Clinical Evaluation of the Effects of <i>Viola verecunda</i> Extract on Skin Application

Son, Hyo-jeong; Lee, Ju-Yeon; Hyo-jeong Son; Ju-Yeon Lee

doi:10.20402/ajbc.2026.0014

Asian J Beauty Cosmetol > Volume 24(1); 2026 > Article

콩제비꽃(Viola verecunda) 추출물의 피부 적용효과에 대한 인체적용시험 연구

Research Article

Asian J Beauty Cosmetol 2026; 24(1): 131-141.

Published online: March 26, 2026

DOI: https://doi.org/10.20402/ajbc.2026.0014

콩제비꽃(Viola verecunda) 추출물의 피부 적용효과에 대한 인체적용시험 연구

손효정, 이주연^*

유한대학교 피부메이크업전공, 경기도 부천시, 한국

Clinical Evaluation of the Effects of Viola verecunda Extract on Skin Application

Hyo-jeong Son, Ju-Yeon Lee^*

Department of Skincare & Makeup, Yuhan University, Bucheon-si, Gyeonggi-do, Korea

堇菜提取物对皮肤影响的人体临床试验研究

孫效廷, 李周姸^*

柳韩大学皮肤彩妆专业，京畿道富川市，韩国

^*Corresponding author: Ju Yeon Lee, Department of Skincare & Makeup, Yuhan University, Bongsa-gwan, 590 Gyeongin-ro, Bucheon-si, Gyeonggi-do 14780, Korea Tel.: +82 2 2610 0878 Fax: +82 2 3448 4999 Email: libehj@yuhan.ac.kr

Received February 04, 2026 Revised March 07, 2026 Accepted March 16, 2026

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요약

목적

본 연구는 콩제비꽃(Viola verecunda)추출물 3.0%를 함유한 시험제품의 피부 보습, 피부 광채, 피부결 및 모공 개선효과를 객관적으로 평가하기 위해 수행되었다. 콩제비꽃 추출물은 선행연구에서 모유두세포 증식 효능이 입증되어 두피 화장품 원료로 활용되고 있으나, 일반 안면 피부에 대한 인체적용 시험은 본 연구가 최초로 수행되었다.

방법

건강한 여성 20명을 대상으로 4주간 Split-face 방식의 인체적용시험을 수행하였다. 시험군에는 콩제비꽃 추출물 3.0% 함유 젤을, 대조군에는 추출물을 제외한 동일 베이스 젤을 피부에 적용하여 초음파 기기로 관리하였다. 피부수분량, 피부광채, 모공의 개선효과를 인체적용시험을 통해 확인하였고 통계분석은 SPSS Statistics 26을 이용하여 분석하였다.

결과

피부 수분량은 시험군에서 2주 후 11.85%, 4주 후 23.86% 증가하였으며, 군간 비교에서 대조군 대비 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 피부 광채 지수는 시험군에서 2주 후 22.76%, 4주 후 33.87% 증가하였고(p<0.05), 피부결 지수는 2 주 후 3.09%, 4주 후 5.20% 감소하여 개선 효과가 확인되었다(p<0.05). 평균 모공 면적은 시험군에서 2주 후 11.83%, 4주 후 36.84% 감소하였으며, 4주 사용 시점에서 대조군 대비 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05).

결론

콩제비꽃 추출물을 함유한 시험제품은 피부 보습, 피부 광채, 피부결 및 모공 개선에 유의한 효과를 나타내었다. 본 연구를 통해 국내 자생 식물 자원인 콩제비꽃의 천연 기능성 소재의 활용범위를 확장하는 것에 가능성을 제시하였다.

핵심용어: 콩제비꽃, 피부 보습, 피부 광채, 모공, 천연 화장품 소재

Abstract

Purpose

This study evaluated the effects of a cosmetic test product containing 3.0% Viola verecunda extract on facial skin hydration, radiance, texture, and pore characteristics. Although Viola verecunda extract has previously been used as a cosmetic ingredient for scalp care, this study represents the first controlled human application trial assessing its effects on facial skin.

Methods

A 4-week, randomized, split-face clinical trial was conducted with 20 healthy women. Participants applied a gel containing 3.0% Viola verecunda extract to the test side of the face, while an identical base gel without the extract was applied to the control side; both applications were followed by ultrasound treatment. Skin hydration, radiance, texture, and pore parameters were assessed using Skin-O-mat, Focuskin, and Antera 3D devices. Statistical analyses were performed using SPSS Statistics version 26.

Results

In the test group, skin hydration increased by 11.85% at week 2 and 23.86% at week 4, demonstrating statistically significant improvements compared with the control group (p<0.001). Skin radiance increased by 22.76% at week 2 and 33.87% at week 4 (p<0.05), while skin texture improved by 3.09% and 5.20% at week 2 and 4, respectively (p<0.05). Mean pore area decreased by 11.83% at week 2 and 36.84% at week 4, with a statistically significant difference observed at week 4 (p<0.05).

Conclusion

The cosmetic formulation containing Viola verecunda extract produced significant improvements in facial skin hydration, radiance, texture, and pore appearance over 4 weeks. These findings support the potential expansion of Viola verecunda, a native Korean plant, as a natural functional ingredient in cosmetic formulations.

