KR20230120598A - 모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모기 기피제 조성물은, 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 포함하는 혼합물을 형성하고, 70-95% 농도의 에탄올 600 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 용해하여 용액을 생성하고, 상기 용액에 대해 저온 초음파 추출을 수행하여 생성될 수 있다.

Description

모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITION FOR REPELLING MOSQUITOS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체에 안전한 천연성분으로 구성되며 유효성분의 추출효율이 높아 대량 양산에 적합한 모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

모기는 사람과 가축을 흡혈하여 수면방해, 야외활동을 제약하는 등 직·간접적으로 피해를 줄 뿐만 아니라 뎅기열, 황열병, 뇌염, 말라리아 등 각종 질병을 매개하는 해충이다.

이러한 모기의 공격으로부터 인체를 보호하기 위해 다양한 해결방안이 연구되어 왔으며, 그 가운데 대표적인 방법으로 모기를 죽이는 효과는 없으나 모기가 기피하는 물질을 함유하여 모기가 무는 것을 막아주는 기피제를 피부나 옷에 뿌려 사용하는 것이다.

하지만 기피제는 인체에 직접적으로 살포되어 사용되는 점을 고려하면서 모기의 감각기에 자극을 줄 수 있는 방제 기능을 가져야 하는 것은 물론 인체에 대한 독성이 없어야 하고, 인간과 생태계에 미치는 영향이나 부작용의 최소화 등 그 화학성분의 요구조건이 매우 까다롭다.

지금까지 다양한 모기 기피제가 알려져 있는데, 특히 N,N- diethyl -m-toluamide (DEET)라는 물질이 모기 기피효과가 우수하여 널리 사용되고 있다. 그러나, DEET는 불쾌한 냄새를 가지고 있으며, 피부 침투력이 높기 때문에 어린이, 임산부, 저혈압 환자, 민감성 피부를 가진 사람 등에 대하여 그 사용이 제한되고 있으며, 특히 미국에서는 20% 이상 농도의 DEET를 함유하는 모기 기피제를 제조하지 못하도록 규제하고 있다.

최근에는 인체에 안전하면서 자극이 적고, 친화적인 향을 갖는 천연 성분의 모기 기피제에 대한 개발 필요성이 요구되면서

육계나 곽향을 이용한 천연재료 추출물을 이용하는 방안이 고려되고 있다. 그러나, 육계의 주 성분인 쿠마린은 끓는점이 300℃가 넘어 열추출 효율이 낮고, 곽향의 유효성분인 파촐리 알콜은 끓는점이 물보다 낮아 열추출 방법으로 획득하기 곤란하고 증류된 증기를 냉각시켜 유효성분을 얻는 증류법을 이용하여 추출해야 한다. 즉 각 재료별 유효성분의 추출법이 상이하여 제조 공정의 단일화가 어렵고, 유효성분의 추출효율이 제각각이라 동일한 제품이라 하더라도 동일한 효과를 보증하기 곤란한 측면이 있다.

이에 본 출원인은 다양한 모기 기피제 천연재료를 단일 공법에 의해 추출할 수 있도록 하여 제조 효율을 높이는 것은 물론 천연재료에 표함되는 유효성분의 추출효율을 최대화하면서 추출되는 유효성분의 균일성을 확보할 수 있는 모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법을 제안하고자 한다.

- 대한민국 공개특허 제10-2011-0126888호(지속효과가 우수한 천연 모기 기피제 조성물) - 대한민국 공개특허 제10-2020-0137703호(천연 모기기피제 조성물)

한국식품영양과학회지 제41권 제7호. 2012.07 914 page - 920 page

본 발명의 목적은 추출조건 및 제조조건이 상이한 천연재료를 단일 공정에 의해 효율적이고 균일한 유효성분을 갖도록 하는 모기 기피제 조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 인체에 무해한 천연재료를 이용하여 모기를 회피하는 모기기피제 조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 포함하는 혼합물을 형성하고, 70-95% 농도의 에탄올 400-700 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 혼합하여 혼합용액을 생성하고, 상기 혼합용액에 대해 저온 초음파 추출을 수행하는 모기 기피제 조성물에 의해 달성된다.

