‘IFSCC 2023’ 논문 리뷰 <3>

Rethinking Beauty - Rediscovering Skin Beauty

김지영 아모레퍼시픽 스킨케어2 Lab, 연구원
김지영 아모레퍼시픽 스킨케어2 Lab, 연구원

연구 동향 

개인 맞춤형 스킨케어 개발을 위한 새로운 시도들이 소개되었다. 

Lisboa대학은 3D 프린팅을 사용해 하이드로겔 기반 스킨케어 마스크의 디자인을 개인 맞춤하여 보습 효능을 검증했다. 이 연구에 따르면 마스크의 하이드로겔 구조가 수분 함량과 경피 수분 손실에 영향을 미치며, 폐색 패치는 4시간 사용 후 수분 함량을 108.85% 증가시키고 다공성 패치는 경피 수분 손실을 9.96% 감소시키는 것으로 나타났다. 

HelloBiom은 개인 맞춤형 스킨케어 개발을 위한 지표로 C. 아크네스 수치를 활용하는 한편 마이크로바이옴 프로파일링에 따라 개인별 피부 정보를 분류했다. 얼굴 이외 다른 신체 부위로 분석범위를 확장하면 마이크로바이옴 클러스터링을 적용하여 더 다양한 유형의 제품 개발에 적용할 수 있을 것으로 생각된다. 

KOSÉ는 projector와 depth sensor camera를 활용해 고객의 실제 얼굴에 메이크업을 투영할 수 있는 projection mapping 기술을 개발하여 가상 메이크업이 가능하도록 했다. 이 시스템을 사용하면 연령, 성별, 피부색, 배경에 관계없이 소비자 개개인에게 꼭 맞는 다양한 메이크업 스타일을 탐색할 수 있다. 

 

1) A step forward in Personalizing Beauty: the effect of 3D-printed skincare masks' design on hydration performance

Bom, Sara1, Research Institute for Medicines(iMed.ULisboa), Faculty of Pharmacy, Universidade de Lisboa, Portugal

3D 프린팅을 통해 개인의 필요에 따라 스킨케어 제품을 맞춤화 할 수 있는 기능을 제공하는 등 화장품 업계에서 개인 맞춤형 뷰티가 부상하고 있다. 따라서 이 연구는 하이드로겔 기반 스킨케어 마스크의 수분 공급 성능을 맞춤화하기 위해 프린팅 디자인 설정을 개인화 기능으로 사용하는 것에 대한 관련성 입증을 목표로 했다.

3중 젤라틴 기반 하이드로겔 패치는 압출 기반 3D 프린터(Allevi2, Allevi, 미국)로 인쇄했다. 패치 디자인이 수분 공급 성능에 미치는 영향을 평가하기 위해 건강한 지원자(n=10)의 팔뚝 안쪽에 무폐색 상태(4시간)와 폐색 상태(24시간, 플라스틱 폐색 스트레스 테스트, POST)에서 폐색 및 다공성 패치를 적용했다. 수분 및 경피 수분 손실(TEWL)은 각각 Corneometer®CM 825 및 Tewameter®TM 300 장치를 사용하여 평가했다. 

그림 1. 패치 디자인이 수분 공급 성능에 미치는 영향(지원자 10명). (A)수분 변화(%) (B)TEWL 변화(%)
그림 1. 패치 디자인이 수분 공급 성능에 미치는 영향(지원자 10명). (A)수분 변화(%) (B)TEWL 변화(%)

이 실험에서 얻은 데이터에 따르면, 폐색 패치는 수분 함량을 108.85% 증가시킨 반면 다공성 패치는 수분 함량을 45.38% 증가시켰다. TEWL 결과는 폐색 패치가 더 높은 변동폭을 보인 반면, 다공성 패치는 4시간 후 TEWL이 9.96% 감소했다. POST 분석 결과 다공성 패치가 피부 표면에 더 많은 양의 수분을 유지한 것으로 나타났다. 전반적으로 마스크의 내부 구조는 수분 공급 성능에 영향을 미치며, 이는 디자인에 의해 유도된 피부 폐색 정도와 관련이 있을 수 있다.

