나노기술에 대한 진실(폴라초이스 발췌)

화장품 산업의 많은 이슈들과 마찬가지로, 화장품 속 나노입자 사용에 대해 정확한 진실을 알아내는 것은 쉬운 일은 아니다. 그러나 피부를 건강하게 유지하는데 중요한 선스크린 성분들인 티타늄 디옥사이드와 징크 옥사이드가 나노기술 이슈에 많은 관련이 있기때문에, 이것에 대해 올바르게 아는 것은 중요하다. 나노기술은 어떠한 물질이든 그것의 본래 사이즈에서 훨씬 더 작은 사이즈로 변화시키는 것이다. 나노기술은 의학에서부터 농학, 그리고 화장품까지 광범위하게 적용되고 있다. 선스크린과 같은 화장품 혹은 의사의 처방없이 구매가능한 약물등은, 나노기술을 적용함으로서 두가지 주요 이점이 생긴다. 첫째는 제품의 외관상 보이는 품질을 보다 개선시킬 수 있다는 것인데 그 예로 미네랄 성분의 선스크린에 나노기술을 적용하면 피부에 발랐을 때 피부가 허옇게 보이는 백탁현상이 감소된다. 활성성분의 입자가 작아지기 때문이다. 그리고 두 번째는 비타민과 기타 항산화제와 같은 특정 성분들의 침투성을 강화시킬 수 있다는 것이다.  각종 미디어, 온라인, 그리고 특정 로비단체 등에서 화장품에 나노기술을 적용하는 것에 대한 우려를 표시하곤 한다. 특히 타티늄 디옥사이드와 징크 옥사이드의 나노입자를 선스크린의 활성 성분으로 사용하는 것과 관련해서 말이다. 일부 보고서에서는 이러한 선스크린 활성 성분들의 나노입자가 혈류에까지 도달하여 잠재적으로 위험할 수도 있다고 밝히는 등, 나노기술 적용의 선스크린 성분들에 대해 지금까지 보고된 바는 사실 공포스럽기까지 하다. 일부 기사등에서는 선스크린 나노입자가 태양광과 상호작용하여 피부에 세포 손상을 야기시킨다고까지 말하고 있다. 무섭게 들리지만, 이러한 우려들은 아직까지 어떠한 발행자료 등에 의해 지지된 정보가 아니며, 의학세계나 미국 FDA 으로부터의 지지를 받지 못했다.  

주요 규제 협회들의 과학연구 자료에 대한 검토를 통해서, 티타늄 디옥사이드와 징크 옥사이드의 나노입자는 피부 표면상에, 즉 피부의 바깥층에 있는 각질층 위에서만 머무른다고 밝혀졌다. 이들은 혈류 속으로 흡수되지 않으며, 살아있는 피부 세포에 영향을 미치지도 않는다. 이런 결론은 나노입자를 건강한 사람의 피부 및 다양한 타입의 사람과 동물의 피부 상에 테스트를 바탕으로 밝혀진 결과이다.

이러한 결론과 내가 개인적으로 독물학자등과 함께 검토한 기타 연구자료들을 종합해 볼 때, 티타늄 디옥사이드와 징크 옥사이드 등의 미네랄 성분 선스크린의 나노입자 위험에 대한 많은 의문들은 이슈거리가 아니다. 활성 선스크린들이 피부로 흡수될 것이라는 증거는 어디에도 없다. 그리고 사실상 UV 손상으로부터 피부를 보호하기 위해서는 선스크린 활성성분들이 피부의 표면층에 머물러야 하기때문에 그러한 일이 일어나서도 안된다.  

티타늄 디옥사이드가 태양광선과 상호작용하여 피부손상의 원인이 될 수 있다는 잠재적 위험과 관련해서 알아보자. 연구에 따르면, 항산화제가 선스크린에 함유되어 있든, 별도로 사용을 하든, 혹은 음식물등의 섭취를 통해 피부내에 자연적으로 존재하든 간에 선스크린에 항산화성분을 더했을 때는 위와 같은 위험성이 사라진다는 결과가 있었고 징크 옥사이드 와 티타늄 디옥사이드는 세포손상을 전혀 야기시키지지 않는 안정된 물질이라고 결론지었다 (출처: www.tga.gov.au/npmeds/sunscreen-zotd.htm#pdf; Experimental Dermatology, August 2008, pages 659–667; Environmental Science and Toxicology, July 2007, pages 5, 149-153; Critical Reviews in Toxicology, March 2007, pages 251–277; Skin Pharmacology and Physiology, January 2007, pages 148–154; and em>Skin Pharmacology and Applied Skin Physiology, September-October 1999, pages 247–256.)

