KISTI의 과학향기

화장품을 단순히 얼굴 위에 덧칠하는 분가루로만 생각하면 큰 오산이다. 화장품을 만들기 위해서는 다양한 학문적 지식이 필요하다. 특히 갈수록 고기능성의 제품을 요구하기 때문에(피부도 하얗게 해주면서 주름도 없애주고 더 나아가서는 젊게 해주며 예쁘게도 해 주어야 한다) 그 수요에 발맞추기 위해서는 더욱더 획기적인 기술개발이 요구된다. 따라서 하나의 학문으로 발전되고 있으며 이 또한 한 분야의 전문적인 지식만으로 되는 것이 아니라 다양한 학제간의 융합을 필요로 한다. 최근에는 화장품의 제조원점에 있는 가루, 즉 분체가 나노 기술이라는 이름으로 진화하여 화장품 기술을 뒷받침하고 있다.우선 화장품은 기초화장품, 색조화장품, 바디화장품 등의 피부용 화장품과 두발용, 두피용, 구강용 그리고 방향화장품 등으로 나눌 수 있는데 화장품이라 하면 역시 예로부터 얼굴을 예쁘게 하는 것이 주목적인지라 색조 화장품이 그 중심에 자리한다.

색조 화장품은 가루의 중요성이 가장 드러나는 것으로 색깔이 나는 안료를 여러 가지 결합제에 섞어 만든다. 여기서 가장 많이 사용되는 가루가 탈크(활석)라는 물질인데 어린 아기들의 땀띠에 사용하는 가루분을 생각하면 된다. 탈크는 판상의 결정 광물로서 아주 곱게 분쇄하여 화장품으로 사용하는데 아주 오래 전부터 천연의 분말로 많이 사용해 왔으며, 파운데이션, 볼 터치 등의 주성분이 되고 있다. 또한 마이카(운모)는 파운데이션이나 아이섀도우 등에 사용되는데 피부에 바를 경우 부드럽게 발라지는 성질이 있고 반짝이는 성분이 있어 자주 사용되고 있다. 그리고 여름에 자외선을 막아주는 속칭 선크림에는 산화티탄이라는, 빛의 굴절률이 매우 높은 물질이 들어있다. 하지만 선크림을 만들 때는 무엇보다 균일하게 배합하는 것이 아주 중요한 과제이며 피부에 잘 발리게 하는 것도 중요한 포인트가 된다.

결국 위의 모든 물질들은 무기분말인데 보다 더 알기 쉽게 표현하면 돌가루인 것이다. 돌가루도 곱게 분쇄하는 등의 가공기술을 거치면 우리 피부를 윤기 있게 하고 밝고 예쁘게 해 준다니 가루의 뛰어난 능력이 아닌가 싶다.



최근에 기초 화장품으로서 나노 입자를 응용한 기능성 화장품이 많이 등장하고 있다.



나노 미터(10억분의 1m) 크기의 나노 구조체는 화장품 성분 중 주름살을 제거하거나 노화 방지 기능을 하는 생리활성물질과 쉽게 결합하는 특징이 있다. 나노 화장품은 나노 크기의 물질로 구성 되어있는 즉, 나노 구조체의 특성을 화장품에 응용한 것으로, 크기가 피부 세포의 간격보다 훨씬 작기 때문에 피부에 쉽게 흡수된다.

예를 들어 피부의 노화가 일어나 주름살이 있는 사람의 경우 그 주름살을 펴서 팽팽하게 하기 위해서는 피부 밖에서 인위적으로 잡아 당겨 팽팽하게 하는 방법이 있으나, 이는 여러 가지 부작용이 따를 수 있다. 따라서 피부 속으로 세포의 활동을 활발하게 하는 물질을 집어넣어 산화된 피부조직을 마치 젊은 사람들의 피부처럼 만들면 가장 좋다. 결국 이러한 작용을 하는 물질들을 피부 속으로 더욱 효과적으로 집어넣을 수 있도록 만든 것이 나노 구조체 화장품이다. 즉 나노 구조체는 화장품의 성분을 몸 속에 쉽게 전달하는 전달체 역할을 하는 것이다.

