‘피부 탄력 강화 효능이 뛰어난 원료’ 하면 누구나 '콜라겐'을 떠올린다. 다만 유효 성분을 피부 속으로 전달하는 방법이 쉽지 않다. 십억분의 일 단위인 '나노' 섬유를 전문으로 만드는 기업이 콜라겐 섬유화에 성공, 그 과제를 풀었다. 경기 안산 하이브노 본사에서 지난달 24일 박봉식 대표를 만나 나노 콜라겐 섬유에 대해 들어봤다. 
하이브노는 어떤 회사인가 나노 섬유에 특화된 소재 전문 기업으로, 2022년 설립됐다. 패션·아웃도어쪽 특수 섬유, 공기청정기 등 전자기기 필터, 자동차 필터, 산업용 필터 등을 주로 취급하고 있다. 나노섬유는 배터리 분리막, 바이러스 진단 키트 등에도 사용된다. 최근엔 저분자 콜라겐 나노 섬유 개발에도 성공해 화장품 적용을 위한 논의를 진행하고 있다.
화장품 기술 개발에 뛰어든 계기가 있는가 화장품 회사를 운영하는 지인을 만난 자리에서 나노 섬유 콜라겐에 대해 들었다. 국내 뷰티 기업들이 뉴질랜드에서 만든 나노 섬유 콜라겐을 수입해 쓰고 있다고 했다. 나노 섬유는 사람이 만들 수 있는 가장 작은 단위의 섬유다. 우리 기술이면 국산화가 가능하다는 생각이 들었다. 약 20년간 전기 방사 배경 기술 기반 기업에서 근무하면서 이 분야에선 국내 기술이 더 앞선다는 자부심을 갖고 있었다. 기반 기술이 있다 보니 개발을 시작한 지 6개월 만에 결실을 맺게 됐다. ‘콜라겐 나노 섬유’는 곧 출시할 예정이다. 국내 유명 OEM·ODM 기업과 협업 진행을 논의 중이다.
나노 섬유는 어떤 기술인가 콜라겐을 피부에 흡수시키는 방법은 크게 세 가지다. 섭취와 바르기, 그리고 강제 전달이다. 음식이나 보조제를 통해 섭취하는 방법은 가장 간단하지만, 흡수율은 2% 내외로 큰 효과를 기대하기 어렵다. 미세침 등을 활용하는 강제 전달 방법은 효과가 좋지만, 통증이 수반된다. 화장품으로 바르거나 팩으로 붙이는 방법이 가장 보편적인데, 일반적인 하이드로젤 제형 제품은 콜라겐 전달이 쉽지 않다는 단점이 있다. 국제학술지 ‘익스페리멘탈 더마톨로지(Experimental dermatology)’에 2000년 게재된 논문 ‘500달톤의 법칙(The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs)’ 에 따르면 모공과 각질 피부 사이로는 모든 종류의 콜라겐이 통과할 수 있다. 그러나 이 경로는 전체 피부의 0.1%에 불과하다. 나머지 99%의 피부 조직으로는 500Da 이하의 콜라겐 펩타이드만 통과할 수 있다. 하이드로젤이 90% 이상 포함된 하이드로젤 타입 콜라겐은 저분자 콜라겐 함유량이 적어 피부에 거의 흡수되지 않는다. 반면, 건식인 나노 섬유 타입 콜라겐은 500Da 이하의 저분자 콜라겐 펩타이드와 10만 Da의 젤라틴으로 구성됐다. 함유율이 70~80%인 젤라틴은 피부 모공 땀샘을 통과하고, 10~15% 함유율인 콜라겐 펩타이드는 피부 세포 속 이온 채널까지 통과한다. 전체 흡수율은 80~95%에 이른다.
