KR102250594B1 - 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요철 패턴을 포함하는 금형을 이용하여 피부의 유연성 및 복원력을 포함하는 피부 탄력 특성을 평가하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 요철 패턴을 포함하는 금형으로 피부 표면에 압력을 가하여 유발된 피부 표면 변화를 통하여 피부 탄력 특성을 평가하는 방법에 관한 것이다.

Description

금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법{Method for evaluating skin elasticity using mold}

본 발명은 요철 패턴을 포함하는 금형을 이용하여 피부의 유연성 및 복원력을 포함하는 피부 탄력 특성을 평가하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 요철 패턴을 포함하는 금형으로 피부 표면에 압력을 가하여 유발된 피부 표면 변화를 통하여 피부 탄력 특성을 평가하는 방법에 관한 것이다.

사람의 피부는 딱딱한 표피를 가진 곤충 등의 경우와 다르게 내골격 구조로, 골격과 근육 바깥쪽으로 부드럽지만 탄성을 가진 세포조직으로 이루어진 몇 개의 층으로 구성되어 있다. 이러한 피부는 해당 조직을 이루고 있는 세포나 조직간의 결합 정도, 두께 등의 다양한 요소에 의해서 피부의 단단한 정도나 늘어나는 정도 등의 다양한 점성이나 탄성 등의 탄력 관련 특성을 가지고 있으며, 신체 부위, 개체 등에 따라 다양한 양상을 보인다. 피부의 이러한 탄력 특성 들은 피부 자체의 노화와 상처 회복 등에 의한 조직 변화 등에 감소하거나 변화하는 특성이 나타나며, 연령 증가 등에 따라 근육 변화 같은 다른 조직 변화와 더불어 피부의 탄력저하, 처짐이나 주름 발생 등과 함께 노화의 지표 중의 하나로 알려져 있다.

일반적으로는 피부의 탄력을 평가하기 위해서는 피부의 처지는 정도를 사진 촬영 등을 통하여 육안 평가하거나, 음압을 걸어 피부를 잡아당기거나 접촉하여 비트는 장치를 이용하여 그 변화 정도를 측정하는 방법을 사용하고 있으나, 특정한 측정 부위의 측정 수치만 제시할 뿐으로서, 시각적으로 탄력의 변화를 나타내기 어려워 일반인이 쉽게 탄력 변화를 이해하기 힘들며, 별도의 전용 측정기기를 제작 사용하여야 하는 경우 비용 문제와 측정 횟수나 측정 부위가 제한되는 점 등의 단점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0969503호 (2010.07.14.)

이에 본 발명자들은 피부의 유연성 및 복원력 등의 탄력 특성을 시각적으로 표현하여 일반인도 쉽게 이해할 수 있는 동시에, 별도의 전용 측정 기기를 이용하지 않고도 피부 탄력 특성을 객관적으로 평가할 수 있는 방법을 제공하기 위하여 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 별도의 전용 측정 기기를 필요로 하지 않고, 피부 탄력 특성이 시각적인 이미지로 표현될 수 있으면서도 객관적인 결과를 도출할 수 있어 평가 방법을 자동화할 수 있는 피부 탄력 평가 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 패턴을 갖는 금형을 이용하여 피부를 가압하여 유발된 피부 표면 변화를 통하여 피부 탄력 특성을 평가하는 방법을 제공한다.

