# 이중 타원통 모델 이용한 모발의 부분적 탄성률 해석

인체의 머리카락 촉감에 관해 지금까지 다양한 관점에서 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 모발의 촉감을 평가하는 지표의 한가지로 굽힘 탄성(탄성감)이 있다. 기법으로서는 일반적인 의류소재용 섬유의 측정법과 마찬가지로 모발을 동일한 조직으로서 생각해 그 굽힘 탄성률을 측정하는 것이다.

그러나 모발은 조직학적으로 볼 때, 외측에 5~10μm의 두께를 갖는 큐티클(cuticle), 내측에 지름이 50~150μm인 통 모양의 콜텍스(cortex)라는 다른 조직의 이중구조를 갖고 있으며(그림1) 그 값은 연령이나 성별, 인종 등의 개인차가 매우 큰 조직이다. 즉 모발의 유연성에 대해 더 이해하기 위해서는 모발을 균일한 조직이 아닌 큐티클이나 콜텍스 등 다른 소재로 이루어져 크기도 다양한 조직이라고 생각해 탄성률을 각각 측정하는 것이 중요하다.

그림1 모발의 구조

실제로 모발의 조직별 유연성을 측정한 예로서 지금까지 원자간력현미경(Atomic Force Microscopy)을 이용해 콜텍스와 큐티클 각각의 탄성률을 직접 측정하는 예¹⁾가 있었지만 측정이 국소적이므로 모발 전체의 탄성을 반영한다고 말하기 어려웠다. 또 모발의 큐티클을 물리적으로 박리시킴으로써 콜텍스의 탄성률을 측정한예²⁾도 있으나 측정에 시료의 파괴가 필요하고 파괴에 의한 시료 그 자체에 미치는 영향을 알지 못한다는 점, 다른 실험에 재이용할 수 없다는 등의 결점이 있었다.

본 검토에서는 모발을 파괴하지 않고 모발의 감촉에 직접 영향을 주는 모발 전체의 굽힘 탄성 값에서 큐티클과 콜텍스 각각의 기여를 산출하는 기법을 개발했다. 즉, 모발의 큐티클과 콜텍스 각각의 단면 2차 모멘트의 산출과 모발의 굽힘 탄성률의 측정을 조합해 다변량 해석을 이용함으로써 모발 전체의 탄성률을 큐티클과 콜텍스 각각의 탄성률로 분리했다. 또 그 측정법을 이용해 젊은 모발과 나이든 모발의 유연성 차이에 대해 평가하는 데 성공했다.

시료에 사용하는 모발은 20대, 60대, 80대의 건강한 일본인 여성의 후두부(後頭部)에서 채취했다. 그 중에서 지나친 곱슬이나 굽힘이 없는 것을 선별했다.