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기초·응용과학
조행만 객원기자
2013-07-29

프로피오니박테리움 아크네스를 막아라 LED 광선을 이용한 여드름 치료법

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직장인 A(30·)는 요즘 예상치 않은 피부 트러블로 큰 스트레스를 받고 있다. 한 달 후에 결혼날짜가 잡힌 그녀는 평생에 한 번뿐인 결혼식날 멋진 신부의 모습을 위해 최근 들어 피부에 더욱 각별히 신경 쓰고 있는데 하필사춘기에도 없었던 여드름이 얼굴을 비롯해 등에도 다수 올라와 고민이 이만저만이 아니다. 이른바 성인여드름 증세가 나타난 것.

▲ 바쁜 직장 여성에게 여드름은 정말 고민거리다. ⓒ연합뉴스
 

최근 직장일과 결혼 준비로 눈코뜰새 없이 바빠 너무 피로한 것이 원인으로 지목됐다. 담당 의사는 피로 때문에 여성의 경우, 갑상선 기능이 저하될 수 있고 그 결과, 피부가 평소보다 건조해지면서 성인여드름이 나타날 수 있다고 경고했다.

 

고교 시절 입시로 인해 잠시 스쳐지나가듯 여드름이 났었지만 이후 피부라면 자신 있을 정도로 깨끗했다. 그녀는 절묘한 시기에 그녀를 괴롭히는 여드름의 존재가 너무 미웠다.

 

하지만 커지는 스트레스에 비례하듯 얼굴에 서서히 번지는 여드름은 남의 사정 따윈 전혀 고려하지 않을 정도로 냉정했다. 더군다나 한 번 생기면 금방 치료가 어려운 것이 바로 여드름의 속성.

 

그러나 결혼식이 임박한 그녀에게 시간은 지금 금쪽같은 것. 과연 방법은 없는 것일까?

 

가정용 LED 광선조사기 개발

 

과거에 여드름은 청춘의 심벌로 불리며 사춘기 학창시절, 당연한 통과의례로 여겨졌다. 지금은 어떤가? 최근의 신세대에게 여드름은 저주받은 열꽃일 뿐이다.

 

조그만 뾰루지 하나만 얼굴에 나도 금방 연고를 바르거나 심지어 병원에 뛰어 가는 시대로 바뀌었다. 더군다나 A양처럼 결혼식이 임박한 사람에게 나타나는 성인여드름은 정말 처처 곤란한 불청객일 뿐이다.

 

전문가들은 여드름은 피지관련 질환으로 남성호르몬에 기인한 과잉의 피지에 의해 생기는데 모공의 각화를 유발해 피지가 모공 밖으로 배출되지 못할 경우, 피지내에 존재하는 혐기성 세균인 프로피오니박테리움 아크네스(Propionibacterium acnes)’가 증식하면서 심해진다고 설명한다.

 

일반적으로 피부질환 치료를 위해 흔히 사용되는 테트라사이클린(Tetracycline)’이 항생물질로 사용된다.

 

그러나 전문가들은 이러한 연고용 치료제는 내성균의 유발을 초래할 뿐만 아니라 피부가 빛에 과민하게 작용하는 등의 부작용을 일으킨다고 지적한다.

 

그러나 A양과 같은 처지의 여성들에게 희소식이 있다. 지난 2010314일 로이터통신에 따르면 영국의 LED 제조업체인 루미(Lumie)’가 집에서 손쉽게 여드름을 치료할 수 있는 LED 여드름 치료기를 이미 개발해 놓은 것.

 

초창기 이 회사 관계자는 그동안 병원 피부과에서만 치료했던 여드름을 집에서도 간편하게 치료할 수 있다고 발표했다. 이후 LED를 이용한 여드름 치료기 시장이 열렸다.

 

올해 국내 의료기기 전문 업체 세라젬 메디시스LED 조명용 광선조사기 오심플(Ocimple)’을 개발한 임상연구 결과를 발표했다.

