학습목표
- 화장품 원료를 역할에 따라 분류하고 각 분류의 대표 원료를 말할 수 있다.
- 처방서를 보고 각 원료가 왜 들어갔는지 짐작할 수 있다.
- 방부제와 향료가 제품과 공장 관리에 미치는 영향을 이해한다.
- 전성분 표시를 읽고 표시 규칙을 설명할 수 있다.
- 사용 금지 원료와 사용 한도 원료의 개념을 알고 확인 방법을 안다.
처방서에 적힌 원료 스무 개
생산팀 신입사원이 처음 받은 작업지시서에는 원료가 스무 개 적혀 있었습니다. 정제수, 글리세린, 세틸알코올, 카보머, 페눅시에탄올, 향료. 다섯 개는 알겠는데 나머지는 처음 보는 이름이었습니다. 선배에게 물었더니 처방서를 세 항목으로 나눠 주었습니다. “위에 여섯 개는 물 쪽, 가운데 여덟 개는 기름 쪽, 그 사이 두 개가 물과 기름을 섞어 주는 거. 마지막 네 개는 상하지 말라고, 향 나라고, 효과 내라고 넣는 거야.”
화장품 원료는 수천 가지지만 역할로 나누면 열 가지가 안 됩니다. 이 장에서는 원료를 역할별로 묶어 보고, 그 중 공장 실무에서 자주 문제가 되는 방부제, 향료, 색소, 그리고 전성분 표시 규칙을 조금 더 자세히 봅니다. 원료 이름을 외울 필요는 없습니다. 처방서를 보고 “이건 무슨 역할일까”를 짐작할 수 있으면 충분합니다.
1. 원료의 분류 체계
역할로 나누면 다섯 가지
화장품 원료는 무엇을 하는가를 기준으로 크게 다섯 가지로 나뉩니다. 농도 순으로 보면 물과 기름이 제품의 대부분을 차지하고, 나머지는 소량이지만 제품의 성격을 결정합니다.
이 다섯 가지 위에 “목적을 가진 소량 원료”가 얻혀집니다. 방부제, 향료, 색소, 기능성 원료, 산화방지제, pH 조절제, 킬레이트제 등입니다. 농도는 낮지만 법적 규제가 가장 많이 걸려 있는 원료들입니다.
처방서는 “상”으로 읽는다
처방서에서 원료는 무작위로 나열되지 않고 상(phase)으로 묶여 있습니다. 상은 “함께 섞어 두는 묶음”이라고 생각하면 됩니다. 크림 처방서는 보통 세 상으로 나뉩니다.
C상이 중요합니다. 비싼 원료, 열에 약한 원료, 법적 규제가 있는 원료가 대부분 여기에 들어 있습니다. 생산에서 C상 투입 온도를 지키지 않으면 방부제가 분해되거나 향이 날아갑니다. 제조기록서에 투입 온도를 적는 이유입니다.
2. 보습제, 유연제, 점증제
보습제: 물을 붙잡는 원료
보습제(humectant)는 물을 끌어당겨 붙잡는 원료입니다. 가장 많이 쓰이는 것이 글리세린으로, 거의 모든 기초 제품에 3~10% 들어갑니다. 값이 싸고 안전하며 효과가 확실합니다. 단점은 많이 넣으면 끌적임이 생긴다는 것입니다.
히알루론산은 함량이 매우 낮은데도 제품 이름에 자주 등장합니다. 효과가 없어서가 아니라 소량으로도 충분하기 때문입니다. 다만 “히알루론산 앨플”이라고 해서 히알루론산이 주성분인 것은 아닙니다. 전성분을 보면 대개 뒤쪽에 있습니다.
유연제: 피부를 부드럽게 하는 기름
유연제(emollient)는 피부 위에 얼음 막을 만들어 부드럽게 하고 물이 날아가는 것을 막는 원료입니다. 대부분 기름이고, 어떤 기름을 쓰느냐가 사용감을 가릅니다.
