피부 수분량과 경피수분손실은 같은 지표가 아니다: 두 측정값의 차이와 해석 방법

“피부 수분이 부족하다”와 “피부에서 수분이 많이 빠져나간다”는 비슷한 말처럼 들립니다.

하지만 피부 연구에서는 두 문장을 같은 의미로 사용하지 않습니다.

피부에 얼마나 많은 수분이 존재하는지를 보는 지표와, 피부를 통과해 외부로 얼마나 많은 수분이 이동하는지를 보는 지표가 따로 있기 때문입니다.

대표적인 것이 각질층 수분량(Stratum Corneum Hydration, SCH)과 경피수분손실(Transepidermal Water Loss, TEWL)입니다.

둘 다 피부 장벽과 수분 환경을 이해하는 데 중요한 지표이지만 측정 대상과 의미가 다릅니다.

이 차이를 모르고 연구 결과를 읽으면 “수분량이 낮으니 TEWL도 반드시 높을 것이다” 또는 “TEWL이 낮으니 피부가 충분히 촉촉하다”는 식으로 잘못 해석하기 쉽습니다.

피부의 수분 상태를 제대로 이해하려면 먼저 ‘얼마나 가지고 있는가’와 ‘얼마나 빠져나가고 있는가’를 분리해서 볼 필요가 있습니다.

피부 수분량은 각질층에 존재하는 물의 상태를 봅니다

피부의 가장 바깥쪽에는 각질층(stratum corneum)이 있습니다.

각질층은 각질세포와 세포간 지질로 이루어진 매우 얇은 구조이지만 피부 표면의 수분 상태와 외부 환경 사이에서 중요한 역할을 합니다.

각질층 내부에는 물이 존재합니다.

이 수분은 각질세포 안에 존재하는 천연보습인자(Natural Moisturizing Factor, NMF), 케라틴과 같은 단백질, 세포간 지질 구조 등과 관계를 맺으면서 각질층의 유연성과 물리적 특성에 영향을 줍니다.

각질층 수분량은 말 그대로 이 각질층이 얼마나 수화(hydration)되어 있는지를 평가하려는 지표입니다.

다만 피부를 잘라 실제 물의 무게를 재는 방식은 일반적인 사람 대상 연구에 적합하지 않습니다.

그래서 피부 연구에서는 물이 증가할 때 피부의 전기적 특성이 달라지는 성질을 이용하는 경우가 많습니다.

대표적인 방법이 전기용량(capacitance)이나 전도도(conductance)를 측정하는 방식입니다.

Corneometer는 피부 속 물을 직접 퍼내어 측정하는 장비가 아닙니다

화장품이나 피부 연구에서 자주 등장하는 장비 중 하나가 Corneometer입니다.

이 장비는 각질층의 전기적 특성을 이용해 수분 상태를 간접적으로 평가합니다.

물은 다른 피부 구성 성분과 전기적 특성이 다르기 때문에 각질층의 수분 상태가 변하면 측정되는 전기용량도 달라질 수 있습니다.

연구에서는 이러한 값을 이용해 각질층의 상대적인 수화 상태를 비교합니다.

따라서 Corneometer 값이 높아졌다는 것은 일반적으로 측정된 각질층의 수화 상태가 증가한 방향으로 해석할 수 있습니다.

하지만 이것을 “피부에 물이 정확히 몇 mL 들어 있다”는 의미로 받아들이면 안 됩니다.

측정 장비와 방식에 따라 탐지하는 깊이나 민감도가 다를 수 있고, 매우 높은 수화 상태에서는 측정법의 민감도가 달라질 가능성도 보고되어 있습니다.

즉 피부 수분 측정값은 피부의 물 상태를 평가하는 유용한 생체물리학적 지표이지만 절대적인 물의 양 그 자체는 아닙니다.

TEWL은 피부 안에 있는 물의 양이 아니라 밖으로 이동하는 흐름을 봅니다

경피수분손실(TEWL)은 전혀 다른 질문에서 시작합니다.

“각질층에 물이 얼마나 들어 있는가?”가 아니라

“우리 몸의 수분이 피부를 통과해 외부로 얼마나 이동하고 있는가?”

를 평가합니다.

우리 몸 안의 수분 일부는 지속적으로 표피와 각질층을 지나 외부 환경으로 이동합니다.

피부 표면까지 도달한 수분은 증발하면서 주변 공기로 이동합니다.

