화장품 브랜드사들의 제일의 고민은 ‘차별화’다. 책임판매업자 3만여 업체가 경쟁하는 심화 단계에서 이미 N개의 상품이 있는 시장에 N+1식의 전략은 생존이 어렵다. 

게다가 현실은 OEM/ODM에 전적으로 의존하다보니 ▲ 제조사의 기술로 영업하고 ▲ 미투(me too) 제품 양산으로 브랜드 차별성 약화에다 ▲ 글로벌 시장에서 ‘우리끼리’ 경쟁하는 양상으로 변질되고 있다. 이는 K-브랜드의 한계이자 공멸로 이어질 가능성이 제기된다. 

이에 대해 KOBITA 김승중 부회장은 “브랜드만의 오리지널 독자 소재를 가져야 한다. ODM에서 만들어주는 것은 카피본밖에 나오지 않는가?”라며 “이제라도 ‘독자 원료 갖기’ 캠페인을 전개해야 한다”라고 강조한다. 

8월 28일 열린 ‘천연물유기농 화장품 지식연구회’에서 강원대 이구연 교수의 AI를 활용한 ‘천연물 기반 바이오 활성소재 개발’은 브랜드사의 0 to 1(zero to one)의 창의적 차별성을 제안하고 있어 주목을 받았다. 

이구연 교수팀은 2008년부터 ㈜케이메디켐을 설립해 바이오 활성소재(화장품·의약외품·동물의약품) 후보 물질을 개발하고 있다. 현재 레지몰(D/B RegMol)에 천연물(추출물, 물질)+화합물(합성물질) 500여 종을 보유하고 있다. 

이구연 교수는 “레지몰은 실험 결과를 축적한 결과 및 AI 또는 컴퓨터 분자모델링을 통해 가상으로 효능이 있는 물질을 빠르게 도출해내는 플랫폼이다. 가상 스크리닝을 통해 효능 물질을 in vitro/in silico 등을 통해 약효를 평가하고 실제 활용이 가능한 최적화된 물질을 도출하고 있다”라고 설명했다. 

천연물 유래 기능성 소재 개발은 추출물 준비 → 초음파 추출 → 용매별 분획 → 생리활성 평가 → 유효성분 규명의 과정을 거치게 된다. 이렇게 해서 발굴한 기능성 소재가 겨우살이(Velutin)다. 

이런 과정을 거친 겨우살이는 식약처의 미백 유효성 평가 항목 선정 가이드라인에 따라 △ in vitro 타이로시나제 활성저해시험 △ in vitro DOPA 산화반응 저해시험 △ 세포 독성시험 △ 색소침착억제 및 멜라닌생성저해시험 등 8가지 항목 시험을 거쳤다. 이어 원료 안정성 분석에서 ‘실온·개방 조건과 가속개방조건 모두에서 3개월까지 시료의 안정성이 유지되는 것을 확인’했으며, 화장품 원료 등록을 완료했다. 이렇게 해서 벨루틴 관련 5가지 특허를 보유하게 됐으며, 시제품으로 Lorena 3종 세트와 DAYNICS 3종 세트가 출시됐다고 이구연 교수는 설명했다. 

마찬가지로 개발된 기능성 소재가 헴프씨드 추출물이다. 이구연 교수는 “헴프씨드는 지방층 제거를 통해 가려움 개선 유효성이 증대됐음을 발견했다. 즉 지방층 추출물의 경우 방출된 히스타민을 억제하지 못했지만, 지방층이 제거된 헴프씨드 추출물은 방출된 히스타민을 농도 의존적으로 억제됨을 확인했다”라고 소개했다. ㈜케이메디켐은 헴프씨드 관련 지식재산권 3종을 보유하고 있다. 이밖에 피부미백용 조성물로 일엽초 2종도 특허등록을 마쳤다.   

이구연 교수는 ‘몰 스파크’라는 AI 생성 모델을 활용한 기능성 소재 개발도 적극 추진하고 있다. 그는 “타깃 단백질을 바인딩 하는 물질을 찾기 위해 화합물은행의 90만종에 해당하는 물질을 필터링 해서 100여 종 정도를 후보군으로 추출하고 이들 화합물을 분양 받아 효능실험을 하고 있다. 이렇게 하면 불과 일주일도 안돼 소재 발굴이 가능하다”라고 말했다. 

이와 관련 현재 아토피에 효능이 있는 칼시뉴린(calcineurin, 생물학적으로 매우 중요한 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질 인산가수분해 효소)에 바인딩(binding)하는 물질을 찾고 있다고 소개했다. 

이구연 교수는 “몰 스파크에는 약물성, 효능물질 발굴, 독성 예측 등의 모델도 구동된다. AI로 이런 독성이 있을 것이다, 없을 것이다를 미리 예측할 수 있다. AI가 찾아준 물질에서 칼시뉴린을 억제하는 효과가 있는 30여 종을 확인했다”라며 “기능성 소재 개발에서 AI가 매우 유용한 툴(tool)임을 확인할 수 있었다”라고 강조했다. 

앞서 강원대 바이오자원환경학전공 박세진 부교수는 ‘화장품 소재의 기능성 평가 연구’에서 “소재 중심의 기능성 평가와 안전성 확보가 시장 경쟁력의 핵심이다. 신원료의 경우 규격 및 안전성에 관한 심사가 필요하다”라고 말했다. 

그러면서 “현재 가장 많이 사용되는 병풀 추출물의 경우 표준화된 안전성 평가 부족으로 피부 자극성에 대한 연구가 미흡하다. 주요 활성성분(마데카식애시드, 아시아틱애시드 등)은 농도에 따라 피부 자극 가능성이 있다. 현재 국내 병풀 추출물의 안전성 데이터가 부족하여 추후 화장품 개발에 있어 글로벌 규제 대응이 어려울 수 있다”라고 우려했다. 따라서 △ 병품을 포함한 식물유래 추출물의 안전성 평가 체계 구축 △ 표준화된 안전성 평가 모델을 활용해 신뢰성 확보 등 개선이 필요하다고 강조했다. 

이날 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 ‘제3차 천연물 유기농화장품 지식연구회’는 강원대 의생명과학관 B동에서 30여 명의 회원사가 참가한 가운데 개최됐다. 

강원대 의생명과학대학 최선심 학장은 축사를 통해 “전 세계적으로 천연물 및 유기농 화장품 그리고 K뷰티에 대한 관심이 날로 높아지고 있는 지금 이 연구회가 실질적인 지식 교류의 장이 되어 세계적인 흐름에 부응하는 우수한 제품 개발로 이어지기를 기대한다. 산·학·연 협력을 바탕으로 지속 가능한 발전과 지역 산업의 경쟁력 강화를 위해 함께 노력해 나가길 바란다”라고 격려했다. 

KISTI 정명동 전문위원은 “지식연구회가 기업들에게 실질적인 도움이 됐으면 좋겠다. 대학은 관련 연구원들이 그 기업에 가서 연구하고 또 기업이 잘 됐을 때 학교에 기부금도 내는, 실질적인 산·학·연·정 협력 하에 지식연구회가 더욱 발전했으면 하는 바람이다”라며 꾸준한 활동을 당부했다.