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계정을 잊어버리셨나요?

by 최연승 Oct 17. 2019

샴푸의 과학

비듬, 지루성피부염, 탈모 샴푸의 비밀

샴푸라는 단어를 모르는 사람은 없을 건데요. 샴푸는 머리를 감다라는 뜻이기도 하고 동시에 머리를 감을때 사용하는 세정제를 뜻하기도 합니다. 즉, 샴푸는 머리카락과 두피를 씻는데 사용하는 세제를 말합니다.

shampoo라는 단어는 18세기 후반 인도에서 마사지한다는 의미를 가진 힌디어 단어인 참포(chāmpo)에서 유래했습니다. 인도에서 영국을 통해 서구권에 소개되었고 19세기경에는 머리를 감는다는 뜻으로 널리 사용되기 시작합니다.

최초의 상용화된 샴푸 제품은 1914년 Canthrox Shampoo라는 기록이 있는데요. 이때의 샴푸는 사실 비누였습니다. 일단 몸을 씻는 것과 머리를 감는 것 둘 다 이물질이나 노폐물을 제거해야 하는 측면에서 세정력을 갖춰야 하기 때문에 본질적으로 유사한 부분이 있을 수 밖에 없겠죠.

하지만, 머리를 감는 것은 몸을 씻는 것과 몇가지 다른 측면이 분명 존재합니다. 가장 큰 차이는 몸은 피부만 닦아내면 되지만, 샴푸는 머리카락과 두피 두가지 다른 부위를 세정해야 한다는 것입니다. 때문에 비누와 달리 머리를 감는 용도로 특별히 고안된 샴푸들이 20세기를 거치면서 발전하게 됩니다.

비누는 대표적인 자연 유래 계면활성제인데요. 비누의 가장 큰 문제는 센물에 잘 풀리지 않는 다는 것입니다.

센물은 경수라고도 하는데요. 센물은 칼슘, 마그네슘 등이 많이 포함되어 있는 물을 말하는데요. 물에 포함되어 있는 칼슘, 마그네슘 등에 의해 비누가 잘 녹지 않아 세정이 어렵습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=ei-rmud9vBU

이를 보완하기 위해 만들어진 것이 합성 계면활성제들인데요. 합성 계면활성제로 이루어진 현대적인 샴푸는 1930년대 드렌이 소개한 것이 시초라고 합니다. 이때부터 샴푸는 비누에서 떨어져나와 샴푸만의 독자적인 길을 가기 시작했다고 볼 수 있습니다.

샴푸는 머리카락과 두피에 작용하게 되는데요. 일반적으로 샴푸는 머리를 감은 후에 뻣뻣하지 않고 부드러우면서 광이 나는 컨디셔닝에 포커싱이 되어 발전하게 됩니다. 이때는 주로 에스테틱적인 요소가 반영되어 있습니다.

반면에 두피 샴푸는 비듬, 지루성두피염의 관리와 같이 치료적인 요소가 반영되어 있는 편입니다. 두피관리와 헤어컨디셔닝은 말하자면 상반되는 측면이 있는 것인데요. 헤어컨디셔닝에 초점이 맞춰지다보면 두피에 자극이 될 수 있고 반대로 두피관리 위주의 샴푸는 헤어컨디셔닝 기능은 거의 포함되어 있지 않는 경우가 많습니다.

다음 표를 한번 보시죠.

일반적으로 자주 볼 수 있는 샴푸에 포함되는 성분들을 카테고리별로 정리한 것인데요.

크게보면,

- 세정력에 관여하는 계면활성제.

- 헤어컨디셔닝에 관여하는 디메치콘 등의 실리콘 성분,

- 글리세린, 판테놀 등 보습 관련 성분들

- 컨디셔닝 성분들이 머리를 감고 나서도 머리카락에 남아있을 수 있도록 하는 양이온 폴리머.

- 비듬이나 지루성두피염에 효과적인 징크피리티온, 케토코나졸 등의 성분

이렇게가 샴푸를 구성하는 큰 축이 되고요.

그 외에 방부제, 향료, 점증제 등이 함께 포함되게 됩니다.

표를 보시면

계면활성제를 다시 둘로 구분하고 있는데요. 주 계면활성제들이 우리가 흔히 잘 알고 있는 설페이트 계열의 계면활성제들이구요. 여기에 시너지를 낼 수 있는 코카미도프로필 베타인 등의 성분 코 서팩턴트로 분류하고 있습니다.