이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 탄력 평가 방법은 패턴을 포함하는 금형으로 피부 표면을 가압하는 단계; 및 상기 가압된 피부 표면의 형태 변화를 분석하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 탄력 평가 방법을 예시적으로 제시한 모식도로서, 특정 요철 패턴 구조를 가진 금형을 피부에 압박하고, 이에 따라 피부 표면에 반영된 금형 패턴 자국의 정도와 모양, 그리고 시간 경과에 따른 상기 금형 패턴 자국의 변화의 정도 및 속도 등을 이미지 분석 등을 통하여 피부 탄력 특성을 평가할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 피부 탄력 평가 방법은

a) 평가 대상인 피부 표면의 형태를 측정하는 단계;

b) 요철 패턴을 포함하는 금형으로 피부 표면을 가압하는 단계;

c) 상기 가압된 후 정해진 시간 간격에 따라 피부 표면의 형태를 측정하는 단계; 및

d) 상기 c)에서 측정된 피부 표면의 형태 변화를 분석하는 단계;

를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 금형은 피부를 가압하여 피부 표면에 변화를 유발하기 위한 패턴을 포함하며, 피부를 가압하였을 때 금형 자체의 형태가 변형되지 않는 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 또한 상기 금형은 평가 대상인 피부 부위, 목적하는 평가 항목 등에 따라 금형 자체의 크기, 모양을 달리할 수 있으며, 예를 들어 평면상, 오목한 형상, 볼록한 형상 혹은 굴곡이 있는 형태를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않고, 이와 같은 금형 상에 요철 형태의 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 패턴은 피부를 가압하여 피부 표면에 패턴이 반영되어 변형을 일으키기 위하여 볼록부와 오목부가 배열된 요철 형태를 포함할 수 있다. 상기 볼록부는 예를 들어 단부가 둥근 구형, 상면이 평평한 다각기둥형, 다각뿔 혹은 다각뿔대 형태, 기초 볼록부의 상면에 기초 볼록부에 비해 단면적이 작은 볼록부가 하나 이상 다시 솟은 형태와 같이 복합적인 볼록부를 가질 수도 있으나, 상기 볼록부의 형태는 피부 표면에 변화를 유발할 수 있는 것이라면 한정되지 않는다. 상기 볼록부의 형태, 크기, 높이 및 배열은 평가 대상인 피부 부위, 목적하는 평가 항목에 따라 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 탄력 특성 평가의 대상이 되는 피부 부위는 피부 탄력 특성을 평가하고자 하는 부위라면 한정되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 금형으로 피부를 가압하는 압력은 금형 전체에 있어서 일정한 압력으로 가압하여 수행하여야 하나, 압력의 강도 및 가압 시간은 대상 피부 부위, 목적하는 평가 항목 등에 따라 통상 피부의 손상이 없으면서 목적하는 피부 표면의 변형을 유발할 수 있는 범위 내에서 선택될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 피부 표면 형태의 측정은 이미지 촬영, 피부 표면의 오목부 부피 측정, 피부 표면의 높낮이 측정 등에 의하여 수행할 수 있다. 또한, 상기 피부 표면 형태 측정은 상기 금형 가압 전, 가압 직후 및 가압 후 정해진 시간 간격에 따라 수행할 수 있으며, 상기 시간 간격은 측정 대상이 되는 부위, 평가 항목 등에 따라 결정할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 피부 표면의 형태 변화를 분석하는 단계는 가압된 피부 표면에 반영된 상기 금형의 패턴의 형태를 통하여 변화를 분석하는 것을 의미한다. 상기 피부 표면의 형태는 가압된 부위의 깊이, 크기, 부피, 모양 등을 포함하며, 가압 즉시의 형태 및 가압 후 시간의 경과에 따라 상기 형태의 변화를 분석하여 이를 통하여 피부 유연성, 복원력 등을 포함하는 피부 탄력 특성을 평가할 수 있다.

보다 구체적으로는 상기 분석은 상기 측정이 이미지 촬영인 경우 촬영된 이미지 자체를 시각적으로 제시하여 변화를 가시적으로 비교하여 수행할 수 있다. 즉, 상기 피부 표면의 형태 변화 분석은 특정 패턴이 반영된 형태이기 때문에 별도의 기기 없이도 피부 탄력 평가 결과를 촬영된 이미지 자체의 시각적 평가를 통하여 가시적으로 인식할 수 있는 피부 형태 변화 정보를 제공할 수 있다. 또한 통상의 이미지 분석 툴을 사용하여 상기 촬영된 이미지의 크기나 형태의 분석은 물론 대조값(contrast)나 강도값(intensity) 등의 일반적인 이미지 분석기법을 이용하여 수치화하여 객관화 할 수 있다.

