화장품 성분의 경피흡수율과 피부 독성 평가

매일 바르는 화장품, 정말 피부에만 머무를까요? 경피흡수율은 피부를 통과한 성분이 혈관까지 도달하는 비율로, 독성과 안전성을 결정짓는 핵심 수치입니다. 화장품에 포함된 성분이 얼마나, 어떻게, 어디까지 흡수되는지를 이해하는 것은 소비자 안전과 독성 평가의 출발점입니다. 이 글에서는 경피흡수의 정의, 측정법, 수치 해석, 규제 기준까지 하나씩 상세히 분석합니다.

1. 경피흡수란 무엇인가?
2. 경피흡수율에 영향을 주는 요소
3. Franz Cell 시험법의 구조와 원리
4. 독성학적 해석: 흡수율 수치의 의미
5. 실무 적용: SCCS 기준과 허용 범위
6. 다음 회차 미리보기

1. 경피흡수란 무엇인가?

경피흡수(percutaneous absorption)란 피부에 도포된 화학물질이 표피를 통과해 진피, 모세혈관까지 도달하는 과정을 말합니다. 이는 화장품 성분이 단순히 피부 표면에 머무르지 않고 인체 내부로 들어갈 수 있는 가능성을 평가하는 핵심 지표입니다.

경피흡수율은 독성학적으로 피부 독성, 전신 노출량, 허용 용량 계산의 기초가 되며, 모든 성분의 안전성 평가에서 반드시 고려되어야 합니다.

2. 경피흡수율에 영향을 주는 요소

흡수율은 다음과 같은 변수들에 의해 좌우됩니다. 수치는 단순해 보이지만, 그 결과는 전신 독성까지 좌우할 수 있습니다.

영향 요소	설명
분자량	500 Da 이하일수록 흡수 가능성이 높음
지용성 (logP)	1~3 범위일 때 피부통과력이 높음
피부상태	손상되거나 염증 있는 경우 흡수율 증가
pH	중성 또는 약산성 조건에서 투과가 용이
제형	에탄올 기반, 나노입자형일수록 흡수율 증가

예를 들어 옥시벤존은 분자량이 228 Da에 불과하며, 알코올 기반 제형에 사용될 경우 흡수율이 2%를 초과하는 사례도 보고됩니다. 이처럼 성분 자체보다 ‘환경’과 ‘형태’가 더 중요한 경우도 많습니다.

3. Franz Cell 시험법의 구조와 원리

Franz Diffusion Cell은 피부를 통한 성분 침투율을 실험적으로 측정하는 가장 대표적인 장치입니다.

구성 부위	기능
도포 챔버	화장품 제형을 피부 위에 도포
피부막	인공피부 또는 사람/동물 표피
수용 챔버	피부를 통과한 성분을 채취하는 하부 용액
온도조절기	체온 수준(32°C)으로 유지

흡수된 성분은 하부 챔버의 용액에서 회수되어 분석되며, 시간 대비 누적 투과량으로 그래프화됩니다.

4. 독성학적 해석: 흡수율 수치의 의미

측정된 흡수율은 보통 피부를 통해 침투한 물질의 %로 표시되며, 이 수치는 독성학적 MoS (Margin of Safety) 산정의 기준이 됩니다.

예를 들어 NOAEL이 100 mg/kg/day이고, 흡수된 양이 1.5 mg/kg/day라면 MoS는 약 66.7입니다. SCCS는 일반적으로 MoS ≥ 100을 ‘안전’으로 간주합니다.

하지만 ‘수치’가 안전하다고 하여 모든 피부 조건에서 동일하게 안전한 것은 아닙니다. 특히 손상 피부나 반복 노출 환경에서는 MoS가 형식적 숫자에 불과할 수 있습니다.

5. 실무 적용: SCCS 기준과 허용 범위

SCCS 공식 보고서에 따르면 대부분의 화장품 성분은 흡수율이 1% 미만이지만, 휘발성 유기화합물(VOC), 나노성분, 에탄올 기반 제형은 예외적 위험군으로 분류됩니다.

따라서 흡수율 수치 해석 시에는 다음 요소들을 반드시 병렬로 고려해야 합니다:

도포량 (mg/cm²)
사용 부위(눈가/입술/전신 등)
사용 빈도(1일 1회 vs 반복 도포)
사용자 유형(임산부, 영유아, 민감 피부 등)

이러한 통합 평가 방식은 2회차: 독성지표 해석에서 설명한 MoS 계산법과 직결됩니다.

6. 다음 회차 미리보기

흡수율은 독성 평가의 시작일 뿐입니다. 다음 글에서는 감작성 및 자극성 평가 기준을 통해 화장품 성분이 알레르기를 유발하는 메커니즘과 시험법, SCCS에서 정한 알러지 유발 기준치를 함께 살펴봅니다.

흡수량은 같아도, 체내 반응은 전혀 다를 수 있습니다. 이러한 차이를 구별할 수 있어야 진정한 안전성 평가가 가능합니다.