[코스인코리아닷컴 신보경 기자] 피부 미백은 기능성화장품이 지닌 효능 중에서도 가장 필수요소로 함유돼야할 요소로 일컬어진다. 다만, 이 미백을 표방하는 에센스, 토너, 크림 등 제품군에 화학물질이 다량으로 내포하고 있음에 문제가 지적되고 있으며 아울러 최근 ‘비건뷰티’와 ‘클린뷰티’에서 각광받는 보다 친환경적이고 비화학적인 물질 성분에 대한 연구개발이 활발해지고 있는 모습이다.

노호식 수원대 화학공학과 교수는 “미백기능을 이루는 화합물의 페놀과 비(非)페놀을 구분비교하고 나아가 향후 비페놀로서 효과를 증진할 수 있는 제품개발에 힘써야 한다”고 밝혔다.

6월 23일 코스인(대표 길기우)이 주관하고 대한화장품학회, 일본 프레그런스저널(FJ)이 후원해 코스인화장품교육센터에서 줌(ZOOM) 온라인 실시간 화상회의로 개최된 제7회 국제 화장품 연구개발(R&D) 이노베이션 포럼의 첫 주제발표에 나선 노호식 교수은 ‘구조적인 관점에서의 미백제 분류와 향후 개발 방향’을 발표했다.

노 교수는 “현재 코스메틱 제품 중에서도 미백효과에 집중한 다양한 제품들이 연일 출시되고 있다. 특히 요즘은 미백효과을 일으키는 화합물의 근간에 대한 관심이 높은데, 다양한 화합물 속에서 탄소와 수소로 이루어진 작용기인 페놀기(페닐 고리, phenyl group)를 살펴보겠다”며 관련 발표에 나섰다. 발표는 구조적 관점을 토대로 페놀기에 기반한 화합물(Phenolic Whitening Agent)과 페놀기를 포함하지 않은 화합물간의 미백효과 차이와 장단점을 분석하고 향후 미백제품의 개발 발전의 방향성을 논의했다.

모네의 ‘루앙 대성당’ 그림을 예시로 거론하며 서두를 연 노호식 교수는 “현상에 있어서 해석 프레임이 중요해진 요즘이다. 오늘 이 미백제와 연관을 짓는다면, ‘미백제를 어떻게 바라봐야 하는 지를 살펴야겠다”고 발언했다.

특히 노 교수는 ‘미백효과가 나타는 전체 화합물의 구조적 해석’을 강조했다. 미백효과의 대상물질로 거론되는 ‘멜라닌 생성’을 제시했다. 노 교수는 멜라닌의 생성 비포앤애프터(Before and After)를 화두에 올리며 미백제 내 유전자 구조를 소개했다. 이어 자체 개발한 ‘멜라솔브’ 원료 등을 언급하며 ‘페놀기’에 해당하는 미백 화합물과 ‘비(非)페놀기’ 화합물을 비교했다.

이에 앞서 강연에 주요 코드로 등장한 ‘페놀기’는 석탄산(石炭酸, carbolic acid)으로서 페닐기에 하이드록시기가 결합한 방향족 화합물이다. 무색의 결정으로 휘발성이며 향긋한 냄새가 난다. 그 분자는 하이드록시기(-OH)와 결합된 페닐기(-C6H5)로 구성됐다. 약산성을 띠고 있는데, 특유의 휘발성으로 물질을 태우는 기능을 갖추고 있다.

노 교수는 “멜라닌 산화과정에서 페놀기에 기반한 화합물과 논페놀기(non-phenolic) 화합물로 나눠보자”며, “대부분의 화합물이 페놀기에 해당되는데, 멜라닌 생성요소인 ‘티로시나제(Tyrosinase)’를 억제하는 효과에 집중하고 있다”며, 페놀기 화합물을 토대로 한 미백제의 제품 현황을 짚었다.

이어 노 교수는 “미백의 안티요소인 멜라닌의 생성은 이 티로시나제의 산화과정에서 비롯된다. 즉, 티로시나제가 피부 속에서 물질이 흡사 불에 타는 듯 연소되면 생기는 것이다”며, 이를 억제하고 방지하는 페놀기 화합물(phenolic compoud) 중 대표적 예시로 로도데놀을 설명했다. 로도데넬은 ‘일본 단풍나무(메이플 나무)의 껍질 추출물’로 피부노화와 멜라닌 색소생성 억제에 효과를 입증한 페놀기 화합물질이다.