이러한 수분의 이동량을 일정 면적과 시간 단위로 평가하는 것이 TEWL입니다.

연구 장비에 따라 차이는 있지만 흔히 g/m²/h와 같은 단위로 표현합니다.

즉 TEWL이 높다는 것은 측정 당시 피부를 통과해 외부로 이동하는 수분의 흐름이 상대적으로 크다는 의미입니다.

이 때문에 TEWL은 피부 장벽의 수분 차단 기능을 평가하는 대표적인 지표로 활용됩니다.

피부 장벽이 손상되면 TEWL이 증가할 수 있는 이유

피부 안쪽은 수분이 많은 환경이고 외부 공기는 상대적으로 수분이 적은 환경일 수 있습니다.

수분은 이러한 농도 차이에 따라 이동하려는 성질을 갖습니다.

하지만 정상적인 피부에서는 각질층이 이 이동을 제한합니다.

특히 각질세포 사이에 배열된 세라마이드, 콜레스테롤, 유리지방산을 중심으로 한 세포간 지질 구조가 중요한 확산 장벽을 만듭니다.

이 장벽이 교란되면 수분이 통과하기 쉬운 경로가 증가할 수 있습니다.

따라서 피부 장벽을 인위적으로 손상시키거나 특정 피부 상태에서 장벽 기능이 저하되면 TEWL이 증가하는 현상이 관찰될 수 있습니다.

그래서 TEWL은 피부 장벽 기능을 연구할 때 매우 자주 사용됩니다.

하지만 여기서도 한 가지 주의해야 합니다.

TEWL이 높다는 사실만으로 피부 장벽에 어떤 구조적 변화가 발생했는지까지 정확하게 알 수 있는 것은 아닙니다.

TEWL은 수분 이동의 결과를 측정하는 지표이지 세라마이드의 양이나 각질세포의 구조를 직접 측정하는 검사가 아니기 때문입니다.

수분량과 TEWL의 가장 큰 차이는 ‘저장’과 ‘이동’입니다

두 지표를 가장 쉽게 구분하는 방법은 물통을 생각하는 것입니다.

각질층을 작은 물통이라고 가정해보겠습니다.

이 물통에 현재 얼마나 많은 물이 들어 있는지를 보는 것이 피부 수분량과 비슷합니다.

반면 물통에 작은 구멍이 있고 그 구멍을 통해 일정 시간 동안 얼마나 많은 물이 빠져나가는지를 보는 것이 TEWL에 가깝습니다.

물통에 물이 많이 들어 있다고 해서 구멍이 반드시 작은 것은 아닙니다.

반대로 구멍으로 물이 천천히 빠져나간다고 해서 현재 물통 안에 반드시 많은 물이 들어 있는 것도 아닙니다.

피부에서도 마찬가지입니다.

각질층 수분량 = 현재 각질층의 수화 상태

TEWL = 피부를 통과해 외부로 이동하는 수분의 흐름

으로 구분하면 이해하기 쉽습니다.

수분량이 낮으면 TEWL은 반드시 높을까요?

반드시 그렇지는 않습니다.

두 값이 서로 관련될 수 있는 상황은 분명 존재합니다.

예를 들어 피부 장벽이 심하게 교란된 상태에서는 수분 유지 능력이 낮아지면서 TEWL이 증가하고 각질층 수분량도 낮게 관찰될 수 있습니다.

하지만 이러한 패턴이 모든 상황에서 똑같이 나타나는 것은 아닙니다.

각질층 수분량에는 NMF와 같은 흡습성 물질, 주변 습도, 보습제 사용, 측정 부위 등 여러 조건이 영향을 줍니다.

TEWL 역시 피부 장벽 상태뿐 아니라 피부 온도와 주변 온도·습도, 공기의 흐름, 측정 장비와 측정 방법 등에 영향을 받을 수 있습니다.

따라서 한 지표가 변했다고 해서 다른 지표의 방향까지 자동으로 결정할 수 없습니다.

실제로 피부 연구에서는 TEWL과 각질층 수분량을 동시에 측정하는 경우가 많습니다.

둘이 같은 정보를 준다면 굳이 두 가지를 따로 측정할 이유가 없습니다.

‘피부가 촉촉하다’는 느낌과 TEWL도 같은 개념이 아닙니다

우리가 피부를 만졌을 때 느끼는 촉촉함은 한 가지 측정값으로 설명되지 않습니다.

