KR101829216B1 - 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치 - Google Patents

화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화장품의 원료 및 제품을 시편에 도포하는 단계와, 상기 시편의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라로 촬영하는 단계, 및 발림성 지수 연산부를 통해 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 시편에 도포되는 화장품의 원료 및 제품은 기능성 화장품으로 "十"자 형태로 도포되는 것을 특징으로 한다.

Description

화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치{Quantitative testing method and the apparatus for the spreading of cosmetic functional materials}
본 발명은 대한민국 산업통상자원부의 지원 하에서 과제번호 10048242에 의해 이루어진 것으로서, 상기 과제의 연구사업명은 "기술료사업", 연구과제명은 "기능성 물질 효능시험·안정성 평가를 위한 한천기반 동물대체시험법 및 자동측정시스템 개발", 주관기관은 숭실대학교 산학협력단, 연구기간은 2014.06.01.~2015.05.31.이다.
본 발명은 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기능성 화장품의 원료 및 제품을 시편에 도포하고, 시편의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라로 촬영한 후, 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출할 수 있도록 된 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 세계 화장품시장 규모는 약 2257억 달러로 성장하였으며, 국내 시장규모는 63억 400만 달러로 세계 11위이다. 특히, 2001년부터 도입된 기능성 화장품은 그 시장 규모가 점차 늘어나고 있으며, 국내 치료용 화장품 시장은 연간 1200억원 규모로 매년 15% 이상 성장하고 있다.
FTA 체계의 지속적 추진 등에 따라 화장품 산업의 국제적 경쟁력 강화가 시급하다. 국내기업의 3대 산업 중 하나인 화장품 산업의 수출촉진과 국제 경쟁력 강화를 위한 국내 독자기술 확보가 절실한 실정이다.
또한 소득수준의 향상과 스트레스, 환경오염의 심화, 수명연장 등으로 아름다움을 오래 간직하려는 현대인들의 욕구와 맞물려 피부 관리는 일상적인 생활 형태가 되었으며, 이로 인해 화장품의 효능에 관심이 높아지고 있다.
이러한 화장품의 효능평가는 주로 인공피부세포 실험법, 동물실험법, 임상실험법을 통해 이루어지며, 화장품의 기능에 따라 실험법은 다양하게 나누어진다.
보습효능 시험의 경우 최근에는 동물실험을 반대하는 추세로 주로 임상실험으로 이루어지며, 수분량측정법과 경피수분손실량 측정법으로 실시되고 있다.
그러나 피부라는 것은 우리의 몸이 외부환경과 만나는 제일 바깥 부분이기 때문에 외부의 환경변화에 민감하게 반응하거나 변화될 수 있고, 내적으로는 신체의 질병 및 상태와도 관련이 있어 복잡한 메커니즘으로 나타나게 된다.
따라서 객관적인 기기를 사용하여 측정한다고 하더라도 사람마다 그 사람이 지내는 주변환경이나 생활태도, 질병 등이 피부에 영향을 미칠 수 있으므로, 피부의 상태를 측정 장비로 판단하기 위해서는 개개인의 오차도 고려해야 한다. 이러한 방법들은 고가의 장비를 사용함에도 불구하고 대조군 설정 및 유의한 데이터를 확보하기가 어려운 실정이다.
또한, 종래에는 화장품 원료 및 제품을 인공피부 또는 시편에 도포하여 그 발림성 정도를 정성적으로 평가하여 피험자들의 주관적인 평가에 의존함으로써 화장품 원료 및 제품에 대한 정확한 효능 및 안전성 검사를 할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0058856호(공개일 2012년06월08일)
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기능성 화장품의 원료 및 제품을 시편에 도포하고, 시편의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라로 촬영한 후, 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출함으로써, 정성적으로 평가되던 발림성 정도를 정량적으로 수치화하여 보다 정확한 화장품의 효능 및 안전성 평가를 할 수 있도록 된 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법에 있어서, 화장품의 원료 및 제품을 시편에 도포하는 단계와; 상기 시편의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라로 촬영하는 단계; 및 발림성 지수 연산부를 통해 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 시편에 도포되는 화장품의 원료 및 제품은 기능성 화장품으로 "十"자 형태로 도포되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험장치에 있어서, 시편에 발라진 화장품의 원료 및 제품의 형태를 촬영하는 CCD 카메라와; 상기 CCD 카메라를 통해 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하는 발림성 지수 연산부; 및 상기 발림성 지수 연산부를 통해 산출된 발림성 지수를 그래프, 수치, 문자로 표시하는 표시부;를 포함한다.
