콜라겐(Collagen)이란 무엇인가?
콜라겐은 피부, 혈관, 뼈, 치아, 근육 등 체내 모든 결합조직의 주된 단백질로서의 기능을 수행하는 성분으로 이 외의 다른 장기에서는 세포 사이를 메우고 있는 매트릭스 상태로도 존재한다. 보통 사람 체중의 16%가 단백질이며, 이 중 약 3분의 1이 콜라겐으로 이루어져 있다. 콜라겐은 3가닥의 형태가 꼬여있는 상태로 존재하는데, 형태적으로는 가늘고 긴 막대모양의 섬유상의 모습을 한 단백질 군으로서 우리 몸을 건강하게 지탱해 주고 유지시켜 주는 등 체내의 가장 중요한 구성성분 중의 하나이다. 콜라겐은 연골세포, 근섬유세포, 골세포, 피부섬유아세포 등에서 주로 만들어지는데, 특히 피부에서의 콜라겐의 구성량은 약 70%에 이르며, 진피의 경우엔 90% 이상을 차지하고 있어 피부의 수분을 유지하면서 탄력을 조절하는 기능을 수행하고 있다.

콜라겐의 주요 효과
피부에서 콜라겐의 주요 효과는 세포와 세포를 단단히 해주며 혈관을 탄력 있고 부드럽게 하여 장기의 기능을 강화시키는 것이다. 또한 관절을 유연하게 움직이는 쿠션역할을 하는 등 우리 몸에서 필수불가결한 역할을 수행하고 있다.

그러나 나이가 들면서 피부 내 신진대사의 속도가 줄어들게 되고, 특히 자외선을 받은 부위에서나 혹은 피부 내외부의 다양한 염증성 인자들로 인하여 손상을 입은 피부에서는 콜라겐의 생성이 감소할 뿐 아니라 이미 생성된 콜라겐마저도 쉽게 분해된다. 콜라겐을 상실한 피부는 주름살이 증가 하며 탄력성을 잃어버린다. 콜라겐이 감소된 피부는 특히 지방층이 엷은 부위인 얼굴의 이마, 눈 주위, 입가에서 잔주름이 늘어나며, 개인의 피부환경에 따라 여러 형태의 피부내 증상이 나타나게 된다. 즉 피부 탄력성의 퇴화로 인하여 피부가 건조해져 화장이 들뜨고 기미, 잡티, 각질이 증가하는 등 개인에 따라 여러 형태의 노화 현상이 나타나는데, 이러한 현상은 콜라겐이 우리 몸에서 빠져나가 우리 신체의 피부 층이 엷어졌다는 것을 뜻한다.

또한, 자외선에 장기간 노출된 피부는 콜라겐을 합성하는 속도가 떨어지기도 하지만 콜라겐 분해 효소인 MMP라는 효소가 과도하게 증가하게 되는데 이로 인해 콜라겐이 쉽게 분해되고 피부노화는 더욱 촉진된다.

이러한 피부에서의 콜라겐의 효과로 인해 화장품에서의 응용이 높은데, 특히 주름기능성 화장품에서 주로 사용되는 콜라겐의 생성 증진 성분으로는 비타민C 와 레티놀(비타민A)을 들 수 있다. 레티놀과 비타민 C는 콜라겐의 생성을 촉진하는 것뿐 아니라 콜라겐을 분해하는 효소의 생성을 억제하여 결과적으로 피부내 콜라겐을 보호하는 효과를 가지고 있다. 물론 이 외에 다양한 효능 성분들이 콜라겐 생성촉진과 관련하여 피부노화를 지연하거나 개선할 수 있는 효과를 위해 연구, 개발되어 화장품에 사용되고 있다.

최근의 콜라겐 연구분야

1. 콜라겐의 생성을 촉진하거나 콜라겐의 분해를 억제하는 효과
대부분의 주름 기능성 화장품 원료로서 사용되고 있는 레티놀이나 비타민C 성분들의 경우를 보면, 이들을 피부에 도포하였을 때 피부의 콜라겐 함량이 증가되는 결과들 이용하여 피부의 주름 개선이나 탄력성 개선에 활용되고 있다. 특히, 레티놀이 피부 속에 들어가 레티노익산으로 전환됨으로 인해 콜라겐의 더 활발한 생성에 강한 효과를 나타나는 것이 다양한 임상학적 연구를 통해 입증되어 다양한 제품에 응용되고 있다. 이 외에 체내에서 콜라겐의 분해를 촉진하는 MMP-1이라는 효소의 분비를 억제하는 성분을 도입함으로써 콜라겐의 함량을 유지하게끔 하는 쪽으로도 많은 연구가 진행되고 있다.

2. 먹는 콜라겐
건강식품 분야에서도 피부에 대한 관심이 고조되고 있는 최근에는 ‘먹는 콜라겐’이라는 개념을 이용한 제품들이 출시되고 있다. 먹는 콜라겐은 대사과정을 거쳐 콜라겐의 주요성분이 다시 피부에 들어가 콜라겐을 생합성 시킬 수 있다는 원리를 내세우고 있다.

그러나 콜라겐을 먹었을 경우, 대부분이 아주 작은 단위로 분해되어 그 분해된 부분들이 피부에서 콜라겐 생성에 직접적으로 사용된다는 것에 대해서는 아직 과학적으로 충분히 입증되지 않은 상황이라 좀더 세심하게 살펴 볼 필요가 있다. 다만 비타민C 등과 같이 섭취할 경우 항산화 기능을 통해 피부의 콜라겐이 증가될 수는 있을 것으로 사료된다.

3. 콜라겐 주입법
피부에서의 콜라겐의 중요한 역할이 밝혀짐에 따라 병원 피부과에서는 이를 콜라겐 주입법이라는 시술을 통해 주름개선 등에 응용하고 있다. 이전에는 주름을 없애기 위한 방법으로 성형수술을 했지만 최근에는 콜라겐을 직접 주입하여 주름을 없애고 있다. 그러나 한번 주입으로 주름이 영원히 없어지는 것은 아니며, 주입된 콜라겐도 역시 반년에서 수개월 정도 후 피부에서 흡수되거나 분해되기 때문에 주름이 없는 젊은 피부를 위해서는 반복적인 시술이 필요하다.

/ 손의동ㆍ태평양 기술연구원 피부과학연구소 책임연구원,
  조준철ㆍ화장품연구소 책임연구원