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  • 천연 색소만을 이용한 포토크로믹 재료 개발등록일 : 2015/12/02
  • 일본 도쿄 공과 대학 응용생물학부의 연구팀은 식물 색소와 화장품과 식품에 사용할 수 있는 원료만을 사용하여 천연계의 포토크로믹 재료(빛의 조사에 색깔이 변하는 기능성 재료)의 개발에 성공했다. 화장품, 식품, 장난감, 문구 등 기존는 적용이 어려웠던 높은 안전성이 요구되는 산업 분야에서의 응용이 기대된다. 본 연구 성과는 2015년도 색재료 연구 발표회(10월 21일 일반사단법인 색재협회 주최) 등에서 발표되었다.

    포토크로믹 재료는 가시광선이나 자외선 조사에 의해 색이 가역적으로 변하는 물질로, 현재 재기록 종이(Rewritable Paper)나 자외선 탐지 재료, 의장성의 도료(Paint) 등에 응용되고 있다. 그러나, 식품에 이용하거나 인체에 직접 도포할 수 있는 색소(천연 색소나 법정 색소(주1)로는 분자 구조가 큰 다른 유기 색소가 사용되고 있으며, 안전성이나 환경 부하의 관점에서 사용할 수 있는 산업 분야가 한정되어 있었다.따라서, 본 연구팀은 식품, 화장품, 장난감, 문구 등 높은 안전성이 요구되는 산업 분야에서도 사용할 수 있는 포토크로믹 재료를 목표로 식물 색소의 활용을 검토해왔다.

    보라색 포도와 블루베리 등 식용 과일에도 많이 포함된 색소인 안토시아닌류는 약 500종류가 알려져 있는데, 그 가운데 "3-디옥시안토시아니딘 색소"라고 불리는 몇 가지 색소 분자는 빛의 조사에 기인하여 분자 구조가 가역적으로 변화하는 성질을 가지고 있다.

    연구 그룹은 벼과 식물인 수수에서 "3-디옥시안토시아니딘 색소"만을 효율적으로 추출하여, 이 색소와 화장품이나 식품 사용이 가능한 폴리올(주2) 등을 조합함으로써, 자외선의 조사에 의해 선홍색으로 색상이 변하고, 차광 상태에서는 무색으로 변하는 포토크로믹 용액을 얻어내는 데 성공했다. 또한, 이 용액을 메조 세공 분체(균일한 다공을 가진 다공질 실리카)에 흡착시킴으로써 빛의 조사에서 색이 변하는 겔과 분체로도 만들 수 있다.

    본 포토 크로믹 재료는 화장품이나 식품에서도 사용이 가능한 원료으로만 구성되어 있으며 안전성이 높은 재료로 종래보다 광범위한 산업 분야에의 응용이 기대된다. 예를 들면, 실외와 실내 등 빛의 세기에 의해서 발색을 변화시키는 화장품이나 빛의 조사에 모양이 바뀐 식품 포장 용기, 리라이타불페ー파ー을 쓴 아동용 그림책이나 노트, 완구, 식물 원료만을 사용한 친환경 인쇄 잉크 같은 다양한 제품이 기대된다.

    개발된 포토크로믹 재료는 화장품이나 식품에서도 사용이 가능한 원료로만 구성되어 있으며, 안전한 재료로서 기존보다 광범위한 산업 분야에 응용이 기대된다. 예를 들어, 야외 및 실내 등 빛의 강도에 따라 색상을 변화시키는 화장품 및 빛의 조사로 모양이 바뀌는 식품 포장 용기, 리라이터블 페이퍼(Rewritable Paper)를 사용한 아동용의 그림책과 노트, 장난감, 식물 원료만을 사용한 환경 대응형 인쇄 잉크 등 다양한 제품이 기대된다.

    [용어 해설]
    주1) 법정 색소: 화장품, 의약 외품, 의약품에 사용하는 것이 인정되는 유기 합성 색소
    주2) 폴리올 : 분자 내에 수산기를 2개 이상 가진 알코올. 화장품의 보습제 등에 이용된다.
  • 키워드 : 색소, 포토크로믹, 재료
  • 출처 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