Effects of Using Macadamia Extract to Improving Hair

Corresponding author: Se-Eun You, Department of Beauty Arts, Beauty & Men’s Hairstyling, Jeonghwa Arts College, 15, Toegye-ro 16-gil, Jung-gu 04631, Seoul, Korea Tel.: +82 2 6916 3247 Fax: +82 2 775 5082 Email: yhy7438@hanmail.net

Received February 6, 2025 Revised April 8, 2025 Accepted April 8, 2025

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요약

목적

이 연구는 마카다미아 추출물로 손상모에 도포하여 모발 개선에 미치는 효과를 확인하고자 한다.

방법

마카다미아 추출물 함량을 0 g과 3 g, 그리고 6 g과 9 g을 첨가하여 마카다미아 제형제를 제조하였다. 제조한 제형제를 8레벨로 탈색한 모발 시료에 적용하였다. 추출물이 포함된 제형제로 도포한 시료와 손상된 모발을 각각 측정하여, 두 집단을 비교 분석하였다. 각 시료의 명도(L^*) 변화 차이를 분석 비교하기 위해 색차계를 사용하여 명도(L^*)값을 측정하였다. 탈색하여 손상된 모발에 어떠한 영향을 주는 가를 알기 위해 시료 별 인장강도 측정, 메틸렌블루를 용액을 활용한 흡광도 분석, 모발 표면 광택을 측정하였다.

결과

각 시료의 명도(L^*) 측정 결과 값은 손상모에 도포한 시료에서 함량이 증가할 수록 명도(L^*)값 평균의 차이는 있었지만, M(3)과 M(6), M(9) 비교 시에는 통계적으로 의미가 없은 것을 알 수 있었다. 인장강도 측정결과 시료별에서 함량이 높을수록 인장강도 평균값의 차이가 있었고, 통계적으로 의미가 있는 것을 알 수 있었다. 흡광도 측정결과, 시료별에서 평균값과 통계분석 결과 차이가 있어 마카다미아 추출물이 손상모에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 광택 측정 비교 분석 결과 시료 별 평균값에서 추출물 함량이 높을 수록 차이가 있음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과, M(6), M(9) 시료에서 차이가 있어 모발에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

결론

손상모와 마카다미아 추출물을 첨가하여 처리한 시료는 인장강도, 흡광도, 광택 측정에서 평균값 및 통계 분석 결과 유의미한 차이를 나타냈다. 결론으로 본 연구를 통해 마카다미아 추출물이 손상된 모발의 질 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 향후 여러 천연 추출물이 손상모에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 추가 연구가 요구된다.

핵심용어: 마카다미아, 모발, 추출물, 효과, 손상

Abstract

Purpose

This study investigated whether the application of macadamia extract improved damaged hair.

Methods

A formulation agent was prepared by adding 0 g and 3 g and 6 g and 9 g of macadamia extract and then applying the agent to sample hair bleached at eight levels. The samples treated with the formulation containing the macadamia extract were measured and compared with the damaged hair for analysis. To determine the hair’s change in brightness, the L^* value was measured with a chrominance meter. Additionally, the hair’s tensile strength, and the effects of the treatment on bleached hair were evaluated by measuring both methylene blue absorbance and surface gloss.

Results

For each sample, the L^* value was found statistically insignificant when compared with M (3), M (6), and M (9). The higher each sample’s application content, the greater the statistically significant difference in average tensile strength. The absorbance measurement showed differences in the macadamia extract’s average value affecting damaged hair due to the difference between the average value and the statistical analysis result for each sample. As the application’s extract content increased, the average gloss measurement differed, and M (6) and M (9) showed statistically significant differences in gloss.

Conclusion

The average value of the sample applied to damaged hair, extract amounts, and statistical analysis showed differences in tensile strength, absorbance, and gloss. In conclusion, the macadamia extract’s application improved damaged hair. Future research should investigate how other varied natural extracts affect damaged hair.

