화장품 제형의 혁신: CO₂ 유래 발효 지질을 팜유의 지속 가능한 대안으로 활용

과학의 지속적인 발전으로 온실가스인 CO₂를 석유로 전환하는 것이 가능해졌습니다! 화장품 업계에서도 연구원들은 더욱 건강하고 환경 친화적인 원료를 찾기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 온실가스를 지속 가능한 자원으로 전환하는 능력은 매우 중요합니다. 화장품 성분 탄소 포집은 과학과 지속가능성의 궁극적인 시너지 효과를 나타냅니다. 2026년, 과학자들은 지속가능한 자원으로서 CO₂의 활용 범위를 다시 한번 확장했습니다.

최근 스위스에 본사를 둔 미벨 그룹미국 생명공학 회사 란자 테크및 프라운호퍼 계면공학 및 생명공학 연구소(Fraunhofer IGB) 독일의 연구진은 이산화탄소를 이용해 완전히 새로운 지질 물질을 합성하는 데 성공했다고 공동 발표했습니다. 이 혁신적인 기술은 팜유를 대체할 지속 가능한 대안이 될 것으로 기대됩니다.

과학자들이 팜유 대체재를 찾는 데 그토록 열심인 이유는 무엇일까요? 이 새로운 이산화탄소 유래 지질의 장점은 무엇일까요? 이 혁신적인 신소재를 자세히 살펴보겠습니다.

파트 01: 팜유의 환경적 딜레마

팜유는 세계에서 가장 많이 생산되는 식물성 기름이며, 다양한 식품 제조에 필수적인 기본 재료입니다. 화장품.

에서 데이터에 따르면 그랜드 뷰 리서치세계 팜유 시장은 를 넘어섰습니다. $ 70 억 2024년에 생산량이 증가했으며, 2026년까지도 생산량 증가세가 지속될 것으로 예상됩니다. 이는 공급이 수요를 따라가지 못하는 상황을 반영합니다.

화장품 산업은 전체 소비량의 약 10%만을 소비하지만 2% 전 세계 팜유 생산량의 상당 부분을 차지하는 팜유는 그 파생물이 어디에나 존재합니다. 예를 들어, 팜유는 화장품 제형의 70% 이상에 사용되는 계면활성제, 지방 알코올 및 유화제의 합성과 제조에 필수적인 전구체입니다.

하지만 팜유 생산은 종종 환경적 비용을 수반합니다. 여러 연구 결과에 따르면 팜유 생산량 증가는 열대 우림 파괴, 습지 탄소 배출, 생물 다양성 손실과 밀접한 관련이 있습니다. (해당 연구 결과는 다음 문헌에 발표되었습니다.) 자연 통신 열대 우림 1헥타르를 야자수 농장으로 바꾸면 대략적인 탄소 배출량이 감소한다는 것을 나타냅니다. 탄소 174톤반면, LanzaTech 기술을 통해 생산된 탄소 포집 에탄올은 온실가스 배출량을 100% 이상 감축합니다. 70% 기존 화석 연료 공정과 비교했을 때 (출처: LanzaTech 2024 지속가능성 보고서).

다른 식물성 기름이 이를 대체할 수 있을까요? 연구에 따르면 다른 유지작물은 토지 이용에 오히려 더 큰 피해를 줄 수 있다고 합니다. 우리의 세계 데이터팜유는 전체의 상당 부분을 차지합니다. 36% 전 세계 식물성 기름 생산량을 생산하는 동안 다음만을 사용합니다. 10% 전 세계 유료작물 재배지의 상당 부분을 차지합니다. 이는 다른 단순 식물성 기름으로 전환하려면 상당한 노력이 필요할 수 있음을 의미합니다. 4~10배 더 넓은 땅이는 전 세계 산림 면적을 위협할 가능성이 있습니다.

게다가 국제 규제 요건이 강화되고 있습니다. 시행 과정에서 EU 삼림 벌채 규제(EUDR) 산림 파괴 없는 추적 가능성을 의무 준수 요건으로 지정했으며, 위반 시 최대 벌금이 부과될 수 있습니다. 회사 연간 매출액의 4%.

파트 02: CO₂에서 "발효 지질"까지

이 프로젝트의 독창성은 "폐기물을 가치 있는 자원으로 전환"하는 접근 방식에 있습니다. 장기적으로 이는 대기 중 탄소 배출량 감소에 도움이 됩니다. 미래에 생산 비용이 감소함에 따라 탄소 포집은 점점 더 수익성이 높아질 것입니다.

이 프로세스는 두 단계로 구성됩니다.

가스 발효: LanzaTech는 가스 발효 기술을 사용하여 포집된 CO₂를 알코올로 전환합니다.

지질 전환: 프라운호퍼 IGB가 주도하는 2차 발효 단계에서는 유지 생성 효모를 투입하여 알코올을 지질로 전환합니다. 이 과정은 전적으로 자연적으로 발생하는 미생물에 의존하므로 복잡하거나 환경에 유해한 공정을 거치지 않습니다.

