제주 국가혁신클러스터와 개인 맞춤형화장품 기반기술 개발
Date 2019-10-05 19:39:00 페이스북으로 보내기 트위터로 보내기 hit 273
서인수
수석연구원
제주테크노파크 바이오융합센터
suhis@jejutp.or.kr

1. 국가혁신클러스터사업(R&D)과 제주특별자치도


정부는 전 지역이 고르게 잘사는 국가균형발전을 위해, 국가혁신클러스터(법명칭: 국가혁신융복합단지)를 지정하고 지역 혁신성장 거점으로 육성하고 있다. 지난 2018년 10월 제9차 국가균형발전위원회 회의에서 지정 고시한 전국 14개 국가혁신클러스터는 민간투자와 신산업 중심의 산업 생태계를 육성을 위해 혁신도시ㆍ산업단지 등의 성장거점을 중심으로 산업경쟁력을 갖춘 인근 지구를 연계하고, 혁신프로젝트, 금융 및 재정 지원, 규제특례 등 6대 패키지 사업을 지원한다. 이 중 핵심 지원사업인 혁신프로젝트는 국가혁신클러스터에 신산업을 선도할 기술경쟁력을 갖춘 리딩그룹을 육성하기 위해 수요처와 연계 추진하는 대규모 실증R&D사업으로 시도별 대표산업 컨소시엄을 구성하여 추진 중이다.

제주특별자치도는 지역에 축적된 자원 및 기존 주력산업을 기반으로, 전후방 연관성이 높아 지역 경제 활성화 효과가 우수하고, 지역의 미래 성장동력을 창출할 수 있는 대표산업으로 「화장품 및 식품산업」을 선정하고 체계적인 지원사업 추진으로 제주 국가혁신클러스터 발전을 견인하고 있다. 특히 제주지역 혁신프로젝트의 일환으로 산업통상자원부가 지원하는 2018년도 국가혁신클러스터사업(R&D)이 2018년 10월 유치가 확정되고 본격 추진됨에 따라, ‘빅데이터 활용 개인 맞춤형화장품 기반기술 개발’ 을 위해 2020년 12월까지 국비 70.7억원, 총사업비 100.7억원의 예산이 투입되고 있다. 동 기술개발사업은 제주테크노파크가 총괄하고, 아모레퍼시픽, 테라젠이텍스 바이오연구소, 피엔케이피부임상연구센타, 인포마인드, 서울대학교병원, 중앙대학교병원, 제주대학교, 제주산학융합원 등 총 16개 기관ㆍ기업이 컨소시엄을 구성하여 본격적인 연구가 한창이다.

 

 

2. 개인 맞춤형화장품 기반기술 개발 개요

 

맞춤형화장품이란 개별 고객을 대상으로 고객의 요구 및 취향에 따라 즉석에서 혼합하여 소량 생산해 판매하는 화장품을 말한다(표 1). 2018년 3월 개정·공포된 화장품법에 따르면, 맞춤형화장품이란 제조 또는 수입된 화장품의 내용물에 다른 화장품의 내용물이나 식약처장이 정하는 원료를 추가하여 혼합한 화장품, 제조 또는 수입된 화장품의 내용물을 소분(小分)한 화장품으로 정의하고, 맞춤형화장품 판매업 신설 및 신고제로 운영하며, 맞춤형화장품 혼합·소분 업무에 종사하는 조제관리사 제도 도입을 명문화하고 있다.

 

표 1. 개인 맞춤형화장품의 주요 특성

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특히 2020년 3월 맞춤형화장품 제도의 본격 시행을 앞두고 단순히 고객 취향에 따라 섞어 쓰거나 특정 성분과 향, 색소 등을 조합하는 단계를 넘어, 4차 산업혁명 시대를 맞아 빅데이터, 인공지능(AI), 증강현실(AR), 사물인터넷(IoT), 3D 프린팅 등 첨단 ICT기술이 접목되고 융복합하면서 개인 맞춤기술과 신규 비즈니스 모델 개발을 위한 노력이 활발하다. 또한 민간기업의 직접 유전자검사 가능 시대를 맞아, 피부노화, 피부탄력, 탈모, 모발 굵기 등 개인별 유전특성 분석을 토대로 바이오 마커와 환경요인에 근거한 이상적인 개인 맞춤 처방의 뷰티 솔루션 개발에 주력하고 있다.
제주 국가혁신클러스터사업(R&D)은 다수 소비자들의 피부진단 및 유전체 관련 빅데이터를 기반으로, 스마트 피부 진단기로 측정한 피부고민에 적합하도록 개발된 맞춤원료 및 맞춤처방을 적용하여 개인별 맞춤형화장품을 즉석에서 제조할 수 있는 스마트팩토리 시스템 구축을 목표로 한다. 아래의 그림은 동 기술개발 사업의 요소기술과 기술정보의 흐름 체계를 간략하게 정리한 것이다(그림 1).

 

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그림 1. 개인 맞춤형화장품 기반기술 개발 개념도


이때 공공 기반기술의 거점 역할을 수행할 개인 맞춤형화장품 빅데이터 플랫폼을 구축하기 위해, 개인 피부진단데이터와 유전체 데이터가 「개인피부유전체 DB」에 축적되고, 화장품소재 원료화 연구결과와 맞춤형화장품 제형연구결과가 「화장품 원료·제형DB」 형태로 구축된다. 그리고 이와같이 축적된 DB는 빅데이터 수집/관리/분석 플랫폼과 맞춤형화장품 서비스 플랫폼을 활용하여, 피부진단 시스템 및 알고리즘을 구축하고, 스마트 패키징 디자인 및 용기를 개발하며, 즉석에서 맞춤형화장품을 생산할 수 있는 제조기를 개발한다. 