여기서, 상기 초음파 추출은, 상기 혼합용액을 45도 내지 55도 온도 분위기에서 700khz 내지 1400khz의 초음파를 가하여 유효성분을 추출하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 저온 초음파 추출은, 24시간 내지 96시간 진행되고, 상기 초음파 추출 후, 부산물을 필터링하여 최종 용액을 생성하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 육계는, 카시아 시나몬(cassia), 사이공 시나몬, 및 인도네시아 시나몬 중 어느 하나일 수 있다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계; 70-95% 농도의 에탄올 500-700 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 혼합하여 혼합용액을 생성하는 단계; 및 상기 용액에 대해 45도 내지 55도 온도 분위기에서 700khz 내지 1400khz 범위의 초음파를 가하여 상기 용액에서 유효성분을 추출하는 단계;에 의해 달성된다.

여기서, 상기 추출하는 단계는, 24시간 내지 96시간 진행되고, 상기 초음파 추출 후, 부산물을 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유효성분의 추출조건과 제조 조건이 상이한 천연재료를 단일 공정에 의해 유효성분의 균일성을 확보하면서도 유효성분의 추출효율을 높여 효과적으로 양산하는데 적합하다. 이를 통해 화학물질로 제조되는 모기 기피제 대비 인체 유해성을 없애고 화학물질로 제조되는 제품처럼 균일한 모기 기피효과를 얻을 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 모기 기피제 조성물의 모기 회피율을 공간의 면적별로 시간에 따른 평균치를 산출한 그래프를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모기 기피제 조성물 제조방법에 대한 흐름도를 도시한다.

본 명세서에서 언급되는 "육계"는 서양품종의 시나몬(cinamon)을 지칭하지 않는다. 육계는 중국계의 카시아(casia) 품종, 베트남계의 사이공 시나몬, 및 인도네시아 시나몬 중 하나를 지칭할 수 있다. 통상 한국에서 지칭되는 육계는 카이사 품종을 지칭하나, 사이공 시나몬 및 인도네시아 시나몬도 본 명세서에 기재되는 "육계"에 해당한다.

서양 요리에 사용되는 시나몬은 계피라고도 불리며, 곤충을 쫏는 유효성분인 신남알데하이드(cinnamaldehyde) 성분이 카시아, 사이공 시나몬 및 인도네시아 시나몬 대비 1/250에 불과하다. 동일한 유효성분 추출을 위해서는 본 명세서에서 언급하는 육계 대비 250배의 재료가 더 필요하여 상업성을 확보할 수 없다.

예컨대, 서양 요리에 사용되는 시나몬의 신남알데하이드(cinnamaldehyde) 함량은 kg당 0.004%에 불과하나, 육계의 함량은 kg당 1%에 해당한다.

본 명세서에서 언급되는 "유효성분"은,

- 육계의 경우 신남알데하이드(cinnamaldehyde) 성분에 해당하고,

- 박하의 경우 멘솔에 해당하고,

- 국화의 경우 플라보노이드 성분에 해당하고,

- 백지의 경우 쿠마린 계열인 안젤리신, 옥시포이세다닌이 해당하며,

- 곽향의 경우 파촐리 알콜에 해당할 수 있다.

본 명세서에서 언급되는 백지(白芷)는 미나리과의 식물인 구릿대의 뿌리를 건조시킨 약재로, 풍사(風邪)를 몰아내고 습(濕)을 없애며 부기를 없애고 통증을 완화시키는 약재로 알려져 있다. 백지의 뿌리에는 쿠마린계(coumarin)의 성분인 백·안겔리신, 옥시포이세다닌(oxypeucedanin) 정유 등이 함유된다.

본 명세서에서 언급되는 백지의 약리작용은 대장균·이질균·인플루엔자균에 대한 항균작용이 있으며, 혈관운동중추·호흡중추·미주신경에 흥분작용을 나타낸다. 특히 백지의 뿌리에 함유된 쿠마린은 페놀기를 포함한 간단한 구조의 물질로, 달콤한 향기를 내는 물질이지만 곤충과 곰팡이, 박테리아에 대한 방어 활성을 가진다.

