Effects of Silk Amino Acids on Hair

You, Se-eun; Kim, Ok-yeoun; Se-eun You; Ok-yeoun Kim

doi:10.20402/ajbc.2024.0006

Asian J Beauty Cosmetol > Volume 22(2); 2024 > Article

실크아미노산이 모발에 미치는 영향

Research Article

Asian J Beauty Cosmetol 2024; 22(2): 249-260.

Published online: June 30, 2024

DOI: https://doi.org/10.20402/ajbc.2024.0006

실크아미노산이 모발에 미치는 영향

유세은¹, 김옥연^1,^*

¹정화예술대학교 미용예술학부 뷰티이용전공, 서울, 한국

²정화예술대학교 미용예술학부 미용전공, 서울, 한국

Effects of Silk Amino Acids on Hair

Se-eun You¹, Ok-yeoun Kim^1,^*

¹Major of Beauty & Men’s Hairstyling, Department of Beauty Arts, Jeonghwa Arts College, Seoul, Korea

²Major of Cosmetology, Department of Beauty Arts, Jeonghwa Arts College, Seoul, Korea

蚕丝氨基酸对头发的影响

劉涗恩¹, 金玉淵^1,^*

¹贞华艺术大学美容艺术学科美容男士发型设计专攻，首尔，韩国

²贞华艺术大学美容艺术学科美容专攻，首尔，韩国

^*Corresponding author: Ok-yeoun Kim, Major of Cosmetology, Department of Beauty Arts Jeonghwa Arts College, 15, Toegye-ro 16-gil, Jung-gu, Seoul 04631, Korea Tel.: +82 2 6916 3206 Fax: +82 2 6916 3117 Email: tenny012@hanmail.net

Received February 17, 2024 Revised March 1, 2024 Accepted May 20, 2024

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요약

목적

본 연구는 실크아미노산을 탈색된 모발에 도포하여 모발에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아보고자 하였다.

방법

실크아미노산 함량을 0 g, 3 g, 6 g, 9 g을 첨가하여 실크아미노산 제형제를 제조하였다. 제조한 제형제로 탈색한 시료 모발에 도포하였다. 실크아미노산을 첨가한 제형제로 도포한 시료와 손상모를 측정하여 비교 분석하였다. 모발의 밝기 변화를 알기 위해 색차계를 이용하여 L* 값을 측정하였다. 또한 탈색된 모발에 영향을 미치는 가를 알기 위해 모발의 인장강도, 메틸렌블루를 이용한 흡광도, 광택을 측정하였다.

결과

시료 별 L* 값은 측정 결과 손상모보다 모든 시료의 밝기가 증가하였다. 또한 실크아미노산 함량이 증가 할수록 밝기도 증가 함을 알 수 있었다. 인장강도 측정결과 손상모보다 펌베이스제, 실크아미노산을 첨가한 모든 시료의 인장강도가 증가하였다. 실크아미노산 함량이 증가할수록 인장강도 역시 증가 하였다. 흡광도 측정결과 손상모보다 펌베이스제, 실크아미노산을 첨가한 모든 시료의 흡광도는 감소하였다. 실크아미노산 함량이 증가 할수록 흡광도 역시 감소하였다. 광택 측정결과 손상모보다 펌베이스제의 광택이 감소하였다. 그러나 실크아미노산 함량이 증가할수록 광택 역시 다시 증가 함을 알 수 있었다.

결론

손상모와 실크아미노산을 첨가하여 도포한 시료의 평균값과 통계분석결과 명도, 흡광도, 광택에 있어 차이를 보였다. 이로 인해 실크아미노산이 손상 모발에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 차후 다양한 천연 성분을 활용하여 손상 모발에 영향을 미치는 가를 연구 할 필요가 있다.

핵심용어: 실크아미노산, 모발, 추출물, 모질, 손상

Abstract

Purpose

To investigate how silk amino acids affect the hair by applying them to bleached hair.

Methods

A silk amino acid formulation was prepared by adding 0, 3, 6, and 9 g of silk amino acid content. The prepared formulation was applied to bleached hair. To determine the change in hair brightness, the L* value was measured using a colorimeter. Additionally, the hair’s tensile strength, absorbance using methylene blue, and gloss were measured to determine whether amino acids affect bleached hair. Then we performed a comparison of data between the sample hair with the formulation agent containing silk amino acid and damaged hair.

Results

Regarding brightness, the L* value for each sample increased as compared with that of damaged hair. Additionally, the brightness increased as the silk amino acid content increased. Moreover, the tensile strength of all samples with perm-base and silk amino acid added increased as compared with the damaged hair. The tensile strength also increased as the silk amino acid content increased. The absorbance of all samples with perm-base and silk amino acid added decreased as compared with that of damaged hair, and as the silk amino acid content increased, the absorbance also decreased. Regarding gloss, the gloss of the samples with perm-base decreased as compared with that of damaged hair. However, as the silk amino acid content increased, the gloss also increased.