흥미롭게도, 타이완의 한 연구에서 티타늄 디옥사이드의 나노입자를 상처 부위에 바른 후 태양광에 노출시 항균효과를 얻었다고 주장했다. 실제 상처 부위가 감염되는 것을 막는다! (자료: Artificial Organs, February 2008, pages 167–174) 만약 티타늄 디옥사이드가 피부세포에 위험한 물질이었다면 이러한 효과는 기대하기 힘들 것이다.

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나노입자는 1 나노미터 즉, 1억분의 1미터 크기의 입자라는 의미이다. 다시 말해 무척 작은 크기의 입자이다. 이러한 크기는 제품의 질적인 문제와 관련있다. 또한 이런 독특한 형태의 입자가 인체 건강과 환경에 화학적으로 반응하는지 그리고 인체에 좀더 쉽게 흡수되는지에 대한 의문점이 제기되고 있다.

유수 연구진에 의해 잠재적인 위해성에도 불구하고 자외선차단제 제품 등에 광범위하게 사용되고 있다.

최근 몇몇 회사에서 제품에 나노입자가 포함되어 있지 않다고 주장하고 있으나, 이것은 나노가 얼마만한 크기인가에 대한 부정확한 정의에 근거한 것이다. 2007년부터 제조사가 나노입자를 제품에 사용하지 않았다고 언급하지 않는 한, 소비자들은 징크와 티타늄 베이스의 자외선차단제를 피하는 경향을 보이고 있다. FDA에서 적절한 표시사항을 요구하고 있으나, 소비자들이 나노입자 크기의 징크와 티타늄 베이스 자외선차단제 제품을 구별하는 것은 실제로 어려운 것이다.

나노입자의 티타늄디옥사이드는 1990년 이래로, 나노입자의 징크옥사이드는 1999년 이래로 자외선차단제 성분으로 사용되어 왔다. 2003년과 2004년 사이에 전세계적으로 사용량이 약 1000톤으로 추정된다. 나노 징크와 나노 티타늄은 정확하게 표기되지 않고 있으며, 미국 자외선차단제 시장에서 널리 사용되고 있다. 소비자보고서에 따르면 최근에 8가지 미넬랄 함유 자외선차단제를 실험한 결과, 나노입자로 표시되지 않은 제품이라도 각각 나노입자가 검출되었다.

주위에서 자외선차단제 표기사항에 "미세화 micronized", "극미세 ultra-fine"이라는 단어를 쉽게 찾아볼 수 있다. 이것은 어느 정도 독단적으로 말한다면, 100나노미터보다 작은 크기를 의미한다. Z-Cote라 불리는 일반적인 징크는 BASF에서 생산된 것이며, 대부분 입자가 100나노미터보다 작은 입자를 포함한 100-200나노미터 사이의 크기라고 한다. Z-Cote 제조자는 이를 나노스케일의 제품이라고 일컫는다.

2000년에 EU와 호주의 화장품 규제기구에서 자외선차단제에 함유된 나노 징크와 나노 티타늄에 대한 독성실험을 실시하였다.

EU는 나노크기 티타늄은 피부침투력, 세포독성, 광독성, 유전질 손상 등에 대한 독성에 문제를 야기하지 않는 것으로 결론지었다. 2004년에는 같은 연구진이 징크를 함유한 자외선차단제 제품을 실험하였다. DNA 손상뿐 아니라 잠재적인 피부 침투력 우려까지 제기되었다. 2005년에는 이 두 연구에 대해 평가하기 위해 제조사에 의해 추가적인 연구가 진행되었다. 소비자 제품에 대한 EU 과학위원회는 화장품에서 사용된 모든 나노입자, 특히, 불용성으로 생분해하기 어려운 입자에 대한 케이스별 위험평가를 권고했다.

미국에서는 나노입자 품질과 제품생산을 평가하는데 시간이 무척 걸렸다. FDA는 자외선차단제의 나노입자 징크 또는 티타늄은 일반적인 크기의 입자들과 유사한 효과를 나타내는 것으로 결론지었다.

호주에서는 2006년에 실험을 완결했으며, 잔류독성에 대한 우려가 없으며, 피부세포에 대한 살아있는 피부 침투에 대한 증거가 없다고 결론지었다.

