이번에는 정말정말~ 배우기도 싫고, 설명해 드리기도 싫은 계면활성제 (Surfactant)에 관해 이야기 해 보기로 하죠.

계면 활성제(Surfactant)라는 건, 말 그대로 ‘계면(Surface, 표면)을 활성화(Active)시키는 시약(Agent, 재제)’을 줄인 말입니다.

하지만, 깊이 들어가자면 한도 끝도 없이 갈 수 있는 분야일 뿐더러, 저 역시도 따로 설명하기도 어렵고…글을 읽으시는 분들도 지루하실 테고…

그 계면 활성제 중 ‘유화제(Emulsifier, 乳化劑)’에 대해서만 필요한 만큼만 사알~짝 정리해 보고 가겠습니다.

나중에 또 필요하면 그 때 다시 업데이트 하기로 하고요…

유치원에 다니는 아이라도 ‘물과 기름은 서로 섞이지 않는다’ 정도는 알고 있죠.

왜 그럴까요?

물리-화학적으로 설명하자면, 극성(極性, Polarity) 때문입니다.

자, 한번 원자/분자 레벨로 가서 설명해 볼까요?

어떤 원자나 분자의 ‘극성’이라는 건, 그 애들이 가지고 있는 핵(+)과 전자(-)의 비율에 따라 결정된다는 거죠..

일단, 어떤 애들은 핵과 전자의 비율이 들쭉날쭉하고 한 쪽에 치우쳐서 균형을 잃기도 하죠…

질풍노도 시기의 아이들이랄까…불안정하죠…일진 애들…? ㅎㅎ

뒤져서 나오면 10원에 한 대다...알쥐?

이런 애들의 성질을 ‘극성을 갖는다 (Polar)’라고 표현하는데, 얘네들의 특징은 자기들이 균형을 잡기 위해서 자기와 반대의 성질을 가진 애들과 부단히도 급만남을 가져보려 한다는 겁니다.

서로 끌어 당기거나[인력,引力)] 밀어내는 성질[척력,斥力]을 가진 아이들이죠.

자석을 연상하심 됩니다…

대표적으로 수분(물, H2O)이 이런 애들이죠…^^

반면에 범생이들 처럼, 핵과 전자가 고루 잘 균형을 잡고 있는 아이들은 서로 시크하다고나 할까…

다른 아이들한테 무관심한 아이들의 성질을  ‘무극성 (Non-polar)’이라고 표현합니다.

에센셜 오일을 비롯한 천연 혹은 미네랄 오일, 버터 등등 의 기름 성분들이 이런 애들이죠…

문제는 이런 분자레벨에서도 우리가 실제 겪은 것 같은 일들이 일어난 다는 것입니다.

범생이들 끼리 모이고, 노는 아이들끼리 모이듯이…일명, 유유상종(類類相從)!

화학에서는  “끼리끼리 녹는다(like dissolves like)”라고 하는데, 극성인 물질은 극성 물질하고만 섞이고, 무극성의 물질은 무극성 물질에만 섞인다는 뜻입니다.

그러니, 기름에 물을 죽어라 섞어서 젓고, 흔들고 해봐야 말짱 황~이라는 거…

여기서 또 먹는 얘기 하나 하고 갑니다.

달걀의 노른자와 흰자를열나게 섞어서 만든 보들보들한 달걀찜…

겁나 매운 걸 먹을 때 한 숟가락…우웅~ ^^

계란의 노른자에 대한 의견이 겁나게 많지만, ‘노른자에는 콜레스테롤이 있다’는 건 정설이죠…

그렇다면, 콜레스테롤은 ‘기름’인데, 물이 대부분인 흰자와 어떻게 섞이는 걸까요?

정답은  노른자에 들어있는 레시틴 (Lecithin)성분 때문입니다.

이 레시틴 성분은 흰자(물, 극성)와 노른자(기름, 무극성)가 ‘함께’ 섞일 수 있게 해주는 어떤 역할을 해줍니다.

바로, 이런 역할을 해주는 애들을 ‘유화제(Emulsifier, 乳化劑)’라고 부릅니다.