박하(Mentha arvensis var piperascens)는 강한 휘발성 향기를 내며, 미생물에 대해서는 살균 및 항균 작용을 한다. 또한 박하에 포함되는 멘솔 성분은 신경말초를 마비시키는 작용이 있어 흥분제, 진통제 및 청량감을 주는 첨가물로도 이용된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 모기 기피제는 천연재료로 제조된다. 본 발명에 따른 천연재료는 육계, 곽향, 회향, 국화, 박하, 백지를 주요 재료로 하며, 이들의 함량은 각각 육계 400-800 중량부, 곽향 100-200 중량부, 회향 100 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부에 해당한다.

육계는 서양의 시나몬(cinamon)과는 다른 품종으로, 중국 품종인 카시아(casia), 배트남 품종인 사이공 시나몬, 및 인도네시아 시나몬 중 하나일 수 있으며, 주요 유효성분은 신남알데하이드(cinnamaldehyde)에 해당한다.

신남알데하이드(cinnamaldehyde)는 끓는점이 100℃ 보다 높아 유효성분이 열에 대한 저항성이 높으며 물을 용매로 하여 가열하는 열추출법에 의해 추출될 수 있다.

곽향의 유효성분은 파촐리 알콜(patchouli alcohol)로서 곤충에게 직접 접촉할 경우 곤충이 약화되거나 죽을 수 있다. 다만, 파촐리 알콜은 물보다 끓는점이 낮으므로 열추출법으로 획득할 수 없다. 곽향에서 파촐리 알콜을 추출하기 위해서는 가열하여 수증기로 만든 후, 수증기를 냉각하여 유효성분을 추출하는 증류법이 통상 적용되고 있다.

박하의 유효성분인 멘솔은 휘발성이 매우 강하고 끓는점이 매우 낮아 증류법에 의해서 추출될 수 있다.

백지는 뿌리에 유효성분이 포함되며, 쿠마린 계열의 유효성분인 안젤리신, 옥시포이세다닌을 포함한다. 백지의 유효성분은 쿠마린 계열의 성분으로서 끓는점이 높아 증류법으로는 추출되지 않는다.

국화에 포함되는 유효성분은 플라보노이드는 벤젠 고리(C6) 2개가 3개의 탄소(C3)에 의해서 연결된 구조를 가지고 있는 물질군을 지칭하며, 안토시아닌, 플라본, 플라보놀, 이소플라본 등의 다양한 종류의 색소들이 플라보노이드에 포함된다. 플라보노이드의 끓는점은 80℃ - 87℃ 범위에 해당하며, 물의 끓는점 100℃에 가까울수록 유효성분이 쉽게 파괴되는 특징이 있다. 플라보노이드는 열추출, 및 증류법에 의해 추출방법이 적당하지 않으며, 증류법이나 열추출을 시도할 경우 유효성분의 대부분이 손실될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 육계와 백지는 열추출법의 적용이 가능하고, 박하와 곽향은 증류법이 가능하며, 국화는 열추출법이나 증류법이 부적합함을 알 수 있다. 즉, 모기 기피제 조성물을 이루는 천연재료들의 추출법은 셋 이상이 요구된다는 것이며, 이러한 문제로 인하여 육계나 백지만을 이용하여 열추출법을 적용하는 천연재료 기반의 모기 기피제가 만들어지거나, 육계나 백지, 또는 국화와 허브 식물을 조합한 유형의 모기 기피제가 연구되어 왔다. 이에 본 출원인은 다음과 같은 방법을 통해 6가지의 천연재료를 단일 공정에 의해 유효성분을 추출하고 이를 통해 유효성분의 균일성 및 양산성을 확보하고자 한다.

1) 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 포함하는 혼합물을 형성하고,

2) 혼합물을 잘게 부수어 칩(chip)의 형태로 만들거나 분말의 형태로 만들어 유효성분의 추출효율을 높이고,

3) 70-95% 농도의 에탄올 600 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 용해하여 용액을 생성하고,

4) 용액에 대해 저온 초음파 추출을 진행하여 혼합물에 용해된 유효성분을 추출하며,

5) 이후, 용액을 필터링하여 불순물을 제거 후, 용기에 담는다.

