[논문]인장강도 측정에 의한 스트레이트 펌 모발의 형태학적 변화에 관한 연구

노정애; 장병수; 최태부

인장강도 측정에 의한 스트레이트 펌 모발의 형태학적 변화에 관한 연구
Study on the Morphological Change of Straight Permanent Waved Hair by Tensile Strength Test 원문보기

한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy, v.39 no.1, 2009년, pp.49 - 56

노정애 (건국대학교 일반대학원 미생물공학과) , 장병수 (한서대학교 보건학부 피부미용학과) , 최태부 (건국대학교 일반대학원 미생물공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 스트레이트 펌에 의해서 손상된 모발의 인장특성과 미세구조적 변화를 인장강도기와 주사전자현미경을 사용하여 관찰 분석하였다. 건강모발과 스트레이트 펌 모발의 인장강도를 측정한 후 형태적인 특징을 비교하였을 때 스트레이트 펌 모발에서 큐티클층의 큐티클세포들은 건강모발에 비하여 심하게 분리되어서 들떠있는 상태로 관찰되었다. 이들 세포들은 세포막사이 복합체의 파괴에 의해서 분리되었고 세포질의 파괴나 부서짐의 현상은 나타나지 않았다. 건강모발과 스트레이트 펌 모발의 인장특성에 관한 비교 실험에서 스트레이트 펌 모발의 인장거리는 건강모발에 비하여 24.5%가 감소되어 약 3.05 mm의 차이가 나타났고 인장강도는 34.63%가 감소되어 $5.62\;g/cm^2$가 작았다. 또한, 최고응력은 34.59%가 감소되어 56.12 g이 작은 것으로 나타났다. 결과적으로 스트레이트 펌 모발의 인장특성은 탈색모발과 염색모발의 선행 연구결과보다 가장 낮은 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we investigated tensile properties and ultrastructural changes of straight permed hair using the rheometer and the scanning electron microscopy. First, we compared the morphological characteristic between the virgin hair and the straight permed hair after testing tensile strength. Cuticle cells were heavily lifted off in straight permed hair than in the virgin hair. Cuticle cells were separated by the destruction of intercellular membrane complex and no destruction or damage were found in cytoplasm. In the comparative test for tensile characteristic between the virgin hair and the straight permed hair, tensile distance of the straight permed hair was decreased by 24.5% or 3.05 mm than the virgin hair. The tensile strength was decreased by 34.63% or $5.62\;g/cm^2$ and the maximum stress by 34.59% or 56.12 g. As a result, the tensile property dropped to the lowest level with the straight permed hair than with the bleached hair or the permanent dyed hair of previous studies.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

가설 설정

Scanning electron micrographs of a virgin hair after tensile test. a : The length of a fractured section are measured about 1.2 mm. b : Note that ripped macrofibrils in the cortical cell of the cortex. c : Scanning electron micrograph shows lift-off of the scale.
Scanning electron micrograph of a permed hair after tensile test. a : The length of a fractured section are measured about 1.45 mm. b : The shaft shows exposed cortex and lift-off of the scale. c : Magnification figure 4b shows lift off cuticle cells and exposed cortex.
b : Note that ripped macrofibrils in the cortical cell of the cortex. c : Scanning electron micrograph shows lift-off of the scale. d : Magnification scanning electron micrograph of circle in figure 3c shows lift-off of the scale.
c : Magnification figure 4b shows lift off cuticle cells and exposed cortex. d : Fractured section of hair shaft. e : The permed hair shaft shows cuticle fracture.
d : Fractured section of hair shaft. e : The permed hair shaft shows cuticle fracture. f : Magnification of circle in figure 4e shows cuticle rupture.
e : The permed hair shaft shows cuticle fracture. f : Magnification of circle in figure 4e shows cuticle rupture. g : High magnification scanning electron micrograph of cuticle cells shows the severely separated.
f : Magnification of circle in figure 4e shows cuticle rupture. g : High magnification scanning electron micrograph of cuticle cells shows the severely separated.

