KAIST

< (왼쪽부터) 신소재공학과 김민서 석박사통합과정, 이건재 교수, 안재훈 박사과정 >

피부 노화는 많은 사람들의 관심사로 주름, 처짐, 탄력 저하 등의 문제를 해결하기 위하여 최근 웨어러블 LED 마스크가 주목받고 있다. 우리연구진이 기존 제품 대비 피부 탄력을 340% 향상시키는 LED 마스크 개발에 성공했다. 

우리 대학 신소재공학과 이건재 교수 연구팀이 3,770개의 마이크로 LED와 광확산층*을 활용하여 피부 노화를 억제할 수 있는 진피 자극 얼굴밀착형 면발광 마이크로 LED 마스크를 개발했다고 29일 밝혔다.

*광확산층: 광원이 방출하는 빛을 고르게 분산시켜 균일한 발광을 유도하는 층 

기존 제품은 딱딱한 구조와 점발광 방식*으로 인해 피부에 밀착되지 않고 광손실이 발생하여, 치료용 빛이 진피까지 균일하게 전달되지 못하는 한계가 있다.

*점발광 방식: 점발광이란 점으로 보이는 발광의 형태을 일컫음 

이 교수팀은 유연한 기판에 3차원 종이접기 구조를 적용해 얼굴의 굴곡과 돌출된 부위에 밀착할 수 있는 LED 마스크를 개발했다. 이를 통해 1.5mm 깊이의 진피까지 빛을 균일하게 전달할 수 있으며, 진피 내 미토콘드리아를 자극하고 콜라겐과 탄력 섬유의 합성을 촉진했다.

< 유연 기판 위에 3,770개의 마이크로 LED 칩을 형성하고, 3차원 종이접기 구조로 변형하여 얼굴에 밀착가능한 면발광 마이크로 LED 마스크를 제작하였다. 얼굴밀착 면발광 마이크로 LED 마스크는 피부에 접촉한 상태에서 저온화상 부작용 없이 구동가능하며, 기존 상용 LED 대비 깊은 피부층에 빛을 침투시킬 수 있다. >

그 결과, 피부 탄력, 주름, 처짐, 모공 등 8가지의 모든 피부 노화 지표에서 탁월한 개선 효과를 확인했다. 특히 33명의 피시험자를 대상으로 한 대학병원 임상시험에서 기존 LED 마스크 대비 진피 층의 피부 탄력이 340% 향상되는 통계학적으로 유의미한 효과를 보였다. 

이건재 교수는 "이번에 개발된 얼굴 밀착 면발광 마스크는 저온화상의 부작용 없이 얼굴 진피 전체에 미용 효과를 제공하여, 인류의 삶의 질을 향상시키는 홈케어 노화 치료를 가능하게 할 것”이라고 강조했다.

< 얼굴밀착 면발광 마이크로 LED 마스크의 피부 노화 억제 효과를 인간 대상 임상 실험을 통해 확인하였다. 인간 피부에 면발광 마이크로 LED 조사 시에, 뛰어난 피부 미용 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 진피에서의 탄력(입가)의 개선을 측정한 결과, 상용 LED 마스크 대비 면발광 마이크로 LED마스크를 조사하였을 때, 최대 340% 개선효과를 가진다는 것을 확인하였다. >

또한, "교원창업 기업 프로닉스를 통해 11월부터 제품을 본격적으로 판매할 예정이며, 현재 탈모 치료를 위한 면발광 마이크로 LED 제품의 임상 계획도 수립하고 있다.”라고 말했다. 

신소재공학과 김민서 석·박사 통합과정, 안재훈 박사과정이 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 어드밴스드 메터리얼즈(Advanced Materials)에 10월 22일 자로 출판됐다.

(논문명: Clinical Validation of Face-fit Surface-lighting Micro Light-emitting Diode Mask for Skin Anti-aging Treatment) 

한편, 이번 연구는 글로벌 생체융합 인터페이싱 소재 센터(선도연구센터)의 지원을 받아 수행되었다.