피트(peat)는 이탄(泥炭) 또는 토탄(土炭)이라고도 하며 이끼, 갈대, 사초 등의 식물과 소나무, 자작나무 등 수목질의 유체가 충분한 수분이 존재하는 조건하에서 퇴적되어 생화학적 작용을 받아 분해된 산물이다. 피트는 습윤한 기후 조건을 가진 지역, 강 인근에 위치한 호소형태의 습지 지역 및 선상지 지역 등에 생성되어질 수 있다. 전 세계적인 피트의 분포는 북아메리카, 아시아 및 유럽 지역이 전 세계지역의 90% 이상을 차지하고 있으며, 남반구보다는 북반구 지역에 주로 분포한다. 한반도의 피트 분포 역시 남부지역보다는 북부지역의 비중이 높다. 본 연구에서는 한국 서남부 지역을 대상으로 피트를 발굴하고 조사함으로써 한국 서남부에 분포하는 피트와 품질이 우수한 핀란드 피트와의 성분분석 및 효능검증 결과를 비교하고, 표준화된 피트 자체 및 피트 추출물을 피부에 적용하여 기능성을 갖는 화장료 소재로의 이용 가능성을 검토하기 위해 본 연구를 수행하였다. 한국 서남부 피트 조사 지역으로는 경기도 평택, 충청남도 태안, 전라남도 나주, 전라남도 장흥 등 총 4개 지역을 조사하였고, 또한 객관적으로 비교검토하기 위해 핀란드 피트인 Espoo 지역의 스파그넘 피트와 Ahtari 지역의 카렉스 피트에 대하여 현지 조사를 실시하였다. 특히 전라남도 장흥 피트는 본 연구를 통해 새로 발견된 지역이기 때문에 정밀 조사를 수행하였으며, 각 조사 지역으로부터 채취한 피트 시료에 대해 유용성분인 ...
피트(peat)는 이탄(泥炭) 또는 토탄(土炭)이라고도 하며 이끼, 갈대, 사초 등의 식물과 소나무, 자작나무 등 수목질의 유체가 충분한 수분이 존재하는 조건하에서 퇴적되어 생화학적 작용을 받아 분해된 산물이다. 피트는 습윤한 기후 조건을 가진 지역, 강 인근에 위치한 호소형태의 습지 지역 및 선상지 지역 등에 생성되어질 수 있다. 전 세계적인 피트의 분포는 북아메리카, 아시아 및 유럽 지역이 전 세계지역의 90% 이상을 차지하고 있으며, 남반구보다는 북반구 지역에 주로 분포한다. 한반도의 피트 분포 역시 남부지역보다는 북부지역의 비중이 높다. 본 연구에서는 한국 서남부 지역을 대상으로 피트를 발굴하고 조사함으로써 한국 서남부에 분포하는 피트와 품질이 우수한 핀란드 피트와의 성분분석 및 효능검증 결과를 비교하고, 표준화된 피트 자체 및 피트 추출물을 피부에 적용하여 기능성을 갖는 화장료 소재로의 이용 가능성을 검토하기 위해 본 연구를 수행하였다. 한국 서남부 피트 조사 지역으로는 경기도 평택, 충청남도 태안, 전라남도 나주, 전라남도 장흥 등 총 4개 지역을 조사하였고, 또한 객관적으로 비교검토하기 위해 핀란드 피트인 Espoo 지역의 스파그넘 피트와 Ahtari 지역의 카렉스 피트에 대하여 현지 조사를 실시하였다. 특히 전라남도 장흥 피트는 본 연구를 통해 새로 발견된 지역이기 때문에 정밀 조사를 수행하였으며, 각 조사 지역으로부터 채취한 피트 시료에 대해 유용성분인 휴믹 물질을 포함한 일반성분과 열보유량 등의 성분분석을 실시하였다. 피부에 대한 피트의 효능을 검증하기 위해 항산화 작용, 피부보습, 주름개선, 피부재생, 항균활성 및 세포독성 등에 대한 실험을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로 한국 서남부에 분포하는 피트 중에서 그 이용 가능성이 높을 것으로 예상되는 전라남도 장흥 피트를 이용하여 마스크 팩, 샴푸 및 기초 화장품 등의 시제품을 제작하여 제품에 대한 사용 의견을 세계적으로 널리 알려진 핀란드 피트 제품과 비교함으로써 피트의 이용 가능성을 검토하였다. 한국 서남부에 분포하는 피트를 조사한 결과 경기도 평택, 충청남도 태안 및 전라남도 장흥 피트는 분해도(H, degree of humification) H7이상으로 미생물 및 중금속, 세포독성 등에 대하여 안전한 것으로 나타났다. 