피부질환치료용 led 기술동향 및 시장기회...

피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석

김한국 한국과학기술정보연구원 기술사업화분석실

김진태 한국전자통신연구원 그래핀소자창의연구센터

피부질환치료용 LED - 김한국 김진태(3안) - 완료.indd 1 2013-11-26 오후 5:35:34

차 례


LED 광원을 이용한 피부질환 치료 ● 05

제작공정별 LED 피부질환 치료기술 동향 ● 17

세계가 주목하는 LED 치료기 ● 47

지속적인 성장세를 보이는 LED 치료기 시장 ● 53

피부질환치료용 LED 시장 진입 전략 ● 67

참고문헌 ● 84


LED 광원을 이용한피부질환 치료

피부질환치료용 LED

기술동향 및 시장기회 분석


LED 광원을 이용한피부질환 치료



2 0 1 3

정 보 분 석

보 고 서


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석06 LED 광원을 이용한 피부질환 치료

광선 치료

광 치료(light therapy)는 다양한 질병 치료를 위해 오래 전부터 이용된 의

료기술이다. 피부병 치료를 위해 태양빛을 이용하는 방법은 수천 년 전부터

이집트, 인도 그리고 중국에서 이용되었다. 태양광을 이용한 치료법은 1903

년 노벨 의학상 수상자인 Niels Ryberg Finsen에 의해 재조명되었으며, 이

후 레이저, 형광등, UV 램프 등 다양한 인공광원을 이용한 광선요법(photo-

therapy)이 태동되었다.

저준위레이저치료(low level laser therapy : LLLT)로 대표되는 광선요법

은 광 에너지가 세포 내에서 생리화학상의 치료 목적을 위해 화학적, 운동역

학적 또는 열 에너지로 변화되는 것을 기반으로 한다. 이때 가장 중요한 것은

세포 내 원소 또는 분자에 의해 빛이 흡수되는 것이다. 따라서 특정 파장의 빛

이 세포 내에 있는 특정 색소포(chromophore)에 효율적으로 흡수 되는 것이

중요하다.

색소포들은 세포 내에서 자연적으로 생성되는 내생(endogenous) 색소포

또는 치료의 목적으로 생체 외부에서 유입되는 외생(exogenous) 색소포로 나

눌 수 있고, 그 종류와 반응 광 파장은 표 1-1과 같다.

LED 광원을 이용한

피부질환 치료


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 07LED 광원을 이용한 피부질환 치료

표 1-1 | 피부조직 내 색소포의 종류 및 광 흡수 파장

Endogenous Wavelength (nm) Exogenous Wavelength (nm)

Nucleic acid 260-280 Psopralens 340-370

Protein 280-300 India ink 400-800

Hemoglobin 400, 542, 554, 576 Indocyanine green 805

Melanin 400-800 Porphyrins 400,630

Water 1400-10000 Chlorins 650-690

Lipid Bacteriochlorins 720-780

Flavins 420-500 Phthalocyanines 670-740

Porphyrins 400,630 Methylene blue 660

Cytochrome 620-900 Rose bengal 540

자료 : RAND(2003. p21)일부 수정

피부질환 치료를 위한 광선치료의 효과를 최대한으로 끌어올리기 위해서는

목적하는 피부 질환과 관련된 세소포의 분포와 그와 관련된 광선의 파장선택

이 중요하다.

생화학적인 효과는 광원의 파장, 조사량, 세기, 조사시간, 광 조사방법(연

속 광 또는 펄스 광) 등 다양한 변수들에 의존한다. 의학적으로는 광원의 조사

주기, 치료의 횟수 및 치료 주기 등에 의존한다. 따라서 피부질환 치료를 위한

광원의 특성을 피부 특성에 맞게 조절하는 것 또한 중요하다.

파장에 따른 피부치료 효과

① 405∼420 nm 파장 : 피부의 상피조직(epidermal)에 흡수된다. 포피린

(porphyrin)을 자극하여 세포내의 단일 산소를 보다 많이 생산하게 만들

어 박테이라를 괴멸시킨다. 여드름과 같이 치료에 유용하다.

② 630∼640 nm 파장 : 피부의 진피조직(dermal)까지 침투하고, 약 80 %

의 광에너지가 2 cm 내에서 흡수된다. 붉은색의 광은 미토콘드리아를 자

극하고 ATP 생성을 활성화시킨다. 이를 통해 세포 전도(cellular turn-

over), 표면 순환(superficial circulation) 및 반염증 방출(anti-inflam-

matory emission) 등을 유도한다.

③ 800∼900 nm 파장 : 파란색 또는 붉은색 계통의 광선 보다 피부 깊이

침투하고 50 % 정도가 8 cm 까지 침투한다. 이 파장을 흡수한 세포는 차

체 온도가 올라가고 통증 완화의 효과를 유도한다.



선택된 광선의 파장이 피부로 침투하는 깊이 또한 고려되어야 한다. 그림

1-2와 같이 빛의 피부 침투 깊이는 세포 조직의 종류에 따라 다르지만, 400

nm 파장의 광은 1 mm 이하의 투과 깊이를, 514 nm 파장의 광은 0.5∼1 mm

의 투과 깊이를, 630 nm 파장의 광은 1∼2 mm의 투과 깊이를 갖고, 700∼

900 nm 파장의 광은 4 mm까지 더 깊이 침투할 수 있다.

세포와 세포조직은 각각의 고유한 광 흡수 특성을 갖고 있다. 즉, 특정 파장

의 광만을 흡수하는 것이다. 광선요법의 최대 효율을 위해서는 광이 목적하는

세포나 세포조직까지 침투할 수 있는 파장을 선정해야 한다. 붉은색은 피부의

깊은 층에 있는 피지선(sebaceous glad)의 활성화에 이용되고, 파란색은 PDT

방법을 이용해 표피(epidermis)에 있는 각질(keratoses)을 활성화하여 피부의

표면 상태를 조절하는 데 이용될 수 있다.

그림 1-1 | 피부질환에 따른 유효 광의 파장 분포

자료 : R. Roelandts, 2005

그림 1-2 | 광원의 파장에 따른 피부 투과 깊이

자료 : B.W. Pogue, L. Lilge, M.S. Ppatterson et al., 1997



광역동 요법

광역동 요법(Photodynamic Therapy: PDT)은 광선요법의 극대화를 위하

여 화학적 인자인 광감작제(photosensitizer)의 도움을 받는 방법이다. 그림

1-3과 같이 광감작제는 특정 파장의 빛에 의해 여기 상태로 변화하는 물질로

가시광선에서 근적외선에 이르는 파장 대역의 빛을 흡수하고 triplet state로

에너지 수준이 여기된다.

세포 내에서 바닥 triplet stat에 놓여 있는 화학인자는 산소 분자이다. 광

감작제와 세포 내 산소분자가 근접한 상태에 있으면 여기된 광감작제는 바닥

singlet state로 돌아오고, 세포 내 여기된 singlet state 산소분자의 생산이

가능한 에너지 전환이 발생한다. single oxygen은 매우 공격적인 화학 인자로

가까이 있는 생화학분자들과 매우 빠르게 반응한다. 이러한 파괴적인 반응을

고사(apoptosis) 또는 괴사(necrosis)의 형태로 세포를 소멸시키게 된다.

광역동 요법은 초기에 피부암치료를 위해 고안되었으나 적절한 광감작제의

선별을 통해 피부 질환 치료에 응용하는 경우, 피부 내부에 존재하는 불필요

한 세포조직을 제거함으로써 피부질환을 치료할 수 있다.

광역동 요법의 적용가능 질환은 피부 T 세포 림프종(cutaenous T-cell

lymphoma), 혈관종(vascular tumor), 건선(psoriasis), lichen sclerosis, 편

평태선(lichen planus), scleroderma, 피부레쉬마니아증(cutaneous leish-

maniasis) 등이다. 치료뿐 아니라 예방 목적으로도 그 활용이 확대되고 있다.

그림 1-3 | 광역동 요법의 작용 메커니즘

자료 : Nature Review Cancer, 2003



LED 광원을 이용한 피부질환 치료

LED의 광원의 반값전폭(FWHM)은 30 nm 정도로 레이저 광원에 비하여

다소 넓은 출력 스펙트럼을 갖는 비간섭성(non-coherent) 광이다. 또한 비평

행(non-collimated) 광이어서 넓은 범위의 조사가 가능하다.

LED 광원은 다색 및 다단계 밝기 제어, 소형 슬림화, 높은 광전환 효율을

바탕으로 저준위, 광범위 조사 등의 기능 확장이 가능하므로 LED 광원 기반

의 피부질환 치료기 개발은 성공 가능성이 높다.

낮은 에너지의 가시광 또는 근적외선 LED 광원은 통증 완화(reducing

pain), 염증(inflammation) 및 부종(edema) 치유에 효과적이다. 또한 깊은

부위의 외상 치유의 기간 단축에 효과적이고, 상처 부위의 세포 손상을 방지

하는데 효과적이다.

피부질환 LED 치료기의 실제 임상 적용은 외과적 수술 이후 봉합부위에 발

생하는 세균성 염증을 완화하고자 시작된 수술 환부 LED 광원조사 시험이 성

공을 거두면서 의료기기로서의 가능성을 열었다.

수술환부 봉합촉진에 사용된 LED는 적색계열의 LED를 조합한 형태이며,

미량의 광량에 의해서도 살균과 더불어 세포증식 속도 개선이 이루짐을 보고

하고 있다. 다만, 연구결과 가치에 비해 시장성은 다소 낮게 평가되고 있어 특

수한 분야에서 활용할 수 있는 방안이 필요하다.

치료 환부별 LED 치료기의 기능성이 확보되기 위해서는 아래 사항들이 검

토되어야 한다.

•노출표피 및 구강내 살균/소독 기능

•이비인후계 외피 질환 치료 기능

•외과 수술부위 환부 작용 기능

•내적 요인에 의한 피부질환 치료기능

•외적 요인에 의한 피부질환 치료기능

•광 합성작용에 따른 생체기능 개선 기능

•정신적 치료 활용에 따른 색체 심미치료 기능

•근골격계 통증 완화 및 치료 기능



표 1-2 | LED 파장별 피부질환 치료

Application Wavelength(nm) Operation mode

Wound healing 660, 850 Pulse

Inflammation 630 ~ 660 Pulse

PDT 405 ~ 630 Continuous wave

Photorejuvenation 630 ~ 660 Pulse

Sunburn prevention 660 ~ 970 Pulse or CW

PIH prevention 870 ~ 970 Pulse or CW

Scar prevention 805 ~ 970 CW

Photopreparation 870 ~ 970 CW

Photoregulation 660 ~ 850 Pulse

UV-free phtotherapy 405 ~ 850 Pulse or CW

상처치유

초기 LED 광원을 이용한 피부질환 치료는 상처 치료를 목적으로 하였다.

가시광 및 근적외선 영역의 다양한 파장을 갖는 LED 광원은 뮤린 섬유아세

포, 쥐 골아세포(osteoblast), 쥐 골근세포(skeletal muscle cell) 및 휴먼 상피

(epithelial cell) 등의 다양한 세포선(cell line)에 존재하는 세포의 성장을 증

가시켰다. 상처의 크기 감소 및 상처의 봉합 속도 증가에 대한 연구결과가 발

표되었으며, 인간 피부 세포의 빠른 상처 치유와 봉합에 대한 긍정적인 연구

결과들도 속속 발표되었다.

특히, 외과적 수술 이후 LED 광원을 조사하였을 때, 부기(swelling), 삼출

성(oozing), 각질화(crusting), 고통(pain), 홍반(erythema)의 부작용이 현저

히 줄어듦을 보고하였다. 괴저성(necrotic) 상처를 갖는 피부의 치유에서는 근

적외선 영역의 파장을 통한 metalloproteinases 생산의 증가가 상처치유에 도

움을 주었음을 보고하였다.

또한, 상처 부위에 적색에서 근적외선 영역(630∼1,000nm)의 매우 낮은 광

세기의 LED 빛을 조사하면 세포의 기능을 활성화시켜 외상의 회복, 손상된

광 신경 열화의 완화, 그리고 허혈성 상처의 회복에 효과가 있는 것으로 나타

났다.

미국 위스코신 의대에서는 670 nm의 LED 빛이 뉴런내 cytochrome oxi-

dase의 활동성을 자극하여 세포의 활성을 도모하여 상처치유의 효율을 높

임을 보고하였고, LED 광 조사에 의한 상처치유 효과를 검증하는 실험에서



LED 기반의 LLLT, 기술이 상처치유의 핵심인 혈관 형성에 탁월한 효과가 있

음을 보고한 경우도 있으며, 피부가 절개되고 화상을 입은 누드 마우스에 670

nm 파장의 LED 광을 조사한 경우, 화상 치유에는 효과가 없지만 절개 상처

의 회복에는 효과가 있음을 보고 하였다.

손상된 시력의 회복에 있어서도 670 nm 파장의 LED 광을 4 J/cm2의 광출

력으로 망막에 조사한 경우, 손상된 뉴런이 회복됨을 확인하였다. 이는 LED

빛이 시토크롬 산화효소의 활성을 자극하고, 더 이상의 망막 손상을 방지하며

망막의 기능 회복을 증대시키기 때문인 것으로 밝혀졌다.

LED 광을 이용한 광선요법의 생리적(physiologic) 또는 병리적(patho-

logic) 진행 과정을 연구하기 위해 쥐를 이용한 다양한 실험과 임상적 실험들

은 아래 4가지 결론을 도출하였다.

•�광수용기인 사이토크롬 산화효소를 자극하여 세포내 에너지 신진대사와

생산을 증가시킴

•극소 빈혈인 쥐와 당뇨병인 쥐에서의 상처치유를 가속함.

•메탄올에 의해 유도된 포름산의 망막 독성을 저하시킴

•소아골수이식 환자의 구강점막염의 진행을 억제시킴

상기의 실험 결과들은 근적외선 LED 광이 생체외적(in vitro)으로는 미토콘

드리아의 산화 신진대사를 자극하고, 생체내적(in vivo)으로는 세포나 조직의

재생을 가속화시킴을 확인한 것이다.