 

2) Redefining the Skin Type: Microbiome-based Segmentation for Efficient Product Development and Personalization 

Park, Haryung Grace, HelloBiome, ELSI Skin Health Inc, San Francisco California, USA 

객관적인 측정 없이 스스로 문답하는 정보에만 의존할 경우 잘못된 솔루션을 선택할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 323개의 이마 샘플에서 종 수준 해상도의 박테리아 및 곰팡이 마이크로바이옴 데이터를 계층적 클러스터링하고 이 클러스터를 피부 건강, 연령, 성별, 라이프스타일에 대한 자가 보고 데이터와 연결했다. 그 결과, 큐티박테리움 여드름균이 다양한 얼굴 피부 프로필 간의 차이의 주요 원인인 것으로 밝혀졌다. 큐티박테리움 아크네스가 80% 이상인 클러스터는 샘플의 대부분(63%)을 차지했으며 지성 피부와 관련이 있었다. C.아크네스가 더 적은 클러스터는 코리네박테리움 크로펜스테티(Corynebacterium kroppenstedtii)와 같은 다른 분류군에 의해 지배되었으며, 특히 40대 이상의 건조하고 민감한 피부 유형과 관련이 있었다. 전반적으로 이 연구는 개인 맞춤형 스킨케어 개발을 위한 새롭고 가치 있는 지표로서 C.아크네스 수치를 강조한다. 또한, 이번 연구는 특히 표적화된 접근 방식으로는 고유한 미생물을 간과할 수 있다는 점과 자가 보고 피부 정보의 분류를 개선하기 위해 비표적 마이크로바이옴 프로파일링을 적용하는 것의 가치를 강조한다. 향후 연구 방향에는 다른 신체 부위로 분석을 확장하여 마이크로바이옴 클러스터링의 폭넓은 적용 가능성을 모색하는 것이 포함된다. 

그림 2. 클러스터별로 그룹화된 323개의 피부 이마 마이크로바이옴 샘플의 박테리아 구성. 계층적 클러스터링으로 식별된 클러스터에 대해 데이터 세트에서 가장 풍부한 상위 20개 박테리아 종의 상대적 풍부도가 색상으로 표시되어 있다. 가장 풍부한 상위 20개 종에 속하지 않는 모든 종은 ‘기타’로 그룹화된다. Cutibacterium acnes는 진한 보라색으로 표시되고Corynebacterium kroppenstedtii는 마젠타색으로 표시된다.
그림 2. 클러스터별로 그룹화된 323개의 피부 이마 마이크로바이옴 샘플의 박테리아 구성. 계층적 클러스터링으로 식별된 클러스터에 대해 데이터 세트에서 가장 풍부한 상위 20개 박테리아 종의 상대적 풍부도가 색상으로 표시되어 있다. 가장 풍부한 상위 20개 종에 속하지 않는 모든 종은 ‘기타’로 그룹화된다. Cutibacterium acnes는 진한 보라색으로 표시되고Corynebacterium kroppenstedtii는 마젠타색으로 표시된다.

 

3) Rediscovering your own beauty through a highly realistic 3D digital makeup system based on projection mapping technology. 

Nao Tsurumi, KOSÉ Corporation, Tokyo, Japan 

메이크업의 본질은 색을 즐기고 자신만의 아름다움을 찾는 것이다. 다양한 스타일을 탐색하고 이상적인 메이크업 계획을 찾기 위해 빠른 트라이온 서비스가 인기를 끌고 있다. 기존의 AR 메이크업 시뮬레이터는 2D 이미징을 사용해 빠르고 쉽게 사용할 수 있었다. 하지만 일반적으로 몰입감이 부족하고 메이크업과 개인의 얼굴이 잘 어울리는지 정확하게 판단하기 어렵다. 이 연구에서는 프로젝션 맵핑을 활용한 혁신적인 혼합 현실(MR) 메이크업 시스템을 제안한다. 먼저 얼굴인식 프로세스를 최적화하고 초고속 프로젝션 장치를 활용해 지연 없는 프로젝션을 구현했다. 그 결과 처리 시간이 놀랍게도 사람 눈의 인식 한계와 일치하는 5.99ms로 나타났다. 둘째, 전 세계 다양한 피부 톤에 적용할 수 있는 피부 톤 클러스터링 기반의 고정확도 색 재현 모델을 개발했다. 실제 메이크업과 구분할 수 없을 정도의 색 재현력을 보여주었다. 몰입형 원탭 메이크업 시스템의 실험 결과, 나이, 성별, 피부 톤 등 다양한 배경을 가진 사람들이 자신의 아름다움을 표현하고 공유하는 새로운 방법을 찾을 수 있는 것으로 나타났다. 

그림 3. A)개발 시스템 개요. B)이미지 처리 개요.
그림 3. A)개발 시스템 개요. B)이미지 처리 개요.
그림 4. A)실제 메이크업(사진 위)과 투영 메이크업(사진 아래)의 비교. 두 사진 모두 아이섀도, 블러셔, 립스틱을 바르고 있다. B)복잡한 메이크업 패턴을 위한 이미지 프로젝션
그림 4. A)실제 메이크업(사진 위)과 투영 메이크업(사진 아래)의 비교. 두 사진 모두 아이섀도, 블러셔, 립스틱을 바르고 있다. B)복잡한 메이크업 패턴을 위한 이미지 프로젝션

 

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