각질층의 수분 상태뿐 아니라 피부 표면의 유분, 제품이 만든 막, 각질 표면의 거칠기, 마찰과 제형의 사용감 등이 감각에 영향을 줄 수 있습니다.

TEWL은 더더욱 피부를 만졌을 때 느끼는 촉촉함을 직접 측정하는 값이 아닙니다.

연구자 Dykes는 피부측정 장비를 설명하면서 TEWL은 각질층의 수분량을 나타내는 지표가 아니라고 명확하게 구분했습니다.

각질층 수분 상태는 전기용량이나 전도도와 같은 방법으로 측정할 수 있는 반면 TEWL은 피부를 통해 이동하는 수분 손실을 평가합니다.

따라서 “TEWL이 낮아졌으니 피부 수분량이 몇 % 증가했다”처럼 서로 다른 지표를 하나의 숫자로 바꾸어 해석해서는 안 됩니다.

보습제를 바른 직후 두 값은 서로 다른 방향으로 반응할 수도 있습니다

보습제에는 여러 방식으로 피부의 수분 환경에 영향을 주는 성분이 포함될 수 있습니다.

습윤제(humectant)는 각질층의 수분 상태와 관련될 수 있고, 밀폐제(occlusive)는 피부 표면에 막을 형성해 수분 증발을 줄이는 방향으로 작용할 수 있습니다.

따라서 어떤 제품을 사용한 뒤 각질층 수분량이 증가할 수도 있고 TEWL이 감소할 수도 있습니다.

하지만 항상 두 변화가 동시에 같은 크기로 나타나는 것은 아닙니다.

예를 들어 피부 표면에 밀폐성이 높은 막이 형성되면 수분의 외부 이동이 빠르게 줄어 TEWL이 감소할 수 있습니다.

반면 각질층 내부의 수분 상태가 변화하는 속도는 사용 성분과 시간에 따라 다를 수 있습니다.

반대로 습윤 환경에 노출되어 각질층 수분량이 높아졌더라도 그것만으로 장벽 구조가 개선됐다고 판단할 수는 없습니다.

그래서 화장품 연구에서도 ‘보습 효과’를 하나의 장비만으로 평가하기보다 연구 목적에 맞춰 여러 피부 지표를 함께 사용하는 경우가 있습니다.

측정 부위가 다르면 숫자 자체를 단순 비교하기 어렵습니다

각질층 수분량은 신체 부위에 따라 차이가 있습니다.

2022년에 발표된 체계적 문헌고찰과 메타분석에서는 건강한 성인의 여러 피부 부위에서 Corneometer로 측정한 각질층 수분량을 분석했습니다.

최종 분석에는 19개 연구의 자료가 포함됐으며 피부 부위에 따라 수분 측정값에 차이가 관찰됐습니다.

특히 얼굴 안에서도 측정 위치에 따른 차이가 나타났습니다.

이 결과는 “정상 피부 수분량은 몇 점이어야 한다”는 하나의 숫자를 모든 신체 부위에 적용하기 어렵다는 것을 보여줍니다.

TEWL 역시 신체 부위에 따라 기본값과 측정 조건이 달라질 수 있습니다.

따라서 연구 A가 팔 안쪽을 측정하고 연구 B가 얼굴을 측정했다면 숫자만 보고 어느 피부의 장벽이 더 좋다고 판단하는 것은 적절하지 않습니다.

온도와 습도는 특히 TEWL 측정에서 중요합니다

TEWL은 피부에서 공기 중으로 이동하는 수분을 측정하기 때문에 측정 환경의 영향을 받을 수 있습니다.

주변 온도와 상대습도, 공기의 움직임뿐 아니라 피부 자체의 온도도 측정값에 영향을 줄 가능성이 있습니다.

따라서 피부 연구에서는 참가자가 측정실 환경에 적응하는 시간을 두고 온도와 상대습도를 가능한 일정하게 유지한 뒤 측정하는 방법이 사용됩니다.

2018년에 개정된 EEMCO 피부 수분 측정 가이드에서도 피부 수분과 TEWL을 측정할 때 장비 원리뿐 아니라 환경 조건과 표준화가 중요하다는 점을 강조합니다.

2019년 직업환경 연구들을 검토한 리뷰에서도 연구마다 측정부위와 방법, 환경 보고 방식이 달라 TEWL과 각질층 수분량 결과의 직접 비교가 어렵다는 문제가 지적됐습니다.

숫자만큼 측정 조건이 중요한 이유입니다.

