선크림 무기자차와 유기자차가 자외선을 막아내는 서로 다른 원리와 올바른 사용 방법

여름이 아니어도 자외선차단제는 매일 발라야 한다는 말은 다들 압니다. 그런데 막상 성분표를 들여다보면 무기자차, 유기자차라는 낯선 말이 붙어 있고, 둘이 정확히 뭐가 다른지는 설명하기가 쉽지 않습니다.

사실 이 둘은 자외선을 막아내는 방식 자체가 완전히 다릅니다. 하나는 피부 위에서 빛을 튕겨내고, 다른 하나는 빛을 흡수해서 아예 없애버립니다. 이 원리를 알고 나면 왜 어떤 제품은 하얗게 뜨고 어떤 제품은 자극이 생기는지도 자연스럽게 이해가 됩니다.

자외선A와 자외선B, 피부에 미치는 영향은 어떻게 다를까요?

태양빛 속 자외선은 파장 길이에 따라 나뉩니다. 자외선A(UVA)는 파장이 길어서(320~400nm) 피부 깊은 층인 진피까지 뚫고 들어갑니다. 진피는 콜라겐(피부 탄력을 받치는 기둥 같은 단백질)이 모여 있는 층인데, 자외선A는 이 기둥까지 도달해서 서서히 손상을 줍니다.

그래서 자외선A는 화상처럼 바로 티가 나지 않지만, 수십 년에 걸쳐 주름과 탄력 저하를 만드는 주범으로 알려져 있습니다. 게다가 유리창도 뚫을 정도로 힘이 세서 실내에 있어도 노출됩니다. 예를 들어 창가 자리에 오래 앉아 있으면 화상은 안 생겨도 피부가 서서히 칙칙해지는 느낌을 받는데, 이게 자외선A가 조금씩 쌓인 결과라고 볼 수 있습니다.

반면 자외선B(UVB)는 파장이 짧아서(290~320nm) 진피까지는 못 가고 피부 표면인 표피에서 대부분 흡수됩니다. 대신 에너지가 강해서 짧은 시간에도 일광화상을 일으킵니다. 여름철 해변에서 1시간에서 2시간만 지나도 피부가 빨갛게 익는 것이 바로 이 자외선B 때문입니다.

표피에는 신경과 혈관이 촘촘하게 몰려 있어서, 자외선B가 세포를 자극하면 몸이 바로 붉음과 화끈거림으로 반응을 보입니다. 반대로 진피는 신경 반응이 둔한 편이라, 자외선A가 서서히 손상을 쌓아도 당장은 아프거나 붉어지지 않고 조용히 넘어가는 것입니다.

무기자차가 자외선을 반사하는 원리

무기자차는 산화아연(zinc oxide)이나 이산화티타늄(titanium dioxide) 같은 미세한 금속 입자를 원료로 씁니다. 이 입자들은 피부 표면에서 얇은 막처럼 자리를 잡습니다.

자외선이 피부 쪽으로 날아오면, 이 금속 입자들은 마치 작은 거울처럼 빛을 튕겨내거나 사방으로 흩뜨립니다. 빛이 피부 안으로 들어가기도 전에 표면에서 방향을 꺾어버리는 셈입니다. 겨울철 등산할 때 두르는 은박 담요를 떠올리면 이해가 쉽습니다. 은박이 몸에서 나가려는 열을 반사해서 튕겨내듯이, 무기자차 속 금속 입자도 자외선이 피부에 닿기 전에 먼저 튕겨내는 것입니다.

그래서 무기자차는 자외선이 피부 세포와 아예 만나지 않도록 막아주는 방식이라, 화학 반응 없이도 차단 효과를 냅니다. 자극이 적어서 민감한 피부나 아기 피부에도 비교적 안전하게 쓰인다고 알려져 있습니다. 화학 반응이 일어나려면 성분이 피부와 결합하는 과정을 거쳐야 하는데, 무기자차는 그 과정 자체가 없다 보니 자극이나 알레르기가 생길 확률도 자연히 낮아지는 것입니다.

