2주 만에 탈락 모발 73% 감소…카이스트 연구팀, 신소재 재생 샴푸 개발

동물 유래 원료 중심이던 재생 소재 PDRN(폴리데옥시리보뉴클레오티드) 시장에 국내 연구진이 해양 식물성 신소재를 최초로 개발했다. 복합 기술을 적용해 세정 후에도 유효성분이 피부에 남아 재생을 돕도록 설계하면서 생활용품은 물론 의료 분야까지 상용화 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.
8일 폴리페놀팩토리는 서울 중구 대한상공회의소에서 카이스트(KAIST) 화학과 이해신 석좌교수 연구팀이 개발한 해양 미세조류 추출 PDRN 원료 상용화 기술을 발표했다. PDRN은 세포의 유전 정보를 담은 DNA 조각으로 체내 수용체와 결합해 염증을 완화하고 세포를 분열시켜 상처를 재생하는 역할을 한다. 혈관 확장과 조직 재생 기능을 갖춰 의료와 미용 산업에서 핵심 원료로 쓰인다.

그동안 상용화된 원료는 대부분 연어나 철갑상어 생식기에서 추출했다. 이는 동물을 희생해야 하는 윤리적 문제가 있다. 양식 과정에서 좁은 공간에 물고기를 가두어 기르다 보니 피부 염증이나 세균 감염이 발생해 항생제를 투여하게 되고 결국 바다 오염으로 이어지는 한계를 동반했다. 시중에 장미나 인삼 등 육지 식물 기반 PDRN 제품이 존재하지만 추출물에 세포 찌꺼기가 섞인 복합 원료 구조다. 실제 순수 PDRN 함량은 1% 미만이다.
연구팀은 대안으로 해양 미세조류에 주목했다. 미세조류는 세포 분열 속도가 빠르고 온도만 맞추면 대량 배양이 가능해 환경 오염 우려가 적다. 연구팀은 여러 미세조류 중 단일 종만 골라내 순수 배양한 뒤 단단한 규소 껍질을 깨고 불순물을 제거해 순수한 DNA만 분리하는 독자 공정을 완성했다. 이해신 교수는 "실험 결과 기존 추출 원료와 비교해 세포 재생 지표가 60% 증가한 데이터를 확보했다"고 말했다.
수용성 물질인 PDRN은 물에 잘 녹아 샴푸 같은 세정제에 넣으면 헹굴 때 씻겨 내려가는 구조적 한계가 존재한다. 연구팀은 유효 성분이 물에 씻기지 않도록 카이스트의 폴리페놀 접착 기술을 융합했다. 입속의 구강 점막처럼 수분을 머금고 있으면서도 물과 섞이지 않아 표면을 보호하는 코아세르베이트(물에 섞이지 않는 수용액) 원리를 제품에 적용했다. 샴푸로 머리를 감고 물로 씻어낸 뒤에도 PDRN 성분이 모발과 두피에 막 형태로 남아 약효를 발휘하도록 설계했다는 설명이다.


이 교수는 "식약처 지정 화장품 시험검사기관인 더케이피부과학연구소 및 선진임상연구센터에서 진행한 인체 적용 시험 결과, 세척 후에도 모발에서 DNA 고유 성분인 인이 검출됐다"며 "2주 사용 후 세정 시 모발 탈락 수 73.66% 감소가 확인됐다"고 말했다.

폴리페놀팩토리는 이 원료 기술을 적용한 신제품 그래비티 PDRN 헤어 리커버리 라인업을 출시하고 이날부터 판매를 시작한다. 신제품은 10만ppm의 PDRN을 함유했다. 모발 표면에 코팅막을 형성해 자외선이나 화학적 자극으로부터 머리카락을 보호하고 두께와 볼륨을 유지한다. 두피 밸런스를 조절해 탈모 증상을 완화하고 푸석푸석한 모발에 윤기를 준다.

폴리페놀팩토리는 일상용품을 넘어 의료 분야로 PDRN 활용 범위를 넓히기 위해 개발을 지속한다. PDRN의 세포 재생 능력을 바탕으로 안구건조증 점안액, 관절염 치료제, 국소 지혈제 등 의료용 소재 시장 진출을 준비해 2028년 상용화한다는 계획이다.


이광형 카이스트 총장은 이날 축사를 통해 "실험실 연구가 사회적 가치와 산업적 성과로 이어지는 선순환 구조라"며 "혁신 기술을 친환경 소재와 결합해 생활용품으로 확장한 것은 기술 발전과 환경적 책임을 동시에 구현한 사례"라고 말했다.