안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
머리카락이 곱슬거리거나 삐치는 현상은 모발 내부의 케라틴 단백질을 구성하는 이황화 결합과 수소 결합의 비대칭적인 구조에서 비롯됩니다.
모발의 형태를 결정하는 가장 강력한 요인은 시스테인 아미노산 간의 이황화 결합입니다. 황 원자를 가진 시스테인들이 마주 보며 형성하는 이 공유 결합은 직모의 경우 좌우 대칭으로 고르게 배열되어 모발이 곧게 뻗어 나가게 합니다. 반면 곱슬머리는 이황화 결합이 한쪽으로 치우쳐 비대칭적으로 연결됩니다. 이로 인해 단백질 사슬이 균형을 잃고 한쪽으로 휘어지면서 나선형으로 꼬이거나 삐치는 구조적 특징을 갖게 됩니다.
여기에 단백질 사슬 사이의 약한 수소 결합이 더해지며 형태 변화를 심화시킵니다. 수소 결합은 결합력은 약하지만 수가 많아 모발 형태를 유지하는 데 기여하는데, 물이나 수분을 만나면 쉽게 끊어졌다가 마르면서 재결합하는 특성이 있습니다. 습한 날씨에는 공기 중의 수분이 모발 내부로 침투해 기존 수소 결합을 끊고 불규칙하게 재배치됩니다. 이때 이미 이황화 결합이 비대칭적인 곱슬머리는 단백질 구조의 왜곡이 더 심해져 평소보다 훨씬 부스스해지고 사방으로 삐치게 됩니다.
결국 곱슬머리는 태생적인 비대칭 모낭으로 인해 강한 이황화 결합이 뒤틀린 채 고정되고, 여기에 외부 환경에 따른 약한 수소 결합의 변화가 결합하면서 나타나는 물리화학적 결과물입니다.