[변종철의 재미있는 과학이야기](38)모발의 장난과 정보

[변종철의 재미있는 과학이야기](38)모발의 장난과 정보
  • 입력 : 2013. 04.19(금) 00:00
  • 글자크기
  • 글자크기
모발은 인체 건강과 미적 감각에 중요한 위치를 점하고 있다. 그래서, 샴푸, 염색, 퍼머 등과 관련하여 머리카락 화학이 삶의 질을 변화·향상시키고 있다. '삶 자체가 과학'이라는 인식이 생활 전반으로 확산됐다. 모발이 품고 있는 정보를 알면, 모발의 건강과 멋을 더 의미있게 연출할 수 있다.

타키투스(Tacitus)의 게르마니아(Germania; 게르만인의 풍속·관습·사회를 간결한 필치로 기술한 46장으로 된 단편)에는 '게르만인에게 공통적인 특징으로서 날카롭게 파란눈과 빛나는 금발을 들고 있다.'

그렇지만 게르만인의 금발은 그 대부분이 타고난 것이 아니고, 양의 기름과 나무의 재를 섞은 사포라는 연고나 기타 염료로 물들인 결과이다. 고대 게르만인도 금발을 좋아했으며, 고대 로마의 귀부인들도 여러 가지 염료를 이용해서 금발을 서로 경쟁하듯이 추구했다. 또한 르네상스기의 이탈리아 여성은 자택 옥상에서 염색한 후 장시간 앉아서 염료를 햇빛으로 말려서 금발을 연출했다.

모발은 피부 표면으로 나와있는 부분인 모간(hair shaft)과 피부 내부로 들어가 있는 부분인 모근(hair root)으로 나눌 수 있다. 모근의 아래에 팽창된 부분을 모구(hair bulb)라 하고, 모구의 중앙 부위에 구상으로 들어간 부분을 모유두(dermal papilla)라 한다.

모유두에는 모세혈관과 신경이 들어 있고, 혈관으로부터 영양 또는 산소를 공급받아 모발의 생성과 성장을 도와준다. 모유두에 접한 부분에 모기질(hair matrix)이 있으며 모발은 여기에서 만들어진다.

모발의 화학적 조성과 결합에 대해 살펴보는 것도 의미가 있을 것이다. 모발의 주성분은 케라틴 단백질이다. 이것은 약 18종의 아미노산으로 구성되어 있다. 모발 케라틴의 아미노산 조성을 살펴보면 특히 시스틴 함유량이 많다.

모발이 다양한 아미노산을 포함하고 있으며, 또한 여러가지 금속 등 무기질, 구리, 아연, 철, 망간, 칼슘, 마그네슘, 인, 규소를 함유하고 있다. 모발은 너무나 단순할 것 같지만 각양각색의 원소가 관여하고 있다. 우리는 전선의 구리, 고층 건물에 필수적인 철, 성 기능에 관여하는 아연 등 금속을 품고 다닌다.

모발 내에는 여러 가지 결합(수소결합, 이온결합, 분산력, 이황화결합 등)이 존재하지만, 시스틴결합인 이황화(disulfide)결합이 케라틴의 특성을 잘 나타낸다. 일반적으로 모발 웨이브를 형성시키는 기본적인 개념은 이 결합과 관계가 있다.

모발 형태를 변형시킬 때 먼저 케라틴 중의 시스틴 결합을 환원제로 절단한 후 모발을 원하는 형태로 변형시킨다. 이 형태를 유지시키기 위해 산화제로 절단된 결합을 원래대로 되돌린다.

그리고, 모발 감정 기법을 이용하면 3개월~1년간의 모발 기록을 검사할 수 있다. 약물 투약 후 3~5일이 지나면 대부분 소변에서는 성분이 검출되지 않는다. 그러나 모발을 이용하면 약 2년 내의 투약 여부를 확인할 수 있다.

모발의 성장과정을 이용하여 투약 혐의자를 검거할 수 있다. 과학이라는 눈을 통해 모발의 내면세계를 관찰할 수 있기 때문이다. 한 올의 머리카락으로 2년 전 프로포폴(propofol; 2, 6-diisopropylphenol) 투약 여부를 확인할 수 있다.

프로포폴은 페놀계 화합물로 흔히 수면마취제라고 불리는 정맥마취제로서 수술시 전신마취의 유도·유지, 또는 인공호흡 중인 중환자의 진정, 수면내시경 등에 사용된다.

< 제주대학교 화학과 교수>
  • 글자크기
  • 글자크기
  • 홈
  • 메일
  • 스크랩
  • 프린트
  • 리스트
  • 페이스북
  • 트위터
  • 카카오스토리
  • 밴드
기사에 대한 독자 의견 (0 개)
이         름 이   메   일
1372 왼쪽숫자 입력(스팸체크) 비밀번호 삭제시 필요