KR20180034111A - 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법 - Google Patents

화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 시스템은, 자외선 대역을 포함하는 광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 방출되는 광이 통과하며, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포되는 투명 플레이트, 상기 투명 플레이트를 통과한 광 중에서 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환하여 통과시키는 파장 변환 필름, 및 상기 파장 변환 필름을 통과한 광을 수용하여, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트를 포함한다.

Description

화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING SUN PROTECTION DEGREE OF COSMETIC MATERIAL}
본 발명은 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 감광 시트를 사용하여 신뢰가 높고 신속하게 화장료의 자외선 차단력을 측정하게 할 수 있는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것이다.
자외선 차단을 위해 사용되는 화장료들은 태양광 하에서 자외선을 차단하는 것을 목적으로 한다. 이러한 화장료들은 서로 다른 자외선 차단력을 가지고 있어 이를 정확하게 측정하기 위한 다양한 방법이 사용되었다.
종래의 경우 화장료의 자외선 차단력은 생체 내(in vivo) 테스트를 통하여 수행되었다. 임상 실험을 통하여 제품을 바르기 전에 홍반이 일어나는 광량에 대한 제품을 바른 후의 홍반이 일어나는 광량의 비를 측정하여 자외선 차단력을 측정하였다. 그러나, 생체 내(in vivo) 테스트의 경우 실제 사람에 대해 수행되므로 정확성이 보장되나, 피험자가 반드시 자외선에 노출되어야 하므로 불편함과 위험성을 내포하고 있었다. 특허문헌 1의 경우에도 태양광에 의한 피부 세포 내의 유전자 발현량을 비교하는 것을 개시하고 있으나, 이 역시 피험자가 자외선에 노출되어야 하는 문제점을 포함하고 있다.
한편, 생체 외(in vitro) 테스트를 통하여 화장료의 자외선 차단력을 측정하기도 하였다. 구체적으로, 플레이트 상에 화장료를 도포하여 투과 특성을 측정하는 방식을 택하기도 하였다. 그러나, 생체 외 테스트의 경우 자외선 차단제의 경우 자외선을 받을수록 활성이 떨어지므로 이를 반영하는 보정을 하여야 하고, 플레이트의 경우 홍반을 유도할 수 없으므로, 홍반이 일어나는 파장에 가중치를 두어 계산하여야 했다. 그에 따라, 가중치를 두는 등의 다양한 수학적 보정이 적용되어 결과 값에 오차나 편차가 큰 문제가 있었다. 그리고, 플레이트 상에 화장료의 도포량이 일정하지 않아 이에 따라 오차가 크게 발생하는 문제가 있었다.
KR 10-2015-0064573 A
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 생체 내 테스트와 유사한 결과를 얻을 수 있는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 실제 조사 시간을 동일하게 하여 수학적 계산을 최소화함으로써 오차나 편차가 적고 정확성이 보장되는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공하고자 한다.
또한, 생체 외(in-vitro) 테스트를 적용하여 빠르고, 제품의 발림성에 대한 편차를 감소시키며, 피험자에게 위험성이 적은 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 시스템은, 자외선 대역을 포함하는 광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 방출되는 광이 통과하며, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포되는 투명 플레이트, 상기 투명 플레이트를 통과한 광 중에서 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환하여 통과시키는 파장 변환 필름, 및 상기 파장 변환 필름을 통과한 광을 수용하여, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트를 포함한다.
기 설정된 광 세기에 대해, 상기 감광 시트가 반응한 반응 시간에 따라 화장료의 자외선 차단력을 산출하거나, 기 설정된 반응 시간에 대한, 상기 감광 시트가 반응한 반응 광 세기에 따라 화장료의 자외선 차단력를 산출하는 자외선 차단력 산출부를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 차단력 산출부는, 테스트하고자 하는 화장료를 도포하지 않은 투명 플레이트의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기에 대한, 상기 화장료를 도포한 투명 플레이트의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 광 세기의 비를 통하여 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상이 저장된 데이터 베이스, 및 상기 데이터 베이스에 연결되어 화장료의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기에 대응하는 자외선 차단 지수를 산출하는 자외선 차단력 산출부를 더 포함할 수 있다.