특히 전라남도 장흥 피트는 약 3,000m2(약 900평)에 분포하며 정밀조사 결과 2개의 피트층이 발견되었으며, 첫 번째 피트층은 평균 두께가 20~30cm내외이고 두 번째 피트층은 10cm내외로써 총 30~40cm 두께의 피트층으로 확인되었다. 피트의 휴믹 물질 중 휴믹산 함량은 한국 서남부에 분포하는 피트가 핀란드 피트에 비해 낮은 반면, 펄빅산 함량은 상대적으로 핀란드 피트 보다 더 높은 것으로 나타났으며, 특히 장흥 피트가 그 함량이 가장 높았다. 피트의 유용성분인 휴믹 물질의 수율을 향상시키기 위한 실험에서 피트와 수산화나트륨의 혼합비율을 1:30으로 하고, 추출시간을 12시간으로 적용했을 때 최적의 효율을 나타내는 것으로 확인되었다. 이는 기존 국제 휴믹 물질 협회(IHSS, International Humic Substances Society)에서 제안한 추출법에 비해 비용을 절감하고 시간을 단축시킬 수 있는 효율적인 추출방법이다. 또한 피트 추출물로부터 휴믹산과 펄빅산을 분획하고자 할 때에는 Prep. HPLC를 이용하여 분획물의 pH를 약산성화 시킨 후, 분리용매로써 100% 초순수를 이용하고, RI detector를 적용할 때 역시 분리 비용 절약과 분리 시간 단축의 효과가 나타났다. 한국 서남부에 분포하는 조사지역 피트의 분해도와 pH는 반비례 관계에 있으며, 피트의 분해도와 휴믹산 간에 그리고 피트의 분해도와 펄빅산 간에는 각각 비례 관계가 있음이 확인되었다. 정밀 조사지인 전라남도 장흥 피트층에 대한 물리학적 특성의 경우 삼상은 액상이 가장 높고 고상 및 기상 순으로 낮게 나타났으며 토양층에 비해 가비중과 견밀도 및 무기물함량이 낮은 반면, 공극률과 수분함량이 높고 토성은 미사질 양토(SiL)인 것으로 나타났다. 화학적 특성의 경우 산도는 핀란드 피트에 비해 장흥 피트가 다소 높고, 유효인산은 핀란드 피트와 유사한 수준이었지만 토양층에 비해 13배 이상 높은 수준이었다. 양이온 치환용량은 핀란드 피트에 비해 높고 황은 0.3% 이내의 미량이었으며 전기전도도는 토양층에 비해 높은 수준이었다. 그리고 대량원소, 중금속 및 미량원소는 토양층에 비해 통계적으로 유의성이 인정되는 높은 함량을 나타냈다. 열보유량은 물에 비해 높게 유지되는 것으로 확인되었으며 핀란드 피트와 장흥 피트의 열보유량은 유사한 정도를 나타냈다. 이러한 결과는 피트의 휴믹물질이 피부에 접촉하였을 때 피부로의 침투를 향상시킬 뿐만아니라 피부의 노폐물 및 중금속 등 오염물질을 흡착시켜 효과적으로 배출시킬 수 있음을 의미한다. 또한 피트의 효능분석 결과 장흥 피트와 핀란드 피트에서 대조군(아스코르브산, ascorbic acid) 대비 농도의존적인 항산화 효과가 나타났으며, 특히 핀란드 스파그넘 피트에서 항산화 효과가 가장 높았다. 피부 보습 효과는 장흥 피트와 핀란드 피트에서 정상군 또는 피부 손상군 대비 각각 효과가 나타났으며 장흥 피트가 다소 높은 것으로 나타났다. 주름개선 효과는 장흥 피트와 핀란드 피트에서 무처리군 또는 UV처리군 대비 효과가 나타났으며, 피부재생 효과에서도 장흥 피트와 핀란드 피트에서 무처리군 또는 피부손상군 대비 효과가 확인되었다. 황색포도상구균과 대장균에 대한 항균 실험결과 장흥 피트와 핀란드 피트에서 항균활성이 나타났다. 피트의 화장료 시제품에 대한 효과적인 불쾌치 저감 방법은 피트:편백+로즈마리(w/w)=95%:4.5%+0.5%의 비율로 적절히 혼합할 때 이취강도 및 향선호도면에서 효과적인 결과를 얻을 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 한국 서남부에 분포하는 피트는 유용성분인 휴믹 물질을 다량 함유하고 있으며 피부에 항산화도, 피부보습, 주름개선, 피부재생 및 항균활성 등 다양한 효능을 보유하고 있기 때문에 화장품의 용도로써 다양한 제품화가 가능할 것으로 기대된다. 향후 피트 자체 혹은 피트 추출물을 통해 휴믹 물질로부터 휴믹산 및 펄빅산과 같은 단일성분을 분리정제하고 표준화하게 된다면 화장품 용도 이외에도 다양한 분야로의 이용 가능성을 제시할 수 있을것으로 판단된다.
