[박철원 칼럼] 악명 높은 화학 합성계면활성제 SLS

천연하면 비누와 사포닌 등을 들을 수 있다. 이 중 비누가 예전에 많이 사용되었고 수도시설이 없었던 시절에 미네랄이 풍부한 경수(센물, 지하수, 시냇물 등)를 사용하여 세탁할 경우 많은 문제를 야기했다. 세정력이 급격히 떨어지고 하얀 때가 형성되었기 때문이다. 
  
1930년 대 중반에 경수에도 적합하며 또 전 세계 최초로 상업화된 화학 합성계면활성제는, 미국 P&G 회사에 의해 개발되었고, 세정력이 매우 강하고, 단백질을 변성시키며 또 세포를 효과적으로 파괴하는 소듐라우릴설페이트(SLS; sodium lauryl sulfate) 계면활성제였다. 계면활성제는 물을 싫어하고 기름을 좋아하는 소수성 부위와 물을 좋아하는 친수성 부위로 이루어졌기 때문에, SLS의 경우, 전자는 오일의 라우릴 지방산을 그리고 후자는 황산이 사용되었다. 

물론 그 둘을 결합시키기 위해 화학반응이 사용되었고 그래서 SLS라고 하는 화학 합성계면활성제가 탄생된다. 여기서 소수성 부위는 석유 추출물을 이용해 합성될 수도 있고 또 오일에서 추출한 라우릴 지방산이 사용될 수 있지만, 합성이든 천연이든 모두 친수성 부위와 연결될 경우, 화학반응이 관여되기 때문에 SLS는 화학 합성계면활성제일 수밖에 없다.



요즘은 이루 말할 수 없이 많은 종류의 화학 합성계면활성제가 존재한다. 예로 탄수화물 계열 계면활성제가 여기에 포함될 수 있으며 상대적으로 마일드(mild)한 것으로 알려져 있다. 물론 유해성 연구는 크게 없는 것으로 판단된다. 친수성으로 포도당 등의 탄수화물이 사용되며 천연이다. 그리고 소수성 부위는 오일의 지방산이다. 그래서 이런 것들만 고려한다면 이 계면활성제는 천연이다. 하지만 이 두 부위를 결합할 경우, 화학반응이 요구되기 때문에, 자연 성분으로 화학 결합된 소듐라우릴설페이트 성분처럼 이들도 화학 합성계면활성제이다.



탄수화물 계열 계면활성제는 지금 우리 주위에서 천연 등으로 알려져 있는데 엄밀히 말한다면 화학 합성계면활성제이다. 다만 화학반응 과정이 간단할 경우, 용매, 촉매 등으로 인한 유해 가능성이 상대적으로 낮을 수 있지만, 만약 화학반응 과정이 복잡할 경우, 당연히 유해 가능성이 높을 수밖에 없을 것이다. 
  
탄수화물 계열과 함께 마일하다고 알려진 아미노산 계열 계면활성제도 합성이다. 예로 ‘Sodium Cocoyl Apple Amino Acids’, 즉, 애플 계면활성제이다. 이것 이외에도 다양한 종류의 아미노산 계열이 존재한다. 다시 한 번 강조하면, 이들이 합성이라 함은 이들의 소수성 부위와 친수성 부위가 결합될 때 화학반응이 요구되기 때문이다.



우리 주위에서 합성된 것을 천연이라 강조하면 바람직하지 못하며 또 합성이라고 다 나쁜 것은 아니라 생각한다. 촉매, 용매 또는 중간 산물 잔존 가능성으로 합성이라 하더라도 합성 방법이 더 간단하면 더 바람직할 수 있다. 그래서 그 합성 방법이 상대적으로 간단한가?, 방부제가 포함되어 있는가?, 유해성 연구가 선행되었는가? 또는 생산국이 국내, 유럽, 중국, 일본 또는 미국인가?에 따라 제품에 대한 소비자의 호불호가 결정될 수 있다.
  
계면활성제 중 비누 성분이나 사포닌 성분 등을 제외하고는 모두 화학 합성계면활성제라 판단하면 그리 크게 틀리지 않을 것 같다. 그것이 탄수화물 계열 또는 아미노산 계열 계면활성제라 할지라도....

PS1: 오늘 글에서 SLS, 탄수화물 계열 그리고 아미노산 계열의 화학구조를 비교해 보면 모두 소수성으로 라우릴 지방산을 이용 했군요. 다만 친수성으로 각각 황산, 포도당 그리고 글루탐산을 사용했구요. 그래서 비교해 보면, 악명 높은 SLS 화학구조가 제일 간단하게 보입니다. 그런데 요놈은 세정력이 매우 강하고, 단백질을 변성시키고 또 세포를 효과적으로 파괴하는 매우 나쁜 놈이라고 하니 겉보기와는 매우 달라 씁쓸합니다.
  
PS2: 탄수화물 계열과 아미노산 계열은 지금 제일 바람직한 화학 합성계면활성제로 알려져 있습니다. 베이비용 등에 사용되는 계면활성제입니다. 다만, 앞에서 언급된 바와 같이, 촉매, 용매 또는 중간 산물 잔존 가능성으로 합성이라 하더라도 합성 방법이 더 간단하면 더 바람직할 수 있겠군요. 그래서 그 합성 방법이 상대적으로 간단한가?, 방부제가 포함되어 있는가?, 유해성 연구가 선행되었는가? 또는 생산국이 국내, 유럽, 중국, 일본 또는 미국이냐?에 따라 제품에 대한 소비자의 호불호가 결정될 수 있다고 생각합니다. 

▶ 박철원 박사 유해성분 교실(http://blog.naver.com/science815)에서도 보실 수 있습니다.

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