제안 방법

20대 여성 건강모발의 인장력을 인장강도기를 사용하여 측정하였다. 건강모발의 인장강도 측정을 위하여 8개의 모발시료를 선택하여 각각 측정한 다음 평균값을 구하였다.
건강모발과 스트레이트 펌을 한 모발의 인장 강도의 변화를 비교 측정하기 위해서 인장강도기(Rheometer, CR500DX-SII, Japan)의 0점을 조정한 다음 재물대(stage)의 계측기에서 측정할 모발의 인장거리 간격을 10 cm로 고정하였다. 이어서 30분 이상 항온(20±2℃) 및 항습(40%) 조건에 방치한 건강모발과 스트레이트 펌 모발을 각각 인장강도기에 장착한 다음 인장력을 측정하였다.
건강모발과 스트레이트 펌을 한 모발의 인장강도를 측정한 후 절단된 모발의 형태적 변화를 관찰하기 위하여 각각의 시료 모발을 1.5 cm 길이로 자른 다음 초음파세척기(Ultra sonic cleaner, Branson 2510)로 10분 간 세척하여 모발표면의 이물질을 제거했다. 이물질이 제거된 모발을 2.
20대 여성 건강모발의 인장력을 인장강도기를 사용하여 측정하였다. 건강모발의 인장강도 측정을 위하여 8개의 모발시료를 선택하여 각각 측정한 다음 평균값을 구하였다. 건강모발 시료의 인장거리는 최저 10.
물리적인 방법으로 검(Gum)이나 수지(resin) 등을 모발에 반죽하여 일시적으로 아래로 늘어뜨리는데 사용하였고 뜨거운 빗이나 아이롱기(straightening iron)를 이용하여 곱슬 모발을 펴주는데 사용되었다. 또한 알카리성분을 함유하는 모발 이완제(hair relaxer)를 사용하여 모발을 화학적으로 변형시켜 펴주었다. 알카리성 모발 이완제는 1%에서 10%까지의 sodium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide을 함유하고 있으며 강 알카리 상태인 pH 12.
물리화학적 영향을 받지 않은 20대 여성의 건강 모발(virgin hair)에 thioglycolic acid 제제인 크림상의 환원제를 도포하고 비닐 캡을 씌워 15분 동안 방치한 다음 모발의 연화 정도를 확인하기 위해서 손으로 모발을 잡아당겨서 늘어나는 정도를 육안으로 확인한 후 흐르는 물로 세척하였다. 세척된 모발은 수건으로 수분을 제거한 다음 모발로부터 10~20 cm 정도 떨어진 거리에서 헤어드라이기를 사용하여 건조시켰다.
본 실험은 퍼머넌트 웨이브와 동일한 기작에 의해서 곱슬모발이나 심하게 꼬인 모발을 직선모발로 변형시켜주는 미용시술 방법인 매직 스트레이트 펌을 30대 여성의 모발에 시술한 다음 모발의 인장력을 인장강도기(rheometer)를 사용하여 분석하였고, 또한 모발이 물리적으로 신장될 때 나타나는 형태학적 변화와 인장강도 측정 시 절단된 모발의 미세구조를 주사전자현미경(scanning electron microscopy)을 사용하여 관찰하였다.
스트레이트 펌 모발의 인장강도를 측정하기 위해서 처리된 모발 시료를 8개 선택하여 각각 실험을 실시한 다음 평균값을 구하였다(Fig. 2). 스트레이트 펌 모발에서 인장거리는 최저 7.
이어서 30분 이상 항온(20±2℃) 및 항습(40%) 조건에 방치한 건강모발과 스트레이트 펌 모발을 각각 인장강도기에 장착한 다음 인장력을 측정하였다.
건조된 모발은 180℃의 온도를 유지하는 아이롱 기를 사용하여 일정한 힘으로 모발을 펴 주었다. 이어서 과산화수소(H₂O₂) 성분을 함유한 크림상의 산화제를 모발에 골고루 도포하고 15분 동안 실온에서 방치한 다음 세척하여 자연건조 시켰다. 스트레이트 펌 시술이 완료된 모발을 후두부의 두피에서부터 5 cm 떨어진 부위에서 15 cm 길이로잘라낸 다음 실험 재료로 사용하였다.
치환된 재료는 임계점건조기(critical point dryer)에서 완전 건조 시킨 후 carbon tape로 처리된 지지대(stub) 위에 나열했다. 이어서 이온침착기(IB-5 ion coater, Eiko)를 사용하여 20 nm 두께로 백금 도금(platinum coating)한 다음 주사전자현미경 (S-4700, Hitachi, Japan)으로 15 kV에서 관찰했다.

