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폴리카보네이트(PC) 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어주는 고성능 투명 수지

by 화공기술쟁이 2025. 9. 24.

방탄유리부터 물병까지, PC가 생활 속에서 중요한 이유

폴리카보네이트란 무엇일까?

폴리카보네이트(PC, Polycarbonate)는 비스페놀 A(BPA)와 포스젠 같은 탄산화합물이 반응해 만들어지는 열가소성 고분자입니다. 이름 그대로 분자 내에 카보네이트 결합(-O-CO-O-)을 포함하고 있어 강도와 내열성이 뛰어납니다.

PC의 대표적 특징

  • 투명성: 가시광선 투과율 약 90% → 아크릴과 유사
  • 내충격성: 아크릴보다 훨씬 강해 방탄유리에 사용 가능
  • 내열성: 약 120℃ 이상에서도 안정 → 뜨거운 물에도 변형 적음
  • 가공성: 사출·압출 모두 가능, 전기 절연성 우수

즉, PC는 “투명하면서도 강력한 플라스틱”으로 불립니다.

생활 속 PC의 활용

  • 방탄유리, 안전헬멧
  • 자동차 헤드램프, 계기판 커버
  • 물병, 아기 젖병 (BPA Free 제품으로 강조됨)
  • 전자기기 보호커버, CD/DVD

즉, PC는 우리 삶 속 투명 + 안전을 동시에 책임지는 소재입니다.

아크릴(PMMA) vs 폴리카보네이트(PC)

아크릴과 PC는 모두 투명 플라스틱이지만, 성격이 다릅니다.

구분 아크릴 (PMMA) 폴리카보네이트 (PC)
투명성 92% (더 맑음) 90% 내외
내충격성 유리의 10배 아크릴보다 2~3배 더 강함
내열성 80~100℃ 120℃ 이상
가격 비교적 저렴 상대적으로 고가
용도 간판, 어항, 렌즈 방탄유리, 물병, 전자제품

정리하자면, 아크릴 = 투명성 최고, PC = 강도·내열성 최고입니다.

BPA Free와 PC

PC는 비스페놀 A(BPA)로부터 만들어지는데, BPA는 체내에 미량이 유입될 경우 호르몬 교란 물질로 작용할 수 있다는 우려가 있습니다. 그래서 최근에는 “BPA Free” PC 제품이 강조되고 있습니다.

화공학적으로는 BPA 대신 다른 단량체를 쓰거나, 안전한 첨가제를 통해 대체하는 연구가 활발히 진행 중입니다.

화공학적 시선에서 본 PC

  • 고분자공학: 축합중합 반응, 분자량 조절
  • 재료공학: 내충격성·내열성 극대화
  • 환경공학: BPA 이슈 → 친환경 대체재 개발 필요

즉, PC는 단순한 투명 플라스틱이 아니라 안전·환경·재료공학을 모두 아우르는 소재입니다.

FAQ

Q. 왜 방탄유리에 PC를 쓸까요?

A. PC는 아크릴보다 훨씬 강해 충격을 흡수할 수 있기 때문입니다.

Q. PC 물병을 뜨거운 물에 써도 되나요?

A. PC는 내열성이 높아 뜨거운 물에도 비교적 안정적입니다. 단, BPA Free 제품 사용이 권장됩니다.

Q. PC와 아크릴 중 더 비싼 것은?

A. 일반적으로 PC가 아크릴보다 가격이 더 높습니다.

핵심 요약

  • PC(폴리카보네이트) = 강도·내열성이 뛰어난 투명 수지
  • 생활 예시 = 방탄유리, 물병, 전자기기 커버, 자동차 부품
  • 아크릴보다 강하고 내열성이 높지만 가격은 비쌈
  • BPA Free 이슈로 안전·친환경 대체재 연구 중
  • 화공학적으로 고분자·재료·환경공학의 집약체