사용하지 않고 남은 화장품을 단순 폐기물이 아닌 기능성 소재로 전환하는 시도가 일본에서 추진되고 있다.

일본 뷰티 기업 고세(KOSE)는 사용하지 않는 화장품을 ‘환경 촉매’로 업사이클 하는 기술을 28~30일 도쿄에서 열리는 국제 나노기술 종합전·기술회의 ‘nano tech 2026’에서 공개한다고 밝혔다. 이 기술은 도쿄대학교 다카나베·오바타·기시모토 연구실과 공동 진행한 연구 결과로, 포스터 전시를 통해 발표된다.

자외선차단제를 비롯한 화장품에 포함된 산화아연 등의 금속 산화물에 독자적인 화학 공정을 적용해, 이를 환경 정화·자원 순환·에너지 분야에 활용 가능한 촉매로 재생하는 기술이다. 고세는 산화아연을 활용한 관련 기술에 대한 특허 출원을 마쳤으며, 향후 다른 금속 산화물로의 확대와 응용 분야 확장도 검토하고 있다.

이번에 공개하는 연구는 화장품의 용기나 포장재가 아닌 내용물 자체를 자원으로 전환한다는 점에서 기존의 순환 활동과 차별성을 갖는다. 그동안 화장품 업계에선 공용기 회수·재활용 중심의 환경 대응이 확산돼 왔으나, 내용물 성분의 재자원화를 위한 노력은 제한적이었다. 고세는 2021년부터 메이크업 제품을 물감으로 재생하는 프로젝트를 진행해 왔는데, 화장품 성분 전반을 대상으로 한 업사이클 가능성이 충분하다는 판단에서 연구 범위를 넓혔다.

연구 배경에는 소비자 인식 변화도 작용했다. 고세가 실시한 설문조사에 따르면, 소비자 절반 이상(53%)이 화장품 제조사의 지속가능성 활동 중 ‘폐기물 감축·자원 순환’을 가장 중요하게 보고 있는 것으로 나타났다. 일본에서 2024년 한 해에 생산된 화장품의 양은 약 38.7만톤에 달한다. 고세 측은 "제조 이후 사용되지 않고 폐기되는 물량을 줄이기 위한 기술적 해법이 필요하다고 판단했다"고 설명했다.

연구진은 자외선차단제 등에 널리 사용되는 산화아연을 비롯한 금속 산화물에 주목했다. 산화아연은 자외선차단제에선 자외선 방어 성분으로 활용되지만, 산업 분야에선 환경 정화나 이산화탄소를 메탄올 등 에너지 자원으로 전환하는 반응을 촉진하는 촉매 소재로도 사용된다. 그러나 수입 의존도가 높고 재활용률이 낮아 안정적인 활용을 위한 새로운 접근법이 요구돼 왔다.

공동연구는 도쿄대학교 화학시스템공학 전공 연구실이 보유한 '전자기파 기반 화학 반응 기술' 중심으로 진행 중이다. 사용되지 않는 화장품에 포함된 금속 산화물에 전자기파 반응을 적용해, 환경 정화 기능을 갖춘 촉매로 전환하는 공정을 개발하는 방식이다.

산화아연을 촉매로 전환하는 기초 기술이 연구 성과의 한 사례로 제시되기도 했다. 산화아연을 함유한 자외선차단제에 촉매 재료가 되는 백금 화합물을 첨가한 뒤 LED 빛을 조사하면, 자외선차단제 속 산화아연 표면에 백금이 부착된 촉매가 형성된다. 현미경 관찰 결과에선 수십 나노미터 수준의 구조가 확인됐으며, LED 조사 시간이 길어질수록 반응 효율이 변화하는 양상도 관찰됐다.

이 방식으로 제조된 자외선차단제 유래 촉매는 일반적인 방법으로 생성한 촉매와 비교해도 일산화탄소 분해 성능에 큰 차이가 없는 것으로 조사됐디. 연구진은 “화장품에 포함된 금속 산화물이 환경 정화용 촉매로 재활용될 수 있는 가능성을 실험적으로 확인했다”고 밝혔다.

고세는 새로운 촉매 기술이 화장품 폐기물 감축을 넘어, 화장품 성분을 환경·에너지 분야로 연결하는 새로운 순환 구조를 제시할 수 있을 것으로 보고 있다. 실제로 사용되지 않는 자외선차단제 등 화장품을 원료로 촉매를 생성하는 공정이 확립될 경우, 화장품 산업의 자원 활용 범위는 크게 확장될 수 있다는 것이다.

고세 측은 "앞으로도 실제로 사용되지 않는 화장품을 활용한 촉매 생성 공정의 실증 실험을 목표로 기술 검증을 진행할 계획"이라고 밝혔다.