The global leader in microencapsulation
작성자: Tagra R&D 팀 · 업데이트: 2026년 11월
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미세캡슐화란 무엇인가요?
미세캡슐화는 일반적으로 직경 1~1,000마이크로미터 사이의 미세캡슐을 형성하기 위해 활성 성분(코어)의 미세한 입자 또는 방울을 보호 코팅(쉘 또는 벽체) 내부에 감싸는 공정입니다. 쉘은 필요한 순간까지 코어를 주변 환경으로부터 격리한 다음, 문지르거나 용해되거나 시간이 지남에 따라 또는 열, pH, 수분에 반응하여 제어된 방식으로 코어를 방출합니다.
실제로 마이크로캡슐화 기술을 통해 포뮬레이터는 기존에는 불가능했던 다음과 같은 작업들을 수행할 수 있습니다:
레티놀, 비타민 C 또는 프로바이오틱스와 같이 민감한 활성 성분을 산소, 빛 및 물로부터 보호
동일한 포뮬러 내에서 서로 반응하는 성분들을 분리된 상태로 유지
액체와 오일을 자유롭게 흐르는 분말로 변환
쓴맛, 금속성 풍미 및 강한 냄새 차폐
활성 성분을 한 번에 방출하지 않고 적절한 위치와 시간에 방출
난용성 성분을 물에 분산시키거나 용해
빠른 정의: 마이크로캡슐은 1 µm에서 1 mm 크기 사이의, 쉘(외피)로 둘러싸인 활성 물질의 코어(핵심부)입니다. 1 µm 미만의 입자는 일반적으로 나노캡슐이라고 부릅니다.
핵심 용어
용어
의미
코어(페이로드, 활성, 충전)
캡슐화되는 물질: 유효 성분, 오일, 안료, 향료, 비타민, 프로바이오틱스, 농약
외피 (벽, 코팅, 막)
핵심 물질을 둘러싸고 보호하는 물질: 천연 또는 합성 고분자, 왁스, 단백질, 당류, 지질
탑재량 / 적재
캡슐 무게 중 심재(코어 물질)가 차지하는 비중
캡슐화 효율
실제로 캡슐 내부로 들어가는 심재의 비율
방출 메커니즘
외피가 코어를 방출하도록 유발하는 요인은 무엇인가요(마찰, 용해, 확산, 열, pH, 효소)
미세캡슐 대 미세구체
마이크로캡슐은 뚜렷한 코어와 쉘을 가지고 있으며, 마이크로스피어(매트릭스 입자)는 활성 물질이 전체에 걸쳐 분산되어 있습니다
간단한 역사
미세캡슐화 기술은 펜의 압력을 받으면 염료로 채워진 미세캡슐이 터지는 감압 복사지와 함께 1950년대에 산업계에 도입되었습니다. 이후 제약 회사들이 맛을 차폐한 약물 및 서방형 약물에 이 기술을 채택했고, 식품 향료, 농약, 직물, 향료로 확산되었으며, 1990년대부터는 화장품으로까지 확대되었습니다. 오늘날 이 기술은 거의 모든 제형 제품 산업 전반에 걸쳐 핵심적인 전달 기술로 자리 잡았습니다.
마이크로캡슐의 종류
미세캡슐은 일반적으로 구조에 따라 분류됩니다:
구조
설명
일반적인 용도
단핵 (코어-쉘, 저장형)
하나의 연속된 쉘로 둘러싸인 하나의 코어
최대 보호; 파열 시 촉발되는 방출
다핵 (멀티코어)
하나의 껍질 안에 있는 여러 개의 작은 코어 액적
오일 및 향미료; 점진적 방출
기질(미소구체)
고체 매트릭스 전체에 분산된 활성 물질, 뚜렷한 껍질 없음
분무 건조된 향미 및 비타민; 확산 방출
다중 벽
여러 개의 동심원 껍질
추가 장벽, 단계적 출시
또한 방출되는 방식에 따라 다음과 같이 분류됩니다:
파쇄성 캡슐은 제조 및 보관 과정에서 온전한 상태를 유지하다가, 기계적 압력(예: 크림을 피부에 문지를 때)을 받으면 파열되어 사용하는 순간 활성 성분을 방출합니다.