Conclusion

There were differences in brightness, absorbance, and gloss between damaged hair and bleached hair with silk amino acid, suggesting that silk amino acids have an effect on damaged hair. In the future, studies investigating on whether various natural ingredients affect damaged hair are warranted.

Keywords: Silk, Hair, Amino acid, Hair texture, Damage

中文摘要

目的

通过将蚕丝氨基酸应用于漂白的头发来研究丝氨基酸如何影响头发。

方法

添加0、3、6、9 g蚕丝氨基酸含量，制备蚕丝氨基酸制剂。将制备的制剂应用于漂白的头发。为了确定头发亮度的变化，使用色度计测量L*值。此外，还测量了头发的拉伸强度、亚甲基蓝的吸光度和光泽度，以确定蚕丝氨基酸是否会影响漂白的头发。然后，我们对含有丝氨基酸配方剂的头发样本和受损头发进行了数据比较。

结果

关于亮度，每个样品的L*值与受损头发的L*值相比有所增加。此外，随着蚕丝氨基酸含量的增加，亮度也随之增加。此外，与受损毛发相比，添加烫发基础剂和丝氨基酸的所有样品的拉伸强度均有所增加。随着蚕丝氨基酸含量的增加，拉伸强度也随之增加。所有添加了烫发基础剂和蚕丝氨基酸的样品的吸光度均较受损毛发的吸光度有所下降，并且随着蚕丝氨基酸含量的增加，吸光度也随之下降。关于光泽度，与受损头发的样品相比，具有烫发基础剂的样品的光泽度下降。但随着蚕丝氨基酸含量的增加，光泽度也随之增加。

结论

应用受损毛发和蚕丝氨基酸的样品的平均值和统计分析结果显示出亮度、吸光度和光泽度的差异。结果发现，丝氨基酸对受损的头发有作用。未来有必要研究各种天然成分是否对受损头发有作用。

关键词: 蚕丝氨基酸, 头发, 提取物, 发质, 损伤

Introduction

인간은 아름다움을 추구하려는 마음이 있고 그러기 위해 내적이미지 변화, 외적 이미지변화를 하고자 한다. 이러한 이미지 변화가 자신을 좀더 매력적으로 표현하고자 하는 것에서 시작하여 구체적으로 자신을 디자인해 간다(O et al., 2023). 외적 이미지 변화를 위한 방법으로 패션과 뷰티 분야인 헤어스타일, 메이크업 등 다양한 방법을 통해 자아존중감이 향상되고, 열등감이 극복되고, 사회적인 대인관계에서 적극적인 마인드를 갖게 된다(Lee & Lee, 2016). 외적 이미지 변화로 긍정적인 효과도 있지만 헤어스타일 변화로 인한 헤어 퍼머넌트웨이브, 염색, 탈색 등의 작업으로 인해 모발의 손상을 가져 오기도 한다. 모발이 손상이 되면 형태적으로는 모표피의 박리, 소실이 있고, 모표피의 주름, 열모, 지모 등이 나타난다. 또한 내부적으로 모발의 성분 일부인 천연보습인자, 간충물질등이 유실되어 다공성모, 건조성모가 되고 탄력성 저하 등이 일어난다(Kim et al., 2010). 헤어퍼머넌트웨이브 작업 시 알칼리성 성분, 환원제에 의해 모발의 결합이 절단되면서 다시 원래 상태로 복원이 이루어지지 않아 모발의 변형이 생긴다(Kim & You, 2016). 염색, 탈색 작업 시에는 알칼리성 성분과, 산화제의 성분에 의해서 모표피가 팽창하고, 연화과정이 이루어지면서 모표피의 손상이 야기된다. 탈색, 염색 시 과산화수소의 멜라닌 파괴와 다른 모발 성분이 용해 되어 샴푸할 때 빠져나와 빈 공간이 생겨난다(Kim, 2017). 이러한 이유로 손상된 모발을 건강한 모발의 상태로 유지, 변화 하기 위한 방법으로 작업 기술 다양화, 성분 개발 등의 연구가 필요하고 현재 이루어지고 있다. 작업 기술 관련 연구로는 손상모발의 염색 후 무색 헤어매니큐어 관리시점에 따른 형태적 변화(Choi & Kim, 2007), permanent wave와 decoloration 에 의한 모발 손상에 관한 연구(Bae et al., 2002) 등이 있다. 또한 성분 관련하여 천연 오일, 추출물 등의 연구가 이루어 지고 있으며 연구로는 프로폴리스 추출물의 손상모발개선효과(Kim & You, 2022), 바질오일의 손상모발 개선효과에 관한연구(Kim, 2022a), 동백오일을 활용한 염색모의 모발 개선효과 연구(You, 2021) 등이 있다. 추출물, 오일과 같은 성분에 대한 연구가 많이 이루어지고는 있으나 여전히 개발, 활용할 성분들이 무궁 무진하고 모발 관련된 연구 또한 계속 필요하다. 이에 실크 아미노산을 이용하여 모발에 미치는 영향을 알아보고자 연구 하였다. 실크아미노산은 자연계에 존재하는 수많은 단백질 중 가장 순도가 높은 단백질로 주성분은 글리신(glycine), 알라닌(alanine), 세린(sericin)로 전체 아미노산의 90% 차지 하고 있는 것이 특징이다(Choi et al., 2019). 실크아미노산 관련 연구로는 실크 아미노산 투여가 남자 대학생의 운동 중 혈중 에너지대사기질 및 지질 성분과 호르몬에 미치는 영향(Chang et al., 2009), 생물화공: 실크 분해 아미노산에 의한 탄산칼슘 결정의 polymorphism(Kim et al., 2008) 등이 있다. 이렇게 다양한 분야에 연구 소재로 사용되고 있는 성분 중 실크아미노산이 손상모발에 코팅역할을 하고, 유·수분을 공급하여 탈색된 손상 모발에 미치는 영향이 있을 것으로 판단되어 연구하고자 하였다.

