*Corresponding author: Haeng-Eun Kim Tel : +82-2-920-2792 E-mail : I. 서 론
최신 기술의 발달과 현대인의 라이프스타일이 급격히 결합되면서, 뷰티산업 전반에서 전통적인 산업 구조가 재편되고, 소비자 맞춤형 경험을 제공하는 디지털 혁신이 빠르게 진행되고 있다. 특히 뷰티산업 분야에서는 인공지능(AI) 기술과의 융합을 통해 새로운 혁신이 이루어지고 있으며, 이러한 변화는 AI뷰티테크(AI Beauty-Tech)라는 새로운 산업 영역을 창출하고 있다. 뷰티테크 산업이 급속도로 성장하면서 AI 기술을 활용한 특허 출원이 증가하는 추세를 보이고 있으며(Kim, 2022), 이는 해당 산업의 기술적 발전과 경쟁력 강화를 반영하고 있다.
AI 기술의 활용이 증가함에 따라, 산업 경쟁력 확보를 위해 기업 간 기술적 우위를 평가하는 것이 핵심 과제로 떠오르고 있다. 특히 특허 정보는 기술의 혁신성과 시장성을 평가할 수 있는 중요한 지표로 활용되고 있으며, 뷰티테크 기술의 특허 동향 분석을 통해 산업의 발전 방향을 예측하고 전략적 대응 방안을 수립할 필요성이 제기되고 있다(Gwak & Lee, 2019).
통계청(2024)의 자료에 의하면, 10월 기준 등록된 건수는 30,729건 중에서 특허는 12,291건으로 집계되었다. 1-10월 누적건수는 103,961건으로 조사되었으며 상표에 이어 특허는 2위를 차지하였다. 특허가 큰 비중을 차지하는 가운데, AI 뷰티 테크 특허에 관한 선행연구는 뷰티-IT 융합산업의 기술분야별 특허출원 현황을 연구한 Mun & Kim(2015)과 지식재산권 기반 국내 뷰티산업 발전 방안을 연구한 Yu(2024), 연도별로 미용 분야의 4차 산업혁명 핵심기술 연구동향을 분석한 Kim & Kim과 Kim(2024), 남성을 위한 스킨케어 AI 뷰티 디바이스 특허와 연구동향을 분석한 Lee(2021)의 연구 외에는 많지 않은 실정이다.
본 연구는 AI 뷰티테크 기술적 특성과 특허 동향을 체계적으로 분석함으로써, K-뷰티 산업의 혁신 방향과 경쟁력 강화 전략을 제시하고자 한다. 특히 AI 기술을 기반으로 한 소비자 맞춤형 서비스가 뷰티 산업의 중요한 혁신 동력임을 강조하였으며, 이를 통해 기업들이 디지털 혁신 로드맵 구축을 위한 기반 자료를 제공하였다. 이를 통해 기업들이 다양한 유형의 뷰티 분야에서 AI와 같은 최신기술과 융합함으로서 블루오션을 발견하고 기술적 우위를 확보하는 한편 디지털 혁신 추진을 위한 기초 자료로 쓰이기를 바라며, 본 연구가 기업에서 AI 기술의 활용을 확대하고 저개발된 분야에서의 다양한 제품 유형에 적용됨으로써 K-뷰티 산업의 지속 가능한 성장에 기여하기를 기대한다.
II. 이론적 배경
1. 화장품 유형
화장품은 사용 부위, 사용 목적 또는 제품의 구성 성분 및 형상 등에 의해 다양하게 분류되며(Kim et al., 2004), 사용 목적에 따라 총 13가지 유형으로 나뉜다. 약사법에서 화장품 관련 규정이 분리되면서 화장품법이 제정되었고(MFDS, 1999), 여드름과 튼살 관리를 위한 2종의 화장품이 신설되고 염모제, 탈염·탈색제, 제모제, 탈모 방지제, 아토피성 피부 개선제 등 5종의 의약외품이 기능성 화장품으로 전환되면서 현재 기능성 화장품의 범위는 총 13종의 유형으로 정립되었다(MFDS, 2016). 본 연구에서는 AI 뷰티테크 특허의 동향을 분석하여 소비자의 사용 목적에 맞는 화장품 유형별로 구분하고자 한다.
