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문제 정의
- 2013년 1월에서 8월 사이에 전국에서 유통 중인 립스틱, 립글로스, 립밤, 파운데이션, 아이라이너 등 121개 색조화장품 중에서 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트의 농도 측정과 국산 및 수입산, 유형별, 색상별로 비교해봄으로써 이에 관련된 분야의 기초자료를 제공하고자 본 연구를 시행하였다. 그 결과는 다음과 같다.
- 특히 화장품은 인체에 직접적으로 작용하는 것으로 피부와 모발, 호흡기 등을 통해 그 영향이 빠르게 나타나고 인체에 축적되어 심각한 중독 증세와 질병을 유발하는 중금속으로써 검정은 시급히 이루어져야 하며, 이상에서와 같이 화장품 중에서도, 특히 색조화장품들의 경우 색소나 안료의 첨가로 인해 중금속들이 함유하게 되고, 이로 인해 접촉피부염을 초래함에도 불구하고 전반적인 화장품들의 중금속 농도에 관한 조사 및 연구가 국내에 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 현재 국내시판 중인 색조화장품 중 립스틱, 립글로스, 립밤, 아이라이너, 파운데이션 등 국내 58개 제품, 국외 63개 제품인 총 121개 제품을 대상으로 중금속(납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트)의 중금속 농도를 측정하여 이를 사용하는 여성들의 건강관리에 일조가 되게 함은 물론 추후 이들 분야의 기초 자료를 제공하고자 본 연구를 시행하였다.
제안 방법
- 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트의 중금속에 대한 회수율은 미국 표준과학기술원에서 구입한 Peach Leaves 1547 (NIST, USA), Spinach Leaves 1570a (NIST, USA)를 이용하여 회수율을 측정하였으며 그 결과는 Table 2와 같다.
- 수집된 색조화장품의 색상별 중금속 평균 농도를 비교해보기 위하여, 갈색, 아이보리, 오렌지, 핑크, 적색, 자색, 흰색 등 7가지 색상으로 구분하였다(Table 5).
- 2 MΩ 수준으로 정제된 물을 사용하였다. 습식탄화 및 기기분석에 사용된 유리로 만든 기구들은 금속오염을 막기 위하여, 비누세척 후 30% 질산에 6 h 담근 후 초음파 세척기(UC-10P, JEIOTECH, Korea)에 1차 및 3차 증류수로 세척한 후 건조기(OF-22GW, JEIOTECH, Korea)로 건조시켜 분석에 사용하였다. ICP-OES (OPTIMA 5300DV, Perkin-Elmer, shelton, CT, USA) 분석을 위한 표준용액은 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트 혼합 표준액 100 µg/mL (Perkin-Elmer, shelton, CT, USA)를 증류수로 희석하여 사용하였다.
대상 데이터
- ICP-OES (OPTIMA 5300DV, Perkin-Elmer, shelton, CT, USA) 분석을 위한 표준용액은 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트 혼합 표준액 100 µg/mL (Perkin-Elmer, shelton, CT, USA)를 증류수로 희석하여 사용하였다.
- 분해용 시약으로는 유해금속 측정용 질산(62%, Osaka Co. Ltd., Japan)을 사용하였고, 실험에 사용되는 증류수는 증류수 기기(ULTRA GENETIC, ELGA, Korea)를 통과한 여과수로 18.2 MΩ 수준으로 정제된 물을 사용하였다.
- 색조화장품 중에서 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트의 8종류의 중금속에 대해 ICP-OES를 사용하였으며 기기의 분석조건은 Table 1과 같다.
- 시중에서 판매되고 있는 색조화장품 가운데 국산 및 수입화장품을 2013년 1월부터 8월 사이에 서울시 백화점 및 대형 유통매장의 화장품 대리점에서 전체 121개 제품을 수집하여 중금속 분석을 실시하였다. 화장품의 품목은 립스틱, 립글로스, 립밤, 아이라이너, 파운데이션으로써 색조화장에 대부분의 일반여성들이 사용하고 있는 품목을 선택하였다.