외과적 시술 후 633 nm 파장의 LED 광을 96 J/cm2의 세기로 매일 20 분

동안 치료받은 환자는 회복력이 상대군에 비하여 2∼3배 빠름을 임상적으로

확인하였다. LED를 이용한 상처치유 모델에서 640 nm와 660 nm의 파장 모

두 당뇨가 있는 쥐의 모델에서 다른 쥐보다 탁월한 상처치유 효과가 있음을

확인하였다.

여드름 치료

태양 빛은 여드름 치료에 많은 도움이 된다고 알려져 있다. 하지만, 어떤 파

장의 빛이 효과가 있지는 잘 알려져 있지는 않다. 화이트 광, 초록색 광 그리



고 보라색 광을 이용하여 7주 동안 1주에 3번 치료를 받은 환자 중, 화이트 광

은 14%, 초록색 광은 22% 그리고 보라색 광은 30%의 치료 효과가 있음을 확

인하였다.

염증 치료에 효과가 있다고 알려진 415 nm 단일 파장의 LED 광을 660 nm

LED 광과 합성하여 동시에 여드름 환자에게 조사하는 경우, 76% 이상의 염

증성 피부염 환자의 피부가 치료됨을 확인한 임상적 결과가 있다.

중앙대 의대에서는 아토피 피부염에 걸린 생쥐에 630 nm와 830 nm 파장

의 LED 빛을 일주일 동안 조사하여 염증이 줄어들고 피부상태가 호전됨을 확

인하였고, 전남대 치대에서는 635 nm 파장의 주황색 LED를 사람의 잇몸에

쬐면 염증이 현저히 완화되는 사실을 보고하였다. 이는 635 nm 파장의 빛이

통증을 일으키는 PGE2 물질의 합성을 억제하기 때문이다.

염증성 여드름 치료에는 파랑-빨강의 두 색이 합쳐진 LED 광원을 이용하

는 경우 항박테리아 활동 및 항염증 활동이 강화됨을 결론 내렸다.

LED 광을 이용한 여드름 치료는 안전하고 효과적이며 치료과정 중 환자가

받는 고통이 덜 한 방법이다. 하지만, 단 기간의 치료를 통해서는 효과를 볼

수 없고 장기적이며 복합적인 치료를 통해 효과를 볼 수 있다.

피부 회복(rejuvenation)

피부 속의 콜라겐 파괴는 피부 주름의 주요 원인이다. 여러 가지 방법을 통

해 피부 주름을 개선하는 피부 회복(rejuvenation)이 가능하지만, 콜라겐의

합성을 증진시키거나 파괴되는 것을 지연시키는 방법이 주요한 기술이다. 피

부 회복에서 사용되는 LED 광원은 다른 피부회복 방법과 병행하여 최대의 효

과를 일으키는 조력의 역할을 담당하고 있다.

콜라겐 합성을 목적으로 400∼800 nm 파장 대역의 매우 넓은 가시광 LED

광을 24∼27 J/cm2의 세기로 조사하는 경우, 콜라겐은 수산기 라디칼의 형

태를 띰을 확인하였다. 이 실험을 통해 광-유도 활성산소종(reactive oxygen

species) 생산에 기초한 광 회복 메커니즘을 정립하였다.

활성산소종은 20∼30 J/cm2의 세기를 갖는 가시광을 통해 보다 많이 만들

어지며, 노화된 콜라겐 섬유질은 제거하고 신생 콜라겐 섬유질의 합성과 성장

을 촉진시킨다. 일정 깊이 이상의 피부에는 도달하는 광의 세기가 약화되므로



적은 양의 활성산소종이 생성되는데, 이때는 섬유아세포(fiberblast)의 생성을

촉진시킨다.

LED 광을 피부에 조사하면 진피와 표피조직의 세포를 자극하여 피부 노화

를 어느 정도 방지할 수 있다고 알려져 있다. 또한 NASA의 우주의학 연구 결

과는 LED 광이 림프액 흐름과 국소 혈액 흐름을 비침습적이고 비열활성적으

로 촉진한다고 보고하고 있다.

독일의 한 연구팀은 LED 조명과 황산화 작용이 있는 에피갈로카테킨 갈레

이트라는 녹차 추출 성분을 함께 사용해 한달 간 진행된 임상 실험에서 실험

군의 안면 주름이 크게 개선되는 것을 확인하기도 하였다.

피부 각화증

LED 기반의 광역동요법 (photodynamic therapy: PDT)를 통해 임상적 치

료 효과가 확인되고 있는 분야이다. 120 mW/cm2 (40 J/cm2)의 LED 광을

자외선 각화증 환자에게 조사하는 경우, 6개월 후에 80.3%에 달하는 환자의

치유가 확인되었다. LED 광 기반의 PDT 치료가 안전하고 효과적임을 확인하

였고, 향후 피부 각화증 치료에 비간섭성(incoherent) LED 광이 효과적인 대

체 광원으로 사용될 수 있음을 제안하고 있다.

알러지 비염 (allergic rhinitis)

660 nm 파장의 좁은 밴드폭을 갖는 LED 광원을 이용하여 알러지 비염을

갖고 있는 환자에게 하루에 4.4분 동안 3번씩, 14일 동안 조사시킨 결과 72

%의 환자가 증상이 호전됨을 보고하였다. 이때 하루 동안 환자에게 조사된

LED 광량은 6 J이다. 임상적 실험을 통해 코 점막에 660 nm의 LED 광을 매

일 아주 조금씩 꾸준히 조사하면 알러지 비염을 치료할 수 있는 가능성을 확

인한 것이다.

항 염증 (anti-inflammatory)

635 nm의 LED 광은 사이클로옥시제나스 (COX) 프로스타글란딘 E2 (cy-

clooxygenase prostaglandin E2)을 억제하여 염증과 같은 특정 병리학적 상

황에 놓인 세포를 보호한다. 즉, 635 nm 파장이 LED 광은 염증이 발생할 수



있는 세포를 보호하는 것이다. 635 nm 파장의 LED 광원은 COX과 호르몬 물

질의 하나인 프로스타글란딘 E2의 표출을 억제함으로써 항염증에 효과적인

광선치료 파장이 될 수 있다.

신생아 황달

태어나서 12∼144 시간 정도 지난 신생아에게 450 nm 파장의 LED 광을 8

일 동안 조사하면 약 50 % 정도의 신생아에게서 황달이 치유됨을 임상적으로

확인하였다.

구강 점막염

구강 점막염이 있는 34세 남성 환자에게 880 nm 파장의 LED 칩이 어레이

로 형성된 기구를 입속에 넣고 3.6 J/cm2, 74 mW의 광세기로 화학요법을 실

시한 후 5일 동안 조사를 하면 구강 점막염 확산이 방지되는 임상적 결과를 보

고하였다.

이 결과를 바탕으로 880 nm 파장의 LED 광을 이용한 광선요법은 구강 점

막염을 예방할 수 있는 안전하고 효과적인 방법임을 확인하였다.

정맥 궤양

660 nm 파장의 LED 광과 890 nm 파장의 LED 광을 동시에 정맥에 조사

하는 경우, 정맥 치유에 효과적임을 보고하였다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 광의 파장별 광-치료 적용성은 대표성을 중심

으로 파악할 수 있으나, 현재까지 매우 복합적인 요소가 작용하고 있어 적용

성만 검토되고 있다. 표 1-3과 표 1-4에 각각 LED 광원 파장별 광치료 응용

분야와 LED 치료기의 품목 및 적용 파장대역을 정리하였다.


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석016

표 1-3 | LED 치료기의 품목 및 적용 파장대역

파장범위 구분 작용효과 및 응용분야 활용광원

UV-C원자외선

(100~280 nm)

•살균 및 청정

•Bio-medicla sensorLED광원(250 nm)

UV-B중자외선

(280~320 nm)

•비타민 D 형성

•백반증, 건선치료기LED(315 nm)

UV-A근자외선

(320~400 nm)

•아토피 피부염 치료

•경피증, 진균증 치료LED(362, 380 nm)

가시광선R, G, B

(400~780 nm)

•신생아 황달 치료

•여드름, 기미 치료

•피부개선, 시신경치료

•우울증, 심미 치료

LED 전 파장대

IR-A근적외선

(780nm~2.5㎛)

•통증완화

•피부재생 촉진

•수술 후 환부봉합 촉진

LED(830 nm)

표 1-4 | LED 치료기의 품목 및 적용 파장대역

피부치료

외과적 치료

광역학

광살균기, 여드름 치료기

•살균성을 원자외선

•치료성은 근자외선

•기능성은 전영역

피부치료기(아토피, 주름, 황달)•내적 피부질환은 근자외선

•외적 피부질환은 가시광선

심미치료기, 광욕기기•심미 작용은 가시광선

•생체기능은 가시광선

비염, 중이염 치료기•이비인후과는 근적외선

•직접 살균은 근자외선

수술환부 광조사기

(세포성장촉진기)•환부 세포 재생은 근적외선

통증완화기•통증완화는 근적외선

•통증치료는 근적외선

제작공정별 LED피부질환 치료기술 동향




@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석

제작공정별 LED피부질환 치료기술 동향



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정 보 분 석

보 고 서


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석018 제작공정별 LED 피부질환 치료기술 동향

LED 치료기의 제작 공정

LED는 간단히 전류가 흐르면 빛을 발산하는 화합물 반도체의 일종이다.

방출하는 빛의 종류에 따라 가시광선 LED, 적외선 LED (IR LED), 자외선

LED(UV LED)로 구분되고, 가시광 LED는 적색, 녹색, 청색, 백색 LED로 세

분화 되며 전체 LED 시장의 90∼95 %를 차지하고 있다.

LED 치료기는 부품 기준으로 LED 소자, 소자 패키지, 방열기구, 광학기구,

회로 및 시스템 등으로 구분할 수 있으며, 치료기기로서의 디자인과 인증이

중요한 요소로 포함된다.

아래 항목들은 보다 구체적으로 기술한 LED 치료기 관련 기술들이다.

•��고출력, 대용량화 및 고집적화를 위한 방열구조 설계 기술

•�목표 광출력 및 균일한 광출력 밀도 구현을 위한 광학벤치, 렌즈 및 반사

판 기술

•고효율, 소형화를 위한 SMPS 등의 구동회로 설계 기술

•다중 파장 제어를 위한 알고리즘 및 시스템 설계 기술

•��에너지 절감, 감송 조명 등 인간친화적 사용 환경 형성을 위한 조명 설계

기술

제작공정별

LED 피부질환 치료기술 동향


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 019제작공정별 LED 피부질환 치료기술 동향

•��광학부품, 전원, 회로 등의 전기기기 설계 기술

•��고효율 고기능성 광원 모듈 설계 기술

LED 치료기의 제작 공정은 그림 2-1에 나타낸 바와 같이 반도체 광원 제조,

LED 패키지 및 모듈화, 그리고 LED 광 치료기 제작으로 크게 나눌 수 있다.

의과학적으로 유용하고 효과가 있는 LED 치료기를 제작하기 위해서는 앞

서 살펴본 광선요법에 필요로 하는 유효 파장 선별, 유효 광 출력 등이 제공

되는 LED 칩 선정과 이를 집적화한 LED 모듈, 그리고 LED 모듈이 결합된

LED 광 치료기가 제작되어야 한다.

LED 치료기의 제작과 관련된 LED 칩 기술, LED 모듈 기술 및 LED 치료

기 완제품과 관련된 기술 현황을 기술하였다.

그림 2-1 | LED 광 치료기기 생산 프로세스

자료 : 한국광산업진흥회 (2011)

LED 칩 기술개발 동향

LED의 광원의 반값전폭(FWHM)은 30 nm 정도로 레이저 광원에 비하여

다소 넓은 출력 스펙트럼을 갖는 비간섭성(non-coherent) 광이다. 또한 비평

행(non-collimated) 광이어서 넓은 범위의 조사가 가능하다. LED 광원은 다

색 및 다단계 밝기 제어, 소형 슬림화, 높은 광전환 효율을 바탕으로 저준위,

광범위 조사 등의 기능 확장이 가능하므로 LED 광원 기반의 피부질환 치료기

개발은 성공 가능성이 높다.



최근 국내 LED 산업은 큰 성과를 보이고 있으며, 에피 기술 수준은 선진국

수준 대비 1년 정도 뒤쳐진 수준이며, 수직 계열화 산업구조가 취약한 실정이

다. 하지만 Droop 손실과 관련된 기술력에서는 2∼3년 정도 뒤쳐져 있다. 전

체적으로 일본, 미국 등과 비교하여 1∼3년의 격차를 갖고 있는 것으로 평가

된다. 국내 중소기업들의 자본력과 기술개발 여건은 여전히 한계에 도달해 있

는 실정이며, LED 제조 및 평가 장비, 특히 MOCVD 장비 국산화율이 극히

저조한 실정이어서 중국의 저가형 LED 칩 공세에 밀리고 있다. LED 칩과 관

련된 외국 기업들의 특허 장벽이 높은 실정이며, 특허공세가 강화되고 있다.

국내 기업은 국내 LED 관련 전문 인력의 수급에도 어려움을 겪고 있다.

LED 에피 웨이퍼 및 칩 제작을 위해 사용되는 장비 분야는 선진 장비 업체가

장기간 독점해온 특허 및 기술 장벽 심화되고 있다.

일본 니치아의 LED 기술이 갖고 있는 특허 전략 대응과 국산과 비교하여

저렴한 가격의 중국 제품과의 가격 경쟁력에 대한 대응전략이 절실한 실정이

다. 새로운 치료 효과가 예상되는 청색 LED 기술에 있어서는 후발주자인 국

내업체들이 일본 선발 업체들의 특허 침해를 피해가야 하는 실정이다.

세계적으로 원천특허를 보유하고 있는 업체는 니치아 화학 (Nichia Chem-

istry), 도요다 고세이 (Toyoda Gosei), 루미레즈 (LumiLeds), 크리(Cree),

오스람 (Osram) 등 극소수에 불과하며, 원천특허를 보유한 기업이 세계 LED

시장을 주도하고 있다. LED 선도업체인 니치아, 도요타 고세이 등을 축으로

한 기술선도업체, 미국, 독일의 기술선도업체와 기술동맹을 체결하여 독자적

으로 움직이고 있다.

