정확히 알고 계십니다. 손톱과 머리카락은 모두 케라틴(keratin)이라는 단백질로 이루어져 있습니다.
차이의 핵심은 케라틴의 종류와 결합 방식에 있습니다. 케라틴은 크게 단단한 형태(hard keratin)와 부드러운 형태(soft keratin)로 나뉘는데, 손톱은 hard keratin, 머리카락은 이보다 유연한 keratin으로 구성되어 있습니다. 여기에 더해, 케라틴 단백질 사슬들 사이를 연결하는 황(sulfur) 원자 간의 이황화 결합(disulfide bond)의 수와 밀도가 결정적인 역할을 합니다. 손톱은 이 결합이 매우 촘촘하고 많아 단단하고 압축된 구조를 형성하는 반면, 머리카락은 상대적으로 결합 밀도가 낮고 섬유 구조로 배열되어 있어 유연성이 유지됩니다.
구조적으로도 차이가 있습니다. 손톱은 케라틴이 납작하게 겹겹이 쌓인 판상 구조인 반면, 머리카락은 안쪽의 피질(cortex)을 얇은 비늘 모양의 모표피(cuticle)가 감싸는 원통형 구조입니다. 이 형태적 차이도 물리적 특성에 영향을 줍니다.
참고로 파마나 매직 시술이 바로 이 이황화 결합을 인위적으로 끊었다가 다시 연결하는 원리를 이용한 것입니다. 같은 케라틴이지만 결합의 밀도와 구조적 배열이 성질을 완전히 다르게 만드는 좋은 예입니다.