또 하나 중요한 특징이 있습니다. 반사는 물리적인 작용이라서 바르는 순간부터 바로 효과가 나타납니다. 성분이 피부 속으로 스며들어 반응할 시간이 따로 필요하지 않기 때문입니다. 급하게 외출해야 할 때도 크게 부담이 없는 이유가 여기에 있습니다.

유기자차는 자외선을 어떻게 흡수해서 없앨까요?

유기자차는 아보벤존(avobenzone), 옥티녹세이트(octinoxate) 같은 탄소 기반 화합물을 씁니다. 이 성분들은 반사하는 대신 자외선 에너지를 자기 몸으로 직접 빨아들입니다.

자외선을 흡수한 분자는 순간적으로 들뜬 상태, 즉 에너지가 높아져 불안정해진 상태가 됩니다. 마치 눌렸던 스프링이 튕겨 나가듯, 이 분자는 곧바로 원래 모양으로 되돌아오면서 흡수했던 에너지를 열로 바꿔 밖으로 내보냅니다. 뜨거운 냄비를 손으로 잠깐 스쳤다가 재빨리 떼는 상황과 비슷합니다. 순간적으로 열을 받아들이긴 하지만, 그 상태를 오래 붙들고 있지 않고 곧바로 열을 내보내며 원래대로 돌아오는 것입니다.

결국 자외선이라는 위험한 빛 에너지가 피부에 해를 끼치기 전에, 아주 미세한 열로 전환되어 사라지는 셈입니다. 다만 이 과정이 반복되면서 성분 자체가 조금씩 분해되기 때문에, 유기자차는 시간이 지나면 차단력이 서서히 떨어진다고 알려져 있습니다. 스프링도 눌렸다 펴지기를 수없이 반복하면 탄성이 무뎌지는 것처럼, 유기자차 분자도 자외선을 흡수하고 열로 내보내는 반응을 하루에도 수백 번 반복하다 보면 구조가 조금씩 흐트러지는 셈입니다.

그리고 유기자차는 무기자차와 달리 바로 효과가 나오지 않습니다. 성분이 피부 표면의 얇은 막과 안정적으로 자리를 잡아야 흡수 반응이 제대로 시작되기 때문에, 외출하기 20~30분 전에는 미리 발라두는 것이 좋다고 알려져 있습니다. 이 시간을 건너뛰고 바로 햇빛 아래로 나가면, 성분이 아직 준비되지 않은 상태에서 자외선을 맞는 셈이 됩니다.

백탁 현상은 왜 무기자차에서만 유독 두드러질까요?

백탁은 자외선차단제를 발랐을 때 피부가 하얗게 들뜨는 현상을 말합니다. 이 현상은 주로 무기자차에서 나타납니다.

이유는 입자 크기에 있습니다. 산화아연이나 이산화티타늄 입자는 우리 눈에 보이는 가시광선의 일부까지 함께 반사하는 성질이 있어서, 피부 위에 얇게 발라도 흰 막처럼 도드라져 보입니다. 흰색 페인트를 벽에 얇게 한 겹만 칠해도 밑에 있던 색이 비치지 않고 하얗게 덮여 보이는 것과 같은 이치입니다. 입자가 빛을 반사해 버리면 그 아래 있는 피부색이 그대로 드러나지 못하고, 대신 하얀 막이 얹힌 것처럼 보이는 것입니다.

최근에는 입자를 아주 잘게 갈아 나노 크기로 만든 제품이 늘면서 백탁이 많이 줄었지만, 완전히 없애기는 어렵다고 알려져 있습니다. 반대로 유기자차는 빛을 반사하지 않고 흡수만 하기 때문에, 피부에 발랐을 때 대체로 투명하게 밀착됩니다.

SPF와 PA 지수는 각각 무엇을 막아주는 걸까요?

자외선차단제 포장을 보면 SPF와 PA라는 두 지수가 함께 적혀 있습니다. 이 둘은 서로 다른 종류의 자외선을 기준으로 매겨집니다.

