[1000호 기획] K-BEAUTY 4.0 - AI가 이끄는 화장품 산업 변화 - 연구개발&상품

[CMN 신대욱 기자] AI 시대의 연구개발과 상품개발 키워드는 융합이다. 식품과 의약품부터 IT에 이르는 융합 기술이 접목되고 있다. 갈수록 생명공학 기술 비중도 높아지고 있다. 나노기술도 효능을 높이는 핵심기술로 널리 활용되고 있다. 전체적으로 R&D(연구개발)에서 C&D(Connect&Develop, 연계개발)로 넓어지고 있다.

이같은 융합형 연계개발은 제품의 새로운 흐름을 만들고 있고, 시장의 변화를 이끄는 바탕이 되고 있다. AI 시대의 대표적인 제품군인 뷰티 디바이스와 개인 맞춤형 화장품도 융합이 바탕이 돼야 가능하다.

뷰티 디바이스는 전자기기가 접목된 유형이며, 맞춤형 화장품은 AI 기반 빅데이터 분석과 유전체 분석, 3D 프린팅 등 통합적인 기술이 이뤄져야 보다 정밀해질 수 있다. 개방적인 태도(open innovation)를 갖춰야 하는 이유다.

K-뷰티가 글로벌 시장에서 혁신 트렌드를 이끌고 있다는 평가를 받고 있는 이유도 융합이 바탕이 됐기 때문이다.

비비크림은 의료서비스와 화장품, 에어쿠션은 섬유와 화장품이 접목돼 혁신 상품이 된 사례다. 마스크팩도 화장품 기술에 섬유, 생명공학 등이 뒷받침되면서 지속적으로 진화, 혁신 상품으로 자리잡았다.

하이패션에서 하이테크 산업으로 전환

조현대 코스메카코리아 연구소장은 지난달 24일 열린 국제바이오코스메틱 컨퍼런스 ‘최근 화장품 시장에서의 융복합 제품 시장동향’ 발표를 통해 “화장품 기술 발전으로 시장 상황에 초점을 두는 것이 아니라 기술과 효과에 중점을 두는 방향으로 패러다임이 바뀌고 있다”며 “화장품산업은 높은 수준의 불확실성을 지닌 하이패션 산업에서 높은 수준의 기술적 불확실성을 지닌 하이테크 산업으로 이동할 것으로 예측된다”고 밝혔다. 조 소장은 이어 “개발단계에서 전자제품, 정보기술(IT), 식품, 의료 기술과 연계한 융합 기술이 주를 이룰 것으로 본다”고 덧붙였다.

이같은 기술 융합은 4차 산업혁명의 AI 기술로 보다 정밀해질 전망이다. 현재 AI가 접목된 연구개발과 제품개발은 사용자에 초점이 맞춰져 있다. 빅데이터와 유전체 분석, 정밀 센서 등에 AI 기술이 더해지며 보다 개인화된 제품 개발 쪽으로 나아가고 있다. 여기에는 3D 프린팅 등 제조 혁신도 뒷받침되고 있다. 생산과 소비의 통합이 가속화되고 주문형 생산이나 즉석 생산까지 가능해지고 있다.

대표적인 분야가 유전체 분석이다. 유전체는 유전자와 염색체를 더한 단어로, 생명체를 구성하는 모든 유전 정보를 통칭한다. 유전체 분석 기술은 개개인의 유전 정보를 분석, 맞춤형 솔루션을 제공하기 위한 분야다. 정밀한 개인 맞춤형 화장품으로 가기 위한 핵심 기술이다. 생명공학과 나노기술, 빅데이터, AI 기술이 통합, 새로운 영역을 개척할 전망이다.

현재 아모레퍼시픽과 LG생활건강, 한국콜마, 잇츠한불 등이 유전체 분석 전문기업들과 손잡고 유전자 맞춤형 화장품 개발에 나서고 있다. 아모레퍼시픽은 테라젠이텍스와 업무협약을 맺고 유전자 검사와 화장품을 결합한 통합 솔루션을 개발중이다.

LG생활건강은 마크로젠과 합자법인 젠스토리를 설립하고 유전체 분석 기술을 결합한 상품을 개발하고 있다. 한국콜마는 이원다이애그노믹스의 지분을 인수하면서 유전체 사업에 뛰어들었고, 잇츠한불도 디엔에이링크와 MOU를 맺고 유전자 맞춤형 화장품 개발에 나섰다. 로레알은 이미 뷰티오믹스 프로젝트를 수행, 피부 노화와 연관된 4,400개의 유전자와 1,300개 단백질을 분석, 연구한 자료를 확보했다.

유전체 분석, 3D 프린팅 차세대 맞춤형 경쟁

제조 분야지만 3D 프린팅 기술도 맞춤형 화장품 개발을 뒷받침할 전망이다. 3D 프린팅 기술은 종이를 인쇄하듯 3차원 공간 안에서 실제 사물을 입체 도형으로 인쇄하는 기술로 간단한 생활용품부터 항공기 부품 등에 이르기까지 다양한 응용이 가능하다. 멀리는 장기까지도 인쇄가 가능하다. 실제 2013년 영국 에든버러 헤리엇와트 대학 연구진이 3D 프린터를 이용해 인간배아줄기세포 복사에 성공한 바 있다. 로레알은 기술협력을 통해 개발된 3D 프린터를 통해 모낭을 구현하는데 성공했다.

