탄산음료 부작용, 치아 부식 일으켜

치아 부식 원인 중 하나, 탄산음료 부작용

치아 부식을 일으키는 요인은 다양하다. 이번 글에서는 치아 부식이 탄산음료 부작용에 의하여 어떠한 방식으로, 또 어떠한 과정을 통하여서 일어나는지에 관해 알아보도록 하겠다.

치아는 여러 가지 층의 물질로 구성되어 있으며 그중 가장 단단한 부분은 가장 바깥쪽에 위치한 법랑질(에나멜)이다. 이 부분은 치아의 보호막 역할을 담당한다. 최근 한국과학기술원(카이스트) 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀은 청량음료가 치아 표면에 야기하는 변화를 원자간력 현미경(AFM)을 통해 사진으로 촬영하는 데 성공했다고 2020년 7월 22일 밝혔다.

원자간력 현미경은 주사형 탐침 현미경 가운데 하나로 끝 부분에 위치한 나노미터 수준의 작디작은 탐침과 시료 표면 사이에 작용을 가하는 원자간력을 이용하여 3차원 이미지를 획득하는 장치이다. 참고로 1나노미터는 100만분의 1밀리미터이다.

연구진은 콜라를 비롯한 사이다, 그리고 오렌지주스 이 세 가지 종료의 음료에 치아를 각각 담근 후 시간대별로 꺼내어 치아가 부식된 정도를 살펴보았다. 시료로 사용한 음료는 대중적으로 많이 알려진 음료인 코카콜라(콜라)와 스프라이트(사이다), 그리고 미닛메이드(오렌지주스)였다. 코카콜라의 주성분은 탄산수와 액상과당, 천연향료, 캐러멜 색소, 그리고 카페인이다. 스프라이트의 주성분은 탄산수와 액상과당, 구연산, 천연향료, 구연산 나트륨, 그리고 벤조산 나트륨 등이다. 미닛메이드의 주성분은 구연선과 말산, 그리고 아스코르브산 이 세 가지를 포함한 유기산과 설탕, 그리고 페놀성 화합물 등이다.

청량음료의 성분이 치아 표면에 가하는 변화는 크게 두 가지로 분류된다. 한 가지는 거칠기(roughtness)이고 또 다른 한 가지는 탄성계수(elastic modulus)이다. 이때 거칠기란 치아 표면의 울퉁불퉁한 정도를 의미하며 탄성계수란 치아 표면의 단단한 정도를 의미하는 말이다.

현미경으로 측정해 본 결과 치아 법랑질의 표면 거칠기는 단 10분만에 약 5배 정도 커졌으며 탄성 계수는 5분 사이에 대략 5분의1 수준으로 떨어졌다. 치아의 부식 정도는 음료들 간에 뚜렷한 차이가 없었다. 다만 표면 거칠기에 있어서는 탄산 성분이 있는 음료가 한층 더 커다란 폭의 변화를 야기하였다.

연구진이 확인한 바에 따르면 치아에 흠집이 존재하는 경우 부식 속도는 훨씬 더 빠르게 진행된다. 홍승범 교수가 말한 바에 따르면 "실제 치아가 부식하는 데는 침을 비롯한 각자의 구강 위생 환경의 영향을 받기 때문에 이보다는 덜할 수 있을 것"이다.

결론을 정리해 보자면 다음과 같다. 콜라와 사이다, 그리고 오렌지주스 모두 동일하거나 유사한 정도로 치아를 부식시켰다. 그러나 주스보다는 탄산음료가 치아의 표면 거칠기 즉 치아 표면의 울퉁불퉁한 정도에 보다 더 큰 폭의 변화를 야기하였다. 치아 부식이 심해지는 것을 원하지 않는다면, 탄산음료를 마심에 있어 각별한 주의가 필요하다 할 것이다.

위 연구 결과에 대해 보다 더 자세히 알아보고 싶다면 국제 학술지인 '생체 재료의 기계적 행동 저널(Journal of the Mechanical Behabior of Biomedical Materials)' 중 6월 29일자에 실린 'Nanoscale effects of beverages on enamel surface of human teeth: An atomic force microscopy study' 제목의 논문을 참고하길 바란다.

이상 탄산음료 부작용에 의해 치아 부식이 어떻게, 그리고 왜 일어나는지에 관하여서 알아보았다.