전북대학교 연구팀이 인공지능(AI)과 나노분석 기술을 융합해 머리카락의 염색 과정에서 발생하는 손상 메커니즘을 규명했다. 이번 성과는 모발 연구를 넘어 첨단 소재 분야 전반으로 확장될 수 있는 새로운 분석 도구를 제시한 것으로 평가된다.

전북대 물리학과 안상민 교수 연구팀(공동연구: 최형국·조명래·송태근 교수)은 원자힘현미경(AFM) 기반 나노역학 분석과 생성형 인공지능(cGAN)을 결합해 산화염색 시 머리카락의 손상이 나노 단위에서 어떻게 축적되는지를 다중 스케일로 규명했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료·에너지 분야 국제 학술지 『VIEW』 9월 3일자 최신호(IF 9.7, JCR 상위 6.6%)에 게재됐다.

연구팀은 전자현미경(SEM)과 AFM으로 획득한 나노스케일 데이터를 생성형 AI에 학습시켜, 실험적으로 관찰하기 어려운 ‘염색 중간 단계’의 모발 내부 변화를 가상으로 재현했다. 이를 통해 염색 시간이 길어질수록 머리카락의 영률(Young’s modulus)이 낮아지고, 3 GPa 이하의 저강도 영역이 확장되며, 표면 거칠기와 손상 스팟이 뚜렷해진다는 사실을 정량적으로 확인했다.

안상민 교수는 “AI 기반 예측 모델을 통해 모발 손상 과정을 정량적으로 추적할 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 AI-나노분석 융합 플랫폼을 화장품, 바이오 소재, 섬유 개발 등 다양한 첨단 산업 분야로 확장할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원으로 한국연구재단 G-램프(G-LAMP) 사업 등을 통해 수행됐다.