세틸알코올은 이름에 “알코올”이 붙어 있지만 술과는 전혀 다릅니다. 상온에서 고체인 기름 성분으로, 크림에 두터운 질감을 줍니다. 고객사가 “알코올 프리”를 요구할 때 말하는 것은 에탄올(술 성분)이지 세틸알코올이 아닙니다. 이 구분을 모르면 고객사와 대화가 꾸입니다.
점증제: 걸쭉하게 만드는 원료
점증제(thickener)는 묽은 액체를 걸쭉하게 만듭니다. 사용감도 좋아지지만 더 중요한 역할은 안정화입니다. 유화 제품에서 기름 방울이 위로 떠오르지 못하게 붙잡아 주는 것이 점증제입니다.
카보머는 가장 흔한 점증제인데 중화라는 과정이 필요합니다. 물에 풀면 산성이고 묽은데, 알칼리를 넣어 중성으로 맞추면 순식간에 걸쭉해집니다. 생산 현장에서 점도가 안 나온다면 중화제 투입량을 가장 먼저 확인합니다. 또 카보머는 염에 약해서, 소금기가 있는 추출물을 넣으면 점도가 확 떨어집니다. 24장 트러블슈팅에서 다시 다룹니다.
3. 색소와 안료
녹는 색소와 안 녹는 안료
화장품에 색을 내는 원료는 크게 두 가지입니다. 물이나 기름에 녹는 염료(dye)와, 녹지 않고 가루 상태로 흩어져 색을 내는 안료(pigment)입니다. 기초 제품에 연한 색을 낼 때는 염료를 소량 쓰고, 색조 제품은 거의 전부 안료입니다.
이산화티타늄과 산화철 세 가지(황색, 적색, 흑색)만 있으면 거의 모든 피부색을 만들 수 있습니다. 파운데이션 호수별 처방은 이 네 가지의 비율만 다릅니다. 색조 제품 공장에서 색상 맞추기(조색)가 가장 어려운 작업인 이유도, 안료의 비율이 조금만 달라져도 색이 달라지기 때문입니다.
색소는 허가받은 것만 쓴다
색소는 화장품 원료 중 규제가 가장 엄격한 쪽에 속합니다. 식품의약품안전처가 정한 “화장품의 색소 종류와 기준 및 시험방법”에 올라 있는 색소만 쓸 수 있습니다. 같은 색소라도 눈 주위에는 쓸 수 없는 것, 입술에는 쓸 수 없는 것이 따로 정해져 있습니다. 타르 색소는 허가 번호가 있고, 수출 시에는 나라마다 허가 목록이 달라 한국에서 되는 색소가 미국이나 일본에서 안 되는 경우가 있습니다. 수출용 색조 제품은 개발 초기에 목적 국가의 색소 허가 여부를 확인해야 합니다.
4. 기능성 원료와 유효성분
고시 원료: 식약처가 인정한 성분
2장에서 본 대로 기능성화장품은 식품의약품안전처가 미리 인정한 고시 원료를 정해진 함량으로 쓰면 보고만으로 출시할 수 있습니다. 대표적인 고시 원료입니다.
함량이 정해져 있다는 것이 핵심입니다. 나이아신아마이드를 1%만 넣으면 미백 기능성으로 보고할 수 없고, 10%를 넣으면 심사를 받아야 합니다. 생산에서 기능성 원료의 칭량은 다른 원료보다 꼼꼼히 확인합니다. 함량이 맞지 않으면 기능성 표시가 허위가 되기 때문입니다. 고시 원료와 함량은 개정되므로 실무에서는 최신 고시를 확인합니다.
고시 원료가 아닌 유효성분들
기능성 고시에 없더라도 효과를 기대하고 넣는 원료들이 있습니다. 식물 추출물, 펩타이드, 비타민, 미네랄, 발효 원료 등입니다. 이런 원료는 기능성 효능을 표방할 수는 없지만 “함유”는 표시할 수 있습니다. “병풀 추출물 함유”는 가능하지만 “병풀로 피부 재생”은 불가능합니다.
식물 추출물은 마케팅 가치가 크지만 공장 입장에서는 까다로운 원료입니다. 색과 향이 로트마다 다르고, 미생물 오염 위험이 있으며, 염분이 있어 카보머 점도를 떨어뜨리기도 합니다. 추출물을 많이 넣은 제품일수록 입고 검사와 안정성 시험을 더 엄격히 해야 합니다.
