
전북대학교는 안상민 교수 연구팀이 산화염색에 따른 머리카락 손상 과정을 원자힘현미경(AFM) 기반 나노역학 분석과 생성형 인공지능(cGAN) 모델을 결합해 다중 스케일에서 규명했다고 12일 밝혔다.
이번 연구에는 물리학과 안상민 교수팀과 공동연구진 최형국·조명래·송태근 교수가 참여했으며, 연구 결과는 재료 및 에너지 분야 국제 학술지 『VIEW』 최신호(2025년 9월 3일자, IF 9.7, JCR 상위 6.6%)에 게재됐다.
연구팀은 전자현미경(SEM)과 AFM으로 얻은 나노스케일 데이터를 바탕으로 생성형 AI(cGAN)를 학습시켜, 염색 과정에서 머리카락 내부가 어떻게 손상되는지를 예측했다. 특히 AI는 실험으로 관찰하기 어려운 ‘염색 중간 단계’ 변화를 가상으로 재현해 손상이 점진적으로 축적되는 메커니즘을 처음으로 규명했다.
연구 결과, 염색 시간이 길어질수록 머리카락의 영률(Young’s modulus)이 점차 낮아지고, 3 GPa 이하의 저강도 영역이 확대되며, 표면 거칠기와 손상 스팟이 뚜렷하게 증가하는 것이 정량적으로 확인됐다.
연구를 이끈 안상민 교수는 “이번 연구는 AI 기반 예측 모델로 머리카락 손상 과정을 정량적으로 추적할 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 AI-나노분석 융합 플랫폼을 확장해 차세대 화장품, 바이오 소재, 섬유 개발에도 기여할 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 지원과 한국연구재단 G-램프(G-LAMP) 사업을 통해 수행됐다.
최은진 기자
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