Keywords: Viola verecunda, Skin hydration, Skin radiance, Pore, Natural cosmetic ingredient

中文摘要

目的

本研究评估了一种含有3.0%堇菜提取物的化妆品试验产品对脸部皮肤保湿、光泽度、肤质和毛孔改善的效果。虽然堇菜提取物此前已被用作头皮护理的化妆品成分，但本研究是首次开展的对照人体应用试验，评估其对脸部皮肤的影响。

方法

本研究对20名健康女性进行了为期4周的半脸临床试验。试验组使用含有3.0%堇菜提取物的凝胶进行治疗，对照组使用不含提取物的相同基质凝胶进行治疗，两组均使用超声波设备进行护理。临床试验证实了两种方法对改善皮肤水分、光泽度和毛孔的效果，并使用SPSS Statistics 26进行统计分析。

结果

试验组皮肤水分含量在2周后增加11.85%，4周后增加23.86%，组间比较显示与对照组存在显著差异(p<0.001)。试验组皮肤光泽指数在2周后增加22.76%，4周后增加33.87% (p<0.05)，而皮肤纹理指数在2周后降低3.09%，4周后降低5.20%，证实了改善效果(p<0.05)。试验组平均毛孔面积在2周后减少11.83%，4周后减少36.84%，与4周时的对照组相比差异显著(p<0.05)。

结论

含有堇菜提取物的测试产品在改善皮肤水分、光泽度、肤质和毛孔方面均表现出显著效果。本研究表明，源自韩国本土植物资源——紫罗兰的天然功能性材料具有拓展应用范围的潜力。

关键词: 堇菜, 保湿, 皮肤光泽, 毛孔, 天然化妆品原料

Introduction

1. 연구배경

현대 사회에서 화장품은 인간의 일상생활에서 필수적인 요소로 자리잡았으며, 단순히 외모를 가꾸는 목적을 넘어 피부 건강을 유지하고 개선하는 기능성 제품으로 발전하고 있다. 특히 최근에는 화학성분에 대한 소비자들의 우려가 커지면서 천연 유래 성분을 활용한 화장품에 대한 관심이 급증하고 있다(Chen et al., 2024; Działo et al., 2016; Michalak & Pierzak, 2021).

건강하고 아름다운 피부는 매끄러운 피부결, 균일한 피부 톤, 적절한 광채, 탄력, 그리고 눈에 띄지 않는 모공 등 여러 요소들의 조화로 이루어진다. 피부의 세포외기질(extracellular matrix, ECM)은 콜라겐, 엘라스틴, 히아루론산 등으로 구성되어 있으며, 이들은 피부의 구조적 지지와 탄력성을 제공하는 핵심성분이다(Fisher et al., 2009; Edgar et al., 2018; Varani et al., 2006). 섬유아세포(fibroblast)는 이러한 세포외기질 성분을 생성하는 주요 세포로, 이들의 활성화와 기능은 피부의 외관과 건강상태에 직접적인 영향을 미친다(Fisher et al., 2009; Edgar et al., 2018).

제비꽃속(Viola)에 속하는 식물들은 오랜 역사를 통해 다양한 피부 질환 치료에 활용되어 왔으며, 최근 연구들은 이들의 뛰어난 항산화, 항염증, 피부 재생 효능을 과학적으로 입증하고 있다. 특히 Viola tricolor (삼색제비꽃)는 유럽 약전(European Pharmacopoeia)에 등재되어 있으며, 플라보노이드, 카로티노이드, cyclotides 등의 생리활성 물질을 함유하여 항산화 및 항염증 효과를 가진 것으로 알려져 있다(Gründemann et al., 2013; Piana et al., 2013).

동아시아에 분포하는 Viola yedoensis (자화지정, 紫花地丁)는 중국 전통의학에서 염증성 질환 치료에 널리 사용되어 왔으며, 최근 연구에서 Viola yedoensis 추출물이 염증 매개 물질인 nitric oxide (NO), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), interleukin-1beta(IL-1β)의 생성을 억제하고, 염증 신호 경로인 nuclear factor-kappa B (NF-κB) 및 mitogen-activated protein kinase (MAPK)의 활성화를 억제함으로써 강력한 항염증 효과를 나타낸다고 보고하였다(Jeong et al., 2016). 또한, 아토피 피부염 동물 모델 연구에서 Viola yedoensis 추출물은 피부 병변을 현저히 개선하고 염증성 사이토카인의 발현을 감소시켰다(Fan et al., 2021).

콩제비꽃(Viola verecunda A. Gray)은 한국, 일본, 중국 등 동북아시아에 자생하는 제비꽃과에 속하는 여러해살이풀로, 생약명으로는 소독약(消毒藥)이라 불릴 만큼 예로부터 그 효능이 인정받아 왔다. 전통적으로 콩제비꽃의 줄기와 잎은 종기나 상처 치료에 사용되었으며, 어린 잎은 식용으로도 활용되었다(Lee & Jeong, 2012; Moon et al., 2007).

최근의 연구에 따르면, 콩제비꽃 추출물이 모유두세포(dermal papilla cells)의 증식을 촉진하는 탁월한 효능을 가지고 있음을 밝혀냈다. 콩제비꽃 추출물은 PI3K/Akt 및 Wnt/β-catenin 신호 전달 경로를 활성화함으로써 세포 증식을 유도한다. 구체적으로, 이 추출물은 세포 주기 조절 단백질인 cyclin D1과 cdc2 p34의 발현을 증가시키고, 세포 주기 억제 단백질인 p27kip1의 발현을 감소시켜 세포 증식을 촉진하는 것으로 확인되었다. 특히 주목할 점은 콩제비꽃 추출물의 효능이 탈모 치료제로 널리 사용되는 minoxidil과 동등하거나 더 우수한 세포 증식 효과를 나타냈다는 것이다(Kang et al., 2021).

PI3K/Akt 와 Wnt/β-catenin 신호 전달 경로는 모유두세포만이 아니라 피부의 섬유아세포(fibroblasts)와 각질형성세포(keratinocytes)에서도 중요한 역할을 하므로, 콩제비꽃 추출물이 피부 섬유아세포의 콜라겐 및 엘라스틴 합성을 증진시켜 피부결, 광채, 탄력을 개선하고 모공 외관을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

콩제비꽃 추출물의 모유두세포 증식 효능은 세포 실험을 통해 입증되었으나, 피부에 직접 적용한 인체적용시험연구는 시행되지 않은 상황이다. 따라서 본 연구는 콩제비꽃 추출물의 선행연구에서 입증된 세포 활성화 기전을 근거로 하여, 인체적용시험(P01-202512-01-055)을 통해 일반인의 건강한 피부에 적용했을 때 나타나는 피부 개선효과를 객관적으로 평가하고자 한다. 천연추출물을 활용한 화장품은 합성 화학 성분에 비해 부작용이 적고 피부에 저자극인 장점이 있어(Chen et al., 2024; Działo et al., 2016; Pullar et al., 2017; Rinnerthaler et al., 2015), 콩제비꽃 추출물을 피부에 적용했을 때 유효성과 안전성을 확인하는 것은 천연 화장품 소재 개발의 과학적 근거를 제공하고, 국내 자생 식물 자원의 가치를 재발견함으로써 산업적으로 활용하는데 기여할 것으로 기대한다.

