기능성화장품이란 이전의 단순한 피부 보습, 피부 보호의 차원에서 벗어나 피부의 주름개선, 피부의 미백에 도움, 피부를 곱게 태우거나 자외선으로부터 피부를 보호하는데 도움을 주는 제품을 말한다. 넓은 의미에서는 피부 질환이 없는 건강한 사람이 피부의 상태를 건강하게 유지시켜 피부의 이상 및 노화를 지연시키거나 개선할 목적으로 사용하는 물품을 말한다. 그러나 기능성화장품은 의약품과 달리 일정기간 특정한 부위에 사용하지 않고 장기간 지속적으로 인체 전체를 대상으로 사용하는 물품이기 때문에 인체에 대한 부작용이 없어야 한다. 이런 기능성화장품이 200l년 500품목에서 2003년에는 230여 품목으로 증가되었다. 기능성화장품의 개발과 기능성화장품의 범위확대를 위해서는 화장품의 개념이 피부의 손질개념에서 피부노화 방지와 세포부활이라는 적극적인 개념으로 바뀌어야 한다. 이를 위해서는 생명과학과 생명공학기법을 이용한 피부의 생리적 기능, 생체현상 연구, 각종 자극에 대한 피부반응연구 등의 피부기초연구와 관련기술의 극대화를 통하여 고부가가치 원료가 개발되어야 하고 피부장벽을 극복할 수 있는 나노 신소재, 피부 안전성과 효능물질의 제어흡수를 가능하게 하는 전달체의 개발 등이 이루어져야 한다.
기능성화장품이란 이전의 단순한 피부 보습, 피부 보호의 차원에서 벗어나 피부의 주름개선, 피부의 미백에 도움, 피부를 곱게 태우거나 자외선으로부터 피부를 보호하는데 도움을 주는 제품을 말한다. 넓은 의미에서는 피부 질환이 없는 건강한 사람이 피부의 상태를 건강하게 유지시켜 피부의 이상 및 노화를 지연시키거나 개선할 목적으로 사용하는 물품을 말한다. 그러나 기능성화장품은 의약품과 달리 일정기간 특정한 부위에 사용하지 않고 장기간 지속적으로 인체 전체를 대상으로 사용하는 물품이기 때문에 인체에 대한 부작용이 없어야 한다. 이런 기능성화장품이 200l년 500품목에서 2003년에는 230여 품목으로 증가되었다. 기능성화장품의 개발과 기능성화장품의 범위확대를 위해서는 화장품의 개념이 피부의 손질개념에서 피부노화 방지와 세포부활이라는 적극적인 개념으로 바뀌어야 한다. 이를 위해서는 생명과학과 생명공학기법을 이용한 피부의 생리적 기능, 생체현상 연구, 각종 자극에 대한 피부반응연구 등의 피부기초연구와 관련기술의 극대화를 통하여 고부가가치 원료가 개발되어야 하고 피부장벽을 극복할 수 있는 나노 신소재, 피부 안전성과 효능물질의 제어흡수를 가능하게 하는 전달체의 개발 등이 이루어져야 한다.
Cosmeceuticals products we not the products simply for moisturizing and protecting skin but the ones for encouraging to make improvements on wrinkles and helping to whiten, tan, and protect skin against ultraviolet light. In a broader sense, they refer to products with aiming to maintain healthy con...
Cosmeceuticals products we not the products simply for moisturizing and protecting skin but the ones for encouraging to make improvements on wrinkles and helping to whiten, tan, and protect skin against ultraviolet light. In a broader sense, they refer to products with aiming to maintain healthy condition of skin such that skin troubles could be improved or aging of skin could be delayed. However, cosmeceuticals should not have any side effects because they are applied to the whole body for a long period of time differing from medical products which are used on specific areas for a short time. The number of such cosmeceuticals has increased from 500 in 2001 to 2300 in 2003. In order to develop and broaden the scope of cosmeceuticals, the concept of cosmetics needs to be changed from caring skin to delaying aging of the skin and reviving cells. For this purpose, high-valued materials should be developed through basic researches related to the biological function of skin, in vivo experiment and reaction of skin in response to various stimuli using biotechnologies and bioengineering methods. At the same time, it should be proceeded to develop new nano materials for overcoming skin barriers and transfer matericals for helping to absorb effective substances and maintaining stability.