따라서 본 연구는 실크아미노산이 손상된 모발에 미치는 영향이 있는지를 알아 보고자 하였다. 실험을 위해 실크아미노산을 함량 별로 다르게 사용하였고 도포력 향상을 위해 펌제이스제에 혼합하여 제형제를 제조하였다. 제형제로 손상모와 실크아미노산을 첨가하여 도포한 시료를 각각 비교 분석하였다. 비교 분석은 실크아미노산 추출물에 의한 모발의 명도 변화를 알아보고자 색차계 측정을 하였고, 또한 탈색된 모발에 어떠 한 영향을 미치는 가를 알기 위해 모발의 강도 변화인 인장강도 측정, 모발 성분 유실과 개선 정도를 알기 위해 메틸렌블루를 이용한 흡광도 측정, 모발 표면 광택을 측정하여 손상된 모발에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

Methods

1. 실험재료

1) 시료 모발

실험에 사용된 모발은 최근 2년 동안 화학적 시술을 하지 않은 20세 여성의 모발을 후두부에서 두피 3 cm 지점을 기준으로 20 cm로 채취하여 3 g씩 모(hair) 다발을 만들었다. 플레인 린스 후 자연 건조하여 사용하였다. 실크아미노산이 탈색으로 손상된 모발에 미치는 영향을 연구하기 위해 건강 모발에 탈색제 제1제(ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium metasilicate, magnesium, sodium carboxymethyl cellulose) (Suanhj, Korea) 3 mg과 제2제(6 %의 과산화수소를 주성분으로 water, etidronic acid, phosphoric acid, sodium phosphate dibasic, cetyl alcohol로 구성된 제품) (Suanhj, Korea) 3 mL를 1:1 비율로 혼합, 도포하고 30 min 방치 후 세척하여 명도 9레벨 시료 5다발을 제작하였다. 실험에 사용된 모발 시료의 level 측정기(level scale, Wella, Germany)를 사용하여 측정하였다.

2) 실크아미노산

실험에 사용 한 실크아미노산은 화장품원료로 사용되는 성분으로 코리아씨밀락(Korea Similac, Walterenterprise Co., Lt, Korea)에서 구입하여 사용하였다.

3) 모질 개선 제형제 제조

실험에 사용한 모질 개선 제형제의 펌베이스제는 ㈜수안향장(Korea)에서 제조한 것으로 모든 제조에 사용하였으며, 펌베이스제 조성표는 Table 1과 같다. 이 펌 베이스제에 실크아미노산 0 g, 3 g, 6 g, 9 g 함량을 다르게 하여 혼합 제조였다. 10 g 이상 제조하지 않은 이유는 상품화를 하고자 할 때 성분 함량을 고려하여 10 g 미만으로 제조하였다.

4) 측정기기 및 측정방법

(1) 도포 전, 후의 명도(L*) 변화 측정 탈색모와 함량 별로 실크아미노산이 첨가된 제형제로 도포한 시료의 표면 색상 변화를 알아보고자 색차계(Color meter, CR-400; Konica Minolta, Japan)를 이용하여 CIELAB 표색계의 색상 값인 명도지수 L* 값을 측정 비교하였다.

Kim (2022b)의 실험 방법과 같이 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 12회 측정하여 최고 값과 최저 값을 제외한 10회의 측정 값으로 비교 분석하였다.

(2) 인장강도 측정

탈색모와 함량 별로 실크아미노산이 첨가된 제형제로 도포한 시료의 인장강도를 측정 비교하였다. 측정 기기 (Digital force gauge, HF-20; Tripod, China)로 인장강도를 측정하였다. Lee & Chang (2008)의 실험 방법과 같이 측정값의 신뢰성을 위하여 7회 측정 후 측정 값 중 최고 값과 최저 값을 제외한 5회의 측정 값으로 비교 분석하였다.

