점탄성(제형) (Viscoelasticity (Formulation))
한 줄 정의: 화장품 제형이 힘을 받을 때 점성 액체처럼 흐르는 성질과 탄성 고체처럼 원래 형태로 되돌아가려는 성질을 동시에 나타내는 물성입니다.
쉽게 풀면
꿀과 고무줄을 동시에 떠올려 보면 이해하기 쉽습니다. 꿀은 흐르기만 하고, 고무줄은 늘였다가 놓으면 원래 모양으로 돌아가는데, 화장품 크림 같은 제형은 이 두 가지 성질을 함께 가지고 있습니다. 손가락으로 눌렀다가 떼면 서서히 원래 모양으로 돌아오는 듯하면서도 결국은 발라 펴지는 것이 바로 점탄성 때문입니다. 이런 성질이 있어야 용기에서는 형태를 유지하다가 피부에 바를 때는 부드럽게 퍼질 수 있습니다.
왜 중요한가
점탄성은 크림의 발림성, 흡수감, 사용 중 처짐 여부 등 소비자가 체감하는 사용감과 직결되기 때문에 화장품 제형 개발에서 핵심적으로 측정되는 물성입니다. 또한 유화 입자의 안정성과도 연관이 있어 제품의 저장 안정성을 예측하는 데에도 참고됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"레오미터를 이용하여 저장탄성률(G')과 손실탄성률(G'')을 측정한 결과, 모든 시료에서 G'가 G''보다 큰 값을 보여 겔과 같은 점탄성 거동을 나타냈다."
탄성적 성질이 점성적 성질보다 우세한 제형의 특성을 수치로 보고하는 문장입니다.
"증점제 함량이 증가할수록 저장탄성률이 상승하여 제형의 점탄성이 강화되었다."
증점제 첨가량과 점탄성 변화의 관계를 설명하는 예문입니다.
조금 더 깊게 보면
점탄성은 대체로 레오미터를 이용한 동적 진동 시험으로 평가하며, 저장탄성률(G')은 탄성적 성질을, 손실탄성률(G'')은 점성적 성질을 나타내는 지표로 사용됩니다. 두 값의 상대적 크기와 주파수에 따른 변화 양상을 통해 제형의 겔 구조 강도나 네트워크 형성 정도를 판단하는 경우가 많습니다.
주의할 점
점탄성은 측정 조건(변형률, 주파수, 온도)에 따라 값이 달라질 수 있으므로, 서로 다른 논문의 수치를 단순 비교하기보다는 측정 조건을 함께 확인해야 합니다.