화장품 속 PFAS: 용도와 규제

PFAS는 매우 잔류성이 강하고 때로는 독성을 지니며, 이제 우리의 화장품에서 더 이상 환영받지 못하는 존재가 되었다. 최근 많이 언급되고 있는 이 물질, 바로 PFAS다. 그리고 일부 화장품에서 여전히 발견되고 있지만, 이러한 상황은 오래가지 않을 것이다.

PFAS는 합성 유기 불소화합물이다. 하지만 불소 원자가 존재한다고 해서 반드시 PFAS인 것은 아니다. OECD(경제협력개발기구)의 정의에 따르면, PFAS란 수소, 염소, 브롬, 요오드 원자가 하나도 결합되어 있지 않은, 완전히 불소화된 탄소 원자(메틸기 또는 메틸렌기, -CF3 또는 -CF2)를 적어도 하나 포함하는 모든 불소화 물질을 말한다. 요약하자면, 과불화된 메틸기 또는 메틸렌기를 포함하는 모든 분자는 PFAS로 간주된다.

이 정의는 매우 다양한 특성을 지닌 방대한 분자군(출처에 따라 수천 종에서 최대 1만 2천~1만 5천 종에 이름)을 포괄한다. 과불화기의 위치에 따라 폴리불화알킬과 과불화알킬로 구분되며, 고분자형과 비고분자형으로도 나뉜다. 분자의 크기는 그 거동에 큰 영향을 미치는데, 비고분자형의 작은 PFAS는 환경 중에서든 생체 내에서든 이동성이 더 크다. C-F 결합이 매우 안정적이기 때문에 PFAS는 분해되기 어려워 잔류성이 매우 높다(다만 영구히 남는 것은 아니다). 사실 이것이 PFAS 전체에 공통된 특징이며, 그 외에는 매우 다양한 특성(따라서 다양한 용도)과 독성 프로파일을 나타낼 수 있다. 따라서 그 독성을 일반화하기는 불가능하다. 실제로 일부, 특히 고분자형은 의료 분야에서 사용되며 불활성 물질로 간주된다.

PFAS는 조리기구(비점착성), 의류 및 보호 장비, 항공우주, 도료, 의료 기기, 의약품 활성성분, 에너지 전환 산업… 그리고 화장품 등 매우 다양한 분야에서 발견된다.

다른 산업 분야에 비하면 화장품에서의 PFAS 사용은 소수에 불과하다. 유럽 화장품 중 PFAS를 함유한 제품은 단 1.4%에 불과하며, 주로 메이크업 제품군(3.5% 이상)에 집중되어 있고, 스킨케어, 헤어케어 또는 위생용품에서는 그 비율이 더 낮다(1% 미만, 심지어 0.5% 미만).

OECD의 정의에 따르면, 화장품에서는 36종의 PFAS(고분자형 및 비고분자형 포함)가 확인되었으며, 그중에는 이제 잘 알려진 PTFE(테플론©)도 포함된다. 이들은 유화제, 대전방지제, 안정제 또는 피막형성제로서의 기능을 위해 사용된다. 매우 안정적이며 물과 유지 성분에 강한 저항성을 지니고 있어, 광택 있고 매끄러운 마감과 지속력을 부여하기도 한다.

그러나 화장품 속 PFAS의 존재가 항상 의도적인 것은 아니다. 이는 포장재에 PFAS가 포함되어 있을 경우 그로부터의 이행(migration)에 의해 발생할 수도 있고, 물이 제대로 정화되지 않았을 경우 물을 통해 유입될 수도 있다. 문제는 기존의 수처리 방식이 모든 PFAS, 특히 작은 분자들을 반드시 걸러내지는 못한다는 점이다. TFA(트리플루오로아세트산)와 같은 일부 PFAS는 다양한 화학 합성 반응에 사용된다. 따라서 이는 일부 원료(예를 들어 특정 펩타이드)에서 기술적으로 피할 수 없는 공정상의 불순물로 존재할 수 있다.

일부 PFAS의 독성, 그리고 무엇보다 환경 중에서의 극도의 잔류성과 생체축적성으로 인해 입법자들은 그 사용 제한을 검토하게 되었다. 화장품은 PFAS 노출의 주요 경로로 간주되지는 않는다(주요 경로는 식품과 물이다). 그러나 다른 산업 분야에 비해 화장품이 비필수적인 것으로 평가됨에 따라, 화장품 산업은 유럽의 REACH 제한 초안에서든 프랑스에서든, 어떠한 예외도 없이 PFAS 사용이 금지되는 최초의 산업 중 하나가 될 것으로 보인다.