앞에서 설명드린 대로, 물(수용액, Aqueous)이 중심이 되어 있는 제품에는 ‘친수성(親水性)’이라고 하는 물과 비슷한 성질 (polar, hydrophilic, water-loving, 친수성)을 가진 성분들만 섞일 수 있고,  기름에는 소수성(疏水性)이라 불리는 무극성인 성분들만 섞는게 가능합니다.

다시 말해서, 얼마나 오래동안 섞느냐에 관계없이 물과 기름은 나뉘게 된다는 거.

결국, 두 물질을 섞을 수 있는 유일한 방법은 유화제를 첨가하는 것 뿐입니다.

다시 분자 레벨로 돌아가서 그 유화제라는 애의 구조를 보면…

유화제는 친수성(親水性,  hydrophilic , water-loving)인 머리와 소수성(疏水性, lipophilic, oil-loving) 꼬리를 갖고 있습니다.

물과 기름이 팽팽히 맞서고 있는 용기에 유화제를 넣으면, 친수성인 머리는 물과 결합하고 소수성인 꼬리는 기름과 결합하게 되어서 결과적으로 물과 기름이 서로 섞일 수 있게 만들어 줍니다.

그야말로 평화유지군인 셈…

하지만 이쪽도 되고 저쪽도 되는 박쥐라고나 할까, 깍두기라고나 할까…

이런 깍두기 아닙니다…^^

어느 쪽의 질량이 많고 적으냐에 따라 모양과 성질이 바뀌긴 하지만…

아래의 그림처럼, 유화제의 분자가 기름 분자 하나를 둘러쌓아 버리면…아몬드 쪼꼬렛 같이 말이죠…^^

겉의 표면(붉은 색 동그랑땡들…)은 친수성인 분자의 성질을 나타내게 되는 거죠…

이 상태를 마이셀 (혹은 미셀, Micelle) 라고 부르는데…  

뱃 속에 겉과 다른 걸 숨겨가지고 있는 게…트로이의 목마라고 할까, 양의 가죽을 쓴 늑대라고나 할까…

트로이의 목마 아니면…

양의 가죽을 쓴 늑대…ㅋㅋ

스킨 케어 뿐 아니라, 샴푸, 린스, 비누 등 화장품 업계에서 유화제의 역할은 중요해도 너무 중요하죠…

유화제가 만드는 물-기름이 섞인 용액을 에멀젼(Emulsion)이라고 부르는데요…

이 아이도 두 가지 종류로 나눌 수 있어요.

위에서 어느 쪽의 질량이 많고 적으냐에 따라 모양과 성질이 바뀐다고 사알~짝 말씀 드렸듯이…

첫째는,  ‘Oil in Water (O/W)’라고 부르는데, 대부분의 화장품이 이 형태를 가지고 있어요.

기름 성분이 수용액 속에 분산 되어있는 형태를 가지고 있습니다.

수용액 속에 미세하게 퍼져있는 마이셀(micelle)의 중간에 기름 분자가 존재하는 모양이죠…

마이셀(micelle)

이런 화장품을 바르면, 피부에는 수분이 먼저 닿게 됩니다. 

따라서 번들거림이나 끈적임이 적고, 수분 공급을 목적으로 하는 대부분의 크림이나 로션 제품이 이런 형태입니다.

다음으로는 ‘Water in Oil (W/O)’이라 부르는데…

이름에서 보시다시피 기름층 안에 퍼져있는 마이셀(micelle)의 중간에 물 분자가 존재하는 모양입니다.

말 그대로 기름층이 메인 성분이기 때문에, 바를 때 기름 성분이 피부를 먼저 만나게 된다는 거…

특징은 Oil-in Water 제품 보다는 상대적으로 약간은 더 번들거리거나 끈적이겠지만, 어느 정도 시간이 지나면 피부에 전부 흡수된다는 점입니다.

무슨 비타민 E (토코페롤) 세럼 같은 거 바를 때는 좀 번들거려도 금방 피부에 흡수되는 것이 좋은 예입니다.

이런 형태의 제품은잔주름 개선이라던지, 무슨무슨 리페어 세럼 처럼 피부에 유분 보충하는 제품에 주로 사용됩니다.

만들기가 상대적으로 조금 까다로운 데다가 안정화시키기도 힘든게 단점이죠…

자~ 여기까지!!!

만약, 여기까지 읽고도 ‘난 무슨 얘긴지 당췌~에~’하시는 분들은…

뭐, 그래도 좋습니다.

