비누화 값 계산기 | 무료 비누 제조 도구

비누화값 계산기란 무엇인가?

비누화값 계산기는 비누 제조에 사용하는 오일 또는 지방 혼합물의 비누화값(SAP 값)을 계산합니다. 레시피에 들어가는 각 오일의 중량을 입력하면 지방과 완전히 반응하는 데 필요한 잿물이라고도 하는 강알칼리인 수산화칼륨(KOH)의 가중평균량을 반환합니다.

비누화값이란 무엇인가?

비누화값은 특정 지방 또는 오일 한 그램을 완전히 비누화하는 데 필요한 KOH의 밀리그램 수입니다. 비누화는 지방과 알칼리가 반응하여 비누와 글리세린을 생성하는 화학 반응입니다.

오일은 서로 다른 지방산으로 이루어져 있으므로 각각 고유한 비누화값을 가집니다. 코코넛 오일처럼 더 짧은 지방산 사슬로 이루어진 오일은 올리브 오일처럼 더 긴 사슬로 이루어진 오일보다 1g당 더 많은 분자를 포함합니다. 1g당 분자 수가 많을수록 더 많은 잿물이 필요하므로 코코넛 오일의 비누화값(260 mg KOH/g)이 올리브 오일(190 mg KOH/g)보다 높습니다.

비누 제조자는 비누화값을 사용하여 레시피에 필요한 잿물의 양을 정확히 계산합니다. 잿물이 너무 적으면 비누에 기름기가 남고 쉽게 상합니다. 잿물이 너무 많으면 자극성이 강하고 부식성이 있어 피부를 자극할 수 있는 비누가 됩니다.

비누화값 공식

레시피에 여러 오일을 혼합하는 경우, 혼합물의 비누화값은 레시피에 들어간 각 오일의 양을 가중치로 적용한 가중평균입니다.

$S = \frac{\sum (w \times v)}{W}$

S는 혼합물의 비누화값, w는 한 오일의 중량, v는 해당 오일 자체의 비누화값, W는 모든 오일의 총중량이다.

Σ는 ‘합계’를 뜻합니다. 각 오일의 중량에 해당 오일의 SAP 값을 곱하고, 그 곱을 모두 더한 다음 전체 오일의 합산 중량으로 나눕니다.

풀이 예시

한 레시피에 코코넛 오일 400 g(260 mg KOH/g), 올리브 오일 300 g(190 mg KOH/g), 시어버터 300 g(180 mg KOH/g)가 들어 있다고 합시다.

비누화값 = 215,000 ÷ 1,000 = 215 mg KOH/g입니다.

이는 전체 레시피에서 오일 한 그램마다 KOH 215 mg이 필요하며, 오일 1,000 g 전체에는 KOH 215 g이 필요하다는 뜻입니다(1,000 g × 215 mg/g ÷ 1,000).

일반적인 오일과 지방의 비누화값

아래 표에는 오일 한 그램당 mg KOH 단위로 표시한 표준 비누화값이 나와 있습니다.

실제 오일의 값은 재배 지역, 수확 시기, 가공 방식에 따라 조금씩 달라지므로 실험실에서 측정한 값은 이러한 표준값과 몇 퍼센트 정도 차이가 날 수 있습니다. 이 목록에 없는 오일이 필요한 비누 제조자는 공급업체의 데이터시트에 있는 사용자 지정 비누화값을 입력할 수 있습니다. 사용자 지정 입력란에는 0부터 500 mg KOH/g까지 입력할 수 있습니다.

계산기에 표시되는 내용

계산기는 혼합물의 비누화값을 mg KOH/g 단위로 소수점 둘째 자리까지 반올림하여 표시하고, 계산에 사용한 오일의 총중량도 보여 줍니다. 또한 각 오일의 중량에 비누화값을 곱한 값도 표시하므로, 그 합계를 총중량으로 나눈 결과를 직접 확인할 수 있습니다.

계산기가 해당 오일의 비누화값을 알아야만 행이 계산에 포함됩니다. 사용자 지정 오일의 값 입력란이 비어 있으면 해당 오일은 총중량과 평균에서 모두 제외되며, 값을 입력할 때까지 입력란에 필수 표시가 나타납니다.

KOH 값을 NaOH 값으로 변환하기

고형 비누는 보통 수산화칼륨 대신 수산화나트륨(NaOH)으로 만들고, 액상 비누는 KOH로 만듭니다. NaOH는 KOH보다 분자가 가벼우므로 같은 반응에 필요한 양이 더 적습니다. KOH 비누화값을 이에 대응하는 NaOH 값으로 변환하려면 0.713을 곱합니다.

$N = K \times 0.713$

N은 NaOH 값이고 K는 KOH 값이다.

위의 215 mg KOH/g 예에서 이에 대응하는 NaOH 값은 215 × 0.713 ≈ 153.3 mg NaOH/g입니다.

슈퍼팻 고려

대부분의 비누 레시피는 100%의 비누화율로 설정되지 않습니다. 비누 제조자는 완성된 비누에 반응하지 않은 오일이 조금 남아 보습 효과를 내도록 계산된 잿물 양의 5%에서 8%를 차감하는 경우가 많으며, 이러한 방식을 ‘슈퍼팻’이라고 합니다. 슈퍼팻 비율을 적용하려면 계산된 잿물 중량을 해당 비율만큼 줄입니다. 슈퍼팻 5%에서 잿물 150 g을 사용하도록 한 레시피라면 실제로는 142.5 g을 사용합니다(150 g × 0.95).

자주 묻는 질문

잘못된 비누화값을 사용하면 어떻게 되는가?

잿물 중량은 비누화값을 기준으로 계산하므로, 오류가 그대로 이어집니다. 값이 너무 낮으면 잿물이 너무 적게 계산되어 비누에 반응하지 않은 오일이 남고, 비누가 물러지며 더 빨리 상합니다. 값이 너무 높으면 잿물이 지나치게 많이 계산되어 남은 알칼리가 피부에 화상을 입힐 수 있습니다.

코코넛 오일의 비누화값이 올리브 오일보다 높은 이유는 무엇인가?

코코넛 오일에는 탄소 원자 12개로 이루어진 비교적 짧은 사슬의 라우르산이 풍부합니다. 사슬이 짧을수록 분자가 가벼우므로 1g에 더 많은 분자가 들어가며, 각 분자에는 그에 해당하는 잿물이 필요합니다. 올리브 오일은 주로 18개의 탄소로 이루어진 사슬인 올레산이므로 1g에 들어가는 분자 수가 적고 필요한 잿물도 적습니다.

목록에 없는 사용자 지정 오일을 추가할 수 있는가?

가능합니다. 사용자 지정 오일 옵션을 사용하여 비누화값을 직접 입력하면 됩니다. 흔하지 않은 오일의 비누화값은 대개 오일 공급업체나 비누 제조 참고표에서 확인할 수 있습니다.

계산된 값은 저온법 비누와 고온법 비누 모두에 적용할 수 있습니까?

가능합니다. 비누화값은 오일의 지방산 구성에만 좌우되며 혼합물의 온도나 반응 시간에는 좌우되지 않으므로, 같은 값이 저온법, 고온법, 액상 비누 레시피에 모두 적용됩니다.

온도가 오일의 비누화값을 바꾸는가?

아닙니다. 비누화값은 오일의 지방산 조성이 지닌 고정된 특성입니다. 온도는 반응 속도를 바꾸지만 반응에 필요한 잿물의 양은 바꾸지 않습니다.