대상 데이터

이어서 과산화수소(H₂O₂) 성분을 함유한 크림상의 산화제를 모발에 골고루 도포하고 15분 동안 실온에서 방치한 다음 세척하여 자연건조 시켰다. 스트레이트 펌 시술이 완료된 모발을 후두부의 두피에서부터 5 cm 떨어진 부위에서 15 cm 길이로잘라낸 다음 실험 재료로 사용하였다.

데이터처리

이어서 30분 이상 항온(20±2℃) 및 항습(40%) 조건에 방치한 건강모발과 스트레이트 펌 모발을 각각 인장강도기에 장착한 다음 인장력을 측정하였다. 인장실험은 각각 총 8회를 실시하고 얻어진 값을 통계처리 했다.

성능/효과

20대 여성의 건강모발을 채취하여 인장실험을 실시한 후 주사전자현미경으로 관찰한 결과 모발은 모발의 중심부인 수질이 통과하는 부분에서 피질이 모발의 종단면과 같은 방향으로 쪼개지면서 절단되었다. 절단되어 노출된 피질은 1.
건강모발의 인장강도 측정을 위하여 8개의 모발시료를 선택하여 각각 측정한 다음 평균값을 구하였다. 건강모발 시료의 인장거리는 최저 10.88 mm에서부터 최고 13.82 mm로 측정되었으며 평균 12.47 mm로 나타났다. 인장강도는 최저 13.
13 g으로 나타났다. 또한 모발의 세기를 나타내는 인장강도 측정에서 스트레이트 펌 모발 8개의 시료에서 단위면적당 최저 8.5 g/cm²에서부터 최고 11.4 g/cm²까지 측정되었고 평균 인장강도는 10.61 g/cm²로 나타났다.
23 g/cm²으로 나타났다. 또한, 응력은 최저 138 g에서부터 최고 194 g으로 측정되었으며 평균 162.25 g으로 관찰되었다(Fig. 1, Table 1).
본 연구에서 건강모발과 스트레이트 펌 모발의 인장강도 측정 후 형태적인 특징을 비교 하였을 때 스트레이트 펌 모발의 큐티클층은 건강모발에 비하여 심하게 분리되어서 들떠있는 상태로 관찰되었다. Lee & Chang (2008a)은 탈색모발의 인장강도 시험에서 큐티클세포는 건강모발의 큐티클 세포보다 더 많이 바깥쪽으로 분리되어 휘어져 나타나는데 이와 같은 결과는 강알카리 성분이 함유된 탈색제가 탈색 모발의 세포막사이복합체에 화학 변화를 일으키고 지질성분의 용출을 촉진시켜서 탈색모발의 큐티클세포가 바깥쪽 방향으로 둥글게 휘어지는 것으로 보고된 바 있다.
3% 감소하는 것으로 보고되었다(Lee & Chang, 2008b). 본 연구에서 스트레이트 펌 처리 모발은 건강모발보다 인장강도는 34.63%가 감소되어 5.62 g/cm²가 작았으며 인장거리는 건강모발에 비하여 24.5%가 감소되어 약 3.05 mm의 차이가 나타났다.
본 연구에서도 Lee & Chang(2008a, b)이 보고한 바와 같이 모발에 가해지는 화학물질의 종류에 관계없이 일단 화학적 변화가 야기된 모발은 건강 모발보다 더 심하게 큐티클세포들이 분리되는 것을 확인할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스트레이트 펌에 사용되는 제제는 어떤 특성을 가지고 있는가?	스트레이트 펌은 퍼머넌트 웨이브와 같은 화학적 반응에 의해서 이루어진다. 이들 제제는 thioglycolate와 황화물(sulfite)이 기본성분으로서 다른 퍼머넌트웨이브 환원제보다 좀더 높은 점성을 띠고 있다. 콜드펌에 사용되는 환원제는 로션상태이나 스트레이트 펌에서는 크림상태로 carbopol, glyceryl monostearate, steric acid, alcohol과 같은 중합체가 첨가되어 걸쭉한 상태가 된다.
	펌 시술에는 어떤 화홥물이 필요한가?	펌 시술에는 환원제(reducing agent)와 중화제(neutralizer)의 두 가지 화합물을 필요로 한다. 환원제는 웨이브로션 (wave lotion)이라고 불리우는데 thioglycolic acid를 기본 성분으로 하고 있으며 중화제(neutralizer)는 과산화수소(hydrogen peroxide)를 기본성분으로 하고 있다(Borish, 1997).
	펌 시술에 사용되는 중화제의 기본 성분은 무엇인가?	펌 시술에는 환원제(reducing agent)와 중화제(neutralizer)의 두 가지 화합물을 필요로 한다. 환원제는 웨이브로션 (wave lotion)이라고 불리우는데 thioglycolic acid를 기본 성분으로 하고 있으며 중화제(neutralizer)는 과산화수소(hydrogen peroxide)를 기본성분으로 하고 있다(Borish, 1997).