5. 방부제와 보존 시스템
물이 있으면 세균이 산다
화장품의 60~80%는 물입니다. 여기에 글리세린, 추출물, 단백질 같은 영양분이 들어 있으니 세균과 곰팡이에게는 최고의 배양액입니다. 방부제가 없으면 며칠 안에 상합니다. 소비자가 손가락으로 크림을 떠고, 욕실에 두고, 여름을 나고, 개봉 후 1년을 쓰는 동안 상하지 않아야 하므로 방부제는 선택이 아니라 필수입니다.
“무방부제”의 진실
“무방부제”라고 표시된 제품이 상하지 않는 이유는 방부제 대신 방부 효과가 있는 다른 원료를 넣었기 때문입니다. 1,2-헥산디올과 에치넷글리세린이 대표적입니다. 이들은 법적으로 방부제 목록에 없어서 “방부제 무첨가”라고 표시할 수 있지만, 실제로는 세균 번식을 막습니다. 다만 효력이 약해 더 많이 넣어야 하고 값도 비쌐니다.
공장 입장에서 무방부제 제품은 위험 부담이 큽니다. 방부력이 약하므로 제조 환경이 조금만 더러워도 오염됩니다. 설비 세척, 정제수 관리, 작업자 위생을 평소보다 더 엄격히 해야 하고, 방부력 시험(챌린지 테스트)을 반드시 통과해야 합니다. 9장에서 다룹니다.
보존 시스템은 하나가 아니다
방부는 방부제 하나로 해결되지 않습니다. 방부제, pH, 수분 활성, 킬레이트제, 용기 구조가 함께 작용합니다. 이것을 보존 시스템이라고 합니다. 같은 방부제라도 pH가 다르면 효력이 달라지고, 펌프 용기는 손가락이 닿지 않아 자(jar) 용기보다 방부 부담이 적습니다. 처방을 바꿀 때 pH나 용기가 바뀌면 방부력 시험을 다시 해야 하는 이유입니다.
6. 향료와 향의 기초
향은 제품의 첫인상
소비자가 매장에서 제품을 고를 때 가장 먼저 하는 일은 뚰꺼을 열고 냄새를 맡는 것입니다. 향료는 처방에서 0.1~1% 밖에 안 되지만 제품 선택에 미치는 영향은 가장 큽니다. 그래서 고객사와 향을 고르는 회의가 처방 회의보다 길어지는 일이 흔합니다.
향료는 향료 회사가 수십~수백 가지 향 원료를 조합해 만든 조합향으로, 화장품 회사는 이것을 사서 넣습니다. 전성분에는 “향료” 한 단어로 표시되지만 그 안에 수백 가지 물질이 들어 있습니다.
탑, 미들, 베이스 노트
향은 시간에 따라 변합니다. 바른 직후와 한 시간 뒤의 향이 다릅니다. 가벼운 향 분자가 먼저 날아가고 무거운 분자가 남기 때문입니다.
고객사가 “상큼한 향”을 원하면 탑 노트를 강하게, “은은히 오래 남는 향”을 원하면 베이스 노트를 강하게 조합합니다. 향 샘플을 평가할 때는 바른 직후만 맡지 말고 한 시간 뒤에 다시 맡아야 합니다.
알레르기 유발 성분 표시
향료 중 일부 성분은 알레르기를 일으킬 수 있어 법으로 표시 의무가 있습니다. 리모넷, 리날롤, 시트랄, 유제놀, 쿠마린 등 25종이 지정되어 있고, 씻어내는 제품에는 0.01% 초과, 바르고 두는 제품에는 0.001% 초과 시 전성분에 해당 성분명을 따로 적어야 합니다. 그래서 전성분 마지막에 “향료, 리모넷, 리날롤” 같은 표시가 붙습니다.