비파쇄성 캡슐은 코어 물질을 영구적으로 밀폐된 상태로 유지합니다. 제품에 번지지 않고 색상만 내야 하는 안료처럼 성분을 분리된 상태로 유지해야 할 때 사용됩니다.
수용성 또는 용해성 캡슐은 껍질이 물, 침 또는 소화액에 녹을 때 코어 물질을 방출합니다.
확산 제어형 캡슐은 코어 물질이 껍질을 통해 천천히 스며 나오도록 하여 장기간 효과를 지속시킵니다.
마이크로캡슐 제조 방법: 주요 방식
단일한 마이크로캡슐화 공정은 존재하지 않습니다. 이 방법은 코어가 고체인지, 오일인지, 수용성 물질인지 여부와 쉘 물질, 목표 크기 및 방출 메커니즘에 따라 달라집니다.
물리적(기계적) 방법
방법
작동 원리
일반적인 크기
메모
분무 건조
코어를 쉘 물질과 함께 유화하거나 용해시킨 후 열풍 속으로 분무합니다. 수분이 증발하면서 입자가 남습니다.
10–100 µm
가장 널리 사용되는 산업적 방법; 비용 효율적; 주로 매트릭스 입자
스프레이 칠링 / 스프레이 쿨링
용융된 지방이나 왁스에 분산된 코어를 차가운 공기 중에 분무하여 응고시킵니다
20–200 µm
무용제; 식품 및 사료용으로 사용됨
유동층 코팅
고체 입자가 공기 흐름 속에 부유된 상태에서 코팅제가 분사됩니다
100 µm 이상
분말 및 과립 코팅에 적합
압출 및 떨어짐
코어 및 쉘 용액을 노즐을 통해 밀어 넣고, 예를 들어 칼슘 수조(알지네이트 비드) 등에서 응고시킵니다.
200 µm – 수 mm
부드러움; 프로바이오틱스 및 세포에 사용됨
팬 코팅
코팅이 적용되는 동안 입자가 회전하는 팬 안에서 굴러갑니다
큰 입자
클래식 제약 정제 및 비드 코팅
물리화학적 방법
방법
작동 원리
메모
복합 코아세르베이션
반대로 하전된 두 고분자(예: 젤라틴 및 아라비아 검)가 오일 방울 주변의 용액에서 분리되어 껍질을 형성합니다
매우 높은 탑재량; 향미제, 향료 및 오메가-3 오일에 적합한 클래식
용매 증발 / 추출
쉘 폴리머를 용매에 용해시키고 코어와 함께 유화시킨 후, 용매를 제거하여 폴리머가 코어 주변에서 경화되도록 합니다
크기 및 쉘의 정밀한 제어, 제약 및 화장품용 폴리머 캡슐에 널리 사용됨
이온 겔화
알지네이트나 키토산과 같은 고분자는 이온과 가교 결합하여 겔 껍질을 형성합니다
순한 수성 베이스
리포솜 및 지질 입자 형성
인지질 또는 지질은 활성 성분 주위로 자가 조립됩니다
엄밀히 말해 마이크로캡슐이라기보다는 소포체이며, 종종 나노미터 크기입니다
화학적 방법
방법
작동 원리
메모
계면 중합
단량체는 기름과 물방울 사이의 경계면에서 반응하여 고분자 껍질(예: 폴리우레아, 폴리아미드)을 형성합니다
견고한 외피, 농약 분야에서 흔히 사용됨
원위치 중합 (In-situ 중합)
쉘은 액적에 침착되는 연속상의 단량체로부터 형성됩니다(예: 멜라민-포름알데히드, 요소-포름알데히드).
역사적으로 세탁용 향기 캡슐 시장을 지배해 왔으나, 현재 규제 압박을 받고 있음
셸(벽면) 재질
가족
예시
특징
다당류
전분, 말토덱스트린, 아라비아검, 알긴산염, 키토산, 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체
식물 유래 물질로 널리 통용되며, 유도체를 통해 강도와 방출 특성을 조절할 수 있습니다
단백질
젤라틴, 유청, 대두, 제인, 완두 단백질
우수한 필름 형성제; 코아서베이션에 사용됨
지질 및 왁스
카르나우바, 밀랍, 수소화유, 지방산
수분 차단막; 용융 트리거 방출
합성 고분자
폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 멜라민-포름알데히드, PMMA
강력하고 조절 가능하지만, 대부분은 의도적으로 첨가된 미세플라스틱에 대한 EU 규제 대상에 해당합니다
무기물
실리카, 탄산칼슘
단단하고 비활성인 껍질
쉘을 선택하는 것은 차단 강도, 방출 거동, 공정 온도, 규제 현황, 생분해성, 비용 및 브랜드가 내세우고자 하는 클레임 간의 절충안을 찾는 과정입니다.
