한국일보 애틀랜타 전자신문

2022년 4월 20일 (수요일) A6 특집 누구도정확한용도몰랐던레이저 레이저는‘Light Amplification by Stimulated Emission of Radi- ation(방사선 유도방출에 의한 광 증폭)’이란 영문의 머리글자를 딴 단어다.인위적으로만들어낸강력 한빛이란뜻이다. 최초의레이저는 1960년과학자 시어도어 메이먼이 미국 휴즈연구 소에서 발명한 붉은빛의‘루비 레 이저’다. 보석루비가매질(매개물) 로이용됐다. 최초의 레이저에 대한 당시 대중 들의 반응은 상당했는데, 언론이 메이먼에게가장많이한질문은“ 레이저가정말로죽음의광선인가” 였다.공상과학영화속‘광선검’처 럼처음엔무시무시한무기로인식 됐던것이다. 메이먼역시레이저가 절단이나용접처럼산업용으로쓰 일것같다고만했을뿐그스스로 도정확한용도를얘기하지못했다. 레이저쐈더니털이빨리자라네 레이저는 처음에 군사용(미국 군 대)으로 사용됐는데, 우연한 실험 결과 덕분에 의료 분야로 영역이 확대됐다. 1960년대 초 헝가리 의 사앙드레메스터는레이저가피부 암에미치는영향을연구하려고실 험용 쥐의 털을 민 뒤 루비 레이저 를쬐는실험을했다.그런데레이저 를쬔쥐가암에걸리기는커녕대조 군의 쥐보다 털이 훨씬 빠르게 자 라는의외의사실을발견했다. 앙드레메스터는이같은실험결 과를‘레이저가 쥐털에 미치는 영 향’(1967년)이란 논문으로 발표 했고,이기술을저출력레이저요법 (Low-Level LaserTherapy·LLLT) 이라고이름붙였다. 당시 레이저가 기대했던 것보다 약한 694나노미터(nm·10억 분의 1m)로발사된탓에낮은파장의레 이저가털성장에영향을미친다는 사실을발견했기때문이다. 피나르아브치는‘탈모치료를위 한 저출력 레이저 요법’이란 논문 (PMC등재·2013년)에“이실험이 빛과신체간의상호작용인광생체 자극의 첫 시연이자 의학 분야에 새로운길을연계기가됐다”고썼 다. 이후LLLT연구가활발히이뤄 지면서지금은통증, 염증, 피부치 료등여러분야에서이기술이이 용되고있다. 탈모치료는어떻게 저출력 레이저(500~1,100nm)는 고출력레이저처럼열에너지가아 주 강하지 않아 피부에 쬐도 상처 가 생기지 않는다. 저출력 레이저 치료법은 레이저나 발광다이오드 (LED) 같은인공광을이용한광선 요법(phototherapy)이다.식물에서 태양 빛(태양광)이 엽록소를 통해 식물세포로 변환되는 것처럼 특정 파장의인공광원이피부에침투해 세포간의상호작용을일으켜세포 의잠재력을끌어올리는것이다. 흔히 대머리라고 하는 남성형 탈 모증안드로겐성탈모는안드로겐 (남성호르몬의 총칭) 때문에 발생 한다.탈모가진행되면대표적남성 호르몬인테스토스테론이탈모호 르몬으로 불리는 디하이드로테스 토스테론(DHT)으로 변하는데, 이 DHT가 모발 성장에 필요한 단백 질 합성을 방해해 모발이‘성장기 ’에서‘퇴행기·휴지기’로 빨리 도 달하게만든다. 시중의 가정용 레이저 치료기(헬 멧또는빗모양)는 600nm대역의 저출력레이저를내리쬐는기기다. 붉은색의 저출력 레이저를 머리에 쬐면 빛 에너지는 모낭 세포에 흡 수돼세포조직내아데노신삼인산 (ATP)과활성산소(ROS)합성을증 가시킨다. ATP는모든세포의에너 지원인데, 이 ATP가 잠들어 있는 모낭세포를깨우는역할을한다. 동시에 레이저에 노출된 세포는 산화질소(NO)를 방출한다. 이런 일련의과정이세포의대사활동을 촉진시켜휴지기모낭이성장기상 태로유지될수있도록돕는다. 레이저 탈모치료기는 2007년 미 국 식품의약국(FDA)이 승인했을 만큼안전성과치료효과가검증됐 다는 게 업계의 설명이다. LG전자 가 2020년 선보인 헬멧 형태의 탈 모 치료기는 식품의약품안전처로 부터 치료용 의료기기, 미국 FDA 에서는 가정용 의료기기 수준의‘ 클래스Ⅱ’등급을 받았다. 임상시 험결과임상참가자의모발은 1㎠ 당밀도가 21.64%증가했고, 모발 굵기도 19.46% 굵어진 것으로 나 타났다. “레이저치료나날이발전한다” 다만 레이저 치료법이 탈모를 관 리하는데 어느 정도 효과를 내는 건분명하지만여전히보조치료기 에머물러있다. 죽은모낭을되살 리지는못해서다. 의학계는앞으로 레이저치료가계속발전할것으로 예상한다. 현재 어느 정도 파장의 레이저가가장큰치료효과를내는 지 활발히 연구가 진행 중이다. 레 이저 파장에 따라 피부에 침투할 수있는깊이와기대효과가다르기 때문이다. 한의학계관계자는“아직해결되 지못한문제점이많지만레이저의 광학적인성질에대한우리의이해 가넓어지면적용범위는훨씬커질 것”이라며“인공지능(AI) 등 첨단 IT기술접목으로가까운미래에자 동화된 로봇 레이저 수술 같은 꿈 의 기술도 등장할 것”이라고 말했 다. 김동욱기자 실험용 쥐 레이저 쬐니 털이 풍성…탈모인의 희망으로 ‘머리털나는약만개발하면노벨상탄다.’탈모치료법을다룬기사를보면어 김없이이런우스개댓글이달리지만탈모인들은정말애가탄다.웬만한암도치 료하는세상인데정작천만탈모인의고민을속시원하게풀어줄치료제는아직없 다.그나마탈모치료를위한다양한보조치료제품이쏟아지고있는데최근엔‘ 레이저치료기’가주목받고있다.뜨겁지않은빨간레이저(저출력레이저)를머리 에쬐면레이저에서나온빛에너지가머리카락을만드는모낭을자극해탈모를치 료하는방식이다.이뿐아니라레이저는피부재생,염증치료등다방면으로쓰인 다.의학분야에레이저가등장한건50여년전의외의실험결과가단초가됐다. 지금은레이저가의학을포함해여러분야에서널리쓰이지만여전히알려지지않 은부분도많아잠재력이무궁무진하다는게의료계의평가다. ■ 저출력레이저로탈모치료원리 1960년대피부암연구실험중 실수로레이저가약하게발사돼 저출력레이저치료효과발견 600mm대역의레이저광원이 잠들어있는모낭세포를깨워 성장기상태로유지될수있게 안전성·치료효과미 FDA 승인 죽은모낭되살리지는못하지만 파장따른치료효과연구계속 L G 전 자 가 2020년 선보 인 헬멧 모양의 가정용탈모치 료기. 레이저 와 LED를 광원 으로 사용했다. 직진 방향으로 만 흐르는 레이 저와 빛이 넓게 퍼지는 LED의 특성을 고려해 광원을 구성한 것이다. <LG전자제공> 시어도어메이먼은1960년인류최초의레이저를만들었다. 루비막대에플래시램프를 코일형태로감은루비레이저가그것이다. <LG사이언스랜드제공>