[재미있는 화학 이야기] #4. 파마 속에 담긴 신기한 과학 원리 (끊고! 바꾸고! 잇고!) – LG 공식 블로그
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[재미있는 화학 이야기] #4. 파마 속에 담긴 신기한 과학 원리 (끊고! 바꾸고! 잇고!)

작성일2018-06-04

바야흐로 여름의 시작 6월입니다. 계절이 바뀔 때면 괜히 헤어 스타일을 바꾸고 싶은 충동이 들곤 하죠. 특히 여름에는 긴 머리가 거추장스럽기도 하고, 여름에 어울리는 발랄한 느낌을 위해 파마하시는 분들 많을 텐데요. 파마(Perm)에도 신기한 화학 원리가 숨어있다는 사실 아시나요?

파마머리를 한 여자가 얼굴에 손을 갖다대며 웃고 있다.

침대만 과학이 아닙니다. 파마도 과학입니다.

머리카락의 주성분은 뭘까요? 바로 단백질입니다. 머리카락을 아주 크게 확대해보면 꽈배기 모양으로 연결된 구조를 볼 수 있는데요, 이를 S-S(황) 결합이라고 부릅니다. 단백질의 S-S 결합은 분자의 안정화에 도움을 줍니다. 덕분에 우리의 모발은 일정한 형태와 모양을 지속적으로 유지할 수 있답니다. 그러나 S-S결합은 일정 정도의 힘이 가해지거나, 특수한 화학약품과 만나면 결합이 끊어지게 되고 새로운 형태의 결합을 만들어내기도 합니다.

머리카락을 잘라 단면을 보여주는 모습. 확대한 모습에는 S자로 꼬인 두 가닥의 줄이 보인다. 강한 결합의 이황화결합, 약한 결합의 염기&수소 결합

내 머리가 항상 같은 스타일인 이유! 바로 S-S결합!

파마(Perm)는 이런 견고한 S-S 결합을 강제로 끊고, 우리가 변형하고자 하는 모양으로 잠시 고정한 뒤, 다시 S-S 재결합을 통해 변형된 모양을 유지하는 과정입니다. 마치 모양이 일정한 얼음이 물로 녹았다가 다른 틀에 넣어 새로운 모양의 얼음이 되는 것 같죠. 그럼 예쁜 파마머리가 어떻게 만들어지는지 구체적으로 알아보겠습니다.

STEP 1. #끊고 : 모발을 연하게 만들기

머리카락 가닥의 단백질 감소 형태. S-S결합에서 단백질이 감소되면 SH - HS로 결합이 변동된다.

화학약품으로 S-S 결합이 끊어진 모발

파마를 시작하면 가장 먼저 파마 약품을 머리에 바릅니다. 이 약품은 우리 머리카락의 S-S 결합 단백질을 연하게 만드는 환원제인데요. 이 약품을 머리카락에 바르게 되면 머리카락 내 황(S)이 약품 내의 수소(H)와 반응하며 S-S결합이 끊어지게 됩니다. 즉 모발은 자유로운 모양으로 변형하기 쉬운 상태가 됩니다. 마치 뼈를 발라내어 말랑말랑해진 닭발(?) 같다고 하면 이해가 쉬우실 겁니다.

STEP 2. #바꾸고 : 머리카락을 내 맘대로

SH-HS 결합 상태에서 컬링이 들어가며 머리카락이 휘는 모습

형태를 변형시킨 모발

다음은 S-S 결합이 끊어져 변형이 쉬워진 모발의 형태를 인위적으로 바꿔줍니다. 약품으로 S-S 결합이 끊어지면 모발이 약한 상태가 되기 때문에 도구를 이용해 모양을 잡아줘야 하는데요. 일정한 형태를 유지할 수 있도록 롤로 말아 컬을 주거나 혹은 반대로 스트레이트로 펴줍니다.

파마를 하면 보통 열기계로 모발에 열을 쬐어 주기도 하는데요, S-S 결합을 끊는 화학작용은 온도가 높을수록 잘 일어나기 때문입니다.

미용사가 한 여자의 머리에 파마를 하고 있는 모습

‘네, 손님~  S-S 결합은 잘 끊어졌고요, 이제 모발을 원하는 모양으로 바꾸는 중입니다.’

STEP 3. #잇고 : 다시 모양을 고정하기

컬링을 받아 휘어진 머리카락이 산화되며 HS-SH 결합과 S-S결합이 동시에 나타나고 있는 모습

변형된 형태로 굳혀진 모발

마지막으로 바뀐 형태를 고정해주어야 합니다. 과산화수소 등 산화제 (혹은 중화제)를 발라 모발 내 수소(H)를 제거합니다. 그렇게 되면 황 원자의 위치가 바뀌면서 새로운 황 원자와 결합하게 되고 끊어진 S-S 결합이 다시 생기게 됩니다. 다른 과정들에 비해 결합을 다시 잇는 과정은 상대적으로 오래 걸리기 때문에 인내력이 필요하답니다.

파마중인 머리카락에 산화제를 발라 거품이 난 모습

‘끊어진 S-S 결합을 다시 잇는 중입니다. 멋진 스타일을 위해서 조금만 더 참아주세요!’

파마는 커트, 염색 등 다른 미용 시술에 비해 시간이 많이 걸립니다. 그래서 종종 지루하게 느껴지기도 하죠, 이 때마다 파마 속에 담겨있는 화학 원리를 떠올려 보는건 어떨까요? ‘아, 지금 내 머리카락의 S-S 결합이 끊어지고 있구나!’처럼요. (단, 머리 속으로만 생각하세요. 말로 하게 될 경우 주위의 이상한 시선을 느끼실 수도 있습니다.)

꼬불꼬불한 머리카락을 한 채로 웃고 있는 여자아이

화학은 이렇게 우리와 멀지 않은 일상 속 곳곳에 숨어 있습니다. 싱그러운 계절 6월을 맞아 멋진 스타일링에 도전해 보세요. 파마하면서 화학 이야기까지 떠올린다면 진짜 멋쟁이가 되실 거예요. 😊

백주열 프로필

LG 그룹, 나아가선 대한민국의 미래를 책임질 새로운 먹거리, 전기 자동차와 ESS용 전지를 연구하고 있습니다. 숨겨진 LG화학의 매력과 재미있는 화학이야기로 여러분을 찾아가겠습니다.