마이크로캡슐이 내용물을 방출하는 방법
트리거
메커니즘
예시
기계적 파열
압력이나 마찰에 의해 껍질이 깨집니다
크림을 문지를 때 방출되는 레티놀, 섬유를 문지를 때 방출되는 향기, 파운데이션을 펴 바를 때 나타나는 색상 변화
해산
껍질은 물이나 다른 용매에 녹습니다
수용성 유효성분; 장내 보충제
확산
코어는 온전한 껍질을 통해 천천히 이동합니다
오래 지속되는 향기 또는 방충제
용융
외피는 설정된 온도에서 녹습니다
베이킹 재료, 지질 코팅 사료 첨가제
pH 변화
특정 pH에서 쉘이 용해됩니다
위장을 통과하여 장에서 분해되는 장용성 코팅
효소 또는 생물학적
효소나 미생물이 껍질을 분해합니다
장 표적 전달, 농업에서의 토양 생분해
삼투성 또는 팽창
물이 들어가면 캡슐이 부풀어 오르고 열립니다
완효성 비료
산업별 응용 분야
화장품 및 퍼스널 케어
오늘날 새로운 미세캡슐화 분야에서 가장 활발한 영역입니다. 전형적인 목표는 다음과 같습니다:
용기 내에서 산화되거나 변색되거나 효능을 잃기 쉬운 레티놀, 비타민 C, 레스베라트롤, 에센셜 오일과 같은 불안정한 활성 성분 안정화
활성 성분을 서서히 또는 도포 시에만 방출하여 자극 완화
단일 포뮬러 내에 배합 금기 성분 결합(예: 서로를 분해하는 산 및 활성 성분)
색상 효과: 용기 안에서는 보이지 않다가 도포 시 방출되거나 다양한 피부 톤에 맞춰지는 캡슐에 담긴 색소
자외선 차단: 자외선 차단 필터끼리, 그리고 피부와 서로 분리된 상태 유지
용해도: 살리실산, 비오틴, 카페인과 같은 지용성 또는 결정성 활성 성분을 수분산성으로 전환
구강 관리
오래 지속되는 향과 청량감, 아연 및 미네랄의 쇠 맛 차단, 미백 및 항균 유효 성분 보호.
식품, 음료 및 건강기능식품
오메가-3 오일, 비타민 및 향료를 안정적인 분말로 전환, 쓴맛이 나는 식물 추출물 차폐, 프로바이오틱스가 위산에서 살아남을 수 있도록 보호, 서방형 카페인 및 미네랄.
의약품
맛 차폐, 서방형 및 표적 방출, 위산으로부터의 약물 보호, 1회 복용량 내에서 상용성이 없는 약물들의 분리.
반려동물 케어
반려동물이 영양제와 약을 잘 섭취할 수 있도록 맛과 냄새를 가려주며, 미용 제품에서는 향이 오래 지속됩니다.
농업
완효성 비료 및 살충제, 햇빛과 비로부터 유효 성분 보호, 용매 사용량 감소 및 액상 유효 성분의 취급 안전성 향상.
섬유, 홈 케어 및 첨단 소재
세탁용품의 향기 및 섬유유연제 캡슐, 온도 조절용 상변화 물질, 자가 치유 코팅제, 무탄소 복사지 등.
장점 및 한계
장점: 더 긴 유통 기한, 더 강력하고 일관된 성능, 안정제 및 방부제 필요성 감소, 더 쉬운 취급(오일 대신 분말 형태), 새로운 감각적 효과, 그리고 다른 방법으로는 달성하기 어려운 효능 주장 가능.
