미용산업 속 고분자(렌즈와 코헤시브 젤)

렌즈

 

콘택트렌즈, 서클렌즈, 눈물렌즈, 피어싱렌즈 등 눈을 예쁘게 보이기 위해 착용하는 각종 렌즈들은 고분자 소재로 만들어졌다.

콘택트렌즈는 체코 화학자가 아크릴이라 불리는 합성 폴리메틸메타크릴레이트 판을 깎아 만든 시력 교정용 렌즈가 시작이었다. PMMA는 투명성이 우수하고, 증기를 흡착하지 않으며 독성이 적은 것이 장점인 반면, 단단하고 눈물에 잘 젖지 않는 친수성을 가지고 있으며 산소 투과력이 낮아 착용감이 나쁘다. 그래서 콘택트렌즈를 오래 착용하면 눈이 피로해지고 심하면 통증까지 유발한다. 이러한 단점을 극복하기 위해 PMMA에 소량의 메타크릴산을 공중합시킨 합성 소재가 개발되었다. CP는 가스 투과성 경질(RGP)이라고도 불리며, 해로운 증기를 흡수하지 않는 장점 덕분에 유해한 기체가 존재하는 환경에서 근무하는 사람들이 많이 착용한다. 이 소재의 또 하나의 특징은 염색성이 우수하다는 점이다. 이 점을 이용해 여러 가지 디자인으로 염색된 서클렌즈, 눈물렌즈, 피어싱렌즈 등의 미용 렌즈가 개발되었다.

RGP의 단단함은 물론 친수성과 산소 투과성을 더 개선한 렌즈가 있는데, PHEMA라는 고분자이며 수소와 산소 결합 요소를 더 가지고 있어서 친수성이 높고 그로 인한 물 흡수율이 기존 소재보다 높아 부드러운 하이드로젤의 특성을 가진다. 따라서 눈물을 흡수하는 능력이 좋아 착용감은 좋지만, 여전히 산소 투과성은 부족하다. 그러나 염색성은 상당히 좋아 일부 미용 렌즈는 이 소재로 만들어지고 있다. 90년대 말 윌리엄 파인볼륨은 실리콘 수지에 극성을 부여한 새로운 렌즈를 개발하였다. 실리콘 수지 소재는 아주 부드럽고 산소 투과성도 매우 우수하여 착용감이 좋은 렌즈를 이루지만, 친수성이 부족해 눈물에 잘 젖지 않는 단점을 가지고 있다. 또 다른 특성으로 내열성과 신축성이 매우 우수한 고무 소재여서 영아의 인공 젖꼭지, 압력솥의 테두리 개스킷 고무, 유리창 틈새 실란트 등으로 일상생활에서 많이 사용된다. 우리나라 기업 중 KCC가 대량 생산을 하고 있다.

콘택트렌즈 재료는 경질에서 연질까지 다양하지만, 어느 것이든 부작용에서 완전히 자유로울 수는 없다. 그중에서도 서클렌즈처럼 염색한 것은 저분자 재료인 염료를 첨가했기 때문이다. 플라스틱에 색을 내는 데에는 안료나 염료가 사용된다. 안료는 고분자에 녹지 않고 입자 상태로 고분자 속에 박혀 있어 안료로 색을 내면 고분자는 투명성을 잃게 된다. 반면 염료는 고분자에 녹는 특성이 있어 염료로 색을 내면 투명성이 유지된다. 특히 렌즈는 투명성이 중요하므로 모든 미용 렌즈는 염료로 색을 내게 되며 대부분 합성 염기성 염료가 사용된다. 이 염료는 조금씩 눈물에 녹아 생체 조직 속으로 이동해 부작용을 일으킬 수 있다. 따라서 어떤 렌즈든 반드시 착용해야 한다면 어쩔 수 없지만, 합성 콘택트렌즈를 장시간 착용하는 것은 바람직하지 않다.

 

코헤시브 젤(유방 확대 재료)

 

미용 재료 가운데 유방 확대 수술에 사용되는 대표적인 재료가 코헤시브 젤이다. 이 재료는 체내 이식되었을 때 생물학적 부작용이 없으면서 안전한 유방형성 재료로 많은 병원에서 홍보되고 있다.

합성 고분자 중에서 대단히 큰 응집력으로 다른 물질을 자기 내부로 끌어당기지 않는 것이 있는데, 실리콘 수지 PDMS와 불소수지 PTFE가 그 예이다. 많은 고분자 재료 중에서 유독 이 두 재료가 응집력이 높은 이유는 불소와 실리콘 원자의 고유한 성질 때문이다. 코헤시브 젤은 불소수지 다음으로 응집력이 높은 실리콘 수지로 만든다. 유방 확대 재료로 오랫동안 시술되었던 것은 실리콘 오일이었다. 이 오일은 내한성이 매우 우수하여 시베리아처럼 추운 지역에서도 윤활성이 우수하다. 그래서 추운 환경에서 각종 장치의 윤활유로 중요하게 사용되고 있다. 이러한 실리콘 오일에 테트라메틸실록산(TMOS)을 가교시키면 고무가 된다. 실리콘 젤과 코헤시브 실리콘 젤의 차이점은 가교제의 사용량 차이에 있다. 실리콘 젤에서는 TMOS를 적게 써서 기교도 가 낮고 더 부드러우나 성형성은 부족하다. 하지만 새로 나온 코헤시브 실리콘 젤에서는 TMOS를 많이 써서 가교도를 높이고 기계적 성능과 성형성을 향상한 것이다. 가교 방법은 다르지만, 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 실리콘 수지 제품 중에는 창틀과 창유리판 사이의 틈새를 메우는 실란트, 치과에서 치아 모형을 뜰 때 쓰는 빨간색 수지가 있다. 이들 모두 수분에 의해 가교되는 실리콘 수지이다. 또 유아용 인공 젖꼭지, 압력솥의 실리콘 개스킷 등도 이에 속한다.