국문 요약

아토피 피부염은 발병의 원인이나 치료에 대한 명확한 방법이 규명되지 않은 상태로 어린아이 시기에 발병한 피부염이 성인이 되면서 자연 치유되거나 증상이 약해지는 것으로 일반적으로 알려져 있었다. 그러나 최근에는 환경의 변화나 식생활의 변화로 인해 이러한 현상도 일정한 패턴을 나타내지 않고 어린 시절에 발병한 아토피 피부염이 성인이 되어도 지속적으로 나타나 일생 생활에 여러 가지 어려움을 겪고 있는 경우도 증가하고 있다.
모든 사람이 의류를 착용해야하고 피부와 밀접하게 작용하기 때문에 의류로 인해서 이러한 증상을 악화 시킬 수도 있고 반대로 개선이나 완화하는 방법도 있을 것으로 생각하고 본 연구를 시작하게 되었으며 흔히 추천하는 천연섬유가 실제로 특별한 연구가 없이 관습이나 선입견에 의해 입혀지고 있는 부분을 체계적인 연구를 진행함으로서 확인 할 수 있었다.
특히 아토피 피부염은 유전성인자와 같이 내부적인 요인이 원인이 되어 완화나 개선하기 어려운 부분이 있지만 외부의 영향에 의해 악화 시키는 인자들로 인해 피부를 과도하게 자극하거나 땀을 오래동안 제거하지 못해 세균을 번식하기 좋은 환경을 만들어 가려움 시 긁음에 의해 2차 감염을 발생시켜 상태를 악화 시키는 등 충분히 제어가 가능한 인자들을 확인하고 제어함으로써 아토피 피부염을 완화하고 개선이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었다. 본 논문은 세라마이드 함유 섬유 구조체에 의한 아토피 피부염 완화 및 개선에 관한 것이다.

제 1 장에서는 아토피 피부염 개선 및 완화용 스킨케어 의류용 원사에 대한 연구를 진행 하였는데 특히 피부의 장벽 기능을 돕는 세라마이드는 정상인의 경우 우리 인체에서 활발하게 생성이 되지만 아토피 환자와 같은 피부 장벽이 무너진 경우에는 세라마이드의 생성이 원활하지 않아 인조세라마이드 성분을 섬유에 함유 시키기 위한 연구를 세라마이드 함유 서방성 섬유 원사를 용융방사법에 의해 제조하고 평가하였다. 세라마이드 함유 베이스 고분자 선정과 세라마이드 캡슐화, 마스터배치 chip 제조 조건시 단위 공정별 최적화 변수를 확인하여 후속 공정에 적용할 수 있도록 Data base화 하였다. 단독사, 복합방사 원사를 POY 및 DTY 제조 시 공정 조건이 최종 원사의 물성에 미치는 영향에 대해서 평가하였으며, 캡슐화된 세라마이드가 섬유로부터 용출을 용이하게 하기 위한 방법으로 S/C 타입 복합방사 원사를 편심형 및 정심형 구조로 방사하여 원사의 단면 형태에 따른 제조 가능성을 세라마이드가 서방성에 미치는 영향을 조사하였다. 용융 방사된 세라마이드 함유 폴리프로필렌의 경우 서방성 원사로서 응용이 가능함을 HPLC 분석을 통하여 확인할 수 있었다.

제 2 장에서는 세라마이드 함유 서방성 원사를 이용한 스킨케어 의류용 섬유 구조체를 설계, 제조하고, 소양증 완화용 유도체 및 기능성 조제의 섬유 적용기술 등, 각 단위 공정별 특성을 평가하고, 최적의 모델을 제시하였다. 아토피 개선 및 완화용 섬유 구조체 설계는 습성과 건성으로 구분하여 피부면의 습도조절을 원활하게 할 수 있도록 원사의 조성과 배치 형태 그리고 밀도 등을 제어하여 발한형과 보습형으로 구분하여 실험한 결과 발한형의 경우 피부면에 세라마이드가 함유된 폴리프로필렌 소재를 사용하고 보습형의 경우 표면으로 배치하는 것이 습도 조절에 가장 이상적인 것을 Moisture management test를 통하여 확인 할 수 있었다.
또한 아토피 환자의 경우 가려움증이 많을 것을 착안하여 가려움증 유발 효소단백질의 불활성화 및 불용화 기능성 물질로 폴리페놀류를 선정하고, 폴리페놀류와 표준단백질인 BSA간의 응집실험을 통해 폴리페놀류의 효소단백질의 불활성화 및 불용화 기능을 평가하였다. 카테킨과 갈로탄닌으로 처리한 천연(Cotton), 합성섬유(Nylon)의 항산화성을 평가하여 스킨케어 의류용으로 응용이 가능함을 확인하였다.

