# 미네랄화 가능한 유효 활성 성분, 모발 고정하고 형태를 잡아준다

유기 폴리머와 미세 플라스틱은 우리 환경과 사회에 큰 위협이 되고 있다. 현재 하수처리장에서 발생하는 농업 하수 슬러지는 엄청난 양의 폴리머 화장품 첨가제를 토양, 내륙 수역과 전 세계 바다로 방출하고 있으며 그 양은 점점 더 축적되고 있다.

환경에 대한 인식이 높아지면서 특히 소비자들을 중심으로 화장품을 환경친화적으로 설계하고 미세 플라스틱을 피해야 한다는 압력이 커지고 있다. 그러나 기능성 대체품을 찾는 것은 매우 어려운 과제로 남아 있다. 예를 들어 모발 세정제품(샴푸)은 실리콘(silicone, polysiloxane)이나 합성 유화제 같은 핵심 물질 없이도 만족스러운 결과를 얻을 수 있다.

그러나 시장은 특히 헤어 세팅 제품 분야에서 여전히 환경친화적이고 생분해되며 미네랄화될 수 있는대체품을 찾고 있다.

유럽연합은 Regulation (EU) 2023/2055를 통해 화장품에 합성 폴리머 미세 입자의 사용을 금지하는 규정을 도입했다. 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 실리콘과 같이 헤어 세팅 제품에 자주 사용되는 용해성 합성 유기 폴리머도 환경에 큰 부담을 주는 것으로 나타났다.

이에 따라 필름 형성과 강화 특성을 가진 대체 활성 성분에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 독일 Industrie Center Obernburg(ICO)에 위치한 IPPM Technologies GmbH는 Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC, Translational Center for Regenerative Therapies TLZ-RT와의 공동 프로젝트에서 특수하게 구성된 마이크로파 시스템을 사용해 연속적인 졸-겔 공정을 통해 새로운 실리카 클러스터(silica cluster)를 생산하는 데 성공했다.

이것은 기존 졸-겔 공정에서 일반적으로 사용되는 실리카 클러스터와 구조 면에서 다르며 필름 형성 특성과 헤어 세팅 효과가 현저히 향상된 것으로 나타났다. 컬 유지력 테스트 결과 시중에서 판매되는 헤어 세팅제와 비슷한 성능으로 컬과 웨이브를 세팅할 수 있는 것으로 확인됐다.

그림1 무처리 모발(왼쪽)과 생분해성 모발 세팅제 기술을 사용해 코팅한 모발의 이미지(오른쪽)

▲ 주 : 모발의 큐티클 구조가 투 명하고 균일한 코팅으로 완전히 덮여 있다. 출처 : Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC

이 실리카 클러스터는 토양, 물, 생물학적 유기체와 같은 수계 시스템에 자연적으로 존재하는 성분인 모노 규산(monosilicic acid)으로 완전히 분해된다는 장점이 있다. 모노 규산은 식물에 생물학적으로 이용 가능한 형태의 규소(silicon, Si) 화합물로 세포벽을 강화하고 해충 저항성을 높이며 식물을 튼튼하게 한다.

또 고등 생물에서 규소는 뼈, 피부, 모발의 강도와 탄력성과 관련이 있다. 실리카 클러스터는 일차 인체 진피 섬유아세포에 세포 독성을 나타내지 않았으며 DIN ISO 10993에 따른 시험관 내(in vitro) 세포 배양에서 세포와 유전적 호환성(geno compatibility)이 입증됐다.

필자 
IPPM Technologies GmbH