피부 자극 임상시험 방법의 이해

피부 자극 임상시험의 필요성과 과학적 배경

화장품은 인체에 직접 닿는 제품이므로, 안전성 검증은 필수 과정이다. 특히 민감성 피부용 제품이나 저자극 화장품은 ‘무자극’이라는 문구를 사용하기 전에 반드시 **피부 자극 임상시험(Skin Irritation Test)**을 통과해야 한다. 이 시험의 목적은 원료 또는 완제품이 피부에 염증, 홍반, 가려움 등의 급성 또는 지연성 자극 반응을 유발하는지 평가하는 것이다.
피부는 면역학적 방어기관으로, 자극을 받으면 염증 매개물질(IL-1α, TNF-α 등)을 분비하여 반응한다. 따라서 자극 시험은 단순한 관찰이 아니라 생리학적 반응을 수치화하는 실험이다. 이를 위해 실험실 내 세포 모델을 사용하는 **인비트로(in vitro)**와, 사람 피부에 직접 적용하는 인비보(in vivo) 방식이 병행된다. 두 방법 모두 국제 화장품 규제 기관(OECD, ISO) 가이드라인에 따라 수행되며, 결과는 “저자극”, “비자극”, “경미한 자극” 등의 등급으로 구분된다.

 

피부 첩포 시험(Patch Test)의 원리와 절차

**피부 첩포 시험(Patch Test)**은 인비보 시험 중 가장 널리 사용되는 방법으로, 실제 사람 피부에 제품을 일정 시간 부착해 자극 반응을 관찰한다. 주로 등 부위나 팔 안쪽에 일정량의 시료(0.02~0.05mL)를 도포하고, 24~48시간 밀폐 부착 후 제거하여 30분~1시간 뒤 피부 반응을 평가한다. 평가 기준은 국제적으로 통용되는 Draize Scale이나 Frosch & Kligman 기준을 따른다.
피부의 홍반(Erythema), 부종(Edema), 발진(Rash) 등의 유무와 정도를 0~4점 척도로 점수화한다.
0: 자극 없음,
1: 약한 홍반,
2: 중등도 홍반 또는 부종,
3: 뚜렷한 염증,
4: 수포·농포 등 심한 반응.
시험은 일반인 30명 이상을 대상으로 진행하며, 피시험자 중 반응자 비율이 10% 미만일 경우 ‘비자극 제품’으로 판정된다. 또한 **Human Repeat Insult Patch Test (HRIPT)**라는 반복 접촉 시험은 장기 사용에 따른 누적 자극을 평가하기 위해 2~3주 동안 주기적으로 부착·관찰하는 고급 단계 평가 방식이다.

 

 

인비보(In Vivo) 시험: 실제 인체 반응을 기반으로 한 임상

**인비보 시험(In Vivo Test)**은 완제품을 인체에 직접 적용하여 피부의 물리·생리적 변화를 정량적으로 측정하는 방법이다. 대표적으로 TEWL(경피 수분 손실), 피부 수분량, 홍반지수(Erythema Index), 피부 온도 등을 측정한다.
시험은 전문 임상기관에서 **피험자 윤리동의서(IRB 승인)**를 받은 후 수행되며, 일반적으로 4~6주간 진행된다. 예를 들어, 특정 보습제를 테스트할 때는 TEWL 감소율이 기준값(−15% 이상)을 충족하면 피부 장벽 개선 효과로 인정된다.
인비보 시험의 장점은 실제 사용 조건을 반영할 수 있다는 점이지만, 개인차가 크고 외부 환경(온도, 습도)에 따라 결과가 달라질 수 있다는 한계가 있다. 따라서 결과 해석 시 **통계적 유의성(p-value < 0.05)**을 확보해야 하며, 95% 신뢰 구간 내에서 반응 일관성을 보여야 한다. 인비보 테스트는 가장 현실적이지만, 비용이 높고 시험 기간이 길다는 단점이 있어 최근에는 인비트로 테스트와 병행되어 수행되는 추세다.

 

인비트로(In Vitro) 시험: 세포 수준의 피부 자극 예측

**인비트로 시험(In Vitro Test)**은 인체 대신 **피부 모델 세포(Skin Equivalent)**나 **각질세포주(Keratinocyte Cell Line)**를 이용해 자극 반응을 예측하는 실험이다. OECD TG439에서 정의된 Reconstructed Human Epidermis (RHE) 모델이 대표적이다. RHE는 실제 인간 표피와 유사한 구조를 가진 인공 피부로, 제품을 일정 시간 노출시킨 뒤 세포 생존율을 **MTT assay(세포 생존도 분석)**를 통해 측정한다.
세포 생존율이 50% 이하일 경우 자극성 제품으로 판정된다. 인비트로 시험은 인체 실험보다 빠르고 윤리적 부담이 적으며, 특히 크루얼티프리(Cruelty-Free) 인증에 필수적인 비동물실험 평가법으로 인정받고 있다. 다만, 인공 피부 모델은 면역세포나 피지선이 없기 때문에 실제 인체의 염증 반응을 완벽히 재현하지는 못한다. 따라서 인비트로 결과는 자극 가능성을 **사전 예측용(Screening)**으로 활용되고, 최종 판정은 인비보 결과와 함께 종합적으로 평가된다.

 

저자극 인증과 소비자 신뢰의 연결 고리

피부 자극 시험은 단순히 실험 데이터를 얻기 위한 절차가 아니라, 제품의 신뢰성과 안전성을 공식적으로 입증하는 과학적 근거이다. 국내에서는 식약처(KFDA), 해외에서는 ISO 10993, OECD TG 시리즈를 기반으로 한 인증이 주로 사용된다. 특히 “Dermatologically Tested”, “Hypoallergenic Certified”, “Human Patch Test Completed” 문구는 이러한 임상 결과를 바탕으로 표기된다.
소비자는 이 문구가 단순 광고 문장이 아니라, 인체적합성(In Vivo)과 세포적합성(In Vitro)을 통합 검증한 임상적 안전지표임을 인식해야 한다. 최근에는 AI와 영상분석 기술을 결합하여 **피부 미세 염증 반응(erythema micro-pattern)**을 자동 평가하는 디지털 임상도 도입되고 있다.
즉, 저자극 인증은 제품의 마케팅 수단이 아니라, 피부 생리학과 임상 통계학이 결합된 과학적 신뢰의 증명서다. 결국 소비자에게 ‘피부 자극이 없다’는 신뢰를 전달하기 위해선 감각적인 표현보다 객관적 임상 데이터의 투명한 공개가 필수적이다.