세계 각국은 LED에 관심을 가지고 국책사업 차원에서 직접적으로 육성하

고 있으며, 미국은 에너지절감과 환경보호의 차원에서, 일본은 세계시장 점유

차원에서, 대만은 가격 경쟁력 차원에서 활발하게 투자하고 있다. 특히, 중국

은 전기 에너지 난으로 공장 가동을 늘릴 수 없는 한계상황을 돌파하기 위해

서 에너지극복 차원에서 진행하고 있으며, LED 시장 확대에 따른 장치 대형

화와 함께 양산성 중심의 기술 개발을 추진 중이다. 현재 상용화된 LED 칩의

경우 보통 0.3 mm∼1.0 mm 정도의 크기를 갖는데 칩 사이즈가 작고 지향성

광원이기 때문에 부품 및 모듈의 슬림화가 가능하다.

그림 2-2는 파장에 따른 LED 칩의 광 출력이다. LED 칩의 광 출력은 파장



에 따라 다소 차이가 있다. 400 nm 대역의 UV 영역은 광출력이 15 mW/chip

수준이고 850∼900 nm 대역도 10 mW/chip 이상의 광출력 성능을 나타낸다.

상처 치유 및 통증 완화에 효과가 있는 것으로 알려진 600∼700 nm 대역의

LED 광 출력은 평균적으로 10 mW/chip 이하를 나타내고 있으며, 특히 치료

효과가 높은 650∼680 nm 대역의 LED 광 출력은 5 mW/chip 이하 수준이다.

따라서, 단위 칩의 광 출력 효율을 높여 LED 치료기의 치료효율을 극대화

할 수 있는 LED 단위 칩 개발이 중요한 실정이다.

그림 2-2 | 파장에 따른 LED 칩의 광 출력

자료 : KEIT (2012)

그림 2-3 | 기판의 종류에 따른 LED 칩 출력




고효율 고출력의 LED 단위 칩 개발을 위한 기술별 LED 칩 개발 전망을 표

2-1에 나타내었다.

표 2-1 | LED 단위 칩 개발 전망

세부분야 13~15년 16~20년

에피

•�GaN계 내부양자효율 향상을 위한

고품위 결정성 기술 개발

•�적색, 녹색, deep UV LED구조 성장기술

개발

•내정전압등 고 신뢰성 기술 개발

•대구경 MOCVD 에피기술 개발(6인치)

•�GaN계 내부양자효율 극대화를 위한

결정성 향상 기술 개발

•�적색, 녹색, Deep UV LED 성장 기술

선진화

•에피 신뢰성 최적화 기술 개발

•�대구경 MOCVD 에피기술 개발(8인치

이상)

단위 칩

•�외부양자효율 개선을 위한 광추출 효율

개선 기술 개발

•�외부 양자효율 개선을 위한 저저항 전극

형성 기술 개발

•�고 출 력 / 대 면 적 c h i p 의 고 수 율 ,

고신뢰성기술 개발

•나노기반 고효율 LED 원천기술개발

•�외부양자효율 개선을 위한 광추출 효율

극대화 기술 개발

•�외부양자효율 극대화를 위한 저저항

전극 형성 최적화 기술 개발

•�고출력/대면적 chip의 고수율, 고신뢰성

최적화 기술 개발

•나노기반 고효율 LED 상용화 기술개발


광 출력 효율이 높은 고출력의 의료용 LED 칩 개발을 위해서는 다음 기술

들의 개발이 시급히 요구되고 있다.

•�고 IQE 에피성장 기술 확보 : 발광층의 내부양자효율(IQE)을 현재

60%(B), 20%(G), 80%(R) 수준에서 90% 수준으로 향상시키기 위한 신

에피성장기술 개발

•�고 EQE 칩 기술 확보 : 칩의 외부양자효율(EQE)을 현재 50% 수준에서

80% 수준으로 향상시키기 위한 신 공정기술 개발

•�고방열특성의 패키지 기술 확보 : 현재 60% 이상 열의 형태로 방출되는

LED의 열손실 저감을 위한 효율적 열방출 기술 및 고휘도 박막형 패키지

기술 개발

•�고 생산성의 LED 에피 장비 기술 확보 : 현재 전량 수입에 의존하고 있는

LED 용 MOCVD를 국산화하고, 현재 외산 장비의 최대 capa인 2″45매(4″

11매)의 생산성을 200% 이상 향상된 대용량 MOCVD 장비기술 개발, 그리

고 가동률 향상을 위한 기판이송 자동화 기술 및 Cluster Tool 기술 개발



표 2-2 | LED 단위 칩 개발 세부 분야별 개발 계획

세부 분야 관련기술 개발 계획

에피 단계 기술

•�고농도 p형 도핑기술, 고품위 (Al)InGaN계 양자우물 성장기술, Carrier Overflow

억제 기술, Non/Semi polar 성장 기술 개발, monolithic 백색 에피기술, InN

성장기술, 고 내정전압 기술, 대구경 에피 성장 기술 개발

•나노기반 내부양자효율 개선 구조 에피개발 (Pillar, Rod, SP, Hybrid, FRET)

•(Al)GaInP계 에피탁시 기술개발

•고농도 p형 AlInP 기술, carrier overflow억제 기술

•고농도 Al이 포함된 AlGaN 기술개발

- deep UV LED를 위한 AlGaN 성장 기술, AlN 완충층, p형 AlGaN 도핑 기술,

AlGa(In)N 4원계성장

칩 제작 단계

•�광추출효율 향상을 위한 광자결정 기술, 표면 플라즈몬 기술, 대면적 수직형칩,

고반사막 기술, 투명전극 기술, 웨이퍼 본딩 기술

•나노기반 고추출효율 구조 공정개발 (Pillar, Rod, SP)

•LED 칩의 성능 및 신뢰도 개선

- 전류에 따른 선형적 광출력 특성 및 장시간 가동의 신뢰성 기술

•나노기반 칩 상용화기술

•세라믹 기반 고수율 수직형칩 공정개발

•고출력 Droop-free 칩 개발

의료용 LED 패키지 기술개발 동향

LED 패키지는 내부에 LED 칩을 실장하고 PCB에 부착이 가능하도록 제조

된 LED 소자를 의미한다. LED 패키지의 기본 구조는 그림 2-4와 같이 LED

칩과 칩을 부착하기 위한 다이 본딩(Die bonding)용 에폭시(Epoxy) 또는 솔

더(Solder), 리드프레임(Leadframe) 및 몸체 (Body), 전기적 연결을 위한 본

딩 와이어(Bonding Wire)로 나누어진다. 기존의 반도체용 패키지의 경우, 패

키지는 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 반도체 칩의 단자를 PCB 기

판에 전기적으로 연결시키며 칩으로부터 발생되는 열을 외부로 전달하는 기

능을 수행하여 왔다. LED 패키지의 경우 기본적으로는 기존 반도체 칩과 동

일한 기능을 수행하면서도 칩에서 나온 빛이 최대한 외부로 빠져나갈 수 있도

록 하는 기능이 추가적으로 요구된다. 특히, 광추출 기능과 방열기능은 매우

유기적으로 연결되어 있다고 할 수 있다.

LED 패키지의 종류는 사용되는 LED 칩의 출력, 패키지 형상, 응용분야, 패

키지 몸체의 소재, 패키징 레벨 등 다양한 방법에 의해 분류가 되는데, 출력의

경우 20 mA의 정격전류를 가지는 일반형(Normal) 패키지와 150 mA까지의

준출력(Semipower) 패키지, 350∼1,000 mA 이상의 정격전류를 가지는 고출



력 (High-power) 패키지로 나눌 수 있다. 소재의 경우 플라스틱, 세라믹, 금

속 패키지로 나눌 수 있다.

그림 2-4 | LED 패키지 구조

그림 2-5 | LED 패키지 종류 및 소비 전류

자료 : ETRI(2010)

LED는 광 반도체 소자로서 형광등, 백열등 등 다른 광원들과는 달리 입력

된 전력 중 약 70∼80 % 이상이 열에너지로 전환되고 있어 이를 효과적으로

방출하는 기술이 매우 중요하다. 특히, 열에 의한 칩의 온도 상승은 단기적으

로는 광효율의 저하와 직접적으로 관계되어 있다. LED 패키지에서의 열전달

은 주로 열전도(thermal conduction) 현상에 의존하고 있다. 따라서, 패키지

를 구성하는 각 소재의 열전도도(Thermal conductivity)는 높아야 하며, 또한

각 소재간의 접촉면에서의 열 저항(Thermal Resistance)이 낮아야 열 방출이



효과적으로 가능하게 된다. 따라서, 고출력 LED 패키지의 기술 개발은 주로

고열전도성 소재를 적용하고 방열에 효과적인 패키지 구조 설계로 열 저항을

낮추는 데 역점을 두고 있다. 또한, LED 칩을 실장하는 패키징 공정을 최적화

하여 열 저항을 감소시키는 데 역점을 두고 있다.

그림 2-6은 고출력 LED 패키지용 기판 기술을 도식화 한 것이고, 그림

2-7은 LED 패키지의 종류 및 형상을 도식화한 것이다. LED 칩 방열은 칩의

뒷면에 방열판을 부착하거나, 칩의 패키지 바닥면에 열전도 특성이 우수한 재

료를 사용하여 열전달 통로를 확보하는 것이 대부분이다(플라스틱 패키지).

이후, LED 칩에 전원을 공급하는 금속 리드프레임을 방열 구조로 이용하거

나 (금속 패키지), 발생된 빛을 특정 방향으로 반사시키는 구조 (세라믹 또는

COB 패키지) 등이 개발되고 있다.

그림 2-6 | 고출력 LED 패키지 기판 기술

자료 : ETRI(2010)

그림 2-7 | 고출력 LED 패키지의 구조

자료 : 한국광산업진흥회(2011)



플라스틱 패키지

LED 패키지는 주로 플라스틱 몸체를 가지는 패키지이며, 기존의 정보표시

소자들은 리드프레임에 에폭시 수지로 몰딩하는 램프형의 패키지가 주로 사

용되어 왔다. 이 경우 열방출은 전기적인 연결을 수행하는 리드프레임(lead-

frame)을 통해서만 가능하므로 열 방출 효과가 미흡하여 열 저항이 매우 높게

된다. 따라서 고출력 LED용으로는 이러한 패키지가 적합하지 않다.

현재 가장 많이 사용되고 있는 고출력 LED 패키지는 표면 실장형으로서 플

라스틱 몸체에 열전도도가 우수한 구리나 알루미늄 등의 금속 히트싱크(Heat

Sink)를 칩 하단 위치에 채용한 형태가 주류를 이루고 있다.

플라스틱 패키지는 패키지 몸체가 열전달이 잘 되지 않는 플라스틱으로 이

루어져서 주로 리드프레임만으로 열 방출을 하게 된다. 따라서 기존의 램프형

패키지의 열 저항은 300℃/W 이하, 리드선의 개수가 4개이고 굵기가 램프형

패키지에 비해 굵은 Flux형 LED 패키지의 경우도 약 150 ℃/W 부근의 열 저

항을 가지고 있다. 하지만, LED 칩 하단에 금속 히트 싱크를 채용한 고출력

패키지의 경우 10℃/W 이하로서 방열 성능이 매우 우수하다.

플라스틱 패키지의 장점은 그림 2-8과 같이 LED를 둘러싸는 렌즈의 구조를

쉽게 변형하여 다양한 모양으로 분산되는 광원을 구현할 수 있다는 것이다.

그림 2-8 | 플라스틱 LED 패키지의 다양한 구조

자료 : 전자부품연구원(2009)

웨이퍼레벨 패키지

웨이퍼레벨 패키지(Wafer Level Package, WLP)는 그림 2-9와 같이 웨이

퍼 상태 및 반도체 FAB 공정에서 패키지 제조가 이루어지는 형태를 의미하



며, 사이즈가 작고 다른 반도체 소자와도 집적화가 가능하다는 장점을 가지고

있다. 실리콘 기반의 웨이퍼레벨 패키지는 실리콘 기판을 MEMS 공정을 이용

및 가공하여 패키지로 사용하고 있는데, 단결정 실리콘 기판의 우수한 열 방

출 효과와 함께 소형 및 다중 배열 형태의 구조가 가능하다는 장점이 있다.

하지만, 단결정 기판을 사용하므로 습식 에칭방법으로 식각하여 리플렉터

를 제작할 때 리플렉터의 각도를 마음대로 변경할 수 없는 단점이 있다. 이에

비해 엄밀한 의미의 웨이퍼레벨 패키지는 아니지만 세라믹 기판을 기반으로

한 WLP는 박막 또는 후막으로 기판 표면에 패턴을 형성하고 기판 표면을 식

각하는 대신에 평면상에 LED 칩을 실장하고 렌즈를 성형하여 부착하는 형태

를 취하고 있으며, 대량 생산과 저가격화에 유리한 방식으로서 주목을 받고

있다. 웨이퍼레벨 패키지의 단점은 기판에 형성되는 봉지제의 양과 점도 그리

고 경화조건(보통 UV 조사량)에 따라 형성되는 렌즈의 초점 또는 빔 방사특성

등을 조절하여 구현하기 어렵다는 점이다.

그림 2-9 | 웨이퍼 레벨 LED 패키지 기술


세라믹 적층 패키지

세라믹 적층 패키지는 그림 2-10과 같이 패키지 몸체가 세라믹으로 이루어

져 있는 것으로 기존 플라스틱 몸체에 비해 방열 성능이 우수하며, LED칩과

유사한 열팽창계수를 가지고 있어 LED 패키지 제조 중 또는 사용 중의 지속

적인 온도변화에도 불구하고 장기적인 신뢰성이 우수하며 부피가 작아 소형

화가 가능하고 복잡한 배선 형성이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

특히 세라믹 패키지는 무기물 소재로서 자외선에도 매우 안정적이므로 자

외선에 취약한 플라스틱 패키지 대신 UV LED 응용에도 적용이 가능하다. 또



한, 세라믹 패키지의 열방출 효과를 더 높이기 위해 플라스틱 패키지와 같은

방법으로 칩 하단부에 방열용 비아홀(Thermal Via)을 형성하거나 금속물질

(Heat Slug)을 부착하는 경우도 증가하고 있다.