계면활성제…유화제…걔네가 어쩌구…마이셀이 저쩌구…모르셔도 됩니다.

하지만, 아리까리 하신 분들은 다시 한 번 읽고 기본적인 개념을 잡아놓으시는 게 좋을 껄요…^^

대략 유화제의 큰 그림은 그려드린 듯 하네요.

좀 지루하고 들을 수록 머리가 굳어지는 듯한 이야기를 드려 미안한 듯도 하지만…

기본적으로 화장품은 물과 기름, 그리고 유화제…이 세 가지만 있으면 만들 수 있습니다.

그렇기에 정말 쓰기 싫었지만, ‘유화제’는 적어도 한 번 짚고 넘어가지 않을 수 없었단 사실…ㅠㅠ

이번에는 만들기에 앞서서 미리미리 챙겨두셔야 할 것들을 늘어놓아 보기로 하지요.

하지만, 저의 글을 읽으며 ‘아하~’하시는 분들은 아직은 좀더 몸과 마음과 머리 속 준비를 더 하시고요…

한 가지 팁은...준비물이 여러 종류라서 한꺼번에 구하려면 번거로움도 그렇거니와, 비용도 목돈이 나가게 될 지도 모르니 하나씩, 조금씩 준비하시는 게 낫지 않으실까…^^

그리고, 하나 씩 준비할 때마다 ‘마음의 각오(?)’도 새로 하게 되고…

늘어가는 ‘가재도구(?)’를 보면 왠지 벌써 대단한 전문가가 된 듯 뿌듯하기도 하고…

자, 느껴보시라~ !!!

먼저, 반드시 구하셔야 할 준비물 들을 보시죠…

무엇보다 먼저, 화장품은 몸에 직접 닿는 제품인 만큼 위생에 신경을 써야 합니다.

일단, 원재료 이외의 모든 기구는 세척/소독이 기본이다~라는 생각을 하셔야 합니다.

소독을 위해서 알코올을 준비하시는 게 좋습니다.

일단 에틸 알코올 (Ethyl alcohol = 에탄올, Ethanol) 또는 아이소프로필 알코올 (Isopropyl alcohol)을 준비하세요.

두 종류의 알코올 모두 구하시는 데에 어려움이 없을테고…그저 드시지만 마시도록…^^

전 이런 Squeeze Bottle을 사용하고 있습니다만, 여러분은 스프레이 통에 담아 사용하셔도 됩니다.

다음으로, 일반 화장품이던 천연 화장품이던 담아서 섞고, 요란을 떨려면 용기가 필요하죠…

보시다 시피, 일반 실험실용 유리비이커면 충분합니다.

대략 50 mL, 100 mL, 300 mL, 500 m, 그리고 1000 mL (=1 L) 짜리 한 두개 씩이면 충분하고도 남는다는…

유리 재질은 좀 무섭다~하시면 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene, PTFE) 재질의 플라스틱 비이커를 구하시면 됩니다.

비이커의 입구가 ‘삼각형’이면 더 편하게 쓰실 수 있습니다. 

야~ 말이 다른데...? 앙?!

이거 화학이 크게 필요하지 않는다며…? -_-+)

이러시는 분들도 계시겠죠…^^;

그래~ 이리와 죽어줄께…

뭐, 화학 실험시간 생각나서 굳이 비이커까지 쓰기는 싫다고 하시는 분은 가지고 계신 내열 유리용기를 사용하시면 되고요…

금속재질의 용기는 피해주시고요…

세 번째로는 재료의 양을 재는 도구인 ‘저울’이 필요합니다.

저울 자체의 크기는 큰 상관 없지만, 대략 2~3 kg까지 잴 수 있는 정도의 것이면 됩니다.

구입할 때, 한 가지 유의하셔야 할 점은…

저울의 최소 눈금이 적어도 0.1 g까지는 읽을 수 있어야 한다는 점입니다.

예를 들어 ‘1.5 g’ 의 재료를 첨가해야 할 때, 1 g 까지밖에 못읽는 저울로는 아마 ‘2 g’으로 표기가 될 것입니다.

그렇다면, 필요한 양보다 약 30% 이상 더 들어가게 된다는 말이죠.