본 발며의 상기 발림성 지수 연산부는 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰에 설치되는 프로그램 또는 어플리케이션이고, 상기 표시부는 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰에 구비된 디스플레이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 기존 피시험자의 주관적 정성적 평가와 달리 화장료의 원료나 제품의 발림성 정도를 객관적으로 수치화하여 정량적으로 평가할 수 있으며, 이로 인해 화장품 원료 및 제품의 정확한 효능 및 안전성 검사를 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법을 설명하기 위한 과정을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시편에 화장품 원료 및 제품이 도포된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 시편에 도포된 화장품 및 제품을 CCD 카메라로 촬영한 이미지를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 따라 발림성 지수를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법을 설명하기 위한 과정을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 시편에 화장품 원료 및 제품이 도포된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 시편에 도포된 화장품 및 제품을 CCD 카메라로 촬영한 이미지를 나타낸 도면이다.
도 1과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법은 정성적으로 평가되던 발림성 정도를 정량적으로 수치화하여 보다 정확한 화장품의 효능 및 안전성 평가를 할 수 있도록 된 것으로, 화장품의 원료 및 제품을 시편(10)에 도포하는 단계와, 상기 시편(10)의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라(20)로 촬영하는 단계, 및 발림성 지수 연산부(30)를 통해 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 시편(10)은 예를 들어, 다양한 소수성 범위를 갖는 한천기반 시편(matrix)을 사용하며, 적용 가능한 시편(matrix)으로는 피부, 인공피부, 하이드로콜로이드, 유리, 금속 등이 가능하고, 도포되는 화장품의 원료 및 제품은 기능성 화장품으로 "十"자 형태로 도포되나, 다양한 형태로도 도포될 수 있다. 여기서, 상기 시편(10)은 실제 피부의 표면을 모사하기 위해, 다양한 소수성 범위를 갖는 한천기반 시편을 사용하였으나, 단순 발림성 지수를 산출을 원할 때에는 하이드로콜로이드 및 다양한 시편에 적용 가능하다.
상기 CCD 카메라(20)는 상기 시편(10)에 "十"자 형태로 도포된 화장품의 원료 및 제품을 촬영하는 시시디(CCD)또는 시모스(C-MOS) 카메라로, 카메라 렌즈와 촬영하고자 하는 상기 시편(10)에 도포된 화장품의 원료 및 제품에 균일한 빛을 조명하는 엘이디 조명 등이 포함된다. 여기서, 상기 CCD 카메라(20)는 별도의 카메라를 사용할 수 있으며, 테블릿 PC, 스마트폰 등의 휴대용 단말기에 구비된 카메라를 사용할 수도 있다.
상기 발림성 지수 연산부(30)는 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰 등에 설치되는 프로그램 또는 어플리케이션으로, 상기 CCD 카메라(20)로부터 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하고, 표시부(40)를 통해 산출된 발림성 지수를 그래프, 수치, 문자 등으로 표시한다. 여기서, 상기 표시부(40)는 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰 등에 설치된 디스플레이를 사용할 수 있다.
이에 따라, 상기 시편(10)은 저가의 한천기반 시편을 사용하며, 또한 저가의 상기 CCD 카메라(20)를 사용하거나, 테블릿 PC, 스마트폰 등에 설치된 카메라를 사용함으로써, 누구나 쉽게 그리고 아주 객관적인 수치로 발림성 테스트를 실행할 수 있게 된다. 아울러 피부 트러블 테스트 용도로도 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 따라 발림성 지수를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 발림성 지수 연산부(30)는 예를 들어, 상기 CCD 카메라(20)로부터 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)당 회색도와 R,G,B 각 칼라 별로 분석하여 히스토그램(histogram) 데이터로 변환 출력하고, 이를 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하는 것으로, 발림성 지수(SI)는 아래 관련식 1에 나타낸 것과 같이 200 X 200 픽셀의 히스토그램(Count=40,000)에 대한 표준편차(SD: standard deviation)이고, 표준편차(SD)는 SD < 50 이다.
[관련식 1]
Figure 112015065533585-pat00001
상기 관련식 1을 근거로 발림성 지수(SI)를 산출하고, 예를 들어 발림성 지수 SI < 40 이면 매우 나쁨, 40 < SI < 50 이면 나쁨, 50 < SI < 60 이면 약간 나쁨, 60 < SI < 70 이면 보통, 70 < SI < 80 이면 약간 우수, 80 < SI < 90 이면 우수, SI > 90 이면 매우 우수로 표기한다.
이와 같이, 본 발명은 기존 피시험자의 주관적 정성적 평가와 달리 화장료의 원료나 제품의 발림성 정도를 객관적으로 수치화하여 정량적으로 평가할 수 있으며, 이로 인해 화장품 원료 및 제품의 정확한 효능 및 안전성 검사를 할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법에 있어서,
    화장품의 원료 및 제품을 다양한 소수성 범위를 갖는 시편에 도포하는 단계와;
    상기 시편의 중앙 부위에 발라진 원료 및 제품의 형태를 CCD 카메라로 촬영하는 단계; 및
    발림성 지수 연산부를 통해 촬영된 이미지를 픽셀(pixel)화하여 히스토그램(histogram)으로 변환 및 표준편차(standard deviation)를 통해 발림성 지수(spreading index)를 산출하여 80 이상의 발림성 지수가 나타나는 시편의 소수성 범위를 산출하는 단계;를 포함하고,
    상기 발림성 지수(SI)는 아래 식에 의해 계산되며,
    SI = (50-SD)×2
    상기 식에서 SD는 200×200 픽셀의 히스토그램에 대한 표준편차이고, SD<50인 것을 특징으로 하는 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시편에 도포되는 화장품의 원료 및 제품은 기능성 화장품으로 "十"자 형태로 도포되는 것을 특징으로 하는 화장품 발림성 정량평가를 위한 표준시험방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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