안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
치아의 가장 바깥 부분인 법랑질은 주로 하이드록시아파타이트라는 무기질 결정으로 이루어져 있습니다. 이 성분은 평상시 치아를 단단하게 유지해주지만, 입안의 박테리아가 당분을 분해하며 내뿜는 산성 물질에 노출되면 결정 구조가 해체되면서 칼슘과 인산염 이온이 빠져나가는 탈회 현상을 겪게 됩니다. 이때 불소 이온이 투입되면 치아 표면에서 법랑질의 구조를 더욱 강력하게 개조하는 무기 화학 반응이 일어납니다.
불소 이온은 하이드록시아파타이트 격자 구조 내에 존재하는 수산화 이온의 자리를 대신하여 결합하는 특성이 있습니다. 수산화 이온보다 크기가 작고 전기음성도가 강한 불소가 그 자리를 차지하면, 치아의 결정 구조는 플루오르아파타이트라는 더욱 안정적이고 치밀한 조직으로 변하게 됩니다. 이렇게 형성된 새로운 결합 구조는 물리적으로 더 단단할 뿐만 아니라 화학적으로도 산에 저항하는 힘인 내산성이 비약적으로 높아집니다.
일반적인 치아 성분이 산도 pH 5.5 부근에서 녹기 시작하는 것과 달리, 불소와 반응해 만들어진 표면은 pH 4.5 수준의 강한 산성 환경에서도 쉽게 부식되지 않고 견뎌냅니다. 즉, 불소는 단순히 치아 겉면을 코팅하는 수준을 넘어 치아를 구성하는 무기질 성분 자체를 산에 강한 구조로 재탄생시킴으로써 충치의 진행을 막고 치아 손상을 근본적으로 방어하는 역할을 합니다.