“얼굴에 착 붙였더니 기미 줄었다” KAIST, 피부탄력 4배 높인 LED 마스크 개발

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 개발한 LED 마스크가 미백 효과와 피부 탄력 개선율을 4배까지 높이는 효능을 입증했다.

KAIST는 신소재공학과 이건재 교수가 이끄는 공동연구팀이 작은 LED를 촘촘하게 배열해 점이 아닌 넓은 면에서 고르게 빛을 내는 유연한 면발광 마이크로 발광다이오드(LED)​와 코·볼·턱처럼 높낮이가 다른 얼굴 굴곡에 맞춰 각 부분이 따로 움직이는 3차원 탄성 지지대를 결합한 얼굴밀착형 LED 마스크를 활용, 피부 미백과 탄력 개선 효과를 확인했다고 2일 밝혔다.

최근 집에서 간편하게 피부를 관리하는 홈 뷰티 기기가 인기를 끌고 있지만, 기존의 딱딱한 LED 마스크는 코처럼 튀어나온 곳과 눈 밑이나 볼처럼 들어간 곳에 동시에 밀착하기 어렵다. LED와 피부 사이에 틈이 생기면 빛의 반사가 늘어 피부 전달 광량이 줄고, 열 집중 시 저온화상 위험도 커질 수 있다.

연구팀은 이러한 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 사람을 대상으로 미백 효과를 확인하고, 피부과에서 널리 쓰이는 피부 재생 주사와 함께 사용했을 때 탄력 개선과 시술 후 회복에 미치는 효과까지 검증했다.

연구팀은 피부에 흡수돼 세포 활동을 촉진하는 630나노미터(nm·10억분의 1미터) 적색광을 밀착형 마스크를 통해 피부에 조사했다. 그 결과 마스크를 사용한 부위는 그렇지 않은 부위에 비해 피부 밝기와 톤 균일도가 크게 향상되었으며, 각질량, 기미의 개수 및 면적 등 대표적인 5개의 미백 관련 지표에서도 개선 효과가 나타났다. 이러한 효과는 사람에게서 얻은 피부 조직에서도 확인됐다.

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 이러한 효과가 밀착형 마스크를 통해 전달된 적색광이 진피 내 세포의 ‘에너지 발전소’인 미토콘드리아를 활성화해 세포 에너지원인 ATP(아데노신삼인산) 생성을 늘리고, 주사만으로는 충분히 유도되지 못했던 재생 반응을 크게 끌어올린 것으로 분석했다. 이와 함께 미세 주사 바늘로 인한 피부 손상과 염증도 빠르게 완화됐다.

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 “이번 연구를 통해 확보한 얼굴밀착형 LED 기술을 피부 미용을 넘어 홈케어 광치료 분야로 확장할 계획”이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 10월호에 게재됐다.