폴리카보네이트 특징, 장단점 및 단가
폴리카보네이트에 대해서 어떻게 알고 계신가요? 이름만 들으면 다소 생소할 수 있지만 엔지니어링이나 제조업계에 계신 분들이 라면 많이 접해보셨을 텐데요. 오늘 폴리카보네이트에 대해서 면밀히 알아보는 시간을 준비했습니다. 저 또한 여러 가지 자료들을 보면서 몰랐던 사실을 알게 되어 이번 포스팅 내용은 제게도 의미 있는 자료가 될 듯합니다. 그럼 폴리카보네이트에 대한 특징 및 단가, 장단점에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
폴리카보네이트 특징, 장단점 및 단가
폴리카보네이트란
폴리카보네이트는 엔지니어링 플라스틱 중 하나로 열가소성 플라스틱으로 우리가 흔히 부르는 PC입니다. 엔지니어링 플라스틱인 폴리카보네이트는 100도 이상의 열에도 견디는 성질이 있어 금속을 대체하여 많이 사용되고 있습니다.
강철보다 단단하면서 알루미늄보다 가벼운 플라스틱인 폴리카보네이트는, 유리보다 250배 이상의 강한 충격을 흡수할 수 있다고 합니다. 엔지니어링 플라스틱 중에서 유일하게 투명한 성질을 갖춰 방탄유리로 이전부터 사용되어 오고 있습니다. 여기서 유리와 비교되는 점이 이 폴리카보네이트의 주요 장점이 되겠는데요. 그 장점에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
폴리카보네이트 장점
폴리카보네이트의 가장 큰 장점은 내구성을 꼽을 수 있습니다. 내후성, 투명성, 자기 소화성, 내열성, 내충격성의 여러 특징을 가지고 있으며 유연성과 가공성이 우수한 소재로 변형에 약한 아크릴 소재를 대체해서 많이 사용되고 있습니다. 기계적 성질이 우수하며 내구성도 뛰어나 첨단기기 소재로 각광받고 있습니다.
이렇게 투명한 소재로 빛 투과율 또한 85이상에 달해 유리 대용으로 많이 사용됩니다. 또한, 재활용이 가능하다는 점에서 그 활용도가 늘어나고 있습니다. 폴리카보네이트 패널을 여러 겹으로 제작할 경우 단열성능도 높아 건축용으로도 많이 사용되며, 다른 소재와 달리 유해성분이 없어 식품이나 의약품 포장용으로도 활용되고 있다고 합니다.
자체 소재가 고강도인 반면 폴리카보네이트의 무게는 유리보다 가볍고 그 투명도 또한 유리와 비슷하기 때문에 여러 건축물이나 높은 강도의 투명한 소재가 필요할 때 많이 사용되고 있습니다.
특히 폴리카보네이트의 강점으로 꼽히는 내구성은 일반 유리의 150배에 달하며 아크릴의 30배 이상의 강도를 가집니다. 이러한 점 때문에 이전부터 방탄유리에 많이 사용되어 왔는데요. 어떠한 원리인지 알아보도록 하겠습니다.
폴리카보네이트 특징, 장단점 및 단가
폴리카보네이트 방탄유리
폴리카보네이트가 방탄유리에서 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 계셨나요? 방탄유리의 경우 국가의 지도급이나 주요 인사들의 차량에 사용되고 있는데요. 방탄유리의 목적은 첫 탄환이 피격된 이후에 도피할 시간을 버는데 그 목적이 있다고 합니다.
때문에 방탄유리의 설계가 매우 중요한데요. 방탄유리의 경우 특수 아크릴을 포함하여 폴리카보네이트와 방범필름 등이 겹겹이 층을 이루어 설계가 됩니다. 총알의 충격량은 충격 시간이 길어질수록 반비례로 감소하게 되어있는데요. 방탄유리는 이 충격 시간을 길어지게끔 만들어진 것으로, 여러 겹의 유리와 합성수지필름을 겹쳐서 제작하게 됩니다.
폴리카보네이트는 탄환이 표면에 충격을 가했을때 거미줄처럼 늘어지면서 이 탄환의 회전과 함께 같이 회전하면서 서서히 탄환을 움켜쥐게 됩니다. 또한 곡면 형태로 제작이 되어 날아오는 탄환을 비껴가게끔 유도하는 역할도 합니다. 방탄유리의 탄성을 이용하여 날아오는 탄환을 잡아두는 원리입니다. 폴리카보네이트는 똑같은 두께인 유리보다 250배나 강한 충격에도 견디며 유리만큼 투명한 소재때문에 방탄유리로 예전부터 사용되고 있습니다.
폴리카보네이트 단점
하지만 이런 장점에도 불구하고 폴리카보네이트가 가진 단점이 있는데요.
유기 용제에 민감하여 알칼리성 세재, 아세톤, 벤젠과의 접촉 시 취약할 수 있습니다. 또한, 높은 강도 때문에 폴리카보네이트를 파손해야 되는 상황에서 파손이 되지 않고 않고 물리적 힘이 가해진 부분만 파손이 일어나는 단점이 있습니다. 강도는 강한 반면 경도는 아크릴이나 유리보다 낮기 때문에 스크래치가 생기기 쉽습니다.
또한, 폴리카보네이트는 영하 30도 이하에서는 강도가 떨어진다는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 폴리카보네이트 소재에 실리콘을 혼합한 복합 소재가 사용된다고 합니다.
폴리카보네이트의 단점으로 온도 변화에 약하다는 점이 있습니다. 기온에 따른 팽창 수축률이 높아 시공 시 건식 시공을 하지 않으면 미세한 틈이나 하자가 발생한다고 합니다. 폴리카보네이트의 또 다른 단점으로는 비싼 가격입니다. 폴리카보네이트의 장점이 강하지만 아크릴이나 유사한 다른 소재에 비해서 단가가 매우 높게 형성돼 있는 편입니다.
폴리카보네이트 특징, 장단점 및 단가
폴리카보네이트 활용. 1 핸드폰 마감소재
폴리카보네이트는 앞서 말씀드린 바와 같이 방탄유리로 예부터 사용되어 왔으며 근래에는 핸드폰의 마감소재로도 활용되고 있습니다. 기존 강화유리를 대체해 경량화 및 플라스틱의 장점이 있지만 아직까지는 마감소재로는 고급 강화유리가 외적인 미를 향상할 수 있어 강화유리가 많이 선호되고 있습니다.
폴리카보네이트 활용. 2 여행용 캐리어
이 밖에 여행용 캐리어의 외부 바디를 폴리카보네이트를 사용하여 무게는 가볍게 하여 이동성은 높이고 외부 충격에는 견딜 수 있도록 견고하게 보완하는 용도로 사용되고 있습니다.
폴리카보네이트 활용. 3 택시 안전벽
한때 택시기사에 대한 폭언, 폭행이 이루어지는 사고가 많이 발생하면서 택시기사를 보호하는 차원의 안전벽을 제작하는데 폴리카보네이트가 사용되고 있습니다. 폴리카보네이트의 투명성 때문에 시야는 확보하며 견고함으로 인해 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 장점으로 활용도가 증가하고 있습니다.
폴리카보네이트 활용. 4 천장, 창문, 캐노피
빛 투과율이 높고 뛰어난 내후성으로 자외선 차단재를 함유하고 있어 온실이나 캐노피 등에 주로 사용됩니다. 광투과율이 높고 채광성이 좋아 외부 조망성을 확보할 수 있고 자연 채광이 필요한 천장이나 창문에 사용되기도 합니다.
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