만약 이 성분이 어~~~~엄청 비싸다거나 좀 독한 성분이라면 ‘30%의 차이’는 어마어마 하겠지요?

어이~ 그럼 차라리 0.01 g 단위로 읽을 수 있는 저울이 더 좋잖여~라고 생각하시는 분도 있겠죠?

네에, 그렇습니다…만, 그 ‘한 끗발’ 차로 지불하셔야 할 가격이 굉장히 높아진다는 게…

참고로, 제가 쓰고 있는 저울은 0.1 g 단위로 3000 g (=3 kg)까지 잴 수 있는 $16 (약 17300원 정도) 짜리입니다.

네 번째는 온도계입니다.

화장품을 만드는 과정에는 성분들을 가열하는 과정이 ‘반드시’ 들어가게 되어 있습니다.

적정 온도를 확인하기 위해서 꼭 있어야 할 ‘머스트 겟’ 아이템입니다.

정확한 온도를 재기 위해서 그저 손가락 넣어보고, ‘음, 뜨겁군…이제 된 것 같아’ 할 수는 없으니까요…

역시 $ 13 (약 14000 정도)에 구입해서 사용하고 있습니다.

아무리 화장품은 먹는 것이 아니라지만, 얼굴과 몸에 ‘직접’ 바르는 것이기 때문에 내용물의 산성도가 중요합니다.

만드는 과정에서도 그 산도(酸度, pH)에 따라 반응이 달라지거나, 점도가 달라지는 등의 차이를 보이거든요.

그래서 네 번째 준비물로 pH를 확인하는데 쓰기 위한 진단 시약이 필요합니다.

저는 아래 사진에서 보이는 pH Strip을 사용하고 있습니다.

들어있는 스트립을 하나 용액에 푹~ 찔러넣었다가 색깔의 변화를 통해 pH를 확인할 수 있는 제품입니다.

꼭 이런 제품 아니라도 돌돌 말린 ‘띠’ 형태도 있고, 디지탈 방식도 있고…

편하신대로 구하시면 됩니다. ^^

그리고, 화장품을 섞을 때 쓰는 도구들을 잊으면 안되겠죠…^^

일단 소량의 테스트용 샘플을 만들 때 사용하실 ‘유리봉’입니다. ‘강화 유리’ 또는 ‘Pyrex’, 또는 ‘Quartz’로 된 것을 사용하세요.

단, ‘일반 유리’로 된 유리봉은 충격에 약해서 쉽게 부러지기때문에 절대로 쓰시면 안된다는 거…

다 만들어 가는데 ‘딱’하고 부러지면, 이거 유리만 골라내고 써 볼 수도 없고…ㅠㅠ

쇠젓가락, 나무젓가락도 앙대여…^^

손으로 젓는 게 사실 제일 힘들더군여…

그래서 손 안에 포~옥 들어오는 조그만 믹서도 하나 장만했습니다.

커피 한 잔 돌릴 정도 크기지만, 나름 샘플 제작용으로는 괜찮더군요…

‘가정용 유화기! 이제 집에서 화장품을 만들어 쓰세요!’ 하며 화장품 전용 블렌더를 파는 곳도 있는데…

사실 이 정도까지도 필요없어요…40만원 정도나 하는데…

그냥 집에서 안쓰는 ‘도깨비 방망이’ 정도면 충분합니다.

물론 그런 화장품 전용 블렌더가 있으면 편하긴 하겠지만, 가성비를 보자면…글쎄요…ㅎㅎ

전문적으로 제품을 만들어 팔자면 기능이 좀 떨어지고…

개인적으로 쓰기엔 품질은 좋지만 가격이 좀 세고…

전 그냥 이런 거 씁니다…^^

‘머스트 겟 (Must-Get)’ 아이템은 이 정도까지만…

만약 여유가 되시고 흥미가 있으시다면, 다른 것들도 준비해 보심이 어떨지…?

준비물을 적다보니 엄청 길어졌네요…

하지만, 사진이 많지 내용은 그닥 많지 않네요…

어쨌거나 외우고 풀고 하는 어려운 내용은 없으니 어렵지는 않다고 생각이 되는데…

혹시, 저만 그런가요? ^^

이번에는 방부제(Preservative)에 대한 오해를 풀어 볼까 합니다.

