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모발의 마찰계수를 통한 모발 손상 인식 연구
A Study for Perception of Hair Damage Using Friction Coefficient of Human Hair 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.46 no.3, 2020년, pp.295 - 305  

임병택 (LG생활건강기술연구원) ,  서홍안 (LG생활건강기술연구원) ,  송상훈 (LG생활건강기술연구원) ,  손성길 (LG생활건강기술연구원) ,  강내규 (LG생활건강기술연구원)

초록
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염색과 같이 산화제를 이용한 미용은 모발의 큐티클 구조를 바꾸거나 단백질 변성 및 지질의 소실을 야기하여 모발을 손상시킨다. 본 연구에서는 모발 손상 변화를 기기 평가를 통해 마찰계수를 측정하고 이것이 소비자들의 손상 인지와 상관성이 있는지 알아보고, 더 나아가 손상 원인을 수분 변화에서 찾아 분석 하였다. 염색, 펌, 탈색 과정을 모발에 반복할 때 마찰계수를 측정한 결과 염색의 경우는 3 회 처리에서 마찰계수 0.60을 기록했는데, 일반인들을 대상으로 동일 모발에 대한 촉감에 의한 손상 인지 조사에서 응답자의 58%가 이 모발에서 처음으로 손상을 인지한다고 답하였다. 탈색의 경우 3 회 처리에서 마찰계수가 0.84 로 크게 변하였는데 응답자의 88%가 손상모로 인지하였다. 지질 소실을 통한 손상에 따른 인지를 알아보기 위하여 모발 표면의 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)를 제거해가며 마찰계수를 인위적으로 높인 다양한 모발을 제작하였다. 이 경우 마찰계수가 0.60 인 모발부터 전체 응답자의 68%가 최초로 손상을 인식한다고 답하였다. 기기평가로 확인된 마찰계수와 이와 연관되는 손상 인지가 모발에서 가장 많은 양을 차지하는 수분으로부터 기여되는지 확인하기 위하여 손상모의 수분함량을 측정하였다. 염색 처리 횟수가 증가할수록 모발의 접촉각이 감소하며 모발이 친수성으로 변함을 확인하였는데, 실제로 염색 손상모가 건강한 모발보다 0.42% 더 많은 수분량을 가짐을 유의차 있게 확인하였다. 최종적으로는 손상 모발의 수분량 증가가 마찰계수와 비례하는 점착력 증가를 유도하며 마찰계수가 0.60 이상으로 증가할 때 손상 인지가 됨을 알아보았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Treatment for beauty using oxidizing agents damages hair with inducing structural alteration in cuticle layer, degradation of protein, and loss of lipid. This study connects a frictional coefficient upon the damaged hair by an instrumental test to the texture test by human being, and considered a mo...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 시각 등 다른 감성 요인을 배제하기 위해 블라인드 테스트로 진행하여 마찰력과 관계가 깊은 감성적 인식요소인 촉감을 평가하였다. 구체적으로 모발 손상처리가 누적되었을 때, 어느 시점에서 손상을 인지하는지 조사하였다. 다만 손상처리 중 펌 처리의 경우 1 회 처리에도 모발의 구조적 변형이 발생하여 촉감만을 기준으로 한 손상인지평가에는 펌 처리 모발이 부적합하기에 제외하였다.
