Pearl 구성은 이렇게 이루어집니다

펄의 구성성분(기질+코팅층+착색층)

by 제니원



앞으로 약 3회 차에 걸쳐 펄에 대해서 쭈욱 이야기하겠지만 간단히 먼저 이야기해 볼게요!

사실 펄은 화장품에서는 이제 없어서는 안 되는 중요한 원료입니다. 특히 색조화장품에서는 굉장히 중요합니다♡

하지만 연구원입장에서만 보면 정말 안 쓰고 싶어요. 가루 날리고 계량할 때도 호흡기질환이 걸리나 싶기도 하고 교차오염이라는 거창한 표현이 나이더라도 펄이 여기저기 묻으면 주변정리하기 어렵고 또 옆 선배처럼 깔끔 대마왕이 눈살이라도 찌푸리면 아주 당혹스럽거든요. 그리고 저 마스카라에서 탈출했습니다. 긴 이야기입니다. 언제 시간 내서 설명할 날이 있을 거예요! 암튼 펄은 일단 종류가 너무 많습니다. 깜짝 놀랐습니다. 마스카라에 사용되는 색은 5개가 안됩니다. 블랙, 블루, 퍼플, 그린, 브라운정도입니다. 펄은 뭐 펄만 따로 관리하는 진열장이 있을 정도로 많네요 펄은 크게 3 회사 것을 쓰더라고요 독일의 Merck, BASF(Basf~미국의 Engelhard 인수(2006년)), 국내의 CQV 이렇게 3 회사의 것을 주로 사용합니다. 물론 중국을 포함한 신생회사도 많이 있습니다. 일단 가장 많이 사용되는 펄은 대부분은 3개의 회사에서 나온 것을 사용합니다. 펄도 충분히 다양하고 안전성, 안정성문제도 검증이 많이 되어 사용하는데 별도의 검증절차를 하지 않아도 되는 장점이 있습니다. 그런 거 보면 신규원료하나 쓰기가 굉장히 까다로운 것은 사실입니다. 안정성, 안전성 검증이 사용감이 효과보다 우선인 시대인 것은 확실합니다. 3 회사의 대표적인 제품명은 아래와 같습니다

Merck (메르크 혹은 머크)

Timiron® → 아이섀도, 립스틱, 네일 등에서 가장 흔히 쓰이는 화장품 펄 브랜드.
예: Timiron Splendid Gold, Timiron Diamond Cluster, Timiron Glam White

Colorona® → 강한 색감과 펄감을 주는 라인.
예: Colorona Bordeaux, Colorona Carmine Red

Xirona® → 각도에 따라 색이 변하는 인터페렌스 펄.
예: Xirona Moonlight Sparks, Xirona Volcanic Sparks

Ronastar® 고광택, 고휘도 펄

예: Ronastar Golden Jewel

BASF (바스프, 이전 Engelhard 포함)

Cloisonné® → 화장품 업계에서 굉장히 유명했던 펄 라인.
예: Cloisonné Red, Cloisonné Nu Antique Copper, Cloisonné Satin Bronze

Mearlin® → 클래식 펄 안료 라인.
예: Mearlin Bright Silver, Mearlin Sparkle White

Flamenco® → 특수 컬러와 반짝임 효과를 주는 화장품용 라인.

예: Flamenco Super Pearl

◆ CQV (한국)

COSMETICA® → 가장 대표적인 화장품 펄 라인, 아이섀도·립에 널리 사용됨.
예: Cosmetica Super White

SHARON® → 고발색, 고휘도 안료 라인.
예: Sharon Sparkle Red

GLARE® → 글리터처럼 강한 반짝임을 주는 시리즈.
예: Glare Supernova Silver, Glare Crystal Blue

(원료명은 혹시 다를 수 있어요. 공급사에서 혹은 중간딜러가 상품명을 바꾸는 경우도 있다 합니다)


펄은 마이카(운모)가) 위에 이산화티탄을 코팅해서 빛의 산란, 간섭효과로 반짝이게 보이는 효과를 냅니다. 색조화장품에서는 제일 많이 사용하는 제품이 립스틱, 립글로스, 아이섀도입니다 펄이 펄감을 내려고 사용하잖아요. 그런데 펄이 오일에 습윤되고 분체에 싸이면 펄감이 안 나요. 그렇다고 무작정 많이 넣을 수도 없어요. 그래서 연구를 해요. 립메이크업하는 연구원은 펄이 가라앉지 않고 균일하게 있도록, 분체 하는 분들은 펄감이 나도록 공정을 연구하더라고요 후 첨 한다든가 펄이 깨진다고 표현하던데 펄이 펄감이 잘 나도록~~~ 그리고 펄 비싸요! 너무 많이 쓰면 원가 올라간다고 뭐라고 해요. 아이러니죠. 펄감을 내라면서 원가는 고려하라네요. 유독 반짝이는 펄이 있더라고요. 이거 뭐예요? 물어보니 유리기질의 펄 나)이야 비싸 그런데 효과는 좋아. 유리? 유리를 기질로 써요! 선배 왈 지금은 아니야 초창기에는 유리를 기질로 사용했다고는 하는데 지금은 borosilicate기반이고 이것도 더 안전, 안정화하려고 Ca, Ti를 붙여서 사용해! 처음에는 호흡기문제, 눈 점막자극문제로 제품출시했다가 자발적 회수까지 했었다는 전설이 있었다 들었다네요


아무튼 펄 이제 없어서는 안 되는 중요한 화장품원료가 된 건만은 확실합니다.