문제는 멜라닌 생성, 촉진 억제에만 관심을 가졌던 것에서 비롯된다. 노 교수는 "멜라닌 촉매제인 타이록신이 피부 내에서 발생하지 않도록 이를 방지하기 위해서 로도데닐을 필수로 미백 성분으로 취급했다. 하지만 로도데닐은 대표적인 페놀기 화합물이다. 단순히 성분 효능에만 주목할 것이 아니라 해당 물질의 구조를 분석해 살펴보는 것이 중요해 졌다"고 짚었다. 즉, '미백' 등을 위한 특정목적을 위해 사용되는 물질이 지닌 구조와 기존에 잠재된 체내 속 호르몬간의 충돌이 오히려 피부건강을 악화하는 원인을 야기할 수 있다는 것이다.

노 교수는 로도데닐에 대해 “천연물질에서 비롯된 페놀기 화합물이지만 마냥 친환경적이고 안전하지 않다”고 분석했다. 노 교수는 “일본 가네보 화장품사에서 미백제 크림과 에센스 등 제품 전체를 리콜하는 사태가 벌어졌는데, 해당 미백제에서 주요 원인이 되었던 것이 이 로도데놀이었다”며 해당 사건을 언급했다.

그는 “일본 화장품법상 미백제 허가승인이 매우 까다로운데, 이를 의식한 가네보는 천연물질인 로도데닐에 주목했고, 이를 토대로 제품을 구상기획해 출시했다. 하지만 오히려 소비자들이 백반증 등을 앓는 문제가 발생했다”며, “구조적 관점으로 미루어보면 리스크가 많았다”고 진단했다.

가네보 사의 예시는 ‘로도데닐’의 독성이 근원이었다. 노 교수는 “멜라닌 생성의 근원인 티로시나제의 구조와 로도데닐 내의 이와 비슷한 유사체 구조가 겹침을 발견할 수 있었는데, 이 로도데닐은 이처럼 구조가 유사하기에 흡사 티로시나제의 빈 여백을 채우는 듯하게 요소작용한다”고 설명했다. 즉, 멜라닌을 생성하지 않지만 오히려 충돌이 빚어지면서 ‘오류’로 인해 과한 미백작용이 일어나면서 백반증으로 이어진 것이다.

이어 노 교수는 ‘프렌치 패러독스’를 예로 들며, ‘레스베라트롤(Resveratrol)’과 ‘루시놀’을 거론했다. ‘레스베라트롤’은 프랑스 레드와인에서 발견한 물질인데 강력한 ‘항산화 작용’을 포함하고 있음이 발견됐다. 단, 색 변조가 일어 화장품 원료로는 다소 꺼려지지만 바이러스 억제와 항산화 작용에 있어서 효능이 있음에 이를 응용한 뷰티제품 연구에 새로운 관점을 제기했다고 짚었다.

마지막으로 차세대 페놀 화합물로 각광받고 있는 ‘바이오 멜라솔브(Bio-melasolv)'를 소개했다. 노 교수는 바이오 멜라솔브에 대해 ’비(非)페놀기 화합물‘로 분류하며 “미백 기능성과 더불어 독성을 최대한 배제한 성분이다”고 설명했다. 노 교수는 “바이오 멜라솔브는 페놀기를 갖지 않는, 천연 합성물로서 좀더 관심을 갖고 연구중이다”며, “향후 이에 대한 전망에 무게를 두고 연구를 지속할 것이다”고 부연 설명했다.

이날 주제발표에 나선 노호식 교수는 성균관대학교 대학원에서 석,박사를 마치고 아모레퍼시픽 기술연구원을 거쳐 수원대학교 화학공학과 교수를 재직하고 있으며 동 대학 뷰티사이언스연구센터장을 맡고 있다.

한편, 코로나19 바이러스 사태로 줌(ZOOM) 실시간 온라인 화상회의로 진행된 올해 포럼은 경기열 서원대학교 바이오코스메틱학과 교수가 좌장을 맡은 가운데 ▲노호식 수원대학교 화학공학과 교수(구조적인 관점에서의 미백제 분류와 향후 개발 방향) ▲정은선 바이오스펙트럼 생명과학연구소장 이사(고령사회 도래에 따른 항노화 소재 개발방향) ▲장정호 한국세라믹기술원 수석연구원(화장품에서 세라믹 소재활용 및 encapsulation 기술 현황) ▲노중균 제이에프코리아 대표이사 겸 (사)한국대마협회 회장(화장품 원료로서 칸나비노이드(CBD)의 연구개발 현황과 전망) ▲금영삼 동국대학교 약학대학 교수(스테이플 펩타이드 및 대사체 신규화장품 소재응용 가능성 탐색) 등이 초청강사로 참여해 최근 국내외 화장품 연구개발 분야의 굵직한 주요 연구개발 현안들에 대한 정보탐색과 공유를 실시했다.