바이오인

특허 빅데이터를 활용한 천연화장품 신소재 발굴 연구

◈ 목차

⑴ 특허데이터와 천연화장품
⑵ 데이터로 본 천연화장품의 연구개발 동향
⑶ 데이터 분석을 통한 천연화장품 신소재 발굴 연구
⑷ KISTI Data Insight

◈본문 

■ Highlights
• 최근 일고 있는 한류와 K-뷰티의 열풍에는 국내 화장품 산업의 성장에 힘입은 바 크며, 앞으로도 많은 영향을 주고받을 것임. 화장품 산업 성장의 배경에는 원료나 소재산업이 함께 하게 되는데, 화장품 원료 물질특허의 확보는 기술적 측면에서 매우 중요함에도 불구하고 국내 현실은 취약한 상태이며, 원료의 수입의존도 또한 높은 상태임. 한류와 K-뷰티로 인한 글로벌 수요 확대로 천연화장품 소재/원료 시장에 고성장이 예측되어 천연소재의 발굴과 개발의 필요성이 높아진 시점에서 기술정보의 보고라 할 수 있는 특허문헌 데이터의 분석을 통해 천연화장품 신소재 발굴 연구를 시도함. 또한, 데이터 분석을 통해 심화되는 환경오염으로부터 피부건강을 지키기 위한 융복합 과학기술의 진전과 친환경 및 지속가능성의 글로벌 이슈가 반영되는 화장품 천연소재 기술개발의 글로벌 동향과 우리나라의 기술개발 및 연구경쟁력을 파악함.

• 분석 결과, 2000년대 후반 일기 시작한 친환경, 천연 및 유기농 화장품의 급부상에 따라 최근 10년간 천연화장품의 글로벌 특허출원은 연평균증가율 12%로 가파른 성장세를 보임. 과반을 차지하는 중국에 이어 일본과 한국의 아시아3국의 강세 속에서 우리나라는 연평균증가율 10%로 중국과 양대 경쟁체제를 형성함.

• 특허데이터 분석을 통해 천연화장품의 9대 분야(미백, 주름개선/항노화, 모발/체모관련, 항염증/피부개선, 메이크업제, 매니큐어, 향료, 발한방지/탈취, 세정/목욕용제)에 따라 중국과 우리나라를 비롯해 프랑스, 영국, 미국, 일본 등 주요국가의 상대적인 주력 기술분야와 기술경쟁력을 확인함.

• 또한 특허데이터의 정량적 통계분석과 키워드를 이용한 텍스트마이닝 분석을 통해 천연화장품의 글로벌 트렌드가 미백의 역할 비중에서 주름개선/항노화 분야로 확대되고 있으며, 항염증/피부개선과 세정/목욕용제 부문이 높아지는 추세를 확인. ‘미세먼지/환경오염’, ‘피부트러블/진정’, ‘각질/필링’ 용어의 높은 증가율 역시 최근 급증한 미세먼지, 대기오염의 문제로 발생한 피부트러블에 대한 항염증, 항균 등의 특수기능성 부여와 전반적인 피부개선에 대한 수요자의 니즈가 반영된 결과로 분석됨. ‘피부재생’, ‘피부장벽’, ‘발모촉진’, ‘여드름’, ‘발효’, ‘펩타이드’, ‘줄기세포’ 등의 용어출현 증가는 발효화장품, 줄기세포화장품, 펩타이드화장품 등 바이오기술이 접목된 융복합 기술개발 혁신의 움직임이 활발해짐을 나타냄.

• 천연화장품 관련 한국특허의 정제된 데이터를 대상으로 한 ‘소재와 효능’, ‘성분과 제형’ 중심의 텍스트마이닝 및 연구지형맵 분석에서 안티폴루션(anti-pollution) 화장품의 등장, 아토피성 혹은 여드름성 피부의 개선을 위한 광범위 항염증 기능에 대한 수요 증가, 유전자재조합기술, 펩타이드 등을 이용한 바이오화장품의 부상을 확인함.

• 워드클라우드를 통해 천연화장품 및 세부 품목별로 요구되는 분야특성이 잘 반영된 주요기술용어를 확인하고, 5대, 주요 효능별로 천연소재와 성분 중심의 용어만을 재추출하여 워드클라우드 및 네트워크 맵 분석을 실시함으로써 잠재성 높은 주요 천연소재를 발굴하여 그 결과 목록을 제시함.

