방향제

방향제(芳香劑, Air fresheners)는 실내 공간의 원치 않는 냄새를 줄이거나, 즐거운 향기를 도입하기 위해, 또는 두 목적 모두를 위해 설계된 제품이다. 일반적으로 냄새를 가리기 위해 향기를 방출하지만, 냄새를 유발하는 공기 중의 화합물을 흡수, 결합 또는 화학적으로 변화시키거나, 냄새를 생성하는 유기체를 죽이거나, 후각을 방해하여 불쾌한 냄새에 대한 인지를 줄이는 등 다른 작용 방식을 사용할 수도 있다.

방향제는 유효 성분을 전달하는 방식에 따라 스프레이, 양초, 리드 디퓨저, 향기 구슬, 젤, 수동 및 능동 증발식 디퓨저, 아토마이저, 자동 타이머 분사기, 전기 팬 방향제, 플러그인 등 다양한 유형이 있다. 방향제는 가정 및 상업적 환경에서 작은 공간과 큰 공간 모두에 사용된다. 자동차용 방향제나 소변기 탈취제와 같이 특정 공간과 냄새를 위해 생산되는 제품도 있다. 일부 방향제에는 알레르기 및 천식 증상을 유발하거나 독성이 있는 성분이 포함되어 있다. 공기를 쾌적하게 만드는 데에는 유기물이나 일상적인 가정용품을 사용하기도 한다.

 역사 
고대부터 냄새를 가리기 위해 향이 사용되어 왔다. 지난 2000년 동안 실내 공간에서 즐거운 향기를 만들거나 불쾌한 냄새를 제거하기 위해 다양한 방법과 화합물이 사용되었다. 이러한 행위는 종종 영적 또는 종교적 관습(예: 향의 사용)이나 건강 및 위생 개념과 관련이 있었다. 공기 정화용 소비자 제품은 1800년대 후반에 처음으로 합성된 향료가 등장하면서 나타나기 시작했다. 그러나 방향제 소비자 제품이 널리 대중화된 것은 1940년대에 들어서였다.

1939년, 에어윅은 미국에서 출시되었으며, 처음에는 심지의 도움으로 증발하여 작동하는 다양한 향의 액체 방향제를 생산했다. 이 제품은 엽록소를 사용하여 냄새를 단순히 가리는 것이 아니라 제거한다고 주장했다. 일찍이 1953년에 과학자들은 당시 신체 데오도란트나 상처 치료용으로 인기가 있었던 엽록소가 정말 공간 탈취제로서 작용하는지에 대해 의문을 제기했다. 1947년부터 1951년까지 이 회사는 이러한 제품과 다른 유형의 방향제를 700만 달러어치 판매했다.

최초의 팬 작동식 방향제 제품은 1946년에 발명되었으며, 1948년에 Surco사에서 에어센트(Air-Scent)라는 브랜드로 출시되었다.

미국에서는 살충제 분사를 위한 군사 기술을 바탕으로 1948년에 상업용 연무질 스프레이가 도입되었다. 이 제품은 공기 중에 장기간 떠 있을 수 있는 향 화합물의 미세한 안개를 전달했다.

1950년대에 많은 기업들이 향료 공식에 냄새를 상쇄하는 화학 물질을 추가하기 시작했다. 냄새를 중화하거나 파괴하기 위한 이러한 화학 물질에는 불포화 에스터, 프리폴리머 및 긴 사슬 알데하이드가 포함되었다.

1980년대에 방향제 시장은 추진제로 사용되던 염화불화탄소(CFCs)에 의한 오존층 파괴 우려로 인해 에어로졸에서 멀어졌다. 그 이후로 시트형 방향제, 향초, 포푸리, 가열 방출 제품 등 다양한 방향제 전달 방식이 인기를 얻게 되었다.

 기본 원리 
방향제는 기체로 전환되는 미세한 방울 형태나, 소스에서 직접 증발하는 향료 성분 분자 형태로 실내 공기에 향기를 도입한다. 향기는 공기 중으로 확산되어 다른 냄새를 가리거나 특정한 냄새를 나게 한다.