징크옥사이드와 티타늄디옥사이드는 강력한 UVA 차단성분이며, 약 6-10% 이상의 농도를 사용한다. 또한 이 성분은 미국에서 UVA 차단에 대한 단 4가지 성분 중 2가지이다. 기타 미국에서 승인된 UVA-I 차단 가능 성분은 아보벤존 (Avobenzone)과 메조릴 SX (Mexoryl SX)이다. 그러나 이 두가지는 대부분의 자외선차단제 포뮬러에서 불안정한 성분이다. 티나솔브 S (Tinasorb S)와 티나솔브 M (Tinasorb M)은 EU에서 ㅅㅇ인된 UVA 차단제로서 2000년 이래로 유럽에서 사용되고 있으며, 현재 미국 FDA에서는 평가중이다.

작은 입자의 징크와 티타늄은 일반적인 크기의 성분과 비교했을 때 좀더 개선된 UV 차단력을 보여주었다. 그러나 자외선자단제 사용을 지배하는 더 중요한 요소는 피부에 보여지는 외관이다. 1990년대 이전에 큰 입자의 징크와 티타늄을 사용했고 이는 사용자 피부에 백탁현상을 보였다. 요즘에는 티타늄의 알반적인 크기가 10-100나노미터, 징크의 경우 30-200나노미터 정도인 것으로 알려져 있다. 최근 징크와 티타늄은 피부에 백탁현상 없이 얇고 부드러운 막으 형성하는 데 성공했다. 소비자들이 직접 징크와 티타늄의 입자크기를 판단해 볼 수 있는 방법은 백탁현상 여부와 자외선차단제가 피부에 머무는 정도를 보는 것이다. 만약 징크나 티타늄 함유 자외선차단제가 깔끔하게 없어지면, 거의 나노화된 입자를 함유하고 있다고 보면 된다.

소비자 사용 제품의 나노입자에 대한 안전성 여부는 인체 노출량과 인체 내부에서 나노입자의 효과에 달려있다. EWG에서는 자외선차단제인 징크와 티타늄의 나노입자 투과의 위험성에 대해 모든 과학 출판물과 정부에서 실시한 안전성 평가에 대해 고찰했다. 최근 입증된 자료에 의하면 나노입자는 피부를 통과하지 못하는 것으로 여겨진다.

피부투과에 대한 우려가 나온 것은 10여년 전 피부수술이 잡힌 13명의 호주인을 상대로 한 실험이었다. 환자들은 8% 나노티타늄이 함유된 자외선차단제를 수술 전 2-6주간 도포했다. 연구자들은 대조군에 비해서 표피세포에서 티타늄이 높게 검출된 것을 발견했다. 연구에서 투과에 대한 유사한 증거를 찾는 데는 실패했다. (출처: Tan 1996)

EU에서 주관한 NanoDerm 프로젝트는 3년 이상 연쇄적인 실험을 실시하였으며, 다양한 분석기법과 티타늄의 종류, 시험 조건을 사용하여 인체와 돼지의 피부에서 피부투과에 대한 증거를 찾지 못했다. NanoDerm은 티타늄의 투과에만 집중했다. 당시 유럽의 자외선차단제에는 징크를 사용하지 않았다. 또한 연구진은 건선과 같이 피부보호막의 부재와 같이 피부에 영향을 미치는 특이한 조건으로 피부흡수연구를 시행했다. 티타늄 입자는 살아있는 피부 세포 (케라티노사이트) 수준까지 투과되었다. 그러나 연구진은 혈관까지 도달하는 입자에 대한 증거는 밝혀내지 못했다.

EWG는 16개의 실험실을 통해 쥐, 돼지, 인체와 같이 다양한 피부 종류에 대한 실험을 진행했다. 살아있는 피부 세포까지 들어간 입자가 조금이라도 있는지 확인하고자 한 것이다. (출처: Baroli 2007; Cross 2007; Dussert 1997; Gamer 2006; Gontier 2004; Gottbrath 2003; Kiss 2007; Lademann 1999; Landsdown 1997; Mavon 2007; Menzel 2004; NanoDerm 2008; Pflücker 2001; SCCNFP 2004; Schulz 2002; Tan 1996).

가장 최근의 산업체에서 실시한 연구에 따르면 티타늄 입자는 발견된 흔적이 없고 징크 입자만이 1.5-2.3% 정도 투과된 것이 밝혀졌다. 그러나 이 실험은 징크에 의한 오염에 영향을 받았기 때문에 세포층을 투과했다라는 증거로 채택되기에는 어려움이 있다. (출처: Gamer 2006)

NanoDerm에 의해 시험된 건선 피부를 포함한 유효성 있는 결과는 손상된 피부에서 발생하는 잠재적인 투과현상을 들 수 있다. 그러나 연구진은 상처가 있는 곳에 티타늄 나노입자 제품을 사용하는 것은 핍해야 한다고 권고하고 있다. 즉 건강한 피부에서는 징크와 티타늄 자외선차단제가 피부를 투과할 수 없다고 결론지었다.

