“미백 양치액으로 치아를 하얗게 관리할 수 있어요”

결혼식을 앞둔 신부와 신랑에게 치아 관리는 필수적인 혼수 준비사항이 된 지 오래다. 비즈니스맨에게도 하얀 치아는 회의 분위기를 좋게 이끈다. 하지만 이를 닦는 것은 귀찮고 번거롭기도 하다. 이런 귀차니즘들과 치아 미백을 원하는 소비자들에게 기쁜 소식이 있다. LG생활건강이 ‘데일리^Daily 생활착색예방 및 침착^deeplight 착색제거에 효과적인 미백 양치액을 개발하고 있다는 것. 

김지영 LG생활건강 기술연구원 Oral Health 연구부문 수석연구원은 “치아 미백은 많은 사람들이 관심은 갖고 있으면서도 뭔가를 시도하려는 용기를 내기 힘든 영역인 것 같습니다. 국내 소비자들은 치아 미백에 관심이 높으면서도 치과에 가서 미백 시술을 받거나 미백 제품 사용을 꺼리는 편입니다. 효과면에서는 치과에서 과산화수소를 사용하여 미백 시술을 받는 것이 가장 빠르고 확실하지만, 착색이 일어나지 않게 착색 예방을 해주는 것과 하얀 치아를 유지시켜 주는 목적으로는 매일 사용하는 치약과 양치액이 최적의 방법입니다. 이를 위해선 과산화수소가 들어간 양치액이나 치약도 효과가 우수하지만, 민감한 치아나 잇몸을 가진 경우는 우수한 인산염 성분을 함유한 치약이나 양치액만으로도 충분한 효과를 기대할 수 있습니다”라고 말했다. 

김지영 수석연구원에게 ‘미백 양치액’에 관한 연구 과정을 들었다. 그는 이화여대에서 화학(학부)과 물리화학(석사)을 공부하고, 1995년 LG생활건강에 입사 한 후 미국 퍼듀대학에서 약학 전공IPPH^{Industrial & Physical Pharmacy, 연구분야 :DDSdrug delivery system}로 이학박사를 받았다. 

지난 3월 2일 LG생활건강 마곡사옥에서 만난 김 수석연구원의 얼굴엔 웃음이 가득했고, 치아는 환했다. 그는 “LG생활건강의 치아 연구는 국내 시장 뿐만 아니라 해외 시장을 겨냥해 기본연구부터 파생연구까지 확장하면서 착실하게 연구하고 있다”고 강조했다. 한국인을 위해 치아 미백 연구를 시작했지만, 글로벌 시장을 바라보며 새로운 기회를 찾고, 만들어가고 있다는 의미다. 김 수석연구원은 2003년 출시된 국내 최초 붙이는 치아미백제 ‘클라렌 화이트나우’의 개발자이다. 

Q. ‘미백 양치액’에 관한 주요 연구 내용을 설명해주세요.

하얀 치아와 밝은 미소는 젊음과 아름다움의 상징이기 때문에 동·서양 모두 관심이 높은 분야입니다. 미국은 적극적으로 미백 시술이나 고농도 과산화수소 미백 제품을 사용해서 빠른 시간 내에 치아 미백효과를 내는 제품을 선호합니다. 반면 우리나라는 치아 미백 제품을 사용하는 것에 대한 선호도가 상대적으로 높지 않습니다. 그러나, 소비자 조사를 실시해보면 치약이나 양치액 사용시 치아가 밝아지면 좋겠다는 응답률은 높습니다. 이에 LG생활건강에서는 매일 사용하는 치약, 양치액을 통해 고객들이 원하는 미백효과를 경험할 수 있는 제품을 만들고자 노력하고 있습니다. 이번 연구는 매일 양치액을 사용하는 것만으로도 매일 쌓이는 생활착색을 예방해주고, 제거해주는 미백 양치액 제품이 있다면 얼마나 좋을까라는 관점에서 진행한 연구입니다. 특히 데일리^daily 생활착색 제품 관련 연구는 나라별 식습관이 다르기 때문에 한국인의 생활 착색의 주요 원인이 무엇인지 살펴보고, 이러한 착색성분에 효과적인 국내 최초 미백 양치액을 개발하고자 했습니다.