그림 2-10 | 세라믹 적층 LED 패키지 구조


금속 패키지

금속 패키지(Metal Package)는 패키지의 몸체를 열전도도가 낮은 플라스틱

을 사용하는 대신 그림 2-11과 같이 열전도도가 높은 구리나 알루미늄과 같은

금속을 사용하여 패키지의 방열 특성을 극대화한 패키지이다. 금속 몸체의 가

공은 기계가공으로 제조하기 어려우므로 금속 분말 사출 성형법을 많이 이용

하고 있다. 이 방법은 금속 분말을 유기 바인더와 혼합하고 사출성형방법으로

성형한 뒤 바인더를 제거하고 소결하는 공정을 거쳐 제조하는 방법이다. 단순

한 사출성형만으로는 매끄러운 외관이 나오지 않아 2차 가공으로 외관의 치수

등을 다시 조절하여야 하는 경우가 발생하기도 한다.

그림 2-11 | 세라믹 적층 LED 패키지 구조




COB(Chip on Board)

LED 칩이 heat skink나 냉각 장치로 쓰이는 기판에 직접적으로 접착되는

패키지 방법이다. SMT 방법에 비하여 높은 출력이 요구되는 LED 램프 제작

에 유리하다. 이 방법은 LED 칩을 패키지하는 여러 가지 단계를 현저히 줄여

서 생산 단가를 줄일 수 있으며, LED 패키지 밀도를 증가시킬 수 있다.

단일 LED 패키지를 array로 배열하여 만드는 LED array 모듈을 제작할

때 발생되는 접촉열(junction temperature)를 최소화할 수 있으며, 다양한 형

태의 LED 칩 배열이 가능하고, 다양한 파장의 빛을 내는 서로 다른 LED 칩을

하나의 패키지 기판에 실장할 수 있는 장점이 있다.

실장되는 LED 칩 array가 전기적인 충격 없이 작동할 수 있는 기판 회로

설계가 중요하며, 사용되는 기판의 재질은 우수한 열전도율을 필요로 한다.

그림 2-12 | COB를 적용한 high power LED 패키지


국내 LED 패키지 및 모듈 제작 업체의 약점으로는 생산규모가 적고, 기술

및 비용 문제로 시장의 신규 진입이 어려우며, 핵심 원천 기술력의 부족한 점

이다. 또한, 기술혁신을 주도할 전문 기술 인력 부족하고, 연구 기반 부족하

며, 핵심 부품 및 장비기술이 취약한 실정이다.

국외 업체를 중심으로 고방열 소재는 광소자의 신뢰성과 내구성 확보를 위

하여 다양한 연구가 진행 중이며 향후 LED 패키지 기술 개발 방향 정의하고

추진 중이다.



표 2-3 | LED 단위 칩 개발 전망

세부분야 13∼15년 16∼20년

패키지

• 고출력용 LED의 고신뢰성 패키지 기술

개발

•고신뢰성 멀티칩 패키지 기술개발

•고 방열 패키지 기술 개발

•웨이퍼레벨 패키지 기술 개발

• 대면적 LED chip 실장용 고방열 패키지

기술 개발

•구동회로 일체형 멀티칩 패키지 기술개발

•웨이퍼레벨 패키지 통합공정 개발

기판소재

• 생산성 향상 및 원가절감을 위한 8inch

웨이퍼의 양산 기술 개발

•2 inch GaN 단결정 성장 기술

•웨이퍼의 가공 기술 개발

•4inch GaN 웨이퍼의 양산 기술 개발

•웨이퍼 대구경화 기술 개발

•품질 평가 기술 개발

봉지제•고출력 저열팽창율 봉지 소재 개발

•고열전달 접착제 개발

•광학 렌즈 일체형 고분자 수지 개발

•고열전달 접착제 상용화 기술 개발

방열기판

•고방열 Metal PCB 양산기술 개발

• 다양한 폼팩터의 고방열 Metal PCB 기술

개발

•고열전 filler 제조기술

•유무기 템플릿 제조 및 계면 접합부 소재

•광산란 방지 기술 개발

•템플릿 infiltration 기술 개발

• 고방열 소재 하이브리드 결합 및 적층

기술 개발

자료 : 한국광산업진흥회 (2011

의료용 LED 모듈 어레이 기술개발 동향

피부질환 치료를 위해 유효파장이 결정된 LED 칩은 적절한 광 출력 밀도와

넓은 조사 면적 형성을 위해 LED 모듈 어레이로 조립된다.

그림 2-13 | 열방출 구조를 적용한 LED 모듈 어레이

자료 : ETRI(2010)

고출력 LED 치료기가 동작하는 경우 매우 높은 열이 발생할 수 있다. 이는

LED 패키지에서 고려된 방열이 자연 대류를 통해 LED 치료기 내부에서 완전

히 빠져나오지 못하는 경우 발생하는데, 이는 피부질환에 부정적인 영향을 미



칠 수 있다. 따라서, 고출력 LED 치료기 및 관련 모듈에서 발생되는 열을 외

부로 빼내기 위해 그림 2-14와 같은 공랭식 냉각장치가 적용된다. 이러한 냉

각 장치는 개별 LED 칩이 일정한 파장과 균일한 광출력을 유지하는 성능에

도움을 준다.

그림 2-14 | 공랭식 냉각 장치를 구비한 LED 치료기의 예

자료 : ETRI(2010)

LED 치료기의 임상적 치료 효율을 극대화하고 사용자의 거부감을 줄이기

위해 모듈별로 동작이 가능한 LED 치료기 기술이 개발되고 있다. 그림 2-15

에 보는 바와 같이 얼굴의 오른쪽 또는 외쪽에만 LED 광 조사가 필요한 경우

개별 LED 모듈을 동작시켜 치료효율을 극대화시킬 수 있다. 개별적인 LED

모듈 동작 후, 전체 LED 모듈이 작동되는 시퀀스를 적용하면 사용자의 거부

감을 줄일 수 있다.

그림 2-15 | 개별적 동작이 가능한 LED 치료기 모듈의 예


의료용 LED 치료기의 개발과 관계된 단위 LED 모듈은 피부질환 치료의 유

효성을 물론이고 사용의 편리성을 동시에 제공할 수 있어야 한다. 대부분의

LED 치료기들은 침대에 누워있는 환자를 목적으로 하기 때문에 사용 범위가

매우 제한적이다. 따라서, 개발된 LED 치료기가 사용자의 편리성이 강조된



디자인을 적용하는 것을 차별화 전략으로 삼을 수 있다.

고출력의 피부질환 치료용 LED 치료기 사용자에게 편리성을 제공하기 위

하여 그림 2-16과 같이 arm hinge를 적용한 LED 치료기가 개발되고 있다.

Arm hinge는 토크 방식으로 최적의 무게로 설계되어 적은 힘으로도 쉽게

LED 치료기 모듈의 제어가 가능하다. 또한, 토크의 강도를 조절하여 장기간

사용에 따른 LED 치료기 모듈의 처짐 현상을 극복할 수 있다. 또한 다양한 자

세를 취할 수 있어 사용자의 편리성이 극대화된다.

그림 2-16 | Arm hinge를 적용한 LED 치료기의 예


그림 2-17과 같이 LED 모듈을 4∼5개로 구성하고 자유롭게 움직일 수 있

도록 mock up 형태로 제작하면, 각양각색의 얼굴 형태를 갖고 있는 다양한

사용자의 요구사항에 대처할 수 있다. 또한, 조사되는 환부에 도달하는 광출

력 밀도를 균일하게 유지할 수 있다.

그림 2-17 | Mock up 형태를 적용한 LED 치료기의 예




LED 치료기를 사용하는 사용자의 편의성을 극대화하기 위하여 그림 2-18

과 같은 다양한 구조의 LED 치료기들이 개발되고 있다. 가정에서 손쉽게 사

용이 가능한 handheld형, 유연한 소재를 이용하여 팔, 어깨, 허리, 다리 등에

자유롭게 LED 광을 조사할 수 있는 제품이 출시되고 있다. 모발 재생용 LED

치료기의 경우, 빗 형태 또는 헬멧 형태의 치료기가 개발되고 있다.

그림 2-18 | 사용자의 편리성을 극대화한 다양한 LED 치료기 구조들

피부질환치료용 LED 치료기 제품 개발 동향 (국내외)

피부질환 치료용 LED 치료기와 관련된 제품들은 레이저를 기반으로 하는

피부질환 치료기 개발의 노하우를 가지고 있는 미국, 영국, 독일 등 이른바 선

진국을 중심으로 제품 개발이 활발히 진행 중이며, 관련된 임상 적용 가능 제

품들이 속속히 출시되고 있다.

특이한 점은 기존의 선진국 중심의 LED 치료기 연구개발이 한국을 비롯한

중국, 대만, 인도 등의 아시아 지역으로 확대되고 있다는 점이다. 아래 기술된

내용은 대표적인 피부질환 치료용 LED 치료기 제작 업체의 현황과 제품의 특

징 등을 정리한 것이다. 피부질환 치료용 LED 치료기 외에 임상적인 효과가 보

고된 황달치료용 LED 치료기를 출시하고 있는 업체에 대해서도 정리하였다.

Photo Therapeutics, Ltd (영국)

• Omnilux라는 브랜드 명의 LED 광 치료기를 상용화하였으며, 415, 633,

830㎚ 대역의 3가지 제품군과 휴대용 광 치료기기를 최근 시판 중이다.

•�응용분야는 415㎚ 대역의 blue LED를 이용한 여드름 치료, 633㎚ 대역

을 이용한 피부 노화 억제 및 PDT 응용, 창상치료를 위한 830㎚의 3가지



제품군을 가지고 있으며 단일 파장 조사가 가능한 광원 부를 하나의 본체

에서 교체하면서 사용이 가능하도록 된 것이 특징으로 현재까지 시장점

유율 및 기술적인 측면에서 가장 앞선 기업으로 평가 받고 있다.

•�광조사 출력은 415 ㎚의 경우 40 mW/cm2, 633 ㎚의 경우 105 mW/cm2,

830 ㎚의 경우 55 mW/cm2 출력을 나타내며 PDT용으로 사용되는 633㎚

의 경우에는 80 mW/cm2를 나타내고 있으며 현재까지 LED를 이용한 광

치료기기 제품들의 경우 대부분 이와 비슷한 출력에 머무르고 있다.

그림 2-19 | Photo Therapeutics의 Ominlux 모델

자료 : Photo Therapeutics

Light Bio-Science, LLC(미국)

•�GentleWaves라는 브랜드로 알려진 LED 치료기를 생산 판매하고 있다.

•�2006년 주름 제거와 관련된 LED 치료기 개발로 미국 FDA로부터 승인을

받았다.

•�590 nm 파장 대역의 노란색에 가까운 2000여개의 LED 칩이 어레이 형

으로 실장된 GentleWaves는 모델은 msec 간격의 on-off interval을 통

해 광원을 작동시키는 점이 기존의 LED 치료기와 차별화되는 점이다.

•�발표되는 임상적 결과들을 살펴보면, 90명의 여성 중에 62 %는 피부의

잔주름 개선 효과를, 36 %는 입술 주변의 잔주름 개선 효과를, 26 %는

눈가의 잔주름 개선 효과를 보고하였다.

•�피부재생과 관련된 치료기기를 선보였으며 L'Oreal 등의 대기업과 공동

연구 및 제품 개발을 진행하고 있다.



그림 2-20 | Light Bio-Science사에서 시판 중인 GentleWave LED 치료기

자료 : Light Bio-Science

Amjo Corp. (미국)

•�LED를 이용한 광원을 이용하여 피부재생을 위한 치료기기와 여드름 치

료를 위한 치료기기 두 가지 제품을 개발 판매 중이다.

•�피부재생을 위해서는 630∼660 ㎚ 대역의 LED 광원을 이용하며, 여드름

치료를 위해서는 415 ㎚와 660 ㎚를 동시에 이용하고 있다.

•�다른 회사의 제품들과는 달리 평면형 구조를 채택하고 있으며 전체적으

로 광조사 출력은 떨어지는 반면 탁상형 형태로 장시간 사용이 가능한 형

태이다.

그림 2-21 |Amjo 사에서 판매 중인 Red/Blue Acne Lights 모델

자료 : Amjo

Quantel (독일)

•�Laser를 이용한 다양한 피부질환 치료용 의료기들을 출시하고 있으며,

이를 바탕으로 하는 LED 치료기 LEDA SCR 모델을 출시하고 있다.

•�여드름 치료는 415 ㎚와 585㎚, 피부재생은 635㎚와 585㎚, PDT 응용은



415 ㎚와 635 ㎚, 백반, 건선 및 아토피 치료를 위한 370 ㎚ 등을 사용한다.

•�자외선각화증 (actinic keratosis)과 기저세포암 (basal cell carcinoma)

치료를 위한 PDT 용 635 nm 파장의 LED 광원을 제작 판매하고 있다.

그림 2-22 | Quantel 사에서 판매 중인 LEDA HP/SCR LED 치료기 모델

자료 : Quantel

Schulze & Bohm

•�피부 미용 및 피부질환 치료를 위한 광치료기를 출시하고 있다. Medisun

700 모델은 몸 전체에 UV에 민감한 피부 질환 치료를 위한 기기이다.

UVA 또는 UVB 파장 대역을 선택할 수 있다.

그림 2-23 | Schulze & Bohm 사의 medisun 700 모델

자료 : Schulze & Bohm

Lifotronic Technology Co. (중국)

•�2008년 설립된 Lifotronic 사는 상처치유, 미백, 피부질환 치료용 Photo



theraphy 시스템 및 적외선 광치료 시스템 등을 연구, 생산, 판매하고 있음.

•�630∼670 nm 파장의 빛이 피부에 조사되면 세포내 에너지원인 ATP

(adenosine triphosphate)의 생성이 증가하고 이를 통해 콜라겐과 엘라

스틴이 증가되는 이론을 적용하고 있다.

•�상처 치유용으로 630∼650 nm 파장의 LED 광원을 적용한 LED 치료기

를 Carnation-xx 모델로 판매하고 있으며 유효 치유 깊이는 3∼5 cm에

이른다. 최대 광 밀도는 120 mW/cm2 이다.

