코아-쉘 마이크로캡슐로 기능성 샴푸 개발

서미영 로레알코리아 케라스타즈^KERA-STASE Sr. KERA Business Partner가 한남대학교 코스메틱사이언스학과에서 탈모방지용 기능성 샴푸의 제조 및 특성 평가를 연구해 지난 2월 박사학위(지도교수 최성호)를 받았다. 이 논문은 기능성 마이크로캡슐을 제조하고 이 마이크로캡슐을 이용해 탈모방지용 기능성 샴푸를 제조하고 탈모방지 기능성 효과를 평가하는 것이다. 논문명은 ‘코아-쉘 마이크로캡슐을 이용한 기능성 샴푸의 제조 및 응용^{Preparation and Application of the Functionalized Shampoo with the Core-Shell Microcapsules}.’ 

서미영 박사에게 이번 논문의 연구 내용을 들었다. 이번 인터뷰에서 그는 “고령화 시대를 맞이해 미적인 욕구와 함께 오랜 사회활동으로 인한 스트레스와 피로도가 높아지고 있고 펌, 염색 주기가 길어지고 있어 단순히 컷트와 화학 시술만으로는 수많은 헤어살롱에서의 경쟁력이 떨어질 수 밖에 없기 때문에 앞으로 헤드스파 시장은 무궁무진한 가능성을 가지고 더욱 활성화 되리라고 생각하고 있습니다. 이런 시대적 배경에 따라 헤드스파 관련 인재 육성 및 관련 제품 개발을 위해 더욱 노력하겠습니다”라고 밝혔다.

Q. 박사 학위 취득을 축하합니다. 이번 논문에 대해 소개해 주세요

현대사회의 발전으로 수명이 늘어나고 개인의 사회활동 기간이 증가함에 따라 외모 관리에 대한 관심 역시 높아지고 있는 추세입니다. 탈모는 사회 생활을 하는 데 있어 자존감이 낮아지게 하고 탈모로 인한 외모 변화에 대해 불안감이 높아지는 요인이 되어 탈모 예방 및 관리를 위한 제품의 수요가 증가하고 있습니다. 따라서 일상 생활에서 손쉽게 활용할 수 있는 샴푸에 기능성 첨가제를 넣어 세정과 동시에 탈모를 예방하고 두피 관리에 도움이 될 수 있는 제품을 개발하고자 했습니다. (보건의료빅데이터개방시스템의 연도별 탈모 인구수 변화 현황(2017~2021)에 따르면, 2017년 기준 21만5000명에서 2021년 24만2000명으로 최근 5년 사이 11% 증가했고, 매년 증가하고 있다. 하지만 탈모 관련 업계는 의료 기관을 찾지 않는 잠재적 질환자를 포함하면 실질적인 국내 탈모 인구수는 1000만명에 이를것으로 예상한다. 즉, 국민 5명 중 1명이 탈모로 인해 고민하고 있다고 볼 수 있다. 한국과학기술정보원의 2019년 자료에 따르면, 국내 탈모관리나 치료 관련 시장 규모는 최근 10년 동안 4배 이상 급증해 2015년 기준으로 약 4조원 규모를 형성한 것으로 추정된다.) 

Q. 연구와 직장생활을 병행하려면 무척 힘들었겠네요.

오랜 기간 직장생활을 하면서 학업을 병행 하다 보니 실험하는데 시간적 제약이 있었고 실험이 서투르다 보니 실험 횟수와 실패 사례가 많았지만 최성호 교수님의 지도와 후배 박사인 오민석 선생님의 조언으로 실험을 잘 마무리 할 수 있었습니다. 실험에 사용된 주재료를 선정하는데 있어 좀 더 다양한 유효성분들을 이용하여 마이크로캡슐을 만들어 보고 싶었지만 캡슐화하고 안정성까지 유지되는 것들을 찾아내는데 어려움이 있었습니다. (서 박사는 석사 졸업후 10여년이 지나 박사 학위 과정을 공부했다)

Q. 이번 연구에 주목한 이유가 궁금합니다. 

2001년 로레알에 입사해 20여년이 넘는 시간 동안 헤어 케어 브랜드 ‘케라스타즈^KERASTSE’에서 세일즈와 교육을 진행하고 있습니다. 헤어는 단순한 모발이 아닌 정체성과 자신감을 표현하는 강력한 언어라는 모토로 퍼스널 케어의 중요성을 알리는 브랜드에서 근무를 하다 보니 자연스럽게 두피관리에 도움이 되는 제품 개발에 욕심이 생기게 되었습니다. 지도 교수님이신 최성호 교수님께서 기능성 샴푸에 대한 아이디어에 도움을 주셨고 보통 탈모인 중 남성형 탈모인이 두피에 열감이 많은 것에 착안을 해서 두피열을 내리는 멘톨^Menthol과 항염, 항균, 발모에 도움을 주는 시나몬 오일^{Cinnamon Oil}을 이용하여 기능성 샴푸를 개발했습니다. 

