존 콜(John P. Cole)에 따르면 일반적으로 1.5mm보다 작게 절개해 남는 흉터는 육안으로 확인이 어렵고, 실제로 지름 1.25mm와 1.00mm의 펀치로 모낭 단위 채취를 했을 때 회복 후 결과가 같았다고 합니다. 모낭 단위의 크기에 비해 너무 작은 펀치를 사용하면 모낭 손상 가능성이 높아질 수 밖에 없고, 1.5mm 이상 지름의 너무 큰 펀치를 사용하면 흉터의 크기가 달라질 수 있기에 적절한 크기의 펀치를 선택하는 것이 중요합니다.

그런데 같은 크기의 펀치를 사용하더라도 주행 각도에 따라서도 절개부위의 크기와 깊이가 달라질 수 있습니다. 펀치의 각도는 모발이 두피 바깥으로 자라나오는 각도에 맞추게 되는데요, 어떻게 달라지는지 그림과 수식을 통해 소개해드리겠습니다.

L : Length 펀치가 삽입될 때 피부 표면을 타원형으로 절개하게 되는데, 그때에 긴 축의 길이를 L로 표시하였습니다.

D : Diameter 펀치의 지름입니다.

a : Depth 모발이 두피 바깥으로 자라나오는 각도에 맞춰 펀치가 비스듬히 삽입되면서 펀치 앞쪽 날카로운 모서리의 아래쪽 경계가 피부를 먼저 절개하며 들어가고, 위쪽 경계가 깊이의 차이를 두고 두피 밑으로 절개해 들어가게 됩니다. 날카로운 모서리의 위 아래 경계 간 깊이 차이를 a 로 표시하였습니다.

Θ1 : 모발이 피부 표면으로 자라나오는 각도이자 펀치의 중심축이 두피와 만나는 각도 입니다.

이 변수 들 간에 다음과 같은 관계가 있습니다.

Length = punch diameter / Sin Θ1

Depth = punch diameter / Tan Θ1

펀치의 절개부위 크기는 펀치의 지름에 비례하고, 각도에 반비례 합니다. 펀치를 두피에 가깝게 비스듬히 삽입할수록 만드는 타원형의 절개 길이가 늘어납니다. 

마찬가지로 펀치의 지름이 클수록, 모발이 비스듬히 자랄수록 펀치가 두피를 절개해 들어갈 때 가장 깊게 들어가는 아래쪽 모서리와 가장 얕게 들어가는 위쪽 경계 간의 깊이 차이가 늘어납니다. 그 각도가 27도라고 가정하면 아래쪽 모서리가 위쪽 모서리의 두배 까지 깊게 절개해 들어가게 됩니다

기본적인 원리만을 반영해 단순화 시킨 모델을 소개해 드렸습니다만, 실제는 이보다 복잡한 변수들이 작용하기에 집도하는 의사에겐 수술 도구인 펀치를 선택하는 것부터 쉽지 않습니다. 원리에 대한 깊은 이해와 풍부한 임상 경험이 중요하죠.  앞으로도 수술 계획과 과정을 이해하는 데 도움이 되는 이론을 자주 소개해 드리겠습니다.

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보통 남자가 여자보다 하루동안 더 많은 탈모가 일어납니다. 남자의 모발 성장기(anagen)이 여성보다 짧기 때문입니다. 여성이 모발 성장기가 길기 때문에 머리카락을 더 길게 기를 수 있고, 다시 나는 머리카락의 양도 적습니다. 

여성은 1m 정도까지 머라카락을 기를 수 있는 반면, 남성은 50cm 이상 기르기가 어렵습니다. 

전체 머리카락의 개수를 10만개 정도로 보는데, 여성은 하루 50개 내외, 남성은 하루 100개 내외 정도의 머리카락이 빠집니다.

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노화로 인해 하얗게 변한 머리카락을 영어로는 그레이 헤어(gray hair) 라고 합니다. 우리나라에는 보통 흰머리'라고 부르는데, 모발 내에 멜라닌 색소가 100% 사라졌다면 화이트 헤어(white hair)가 맞겠지만 노화로 머리색이 변할때엔 멜라닌 색소가 일부 남아 검은색과 흰색의 중간을 나타낸다고 보는게 맞습니다. 

백인에게서는 20대 중반부터 30대 중반 사이에 시작되고, 동양인에게선 30대 후반부터 점차 흰머리카락이 보이기 시작합니다. Keogh와 Walsh에 따르면 50대 연령대 인구의 50%가 모발의 절반가량 회색머리로 전환된 상태고, Tobin과 Paus의 보고에 따르면 아시아인이 서양인에 비해 평균 5년 정도 늦게 진행이 됩니다. 동아시아인들이 아시아인 중에서도 늦은 편인데, 우리나라 여성은 60대가 되어서야 40%의 모발이 회색빛으로 변하게 됩니다.

남녀에 따라 진행방식도 차이가 있는데 남자는 주로 관자놀이와 구렛나루부터, 여성은 헤어라인에서 시작되어, 시작점은 다르지만 이후엔 점차 정수리를 거쳐 뒷머리까지 변하게 됩니다.

세포와 분자 단위의 정확한 기전에 대해선 좀 더 연구가 필요한 부분이지만, 현재까지 알려진 원인으로는 크게 멜라닌 세포 수 자체의 감소와, 멜라닌 세포 활성의 감소 두 가지가 있습니다.

성장기 동안에는 모낭의 멜라닌 세포들이 많은 양의 멜라닌 색소를 만들어내는데, 멜라닌 세포 100개가 약 1.5m 길이의 머리카락에 충분한 양의 색소를 생산할 수 있습니다. 30세 이후로는 매 10년마다 멜라닌 세포 수가 10% 씩 감소하여 점차 생산되는 색소의 양이 감소합니다.

세포 활성의 감소 기전은 다음과 같습니다. 자외선과 같은 외부 환경적 스트레스로부터 혹은 일반적인 체내 대사과정으로부터 발생하는 활성산소가 세포막, 단백질, DNA 등에 손상을 입힐 수 있으나, 젊은 나이엔 체내의 항산화 효소 외에도 비타민 C와 E, 글루타치온과 같은 비효소 항산화물질들이 활성산소를 중화시킴으로써 손상을 막아줍니다. 활성산소는 멜라닌을 합성하기 위한 자연스러운 산화과정에서도 꾸준하게 생성되기 때문에 노화가 진행되면서 방어기제가 약화되기 시작하면 처리되지 못한 활성산소와 그로 인한 손상이 점차 누적됩니다.

예전에도 다른 글에서 말씀드렸듯 노화나 유전에 의한 머리색의 이른 변화가 탈모를 시사하지는 않습니다만, 휴지기에 멜라닌 색소를 합성하는 효소 티로시나아제(tyrosinase) 활성이 감소하기 때문에 휴지기 탈모시 일부 머리색이 옅어지거나, 영양결핍, 원형탈모, 자가면역질환, 화학물질 등에 의해 유발되는 탈모에서는 머리색의 변화가 동반될 수 있습니다.

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