Keywords: Macadamia, Hair, Extract, Effect, Damage

中文摘要

目的

本研究调查澳洲坚果提取物的使用是否可以改善受损头发。

方法

制备配方剂，加入 0 g、3 g、6 g和9 g 澳洲坚果提取物，然后将该配方剂涂抹在8个漂白程度的样品头发上。测量用含有澳洲坚果提取物的配方处理的样品，并与受损头发进行比较分析。为了确定头发亮度的变化，用色度计测量L^* 值。此外，还测量了头发的抗拉强度、亚甲蓝吸光度和光泽度，以确定该应用是否影响漂白头发。

结果

测量了每个样品的L^* 值，发现涂抹在漂白头发上的样品含量越高，平均L * 值的差异越大，但在比较M(3)与M(6)和M(9)时，这种差异并不具有统计学意义。抗拉强度测定结果显示，各样品中含量越高，平均抗拉强度的差异越大，且具有统计学意义。吸光度测定的结果显示，各样品的平均值和统计分析结果存在差异，表明澳洲坚果提取物对受损发质有效果。光泽度测定结果的平均值随着提取物含量的增加而出现差异，统计上M(6)和M(9)出现差异，表明其对光泽度有影响。

结论

涂抹在受损头发上的样品的平均值、提取物的量和统计分析显示抗拉强度、吸光度和光泽度存在差异。总之，澳洲坚果提取物的应用改善了受损头发。未来的研究应该调查其他各种天然提取物如何影响受损头发。

关键词: 澳洲坚果, 头发, 提取物, 效果, 损伤

Introduction

모발은 인체의 중요한 부분으로, 외부 환경으로부터 두피를 보호하고 개인의 외모와 자신감에 큰 영향을 미친다. 그러나 현대 사회에서 잦은 염색, 펌, 스트레스, 환경오염 등으로 인해 모발 손상이 증가하고 있는 실정이다(Kim et al., 2010a). 손상된 모발은 모표피의 박리와 소실이 발생하며, 모발 표면의 굴곡, 단모, 열모, 지모 등의 문제가 나타난다. 또한 윤기를 잃고 거칠어지며, 끊어지기 쉽고 관리가 어려워지는 특징을 보인다. 모발 내부의 손상은 물리적, 화학적 변화에 의해 발생하며, 이로 인해 천연보습인자와 간충물질이 유실된다. 이러한 유실은 모발의 다공성 증가, 수분 감소로 인한 건조함, 그리고 케라틴 함량 저하로 인한 탄력성 감소로 이어진다(Kim et al., 2010b). 이에 따라 모발 건강을 개선하고 손상을 복구하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 화학적 모발 관리 제품들은 일시적인 효과는 있으나 장기적으로 모발에 추가적인 손상을 줄 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 이러한 배경에서 천연 성분을 활용한 모발 관리 방법에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 천연추출물은 화학 성분에 비해 부작용이 적고 모발에 자연스러운 영양을 공급하여, 여러가지 요인에 의해 손상이 된 모발에 효과가 있을 것으로 기대된다. 천연 추출물에 관한 선행 논문으로는 프로폴리스 추출물의 손상 모발개선(Kim & You, 2022), 라벤더 추출물이 손상모발에 미치는 영향(Kim, 2022a), 알로에 추출물이 모발보호에 미치는 영향(Lee & Chang, 2019), 천연추출물의 손상모발 개선 효과에 관한 연구(Kim & Han, 2013) 등이 있다. 천연물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 수많은 천연물 중 모발 관련 연구는 아직 부족한 실정이다. 향후 모발에 유익한 효과를 제공할 수 있는 가치 있는 천연 추출물이 다수 존재할 것으로 사료된다. 마카다미아는 피부 사용감이 우수하며, 콜드크림, 마사지 크림, 헤어케어의 트리트먼트제, 과지방제로서 이용되고 있다(Kim et al., 2017). 마카다미아 관련 선행 논문으로는 마카다미아 가루를 첨가한 설기떡의 품질 특성(Jo & Kim, 2013)이 있다.

그러나 아직 모발과 관련한 연구 논문은 없은 실정이다. 마카다미아에는 지방산과 팔미톨레산, 올레인산 등을 함유하고 있어(Min et al., 2023) 이러한 성분들은 두피를 보습하고 모발에 윤기를 더해 줄 것으로 사료된다. 이러한 이유로 천연 추출물인 마카다미아 성분이 모발 개선에 효과가 있을 것으로 판단되어 본 연구를 진행하게 되었다.