또한, 상기 분석은 상기 측정이 피부 표면의 오목부 부피 측정 또는 피부 높낮이 측정에 의하여 이루어지는 경우 부피 변화를 수치적으로 비교하여 객관화할 수 있다. 상기 측정이 통상의 입체 구조 분석 장치를 이용하여 이루어지는 경우 피부 표면의 깊이나 부피의 측정 결과를 시각적 이미지로 제시하여 변화를 가시적으로 비교하여 수행할 수도 있다.

또한, 상기 피부 표면의 형태 변화 분석은 이미지 자체를 분석하는 통상의 이미지 분석 툴 또는 피부 입체 구조 분석 장치를 이용하여 평가 결과를 수치적으로 객관화할 수 있으며 나아가 피부 탄력 특성 평가의 자동화 또한 가능하다.

본 발명에 의한 방법은 피부의 특정 부분의 탄력이나 복원력을 금형에 의한 변화를 유발한 다음 원래 형태로 돌아오는 특성을 이용하여, 시각적으로 피부의 탄력 특성에 의한 피부 변화의 정도를 시각적으로 표현할 수 있으며, 금형에 의해 특정한 형태의 피부 형태 변화를 유발하므로, 목적에 따라 한번에 다양한 압력 조건이나 형태 조건을 이용할 수 있고, 별도의 탄력 측정용 기기를 사용하지 않더라도 기존의 피부 형태 측정기기나 사진 촬영 후 이미지 분석 등의 방법을 이용하여, 별도로 제작된 측정장치 없이도 피부의 탄력변화를 수치화가 가능하다. 나아가, 베개 자국과 같은 생활 속에서 경험할 수 있는 피부의 탄력 변화에 의해 일어나는 현상과 유사한 방법을 사용하므로, 일반인의 피부 탄력 변화에 대한 이해를 높일 수 있으며, 특정한 형태의 금형을 이용하므로 변화의 양상과 패턴을 인식하여 이미지 처리 등을 통한 자동화된 평가 시스템을 구축이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 탄력 평가 방법을 예시적으로 제시한 모식도이다.
도 2는 금형으로 가압한 피부의 변화를 형태 분석 장비를 이용하여 시각화한 결과를 나타낸 사진이다.
도 3은 금형으로 가압한 피부 변화를 나타낸 사진 및 이미지 분석 결과를 나타낸 것이다.

이하, 시험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 시험예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

[시험예 1] 종래의 탄력 측정기에 따른 결과와의 정합성 비교

본 발명의 일실시예에 따른 피부 탄력 평가 방법의 결과가 종래의 탄력 평가 장비를 이용한 결과와 일치하는 신뢰성 있는 결과를 나타내는지를 확인하기 위하여 하기의 실험을 수행하였다.

20~50대 피험자 10명을 대상으로 세안제를 이용한 세안 후 항온 항습 조건(20℃, RH 40%)에서 15분간 피부를 적응시켰다. 피험자 안면부 뺨과 팔의 전박의 탄력을 종래의 탄력 측정장치인 큐토미터(Cutometer, Courage + Khazaka electronic GmbH, 독일)로 측정하고, 해당 부분을 피부의 미세구조를 입체적으로 기록할 수 있는 장비인 프리모스(PRIMOS, GFMesstechnik GmbH, 독일)를 이용하여 해당 부위의 피부 형태를 기록해 둔다. 특정한 형태(폴리프로필렌으로 만든 평면상에 단부가 둥근 직경 2mm의 볼록부가 1mm간격으로 5 x 5로 배치된 형태)의 금형을 사용하여 일정한 압력(225g/㎠)으로 10초 동안 해당 부위를 압박하여 자국이 발생하도록 한다. 압박 직후 동일하게 상기 프리모스를 이용하여 피부 형태를 측정하고, 5분 후에 다시 측정을 반복한다. 상기 측정된 데이터를 이용하여 상기 금형에 의해 피부 표면에 발생한 자국의 부피를 분석하여, 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