Q. 이번 연구 내용은 어디에 발표했는지요?

두 곳에서 발표했습니다. 첫 번째 발표는 2021년 7월 보스턴에서 열린 99회 국제치과학회^{International Association for Dental Research}에서, 두 번째 발표는 2021년 10월 대구에서 열린 14회 아시아예방치과학회^{Asian Academy of Preventive Dentistry}입니다. 발표 제목은 ‘Evaluation of the Stain Prevention and Removal Efficacy Of Two New Mouth washes(Liquid Dentifrices)’입니다. 

Q. 미백 양치액은 마실 수도 있는데요. 인체에 안전한가요?

과산화수소(과수)의 농도가 높으면 자극이 있을 수 있고 특유의 맛이 있습니다. 해외 제품은 향으로 과수 특유의 맛을 마스킹^masking하고 있습니다. 해외 미백 양치액의 과수 농도는 1.5~2%, 국내는 0.75% 이하 사용으로 규정되어 있습니다. 당사도 식품의약품안전처의 가이드에 따라 가장 적정한 과수 농도를 정하고 있습니다. 안전이 최우선이니까요. 

Q. 개발중인 미백 양치액은 무슨 맛인가요?

소비자들은 감성적으로 만족하지 못하면 사용하지 않기 때문에 감성도 중요합니다. 이번에 개발한 제품은 ‘상쾌하고 시원한 맛’입니다. 

Q. 한국인의 식습관에 맞춘 시험은 어떻게 진행했는지요?

‘김치와 김치찌개’ ‘커피와 코코아’ ‘라떼와 아메리카노’에서 어떤 것이 더 착색이 잘될까요? 김치찌개, 커피, 아메리카노입니다. 우리가 매일 먹거나 마시는 제품일 겁니다. 라면도 자주 먹고 있지요. 이런 제품들을 선택해 한국인의 식습관에 조건을 맞춰 착색 정도를 실험하고 수치화 해 발표했습니다. 물론 이번 제품은 진짜 치아에 초점을 맞추고 있습니다. 가짜 치아는 도자기^{포실란, Porcelain} 성분이라서 진짜 치아와 성분이 다르기 때문에 이번 연구에서는 제외했습니다. 

Q. 치약와 양치액을 개발할 때 중요하게 보는 관점이 있을까요?

치약을 개발할 때 가장 중요한 것은 무엇보다도 효능·효과입니다. 예를 들면, 최근에는 시니어 세대가 많아지고, 젊은 사람들도 치주염에 대한 관심이 높아지면서, 매일 사용하는 치약과 양치액으로 치주염을 예방할 수 있는 제품을 개발하고자 하는 것이 치아 미백 제품만큼이나 매우 중요한 과제입니다. LG생활건강은 치약과 양치액 개발 시, 효능 효과에 초점을 두고 개발하면서도 가장 중요하게 고려하는 것이 안전성입니다. 고객들이 매일 사용하는 제품이며, 먹을 수도 있기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 즉, 효과를 최대화 할 수 있는 제품을 개발하면서 안전성을 충분히 확보하는 것이 가장 중요한 관점이라고 말할 수 있습니다. 

Q. 커피, 차, 담배 등이 어떻게 치아의 착색을 유발하게 되나요? 

커피, 차, 와인, 담배 같은 기호식품은 직접적으로 치아 표면에 붙어서 착색을 유발할 수 있습니다. 특히 커피, 차, 와인에 들어있는 착색 성분은 탄닌^tannins이며 카테킨^catechins과 류코안토시아닌 ^{leucoanthocyanins}같은 폴리페놀^polyphenol 성분으로 구성되어 있습니다. 이러한 물질들이 색상을 띄는 이유는 짝이중결합^{conjugated double bond} 특성을 갖고 있기 때문이며, 치아 표면과 이온교환메커니즘^{ion exchange mechanism}으로 결합하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 음식 착색은 시간이 지나면 색상이 더 짙어지는 성향이 있고 잘 이해되지는 않지만 제거가 더 어려운 것으로 알려져 있습니다. 이러한 색상이 짙어지는 것은 폴리페놀의 hydroxyl group과 입안에 있는 금속 이온이 메탈 브릿지^{metal bridge}를 형성하기 때문으로 알려져 있습니다. 즉, 입안에 있는 금속과 폴리페놀 성분이 브릿지^bridge를 통해 겹겹이 쌓이면서 착색의 색상도 짙어지고 제거도 더 어려워지는 것으로 보입니다. 

