[코스인코리아닷컴 장미란 기자] 국내산 천연 식물 원료와 한방원료 등의 ‘자연친화적’ 화장품 원료시장을 선도, 성장해 나가고 있는 기업이 있어 눈길을 끌고 있다. 모아캠이 그 주인공이다.
정도의 경영원칙 아래 다양한 천연 식물의 효능 성분을 추출하고 안정화를 통해 혁신적인 제품을 개발해 국내외에서 인정받고 있는 모아캠은 유기농 인증을 받은 자연친화적인 공정을 통해 자연과 함께하는 기업으로 거듭나고 있다. 그 중심에는 연구원수 18명의 우수한 연구력이 집중된 모아캠 기술연구소가 자리하고 있다.
모아캠 기술연구소는 미래사업으로 2016년 발효연구팀을 신설하고 2017년 천안 발효공장 완공으로 의약품제조품질기준관리(GMP : Good Manufacturing Practice)에 준하는 국내 최고의 발효설비를 갖추면서 발효 연구개발부터 미생물의 대량 배양, 건조, 제품 가공, 포장까지 ‘일괄공정 시스템’을 구축하게 됐다.
회분식, 유가식 배양(온도·pH·공기공급 자동조절, 혐기·호기 배양, 1차·2차 대산산물 극대화 배양)을 할 수 있는 3L(x4), 5L(x2) 발효조를 비롯해 50L(x2), 200L, 500L 용량의 다양한 발효 주요 설비 등은 모아캠의 자랑이며 그밖에도 최신식 농축기와 건조기 구축도 모아캠 기술력에 힘을 더하고 있다.
우수한 기술력 절대품질 ‘천연소재팀’
모아캠은 천연 추출 화장품원료의 선두주자로써 초고압, 증류, 열수, 초임계, 아임계 등 다양한 추출 장비를 보유하고 있을 뿐 아니라 단백다당체 정제 기술, 올리고펩타이드 제조기술, 효소를 이용한 Bioconversion 기술도 보유하고 있다.
특히 천연소재팀은 약학, 생화학, 화학 전공의 석박사 연구원들이 효능 스크리닝과 문헌을 바탕으로 천연물을 선정하고 타겟 효능물질 추출에 적절한 장비와 기술을 적용, 효능성 분을 추출해 화장품에 적용 가능한 형태의 원료를 개발한다.
한 사례로 이 같은 기술을 이용해 개발한 녹차 올리 고펩타이드 소재 Green OL은 2017 in-cosmetic korea 에서 ‘천연활성원료 제품’으로 인정된 바 있다. 또 HPLC, GPC, ELSD, FLD, UV detector를 비롯해 FTIR Spectroscopy를 보유하고 있어 분자량이 높은 단백다당체부터 식물의 이차대사산물, 아미노산에 이르는 넓은 범위의 물질 검출까지 가능하며 각종 분석시험도 가능하다.
Prep. LC, MPLC, 각종 충진제를 적용한 칼럼 크로마토그래피를 이용해 추출물의 효능성분을 분리하고 결정과 재결정 공정을 통해 고순도화하는 기술과 함께 물질의 구조동정 기술도 함께 보유하고 있어 신규 효능물질 도출이 가능하고 이 기술을 적용해 효능성분이 고함량으로 포함된 천연유래 기능성 화장품 소재 개발을 지원하고 있다.
또 난용성 효능 물질과 추출물을 화장품에 적용하기 위해 가용화 기술 개발을 진행하고 있는데 ‘난용성 물질의 가용화 소재 개발(산자부, 2015-2017)’ 과제 통해 기존 가용화 소재들의 한계를 뛰어 넘는 계면특성 강화, 유화능력 증가와 고객 사용감도 충족시키는 피부친화적인 제제기술개발을 위해 피부와 biocompatibility를 유지하는 나노 크기 전달체, 구조 체를 개발함과 동시에 양산 기술을 확보할 수 있게 됐다.
이외에도 지속적으로 산학연 연계 과제를 진행하며 독보적인 기술개발에 힘쓰고 있는 모아캠 기술연구소 천연소재팀은 수은분석기, ICP/MS, GC/MS 등 분석장비를 활용해 제품의 잔류 중금속과 유해물질을 분석하는 동시에 방부력 확인 시험과 기타 미생물 시험을 통해 제품의 품질규격을 설정해 모아캠만의 ‘절대품질’을 유지 관리하고 있다.