2. AI 뷰티테크
뷰티테크(Beauty Tech)는 뷰티(Beauty)와 기술(Technology)이 결합된 용어로 뷰티와 첨단기술의 융합을 의미한다. 즉, 인공지능(AI), 빅데이터 등의 과학기술을 뷰티산업과 융합하는 새로운 기술 트렌드로서 개인화된 쇼핑 경험을 촉진하는 데 중요한 역할을 하고 있다(KHIDI, 2021). 2019년 12월부터 시작된 COVID-19로 인해 홈 뷰티(Home Beauty)를 추구하는 사람들이 증가함에 따라 최근 뷰티테크 관련 산업도 함께 성장해 왔다(Kim, 2022). 주기적인 피부과 및 미용 시설 방문이 어려워지면서, 가성비와 편리성을 겸비한 홈케어 뷰티 디바이스 시장이 주목을 받으며 새로운 미용 문화로 자리 잡게 되었다(Oh, 2023). 생성형 AI는 이용자의 특정 요구에 따라 결과를 생성해 내는 AI 기술로써, 기존 데이터를 단순히 예측·분류하는 것을 넘어, 사용자의 요구에 따라 새로운 콘텐츠를 능동적으로 생성하는 진화된 AI 기술을 의미한다(Cho, 2023). 특히, 2022년도 하반기부터 생성형 AI가 사용자 프로필, 제품 특징, 리뷰, 트렌드 데이터 등과 같은 복합적 정보를 이해하고 분석하는데 활용되고 있다(Lee, 2024). AI 뷰티테크를 통해 소비자들의 피부 데이터를 분석해 주름, 잡티, 트러블 등 개인의 피부 건강 상태를 파악하고 필요한 스킨케어를 추천하며, 네일의 경우 3D 프린터를 활용한 디자인 개발 연구를 중심으로 이뤄지는 것을 확인할 수 있다(Lee & Jung, 2023). 2022년 아모레퍼시픽은 뷰티테크를 접목한 1:1 맞춤형 화장품 브랜드 ‘커스텀미(customme)’를 출시하였다. 커스텀미는 모바일을 통해 피부 분석 서비스를 제공하고 그에 따른 진단으로 소비자 개개인에게 최적화된 맞춤형 화장품을 제조한다. 그 외에도 로레알(LORAL)의 ‘메이크업 지니어스’, 비쉬(Vichy)에서 개발한 ‘스킨 컨설트 AI’, 라로슈포제(La Roche Posay)에서 출시한 ‘마이 스킨 트랙 UV’, 뉴트로지나의 ‘스킨 360’, 시세이도의 ‘옵튠’, LG생활건강의 ‘네이처 컬렉션’ 등 이미 국내외 브랜드 기업들이 뷰티테크를 접목한 맞춤형 화장품 브랜드를 출시하고 있다. 선행연구를 종합하여 본 연구에서는 ‘AI 뷰티테크’를 AI 기반 뷰티 디바이스와 서비스 기술을 통합시킨 분야로 정의하고자 한다.
3. 특허 동향분석
뷰티산업에서 특허 데이터는 최신 기술 동향과 성과를 평가하는 데 중요한 지표이다. R&D 과정에서 창출되는 기업의 핵심 지식재산으로, 이러한 특허는 기업의 재무적 성과와 밀접하게 연결된다. 이외에 특허 정보는 미래 기술의 변화를 예측하는데 유용하며 이를 통해 분석 대상 기술을 모니터링하고, 기술 개발 전략을 수립하는 데 중요한 자료로 활용할 수 있다. 뷰티-IT 융합기술 관련 특허는 총 1,053건으로 그중에서 피부진단ㆍ측정에 관한 특허 기술이 554건(52.6%)으로 가장 높았으며, 그 다음이 메이크업, 헤어, 네일아트 분야 등의 순으로 나타났다(Mun & Kim, 2015). 뷰티테크 분야에 관한 특허 연구로 Yu(2024)는 국내·외 뷰티산업 지식재산권 기반 동향 분석을 통해 피부 미용기기, 헤어 기기, 화장품으로 3가지 유형을 구분하여 뷰티산업 발전 방안을 제안하였다. 뷰티테크 기술의 특허 정보 분석에 관한 연구로 Kim(2022)은 피부 케어 관련 기술 특허 동향을 분석하였다.