Methods

1. Materials and Methods

1) 콩제비꽃 추출물 제조 및 수율

본 연구에 사용된 콩제비꽃(Viola verecunda)은 ㈜심폴(Simpol Co., Ltd., Korea)에서 전초를 구입하여 불순물을 제거하고 건조시켜 세절한 후 분쇄기(Grinder)를 이용하여 미세 분말상태로 제조하였다. 분쇄된 콩제비 꽃 분말 1.2 kg에 시료 중량 대비 10배량인 99.9% 에탄올(ethanol) 12 L를 가하여 실온(20-25℃)에서 24시간 동안 냉침추출(cold maceration)하였으며, 추출 효율을 높이기 위해 동일한 과정을 3회 반복하였다. 3회 반복 추출하여 얻은 모든 추출액을 합하여 1차적으로 여과지(Filter paper, Whatman NO. 2, 8 μm pore size)를 이용하여 고형분을 제거한 후, 45℃이하에서 회전증발농축기(HS-2005S-N, HANSIN Co., Ltd., Korea)로 에탄올 용매를 제거하여 농축하였다. 이후 농축된 추출물의 회수 및 제균 효율을 높이기 위해 500 mL의 멸균 증류수(sterilized distilled water)를 가한 뒤, 초음파 처리(ultrasonication)을 수행하여 플라스크 벽면에 부착된 농축물을 완전히 재현탁(Resuspention)시켰다.

추출물의 미생물학적 안전성을 확보하기 위해 재현탁된 수용액(500 mL)은 멸균된 polyethersulfone (PES) 시린지필터(syringe filter, Hyundai, Korea)를 이용하여 2단계 연속 정밀 여과를 실시하였다. 1차로 0.45 μm 포어 사이즈(pore size)필터를 통과시켜 미세 입자를 제거하였으며, 이어 0.2 μm 필터로 재차 여과하여 최종 제균 처리하였다. 정제된 시료는 동결건조(freeze-drying)과정을 거쳐 수분을 완전히 제거한 후 최종적으로 36.5 g의 콩제비꽃 추출물을 획득하였다. 건조 중량 대비 최종 추출 수율(yeild)은 3.04%로 산출되었다.

2) 시험물질(Gel)의 조제(Preparation of Test Materials)

인체적용시험을 위한 시험물질은 앞서 획득한 콩제비꽃 추출물을 사용하여 젤제형으로 제조하였다. 시험군(experimental group)은 콩제비꽃 추출물 분말을 정밀 계량하여 최종 농도가 3.0% (w/w)가 되도록 함유한 젤을 제조하였다. 대조군(placebo group)은 시험군과 동일한 베이스(base)성분을 사용하되, 콩제비꽃 추출물을 제외하고 동량의 정제수로 대체하여 제조함으로써 제형의 외관 및 성상을 시험군과 구별할 수 없도록 하였다.

3) 시험물질의 품질 관리 및 안전성 검증(Quality Control and Safety Verification)

본 임상 연구에 앞서 제조된 시험 물질(완제품)의 미생물학적 안전성 및 피부 적합성을 검증하기 위해 다각적인 품질평가를 수행하였다.

첫째, 미생물 한도 시험(microbial limit test)은 공인시험인증기관인 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에 의뢰하여 수행하였다. 「화장품 안전기준 등에 관한 규정」에 준하여 총 호기성 생균수(total aerobic microbial count), 진균수(fungal count), 그리고 특정 병원성 세균(대장균, 녹농균, 황색포도상구균)의 검출 여부를 확인하였다. 시험 결과, 세균수 및 진균수는 모두 10 CFU/g미만(<10 CFU/g)으로 나타났으며, 특정 미생물 3종은 모두 음성(Negative)으로 판정되어 인체 적용에 대한 미생물학적 안전성을 확보하였다(Report No. CT25-096777K).

둘째, 인체 적용 시의 피부 안전성을 객관적으로 입증하기 위해 피부 임상 전문 기관인 ㈜에이스피부임상연구소(Ace Skin Clinical Research Center)에 의뢰하여 인체 피부 일차 자극시험(Primary skin irritation test)을 수행하였다(Report No. ASC-2510-P054). 본 일차 자극 시험은 해당 시험기관의 생명윤리위원회(IRB)승인(No. ASC-IRB-2510-019)하에 만 19세 이상의 성인 남녀 31명(평균 연령 60.5±6.1세)을 대상으로 진행되었다. 시험 물질을 등 부위에 24시간 동안 폐쇄 첩포(occlusive patch)한 후, 첩포 제거 30 min 뒤와 24시간 후의 피부 반응을 관찰하였다. 국제접촉피부염연구회(ICDRG) 가이드라인에 따른 평가 결과, 피부 자극 지수(skin irritation index)는 0.00으로 산출되었으며, 모든 피험자에게서 특별한 피부 이상 반응이 관찰되지 않아 비자극성(non-irritating, excellent)물질로 최종 판정되었다.

4) 피험자 선정 및 인체적용시험 설계

피험자는 연구의 목적과 방법에 대한 충분한 설명을 듣고 자발적으로 시험참여에 동의한 20-59세의 성인을 대상으로 모집하였으며, 선정 기준을 만족하고 제외 기준에 해당하지 않는 총 22명을 최종 선정하여 진행하였다. 선정 기준은 안면부에 기미, 여드름 등 연구결과에 영향을 미칠 수 있는 피부 질환이 없으며, 최근 3개월 이내에 피부과 시술을 받지 않은 건강한 자로 하였다. 임산부, 수유부, 화장품 과민 반응 경력이 있는 자는 연구 참여에서 배제하였다.