타 기업과의 차이점은 무엇인지 먼저 전기 방사 방식이 다르다. 하향식은 속도가 빨라 대량 생산에 유리하지만 상향식에 비해 실패 확률이 높은 편이다. 일반적으로는 실패율을 낮추기 위해 상향식 전기 방사 방식을 선택한다. 하이브노는 탄탄한 나노 기술력을 바탕으로 하향식을 선택해 고품질의 나노 섬유를 빠르게 대량 생산할 수 있다. 현재 시장 점유율이 높은 뉴질랜드 N사의 경우 섬유를 상향식으로 제작하고 있다. 이는 하향식에 비해 나노 섬유 형성이 일정하지 못하다는 단점이 있다. 또한, 부자재를 전량 수입해서 가공하기 때문에 가격도 높은 편이다. 하이브노는 품질과 가격 면에서 시장을 선도할 준비가 돼 있다. 크림 등 바르는 타입 제품에 함유된 콜라겐은 균일하게 섞여 있는 것으로 보이지만 특수 현미경으로 확대해서 보면 일정하게 섞여 있지는 않다. ‘콜라겐 나노 섬유’는 섬유 전체가 피부 속으로 흡수 가능한 콜라겐 그 자체다. 또한, 동일 면적 대비 가장 일정하고 넓게 피부 표면에 흡수되게끔 설계돼 장점을 극대화할 수 있다.
콜라겐 나노 섬유의 사용법은? 눈으로 보기에는 계란의 난막 같은, 흰색의 매우 얇은 막 형태다. 지지체로는 PP 스판본드와 Mesh 두 가지를 사용했다. 스판본드 제품의 경우는 액체 형태 위에 얹으면 바로 흡수되고, 매쉬 형태 제품은 건조한 상태에서 피부에 올리고 수분을 가하면 흡수가 된다. 콜라겐 나노 섬유는 흔적 없이 바로 피부로 흡수되는 것이 특징이다. 유사한 원리를 활용해 자외선 차단 패치도 개발했다. 일반적인 자외선 패치는 두께감이 상당해 눈에 띌 수밖에 없다. 하이브노가 개발한 나노 자외선 차단제 멤브레인은 투명한 얇은 막 형태여서 원하는 위치에 얹어 간단히 부착한 뒤 그 위에 메이크업을 할 수도 있어 사용이 더욱 편리하다.
사용 범위는 확장이 가능한가 얇은 막 형태를 띠고 있어 기본적으로는 패치 쪽으로 확장성이 높다. 기미·주근깨 패치의 경우는 자외선 차단이 필수이기 때문에 24시간 사용은 불가능했다. 하이브노의 콜라겐 나노 섬유를 활용하면 자외선 차단막 아래에 약 성분을 넣어 유효 성분이 오래 전달되도록 할 수도 있다. 그래서 메디컬이나 코스메슈티컬 쪽으로의 확장도 기대하고 있다. 원료의 다양성을 통해서도 시장을 넓혀 나갈 수 있다고 보고 연구를 지속하고 있다. 이번에 출시된 ‘콜라겐 나노 섬유’는 피쉬 콜라겐 기반이다. 키토산을 활용한 나노 섬유, 식물성 콜라겐 등에 대한 연구도 꾸준히 하고 있다.
디바이스도 개발하고 있나 휴대용 전기 방사기를 개발해 특허(제10-2539848호)까지 취득했다. 전기적 힘을 통해 저분자 콜라겐이 피부 세포 내 이온 채널로 더욱 강력하게 흡수되도록 돕는 장치다. 기존 제품들은 초음파나 플라즈마를 활용해 강제적으로 피부 내의 오래된 콜라겐을 제거한 후 새로운 콜라겐을 생성되게 하는 데 반해, 기존의 콜라겐 손상 없이 새로운 콜라겐의 생성과 성장에 도움을 주는 기술을 활용하고 있다. 손을 대거나 물리적 접촉 없이도 피부에 유효 성분으로 얇은 막을 덮어줄 수 있다. 상처 부위 치료에도 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보고 관련 연구를 진행 중이다. 뷰티 디바이스는 물론 의료용으로도 활용 범위를 넓힐 수 있다.
화장품 산업과 관련된 목표는 ‘사람을 이롭게 하는 기술’을 모토로 삼고 있는 만큼, 뷰티 산업에서도 피부와 건강에 도움이 되는 기술을 정직하게 개발하는 기업이 되려고 노력하고 있다. 하이브노의 기술과 시너지를 낼 수 있는 연구 중심의 뷰티 기업들과 협업을 늘려나가고자 한다. 서로 ‘윈-윈’ 하면서 K-뷰티의 새로운 길을 열어나갈 수 있길 기대하고 있다. |
‘피부 탄력 강화 효능이 뛰어난 원료’ 하면 누구나 '콜라겐'을 떠올린다. 다만 유효 성분을 피부 속으로 전달하는 방법이 쉽지 않다. 십억분의 일 단위인 '나노' 섬유를 전문으로 만드는 기업이 콜라겐 섬유화에 성공, 그 과제를 풀었다. 경기 안산 하이브노 본사에서 지난달 24일 박봉식 대표를 만나 나노 콜라겐 섬유에 대해 들어봤다.