(3) 메틸렌블루를 이용한 흡광도 측정

탈색모와 함량 별로 실크아미노산이 첨가된 제형제로 도포한 시료를 메틸렌블루(methylene blue)를 이용하여 흡광도를 측정 비교하였다. 모발의 외경은 마이크로미터(Quickmike, Mitutoyo)를 이용하여 0.080-0.085 mm의 굵기 오차범위를 정하고 4 cm의 길이로 2가닥 잘랐다. Song et al. (2006)의 실험 방법과 같이 자른 후 2가닥의 모발을 tube에 넣은 후 MB solution에 담가 vortex mixer (Vortex genie 2, Scientific Industries, USA)를 이용하여 10 s 동안 vortexing하였다. 50℃ heat block (wise therm HB-48P; Daihan Scientific, Korea)에서 10 min간 유지하여 MB solution을 흡착시키고, tube에 있는 2가닥의 시료를 꺼내어 표면에 묻어있는 MB solution은 실험용 티슈를 이용하여 제거하고, 시료 2 가닥을 각각 새 tube에 옮겨 담았다. 이 tube에 MB desorb solution을 5 mL를 넣고 상온에서 5 min 방치 후 10 s vortexing 후 추출하였다. 추출한 용액을 큐벳(cuvettes)에 3000 μL 분주하여 MB의 흡수 강도가 가장 높은 파장인 660 nm로 흡광도를 측정하였다. 1회 추출 후 같은 방법으로 총 2회 분광광도계(Vis spectrophotometer, SV1200; Azzota, USA)로 흡광도를 측정 총 4회의 값으로 비교 분석하였다. 측정 시 기준 값을 잡기 위해 desorb solution을 3000 μL 분주하여 blank를 만들어 준다. MB 시약은 DW 20 mL＋MB 400 μL 으로 희석하여 2 %로 만들어 사용하였다.

Desorb solution은 49 % ethanol(49 mL)＋1% glacial acetic acid (1 mL)＋50% DW (50 mL)의 비율로 완성하였다.

(4) 모발 표면 광택 측정

탈색모와 함량 별로 실크아미노산 이 첨가된 제형제로 도포한 시료의 광택 변화를 알아보고자 광택계(Gloss meter NHG268; Shenzhen Threenh Technology, China)를 이용하여 측정 비교하였다. Kim (2020)의 실험 방법과 같이 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 12회 측정하여 최고 값과 최저 값을 제외한 10회의 측정 값으로 비교 분석하였다.

5) 도포 실험방법

도포 측정은 탈색모와 탈색으로 시술 한 모발 시료 9레벨 시료 다발에 실크아미노산을 0 g, 3 g, 6 g, 9 g 첨가한 제형제로 각각의 시료에 20 g 도포 후 측정하였다. 도포한 후 열처리 10 min과 자연건조 20 min후 세척하여 자연건조 시켜 측정하였다. 시료 도포는 도포량, 자연방치시간, 열처리 시간, 시술자의 숙련도에 등에 따라서 측정에 차이가 있을 수 있기 때문에 최대한 차이를 줄이기 위해 시술자는 각 단계별로 동일인이 시술하였다. 각 실크아미노산의 함량에 따른 제형제 시료 표기는 Table 2와 같다.

DH는 손상모, S(0)시료는 시료에 펌 베이스제 만 도포, S(3)시료는 실크아미노산 3 g과 펌베이스 17 g 혼합 도포, S(6)시료는 실크아미노산 6 g과 펌베이스 14 g 혼합 도포, S(9)시료는 실크아미노산 9 g과 펌베이스 11 g 혼합 도포하였다.

6) 결과 분석

각 항목의 실험은 명도측정과 광택측정은 10회, 인장강도는 5회 측정, 흡광도는 4회 측정한 값으로 손상모와 실크아미노산을 함유한 제형제를 도포한 시료를 비교 분석하였다. 신뢰성과 객관성을 높이기 위한 통계분석을 위해 평균(mean), 표준편차(standard division, SD)를 구하고 사후 검증으로 통계 프로그램인 jamovi 1.2.27 solid 를 이용하여 t-tests (Independent sample t-test)로 실시하였고, 유의 수준은 p<0.05 수준에서 검증하였다. 귀무가설은 “손상모와 추출물을 함유한 제형제로 도포한 시료가 차이가 없다” 이고 연구가설은 “손상모와 추출물을 함유한 제형제로 도포한 시료가 차이가 있다”로 하였다.