국내의 경우 한국콜마가 3D 프린터 전문개발 업체인 삼영기계와 손잡고 3D 프린터 개발에 들어갔고, 아모레퍼시픽은 3D 프린팅과 사물인터넷(IoT)을 활용한 맞춤형 화장품 ‘아이오페 테일러드 솔루션’을 개발했다. 세럼과 마스크로 이뤄진 제품군중 3D 프린터가 활용된 것은 마스크다. 이를 위해 전문제작 업체인 링크솔루션과 마스크팩 전용 프린터를 공동으로 개발해 특허를 출원한 바 있다. 테일러드 솔루션은 지난해 11월부터 올해 3월까지 사전 체험기간을 거쳤고 내년 상반기 새로운 맞춤형 화장품으로 공식 출시될 예정이다.

벤처기업 에이브는 AI 기반 매장용 전자동 제조 시스템 ‘C.A.I’를 개발했다. 터치 한번만으로 로봇이 피부 특정부터 원료 선정과 배합, 충진, 마킹까지 3분만에 개인 맞춤형 화장품 제조가 가능한 시스템이다.

이같은 업체들의 활발한 움직임은 맞춤형 화장품 관련 법규가 마련, 내년 3월부터 시행에 들어가기 때문이다. 앞서 시범사업을 통해 혼합해 사용하는 라네즈 마이 투톤 립바와 마이 워터뱅크 크림, LG생활건강의 ‘르메디 바이 씨앤피’, 이니스프리 부스팅 앰플, 키엘 아포테커리 맞춤 에센스 등이 출시된 바 있다.

윤경섭 제주대 화학코스메틱학과 교수는 맞춤형 화장품 모델과 관련해 4세대로 나누고 있다. 설문을 통한 자가 피부진단 후 조합해주는 1세대와 피부 진단 기기를 통한 피부 분석후 조합해주는 2세대, 유전자 분석을 통한 맞춤 조합의 3세대, 4차 산업혁명 기술인 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능이 어우러져 즉석 맞춤 생산까지 이어지는 4세대가 그것이다.

윤 교수의 구분에 따르면 키엘의 아포테커리 맞춤 에센스와 이니스프리 부스팅 앰플이 1세대에 해당하며 르메디 바이 씨앤피가 2세대, 한국화장품의 제네르떼, 영국의 맞춤화장품 지뉴 등이 3세대다. 시세이도가 올해 봄부터 판매에 들어간 가정용 IoT 스킨케어 시스템 ‘옵튠(Optune)’ β버전이 4세대에 해당한다. 스마트폰에 다운로드한 어플리케이션을 통해 피부측정 데이터와 환경 데이터를 분석, 식생활이나 스트레스 상태 등 생체리듬에 맞춰 제품을 조합해 즉석에서 만들 수 있는 시스템이다. 그날그날의 데이터에 따라 추가 카트리지를 받을 수 있으며 1,000가지 조합이 가능하다.

제주도는 4차산업 대응 개인 맞춤형 국책과제 수행 지자체로 선정, 7년에 걸쳐 4세대 지능형 맞춤 화장품 개발에 나선다. 개인 유전체 정보와 빅데이터를 활용한 기반 기술 마련과 이를 토대로 개인 맞춤형 소재와 제형을 개발하고, 맞춤형 제조용 스마트 진단기, 팩토리 솔루션 개발까지 아우르는 사업이다.

미국 스타트업, 기계학습 통한 맞춤형 강세

스마트폰과 연동해 피부상태를 비롯한 생체리듬에 따른 제품 조합 또는 이상적인 피부케어 양을 조절할 수 있는 제품도 개발되고 있다. 로레알이 일리노이 대학과 함께 표피용 전자패치를 개발했고 국내 한 기업도 전자칩이 담긴 마스크팩을 개발, 상용화를 앞두고 있다. 로레알의 전자패치는 피부 보습 상태 측정과 이상적인 피부 보습을 위한 제품 양 정보를 제공한다.

프랑스의 로미 파리는 개인별 피부 상태에 맞는 솔루션 제공은 물론 외부 환경과 생체 리듬에 맞춰 자신에 맞는 다양한 캡슐로 제조해 사용할 수 있는 캡슐 화장품 제조기 ‘피규어’를 올해초 선보였다.

AI의 기계학습이 적용되는 사례도 늘고 있다. 주로 미국 스타트업에서 개발한 브랜드들이다. 이들 기업은 4차 산업혁명의 특징인 소비-생산-유통 과정을 밟는다.

MIT에서 기계공학을 전공한 이들이 지난 2015년 창업한 스타트업 ‘펑션오브뷰티(Function of Beauty)’는 AI의 기계학습을 통해 모발 유형과 구조, 제품 선호도 등을 분석, 개인 맞춤형 샴푸와 컨디셔너를 판매하고 있다. 제품 생산 후 판매하는 것이 아니라 소비자 주문후 개인에 맞는 제품을 생산한다는 점에서 다르다.

프로븐(Proven)도 AI의 기계학습을 통해 온라인상에서 판매중인 10만개의 스킨케어와 2만개의 화장품 재료와 관련된 800만건 이상의 고객 리뷰를 분석하고 4,000건의 연구논문을 분석해 개인 맞춤형 스킨케어를 제작, 판매하고 있다. 뷰티 바이 디자인(Beauty By Design)도 인공지능을 활용해 피부 유형을 분석하고 1만개 이상의 화장품 조합법으로 개인 맞춤형 스킨케어를 제작, 판매하고 있다.

이밖에 LG전자의 프라엘 더마 LED 마스크가 주목받고 있으며, 코웨이는 인공지능 기술을 적용한 AI 콤팩트를 출시할 예정이다.