[신소재공학] Poly Lactic Acid(PLA) 복합재료

1. Poly Lactic Acid(PLA) 개요

Poly Lactic Acid(PLA)는 생분해성 열가소성 고분자로서 주로 옥수수, 사탕수수, 사탕무 등 식물 성분에서 추출한 유도당이 발효 과정을 거쳐 얻어진 젖산으로부터 제조된다. 이 고분자는 자연에서 미생물에 의해 생분해가 가능하며, 이는 환경 친화적인 재료로서의 입지를 높인다. 전 세계 PLA 시장은 연평균 20% 이상의 성장률을 기록하며, 2022년 기준 약 45억 달러 규모로 평가되었다. 이러한 성장세는 플라스틱 쓰레기 문제와 친환경 소재에 대한 수요 증대에 기인한다. PLA는 투명도와 광택이 뛰어나며, 열적 안정성도 우수하여 포장재, 일회용 식기, 의료용 봉합사 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 식품 포장 분야에서는 USDA와 EU 기준을 충족하는 안전성을 확보하여, 비닐봉투부터 식품 용기까지 다양한 제품에 활용되고 있다. 기계적 성질도 비교적 우수하여 인장강도는 약 50 MPa 정도이며, 인장탄성률은 4-6%에 이른다. 수분 흡수율은 1-2% 수준으로, 수분에 민감한 특성은 일부 산업에서는 적합성을 높인다. 그러나 열적 안정성이 낮아 180도 이하에서 성형이 가능하며, 열분해 온도는 약 200도 정도로 제한적이다. 또 다른 특…