상기 감광 시트는, 380 nm 이상의 대역에 대하여 감광성을 갖지 않는 것일 수 있다.
상기 감광 시트는, UVA Ⅱ 및 UVB 대역에 감광성을 갖는 것일 수 있다.
상기 감광 시트는, UVB 대역에 감광성을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 기 설정된 광 세기를 갖는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응하는 제1 반응 시간을 측정하는 단계, 상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계, 상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 반응하는 제2 반응 시간을 측정하는 단계, 및 제1 반응 시간에 대한 제2 반응 시간의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제1 광 세기를 측정하는 단계, 상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계, 상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제2 광 세기를 측정하는 단계, 및 상기 제1 광 세기에 대한 제2 광 세기의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 광원의 광을, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트와, 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응 시간 또는 광 세기를 측정하는 단계, 및 미리 저장된, 자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상을 사용하여, 상기 화장료의 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명일 실시예에 따르면, 실제 피부의 홍반 반응 대역의 파장을 적용하여 생체 내 테스트와 유사한 결과를 얻을 수 있는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공할 수 있다.
그리고, 실제 조사 시간을 동일하게 하여 수학적 계산을 최소화함으로써 오차나 편차가 적고 정확성이 보장되는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 생체 외(in-vitro) 테스트를 적용하여 빠르고, 제품의 발림성에 대한 편차를 감소시키며, 피험자에게 위험성이 적은 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공할 수 있다.
그리고, 감광 시트의 변화 시간 또는 광 세기를 측정하므로, 화장료에 의한 발림성에 의한 편차를 최소화할 수 있는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템 및 측정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 태양광 스펙트럼, 홍반 영향 스펙트럼 및 홍반에 영향을 미치는 유효 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템에서 광원에 의해 방출된 광과 태양광의 파장에 따른 강도를 비교하여 나타낸 그래프(a), 방출된 광이 파장 변환 필름을 통과한 후의 파장에 따른 강도를 나타낸 그래프(b) 및 감광 시트에서 반응하는 파장에 따른 반응 강도를 나타낸 그래프(c)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감광 시트의 반응 대역을 나타낸 그래프(a)와 파장 변환 필름이 없는 경우의 감광 시트의 파장에 따른 반응 강도를 나타낸 그래프(b)이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 2가지 화장료의 시간에 따른 감광 시트의 변화를 나타내는 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 화장료의 광 세기에 따른 감광 시트의 변화를 나타내는 사진이다.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
이하, 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 시스템은, 자외선 대역을 포함하는 광을 방출하는 광원(10), 상기 광원(10)으로부터 방출되는 광이 통과하며, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포되는 투명 플레이트(20), 상기 투명 플레이트(20)를 통과한 광 중에서 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환하여 통과시키는 파장 변환 필름(30), 상기 파장 변환 필름(30)을 통과한 광을 수용하여, 자외선 대역 중 UVA (UVA Ⅰ, Ⅱ) 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트(40)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단력 측정 시스템은, 생체 내(in vivo) 테스트의 구조와 유사한 방식으로 홍반의 반응을 유도하도록 형성된다.
이를 위하여, 태양 광원 또는 인공 광원에 대응하는 광원(10)을 포함하고, 피부에 대응하여 홍반 반응과 유사한 반응을 유도하는 파장 변환 필름(30)과 감광 시트(40)를 포함한다. 그리고, 피부 상에 도포되는 화장료의 위치에 대응하도록 상기 광원(10)과 파장 변환 필름(30) 사이에 투명 플레이트(20)가 배치되어, 어느 한 면에 화장료가 도포되도록 형성될 수 있다.
상기 투명 플레이트(20)는 일 실시예에 따르면, PMMA (Poly(methyl methacrylate) 플레이트가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 자외선 대역의 파장과 그 세기에 영향을 미치지 않는 다양한 플레이트가 이에 적용될 수 있다.