- 시중에서 판매되고 있는 색조화장품 가운데 국산 및 수입화장품을 2013년 1월부터 8월 사이에 서울시 백화점 및 대형 유통매장의 화장품 대리점에서 전체 121개 제품을 수집하여 중금속 분석을 실시하였다. 화장품의 품목은 립스틱, 립글로스, 립밤, 아이라이너, 파운데이션으로써 색조화장에 대부분의 일반여성들이 사용하고 있는 품목을 선택하였다.
데이터처리
- 국산 및 수입 색조화장품의 중금속 농도를 비교하기 위하여 t-test를 실시하였고, 립스틱, 립글로스, 립밤, 화운데이션, 아이라이너의 중금속 농도 비교, 색상별 비교는 일원분산 분석(One-way analysis of variance) 과 사후 검정으로 던컨(Duncan)의 방법을 이용하였으며 통계 package는 SPSS/PASW (ver. 21. 0. 2)를 이용하였다.
성능/효과
- 1. 분석된 전체 색조화장품의 중금속 평균 농도는 납 0.663 µg/g, 카드뮴 0.010 µg/g, 비소 0.056 µg/g, 크롬 1.144 µg/g, 안티몬 0.008 µg/g, 니켈 0.405 µg/g, 구리 0.319 µg/g및 코발트 0.108 µg/g으로 측정되었으며, 이 중 납, 카드뮴, 비소, 안티몬의 경우 우리나라 화장품 안전기준 등에 관한 규정에서 제시한 허용기준인 20 µg/g, 5 µg/g, 10 µg/g, 10 µg/g(식품의약품 안전처 고시 제2013-24호)보다 낮은 수치이다.
- 2. 국산 및 수입산 색조화장품은 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 수입산이 크롬을 제외한 7개 금속에서 국산보다 높게 검출되었다.
- 3. 색조화장품을 유형에 따른 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 립스틱에서 크롬 1.430 µg/g, 납 0.616 µg/g 그리고 니켈 0.385 µg/g 이 파운데이션에서 납 1.155 µg/g, 크롬 1.023 µg/g이 가장 높은 농도를 보였으며, 아이라이너에서는 크롬 1.424 µg/g, 니켈 0.830 µg/g이 가장 높은 농도를 나타내었다.
- 4. 색조화장품의 색상별 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 갈색의 화장품은 크롬, 니켈과 구리가 높은 평균 농도를 보였고, 아이보리색의 화장품은 납, 크롬이 핑크색의 화장품은 크롬과 납이 높은 평균 농도를 나타내었다.
- 8종 중금속의 측정된 검량선을 이용한 검출한계(Limit of Detection, LOD)는 납 0.0021 µg/g, 카드뮴 0.0005 µg/g, 비소 0.0018 µg/g, 크롬 0.0002 µg/g, 안티몬 0.0006 µg/g, 니켈 0.0005 µg/g, 구리 0.0003 µg/g 코발트 0.009 µg/g이었고, 정량한계 (Limit of Quantitation, LOQ)는 납 0.0065 µg/g, 카드뮴 0.0014 µg/g, 비소 0.0056 µg/g, 크롬 0.0063 µg/g, 안티몬 0.0037 µg/g, 니켈 0.0015 µg/g, 구리 0.0009 µg/g, 코발트 0.0068 µg/g이었다.
- 구리의 경우 화장품 유형별 종류의 평균은 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 립밤 0.106 µg/g으로 가장 낮은 평균치를 보였고, 아이라이너 0.657 µg/g으로 가장 높은 평균치를 보였다.
- 그리고 국산 및 수입 색조화장품별로는 국내에서는 크롬이 높았고, 수입 색조화장품에서는 납, 크롬, 니켈이 높았으나, 납과 코발트만이 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p < 0.05).
- 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트 등 8종 중금속의 검량선은 0.9999 이상의 정의 상관관계(r2)를 보였다. 8종 중금속의 측정된 검량선을 이용한 검출한계(Limit of Detection, LOD)는 납 0.
- 05). 또한 국산과 수입산을 전체적으로 비교한 결과 수입산에서 크롬만을 제외한 나머지 7개 금속 모두 높게 검출되었다.
