Paradigm shift
- Sustainable development
현대사회의 극심한 환경 오염과 빈부격차의 심화 등 성장 위주 경제의 한계를 마주하며,새로운 성장 패러다임으로서 지속가능발전이 부각되고 있다. 지속가능발전은 미래가치를 보존하며, 현재 세대의 요구를 만족할 수 있는 발전을 추구하는 패러다임이다.(1) 또한 이러한 상황에 맞게 소비자들의 소비 패턴도 제품의 선택과정에서 제품의 생산과정을 고려하여 선택하는 책임 있는 소비를 향해 나아가고 있다.
전세계적으로 지속가능발전에 의한 패러다임의 변화로 종래의 석유 기반 산업에 대한 대안으로 바이오 기반 산업으로 전환이 이루어지고 있으며, 기존의 화석원료 기반 화학제품인 화학소재, 연료 등의 생산에서도 바이오 공정이 연평균 18%의 속도로 빠르게 증가하고 있다. (2, 3)
1,3-Propanediol
1,3-Propanediol은 기존의 석유화학공정에서 바이오기반공정으로 전환이 이루어진 대표적인 소재로 플라스틱, 식품, 섬유 및 화장품 소재로 사용되며 해마다 사용량이 증가하고 있다.(4) 1,3-Propanediol은 PTT(Polytrimethylene terephthalate)의 전구체로 많은 양이 사용되고 있으며, 1,3-propanediol의 특성으로 인해 화장품소재로의 사용도 증가하고 있다.(5) 1,3-Propanediol은 다양한 용도의 목적으로 사용할 수 있는 멀티기능성 소재로 피부진정, 보습, 점도 증가 및 방부 부스터의 효능을 가지고 있어 화장품 소재로 사용시에 여러 이점을 가지고 있다. 하지만 기존의 바이오기반공정으로 생산된 1,3-propanediol의 경우 외래 유전자 삽입을 통한 유전자 조작 균주, 식량자원 및 GMO 유래의 원료를 사용하는 문제가 있어, 화장품 소재로서의사용을 꺼려하는 상황이다.
자사에서 다년간 연구 개발을 통해서 Non-GMO, Non-toxic 및 친환경공정을 통한 1,3-Propanediol(Activonol-3)를 생산 및 판매를 하고 있으며, 이는 지속가능개발 및 책임있는소비의 트랜드에 적합한 화장품 소재라고 할 수 있다.
Safe & Sustainable 1,3-propanediol Production
발효
자사에서 생산하는 1,3-propanediol의 가장 큰 차이점 중 하나는 식량 자원 및 GMO유래 원료물질이 아닌 100% renewable 소스인 glycerol에서 발효를 통해 생산을 하는 점이다. Glycerol의 경우 다양한 산업에서 사용되는 원료 물질로 비누, 바이오 디젤 생산의 부산물로 얻어지며, 이를 사용하여 생산되어지는 1,3-propanediol의 경우 glycerol로 사용으로 인한 환경부하를 절감하여, 환경오염절감을 할 수 있는 이점이 있으며, RSPO grade의 glycerol을 사용하여 무분별한 환경파괴를 감소시키는 동시에 책임 있는 소비를 하는 소비자에게 크게 어필할 수 있다. 또한 외래유전자 삽입 등의 방법이 아닌 균주 개량 및 발효 공정 최적화를 통한 생산성을 극대화하여 안전하고 효율적인 발효공정을 통해 1,3-propanediol을 생산하고 있다.
분리정제
현재 세계적으로 1,3-propanediol을 바이오공정으로생산하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 발효 뿐만 아니라 분리정제공정에 대해서도 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 많은 분리정제 연구에서 유기용매, toxic chemical사용 및 분리정제를 위한 화학적 반응 공정 등을 통하여 분리정제공정을 연구하고 있는 실정으로 이는 고분자용 소재로서의 1,3-propanediol로는 적합할 수 있으나 화장품용 소재로서의 1,3-propanediol로는 적합하지가 않다.(6, 7, 8)
자사의 1,3-propanediol 분리정제공정은 미생물 및 고형물을 제거하는 여과공정, 여과액의 이온성물질및 염을 제거하는 전기투석 및 이온교환공정을 거쳐 고순도의 1,3-propanediol을 회수하는 증류 공정 및 취색을제거하는 활성탄 공정으로 이루어져 있으며, 1,3-propanediol의 물리적 특성에 기반하여 유기용매 및 toxic chemical사용을 하지 않은 친환경 분리정제 공정을 개발하여, 취, 색이 없는 99%이상 순도의 1,3-propanediol을 생산하고 있다. 또한 분리정제공정 최적화를 통하여 고순도의 1,3-propanediol의 회수 및 발생하는 폐수의 50%이상을 절감하였다.
Multifunction of 1,3-propanediol
1. Moisturizing effect
1,3-propanediol을 양쪽에 OH- group을 가진 물질로 보습의 효과가 있으며, 화장품 용매로 많이 사용하는 1,3-BG와 비교 시 1,3-propanediol은 1,3-BG보다 높은 보습 지속 효과를 확인할 수 있었다.
2. Skin irritation effect
Patch test를 통해 1,3-propanediol의 피부자극 및 피부 자극 절감 효과 실험에서 100%의 1,3-propanediol의 경우 피부자극이 없으며, phenoxyethanol 및 ethylhexylglycerin과 같이 사용시 피부자극을 P.C.I 0.14 ->0.06으로 줄여주는 것을 확인하였다. 이는 1,3-propanediol이 다른 물질에 의한 피부자극을 감소해주는 효과를 가지고 있는 것으로 판단된다.
3. Anti-microbial boosting effect
a. ACTIVONOL-M with 1,3-propanediol (challenge test)
ACTIVONOL-M은 자사의 혼합 방부제로 Dipropyleneglycol, Hydroxyacetophenone, Dipotassium glycyrrhizate, Caprylylglycol로 구성되어 있다. 박테리아와 Yeast에서 단독으로 사용시 14일차에서 균주가 검출되지 않았으나, 10% 1,3-propanediol과 같이 사용하였을 시 7일차에서 균주가 검출되지 않았다. 또한 mold에서 단독으로 사용한 경우 7일차에서 100 cfu/ml의 mold가 검출되었고, 10% 1,3-propanediol과 같이 사용시 7일차에서 20cfu/ml의 mold가 검출된 것을 확인하였다. 본 실험에서 ACTIVONOL-M 0.6%와 10% 1,3-propanediol의 조성으로 사용시 단독으로 사용하는 것 보다 빠르게 방부효과가 나타난 것을 확인하였다.
ACTIVONOL-3, 천연 다기능 항균 부스터
Natural1,3-propanediol인 Activonol-3는 보습 효율, 피부자극저감 및 anti-microbial booster의효능을 가지고 있으며, GMO 유래 원료물질이 아닌 renewable source인 glycerol을통한 발효공정 및 toxic chemical을사용하지 않은 친환경 분리정제공정으로 생산되어, 지속가능개발 및 책임 있는 소비의 트렌드에 적합한 화장품 소재로서 지속적으로 사용량이 증가할 것으로 예상된다.
Certification
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