상기 광원(10)은 자외선 대역을 포함하는 광을 방출하는 것으로서, 광원(10)에서 방출되는 광은 상기 파장 변환 필름(30)을 거쳐 감광 시트(40)에 도달하면서, 홍반을 일으키는 유효 스펙트럼과 유사한 반응 대역을 갖게 된다.
보다 구체적으로, 도 2는 태양광 스펙트럼, 홍반 영향 스펙트럼 및 홍반에 영향을 미치는 유효 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 태양광 스펙트럼은 대략 290 nm 이상의 파장 대역에서 점차 증가하는 특성을 갖는다. 그리고, 피부에 홍반을 유발하는 홍반 영향 스펙트럼은 280 nm에서 가장 큰 영향을 미치며 점차 감소하여 대략 320 nm까지 급격하게 감소하고 대략 320 nm 이후에는 완만하게 감소하는 경향을 갖는다. 따라서, 태양광 스펙트럼의 경우 대략 290 nm 이상의 자외선을 갖는 다는 점을 고려하면, 실제 태양광 스펙트럼에서 홍반을 유발하는 유효 스펙트럼은 대략 290 nm에서 급격히 증가하여 대략 310 nm에서 최고점에 도달한 뒤 점차 감소하는 경향을 갖는다.
자외선 차단력 테스트를 생체 외(in vitro) 테스트로 수행하는 경우, 실제 태양광에서 홍반을 유발하는 유효 스펙트럼의 영향을 테스트 하여야 하므로, 홍반이 유발되는 피부와 같은 반응 스펙트럼을 갖는 감광 시트를 사용하여야 한다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원으로써 태양광 또는 이와 유사한 광원을 사용하고, 홍반이 유발되는 유효 스펙트럼과 동일한 반응 스펙트럼을 갖는 구조물을 사용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템에서 광원에 의해 방출된 광과 태양광의 파장에 따른 강도를 비교하여 나타낸 그래프(a), 방출된 광이 파장 변환 필름을 통과한 후의 파장에 따른 강도를 나타낸 그래프(b) 및 감광 시트에서 반응하는 파장에 따른 반응 강도를 나타낸 그래프(c)이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 광원(10)은 자외선 대역의 광을 포함하는 것으로서, 도 3의 (a)에서와 같이 290 nm의 대역에서부터 점차 커지는 스펙트럼을 갖는 광원이 사용될 수 있다. 또한, 광원(10)으로 태양광 그 자체가 사용될 수도 있음은 물론이다.
일 실시예에 따르면, 상기 광원(10)으로 미국 솔라 라이트사의 멀티포트(multiport) 601 또는 1-포트(port)가 인공 광원으로서 사용될 수 있다.
자외선 차단 기능을 갖는 화장료의 경우, 시간에 따라 활성이 감소하는 경향이 있었다. 이를 반영하기 위하여 생체 외(in vitro) 테스트의 경우 화장료의 시간에 따른 활성 감소 경향을 미리 조사하여야 했고, 이를 반영하기 위해 다양한 수학적 보정이 반영되어야 했다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 광원(10)은 태양광 그 자체 또는 이와 유사한 파장 스펙트럼을 갖는 광원을 사용하므로, 이러한 조사 작업 및 수학적 보정을 수행하지 않아도 된다. 따라서, 테스트 시간이 줄어들 수 있고, 수학적 보정을 수행하지 않으므로 결과에 편차가 크게 발생하지 않게 된다.
또한, 실제 태양광 또는 이와 유사한 파장 스펙트럼 분포를 갖는 광원을 사용하므로, 생체 내(in vivo) 테스트에서의 실제 조사 시간과 동일한 시간에 반응하게 할 수 있다. 이를 보정하기 위한 수학적 계산을 줄일 수 있으므로, 결과의 편차와 오차를 더욱 줄일 수 있다.
상기 파장 변환 시트(30)와 감광 시트(40)는 피부에 대응하는 구조물로서, 감광 시트(40)는 홍반을 유발하는 유효 스펙트럼과 유사한 반응 대역을 갖도록 형성된다.