 

 

3. 개인 맞춤형화장품 개발을 위한 세부사업 추진

 

제주 국가혁신클러스터사업(R&D)은 총괄과제, 제1세부과제, 제2세부과제의 3개 기술분야로 나누어 관련 연구개발을 추진하고 있다(표 2).

 

표 2. 개인 맞춤형화장품 기반기술 개발 세부과제 요약

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3.1. 총괄과제

 

총괄과제는 개인 피부진단 및 유전체를 활용한 개인 맞춤형화장품 기반기술을 개발하고, 개인 맞춤형화장품 빅데이터 플랫폼 구축 및 서비스 검증을 위한 요소기술 개발을 목표로 한다. 이를 위해 개인 피부특성 3,000명 측정, 유전변이정보(SNP) 1,000명 분석, 동안(童顔) 및 노안(老顔) 시험자 대상 유전체(WGS) 150명 분석, 두피 및 모발 특성 300명 측정결과를 빅데이터로 축적한다. 이를 활용하여 신규 피부 및 두피특성 예측 유전자 35건을 발굴하고, 맞춤형 유전자검사 키트 5건을 개발하며, 화장품 네거티브 성분 40종에 대한 피부임상결과를 확보한다. 이들 연구성과는 공공 기반기술 거점으로 맞춤형화장품 빅데이터 플랫폼에 집적되고, 협업 공간으로 「개인 맞춤형화장품 실증랩」도 구축 운영 중이다.


3.2. 제1세부과제 

 

제1세부과제는 현장 진단 및 맞춤형화장품 제조가 가능한 프로세스 개발을 목표로 한다. 이를 위해 피부타입 분석용 진단 알고리즘 및 피부진단기를 개발하고, 빅데이터와 맞춤 처방의 적용이 가능한 스마트팩토리를 설계 제작한다. 이때 스마트 피부진단기를 활용한 피부진단 결과와 총괄과제에서 구축되는 맞춤형화장품 빅데이터 플랫폼과 연계하여 개인 맞춤형 진단 프로그램 및 관련정보를 제공하는 웹, 앱을 개발한다. 또한 2세부에서 개발한 원료 및 레시피를 적용하여 개인 맞춤형 화장품을 즉석에서 제조할 수 있는 스마트팩토리 시스템을 하드웨어와 소프트웨어적으로 구현하고, 여기에 필요한 맞춤 처방 알고리즘 솔루션을 개발 적용한다. 또한 IoT기술 기반 스마트 기능을 적용한 스마트 패키징 용기를 개발하여 맞춤형화장품 제조에 적용하여 10분 이내로 개인 맞춤형화장품 생산이 가능할 전망이다.


3.3. 제2세부과제 

 

제2세부과제는 맞춤형화장품용 천연소재 개발 및 성분기반 DB를 구축하고, 천연소재 활용 맞춤형화장품 제형 개발 및 스마트팩토리 적용기술 확보를 목표로 한다. 이를 위해 제주특화 천연물을 활용한 피부 고민별 맞춤 소재(보습, 주름/탄력, 미백, 시카/수딩, 모공/결, 여드름, 탈모방지, 아토피) 및 기능성화장품 주요성분(주름개선, 미백, 보습)을 개발하고, 이들 천연물 소재에 대한 성분기반 DB 구축 및 표준화를 추진한다. 동시에 피부타입 및 피부고민별 맞춤형 처방 160건(스킨케어 120품목, 바디케어 18품목, 헤어/두피케어 26품목)을 개발하고, 피부진단 결과 및 유전체 분석결과에 기반한 레시피를 선정하여 스마트팩토리에 대한 적용성 연구를 진행한다. 이를 통해 제주특화자원 기반 피부고민별 맞춤형화장품 특화 원료 10종을 개발하고, 국제화장품원료집(ICID) 등재를 6건하며, 맞춤형화장품 원료 100건에 대한 유효성분 기반 DB를 구축하고 있다.

 


4. 활용과 기대효과 

 

제주 국가혁신클러스터사업(R&D)은 동 사업 기간 동안 「개인 맞춤형화장품 실증랩」을 활용하여 개인 맞춤형화장품 공공 기반기술 개발 및 관련 빅데이터 축적, 유전자 진단키트 활용 등의 시범 적용으로 전체 시스템을 구현한다. 계속하여 지역 화장품매장, 뷰티샵 등 안테나 샵을 지정하여 현장적용 테스트를 진행하고, 제주를 찾은 국내외 관광객들(년간 1,400만명)의 관문인 제주국제공항에서 운영 중인 화장품 매장에 스마트팩토리를 설치 운영하여 개인 맞춤형화장품 관련 본격 기술보급 및 사업화를 추진한다는 방침이다(그림 2).

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그림 2. 개인 맞춤형화장품 기반기술의 성과확산 방안

 

제주 국가혁신클러스터사업(R&D)의 성공적인 수행은 개인 맞춤형화장품 분야 선도기술 확보 및 관련 신규 비즈니스 모델 제공으로 이어져, 제주 화장품산업 신성장동력으로 개인 맞춤형화장품 분야 특성화를 통한 새로운 도약이 가능하다. 특히 4차 산업혁명 시대 개인 맞춤형화장품 관련 기술은 미국, 유럽, 일본 등 선진국이 점유한 원천 핵심기술이 아닌 융복합 서비스 기술로 단기간의 집중 기술개발로 사업화가 가능하며, 고도의 기술력이 융합된 개인 맞춤형화장품 기술의 선진지로의 지속 발전을 통해, 밀레니얼 세대가 찾는 화장품산업의 메카로 거듭날 것으로 기대된다.