본 연구는 탈색 과정에서 발생하는 모발 손상에 대한 마카다미아 추출물의 잠재적인 개선 효과를 심층적으로 연구하고자 설계하였다. 특히, 마카다미아 추출물의 함량 별 적용이 탈색으로 손상이 된 모발 시료에 영향을 미치는지 다각적인 분석을 통해 규명하는 것을 목표로 한다. 실험 설계를 위해 마카다미아 추출물을 다양한 함량 비율로 혼합한 제형제를 개발하였다. 이 제형제는 도포력 증진을 위해 기존의 펌베이스제에 첨가하였다. 실험은 탈색으로 손상된 모발과 마카다미아 추출물 함유 제형제를 도포한 모발 시료를 대상으로 진행하였다. 분석 방법은 색차계 측정으로 마카다미아 추출물이 모발의 명도에 미치는 영향을 객관적으로 평가하고, 인장강도 측정으로 탈색으로 약해진 모발의 강도 변화를 측정하여 마카다미아 추출물의 모발 강화 효과를 분석하였으며, 메틸렌블루 흡광도 측정으로 모발 손상으로 인한 성분 유실 정도와 마카다미아 추출물 적용 후의 개선 정도를 정량적으로 평가하였다. 또한 모발 표면 광택 측정으로 탈색으로 인해 저하된 모발 표면의 광택 변화를 측정하여 마카다미아 추출물의 모발 외관 개선 효과를 평가하였다. 이러한 분석을 통해, 본 연구는 마카다미아 추출물의 적용이 탈색 처리로 인해 손상된 모발에 미치는 복합적인 효과를 규명하고자 한다. 나아가, 본 연구 결과는 안전하고 효과적인 모발 관리 성분을 발굴하고, 지속 가능한 모발 관리 방법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

Methods

1. 연구재료

1) 모발시료

최근 2년 이내에 화학적 시술을 받지 않은 만 18세 여성의 후두부 모발을 사용하여, 두피로부터 3 cm 떨어진 지점을 기준으로 15 cm 길이의 모발 2 g씩을 채취하여 실험 시료를 준비했다. 시료는 일반 린스로 세척 후 자연 건조시켜 사용하였다. 마카다미아 추출물이 탈색으로 인해 손상된 모발의 개선에 미치는 영향을 평가하기 위해, 화학적 시술을 전혀 받지 않은 건강한 모발과 탈색 처리된 모발 시료를 비교하였다. 탈색 처리된 모발 샘플은 다음과 같은 방법으로 제작되었다. 탈색제 1제(Suanhj, Korea) 6 mg과 탈색제 2제(Suanhj, Korea) 6 mL를 1:1 비율로 혼합하여 모발 샘플에 도포하고, 30 min 동안 방치한 후 세척하였다. 이 과정을 통해 명도 8레벨의 탈색된 모발 시료 4개를 제작하였다. 실험에 사용된 모발 시료의 밝기 정도는 명도 측정 기기(level scale, Wella, Germany)를 활용하여 객관적으로 평가하였다. 탈색모와 탈색모에 각각 마카다미아 추출물을 첨가한 제형제로 도포한 시료를 상호 비교하였다.

2) 마카다미아 추출물

실험에 사용된 마카다미아 추출물은 화장품원료용으로 국내 업체인 코리아씨밀락(Korea Similac, Walterenterprise Co., Lt., Korea) 회사로 부터 구매하여 실험에 활용하였다.

3) 제형제 조제

실험에 적용된 모질 개선용 펌베이스제는 ㈜수안향장(Korea)에서 생산된 제품을 전 제조 과정에 사용하였으며, 그 조성은 Table 1에 제시되어 있다. 각 제형은 펌베이스제에 마카다미아를 0, 3, 6, 9 g씩 첨가하여 다양한 함량으로 혼합하여 제조하였다.

4) 실험측정기기 및 실험방법

(1) 도포 전과 후의 명도(L^*) 차이 측정

탈색모에 마카다미아 추출물이 함량 별로 첨가된 제형제를 도포한 후 시료의 표면 명도 변화를 위해 측정기기(Color meter, CR-400; Konica Minolta, Japan)를 활용하여 CIELAB 표색계의 명도지수 L^* 값을 측정하였다. 데이터의 정확성을 확보하기 위해 각 시료당 12회 측정을 실시한 후, 극단치를 배제하고자 최대값과 최소값을 제외한 10개 측정값으로 분석을 진행하였다. 시료의 색상 변화 특성을 객관적으로 파악하기 위해 각 마카다미아 추출물 함량 별 처리군과 대조군 간의 명도 차이를 비교 분석하였다. 이러한 방식으로 마카다미아 추출물의 함량 변화에 따른 탈색모 표면의 색상 특성 변화를 정량적으로 평가할 수 있었다.

