21세기에 드어서면서 미래를 개척하는 꿈의 첨단기술로서 나노테크놀러지 (이하 나노텍·1백만분의 1mm단위의 초미세 단위의 가곡·평가기술의 동원된 첨단기술) 응용분야가 주목을 끌고있다. 나노(Nano)라는 말은 나노미터, 즉 10억분의 1미터(1백만분의 1mm)를 뜻하며 원자나 분자의 크리를 나타낼 때 쓰이는 단위.



이같은 극미의 세계를 기술개발대상으로 삼는 것이 바로 나노테크놀러지다. 따라서 나노텍은 IT(정보기술)분야와 다양한 분야에서 그 연구개발이 추진되고 있다.



화장품·토일레트리분야에서도 나노텍은 새로운 지평을 개척하고 다양한 기능성화장품을 개발하는 첨단기술로서 큰 기대를 모으고 있다. 나노텍의 응용으로 화장품은 어떻게 진화할 것인가. 나노디바이스 스스템연구소의 대표 겸 CEO 도비나가 요시카즈 씨는 “나노텍이 사람의 체내를 산업화할 것”이라고 말한다.



즉 길이의 단위가 작아질 수록 산업은 점점 신체에 접근 한다는 것이다. 미터단뒤는 건축의 세계, 센티미터길이의 정밀도는 전철운용에서 요구되며 밀리미터는 가전제품, 미크론(1천분의 1mm)단위는 컴퓨터 세계에 적용됐다. 그러나 나노(nano)는 사람의 체내에서 통용될 수 있다는 가설이다.



나노텍에 대한 접근방식은 두 가지. 큰 것을 줄여가는 ‘톱다운(top down)’ 방식과 반댜로 작은 것을 키워나가는 ‘바텀업(bottom up)’ 방식이다. 화학분야인 화장품 메이커의 연구개발에서는 미세한 소재를 조합해서 신소재로 만들어 내는 바텀업방식이 주류를 이루고 있는 상황이다.



최근 많은 화장품 메이커들이 나노텍을 내세운 신제품을 출시하는 경향이 두드러지고 있다. 부분의 경우 그 동안 개발해온 기술로 신소재를 바텀 업 시킨 케이스가 많다. 그리고 그배경에는 나노텍이라는 용어가 시대의 키워드로 유행하면서 ‘나노텍화장품’이라는 새로운 분야가 각광을 받기 시작한 것이다.



나노디바이스 시스템연구소는 지금까지 축적해 온 마이크로머신 기술은 응용함으로써 생활에 밀착된 나노텍을 사업화 시키려는 벤처기업이다. 그래서 이 회사는 일상적으로 자주 사용되는 제품 가운데서도 특히 미세기술의 적용과 개발은 추구할 가능성이 높은 화장품산업에 초점을 맞췄다.



마이크로머신 기술에서 출발한 이 회사는 그러나 바텀업을 지향하는 다른 화장품 메이커들과는 달리 물리학적 기술은 이용한 톱 다운 방식에 전문성을 갖추고 있다. 당초 화장품 에이커가 발전시켜 온 바텀 업기술에 이 회사가 장점으로 내세우는 톱 다운 기술을 통합시킴으로써 한층 더 높은 수준의 기능성화장품개발과 직결될 가능성이 커지고 있다.



톱 다운의 나노텍 응용으로 이 회사가 개발하고, 각 화장품 메이커들에게 제안하고 있는 기능성화장품 관련 신기술은 ‘체제용해형, 마이크로 파일(Degrddable Micropile)’이다. 이는 마이크로기술과 나노기술을 이용해서 가공·제조된 미세한 ‘침’이다. 치 침의 앞부분이 마이크로미터크기로 매우 미세하기 때문에 이것으로 피부를 찔러도 아프지도, 가렵지도 않다. 기존의 미세 침은 공업적인 서재로 제조됐기 때문에 부러졌을 때 그 파편이 체내에 잔류한다는것이 문제였다.



이 때문에 부러지지 않능 튼튼한 침을 연구하는 기술이 지금도 활발히 진행되고 있다. 그러나 나노디바이스 시스템연구소 측은 반대로 체내에서 부러져잔류되는 침(바늘)을 의도적으로 개발하고데 힘을 기울여 온 것이다. 이 기술은 침 속에 기능성 소재를 넣어서 체내에 잔류시킬 수 있다면 지금까지 개발된 제품과는 전혀 다른 새로운 기능성화장품의 개발이 가능해 질 것이라는 기대감 때문이었다.



문제는 체내에 잔류해도 거부 반응이 없고 안전성도 확실한 소재선택이었다. 문제는 당집을 사용함으로써 해결했고 명칭도 ‘침(Needle)’이 아니라 ‘갱(坑)·Pile)’으로 택했다. 마이크로 파일은 기능제(화장품·의약제)를 직접 파일소재(당질)에 혼합, 일체화시킨다. 분만상태의 그능제라면 대부분의 경우 제작 가능하다.



이렇게 당질고 만들어진 바늘 모양의 마이크로 파일을 제 내에 삽입하면 30초 내에 용해된다. 예를 들어 하얀색 분말상태의 기능제를 마이크로 파일로 피부 속에 넣어주면 체 내에서 녹아 기미를 완화하고 미백효과를 강화한다. 다시말해 피부 각질 층에 하얀색의 ‘미백문신’을 실현함으로써 피부 얼룩을 소멸시킨다는 메커니즘이다. 이상에서 보듯이 나노텍의 응용으로 미래의 화장품은 비약적으로 발전할 가능성이 높다. 도비나가 대표는 “우선 고령자용화장품과 항노화(Anti-Aging) 화장품이 보다 충실화, 기능화될 것”이라고 전망한다.



나노텍을 적용, 세포에 직적 작용함으로써 신체와 피부의 구조적 결함을 보완할 수 있을 것이다. 앞으로는 ‘리폼(reform)’이 아니라 ‘리페이스(re-face·얼굴개조)’가 가능해 지는 시대가 올 지도 모른다. 예를 들면 육모세포를 마이크로 파일 속에 충전시켜 두피에 삽입함으로서 모발을 재생시키는 것이 가능해질수도 있다.



또 피부 안쪽에서 바깥 쪽은 볼수 있는 기술적전개도 가능할 것이다. 단면구조로 각질 층을 있는 그대로 생생히 관찰하면서 피부 카운슬링을 하고 맞춤식 스킨커이 제품을 권장 판매할 수있는 화장품 카운슬링도 가응해질지 모른다.



이런 첨단기술이 실현되면 좀더 심층적인 스킨 트리트먼트가 가능해 질 것이다. 세포의 수명은 유전자가 원초적으로 지닌카운터 시간적 한계로 미러 결정돼 있다. 예를 들면 ‘각질세포의 수명을 한달간’과 같이 각 부위별로 사전에 정해져 있다. 한편 피부노화는 환경에 따라 촉진된다.



그 수명 장단을 변경할 수는 없지만 나노텍의 응용으로 피부 노화의 진행과정을 일정한 수준에서 지체시킬 수는 있을 것이다. 도비나가 대표는 ‘불로불사(不老不死)’에서 불사는 무리겄지만 ‘피부의 불로(不老)’를 실현시키는 것은 나노텍의 명확한 목표가운데 하나로 설정돼 있다고 지적햇다.