자외선은 크게 UVC (대략 200 내지 290 nm), UVB (대략 290 내지 320 nm), UVA-Ⅱ (대략 320 내지 340 nm) 및 UVA-Ⅰ (대략 340 내지 400 nm) 로 나뉜다.
상기 파장 변환 시트(30)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 자외선 대역의 파장을 일정한 크기로 변환시켜 통과시킨다.
반드시 이에 제한되지 않으며, 일 실시예에 따르면, 홍반의 유효 스펙트럼의 경우 대략 380 nm 이하에서 0에 가까우므로 380 nm 이상의 파장은 존재하더라도 홍반 형성에 영향을 미치지 않는다. 일 실시예에 따르면, 상기 파장 변환 시트(30)는 380 nm 이하의 파장을 일정한 크기로 변환시키도록 형성될 수 있다.
도 3의 (b)의 실시예의 경우 일정한 강도를 갖도록 변환시킨다. 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 그 크기를 일정하게 감소시키도록 다양한 크기로 변환될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 파장 변환 시트(30)로 자외선 차단 필름이 이에 사용될 수 있다.
정확한 자외선 차단력 측정을 위해서는, 최종적으로 광이 조사되는 상기 감광 시트(40)에서의 반응 대역은 도 2의 유효 스펙트럼과 유사한 대역을 가져야 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 감광 시트(40)의 반응 대역은 상기 파장 변환 시트(30)를 통과한 대역의 파장 중에서 홍반에 대한 유효 스펙트럼이 분포하는 UVA (대략 320 내지 400 nm) 및 UVB (대략 290 내지 320 nm) 대역의 광에 감광성을 가져야 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감광 시트(40)는 대략 380 nm 이상의 대역에서는 감광성을 갖지 않는 것일 수 있다. 도 2의 유효 스펙트럼을 참조하면, 380 nm 이상의 파장은 존재하더라도 홍반 형성에 영향을 미치지 않으므로, 감광 시트(40)의 반응성에 영향을 미치지 않도록 대략 380 nm 이상의 대역에서 감광성을 갖지 않게 할 수 있다.
도 4의 (a)는 일 실시예에 따른 감광 시트(40)의 반응 대역을 나타내는 그래프이다. 도 4의 (a)의 실시예의 경우, 감광 시트(40)는 UVA (대략 320 내지 400 nm) 및 UVB (대략 290 내지 320 nm) 대역의 광에 감광성을 갖고, 대략 380 nm 이하에서는 감광성을 갖지 않는 경우의 실시예이다.
그리고 이와 같은 감광 시트(40)를 적용하는 경우 감광 시트(40)는 도 3의 (c)에서와 같은 파장 스펙트럼에서 반응 스펙트럼을 갖게 된다. 그리고 도 3의 (c)의 반응 스펙트럼은 도 2의 홍반을 유발하는 유효 스펙트럼과 유사한 것을 알 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 홍반에 영향을 미치는 유효 스펙트럼은 대부분 UVA Ⅱ 및 UVB 영역에 걸쳐 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 상기 감광 시트(40)는, UVA Ⅱ (대략 320 내지 340 nm) 및 UVB (대략 290 내지 320 nm) 대역에 감광성을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 홍반에 영향을 미치는 유효 스펙트럼은 UVB 영역의 자외선을 받을 때에 가장 높으므로, 상기 감광 시트(40)는, UVB (대략 290 내지 320 nm) 대역에 감광성을 가질 수 있다.
한편, 도 4의 (b)는 파장 변환 시트(30)를 적용하지 않는 경우의 도 4의 (a)의 반응 대역을 갖는 감광 시트(40)의 광원에 대한 반응 스펙트럼을 나타내는 것이다.
다시 말해, 도 3의 (a)의 인공 광원 또는 태양 광원이 도 4의 (a)의 반응 대역을 갖는 감광 시트(40)에 바로 조사되는 경우, 반응 스펙트럼은 도 4의 (b)와 같이 나타나게 된다. 이는 홍반에 대한 유효 스펙트럼과는 매우 다른 것이다.