(2) 인장강도 측정

탈색모에 마카다미아 추출물이 함량 별로 첨가된 제형제를 도포한 후 시료의 인장강도 분석을 위해 인장강도기기(Digital force gauge, HF-20; Tripod, China)를 사용하여 측정하였다. 측정값의 신뢰도를 확보하기 위해 각 시료당 총 7회 측정을 실시했으며, 최대값과 최소값을 제외한 5개 측정치의 평균값을 최종 결과로 활용하였다. 인장강도 수치가 높을수록 손상된 모발의 구조적 회복 효과가 큰 것으로 해석할 수 있으며, 이는 손상된 모발에 긍정적인 영향을 미쳐 개선 효과가 있음을 알 수 있다.

(3) 메틸렌블루를 첨가한 용액의 흡광도 변화 측정

탈색모에 마카다미아 추출물이 함량 별로 첨가된 제형제를 도포한 후 시료에 메틸렌 블루를 이용하여 흡광도를 분석하였다. 측정방법은 Kim & Moon (2021)의 방법을 참고하였으며, 머리카락의 외경 측정을 위해 마이크로미터(Quickmike, Mitutoyo)를 사용하였다. 이를 통해 두께 오차 범위를 0.075-0.080 mm로 설정한 후, 4 cm 길이로 절단하였다. 각 시료의 흡광도는 분광광도계(Vis Spectrophotometer, SV1200; AZZOTA, USA)를 사용하여 총 4개의 값을 측정하고 비교하였다. 기준값을 측정하기 위해 Desorb Solution 3000 μL를 이용하여 blank를 설정하였다. 측정된 흡광도 값이 감소할 경우, 이는 손상된 모발에 긍정적인 영향을 미쳐 개선 효과가 있음을 알 수 있다.

(4) 모표피의 광택 변화 측정

탈색모에 마카다미아 추출물이 함량 별로 첨가된 제형제를 도포 한 시료의 광택 분석을 위해 측정기기(NHG268; Shenzhen Three NH Technology, China)를 활용하여 측정값을 비교하였다. 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 총 12회 반복 측정하였으며, 최대값과 최소값을 제외한 10개의 측정값을 비교 분석하였다. 광택 값이 높을수록 손상된 모발에 긍정적인 영향을 미쳐 광택 개선 효과가 있음을 알 수 있다.

5) 도포 실험방법

건강한 모발과 탈색 처리된 8레벨 모발 시료 다발을 대상으로 마카다미아 추출물을 함량 별로 첨가한 제형제로 도포 후 나타나는 변화를 정량적으로 평가하기 위한 실험을 설계하였다. 실험 변수로서 마카다미아 추출물의 함량을 각각 0, 3, 6, 9 g으로 설정하였고, 각 함량 별 제형제를 제조하여 각 모발 시료 다발에 20 g씩 도포하였다.

도포 후에는 열처리 과정(10 min)과 자연 건조 과정(20 min)을 순차적으로 진행하였으며, 이후 세척 및 자연 건조 단계를 거쳐 최종적인 모발 상태를 측정하였다. 실험 과정에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하기 위해 도포량, 자연 방치 시간, 열처리 시간 등 실험 과정 전반에 걸쳐 동일한 시술자가 모든 단계를 수행하여 시술자 숙련도에 따른 오차를 통제하였고, 각 마카다미아 추출물 함량에 따른 제형제 시료 구성은 Table 2에 상세히 제시되어 있으며, 각 시료의 구성 성분 비율을 엄격히 준수하여 실험의 재현성을 확보하였다. 이러한 실험 설계를 통해, 마카다미아 추출물의 함량 변화에 따른 모발 반응을 보다 객관적으로 측정하고, 신뢰성 있는 결과를 도출하고자 노력하였다.

Virgin hair (VH)는 건강한 모발을 의미하며, M(0) 시료는 탈색된 8레벨 모발에 마카다미아 추출물을 첨가하지 않은 시료이다. M(3) 시료는 8레벨 모발에 마카다미아 3 g 추출물과 17 g 펌 페이스제를 혼합하여 적용하였으며, M(6) 시료는 마카다미아 6 g 추출물과 14 g 펌 베이스제를 포함한다. 마지막으로 M(9) 시료는 8레벨 모발에 마카다미아 9 g 추출물과 11 g펌 베이스제를 혼합하여 사용하였다.

