치과영역의 천연물특집 (16)

한천(寒天; Agar-Agar)

-Agar의 원료인 우뭇가사리(영문명 Gelidium amansii, Gelidium elegans)-

우뭇가사리(학명: Gelidium amansii)란 우뭇가사리과에 속하는 해조류의 하나로써 주로 한천(Agar) 주원료로 이용되는 바닷말을 지칭한다.

우뭇가사리는 Gelidium elegans(LAMOUROUX) LAMOUROUX와 Beckerella, Pterocladia, Acanthopeltis, Gelidiella 등을 총칭하는데 이들은 모두 홍조류(紅藻類)에 속한다.

우리나라 전역의 해안에 분포하다 보니 우무, 천초, 까사리, 우미 등 지역에 따라 불리는 이름도 다양하다 우리나라 연해를 비롯하여 일본, 인도양, 대서양연안 등에 저조선(低潮線) 하부쯤 되는 깊이 20m쯤의 바위에 착생(着生)한다.

우뭇가사리는 줄기와 잔가지로 이뤄진 나뭇가지 모양을 하고 있는 여러해살이 해초인데 암수의 배우체가 따로 있고 유성생식으로 과포자를 만든다. 여름번식기가 지나면 본체의 상부는 녹아 없어지고 하부만 남아 있다가 다음해 봄에 다시 새싹이 자라난다. 동해안, 남해안과 서해의 바깥 도서에 분포하나 동해남부 연안의 것이 품질도 좋고 생산량도 가장 많다.

바다 속 바위에 붙어 자라는데 바깥쪽의 깊은 바다에 면하고 바닥이 모래로 되어 있으며 해수의 소통이 잘되는 곳에 주로 서식한다. 우뭇가사리로 만든 한천은 난소화성 복합다당류로 식이섬유소가 풍부하고 칼로리가 낮아 최근 다이어트용 ‘웰빙식품’으로 각광받고 있다.

한천의 원료가 되는, 우뭇가사리 등을 끓여서 식혀 만든 끈끈한 물질을 우무(영어: Ceylon Moss)라 한다. 한천(Agar)은 우무를 농축시킨 상태로 젤라틴과 비슷한 물성을 가진 투명체이며 우무묵 또는 한천이라고 하여 식용이나 공업재료, 치과용 인상재 등으로 사용한다.

치과영역에서 가장 역사가 오래된 전통인상재인 Agar는 따뜻한 물에 잘 녹고 식으면 투명하고 말랑말랑해지는 탄성물질이다. Agar의 주성분은 물론 한천이지만 양적으로는 전체 비중의 15%에 지나지 않으며 80%이상은 수분이 차지한다. Agar는 80도 이상에서 녹고 35도 이하에서 굳기 시작하므로 열을 가해 연화시켜 40도 전후로 보관한 Agar를 Impression Tray에 담아 구강에 적용하고 냉각수를 순환시키면 정확한 인상채득이 가능하다.

일본에서는 이미 1300여 년 전인 나라시대(奈良時代, 710∼794)부터 우무로 한천을 만드는 방법을 개발하여 식품과 공업용으로 널리 사용해왔다. 따라서 2차 대전 직전까지 Agar의 원료인 한천은 거의 일본만의 세계적 수출품이었다.

그러나 태평양전쟁의 시발점인 일본의 진주만 공습을 계기로 미국을 비롯한 서방세계에서 중요한 치과인상재로 사용되던 Agar의 공급이 일시에 중단되었다. 그리하여 마치 1차 세계대전 중 독일에서 치과재료중 하나인 ‘Camphor’의 경우 그랬던 것처럼 적절한 대체물질을 궁여지책으로 찾기 시작했는데 그 결과 개발된 것이 석고를 주성분으로 한 ‘Alginate’이다.

