화장품 속 미세 플라스틱 '게 껍데기'추출 물질로 대체 화학연, '죽음의 알갱이' 개체할 생분해 소재 개발
최영하 기자 | choi6@beautynury.com 플러스아이콘
입력 2021-10-14 10:01 수정 2021-10-14 10:01
한국화학연구원 바이오화학연구센터에서 게 껍질을 활용해 개발한 '생분해 마이크로비즈 시제품' (사진=한국화학연구원)

한국화학연구원과 포항공과대학교 공동연구진이 화장품이나 세안제 등에 쓰이는 미세플라스틱을 대체할 수 있는 생분해 소재를 개발했다. 한국화학연구원은 박제영·오동엽·황성연 연구원팀이 황동수 포항공대 교수팀과 함께 게 껍데기에서 추출한 키토산 천연물질로 마이크로비즈 대체 후보물질을 개발했다고 밝혔다. 

마이크로비즈는 최대 직경이 5㎜ 이하인 미세 플라스틱 입자다. 화장품·비누·치약 등 생활용품에 첨가돼 세정력에 도움을 주지만 사용 후 강이나 바다로 흘러 들어가면 수질 오염을 일으키고 수생 동물 생태계를 교란시킨다. 

플랑크톤이 마이크로비즈를 먹이로 착각해 섭취할 경우 상위 포식자를 통해 인간에게까지 영향을 미칠 수 있어 유엔환경계획위원회에서는 마이크로비즈를 '죽음의 알갱이'로 표현한다. 이 때문에 각국에서 마이크로비즈 사용을 규제하고 있는데, 국내에서도 2017년 7월부터 마이크로비즈를 화장품에 사용할 수 없도록 금지하고 있다.

공동연구진은 게 껍데기에서 추출한 키토산 천연물질을 활용해 단단한 구형의 '키토-비즈(키틴 마이크로비즈)'로 만들고 세정 성능을 확인했다. 클렌징용 연마제로써의 키토-비즈 효과를 살펴보기 위해 피부에 워터프루프 아이라이너를 바르고 제거 실험을 진행했다. 그 결과 마이크로비즈가 없는 경우 보다 약 2배 빠른 속도로 제거됐다. 또한 금지된 미세 플라스틱 성분의 유해 마이크로비즈를 사용했을 경우보다도 약 1.2배 빠른 속도로 씻어냈다.

뿐만 아니라 키토-비즈는 중금속 이온도 제거했다. 이 특성은 피부에 달라붙는 중금속이 함유된 미세먼지도 효과적으로 제거한다.

생화학적 산소요구량(BOD) 측정을 통해 생분해성을 평가한 결과 키토-비즈는 미생물 대사에 의해서 자연 분해됐다. 특히 바닷물에서 1개월 내에 90% 이상 분해됐다. 반면 비분해성으로 알려진 폴리에틸렌 비즈는 전혀 분해되지 않았다.

이 연구결과는 녹색화학분야 최고권위지인 영국왕립화학회 '그린 케미스트리(Green Chemistry)' 9월호 표지논문에 게재됐다.

박제영 화학연구원 박사는 "이번에 개발한 친환경 마이크로비즈는 생분해성과 세정력을 모두 만족해 환경오염이 없는 착한 소재"라고 전했다.
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