Cosmeceuticals products we not the products simply for moisturizing and protecting skin but the ones for encouraging to make improvements on wrinkles and helping to whiten, tan, and protect skin against ultraviolet light. In a broader sense, they refer to products with aiming to maintain healthy condition of skin such that skin troubles could be improved or aging of skin could be delayed. However, cosmeceuticals should not have any side effects because they are applied to the whole body for a long period of time differing from medical products which are used on specific areas for a short time. The number of such cosmeceuticals has increased from 500 in 2001 to 2300 in 2003. In order to develop and broaden the scope of cosmeceuticals, the concept of cosmetics needs to be changed from caring skin to delaying aging of the skin and reviving cells. For this purpose, high-valued materials should be developed through basic researches related to the biological function of skin, in vivo experiment and reaction of skin in response to various stimuli using biotechnologies and bioengineering methods. At the same time, it should be proceeded to develop new nano materials for overcoming skin barriers and transfer matericals for helping to absorb effective substances and maintaining stability.
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문제 정의
최근 나노수준의 입자들이 지니는 피부흡수 현상이 보고되기 시작하면서, 이와 관련된 다양한 연구들이 활기를 띠고 진행되고 있다. 일반적으로, 나노입자를 이용한 생리 활성물질의 피부전달기술 연구는 최근 화장품시장에서 주요 부분으로 부각되는 "기능성 화장품 개발과 맞물려 있는데, 주로 물리화학적으로 불안정한 생리활성물질을 나노소재를 통하여 안정화하여 효능을 극대화시키고 이러한 안정화된 활성물질을 피부에 흡수시킴과 동시에 그 전달 속도를 조절함으로써 효능을 지속적으로 피부에 전달할 뿐만 아니라 피부 부작용을 최소화하는데 그 기술의 목적이 있다. 즉, 생리활성물질을 10-1,000 nm 수준의 나노 담체에 함입하고, 그 표면성질을 피부특성에 적합하도록 개질함으로서 활성성분만을 선택적으로 피부에 서서히 흡수되도록 하는 특징을 가지고 있다.
근본적인 피부노화의 구조를 밝히는 연구로부터 화장품이 어떻게 피부의 노화를 지연시킬 수 있을까 하는 방법을 연구하는 것이다. 이미 알려진 피부노화의 외적인 요인은 자외선, 공해, 음주, 스트레스, 영양부족 등이 있으며 이들 외적요인에 의한 피부노화를 지연시키기 위한 기본 연구로는 피부보습, 보호, 활력의 세 부분이 있다.
본 연구에서는 국내 기능성화장품에 대한 전반적인 현황 및 신소재 연구개발 과제 도출과 발전전략, 세부핵심 연구추진 예상과제 선정과 추진방법 등을 연구함으로써 기능성화장품의 발전과 화장품 산업이 우리나라 핵심선도 기술산업으로 성장할 수 있는 새로운 전기가 되었으면 한다.
활성성분의 서방화 제제의 경피흡수제로서 의 응용은 그 중요성이 점차 증대되고 있는 실정인데, 현재까지 서방화 제제 기술로서는 콜라겐 마이크로입자, 다공성 마이크로 고분자 입자, 리포좀, solid lipid nano- particles (SLN) 등이 있다. 이러한 기술들의 대부분은 유효성분의 작용시간을 연장시키거나 피부자극을 완화시켜주는 데 그 목적이 있다.