6) 측정 결과 비교 분석

각 항목의 실험은 명도와 광택의 경우 각각 10회, 인장강도는 5회, 흡광도는 4회 반복 측정하여 측정값을 얻었다. 이후 건강모와 마카다미아 추출물을 함유한 제형제를 도포한 시료간의 차이를 비교 분석하였다. 연구의 신뢰성과 객관성 확보를 위하여 통계적 분석 방법을 적용하였으며, 평균값(mean)과 표준 편차(standard deviation, SD)를 산출하였다. 사후 검증을 위해 독립표본 T-검정(T-Tests)을 적용하였으며, 분석에는 JAMOVI 1.2.27 소프트웨어를 사용하였다. 검증 기준은 유의수준 p<0.05로 설정하였다. 귀무가설은 “손상된 모발에 적용된 마카다미아 추출물 제형이 효과가 없다”는 것이며, 연구가설은 “손상된 모발에 적용된 마카다미아 추출물 제형이 효과가 있다” 는 것이다. 연구가설이 채택될 경우, 모발 개선 효과가 유의미한 것으로 판단하였다.

Results and Discussion

1. 각 시료 별 명도(L^*) 변화 측정

건강한 모발과 마카다미아 추출물을 첨가하여 제조된 제형을 도포한 각 시료의 명도(L^*) 값 결과는 Table 3에 제시되어 있다. 모든 비교 시료에 대해 T-검정을 수행하여, 시료 추출 과정에서 발생한 오차에 의한 평균 차이인지 또는 시료 간의 실제 평균 차이인지 확인하였다. VH와 M(0)시료의 명도(L^*) 값 차이는 평균값 -27.4 차이가 있었고, 통계 분석 결과는 유의확률(p-value) p<0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 확인할 수 있었다. VH와 M(0) 시료 비교 결과 명도 차이가 있음을 알 수 있었다. M(0)와 M(3) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -2.11로 M(3)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.488로 유의기준 p<0.05보다 높은 값으로 유의 수준을 충족하지 않아 차이가 없음을 확인할 수 있었다. M(0)와 M(6) 비교 결과 평균값 차이는 -2.8로 M(6)의 값이 높은 것을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.375로 유의기준 p<0.0를 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 확인할 수 있었다. M(0)와 M(9) 비교 결과 평균값 차이는 -2.9로 M(9)의 값이 높은 것을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.349로 유의기준 p<0.0를 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 알 수 있었다. M(3)와 M(6) 비교 결과 평균값 차이는 -0.7으로 M(6)의 값이 높은 것을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.034로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 확인할 수 있었다. M(3)와 M(9) 비교 결과 평균값 차이는 -0.8로 M(9)의 값이 높은 것을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.048로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 확인할 수 있었다. M(6)와 M(9) 비교 결과 평균값 차이는 -0.1로 M(9)의 값이 높은 것을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.783으로 유의기준 p<0.0를 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 확인할 수 있었다. M(0)와 M(3), M(6), M(9)와의 명도(L^*) 값 평균은 차이를 보였고, 통계적으로는 차이가 없어 명도의 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 그러나 M(3)과 M(6), M(9)와의 비교 시에는 평균과 통계 결과가 차이를 보여 명도(L^*)의 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 명도의 차이가 있는 이유는 마카다미아 추출물이 모발에 흡착되어 생긴 것으로 사료된다. 시료 전체를 보면 이는 오트밀 오일 함량이 증가할수록 L^*값이 감소한다고 보고한(Kim, 2020) 결과와 상반되는 결과임을 확인할 수 있었다. 평균의 차이는 있었으나 통계 결과 귀무가설은 채택되고 연구가설이 기각되어 손상모와 추출물을 첨가한 제형제로 도포한 시료의 명도 밝기의 차이가 없는 것을 알 수 있었다.

2. 인장강도 측정 결과

건강한 모발과 마카다미아 추출물을 첨가하여 제조된 제형을 도포한 각 시료 별 인장강도 측정 분석 결과는 Table 4에 제시되어 있다. 모든 비교 시료에 대해 T-검정을 수행하여, 샘플 추출 과정에서 발생한 오차에 의한 평균 차이인지 또는 시료 간의 실제 평균 차이인지 확인하였다. 각 시료 간 평균의 차이가 단순히 표본 추출 과정에서 발생하는 표본 오차 때문인지, 아니면 실제로 모평균 간에 차이가 존재하는 것인지를 확인하기 위해 모든 비교 시료에 대해 t-검정을 실시하였다. VH와 M(0) 시료의 측정 결과, 평균값 0.42 차이를 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률(p-value) p<0.001로 유의기준 p<0.05 보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(3) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.01로 M(3)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.976으로 유의기준 p<0.05보다 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. M(0)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.12로 M(6)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.038로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.17로 M(9)의 값이 높음을알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.009로 유의기준 p<0.05 보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(3)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.11로 M(6)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.089로 유의기준 p<0.05보다 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. M(3)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.16으로 M(9)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.008로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(6)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.05으로 M(9)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.161로 유의기준 p<0.05보다 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. M(0)와 M(3), M(6), M(9) 시료의 인장강도 평균 값 차이는 있었고 통계적으로도 함량이 높을수록 차이가 있어 인장강도 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 이는 탈색 처리된 모발은 인장강도는 감소하는 경향이 있으나(Min et al., 2011), 해당 시료에 노니 오일이 함유된 제형제를 도포하면 인장강도가 오히려 향상한다(Kim, 2022b)는 결과와 같음 알 수 있었다. 연구가설이 채택되고 귀무가설이 기각되어 모발개선효과가 있는 것으로 사료된다. 손상모에 긍정적인 영향을 미치는 이유는 마카다미아 추출물이 다공성모의 빈 공간을 채워주고, 모표피의 코팅효과로 인한 것으로 사료된다.