여기서, 단계 2)의 경우, 혼합물에서 유효성분의 추출을 위한 과정으로서, 칩(chip) 또는 분말 형태로 혼합물을 잘게 부수는 과정에 해당한다. 칩으로 분쇄할 경우, 칩의 크기는 1mm 내지 10mm 범위일 수 있으며, 반드시 균일한 형태를 유지할 필요는 없다.

여기서, 단계 3)은 에탄올 600 중량부에 혼합물 100 중량부를 혼합 후, 혼합물에서 유효성분을 추출하는 공정에 대응한다.

에탄올과 혼합물이 혼합되면, 혼합물은 에탄올 내에서 입자 형태로 존재한다. 에탄올과 혼합물이 섞인 것을 혼합용액이라 할 때, 혼합용액은 45℃ 내지 55℃의 온도 분위기를 가질 수 있다. 혼합용액의 온도는 아래의 두 가지 조건에 따라 정해질 수 있다.

- 아래 -

1) 유효성분이 파촐리 알콜, 멘솔 및 플라보노이드와 같은 휘발성이거나, 또는 고온에 쉽게 파괴되는 경우, 혼합용액의 온도는 이들 유효성 성분이 휘발되거나 파괴되는 온도보다 낮아야 한다.

2) 혼합용액에서 유효성분을 추출할 때. 혼합용액의 온도가 높을수록 유효성분의 추출효율은 증가한다. 단위시간(예컨대 1시간) 동안 추출되는 유효성분의 량은 혼합용액의 온도가 높을수록 증가한다.

이는 한약성분의 추출과 온도의 관계를 설명한 논문에서도 언급된 바 있다.

한국식물영양과학회지 제41권 제7호(2012.07)의 914 페이지 내지 920 페이지에는 대부분의 한약 재료의 유효성분 추출효율이 용액(또는 용매)의 온도에 비례하여 증가함을 지적하고 있다.

한국식물영양과학회지 제41권 제7호(2012.07)의 914 페이지 내지 920 페이지에는 한약 재료의 유효성분은 용액(또는 용매, 이하 생략함)을 가열하는 열추출법에 의해 유효성분이 최대로 추출됨을 지적하고 있다. 또한, 상온(24℃)에서 22-40khz 대역의 초음파로 추출하는 것 보다 열 추출방법 대비 2배 내지 4배에 이르는 유효성분 추출효율을 보인다는 것을 지적하고 있다.

본 발명에 따른 모기 기피제는 신남알데하이드(cinnamaldehyde)와 파촐리 알콜 및 멘솔 화합물과 같이 모기에 영향을 끼치는 비휘발성 화합물(예컨대 신남알데하이드(cinnamaldehyde), 안젤리신, 옥시포이세다닌 등) 및 휘발성 화합물(멘솔, 플라보노이드, 파촐리 알콜 등)이 다수 존재하므로 열추출법을 이용할 경우 휘발성 유효성분의 유효성분이 손실될 우려가 크다. 이에 본 출원인은 조성물에 약한 열을 가하여 추출 효율을 증가시키면서 조성물에 포함되는 유효 화합물이 휘발되지 않도록 하며, 유효 성분의 함량이 높고 친환경 모기 퇴치제를 제조하는데 소요되는 시간을 대폭 감소시키는 방안을 고려하였다.

이를 위해, 본 출원인은 휘발성 화합물이 손상되지 않는 최대 온도를 80℃로 설정하고, 최대 온도인 80℃ 아래의 온도로 혼합용액을 데우도록 한다.

바람직하게는 45℃ 내지 55℃의 온도 범위로 혼합용액을 데워서 휘발성 유효성분이 파괴되거나 휘발되지 않도록 하면서 상온(24℃) 대비 높은 온도로 혼합용액을 데운다.

45℃ 내지 55℃ 온도 분위기에서 혼합용액에 대해 초음파 추출을 진행한다.

초음파의 주파수 대역은 700khz 내지 1400khz에 해당하며, 혼합용액을 강하게 진동시켜 유효성분을 추출한다.