  • 그런데 모발을 구성하는 요소는 단백질과 지질 외에 수분이 가장 높은 비율을 차지한다[1]. 그렇다면 모발의 수분 역시 마찰계수 변화에 기여하는 바가 클 것이라는 가설을 세우고, 마찰계수 변화의 원인 분석을 모발 수분거동 변화에서 찾고자 실험을 진행하였다
  • 이로 인하여 모발의 손상에 따라 수분거동이 변화할 것을 쉽게 예측할수 있다. 그렇다면 손상에 따라 모발 내부의 수분이 어떻게 변화하는지 추가실험을 해보았다
  • 이미 밝혀진 바와 같이, 모발 최외각 구조에서는 큐티클이 들뜨거나 혹은 파괴되기도 하며 18-MEA와 같은 지질이 손실된다[14,15]. 따라서 손상에 의해 모발의 거칠기를 반영하는 마찰계수의 변화가 있음은 자명하며, 이를 구체적으로 확인하기 위한 조사를 진행하였다. Figure 1은 손상에 의해 변화한 모발 표면을 마찰계수의 정량적 수치로 관찰한 결과이다.
  • 본 연구에서는 일반적으로 소비자가 모발 손상을 인지 하는 대표적 요소인 모발의 거칠기를 마찰계수로 정량화 하여 분석하고 최종적으로 정성적인 기기 분석과 감성적인 응답의 상호관련성을 밝히고자 하였다. 마침내 마찰계수 변화의 근본적인 원인에 있어 모발의 수분거동이 미치는 영향을 보이고, 모발의 마찰 및 촉감이 상호관련성을 나타내는 근본적 이유에 수분거동이 기여함을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화학적, 물리적 처리로 대표되는 모발 미용은 어떤 문제를 야기하는가? 모발 미용을 위한 방법으로 염색 및 탈색으로 대표되는 화학적 처리, 빗을 이용한 모발 정돈 및 드라이기 혹은 고데기를 이용한 열처리로 대표되는 물리적 처리가 보편적으로 사용 되고 있으며 목적에 따라 적절한 방법을 선택하여 자신을 표현한다. 그런데 이러한 방법들은 모발 내부 황 구조를 끊거나 큐티클에 자극을 가함으로써 모발을 손상시키기 때문에 모발 손상에 대한 관심이 증가하고 있다[1]. 
산화제를 이용한 미용이 야기하는것은 무엇인가? 염색과 같이 산화제를 이용한 미용은 모발의 큐티클 구조를 바꾸거나 단백질 변성 및 지질의 소실을 야기하여 모발을 손상시킨다. 본 연구에서는 모발 손상 변화를 기기 평가를 통해 마찰계수를 측정하고 이것이 소비자들의 손상 인지와 상관성이 있는지 알아보고, 더 나아가 손상 원인을 수분 변화에서 찾아 분석 하였다.
모발 미용을 위한 방법에는 무엇이 있는가? 인간의 모발은 외모를 대표하는 가장 큰 특징 중 하나로서 개인의 성향이나 취향에 따라 다양한 방법으로 모발에 변화를 주고 이를 통해 개성을 표현하고 있다. 모발 미용을 위한 방법으로 염색 및 탈색으로 대표되는 화학적 처리, 빗을 이용한 모발 정돈 및 드라이기 혹은 고데기를 이용한 열처리로 대표되는 물리적 처리가 보편적으로 사용 되고 있으며 목적에 따라 적절한 방법을 선택하여 자신을 표현한다. 그런데 이러한 방법들은 모발 내부 황 구조를 끊거나 큐티클에 자극을 가함으로써 모발을 손상시키기 때문에 모발 손상에 대한 관심이 증가하고 있다[1].
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참고문헌 (22)