3. 메틸렌블루 용액을 활용한 흡광도 측정 결과

건강한 모발과 마카다미아 추출물을 첨가하여 제조된 제형을 도포한 각 시료의 흡광도 측정 결과는 Table 5에 제시되어 있다. 모든 비교 샘플에 대해 T-검정을 수행하여, 시료 측정 과정에서 발생한 오차에 의한 평균 차이인지 또는 시료 간의 실제 평균 차이인지 확인하였다. 각 시료 간 평균의 차이가 단순히 표본 추출 과정에서 발생하는 표본 오차 때문인지, 아니면 실제로 모평균 간에 차이가 존재하는 것인지를 확인하기 위해 모든 비교 시료에 대해 t-검정을 실시하였다. VH와 M(0) 시료의 측정 결과는 평균값 -0.215로 차이를 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률(p-value) p<0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(3) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 0.034로 M(3)의 값이 낮음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.008로 유의기준 p<0.05 보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 0.045로 M(6)의 값이 낮음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 <0.003으로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 0.063으로 M(9)의 값이 낮음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 <0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(3)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 0.011로 M(3)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 <0.003으로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(3)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 0.029로 M(3)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.002로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(6)와 M(9) 시료의 분석 결과 평균값 차이는 0.018로 M(6)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.006으로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. 마카다미아 추출물을 미처리한 M(0)시료와 추출물을 이용해 제조한 제형제를 도포한 시료 M(3), M(6), M(9)의 흡광도는 평균값에서 차이를 보였으며, 이 차이는 통계적으로도 유의함을 확인 할 수 있었다. 이는 탈색으로 손상된 모발은 흡광도 값이 증가하나(Oh & Choe, 2012) 추출물이 함유된 제형제를 도포 시 손상된 시료와의 비교 분석 결과 평균값과 통계 값의 변화가 있어 마카다미아 추출물이 손상모에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 이는 유캅립투스 추출물이 모발에 미치는 영향의 연구결과와 같음을 확인하였다(Kim & Kang, 2024). 귀무가설이 기각되고 연구가설이 채택되어 손상모에 추출물이 함유된 제형제를 도포한 시료가 차이가 있다는 것을 확인하여 모발개선효과가 있는 것으로 사료된다. 이는 손상으로 인한 다공성모의 빈 공간을 마카다니아 추출물이 모표피에 막을 형성하여 메틸렌블루 용액의 침투를 억제함으로써, 흡광도 값이 감소한 것으로 판단된다.

4. 광택 측정 결과

건강한 모발과 마카다미아 추출물을 첨가하여 제조된 제형을 도포한 시료들의 광택 측정 결과값은 Table 6에 제시되어 있다. 모든 비교 시료에 대해 T-검정을 수행하여, 시료 추출 과정에서 발생한 오차에 의한 평균 차이인지 또는 시료 간의 실제 평균 차이인지 확인하였다. VH와 M(0)시료의 측정 결과 평균값 -0.38 차이를 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률(p-value) p<0.001로 유의기준 p<0.05 보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(3) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.04로 M(3)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.169로 유의기준 p<0.05보다 초과하는 값이 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 확인 할 수 있었다. M(0)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.14로 M(6)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 p<0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(0)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.22로 M(9)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 p<0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(3)와 M(6) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.10으로 M(6)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 p<0.003으로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(3)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.18로 M(9)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 p<0.001로 유의기준 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. M(6)와 M(9) 시료의 측정 결과 평균값 차이는 -0.08로 M(9)의 값이 높음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과 유의확률이 0.026으로 p<0.05보다 낮은 값으로 의미 있는 결과를 알 수 있었다. 마카다미아 추출물을 미처리한 M(0)시료와 마카다미아 추출물을 이용해 제조한 제형제를 도포한 시료 M(3)을 제외한 M(6), M(9)의 광택 평균값에서 차이를 보였으며, 통계적으로도 유의함을 확인 할 수 있었다. 평균값의 차이에서는 추출물 함량이 많을수록 광택이 소폭이지만 증가함을 알 수 있었다. 증가한 이유는 마카다미아 추출물이 모발 표면에 흡착되어 광택에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이는 당근씨 오일을 첨가한 제형제가 광택에 영향을 준다(Kim, 2024)는 결과와 같다는 사실을 확인하였다. 귀무가설 기각되고 연구가설이 채택되어 손상모에 추출물 포함된 제형제를 도포한 시료와 그렇지 않은 시료 간에 차이가 나타나, 모발 개선 효과가 있는 것으로 판단된다.

