[비즈월드] 본 명세서는 a)가교된 고분자 입자를 형성하는 단계, b)무기 전구체를 이용해 a)의 입자에 쉘을 형성시켜 코어-쉘(Core-shell) 입자를 형성하는 단계, c)상기 복수의 코어-쉘 입자 및 유기용매를 내상에 포함하는 에멀전을 형성하는 단계, d)상기 에멀전으로부터 유기용매를 제거하는 단계와 e) 상기 d)의 결과물을 소성해 다공성 무기 입자를 형성하는 단계를 포함하는 다공성 무기 입자의 제조방법 및 다공성 무기 입자를 포함하는 광반사성 조성물에 관해 것이다.

아모레퍼시픽과 성균관대학교 산학협력단이 공동으로 2018년 4월 26일 출원(출원번호 제1020180048557호)하고 2019년 11월 5일 공개(공개번호 제1020190124507호)한 '다공성 무기입자의 제조방법 및 다공성 무기입자를 포함하는 광반사용 조성물' 특허의 요약문이다.

자외선(Ultraviolet radiation)은 200nm~400nm의 파장에 존재하는 태양광으로 노출 강도 및 시간에 따라 잠재적으로 유해한 영향을 미칠 수 있다. 파장에 따라 UVC(200~290nm), UVB(290~320nm), UVA(320~400nm)로 구분된다.

UVC는 피부에 직접 노출될 경우, 생명에 치명적인 영향을 미치지만 오존층에 흡수되기 때문에 지표면에 도달하지 않는다.

그러나 UVB에 노출될 경우, 화상을 입을 수 있으며 UVA는 피부의 진피층에 침투해 피부암 및 노화를 유발할 수 있다.

광노화는 실제로 피부노화의 70~80% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있어 현대인들에게 자외선 차단제는 필수 제품이 됐다.

이에 맞춰 다양한 종류의 자외선 차단 및 흡수 기능을 가진 화장품에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.

자외선 차단제는 크게 화학적 차단제와 물리적 차단제로 분류된다. 화학적 차단제는 자외선을 흡수해 피부를 자외선으로부터 보호한다.

아보벤존(Avobenzone)또는 옥시벤존(Oxybenzone)과 같은 방향족 물질들이 주로 사용된다. 화학적 차단제는 투명하다는 장점이 있지만 광 안정성이 떨어지고 알러지와 같은 피부 부작용을 유발한다는 단점이 있다.

물리적 차단제는 굴절률에 의한 자외선 반사 및 산란에 통해 자외선을 차단한다. 물리적 차단제로서 티타늄디옥사이드(Titanium Dioxide), 징크옥사이드(Zinc Oxide) 등이 사용되며, 피부 안정성이 높고 UVA와 UVB를 효과적으로 차단한다. 반면 제품이 뭉치거나 피부 도포 때 백탁현상이 발생할 수 있다.

이에 피부 안정성이 높으면서 백탁현상이 적거나 투명하고, 반사 파장대를 조절할 수 있는 자외선 차단제에 대한 요구가 이어졌다.

백탁현상(白濁現象)이란 화장품이나 자외선 차단제 등으로 인해 피부가 하얗게 들뜨는 것을 말한다.

이런 가운데 국내 뷰티 업체와 대학의 연구진이 협업을 통해 혁신적인 화장품 원료 생산에 성공하고 세계적으로도 인정을 받았다.

아모레퍼시픽 기술연구원은 성균관대학교와 공동연구를 통해 백탁현상이 없으면서 자외선을 효과적으로 반사하는 '다공성 마이크로 무기 소재 플랫폼 기술'을 개발하고 연구 성과가 소재 분야에서 저명한 국제 학술지인 'Particle & Particle Systems Characterization' 3월호 온라인판에 게재됐으며, 4월호 표지 논문(논문명: Transparent and UV‐Reflective Photonic Films and Supraballs Composed of Hollow Silica Nanospheres)으로도 선정됐다고 지난 24일 밝혔다.

피부 노화는 대부분 빛에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그 중에서도 특히 피부 손상을 일으키는 자외선 영역의 빛을 반사 또는 흡수해 피부를 보호하기 위한 자외선 차단 화장품 개발이 활발하게 진행되고 있다.

이런 단점을 해결하기 위해 아모레퍼시픽 기술연구원 소재랩의 이연 박사는 성균관대학교 화학공학과 이기라 교수 연구실과 공동으로 연구 과제를 진행했다.

해당 연구를 통해 공동연구팀은 미세한 크기의 가운데가 비어있는 실리카 구형 입자를 균일하게 합성과 조립할 수 있었다.

이런 입자로 형성된 필름은 가시광선과 자외선 영역의 빛을 반사할 수 있도록 균일한 기공의 크기 및 기공 간격을 조절할 수 있고, 굴절률 매칭을 통해 자외선을 강하게 반사하면서도 가시광선 영역에서는 투명하게 보인다는 사실을 밝혀냈다.

이는 자연에서 카멜레온이나 녹조류 등이 빛을 산란시켜 피부색을 빠르게 변화시키는 원리와 비슷한 것이다.

아모레퍼시픽 기술연구원 박원석 기반혁신연구소장은 "이번에 발표한 연구 결과는 혁신적인 무기 소재 개발을 위한 플랫폼 기술을 확보했다는 점에서 매우 의미 있는 성과로 피부 임상 시험 등을 통해 해당 소재의 가능성을 추가로 검증할 예정이다"면서 "앞으로도 아모레퍼시픽 기술연구원은 지속적인 기초 연구를 바탕으로 전 세계 고객에게 건강과 아름다움을 선사하기 위한 최선의 노력을 이어가겠다"라고 말했다.

앞서 아모레퍼시픽 기술연구원은 1959년 한국 최초의 자외선 차단제 'ABC파라솔크림'을 출시한 이래, 기초과학 연구 역량을 바탕으로 혁신적인 유기·무기 자외선 차단제 성분 개발을 이어오고 있다.

2003년에는 유기·무기 나노 복합체 기술을 활용한 '헤라 선 메이트 크림'을 출시했고, 2019년에는 난용성 유기 자외선 차단제 안정화 소재 기술을 활용해 '아이오페 UV쉴드 선 안티폴루션'과 '라네즈 화이트 듀 톤업플루이드'제품에 적용하는 등 꾸준히 독창적인 원료 개발 연구를 수행해왔다고 회사 측은 설명했다.

그런데 비즈월드가 해당 기술에 대해 확인한 결과 이미 2년 전에 개발돼 특허 출원까지 진행됐다.

아모레퍼시픽과 성균관대학교 산학협력단은 2018년 4월 26일 '다공성 무기입자의 제조방법 및 다공성 무기입자를 포함하는 광반사용 조성물(Method for preparing porous inorganic particle and composition for light reflection comprising inorganic particle)' 명칭의 특허를 출원(출원번호 제1020180048557호)했다. 해당 특허는 2019년 11월 5일 공개(공개번호 제1020190124507호)됐다.

출원자들은 이 특허에 대해 올해 3월 2일에서야 특허청에 우선심사를 청구했다.