SPF(Sun Protection Factor)는 자외선B를 얼마나 막아주는지를 나타내는 지수입니다. 숫자가 클수록 피부가 붉어지기까지 걸리는 시간을 더 오래 늦춰준다는 뜻입니다. 예를 들어 아무것도 안 바른 피부가 10분 만에 붉어지는 사람이라면, SPF15는 이론적으로 그 시간을 15배인 150분까지 늦춰준다는 계산입니다. 다만 땀과 마찰로 실제로는 이보다 짧게 벗겨지는 경우가 많아서, 숫자만 믿고 덧바르기를 건너뛰면 안 됩니다. PA(Protection Grade of UVA)는 자외선A 차단 정도를 나타내며, PA+++처럼 +가 많을수록 차단 효과가 크다고 봅니다.

둘 중 하나만 높다고 충분한 것은 아닙니다. 진피까지 손상시키는 자외선A와 화상을 일으키는 자외선B를 동시에 막으려면, SPF와 PA를 함께 챙겨보는 것이 좋다고 알려져 있습니다.

자외선차단제는 얼마나, 얼마나 자주 발라야 효과가 있을까요?

자외선차단제는 바르는 양과 다시 바르는 주기를 지켜야 표시된 만큼의 차단력이 실제로 나옵니다. 다음을 확인해 보십시오.

• 얼굴 전체에 500원짜리 동전 크기 이상을 바를 것: 제품 테스트에서 나온 SPF와 PA 수치는 이 정도 두께로 발랐을 때를 기준으로 측정되기 때문에, 적게 바르면 실제 차단력이 표시치보다 크게 떨어집니다.
• 외출 후 2시간마다 덧바를 것: 유기자차는 자외선을 흡수하면서 성분이 서서히 분해되고, 무기자차도 땀과 피지에 씻겨 나가기 때문에 시간이 지날수록 막이 얇아집니다.
• 흐린 날에도 바를 것: 구름은 눈에 보이는 빛은 막아도 자외선은 상당 부분 그대로 통과시키기 때문에, 햇빛이 약해 보여도 피부는 자외선에 계속 노출됩니다.

결국 자외선차단제는 얼마나 두껍게, 얼마나 자주 바르는지에 따라 실제 효과가 크게 갈립니다. 화장 위에 손으로 덧바르기가 번거롭다면, 자외선차단 기능이 있는 쿠션이나 스프레이 타입을 겹쳐 쓰는 것도 현실적인 방법입니다.

내 피부에 맞는 자외선차단제는 어떻게 고를까요?

무기자차와 유기자차 중 어느 쪽이 무조건 낫다고 단정하기는 어렵습니다. 피부 상태에 따라 잘 맞는 쪽이 다르기 때문입니다.

피부가 예민하거나 자극에 쉽게 붉어지는 편이라면 무기자차가 대체로 편하게 느껴진다고 알려져 있습니다. 화학적으로 반응하지 않고 물리적으로 막아주는 방식이라 트러블 가능성이 낮은 편입니다.

반대로 피지가 많고 백탁이 부담스러운 피부라면, 가볍고 투명하게 발리는 유기자차 쪽이 선호되는 경우가 많습니다. 다만 유기자차 성분 중 일부는 접촉성 피부염을 일으키는 경우가 보고되어 있어서, 발랐을 때 따가움이나 붉어짐이 반복된다면 성분을 바꿔보는 것도 방법입니다.

최근에는 두 가지 방식을 함께 섞은 혼합형 제품도 많이 나와 있습니다. 반사와 흡수를 동시에 활용해서 백탁은 줄이고 차단력은 유지하는 방향으로 발전하고 있는 것입니다. 부위별로 나눠 쓰는 방법도 있습니다. 자극에 약한 얼굴에는 무기자차를, 자외선 노출이 많은 팔다리에는 가볍게 발리는 유기자차를 쓰는 식으로 섞어 쓰는 사람도 많습니다. 결국 정답은 하나로 고정되어 있지 않고, 피부가 보내는 신호를 보면서 맞는 쪽을 찾아가는 과정에 가깝습니다.

References

Korean Dermatological Association, Ministry of Food and Drug Safety (MFDS), American Academy of Dermatology (AAD), and U.S. Food and Drug Administration (FDA).