부위	뺨			전박
큐토미터 측정치(R0)	0.2053			0.2111
큐토미터 측정치(R7)	0.4684			0.6732
시점	가압 전	가압 직후	가압 5분후	가압 전	가압 직후	가압 5분후
부피 합계(㎣)	3.8159	6.1223	4.9726	3.6419	4.7329	4.3791
가압 전 대비 변화율(%)	-	60.44	30.31	-	29.95	20.24

상기 표 1의 결과에서, 피부 표면의 오목한 부위의 부피 합계가 금형으로 가압 직후 크게 증가하였다가 시간의 경과에 따라 변형된 피부의 복원에 따라 감소되는 것을 확인할 수 있다. 또한 동일 대상자들의 결과이지만 금형을 이용한 피부 탄력 측정치(부피 합계 및 변화율)와 큐토미터에 의한 측정치 모두 측정 부위(뺨 및 전박)에 따라 상이하게 나타나는 점을 알 수 있다.

구체적으로 큐토미터에 의한 측정치 중 피부의 단단함을 나타내는 R0 값이 뺨 보다 전박에서 더 높은 결과가 나타나며, 금형을 이용한 피부 탄력 측정치에서도 피부 부피 변화가 뺨 보다 전박에서 가압 직후의 부피 합계 및 변화율이 낮게 나타나 큐토미터에 의한 결과와 금형을 이용한 결과가 일치되는 경향성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한 큐토미터에 의한 측정치 중 피부의 복원력을 통한 탄력을 나타내는 R7값에 있어서도 전박이 뺨보다 높게 나타나며, 금형을 이용한 결과에서 가압전에 대한 가압 5분 후의 부피 합계 변화율이 전박보다 뺨에서 더 높게 나타나는 것을 통하여 복원력 역시 종래 탄력 장치의 결과와 일치되는 경향성을 나타내며 수치화가 가능한 것을 확인할 수 있다.

또한, 해당 시험에서 큐토미터의 R7 측정값과 본 발명의 분석방법을 이용한 금형을 이용한 탄력 평가의 가압 직후 부피 변화는 큐토미터의 탄력 수치가 높을수록 금형을 이용한 탄력 평가법의 피부 변화정도 수치는 감소하는 경향이 나타났으며, 하기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 통계적으로 유의한 상관성(p<0.05)을 나타내어, 본 발명의 평가방법이 기존의 탄력 평가장비와 같이 탄력평가가 가능함을 알 수 있다.

큐토미터 R7 - 가압 직후 부피변화(㎣) 상관성 비교
상관계수	-0.451
유의확률	0.046

[시험예 2] 탄력 특성의 시각화 및 분석

2-1. 피부의 오목부 부피 합계를 통한 분석

상기 시험예 1의 시험 참여자 중 큐토미터 측정치 R7 수치가 서로 다른 두명의 피험자(피험자 1 및 2)를 대상으로 안면부 뺨에 상기 시험예 1에서와 동일한 시험 조건 및 방법으로 금형 가압 전, 가압 직후 및 가압 5분 후의 피부 이미지 촬영 및 프리모스 장비를 이용한 피부 표면 형태 측정을 수행하였으며, 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 각 피부 측정은 60분 간격으로 3회 수행하여 평균치를 사용하였다.

피험자번호	큐토미터	금형 이용 뺨 부피변화 분석
	R7	가압 전	가압 직후	가압 5분후
1	0.4901	6.9467	8.7004 (가압 전 대비 +25.25%)	8.0492 (가압 직후 대비-7.49%)
2	0.3476	4.5183	6.1391 (가압 전 대비 +35.9%)	5.1080 (가압 직후 대비-16.80%)

상기 표 3의 결과에서, 두 피험자의 탄력 특성은 종래 탄력 측정 장비인 큐토미터 측정값 R7과 같이 금형 이용 측정의 경우에서도 크게 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.