  1. C. R. Robbins, Chemical and physical behavior of human hair, Ed C. R. Robbins, 94, Springer, Heidelberg (2012). 

  2. M. L. Tate, Y. K. Kamath, S. B. Ruetsch, and H. D. Weigmann, Quantification and prevention of hair damage, J. Soc. Cosmet. Chem., 44, 347, (1993). 

  3. E. Fernandez, C. Barba, C. Alonso, M. Marti, J. L. Parra, and L. Coderch. Photodamage determination of human hair, J. Photochem. Photobiol. B, Biol., 106, 101 (2012). 

  4. I. P. Seshadri and B. Bhushan, In situ tensile deformation characterization of human hair with atomic force microscopy, Acta Mater., 56(4), 774, (2008). 

  5. J. L. Bantignies, G. L. Carr, D. Lutz, S. Marull, G. P. Wiliams, G. Fuchs, Chemical imaging of hair by infrared microspectroscopy using synchroton radiation, J. Cosmet. Sci., 51, 73 (2000). 

  6. E. Fernandez, C. Barba, C. Alonso, M. Marti, J. L. Parra, L. Coderch, Photodamage determination of human hair, J. Photochem. Photobiol. B, Biol., 106, 101 (2012). 

  7. W. Boucsein, F. Schaefer, M. Kefel, and P. Busch, W. Eisfeld. Objective emotional assessment of tactile hair properties and their modulation by different product worlds, Int J Cosmet Sci, 24(3), 135 (2002). 

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  9. S. Bouabbache, A. Galliano, P. Littaye, M. Leportier, F. Pouradier, E. Gillot, S. Panhard, G. Loussouarn. What is a caucasian 'fine' hair? comparing instrumental measurements, self-perceptions and assessments from hair experts, Int. J. Cosmet. Sci., 38(6), 581, (2016). 

  10. C. Robbins, P. Mirmirani, A. G. Messenger, M. P. Birch, R. S. Youngquist, M. Tamura, T. Filloon, F. Luo. What women want - quantififying the perception of hair amount: an analysis of hair diameter and density changes with age in caucasian women, Br. J. Dermatol., 167(2), 324, (2012). 

  11. M. Ezure, N. Tanji, Y. Nishita, T. Mizooku, S. Nagase, T. Osumi, The secrets of beautiful hair: why is it flexible and elastic?, Cosmetics., 6(3), 40, (2019). 

  12. M. L. Tate, Y. K. Kamath, S. B. Ruetsch, H. -D. Weigmann. Quantification and prevention of hair damage, J. Soc. Cosmet. Chem., 44, 347, (1993). 

  13. H. Tanamachi, S. Tokunaga, N. Tanji, M. Oguri, and S. Inoue, 18-MEA and hair appearance, J. Cosmet. Sci., 61(2), 147 (2010). 

  14. Y. Masukawa, H. Tsujimura, H. Tanamachi, H. Narita, G. Imokaw, Damage to human hair caused by repeated bleaching combined with daily weathering during daily life activities. Exog Dermatol., 3, 273 (2004). 

  15. S. Hilterhaus-bong, H. Zahn, Contributions to the chemistry of human hair: II. Lipid chemical aspects of permanently waved hair, Int. J. Cosmet. Sci., 11(4), 167, (1989). 

  16. J. T. Guthrie, A. Kazlauciunas, L. Rongong, S. Rush, The characterisation of treated and dyed hair. Dyes Pigm., 29(1), 23 (1995). 

  17. R. A. Lodge, B. Bhushan, Wetting properties of human hair by means of dynamic contact angle measurement, J. Appl. Polym. Sci., 102(6), 5255 (2006). 

  18. F. M. Maddar, D. Perry, R. Brooks, A. Page, P. R. Unwin, Nanoscale surface charge visualization of human hair, Anal. Chem., 91(7), 4632, (2019). 

  19. S. H . Song, B. T . Li m, S . K. S on, a nd N . Kang, Prevention of protein loss using a shield coating according to moisture behavior in human hair, J. Soc. Cosmet. Sci. Korea, 46(1), 57, (2020). 

  20. Y. Lee, Y. Kim, H. Hyun, L. Pi, X. Jin, and W. S. Lee, Hair shaft damage from heat and drying time of hair dryer, Ann Dermatol, 23(4), 455 (2011). 

  21. R. Crawford, C. R. Robbins, J. Curran, and K. Chesney, A hysteresis in heat dried hair, J. Soc. Cosmet. Chem., 32(1), 27 (1981). 

  22. D. Gandyra, S. Walheim, S. Gorb, W. Barthlott, and T. Schimmel, The Capillary adhension technique : a versatile method for determining the liquid adhesion force and sample stifness, Beilstein J Nanotechnol, 6, 11 (2015). 

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