하이브노는 어떤 회사인가
나노 섬유에 특화된 소재 전문 기업으로, 2022년 설립됐다. 패션·아웃도어쪽 특수 섬유, 공기청정기 등 전자기기 필터, 자동차 필터, 산업용 필터 등을 주로 취급하고 있다. 나노섬유는 배터리 분리막, 바이러스 진단 키트 등에도 사용된다. 최근엔 저분자 콜라겐 나노 섬유 개발에도 성공해 화장품 적용을 위한 논의를 진행하고 있다.
화장품 기술 개발에 뛰어든 계기가 있는가
화장품 회사를 운영하는 지인을 만난 자리에서 나노 섬유 콜라겐에 대해 들었다. 국내 뷰티 기업들이 뉴질랜드에서 만든 나노 섬유 콜라겐을 수입해 쓰고 있다고 했다.
나노 섬유는 사람이 만들 수 있는 가장 작은 단위의 섬유다. 우리 기술이면 국산화가 가능하다는 생각이 들었다. 약 20년간 전기 방사 배경 기술 기반 기업에서 근무하면서 이 분야에선 국내 기술이 더 앞선다는 자부심을 갖고 있었다. 기반 기술이 있다 보니 개발을 시작한 지 6개월 만에 결실을 맺게 됐다. ‘콜라겐 나노 섬유’는 곧 출시할 예정이다. 국내 유명 OEM·ODM 기업과 협업 진행을 논의 중이다.
나노 섬유는 어떤 기술인가
콜라겐을 피부에 흡수시키는 방법은 크게 세 가지다. 섭취와 바르기, 그리고 강제 전달이다. 음식이나 보조제를 통해 섭취하는 방법은 가장 간단하지만, 흡수율은 2% 내외로 큰 효과를 기대하기 어렵다. 미세침 등을 활용하는 강제 전달 방법은 효과가 좋지만, 통증이 수반된다. 화장품으로 바르거나 팩으로 붙이는 방법이 가장 보편적인데, 일반적인 하이드로젤 제형 제품은 콜라겐 전달이 쉽지 않다는 단점이 있다.
국제학술지 ‘익스페리멘탈 더마톨로지(Experimental dermatology)’에 2000년 게재된 논문 ‘500달톤의 법칙(The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs)’ 에 따르면 모공과 각질 피부 사이로는 모든 종류의 콜라겐이 통과할 수 있다. 그러나 이 경로는 전체 피부의 0.1%에 불과하다. 나머지 99%의 피부 조직으로는 500Da 이하의 콜라겐 펩타이드만 통과할 수 있다.
하이드로젤이 90% 이상 포함된 하이드로젤 타입 콜라겐은 저분자 콜라겐 함유량이 적어 피부에 거의 흡수되지 않는다. 반면, 건식인 나노 섬유 타입 콜라겐은 500Da 이하의 저분자 콜라겐 펩타이드와 10만 Da의 젤라틴으로 구성됐다. 함유율이 70~80%인 젤라틴은 피부 모공 땀샘을 통과하고, 10~15% 함유율인 콜라겐 펩타이드는 피부 세포 속 이온 채널까지 통과한다. 전체 흡수율은 80~95%에 이른다.
타 기업과의 차이점은 무엇인지
먼저 전기 방사 방식이 다르다. 하향식은 속도가 빨라 대량 생산에 유리하지만 상향식에 비해 실패 확률이 높은 편이다. 일반적으로는 실패율을 낮추기 위해 상향식 전기 방사 방식을 선택한다. 하이브노는 탄탄한 나노 기술력을 바탕으로 하향식을 선택해 고품질의 나노 섬유를 빠르게 대량 생산할 수 있다.
