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문제 정의
- 본 연구는 현대인들의 잦은 화학적 시술로 인한 모발손상을 최소화 하고자 천연 소재를 활용한 모발 화장품 개발 연구의 목적으로 일반 퍼머넌트와 발효녹차 추출물 30%를 첨가한 퍼머넌트 웨이브의 손상도를 알아볼 수 있는 실험방법으로 비교 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 사전연구에서 얻어진 결과처럼 발효 녹차의 우수성을 입증하고 있는 차의 발효정도에 따른 성분 변화와 향기성분 및 녹차 주요성분과 생리활성연구를 바탕으로 녹차 발효 추출물을 이용한 모발 화장품의 소재개발을 위한 연구를 하고자 한다.
- 이에 본 연구에서는 녹차잎을 발효시켜 얻어진 발효녹차엑기스를 이용하여 퍼머넌트 웨이브에 발효녹차 추출물을 첨가했을 때의 효과를 검토하여 모발의 손상을 최소화하면서 환경과 인간에 친화적인 새로운 항염 기능을 첨가한 모발화장품 소재로 활용이 가능한지를 확인하고자 모발의 변화를 평가하고자 한다.
제안 방법
- 5∅ )로 실온 26℃, 습도 37％의 자연방치 35분, 중화시간 10min으로 시술하였다. 1그룹은 일반 퍼머넌트는 제1제(웨이브제)와 제2제(과산화수소)를 사용하였으며, 2그룹은 발효녹차 퍼머넌트로 제1제와 제2제 모두 발효녹차 30% 원액을 첨가하였다.
- 퍼머넌트 시술이 끝난 모발의 중간부를 채취한 후, 각각의 모발 시료를 길이 4mm로 자른 다음 carbon tape로 처리된 지지대(stub) 위에 나열하였다. 그리고 이온 침착기(IB-5 ion coater, Eiko)를 사용하여 20nm 두께로 백금 도금(platinum coating)한 다음주사전자현미경(JSM-7500F, JOEL, Japan)으로 15kV 에서 1000배로 관찰하였다.
- 또한 컬의 직경은 퍼머넌트 시술과 세척이 끝난 후 자연 건조한 모발을 증류수에 1분간 침지시켜 꺼낸 후 여과지로 압착하여 수분을 제거하고, 컬(curl)이 형성되는 모양 그대로 자연스러운 원으로 말아 자연 건조된 모발의 사진을 얻고, 이로부터 컬의 수직 및 수평 직경을 측정한 후 식(2)로부터 평균 직경을 구하였다10).
- 먼저 퍼머넌트 웨이브제를 제조하기 위해 발효 녹차 잎 2g에 증류수 240ml를 기준으로, 10배 농축액을 만들고, 이 농축액을 이용해 미용실에서 일반적으로 사용하는 A사 일반퍼머넌트 웨이브 제1제 70%에 발효녹차 추출물 30%를 첨가하여 100ml의 퍼머넌트 웨이브로 희석한 제1제와 A사의 같은 제품의 일반 중화제 70%에 발효녹차 추출물 30%를 희석하여 100ml 중화제를 만들어 제2제로 사용하였다.
- 미스트 시술이 끝난 모발에 일반로드 5호(1.5∅ )로 실온 26℃, 습도 37％의 자연방치 35분, 중화시간 10min으로 시술하였다.
- 발효녹차 추출물 속의 아미노산 분석을 위해 positive electrospray ionization((+) ESI) mode로 설정된 LC-MS/MS를 이용하여 20여종의 아미노산을 분석한 뒤 그 양이 미미한 몇 종을 제외하고, 11종의 아미노산을 mg/L로 표시하였다.
- 본 연구에 사용된 시료모발은 전남 나주시에 거주하는 30세 미만의 미혼여성의 모발로 염색, 탈색, 코팅, 퍼머넌트 웨이브 등의 화학적 처리를 전혀 하지 않은 건강한 모발을 사용하였고, 모발의 채취 부위는 두상의 후두부 부위의 모발로, 모근에서부터 5cm정도 떨어진 부위에서부터 모발의 길이를 23cm로 하였다. 시료모발은 실험에 용의하게 하기 위해 모발을 각 2g씩 나누어 모근 쪽 1cm가량을 실리콘으로 고정시키고 중성샴푸제로 세척한 후 증류수로 충분히 헹구어 자연 건조시켜 사용하였다.