본 연구는 단일 맹검(single-blind), 위약 대조(placebo-controlled), 안면 좌우 비교(split-face) 디자인으로 설계되었다. 피험자의 안면을 좌우로 나누어 한쪽에는 시험물질(3% 콩제비꽃 추출물 함유 젤)을, 반대쪽에는 대조물질(위약 젤)을 적용하도록 무작위 배정(randomization)하였다. 제품의 오용과 편향을 방지하기 위해 시험자와 피험자 모두 연구 종료 시점까지 어떤 제품이 어느 쪽에 적용되었는지 알 수 없도록 맹검(blinding) 처리하였다. 피험자들은 연구 기간 동안 주 1회 연구실을 방문하여 지정된 안면 좌우 부위에 시험 물질과 대조 물질을 각각 균일하게 도포하였으며, 유효 성분의 피부 흡수를 촉진하기 위해 초음파기기(I-cool PLUS; ㈜제이엘유, Korea)를 이용하여 각 부위당 5 min간 흡수 관리를 시행하였다. 연구 기간은 총 4주간 진행되었으며, 이 기간 동안 시험물질 이외에 피부 상태에 영향을 줄 수 있는 다른 기능성 화장품이나 의약품의 사용은 제한하였다.

2. 평가 항목 및 기기 측정

피부 개선 효능 평가는 연구 시작 전(baseline, DO), 제품 사용 2주 후(D14), 4 주 후(D28)에 각각 수행되었다. 모든 측정은 항온항습 조건(온도 22±2℃, 습도 50±5%)이 유지되는 공간에서 동일한 세안제로 세안 후 피험자가 30분간 안정을 취하여 피부 상태가 평형에 도달한 후 진행하였으며, 모든 측정은 동일한 시험 담당자에 의해 수행되었다.

1) 피부 수분량 평가(Skin Hydration)

시험 물질의 피부 수분량을 평가하기 위하여 Skin-O-mat (Cosmomed Medical Beauty GmbH, Germany)를 사용하여 측정하였다. 이 기기는 정전용량(capacitance) 원리를 이용하여 각질층을 수분 보유량을 평가하는 장비이다. Skin-O-mat 측정의 재현을 위해 본 시험에서는 시험물질 사용 전과 사용 2주 후, 사용 4주 후에 모든 피험자의 좌우측 눈꼬리와 코끝이 만나는 지점을 각각 3회 반복 측정한 후 측정값의 평균을 구하여 분석하였다.

2)피부 광채 평가(Skin Radiance)

피부의 광택 및 밝기는 5세대 안면 분석 시스템인 Focuskin (PIE Co., Ltd., Korea)을 사용하여 측정하였다. 이 장비는 표준화된 조명 조건 하에서 안면을 촬영하고, 촬영된 안면 이미지를 분석하여 피부 표면의 빛 반사 특성을 수치화 하는 방식이다. 피부 광채는 피부 표면의 미세한 요철 상태와 각질층의 수분함량, 피지 분비 상태에 따라 달라지는 빛 반사 특성을 나타낸다. 촬영한 이미지는 Focuskin 전용 분석 소프트웨어를 이용하여 촬영된 이미지의 RGB값과 명도 분포를 분석하여 광채 지수(Radiance Index)를 산출하였다. 광채지수는 피부 표면의 빛 반사 균일성과 명도를 종합적으로 평가한 것으로 값이 높을수록 피부가 밝고 윤기 있음을 의미한다. 시험물질 도포부위의 측정값 변화가 통계적으로 유의하게(p<0.05) 증가할 수 록 피부 광채가 개선된 것을 의미한다.

3) 피부결 및 모공(Skin Texture and Pore)

피부결의 거칠기와 모공 상태는 Antera 3D (miravex Ltd., Ireland)를 사용하여 측정하였다. 다중 스펙트럼 광원과 3D 매핑 기술을 이용하여 피부결(Texture), 모공의 부피(Volume), 면적(Area), 개수(Count), 밀도(Density)를 정밀 분석하였다. 측정의 재현성을 확보하기 위해 시험 물질 적용 전에 측정한 이미지와 오버랩(overlap)기능을 이용하여 동일 부위를 측정하였다. 촬영된 이미지는 Antera CS software를 이용해 일치된 측정 부위를 분석에 사용하였다. 피부결(Texture)분석에서는 피부 표면의 거칠기를 나타내는 Texture Index를 측정하였다. 이 지수는 피부 표면의 미세한 굴곡과 요철의 정도를 3차원적으로 계산한 값으로, 값이 낮을수록 피부결이 매끄럽고 고운 것을 의미한다. 시험물질 도포부위의 Texture Index, 모공 부피, 모공 면적, 모공 개수, 모공 밀도 측정값이 통계적으로 유의하게(p<0.05) 감소할수록 피부결이 개선되고 모공의 상태가 개선된 것을 의미한다.

3. 통계분석

시험제품 도포 전과 후의 통계적 유의성을 검증하기 위해 Embedded on SPSS Statistics 26를 이용하여 통계 분석하였으며, 95% 신뢰구간에서 유의확률 p<0.05일 때 유의성을 확인하였다. 기기평가를 통해 산출된 결과값은 연속형 변수로 평균과 표준편차를 구하여 표기하였다. 데이터의 정규성 검정은 Shapiro-Wilk 검정을 통해 수행하였다. 군내 비교는 시점에 따른 제품의 효능 변화를 평가하기 위해 실시하였다. 정규성을 만족하는 경우 반복측정 분산 분석(Repeated Measures ANOVA)을 수행하였으며, 사후검정으로 Bonferroni 보정을 적용하였다. 정규성을 만족하지 않는 경우에는 Friedman 검정을 실시한 후, Bonferroni 보정을 적용한 Wilcoxon signed rank test를 사후검정으로 수행하였다. 군간 비교는 대조군과 시험군 간의 효능 차이를 평가하기 위해, 기저 상태의 영향을 보정하고자 초기 측정값을 공변량으로 설정한 반복측정 공분산분석(Repeated Measures ANCOVA)을 실시하였다.