Results and Discussion

1. 시료 별 L* 변화 측정

시료 별 L*값 측정 결과는 Table 3과 같다. 시료 별로 평균의 차이가 표본을 추출 할 때 발생하는 표본 오차에 의한 차이인지 아니면 모평균 차이에 의한 것이지 판단하기 위해 모든 시료에 t-검정을 통해 검정하였다. DH와 실크아미노산은 첨가한 시료별 분석 결과 DH와 S0와의 평균차는 1.8이고, 통계결과 유의확률 0.002로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 밝기 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S3는 평균차가 1.1이고, 유의확률이 0.018로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 밝기 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S6는 평균차가 3.4이고, 유의확률이 <0.001 로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 밝기 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S9는 평균차가 4.6이고, 유의확률이 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 밝기 변화가 있는 것을 알 수 있었다. 손상모와 비교 시 실크아미노산 0 g, 3 g, 6 g, 9 g 모두에서 밝기 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S3, S6, S9 비교 결과는 S0와 S3 비교에서는 평균차가 -0.7이고 유의확률 0.071로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 밝기의 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S0와 S6 비교 시 평균차가 1.6이고, 유의확률 0.001로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있어 밝기의 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S 9 비교 시 평균차가 2.8이고, 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 밝기의 변화가 있음을 알 수 있었다. S3와 S6, S9 비교 결과는 S3와 S6 비교 시 평균차가 2.3이고 유의확률이 <0.001로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 밝기의 변화가 있는 것을 알 수 있었다. S3와 S9 비교 시 평균차가 3.5이고, 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 밝기의 변화가 있는 것을 알 수 있었다. S6과 S9 비교 시에는 평균차는 1.2이고 유의확률이 0.012로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 밝기의 변화가 있는 것을 알 수 있었다. 이 결과 실크아미노산 0 g, 3 g, 6 g, 9 g 첨가한 제형제로 도포 한 시료 들에서 손상모와 비교 시 밝기의 변화가 있는 것 알 수 있어 모발에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 이는 위치하젤 오일 첨가 시 모발 시료에 도포 시 평균의 차이는 있지만 통계적으로 유의미한 차이가 없다(Kim, 2021)는 결과와 다른 것을 알 수 있었다.

2. 시료 별의 인장강도 측정

시료 별 인장강도 측정 결과는 Table 4와 같다. 시료 별로 평균의 차이가 표본을 추출 할 때 발생하는 표본 오차에 의한 차이인지 아니면 모평균 차이에 의한 것이지 판단하기 위해 모든 시료에 t-검정 을 통해 검정하였다. DH와 실크아미노산은 첨가한 시료 별 분석 결과 DH와 S0와의 평균차는 0.04이고, 통계결과 유의확률 0.553으로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 채택되고 연구가설이 기각되어 인장강도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. DH와 S3는 평균차가 0.08이고, 유의확률이 0.364로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 채택되고 연구가설이 기각되어 인장강도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. DH와 S6는 평균차가 0.26이고, 유의확률이 0.010으로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가 설이 채택되어 인강강도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S9는 평균차가 0.28이고, 유의확률이 0.014로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 인장강도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. 손상모와 비교 시 실크아미노산 6 g, 9 g에서 인장강도 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S3, S6, S9 비교 결과는 S0와 S3 비교에서는 평균차가 0.04이고 유의확률 0.535로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 인장강도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S0와 S6 비교 시 평균차가 0.22이고, 유의확률 <0.001로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있어 인강강도 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S9 비교 시 평균차가 0.24이고, 유의확률 0.017로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 인강강도 변화가 있음을 알 수 있었다. S3와 S6, S9 비교 결과는 S3와 S6 비교 시 평균차가 0.18이고 유의확률이 0.037로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 인장강도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. S3와 S9 비교 시 평균차가 0.20이고, 유의확률 0.054로 유의 기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 인장강도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S3을 기준으로 S6과 S9 비교 시 S6비교에서는 통계적으로 차이가 있지만, S9 비교 시 통계적으로 차이가 없는 평균은 높으나 5가닥 시료의 각각 인장강도 차이가 크기 때문으로 사료된다.

S6과 S9 비교 시에는 평균차는 0.02이고 유의확률이 0.850으로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 인장강도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 이 결과 실크아미노산 3 g, 6 g, 9 g 첨가한 제형제로 도포 한 시료 들에서 손상모와 비교 시 인장강도 변화가 있는 것 알 수 있어 모발에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 실크아미노산이 모발 표면에 흡착되고, 모피질내에 안착되어 인장강도에 영향을 준 것으로 사료된다. 이는 살구씨 오일 첨가 시 손상 모발 도포 시 인장강도 변화가 있다(Kim & Moon, 2021)는 결과와 같은 것을 알 수 있었다.