대상 데이터
이 뿐만 아니라 기초화장품에 국한됐던 기능성 품목이 색조화장품으로 점차 그 영역을 넓혀 가고 있으며 성격에 있어서도 자외선 차단효과만을 가진 베이스메이크업 제품이 많았던 경향에서 미백, 주름개선 효과를 함께 가진 색조 화장품들이 속속 출시되고 있다. 태평양은 미백과 자외선차단효과를 동시에 갖고 있는 색조화장품으로 헤라 화이트플래시 메이크업 베이스와 파운데이션을 내놓았고 한국화장품은 국내 첫 주름개선-자외선차단 색조 화장품인 A3F[on] 링클 케어 파운데이션과 메이크업 베이스를 시판시장에 선보였다.
특히, 제품의 다양성 및 기호성은 제품의 종류, 소비자의 기호 대응성, 다양한 향취, 색상의 구분 등에서 선진국 제품수준에 약간 못 미치고 있는데, 이 같은 취약점은 국내시장을 중심으로 성장하여 온 업계실정에서 국내시장의 협소에 따른 것으로 판단되고 있다. 한편, 아래의 조사 연구에서는 국내업계 제품의 품질수준을 평가함에 있어 기능, 효과측면에서 피부보습효과, 안전성, 세포보호효과 등 9개 항목을 대상으로 선진국과 비교해 보았을 때 우리제품이 어느 정도 접근하고 있는가를 제조업체 대상으로 조사하였다. 조사결과를 종합 분석한 결과에 의하면 선발대기업 제품의 품질수준은 선진국제품과 거의 동등한 것으로 나타나고 있으나 중소기업 제품의 품질수준은 피부노화방지 효과, 세포보호효과, 세포부활작용 등에서 선진국제품에 비해 약간 미흡한 것으로 분석되고 있다.
성능/효과
① 미백신소재: 인류, 특히 동양인의 맑고 흰 피부에 대한 동경은 오랫동안 계속되어왔고 따라서 미백 제품과 관련된 시장은 그 규모가 이미 상당히 크고 확장 잠재력 또한 매우 크다. 국내외 화장품업계에서는 오랫동안 미백 연구를 진행하여 왔고 이미 상당한 성과를 거두고 있지만 아직 이러한 미백제들의 작용범위와 효과에는 많은 향상이 있어야 될 것이다.
국내업계의 의견을 종합하여 보면 화장품의 주요 품질을 평가하는 데에는 제품의 기능, 효능 및 사용성, 제품의 안전성, 제품의 기호성 또는 다양성을 종합적으로 평가하고 있는데, 국내업계에서 선발 대기업의 경우 화장품 품질수준은 제품의 기능, 효능 및 사용성, 제품의 안정성 등의 측면에서 선진국 제품수준과 거의 동등하다고 판단될 수 있으나 제품의 다양성 및 기호성은 선진국에 비해 약간 미치지 못하고 있는 것으로 나타나고 있다.
한편, 아래의 조사 연구에서는 국내업계 제품의 품질수준을 평가함에 있어 기능, 효과측면에서 피부보습효과, 안전성, 세포보호효과 등 9개 항목을 대상으로 선진국과 비교해 보았을 때 우리제품이 어느 정도 접근하고 있는가를 제조업체 대상으로 조사하였다. 조사결과를 종합 분석한 결과에 의하면 선발대기업 제품의 품질수준은 선진국제품과 거의 동등한 것으로 나타나고 있으나 중소기업 제품의 품질수준은 피부노화방지 효과, 세포보호효과, 세포부활작용 등에서 선진국제품에 비해 약간 미흡한 것으로 분석되고 있다.
후속연구
결국 화장품 산업은 이제부터는 단순한 화장기능에서 기능성이 부여된 화장품으로 급속히 변화될 것이며, 특히 유효성분의 개발, 유효성분의 효능, 안전성의 평가 및 피부 안전성과 흡수성이 뛰어난 담체 개발이 필수적이다. 따라서, 이러한 기술을 활용한 고기능성 화장품 개발을 위해서는 생명과학 및 나노과학에 대한 기반 기술의 구축이 필요하다[7].