이제 조금 깊이 들어가 보겠습니다


펄은 기질(Substrate, Substrate Layer) + 코팅층(Coating Layer) + 착색층(Coloring Layer)으로 구분할 수 있습니다. 다만, 코팅층과 착색층을 구분하지 않고 외곽코팅층이라고 하는 경우도 있습니다.

펄감(진주광택의 강도와 질감)을 좌우하는 핵심은 기질층(플레이트 형태)입니다.

기질(Substrate)은 판상 구조의 매끄럽고 얇은 기판이 빛의 반사와 간섭을 일으키는 무대가 되기 때문에 펄의 광택감, 투명감, 반짝임의 성격을 크게 좌우합니다 (예: 합성운모는 더 깨끗하고 투명해서 강하고 선명한 펄감을 냄) 코팅층(Coating, TiO₂ 등)은 기질 위에서 굴절률 차이를 만들어 간섭색과 광택의 종류를 조절합니다(두께 조절에 따라 색조 변화 가능). 마지막으로 착색층(Coloring, Fe₂O₃, Carmine 등)은 색만 더하는 역할. 펄감(광택 자체)보다는 발색에 기여합니다


♣ 정리하면,

화장품용 펄은 [기질(Substrate) 위에 무기 또는 유기 착색층을 코팅하여 만들어지며, 기질로는 Mica, Synthetic Phlogopite, Borosilicate, Synthetic Mica, BN, Al₂O₃ 등이 사용된다. 여기에 TiO₂, Fe₂O₃, SnO₂, SiO₂, Carmine, Red 7 Lake, Ferric Ferrocyanide 등을 코팅하여 다양한 간섭색과 광택 효과를 구현한다. 입자는 보통 10–60 μm가 메인 범위이며, 150 μm 이상은 강한 스파클링 효과를 위해 제한적으로 활용된다. 펄은 립, 아이 메이크업, 하이라이터, 네일 등 색조 전반에 폭넓게 응용된다]입니다



♣기질

♧Mica (Muskovite): 가장 전통적이고 많이 쓰임.

Sythetic Phlogopite (합성 금운모, KMg₃AlSi₃O₁₀F₂): 내열성·투명성 우수, 천연 운모보다 불순물 적음.

Calcium Titanium Borosilicate: 높은 투명도와 반짝임. ‘크리스털 펄’ 느낌.

Synthetic Mica: 인공 합성으로 불순물 적고 색 재현성 우수.

Boron Nitride (BN): 미끄러짐, 소프트 포커스, 고급 분체 화장품(파우더류)에도 활용.

Al₂O₃ (Alumina): 고경도, 빛 반사율 우수.

~~ Borosilicate와 BN, Al₂O₃ 같은 비전통 기질은 최근 고급 펄 개발에서 중요한 소


무기/유기 코팅층 (Inorganic/Organic Layer)

기질 위에 다양한 금속 산화물, 유기 색소 등을 코팅해 원하는 색상·효과를 구현.

SnO₂ (주석 산화물) : 투명성, 광택 강화

SiO₂ (실리카) : 표면 조절, 투명감

TiO₂ (이산화티탄) :간섭색(Interference Color) 효과의 핵심

Fe₂O₃ (산화철) : 적·황·갈 계열 색

Carmine, Red 7 Lake : 유기색소, 선명한 적색 계열

Ferric Ferrocyanide (청색안료): 블루 톤 구현

TiO₂ 코팅층의 두께가 광간섭 색상(빨강, 초록, 파랑 등)을 결정하는 핵심입니다.

(예: 60nm ~ 보라, 100nm ~ 녹색, 150nm ~ 적색 등)


입자 크기 (Particle Size Distribution)~ 펄 입자는 수 μm ~ 수백 μm까지 존재.

보통 50 μm 이하가 메이크업 포뮬러에서 가장 안정적이고 사용 빈도가 높음. 150 μm 이상은 육안으로 펄감이 확실히 보이고, 반짝임(Sparkling effect)이 커짐. 다만 피부 밀착감·안정성 이슈로 제한적으로 사용. 600 μm 이상은 특수 글리터 수준으로, 일반 화장품보다는 네일, 특수 메이크업, 아트 코스메틱에 주로 쓰임. 실제로는 10–50 μm 범위가 “데일리 화장품”에서 가장 많이 사용되고, 그 이상은 주로 아이섀도·페스티벌 메이크업·네일 쪽에 특화됨.