설페이트계 계면활성제가 피부에 자극적이라서 피하는게 좋다는 이야기를 많이 하는데요. 설페이트를 아예 배제하면 세정력이 상당히 떨어지는 측면이 있기 때문에 설페이트 함량을 최대한 줄이고 여기에 마일드한 코 서팩턴트 들을 함께 배합하여 자극은 최소화하고 세정력은 극대화하는 방향으로 성분 배합이 이뤄지는게 시중에 판매되는 샴푸들이라고 보시면 되겠습니다.

머리카락에는 모공에서 분비되는 피지가 일종의 보호막 역할을 하게 되는데요. 비누를 사용하게 되면 유분기가 같이 쓸려나가서 머리카락이 뻣뻣해지는 경험을 다들 해보셨을 텐데요. 때문에 샴푸 개발과정에는 샴푸를 하고 난 후에도 머리카락에 유효성분, 컨디셔닝 성분이 남아있을 수 있도록 하는 기술이 지속적으로 연구되어 왔습니다.

그것이 바로 양이온 폴리머와 관련된 내용인데요. '-쿼터늄'으로 끝나는 성분들과 관련되어 있습니다. 대표적인 성분이 폴리쿼터늄-10 인데요. 양이온 폴리머는 음전하를 띠고 있는 머리카락, 혹은 음이온 계면활성제와 서로 끌어당기게 되기 때문에, 머리를 헹군 다음에도 머리카락에 남아있을 수 있는 것입니다. 그 과정에서 컨디셔닝 성분들도 머금고 있어 머리카락을 윤택하게 하는 컨디셔닝 효과를 발휘하게 됩니다.

참고로 컨디셔닝 기능을 포함하고 있는 샴푸를 투인원2in1 샴푸라고 하는데요. 1970년대에 처음 시판되었다고 하고요. 대중적으로 인기를 얻은 제품은 P&G의 Pert Plus라고 합니다.

그림을 보시면 초록색이 계면활성제로 먼지, 기름때를 닦아내게 되고요 그 다음에 붉은색이 양이온폴리머와 결합된 컨디셔닝 성분들이 머리카락에 남아서 얇은 막을 형성하는 모습입니다.

문제는 양이온 폴리머들이 음이온 계면활성제와 결합하게 되면 젤타입으로 엉겨붙게 되는데요. 이러한 상태를 코아세베이트라고 합니다. 엉겨붙은 성분들이 모공을 막거나 두피에 남아서 자극을 줄 수 있다는 연구들도 있습니다.

요약하자면 헤어 컨디셔닝에 효과적인 샴푸에는 디메치콘 등의 컨디셔닝 성분과 양이온폴리머가 포함되어 있고 이러한 제품들은 오히려 두피가 민감하거나 지루성두피염이 있는 경우에는 자극적일 수 있다는 것입니다. 그래서 두피관리에 효과적인 샴푸들에는 컨디셔닝 기능이 배제되어 있는 경우가 많습니다.

반대로 두피관리 샴푸에는 징크피리치온이나 케토코나졸 등의 성분이 포함되어 있습니다.

징크피리치온은 1950년대에 두피에 효과적인 성분으로 발표가 되고나서 1960년대에 비로소 상용화 제품에 포함되기 시작합니다.

두피 관련 샴푸 성분 연구에서 큰 역할을 한 것은 프록터앤갬블 사라고 하고요. 이 연구를 바탕으로 시판된 관련 제품이 헤드앤숄더라는 브랜드입니다. (이 사이트에 가시면 관련된 연구들 목록도 확인할 수 있습니다.) 헤드앤숄더 샴푸들 성분을 살펴보면 대부분 징크피리치온이 포함되어 두피관리, 비듬개선 등에 효과적인 제품이라는 것을 알 수 있습니다.

케토코나졸은 일반적인 시중 샴푸에 포함되어 있지는 않고요. 우리가 잘 알고 있는 니조랄이라는 제품의 대표 성분입니다. 케토코나졸은 1977년에 특허를 받고 1981년부터 니조랄이라는 이름으로 판매가 되었다고 하구요. 니조랄 샴푸의 사용 방법은 일주일에 2~3회로 4주간 사용하고 사용시에는 샴푸를 묻힌 상태로 5분 정도 기다려서 충분히 두피에 작용할 수 있도록 합니다.

니조랄은 향이나 사용감이 좋지 않아 매일 사용하는 샴푸라기보다는 치료 목적으로 일시적으로 사용하는 제품이구요. 헤드엔숄더 제품은 조금 더 일상적으로 사용할 수 있는 대중적인 제품이라고 보시면 될 것 같습니다.

그 외에도 살리실산이나 AHA 성분도 두피 개선에 도움이 되는 성분으로 사용되기도 하구요.