Results and Discussion

1. 피부 수분량 평가 결과

1) 피부 수분량 군내 비교 결과

시험군과 대조군 각각에 대해 사용 전(D0), 2주 사용 후(D14), 4주 사용 후(D28)의 수분량 변화를 군내 비교 분석하였다(Table 1). 시험군의 수분량은 사용 전(D0) 49.97±9.71에서 2주 사용 후(D14) 55.89±8.84로 유의하게 증가하였으며(p<0.001), 4주 사용 후(D28)에는 61.89±8.67로 추가적인 유의한 증가가 확인되었다(p<0.001). 초기값 대비 변화율은 2주 후 11.85%, 4주 후 23.86%로, 사용 기간이 경과함에 따라 수분량 개선 효과가 점진적으로 증가하는 양상을 보였다. 대조군의 경우, 사용 전(D0) 수분량은 48.80±10.50이었으며, 2주 사용 후(D14) 50.40±11.01로 소폭 증가하였으나 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.124). 4주 사용 후(D28)에는 52.00±12.24로 증가하여 사용 전 대비 유의한 차이를 나타냈다(p=0.039). 초기 대비 변화율은 2주 후 3.3%, 4주 후 6.5%로 확인되었다. 이상의 결과를 종합하면, 시험군은 2주 사용 시점부터 수분량이 유의하게 개선되었으며, 4주 사용 시 그 효과가 더욱 뚜렷하게 강화된 반면, 대조군은 4주 사용 후에 제한적인 개선 효과만을 보였다.

2) 피부 수분량 군간 비교 결과

Skin-O-mat를 이용하여 수분량을 평가한 결과, 기저치(D0)를 보정한 공분산분석(ANCOVA)에서 시험군은 대조군에 비해 모든 평가 시점에서 유의하게 높은 수분량을 나타냈다(Table 2). 2주 사용 후(D14), 시험군의 보정 평균 수분량은 55.89±8.84로, 대조군의 50.41±11.01에 비해 유의하게 높게 나타났다(p<0.005). 4주 사용 후(D28)에도 시험군은 61.89±8.68로 대조군(52.00±12.24) 대비 유의하게 높은 수분량을 보였으며, 그 차이는 통계적으로 매우 유의하였다(p<0.001). 시험제품 사용에 따라 수분량 개선 효과가 2주 시점부터 나타났으며, 4주 사용 후 더욱 뚜렷하게 증가하였다.

2. 피부 광채 지수 결과

1) 피부 광채 지수 군내 비교 결과

시험군의 피부 광채 지수는 사용 전(D0) 10.35±9.84에서 2주 사용 후(D14) 13.05±11.59로 증가하였고 4주 사용 후(D28)에 15.65±14.24로 더욱 증가하여 사용 전 대비 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.013). 초기값 대비 변화율은 2주 후 22.76%, 4주 후 33.87%로, 사용 기간이 경과함에 따라 피부 광채 개선 효과가 점진적으로 강화되는 양상이 확인되었다(Table 3). 반면, 대조군의 피부 광채 지수는 사용 전(D0) 17.55±17.14에서 2주 사용 후(D14) 17.05±15.74로 유의한 변화가 없었으며(p=0.703), 4주 사용 후(D28)에는 15.60±13.61로 감소하였으나 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.348). 초기 대비 변화율 또한 2주 후 2.85%, 4주 후 -12.50%로, 뚜렷한 개선 경향은 관찰되지 않았다. 시험군은 2주 사용 시점부터 피부 광채 지수가 유의하게 개선되었으며, 4주 사용 시 그 효과가 더욱 명확해진 반면, 대조군에서는 전반적인 기간 동안 유의한 변화가 나타나지 않았다.

2) 피부 광채 지수 군간 비교 결과

Focuskin을 이용한 피부 광채 지표에 대해 기저치(D0)를 보정한 군간 비교를 수행한 결과, 시험군과 대조군 간에 유의한 차이가 관찰되었다(Table 4). 2주 사용 후(D14) 기저치(D0)를 보정한 조정 평균값(adjusted mean±SE)은 시험군에서 13.05±11.59, 대조군에서 17.05±15.74로 나타났으며, 시험군과 대조군 간의 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.012). 4주 사용 후(D28)에도 기저치(D0)를 보정한 조정 평균값은 시험군 15.65±14.24, 대조군 15.60±13.67로 나타났고, 두 군 간 차이는 통계적으로 유의한 수준을 보였다(p<0.003).

3. 피부결 개선 결과

1) 피부결 군내 비교 결과

시험군과 대조군의 피부결 지수를 사용 전(D0), 2주 사용 후(D14), 4주 사용 후(D28)에 걸쳐 군내 비교 분석하였다(Table 5). 시험군의 피부결 지수는 사용 전(D0) 5.57±1.49에서 2주 사용 후(D14) 5.40±1.45로 유의하게 감소하였으며(p<0.001), 4주 사용 후(D28)에는 5.29±1.38로 추가적인 유의한 감소가 확인되었다(p<0.011). 초기값 대비 변화율은 2주 후 -3.09%, 4주 후 -5.20%로, 사용 기간이 경과함에 따라 피부결이 점진적으로 개선되는 양상을 보였다. 반면, 대조군의 피부결 지수는 사용 전(D0) 5.45±1.49에서 2주 사용 후(D14) 5.46±1.52, 4주 사용 후(D28) 5.63±1.70으로 변화하였으나, 사용 전 대비 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(2주 p=0.811, 4주 p=0.205). 변화율 역시 2주 후 0.25%, 4주 후 3.25%로 뚜렷한 개선 경향은 확인되지 않았다.

2) 피부결 군간 비교 결과

Antera 3D를 이용한 피부결 지표에 대해 기저치(D0)를 보정한 군 간 비교(ANCOVA)를 수행한 결과, 시험군과 대조군 간에 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다(Table 6). 2주 사용 후(D14), 기저치(D0)를 보정한 조정 평균값(adjusted mean±SE)은 시험군에서 5.40± 1.45, 대조군에서 5.46±1.52로 나타났으며, 두 군 간 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.044). 4주 사용 후(D28)에도 기저치(D0)를 보정한 조정 평균값은 시험군 5.29±1.38, 대조군 5.46±1.54로 나타났고, 두 군 간 차이는 통계적으로 유의한 수준을 보였다(p<0.019).