Q. H₂O₂ 유무에 따라 양치액을 개발한 이유는 무엇인가요? 

치과에서 미백 시술에 100년 넘게 사용해온 미백 성분이 과산화수소입니다. 잇몸 염증 치료를 위해 트레이^tray에 과산화수소 용액을 넣고 물고 있게 했는데 치아가 하얗게 미백되는 것을 발견하게 되어 그때부터 사용되고 있습니다. 생활착색 즉, 마신 직후의 차, 커피, 와인 등의 착색은 착색 성분의 형성이나 제거를 도와줄 수 있는 성분, 예를 들면 인산염 함유 치약이나 인산염 함유 양치액으로 잘 세정만해줘도 충분히 제거될 수 있는데 반하여 조금 전에 말씀드린 것과 같이 나이가 들면서, 또한 metal bridge 등으로 착색이 심화된 것은 강한 미백 성분, 예를 들면 미백 성분을 산화시켜 줄 수 있는 과산화수소가 필요합니다. 한편, 과산화수소는 미백 효과가 우수한 것은 강점이지만, 사람에 따라서는 과산화수소에 민감한 사람도 있고 또한 잇몸에 상처가 있는 경우, 그리고 시린이가 있는 사람중 일부는 일시적으로 시린이 증상을 경험하기도 합니다. 또한, 치과에서 사용하는 미백 성분을 매일 사용하는 치약이나, 양치액에 사용하는 것을 부담스러워하는 사람도 있습니다. 따라서, 원하는 미백 효과의 수준에 따라 또한 민감한 치아나 잇몸을 가진 사람의 취향에 따라 두 가지 모두 필요하기 때문에 과수 유무에 따라 제품을 개발하고 있습니다. 또 한 가지는, 국가별로 과산화수소 함유 치약, 양치액에 대한 규제에 차이가 있고, 또한 소비자들의 선호도에도 차이가 있습니다. 따라서, 국내뿐 아니라 글로벌 시장을 타깃으로 제품을 개발하는 LG생활건강은 과산화수소 유무에 따른 제품들을 개발하고 있습니다. 

Q. SHMP의 역할이 무엇인가요?

SHMP는 sodium hexametaphosphate인데 대표적인 킬레이트제^{chelating agent} 중 하나입니다. 다른 chelating agent와 다른 특징은, 10개에서 12개의 pyrophosphate unit을 갖고 있는 화합물이 특징입니다. Pyrophosphate unit이 금속을 한 두개 binding (chelating)한다고 볼 때, 한 개의 화합물인데 10~12개의 pyrophosphate unit을 갖고 있다면, 한번에 더 많은 금속과 결합이 가능한 것이 장점입니다. 그래서 착색을 유발하는 물질과 결합이 가능하여 착색 제거 능력이 우수한 장점이 있습니다. 또다른 이 화합물의 장점은, 다른 킬레이팅제가 착색 제거만 우수한 반면에 우수한 착색 방지 예방 효과가 있습니다. 치아의 가장 바깥 층인 에나멜층은 95% 이상 하이드록시아파타이트라는 무기물질로 구성되어 있습니다. 하이드록시 아파타이트는 Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂인데, 보다시피 칼슘 이온을 많이 갖고 있습니다. 따라서 치아 표면은 칼슘 이온이 많은데, 저희 제품에 SHMP를 사용하게 되면, SHMP의 pyrophosphate unit이 한번에 치아표면의 많은 칼슘을 binding하면서 치아 표면에 강하게 coating되는 효과를 내게 되고, 치아 표면의 칼슘이온이 SHMP에 의해 binding되면 착색을 유발하는 물질이 칼슘과 결합하지 못하게 되어 결과적으로 착색을 예방해주는 효과를 나타내게 됩니다. 

Q. SHMP나 TSPP와 같이 이번 연구에 사용된 킬레이팅제에 의한 착색 제거 및 

예방 각각의 메커니즘이 궁금합니다.