•�모발 성장용 LED 치료기로 630∼670 nm 파장의 LED 광원을 적용한

Cartation 22F 모델을 출시하고 있다. 적용되는 기본 원리는 Red Light

Hair Therapy (RLHT) 기술로 비외과적 수술로 모발의 손실, 얇아짐, 두

피 트러블 등을 치유하는 목적으로 판매되고 있다.

그림 2-24 |Lifotronic사에서 판매하고 있는 LED 치료기

자료 : Lifotronic

Sincery International Limited (중국)

•�레이저 문신 제거기, IPL 모발 제거기, 피부 회복용 LED 치료기 등 다양

한 의료기기를 출시하고 있다.

•�PDT용과 피부 회복용 LED 광선요법 치료기 BS-LED2 모델은 Red

light : 630 nm, Blue light : 470 nm의 파장을 사용하고 있다. 광 출력

은 630 nm에서 8000 mcd 이상, 470 nm에서 4000 mcd 이상이다. 전체

출력 밀도는 120 mW/cm2이다.



그림 2-25 | Sincery International Limited 사의 BS-LED2 모델

자료 : Sincery International Limited

Phoenix Medical Systems Pvt. Ltd. (인도)

•�1989년 설립된 피닉스 메디털 시스템은 다양한 의료기기들을 제작 판매

하고 있으며, phototherapy용 LED 의료기도 판매하고 있다.

•�판매되는 LED 의료기의 사양은 파장이 450-460 nm (peak 455 nm)이

고 출력은 광원으로부터 45 cm 떨어진 지점에서 75 µW/cm2이다. UV와

IR radiation은 거의 없다.

그림 2-26 | 피닉스 메디털 시스템에서 판매 중인 LED 치료기

자료 : 피닉스 메디털 시스템

루트로닉 (한국)

•�레이저 의료기기 전문업체인 루트로닉은 LED 광원을 이용해 피부 상처



를 빠르게 아물게 하고 레이저 치료 효과를 극대화하는 “힐라이트 Ⅱ”를

출시하고 있다.

•�이 모델은 특수 고안 렌즈 어레이(Lens Array) 기술, 최적화된 LED 패키

징 및 열 설계, 포토 시퀀싱(Photo sequencing) 기술, 인체공학적 설계

등을 적용해 제품의 성능과 편리성을 획기적으로 향상시켰다.

•�힐라이트 Ⅱ는 최적화된 LED 패키징 및 열설계를 통해 안정화된 광출력

을 확보하고 있다.

•�830㎚와 590㎚의 듀얼 파장을 탑재한 메인 헤드에는 포토 시퀀싱 기술을

적용해 환부에 각 파장이 효율적으로 전달되도록 했고, 1800개의 LED를

장착해 시술하려는 부위에 충분한 광에너지를 조사할 수 있다.

•�830㎚, 590㎚의 메인 헤드 외에 633㎚ 및 415㎚의 헤드를 추가로 제공해

환자의 상태에 맞는 파장을 선택할 수 있게 했으며, 열감지 센서와 거리

센싱 기술을 적용해 과도한 에너지 발산으로 인한 위험을 방지하는 안전

성을 확보했다.

•�이와 더불어, 인체공학적으로 설계된 레이저 조사 기구는 다양한 시술 부

위에 맞게 거리 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있다.

•�2012년 12월 미국 FDA로부터 판매승인을 받았다.

그림 2-27 | 루트로닉의 힐라이트Ⅱ 모델

자료 : 루트로닉

(주)지엘디테크 (한국)

•�단국대학교 의과대학 의학레이저연구센터와 공동개발한 LED 기반 개인



용 적외선 조사기 “웰빙LED”를 출시하고 있다.

•�유연한 소재를 적용함으로써 무릎, 팔, 허리 어깨 등의 통증완화에 사용

된다. LED 파장은 640∼660 nm와 835∼865 nm 이다.

그림 2-28 | 지엘디테크의 웰빙LED 모델

자료 : 지엘디테크

유티아이 (한국)

•�PDT 용으로 고휘도 LED를 적용한 “Bionain” 모델을 출시하고 있다. 사

용되는 파장은 420 nm, 515 nm, 635 nm 등이며, 파장 별 Screen 변경

가능하다.

•�2007년 KFDA 취득하였으며 헤드교체방식으로 사용이 편리하다.

그림 2-29 | 유티아이의 Bionain 모델 사진

자료 : 유티아이



엠아이테크 (한국)

•�PDT에 의한 피부질환 치료를 위한 “Nouvo-R&B” 모델을 출시하고 있다.

•�파장은 410 nm와 630 nm이며, 여드름, 여드름 자국, 넓은 모공, 과다한

피지, 광선각화증, 상처치유와 염증을 가라앉히는 등 여러 피부질환을 동

시에 치료할 수 있다.

그림 2-30 | 엠아이테크의 Nouvo-R&B 모델

자료 : 엠아이테크

메드믹스 (한국)

•�저출력 광선조사기 Smartlux(스마트룩스)를 출시하고 있다.

•�사용되는 LED 광원의 파장은 425 nm, 635 nm, 530 nm, 585 nm, 830 nm

및 635 + 830 nm 복합기 이다. 1∼5 단계의 광출력 밀도 조절이 가능하다.

그림 2-31 | 메드믹스의 스마트룩스 모델

자료 : 엠아이테크



특허 동향

국내 동향

국내 피부 질환 치료용 LED 치료기 기술은 최근 들어 특허출원이 현저한

증가세를 보이고 있다. 2000년대부터 등록특허가 나타나기 시작하고 있으며,

특허출원 및 등록특허 건수가 2012년부터 급격한 증가추세를 나타낸다.

LED 치료기 기술은 향후 분쟁가능성이 높은 핵심특허가 일부 존재하며, 최

근 상용화 기술개발이 활기를 띄고 있는 것으로 보인다. 국내 주요 특허 출원

은 민간(개인)을 중심으로 상당 부분 이루어지고 있다. LED 치료기의 외형에

중점을 둔 디자인 특허 등이 주를 이룬다.

연구소, 기업 그리고 학교의 경우 보다 자세한 시스템 구성요소를 한정하는

특허 출원이 많았다. 국내 주요 특허 출원 기관과 출원 건수는 (주)칼라세부 4

건, 전남대 4건, 전자부품연구원 3건, 단국대 2건 등이다.

피부질환 치료를 위한 LED 치료기 외에 비염, 안과치료 등 새로운 분야를

목표로 한 특허들이 상당 부분 출원되고 있으며, 주름개선, 모발 증식 등의 심

미용 LED 치료기 관련 특허도 상당히 많이 출원되고 있다.

새로운 광원으로써 유기 발광 다이오드 (OLED)를 이용한 광 치료기 특허도

출원되고 있다. 국내에 비하여 미국은 약 5배, 중국은 10배 많은 양의 특허가

출원 및 등록되고 있다.

그림 2-32 | 국내 LED 치료기 관련 특허 출원 및 등록 건수

건 수

년 도



그림 2-33 | 미국 LED 치료기 관련 특허 출원 및 등록 건수

건 수

년 도

그림 2-34 | 중국 LED 치료기 관련 특허 출원 및 등록 건수

건 수

년 도

의료기기 선진국들은 1992년 GHTF(Global Harmonization Task Force,

국제표준 화기구) 구성 등을 통하여 국제적으로 활발하게 움직이고 있고, 제

품개발을 통한 경쟁력 강화로 세계시장을 확대하고 있다.

대부분의 OECD 국가들은 IT·BT·NT 등 신기술간의 융합분야를 미래에

중점 추진해야 할 고부가가치 첨단기술로 인식하여 육성 전략의 수립과 더불

어 본격적인 제품 개발을 추진하고 있다. 각국의 과학기술 우선 지원분야는

국가혁신전략에 의해 집중 지원되고 있는데, 미국의 경우 이미 나노테크놀로

지의 지원을 늘렸으며 유럽은 나노기술, 바이오/생명과학분야와 보건의학 분

야를 필두로 미래 첨단기술력 확보를 위해 노력하고 있다.



LED 치료기 관련 주요 등록 특허는 부록에 정리하였다. 사용된 검색식은

(((medical* remedy therap* care* treat* cure* tissue* disease*) and (led

(light* and emit* and diode))).KEY.) AND @AD>=20000101 이다.

의료기기 허가심사제도 개요 및 현황

정부는 2006년 3월 의료기기 산업발전을 위한 추진전략을 제시하였다.

2015년까지 세계 5위의 의료기기 강국이 된다는 비전하에 의료기기 산업지원

을 위한 인프라 구축을 강화하고 있다. 이와 관련해 ’07년 9월 허가심사업무

의 단축과 신속한 민원 해결을 위해 기존의 안전정책과, 의료기기규격과, 전

자의료기기과에서 진행하던 의료기기 허가심사 업무를 의료기기안전국 산하

의료기기허가심사팀으로 일원화하였다.

정부의 의료기기 산업발전을 위한 강력한 추진 계획 하에 식품의약품안전

청 의료기기 안전국 산하 의료기기허가심사팀에서는 기존의 의료기기 허가·

심사 제도의 비효율성을 개선하고 민원인에 대한 허가·심사의 투명성과 객

관성을 확보하고자 허가·심사제도 개선을 추진하고 있다.

의료기기 허가 심사업무는 다양한 분야의 첨단기술이 집약되어 생산되는 의

료기기의 안전성과 성능을 심사하는 것으로 의용공학, 전기전자공학, 물리학,

화학, 생물학, 재료 공학 등 다양한 분야의 전문심사원을 필요로 하고 있다.

허가심사 시스템 일원화로 기술문서심사와 품목허가의 One-stop 처리로

불필요한 민원처리기간을 단축하고, 품목군별 심사 및 허가 담당자를 배치하

여 심사 및 허가 절차를 간소화 하였다.

그림 2-35 | 식약청 의료기기허가심사팀 업무수행 절차

자료 : 식약청



•�의료기기 허가심사팀의 신설로 의료기기 인·허가 절차의 간소화, 선택

과 집중을 통한 허가관리의 효율성 제고, 기준규격 및 품목분류 체계의

국제표준화, 허가·심사의 투명성·객관성 확보 등을 통해 의료기기 허

가·심사제도의 개선을 위해 노력하고 있다.

• 국가별 제도가 상이하여 수입품목 변경시 요구되었던 정부 발행 제조 판

매증명서를 국가별 제도분석과 수입품목 허가 업무관련 SOP를 개정하여

변경사항에 대한 제조원 공증문서로도 인정하여 허가기간을 단축시켰다.

•�안전성 및 성능에 영향을 미치지 않는 동일제품군의 형명 추가와 포장단

위의 변경에 따라 요구되었던 변경심사 및 변경허가를 의료기기의 허가

등에 관한 규정을 개정하여 면제하고 민원처리기간을 단축시켰다.

•�본청에서 실시하였던 기술문서 심사용, 임상시험용, 연구용, 견본용 및

자가 사용용 의료기기에 대한 확인 업무를 지방청에 위임하고, 사후관리

업무를 지방청으로 일원화하여 관리의 효율성을 높였다.

•�의료기기와 공산품의 구분이 모호하여 관리대상 여부에 대한 논란이 빈

번하던 제품에 대해 ‘의료기기 실무협의회’를 구성하고, ‘의료기기 해당

질의 사례집’을 발간하여 민원 발생을 사전차단하고 신속한 민원처리가

가능토록 하였다.

•�이전에는 의료기기 허가·심사 시스템이 기술문서 심사, 품목허가, GMP

심사로 구분되어 허가·심사에 소요되는 기간과 중복심사 등 비효율적인

프로세스로 진행되었으나, 신고수리 업무를 관할 지방청장에게 위임함으

로써 수리업 업무 지방청 일원화로 행정효율성을 증대시켰다.

•�또한 식약청에 등록된 13개 시험검사기관과 의료기기시험검사기관협의체

를 구성하여, 제품별 시험검사 항목을 통일, 시험검사적체 해소방안 등을

추진 중이다.


세계가 주목하는LED 치료기




세계가 주목하는LED 치료기



2 0 1 3

정 보 분 석

보 고 서


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석048 세계가 주목하는 LED 치료기

시장 현황

인구 고령화와 소득 증대를 통해 건강한 삶의 질을 추구함에 따라 피부진단

및 치료에 대한 수요는 증가하고 있다. 또한 쾌적하고 안락한 시술을 선호하

는 경향이 두드러지고 있다.

전 세계 주요 경제연구기관들이 선정한 미래 핵심기술 중에는 바이오 기술

이 다수 포함되어 있으며, 향후 도래하는 건강 중심사회에 헬스 케어 및 바이

오 산업은 핵심 시장으로 성장할 것으로 예상된다.

특히, 광 의료기기 산업이 지속적인 높은 성장률을 보이면서, 미국, 유럽,

일본 등 선진국에서는 보건 의료 과학기술을 21세기 전략 산업의 하나로 선정

하여 국가적으로 집중적인 연구개발 프로그램을 추진하고 있으며, 관련 시장

의 확대를 기대하고 있다.

현재까지 시장성 있는 광역학기기는 기존 광원으로 임상검증이 완료된 원

적외선 치료기, 광조사기 등이 대부분이며, LED 광원을 이용한 치료기기는

연구개발단계를 이제 벗어나 임상 검증을 밟고 있다. 기존 광학장비를 이용한

레이저 치료기기의 안전성 평가 규격을 바탕으로 새로운 개념의 LED 광원 기

반 치료기의 안전성을 확보해 가고 있으며, 국제 규격 및 의료 규격을 준수하

세계가 주목하는 LED 치료기


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 049세계가 주목하는 LED 치료기

는 LED 광원 개발과 임상적 치료 기전 연구 및 실험을 동시에 진행하고 있다.

Photon Therapeutics Ltd.를 비롯한 외국 회사들이 세계 LED 치료기 시장

에서 각축을 벌이고 있는 지금, 국내 LED 치료기 시장에서는 소수의 영세한

기업이 제품 출시를 시작하고 있으며, 수입제품의 우수한 성능과 품질을 따라

잡기 위해 노력하고 있다.