3. 시료 별의 메틸렌블루를 이용한 흡광도 측정 결과

시료 별 흡광도 측정 결과는 Table 5와 같다. 시료 별로 평균의 차이가 표본을 추출 할 때 발생하는 표본 오차에 의한 차이인지 아니면 모평균 차이에 의한 것이지 판단하기 위해 모든 시료에 t-검정을 통해 검정하였다. DH와 실크아미노산은 첨가한 시료 별 분석 결과 DH와 S0와의 평균차는 -120.5이고, 통계결과 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 흡광도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S3는 평균차가 -141.0이고, 유의확률이 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 흡광도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S6는 평균차가 -177.5이고, 유의확률이 0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 흡광도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S9는 평균 차가 -189.5, 유의확률이 0.004로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 흡광도 변화가 있는 것을 알 수 있었다. 손상모와 비교 시 실크아미노산 0 g, 3 g, 6 g, 9 g에서 인장강도 변화가 있음을 알 수 있었다. 0 g에서도 변화가 있는 것은 펌베이스제가 모피 질이 유실되어 생긴 빈 공간을 채워주는 결과로 사료된다. S0와 S3, S6, S9 비교 결과는 S0와 S3 비교에서는 평균차가 -20.5이고 유의확률 0.102로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 흡광도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S0와 S6 비교 시 평균차가 -57이고, 유의확률 0.039로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있어 흡광도 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S9 비교 시 평균차가 -68.5이고, 유의확률 0.035로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 흡광도 변화가 있음을 알 수 있었다. S3와 S6, S9 비교 결과는 S3와 S6 비교 시 평균차가 -36.5이고 유의확률이 0.151로 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 흡광도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S3와 S9 비교 시 평균차가 -48이고, 유의확률 0.1514로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 흡광도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S6과 S9 비교 시에는 평균차는 -11.5이고 유의확률이 0.718로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 흡광도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 이 결과 실크아미노산 0 g, 3 g, 6 g, 9 g 첨가한 제형제로 도포 한 모든 시료 들에서 손상모와 비교 시 흡광도 변화가 있는 것 알 수 있어 모발에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 0 g 첨가시 보다 3 g, 6 g, 9 g 첨가 시 평균의 차이가 더 큰 것은 실크 아미노산의 영향으로 사료된다. 흡광도에 변화가 있는 이유는 실크아미노산이 모피질내의 빈 공간을 메우고, 모표피에 흡착되어 흡착과 탈색과정에서 흡광도 감소를 보인 것으로 사료된다. 이는 다시마 추출물 함량이 높을수록 흡광도 변화가 더 크다(Kim & Jeon, 2021)는 결과와 같은 것을 알 수 있었다.

4. 시료 별의 광택 측정 결과

시료 별 광택 측정 결과는 Table 6과 같다. 시료 별로 평균의 차이가 표본을 추출 할 때 발생하는 표본 오차에 의한 차이인지 아니면 모 평균 차이에 의한 것이지 판단하기 위해 모든 시료에 t-검정을 통해 검정하였다. DH와 실크아미노산은 첨가한 시료별 분석 결과 DH와 S0와의 평균차는 -0.36이고, 통계결과 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 광택 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S3는 평균차가 -2.0이고, 유의확률이 0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 광택 변화가 있는 것을 알 수 있었다. DH와 S6는 평균차가 -0.07이고, 유의확률이 0.256으로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 채택되고 연구가설이 기각되어 광택 변화가 없는 것을 알 수 있었다. DH와 S9는 평균차가 0.03이고, 유의확률이 0.622로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없음을 알 수 있었다. 이는 귀무가설이 채택되고 연구가설이 기각되어 광택 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 손상모와 비교 시 실크아미노산 0 g 시 광택의 변화는 있었으나 광택이 감소한 것을 알 수 있었고, 실크아미노산 3 g, 6 g, 9 g 함량이 높을수록 광택의 평균값이 다시 상승 하는 것을 알 수 있었다. 그러나 통계적으로는 차이가 없는 것으로 나타났다. S0와 S3, S6, S9 비교 결과는 S0와 S3 비교에서는 평균차가 0.16이고 유의확률 0.054로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 광택 변화가 없는 것을 알 수 있었다. S0와 S6 비교 시 평균차가 0.29이고, 유의확률 0.003으로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있어 광택 변화가 있음을 알 수 있었다. S0와 S9 비교 시 평균차가 0.39이고, 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 광택 변화가 있음을 알 수 있었다. S3와 S6, S9 비교 결과는 S3와 S6 비교 시 평균차가 0.13이고 유의확률이 0.016으로 p<0.05보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 광택 변화가 있는 것을 알 수 있었다. S3와 S9 비교 시 평균차가 0.23이고, 유의확률 <0.001로 유의기준 p<0.05 보다 작은 값으로 유의미한 차이가 있어 광택 변화가 있는 것을 알 수 있었다. S6과 S9 비교 시에는 평균차는 0.10이고 유의확률이 0.107로 유의기준 p<0.05보다 큰 값으로 유의미한 차이가 없어 광택 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 실크아미노산 함량이 높을수록 평균, 통계적으로 변화가 있었지만, 6 g과 9g은 차이가 없어 비례적으로 광택 변화가 있지는 않았다. 이 결과로 실크아미노산 함량에 따라 모발에 광택 변화의 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 이는 바바수 오일을 모발 시료에 도포 시 광택 변화를 준다(Kim & Uhm, 2022)는 결과와 같은 것을 알 수 있었다.

