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이웃집과학자

선크림 19개 육탄 실험 결과

By 이웃집과학자

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요즘 선크림은 계절 구분 없이 바르죠.

출처pixabay

올해 5월 중국의 한 스트리머가 웨이보에서 독특한 실험을 선보였습니다. 실험을 실행한 스트리머는 중국의 화장품 조사관이자 중국 화장품 화학자협회(China’s Cosmetic Chemist Association) 회원인데요. 피험자의 등에 SPF 50의 명품 브랜드 자외선 차단제 18개의 효과를 시험했습니다. 자외선 차단제들은 모두 SPF 50이었지만 효과는 각기 달랐습니다.

여기서 잠깐, SPF?

선크림 이미지.

출처pixabay

자외선 차단제 사면 용기에 언제나 SPF가 적혀있죠? SPF는 자외선 차단 지수(sun protection factor)의 약자입니다. 자외선 차단제를 피부에 바른 뒤 피부가 볕에 타기까지 걸리는 시간이 SPF라는 숫자를 곱한 만큼 늘어납니다. 통상 자외선 차단제 없이 햇볕에 노출됐을 때 피부가 탈 때까지 걸리는 시간이 20분이라고 합니다. 새로 산 자외선 차단제의 SPF 수치가 10일 경우 차단제를 발랐을 때 볕에 타지 않고 돌아다닐 수 있는 시간은 20 곱하기 10입니다. 즉, 200분 동안은 자외선 차단 효과가 있다는 건데요.

다만 이 계산은 일광 노출 시간 동안 일사량이 일정하다는 가정하에 성립합니다. 현실과는 좀 동떨어진 가정인데요. 하지만 SPF는 나름대로 자외선 차단제의 선택을 돕고 자외선 차단 효과의 지속시간을 가늠할 수 있는 유용한 기준입니다.

으악, 자외선!

출처AdobsStock

태양 복사는 전자기파 스펙트럼에서 주로 적외선, 가시광선, 자외선을 방출합니다. 그중 장파에 해당하는 것이 열파라고 부르는 적외선이죠. 적외선 옆에는 사람의 눈에 보이는 가시 스펙트럼이 위치합니다. 적외선과 가시광선은 피부에 별다른 해를 입히지 않습니다.

문제는 태양광선에서 단파에 속하는 자외선입니다. 자외선은 피부와 눈에 해로운 영향을 줍니다. 태양 복사에너지 전체에서 자외선이 차지하는 비중은 8% 밖에 되지 않는데요. 하지만 자외선은 적은 양으로도 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 태양광 스펙트럼에서 자외선은 주로 두 종류로 분류됩니다. UV-A와 UV-B인데요. UV-B 파장은 UV-A보다 짧고 더 강렬합니다.

스트리머의 실험은?

자, 여기에 선크림을 하나씩 바를 거예요.

출처Weibo/乐乐团长

스트리머는 한 명의 피검자를 대상으로 실험을 했습니다. 스트리머는 피검자의 등에 검은 테이프를 겹겹이 붙여 하나의 선크림을 바를 칸 20개를 만들었습니다. 스트리머는 자외선 차단제 19개를 구매했습니다. 다만 하나는 SPF가 50이 아닌 42라고 합니다. 다른 하나는 자외선 차단제가 아닌 산화 방지 에센스라는군요. 스트리머가 실험한 자외선 차단제 제품명은 다음과 같습니다.

첫 번째 줄 왼쪽부터

  • 뉴트로지나 쉬어 징크 드라이터치 선스크린 로션
  • 코퍼톤 베이비 선스크린
  • 아무 것도 처리하지 않음
  • 멜라노 cc(자외선 차단제가 아닌 주근깨 잡티 에센스)
두 번째 줄 왼쪽부터

  • 라로슈포제 썬 안뗄리오스 울트라 라이트 틴티드 플루이드 베리 오뜨 프로텍시옹
  • 키엘 울트라라이트 데일리 UV 디펜스
  • 랑콤 UV 엑스퍼트 유스 쉴드 밀키 브라이트
  • 로레알 UV 퍼펙트(SPF 42)
세 번째 줄 왼쪽부터

  • 아넷사 퍼펙트 UV 선스크린 마일드 밀크
  • 큐렐 UV 밀크
  • 소피나 Moisturising UV Cut Emulsion
  • 가네보 알리 엑스트라 UV 페이셜 젤
네 번째 줄 왼쪽부터

  • 울트라썬 Tinted Face Sun Cream 
  • 이스딘 Sunscreen Fusion Water
  • Dr.G 브라이트닝 업 선크림
  • 더블유랩(W. Lab) Lightcare Aqua Sun Gel
다섯 번째 줄 왼쪽부터

  • 고세(Kose) 선컷 울트라 UV 선크림 젤
  • 비오레 UV 퍼펙트 밀크
  • 선플레이 Skin Aqua UV Watery Gel
  • 선베어즈 슈퍼 워터프루프

실험 후. 차이가 보이시나요?

출처Weibo/乐乐团长

하나의 칸에 하나의 자외선 차단제를 바른 후 피검자는 바깥에서 햇볕을 받았습니다. 실험은 중국 광저우의 톈허에서 진행됐습니다. 실험 당시 바깥의 온도는 34도였으며 피검자는 오후 1시 30분~오후 4시 45분까지 등에 햇볕을 받았습니다. 실험 결과 자외선 차단제들이 같은 SPF 수치임에도 피부는 자외선 차단제의 종류에 따라 다른 변화를 보였습니다. 피부가 탄 정도, 홍반 반응의 정도가 달랐다고 하는데요. 실험 결과를 토대로 스트리머는 효과가 가장 좋은 자외선 차단제들을 6개 선정했습니다.

