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CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 6

아이소펜틸다이올, 헤어케어 제품 활용 '감촉향상, 손상 억제, 피지세정' 효과

#아이소펜틸다이올,헤어케어 제품활용 '감촉향상, 손상억제, 피지세정' 효과 아이소펜틸다이올(isopentyldiol, IPD)은 분기사슬을 가진 탄소 5개로 이루어진 다이올이며(그림1) 수용성 보습 베이스성분으로서 스킨케어, 헤어케어를 비롯한 다양한 화장품에 사용되고 있다. 수용성 보습 베이스성분으로서는 비교적 소수성이 높은 구조를 갖고 있기 때문에(표1) 피부에 친숙해지기 쉽고 매끄러운 사용감을 창출하며 또한 방부 보조제나 용제로서도 뛰어난 기능을 발휘하는 것으로 알려져 있다1)2). 본고에서는 특히 헤어 케어에서의 새로운 기능에 관한 연구에 대해 소개한다. 최근 헤어 컬러나 파마 시술 등에서의 화학적 처리, 샴푸나 브러싱, 헤어 아이론 등에서의 마찰이나 열에 의한 대미지, 자외선에 의한 대미지에 의해서 모발의 손상은 증가 추세에 있다. 일반적으로 손상을 입은 모발은 그 표면조직의 파괴나 그에 따른 수분의 손실 등에 의해 손 빗질성이 저하된다. 거기서 우리는 손빗질의 부드러움에 IPD가 주는 영향에 대해 평가했다. 여기에서는 IPD를 배합한 샴푸에 대해서 dynamic combing tester(SK-7A, TECHNO HASHIMOTO 사)를 이용한

CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 5

이중 타원통 모델을 이용한 모발의 부분적 탄성률 해석

#이중 타원통 모델이용한 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

CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 4

탈색모의 기계적 특성을 개선할 수 있는 폴리페놀에 의한 퀴논 가교 반응

#탈색모기계적 특성개선할 수 있는 폴리페놀에 의한 퀴논 가교 반응 최근 많은 여성들이 자택과 미용실에서 다양한 종류의 헤어 컬러를 이용해 모발을 염색하고 있다. 염모의 목적은 주로 미적 기호와 백발을 눈에 띄지 않게 하기 위함이다1)2). 그러나 헤어 컬러 시술 직후부터 신생모 발이 성장하고 일상의 세발 등의 미용 습관에 의해 염료가 흘러내리기 때문에 시간이 지남에 따라 염색 직후의 미적 효과는 떨어진다. 따라서 정기적인 재염색이 필요하지만 염색의 반복은 모발의 강도, 형상, 윤기와 질감의 저하를 초래한다. 염모는 산화 염모제와 탈색제가 사용되는데 이러한 제제에 함유된 알칼리 성분과 과산화물은 모발 변화를 일으킨다3). 염모에서 알칼리 성분은 모발의 팽윤과 과산화물의 분해를 촉진하고 과산화물에서 생기는 하이드록시 라디칼은 산화 염료의 중합을 촉진시켜 발색과 함께 모발 중에 함유된 멜라닌 색소를 분해하는 역할을 한다. 그림1 치커리산의 구조식 한편, 이러한 일련의 화학반응은 모발을 구성하는 케라틴 단백질에도 영향을 준다. 케라틴 단백질은 알칼리 성분과 과산화물에 의한 가수분해나 산화의 영향을 받아 친수성으로 변화하고 저분자화를 일으킨다. 따라서 세발

CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 3

모발에 먼지, 꽃가루 등 미립자 오염의 부착 용이성과 제어 기술 연구

#모발에 먼지, 꽃가루 등 미립자 오염의 부착 용이성과제어 기술연구 두피는 피지샘1), 땀샘2)이 많이 존재하고 분비량도 많으며 모발이 존재하기 때문에 땀이 잘 차며 균이 증식 하기 쉽다. 피지나 땀은 균에 의한 분해나 산화 등에 의해 변성하고 냄새 원인 물질이나 자극 물질로 변하기 때문에 장시간 방치하면 두피 트러블의 원인이 된다. 또피지는 시간이 지나면서 모발로 옮겨져 끈적임을 느끼게 한다. 장시간의 방치는 유분(oily)감이 강한 번들 거림과 모발의 뭉침을 발생시켜 시각적으로도 위화감을 낳는다. 이러한 대책으로서 행해지는 것이 세발(洗髪, 머리감기)이다. 세발도 각 시대의 니즈에 따라 긴 시간에 걸쳐 진화해 왔다. 점토나 화산재를 사용했던 메이지(明治) 시대 이전, 세발용 분말이 등장한 다이쇼(大正)~쇼와(昭和)시대 초기를 거쳐서 1930년대에 안정된 품질의 고형 비누가 등장하고1955년에 분말 샴푸, 1960년에 이르러 액체 샴푸가 발매, 보급됐다3). 그림1 낮의 모발 감촉 악화 원인(2016년 7월 실시, 소비자 정량 조사, N=150) 오랜 세월에 걸친 소비자 실태 연구와 세정기술 개발로부터 소비자의 다양한 세정 방법으로도 청결감을 얻을

CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 2

모발의 표면구조 모방한 식물성 헤어컨디셔닝 원료 Vegetamide®, PhytoCuticle 모발 재소수화

#모발의 표면구조모방한 식물성 헤어컨디셔닝 원료에 의한 모발재소수화 피부나 모발은 사람의 인상을 결정하는 중요한 요소 중 하나라서 마스크로 얼굴이 가려지기 쉬운 현재 상황에서는 ‘모발의 아름다움’이 그 사람의 인상을 좌우하는 큰 포인트가 된다. 모발을 아름답게 유지하기 위해서는 헤어케어 화장품을 이용해 관리할 필요가 있으며 그런 헤어케어 화장품에는 모발의 아름다움을 실현하는 성분으로서 실리콘이 널리 이용되어 왔다. 실리콘은 감촉을 개선하고 윤기를 줌으로써 아름다움을 연출할 수 있지만 반복해서 사용하게 되면 모발 표면에 과잉 축적되어 그 효과가 저하되는 것이 과제가 되고 있다1).또서스테이너블이라는 사고방식을 바탕으로 헤어케어 제품에 관해서도 ISO16128과 자연 관련 인증이 보급되어 소비자들도 친환경 제품을 선택하고 있다. 실리콘은 자연에서 잘 분해되지 않아 기능과 환경에 대한 배려라는 두 가지 관점에서 실리콘 프리 수요가 확대되고 있다. 그림1 모발 표면 구조와 손상에 의한 변화 그래서 본고에서는 당사가 ‘자연스럽고 아름다운 모발로의 재생’을 콘셉트로 개발한 식물유래 헤어컨디셔닝 원료 ‘Vegetamide®’, ‘PhytoCuticle’에 대해서

CJK 2021년 11월호 [특집] 모발을 건강하고 아름답게 - 새로운 연구결과를 탐구하다 1

모발의 메둘라(medulla) 구조 규명과 새로운 케어 기술

#모발의 메둘라(medulla) 구조의 규명과 새로운 케어 기술 모발은 바깥쪽부터 큐티클(cuticle, 모표피), 코텍스(cortex, 모피질), 그리고 메둘라(medulla, 모수질)의 세부분으로 구성되어 있다(그림1). 각각의 부분은 그들 나름의 역할이 있지만 모발의 성질을 감안하면 모든 부분의 영향을 생각할 필요가 있다. 예를 들면, 모발의 외관에 대해 이전에는 큐티클이 주목을 받아 관련된 제품이 많이 나왔다. 그러나 실제로는 모발 내부로 들어온 빛에 의해서도 영향을 받기 때문에 내부 구조의 영향을 무시할 수 없다. 멜라닌이 많은 어두운 모발색은 내부로 들어온 대부분의 빛을 흡수하지만 특히 최근에는 헤어컬러나 자연스러운 흰색 모발을 즐기는 등 밝은 색의 모발에 대한 수요가 증가해 모발의 외관에 대한 내부 구조의 영향이 커지고 있다. 그림1 모발의 3가지 영역 큐티클이나 코텍스에 관해서는 자세한 구조, 기능과상태의 변화까지 많은 연구결과가 보고되고 있으며1)2) 이 연구결과는 화장품에 응용되고 있다. 그러나 메둘라의 구조와 기능에 관한 연구결과는 별로 없으며 밝은 색모발의 광택, 투명감과 관련되어 있다는 연구보고3)가 있지만 메둘라에 극적인 변

CJK 2021년 10월호 [특집] 피부의 혈관 연구 6

혈류 차단에 의한 '백발' 발생

#혈류 차단에 의한 '백발'발생 나이가 들면 많든 적든 백발이 눈에 띄게 된다. 프리랜서 아나운서인 곤도 사토(近藤サト) 씨와 같이 굳이 염색을 하지 않아도 나이에 걸맞은 변화를 잘 보여주고 있는 사람도 있지만 검은 머리인 쪽이 흰머리가 섞인 것보다 젊어 보이기 때문에 특히 여성에서는 염모제 등으로 백발을 염색해 눈에 띄지 않게 하는 사람도 많다. 그러나 모발 염색을 그만두면 갑자기 늙어 보이는 경우도 있어 그만둘 때에 고민이 된다고 한다. 그런데 백발을 영어로 gray hair라고 하듯이 백발이라고는 쓰지만 실제로는 회색과 연한 갈색을 띠고 있는 경우가 많으며 탈색제를 사용해 탈색하지 않으면 새하얀 머리를 하는 것은 어렵다. 그림2 피부 자가 이식법으로 유도된 백모 반대로 생각하면 모발 색상을 내는 색소세포가 완전히 없어져 버리는 것은 아니라는 것을 나타내고 있으며 남아있는 색소세포를 잘 부활시킨다면 흑발화하는 것도 꿈은 아니라고 생각된다. 실제로 스트레스가 줄어들면 백발이 줄었다든가 1개의 모발 끝은 흰색인데 중간부터 검게 변하는 케이스도 간혹 볼 수 있다(그림1). 모발의 신장과 탈락은 모주기에 따라 주기적으로 모모(毛母)세포가 생성되어 분화