고분자 나노입자와 각질층과의 상호관계를 규명하여 화장료형 원료로서의 경피흡수제제를 설계하여 제조된 고분자 나노입자와 각질층간 상호작용을 규명하는 연구가 필요하다. 활성성분의 서방화 제제의 경피흡수제로서 의 응용은 그 중요성이 점차 증대되고 있는 실정인데, 현재까지 서방화 제제 기술로서는 콜라겐 마이크로입자, 다공성 마이크로 고분자 입자, 리포좀, solid lipid nano- particles (SLN) 등이 있다.
기술개발 특히 BT분야를 중심으로 한 화장품 산업전망은 2005년을 전후하여 피부 주름 완화 및 제거, 피부 미백 등 분야에서 혁신적인 효능을 갖는 제품의 출현이 예상되며, 화장품을 통한 심리적 반응의 조절에 대한 과학적 결과가 가시화 될 것으로 예측이 된다.
결국은 생명과학 기초연구와 의약연구 등과 화장품연 구의 시간차를 없애는 방향으로의 화장품 기술개발 지원 정책의 방향을 잡을 필요가 있다. 더 나아가서는 세계적인 기술 개발 속도와 보조를 맞추어 이를 국내 다른 생명과학연구나 의약연구를 통한 기술확보 과정을 거치지 않고 바로 화장품 개발연구에 활용할 수 있도록 지원하고 결국은 국내 화장품 개발연구 자체가 세계적인 기초 기술 개발의 선두가 되도록 지원을 계속해 나갈 필요가 있다.
더불어 NT분야를 중심으로 한 전망도 향후 화장품 산업에서 사용될 생리활성물질의 안정화 및 선택적 피부흡수 기술은 각 연구기관마다 고유한 안정화기술을 개발하여 특화하려고 하려할 것이며, BT 기술을 통한 새로운 생리활성물질의 개발 뒤에, 고유의 NT 기술을 이용한 활성물질의 안정성, 피부흡수 조절기능이 확보된 나노 전달체를 이용하여, 다른 기업과의 기술적인 격차를 크게 함으로써, 이윤을 극대화하려는 화장품 기업체의 연구투자 전략이 예상된다.
최근에는 특정성분에 의한 피부 자극을 완화시키는 원료 개발에 연구가 집중되고 있다. 동물 실험에 대한 반대운동의 여파로 향후에는 인공피부에 대한 연구가 더욱 가속화될 것이며, 이러한 인공피부는 유효물질의 효과적인 전달, 구조연구 등에도 응용될 것이다. 이와 함께 컴퓨터를 이용한 안전성 예측 프로그램도 개발될 전망이다.
국내외 화장품업계에서는 오랫동안 미백 연구를 진행하여 왔고 이미 상당한 성과를 거두고 있지만 아직 이러한 미백제들의 작용범위와 효과에는 많은 향상이 있어야 될 것이다. 따라서, BT 기술을 이용하여 새로운 미백 표적분자의 확보 및 미백 신소재의 개발은 미백 제품의 개발에 도움을 주게 될 것이다.
이를 위하여 기초 및 응용연구에 많은 연구비의 투자가 필요하며 산학연의 공동연구를 통하여 이를 달성할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 여기서 제안한 신소재 과제 중 중요과제의 순서를 정하여 각 과제에 대한 연구를 수행함이 바람직할 것이다. 이러한 방법으로는 아래의 방법 중 가장 적합한 방법으로 연구가 수행되는 것이 가능할 것이다.
이러한 관점에서 향후 자외선 차단제 제품의 방향은 자외선 노출시 진정작용을 강화시킨 제품, 홍반 억제 작용이 우수한 제품, 또한 천연 소재의 높은 SPF 제품의 개발이 예상된다. 또한 병원용 제품으로는 미용성형의 발달에 따라 피부과, 성형외과 등에서 박피술을 실시한 후에 바르는 After Peeling Sun 제품의 개발이 더욱 활발해질 것이다. 이외에 레저산업의 발달에 의해 물이나 땀에 젖지 않는 고방수성 소재, 물리적인 마찰에 의해 쉽게 제거되지 않는 소재 개발 및 분체의 표면을 용도에 따라 적절히 소수성화하는 기능성 분체 개발 연구가 이루어질 전망이다.