제 3 장에서는 2장에서 연구된 내용을 기초로 세라마이드 함유 섬유 구조체를 이용하여 발한형과 보습형의 시료를 이용하여 임상시험 이전 시험으로 진행한 비임상은 Mice에 적합한 사이즈의 옷을 제조하여, 이들 섬유 구조체가 NC/Nga Mice에서 AD ointment 및 TNCB 처리에 의해 유발된 건성 및 습성 아토피 피부염에 미치는 영향에 대해서 평가하였다.
관능 평가, 경표피 수분 증발량(TEWL) 실험을 통하여 AD 유발군에 비해 습성형 아토피 유발군인 TNCB 그룹의 경피 수분 증발량이 현저하게 많음을 알 수 있다. 이는 건성 및 습성 아토피 치료에 있어서 섬유 구조체의 설계가 중요한 인자로 작용 할 수 있음을 확인 하였고, 수분 함유량 측정, ELISA 분석을 통한 DNA 레벨에서의 효소활성 억제 능력을 측정, 평가하였다. 혈청학적 평가를 통해서 혈청 내 IgE 농도의 감소는 건성형 아토피에는 보습형 섬유 구조체를 습성형 아토피에는 발한형 섬유 구조체 착용에 의해 효과적임을 알 수 있었다. 조직 병리학적 분석, Western blotting 평가를 통해 시험군과 대조군과의 아토피 피부염 개선 및 완화에 대해서 통계 분석을 통하여 행하였다.

제 4 장에서는 3장의 비임상 시험을 바탕으로 만 19~65세의 성인을 대상으로 세라마이드 함유 의류와 아토베리어 크림 도포 후 연구된 건성아토피에 적합한 보습형 의류를 착용하여 제품 착용 전과 2, 4주 후에 피부 건조에 기인한 가려움증에 대하여 임상실험 및 설문평가를 행하였다. 각 착용군에 대해 육안평가(SCORAD Index) 1, 2차 유의성 평가(TEWL, 수분함유량, VAS)를 수행하였으며, 통계분석을 통해 각 착용군별 유의성을 검토하였다. 세라마이드 함유 기능성 의류의 경우 육안검사, 유의성 평가 결과 가려움증 유발 억제 능력을 나타냈으며, 아토피 완화용으로 사용하는 아토베리어 크림 등과 동시 사용할 경우 복합적인 상호 작용에 의해 효과가 상승되는 것을 확인할 수 있었다.
이상의 연구를 통해 확인된 내용을 정리 하였고 세라마이드를 함유한 섬유 구조체를 이용하여 아토피 피부염의 증상에 따라 완화 및 개선 가능성을 확인 하였다.

ABSTRACT

An atopic dermatitis is generally known to people that it naturally heals or symptoms are alleviated once grown up to adults under circumstance that cause and remedy of an atopic dermatitis is vague. However, these days, an atopic dermatitis that people had when they were children does not seem to be alleviated due to environmental and diet change and people still have difficulties in their life and suffer from disease even they are grown up which means the pattern of this disease has been broken.
Every people wears clothes and they are closely related to skin which brings an idea to this thesis that the clothes can improve and relive the symptoms or aggravate an atopic dermatitis. The systematic studies figured out that clothes with natural fiber that people tend to recommend are worn without being noticed under prejudice. An atopic dermatitis has sides that have not been improved and relieved due to hereditary causes.
However, there are external factors that affect an atopic dermatitis. These factors can aggravate atopic dermatitis by causing secondary infection to irritate the skin excessively or to leave perspiration on skin for a long time which makes good environment for propagation of germs. Hence, an atopic dermatitis can be improved to control these external factors. This thesis is concerned with multi layer fabric structure of ceramide containing fiber for mitigation and improvement of atopic dermatitis.