‘Alginate’는 ‘Agar’에 비해서 쉽게 건조되고 수축이 일어나는 등 몇 가지 단점이 있긴 하지만 사용이 간편하고 어느 정도의 정밀성을 갖고 있으며 인상채득 부위에 습기가 있어도 부정확한 인상의 원인이 되지 않는 등의 장점도 있어 2차 대전이후 널리 사용되고 있다.

우뭇가사리는 주로 5월부터 10월에 걸쳐 채취한다. 해녀가 바다 속으로 잠수하여 낫으로 잘라 내거나 배 위에서 채취기구와 그물을 내려서 바다 밑을 훑어내어 얻는다. 채취한 해초는 종류별로 가려낸 다음에 민물로 씻어 소금기를 빼내고 붉은색이 없어져서 백색이 될 때까지 햇볕에 말린다. 이것을 솥에 넣고 눅진눅진해질 때까지 삶아서 거르거나 주머니에 넣고 짜내어 냉각시키면 고체화하는데 이것이 우무이다. 우무에 대한 기록은 우리나라의 옛 문헌에서는 ‘허균’이 쓴 『도문대작睹聞大爵』에서 나온다. 즉 “우뭇가사리를 끓여서 용해시킨 후 차게 식히면 묵처럼 엉긴다. 이것을 우무(牛毛)라고 한다.” 라고 기술되어 있다.

한천(寒天)의 어원은 추운겨울, 하늘의 차가운 기운으로 만든 것이란 의미를 지니고 있다. 그 뜻을 풀어보면 한천을 만들 때 날씨와 기온이 중요한 탓에 하늘이 허락해야 만들 수 있다는 것이다. 우무가 한천으로 변하면 탄수화물 비중이 100ｇ당 75ｇ으로 늘어난다.

이처럼 한천은 우무를 저온에서 동결과 해동을 반복하면서 건조해 자연적으로 만들 수도 있고, 기계적 압착, 탈수와 열풍건조를 거쳐 만들 수도 있다. 한천을 분말로 만들면 부피가 줄어들어 저장하기도 좋다.

우뭇가사리는 100g당 45kcal에 불과한 초저열량 다이어트 식품이다. 영양성분은 단백질(4.2g), 지질(0.2g), 탄수화물(21.5g), 식이섬유(1.07g)등이다. 그밖에 칼슘과 철분이 풍부하고, 비타민 B2와 비타민 C도 함유돼 있으며 요오드와·칼륨 등의 함량도 풍부하다.

탄수화물 성분은 주로 ‘카라기난(carrageenan)’과 알긴산‘(alginic acid)’인데 이들 다당류는 중성다당류인 ‘아가로오스(agarose)’70%와 산성다당류인 ‘아가로펙틴(agaropectin)’30%로 구성된다. 특히 열량은 적으면서도 포만감을 주는 식이섬유가 많아 배변을 돕고 변비에도 효과가 있으며 미네랄과 요오드, 칼륨 등이 많이 함유되어 있어서 고혈압의 원인이 되는 유해한 나트륨을 체외로 배출시킴으로써 피를 맑게 하고 혈액순환과 신진대사를 활발하게 해 주는 효과도 있다. 또한 요오드의 함량이 풍부하여 중금속을 배출시키고 혈중 콜레스테롤을 줄여주며 갑상선 기능을 개선한다.

물과의 친화성이 좋아 수분을 일정한 형태로 유지하는 능력이 크기 때문에 푸딩이나 젤리 등 탄력성이 있는 기호품은 물론 빵이나 각종과자, 아이스크림을 비롯한 유제품이나·청량음료와 같은 많은 가공식품에 안정제로 들어간다. 뿐만 아니라 세균의 작용에 의해 잘 분해되지 않고 응고력이 강하기 때문에 세균배양용으로도 널리 쓰인다.

한천을 비롯한 해조류를 활용한 식품이나 약품에 대한 연구 및 신기술은 세계적 관심 속에 지속적으로 발전하고 있으며 이에 따른 산업시장도 앞으로 크게 확대될 것으로 보인다.