머리카락 케라틴 단백질의 이황화 결합이 환원제와 산화제에 의해 끊어지고 재형성되는 과정을 통해 머리카락의 모양이 영구적으로 변하는 원리가 궁금합니다.

Question

머리카락 케라틴 단백질의 이황화 결합이 환원제와 산화제에 의해 끊어지고 재형성되는 과정을 통해 머리카락의 모양이 영구적으로 변하는 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

머리카락은 케라틴이라는 단백질로 이루어져 있으며, 이 단백질 사슬 사이에는 시스틴 아미노산의 황 원자가 서로 연결된 이황화 결합이 존재합니다. 이 결합은 머리카락의 강도와 형태를 결정하는 핵심 요소로, 머리카락이 곱슬하거나 직모로 유지되는 데 중요한 역할을 합니다.

파마나 스트레이트펌 시술에서는 먼저 환원제를 사용하여 이황화 결합을 끊습니다. 환원제는 결합을 끊어 케라틴 사슬을 유연하게 만들어 주며, 이 상태에서 머리카락은 원하는 모양으로 쉽게 변형될 수 있습니다. 예를 들어 머리카락을 롯드에 감아 컬을 만들거나, 열을 가해 곧게 펴는 과정이 이 단계에서 이루어집니다.

그 다음 단계에서는 산화제를 사용하여 끊어진 결합을 다시 연결합니다. 산화제는 환원된 -SH 그룹을 다시 산화시켜 새로운 이황화 결합을 형성하게 되는데, 이때 결합은 머리카락이 잡힌 새로운 형태에 맞추어 재배치됩니다. 따라서 머리카락은 원래의 구조로 돌아가지 않고 새롭게 고정된 모양을 장기간 유지하게 됩니다.

이 과정은 단순히 물리적으로 머리카락을 구부리거나 펴는 것이 아니라, 화학적으로 단백질 구조를 재편성하는 것이기 때문에 ‘영구적’인 형태 변화가 가능합니다. 다만 시간이 지나면서 외부 환경이나 손상으로 인해 결합이 약해지면 모양이 서서히 풀릴 수 있으며, 새로 자라나는 머리카락은 원래의 형태를 유지합니다.

즉, 머리카락의 영구적인 형태 변화는 환원제를 통한 이황화 결합의 절단 → 원하는 모양으로 재배치 → 산화제를 통한 새로운 결합 형성이라는 화학적 과정으로 이루어집니다.

Answer 2

안녕하세요.

머리카락의 모양이 파마나 매직과 같은 화학 처리를 했을 때 변하는 것은 케라틴 단백질 내부에 존재하는 이황화 결합이 환원제와 산화제에 의해 끊어졌다가 다시 형성되기 때문입니다.

머리카락의 주성분은 케라틴이라는 단백질이며, 이 단백질은 여러 가닥이 서로 꼬이고 결합하여 섬유 구조를 이루고 있는데요, 이때 구조를 단단하게 유지하는 핵심 결합은 시스테인 아미노산 사이의 –S–S– 형태의 이황화 결합입니다. 이 결합은 단백질의 3차 구조를 고정시키는 매우 강한 공유 결합이기 때문에, 머리카락의 직선 형태나 곱슬 형태를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

이때 파마나 매직 시술에서 사용하는 환원제가 이황화 결합을 끊는 역할을 하는데요, –S–S– 결합이 깨지면서 두 개의 –SH로 분리되며 머리카락은 더 이상 기존 형태를 유지하지 못합니다. 이후 원하는 형태로 머리카락을 물리적으로 배열한 뒤, 산화제를 처리하면 다시 화학 반응이 일어나면서 –S–S– 이황화 결합이 재형성됩니다. 즉, 이미 구부러지거나 펴진 상태에서 결합이 다시 만들어지기 때문에 형태가 고정되어 유지되는 것입니다. 감사합니다.