 냄새 조절 기전 
실내 공기 중의 냄새를 조절하는 기전은 다음과 같이 분류할 수 있다.
 마스킹(Masking): 원치 않는 냄새를 압도하기 위해 즐거운 향기를 사용한다.
 흡착(Adsorption): 제올라이트, 활성탄, 또는 실리카 젤과 같은 흡착제를 사용하여 냄새 유발 화합물을 포집한다.
 산화: 오존은 공기 중의 유기 냄새원을 산화시켜 제거할 수 있다.
 소독: 미생물에 의해 발생하는 냄새는 공기 소독제를 사용하여 미생물을 비활성화함으로써 제거할 수 있다.

 전달 방식: 지속적 작용 vs 즉각적 작용 
위의 방향제 기전의 전달은 크게 지속적 작용과 즉각적 작용의 두 범주로 나뉜다.

지속적 작용 제품에는 향초, 촛불이나 다른 열원을 사용하여 향료를 가열 및 기화시키는 장치, 향로, 향을 에어로졸화하기 위해 압전 기술을 사용하거나 기화시키기 위해 열을 사용하는 플러그인 제품, 젤이 증발함에 따라 향기를 방출하는 향기 함유 젤(때로는 전기 팬의 도움을 받음), 향료에 젖은 심지나 나무 리드에서 증발하여 향기를 방출하는 심지 및 리드 디퓨저, 그리고 바닥 왁스, 종이, 플라스틱, 나무처럼 가스 방출을 통해 향기를 내는 향기 함유 재료, 마지막으로 열을 사용하지 않는 냉각 공정에서 액체 향료를 증기로 전환하는 네뷸라이저 시스템 등이 포함된다.

즉각적 작용 시스템은 주로 연무질 또는 아토마이저 스프레이이다. 에어로졸 스프레이는 압력 하에 밀봉된 금속 용기에 추진제와 향료를 담아 사용하며, 스프레이 노즐이 포함된 버튼(액추에이터)을 누르면 밸브가 열린다. 액추에이터를 눌러 밸브가 열리면 향료가 노즐을 통해 강제로 밀려 나와 향기를 포함한 미세한 안개 방울을 생성한다. 이 방울들의 직경은 30~50 마이크로미터이다. 최근 개발된 대안인 "백온밸브(bag-on-valve)" 에어로졸은 캔 내부의 가방 안에 방향제를 넣는다. 캔은 압축 공기로 채워져 있으며, 액추에이터를 누르면 가방을 압착하여 제품을 밀어낸다. 아토마이저도 유사하게 작동하지만, 액추에이터가 펌프 역할을 하여 몇 번 누르면 발생하는 압력으로 용기 안의 향료를 튜브를 통해 흡입하여 노즐로 분사한다. 용기가 지속적으로 압력을 받지 않기 때문에 금속뿐만 아니라 유리나 플라스틱으로도 만들 수 있다. 생성된 안개 방울의 직경은 50~150 마이크로미터이다.

 성분 
위에서 언급한 향, 흡착제, 산화제, 계면활성제 및 소독제 외에도 방향제에는 에어로졸 추진제, 보존제 및 용매가 포함될 수 있다.

 향료 
방향제에는 합성 향료와 유기적으로 발생하는 향료가 모두 사용된다. 흔히 사용되는 향료로는 라이랄(lyral)과 시트로넬랄(citronellal)이 있다. 조제품에는 종종 리모넨과 같은 테르펜이 포함된다.

 에어로졸 추진제 
추진제는 일반적으로 에어로졸 스프레이에서 제품을 물리적으로 밀어내는 데 사용되는 액체 가스 물질이다. 선택되는 물질은 상대적으로 낮은 압력에서 압축될 때 액체로 변하는 가스여야 하며 가정용으로 안전해야 한다. 추진제는 캔 내부의 압력 하에서는 액체 상태이지만, 빈 공간을 채우기 위해 부분적으로 다시 가스로 변함으로써 캔의 압력(및 분사 능력)을 유지한다. 덜 일반적인 압축공기 추진제도 유사하게 작동하지만 액화되지 않고 빈 공간을 채움으로써 압력을 유지한다. 실제 에어로졸의 추진제는 방향제와 혼합되므로 제품과 반응하지 않아야 한다. 때로는 여러 추진제가 혼합되기도 한다.

