한국과학기술원(KAIST·총장 배충식)이 기업과의 연계로, 피부 미용에 대한 발광다이오드(LED) 마스크 효과를 확인했다. 피부 미백은 물론이고, 피부 재생 주사의 탄력 개선 효과까지 높이는 것으로 나타났다. 임상에서 피부 밝기와 톤 균일도, 기미 등 5개 지표에서 개선이 이뤄졌다.
KAIST는 이건재 신소재공학과 교수팀이 작은 LED를 촘촘하게 배열해 점이 아닌 넓은 면에서 고르게 빛을 내는 유연 면발광 마이크로 발광다이오드(LED)와 코·볼·턱처럼 높낮이가 다른 얼굴 굴곡에 맞춰 각 부분이 따로 움직이는 3차원 탄성 지지대를 결합한 얼굴밀착형 LED 마스크로 피부 미백과 탄력 개선 효과를 확인했다고 2일 밝혔다.
기존 딱딱한 LED 마스크는 코처럼 튀어나온 곳과 눈 밑처럼 들어간 곳에 동시 밀착이 어렵다. LED와 피부 사이에 틈이 생기면 빛 반사가 늘어 피부 전달 광량이 줄고, 열 집중 시 저온화상 위험도 크다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 2024년 얼굴 굴곡을 따라 밀착되는 면발광 LED 마스크를 개발해 기존 LED 마스크보다 피부 속 탄력 효과가 최대 340% 향상됨을 입증한 바 있다. 이번 연구에서는 한발 더 나아가 실제 사람을 대상으로 미백 효과를 확인하고, 피부과에서 널리 쓰이는 피부 재생 주사와 함께 사용했을 때 탄력 개선과 시술 후 회복에 미치는 효과까지 검증했다.
피부에 흡수돼 세포 활동을 촉진하는 630나노미터(㎚) 적색광을 밀착형 마스크를 통해 피부에 조사한 결과, 마스크 사용 부위는 그렇지 않은 부위보다 피부 밝기와 톤 균일도가 크게 향상됐으며 각질량, 기미 개수·면적 등 대표적인 5개 미백 관련 지표에서도 개선 효과가 나타났다.
특히 피부 재생에 활용되는 DNA 유래 물질인 폴리뉴클레오타이드(PN) 주사와 함께 사용했을 때 피부 탄력 개선 효과가 더욱 커졌다. 얼굴 한쪽에 피부 재생 주사만 적용했을 때 피부 속 탄력 개선율은 약 3%였지만, 다른 쪽에 주사와 밀착형 LED 마스크를 함께 적용했을 때는 약 13%로, 주사만 사용했을 때보다 약 4배 높은 개선율을 보였다.
연구팀은 이런 효과를 밀착형 마스크를 통해 전달된 적색광이 진피 내 세포 '에너지 발전소'인 미토콘드리아를 활성화해 세포 에너지원인 아데노신삼인산(ATP) 생성을 늘리고, 주사만으로는 충분히 유도되지 못했던 재생 반응을 크게 끌어올린 결과로 분석했다.
이건재 교수는 “이번 연구는 가정용 LED 마스크가 피부 재생을 넘어 미백 효과까지 제공할 수 있음을 임상적으로 확인하고, 피부에 밀착해 빛을 전달하는 것이 중요함을 보여준 것”이라며 “피부 재생 주사와 함께 사용할 경우 피부 탄력 개선과 시술 후 회복 효과를 높여, 병원 시술의 효과를 일상으로 이어가는 클리닉·홈케어 연계 플랫폼으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 KAIST·아모레퍼시픽 연구진이 공동 수행했으며, 논문은 국제 학술지 '나노 에너지' 10월호에 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