Conclusion

본 연구에서는 건강한 모발과 탈색으로 인해 손상된 모발에 마카다미아 추출물을 함량 별로 첨가한 제형제를 도포 한 후 그 효과를 분석하였다. 모발 질 개선 효과를 평가하기 위해 각 시료 별 L^*값을 측정하여 마카다미아 추출물이 모발의 명도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 탈색 모발에 대한 마카다미아 추출물의 효능을 확인하고자 모발의 인장강도 측정, 메틸렌 블루를 활용한 흡광도 분석, 그리고 광택 측정을 하였다. 이러한 실험을 통해 주목할 만한 결과가 도출되었다.

첫째, 각 시료 명도(L^*) 변화 차이를 비교 분석 한 결과 손상모에 도포한 시료에서 추출물 함량이 증가 할수록 명도(L^*)값의 평균의 차이는 있었으나, M(3)과 M(6), M(9) 비교 시에는 통계 결과 값이 유의미하지 않아 차이가 없음을 확인하여 모발의 명도에 영향을 주지 않는다는 것을 확인 할 수 있었다.

둘째, 시료 별 인장강도 측정 비교 분석 결과 손상모에 도포한 시료에서 함량이 증가 할수록 평균값이 높음을 알수 있었고, 통계 분석 결과값이 의미 있는 결과를 확인 할 수 있었다. 모발의 인장강도에 영향을 주어 모발개선에 영향을 준다는 것을 확인 할 수 있었다.

셋째, 시료 별 메틸렌블루 용액을 이용한 흡광도 측정 비교 분서 결과 손상모에 도포한 시료에서 함량이 증가할수록 평균값은 차이가 있음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과값이 유의미하여 차이가 있는 것을 알 수 있었다. 모발의 흡광도에 영향을 주어 모발개선 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

넷째, 광택 측정 결과 평균값 비교 분석 결과 탈색모에 도포한 시료의 평균값은 추출물 함량이 높을수록 차이가 있음을 알 수 있었고, 통계 분석 결과로 M(6), M(9)에서 차이를 보여 손상모에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 평균값의 차이에서는 추출물 함량이 많을수록 광택이 소폭이지만 증가함을 알 수 있었다.

마카다미아 추출물을 첨가한 제형제가 손상된 모발에 미치는 영향을 다각도로 조사한 본 연구는 천연 추출물을 활용한 모발 관리 제품 개발에 중요한 기초 자료로 제공될 것으로 사료된다. 실험 결과에 따르면, 손상된 모발에 적용한 마카다미아 추출물은 농도에 따라 모발의 강도와 구조적 안정성 회복에 차별화된 효과를 나타냈으며, 이는 추출물 내 함유된 특정 성분들의 모발 보호 및 복구 작용에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구의 결과는 탈색으로 인한 모발 손상을 줄이고 모발의 건강성을 향상시키는 데 있어 마카다미아 추출물의 잠재적 가치를 제시하며, 향후 천연 성분 기반의 모발 관리 제품 개발에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

NOTES

Author's contribution

SEY designed all experimental investigations, and collected Macadamia data. and wrote the manuscript.

Author details

Se-Eun You (Professor), Department of Beauty Arts, Department of Men’s Hairstyling, Jeonghwa Arts College, 15, Toegye-ro 16-gil, Jung-gu 04631, Seoul, Korea.

Table 1.