참고문헌 (19)

Bolduc C, Shapiro J: Hair care products (waving, straightening, conditioning, and coloring). Clinic Dermatol 19 : 431-436, 2001

상세보기
Borish ET: Haie waving. In: Johason DH, ed, Hair and Hair Care, pp. 167-190, Marcel Dekker Inc, New York, 1997
Chang BS: Fine structure of damaged hair shaft by daily treatment of heat for a beautiful face. Korean J. Electron Microscopy 33 : 215-222, 2003. (Korean)
Chang BS, Hong WS, Lee GY, Yeo SM, Bang IS, Lim DS, Mun GH, Kim J, Park SO, Shin DH: Ultramicroscopic observations on morphological changes in hair during 25 years of weathering. Forensic Sci Int 151 : 193-200, 2005

상세보기
Chang BS, Lee GY: Ultrastructural changes of hair treated with bleaching agent. Korean J Electron Microscopy 36 : 25-33, 2006. (Korean)
Chang BS, Na SK, Lee GY: Study on the physicochemical change of human hair shaft following radiation with ultraviolet. Korean J Electron Microscopy 36 : 109-118, 2006. (Korean)
Franbourg A, Hallegot P, Baltenneck F, Toutain C, Leroy F: Current research on ethnic hair. J Am Acad Dermatol 48 : 115-119, 2003

상세보기
Hong WS, Chang BS, Lim DS, Park SO, Yoe SM: Morphological change of men's hair shaft by weathering. Korean J Electron Microscopy 30 11-20, 2000. (Korean)
Halal J: Permanent Waving, In: Hair structure and chemistry simplified, Milady. New York, pp. 181-195, 2002
Kamath YK, Hornby SB, Weigmann HD: Mechanical and fractographic behavior of negroid hair. J Soc Cosmet Chem 35 : 21-43, 1984
Kim MS, Lee GY, Choi EY, Kim DH, Chang BS: Study on the thermal analysis of dyed hair depending on the brightness level. Korean J Microscopy 38 : 159-165, 2008. (Korean)
Lee GY, Chang BS: Studies on the preservative condition and the ultrastracture of hair of newly found sixteenth century mummy in Paju. Korean J Electron Microscopy 35 : 211-218, 2005. (Korean)
Lee GY, Chang BS: Study on the tensile strength of bleached hair. Korean J Microscopy 38 : 251-257, 2008a. (Korean)
Lee GY, Chang BS: Study on the tensile strength of oxidative permanent dyed hair. Korean J Microscopy 38 : 339-345, 2008b. (Korean)
Palladino L: Hair dressing, the foundations, the official guide to level 2. Tomson, London, UK, pp. 116-164, 2003
Robbins CR: Chemical and physical behavior of human hair. Springer-Verlag, New York, pp. 138-146, 2002
Seshadri IP, Bhushan B: In situ tensile deformation characterization of human hair with atomic force microscopy. Acta Materialia 56 : 774-781, 2008

상세보기
Syed A, Kuhajda A, Ayoub H, Ahmad K, Frank EM: African-American hair: its physical properties and differences relative to Caucasian hair. Cosmet Toil 110 : 39-48, 1995
Zviak C, Sabbagh A: Permanent waving and hair straightening, In:Bouillon C, Wilkinson J, eds, The science of hair care, pp. 201-228, Taylor & Francis, New York, 2005

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증