이외에 MMP 저해작용, 피부의 랑게르한스 세포의 면역기능 강화, 신경채널 작용을 이용한 제품, 호르몬 수용체 조절을 이용환 제품 및 피부의 기능을 모방한 제품의 개발이 예상된다. 또한 콜라겐, 엘라스틴 등의 결합섬 유 단백질의 활성부위에 존재하는 Peptide motif를 이용한 제품도 개발될 것으로 보인다.
유럽에서는 Anti-aging, Anti-wrinkle 등의 기능성화장품 및 신제형 화장품 개발에 많은 투자를 하는 경향이 있다. 또한 현대 과학이 발달함에 따라 인체 노화작용의 기작 규명으로 피부 노화 지연, 억제 차원에서 노화 억제 방지 및 노화된 피부를 회복시켜 주는 차원으로까지 연구가 전개될 것이다.
기능성 화장품의 개발과 기능성 화장품의 범위확대를 위해서는 화장품의 개념이 피부의 손질개념에서 피부노화 방지와 세포부활이라는 적극적인 개념으로 바뀌어야 한다. 생명과학과 생명공학기법을 이용한 피부의 생리적 기능, 생체현상 연구, 각종 자극에 대한 피부반응연구 등 의 피부기초연구와 관련기술의 극대화를 통하여 고부가가치 원료가 개발되어야 하고 피부장벽을 극복할 수 있는 나노 신소재, 피부 안전성과 효능물질의 제어흡수를 가능하게 하는 전달체의 개발 등이 이루어져야 한다. 이를 위해서는 바이오기술과 나노기술의 적극적인 활용이 필요하다.
생물공학, 고분자, 전자공학의 퓨전에 의해 칩(chip)을 이용한 유효물질의 검색이 더욱 활발해질 것이다. 과거에는 천연물 또는 합성물을 개별적으로 분리하여 생리활성을 측정하였으나, 시간의 소모가 지나칠 뿐만 아니라 컴퓨터를 이용한 제어가 가능해짐에 따라 다량의 화합물들을 동시 다발적으로 활성을 검색할 수 있게 되었다.
그러나, 화장품은 의약품과는 달리, 약학대학 등을 통한 전문인력 양성기관도 없고 또한 정부기관 내에서도 화장품산업의 발전을 다룰 수 있는 부서도 없는 실정이다. 이러한 시점에서 화장품 산업 분야의 기초 및 응용연구에 연구비를 투자함으로써 국제 경쟁력을 키워 나갈 수 있도록 하여야 할 것이다. 화장품 기술의 기초는 생명과학 기초연구 및 의약연구 등을 통하여 확보되는 것이다.
이러한 연구의 결과, 화장품에 대한 소비자의 인식이 증가되고 요구가 복잡 다양해짐에 따라 고기능성 제품, 천연물을 사용한 환경 친화적인 제품의 개발과 피부 주름의 완화 및 제거, 피부 미백 등의 분야에서 혁신적 효능을 갖는 제품 개발에 노력을 기울여 가고 있으며, 치유 개념이 도입된 코스메슈티컬 제품의 시장도 계속확대될 것으로 보인다.
즉, 수천 종의 화합물 라이브러리(Library)를 다량활성 검색 (HTS)으로 간편하게 후보 물질들을 알 수 있게 된 것이다. 이로부터 선도물질(lead compound)를 손쉽게 얻을 수 있고, 또한 Scaffold의 분자구조로부터 생리활성이 향상된 물질을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 소재개발은 의약산업에도 동일하게 적용되는 것으로 그 파급효과가 클 것이다.