초음파 추출은 45℃ 내지 55℃의 온도 분위기에서 수행되며, 통상 천연재료를 100℃ 또는 그 이상으로 가열하는 것과 비교하여 본 출원인은 이를 상대적으로 저온인 점에 착안하여 "저온 초음파 추출(법)"이라 지칭하도록 한다.

저온 초음파법은 혼합용액에 대해, 24시간 내지 96시간 정도가 진행될 수 있다.

혼합용액의 온도 분위기가 45℃ 내지 55℃인 경우 시간이 96시간에 가깝게 진행되고, 혼합용액의 온도 분위기가 55℃ 내지 80℃인 경우 저온 초음파 추출이 진행되는 시간은 감소하여 24시간 또는 그에 가까운 시간대로 추출 시간이 감소될 수 있다.

저온 초음파 추출법에 의해 혼합용액에 포함되는 칩(chip) 또는 분말 형태의 천연재료(회향, 곽향, 국화, 박하, 백지, 및 육계)에서 유효성분이 용매인 알콜에 추출된다. 알콜에 추출된 유효성분은 알콜에 녹아 수용액의 형태가 되며 이를 용기에 담아 제품화할 수 있다.

이때, 저온 초음파 추출법을 적용하는 혼합용액의 온도는 아래에 기재된 바에 따른 온도범위를 가질 수 있으며, 온도범위가 낮을수록 추출시간은 증가하고, 반대의 경우 감소할 수 있다.

- 41 ℃ 이상 79 ℃ 이하,

- 42 ℃ 이상 78 ℃ 이하,

- 43 ℃ 이상 77 ℃ 이하,

- 44 ℃ 이상 76 ℃ 이하,

- 45 ℃ 이상 75 ℃ 이하,

- 46 ℃ 이상 74 ℃ 이하,

- 47 ℃ 이상 73 ℃ 이하,

- 48 ℃ 이상 72℃ 이하,

- 49 ℃ 이상 71 ℃ 이하,

- 50 ℃ 이상 70 ℃ 이하,

- 51 ℃ 이상 69 ℃ 이하,

- 52 ℃ 이상 68 ℃ 이하,

- 53 ℃ 이상 67 ℃ 이하,

- 54 ℃ 이상 66 ℃ 이하,

- 55 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 것일 수 있다.

그리고, 본 출원인은 45℃ 내지 55℃의 온도범위를 실시예로서 제시하고 있다.

상기한 과정에 따라 생성된 모기 기피제 조성물은 공간의 넓이와 지속 시간에 따라 그 효율이 증감될 수 있다. 실시예에 따른 모기 기피제 조성물을 인체에 도포 후, 좁은 공간에 위치할 때와 넓은 공간에 위치할 때, 모기의 회피율에는 차이가 있다. 이는 아래의 표 1을 참조하여 설명하도록 한다.

표 1에서 모기의 회피율은 실험에 투입된 모기의 개체수(t0) 대비 인체에 접촉하지 않는 모기의 비율을 나타낸다.

표 1에서 실험 1은 4 평방 미터의 공간에서 실험인에게 실시예에 따른 모기 기피제 조성물을 바른 후, 모기의 회피율을 측정한 값을 나타내고, 실험 2는 6 평방미터의 공간에서 모기의 회피율을 측정한 값을 나타내고, 실험 3은 8 평방미터의 공간에서 모기의 회피율을 측정한 값을 나타낸다. 그리고, 대조군은 4 평방미터, 6 평방미터 및 8평방미터에서의 모기의 치사율 평균을 나타낸다.

표 1의 실시예에서 실험에 사용된 조성물은 아래와 같다.

* 실시예에 따른 조성물의 혼합비

회향 100중량부, 곽향 100 중량부, 국화 150 중량부, 박하 300 중량부, 백지 100 중량부 및 육계 500 중량부를 포함하는 혼합물을 생성 후, 에탄올 600 중량부에 혼합물 100 중량부를 혼합한 혼합용액을 사용하였다.