일반적인 용도 및 효과

10 μm 이내 (초미세) ~은은한 광택, Matt 하거나 Satiny 한 마무리, 커버력 제공

10 μm ~ 50 μm (가장 많이 사용) ~ 자연스러운 진주광택, Shimmery 한 효과

50 μm ~ 300 μm 이상 (150 μm 이상 포함) ~ Sparkling 또는 Glittering 효과, 펄감 극대화



가) Mica ~

Mica 광물의 종류는 백운모(Muscovite), 소다운모(Paragonite), 금운모(Phlogopite), 흑운모(Biotite), 비늘운모(Lepidolite), 견운모(Sericite)등이 있으며 조암광물의 일종으로 결정구조가 매우 복잡한 alumino Silicate 광물류로 마이카는 산업적 이용 측면에서도 전기절연재료로 광범위하게 사용되고 있습니다


나) 유리기질의 펄~

유리(Glass, 보통은 Calcium Titanium Borosilicate 등 Borosilicate Glass류) 기질 펄은 1990년대 후반~ 2000년대 초반 화장품에 적용되기 시작했는데, 처음에는 안전성 이슈가 있었던 것이 사실입니다.

♠ 흡입 위험(Inhalation risk)
입자 크기가 미세한 경우(특히 10 μm 이하) 흡입 시 폐에 축적될 수 있다는 우려가 제기됨.

유리 파편의 안전성
‘유리(glass)’라는 이름 때문에 날카로운 파편이 될 수 있다는 오해와 우려가 있었음.

규제기관 검토
FDA, EU SCCS 등에서 초기에 충분한 데이터가 없었기 때문에 사용 제한 논의가 있었음.

해결 과정

♤ 입자 제어
~ 화장품용 Glass-based pearl pigment는 구형 또는 판상에 가까운 매끄러운 입자로 제조!

~ 대부분 10~200 μm 이상의 비교적 큰 입자로 설계 → 흡입 위험 최소화.

합성 보로실리케이트 (CaTiBorosilicate)
~ 일반적인 “유리조각”이 아니라 특수 합성된 보로실리케이트 기질을 사용 → 화학적으로 안정하고 불용성.

규제 승인

~ EU SCCS(2018): 화장품에 사용되는 borosilicate 기반 pearlescent pigment> 피부적용 시 안전확인

~ FDA: 미국에서도 Color Additives로 등재, 화장품 전반 사용 가능.

~ 단, 흡입 제품(스프레이, 파우더 형태의 호흡 가능 제형)에는 일부 제한이 있음.

현재 활용

Calcium Titanium Borosilicate 기질은 오히려 고급 펄로 자리 잡음.

고투명성, 높은 굴절률, 깨끗한 다채로운 컬러 표현 가능 → 아이섀도, 하이라이터, 네일, 립스틱 등에서 인기.

안전성 우려는 입자 설계 + 규제기관 검증을 통해 해소


�정리!

초기엔 "유리라 위험하다"는 인식과 흡입 우려가 있었지만, 실제 화장품용은 합성 보로실리케이트로 안정화되었고 규제 검증을 통과하여 현재는 안전하게 쓰이고 있습니다. 즉 과거에는 단순 Glass Flake (알루미노실리케이트 유리)를 펄 기질로 사용했고 : 날카로운 파편 형태 / 불순물 (Pb, As, 중금속) 포함 가능 등의 안전성 이슈가 있었으나 개선된 형태인 Calcium Titanium Borosilicate는 구조적으로 더 안정적이고, 규격화된 합성 유리를 기질로 사용합으로써 EU, FDA 등 규제기관에서 안전 원료로 인정하여 널리 사용 중입니다 ⚠️



Calcium Titanium Borosilicate (칼슘 티타늄 보로실리케이트) Remind!

1. 화학적 정의 ~ 무기 합성 물질 (Inorganic Synthetic Compound)

화학식(대표적): CaO–TiO₂–B₂O₃–SiO₂ 계열의 복합실리케이트 유리 (화학식은 제조사마다 약간 다름)

구조: Borosilicate (보로실리케이트) = SiO₂ (실리카) + B₂O₃ (붕산화물)이 결합된 유리질 네트워크 + CaO(칼슘산화물), TiO₂(이산화티탄 등을 첨가하여 굴절률, 안정성, 광택을 조절한 합성 유리 물질

즉, 칼슘 + 티타늄이 강화된 보로실리케이트 유리입니다

2. 특징

투명성 & 고굴절률 → 펄의 반짝임(광택) 극대화

열적 안정성 & 화학적 내구성 → 일반 유리보다 내구성 우수

비활성 (inert) → 피부와 직접 접촉해도 화학적 반응을 거의 일으키지 않음

TiO₂와 병용 → 코팅 시 interference color (간섭색) 발생 → 진주광택, 오팔광택

3. 화장품 원료로서의 정의 (INCI)

INCI명: Calcium Titanium Borosilicate

용도: 색조화장품용 펄 기질 (lipstick, eye shadow, nail polish 등)

형태: 판상 입자 (flake form)

특징: 유리 기반의 합성 기질




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