Q. 실험은 어떻게 진행했나요? 

첫 번째로 멘톨을 이용하여 에멀전^Emulsion을 만들고 그를 감싸는 Shell-material 조건을 합성고분자와 천연고분자로 각각 다르게 하여 멘톨 마이크로캡슐을 제조했습니다. 두 번째로 시나몬 오일을 이용하여 에멀전을 만들고 Sehll-material은 천연 고분자인 Lecithin을 이용하여 시나몬 오일 마이크로캡슐을 제조했습니다. 마지막으로 멘톨과 시나몬 오일을 포함하는 에멀전에 Shell-material로 천연 고분자인 Lecithin을 이용하여 Menthol & Cinnamon Oil을 포함한 다기능성 마이크로 캡슐을 제조하였습니다.(마이크로캡슐^Microcapsule은 막^Shell 안에 심물질^core을 포함하고 있는 구형 형 태의 미세입자를 말한다. 보통 1~1000㎛의 크기를 갖는다. core 물질에 안료, 염료, 촉 매, 첨가제, 약물 등 다양한 물질을 담 을 수 있어 담지된 물질을 보호할 뿐 아니라 그 물질을 방출해 효과를 발휘 할 수 있다. 마이크로캡슐은 1940년 대 DDS^{drug delivery system}에서 처음 개념이 정립됐다.) 

Q. 실험 결과는 어떻게 나왔나요? 

각 마이크로캡슐을 활용해 기능성 샴푸를 제조하고 특성 평가는 OM^{Optical Microscopy}, SEM^{Scanning Electron Microscopy} , DLS^{DynamicLight Scattering}를 통해 입자 분포도 및 입자의 형태를 확인했습니다. 캡슐의 유무를 파악하고 기능성 샴푸 사용 후 두피진단기를 활용하여 두피의 변화를 관찰하고 적외선카메라를 이용하여 두피 열감의 변화를 측정한 결과 사용전에 비해 두피가 진정되고 열감이 2~3도 내려가는 것을 알 수 있었습니다. 

Q. 이번 박사 학위 논문이 화장품산업에도 도움이 되겠네요. 

멘톨 & 시나몬 오일^{Menthol & Cinna-mon Oil}을 포함한 다기능성 마이크로캡슐을 이용한 다기능성 샴푸는 두피 열감소 및 진정 효과로 두피 관리 및 탈모 완화 효과가 있을것으로 예상합니다. 기능성 샴푸를 제가 직접 사용해보고 또 케라스타즈에서 오랜 기간 근무한 경력을 바탕으로 헤어 케어 시장에서의 기능성 샴푸의 발전 가능성이 높다는 걸 인지하고 있지만 마케팅 측면에서 생각했을 때 수많은 기능성 샴푸와의 경쟁에서 우위를 차지 하는데는 어려움이 있다는 생각이 들었습니다. 따라서 틈새 시장을 공략하고자 마이크로캡슐을 이용한 기능성 첨가제를 개발해서 활용하면 다양한 경로로의 활용이 가능할 수 있기 때문에 좀 더 높은 경쟁력이 생기리라는 확신이 들었습니다. 교수님과 박사 과정중인 후배 오민석 대표가 운영하는 ‘네이처어썸블’과 협업해서 기능성 첨가제를 개발하였고 특허 출원도 진행했습니다. 앞으로 두피 스케일링 제품이나 두피라인 샴푸류 및 두피용 트리트먼트에 기능성 샴푸를 첨가하여 활용도를 높일 수 있으리라 생각되고, 다양한 원료를 활용하여 족용이나 반신욕 시에도 활용이 가능할 겁니다. 

Q. 앞으로 연구 계획이 궁금합니다. 

최근 시나몬 오일을 활용한 식품용 첨가제 샘플도 제작하여 품평중에 있고 향이나 기능에 따른 다양한 기능성 첨가제를 만들어 첨가제의 구성을 다양하게 기획해 볼 예정입니다.