- 실험의 용이성을 위해 1그룹과 2그룹으로 나뉘어 1그룹은 시술시 발효녹차 추출물을 첨가하지 않고, 2그룹은 시술시 발효녹차 추출물 30%를 첨가하였다. 탈색시술이 끝난 모발의 수분을 보충하기 위해 일반펌 1그룹에 100%의 증류수를 사용하여, 미스트기 온도 45℃에서 20분간 시술, 발효녹차펌 2그룹은 발효녹차 추출물(50%) 150ml 1:1 증류수(100%) 150ml를 가지고, 힐러 비비앙 그린(2008) HH07727-5001A 피부 및 모발관리(모발가습기)를 이용하여 위와 마찬가지의 조건으로 시술하였다.
- 실험의 용이성을 위해 1그룹과 2그룹으로 나뉘어 1그룹은 시술시 발효녹차 추출물을 첨가하지 않고, 2그룹은 시술시 발효녹차 추출물 30%를 첨가하였다. 탈색시술이 끝난 모발의 수분을 보충하기 위해 일반펌 1그룹에 100%의 증류수를 사용하여, 미스트기 온도 45℃에서 20분간 시술, 발효녹차펌 2그룹은 발효녹차 추출물(50%) 150ml 1:1 증류수(100%) 150ml를 가지고, 힐러 비비앙 그린(2008) HH07727-5001A 피부 및 모발관리(모발가습기)를 이용하여 위와 마찬가지의 조건으로 시술하였다.
- 탈색한 모발을 자연건조한 후 발효녹차 펌과 일반 펌이 모발 표면색에 얼마나 큰 변화를 주는지 알아보기 위해, 그 값을 명도를 나타내는 L*값과, Red를 나타내는 a*값, Yellow을 나타내는 b*값으로 나누어 색차계(Color Tachno System, JP/JC-801S)로 5회씩 측정하여 비교분석하였다.
- 퍼머넌트 시술 후 일반 퍼머넌트 웨이브와 발효 퍼머넌트 웨이브의 모발 표면을 형태학적 변화를 측정하기 위해 모발 시료를 임의적으로 추출하여 주사현미경으로 관찰해 본 결과는 다음과 같다.
- 퍼머넌트를 시술할 경우 대부분이 제2제(과산화수소)에 모발색이 퇴색되는 것을 확인할 수 있기에 본 실험에서는 제2제에도 발효녹차 추출물 30%를 적용하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 시료모발은 전남 나주시에 거주하는 30세 미만의 미혼여성의 모발로 염색, 탈색, 코팅, 퍼머넌트 웨이브 등의 화학적 처리를 전혀 하지 않은 건강한 모발을 사용하였고, 모발의 채취 부위는 두상의 후두부 부위의 모발로, 모근에서부터 5cm정도 떨어진 부위에서부터 모발의 길이를 23cm로 하였다. 시료모발은 실험에 용의하게 하기 위해 모발을 각 2g씩 나누어 모근 쪽 1cm가량을 실리콘으로 고정시키고 중성샴푸제로 세척한 후 증류수로 충분히 헹구어 자연 건조시켜 사용하였다.
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1.3 탈색
탈색제는 A사의 헤어 블리치 제품으로 과황산칼륨과 과황산암모늄이 주성분인 분말형식의 탈색제와 과산화수소(35%) 산화제를 사용하여 탈색제와 산화제를 1:3 비율로 혼합하여, 시료모발 1개당 4g 씩 도포한 후 실온 21℃, 습도 38%에서 30분간 자연방치 후 증류수로 세척하여 헤어드라이어로 인한 손상을 막기 위해 자연건조하였고, 시료모발은 1회 탈색, 2회 탈색, 3회 탈색하여 준비하였다
.
성능/효과
- 1. 웨이브 형성에 있어 건강모발은 일반 퍼머넌트가 우수했고, 손상모발의 경우 모든 조건에서 발효녹차 30% 퍼머넌트가 우수하게 하였다.
- 2. 모발의 명도는 발효녹차 시료에서 높았는데 이는 녹차잎을 발효시키는 과정의 결과로 Yellow 을 나타내는 b*값이 높게 확인되어 오렌지 빛 갈색의 옐로우 계열에 가장 크게 영향을 미치는 결과임을 알 수 있었다.
- 3. 모발의 단백질 유출성과 보습성 측정에서 발효 녹차 추출물을 혼합한 모발의 손상도가 낮았음을 알 수 있었다.
- 4. 주사전자현미경의 측정 결과로 손상도가 더 진행될수록 발효녹차 추출물을 이용한 퍼머넌트의 시료에 모발보호 기능이 높은 것을 확인할 수 있었다.