Conclusion 본 연구는 탈색으로 손상된 모발에 실크아미노산이 영향을 미치는가를 알기 위해 제조한 제형제로 탈색된 모발에 도포하여 연구하였다. 시료 별L* 을 측정하여 실크아미노산 추출물에 의한 밝기 변화를 비교 분석하였고, 탈색된 모발에 영향을 미치는 가를 알기 위해 모발 인장강도, 메틸렌블루를 이용한 흡광도, 광택 측정을 하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

첫째, 시료 별 밝기 변화를 알기 위한 L* 값 측정 결과 손상모 보다 모든 시료의 명도가 밝아 짐을 알 수 있었다. 함량별에서는 S0시료보다 3 g을 첨가한 시료의 밝기는 감소하였다. 이는 실크 아미노산이 모발에 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 함량이 6 g, 9 g 증가 할수록 밝기는 소폭 증가하였다.

둘째, 인장강도 측정 결과 손상모보다 베이스제, 실크아미노산 첨가 한 모든 시료의 인장강도가 증가 함을 알 수 있었다. 또한 실크 아미노산의 함량이 증가 할수록 인장강도 역시 증가하여 모발에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

셋째, 메틸렌블루를 이용한 흡광도 측정 결과 손상모보다 베이스제, 실크 아미노산을 첨가한 모든 시료에서 흡광도 평균은 감소하였고, 통계적으로 유의성이 있어 모발에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 실크아미노산 함량별 비교에서는 전반적으로 평균의 차이는 있었으나 통계적으로 유의성이 없어 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다.

넷째, 광택 측정 결과 손상모와 비교 시 펌베이스제는 광택이 감소하였고, 실크아미노산 3 g, 6 g, 9 g 첨가 시 다시 광택이 상승 하는 것을 알 수 있었다. 이러한 요인은 펌베이스제의 영향으로 사료된다. 함량 별 비교에서는 함량이 증가할수록 광택도 증가 하고, 통계적으로도 유의성이 있어 모발에 미치는 것을 알 수 있었다.

이와 같이 실크아미노산이 첨가된 제형제가 탈색된 모발에 영향을 미치는 가를 연구한 결과 실크아미노산을 첨가한 제형제로 도포한 시료에서 밝기. 인장강도, 흡광도, 광택에 있어 평균값이 차이가 나고 통계분석 결과도 유의성이 있어 손상된 모발에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 이는 실크아미노산이의 다양한 연구로의 활용 범위를 확대 할 수 있는 기초 자료로 제공 될 수 있고 차후 모발 개선 성분으로 사용 가능함을 시사 할 수 있었다. 본 연구에서 제한점으로는 도포를 위해 펌베이스제에 오일을 첨가하여 제형제를 제조하였는데 펌베이스제에 의해 모발의 변화가 있는 것을 알 수 있었다. 펌제이스를 대신할 성분을 찾거나, 펌베이스제와 혼합하지 않는 순수 성분만으로의 연구가 필요하다. 제언으로는 손상된 모발에 긍정적인 영향을 주는 천연 추출물에 대한 연구가 다양하게 이루어지고는 있으나 부족한 실정이다. 차후 연구 시 다양한 성분을 활용하고 효과 측정을 위해 모표피 촬영 등 다양한 측정을 하여 연구의 신뢰도 확립이 필요하다.

NOTES

Author's contribution

SEY and OYK contributed equally to this study. SEY and OYK designed all experimental investigations and developed a process for manufacturing perm-base. SEY and OYK also collected data, contributed to all aspects of the analysis and experimental design of all parts, and Jointly wrote manuscripts.

Author details

Se-Eun You (Professor), Major of Beauty & Men’ s Hairstyling, Department of Beauty Arts Jeonghwa Arts College, 15, Toegye-ro 16-gil, Jung-gu, Seoul 04631, Korea; Ok-Yeoun Kim (Professor), Major of Cosmetology, Department of Beauty Arts Jeonghwa Arts College, 15, Toegye-ro 16-gil, Jung-gu, Seoul 04631, Korea.

Table 1.

Composition of the perm-based agent

No	Ingredients	Content (%)	Content (Kg)	Function
1	Water	89.850	89.850	Solvent
2	Tri ethanolamine	0.150	0.150	pH adjuster
3	Cetyl alcohol	3.000	1.800	Emulsion stabilizer
3	Ceteth-40	3.000	1.200	Surfactant
4	Myristyl alcohol	2.000	0.040	Emulsion stabilizer
	Cetyl alcohol		0.220	Emulsion stabilizer
	Stearyl alcohol		1.720	Emulsion stabilizer
	Arachidyl alcohol		0.020	Emulsion stabilizer
5	Stearic acid	1.000	0.440	Surfactant
5	Palmitic acid	1.000	0.550	Surfactant
6	Myristic acid		0.010	Surfactant
6	Mineral oil	4.000	4.000	Conditioning agent

Table 2.