AI 분야에서 Choe & Jo(2022)는 국내 AI 특허 기술 분야의 경쟁력과 정책적 시사점을 제시하였고, Gwak & Lee(2024)는 앞서 언급한 연구를 구체화하여 특허지표를 산출하였다. 생성형 AI 기반 챗봇 기술 중심 특허 기술 동향을 분석한 사례도 있었다(Kim, 2024).
본 연구는 AI 뷰티테크 기술적 특성과 특허 동향을 체계적으로 분석함으로써, K-뷰티 산업의 혁신 방향과 경쟁력 강화 전략을 제시하고자 한다.
III. 내용 및 방법
1. 분석대상 검색 DB 및 검색범위
(1) Analysis target
| Right | Data Classification | Nation | Search DB | Analysis section | Search Range |
|---|---|---|---|---|---|
| Patent | Disclosure/Registration | Korea | Kipris (www.kipris.or.kr) | 2024.11.3. ~ 2024.11.16 | Patent disclosure and Full documentation of registration |
| Keywert (www.keywert.com) |
2. 특허 동향 조사 분석 방법
본 연구는 AI 기술이 적용된 뷰티 분야의 특허 동향을 화장품 산업별로 분석하고 특허 현황을 조사하였다. 특허 검색에는 키프리스와 키워트 데이터베이스를 활용하였고, 검색된 특허 중 공개 및 등록된 특허만을 분석 대상으로 선정하였다. 키프리스(KIPRIS)는 특허청이 운영하는 공식 데이터베이스이며, 키워트(Keywert)는 AI가 접목된 특허 검색용 데이터베이스이다. 본 연구에서는 두 데이터베이스의 장단점을 상호 보완하여 더욱 정확한 특허 분석을 수행할 수 있었다. 또한, 두 데이터베이스의 검색 결과를 교차 검증함으로써 중복 특허를 제거하고 누락된 특허를 추가하는 과정을 거쳐 데이터의 신뢰성을 높였다. 특허 검색 및 데이터 수집은 2024년 11월 3일부터 16일까지 14일간 진행되었으며, 국내 특허를 대상으로 하였다. 검색은 AI와 13가지 화장품 유형을 키워드로 사용해 검색 후 동물 및 무생물 등 인체 대상이 아닌 기술을 배제하는 노이즈 제거 과정을 수행하였다. 이를 통해 최종적으로 449건의 특허를 분석 자료로 선정하였다. 수집된 데이터는 13개 화장품 유형별 특허 출원 현황 및 화장품 유형별 특허 점유율을 중심으로 분석하였다. 또한, AI 뷰티테크 분야에서의 기술 집중도를 평가하고, 미개척 기술 영역을 도출하여 심층 분석을 수행하였다.
IV. 결과 및 고찰
1. 분석대상 기술 및 검색식 도출
(1) 특허 검색식 및 검색 결과
Table 1에서는 2024년 11월 3일부터 2024년 11월 16일까지 키워트와 키프리스에서 검색 시 사용된 검색식을 유형별로 구분하여 정리하였다. 검색 과정에서 노이즈가 다수 발생 함에 따라, 눈 화장용 제품류, 색조 화장용 제품류, 기초화장용 제품류는 동일한 검색식을 사용하였으며, 두발 염색용 제품류와 두발용 제품류는 하나로 묶어 그루핑하였다. 이후 각 화장품 유형별로 AI 뷰티테크가 적용된 사례만 선별하여 최종적으로 선택하였다.
최종 특허 검색식 및 검색 결과는 Table 1과 같다.
유형별 특허 건수를 살펴보면, 색조 화장용 제품류가 139건으로 가장 많았고, 기초화장용 제품류 85건, 눈 화장용 제품류 65건, 인체 세정용 제품류 42건, 목욕용 제품류 30건, 두발 염색용 제품류와 두발용 제품류가 각각 28건, 체모 제거용 제품류가 16건, 손발톱용 제품류 12건, 체취 방지용 제품류가 1건으로 나타났다. 영·유아용 제품류와 방향용 제품류는 관련 특허가 검색되지 않았다.