의료용 LED 치료기의 연구 개발 및 시장 창출은 관련된 전자공학, 기계공

학, 의학, 생리학 등의 융복합 기술 발전에 기여할 것으로 예상되며, 관련 기

간산업 및 시장 확대에도 기여를 할 것으로 기대된다.

시장의 특징

의료기기산업은 의료기술, 의료서비스 향상에 기여하는 제품을 생산·공급

하는 고도의 지식·기술집약형 산업이며, 기계기구, 의료용품 및 치과재료 등

관련제품을 제조·공급하는 기업군의 총칭이다.

최근 과학기술의 발달, 의료수요 증가 등으로 의료기기 산업의 중요성은 크

게 부각되고 있다. 특히 의료기기산업은 기계·전기·전자 등 다른 산업에 비

해 뒤져 있지만 무궁한 발전 가능성을 가진, 부가가치가 높은 유망산업으로

평가받고 있다.

LED 치료기와 같은 광 치료기는 연구개발이 끝난 시점에서 임상실험을 거

쳐 시장에 진입하기까지 3∼7 년 정도의 오랜 시간이 소요되어 초기 투자비용

이 많이 드는 특성을 갖고 있다. LED 광 치료기의 주 수요처는 표 3-1에 나

타난 바와 같이 병원 내 다양한 진료과이다. 하지만, 병원은 보수적인 성격이

강하기 때문에 시장에서 검증되지 않은 제품에 대해서는 구매를 하지 않으며,

미국, 일본, 유럽의 선도업체들이 세계시장을 주도하고 있다.

간간히 보고되고 있는 임상적 효과들은 피부과 및 성형외과 등의 시술 후

보조 치료 장비로써의 유효한 효과를 보고하고 있다. 그러나 현실적으로 LED

치료기의 사용에 대한 추가적인 시술 비용을 받지는 못하고 있다.

그럼에도 불구하고 LED 치료기는 지속적인 시장 창출을 통해 높은 성장률

을 유지하고 있는 신산업이라 할 수 있으며, 국내 기술력을 기반으로 발전가

능성이 매우 큰 기술이다.

LED 치료기 시장은 LED 치료기의 완제품뿐만 아니라, LED 칩 생산, 패키


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석050 세계가 주목하는 LED 치료기

지, 모듈 조립, 관련 생산 장비산업 등 관련 산업의 동향에 많은 영향을 받는

다. 실제로 LED 조명 산업 및 시장이 확대되면서 GaN 기반의 UV LED의 가

격은 하락하였고, 적외선 860 nm 대역의 LED 칩 산업에도 어려움이 가중되

었다. 이러한 영향으로 높은 치료효율을 위한 고출력 적외선 LED 칩 산업은

축소되고 가격 또한 상승하여 결과적으로 LED 치료기의 가격이 상승하는 요

인이 되고 있다. LED 치료기의 병원 진입이 힘들어 짐에 따라 미백기기, 주름

제거기기, 모발촉진기 등의 LED 미용의료기기가 속속 출시되고 있으며, 관련

시장도 함께 동반성장하고 있다. 표 3-2는 LED 기반의 비의료 분야인 심미

성 미용의료기기 분류이다.

표 3-1 | LED 치료기가 활용될 수 있는 병원의 진료과 및 치료질환

진료과 시장 분석

피부과•치료범주 : 아토피, 알러지, 외과 시술, 상처, 유아 흉터 최소화

•일반 : 레이저 후 처치, 필링, 탈모, 두피관리

성형외과 •수술 후 상처 재생, 부종 통증 완화, 멍자국 완화, 흉터 감소, 피부회복 촉진

산부인과

•자연분만, 제왕절개, 수술부위 회복 촉진/기존 IR 쑥 훈증 대체

•질성형, 근종 등 부인과 수술 후

•산후 조리원 : 출산 후 회복 (렌탈 시장 가능함.)

정형외과 •수술 후 통증 완화, 관절염 등 (물리 치료실에서 치료 프로그램에 포함)

한방병원 •통증 완화, 세포 활성화 등 물리 치료에 이용

안과 •안구 건조증, 아폴로 눈병, 알러지 눈병 등 다양한 안질환

항문외과 •항문 질환 및 수술부위의 상처 회복

표 3-2 | LED 기반의 비의료 분야인 심미성 미용의료기기 분류

세분류 해당품목 분류설명

헬스케어

미백기기•피부 토닝레이저 활용

•가시광 대역 LED

주름제거기기 •콜라겐을 통한 피부재생활용

모발촉진기기•660 nm 대역 가시광 활용

•혈류 증가를 통한 모발 촉진

피부 이용 광조사기• 다양한 LED를 이용한 활성작용를 촉진하고 광중합을

동시에 활용

차이미백 광조사기•가시광을 통한 광중합 발생

•미백물질의 활성화

Skin 케어 활성화 조명기•기미제거, 모공 축소

•LED 광원과 같은 저출력 광원을 이용한 LLLT 활용


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 051세계가 주목하는 LED 치료기

심미성 치료의 경우 기존 낮은 효율의 램프 또는 고가의 레이저 광원 대신

저가의 LED 광원을 활용하는 방법으로 대치가 되면서 보다 보편적으로 적용

되고 있다. GaN 기반의 UV LED의 가격은 하락에 편승되어 UV LED 치료기

시장이 성장하고 있다.

Yole Developpement(www.yole.fr)의 UV LED 조사에 따르면 친환경 소

자로 만들어진 저렴하고 작은 크기의 UV LED가 시장의 호응을 얻으면서 기

존 수은 램프를 대체해 나가고 있다.

앞으로도 휴대용 기기를 중심으로 다양한 어플리케이션에 적용될 것으로

예측됨에 따라 2016년에는 현재보다 4배 이상 성장한 1억 달러 이상의 시장을

형성할 것으로 기대되고 있다.

대부분 365∼400 nm의 UV-A/B 파장의 LEDs 제품이 팔려나갔다. UV

LED 시장은 UV-A/B를 필요로 하는 자외선 치료기, 위조 판별기, 의료기계

분야가 90%를 차지하고 있고, UV-C LEDs는 연구개발 및 실험기기 목적으

로 팔리고 있다. UVA LEDs는 늘어나는 자외선 치료기 수요의 덕을 톡톡히

보고 있다.


지속적인 성장세를보이는 LED 치료기 시장




지속적인 성장세를보이는 LED 치료기 시장



2 0 1 3

정 보 분 석

보 고 서


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석054 지속적인 성장세를 보이는 LED 치료기 시장

국내 시장 현황 및 전망

인구 고령화, 웰빙 트렌드 확산, 소득 증가에 따른 생활양식의 변화, 삶의

질 향상 및 IT·BT·NT와 같은 신기술 발달로 인하여 세계 의료기기 시장이

급성장하고 있으며, 각 국가별로 의료기기산업을 국가 전략산업으로 중점 육

성하고 있다. 이 같은 추세에 의료기기 산업을 부가가치가 높은 차세대 핵심

산업으로 중점 육성되고 있으며, 2015년까지 세계 5위권 내 의료기기 선진국

진입을 목표로 의료산업 선진화 종합대책을 범정부적으로 추진하고 있다. 또

한, 의료기기 관리제도 및 기술 규격을 국제화하고 첨단 의료기기를 선정·집

중 지원하여 세계적 품목으로 육성하는 정책을 추진하고 있다.

LED 광원을 기반으로 하는 의료기기 산업 및 시장은 에피/칩/패키지, 모

듈, 애플리케이션으로 구성되는 value chain으로 형성된다. 국내 LED 업체

는 대부분 패키지 중심으로 형성되어 있고 일부 대기업만이 그룹 내 수직계열

화를 통하여 LED Value Chain 전 공정을 영위하고 있다. 에피/칩 부문은 많

은 투자와 기술 장벽으로 인해 소수 업체만이 시장에 진입한 반면 패키지/모

듈 부문은 상대적으로 투자 부담과 기술 장벽이 낮아 다수 업체가 시장 진입

한 상태이다.

지속적인 성장세를 보이는

LED 치료기 시장


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 055지속적인 성장세를 보이는 LED 치료기 시장

LED 광 기반의 의료기기는 휴대폰 모듈, LED BLU, 자동차 헤드라이트,

Display 분야와 비교하여 상당히 크기가 작은 시장을 형성하고 있지만, 지속

적인 성장세는 2018년까지 꾸준히 이어질 것으로 예상된다.

LED 치료기와 밀접한 관계가 있는 국내 의료기기 시장은 생산액 및 수출입

을 기준으로 2010년 의료기기 시장규모는 3조 9,027억원 규모로 2009년 3

조 6,441억원 대비 7.1% 증가하였다. 국내 시장규모는 2005년부터 2010년까

지 연평균 9.0%의 고성장을 보이고 있다. 2010년 국내 총생산(GDP) 성장률

6.2%에 비하여 높은 수치이다.

2010년 우리나라 의료기기 생산액은 2조 9,644억원으로 2009년 2조 7,643

억원 대비 7.2% 성장하였다. 2006∼2010년 연평균 성장률도 11.1%로 생산규

모가 빠르게 성장해 왔음을 알 수 있다.

수출액의 경우 2006∼2010년 동안 연평균 21.1%의 고성장세를 유지하고

있으며, 2010년 1조 6,816억원 수출로 2009년 대비 10.7% 증가하였다. 2010

년 의료기기 수입액은 2009년 대비 9.2%의 증가한 2조 6,199억원이며, 2006

∼2010년 기간 동안의 연평균 성장률은 11.1%로 나타났다.

2010년 의료기기 수출액은 전년대비 10.7% 증가하고, 수입액은 9.2% 증

가하여 무역수지 적자규모는 전년대비 6.6% 증가한 9,383억원으로, 적자폭

은 585억원 증가하였다. 지속적인 의료기기 수입액의 증가로 인해 2010년 우

리나라 의료기기산업의 수입 의존도는 67.1%로 전년대비 1.3%p 증가하였다.

2006년 이후로 수입의존도는 전반적으로 60∼67% 대로 나타났다.

2011년 한국 의료기기 회사별 평균 종업원수 16명, 5개 이하 제품 판매, 연

매출액 17억원 불과하다. 한국 의료기기 기술력 선진국 대비 60∼70% 수준이

다. 시장 출시 성공률 18%이며, 신제품 평균 출시 주기 2∼3년, 한국 10대 의

료기기 회사 R&D 투자 규모는 723억원 규모이다. 취약한 내수 기반으로 중저

가 시장을 향한 제품으로는 한계를 나타내고 있다.

국내 LED 치료기 시장은 시장의 형성이 시작되어 성장하고 있는 단계로 볼

수 있다. 삶의 질 향상에 따른 웰빙 트렌드 확산, 소득 증가에 따른 생활양식

의 변화, 그리고 IT·BT·NT와 같은 신기술 발달로 인하여 피부질환 치료에

대한 관심이 한층 높아지고 있다.

국내 피부질환 치료용 LED 치료기의 시장은 시장의 형성 단계에 있다. 주



로 여드름과 상처치유에 목적을 둔 LED 치료기들이 피부과, 성형외과, 정형

외과, 비뇨기과 등에 판매되고 있다. 평균판매가격은 병원용은 대당 1천만원

정도로 책정되어 있다. 소형의 가정용 LED 치료기는 가격대가 다양하다.

전국의 피부질환 치료 관련 병원수, 병원용 및 가정용 소형 LED 치료기 시

장을 함께 고려할 때, LED 치료기 국내 시장은 2014년 0.8억불의 시장 규모

가 예상되며, 매년 30 % 이상의 시장 성장세가 예상된다.

시장 조사기관의 관점에 따라 시장 예측은 달라질 수 있으나, 국내외 LED

치료기 시장은 Market Research회사인 Medical Insight Inc.에서 발행한

Medical Aesthetic Market에 의하면 LED 치료기의 주 치료 기법인 Pho-

totherapy는 2014년 6억$(6천억 원)에서 2015년 10억$(1조원)로 연평균 14∼

15%대의 지속적인 성장을 예측하고 있다.

그림 4-1 | 피부질환용 LED 치료기 관련 국내외 시장 예측

년 도

자료 : Medical Insight Inc., KISTI 추정

우리나라의 의료기기산업은 세계에서 가장 급속한 고령화로 그 수요가 크

게 증가하고 있으며, 질병 형태가 미국 등 선진국과 유사해지면서 선진국에서

수요가 높은 품목의 비중이 점차 높아지고 있다. 이러한 환경변화 속에서 최

근 우리나라 의료기기산업은 선진국에 비해 빠른 성장을 지속하고 있고, 기술

수준도 점차 향상되고 있다.



그림 4-2 | LED 치료기 관련 국내외 시장 성장률

자료 : Data-monitor, 통계청 & 테크란

국외 시장 현황 및 전망

주요 선진국들은 의사와 환자에 의한 의료기기 혁신의 수용 증가, 기술적으

로 진보된 의료기기의 출시, 연구개발투자의 증가가 향후 의료기기산업의 성

장을 견인하는 핵심요소가 될 것으로 보고 의료기기산업의 발전을 위한 투자

확대, 지속적인 정책. 제도 개선 등 국가적 차원의 산업 활성화 전략을 활발히

추진하고 있다. 선진국의 고령사회 도래, 웰빙에 대한 사회적 분위기 확산, 그

리고 중국, 인도 등 후발 공업국의 급성장에 따른 의료서비스 수요 증가 등으

로 세계 의료기기 시장은 지속적으로 확대될 것으로 전망되고 있다.

Espicom社에서 2011년 6월 발행한 ‘Worldwide Medical Market Fore-

casts to 2016’에 따르면 2011년 세계 의료기기 시장규모는 2,733억 달러로

예상하고 있으며 2016년에는 3,487억 달러에 이를 것으로 전망하고 있다.

2008년까지 높은 성장세를 보인 의료기기 시장은 2008년에 시작된 금융위

기 등 세계적인 경제위기로 인해 2009년에는 마이너스 성장을 한 것으로 나

타났으나 2006년∼2010년 기간 동안 연평균성장률 5.3%로 꾸준히 성장하고

있는 것으로 분석되고 있다. 의료기기산업은 높은 기술력 외에도 생명과의 직

접적인 연관성으로 인해 제품 의 제조와 판매 등 엄격한 제도로 관리되고 있

으며 안전성 및 신뢰도에 대한 규제 강화 등 진입장벽이 높아지고 있다. 이러

한 규제가 보이지 않는 무역장벽 의 역할을 담당하고 있으며, 의료기기산업은

시장 진입에 있어 FTA에 의한 관세철폐보다 영향력이 더 큰 분야이다.