착색 제거 메커니즘은 우선 치아 표면에 착색을 유발하는 착색 인자(예를 들면 금속 착색 물질)와 결합하여 제거해주는 것입니다. 다음은 치아 표면의 페리클^pellicle에 착색 물질이 붙은 후 금속 이온이 중간에 매개하여^{metal bridge} 그 다음 착색 성분이 붙어서 착색이 심화된 경우, 킬레이팅제가 metal bridge의 금속을 chelating시켜 주면 착색을 약화시켜서 제거가 용이하게 되는 것입니다. 

한편 착색 예방 메커니즘은, 치아 에나멜 표면 즉, 하이드록시아파타이트의 칼슘 이온과 SHMP와 TSPP^{Tetrasodium Pyrophosphate} 등이 결합하여 치아 표면에 착색 물질이 결합할 수 있는 site를 미리 차지하게 되면, 착색 물질이 치아에 붙는 것을 예방해주기 때문에 치아 착색을 예방해줄 수 있는 것입니다.

Q. HAP model이 착색 제거 및 예방 효과를 확인하기에 적합한가요? 

글로벌 관점에서 인조 치아 실험에 가장 보편적으로 사용되는 모델이 HAP model입니다. 치과 관련 전문 논문들과 국제 치과학회의 치아 미백 제품 및 치아 미백제 screening 실험들을 살펴보면, 대부분이 HAP model을 사용하고 있습니다. 많이 알려진 글로벌 회사인 P&G와 Colgate는 물론 GSK 및 각국 치과대학에서도 HAP model을 주로 사용하고 있습니다. HAP model이 범용적으로 사용되게 된 배경은, 무엇보다 사람 치아의 가장 바깥 층인 에나멜층은 95% 이상이 무기물이며 그 성분이 하이드록시 아파타이트이기 때문입니다. HAP model의 가장 잘 알려진 장점은 착색 조건에 따라 착색 정도를 조정할 수 있기 때문에, heavy stain 또는 light stain처럼 다양한 모델의 구축이 가능합니다. 실제로 저희가 국제 치과학회^IADR에 발표한 논문에서 활용한 heavy stain과 light stain model 역시 HAP 시편 모델을 사용하고 있습니다. 특히, daily 착색 제거나 착색 예방 연구는 P&G와 GSK를 중심으로 HAP powder를 이용하여 논문 및 학회에 발표하고 있습니다. 1회 착색 성분 노출 정도를 착색 정도의 수치로 평가할 수 있고, 1회 양치액이나 치약 사용에 따른 제거나 예방 정도를 수치로 평가할 수 있기 때문에 매우 효과적인 평가법으로 알려져 있습니다. 

Q. HAP powder를 이용한 model 이외에 임상 결과가 궁금합니다. 

이번 연구에서 비교제품으로 사용한 글로벌 회사 제품, 예를 들면 과산화수소와 SHMP를 주요 미백성분으로 사용한 양치액의 경우 daily 착색 제거 및 착색 예방 효과를 보였는데, 미국 치과대학에서 진행한 치과 대학 임상실험 결과에서 7일만에 치아가 하얗게 된 것을 확인할 수 있었다고 보고하고 있습니다. LG생활건강도 공신력있는 대외 기관에서 SHMP를 주요 미백 성분으로 개발중인 과수, 비과수 양치액의 임상 평가를 진행했는데 두 제품 모두 단기간 사용으로 대조군 제품 대비 통계적으로 유의미한 미백효과를 확인했습니다. 

Q. 코로나19가 확산되고 장기화되면서 개인위생에 대한 관심이 증가했는데요. 

치아에 대한 관심은 어떤가요? 

코로나19가 확산되고 장기화되면서 치아 미백 제품에 대한 관심과 수요에도 긍정적인 영향을 미치고 있다고 알려져 있습니다. 코로나19로 개인 위생에 대한 관심 증가와 함께 봉쇄 조치로 이동과 모임이 제한을 받으면서 집에서 할 수 있는 심미 치료^{dental aesthetics}에 대한 관심도 높아지고 있다고 합니다. 또한 사회적 거리두기 등으로 미백 시술이나 관리를 받으러 치과 방문을 꺼리게 되면서, 집에서 하는 치아 미백에 대한 요구도 더 증가할 것으로 기대하고 있습니다. 전문 통계기관에 따르면, 글로벌 치아미백 시장은 2027년까지 96억 USD^{US dollar} 시장으로 성장할 것으로 예측되고 있습니다. 

Edite·Photos by 조찬송·안용찬