적용되는 인공 광원 또는 태양 광원의 경우, 파장의 세기가 파장이 증가함에 따라 점차 증가하는 스펙트럼을 갖기 때문에 감광 시트(40)가 도 4의 (a)와 같은 반응 대역을 갖더라도 홍반에 대한 유효 스펙트럼과는 전혀 다른 형상의 반응 스펙트럼을 갖게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기와 같은 파장 변환 시트(30)와 감광 시트(40)의 결합에 의해 홍반을 유발하는 유효 스펙트럼과 유사한 반응 스펙트럼을 구현할 수 있다. 즉, 생체 내(in vivo) 테스트를 수행하지 않아도, 생체 내(in vivo) 테스트에서와 동일한 결과를 도출해 낼 수 있다.
한편, 감광 시트(40)의 반응 여부는 광원이 조사되는 감광 시트(40)상의 영역의 색이 변화하는 것을 통하여 확인할 수 있다. 반드시 이에 제한되는 것은 아니나, 이미지 장치 또는 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리부를 통하여 감광 시트(40) 반응 영역의 색상을 분석하며, 일 예로 기 설정된 영역의 기 설정된 비율 이상의 픽셀이 변화하는 경우를 감지하여 반응 여부를 판단할 수 있다. 또한, 테스트 수행자가 감광 시트(40)의 반응 영역의 변화를 확인하여 반응 시점 또는 반응시의 광 세기를 입력 장치에 입력하여 후술하는 자외선 차단력 산출부로 전송하는 방식으로 수행될 수도 있음은 물론이다.
생체 외 테스트에서 투과도를 측정하는 경우, 화장료의 발림성에 따라 투과도가 달라져 오차가 발생하는 문제가 되었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 감광 시트의 반응 여부는 감광 시트의 전체에 걸쳐 판단되므로, 화장료의 발림성에 민감하게 영향을 받지 않으므로, 이러한 오차를 최소화할 수 있다. 보다 정확한 자외선 차단력의 측정이 가능해진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같은 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 사용하여, 자외선 차단력을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 시스템은 상기 감광 시트(40)의 변화에 따라 자외선 차단력을 산출할 수 있다.
또는, 기 설정된 광 세기에 대해, 상기 감광 시트(40)가 반응한 반응 시간에 따라 화장료의 자외선 차단력을 산출할 수도 있다.
자외선 차단력은 SPF (Sun Protection Factor) 또는 PFA(Protection factor of UVA)과 같은 자외선 차단 지수를 산출하는 방식으로 측정될 수 있다.
일 예로, SPF는 다음과 같은 [식 1]에 의해 측정된다.
[식 1]
Figure pat00001
그리고, 광량은 아래의 [식 2]와 같이 표현될 수 있다.
[식 2]
광량 = 광 세기 × 광 조사 시간
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시스템에서 화장료를 투명 플레이트(20) 상에 도포 하기 전에 감광 시트(40)가 반응하는 광 세기 또는 반응 시간을 측정하고, 화장료를 투명 플레이트(20) 상에 도포한 뒤에 감광 시트(40)가 반응하는 광 세기 또는 반응 시간을 측정할 수 있다.
그리고 나서, 광원(10)의 광 세기가 기 설정된 크기로 일정하였다면, 화장료 도포 전후의 반응 시간의 비를 통하여 SPF 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다. 또는, 반응 시간이 일정하다면, 감광 시트(40)가 반응하는 광 세기의 비를 통하여 자외선 차단 지수를 통하여 SPF 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
또는 미리 알려져 있거나 저장된 자외선 차단 지수에 대응하여 감광 시트(40)가 반응하는 광 세기 또는 반응 시간, 또는 모두의 정보가 있다면, 화장료를 투명 플레이트(20)에 도포하여 측정된 감광 시트(40)의 반응 시간 또는 광 세기 정보에 따라 대응하는 자외선 차단 지수를 산출할 수도 있다.
그리고, 자외선 차단 지수를 산출하지 않더라도, 복수의 화장료들의 자외선 차단 지수를 비교하고자 하는 경우에는, 복수의 화장료를 복수의 투명 플레이트(20)에 각각 도포하여 감광 시트(40)의 반응 시간 또는 광 세기를 비교하여 화장료들 사이의 자외선 차단력을 비교할 수도 있다.