In first Chapter, the studies had been made of a skin-care clothing fiber for mitigation and improvement of atopic dermatitis. The ceramide that helps skin barrier function are produced are by the normal human body, however, in the case that skin barrier function is impaired, ceramide is not being produced properly. Hence, the studies of containing the artificial ceramide in fiber were made through melt spinning process of the sustained-release fiber containing ceramide. A database was built to check optimization parameters of each unit process such as selecting base polymer containing ceramide, encapsulating ceramide, producing M/B chip for adjusting the following process. The process conditions of manufacturing POY and DTY of Single yarn, conjugate yarn spinning were evaluated how it effects on the final yarn properties. As a way of having capsulated ceramide being able to be eluted from fiber, the manufacture possibilities by cross section of yarn using S/C type of composite yarn spinning in eccentric and concentric structure was studied how it affects sustained-release of ceramide.
Ceramide containing polypropylene fiber, which was prepared melt-spinning, was confirmed the possibility to be applied as a sustained-release yarn through HPLC analysis.

In the second chapter, the skin-care clothing fiber structure using the sustained-release yarn containing ceramide was designed and manufactured and the characteristic of each unit process such as derivatives for pruritus relieving and application technology of functional fiber compound was evaluated.
Finally, an optimal model was suggested. To improve the dry and moisture atopic dermatitis, the fiber structure for improvement and mitigation of atopic dermatitis is divided into two types of perspiration and moisture based on studies of composition, arrangement and density of yarn. Through the moisture management test, polypropylene material containing ceramide on skin side should be used in the case of perspiration type and the opposite shall be used in moisture type. Based on an idea that the atopic dermatitis have each skin, polyphenol was selected as a inactivation and insolubilization of enzyme protein causing itch abd the inactivation and insolunilization function of polyphenol enzyme protein was evaluated through flocculation experiment between polyphenol and BSA which is a protein standard. It was confirmed the possibility to apply as a skin-care clothing after evaluating antioxidant of cotton and nylon, which was processed with catechin and gallotannin,

In the third chapter, fiber structure containing ceramide was manufactured and this fiber structure was evaluated how it effects on dry and moisture atopic dermatitis, caused by AD ointment and TNCB process in NC/ Nga Mice.
Sensory evaluation and transepidermal water loss (TEWL) found out the amount of percutaneous moisture evaporation of TNCB group, which is a cause of moisture atopic, is remarkably more than a cause of AD. The study figured out the design of fabric structure serves as an important factor curing in dry and moisture dermatitis. It also evaluates moisture content measurement, ability to inhibit enzyme activity in DNA level through ELISA analysis. Through serological evaluation, for reducing serum IgE level, it is effective to wear perspiration type fabric structure on moisture atopic and wear moisturizing type fabric structure on dry atopic. Statistical analysis was conducted regarding improvement and mitigation of atopic dermatitis on experimental group and control group through histopathology analysis and Western blotting evaluation.

In the fourth chapter, a clinical test and a survey were conducted about itching caused by skin dry, targeting the adult between 19 and 65 years old. It was compared with before and after wearing functional clothing containing ceramide and applying on Atobarrier cream for 2, 4 weeks. Visual inspection (SCORAD Index), a primary and secondary significance evaluation (TEWL, moisture content, VAS) was conducted and significance was examined through statistical analysis for each wearing group. In case of the functional clothing containing ceramide, it showed an inhibition ability of itching as a consequence of visual inspection and significance evaluation, also it was confirmed by using Atobarrier cream at once, it has a synergistic effect by complex interaction.

Through this thesis, the possibility of application of sustained-release fabric structure containing ceramide was confirmed as a skin-care production of mitigation and improvement for atopic dermatitis.