• 본 연구는 빅데이터를 분석하는 데 있어 일면 간과하기 쉬우나 상당히 중요한 역할을 하는 ‘데이터 정제’ 과정을 심층적으로 거친 클린 특허데이터를 대상으로 한 과학계량적 텍스트마이닝 분석을 실시한 것으로, 개발가능성이 높은 천연소재의 발굴 이외에도 천연화장품의 고성장과 융복합 기술의 진화, 친환경과 지속가능성을 추구하는 글로벌 트렌드와 천연소재 개발산업의 높은 성장가능성, 발효기술의 괄목할만한 진전과 성과, 기능성 펩타이드나 엑소좀, 줄기세포를 이용한 바이오화장품의 급성장과 안티폴루션 화장품의 폭풍성장 등 천연화장품 소재 개발과 관련 산업 발전을 위한 많은 기술적 지식을 제공함.

• 화장품 원료시장의 경쟁력 확보를 위해 국산 천연물소재의 확보와 개량을 통한 화장품 소재 국산화의 필요성이 제기되는 가운데, 한류와 K-뷰티 트렌드를 지속적으로 이끌어갈 수 있는 효능이 우수한 국산 고부가가치 천연소재의 개발과 물질특허의 확보, 이를 통한 한국고유 메가브랜드의 개발과 화장품산업의 활성화 및 국제경쟁력을 제고하는데 본 분석보고서가 관련 연구·산업계에 데이터 기반의 유용한 기초자료로 활용될 수 있기를 기대함.

 [ 천연화장품의 연구개발 지형맵 ]

1. 특허데이터와 천연화장품

◎︎ 천연화장품의 개요와 연구범위

▪︎ 기술융복합, 친환경, 지속가능성의 글로벌 트렌드와 천연화장품

최근 다양한 산업군에 걸쳐 기술융복합, 친환경, 지속가능성은 글로벌 트렌드를 이끄는 대표적인 키워드가 되고 있으며, 이러한 니즈에 부합되는 천연화장품에 대한 수요도 크게 증가하는 추세

- 환경오염, 특히 미세먼지 등으로 심각해지는 대기오염에 대한 우려와 알러지, 아토피 등 피부질환자의 급증으로 피부자극이 거의 없어 인체에 무해하다고 알려진 천연화장품에 대한 수요가 급증하며, 관련 산업과 시장도 크게 확대되고 있음.

- 화장품 성분 이외에도 제조공정, 유통과정 등에서 동물 임상실험 금지, 탄소배출량 감소, 생분해성 원료개발의 확대 등 기업윤리와 환경적 책임을 요구하는 친환경 경영요구가 확대되며, 이를 소비성향에 반영하려는 움직임이 활발함.

▪︎ 국가마다 다른 천연화장품의 정의와 기준

천연화장품(Natural Cosmetics)에 대한 정의와 기준은 국가마다 다르나 통상적으로는 식물, 동물, 미생물, 광물 등 천연자원에서 얻어지는 소재 자체로부터 얻거나, 물리·화학·생물학적 공정에 따라 가공한 천연유래 화장품을 의미

- 천연화장품의 정의와 기준, 천연화장품으로 인정받기 위한 규정이 국가별로 상이하여, 대한무역투자진흥공사(KOTRA)가 낸 보고서(2015)에서는 천연화장품 관련 각국의 인증, 친환경마크, 통관·수입절차 등에 대한 자료를 제시하며, 사전 숙지할 것을 권고함(<표 1> 참조).

- 미국과 일본은 천연화장품에 대한 법적 정의나 규제가 되어있지 않으나 ‘유기농(Organic)’의 용어 사용은 규제하고 있음.

- 웰빙과 친환경을 중시하며, 글로벌 화장품 산업이 발달한 유럽의 경우, 유럽집행기관의 화장품 전문위원회의 정의에 따르면, 천연화장품이란 동물, 광물 및 식물 추출물로 구성된 천연원료를 자연적, 미생물학적, 생화학적인 방식으로 규정된 조건에 따라 제작 및 가공된 화장품을 일컬음(KOTRA, 2015).

- 우리나라에서 ‘천연물화장품’이란 동식물 및 그 유래 원료 등을 함유한 화장품으로서 식품의약품안전처장이 정하는 기준에 맞는 화장품을 말하며(「화장품법」 제2조제2호의2), ‘유기농화장품’이란 유기농 원료, 동식물 및 그 유래 원료 등을 함유한 화장품으로서 식품의약품안전처장이 정하는 기준에 맞는 화장품을 말함(「화장품법」 제2조제3호). 천연화장품 및 유기농화장품의 기준에 관한 규정(식품의약품안전처고시 제2019-66호, 2019.7.29. 일부개정)에서 관련 내용을 고지하고 있음.

▶ ‘유기농 원료’란 유기농수산물 또는 고시에서 허용하는 물리적 공정에 따라 가공한 것이나 외국정부(미국, 유럽연합, 일본 등)에서 정한 기준에 따른 인증기관으로부터 유기농수산물로 인정받은 것, 국제유기농업운동연맹(IFOAM)에 등록된 인증기관으로부터 유기농 원료로 인증받거나 고시에서 허용하는 물리적 공정에 따라 가공한 것을 말함.

...................(계속)

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