표 1을 참조하면, 실시예에 따른 모기 기피제 조성물은 실험자의 몸에 도포한 후, 시간이 2분 -> 10분으로 증가할 수록 모기의 회피율이 증가하는 것을 볼 수 있다.

실험 1에 대해서 2분 경과 시, 회피율은 86%이고, 5분 경과후 88%이며, 10분 경과후 90%에 이르는 것을 볼 수 있고,

실험 2에 대해서 2분 경과 시, 회피율 83%, 5분 경과 후, 86%이며, 10분 경과후 88%에 이르는 것을 볼 수 있으며,

실험 3에 대해서 2분 경과 시, 회피율 81%, 5분 경과 후 83%이며, 10분 경과후 85%에 이르는 것을 볼 수 있다.

실험 결과는 공간의 넓이가 클수록 모기의 회피율이 낮아지는 것을 나타내며, 이는 실험자의 몸에 도포된 모기 기피제 조성물이 퍼지는 공간이 넓어질수록 기피 효과가 저하되는 특징에 해당한다.

또한, 모기 기피제 조성물이 2분 -> 10분으로 실험공간 내에 퍼지는 시간이 증가할수록 모기의 회피율이 증가하는 것을 볼 수 있는데, 이는 실험 공간 내에 지속적으로 모기 기피제 조성물이 확산됨에 따라 모기의 흡혈 의욕을 떨어뜨리고 모기 회피율이 증가한 것으로 이해되어야 한다.

즉, 실시예에 따른 모기 기피제 조성물은 실험자의 몸체 도포된 후 지속적으로 유효성분을 방출하므로 시간이 흐를수록 모기가 실험자의 몸체 접근하는 것을 기피하게 된다는 것을 의미한다.

대조군은 4평방미터, 6평방미터 및 8평방미터에의 효율에 큰 차이점을 갖지 않는 것으로 판단된다. 대조군에는 4평방미터, 6평방미터 및 8평방미터 각각에 5% N,Ndiethyl-3-methylbenzamide(DEET)를 사용하였다.

대조군은 살충성분인 DEET를 적용하였으므로 시간의 흐름에 따라 모기의 치사율이 증가하는 특징을 보이며, 4평방미터, 6평방미터 및 8평방미터의 면적 차이로는 치사율에 유의미한 차이점을 보이지는 않았으며, 모기가 신경독에 의해 죽는 치사율은 시간의 흐름에 비례하여 증가하였다.

실험 1 내지 실험 3 및 대조군에 대한 공간 면적별 평균치는 도 1에 도시된 바와 같다. 공간이 작을수록 모기의 회피율을 증가하고, 공간이 클수록 모기의 회피율은 감소한다. 그러나, 시간이 2분 - 5분 - 10분으로 증가할수록 실시예에 따른 모기 기피제 조성물이 공간에 확산됨에 따라 모기의 기피율은 시간의 흐름에 따라 지속적으로 상승하는 점을 고려하면 실생활에서 몸에 도포할 경우, 매우 유용함을 알 수 있다.

한편, 혼합물에 포함되는 각 구성성분의 배합비에 따라 사용자가 모기에게 물렸을 때, 물린 부위에 항염 및 피부 진정효과를 얻을 수 있다. 이때, 혼합물을 구성하는 각 구성성분의 배합비에 따라 모기 회피율에는 다소 유의미한 변동이 존재할 수 있다. 이는 아래의 표 2를 참조하여 설명하도록 한다.

혼합물을 구성하는 구성성분 중 육계는 모기 기피에 유효한 물질이며, 회향, 백지나 곽향도 모기 기피에 유효하나, 이에 더하여, 항균 및 항염증의 특징이 더 크다. 본 발명에 따른 모기 기피제 조성물을 이용하여 대다수의 모기를 기피할 수 있다 하더라도 일부 모기에게는 물릴수도 있는 바, 모기에 물렸을 때, 가려움 현상을 줄이고, 모기에 물린 부위를 진정시킬 필요가 있다.