한편, 위와 같은 자외선 차단력의 산출은 테스트 자에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 사용하여 수행될 수도 있으며, 상기 시스템에 별도의 상기 감광 시트(40)의 변화에 따라 자외선 차단력을 산출하는 자외선 차단력 산출부(50)를 더 구비하게 하여 자외선 차단력을 산출하게 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
구체적으로, 상기 자외선 차단력 산출부(50)는, 기 설정된 광 세기에 대해, 상기 감광 시트(40)가 반응한 반응 시간에 따라 화장료의 자외선 차단력을 산출하게 할 수 있다.
또는, 상기 자외선 차단력 산출부(50)는, 기 설정된 반응 시간에 대한, 상기 감광 시트(40)가 반응한 반응 광 세기에 따라 화장료의 자외선 차단력를 산출하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 화장료들의 자외선 차단력을 감광 시트(40)가 반응한 반응 시간 또는 광 세기에 따라 비교 또는 분석하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 자외선 차단력 산출부(50)는, 테스트하고자 하는 화장료를 도포하지 않은 투명 플레이트(20)의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기에 대해, 상기 화장료를 도포한 투명 플레이트(20)의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기 값의 비를 통하여 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 광 세기가 기 설정된 값으로 일정한 상태로 테스트 되었다면 화장료 도포 전후의 반응 시간의 비로서 자외선 차단 지수를 산출할 수 있고, 반응 시간이 기 설정된 값으로 일정하였다면, 화장료 도포 전후의 반응한 광 세기의 비로서 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
한편, 상기 자외선 차단력 산출부(50)에 연결되어, 자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트(40)의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트(40)의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상이 저장된 데이터 베이스(60)를 더 포함할 수 있다.
그에 따라, 상기 차단력 산출부(50)는, 화장료 도포 전의 감광 시트의 반응 시간 또는 광 세기를 측정할 필요가 없이, 화장료 도포 후에 감광 시트가 반응하는 반응 시간 또는 반응 광 세기 만을 측정하여 이에 대응하는 자외선 차단 지수를 산출할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템을 사용하여 자외선 차단력을 측정할 수 있으며, 시스템에 대한 내용을 차단력 측정 방법에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 기 설정된 광 세기를 갖는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응하는 제1 반응 시간을 측정하는 단계(S11)를 포함한다.
그리고 나서, 상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계(S13)를 포함한다. 복수의 화장료가 사용되는 화장료는 투명 플레이트 상의 기 설정된 반응 영역에 대하여 기 설정된 양이 도포될 수 있다.
그리고, 상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름(30)을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 반응하는 제2 반응 시간을 측정하는 단계(S15)를 포함한다.
그리고, 상기 제1 반응 시간에 대한 제2 반응 시간의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계(S17)를 포함한다. 본 실시예의 경우에는, 상기 단계(S11) 및 단계(S15)에서의 광원이 기 설정된 광 세기를 갖도록 형성되므로, 반응 시간의 비를 통하여 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제1 광 세기를 측정하는 단계(S21)를 포함한다.
그리고 나서, 상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계(S23)를 포함한다.
그리고, 상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제2 광 세기를 측정하는 단계(S25)를 포함하고, 상기 제1 광 세기에 대한 제2 광 세기의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계(S27)를 포함한다.
도 7의 실시예의 경우, 상기 단계(S21)과 단계(S25)에서 반응 시간이 일 정하게 제어되어, 감광 시트가 반응하는 광 세기를 측정하여 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력 측정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법은, 자외선 대역을 포함하는 광원의 광을, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트와, 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응 시간 또는 광 세기를 측정하는 단계(S31)를 포함한다.
그리고, 미리 저장된, 자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상을 사용하여, 상기 화장료의 자외선 차단 지수를 산출하는 단계(S33)를 포함한다.
이 경우, 화장료 도포 전의 감광 시트의 반응을 측정하는 과정을 거치지 않아도 되므로, 더욱 빠른 시간 내에 자외선 차단 지수를 산출할 수 있다.