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    메이케이 최고 연구원에 의하면 " 자외선 차단제에 사용하는 티타늄디옥사이드의 크기는

    피부에 침투할 정도로 작지 않습니다.  피부 표면에 남아 있어야 효과를 볼 수 있기 때문

    입니다 " 라고 답변합니다.



    캘리포니아 대학에서 돼지피부에 나노입자의 자외선차단제를 발라 피부속에 나노입자가

    침투할 수 있는지 실험한 결과 나노 티타늄디옥사이드는 피부 표면에서만 발견되었고,

    물에의해 제거가 되며, 피부속 살아있는 신체조직에서 발견되지 않았다고 합니다.

    그러므로 자외선차단제가 피부에 침투해 인체에 해를 끼칠 가능성은 없다는 것입니다.



    또한 호주의 TGA (식약청)와 호주약물평가위원회 역시 2006년 " 현재까지의 연구 결과

    자외선차단 성분은 피부 표면 (각질층) 에 머무르는 것으로 나타났다 " 라고 발표했습니다.

    

    지금까지 밝혀진 연구를 바탕으로 한다면 나노 입자의 티타늄디옥사이드로 인한

   위험성 ( 특히 피부암 )의 가능성은 없거나 낮다고 생각하면 될 것입니다.



    나노화된 티타늄디옥사이드로 인한 피해보다는 피부암의 원인이 되는 자외선을 차단하는

    것이 더 중요하며, 피부암을 막을 수 있는 가장 현실적인 방법은 자외선 차단을 철저히 하는

    것이 필요하므로 나노입자의 자외선차단제이든 화학적 자외선차단제든 충분한 양을 꼼꼼히

    발라주는 것이 더 중요합니다.

    어떤 제품을 선택하느냐는 소비자의 몫인거죠.



    한가지 더,



    뉴욕 브룩스턴 대학 연구진이 2007년 과학저널지 " 케미컬 커뮤니케이션 " 에 수록한 논문

    " Multicomponent polymer coating to block photo-catalytic activity of TIO2  

      nanoparticles "

    1) 나노 입자에 항산화 성분과 음이온 폴리머를 코팅하여 활성산소의 발생을 막는 방법을

        연구한 결과 항산화 성분을 코팅한 티타늄디옥사이드는 활성산소를 발생시키는 광전자

        의 방출을 막는 것으로 알려짐

    2) DNA와 코팅된 나노 티타늄디옥사이드를 UV A, UV B, UV C 에 모두 노출했을 때에도

        DNA 손상은 나타나지 않았음.



    이 결과에 의하면 혹시라도 나노입자의 자외선차단제가 피부 속으로 침투되었다 하더라도

    이 기술을 적용한다면 오히려 활성산소의 발생을 억제할 것이므로 우려했던 일은 생기지

    않을 것으로 판단됩니다.

개인적으로 나노 징크옥사이드를 더 선호하는 편이다. 위와 같은 내용도 그렇고 나노상태일 경우 차단력이 더 올라간다는(차이가 크진 않다지만) 이유도 있기 때문에.

너님들이 생각하는것만큼 화장품이 피부에 흡수되는건 정말 힘들다. 게다가 애초에 흡수가 안되는 물질이라면 더더욱 그렇고. 현재까지도.

유해성을 주장하는 쪽의 의견이 맞다는 연구결과가 더 많다면 나노화된 성분은 일반 성분보다 훨씬 비싼 편인데 왜 굳이 이런 위험성까지 감수하고 비싼 돈을 들여가면서까지 나노 징크를 써야 되는건지....

나노화된 화장품을 기피하는 경우는 꽤 많지만 나처럼 나노화된 제품을 더 선호하는 경우는 그에 비해 적다. 나노화된 성분을 쓰는건 순전히 연구결과에 의한 무해성을 받아들였기 때문이다. 이런게 아니면 나노징크를 쓸 이유가 없다. 차라리 돈 덜 들고 의심도 안 받는 마이크로 사이즈나 일반 성분을 사용하겠지.

아, 그리고 어떤 인간이 나는 선스크린 뭐 쓰냐고 묻는데, 여름처럼 땀 많이 나는 때에는 워터프루프 강한 솔레오를 쓰고 그 외에는 키스솔라나 솔라이지스를 쓴다. 좋은 답변 됐으면 좋겠고 다른 질문 있으면 아는 한도 내에선 답해주도록 하겠음.