많은 분들이 방부제라는 이름 때문에 필요 이상의 걱정을 하고 ‘무(無) 방부제’만을 고집하시더군요.

요즘의 대세인 ‘유기농-100% 천연 식물성 화장품’ 어떠세요?
좋죠…그런데 좋은 만큼 비싸기도 겁나 비쌉니다, 그죠?

화장대에 올려놓으면 왠지 샤방~해지는 것 같이 용기도 예쁘고…

비싸고 좋은 거라니 조금씩 살짝살짝 조심해서 쓰며 오래 쓸 것 같기도 하고…

그런데, 한 가지…무방부제라니 어디에 둘까 고민하다가 냉장고에 넣어놓고 아침-저녁에 바를 때만 꺼내어 쓰기로 하고…

잠깐, 다른 이야기로…^^

요리…좋아하시는지…? 전 워낙 먹는 걸 밝히는지라..

유기농에…원산지 확인에…이것 저것 좋은 재료로 준비한 음식…

어디다 보관하세요?

그냥 식탁 위에…? 에이~ 설마요…

냉장고에 보관하시겠지요…

무척 낯익은 광경이…

그렇다면, 보통 어느 정도 오랫동안 보관하시는지…?

3~4일? 1주일? 한 달? 3 개월?

음식 종류에 따라 다르겠지만, 대개 3~4일이고…길어야 1주일 정도일까요?

그런데, 음식은 왜 그렇게 금방 상해 버릴까요?

네에~ 맞습니다.

‘무(無) 방부제’이기 때문이죠~

집에서 만든 음식은 냉장고에 보관하고, 그 마저도 1주일이 지나면 먹기가 순간 망설여지는게 사실입니다.

당연히 ‘먹는’ 것과 ‘바르는’ 것이 다르긴 합니다만…

그렇다고 해도 방부제가 ‘전혀’ 없다는 화장품을 그냥 화장대에 보관하실 수 있을까요?

설령 냉장고에 보관한다 해도 과연 아껴쓰고 아껴써서 몇 개월을 버틸 수 있을까요?

그런데도 방부제가 없어야  좋은 화장품일까요?

글쎄다...

구연산이나 티트리 오일 (Tea Tree oil) 같은 식물성 방부제도 있는데 그걸 쓰면 되지 않냐고요?

네에~ 맞습니다…그런 애들도 있죠…

하지만, 천연 방부제는 기본적으로 방부효과가 좀 떨어지는 대다가 시간이 가면 그 효과가 더 감소하는 단점이 있어서 (합성 방부제에 사용량을 줄이는) 보조 방부제 정도로 사용되어 온 게 사실이랍니다.

그래서 천연 식물성 방부제는초단기간 사용할 소량의 화장품에 사용될 때 아주 유용하긴 하죠...

뭐, 요즘은 천연 방부제의 종류도 늘어나고 블렌딩 기법이 발전되어서 천연 방부제도 보존 기간을 2년 여까지 늘릴 수 있기는 합니다.

다만, 적용할 수 있는 케이스가 아직은 한정되어 있고…아직도 종류가 많이 부족한 실정입니다.

화장품의 보존 기간은 들어있는 성분 중 가장 짧은 유효기간을 가진 성분이 좌우합니다.

방부제는 세균이나 곰팡이의 번식을 억제해서 화장품을 안전하게 오래 쓸 수 있게 하는 성분입니다.

그러니 오히려 방부제가 적절히 포함되어 있는 제품이 더 안전하고 건강한 사용이 가능하게 한다는 점을 잊지 마셔야 합니다.

오오~옷!

아, 물론 제가 방부제 예찬론자는 ‘절대’ 아닙니다…

방부제 중에 인체에 유해한 성분이 많다는 점은 동의합니다.

제가 드리는 말씀은…

많은 연구발표에서 나타난 유해성을 무시할 순 없으나, 방부제는 극소량으로도 높은 효과를 내기 때문에 대부분의 화장품 제조사에서 굳이 적정량 이상을 사용할 이유가 없다는 거…

그런 이유로… ‘아직까지는’ 더 건강히 화장품을 사용하기 위한 ‘필요악’이라는 인식이 필요하다는 거…

들이마셔도 될 만큼 안전하고 좋은 천연 성분의 방부제가 나오는 그날까지!!!