AI 기술이 접목된 뷰티테크의 특허 분포를 화장품 유형별로 <Table 2>에서 상세히 살펴보면, 총 449건에서 색조 화장용 제품류가 139건으로 전체의 31%를 차지하여 가장 많은 특허를 보유하고 있으며, 이는 주로 가상 메이크업 또는 메이크업의 개인별 맞춤 추천 관련 기술이었다. 이는 메이크업 제품의 방대한 종류들과 색조의 변화에 따른 시각적 효과가 제품 구매 결정에 중요한 요소가 되기 때문에(Ban, 2022), 초개인화된 맞춤형 AI 기술을 적용하여 가상의 결과 확인으로 연결할 수 있는 색조 화장용 제품류를 가장 많이 특허 출원하는 것으로 사료된다. 그 다음으로는 기초화장용 제품류가 85건으로 19%의 비중을 차지하며, 사용자가 소지한 스마트폰의 카메라를 이용하여 AI 피부 진단을 받고 맞춤형 화장품을 추천받을 수 있는 기술이 주를 이루었다. 이러한 결과는 통계청(2023) 자료에 의하면, 화장품 유형별 생산 실적에서 기초화장용 제품류가 7조 9,455억 원, 색조 화장용 제품류는 2조 1328억 원으로 조사되어 기초화장품 시장이 이미 생산 실적 1위이기 때문에 색조 화장품이 이에 대한 차별화 전략으로 AI 기술과 접목하여 특허 건수가 가장 많고, 기초화장품은 그 다음인 것으로 사료된다.
눈 화장용 제품류는 65건으로 15%의 비율로 특허를 보유하고 있으며 AI 기반 속눈썹 연장과 메이크업 시뮬레이션 기술이 있었다. 눈화장용 제품류와 색조 화장용 제품류는 모두 메이크업과 관련된 기술로, 합산하면 46%의 점유율을 차지하여 메이크업 관련된 서비스와 AI 뷰티테크가 활발하게 융합되어 발달하는 것으로 판단된다. 인체 세정용 제품류는 42건으로 전체의 9%를 목욕용 제품류는 30건으로 7%를 차지하였다.
두발 염색용 제품류와 두발용 제품류는 각각 28건으로 각각 6%의 특허를 보유하고 있으며, AI 시스템으로 가상 헤어 스타일링을 보여주거나 탈모 예측 및 개인 맞춤형 두피 케어를 위한 방법 및 장치 기술이 포함되었다. 체모 제거용 제품류 16건의 특허가 출원되어 4%의 비율을 차지하였다. Jung(2022)의 연구에서 남성은 체모 제거를 위해 레이저 제모를 가장 많이 하고 있다는 것으로 조사되었는데, 이는 과거에 비해 피부과에서 남성 제모 레이저 시술에 대한 수요가 늘어나고 있어 이 분야에 대한 AI 뷰티테크 경쟁력이 상대적으로 적기 때문인 것으로 사료된다. 손발톱용 제품류는 12건으로 3%의 비중으로 손발톱용 젤 네일을 제거하는 기술 및 손발톱용 젤 네일 시술을 위한 네일아트 디자인 시뮬레이션 기술이 대표적이었다. 체취 방지용 제품류는 1건 만의 특허가 출원되어 1% 미만이었다. 영·유아용 제품류와 방향용 제품류는 본 연구에서 사용된 키프리스와 키워트 데이터베이스에서는 관련 특허가 없어 영·유아용 제품류는 사용자가 만 3세 이하여서 제품의 사용 성분에 대한 보수적인 접근이 필연적으로 발생하고, 출생률 저하로 인해 자녀 수가 적을수록 한 명의 자녀에게 재정적 투자를 많이 하는 경향이 있어 앞으로 영·유아용 제품류의 ‘고급화 전략’이 요구되는 시점이므로 현재로써는 이 분야에서 AI 기술 개발이 활발하지 않은 것으로 조사되었다.