4. 평균 모공 면적 평가 결과

1) 평균 모공 면적 군내 비교 결과

시험군과 대조군의 평균 모공 면적 변화를 사용 전(D0), 2주 사용 후(D14), 4주 사용 후(D28)에 걸쳐 군내 비교 분석하였다(Table 7). 시험군의 평균 모공 면적은 사용 전(D0) 0.0490±0.0107 mm²에서 2주 사용 후(D14) 0.0480±0.0101 mm²로 유의하게 감소하였으며(p<0.002), 4주 사용 후(D28)에는 0.0385±0.1348 mm²로 추가적인 유의한 감소가 확인되었다(p<0.001). 초기값 대비 변화율은 2주후 -11.83%, 4주 후 -36.84%로, 사용 기간이 경과함에 따라 평균 모공 면적 감소효과가 점진적으로 강화되는 양상을 보였다. 반면, 대조군의 평균 모공 면적은 사용전(D0) 0.0530±0.0184 mm²에서 2주 및 4주 사용 후 각각 0.0520±0.0140 mm², 0.0520±0.0164 mm²로 변화하였으나, 사용 전 대비 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(2주 p=0.791, 4주 p=0.772).

2) 평균 모공 면적 군간 비교 결과

Antera 3D를 이용하여 측정한 평균 모공 면적(mean pore area)에 대해 기저치(D0)를 보정한 군간 비교(ANCOVA)를 수행한 결과, 시험군과 대조군 간에 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다(Table 8). 2주 사용 후(D14), 기저치(D0)를 보정한 조정 평균값(adjusted mean ±SE)은 시험군에서 0.0465±0.1089 mm², 대조군에서 0.0520±0.1399 mm²로 나타났으며, 두 군 간 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.042) 4주 사용 후(D28)에는 시험군의 조정 평균값이 0.0380±0.1361 mm², 대조군은 0.0520±0.0164 mm²로 나타났고, 두 군 간 차이는 더욱 유의한 수준을 보였다(p<0.001).

Discussion

본 연구에서는 콩제비꽃(Viola verecunda) 추출물을 3.0% 함유한 시험제품이 피부 보습, 광채, 피부결 및 모공 개선에 유의한 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 임상적 효능은 선행연구에서 밝혀진 PI3K/Akt 및 Wnt/β-catenin 신호 전달 경로의 활성화와 밀접한 관련이 있을 것으로 사료된다.

먼저, 피부 수분량의 유의한 증가(4주 후 23.86%, p<0.001)는 PI3K/Akt 신호 전달 경로의 활성화로 설명될 수 있다. Kang et al. (2021)의 연구에 따르면, 콩제비꽃 추출물은 PI3K/Akt 경로를 활성화하여 세포 증식을 촉진하는 것으로 확인되었다. 이 경로는 모유두세포뿐만 아니라 피부 각질형성세포(keratinocytes)에서도 중요한 역할을 하며, 특히 피부 장벽 기능과 수분 보유능에 관여하는 필라그린(filaggrin), 인볼루크린(involucrin) 등의 각질층 구성 단백질 발현을 조절한다(Eckert et al., 1997). 또한 히아루론산 합성효소(hyaluronan synthase)의 발현을 증가시켜 진피층의 히아루론산 함량을 증진시키는 것으로 알려져 있다(Passi et al., 2019). 따라서 본 연구에서 관찰된 피부 수분량 증가는 콩제비꽃 추출물이 PI3K/Akt 경로를 통해 각질층의 천연보습인자(natural moisturizing factor, NMF) 생성과 진피층의 히아루론산 합성을 촉진함으로써 피부의 수분 보유능을 향상시킨 결과로 해석할 수 있다. 피부 장벽 기능과 지질 조성의 변화는 수분 보유능에 직접적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2010).

피부결 개선(4주 후 5.20%, p<0.011) 및 광채 증가(4주 후 33.87%, p<0.013) 효과는 Wnt/β-catenin 신호 전달 경로의 활성화와 연관이 있는 것으로 판단된다. Wnt/β-catenin 경로는 섬유아세포의 증식과 분화를 조절하며, 콜라겐(collagen)과 엘라스틴(elastin) 합성을 촉진하는 것으로 알려져 있다(Hamburg & Atit, 2012). 특히 β-catenin의 핵 내 이동은 콜라겐 type I과 type III의 유전자 발현을 증가시켜 세포외기질(ECM)의 재구성을 유도한다. 세포외기질이 충실하게 형성되면 진피층의 구조적 지지력이 강화되어 표피의 미세한 요철이 개선되고, 이는 피부 표면의 빛 반사 특성을 향상시켜 광채 증가로 이어진다(Fisher et al., 2009). 또한 콜라겐 밀도의 증가는 피부 표면의 거칠기를 감소시켜 피부결 개선 효과를 나타낸다.

모공 면적의 유의한 감소(4주 후 36.84%, p<0.001) 또한 콩제비꽃 추출물의 세포 증식 촉진 기전과 관련이 있을 것으로 사료된다. Kang et al. (2021)은 콩제비꽃 추출물이 세포 주기 조절 단백질인 cyclin D1과 cdc2 p34의 발현을 증가시키고, 세포 주기 억제 단백질인 p27kip1의 발현을 감소시켜 세포 증식을 촉진한다고 보고하였다. 이러한 세포 증식 촉진 효과는 피부 각질형성세포와 섬유아세포의 턴오버(turnover)를 활성화시켜 모공 주변 조직의 탄력성을 향상시킬 수 있다. 모공은 피지선(sebaceous gland)의 개구부로, 주변 진피 조직의 탄력 저하 시 확장되는 경향을 보이므로(Lee et al., 2016), 콩제비꽃 추출물이 세포 증식과 콜라겐 합성을 촉진함으로써 모공 주변 조직의 탄력성을 회복시키고, 이는 모공 면적 감소로 이어진 것으로 해석할 수 있다.