Definitions of the treatments applied to the hair samples

No	Contents
DH	Damage hair
S (0)	Treatment of level-8 sample with silk amino acid 0 g and perm-base 20 g
S (3)	Treatment of level-8 sample with silk amino acid 3 g and perm-base 17 g
S (6)	Treatment of level-8 sample with silk amino acid 6 g and perm-base 14 g
S (9)	Treatment of level-8 sample with silk amino acid 9 g and perm-base 11 g

Table 3.

The results of the statistical analysis of brightnessvalues (L*)

Sample	Mean	Mean difference	p
DH	56.8	1.8	0.002^*
S (0)	58.6	1.8	0.002^*
DH	56.8	1.1	0.018^*
S (3)	57.9	1.1	0.018^*
DH	56.8	3.4	<0.001^*
S (6)	60.2	3.4	<0.001^*
DH	56.8	4.6	<0.001^*
S (9)	61.4	4.6	<0.001^*
S (0)	58.6	-0.7	0.071
S (3)	57.9	-0.7	0.071
S (0)	58.6	1.6	0.001^*
S (6)	60.2	1.6	0.001^*
S (0)	58.6	2.8	<0.001^*
S (9)	61.4	2.8	<0.001^*
S (3)	57.9	2.3	<0.001^*
S (6)	60.2	2.3	<0.001^*
S (3)	57.9	3.5	<0.001^*
S (9)	61.4	3.5	<0.001^*
S (6)	60.2	1.2	0.012^*
S (9)	61.4	1.2	0.012^*

^* p<0.05.

Table 4.

The results of the statistical analysis of tensile strength (Unit: N)

Sample	Mean	Mean difference	p
DH	0.86	0.04	0.553
S (0)	0.90	0.04	0.553
DH	0.86	0.08	0.364
S (3)	0.94	0.08	0.364
DH	0.86	0.26	0.010^*
S (6)	1.12	0.26	0.010^*
DH	0.86	0.28	0.014^*
S (9)	1.14	0.28	0.014^*
S (0)	0.90	0.04	0.535
S (3)	0.94	0.04	0.535
S (0)	0.90	0.22	<0.001^*
S (6)	1.12	0.22	<0.001^*
S (0)	0.90	0.24	0.017^*
S (9)	1.14	0.24	0.017^*
S (3)	0.94	0.18	0.037^*
S (6)	1.12	0.18	0.037^*
S (3)	0.94	0.20	0.054
S (9)	1.14	0.20	0.054
S (6)	1.12	0.02	0.850
S (9)	1.14	0.02	0.850

^* p<0.05.

Table 5.

The results of the statistical analysis of optical density (Unit: Abs)

Sample	Mean	Mean difference	p
DH	475.5	-120.5	<0.001^*
S (0)	355.0	-120.5	<0.001^*
DH	475.5	-141.0	<0.001^*
S (3)	334.5	-141.0	<0.001^*
DH	475.5	-177.5	0.001^*
S (6)	298.0	-177.5	0.001^*
DH	475.5	-189.5	0.004^*
S (9)	286.5	-189.5	0.004^*
S (0)	355.0	-20.5	0.102
S (3)	334.5	-20.5	0.102
S (0)	355.0	-57.0	0.039^*
S (6)	298.0	-57.0	0.039^*
S (0)	355.0	-68.5	0.035^*
S (9)	286.5	-68.5	0.035^*
S (3)	334.5	-36.5	0.151
S (6)	298.0	-36.5	0.151
S (3)	334.5	-48.0	0.151
S (9)	286.5	-48.0	0.151
S (6)	298.0	-11.5	0.718
S (9)	286.5	-11.5	0.718

^* p<0.05.

Table 6.

The results of the statistical analysis of gloss (Unit: GU)

Sample	Mean	Mean difference	p
DH	2.15	-0.36	<0.001^*
S (0)	1.79	-0.36	<0.001^*
DH	2.15	-2.00	<0.001^*
S (3)	1.95	-2.00	<0.001^*
DH	2.15	-0.07	0.256
S (6)	2.08	-0.07	0.256
DH	2.15	0.03	0.622
S (9)	2.18	0.03	0.622
S (0)	1.79	0.16	0.054
S (3)	1.95	0.16	0.054
S (0)	1.79	0.29	0.003^*
S (6)	2.08	0.29	0.003^*
S (0)	1.79	0.39	<0.001^*
S (9)	2.18	0.39	<0.001^*
S (3)	1.95	0.13	0.016^*
S (6)	2.08	0.13	0.016^*
S (3)	1.95	0.23	<0.001^*
S (9)	2.18	0.23	<0.001^*
S (6)	2.08	0.10	0.107
S (9)	2.18	0.10	0.107

^* p<0.05.

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