셀리턴 기술 연구소

LED 광원을 활용한 신기술, 신사업, 신서비스 창출 모델로서 홈 뷰티 시장이 급성장하고 있다. 최근 전문 케어 관리에 대하여 경제적, 시간적 부담을 느끼는 소비자들이 집에서도 쉽게 피부를 관리할 수 있는 ‘'홈 뷰티가 부상하면서 시간과 비용, 장소의 구애 없이 원하는 시간에 자유롭게 관리할 수 있는 뷰티 디바이스 시장이 급성장하고 있다. 초창기 진동 파운데이션, 젤 네일 램프 등 단순 도구 수준이었던 뷰티 디바이스는, 음파 진동 기술, 미세전류, (), 레이저 등 피부과에서 사용되는 기술을 집으로 옮겨오는 수준으로 발전하고 있다.

업계에서는 지난해 국내 홈 뷰티 기기 시장 규모를 약 4500억 원으로 추산하고 있다. 세계 홈 뷰티 기기 시장도 매년 10%대의 성장세를 유지하고 있다. 2017년 기준 세계 홈 뷰티 기기 시장 규모는 약 5조 원에 이른다.

현재 국내 뷰티 디바이스 시장의 규모는 지난해 기준 6700억 원대로 추정된다. 고령화, 대기오염, 미세먼지 증가 등 다양한 환경 요인이 증가함에 따라 뷰티 디바이스 시장도 점점 확대될 전망이다.

이같은 뷰티 디바이스 시장에서 두각을 나타내는 것은 이다. 적당한 일조량이 우울증을 예방하듯, 빛으로 피부를 활성시키는 원리이다. 일정한 파장의 빛(광자)이 세포에 흡수되면 세포의 대사 활동을 촉진하는 에너지원인 ATP(아데노신 3 인산)의 합성을 증가시켜 피부세포의 활성화를 돕는 역할이 가능하다.

이같은 라이트 테라피(Light Therapy)는 원래 화상 환자의 피부 재생이나 미숙아의 피부조직 형성을 돕는 등 치료목적으로 사용됐지만, 최근 들어 뷰티 케어로 활용도가 높아졌다. 특히 세포의 대사 활동이 느려지는 30대 이후의 안티에이징 기술로 선호되고 있다. 이 기술의 핵심은 바로 LED에 있다. 기본적으로 발광다이오드(LED) 불빛의 파장을 이용하는 방식이다. LED 모듈 기술을 통해 피부에 좋은 특정 파장의 빛을 필요에 따라 사용이 가능한 것이다. 그동안 단순한 조명기구로서 여겨졌던 LED는 어떻게 차세대 뷰티 디바이스의 핵심기술로서 존재가치가 확대되고 급부상할 수 있었을까.

최근 LED는 조명에서 미용, 의료기기 등으로 빠르게 영역을 넓혀가고 있다. 미국을 비롯한 해외에서는 이미 LED를 활용하여 파생되는 신규사업 발굴을 위한 다양한 노력을 확대하고 있다.

미국 항공우주국(NASA)1999LED를 피부나 근육에 조사하면 평소보다 3배 정도 빨리 성장한다는 연구결과를 발표했다. LED는 전류를 흘려주면 빛을 내는 반도체다. 자외선(파장범위 400nm 이하)과 적외선(700nm 이상), 가시광선(380nm~800nm) 등 모든 빛을 낼 수 있기 때문에 피부미용이나 의료에도 접목하고 있다. 실제 미국은 식품의약국FDALED 광 치료기’(가시광선, 근적외선 영역)를 승인한 이후 피부질환 치료에 LED사용이 보편화되어 있다.

표1. LED 파장별 질환 치료 적용 출처 : 단국대학교 의과대학 의과학교실, 단국대학교 의학 레이저연구센터
표1. LED 파장별 질환 치료 적용 출처 : 단국대학교 의과대학 의과학교실, 단국대학교 의학 레이저연구센터

한국전자통신연구원ETRI피부질환 치료용 LED 치료기논문에 따르면, LED 광원을 피부에 조사할 경우 콜라겐과 엘라스틴의 생성이 촉진된다. 이는 주름 발생을 억제해 피부가 촉촉하게 탄력을 유지하도록 돕는다. 이는 LED 광선요법(phototherapy)으로 불린다. 특히 청색 LED 광을 피부에 조사하면 여드름의 발생 원인이 되는 박테리아를 소멸시키면서 염증을 가라앉히는 효과는 이미 증명되었다. 여드름치료에는 415 나노미터(nm) 대역의 피부질환 LED 치료기가 쓰인다.

, LED 광원을 이용한 의학적 치료는 치유(healing)와 염증 발생의 억제 특성, 화장품의 흡수율을 높이는 매개체의 역할로 설명될 수 있는데, LED 광원을 이용한 뷰티 디바이스는 염증 유발자의 역반응에 의한 병변을 제거하는 방법을 통해 가능하다.

이같은 원리를 접목시킨 제품이 바로 LED 마스크이다. LED 마스크는 빛이 피부내에서 생화학적 반응을 촉진하는 원리를 이용해 손상된 피부를 치료하는 광선요법을 사용한 제품이다. 특정파장의 LED 광원을 피부에 조사하면 조직이나 눈의 손상 없이 소염, 진통, 항알레르기, 국소부위 혈액순환 촉진 등 다양한 효과를 낸다. 또한, 콜라겐과 엘라스틴의 생성을 촉진해 피부 탄력이 생기고 주름이 생기는 것을 막아준다.

여기서의 핵심 기술력은 LED 광원을 피부에 얼마나 깊이 침투시키느냐와 함께 빛의 출력을 피부 특성에 맞춰 제대로 조절했는가이다. 단순히 LED를 피부에 조사한 것만으로는 주름개선이나 여드름치료 등의 효과를 기대하기는 힘들다.

예를 들어, 400nm에 달하는 파장광은 1미리미터() 이하로 투과된다. 514nm 파장광은 0.5~2에 투과되며, 630nm1~6까지 투과범위가 내려간 것으로 나타난다.

특히 세포와 세포조직은 각각의 고유한 빛의 파장을 흡수하는 특성을 갖고있기 때문에 빛이 목적하는 진피층의 세포와 세포조직까지 전달될 수 있는 파장을 선정하는 것이 중요하다.

조직 세포 구성물의 선택적 흡수파장
표2. 조직 세포 구성물의 선택적 흡수파장

2004년 과학저널인 광화학 및 광생물학에 따르면 건강하지 않은 상태의 세포조직은 건강한 세포조직에 비해 보다 빨리 LED 광원에 반응한다고 발표했다. 다시 말해서, 피부 상태가 좋지 않을수록 효과가 뛰어나다는 의미이기도 하며, 모두에게 보편적 효과의 기준이 적용되기는 어렵다는 해석으로 볼 수 있다. 그러므로 피부에 다양한 개선 효과들은 세포조직의 건강상태에 따라 LED 광원에 반응하는 속도의 차가 있기에, 자신의 피부상태에 따른 케어가 무엇보다 중요하다.

 

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