종합하면, 본 연구에서 관찰된 피부 보습, 광채, 피부결 및 모공 개선 효과는 콩제비꽃 추출물이 PI3K/Akt 및 Wnt/β-catenin 신호 전달 경로를 활성화함으로써 발현된 것으로 판단된다. 이러한 신호 전달 경로는 각질형성세포의 분화와 장벽 기능 강화, 섬유아세포의 콜라겐 및 히아루론산 합성 촉진, 세포 증식 활성화 등 다면적인 피부 개선 효과를 매개한다. 선행 세포실험에서 입증된 분자생물학적 기전이 본 인체적용시험에서 실제 피부 개선 효과로 구현되었다는 점에서, 콩제비꽃 추출물의 화장품 소재로서의 효능이 과학적으로 뒷받침되었다고 할 수 있다.

본 연구는 20명의 대상자를 4주간 진행한 인체적용시험으로, 화장품 인체적용시험에 대한 식품의약품안전처 가이드라인에서 권장하는 최소 대상자 수 기준을 충족하여 수행되었다. 그러나 대상자 수가 비교적 제한적이며 연구 기간 또한 4주로 단기간이므로, 본 연구 결과를 일반화하는 데에는 일정한 한계가 있을 수 있다. 또한 Splitface 설계를 통해 시험군과 대조군에 동일하게 초음파 관리를 병행하였으나, 초음파 관리는 캐비테이션(cavitation) 현상을 통해 각질층의 투과성을 일시적으로 증가시켜 유효성분의 피부 투과도를 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있어(Polat et al., 2011), 피부 상태 개선에 일정 부분 영향을 미쳤을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다.

따라서 향후 연구에서는 보다 많은 대상자를 포함하고 장기간의 추적 관찰을 수행하는 후속 연구를 통해 결과의 재현성과 지속 효과를 확인할 필요가 있으며, 기기 사용 여부에 따른 영향을 보다 명확히 구분하기 위한 추가적인 연구 설계가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구는 임상적 효능 평가에 국한되어 있으므로, 향후 인체 피부에서의 직접적인 신호 전달 경로 활성화 및 단백질 발현 변화를 확인하는 분자생물학적 연구가 수행된다면, 콩제비꽃 추출물의 피부 개선 기전을 더욱 명확히 규명할 수 있을 것으로 사료된다.

Conclusion

본 연구는 콩제비꽃(Viola verecunda) 추출물을 3.0% 함유한 시험 제품의 피부 개선 효과를 객관적으로 평가하기 위해 건강한 성인 22명을 선정하였으며, 연구 기간 중 개인 사정으로 시험 참여를 지속이 어려운 대상자 2명이 탈락하여, 최종적으로 총 20명 대상으로 4주간의 인체적용시험을 수행하였다.

피부 수분량(Skin-O-mat)은 시험군에서 사용2주 시점부터 유의하게 증가하였으며, 4주 사용 후에는 그 효과가 더욱 뚜렷하게 나타나 기저치를 보정한 군간 비교에서도 대조군 대비 통계적으로 유의하게 높은 수분량을 보였다(p<0.001). 이는 시험제품이 피부 보습 개선에 있어 비교적 빠른 시점부터 효과를 나타내며, 사용 기간이 경과함에 따라 그 효과가 지속적으로 강화됨을 시사한다.

피부 광채 지수(Focuskin)는 시험군에서 사용 2주 시점부터 통계적으로 유의하게 증가하였으며, 4주 사용 후에는 기저치 대비 증가율이 더욱 확대되는 경향을 보였다.

다만, 대조군의 기저값이 시험군에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 이는 동일한 대상자라 하더라도 얼굴 좌우의 피부 생리학적 특성이 완전히 동일하지 않을 수 있으며, 얼굴 부위에 따라 각질 상태, 피지 분비, 피부 장벽 기능 및 광학적 반사 특성 등의 차이가 기저치에 영향을 미칠 수 있기 때문으로 판단된다. 이러한 기저값 차이에 따른 영향을 최소화하기 위해 기저치를 공변량으로 보정한 ANCOVA 분석을 적용하여 군간 비교를 수행하였으며, 그 결과 시험군에서 피부 광채 개선 효과가 통계적으로 유의하게 나타남을 확인하였다(p<0.003).

피부결(Antera 3D)은 시험군에서 사용 기간에 따라 유의한 개선이 확인되었으며, 특히 4주 사용 후에는 기저치를 보정한 군간 비교 분석에서도 대조군 대비 통계적으로 유의한 차이를 보여 시험제품의 피부 표면 상태 개선 효과를 확인할 수 있었다(p<0.014).

평균 모공 면적(Antera 3D)은 시험군에서 사용 기간에 따라 유의하게 감소하였고(p<0.001), 반복측정 공분산분석 결과 2주 및 4주 사용 시점 모두에서 대조군 대비 유의한 차이가 관찰되어(p<0.014), 시험제품이 모공 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

이상의 결과를 종합하면, 시험제품은 피부보습, 피부 광채, 피부결 및 모공과 같이 피부 구조적 ∙ 기능적 개선과 직접적으로 연관된 지표에서 유의한 개선 효과를 나타내었다. 콩제비꽃 추출물은 선행연구(Kang et al., 2021)에서 모유두세포 증식 효능이 입증되어 두피 화장품 원료로 활용되고 있으나, 일반 피부에 대한 인체적용시험은 본 연구가 최초이다. 본 연구를 통해 콩제비꽃 추출물이 두피뿐만 아니라 안면 피부에서도 보습, 피부결, 광채, 모공 개선 효과를 나타냄을 객관적으로 입증함으로써, 그 적용 범위를 확장하였다는 점에서 학술적 의의가 큰 것으로 사료된다. 또한 국내 자생 식물 자원인 콩제비꽃의 화장품 소재로서의 활용 가능성을 넓히고, 천연 유래 기능성 화장품 개발에 과학적 근거를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

NOTES

Acknowledgements

This research was supported by the Yuhan University Policy Research Fund in 2025 (Grant No. 2025-01).

