화장품 연구소 샘플에서 시생산까지 — 스케일업에서 달라지는 것

화장품의 연구소 샘플과 생산 배치는 처방이 같아도 다르게 나올 수 있습니다. 섞는 힘, 가열과 냉각의 속도, 원료를 넣는 시점이 모두 탱크 크기에 따라 바뀌기 때문입니다. 시생산은 본생산 한 배치가 벌크와 부자재와 시간을 묶어 버리기 전에, 바로잡을 수 있을 만큼 작은 규모에서 그 차이를 찾아내는 스케일업 단계입니다.

이 글은 샘플을 승인하고 이제 생산으로 넘어가려는 브랜드, 또는 이미 받은 배치가 샘플과 다르게 느껴진 브랜드를 위한 것입니다. 샘플 자체를 어떻게 승인하는지는 화장품 샘플 진행 과정에 있습니다. 아래는 그 글이 끝나는 자리에서 시작합니다. 처방은 확정됐고, 남은 질문은 공장이 같은 제품을 물량으로 만들 수 있는가입니다.

생산 배치는 왜 연구소 샘플과 다른가?

생산 배치가 연구소 샘플과 다른 것은, 처방은 원료와 그 양을 적은 목록이고 제품은 그 목록에 만든 방식을 더한 것이기 때문입니다. 연구소 샘플은 처방 담당자가 비커나 작은 믹서로, 대개 한자리에서, 모든 단계를 손으로 지켜보며 만든 것입니다. 생산 배치는 그보다 몇 배나 큰 탱크에서, 작업자를 위해 문서로 적어 둔 공정대로, 저마다의 속도와 가열 재킷과 펌프를 가진 설비로 만들어집니다.

소비자가 알아채는 성질 대부분은 처방만이 아니라 공정에도 달려 있습니다. 점도, 크림이 피부 위에서 풀리는 느낌, 젤의 윤기, 에멀전이 얼마나 오래 매끄럽게 유지되는지. 모두 입자 크기와 고분자 구조와 결정 형성에 달려 있고, 그것들은 에너지를 얼마나, 얼마 동안, 몇 도에서 넣었는지에 달려 있습니다. 처방을 그대로 두고 공정만 바꿔도 제품이 바뀔 수 있습니다.

그래서 「배치가 샘플과 다르다」는 말이 누군가 처방을 바꿨다는 뜻인 경우는 드뭅니다. 대개는 샘플을 만든 공정이 끝까지 문서로 남지 않았고, 생산 공정이 그 빈칸을 다르게 채웠다는 뜻입니다.

탱크 크기에 따라 달라지는 것

배치가 커질 때 비례해서 커지지 않는 것이 몇 가지 있습니다. 흔한 것을 표에 모았고, 아래 절에서 하나씩 설명합니다.

전단력과 혼합

연구소에서는 작은 균질기 하나가 샘플 전체에 강한 전단력을 걸 수 있습니다. 제조 탱크에서는 같은 일을 벌크 전체를 움직이는 교반기, 미세한 작업을 맡는 균질기, 그리고 흔히 순환 라인이 나눠서 합니다. 이 장치들은 연구소 믹서처럼 에너지를 전달하지 않으므로, 「같은 속도」나 「같은 시간」을 맞춰도 같은 결과가 나오지 않습니다.

전단력이 모자라면 입자가 커져 더 무겁게 느껴지고 더 빨리 분리될 수 있습니다. 지나쳐도 똑같이 해롭습니다. 강하게 전단을 받으면 점도를 잃는 증점 고분자가 있어서, 연구소에서는 모양을 유지하던 젤이 더 묽어져 나올 수 있습니다. 해법은 처방을 바꾸는 것이 아니라 그 설비에서 찾아낸 공정 조건입니다.

가열과 냉각 속도

탱크가 클수록 부피에 비해 표면적이 작아서 더 천천히 데워지고 더 천천히 식습니다. 작업대에서 몇 분이면 끝나던 단계가 생산에서는 훨씬 오래 걸릴 수 있고, 배치가 샘플보다 고온에 더 오래 머물 수 있습니다.