피트(peat)는 이탄(泥炭) 또는 토탄(土炭)이라고도 하며 이끼, 갈대, 사초 등의 식물과 소나무, 자작나무 등 수목질의 유체가 충분한 수분이 존재하는 조건하에서 퇴적되어 생화학적 작용을 받아 분해된 산물이다. 피트는 습윤한 기후 조건을 가진 지역, 강 인근에 위치한 호소형태의 습지 지역 및 선상지 지역 등에 생성되어질 수 있다. 전 세계적인 피트의 분포는 북아메리카, 아시아 및 유럽 지역이 전 세계지역의 90% 이상을 차지하고 있으며, 남반구보다는 북반구 지역에 주로 분포한다. 한반도의 피트 분포 역시 남부지역보다는 북부지역의 비중이 높다. 본 연구에서는 한국 서남부 지역을 대상으로 피트를 발굴하고 조사함으로써 한국 서남부에 분포하는 피트와 품질이 우수한 핀란드 피트와의 성분분석 및 효능검증 결과를 비교하고, 표준화된 피트 자체 및 피트 추출물을 피부에 적용하여 기능성을 갖는 화장료 소재로의 이용 가능성을 검토하기 위해 본 연구를 수행하였다. 한국 서남부 피트 조사 지역으로는 경기도 평택, 충청남도 태안, 전라남도 나주, 전라남도 장흥 등 총 4개 지역을 조사하였고, 또한 객관적으로 비교검토하기 위해 핀란드 피트인 Espoo 지역의 스파그넘 피트와 Ahtari 지역의 카렉스 피트에 대하여 현지 조사를 실시하였다. 특히 전라남도 장흥 피트는 본 연구를 통해 새로 발견된 지역이기 때문에 정밀 조사를 수행하였으며, 각 조사 지역으로부터 채취한 피트 시료에 대해 유용성분인 휴믹 물질을 포함한 일반성분과 열보유량 등의 성분분석을 실시하였다. 피부에 대한 피트의 효능을 검증하기 위해 항산화 작용, 피부보습, 주름개선, 피부재생, 항균활성 및 세포독성 등에 대한 실험을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로 한국 서남부에 분포하는 피트 중에서 그 이용 가능성이 높을 것으로 예상되는 전라남도 장흥 피트를 이용하여 마스크 팩, 샴푸 및 기초 화장품 등의 시제품을 제작하여 제품에 대한 사용 의견을 세계적으로 널리 알려진 핀란드 피트 제품과 비교함으로써 피트의 이용 가능성을 검토하였다. 한국 서남부에 분포하는 피트를 조사한 결과 경기도 평택, 충청남도 태안 및 전라남도 장흥 피트는 분해도(H, degree of humification) H7이상으로 미생물 및 중금속, 세포독성 등에 대하여 안전한 것으로 나타났다. 특히 전라남도 장흥 피트는 약 3,000m2(약 900평)에 분포하며 정밀조사 결과 2개의 피트층이 발견되었으며, 첫 번째 피트층은 평균 두께가 20~30cm내외이고 두 번째 피트층은 10cm내외로써 총 30~40cm 두께의 피트층으로 확인되었다. 피트의 휴믹 물질 중 휴믹산 함량은 한국 서남부에 분포하는 피트가 핀란드 피트에 비해 낮은 반면, 펄빅산 함량은 상대적으로 핀란드 피트 보다 더 높은 것으로 나타났으며, 특히 장흥 피트가 그 함량이 가장 높았다. 피트의 유용성분인 휴믹 물질의 수율을 향상시키기 위한 실험에서 피트와 수산화나트륨의 혼합비율을 1:30으로 하고, 추출시간을 12시간으로 적용했을 때 최적의 효율을 나타내는 것으로 확인되었다. 이는 기존 국제 휴믹 물질 협회(IHSS, International Humic Substances Society)에서 제안한 추출법에 비해 비용을 절감하고 시간을 단축시킬 수 있는 효율적인 추출방법이다. 