Author's contribution

HJS conceived and designed the overall study, including the research theme and strategic planning. HJS was responsible for the preparation of the extracts, obtaining IRB approval, and commissioning the microbial testing of the test substances. As the principal investigator, HJS oversaw the entire human clinical trial process, including participant management and ethical compliance. JYL conducted instrumental measurements during the clinical trials and performed the processing and analysis of the raw measurement data. HJS wrote the manuscript, and both authors have read and agreed to the published version of the manuscript.

Author details

Hyo-Jung Son (Professor)/Ju Yeon Lee (Adjunct Professor), Department of Skincare & Makeup, Yuhan University, Room 2405, Bongsa-gwan, 590 Gyeongin-ro, Bucheon-si, Gyeonggi-do 14780, Korea.

Table 1.

Intra-group comparison of skin hydration measured using Skin-O-mat

Group	N	Time point	Mean±SD	p-value	Change rate (%)
Experimental	20	Baseline (DO)	49.97±9.71	N/A	N/A
		Week 2 (D14)	55.89±8.84	<0.001^***	11.85
		Week 4 (D28)	61.89±8.67	<0.001^***	23.86
Control	20	Baseline (DO)	48.80±10.50	N/A	N/A
		Week 2 (D14)	50.40±11.01	0.124	3.30
		Week 4 (D28)	52.00±12.24	0.039^*	6.5

Statistical significance of intra-group comparisons assessed using the Friedman test, followed by post-hoc Wilcoxon signed-rank tests with Bonferroni correction (p<0.017).

Change rate (%)=(Dx-D0)/D0×100, calculated using mean values.

Table 2.

Inter-group comparison of skin hydration measured using Skin-O-mat adjusted for baseline (D0) (ANCOVA)

Time point	Experimental (Adjusted mean±SE)	Control (Adjusted mean±SE)	p-value
Week 2 (D14)	55.89±8.84	50.41±11.01	<0.005^**
Week 4 (D28)	61.89±8.68	52.00±12.24	<0.001^***

Data were analyzed using analysis of covariance (ANCOVA) with baseline (D0) values as a covariate.

p-values were obtained using ANCOVA adjusted for baseline.

Values are presented as adjusted mean±standard error (SE).

Statistical significance was set at p<0.05.

Table 3.

Intra-group comparison of skin hydration measured using Focuskin

Group	N	Time point	Mean±SD	p-value	Change rate (%)
Experimental	20	Baseline (DO)	10.35±9.84	N/A	N/A
		Week 2 (D14)	13.05±11.59	0.039^*	22.76
		Week 4 (D28)	15.65±14.24	0.013^*	33.87
Control	20	Baseline (DO)	17.55±17.14	17.05±15.74	15.60±13.61
		Week 2 (D14)	17.05±15.74	0.703	2.85
		Week 4 (D28)	15.60±13.61	0.348	-12.50

p-value obtained using repeated-measures measures ANOVA with post-hoc Bonferroni correction (p<0.017 (=0.05/3)), comparison with baseline (D0).

Change rate (%)=[(Dx-D0)/D0]×100, calculated using mean values.

Table 4.

Inter-group comparison of skin radiance using Focuskin adjusted for baseline (D0) (ANCOVA)

Time point	Experimental (Adjusted mean±SE)	Control (Adjusted mean±SE)	p-value
Week 2 (D14)	13.05±11.59	17.05±15.74	<0.012^*
Week 4 (D28)	15.65±14.24	15.60±13.67	<0.003^**

p-values obtained using ANCOVA adjusted for baseline.

Values are presented as adjusted mean±standard error (SE).

Statistical significance was set at p<0.05.

Table 5.

Intra-group comparison of skin texture measured using Antera 3D

Group	N	Time point	Mean±SD	p-value	Change rate (%)
Experimental	20	Baseline (D0)	5.57±1.49	N/A	N/A
		Week 2 (D14)	5.40±1.45	<0.001^***	-3.09
		Week 4 (D28)	5.29±1.38	<0.011^*	-5.20
Control	20	Baseline (DO)	5.45±1.49	N/A	N/A
		Week 2 (D14)	5.46±1.52	0.811	0.25
		Week 4 (D28)	5.63±1.70	0.205	3.25

Friedman test with post-hoc Wilcoxon signed-rank test and Bonferroni correction (p<0.017).

Change rate (%)=(Dx-D0)/D0×100, calculated using mean values.

Table 6.

Inter-group comparison of skin texture measured using Antera 3D, adjusted for baseline (D0) (ANCOVA)

Time point	Experimental (Adjusted mean±SE)	Control (Adjusted mean±SE)	p-value
Week 2 (D14)	5.40±1.45	5.46±1.52	<0.044^*
Week 4 (D28)	5.29±1.38	5.46±1.54	<0.019^*

p-values obtained using ANCOVA adjusted for baseline.

Values presented as adjusted mean±standard error (SE).

Statistical significance was set at p<0.05.

Table 7.

Intra-group comparison of mean pore area measured using Antera 3D

Group	Mean pore area (mm²)	Baseline (D0)	Week 2 (D14)	Week 4 (D28)
Experimental	Mean±SD	0.0490±0.0107	0.0480±0.0101	0.0385±0.1348
	p-value	N/A	0.002^**	0.001^***
	Change rate (%)	N/A	-11.83	-36.84
Control	Mean±SD	0.0530±0.0184	0.0520±0.0140	0.0520±0.0164
	p-value	N/A	0.791	0.772
	Change rate (%)	N/A	-1.89	-6.64

Statistical test with post-hoc Wilcoxon signed-rank test and Bonferroni correction (p<0.017).

Change rate (%)=[(Dx-D0)/D0]×100, calculated using mean values.

Table 8.

Inter-group comparison of mean pore area measured using Antera 3D, adjusted for baseline (D0) (ANCOVA)

Time point	Experimental (Adjusted mean±SE)	Control (Adjusted mean±SE)	p-value
Week 2 (D14)	0.0465±0.1089	0.0520±0.1399	0.042^*
Week 4 (D28)	0.0380±0.1361	0.0520±0.0164	0.001^***

Data were analyzed using ANCOVA with baseline values as a covariate.

p-values obtained using ANCOVA adjusted for baseline.

Values are presented as adjusted mean±standard error (SE).

Statistical significance was set at p<0.05.

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