그림 4-3 | 국외 의료기기 시장 추이

400,000

350,000

300,000

250,000

200,000

150,000

100,000

50,000

0

14

12

10

8

6

4

2

0

-2

-4

-62005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

US$ millions

Chart : World Medical Device Market, 2005-2016

% Change(right axis)

자료 : Espicom(2011)

지역별 시장을 살펴보면 2011년 북미, 남미 등 아메리카 지역이 1,224억 달

러 (44.8%)로 가장 큰 시장규모를 형성하고 있다. 독일, 영국, 이탈리아 등 서

유럽 지역이 694억 달러(25.4%), 한국, 중국, 일본 등 아시아/태평양 지역이

606억 달러(22.2%)로 나타난다.

2016년까지 연도별 세계 시장에서 차지하는 비중을 살펴보면 아시아/태평

양 지역의 시장이 크게 증가할 것으로 전망됨. 또한, 향후 중동 및 동유럽의

의료기기 시장이 높은 성장률을 보일 것으로 전망된다.

우리나라의 2011년 시장규모는 세계 11위(48억 달러)로 세계의료기기 시장

에서 1.8%를 차지하고 있는 것으로 나타났다.

그림 4-4 | 국가별 의료기기 시장 규모

Chart : Golbal Medical Equipment Market By Region, 2011(%)

Western Europe

25.4%

Central & Eastern Europe

4.8%

Middle East/Africa

2.8%

Asia/Pacific 22.2%

Americas

44.8%

자료 : Espicom(2011)



건강에 대한 관심이 점점 확대되고 있는 가운데 전 세계 LED를 이용한 의

료기기 시장 규모는 연평균 27.6 %로 성장해 2011년 5,650만 달러에서 2018

년 5억 1,050만 달러에 달할 전망이다.

그림 4-5 | LED 의료기 및 바이오 기기 시장 규모 추이

자료 : 글로벌인포메이션(2012)

글로벌인포메이션은 ElectroniCast Consultants의 보고서를 바탕으로, 유

럽, 중동, 아프리카 지역은 연평균 27 %, 아시아 태평양 지역은 연평균 32 %

로 성장하여 현재 세계 시장의 40 % 이상을 차지하고 있는 북미 및 중남미 지

역을 넘어설 것으로 예상하였다. 또한, 피부치료용 LED 의료기기 세계 시장

규모는 2012년 4천2백만 달러로 추정되며, 매년 36%로 성장해 2016년에는 1

억8천만 달러에 이를 것으로 전망된다.

그림 4-6 | 세계 피부치료용 LED 의료기기 시장 전망

자료 : ElectroniCast consultants



미국 시장조사 전문기관인 IBIS World의 최근 보고서에 따르면 의료 관련

지출이 늘어나고 혁신적인 상품들이 쏟아지면서 의료기기 공급 관련 산업은

2017년까지 매년 평균 4.1%의 성장세를 보이며 시장규모가 1305억 달러에 이

를 것으로 전망하고 있다.

이 보고서는 의사 방문 증가, 65세 이상 고령화 인구 증가, 비만과 당뇨병을

비롯한 전체적인 의료 관련 지출 증가, 미국 의료개혁으로 인한 의료기기 세

금 부과, 개인 의료보험 소지자 증가 등으로 앞으로 의료기기 공급시장이 지

속해서 성장할 것으로 보고 있다. 또한, 인구통계 변화, 의료 개혁과 제품혁신

이 이러한 변화를 이끌 것으로 기대하고 있다.

이러한 의료기기 수요의 증가세를 저해하는 요인으로는 금융위기로 말미암

은 금융권들의 엄격한 신용 조건으로 병원의 의료기기 관련 지출 감소, 정부

예산 부족 등이 지적되나 시장규모는 매년 지속적인 성장세를 보일 것으로 전

망된다.

그림 4-7 | 미국 의료기기 공급 관련 시장규모 변화

자료 : IBIS World(2012)

2012년까지 관련 기업 수는 매년 1.3% 줄어들어 1만6423개 사로 집계됐으

며, 병원의 인수합병으로 인해 평균적인 기업규모는 확대되었다. 또한, 짧은

제품 수명주기와 신기술 개발비용도 합병의 주된 이유이고 이러한 추세는 당

분간 계속될 것으로 보인다. 첨단기술을 접목한 혁신제품을 통해 비용을 낮추

고 효율성을 높인 소비자 중심의 기기를 출시하면서 의료서비스 선택에 다양

성을 제공하고 있다.



중국, 인도, 러시아, 브라질을 비롯한 신흥시장의 경제 회복과 의료기기 수

요 증가로 많은 의료기기 제조 업체들은 신흥시장 공략에 박차를 가하고 있

다. 의료기기 관련 중소기업들은 혁신적인 제품을 생산·판매하지만, 대기업

들의 광범위한 제품군과 마케팅 능력에 밀려 힘든 경쟁을 펼치면서 주로 틈새

시장을 공략하고 있다.

또한, 미국 의료개혁을 통해 더 많은 사람이 의사를 방문, 의료 관련 기기

구매, 간단한 수술절차 등이 가능해져 의료기기산업이 활성화될 것이다. 그러

나 장기적으로는 세금이 증가해 10년간 200억 달러 상당의 비용을 더 지불해

야 한다. 이는 신기술을 상용화하려는 신생기업에 투자하는 투자가들에게 영

향을 미쳐 미국 의료과학부문의 기술개발 혁신을 저해할 가능성이 있다는 우

려가 제기된다.

그림 4-8 | 미국 의료기기 제품과 서비스분야 시장 점유율


의료서비스 분야의 주된 고객은 도·소매 소비자가 전체 수요의 90% 이상

을 차지하고 있으며, 10% 정도가 정부의료기관이다. 의료기기시장에서 가장

큰 수요를 기록하고 있는 곳은 병원으로, 전체 의료기기 수요의 약 32%를 차

지하고 있다.

신흥국가로의 수출에 힘입은 미국 의료기기 수출은 전체 시장의 14.9%를

차지한다. 이는 2007년의 13.6%에서 증가한 것으로 일본, 네덜란드, 캐나다

로의 수출이 전체 시장 이윤의 32.5% 차지한다.



그림 4-9 | 주요 시장 점유율 세분화


전체적인 의료서비스 부분에 대한 수요가 증가하면서 의료기기 공급도 활

성화될 것으로 보인다. 미국 의료기기시장 진출을 위해서 의료기기 관련 기업

들은 시장에 대한 전반적 이해를 통해 유통업자와 소비자에 대한 접근성을 높

여야 한다.

기술연구와 개발을 통해 빠른 시일 내에 새로운 제품을 출시하고 미래의 매

출원을 구축하는 데 힘써야 한다. 그뿐만 아니라 제품 성능에 대한 신뢰도를

확립하며, 규모의 경제를 통해 협상권을 확보하는 노력이 필요하다. 신흥시장

의 경제 회복과 의료기기 수요 증가는 한국 의료기기 수출시장에 청신호가 될

것으로 보이며, 철저한 시장분석을 통해 한국 의료기기업체의 경쟁우위를 찾

는 것이 필요하다. 미국 시장 진출을 위해서는 의료기기 전시회 참가를 통해

제품을 홍보하고, 바이어를 만나 상담해 상호 신뢰를 구축하는 것이 필요하다.

KOTRA & globalwindow.org에 따르면, 중국의 의료기기 시장은 대부분

소규모 업체로 분산돼 있으며 경쟁력 있는 업체는 미미한 상황이다. 중국 의

약산업으로 볼 때 해외에 상장된 업체는 60여 개 이상이지만 의료기기를 취급

하는 업체는 손꼽을 정도이다.

중국에서 기존 의료기기 및 설비 중 15%의 기기와 설비가 지난 20세기 70

년대 전후 생산된 것이며, 60%의 기기와 설비가 지난 20세기 80년대 중반 이

전에 생산된 것이다. 중국의 중, 저급 의료기기 시장 규모가 전체 시장의 75%

를 차지, 세계 평균인 45%보다 매우 높은 상황이다.



소비관념을 보면 중국 중산층의 증가에 따라 생활의 질과 건강에 대한 관심

이 높아지고 있다. 이에 따라 신체지방측정기, 안마기기 등과 같은 건강 의료

기기에 대한 수요도 점차 많아지고 있다.

향후 중국의 의료기기의 기능이 단순한 진단, 치료 및 검사를 넘어 분석, 회

복, 보건, 건강 증진 등 다기능으로 확대될 것으로 예상된다. 현재 중국의 의

료기기 산업이 선진국에 비해 많이 낙후돼 있지만 그 발전속도는 매우 빠른

편이며, 향후 5∼7년 안에 중국은 일본을 넘어 6000억 위안의 시장을 형성해

세계 제2대 의료설비 시장으로 부상할 것으로 예상된다.

2001년부터 중국의 의료기기 판매는 연평균 29%의 속도로 상승하는 추세

이다. 2011년 이래 중국의 의료설비 및 기기 공업 총생산액이 지속 증가세를

보이고 있는데, 구체적으로 살펴보면 1∼11월까지 공업 총생산액이 1,235억

6100만 위안에 달했으며 전년도에 비해 26.76% 증가하였다.

중국 의료기기산업은 향후 5∼10년간 고성장이 예측되며, 그 성장 속도는

20∼30%를 유지할 것으로 예상된다. 그러나 중국 고급 설비 제조업체가 수입

산 제품을 대체할 수 있는지는 미지수이다.

중국 소비자들의 건강의식 제고와 인구 노령화의 가속화로 의료 서비스에

대한 수요가 많아지고 질병 치료용 의료기기에 대한 수요도 크게 증가하는 추

세이다. 2020년까지 중국에서 65세 이상 인구수가 전체 인구의 13.6%를 차지

할 것으로 예상됨. 2050년까지 23.7%까지 상승할 것으로 추산된다.

중국의 수요가 지속 증가 상태이나 관련 상품의 재고량이 비교적 안정적인

상황을 보임. 근래 중국의 의료기기 시장이 활기를 띠며 빠른 속도로 발전하

는 상황이다. 공급과 수요가 원활하며 정부 정책의 지원 아래, 중국의 의료기

기 및 설비 제조업의 재고량이 안정세를 보임. 2011년 4분기 중국의 의료설비

및 기기 제조업의 재고량이 150억4700만 위안으로 17.56% 증가하였다.

다국적 기업이 중국의 거대한 시장잠재력을 파악하고 잇따라 중국 시장에

진출하고 있으며, 일본 기업은 일본 국내 병원수량 감소 및 의료기기시장의

위축으로 일본 LIFELINE, RION 등 의료수출 제조업체가 잇따라 적극적으로

중국 시장에 진출하는 상황이다.

2012년 들어 중국 시장의 한국산 의료기기에 대한 수입이 급증 추세를 보이

며 향후 가속화될 전망이다.



중국 내 KOTRA 무역관의 말에 따르면, 중국내 의료기기는 대부분 관련 기

구가 입찰의 방식으로 구매가 진행된다. 현지 병원과의 직접 연계는 어려우며

중국 내 무역업체를 통해 현지 시장에 진출하는 접근방식이 도움이 될 것으로

판단하고 있다.

중국 시장에 진출하려면 구체적인 중국어 소개자료 등이 필요하며 구체적

인 진출 방안을 세워 장기적으로 접근해야 한다. 현지에 공장을 세우거나 현

지 무역업체와 협력하는 것도 방법 중 하나이다.

정보검색 시스템을 통해 분석한 LED 피부치료기 관련 추이

생활 수준의 향상과 삶의 질을 고려하여 아름답고 건강한 삶을 추구하려

는 욕구가 증진됨에 따라, 피부 미용 및 치료와 관련된 다양한 제품이 출시되

고 있다. 실제로 LED 및 피부치료 관련 검색어로 시스템에 입력하여 분석해

본 결과, 그림 4-10과 같이 관련 신문기사가 매우 증가하고 있음을 알 수 있

었다. 그림 4-10은 KISTI가 보유하고 있는 신사업 아이템 발굴지원 도구인

NEWS(New, Emerging, Well-extracted Item Suggestion) 시스템을 이용

하여 빈도분석을 한 결과이다. 2012년 8월부터 급격한 증가세를 보이고 있으

며, 2013년 8월에 정점에 달하고 있는 것을 볼 수 있다.

그림 4-10 | LED 피부치료 관련 신문기사의 증가세

월(month)

발행

건수

합계

Nov 2011 Feb 2012

200.0%

-20.0%

-58.3%120.06%

-90.9%900.0%

-10.0%

-44.4% 80.0%

-22.2%

-85.7%500.0%

350.0%

-63.0%150.0%

-28.0%

-29.6%

-20.5%

-19.4%

50.0%

15.8%

9.1%

16.7%

39.3%

May 2012 Aug 2012

40

30

20

10

0Nov 2012 Feb 2013 May 2013 Aug 2013



이와 같은 빈도의 증가세는 구글 트렌드의 시간 흐름에 따른 관심도 변화에

서도 살펴볼 수 있다. 그림 4-11는 구글 트렌드에서 LED 피부치료로 검색한

결과를 나타낸 것으로, 2005년부터 2013년에 이르기까지 꾸준한 증가세를 보

이고 있음을 알 수 있다.

그림 4-11 | LED 피부치료 관련 검색 빈도의 증가세

2005 2007 2009 2011 2013

G

F

ED

CB

A

또한, 그림 4-12에서 볼 수 있는 바와 같이 가장 많은 관심을 보인 국가로

는 독일, 체코, 슬로바키아 등 유럽 쪽으로 나타났으며, 이어서 대만, 인도 등

아시아권에 집중되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 향후 해외 시장 진출 시 유

럽 시장과 아시아 시장을 최우선 타겟으로 설정하여 공략하는 것이 보다 효과

적일 것으로 판단된다.