이러한 나노 구조체가 첨가된 나노 화장품 기술은 2000년 이후 급속히 발전하기 시작해 주름살 제거 화장품, 자외선을 차단하는 선크림, 피부를 희게 만드는 미백 화장품 등에 이미 널리 활용되고 있다. 나노 화장품은 미백과 노화 방지 물질을 피부 세포에 가장 효과적으로 전달할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 나노 구조체는 화학적으로 안정되어 있고 피부 세포층을 선택적으로 통과할 수 있어 화장품에 적용될 수 있는 폭이 넓다는 점이 특징으로 꼽힌다.



최근의 나노 기술을 이용한 화장품은 기존의 제품들과는 다른 특징을 보여주고 있다. 일반적으로 피부주름 개선 혹은 미백 기능을 갖는 기존의 화장품들은 화장품 속에서 그 기능을 발휘하는 생리활성물질의 용해가 쉽지 않고 피부 흡수도가 매우 낮은 단점이 있다. 뿐만 아니라 제품의 안정도가 저하되어 유용성분과 기타성분이 분리되는 등 제품의 형태에서도 많은 문제점을 안고 있었다. 그런데 나노 기술이 발달됨에 따라 최근의 나노 화장품들이 그런 문제점들을 획기적으로 개선하였다.



이러한 나노 화장품은 “어떻게 피부의 특정 부위에 특정 물질을 전달 할 수 있는 유용한 지능형을 가진 화장품을 만들 수 있는가?” 하는 것이 관건이다. 마치 의약품의 예에서 보듯이 치료가 필요한 부위에만 그 약효가 전달되는 매직뷸렛(magic bullet, 마법의 총알)의 역할을 할 수 있는 화장품이 나노라는 키워드를 딛고 탄생할 수 있는가 하는 것이다. 이러한 기술은 입자의 크기만을 작게 해서 되는 것이 아니며, 여러 가지 어려운 문제들을 해결해야 하고 특히, 화장품의 본연의 성질을 잃지 않아야 한다는 중요한 문제도 포함되어 있다.



나노라는 용어에서 알 수 있듯이 아주 작은 미세한 입자에 생리적 활성을 띄는 물질을 담아 피부조직으로 보내는 것이 쉬운 기술은 아닐 것이다. 즉, 피부조직보다 작은 입자에 생리적 활성을 띄는 물질을 담아 특정의 부위에 전달하기까지의 과정은 주변 환경과 외부의 여러 가지 요소도 감안하지 않으면 안 되는 것이다. 이것이 더욱더 발전 해 가면 그 물질이 스스로 그 주위요소를 파악해 지능적으로 작용하는 단계까지 이르게 되겠지만….



우리가 보다 높은 삶의 질을 추구하기 위해서는 여러 가지 요인이 그 삶의 내용에 포함되고 또 바뀌어 나가야 할 것이다. 그 가운데 화장품의 중요성은 다시 말할 필요가 없다. 특히 최근의 과학기술과 관련한 전문가들은 21세기의 최첨단 기술로 나노 기술을 꼽는데 주저함이 없듯이, 나노 기술은 우리가 기존에 생각하던 상식을 뒤집는 새로운 응용분야이기 때문에 누구나 주목한다. 특히 화장품과 관련한 나노 기술의 연구는 최근 그 발전 속도가 급격히 빨라지고 있지만, 보다 더 윤택한 삶을 살고 싶어 하는 대중들의 요구를 들어주기 위해서는 더욱더 빠른 속도로 따라가야만 한다. 이제 나노 화장품 시대를 열어가는 우리로서도 나노 기술의 중요성을 간과해서는 안 될 것이며 더욱더 신기술 개발에 박차를 가하여 최첨단 나노 화장품의 개발과 그에 다른 부가가치의 창출에 기대를 걸어야 할 것이다. (글 : 최희규 - 한국과학기술인연합 운영위원)