같은 사람도 측정 전 행동에 따라 결과가 달라질 수 있습니다

피부 측정값은 사람 자체의 특성만 반영하는 것이 아닙니다.

측정 직전에 어떤 제품을 사용했는지, 세안을 했는지, 운동으로 체온이 올라갔는지, 피부에 물이 직접 닿았는지 등도 결과에 영향을 줄 수 있습니다.

특히 피부 수분 측정은 각질층의 전기적 특성을 이용하기 때문에 표면에 남은 물이나 화장품의 영향을 고려해야 합니다.

TEWL 역시 측정 전에 피부가 물에 젖었거나 체온이 상승한 상태라면 평상시와 다른 결과가 나타날 수 있습니다.

따라서 연구 논문을 볼 때는 단순히 장비 이름만 확인하지 말고 다음 조건을 함께 보는 것이 좋습니다.

• 측정한 피부 부위
• 측정 전 적응 시간
• 실내 온도와 상대습도
• 제품 사용 여부
• 세정이나 물 접촉 여부
• 측정 장비와 측정 방식
• 측정 시점

이런 조건이 충분히 통제되지 않으면 두 연구의 숫자를 직접 비교하기 어렵습니다.

피부 수분량이 높다고 장벽이 반드시 건강한 것도 아닙니다

각질층 수분이 적절하게 유지되는 것은 정상적인 피부 기능에 중요합니다.

수분은 각질층의 유연성과 효소 활동, 정상적인 각질 탈락 과정에도 관여합니다.

하지만 수분 측정값 하나가 피부 장벽 전체의 건강 상태를 대표하는 것은 아닙니다.

예를 들어 피부가 물에 장시간 노출되면 각질층이 일시적으로 많은 수분을 흡수할 수 있습니다.

이때 수분량은 증가할 수 있지만 이것을 장벽 구조가 더 건강해졌다는 의미로 해석할 수는 없습니다.

장벽 기능을 평가하려면 세포간 지질의 배열, 각질세포의 결합, TEWL, 피부 반응 등 여러 요소를 함께 봐야 합니다.

반대로 TEWL이 낮다고 해서 피부의 모든 기능이 정상이라는 뜻도 아닙니다.

TEWL은 매우 유용한 장벽 지표이지만 피부 전체를 하나의 숫자로 설명하는 검사는 아닙니다.

연구 결과에서 ‘20% 증가’를 그대로 피부 체감으로 옮기면 안 됩니다

피부측정 연구에서는 제품 사용 후 각질층 수분량이 몇 % 증가했다고 표현하기도 합니다.

그렇다면 측정값이 20% 증가하면 사람이 느끼는 촉촉함도 정확히 20% 증가한 것일까요?

그렇게 해석할 수는 없습니다.

측정 장비의 숫자는 특정 생체물리학적 변화를 나타내는 것이고 사람이 느끼는 피부의 부드러움이나 촉촉함은 여러 감각 정보가 결합된 결과입니다.

따라서 연구 데이터를 읽을 때는

측정값의 변화 = 피부 전체 상태의 동일한 비율 변화

라고 생각하지 않는 것이 중요합니다.

특히 광고나 제품 설명에서 피부 수분량, TEWL, 장벽이라는 표현이 함께 등장할 때 각각 어떤 장비로 무엇을 측정했는지를 확인하면 연구 결과를 훨씬 정확하게 읽을 수 있습니다.

두 지표를 함께 보면 피부 상태가 더 입체적으로 보입니다

각질층 수분량과 TEWL 중 어느 하나가 더 중요한 지표라고 단정하기는 어렵습니다.

두 지표는 질문 자체가 다르기 때문입니다.

피부 수분량은

“현재 각질층은 어느 정도 수화되어 있는가?”

라는 질문에 가까운 정보를 줍니다.

TEWL은

“현재 피부를 통과해 수분이 어느 정도 외부로 이동하고 있는가?”

라는 질문에 가까운 정보를 줍니다.

그래서 두 값을 함께 측정하면 피부의 수분 상태와 장벽 기능을 한 방향에서만 보는 것보다 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.

예를 들어 수분량은 낮지만 TEWL 변화는 크지 않은 피부와, 수분량이 낮으면서 TEWL도 높은 피부는 같은 ‘건조한 피부’처럼 보여도 생체물리학적 상태가 완전히 같다고 단정할 수 없습니다.

