여러분들은 머리카락이 얼마나 강한지 궁금해 한 적이 있습니까? 우리가 우리의 머리카락에 대해 이야기할 때 우리는 보통 색깔, 길이 또는 질감에 대해 이야기 합니다. 그런데 머리카락의 힘에 대해서는 잘 논하지 않습니다. 머리카락 한 가닥을 보면 아주 가는 끈처럼 보입니다. 사실, 그것은 평균적으로 0.1 밀리미터 정도밖에 되지 않습니다. 그렇게 얇은 끈이 그리 강할 것 같지는 않습니다. 머리카락 한 가닥이 어느 정도 무게를 지탱할 수 있다고 보십니까? 이 활동에서 여러분은 시험해 보고 알게 될 것입니다.
머리카락에 대한 기본적인 배경지식들
보통 사람의 머리가 약 10만개의 머리카락을 가지고 있다는 것을 알고 있습니까? 이 털들은 각각 모낭에서 자라는데, 모낭은 우리 피부 바깥층에 있는 터널 모양의 구조물입니다. 당신은 아마 그 뿌리에서 머리카락은 때때로 다른 머리카락보다 더 희고 부드러운 질감을 가지고 있다는 것을 알아차렸을 것입니다. 보통 피부 아래에 있는 머리카락의 이 부분을 hair bulb라고 합니다. 그것은 머리카락의 살아있는 부분이고 머리카락의 성장을 책임집니다. 우리가 피부에서 자라는 것을 볼 수 있는 다른 부분의 털은 모간이라고 불린다.
모간은 우리 모발의 힘을 주로 담당합니다. 머리카락의 두께는 평균 0.1mm에 불과하지만, 세 개의 다른 층으로 이루어져 있다는 말을 들으면 놀랄 것입니다. 머리카락의 중심에 있는 가장 안쪽 층은 medulla라고 불립니다. 그것은 거의 보이지 않고 매우 부드럽고 깨지기 쉽습니다. 중간층은 가장 두꺼운 층이며 피질이라고 불립니다. 그것의 힘의 대부분은 케라틴이라고 불리는 물질로부터 옵니다. 케라틴은 또한 동물의 깃털, 발굽, 발톱뿐만 아니라 우리의 손톱에서도 발견됩니다. 이 층에서 케라틴은 막대 같은 다발로 배열됩니다. 즉, 추가적인 구조를 더하는 측면 지방입니다. 피질은 또한 우리의 머리카락에 색깔을 주는 멜라닌 색소를 가지고 있습니다. 모간의 가장 바깥쪽 층을 큐티클이라고 합니다. 이 층은 비늘을 형성하는 평평하고 겹치는 세포층에 의해 형성되는데, 이는 모낭을 강화하고 보호하는 물고기 비늘과 유사합니다. 이 세 겹은 함께 매우 강한 머리 섬유질을 만들어냅니다.
이 실험에서 여러분은 머리카락이 얼마나 많은 무게를 견딜 수 있는지를 측정함으로써 하나의 머리카락 가닥이 얼마나 강한지 시험할 것입니다. 여러분은 심지어 어떤 머리카락도 뽑을 필요가 없습니다. 한 사람이 매일 평균적으로 잃는 대략 100개의 머리카락 중 하나를 간단히 사용할 수 있습니다.
머리카락 강도 측정하기
준비물
-머리끈 하나 이상(길이 5cm 이상)
-연필
-책 두 묶음이나 같은 크기의 상자 두 개
-종이클립
-테이프
-작은 비닐봉지
-무게추로 사용할 작은 물건(동전, 구슬 등)
-저울
준비과정
-머리카락 한 쪽 끝을 연필 가운데에 단단히 묶습니다. 매듭을 만드는 것이 너무 어렵다면, 여러분은 그 머리카락을 연필에 테이프로 붙일 수 있습니다.
-머리끈의 다른 쪽 끝을 종이클립에 부착합니다.
-종이클립을 작은 비닐봉지의 한쪽 상단에 끼웁니다.
-양쪽 끝을 살짝 당겨서 머리카락이 연필과 가방을 잡고 있는지 시험해 봅니다. 만약 머리카락이 헐거워지면, 머리카락을 고정시키기 위해 더 많은 테이프를 사용합니다.
-두 무더기의 책이나 상자를 같은 높이로 쌓습니다. 머리카락과 비닐봉지의 길이를 수용할 수 있을 만큼 충분히 커야합니다. 책 무더기를 나란히 놓고 연필이 책 무더기를 가로질러 균형을 이루고 가방은 그 틈새에 자유롭게 걸려 있을 정도로 넓은 간격을 둡니다.
실험과정
-시험을 시작하기 전에, 머리카락이 어느 정도 무게를 지탱할 수 있을지 추측해 봅시다. 머리카락을 끊어버리는데 얼마나 많은 동전이나 구슬이 필요 하겠습니까?
-무게 추(동전이나 구슬) 중 하나를 가지고 조심스럽게 비닐봉지에 넣습니다. 머리카락이 끊어집니까?
-만약 머리카락이 멀쩡하다면, 비닐봉지 위에 또 다른 동전이나 구슬을 살포시 넣습니다. 이 무게를 더하면 머리카락은 어떻게 됩니까?
-계속 무게를 늘립니다. 각 무게를 추가한 후 머리카락을 주의 깊게 관찰합니다. 무게가 증가할수록 머리카락은 어떻게 지탱합니까?
-일단 머리카락이 끊어지면, 안에 있는 동전이나 구슬을 포함한 비닐봉지를 저울에 올려 놓습니다. 그 머리카락이 버틸 수 있는 무게는 얼마입니까?
실험을 마무리 하면서
여러분의 머리카락은 얼마나 버틸 수 있었습니까? 비록 머리카락 한 가닥이 매우 가늘고 연약해 보이지만, 그것은 100그램까지 버틸 수 있습니다. 이것은 머리카락의 세 겹의 구조와 또한 머리카락 가닥의 중간층, 즉 피질을 구성하는 강한 케라틴 섬유 때문입니다. 사람의 머리카락은 총 몇 그램을 견딜 수 있다고 생각하십니까?
<참고자료>
[1] https://namu.wiki/w/%EB%A8%B8%EB%A6%AC%EC%B9%B4%EB%9D%BD
[2] https://www.scientificamerican.com/article/test-the-strength-of-hair/
[3] http://www.khrs.or.kr/library/information
[4] https://kimmy-ro.kimm.re.kr/learn/lea_intelligent_v07.html
<이미지>
[1] https://namu.wiki/w/%EB%A8%B8%EB%A6%AC%EC%B9%B4%EB%9D%BD
[2] https://m.blog.naver.com/PostView
[3] https://www.scientificamerican.com/article/test-the-strength-of-hair/
Bio 학생기자 김대철
2019 겨울호
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