향료를 바꾸면 이 표시도 바뀝니다. 향료 회사에서 받는 알레르기 성분 자료를 확인해야 하고, 단상자와 라벨 표시도 따라 바뀝니다. 향료 하나 바꾸는 일이 표시사항 변경으로 이어지는 이유입니다.
향료는 공장에서도 신경 쓸 일이 많습니다. 설비에 향이 배어 다음 제품에 썩이기 쉬우며, 열에 날아가므로 40℃ 이하에서 넣어야 하고, 향료 원료는 인화성이 있어 보관에 주의해야 합니다.
7. INCI명과 전성분 표시
원료의 세계 공통 이름
같은 원료도 원료 회사마다 부르는 상품명이 다릅니다. 그래서 제품에 표시할 때는 세계 공통 이름인 INCI명(International Nomenclature of Cosmetic Ingredients)을 씁니다. 한국에서는 대한화장품협회가 INCI명을 한글로 옥긴 성분명을 정해 두었고, 제품에는 이 한글 성분명을 씁니다.
원료를 살 때 받는 서류 중 원료 규격서와 성분표에 INCI명이 적혀 있습니다. 원료 하나가 여러 성분의 혼합물인 경우도 많아서, 상품명 하나가 전성분에서는 다섯 개 성분으로 풀리기도 합니다. 예를 들어 “유화제 A”라는 상품은 전성분에서 “글리세릴스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜-100스테아레이트”로 나뉩니다.
전성분 표시 규칙
화장품에는 들어간 모든 성분을 표시해야 합니다. 이것을 전성분 표시라고 하고, 순서에 규칙이 있습니다.
이 규칙을 알면 전성분을 읽고 제품을 어느 정도 해석할 수 있습니다. 처음 세다섯 개가 제품의 대부분입니다. 정제수가 맨 앞이면 수성 제품, 기름이 맨 앞이면 오일 제품입니다. 페눅시에탄올이 어디 있는지 보면 1% 경계를 짐작할 수 있습니다. 페눅시에탄올은 한도가 1%이므로 그 뒤에 적힌 성분은 모두 1% 이하입니다.
경쟁사 제품의 전성분을 보고 처방을 짐작하는 것도 연구소의 일상적인 업무입니다. 다만 전성분은 순서만 알려 줄 뿐 함량은 알려 주지 않으므로 완전히 따라 만들 수는 없습니다.
8. 사용 금지 원료와 사용 한도 원료
네거티브 리스트 방식
한국의 화장품 원료 규제는 “쓸 수 없는 것을 정해 두고 나머지는 허용”하는 방식입니다. 이것을 네거티브 리스트 방식이라고 합니다. 예외가 세 가지 있는데, 보존제, 색소, 자외선 차단제는 거꾸로 “쓸 수 있는 것만 정해 둔” 포지티브 리스트 방식입니다.
한도 원료는 “총합”으로 본다
한도 원료에서 자주 틀리는 것이 있습니다. 같은 성분이 여러 원료에 나뉘어 들어 있으면 전부 더해서 한도를 넘지 않아야 합니다. 페눅시에탄올을 방부제로 0.8% 넣었는데, 식물 추출물 안에도 방부 목적으로 페눅시에탄올이 들어 있다면 합계가 1%를 넘을 수 있습니다. 원료 성분표를 받아 확인해야 하는 이유입니다.
어디서 확인하나
사용 금지·한도 원료 목록은 식품의약품안전처의 “화장품 안전기준 등에 관한 규정”에 있습니다. 목록은 해마다 바뀝니다. 어제까지 쓰던 원료가 금지되거나 한도가 낮아지기도 합니다. 연구소와 인허가 담당자는 개정 고시를 주기적으로 확인하고, 기존 제품의 처방이 영향을 받는지 검토합니다.
수출 제품은 상대 국가의 기준을 따로 확인해야 합니다. 한국에서 허용된 원료가 EU나 중국에서는 금지되거나 한도가 다른 경우가 있습니다. 29장에서 다룹니다.