스트리머가 사용한 자외선 차단제 종류와 스트리머가 꼽은 최적의 차외선 차단제(왕관 표시).

출처Weibo/乐乐团长
  • 라로슈포제 썬 안뗄리오스 울트라 라이트 틴티드 플루이드 베리 오뜨 프로텍시옹
  • 키엘 울트라라이트 데일리 UV 디펜스
  • 랑콤 UV 엑스퍼트 유스 쉴드 밀키 브라이트
  • 아넷사 퍼펙트 UV 선스크린 마일드 밀크
  • 가네보 알리 엑스트라 UV 페이셜 젤
  • 고세(Kose) 선컷 울트라 UV 선크림 젤

또한 스트리머는 "자외선 차단제에 너무 많은 돈을 쓰고 싶지 않다면 가격이 싸고 효과가 좋은 고세(Kose) 선컷 울트라 UV 선크림 젤을 추천한다"고 말했습니다.

자외선 차단제, 앞으로의 운명은?

완벽하지 않아도 선크림은 바르는 게 좋아요~!

출처pixabay

SPF가 높다는 것은 피부가 볕에 타는 것을 막아주는 시간이 길다는 뜻입니다. 하지만 SPF가 아무리 높아도 UV-B 광선을 100% 막아줄 수는 없습니다. SPF가 15인 제품은 UV-B 광선을 약 94% 흡수합니다. SPF 30 자외선 차단제는 UV-B 광선을 97%, SPF 50 자외선 차단제는 UV-B 광선을 98% 흡수하죠.

또한 앞의 실험처럼 같은 SPF 수치를 가진 자외선 차단제라도 각기 다른 효과를 보입니다. 미국에서 SPF 등급을 관장하는 FDA는 소비자들이 SPF가 높은 제품을 바르면 하루 24시간 100% 자외선 차단이 보장된다고 오해함을 방지하기 위해 자외선 차단제의 SPF에 상한선 도입을 검토 중이라고 합니다.

주변에 있는 모든 공식! 알고싶다면?

자외선 차단제의 높은 SPF가 자외선을 오래 막아줄 수는 있습니다. 하지만 존 M. 헨쇼의 책 <세상의 모든 공식>에 따르면 사람들이 일상적으로 바르는 자외선 차단제의 양은 연구소에서 임상시험에 쓰는 양의 절반 정도에 불과하다고 합니다. 자외선 차단제의 기능을 최대화하려면 일광 노출 30분 전에 미리 바르고 최초 노출된지 30분 만에 다시 바르며 그 후 2시간마다 덧칠하는 것이 좋다고 합니다.

선크림 SPF, 원래 어떻게 정하나

SPF는 전문 연구소에서 수행하는 대조 임상시험을 통해 매깁니다. 연구진은 태양광에 민감한 사람들을 모아놓고 이틀에 걸쳐 시험을 진행합니다. 첫날에는 자외선 차단제를 바르지 않은 피검자들의 등 피부 일부를 UV-B 광선에 노출시킵니다. 이떄 진짜 태양광이 아닌 인공 전자기파를 이용해 피부가 발개지는 홍반 반응이 나타날 때까지 걸리는 시간을 측정합니다. 기준이 되는 홍반의 색조는 미리 정해두죠.

다음날 연구진은 같은 피검자들을 다시 부릅니다. 그 다음 전날 시험했던 지점을 피해 그 옆에다 자외선 차단제를 바릅니다. 그리고 UV-B 광선이 피부에 전날과 같은 홍반을 일으킬 때까지의 시간을 측정합니다. SPF는 자외선 차단제를 발랐을 때 홍반 발생에 걸리는 시간을 바르지 않았을 때 홍반 발생에 걸리는 시간으로 나눈 것입니다. 또한 사람마다 홍반 발생 시점은 다르게 나타나는데요. 최종 SPF는 측정 결과의 평균으로 내고 우수리를 떼서 결정합니다.

세월이 흐르면서 자외선 차단제를 만드는 화학자들의 솜씨가 일취월장했습니다. 덩달아 SPF 수치도 계속 올라갔죠. SPF 수치는 2부터 시작합니다. 현재 가장 높은 SPF 수치는 130에 달하죠. 앞서 기술한 SPF 측정 시험은 UV-B만 다룹니다. 따라서 이 방법으로 검사한 자외선 차단제는 원칙적으로 UV-A는 책임지지 않습니다. UV-A와 UV-B 모두를 막아주는 자외선 차단제가 필요하다면 '광범위 스펙트럼 차단'이라고 광고하는 제품을 선택해야 합니다.

존 M. 헨쇼의 책 <세상의 모든 공식>은 자외선 차단제 SPF처럼 일상에 사용되는 수학 공식들을 소개해줍니다. 또한 어려워 보이는 수학 공식을 일상 또는 역사와 같은 하나의 이야기로 풀어내 사람들이 수학에 좀더 쉽게 다가갈 수 있도록 돕습니다. 

##참고자료##


  • 존 M. 헨쇼의 책 <세상의 모든 공식>. 반니(2015).

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