[실시예 1]
광원으로, 미국 솔라 라이트사의 1-포트를 사용하였고, 감광 시트로 일본 후지 필름사의 UV 스케일 H를 사용하였다. 그리고, 투명 플레이트로 PMMA 플레이트 (프랑스, 할리오플레이트(halioplate)사의 HD 6)가 사용되었다.
생체 내(in vivo) 테스트에서 SPF 자외선 차단 지수가 SPF 50 내지 55로 측정된 제1 화장료와, SPF 70 내지 75로 측정된 제2 화장료를 각각 사용하여 일정한 광 세기로 광을 조사하여 시간에 따른 감광 시트의 변화를 조사하였다.
또한, 제1 및 제2 화장료는 상기 투명 플레이트 상에 5 × 5 cm 영역에, 2.0mg/cm2의 동일한 양을 도포하였다.
도 9의 (a)는 제1 화장료의 감광 시트의 시간에 따른 변화를 나타내는 사진이고, (b)는 제2 화장료의 감광 시트의 시간에 따른 변화를 나타내는 사진이다.
미리 저장된 자료를 사용하였으며, ①번 사진은 SPF 지수 20에 대응하는 시간의 사진 이고, ②번 사진은 SPF 지수 40에 대응하는 시간의 사진이고, ③번 사진은 SPF 지수 55에 대응하는 시간의 사진이며, ④번 사진은 SPF 지수 70에 대응하는 사진이다.
도 9의 실시예의 경우 감광 시트의 반응 영역은 사각형 형상으로 나타나므로, 완전한 사각형 형상이 처음 나타난 시점이 감광 시트의 반응 시간이 된다.
결국, 도 9의 (a)를 참조하면, 제1 화장료의 경우 ③번 사진에서 처음 완전한 사각형 형상이 나타났으므로, 제1 화장료의 자외선 차단 지수는 대략 SFP 55인 것을 알 수 있다.
그리고, 도 9의 (b)를 참조하면, 제2 화장료의 경우 ④ 사진에서 처음 완전한 사각형 형상이 나타났으므로, 제2 화장료의 자외선 차단 지수는 대략 SFP 70인 것을 알 수 있다.
생체 내(in vivo) 테스트 결과와 비교하였을 때에, 제1 화장료의 경우 생체 내(in vivo) 테스트 결과가 SPF 50 내지 55이었고, 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 결과는 대략 SFP 55이므로, 동일한 자외선 차단 지수를 획득하는 것을 알 수 있다.
또한 제2 화장료의 경우 생체 내(in vivo) 테스트 결과가 SPF 70 내지 75이었고, 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 결과는 대략 SPF 70이었으므로, 동일한 자외선 차단 지수를 획득할 수 있는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 외(in vitro) 테스트를 적용하여도, 생체 내(in vivo) 테스트에서와 동일한 수준의 정확한 결과를 획득할 수 있는 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
광원으로, 미국 솔라 라이트사의 멀티포트(multiport) 601을 사용하였고, 감광 시트로 일본 후지 필름사의 UV 스케일 H를 사용하였다. 그리고, 투명 플레이트로 PMMA 플레이트 (프랑스, 할리오플레이트(halioplate)사의 HD 6)가 사용되었다.
상기 투명 플레이트 상에 2.0mg/cm2의 제3 화장료를 도포하였다. 그리고, 생체 내(in vivo) 테스트에서 SPF 자외선 차단 지수가 SPF 28로 측정된 제3 화장료에 일정한 시간 동안 태양광과 유사한 파장 스펙트럼을 갖고 있는 광원의 광 세기를 점차 증가시키면서 조사하였다.
도 10은 일정한 반응 시간에 대하여 광 세기에 따른 감광 시트의 반응을 나타내는 사진이다.