Composition of the perm-base agent

No	Ingredients	Content (%)	Content (kg)	Function
1	Water	89.85	89.85	Solvent
2	Tri ethanolamine	0.15	0.15	pH adjuster
3	Cetyl alcohol	3.00	1.80	Emulsion stabilizer
3	Ceteth-40	3.00	1.20	Surfactant
4	Myristyl alcohol	2.00	0.04	Emulsion stabilizer
	Cetyl alcohol		0.22	Emulsion stabilizer
	Stearyl alcohol		1.72	Emulsion stabilizer
	Arachidyl alcohol		0.02	Emulsion stabilizer
5	Stearic acid	1.00	0.44	Surfactant
5	Palmitic acid	1.00	0.55	Surfactant
6	Myristic acid	4.00	0.01	Surfactant
6	Mineral oil	4.00	4.00	Conditioning agent

Table 2.

Definitions of treatments applied to hair samples

Sample	Contents
VH	Virgin hair
M(0)	Treatment of the level-8 sample with Macadamia extract 0 g and perm-base 20 g
M(3)	Treatment of the level-8 sample with Macadamia extract 3 g and perm-base 17 g
M(6)	Treatment of the level-8 sample with Macadamia extract 6 g and perm-base 14 g
M(9)	Treatment of the level-8 sample with Macadamia extract 9 g and perm-base 11 g

Table 3.

Statistical analysis results for brightness L^*

Sample	Mean	Mean difference	p
VH	21.1	-27.40	<0.001^*
M(0)	48.5	-27.40	<0.001^*
M(0)	48.5	-2.11	0.488
M(3)	50.6	-2.11	0.488
M(0)	48.5	-2.80	0.375
M(6)	51.3	-2.80	0.375
M(0)	48.5	-2.90	0.349
M(9)	51.4	-2.90	0.349
M(3)	50.6	-0.70	0.034^*
M(6)	51.3	-0.70	0.034^*
M(3)	50.6	-0.80	0.048^*
M(9)	51.4	-0.80	0.048^*
M(6)	51.3	-0.10	0.783
M(9)	51.4	-0.10	0.783

^* p<0.05.

Table 4.

Statistical analysis results for tensile strength (Unit: N)

Sample	Mean	Mean difference	p
VH	1.44	0.42	<0.001^*
M(0)	1.02	0.42	<0.001^*
M 0)	1.02	-0.01	0.976
M(3)	1.03	-0.01	0.976
M(0)	1.02	-0.12	0.038^*
M(6)	1.14	-0.12	0.038^*
M(0)	1.02	-0.17	0.009^*
M(9)	1.19	-0.17	0.009^*
M(3)	1.03	-0.11	0.089
M(6)	1.14	-0.11	0.089
M(3)	1.03	-0.16	0.008^*
M(9)	1.19	-0.16	0.008^*
M(6)	1.14	-0.05	0.161
M(9)	1.19	-0.05	0.161

^* p<0.05.

Table 5.

Statistical analysis results for optical density (Unit: Abs)

Sample	Mean	Mean difference	p
VH	0.063	-0.215	<0.001^*
M(0)	0.278	-0.215	<0.001^*
M(0)	0.278	0.034	0.008^*
M(3)	0.244	0.034	0.008^*
M(0)	0.278	0.045	0.003^*
M(6)	0.233	0.045	0.003^*
M(0)	0.278	0.063	<0.001^*
M(9)	0.215	0.063	<0.001^*
M(3)	0.244	0.011	0.003^*
M(6)	0.233	0.011	0.003^*
M(3)	0.244	0.029	0.002^*
M(9)	0.215	0.029	0.002^*
M(6)	0.233	0.018	0.006^*
M(9)	0.215	0.018	0.006^*

^* p<0.05.

Table 6.

Statistical analysis results from gloss meter (Unit: GU)

Sample	Mean	Mean difference	p
VH	0.59	-0.38	<0.001^*
M(0)	0.97	-0.38	<0.001^*
M(0)	0.97	-0.04	0.169
M(3)	1.01	-0.04	0.169
M(0)	0.97	-0.14	<0.001^*
M(6)	1.11	-0.14	<0.001^*
M(0)	0.97	-0.22	<0.001^*
M(9)	1.19	-0.22	<0.001^*
M(3)	1.01	-0.10	0.003^*
M(6)	1.11	-0.10	0.003^*
M(3)	1.01	-0.18	<0.001^*
M(9)	1.19	-0.18	<0.001^*
M(6)	1.11	-0.08	0.026^*
M(9)	1.19	-0.08	0.026^*

^* p<0.05.

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마카다미아 추출물 사용이 모발 개선에 미치는 효과