이것은 두 방향으로 문제가 됩니다. 열에 약한 활성 성분과 향료가 분해되는 온도 가까이에 더 오래 머뭅니다. 그리고 많은 텍스처가 냉각 중에 자리를 잡습니다. 크림의 바디감을 만드는 젤 네트워크도, 배치가 식는 동안 용해된 상태로 남아 있어야 하는 원료도 그렇습니다. 가장 잘 알려진 예가 세라마이드이고, 세라마이드 크림이 냉각 프로파일을 처방의 일부로 다루는 이유가 거기 있습니다. 냉각 곡선이 다르면 첫날에는 통과하고 몇 주 뒤에 까끌해지는 크림이 나올 수 있습니다.

공기

혼합 중의 소용돌이, 펌프 이송, 너무 빨리 넣은 분말 모두 배치에 공기를 끌어들일 수 있습니다. 제조 탱크로 진공 유화기를 많이 쓰는 이유가 바로 이것입니다. 빠지지 않은 공기는 밀도를 낮추므로, 부피로 충전하는 펌프 용기나 튜브에 무게로는 내용물이 덜 들어갑니다. 투명한 젤을 뿌옇게 만들 수 있고, 산화되는 원료가 산소와 닿는 면을 넓힙니다.

투입 순서와 시점

처방 담당자가 비커에 보존제나 증점제를 넣는 데는 몇 초면 됩니다. 제조 탱크에서는 같은 투입이 더 오래 걸리고, 훨씬 많은 양에 분산시켜야 하며, 배치가 아직 식고 있는 도중에 이루어질 수도 있습니다. 고르게 수화되지 않은 검류는 덩어리를 만듭니다. 중화 단계를 다른 시점에 하면 점도가 달라집니다. 상을 잘못된 온도에서 넣으면 다른 에멀전이 나올 수 있습니다. 연구소의 절차는 문서로 적힌 순서가 되어야 합니다. 무엇을, 몇 도에서, 어떤 혼합 조건으로 넣고, 얼마나 유지하는지입니다.

향 · 색 · 원료 로트

샘플과 배치 사이의 차이 가운데에는 탱크와 아무 상관이 없는 것도 있습니다. 원료에서 옵니다.

향. 같은 향료도 큰 배치에서는 다르게 맡아질 수 있습니다. 큰 배치는 고온에 더 오래 머물기 때문이기도 하고, 샘플은 흔히 향이 베이스에 자리 잡기 전, 갓 만든 상태에서 맡기 때문이기도 합니다. 향은 배치가 안정된 뒤에, 같은 기간이 지난 기준 샘플과 나란히 놓고 비교하십시오.

색. 천연 추출물, 클레이, 일부 활성 성분은 로트마다 색이 다릅니다. 원료의 색만으로 색이 나는 제품은 공정에 아무 잘못이 없어도 한 톤 진하거나 옅게 나올 수 있습니다. 색이 브랜드에 중요하다면, 기억 속의 한 가지 색이 아니라 범위와 기준이 필요합니다.

원료 로트. 식물성 오일, 추출물, 일부 기능성 원료는 수확 시기와 생산 로트에 따라 조금씩 다릅니다. 연구소 샘플은 그때 선반에 있던 로트로 만들었고, 생산에서는 더 새로운 로트를 쓸 수 있습니다. 로트가 바뀌는 것은 정상입니다. 미리 합의하는 것은 그것을 어떻게 확인하느냐입니다. 다른 공급사의 원료로 바꾸는 것은 별개의 문제입니다. 그것은 처방을 바꾸는 일이고, 귀사의 승인 없이 일어나서는 안 됩니다.

시생산은 무엇을 위한 것인가?

시생산은 생산과 비슷하게 거동하는 설비에서 돌리는 중간 단계의 생산으로, 문제가 생겨도 본생산 한 배치분의 벌크와 부자재가 아니라 수정 한 번으로 끝나도록 규모를 잡습니다. 하는 일은 연구소의 절차를 생산 공정으로 바꾸고, 그 공정이 승인한 제품을 낸다는 것을 증명하는 것입니다.

실제로는 네 가지 질문에 답합니다.