CFC는 한때 인기 있는 추진제였으나 오존층에 미치는 파괴적인 영향과 그에 따른 금지로 인해 더 이상 널리 사용되지 않는다. 현재 방향제 스프레이에 사용되는 추진제는 다음과 같다:
 탄화수소 에어로졸 추진제(HAP) 혼합물: 프로페인, n-뷰테인 및 아이소뷰테인을 포함한 혼합물
 다이메틸 에터
 1,1-다이플루오로에테인과 같은 수소불화탄소 추진제(HFCs)
 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜과 같은 하이드로플루오로올레핀 추진제(HFOs) HFO는 낮은 증기압, 낮은 지구 온난화 지수(GWP) 및 비인화성으로 인해 최근 더 널리 사용되고 있다.

백온밸브 시스템은 압축공기, 질소 또는 이산화 탄소 등을 사용하여 가방에서 방향제를 짜낼 수 있지만, 이들은 방향제와 혼합되지 않고 캔에 남아 있기 때문에 엄밀히 말해 성분은 아니다.

 보존제 
보존제는 제품의 분해나 미생물의 번식을 방지한다. 여기에는 다음이 포함될 수 있다:
 메틸파라벤 및 프로필파라벤과 같은 파라벤류
 메틸아이소티아졸리논 및 벤즈아이소티아졸리논과 같은 아이소티아졸리논류
 DMDM 히단토인과 같은 폼알데하이드 방출제

 용매, 유화제 및 계면활성제 
이들은 용해하거나 유화시킴으로써 다른 성분들이 서로 섞이도록 돕는 물질이다.

방향제에 사용되는 용매에는 에탄올, 광물유, 또는 2-뷰톡시에탄올 및 트리데세스-4와 같은 글리콜 에터류가 포함된다.

 독성 및 위험성 
해로운 성분, 성분과 다른 물질의 화학적 상호작용으로 형성된 2차 물질, 알레르기 유발 성분, 오용 및 사고로 인한 부상 등의 요인으로 인해 방향제가 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 다양한 우려가 제기되어 왔다.

 유해 성분 및 2차 물질 
많은 방향제가 발암물질, 휘발성 유기 화합물 및 프탈레이트 에스터와 같이 알려진 독소를 공식에 사용한다. 천연자원보호협회(NRDC)가 흔히 사용하는 13가지 가정용 방향제를 조사한 결과, 조사된 제품 대부분에 천식을 악화시키고 생식 발달에 영향을 줄 수 있는 화학 물질이 포함되어 있음을 발견했다. NRDC는 일반적으로 안전하다고 여겨지는 제조업체와 제품에 대해 더 엄격한 감독을 촉구했다:

이 연구는 향기 스프레이, 젤, 플러그인 방향제를 평가했다. 독립적인 실험실 테스트 결과, '천연 성분'이라고 표시된 제품을 포함하여 14개 제품 중 12개 제품에서 영유아에게 특히 건강 위험을 초래할 수 있는 호르몬 장애 화학 물질인 프탈레이트가 검출되었다. 어떤 제품도 라벨에 이러한 화학 물질을 기재하지 않았다.Common Air Fresheners Contain Chemicals That May Affect Human Reproductive Development

2007년 9월 19일, NRDC는 시에라 클럽, 건강한 가정을 위한 동맹(Alliance for Healthy Homes), 국립 건강 주택 센터(National Center for Healthy Housing)와 함께 미국 환경 보호국 및 소비자 제품 안전 위원회에 조사 결과를 보고하는 청원서를 제출했다.Air Fresheners Unregulated, Potentially Dangerous, Group Says

콜로라도 대학교 볼더의 연구에 따르면 일부 유형의 방향제에 존재하는 파라다이클로로벤젠(PCDB)과 나프탈렌의 발암성이 밝혀졌다. 이러한 살충제 성분은 주로 좀약에 사용되었으나 실내 스프레이와 변기용 세정 블록에도 사용되었다."Scientists May Have Solved Mystery Of Carcinogenic Mothballs", Physorg.com, June 20, 2006.