한계: 추가적인 성분 비용 발생, 캡슐이 제조 공정(전단력, 열, 용매)에서 손상되지 않아야 함, 제형과 잘 맞지 않을 경우 일부 캡슐이 모래처럼 까슬까슬하게 느껴지거나 눈에 보일 수 있음, 캡슐 껍질 재료가 모든 목표 시장의 규제 기준을 충족해야 함 등이 있습니다.
마이크로캡슐화 및 EU 미세플라스틱 규제
2023년 9월, EU는 제품에 의도적으로 첨가되는 5mm 미만의 고체 폴리머 입자인 합성 폴리머 미세입자를 제한하기 위해 REACH 부속서 XVII를 개정하는 규정 (EU) 2023/2055를 채택했습니다. 멜라민-포름알데히드, 폴리우레아 및 폴리아크릴레이트를 포함한 많은 기존 마이크로캡슐 쉘이 이 범위에 속합니다.
해당 제한은 다음을 포함한 유예 기간을 거쳐 단계적으로 도입됩니다.
사용
적용 시작일
씻어내는 화장품
2027년 10월 17일
리브온 화장품(립, 네일 및 메이크업 제품 제외)
2029년 10월 17일
향료를 캡슐화하는 데 사용되는 합성 고분자 미세입자
2029년 10월 17일
립, 네일 및 메이크업 제품
2035년 10월 17일
화학적으로 변형되지 않은 천연 고분자는 정의에서 제외됩니다. 규정의 시험 방법에 따라 생분해성이 입증되거나 수용성인 고분자 역시 제외될 수 있습니다. 제형 개발자에게 이는 캡슐 외피 물질의 선택이 이제 기술적인 결정일 뿐만 아니라 규제와 관련된 결정이기도 함을 의미하며, 각 캡슐의 상태에 대한 문서화가 필수적입니다.
Tagra의 마이크로캡슐에는 미세 플라스틱이 포함되어 있지 않습니다. 당사의 식물 유래 셀룰로오스 기반 쉘은 미세 플라스틱 없는 세상을 위해 설계되었으므로, 제형 개발자는 단계적 폐지 기한 없이 EU에서 판매되는 제품에 이를 사용할 수 있습니다. 각 등급별 규제 문서는 요청 시 제공됩니다.
미세캡슐화 성분을 선택하는 방법
문제를 정의하십시오. 활성 성분이 분해되거나, 자극적이거나, 비호환적이거나, 불용성이거나, 냄새나 맛이 좋지 않습니까?
방출 방식을 정의하십시오. 문지를 때, 물속에서, 시간이 지남에 따라, 아니면 방출되지 않음(영구적으로 격리됨)입니까?
공정 호환성을 확인하십시오. 귀하의 공정에서 최대 온도, 전단력, pH, 용매 및 계면활성제를 확인하십시오.
관능적 적합성을 확인하십시오. 완제품의 입자 크기 및 외관을 확인하십시오.
EU 미세플라스틱 규제, 나노 정의 및 인증(비건, COSMOS, 할랄 등)을 포함하여 판매하는 모든 시장의 규제 상태를 확인하십시오.
안정성 데이터와 샘플을 요청하고, 자체 베이스에서 직접 테스트하십시오.
Tagra의 마이크로캡슐화 기술
Tagra Biotechnologies는 25년 이상 마이크로캡슐화를 전문으로 해왔으며, 20건 이상의 등록 특허와 자체 R&D 및 제조 역량을 보유하고 있습니다. 당사의 플랫폼은 식물 유래 셀룰로오스 기반의 미세플라스틱 프리 셸을 기반으로 구축되었으며 세 가지 캡슐 기술을 아우릅니다:
파괴형 마이크로캡슐(Release on Demand™): 제조 과정을 견뎌내고 피부에 문지를 때 내용물을 방출하는 불투과성의 탄력 있는 껍질입니다. 예: CelluCaps™, 캡슐화된 레티놀, CelluOils™, Cameleon CelluCaps™, DeeperCaps™.
비파괴형 마이크로캡슐: 절대 열리지 않는 투명한 캡슐입니다. 활성 성분이 피부 표면에 밀봉된 상태로 유지되므로, 예를 들어 자외선 차단 필터처럼 이동하거나 침투할 수 없습니다. 예: SunCaps™.