- 본 연구 결과 안티몬은 0.008 µg/g으로 매우 낮은 수치로 검출되었으며, 우리나라 화장품의 안전기준에 관한 규정에 10 µg/g으로 설정되어 있어 매우 안전한 것으로 판단된다.
- 본 연구 결과에 의하여 수집된 색조화장품의 크롬 농도는 1.144 µg/g으로 NIH (2013)[7]의 2.980 µg/g, 김도경[9]의 13.410 µg/g, 이헌[8]의 2.420 µg/g보다 낮았고, H. Ullah[13]의 0.074µg/g, 이현주[5] 0.073 µg/g보다 높았다.
- 본 연구 결과에서 색조화장품의 전체 니켈 농도 평균은 0.405 µg/g으로 H. Ullah[13]의 0.674 µg/g, NIH(2013)[7] 의 2.810 µg/g, 이헌[8]의 1.690 µg/g보다 낮았다.
- 본 연구결과에 의하면 수집된 전체 색조화장품의 카드뮴 농도는 0.010 µg/g으로 H. Ullah[13]의 0.238 µg/g, NIH(2013)[7]의 1.160 µg/g, 김도경[9]의 1.750 µg/g보다 낮은 수치를 보였으며, 우리나라 화장품의 안전기준 등에 관한 규정 5 µg/g(식품의약품 안전처 고시 제2013-24호)보다 낮았다.
- 본 연구결과에서 전체 색조화장품의 비소 농도는 0.056 µg/g으로 김도경[9]의 3.500 µg/g보다 낮았으며, 우리나라 화장품의 안전기준 등에 관한 규정 10 µg/g(식품의약품 안전처 고시 제2013-24호)보다 낮았다.
- 이 수치는 그들의 독성학적, 병리해부학적 실험에 의한 결과로 산출된 최대허용농도 10 µg/g보다 낮은 수치이며, 우리나라 화장품 안전기준 등에 관한 규정에서 납의 허용기준인 20 µg/g(식품의약품 안전처 고시 제2013-24호)보다 낮은 수치이다. 제품별로는 파운데이션, 아이라이너, 립스틱에서 높은 수치를 나타내었다. 납은 음식물을 통해서 하루 18 - 23 µg/g, 공기중으로는 0.
- 코발트의 경우 화장품 유형별 종류의 평균은 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 립스틱 0.038 µg/g으로 가장 낮은 평균치를 보였고, 아이라이너 0.361 µg/g으로 가장 높았으며, 아이라이너는 립스틱, 립밤, 파운데이션과 유의한 차이를 보였다(p < 0.05).
- 파운데이션은 립스틱, 립밤, 립글로스, 아이라이너와 유의한 차이를 보였다(p < 0.05).
후속연구
- 이러한 수치는 Emmet 등[23]이 니켈에 대한 첩포 검사의 연구에서 피부 감작을 일으킬 수 있는 니켈의 농도 범위가 0.15 - 1.5 µg/g이라고 보고한 것과 비교하여 볼 때 자극에 대한 반응이 시작되는 분계점 이상의 수치임을 알 수 있으며, 현재 우리나라 화장품의 안전기준에 관한 규정이 설정되어 있지 않으므로 추후 그 기준을 마련하여야 할 것으로 생각된다.
- 02 µg/g인 점을 고려할 때 낮은 농도를 보였다[18]. 이를 미루어 현재 우리나라 화장품의 안전기준에 관한 규정이 설정되어 있지 않은바 크롬의 평균농도가 인체에 유해한 정도를 확인하여 토탈 크롬의 기준을 마련하여야 할 것으로 보인다.
- 008 µg/g으로 매우 낮은 수치로 검출되었으며, 우리나라 화장품의 안전기준에 관한 규정에 10 µg/g으로 설정되어 있어 매우 안전한 것으로 판단된다. 하지만 화장품의 안티몬에 대한 다른 연구조사가 없어 비교할 수 없었으며 추후 많은 연구가 시행되어야 할 것으로 생각된다.
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