현재 시장 점유율이 높은 뉴질랜드 N사의 경우 섬유를 상향식으로 제작하고 있다. 이는 하향식에 비해 나노 섬유 형성이 일정하지 못하다는 단점이 있다. 또한, 부자재를 전량 수입해서 가공하기 때문에 가격도 높은 편이다. 하이브노는 품질과 가격 면에서 시장을 선도할 준비가 돼 있다.
크림 등 바르는 타입 제품에 함유된 콜라겐은 균일하게 섞여 있는 것으로 보이지만 특수 현미경으로 확대해서 보면 일정하게 섞여 있지는 않다. ‘콜라겐 나노 섬유’는 섬유 전체가 피부 속으로 흡수 가능한 콜라겐 그 자체다. 또한, 동일 면적 대비 가장 일정하고 넓게 피부 표면에 흡수되게끔 설계돼 장점을 극대화할 수 있다.
콜라겐 나노 섬유의 사용법은?
눈으로 보기에는 계란의 난막 같은, 흰색의 매우 얇은 막 형태다. 지지체로는 PP 스판본드와 Mesh 두 가지를 사용했다. 스판본드 제품의 경우는 액체 형태 위에 얹으면 바로 흡수되고, 매쉬 형태 제품은 건조한 상태에서 피부에 올리고 수분을 가하면 흡수가 된다. 콜라겐 나노 섬유는 흔적 없이 바로 피부로 흡수되는 것이 특징이다.
유사한 원리를 활용해 자외선 차단 패치도 개발했다. 일반적인 자외선 패치는 두께감이 상당해 눈에 띌 수밖에 없다. 하이브노가 개발한 나노 자외선 차단제 멤브레인은 투명한 얇은 막 형태여서 원하는 위치에 얹어 간단히 부착한 뒤 그 위에 메이크업을 할 수도 있어 사용이 더욱 편리하다.
사용 범위는 확장이 가능한가
얇은 막 형태를 띠고 있어 기본적으로는 패치 쪽으로 확장성이 높다. 기미·주근깨 패치의 경우는 자외선 차단이 필수이기 때문에 24시간 사용은 불가능했다. 하이브노의 콜라겐 나노 섬유를 활용하면 자외선 차단막 아래에 약 성분을 넣어 유효 성분이 오래 전달되도록 할 수도 있다. 그래서 메디컬이나 코스메슈티컬 쪽으로의 확장도 기대하고 있다.
원료의 다양성을 통해서도 시장을 넓혀 나갈 수 있다고 보고 연구를 지속하고 있다. 이번에 출시된 ‘콜라겐 나노 섬유’는 피쉬 콜라겐 기반이다. 키토산을 활용한 나노 섬유, 식물성 콜라겐 등에 대한 연구도 꾸준히 하고 있다.
디바이스도 개발하고 있나
휴대용 전기 방사기를 개발해 특허(제10-2539848호)까지 취득했다. 전기적 힘을 통해 저분자 콜라겐이 피부 세포 내 이온 채널로 더욱 강력하게 흡수되도록 돕는 장치다. 기존 제품들은 초음파나 플라즈마를 활용해 강제적으로 피부 내의 오래된 콜라겐을 제거한 후 새로운 콜라겐을 생성되게 하는 데 반해, 기존의 콜라겐 손상 없이 새로운 콜라겐의 생성과 성장에 도움을 주는 기술을 활용하고 있다.
손을 대거나 물리적 접촉 없이도 피부에 유효 성분으로 얇은 막을 덮어줄 수 있다. 상처 부위 치료에도 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보고 관련 연구를 진행 중이다. 뷰티 디바이스는 물론 의료용으로도 활용 범위를 넓힐 수 있다.
화장품 산업과 관련된 목표는
‘사람을 이롭게 하는 기술’을 모토로 삼고 있는 만큼, 뷰티 산업에서도 피부와 건강에 도움이 되는 기술을 정직하게 개발하는 기업이 되려고 노력하고 있다. 하이브노의 기술과 시너지를 낼 수 있는 연구 중심의 뷰티 기업들과 협업을 늘려나가고자 한다. 서로 ‘윈-윈’ 하면서 K-뷰티의 새로운 길을 열어나갈 수 있길 기대하고 있다.
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