도 10의 실시예의 경우, 미리 저장된 자료를 사용하였으며, ①번 사진의 광 세기는 SPF 지수 19에 대응하고, ②번 사진의 광 세기는 SPF 지수 21.5에 대응하며, ③번 사진의 광 세기는 SPF 지수 24.0에 대응하며, ④번 사진의 광 세기는 SPF 지수 26.8에 대응하고, ⑤번 사진의 광 세기는 SPF 지수 30.0에 대응하며, ⑥번 사진의 광 세기는 SPF 지수 33.5에 대응한다.
도 10의 실시예의 경우 감광 시트의 반응 영역은 원형 형상으로 나타나며, 처음으로 원형 형상이 나타난 광 세기가 감광 시트가 반응한 광 세기이다. 도 10을 참조하면, ④번 사진에서 최초로 완전한 원형 형상이 나타났으며, 따라서 SPF 지수 26.8에 해당하는 것을 알 수 있다.
제3 화장료의 생체 내(in vivo) 테스트 결과가 SPF 28 이었으므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 이와 유사한 결과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
10: 광원
20: 투명 플레이트
30: 파장 변환 필름
40: 감광 시트
50: 자외선 차단력 산출부
60: 데이터 베이스

Claims (10)

  1. 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 시스템으로,
    자외선 대역을 포함하는 광을 방출하는 광원;
    상기 광원으로부터 방출되는 광이 통과하며, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포되는 투명 플레이트;
    상기 투명 플레이트를 통과한 광 중에서 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환하여 통과시키는 파장 변환 필름; 및
    상기 파장 변환 필름을 통과한 광을 수용하여, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기 설정된 광 세기에 대해, 상기 감광 시트가 반응한 반응 시간에 따라 화장료의 자외선 차단력을 산출하거나,
    기 설정된 반응 시간에 대한, 상기 감광 시트가 반응한 반응 광 세기에 따라 화장료의 자외선 차단력를 산출하는 자외선 차단력 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 차단력 산출부는, 테스트하고자 하는 화장료를 도포하지 않은 투명 플레이트의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기에 대한,
    상기 화장료를 도포한 투명 플레이트의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 광 세기의 비를 통하여 자외선 차단 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상이 저장된 데이터 베이스; 및,
    상기 데이터 베이스에 연결되어 화장료의 감광 시트에 대한 반응 시간 또는 반응 광 세기에 대응하는 자외선 차단 지수를 산출하는 자외선 차단력 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광 시트는, 380 nm 이상의 대역에 대하여 감광성을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광 시트는, UVA Ⅱ 및 UVB 대역에 감광성을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광 시트는, UVB 대역에 감광성을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 시스템.
  8. 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법으로,
    자외선 대역을 포함하는 기 설정된 광 세기를 갖는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응하는 제1 반응 시간을 측정하는 단계;
    상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계;
    상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 반응하는 제2 반응 시간을 측정하는 단계; 및
    제1 반응 시간에 대한 제2 반응 시간의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 방법.
  9. 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법으로,
    자외선 대역을 포함하는 광원의 광을 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제1 광 세기를 측정하는 단계;
    상기 광원과 파장 변환 필름 사이에 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트를 배치하는 단계;
    상기 광원으로부터, 상기 투명 플레이트와 상기 파장 변환 필름을 통과하여 감광 시트로 광을 조사하여 기 설정된 반응 시간에 반응하는 제2 광 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 광 세기에 대한 제2 광 세기의 비에 따라 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 방법.
  10. 화장료의 자외선 차단력을 측정하기 위한 방법으로,
    자외선 대역을 포함하는 광원의 광을, 일 면에 테스트 하고자 하는 화장료가 도포된 투명 플레이트와, 자외선 대역의 광을 일정한 크기로 변환시키는 파장 변환 필름에 통과시켜, 자외선 대역 중 UVA 및 UVB 대역의 광에 감광성을 갖는 감광 시트에 조사하여 반응 시간 또는 광 세기를 측정하는 단계; 및
    미리 저장된, 자외선 차단 지수에 대응하는 기 설정된 광 세기에 대한 감광 시트의 반응 시간 정보 및 기 설정된 반응 시간에 대한 감광 시트의 반응 광 세기 정보 중 하나 이상을 사용하여, 상기 화장료의 자외선 차단 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 자외선 차단력 측정 방법.
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