최신 발효 연구 독자기술 보유 ‘발효연구팀’
모아캠 발효연구팀은 크게 3가지 발효기술인 ▲미생물 발효 기술 ▲천연물 발효기술 ▲생체고분자 발효기술을 집중적으로 연구에 적용하고 있다. 모아캠의 미생물 발효 기술 연구는 일반적으로 안전하다고 볼 수 있는(GRAS) 유용 미생물인 효모, 유산균, 누룩 등을 발효해 미생물이 생산해 내는 물질을 활용하는 것이다.
정밀하게 배양된 조건에서 미생물들은 다른 유용 물질들을 만들어 내며 다양한 화장품 활성 소재로 활용이 가능하도록 한다.
자연계의 다양한 환경에서 얻은 약 100여 종의 유용 미생물들과 발효 과정에서 이들의 특유한 성질을 고려해 얻은 특정 대사물질과 유효성분을 만들어 내는 기술은 모아캠 발효연구팀의 독자적인 기술이며 대표적인 자산이라고 할 수 있다.
한편, 최근 화장품 원료의 안정성과 건강에 대한 소비자들의 의식증가로 인해 친환경적인 화장품에 대한 욕구와 인식 변화로 천연물 유래의 화장품 소재가 많이 이용되고 있는데 일부 천연물의 경우 피부활성 효능은 뛰어나지만 독성을 가지는 물질들도 존재한다.
모아캠은 이러한 천연물을 미생물 발효를 통해 피부 친화적이며 피부흡수력을 높인 물질로 변화시키거나 기존에 가지고 있는 기능을 더 우수하게 만들어 낼 수 있도록 연구개발에도 집중하고 있다.
현재 추출물을 발효해 기존에 가지고 있는 기능을 더 우수하게 만들기 위해 추출물 분리정제 기술을 가진 소재개발팀과 피부효능활성을 검증하는 효능연구팀이 함께 천연물 발효 대산 물질의 안정화·가용화를 통해 피부 전달력을 높이기 위해 미생물 발효를 통한 화장품 소재 개발에 많은 연구력을 투자하고 있다.
생체고분자(Biopolymer) 발효기술도 모아캠의 또 다른 자랑이다. 생체고분자는 생물이 생산하는 고분자 물질이다. 주로 수용성이나 불용성인 다당류가 주된 구성 물질인데 최근 화장품 산업은 보다 기능적이고 환경친화적인 추세에 따라 생체 고분자를 이용한 기초보습 소재와 제형개선 소재를 필요로 하고 있다.
이런 상황에서 미생물에 의해 생산되는 다당류는 화장품 뿐 아니라 물질 구조와 물리적 특성이 다양해 수용액내의 리올로지적 성질을 이용한 식품, 의약, 화학, 기타 산업에 응용범위가 매우 넓어졌다.
최근 단당의 구조, 물성, 물성간의 상호 관계로 약리작용이 새롭게 밝혀지면서 산업적 중요성이 증대되고 있지만 이러한 생체고분자들은 기존 발효에서는 낮은 수율로 인해 가격 경쟁력이 떨어지는 상황이다.
이에 모아캠 발효팀에서는 발효공정기술 개발과 다당류의 2차적 물성 개발로 새로운 화장품 원료 소재로 최신 트렌드에 발맞춤하는 발효기술 연구들을 진행하고 있다.
불용성 생리활성소재 가용화 연구 ‘DDS팀’
모아캠 흥덕연구소의 DDS팀은 불안정한 소재들을 화장품 제형 내에서 안정하게 유지시키는 안정화에 관한 연구와 난용성 또는 불용성 생리활성 소재들의 가용화에 관한 연구를 수행하고 있다.
주름방지, 항노화, 미백, 항염 등 피부에서의 효능을 가지고 있는 생리활성소재들은 대부분 불안정한 물성을 가지고 있어 화장품 제형에 적용했을 때 변색, 변취 또는 함량의 감소 등의 문제가 야기되곤 한다.
예를 들어 포도에서 유래한 대표적인 항산화 성분인 레즈베라트롤의 경우 뛰어난 피부효능에도 불구하고 특유의 불안정성 때문에 화장품에 적용하기 어려운 성질을 가지고 있다. 이러한 성분들을 화장품에 자유롭게 적용이 가능하도록 하는 기술이 안정화 기술인데 모아캠의 DDS팀에서는 천연에서 유래한 다양한 생리활성 소재들을 화장품에 제약없이 이용이 가능하도록 안정화하는 연구를 진행하고 있다.