유럽 차원에서는 일부 PFAS가 이미 2000년대부터 규제되어 왔으나, ECHA(유럽화학물질청)는 2023년 PFAS에 대한 전면적인 제한을 제안했으며, 이는 현재 과학적 평가의 최종 단계에 있다. 이 제안은 필수적이면서 대체가 어렵다고 판단되는 용도를 제외하고, PFAS의 제조, 유통, 사용을 단계적으로 금지하는 것을 목표로 한다. 금지 유예 기간은 법령 공포 후 원칙적으로 18개월이 될 것으로 보인다.

설정된 기준치는 다음과 같다:

• 개별 PFAS(고분자 제외) 기준 25 ppb 이하
• PFAS 총합(고분자 제외) 기준 250 ppb 이하
• 제품 내 총 불소량(고분자형 PFAS 포함) 기준 50 ppm 이하

참고로, 수질, 식품, 포장재 등을 다루는 다른 유럽의 분야별 규제에서도 이미 PFAS 문제가 다뤄진 바 있다.

2026년 1월 1일 발효된 프랑스 법(2025년 2월 제정, 법률 제2025-188호)은 이미 선제적으로 대응했다. 이에 따라 PFAS가 의도적으로 첨가되었는지 여부와 관계없이, PFAS를 함유한 화장품의 제조, 수출, 수입, 유통·제공이 금지된다. 설정된 기준치는 REACH 제한 초안과 동일하다.

분석 방법에 대해서는 아직 공식적으로 확정된 방법이 없어(REACH 제한 초안은 권장 시험 방법을 참조하고 있다), 규제 당국의 추가적인 명확화가 기다려지는 상황이다. 유럽의 한 과학위원회는 현재의 분석 기법으로는 일부 PFAS에 대해 25 ppb라는 기준치에 도달하지 못할 수도 있음을 인정한 바 있다.

흔히 그렇듯, 화장품은 분석하기에 다양하고 복잡한 매트릭스임이 드러난다. 물에 대해서는 분석 방법이 존재하지만, 현재 화장품 내 PFAS 검출을 위한 표준화된 분석 방법은 존재하지 않는다. 따라서 위험 요소와 매트릭스에 따라 프로토콜을 조정할 필요가 있다.

포괄적 접근법은 (총량 또는 흡착성 유기) 불소 함량을 평가하거나 PFAS 조각(CF3 또는 CF2 조각)을 탐지한다. 이러한 방법으로는 개별 화합물을 식별할 수 없으며, 때로는 PFAS에 특이적이지도 않다(불소 자체를 탐지하기 때문). 검출 범위는 ppm 수준에 머문다. 표적 접근법에는 산화 생성물 정량(Total Oxidizable Precursor 분석), 표적 정량(20종에서 600종 이상에 이르는 대상 화합물 검출), 그리고 TFA의 탐지 및 정량이 포함된다. 이때의 검출 범위는 ppb 수준이다. 현재로서는 표적 접근법과 포괄적 접근법을 병행하는 것이 최선의 분석 전략으로 남아 있다.

TFA(트리플루오로아세트산)는 진정한 난제다. 그 자체로 첨가되지 않더라도, 일부 PFAS의 분해 과정에서 생성될 수 있다. 무엇보다도, 예를 들어 특정 펩타이드 합성 과정에서 발생하는 제조 공정상의 불순물일 수 있다. 이 매우 작은 분자는 왁스, 오일, 고분자 등 다른 성분에 의해 갇힐 수 있어 최종 제품에서 항상 검출 가능한 것은 아니다. 따라서 공급업체와의 적절한 확인 절차 및/또는 원료 분석이 반드시 필요하다.

프랑스가 앞서 나간 만큼, 유럽도 머지않아 그 뒤를 따를 것으로 보인다. PFAS는 이제 의도적으로 첨가되었든 아니든 화장품에서 환영받지 못하는 존재(persona non grata)가 되었다. 따라서 원료부터 최종 제품에 이르기까지, 물을 포함한 생산 전 과정을 아우르는 진정한 관리 전략을 마련하여 규정 준수를 유지해야 한다. 아울러 해당 성분들의 대체 방안을 마련하는 작업 역시 잊지 말아야 하며, 이는 결코 간단한 일이 아니다.