그림 4-12 | 국가별 검색 빈도

독일

지역 | 도시

100

체코 91

대만 89

슬로바키아 80

네덜란드 78

인도 77

이탈리아 75


피부질환치료용LED 시장 진입 전략




피부질환치료용LED 시장 진입 전략



2 0 1 3

정 보 분 석

보 고 서


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석068 피부질환치료용 LED 시장 진입 전략

소득 증대에 따른 건강한 삶의 질을 추구 요구의 향상에 피부와 관련된 질

환의 치료에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 또한 환경 변화에 따른 피부

질환을 예방하거나 치료하고자 하는 수요도 지속적으로 증가하고 있다.

피부질환 치료의 새로운 지평을 열고 있는 광치료(phototherapy)기술에서,

LED 광원은 다양한 파장의 빛을 원하는 세기로 조절할 수 있는 신 광원으로

각광을 받고 있으며, LED를 이용한 피부질환 치료기 시장 역시 급속한 성장

세에 있다.

피부질환 치료용 LED 치료기의 최대 단점인 임상적 효과 검증은 현재 꾸준

한 연구가 진행 중에 있다. LED 치료기 제조 업체와 대학병원 및 정부출연연

구소로 구성된 연구진은 임상실험과 동물실험의 병행을 통해 LED 치료기의

임상적 효과를 뒷받침하는 연구결과들을 속속 발표하고 있다.

최근 국내 한 대학병원에서 발표한 대상포진 환자 28명의 LED 광치료기 동

시 치료 결과와 동물 실험 결과는 LED 빛이 콜라겐 생성을 촉진하고 세포의

에너지원인 미토콘드리아를 활성화시켜 피부 재생을 도와주는 임상적 근거를

한 층 더 뒷받침해 주고 있다.

피부질환 치료용 LED 치료기의 꾸준한 시장 성장세 유지를 위해서는 임상

피부질환치료용

LED 시장 진입 전략


@ 피부질환치료용 LED 기술동향 및 시장기회 분석 069피부질환치료용 LED 시장 진입 전략

적 효과의 검증과 더불어, 의료기기로써의 식약청 품목허가 절차 및 전기기기

로써의 관련 정부기관의 인증 절차를 획득하는 것이 필요하다. 또한, LED 피

부질환 치료기의 의료보험 혜택 적용을 통한 국내 병원의 구매 촉진을 유도하

는 과정도 필요하다.

LED 피부질환 치료기의 실질적 사용처인 피부과, 성형외과 외에 가정의학

과, 산부인과, 재활의학과, 외과, 내과 및 대형병원 (종합병원, 대학병원 및 국

공립 병원) 등의 관련 기관의 판매 확대를 위한 임상 모델의 연구 및 관련 제

품의 디자인 개선도 필요하다.

피부질환 치료용 LED 치료기의 부가가치를 높이기 위해서는 IT 기술을 융

합한 신개념의 IT LED 광치료기 기술을 도입할 필요가 있다. 다양한 피부질

환의 정보가 입력된 IT LED 광치료기는 피부질환의 치료뿐만 아니라, 다양한

피부질환의 정밀한 진단 및 치료 후 예후 관리 기능을 갖는 복합 의료기기로

발전할 수 있으며, 관련된 피부질환 치료의 신 시장을 개척할 수 있을 것으로

판단된다.

한편으로, 고가의 병원용 LED 피부질환 치료기 외에 저가의 보급형 LED

치료기를 개발하여 낮은 광 출력과 장기적 치료가 요구되는 기미, 미백을 위

한 미백용 LED 치료기 시장을 개척하는 것도 필요하다.

최근 LED 조명 산업의 발전으로 UV LED 관련 시장의 급속한 성장세에 있

다. 피부질환 치료와 관련된 UV LED는 아토피, 대상포진, 염증 등에 효과가

알려져 있으므로 이와 관련된 LED 치료기의 개발과 신시장 개척도 주목할 만

하다.

피부질환 치료용 LED 치료기는 국내 LED 산업과 동반 성장이 가능한 의료

산업이며, 신 시장 개척을 위한 국내 의료기기 업체들의 활로 개척에 새로운

지평을 여는 신개념 의료기로서의 역할을 할 것으로 기대된다.



첨부 : LED 치료 관련 핵심 특허

발명의 명칭 모기 타액 분해를 위한 적외선 치료기구

특허권자 한국광기술원

등록번호 1226717 등록일 2013.01.28

발명의 요지

모기 타액 분해를 위한 적외선 치료기구는 중공 형태로

성형되어 환부에 부착하는 컵; 상기 컵의 상부에 형성

되고, 탄성재질로 성형되는 펌핑구; 상기 펌핑구와 컵

사이에 위치하고, 흡입구를 구비하여 펌핑구와 컵을 분

할하는 베이스; 상기 베이스 하부에 형성된 LED; 상기

LED에 전원을 인가하는 스위치;를 포함하여 구성된

것을 특징

대표도면



발명의 명칭 근적외선을 이용한 헬스 케어 복대

특허권자 케이디지전자 주식회사

등록번호 1210952 등록일 2012.12.11

발명의 요지

근적외선을 발광하는 LED 모듈의 탈부착이 자유롭고,

LED 모듈을 장시간 사용하여도 특성이 쉽게 저하되지

않고, 서로 다른 주파수를 갖는 LED 스트링이 각각 독

립적으로 점멸되므로 증상별 선택 제어가 가능하며, 사

용 편리성이 뛰어난 근적외선을 이용한 헬스 케어 복대

에 관한 것

대표도면



발명의 명칭 치료용 ＬＥＤ 광 조사기

특허권자 전자부품연구원

등록번호 1183879 등록일 2012.09.12

발명의 요지

바디부와, 상기 바디부에 결합하고, 접철되도록 형성

되는 지지판과, 상기 지지판에 형성되어 외부로 빛을

조사하는 LED 광모듈을 포함하고, 상기 LED 광모듈

은, 외부로 노출되는 LED 소자와, 상기 LED 소자로부

터 소정간격 이격되어 배치되며, 상기 LED 소자와 전

기적으로 연결되어 전원을 공급하고, 상기 LED 소자

에서 발생하는 열이 통과하도록 방출홀이 형성되는 회

로기판을 구비

대표도면



발명의 명칭 휴대용 삼파장 ＬＥＤ 복합치료기

특허권자 전자부품연구원

등록번호 1145713 등록일 2012.05.07

발명의 요지

전원을 공급하는 전원부와, 사용자로부터 선택신호를

입력받는 입력부와, 전원부로부터 전원을 공급받아 빛

을 방출하는 LED부, LED부를 제어하여 입력부로부터

선택된 파장 선택신호에 따라 파란색 광, 빨간색 광 또

는 근적외선을 방출하고, 입력부로부터 선택된 출력모

드 선택신호에 따라 선택된 파장의 빛을 출력하는 제어

부를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따르면, LED칩을

통해 방출되는 파란색 광, 빨간색 광 및 근적외선을 통

해 피부를 살균, 진정, 재생할 수 있으며 휴대가 간편

하고 반영구적으로 사용할 수 있는 휴대용 삼파장 LED

복합치료기를 제공

대표도면



발명의 명칭광도파로가 연결된 다수의 레이저 다이오드, 발광다이

오드 또는 이들의 결합을 이용한 모발 관리 광원

특허권자 단국대학교 산학협력단

등록번호 1092121 등록일 2011.12.02

발명의 요지

레이저 다이오드나 발광다이오드 또는 이들을 복합하

여 발모, 육모, 탈모방지를 주목적으로 빛을 조사하되,

이들 빛이 두피에 직접 도달할 수 있도록 광도파로가

연결된 다수의 레이저 다이오드, 발광다이오드 또는 이

들의 결합을 이용한 모발 관리 광원을 개시한다.

본 발명은 말단이 두피에 직접 접촉되는 빗살 자체를

적절한 형태의 광도파로로 대체하고, 광도파로 상단에

레이저 다이오드나 발광다이오드 또는 이들을 복합하

여서 된 광원을 설치하여 줌으로써 빗질 과정에서 광선

이 머리카락의 많고 적음에 관계없이 두피에 그대로 직

접 전달되어 최대의 치료효과를 얻을 수 있도록 함

대표도면



발명의 명칭 다파장 출력 의료용 ＬＥＤ 광치료기기

특허권자 주식회사 루트로닉

등록번호 839022 등록일 2008.06.11

발명의 요지

치료 대상 및 목적 등 사용 환경에 따라서 파장별로 출

력을 조절을 할 수 있도록 하며 복수의 파장을 동시에

출력하거나 선택적으로 출력하도록 하여 출력광을 혼

합할 수 있도록 함으로써 기존의 단파장 장비로는 기대

할 수 없는 새로운 치료 효과를 구현할 수 있도록 하기

에 적당하도록 한 다파장 출력 의료용 LED 광치료기기

대표도면



발명의 명칭 LED illuminant module for medical luminaires

특허권자 Amtai Medical Equipment, Inc

등록번호 8267553 등록일 2012.09.18

발명의 요지

의학 루미네어를 위한 LED 발광물 모듈은 방열, LED

다이 패키지, 빔분할기와 리플렉터를 할 수 있는 회로

기판을 포함한다. 차례로 LED 다이 패키지는 회로 기

판에 첨부되고, 빔분할기에 의해 커버링되며, 그것은

에 의해 프레스하고, 리플렉터로 따라서 배치했다.

대표도면



발명의 명칭PDT apparatus with high output LED for therapy and aiming

특허권자 Light Sciences Oncology, Inc.(US)

등록번호 7892268 등록일 2011.02.22

발명의 요지

포토센시티저를 여기시키기 위한 눈에 대한 방향 설정

광을 위한 장치는 LED로부터 광을 수신하고, 그것이

거의 시준하도록 광을 결집시키는 높은 출력 또는 수퍼

브라이트 LED와 optic을 포함한다. LED는 양쪽 치료

를 위해 그리고 진단 또는 에이밍을 위해 사용되는 단

일 광원이다.

대표도면



발명의 명칭 Light emitting apparatus for medical applications

특허권자 BWT Property, Inc.

등록번호 7355155 등록일 2008.04.08

발명의 요지

발광 장치는 광 역학 치료 (PDT), 포토바이오스티물레

이션 (광생체 조절), 광소독과 광경화를 포함하여 의료

적용을 위해 기술된다. 발광 장치는 다수의 반도체 발

광 요소와 고강도 라이트 빔을 생산하기 위한 적절하게

는 발광 다이오드 (LEDs)와 광원에서부터 치료 위치까

지 라이트 빔을 전달시키기 위한 액체 광유도관을 포함

한다.

대표도면



발명의 명칭 Therapeutic light source and method

특허권자 Photo Therapeutics Ltd

등록번호 6645230 등록일 2003.11.11

발명의 요지

광다이나믹 요법 (PDT)를 위한, 치료 광원은 LED의

(Lx,y)의 풍랭식 어레이를 포함하고, 공기가 어레이의

부근에 발산된다. 어레이는 침습 요법에 적합한 핸드

소편의 말단부에 탑재될 수 있다.

대표도면



발명의 명칭 SKIN TREATMENT PHOTOTHERAPY METHOD

특허권자 LUMIPORT, LLC

등록번호 2008-0065056 출원일 (2008.03.13)

발명의 요지

광선 요법 장치는 다양한 피부 상태의 처리에서 사용될

수 있다. 광선 요법 장치는 피부 처리를 위한 광의 다

중 파장을 방출하기 위한 다중 컬러 LEDs를 포함할 수

있다. 게다가, 광선 요법 장치는 사용자로부터 처리될

피부 상태의 표시를 수신하는 제어 시스템을 포함할 수

있고 응답에서 광선 요법 장치는 피부 상태의 처리에게

상응하는 파장과 휘도 레벨과 시간 간격을 제공한다.

광선 요법 장치는 클램 셀 구조, 펜 형상, 안면 마스크

또는 탁상 등 디자인을 포함할 수 있다.

대표도면



발명의 명칭LED BASED PHOTOTHERAPY DEVICE FOR PHOTO-REJUVENATION OF CELLS

특허권자 STEVE MARCHESE(US)

등록번호 2009-0088824 출원일 2009.04.02

발명의 요지

핸드헬드형 휴대용 장치에 위치된 다중 광-방출 다이

오드 (LEDs)를 포함한 광 요법 장치의 개선은 기술된

다. 거기서 하우징과 LED가 임의의 중간 소재 없이 스

킨과의 직접 접촉 또는 사용자의 조직을 가지기 위해

형성되고, 셀의 photodynamic 자극을 위한 조직의 표

면과 하지층에 점등시킨다. 장치의 2 반복은 케이스 또

는 좌창 또는 Rosacea에서 살균 효과를 가진다고 알려

져 있는 광을 이용한다. 장치는 주입 성형 플라스틱 하

우징으로부터 제조된다. 하우징은 스킨 또는 티슈 표면

위에서 짝수인 점등을 제공하기 위해 배치에서 회로 기

판 위의 36-72 LED의 배치를 포함한다.

대표도면



발명의 명칭 ILLUMINATOR FOR PHOTODYNAMIC THERAPY

특허권자 DUSA Pharmaceuticals, Inc.

등록번호 2010-0191172 출원일 2010.07.29

발명의 요지

등고면에 따르고 거의 균일 강도 가시 광선을 가진 등

고면을 비춘 일반적으로 다수의 광원을 포함하는 일루

미네이터를 사용한 광다이나믹 요법 또는 광 역동 진단

을 위한 장치와 방법. 광원은 전자식 안정기에 의해 가

동되는 일반적으로 u-형태의 형광관을 포함할 수 있

다. 밸러스트 전압의 조정은 튜브의 출력 전력을 제어

한다.

대표도면



발명의 명칭System for controlled spatially-selective epidermal pigmentation phototherapy with UVA LEDs

특허권자 Greg Spooner

출원번호 2006-0089687 출원일 2006.04.27

발명의 요지

발명은 빛에너지를 가진 환자의 노출 조직을 처리하기

위한 시스템과 방법을 포함한다. 다수의 발광 장치는

빛 처리를 조직에 응용하기 위해, 광학적으로 환자의

조직과 연결된다. 드라이버 회로와 컨트롤러는 처리되

는 조직의 다른 부지역에 빛 처리의 다른 강도를 출력

하기 위한 발광 장치를 구동시키기 위해 작동한다.

대표도면


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