LED빛으로 피부를 지킨다고?

세포내 빛수용체서 효소활동 촉진… 아토피 줄이고 자외선 저항력 생겨
어깨통증 환자에게 근적외선 쬐면 치유 속도 40% 빨라지는 효과

발광다이오드(LED)에서 나온 빛이 염증이나 피부질환 치료에 효과적이라는 연구 결과가 최근 꾸준히 발표되고 있다. 중앙대 의대 제공

보통 이비인후과나 안과에 가면 귀나 눈에 붉은 빛의 전등을 대는 것으로 진료가 끝나는 경우가 많다. 적외선의 열기를 이용해 피부 속 혈관을 확장시켜 환부를 치료한다는 개념이다. 이처럼 최근 조명으로 많이 쓰이는 발광다이오드(LED)가 광 치료의 주요 광원으로 주목받고 있다.

LED는 전류를 흘려 주면 빛을 내는 반도체로, 자외선 가시광선 적외선 등 모든 빛을 낼 수 있고 출력과 색깔까지 조절할 수 있다는 장점이 있다. 또 에너지가 낮고 원하는 파장의 빛만 낼 수 있기 때문에 부작용이 적고 다른 인체 조직에 피해를 주지 않아 의료용 기구로도 적합하다. 이 때문에 미국 식품의약국(FDA)은 가시광선과 근적외선 영역의 LED를 인체 치료를 위해 쓸 수 있도록 허가하고 있다.

1999년 미국 항공우주국(NASA)은 우주에서 식물을 빠르게 자라게 하려고 개발한 LED를 피부나 근육 세포에 쬐었더니 성장 속도가 2.5∼3배나 빨라진다는 사실을 발견했다. 그 뒤 허리나 어깨가 아픈 환자에게 근적외선 영역의 LED 빛을 갖다 댔더니 치유 속도가 40% 빨라지는 것으로 확인됐다.

이런 효과는 빛이 세포 속 광수용체에 흡수돼 효소 활동을 촉진하기 때문에 생긴다. 또 세포에 에너지를 공급하는 미토콘드리아의 활동을 촉진해 세포의 움직임이 전반적으로 활발해진다.

중앙대 의대 김범준 교수팀은 LED를 이용한 광 치료가 통증을 줄이는 데도 효과적이라는 사실을 밝혔다. 피부 수포와 통증을 동반하는 대상포진 환자 14명에게 830nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 파장의 근적외선 빛을 쬐었더니 통증이 줄고 회복이 빨라졌다는 사실을 확인한 것으로, 조만간 국제 피부과학저널에 게재될 예정이다.

김 교수팀은 이에 앞서 아토피 피부염에 걸린 생쥐에게 630nm와 830nm 파장의 LED 빛을 일주일 동안 쬐었더니 염증이 줄고 피부 상태가 눈에 띄게 좋아졌다는 연구 결과를 대한천식 및 알레르기학회지에 발표하기도 했다.

전남대 치대 최홍란 교수팀도 LED를 이용해 635nm 파장의 주황색 빛을 사람의 잇몸에 쬐었더니 염증이 줄었다고 밝히기도 했다. 빛이 통증을 일으키는 물질인 ‘PGE2’의 합성을 억제해 염증을 줄였다는 것이다.

붉은빛을 미리 쬐면 자외선에 대한 저항력을 강화하는 데 효과적이라는 사실도 밝혀졌다. 생쥐에게 660nm 파장의 붉은빛을 쬐어 준 뒤 자외선에 노출시켰더니 자외선에 대한 저항력이 생겨 피부가 붉어지는 현상이 줄어들었다는 것이다.

김 교수는 “LED를 이용한 광 치료의 작용 메커니즘은 완전히 밝혀지지는 않았지만 장기간 약을 복용해야 하는 질환 등에 광 치료를 병행하면 치료 기간을 줄이는 등 효능을 볼 수 있다는 사실이 알려졌다”며 “우리나라는 LED 관련 기술이 뛰어난 만큼 의료용 등 활용 폭을 넓힌다면 충분한 경쟁력을 확보할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com