즉, 회향, 백지 및 곽향의 배합비가 증가할수록 모기에 물렸을 때, 피부의 진정효과가 증가하고, 반대의 경우 감소한다. 피부의 진정효과가 클수록 모기에 물린 자국이 작게 남고 가려움이 적다. 반대로 회향, 백지 및 곽향의 배합비가 감소할수록 모기에 물렸을 때, 피부의 진정효과는 감소하고 모기에 물린 자국이 더 크게 남고 가려움도 증가할 수 있다.

이에 본 출원인은 표 2의 실험에 나타난 것처럼, 회향, 백지 및 곽향의 배합비를 가변하면서 모기의 회피율을 측정하였으며, 그 결과를 살펴보면,

실험 1, 실험 2, 실험 3 및 실험 4의 순으로 육계와 회향의 배합비가 감소할수록 모기의 회피율이 감소하는 것을 볼 수 있다. 다만, 실험 2에서 나타나는 것처럼, 회향의 함량비가 증가하더라도 모기의 회피율은 실험 1 대비 감소하는 것을 볼 수 있다.

실험 1에서 육계의 함량비는 0.57이고, 실험 2에서 육계의 함량비가 0.5에 해당하며, 이때의 모기 회피율은 각각 94% 및 91%(15분 경과 후)에 해당한다. 모기의 회피율은 육계의 함량비에 가장 큰 영향을 받고, 회향, 백지 및 곽향의 함량비에는 큰 영향을 받지 않음을 볼 수 있다. 이는 회향, 백지 및 곽향이 모기의 회피율 증가보다는 피부 진정 효과 및 항알레르기 및 항염 효과에 더 치중되는데 따른다.

실험 2 내지 실험 4에서는 육계의 함량비가 0.5에 대응하며, 각각의 모기 회피율은 91%, 89% 및 92%에 해당한다. 모기 회피율이 가장 낮게 나오는 실험 3에서 백지의 함량비가 0.25에 해당하는데, 이는 백지의 함량이 증가할수록 모기의 회피율이 낮아짐을 의미한다.

표 2의 실험을 통해, 모기의 기피율은 육계의 함량비가 높을수록 크고, 육계의 함량비가 낮을수록 작다는 것을 알 수 있으며, 실험 2와 실험 4에서 곽향의 함량비가 증가할 때, 실험 3 대비 모기의 회피율이 증가하는 것을 볼 수 있다.

따라서, 피부 진정효과 및 항알레르기 효과와 관련한 백지와 회향은 모기의 회피율 증가에 큰 이점이 없는 반면, 모기에게 물렸을 때, 물린 부위의 후처리(피부진정 및 항염증 효과)에 적합함을 알 수 있다.

백지의 함량에 따른 모기 기피제 조성물의 피부 진정 및 항염증 효과는 아래의 표 3을 참조하여 설명하도록 한다.

참고로, 피부 진정 및 항염증 효과는 관능평가를 통해 수행되었으며, 관능검사 항목은 복수의 실험자의 팔에 본 발명에 따른 모기 기피제 조성물을 도포하고, 그중 물린 부위의 상태를 가장 우수할 때 9점, 가장 나쁠때를 1점으로 하며, 각 실험자에게 부여된 점수를 평균하는 9점 척도법(Liker scale)으로 실시하였다.

또한, 표 3에 따른 관능평가는 표 2에 도시된 혼합물 배합비에 따라 실험자의 팔에 도포 후, 모기에 물린 시점에 측정하였다.

표 3을 참조하면, 실험 1에 따른 혼합물을 실험자의 신체에 도포 후, 관등점수가 가장 낮게 나오고(3.75), 실험 2가 그 다음 낮게 나오며(4.75) 실험 4가 실험 1과 실험 2 보다는 높게 나오며(5.00), 실험 3에서 관능점수가 가장 크게 나오는 것을 볼 수 있다.

육계의 함량비가 높아질수록 회향, 백지 및 곽향의 함량비는 감소하는데, 이러한 혼합물을 실험자의 몸(팔)에 도포한 후, 모기에 물리는 경우, 관능점수가 가장 낮게 나온다. 즉 팔이 붓고 모기에게 물린 부위의 색이 발갛게 부어오르는 것이 타 실험(실험 2 내지 실험 4) 대비 크다는 것을 의미한다. 반면, 육계의 함량비가 높아질수록 표 2에 나타난 것처럼, 모기에게 물릴 확률은 낮아진다.