프라운호퍼 IGB의 예비 분석에 따르면 비율은 다음과 같습니다. 팔미트산(C16:0) 에 올레산(C18:1) 이러한 발효 과정에서는 지질 함량을 수동으로 조절할 수 있습니다. 기후 변화에 따른 품질 변동이 심한 천연 팜유와 달리, 이러한 발효 과정에서 생성되는 지질은 조성 변동이 일정 범위 내에 유지되어 더욱 정밀하게 제어할 수 있습니다. ± 2의 % (출처 : 프라운호퍼 IGB 실험 데이터).

물리화학적 검사 결과, 이러한 "발효 지질"은 내열성, 저장 수명 및 높은 수율 측면에서 팜유와 거의 동일한 것으로 나타났습니다. 또한, 실험실 데이터에 따르면 미벨 생화학 이러한 지질이 뛰어난 피부 관리 효과를 제공할 수 있음을 시사합니다. 이 지질에는 인체에 ​​유익한 불포화 지방산이 더 많이 함유되어 있습니다. 피부 장벽 복구 테스트에서 개선 효과가 나타났습니다. 경피수분손실(TEWL) 였다 15 % 증가 일반 정제 팜유보다 더 나은 효과를 보입니다.

파트 03: 규모 확장 – 여정은 이제 막 시작되었습니다

에서 프라운호퍼 화학-생명공학 공정 센터(CBP) 독일 로이나에서 진행된 이 프로젝트는 킬로그램 규모 생산 검증을 성공적으로 완료했습니다. 이는 실험실 수준에서 산업 규모 생산으로의 전환이 점차 실현 가능해지고 있음을 보여주는 중요한 이정표입니다.

주요 업계 관계자들이 프로젝트 출범식에 참석했습니다. 제니퍼 홈그렌 박사 (란자테크 CEO) 피터 뮐러 박사 (미벨 그룹의 CEO) 마르쿠스 볼퍼딩거 박사 (프라운호퍼 IGB 소장)

"프라운호퍼 IGB의 과학적 전문성과 결합하여 업계 전체에 새로운 기준을 제시하고 있습니다."라고 밝혔습니다. 피터 뮐러.

수잔 헬드마이어미벨 그룹의 연구 및 기술 혁신 책임자는 “실험실에서의 성공에 힘입어 시범 단계에 진입했습니다. 이는 피부와 환경 모두를 생각하는 화장품 개발에 도움이 될 고품질 지질을 얻기 위한 필수적인 단계입니다.”라고 덧붙였습니다.

이번 획기적인 성과는 상당한 주목을 받았지만, 전문가들은 톤 단위 생산에 이르는 대규모 상용화는 여전히 어려운 과제라고 지적합니다. 향후 해결해야 할 과제로는 대규모 생산에서 안정적인 발효 효율 유지, 제형 요구사항에 맞는 지방산 조성 확보, 그리고 후처리 정제 및 에너지 비용 최적화 등이 있습니다.

그럼에도 불구하고, 공급망의 변동성과 증가하는 시장 수요를 배경으로, "CO₂를 원료로 사용하는 것"은 브랜드에게 중요한 경쟁 우위 요소가 될 것으로 예상됩니다.

파트 04: 공식 적용 및 제품 사례

팜유를 "발효 지질"로 직접 대체하는 것은 아직 시범 단계에 있지만, LanzaTech의 기술을 활용하여 개발된 다른 화장품 성분들도 있습니다. 카본스마트™ 해당 기술들은 이미 시중에 나와 있습니다.

사례 1: 코티(구찌) - 탄소 포집 알코올 향수

생성물: 구찌 “내 심장이 뛰는 곳” (연금술사의 정원 컬렉션).

어플리케이션: 세계 최초로 100% 이산화탄소 포집 에탄올을 베이스 알코올로 사용하여 전 세계에 유통되는 향수로, 고급 향수 분야에서 이산화탄소 유래 성분의 안전성과 상업적 타당성을 입증했습니다.

사례 2: 바이어스도르프(니베아) - 탄소 포집 보습제

생성물: 니베아 맨 클라이밋 케어 모이스처라이저.

어플리케이션: 이 제품은 탄소 포집 에탄올을 원료로 사용하여 동일한 기술 계보 내에서 성공적인 적용 사례를 보여줍니다.

사례 3: 로레알 - 탄소 포집 플라스틱 포장재

어플리케이션: 로레알은 란자테크(LanzaTech) 및 토탈에너지(TotalEnergies)와 협력하여 산업 배출 탄소를 재활용한 폴리에틸렌(PE) 화장품 튜브를 개발함으로써, 화장품 원료에서 포장재에 이르기까지 탄소 포집 범위를 확장했습니다.

사례 4: 미벨 그룹 — 포츠 & 미고스 플러스

어플리케이션: 미벨레는 이미 스위스에 있는 자사의 가정용품 및 개인 위생용품 생산 라인에 란자테크 에탄올 기반 계면활성제를 통합했습니다.