CJK 2021년 10월호 [특집] 피부의 혈관 연구 5

동양의학으로 아토피성 피부염을 파악하다

#동양의학으로 '아토피성 피부염'파악하다 아토피성 피부염은 악화와 약한 회복을 반복하는 가려움이 있는 특징적인 좌우대칭성 분포를 나타내는 습진을 주 병변으로 하는 만성염증성 피부질환이다. 유아기 또는 유년기에서 발병하고 대부분은 소아기에서 완화되지만 일부 환자는 성인형 아토피성 피부염으로 이행된다고 생각되며 최근에는 성인 환자의 증가나 치료 저항성으로 인한 난치가 문제가 되고 있다. 동양의학적으로 ‘어혈(瘀血)’이라는 개념이 있으며 이는 각종 원인에 의해 야기된 전신성 또는 국부성의 혈액 순환 장애에 의해 발생하는 상태를 가리킨다. 구어혈제에는 혈류 개선 효과나 항노폐물 효과에 더해 항염증 작용이 있는 것으로 생각되며 일반적으로 월경 곤란증이나 갱년기 장애인 냉증이나 순환장애 등에 이용 된다. 그림1 파에오니플로린에 의한 인체 피부 혈관내피세포의 염증에 대한 억제 효과(ELISA법). (Yoshihisa Y. 2010 인용) 아토피 피부염에서 볼 수 있는 태선화(苔癬化)와 암적색조의 안면 홍반은 동양학적으로는 ‘어혈’의 증상으로 파악한다. 아토피 피부염 치료에 이용되는 대표적인 한약은 구어혈제와 청열제이며 어혈의 증상에 대해서는 계지복령환(桂枝茯苓丸

CJK 2021년 10월호 [특집] 피부의 혈관 연구 4

모세혈관 불균일한 확장이 '피부 얼룩' 일으킨다

#모세혈관불균일한 확장이 '피부얼룩'일으킨다 자외선, 건조, 온도차, 스트레스 등에 의해서 발생하는 피부의 불균일한 색조의 상태 변화, 즉 ‘피부 얼룩’은 외관을 늙어보이게 하고 얼굴의 아름다움도 저하시킨다. 실제로 피부 얼룩이 적은 얼굴은 비록 주름이 있다고 해도 피부 얼룩이 많은 얼굴보다 젊고 아름답게 보인다(그림1). 이 때문에 많은 여성은 피부 얼룩 부분을 메이크업 화장품으로 감추려고 한다. 그러나 메이크업으로 커버해 봤자 근본적인 피부 얼룩을 지울 수는 없기에 이러한 피부 얼룩을 개선하는 것은 미용의 관점에서 중요하다. 최근에는 계절이나 연령에 의한 피부의 색조 변화의 조사1), 분광 데이터나 이미지 데이터에 근거하는 피부의 색소 분석2), 피부나 얼굴에 특징적인 지각(知覚)에근거한 연구3) 등 다양한 각도에서 피부 얼룩을 해명(解明)하려고 하는 연구가 행해지고 있다4). 그림1 피부 얼룩의 유무에 따른 외관의 비교 피부는 갈색, 적색, 흑색, 황색, 청색, 흰색 등의 많은 색이 영향을 주지만 지금까지의 연구에서 피부색은 주로 멜라닌의 갈색과 헤모글로빈의 적색에 의해 결정된 다는 것이 알려져 있다5). 피부의 갈색은 표피의 멜라닌 색소에서

CJK 2021년 10월호 [특집] 피부의 혈관 연구 3

피부 혈관기능의 평가 기술과 그 응용

#피부 혈관기능의 평가 기술과응용 ‘A man is as old as his arteries(사람은 혈관과 함께 늙는다)’. 생체에서 혈관의 중요성은 영국의 히포크라테스라고도 불리는 토마스 시데넘(Tomas Sydenham, 1624~1689)의 발언으로 거슬러 올라갈 수 있다. 최근 피부의 노화에서도 혈관이 중요하다는 사실이 계속해서 밝혀져 주목을 끌고 있다. 피부는 생체 내부와 외계와의 계면이며 항상 빛이나 건조, 열, 추위 등 가혹한 환경에 노출되어 있다. 피부의 혈관은 확장, 수축에 의해 혈류 공급을 조절함으로써 생체의 항상성 유지에 기여하고 있다. 하나는 혈액의 관류(灌流)에 의한 열의 운반(체온조절)이며 이것에는 진피나 피하조직에 존재하는 세동맥이나 세정맥(φ =20~100μm)이 주로 작용하고 있다1)2). 그림1 혈관,혈류 정보 추출 알고리즘 전체 이미지 다른 하나는 피부조직과의 물질교환, 즉 영양(에너지기질)이나 산소(O2)의 공급과 대사로 생긴 노폐물이나 이산화탄소(CO2)의 회수이다2)3). 이는 세동맥이나 세정맥에서 분기해 진피 유두층을 중심으로 진피 전체에 골고루 분포하는 모세혈관(φ=5~20μm)이 주요한 역할을 하며 혈액과