- Table 2의 일반 퍼먼넌트 웨이브된 시료의 표면 색을 보면 건강모발에서 L*값과 관련이 있는 명도가 높아지고, a*값은 붉은기가 줄어들며, b*값 또한 노란색이 밝아진 것을 볼 수 있는데, 이는 퍼머넌트 제2제의 영향으로 탈색이 일어난 결과로 볼 수 있으며, 색정도가 과도해짐에 따라 L*값과 b*값은 점차 상승하는 것으로 보아 손상도가 많으면 많을 수록 탈색 정도도 많아지는 것을 알 수 있었다.
- 건강한 시료 모발의 경우 100ml에 5분간 침지한 후 무게가 1.279g이였으며 오븐 건조기에서 30분 건조 후의 무게가 0.971g으로 0.308g이 줄었음을 확인할 수 있었다.
- 07로 더 줄어든 것을 볼 수 있는데, 이는 전체적인 색바램이 있기는 하나, 모발의 멜라닌과 연관이 있는 Tyrosine이 발효녹차에 포함되어 있어 멜라닌 색소를 어느 정도 보호하고 있는 것으로 사료된다. 또 3회 탈색으로 탈정도가 심해짐에 따라 L*값은 6.62, b*값은 2.28으로 상승한 것을 볼 수 있는데, 이는 발효 녹차의 아미노산과 오렌지색을 내는 데이플라빈의 영향을 받은 것으로 보이며, 일반퍼머넌트와 달리 발효녹차 퍼머넌트의 수치가 일정하게 작용한 것은 발효 녹차 퍼머넌트가 일반 퍼머넌트보다 큐티클에 안정적으로 작용한 결과로 사료된다.
- 탈색 후 퍼머넌트한 모발의 직경을 Figure 2와 Table 5에 나타내었다. 모발의 표준 직경 결과로 버진 헤어에서는 발효펌보다 일반펌의 직경이 우수하게 형성되었다. 이는 건강모에서는 발효녹차 추출물로 트리트먼트를 주어 아미노산 함량이 과다해져 퍼머넌트 웨이브 제1제의 모발 침투율이 낮아진 것으로 생각되며, 이러한 결과는 트리트먼트의 작용이 오히려 웨이브 형성력을 떨어짐을 알 수 있었다.
- 아미노산 분석결과 필수아미노산은 Glutamic acid, Serine, Aspartic acid, Threonine, Valine, Leucine, Tyrosine, Phenylalanine 8종이었고, 그 외 Proline, Alanine, Isoleucine 3종의 아미노산이 검출 되었다.
- 위의 결과로 보아 모발 1.0g을 증류수에 침지시킨 후 모발의 중량과 건조후의 중량의 편차가 크면 클수록 보습력이 떨어지며, 편차가 적을수록 보습력이 우수한 결과라고 할 수 있다.
- 이러한 연구 결과는 발효녹차의 아미노산이 손상모발에 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료되며, 발효녹차 퍼머넌트가 트리트먼트 기능을 가미한 기능성 모발 화장품으로서의 가능성을 확인한 결과로 볼 수 있다.
- 038g의 수분 손실율이 더 적었음을 알 수 있었다. 이처럼 탈색정도가 많아질수록 건조 후의 무게가 줄었음을 알 수 있었으며, 발효녹차 추출물을 첨가하지 않은 일반 퍼머넌트로 그래프의 편차가 모발의 손상이 증대할수록 점점 커지는 것을 확인할 수 있었고, 침지후의 무게 또한 손상도로 갈수록 서서히 상승하며, 건조후의 무게는 더 줄어드는 것을 확인하였다.
- 전체적인 주사전자현미경 관찰 결과, 일반 퍼머넌트 시료의 경우 불안정한 큐티클의 양상을 보인 반면, 발효녹차 퍼머넌트의 큐티클 층은 매우 안정적인 모습을 관찰되었음을 알 수 있었다.
- Figure 3의 그래프는 탈색정도가 많아질수록 건조 후의 무게가 줄었음을 알 수 있다. 탈색하지 않고 퍼머넌트한 모발은 0.348g, 1번 탈색하여 퍼머넌트한 모발 0.419g, 2번 탈색하여 퍼머넌트한 모발 0.508g, 3번 탈색하여 퍼머넌트한 모발 0.573g으로 평균 0.462g의 수분 손실을 보여 건강모발보다 0.154g이 줄어 손상되었음을 알 수 있어 손상도가 심할수록 수분을 흡수하는 양이 많아지며, 수분 손실율도 커지는 것으로 나타났다.
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