수용성 마이크로캡슐: 용해도가 낮은 활성 성분을 수성 포뮬러에 용해되도록 만듭니다. 예: WS SA50™(살리실산), WS Biotin™.
Tagra의 캡슐은 마이크론 크기(나노 크기 아님)이며, 분말 형태로 공급되고, 최대 85 °C의 공정 온도를 견디며, 간단한 패들 혼합을 통해 생산 마지막 단계에서 첨가됩니다. 당사의 기술에 대해 자세히 알아보고, 당사가 해결하는 제형 문제를 둘러보거나, 샘플을 요청해 보세요.
자주 묻는 질문
마이크로캡슐화란 쉽게 말해 무엇인가요?
이는 미세한 캡슐처럼 아주 적은 양의 성분을 보호 코팅으로 감싸, 필요할 때까지 안정적으로 유지되다가 조절된 방식으로 방출되도록 하는 것입니다.
마이크로캡슐의 크기는 얼마인가요?
보통 1마이크로미터에서 1밀리미터 사이입니다. 대부분의 화장품 및 식품 마이크로캡슐은 약 5에서 300 µm 사이입니다. 1 µm 미만의 입자는 나노캡슐입니다.
마이크로캡슐화와 나노캡슐화의 차이점은 무엇인가요?
크기. 나노캡슐화는 1µm 미만의 입자를 생성하며, 이는 다르게 침투할 수 있고 EU의 화장품과 같은 일부 시장에서는 나노물질로 규제됩니다. 마이크로캡슐은 더 크며 일반적으로 나노물질로 분류되지 않습니다.
마이크로캡슐과 리포솜의 차이점은 무엇인가요?
리포좀은 일반적으로 나노미터 크기의 인지질 이중층에 의해 형성되는 소포로, 비교적 깨지기 쉽습니다. 마이크로캡슐은 고체 껍질을 가지고 있고 더 크며, 제조 과정에서 온전한 상태를 유지하고 특정 유발 요인에 따라 방출되도록 설계될 수 있습니다.
가장 일반적인 마이크로캡슐화 방법은 무엇인가요?
분무 건조는 빠르고, 확장 가능하며, 비용이 저렴하기 때문입니다. 더 견고한 셸이나 더 정밀한 방출이 필요한 경우에는 코아세르베이션, 용매 증발 및 중합 방법이 사용됩니다.
레티놀을 캡슐화하는 이유는 무엇인가요?
레티놀은 공기, 빛 및 기타 성분에 노출되면 빠르게 분해되며 피부에 자극을 줄 수 있습니다. 캡슐화 기술은 용기 내에서 레티놀을 보호하고 피부에 바를 때 방출하여 효능을 유지하고 피부 내약성을 향상시킵니다.
마이크로캡슐은 미세 플라스틱인가요?
쉘(껍질)에 따라 다릅니다. 합성의 비생분해성 폴리머로 만들어진 캡슐은 일반적으로 EU 미세플라스틱 규제 범위에 포함됩니다. 변형되지 않은 천연 폴리머나 해당 규정에 따라 생분해성 또는 수용성인 것으로 입증된 소재로 만든 쉘은 규제 대상에서 제외될 수 있습니다. 타그라(Tagra)의 셀룰로오스 기반 마이크로캡슐은 미세플라스틱이 포함되어 있지 않습니다.
마이크로캡슐화된 성분을 천연 또는 비건 제품에 사용할 수 있나요?
네, 캡슐 껍질과 가공 재료가 식물성이거나 관련 표준을 준수하는 경우에 가능합니다. 각 성분의 인증서를 확인하세요.
포뮬러에 마이크로캡슐화된 성분이 얼마나 사용되나요?
유효 성분과 캡슐 내 함량에 따라 다릅니다. 화장품에서는 약 1% 정도의 사용량이 일반적이지만, 공급업체의 지침과 자체 테스트를 거쳐 결정해야 합니다.
마이크로캡슐화 프로젝트는 어떻게 시작하나요?
배합상의 문제, 필요한 방출 특성 및 공정 조건에서 시작한 다음 자체 베이스에서 샘플을 테스트해 보세요. 타당성 검토를 위해 Tagra의 R&D 팀에 문의하십시오.