2-2. 피부 표면 형태 분석 장치를 이용한 시각화 및 분석

또한 본 발명의 일실시예에 따른 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법은 이와 같은 수치적 대비 외에도 실제 피부 표면의 모양을 인식하여 피부결이나 형태를 측정하는 장비인 프리모스를 이용하여 피부 높낮이를 표현하는 이미지만으로도 상기 수치 특성과 같은 차이를 시각적으로 쉽게 판별할 수 있다. 도 2는 상기 2-1.의 피험자 1 및 2의 가압 전, 가압 직후 및 가압 5분 후의 피부를 프리모스를 이용하여 피부 높낮이를 나타낸 것으로, 높이가 높은 부분은 적색, 낮은 부분은 파란색으로 표시되어 대상자의 피부 탄력에 따라 측정 시점의 피부 형태 변화를 가시적으로 확인할 수 있다. 도 2의 결과에서 R7값이 높았던 피험자 1은 가압 직후 피험자 2에 비해 금형에 의한 자국이 보다 얕게 발생하며 가압 5분 후 피부 자국이 빠르게 돌아오는 것을 시각적으로 확인할 수 있다.

2-3. 피부 사진을 이용한 시각화 및 분석

또한 본 발명의 일실시예에 따른 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법은 피험자의 사진을 촬영한 후, 프리모스와 같은 장비를 사용하지 않고 사진 자체의 변화를 이미지 분석하여 탄력 특성을 시각화 및 평가할 수 있다. 도 3은 상기 2-1.의 피험자 1 및 2의 가압 전, 가압 직후 및 가압 5분 후의 피부 사진 이미지와 이미지 분석기기를 이용한 결과를 나타낸 것으로, 상기 2-1.~2-2.의 결과와 마찬가지로 피험자 1의 경우 탄력이 낮게 나타났던 피험자 2에 비해 상대적으로 금형에 의한 자국이 적게 나타나는 것을 볼 수 있으며, 실제 이미지의 해당 부위의 이미지 강도(intensity)를 분석한 결과에서도 가압 직후에 나타난 변화 정도의 차이를 수치적으로 확인할 수 있다.

Claims (8)

1. 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법으로서,
   a) 평가 대상인 피부 표면의 형태를 피부 형태 측정 장치 또는 피부 이미지 촬영 장치로 측정하는 단계;
   b) 요철 패턴을 포함하는 금형으로 피부 표면을 가압하는 단계;
   c) 상기 가압된 후 정해진 시간 간격에 따라 피부 표면의 형태를 피부 형태 측정 장치 또는 피부 이미지 촬영 장치로 측정하는 단계; 및
   d) 상기 c)에서 측정된 피부 표면의 형태 변화를 이미지 분석 툴 또는 피부 입체 구조 분석 장치로 분석하는 단계;를 포함하고,
   상기 요철 패턴은 2 이상의 볼록부 및 오목부가 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 단계 a) 및 c)의 측정은 피부 표면의 이미지를 촬영하여 피부의 미세구조를 기록하여 수행하는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 단계 d)의 분석은 촬영된 이미지로부터 상기 금형의 요철 패턴이 반영된 크기 및 형태 중 하나 이상을 분석하여 수행하는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 단계 d)의 분석은 촬영된 이미지의 대조값(contrast) 및 강도값(intensity) 중 하나 이상의 이미지 분석기법을 통하여 수치화하여 수행하는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 단계 a) 및 c)의 측정은 상기 피부 표면의 오목부 부피를 측정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 단계 a) 및 c)의 측정은 상기 피부 표면의 높낮이를 측정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금형을 이용한 피부 탄력 평가 방법.
8. 삭제

Images