화장품의 비밀, 알고보니 표면과학에 있네

입력 : ㅣ 수정 : 2018-07-22 12:52

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미국 화장품협회 이미지

▲ 미국 화장품협회 이미지

화장품은 피부를 더 생기있고 화사하게 보이기 위해 사용된다.


다양한 화장품의 종류만큼 사용목적도 다르다. 화장품이 본래 목적에 걸맞게 사용되기 위해서는 피부 흡수 정도나 속도가 중요하다. 국내 연구진이 수많은 땀구멍이 있는 피부처럼 불규칙한 표면에서 액체가 스며드는 속도와 흡수에 영향을 미치는 요인을 찾아내 화제다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 이동욱 교수와 미국 캘리포니아 산타바바라대(UC산타바바라) 공동연구팀은 피부처럼 작은 구멍이나 빈틈이 있는 표면에서 액체가 스며드는 속도를 분석하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 19일자에 실렸다.

이번 연구로 다양한 화장품을 만들고 페인트나 왁스를 효과적으로 칠하는 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.

연구팀은 실리콘으로 땀구멍처럼 입구가 좁고 내부는 넓은 ‘오목한 공극’을 갖고 있는 거친 표면을 만든 다음 액체 속에 담가 젖는 속도를 관찰했다. 그 결과 실리콘 표면의 공극의 상태와 액체의 종류나 상태에 따라 젖는 속도가 다르다는 것을 발견했다. 액체가 물처럼 점성이 거의 없고 물체가 물을 좋아하는 성질이 강할수록, 그리고 공극의 입구가 넓은 경우 젖는 속도가 빠르다는 설명이다.

또 물 속 공기량이 적고 휘발성이 강한 액체일수록 실리콘 표면이 빨리 젖었다. 물 속에 계면활성제 포함 여부도 젖는 속도에 영향을 미쳤다.
이동욱 UNIST 교수

▲ 이동욱 UNIST 교수

연구팀은 고체 표면의 화학적 성질과 구조, 액체 속 용존공기량, 계면활성제 포함 여부와 종류, 액체의 휘발성이 액체가 스며드는 속도에 영향을 준다고 결론지었다.

이 같은 결론을 화장품에 적용하면 자외선 차단제와 색조 화장품은 모공을 막지 않아야 하기 때문에 화장품 속 용존공기량을 늘리고 화장품 자체의 휘발성을 줄이는 방향으로 만들어야 한다.

또 모공을 가리는 목적의 모공프라이머나 모공 속 피지를 제거하는 세안제는 용존 공기량을 줄여야 빠른 속도로 모공 속으로 침투해 들어가 목적을 달성할 수 있다는 설명이다.

이동욱 UNIST 교수는 “이번 연구결과는 목적에 따른 화장품 제조나 페인트 칠, 가구를 보호하기 위힌 코팅제 처리 등에 응용할 수 있다”며 “이번처럼 표면과학 연구는 실생활은 물론 다양한 분야 연구개발에 도움을 줄 수 있을 것“이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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