[코스인코리아닷컴 일본 통신원 이상호] (주)맨담은 청결의식의 고취에 도움이 되는 위생에 관한 기술개발을 추진하고 있다. 최근 소독제의 수요는 증가하고 있지만 살균력이 높은 알코올계 소독제는 피부수분을 빼앗아 건조를 더욱 촉진시키는 것으로 알려져 있다.

 

맨담은 기존에 실현하기 어려웠던 피부의 보습력과 살균력을 모두 실현시킨 유화(크림) 제제의 개발에 도전해 살균력을 충분히 발휘하는 알코올 농도 최대 70%까지 배합할 수 있는 크림의 제제화에 성공했다. 향후 이 기술을 바탕으로 알코올 농도나 사용감을 조절해서 수요자 요구에 맞춘 제품개발에 응용할 예정이다.

 

# 연구 배경

 

기존의 알코올 고배합의 보습계 제제는 젤 제형이 일반적이었다. 젤 제형은 알코올 유래의 산뜻한 감촉을 느낄 수 있지만 보습감과 같이 깊이 있는 느낌이나 농밀감을 느낄 수는 없었다. 따라서 크림제형으로 만들어 도포 시에 보습감과 농밀한 사용감을 실감할 수 있는 알코올 고배합의 보습제제를 목표로 했다.

 

보통 크림제제에는 수성성분과 오일성분을 균일하게 유화(혼합)하기 위해 계면활성제를 배합한다. 계면활성제는 알코올에 용해되기 쉬운 것이 많기 때문에 알코올의 배합량이 증가하면 유화가 어려워지는 경향이 있다. 또 크림제제로서 적절한 경도, 사용감 등을 조절하는데 필요한 점증제는 알코올을 점증시키기 어려운 것이 많아서 요구되는 경도와 사용감을 얻기가 어려웠다. 특히 크림제제는 제조 시에 가열공정을 추가하는 것이 일반적이며 알코올이 고배합되면 가온에 의한 알코올의 휘발성도 문제가 된다.

 

이러한 문제에 대해 100개 종류 이상의 계면활성제에서 알코올 고배합 유화를 실현시킬 수 있는 최적 조합을 검토하고 점증효과를 충분히 발휘할 수 있는 점증제의 선정과 제조조건을 연구했다.

 

# 2개 종류 계면활성제, 점증제 조합 통해 알코올 고배합한 유화 가능

 

일반적으로 유화는 일반적으로 서로 섞이지 않는 오일성분과 수분을 균일하게 혼합하는 방법이지만 이 개발제품은 오일 중에 물과 알코올을 작게 입자화(유화 입자)해서 혼합되도록 유화시키고 있다. 일반적으로 유화 입자는 서로 합일(융합)함으로써 내용물 성분이 분리되어 크림 상태를 유지할 수 없게 된다.

 

 

A) 2종류 계면활성제에 의한 유화 입자의 이미지, B) 같은 농도에서 알코올 용액의 점증력의 차이 (그림1) 

 

 

이번에 맨담은 100개 종류 이상의 계면활성제에 대해 검토를 거듭한 결과, 분자의 크기가 다른 2종류의 계면활성제의 조합이 유화 입자의 합일을 방지하고 안정된 유화 상태를 형성하는 것을 발견했다(그림1-A). 또 특정한 이온성 고분자 점증제 중에서 알코올 고배합 유화 시에도 높은 점증 효과를 발휘하는 점증제를 찾아냈다(그림1-B). 이러한 계면활성제와 점증제를 조합해 알코올을 70%까지 배합할 수 있는 안정된 유화를 실현했다.

 

이 미세한 유화 입자는 유화상태가 나쁜 경우라면 시간이 경과하거나 고온 환경에서 분리되지만(그림2-A), 이번 크림은 40℃의 조건에서 2개월이 경과해도 분리되지 않고 경시적으로 안정하다는 사실을 확인할 수 있었다(그림2-B).

 

앞에서 말한 2개 종류의 계면활성제는 가온하지 않아도 쉽게 혼합시킬 수 있는 액상 계면활성제이기 때문에 유화 시에 가온 공정을 생략할 수 있어 제조 시의 가열과정에서 알코올이 휘발되는 문제를 해결할 수 있었다.

 

 

A) 불안정한 유화 상태, B) 안정된 유화 상태 (그림2) 

 

 

# 알코올 배합 크림 기능성 평가 결과

 

아래에 열거한 2개 시험은 손의 피부에 사용하는 것으로 가정해서 알코올 농도 50% 제제로 살균력, 보습력의 평가시험을 실시했다.

 

# 살균력 평가

 

본 제제와 각종 세균(대장균과 황색포도상구균)을 혼합해 소정 시간마다 균수를 측정했다(Time-kill 시험). 시험 시작 1분 후부터 99.99%의 균수 감소율을 보이고 있어 살균효과를 확인할 수 있었다. 또 실제 사용을 가정해 손 모양의 한천배지를 이용한 스탬프 시험에서 손가락의 균에 대한 효과(균의 감소)도 평가했다(그림3).

 

본 제제의 도포 전후에서 스탬프 시험 결과 (그림3)

 

 

 

# 보습력, 피부결 평가

 

각각 다른 손 피부에 본 제제와 알코올 농도 50% 용액을 각각 도포하고 도포 전과 도포 후 60분까지의 각질층 수분량을 비교, 측정했다. 본 제제는 도포 직후에 수분량이 크게 상승하고 있으며 60분 후에도 높은 수분량을 보였다(그림4).

 

그림4 본 제제 도포 후의 피부 수분량 (그림4)

 

 

 

또 본 제제의 연속사용에 의한 효과를 확인했다. 겨울철 건조하기 쉬운 환경에서 한 손에는 본 제제를 2주간 도포하고 다른 손에는 아무것도 도포하지 않은 상태를 2주 동안 계속했을 때 살결 상태를 평가했다. 아무것도 도포하지 않은 손은 손이 트고 붉은 기가 확인됐으나 본 제제를 도포한 손은 건강한 상태를 유지하고 있었다(그림5-A). 연속사용에 의한 살결의 상태를 확인한 결과, 본 제제를 연속사용한 손은 도포하지 않은 손에 비해 살결의 교차점 수가 많고 살결 상태가 좋은 것으로 확인됐다(그림5-B).

 

 

A) 본 제제 도포 후의 손 피부 상태, B) 2주 후 손 피부의 살결 변화 (그림5)

 

 

맨담은 이와 같이 기존에 어려웠던 알코올 고배합 유화기술의 개발에 성공함으로써 실현하기 어려웠던 높은 보습력과 높은 살균력을 모두 실현할 수 있었다. 향후에도 소비자의 위생습관을 위한 신기술 개발에 노력할 예정이다.