나노에멀젼(nanoemulsion)은 20~200 nm의 미세한 입자 크기를 가지는 제형으로, 일반적인 유 화물에 비해 중력에 의한 침강이나 크리밍이 억제되어 장기간 물리적 안정성을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 또한 유효 성분의 피부 투과율을 향상시킬 수 있어 화장품 산업에서 활용도가 높다. 본 연구에서는 O/W 나노에멀젼 제조 시 계면활성제의 종류와 에스터계 오일의 분자 구조가 입자 형성과 분산 안정성에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 실험을 위해 연속상인 물에 대한 친화력을 고려하여 HLB 14~16 범위 의 고 HLB 계면활성제 5종을 선정하였으며, 오일은 지방산과 알코올의 결합 구조에 따라 mono-ester, di-ester, 및 tri-ester로 분류하여 총 6종을 적용하였다. 계면활성제 종류에 따른 영향을 비교한 결과, HLB 값이 유사한 조건임에도 불구하고 Polysorbate 60과 Polysorbate 80을 적용한 경우, 다른 계면활성제 대비 대부분의 에스터계 오일과 우수한 상용성을 나타내었으며, 장기적으로 안정적인 나노에멀젼을 형성하였다. 반면, Steareth-21을 계면활성제로 사용한 시료는 오일의 분자 구조와 관계없이 제조 직후 상 분리 현상이 관찰되어 불안정한 거동을 보였다. 오일의 분자 구조에 따른 영향에서는, 분자 부피가 작은 mono-ester 계 열인 Cetyl Ethylhexanoate와 Ethylhexyl Palmitate를 적용한 경우 Steareth-21을 제외한 모든 계면활성제 조건에서 평균 48.38 nm의 미세한 초기 입경을 형성하였으며, 28일 경과 후에도 안정적인 분산 상태를 유 지하였다. 반면, di-ester인 Dicaprylyl Carbonate와 tri-ester인 Triethylhexanoin를 사용한 경우에는 제조 직후 또는 저장 초기(D3~D5)부터 입자 크기가 급격히 증가하며 상 분리 현상이 관찰되었다. 이러한 결과를 통해, 계면활성제의 종류와 에스터계 오일의 분자 구조적 특성이 나노에멀젼의 초기 입자 크기 형성과 저장 안정성을 결정짓는 핵심 인자임을 확인하였다.

Nanoemulsions are formulations with fine particle sizes ranging from 20 to 200 nm. Compared to general emulsions, they have the advantage of maintaining long-term physical stability by suppressing sedimentation or creaming due to gravity. They can also improve the skin penetration rate of active ingredients, making them highly useful in the cosmetics industry. This study aimed to investigate the effects of surfactant types and the molecular structure of ester oils on particle formation and dispersion stability when preparing O/W nanoemulsions. For the experiment, five high-HLB surfactants with HLBs ranging from 14 to 16 were selected considering their affinity for water, the continuous phase. Six oils were classified into mono-ester, di-ester, and tri-ester based on the bonding structure of fatty acids and alcohols. As a result of comparing the effects according to the type of surfactant, even though the HLB values were similar, when Polysorbate 60 and Polysorbate 80 were applied, they showed excellent compatibility with most ester oils compared to other surfactants and formed stable nanoemulsions in the long term. On the other hand, samples using Steareth-21 as a surfactant showed unstable behavior with phase separation observed immediately after preparation regardless of the molecular structure of the oil. Regarding the effect according to the molecular structure of the oil, when Cetyl Ethylhexanoate and Ethylhexyl Palmitate, which are mono-esters with small molecular volumes, were applied, fine initial particle sizes with an average of 48.38 nm were formed under all surfactant conditions except Steareth-21, and a stable dispersion state was maintained even after 28 days. On the other hand, when Dicaprylyl Carbonate, a di-ester, and Triethylhexanoin, a tri-ester, were used, the particle size rapidly increased and phase separation was observed immediately after preparation or from the early stage of storage (D3~D5). These results confirmed that the type of surfactant and the molecular structural characteristics of the ester oil are key factors determining the initial particle size formation and storage stability of nanoemulsions.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
    2.1. 원료
    2.2. 나노에멀젼의 제조
    2.3. 입자 크기 측정
    2.4 유화 입자 거동 분석
3. 결과 및 고찰
    3.1. 오일 선정 실험
    3.2. 유화 에너지 조건에 따른 나노에멀젼 형성
    3.3. 계면활성제 종류 및 에스터 오일 구조에따른 나노에멀젼 형성
4. 결 론
감사의 글
References

• 서연서(세명대학교 화장품학과, 학생) | Yeon-Seo Seo (Department of Cosmetic, Semyung University, 65 Semyung-ro, Jecheon-si, Chungcheongbuk-do, 27136, Korea)
• 신가연(세명대학교 화장품학과, 학생) | Ga-Yeon Shin (Department of Cosmetic, Semyung University, 65 Semyung-ro, Jecheon-si, Chungcheongbuk-do, 27136, Korea)
• 장혜인(세명대학교 바이오코스메틱학과, 교수) | Hy-Ein Jang (Department of Biocosmetics, Semyung University, 65 Semyung-ro, Jecheon-si, Chungcheongbuk-do, 27136, Korea) Corresponding author