실험 2에서 회향의 함량비가 증가하였을 때, 관능점수는 실험 1에 비해 향상되는 것을 볼 수 있다. 그러나, 백지와 곽향의 함량비가 여전히 낮은 상태에서 관능점수는 크게 개선되지는 않았다.

실험 3에서 백지의 함량비가 증가하였을 때, 관능점수는 최대값(5.55)을 기록하고 있다. 실험 4에서 곽향의 함량비가 증가하였을 때, 관능점수가 실험 3에 이어 두 번째로 높은 값(5.00)을 기록하였다. 이는 백지와 곽향의 함량비가 증가할수록 모기에 물린 부위의 관능점수가 높게 나오는 것을 의미하며, 모기에게 물린 부위에 대한 알레르기 반응이 억제되는 것을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모기 기피제 조성물 제조방법에 대한 흐름도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모기 기피제 조성물 제조방법은,

회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 포함하는 혼합물을 생성한다(S10). 이때, 혼합물은 칩(chip) 또는 분말 형태를 가질 수 있다.

다음으로, 70-95% 농도의 에탄올 600 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 혼합하여 혼합용액을 생성할 수 있다(S20). 이때, 용매인 에탄올은 45℃ 내지 55℃의 온도 분위기로 저온 가열될 수 있으며, 45℃ 내지 55℃의 온도는 용매인 알콜은 물론, 휘발성 및 비 휘발성 유효성분이 손상되거나 휘발되지 않는 온도 범위에 해당한다. 혼합용액의 가열온도는 최저 40℃이고, 최대 80℃에 해당하나, 이보다 낮은 온도나 높은 온도는 유효성분 추출에 적합하지 않다.

다음으로, 혼합용액에 대해 저온 초음파 추출을 진행한다(S30). 통상 한약이나 생약에 가해지는 40Khz 범위의 초음파 대신 실시예의 초음파 범위는 700khz 내지 1400khz의 주파수 범위를 갖는다.

그리고, 혼합용액은 유효성분이 휘발되기엔 낮고, 상온(24℃) 대비 높은 온도 분위기(45℃ 내지 55℃)에서 초음파에 의해 진동되어 유효성분이 용출된다.

마지막으로, 혼합용액은 유효성분과 유효성분 추출 과정에서 발생하는 부스러기와 같은 부산물을 필터링하고(S40), 이를 용기에 담아 제품화할 수 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 다양한 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

Claims (6)

1. 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 포함하는 혼합물을 형성하고,
   70-95% 농도의 에탄올 400-700 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 혼합하여 혼합용액을 생성하고, 상기 혼합용액에 대해 저온 초음파 추출을 수행하는 모기 기피제 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 추출은,
   상기 혼합용액을 45도 내지 55도 온도 분위기에서 700khz 내지 1400khz의 초음파를 가하여 유효성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 모기 기피제 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 저온 초음파 추출은,
   24시간 내지 96시간 진행되고,
   상기 초음파 추출 후, 부산물을 필터링하여 최종 용액을 생성하는 것을 특징으로 하는 모기 기피제 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 육계는,
   카시아 시나몬(cassia), 사이공 시나몬, 및 인도네시아 시나몬 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 모기 기피제 조성물.
5. 회향 100 중량부, 곽향 100-200 중량부, 국화 100-200 중량부, 박하 200-400 중량부, 백지 50-150 중량부 및 육계 400-800 중량부를 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계;
   70-95% 농도의 에탄올 400-700 중량부를 용매로 하여 상기 혼합물 100 중량부를 혼합하여 혼합용액을 생성하는 단계; 및
   상기 용액에 대해 45도 내지 55도 온도 분위기에서 700khz 내지 1400khz 범위의 초음파를 가하여 상기 용액에서 유효성분을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모기 기피제 조성물의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 추출하는 단계는,
   24시간 내지 96시간 진행되고,
   상기 초음파 추출 후, 부산물을 필터링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모기 기피제 조성물의 제조방법.