• 공정 조건이 맞는가? 혼합 속도와 시간, 온도, 유지 시간, 투입 순서를 그 제품을 돌릴 라인과 비슷한 설비에서 정하고 기록합니다.
• 결과가 기준 샘플과 맞는가? 시생산품을 승인 샘플과 외관 · 텍스처 · 향 · 측정값으로 비교합니다.
• 충전과 토출이 제대로 되는가? 시생산품으로 실제 부자재에 충전 시험을 할 수 있습니다. 펌프가 내용물을 끌어올리는지, 스포이드가 제대로 덜어 내는지, 튜브가 깨끗하게 실링되는지입니다.
• 시험에 쓸 만큼 대표성이 있는가? 안정성 시험과 용기 적합성 시험의 결과는 생산과 같은 방식으로 만들어 최종 용기에 담은 시료에서 나올 때 가장 의미가 있습니다.

프로젝트에 시생산이 몇 번, 어느 규모로 필요한지는 처방과 시설, 그리고 생산 설비가 연구소 설비와 얼마나 다른지에 달려 있습니다. 처방이 새 라인으로 옮겨 갈 때 저희는 그 이관을 인수인계가 아니라 통제된 단계로 다루고, 대개 시생산을 거치며, 한국에서 그 제품을 만들 라인을 가진 파트너 제조사와 함께 조율합니다. 같은 단계가 기존 처방을 한국 생산으로 옮기는 일에도 들어 있습니다.

출하 전에 무엇을 확인하는가

생산 배치는 출하되기 전에 미리 합의한 사양을 기준으로 확인합니다. 정확한 항목은 제품과 제조사마다 다르지만, 흔히 들어가는 것은 이렇습니다.

• 외관 · 색 · 냄새 — 기준 샘플 대비
• 점도 — 명시한 측정 방법으로, 합의한 범위 대비
• pH — 합의한 범위 대비
• 밀도 또는 비중 — 공기가 갇혔는지도 함께 알려 줍니다
• 미생물 — 판매할 시장이 인정하는 한도 대비
• 충전량(무게 또는 부피), 그리고 용기 · 캡 · 펌프가 라인에서 어떻게 작동하는지
• 포장 적합성 — 누액, 해당하는 경우 캡 토크, 인쇄와 라벨 위치

대표성 있는 시료로 하는 안정성 시험이 나란히 시작됩니다. 배치는 첫날 출하 검사를 전부 통과하고도 그다음 몇 달 동안 변할 수 있기 때문입니다. 그 시험이 무엇을 보여 줄 수 있고 무엇을 못 보여 주는지는 안정성 시험이 무엇을 언제 알려 주는가에, 사양과 그에 대한 검사가 프로젝트 안에서 어디에 놓이는지는 한국 화장품 품질관리와 시험에 있습니다.

스케일업은 왜 최소 주문 수량에 영향을 주는가?

벌크 배치는 최소 주문 수량 안내가 꼽는 여섯 가지 최소 수량 가운데 하나이고, 그 이유의 큰 부분이 스케일업입니다. 제조 탱크에는 그 아래로 내려가면 처방이 제대로 유화되거나 분산되지 않는 하한이 있습니다. 탱크 안에 너무 얕게 담긴 배치에는 믹서가 닿지 못하고, 시생산에서 찾은 공정 조건은 그것이 증명된 범위 안에서만 유효합니다.

스케일업 작업은 고정비이기도 합니다. 공정을 문서로 쓰고, 시생산을 돌리고, 기준 샘플과 대조하는 일은 첫 주문이 작든 크든 같은 품이 들고, 그 비용은 뒤따르는 수량에 나눠 반영해야 합니다. 제조사가 이미 생산하고 있는 베이스로는 첫 생산을 더 작게 잡을 수 있는 이유 가운데 하나가 이것입니다. 그 공정은 그 라인에서 이미 증명됐습니다. 이 레버와 나머지 레버는 최소 주문 수량을 줄이는 법에 정리했습니다.

스케일업을 위한 브리프 쓰는 법

스케일업에서 벌어지는 뜻밖의 일은 대부분 첫 시생산 전에, 종이 위에서 막을 수 있습니다.

