“AI가 모발 손상 과정을 그려냈다”…전북대 연구팀, 세계적 학술지 게재

AFM 나노분석과 생성형 AI 결합해 염색 손상 메커니즘 규명…차세대 화장품·신소재 연구 확장 기대

머리카락을 염색할 때 어떤 손상이 일어나는지, 이제 인공지능(AI)으로 들여다볼 수 있게 됐다.

전북대학교 연구팀이 나노 분석 기술과 AI를 결합해 염색 과정에서 나타나는 모발 손상 메커니즘을 규명하며 학계의 주목을 받고 있다.

안상민 전북대 물리학과 교수 연구팀(공동연구 최형국·조명래·송태근 교수)은 원자힘현미경(AFM) 기반의 나노역학 분석과 생성형 AI(cGAN)를 결합해 머리카락 손상 과정을 다중 스케일에서 추적하는 데 성공했다.

▲전북대 안상민 교수(왼쪽 첫 번째)와 공동연구에 참여한 최형국 교수, 조명래 교수, 공주대 송태근 교수. 이들은 AI와 나노 분석 기술을 결합해 염색에 따른 모발 손상 과정을 세계 최초로 다중 스케일에서 규명했다. ⓒ전북대

이번 성과는 재료·에너지 분야 국제 학술지 'VIEW'(2025년 9월 3일자)에 실렸다. 'VIEW'는 영향력 지수(IF) 9.7, JCR 상위 6.6%에 해당하는 세계적 권위지다.

연구팀은 전자현미경(SEM)과 AFM으로 얻은 데이터를 AI에 학습시켜 염색 도중 눈으로는 볼 수 없는 ‘중간 단계’의 변화를 가상으로 재현했다. 그 결과 시간이 지날수록 머리카락의 강도가 점차 낮아지고, 3GPa 이하의 저강도 영역이 확대되며, 표면 손상 흔적이 뚜렷해지는 현상이 정량적으로 확인됐다.

안상민 교수는 “AI 예측 모델을 통해 모발 손상을 정량적으로 추적할 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “섬유와 바이오 소재, 고분자 등 첨단 소재 연구로도 확장할 수 있는 플랫폼을 마련했다”고 말했다.

이번 연구는 단순히 모발 손상을 밝히는 수준을 넘어, 뷰티·바이오 산업에서 AI와 나노 분석을 접목한 새로운 연구 방향을 제시했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단의 G-램프(G-LAMP) 사업 지원을 받아 수행된 이번 성과는, 전북대가 차세대 화장품과 신소재 개발을 잇는 교두보를 마련했다는 평가를 받고 있다.

양승수 기자(=전북)