1990년에 발표된 리뷰에서도 TEWL과 각질층 수분량을 동시에 측정하면 피부 기능을 구분해서 이해하는 데 중요한 정보를 얻을 수 있다고 설명했습니다.

‘촉촉함’과 ‘수분을 지키는 능력’을 구분하면 이해가 쉬워집니다

피부 수분 연구를 볼 때 두 문장만 기억하면 대부분의 혼란을 줄일 수 있습니다.

각질층 수분량은 피부가 현재 얼마나 수화되어 있는지를 평가합니다.

TEWL은 피부를 통해 외부로 빠져나가는 수분의 흐름을 평가합니다.

둘은 서로 영향을 주고받을 수 있지만 같은 지표가 아닙니다.

그래서 피부 수분량이 증가했다는 연구 결과만으로 피부 장벽 기능이 반드시 개선됐다고 단정해서도 안 되고, TEWL이 감소했다는 결과만으로 각질층 수분량이 반드시 증가했다고 해석해서도 안 됩니다.

피부는 물을 가지고 있으면서 동시에 외부로 잃고 있는 동적인 구조입니다.

그 안에 얼마나 많은 물이 있는지와 그 물이 얼마나 빠르게 이동하는지를 따로 측정해야 피부의 수분 환경을 제대로 볼 수 있습니다.

결국 피부 연구의 숫자를 이해하는 데 가장 중요한 것은 높고 낮음 자체가 아닙니다.

그 숫자가 무엇을 측정한 값인지부터 확인하는 것.

이 원칙을 기억하면 피부 수분량과 경피수분손실이라는 두 지표를 훨씬 정확하게 읽을 수 있습니다.

참고한 신뢰 출처

1. Dykes PJ. What are meters measuring? International Journal of Cosmetic Science. 2008.
   TEWL과 각질층 수분량은 서로 다른 피부 지표이며 TEWL을 피부 수분량 그 자체로 해석해서는 안 된다는 점을 설명한 논문입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18498516/
2. Rodrigues LM, et al. The revised EEMCO guidance for the in vivo measurement of water in the skin. Skin Research and Technology. 2019.
   각질층 수분 측정 원리, 전기적 측정법, 환경 조건과 표준화 방법을 정리한 EEMCO 가이드입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29923639/
3. Verdier-Sévrain S, Bonté F. Skin hydration: a review on its molecular mechanisms. Journal of Cosmetic Dermatology. 2007.
   각질층 수분 유지에 NMF와 세포간 지질이 관여하고 수분량과 수분 손실이 서로 다른 개념임을 정리한 리뷰입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17524122/
4. Clarys P, Clijsen R, Taeymans J, Barel AO. Hydration measurements of the stratum corneum: comparison between the capacitance method and the impedance method. Skin Research and Technology. 2012.
   Corneometer의 전기용량 방식과 Skicon의 전도도 방식을 비교해 각질층 수분 측정 특성을 평가한 연구입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22092664/
5. Tagami H. Electrical measurement of the hydration state of the skin surface in vivo. British Journal of Dermatology. 2014.
   각질층 수분 상태를 전기적 방법으로 측정하는 원리와 TEWL을 이용한 장벽 평가의 차이를 설명한 논문입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25234175/
6. Berardesca E. EEMCO guidance for the assessment of stratum corneum hydration: electrical methods. Skin Research and Technology.
   각질층 수분을 전기적 특성으로 측정할 때 영향을 줄 수 있는 환경·개인 변수와 측정 표준화를 다룬 가이드입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27333374/
7. Akdeniz M, et al. Stratum corneum hydration in healthy adult humans according to the skin area, age and sex: a systematic review and meta-analysis. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 2022.
   건강한 성인의 각질층 수분량이 피부 부위와 개인 특성에 따라 달라질 수 있음을 종합한 메타분석입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35681001/
8. Berardesca E, Maibach HI. Transepidermal water loss and skin surface hydration in the non invasive assessment of stratum corneum function. 1990.
   TEWL과 피부 표면 수분을 함께 측정하면 각질층 기능에 대해 서로 다른 정보를 얻을 수 있음을 설명한 검토 자료입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2187664/
9. Jansen van Rensburg S, et al. Measurement of transepidermal water loss, stratum corneum hydration and skin surface pH in occupational settings: A review. Skin Research and Technology. 2019.
   TEWL·각질층 수분·피부 pH 연구에서 측정 부위와 환경 조건의 차이가 결과 비교에 영향을 줄 수 있음을 검토한 논문입니다.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31111588/