브리스틀 대학교의 부모 및 자녀 종단 연구(ALSPAC)에 따르면, 가정에서 방향제 및 기타 에어로졸을 자주 사용하여 휘발성 유기 화합물에 노출되는 것이 영아의 설사 및 귀 통증 증가, 어머니의 두통 및 우울증 증가와 상관관계가 있는 것으로 나타났다. via Avon Longitudinal Study of Parents and Children Key Findings

2008년 워싱턴 대학교의 앤 C. 스타이너먼(Anne C. Steinemann)은 베스트셀러 방향제 및 세탁 제품에 대한 연구를 발표했다. 그녀는 테스트된 모든 제품에서 연방법에 따라 독성 또는 유해 물질로 규제되는 화학 물질(안전 노출 수준이 없는 발암물질 포함)이 방출되었으나, 이러한 화학 물질 중 어느 것도 제품 라벨이나 물질안전보건자료에 기재되지 않았음을 발견했다. 해당 화학 물질에는 페인트 희석제 및 매니큐어 제거제의 활성 성분인 아세톤, 신경 독성 및 호흡기 독성 물질인 클로로메테인, 그리고 모두 발암물질인 아세트알데하이드와 1,4-디옥산이 포함되었다. 한 플러그인 방향제에는 20가지 이상의 서로 다른 휘발성 유기 화합물이 포함되어 있었으며, 그 중 3분의 1 이상이 연방법에 따라 독성 또는 유해 물질로 분류되었다. 심지어 "유기농", "친환경" 또는 "에센셜 오일"이 포함되었다고 하는 방향제에서도 발암물질을 포함한 유해 화학 물질이 방출되었다.

2005년 유럽소비자연맹(BEUC)이 발표한 보고서에 따르면 많은 방향제 제품이 벤젠, 폼알데하이드, 테르펜, 스타이렌, 프탈레이트 에스터 및 톨루엔을 포함한 알레르겐과 독성 공기 오염 물질을 방출하는 것으로 나타났다.January 2005, BEUC report: Emission of chemicals by air fresheners. Tests on 74 consumer products sold in Europe, backup

미국에서는 2017년에 통과된 캘리포니아 법에 따라, 2020년부터 방향제(세정제 및 자동차 세정 제품 포함)는 캘리포니아의 2,300가지 유해 화학 물질 목록에 있는 모든 성분을 공개해야 한다. 2006년 캘리포니아의 한 연구에 따르면 방향제에서 발견되는 테르펜이 오존과 반응하여 생성되는 주요 물질에는 폼알데하이드, 하이드록실 라디칼 및 2차 초미세먼지가 포함되었다.Indoor Air Chemistry: Cleaning Agents, Ozone and Toxic Air Contaminants 성분은 아니지만 사용 과정에서 형성되어 인체 건강에 영향을 미칠 수 있는 이러한 화학 물질까지 제조업체가 목록에 기재해야 하는지는 명확하지 않다.

 알레르겐 및 자극제 
2009년 서조지아 대학교의 스탠리 M. 캐리스(Stanley M. Caress)와 워싱턴 대학교의 앤 C. 스타이너먼은 방향제 노출에 따른 건강 영향에 대한 두 건의 전국적인 역학 연구 결과를 발표했다. 그들은 일반 인구의 약 20%와 천식 환자의 34%가 방향제나 탈취제에 노출되었을 때 두통, 호흡 곤란 또는 기타 건강 문제를 보고한다는 사실을 발견했다.

 오용 및 사고 부상 
특정 추진제가 포함된 에어로졸 방향제는 흡입제로 오용될 가능성이 있다. 또한 방향제는 에어로졸 화상을 입히는 데 사용되기도 했다. 드문 경우지만 방향제 캔이 폭발하여 화상을 입은 사례도 보고되었다.

 향료 방향제의 대안 
불쾌한 냄새의 원인을 제거하면 사람들이 그 냄새를 맡을 가능성이 줄어든다. 환기 또한 실내 공기질을 유지하는 데 중요하며 불쾌한 냄새를 제거하는 데 도움이 될 수 있다. 화이트 식초나 베이킹 소다와 같은 간단한 세정제뿐만 아니라 활성탄 및 제올라이트와 같은 천연 흡착제도 냄새 제거에 효과적이다. 다른 해결책들은 냄새의 유형에 따라 달라진다. 일부 실내 식물은 건물 내부 공기에서 독성 물질을 제거하는 데 도움이 될 수 있다.B.C. Wolverton, Ph.D., Rebecca C. McDonald, "Foliage Plants for Removing Formaldehyde from Contaminated Air Inside Energy-Efficient Homes and Future Space Stations", NASA TM-84674, December 1982.

 같이 보기 
 향
 데오도란트

 각주 

분류:후각
분류:향수
분류:환경 기술
분류:생활용품