양주피부과 레이저, 발색단·흡수계수의 비밀 2탄

피부과 레이저는 같은 빛을 피부에 조사한다고 해서
모든 피부 조직에 똑같이 작용하는 것은 아닙니다.

어떤 파장의 빛을 사용하는지, 그리고 그 빛을 어떤 피부 성분이 얼마나 흡수하는지에 따라 반응이 달라질 수 있기 때문입니다.

양주피부과나 옥정피부과에서 레이저 정보를 찾아보다 보면
‘멜라닌을 타깃한다’, ‘혈관에 반응하는 파장이다’ 같은 설명을 들어보셨을 텐데요.

그 중심에 있는 개념이 바로

발색단(Chromophore)과
흡수계수(Absorption coefficient)입니다.

지난 1탄에서 파장과 에너지, Pulse duration에 대해 알아봤다면
이번 2탄에서는

왜 같은 레이저 빛이라도 멜라닌, 혈액, 물에서 서로 다르게 흡수되는지

그 기본 원리를 살펴보겠습니다.

1. 발색단, 도대체 무엇일까요?

발색단(Chromophore)은 쉽게 말하면

특정 파장의 빛을 흡수하는 피부 속 목표 물질

이라고 이해하면 됩니다.

피부 레이저에서 대표적으로 이야기하는 발색단은

• 멜라닌(Melanin)

• 헤모글로빈(Hemoglobin)

• 물(Water)

등입니다.

즉 레이저 치료에서는

어떤 피부 성분을 목표로 할 것인가

를 먼저 생각하고,

그 발색단에서 상대적으로 잘 흡수되는 파장을 선택하는 것이 중요한 원리 중 하나입니다.

예를 들어 색소와 관련된 치료에서는
멜라닌이 중요한 발색단이 될 수 있습니다.

혈관과 관련된 치료에서는
혈액 속 헤모글로빈이 주요한 목표가 될 수 있고,

CO₂ 레이저처럼 물에 강하게 흡수되는 파장을 사용하는 경우에는
피부 조직의 수분이 중요한 발색단 역할을 합니다.

그래서 양주 피부레이저를 알아볼 때도
“몇 nm 레이저인가?”라는 질문과 함께

“그 파장이 무엇에 흡수되는가?”

를 같이 생각하면 레이저를 이해하기가 조금 쉬워집니다.

2. 그렇다면 레이저는 어떻게 원하는 조직을 골라서 작용할까요?

여기서 등장하는 개념이

선택적 광열분해
(Selective photothermolysis)

입니다.

이름만 보면 굉장히 어렵습니다.

하지만 핵심은 생각보다 단순합니다.

목표가 되는 발색단이 상대적으로 잘 흡수하는 파장의 빛을 선택하고, 적절한 시간 동안 에너지를 전달해 목표 조직에 열 반응을 유도하는 것

입니다.

여기에는 지난 1탄에서 설명했던
Pulse duration도 중요하게 연결됩니다.

목표 조직에 만들어진 열이 주변으로 많이 퍼지기 전에
적절한 시간 안에 에너지를 전달하면

목표 조직에 보다 선택적으로 열 반응을 유도하면서
주변 조직의 불필요한 열손상을 줄이는 방향으로 치료할 수 있습니다.

그래서 피부 레이저에서는

파장만 중요한 것도 아니고,
에너지만 중요한 것도 아닙니다.

어떤 발색단을 목표로 하는지,

어떤 파장을 사용하는지,

얼마의 에너지를,

얼마 동안 전달하는지를

함께 고려해야 합니다.

3. 흡수계수는 무엇을 의미할까요?

그렇다면 다음 질문입니다.

같은 에너지의 레이저를 조사했는데 왜 어떤 물질은 빛을 많이 흡수하고, 어떤 물질은 적게 흡수할까요?

이를 이해하는 데 필요한 개념이
흡수계수(Absorption coefficient)입니다.

쉽게 표현하면

특정 파장의 빛을 어떤 물질이 얼마나 잘 흡수하는지를 나타내는 값

이라고 생각하면 됩니다.

발색단마다 빛을 흡수하는 특성이 다르고,
같은 발색단이라도 파장이 달라지면 흡수되는 정도가 달라집니다.

그래서 피부 레이저 교재나 논문을 보면

가로축에는 파장,
세로축에는 흡수 정도

가 표시된 그래프가 자주 등장합니다.

바로 흔히 말하는
발색단별 흡수곡선입니다.