화장품 산업에서 BT 및 NT 기술과 결합된 새로운 신소재를 개발하고 이를 적용한 화장품의 연구 및 바이오 기술을 화장품 영역에 접목시켜 화장품의 품질향상을 도모함으로써 화장품 산업의 국가 경쟁력의 향상은 물론, 수출증대에도 크게 이바지 할 수 있다. 이를 위하여 기초 및 응용연구에 많은 연구비의 투자가 필요하며 산학연의 공동연구를 통하여 이를 달성할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 여기서 제안한 신소재 과제 중 중요과제의 순서를 정하여 각 과제에 대한 연구를 수행함이 바람직할 것이다.
이에, 국내 화장품 업계에서도 세계적 추세에 맞추어, 신제품 개발에 주력을 해야 하며 제품 전략상 제품의 차별화, 세분화 등을 모색하는 방향으로 연구가 이루어져야 한다. 이를 위해서는, 세계 각 국의 연구기관과 공동 연구 과제를 확대 추진하며 정부의 적극적인 지원이 근간이 되어야 가능할 것이다.
반면 무기 UV 차단제는 자외선을 물리적으로 산란시킴으로써 피부 속으로의 침투를 막는다. 자외선 차단제의 기능성이나 사용성 등을 향상시키기 위해서는 안전성이 좋으면서도 흡광도가 높고 스펙트럼의 범위가 비교적 넓은 유기 차단제의 개발과 피부에 바른 다음 하얗게 발분 현상을 나타내 지 않는 초미립자 무기차단제 및 이 차단제들의 광독성을 최소화할 수 있는 방법의 연구가 필요하다. 또한 피부는 자외선에 의해 가벼운 탈수현상이 일어나므로 자외선 차단과 동시에 탈수작용을 억제할 수 있는 제품의 연구가 요구된다.
과학기술과 산업의 눈부신 발달로 유전자 재조합이나 세포배양 등 첨단 유전공학기술 제품은 물론 각종 신물질이나 신소재를 활용한 화장품의 개발이 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다. 즉, 지식기반 사회에서는 획일화되고 표준화된 방식보다는 다품종 소량생산 방식이 일반화될 것이다.
국내의 몇몇 화장품 회사에서 나노소재를 이용한 제품들을 개발하고 있으나, 생리활성물질의 안정화와 피부흡수조절이라는 관점에서 매우 초보적인 소재들이며, 그 제조방법에 있어서도 매우 제한적인 방법만이 사용되고 있는 실정이다. 향후 화장품 소재시장을 주도하기 위해서는 바이오 기술에 근간한 독창적인 신규 피부생리활성 물질의 효능을 발휘하게 하기 위한 나노기술의 개발이 세계 시장에 경쟁력 있는 화장품 소재와 이를 이용한 제품을 개발할 수 있는 기본조건이 될 것으로 예상된다.
또한 피부보호를 위한 자외선 방어에 관한 연구, 유해산소 같은 프리라디칼(free radical)을 효과적으로 제거하는 연구 및 피부 면역 기능을 높여주고자 하는 연구를 비롯하여, 활력 차원에서는 천연물이나 생물 공학적인 기법을 이용하여 혈행을 촉진시키고 피부 신진대사를 증진시키는 물질에 대한 연구 및 이러한 물질을 리포좀 이라든지 나노 캡슐 등을 이용하여 보다 효과적으로 피부에 전달하기 위한 경피 흡수연구가 함께 진행되고 있다. 향후에는 Proteomics, Genomics 및 Bioinformatics의 핵심기술을 바탕으로 노화유전자 조절제품, ROS저해저품, 진피층 과 표피층 세포사이의 세포간 신호전달(cell-cell commu- nication)작용을 이용한 DEJ 강화제품 등이 개발될 전망이다. 이외에 MMP 저해작용, 피부의 랑게르한스 세포의 면역기능 강화, 신경채널 작용을 이용한 제품, 호르몬 수용체 조절을 이용환 제품 및 피부의 기능을 모방한 제품의 개발이 예상된다.
참고문헌 (7)
대한화장품공업협회, 화장품 관련 법규집 2004, 안정림, 86 (2004)
주간 화장품신문, 기능성화장품 3년간 3,000품목 승인, 제621호, 김래수, (2004)
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