 

이 회사에 따르면 LED 광선조사기는 청색 가시광선(420nm)과 적색 가시광선(660nm)을 이용, 여드름 원인균인 프로피오니박테리움 아크네스를 선택적으로 파괴하는 임상시험을 총 12주에 걸쳐서 진행한 결과, 염증성 환자는 77%, 비염증성 환자는 54% 감소한 것으로 나타났다.

빛의 파장을 조절하는 LED

 

피지로 인해 모낭 안에서 프로피오니박테리움 아크네스는 빠르게 증식한다. 이 세균의 증식이 모낭 주위 피부에서 염증을 일으키는 물질을 생성하고, 복잡한 과정을 거쳐서 여드름 흉터를 만드는 데, 이 원인균을 죽이는 것이 바로 치료법이라고 할 수 있다.

▲ 380nm∼450nm 파장대의 청색 빛은 여드름 원인균을 죽을 수 있다. ⓒ연합뉴스
 

LED(Light Emitting Device)는 일종의 반도체인 발광 다이오드다. LED 여드름 치료란, LED 조사기로 피부 내부로 특정한 파장의 빛을 조사, 광화학 반응(Photo-chemical reaction)을 일으켜서 프로피오니박테리움 아크네스와 같은 여드름 원인균을 없애는 것이다.

 

LED는 양과 음의 전기적 성질을 가진 두 개 이상의 화합물로 구성됐다. 통상적으로 주기율표상의 3족과 5족의 원소들을 조합해 만드는데 4족이 4개의 전자를 가져 가장 안정적이고, 3족은 4족에 비해 전자가 하나 적고, 그 자리를 정공이 차지한다. 5족은 4족에 비해서 전자를 하나 더 갖고 있다.

 

3족처럼 정공이 하나 있는 것은 p형 반도체, 5족처럼 전자가 하나 더 많은 것은 n형 반도체라고 한다. LED는 기본적으로 p형과 n형 반도체의 접합인 p-n형 반도체로 이뤄진 샌드위치 구조다.

 

이때 n형 반도체에 전압을 걸어주면 전자가 p형 반도체로 이동, 정공으로 들어가고, 이때 남는 전기에너지는 빛으로 방출되는 일종의 광전자 소자(Optoelectronic device).

 

전문가들은 “LED의 색깔은 전자와 정공 사이의 에너지 간격과 관계가 있다고 설명한다. , 빛 에너지는 파장에 반비례하는데 에너지 간격이 큰 반도체일수록 짧은 파장의 빛을 낸다. 따라서 에너지 간격을 조절하면 빛의 파장을 조절할 수 있다.

 

하나의 LED 내에 서로 다른 곳에 적색, 녹색, 청색 LED상을 배열하고, 각각 빛의 출력량을 일정하게 조절, 빛의 파장을 제어한다. LED가 도포된 형광체(Phospor)에 청색 빛이 투사되면 굉장히 넓은 파장대의 노란 빛이 나오고, 450nm에서 470nm 사이에서 최고 피크 파장을 가진 청색 LED의 몸체에 형광체를 도포하면 청색 빛의 일부분은 노란색으로 변환된다. 남아있는 청색 빛은 노란색과 혼합, 흰색 빛이 생성된다.

 

초기에는 낮은 휘도(밝기)와 색깔의 한계가 있었으나 현재 새로운 LED 원재료와 진보된 생산기술로 다양한 색상의 LED가 생산되고 있다.

 

특히 최근 들어 고휘도, 고효율의 첨단 LED 제품이 출시되며 더욱 쓰임새가 다양해졌는데 그중 하나가 바로 LED 여드름 치료기다. 자외선(UV)을 함유하지 않는 청색 빛은 380nm450nm의 파장대를 가지는데 이 파장대의 에너지가 바로 피부에 색소 침착증 없이 여드름 원인균을 억제시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

 

무엇보다도 LED 조명 소자가 여드름 치료에 유리한 점은 소형 전등처럼 간편하게 가정에서 휴대용으로 사용할 수 있다는 점이다

 

조행만 객원기자
chohang3@empal.com
저작권자 2013-07-29 ⓒ ScienceTimes

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