본 연구에서 분석된 AI 뷰티테크 특허는 색조화장용 제품류, 눈화장용 제품류, 기초화장용 제품류에서 가장 높은 빈도를 나타내어, AI 뷰티테크 산업에서 메이크업 및 스킨케어 관련 기술이 주도적인 역할을 하고 있음을 보여준다. 반면, 영·유아용 제품류와 방향용 제품류 등은 특허 활동이 상대적으로 저조하게 나타나, 이러한 분야가 향후 AI 뷰티테크 기술 개발을 위한 잠재적 기회로 활용될 가능성을 시사한다.
V. 결 론
통계청(2024)의 자료에 의하면, 특허가 상표에 이어 두 번째로 큰 비중을 차지하는 가운데, AI 뷰티테크 특허에 관한 선행연구는 뷰티-IT 융합산업의 기술분야별 특허출원 현황을 연구한 Mun & Kim(2015)과 지식재산권 기반 국내 뷰티산업 발전 방안을 연구한 Yu(2024), 연도별로 미용 분야의 4차 산업혁명 핵심기술 연구동향을 분석한 Kim & Kim(2024), 남성을 위한 스킨케어 AI 뷰티 디바이스 특허와 연구동향을 분석한 Lee(2021)의 연구 외에 뷰티 분야에서 AI 기술 특허에 관한 선행연구는 미흡한 실정이다.
본 연구는 화장품 13가지 유형별 AI 뷰티테크 특허의 기술적 특성과 동향을 조사하고, 이에 관한 특허 분석을 통해 기술 경쟁력 및 시장성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 통해 국내 뷰티산업의 기술 경쟁력 강화를 위한 전략적 시사점을 도출하고, AI 기술 기반 뷰티테크 산업의 발전 방향을 제시하며 국내 뷰티산업의 경쟁력 강화를 위한 정책적 제언을 통해 산업 발전에 기여하고자 한다.
연구 결과로 AI 기술이 접목된 뷰티테크의 특허 분포에서 색조 화장용 제품류가 139건으로 가장 많았고, 기초화장용 제품류 85건, 눈 화장용 제품류 65건, 인체 세정용 제품류 42건, 목욕용 제품류 30건, 두발 염색용 제품류와 두발용 제품류가 각각 28건, 손발톱용 제품류 12건, 면도용 제품류 3건, 체취 방지용 제품류 1건, 체모 제거용 제품류는 16건으로 나타났다. 영·유아용 제품류와 방향용 제품류는 관련 특허가 검색되지 않았다.
이러한 연구 결과는 학문적, 실무적, 사회적 관점에서 다음과 같은 시사점을 갖는다. 학문적으로는 사용 목적에 따라 13가지 화장품 유형으로 구분하여 AI 뷰티테크의 특허 동향분석을 처음으로 시도했다는 점에서 선행연구와 차별화된다는 점을 시사한다. 실무적으로는 기업에 AI 뷰티 디바이스 비즈니스 모델을 제시한다는 점에서 의의가 있다. 그 예로 의료용 스킨케어 제품을 제공하는 GetHarley라는 스킨케어 텔레헬스 플랫폼은 소비자들을 피부과 전문의 등 검증된 전문가와 연결하여 온라인 상담 서비스를 통해 AI 기술을 이용해 개인 맞춤형 제품을 제공한다. 이는 본 연구와 방향성을 같이 하는 바람직한 비즈니스 모델이다. 사회적으로는 AI 기술을 기반으로 산업 인공지능을 타 산업으로 확장하여 ‘대체’와 ‘창출’을 가능하게 한다는 시사점이 있다. 이러한 측면에서 볼 때 본 연구는 AI 뷰티테크 분야에 새로운 대안을 제시했으며, 이는 뷰티 분야의 발전에 기여할 것이다. 이러한 시사점에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.