이 그래프를 이해하면

왜 멜라닌을 목표로 하는 레이저와
혈관을 목표로 하는 레이저,

물을 주요 발색단으로 이용하는 레이저가

서로 다른 파장을 사용하는지 이해하는 데 도움이 됩니다.

4. 파장이 길면 무조건 피부 깊숙이 들어갈까요?

피부 레이저를 공부하다 보면

“파장이 길수록 더 깊이 들어간다.”

라는 설명을 자주 접하게 됩니다.

어느 정도 이해를 돕는 표현이지만
모든 파장에서 절대적인 법칙처럼 적용되는 것은 아닙니다.

피부 안에서 빛이 얼마나 깊이 전달되는지는

파장뿐 아니라
흡수(Absorption)와
산란(Scattering)

의 영향을 함께 받기 때문입니다.

일정한 파장 범위에서는 파장이 길어질수록 산란의 영향이 줄어
상대적으로 더 깊은 조직까지 빛이 전달되는 경향을 볼 수 있습니다.

하지만 해당 파장을 특정 발색단이 강하게 흡수한다면
이야기가 달라집니다.

대표적인 예가

10,600nm CO₂ 레이저입니다.

파장만 보면 상당히 긴 파장이지만
물에 대한 흡수가 매우 높기 때문에 피부에 조사된 에너지가 비교적 표층에서 강하게 흡수됩니다.

즉,

파장이 길다 = 무조건 깊이 침투한다

라고 외우기보다는

파장 + 발색단의 흡수 특성 + 산란

을 함께 봐야 합니다.

이 부분이 발색단과 흡수계수를 공부해야 하는 이유이기도 합니다.

5. 혈관 레이저는 왜 532nm, 585nm, 595nm를 사용할까요?

옥정 레이저나 양주 레이저 정보를 보다 보면
혈관과 관련된 장비에서

532nm,
585nm,
595nm

같은 파장을 접하는 경우가 있습니다.

혈관 치료에서는
헤모글로빈 계열의 발색단이 중요한 목표가 됩니다.

따라서 혈액 성분에서 상대적으로 흡수되는 파장을 이용하면서
치료하려는 혈관의 깊이와 굵기, 피부 상태 등을 함께 고려하게 됩니다.

실제 의료용 레이저 중에는

532nm KTP 계열,
585~595nm Pulsed Dye Laser,
1,064nm Nd:YAG

등이 혈관 병변에 활용됩니다.

그렇다고

“헤모글로빈의 흡수가 가장 높은 숫자와 정확히 일치하는 레이저가 무조건 가장 좋다.”

라고 생각해서는 안 됩니다.

피부에서는 멜라닌을 비롯한 다른 발색단도 존재하고
치료하려는 혈관의 위치와 깊이 등도 다르기 때문입니다.

결국 실제 레이저 선택에서는

흡수 특성과 조직 깊이, 피부 상태, Pulse duration 등 여러 요소를 함께 고려해야 합니다.

6. 멜라닌을 목표로 하는 레이저는 무엇이 다를까요?

멜라닌은 피부과 레이저에서 매우 중요한 발색단 중 하나입니다.

색소 병변뿐 아니라
모낭의 멜라닌을 목표로 하는 제모에서도 관련됩니다.

대표적으로 피부 레이저에서 접할 수 있는 파장에는

• 694nm Ruby

• 755nm Alexandrite

• 810nm 전후 Diode

• 1,064nm Nd:YAG

등이 있습니다.

다만 여기에서도

“이 파장은 멜라닌만 흡수한다.”

라고 이해하면 정확하지 않습니다.

멜라닌은 넓은 파장 범위에서 빛을 흡수하며
파장에 따라 흡수되는 정도가 달라집니다.

따라서 특정 파장은
다른 피부 성분과의 상대적인 흡수 차이와 침투 특성 등을 이용해

멜라닌을 목표로 한 치료에 활용할 수 있다

정도로 이해하는 것이 좋습니다.

실제로 755nm Alexandrite와 1,064nm Nd:YAG 장비는 모낭의 멜라닌을 선택적으로 목표로 하는 제모 목적으로 허가된 의료용 레이저에서도 사용됩니다.

7. 결국 흡수곡선은 어떻게 보면 될까요?

처음 흡수곡선을 보면

선은 여러 개이고,
숫자는 많고,

“이걸 다 외워야 하나?”

싶을 수 있습니다.

저도 처음에는 그랬습니다.

하지만 모든 숫자를 외우는 것보다
먼저 큰 흐름을 보는 것이 좋습니다.

멜라닌

여러 파장의 빛을 비교적 넓게 흡수합니다.

헤모글로빈

특정 가시광선 영역에서 특징적인 흡수 양상을 보입니다.