모아캠 DDS팀은 나노캡슐, 나노에멀젼, 사이클로 덱스트린 포접법, 리포좀, 고분자마이셀과 나노파티클 등 다양한 가용화 기술들을 바탕으로 뛰어난 피부 효능에도 불구하고 난·불용성의 특성 때문에 화장품에 적용이 어려웠던 생리활성 소재들을 가용화하는 연구를 진행하고 있다.
우수한 원료 선별, 신규 소재 개발 ‘효능연구팀’
모아캠 기술연구소 효능연구팀에서는 Real Time PCR, 형광현미경, 형광·흡광도 리더기. 자외선 조사기 등의 기기를 이용해 다양한 효능을 입증하기 위한 연구도 진행하고 있다. 주요 연구로는 피부 내 항노화, 항염, 미백, 항산화, 보습, 항알러지 활성과, 헤어 효능 연구 등이 있다.
특히 피부 진피세포를 이용한 피부 탄력에 중요한 역할을 하는 콜라겐과 콜라겐 분해 효소 평가, ATP, 미토콘드리아 막전위 측정을 통한 피부 세포의 에너지 활성 변화, 자가포식을 통한 피부 재생능, 피부-지방 세포, 피부-신경세포 등 세포 간 상호작용을 통한 피부의 항노화 연구를 중점적으로 진행한다. 항염 평가로는 외부의 다양한 자극원(자외선, 유해미생물, 계면활성제 등)과 환경오염원을 자극원으로 이용한 피부 염증 자극 완화 평가들을 수행하고 있다.
또 유전자 정량 기기를 이용한 피부 장벽기능 평가, 피부 지질에서 보습에 중요한 역할을 하는 세라 마이드 등의 유전자 분석법과 세포 지질 염색법을 통한 피부 보습 평가를 실시하고 있다.
아울러 미백 효과를 입증하기 위해서 멜라닌 생합성 관여 효소인 tyrosinase 저해능 측정, 멜라닌 생성세포인 melanoma cell의 활성 측정을 통한 미백 기능을 갖는 소재 발굴도 수행하고 있으며 피부 효능뿐만 아니라 모발 관련 세포인 모유두세포를 이용해 외부 자극에 의한 모발 보호 효능 평가도 진행 중이다.
그 밖에도 인체 임상 효능 연구를 위해 Corneometer를 이용한 피부 보습 평가를 수행하며 1차 피부자극시험을 통한 원료의 안전성 확보에도 주력하고 있다. 이러한 실험을 통해 우수한 효능의 원료 선별과 신규 소재를 개발, 소비자들에게 우수한 기능성 제품을 제공하기 위해 활발히 연구개발을 이어가고 있다.
“우수한 연구원이 최고의 기술력 만든다”
모아캠 기술연구소 연구원들은 “회사가 연구에 대한 투자를 아끼지 않는다. 그래서 연구개발 업무가 더욱 수월하다. 이는 곧 연구에 집중할 수 있는 환경 조성으로 이어지고 또한 질 높은 화장품 원료 개발로 이어지고 있다”고 입을 모아 말했다.
특히 모아캠 기술 연구소가 흥덕연구소로 이전하면서 최첨단 장비를 추가로 갖추게 된 점도 연구원들의 능률을 향상시킬 수 있는 요소가 되기도 했다.
모아캠 천연소재팀 이지언 팀장은 “연구원들이 안전하게 사용할 수 있는 최첨단 기기와 쾌적한 연구 환경은 모아캠만의 자랑거리”라며 “천연물 소재는 안전한 환경에서 만들어져야 한다. 특히 우리가 연구 개발한 결과물을 연구원들 스스로가 안전하게 사용할 수 있다는 믿음을 갖고 있어야만 화장품 업계에서 더욱 인정받을 수 있을 것”이라고 강조했다.
이 팀장은 “무엇보다도 모아캠 연구원들의 회의는 매우 자유롭다. 누구나 회의를 통해 창의적인 생각을 자유롭게 발표할 수 있는 기회가 제공되는데 이는 발표에 그치지 않고 곧바로 연구개발에 적용할 수 있도록 회사 자체적으로 많은 지원과 배려를 아끼지 않고 있다”면서 “연구원 스스로 생각한 좋은 아이디어는 언제나 즉시 실행해 옮길 수 있도록 회사가 분위기를 제공한다는 점은 모아캠 연구원으로써 자부심을 느낄 수 있는 계기를 제공하고 있다”고 덧붙였다.