또한 피트 추출물로부터 휴믹산과 펄빅산을 분획하고자 할 때에는 Prep. HPLC를 이용하여 분획물의 pH를 약산성화 시킨 후, 분리용매로써 100% 초순수를 이용하고, RI detector를 적용할 때 역시 분리 비용 절약과 분리 시간 단축의 효과가 나타났다. 한국 서남부에 분포하는 조사지역 피트의 분해도와 pH는 반비례 관계에 있으며, 피트의 분해도와 휴믹산 간에 그리고 피트의 분해도와 펄빅산 간에는 각각 비례 관계가 있음이 확인되었다. 정밀 조사지인 전라남도 장흥 피트층에 대한 물리학적 특성의 경우 삼상은 액상이 가장 높고 고상 및 기상 순으로 낮게 나타났으며 토양층에 비해 가비중과 견밀도 및 무기물함량이 낮은 반면, 공극률과 수분함량이 높고 토성은 미사질 양토(SiL)인 것으로 나타났다. 화학적 특성의 경우 산도는 핀란드 피트에 비해 장흥 피트가 다소 높고, 유효인산은 핀란드 피트와 유사한 수준이었지만 토양층에 비해 13배 이상 높은 수준이었다. 양이온 치환용량은 핀란드 피트에 비해 높고 황은 0.3% 이내의 미량이었으며 전기전도도는 토양층에 비해 높은 수준이었다. 그리고 대량원소, 중금속 및 미량원소는 토양층에 비해 통계적으로 유의성이 인정되는 높은 함량을 나타냈다. 열보유량은 물에 비해 높게 유지되는 것으로 확인되었으며 핀란드 피트와 장흥 피트의 열보유량은 유사한 정도를 나타냈다. 이러한 결과는 피트의 휴믹물질이 피부에 접촉하였을 때 피부로의 침투를 향상시킬 뿐만아니라 피부의 노폐물 및 중금속 등 오염물질을 흡착시켜 효과적으로 배출시킬 수 있음을 의미한다. 또한 피트의 효능분석 결과 장흥 피트와 핀란드 피트에서 대조군(아스코르브산, ascorbic acid) 대비 농도의존적인 항산화 효과가 나타났으며, 특히 핀란드 스파그넘 피트에서 항산화 효과가 가장 높았다. 피부 보습 효과는 장흥 피트와 핀란드 피트에서 정상군 또는 피부 손상군 대비 각각 효과가 나타났으며 장흥 피트가 다소 높은 것으로 나타났다. 주름개선 효과는 장흥 피트와 핀란드 피트에서 무처리군 또는 UV처리군 대비 효과가 나타났으며, 피부재생 효과에서도 장흥 피트와 핀란드 피트에서 무처리군 또는 피부손상군 대비 효과가 확인되었다. 황색포도상구균과 대장균에 대한 항균 실험결과 장흥 피트와 핀란드 피트에서 항균활성이 나타났다. 피트의 화장료 시제품에 대한 효과적인 불쾌치 저감 방법은 피트:편백+로즈마리(w/w)=95%:4.5%+0.5%의 비율로 적절히 혼합할 때 이취강도 및 향선호도면에서 효과적인 결과를 얻을 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 한국 서남부에 분포하는 피트는 유용성분인 휴믹 물질을 다량 함유하고 있으며 피부에 항산화도, 피부보습, 주름개선, 피부재생 및 항균활성 등 다양한 효능을 보유하고 있기 때문에 화장품의 용도로써 다양한 제품화가 가능할 것으로 기대된다. 향후 피트 자체 혹은 피트 추출물을 통해 휴믹 물질로부터 휴믹산 및 펄빅산과 같은 단일성분을 분리정제하고 표준화하게 된다면 화장품 용도 이외에도 다양한 분야로의 이용 가능성을 제시할 수 있을것으로 판단된다.
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