목표를 범위로 적으십시오. 「샘플처럼」은 생산 현장에서 잴 수 없습니다. 측정 방법을 밝힌 점도 범위, pH 범위, 외관 묘사, 향의 성격이 있으면 제조사는 맞출 목표와 대조할 기준을 갖게 됩니다. 그 숫자는 연구소가 승인 샘플에서 함께 잡아 줄 수 있습니다. 묘사를 측정 가능한 사양으로 바꾸는 일은 화장품 처방 개발의 일부입니다.

기준 샘플을 승인하고 보관하십시오. 승인한 회차의 기준 샘플을 라벨을 붙여 양쪽이 하나씩 보관하자고 요청하십시오. 시생산부터 매번의 본생산 배치까지, 이어지는 모든 비교는 누군가의 기억이 아니라 그 실물 샘플을 기준으로 합니다.

허용 범위는 생산 전에 합의하십시오. 첫 배치가 생기기 전에 무엇을 합격으로 볼지 정하십시오. 점도가 범위 안에서 얼마나 움직여도 되는지, 어느 정도의 색 변화까지 받아들일지, 배치가 범위를 벗어나면 어떻게 되는지입니다. 배치가 도착한 뒤에 협상하는 허용 범위는 돈을 둘러싼 다툼이 됩니다.

용기를 먼저 확정하십시오. 충전 시험과 용기 적합성 시험에는 실제 부자재가 필요합니다. 시생산 뒤에 펌프나 보틀을 바꾸면 두 시험을 다시 해야 합니다.

어디서 팔지 밝히십시오. 덥고 습한 유통 경로는 온화한 곳보다 에멀전에 더 큰 부담을 줍니다. 판매할 시장을 일찍 알려 주시면 시험에 그 조건을 반영할 수 있습니다.

일정에 여유를 두십시오. 문제를 찾아낸 시생산은 제 일을 한 것이고, 수정에는 시간이 걸립니다. 전체 일정 안에서 스케일업이 어디에 놓이는지는 한국 화장품 리드타임에 있습니다.

자주 묻는 질문

시생산은 꼭 해야 하나요?

꼭 별도의 생산으로 해야 하는 것은 아닙니다. 제조사가 같은 라인에서 이미 생산하고 있는 베이스는 공정이 증명돼 있어서, 조금 조정하는 정도라면 덜 필요할 수 있습니다. 새 처방, 다른 시설로 옮기는 처방, 공정이나 용기의 큰 변경이라면 대개 시생산을 거칠 만합니다.

제조 파트너에게 귀사의 제품이 어느 경우인지, 그리고 별도의 시생산을 하지 않는다면 무엇을 확인할지 물어보십시오.

본생산이 승인 샘플과 똑같이 나오나요?

합의한 허용 범위 안에서 맞아야 하지만, 소수점 끝자리까지는 아닙니다. 원료 로트와 설비가 배치마다 작은 차이를 더하므로, 「같다」는 보관한 기준 샘플을 중심으로 한 범위로 정의해야 배치 사이의 품질 일관성을 따질 수 있습니다.

범위도 기준 샘플도 합의하지 않았다면 객관적으로 대조할 대상이 없고, 배치를 둘러싼 이견이 풀기 어려워지는 흔한 이유가 그것입니다.

시생산 비용은 누가 내나요?

견적과 계약에서 정하고, 제조사와 프로젝트마다 다릅니다. 시생산을 개발이나 첫 주문에 포함하는 곳도 있고, 따로 값을 매기는 곳도 있습니다. 개발을 시작하기 전에 견적에 무엇이 들어 있는지, 시생산을 다시 해야 하면 어떻게 되는지 물어보십시오.

안정성 시험을 연구소 샘플로 시작해도 되나요?

연구소 샘플로 하는 초기 선별은 큰 문제를 더 일찍 잡아낼 수 있습니다. 하지만 근거로 삼을 안정성 데이터는 생산과 같은 방식으로 만들어 최종 용기에 담은 시료에서 나와야 합니다. 공정이 제품을 바꾸므로, 연구소 샘플은 소비자가 받는 배치를 대표하지 못할 수 있습니다.

안정성 시험에 쓰는 배치를 처방 승인과 용기 확정 뒤에 만드는 이유 가운데 하나가 이것이고, 안정성 시험 안내에서 그 순서를 설명합니다.