OJT 현장노트
추출물 하나 바꿨더니 크림이 물이 된 이야기
기존 크림의 추출물을 고객사 요청으로 다른 회사 제품으로 바꿨습니다. 같은 식물의 추출물이고 함량도 같아서 문제가 없을 거라고 보았습니다. 그런데 생산 다음 날 벌크 점도가 기준치의 절반도 안 나왔습니다. 원인은 새 추출물의 염분이었습니다. 새 원료사는 추출 과정에서 소금을 썼고, 그 염분이 카보머의 점도를 무너뜨린 것입니다.
이름이 같은 원료도 원료사가 다르면 다른 원료입니다. 원료를 바꿀 때는 반드시 실험실에서 소량 제조를 해 보고 양산에 들어가야 합니다. 그날 벌크 500kg은 폐기했습니다.
방부제를 50℃에 넣었더니 생긴 일
생산 작업자가 일정을 당기려고 벌크가 다 식기 전에 C상을 넣었습니다. 넌 온도는 약 50℃. 제조기록서에는 40℃ 이하라고 적혀 있었습니다. 방부력 시험에서 그 로트만 불합격이 나왔습니다. 방부제 일부가 열에 분해된 것으로 추정되었습니다. 향도 약간 달라졌습니다.
투입 온도는 귀찮아서 적는 것이 아닙니다. 10℃ 차이가 제품 하나를 폐기하게 만듭니다. 이 공장에서는 그 뒤로 C상 투입 전에 온도를 재서 기록하고 확인자가 서명하는 절차가 추가되었습니다.
선배의 한마디
“처방서에 적힌 원료는 하나도 그냥 들어간 게 없어. 연구원이 수십 번 실패하고 남긴 거야. 바꾸고 싶으면 그 실패를 다시 겪을 각오를 해.”
핵심정리
- 화장품 원료는 수성, 유성, 계면활성제, 고분자, 분체의 다섯 가지 바탕 위에 방부제, 향료, 색소, 기능성 원료 같은 소량 원료가 얻혀진 구조입니다.
- 처방서는 A상(수상), B상(유상), C상(후첨가)으로 읽습니다. C상에 열에 약한 원료와 규제 원료가 모여 있어 투입 온도가 중요합니다.
- 보습제는 물을 붙잡고, 유연제는 막을 만들고, 점증제는 걸쫝하게 하면서 안정화합니다. 카보머는 염에 약합니다.
- 색소, 보존제, 자외선 차단제는 허용된 것만 쓸 수 있고, 기능성 고시 원료는 함량이 정해져 있습니다. 그 외 원료는 금지·한도 목록만 피하면 쓸 수 있습니다.
- 무방부제 제품은 방부제 대신 다른 원료로 방부하므로 공장 위생 관리가 더 엄격해야 합니다.
- 전성분은 함량 순으로 표시하며 1% 이하는 순서가 자유입니다. 향료 알레르기 유발 성분은 따로 표시합니다.
확인문제
1. 크림 처방에서 방부제, 향료, 기능성 원료가 들어가는 상과 그 이유는?
① A상, 물에 녹으므로 ② B상, 기름에 녹으므로 ③ C상, 열에 약하므로 ④ 상 구분 없음
2. 세틸알코올의 역할은?
① 소독 ② 유연제·점도 부여 ③ 방부 ④ 향료 용해
3. 카보머로 점증한 젤에 소금기 있는 추출물을 넣으면 생기는 일은?
① 점도 상승 ② 점도 하락 ③ 변색 ④ 변화 없음
4. 다음 중 포지티브 리스트(허용된 것만 사용) 방식으로 규제되는 원료가 아닌 것은?
① 색소 ② 보존제 ③ 자외선 차단제 ④ 보습제
5. 전성분 표시에서 페눅시에탄올 뒤에 적힌 성분들에 대해 알 수 있는 것은?
① 모두 방부제이다 ② 모두 1% 이하이다 ③ 모두 천연 원료이다 ④ 모두 색소이다
6. (서술) “무방부제” 제품이 상하지 않는 이유와, 이 제품을 생산할 때 공장에서 더 엄격해지는 관리를 설명하시오.
7. (서술) 같은 이름의 추출물을 다른 원료사 제품으로 바꿀 때 양산 전에 해야 할 일과 그 이유를 쓰시오.