첫째, 가장 많은 특허 건수를 차지한 색조 화장용 제품류는 그 예로 ‘버추얼 트라이 온(Virtual Try-On)기술’이 있는데, 이는 주로 메이크업 분야에서 사용되며 개인 맞춤형 화장품을 위한 색조의 조제 형태로 나타난다. 이러한 색조 화장용 제품류는 산업 인공지능(Industrial Artificial Intelligence, IAI)의 제품 개발 관점에서 인간이 하는 일을 ‘대체’한다는 특징이 있다. 그 예로 아모레퍼시픽에서는 개인 맞춤형 화장품 제조 서비스 ‘BESPOKE NEO’를 출시하여 고객의 피부색 측정 후 일대일로 선 컨설팅 후 로봇 제작을 하여 최적화된 쿠션과 파운데이션을 제공한다. 앞으로도 색조 화장품 제품류에 산업 인공지능에 적용하여 맞춤형 데이터를 기반으로 규모를 확장하여 제조 시설에서 공정 관리 및 설비 보전 등의 목적으로 활용될 수 있기를 기대한다.
둘째, 방향류 제품류는 특허 출원이 활발하게 이루어지지 않았는데, 이 유형은 앞서 언급한 산업 인공지능을 지식 발견 관점에서 타 산업으로 확장하여 ‘창출’된다는 특징이 있다. 현재 식품 분야에 편중된 경향을 보이는 ‘전자 코’에 관한 선행연구는 앞으로 조향 분야로 확대될 가능성이 있다. 1987년에 처음 등장한 ‘전자 코(Electronic nose)’는 냄새 분자와 고분자 물질 간의 물리적 특성(흡·탈착)에 기반하여 휘발성 유기 화합물들을 측정하는 기술을 말한다(Kim et al., 2018). 감성을 인식하고 분석하는 전자 코를 이용해서 센서 및 기술의 결합으로 AI 기술을 통한 데이터 분석을 실시하여 객관적인 냄새를 표준화하면 향을 구분하는 솔루션 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.
셋째, 손발톱용 제품류가 12건으로 나타나 현재는 비교적 적은 특허 건수가 조사되었다. 그러나 2014년에 네일아트 국가자격증이 신설된 이후 이에 힘입어 네일아트 산업이 꾸준히 발전하고 있으므로 관련 AI 뷰티테크 특허가 더 많이 출원될 것이라 예상한다. 손발톱용 제품류는 산업 인공지능의 제품 개발 관점에서 인간이 하는 일을 ‘대체’한다는 특징이 있다. 네일아트를 하기 위해 샵에서 대면 상담을 받는 것에서 AI 기술로 인간 대신 기계가 일하는 방식으로 점차 변화할 것으로 보인다. 한편, Son(2024)의 연구에 의하면, 특히 네일 관리는 다른 뷰티관리행동과는 다르게 심리적 효용을통해 업무 성취도에 긍정적인 영향을 준다고 하였다. 즉, 네일아트를 함으로써 자기 자신에게 일종의 보상 개념으로 뷰티 서비스를 제공한다는 장점은 앞으로도 유지할 것으로 사료된다.
향후 연구는 K-뷰티의 지속적인 성장과 발전을 위해서 시장진입을 어렵게 만드는 해외 지식재산권 확보와 분쟁을 예방하고, 자국 산업 보호를 위해 해외 수입품에 대해 높은 관세를 부과하려는 국제 정세를 미리 파악하고 이에 대응하는 방향으로 진행되어야 할 것이다. 후속 연구 방향은 연구 방법론적인 측면에서 더 큰 데이터를 분석하는 양적연구 또는 여기에 뷰티 분야 전문가 인터뷰와 같은 질적연구를 추가한 혼합 연구 방법론으로 이어지길 제언한다. 정책적인 측면에서는 AI 기술이 적용된 화장품의 신뢰도 향상을 위해 기술 표준화 및 인증 체계 마련을 하고, 국내 기업의 특허 경쟁력 강화를 위해 특허 전략 컨설팅, 교육, 국제 특허 출원 지원 프로그램 운영 등이 요구된다. 다만, 본 연구는 키워드 검색을 통해 특허 건수를 조사하는 과정에서 실제 특허로 등록되었으나 예상치 못하게 검색의 사각지대에 있는 부분에 대한 제한점을 지닌다.
따라서 본 연구에서는 색조 화장용 제품류, 기초화장용 제품류 순으로 AI 뷰티테크 특허 건수가 많았다는 결과가 도출되었으며, 이는 뷰티 분야 자체의 기술과 접목된 발전과 동시에 타 산업으로의 확장을 모색하는 데 기여할 것이다.
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