물

적외선 영역으로 가면서 흡수가 크게 증가하는 구간이 있습니다.

결국 흡수곡선을 보는 목적은

“이 파장이 피부에서 무엇에 상대적으로 많이 흡수되는가?”

를 이해하는 것입니다.

양주피부과에서 레이저 장비에 대한 설명을 들을 때도

장비 이름이나 파장 숫자만 외우기보다

이 레이저의 발색단은 무엇인지,
왜 이 파장을 사용하는지

를 같이 생각해보면 장비의 목적을 이해하기가 한결 쉬워집니다.

8. 피부 레이저에서 발색단이 중요한 이유

레이저는 단순히
‘강한 빛을 피부에 쏘는 장비’가 아닙니다.

어떤 빛을 사용하고,

그 빛이 피부 속 어떤 물질에 흡수되며,

얼마 동안 에너지를 전달할 것인지에 따라
조직에서 나타나는 반응이 달라질 수 있습니다.

그래서 새로운 장비를 볼 때 저는

몇 nm인가?
주요 발색단은 무엇인가?
그 파장에서 흡수 특성은 어떠한가?
어느 깊이의 조직을 목표로 하는가?
Pulse duration은 어떻게 설정되는가?

를 함께 보려고 합니다.

1탄에서 배웠던

Wavelength
Energy
Fluence
Pulse duration

이 이번 2탄의

Chromophore
Absorption coefficient

와 연결되는 지점입니다.

결국 각각 따로 떨어져 있는 개념이 아니라
하나의 피부 레이저를 이해하기 위해 서로 이어져 있는 개념들입니다.

피부 레이저 기초 2탄, 이것만 기억하세요

피부 레이저를 공부할수록
‘좋은 장비 하나’를 찾는 것보다

어떤 원리로 피부에 작용하는 장비인지 이해하는 것이 중요하다

는 생각을 하게 됩니다.

양주 피부레이저나 옥정 레이저를 알아보고 계시다면
단순히

“이 장비가 유명한가?”

만 확인하기보다는

어떤 파장을 사용하고,
무엇을 목표로 하며,
현재 피부 상태에서는 왜 이 레이저를 고려하는지

충분한 설명을 들어보시는 것도 좋겠습니다.

같은 레이저라도 피부 상태와 병변의 특성, 치료 목적 등에 따라 적용 방식과 반응에는 개인차가 있을 수 있습니다.

다음 피부 레이저 기초 시리즈에서는
오늘 이야기한 흡수뿐 아니라

레이저 빛의 반사, 산란, 투과와 피부 침투

가 어떤 관계를 갖는지 조금 더 자세히 정리해보겠습니다.

자주 묻는 질문

Q. 발색단이란 무엇인가요?

특정 파장의 빛을 흡수하는 물질을 의미합니다. 피부 레이저에서는 대표적으로 멜라닌, 헤모글로빈, 물 등을 주요 발색단으로 설명할 수 있습니다.

Q. 파장이 길수록 무조건 피부 깊숙이 들어가나요?

그렇게 단정할 수 없습니다. 일정 범위에서는 긴 파장이 산란이 줄어 상대적으로 깊게 전달되는 경향이 있지만, 특정 발색단의 흡수가 매우 높으면 표층에서 에너지가 강하게 흡수될 수 있습니다.

Q. 같은 색소 레이저라면 파장이 달라도 효과가 같은가요?

같다고 보기 어렵습니다. 파장에 따라 멜라닌을 포함한 피부 구성 성분에서의 흡수 특성과 조직 내 전달 특성이 달라질 수 있고, Pulse duration·Fluence·Spot size 등 다른 파라미터도 함께 고려해야 합니다.

Q. 양주 레이저나 옥정 레이저를 알아볼 때 파장만 확인하면 되나요?

파장만으로 적절한 치료를 판단하기는 어렵습니다. 피부 상태와 치료하려는 병변, 목표 발색단, 장비 특성과 레이저 파라미터 등을 종합적으로 확인하는 과정이 필요합니다.

Reference

이재동. (2022). 『피부레이저의 파라미터와 선택』. 도서출판 엠디월드.

Anderson RR, Parrish JA. Selective photothermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation. Science. 1983.

※ 본 글은 피부 레이저의 기본 원리를 이해하기 위한 일반적인 의료 정보입니다. 개인의 피부 상태에 대한 진단이나 구체적인 치료 방법을 대신하지 않으며, 실제 레이저의 선택과 설정은 피부 상태와 병변, 치료 목적 등에 따라 달라질 수 있습니다.