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염색 샴푸 '모다모다' 개발한
이해신 카이스트 화학과 교수

"죽을 듯 달려들 거면 사람 목숨이 왔다 갔다 하는 백신에 달려들어야 하지 않을까요? 모다모다는 샴푸일 뿐이잖아요."

이해신(49) 카이스트 화학과 교수가 머리카락 샘플을 만지작거리며 한숨을 내쉬었다. 그는 감기만 하면 염색이 되는 샴푸 '모다모다 프로체인지 블랙샴푸'를 발명한 주역이다. 깎은 사과가 공기 중에 노출되면 갈색으로 변하는 것과 같은 원리를 이용했다. 사과에 든 '폴리페놀' 성분이 머리카락 표면에 붙어 산소와 반응하면 갈색으로 변한다. 세계 최초의 '염색 샴푸'로 소문 나며 국내외에서 510억원 이상 매출을 올렸다.

하지만 식품의약품안전처는 지난달 모다모다가 의약품으로 오인할 수 있는 과장 광고를 했다며 행정처분을 내린 데 이어, 모다모다 샴푸의 핵심 원료 중 하나를 문제 삼았다. 모다모다에 들어 있는 '1,2,4-트리하이드록시벤젠(THB)'이 알레르기성 질환을 유발할 수 있다는 점 때문이다. 모다모다 측은 12일 기자회견을 열고 "유럽에서 THB를 금지한 건 염모제와 함께 20~30분 사용했을 때의 결과로, 모다모다에 들어간 THB는 단독으로 2~3분 짧은 시간 사용하기 때문에 인체 세포에 무해하다"고 반박했다. 판단은 소비자 몫. 이 교수는 "기존 틀을 벗어난 연구는 색안경을 쓰고 보는 편견이 안타깝다"고 했다.

어머니의 백발로 처음 실험

이 교수는 샴푸와는 거리가 먼 화학자였다. 해안가 바위에 단단히 붙어 있는 홍합의 접착 물질을 연구한 논문이 2007년 네이처지 표지를 장식했고, 사이언스지에도 논문이 실렸다. 지금까지 이 논문 인용만 8000회가 넘는다. 통상적으로 노벨상 수상자들의 논문 피인용 횟수 평균이 5000회다. 이 교수는 이 연구를 기반으로 찔러도 피가 안 나는 주사기와 혈액 응고 장애 환자에게 효과적인 접착성 지혈제를 개발했다. 모다모다 샴푸도 단백질에 잘 접착되는 폴리페놀 성질을 이용해 만들었다.

―처음 샴푸 아이디어를 떠올린 게 언제였나요.

"6~7년 전쯤? 홍합이 가진 접착력의 핵심이 폴리페놀 성분인데, 단백질에 잘 붙는 성질을 가졌어요. 우리 몸속의 피나 머리카락에도 단백질이 들어 있고요. 자연스럽게 염색 샴푸 아이디어도 떠올랐어요. 폴리페놀이 피에 붙으면 지혈제가 될 수 있고, 머리카락에 붙으면 염색 샴푸가 되는 셈이죠."

―어머니 머리카락으로도 실험하셨다고요.

"네, 그 방법밖에 없어서(웃음). 백발이셨는데 분홍빛으로 돌더니 나중엔 갈색으로 변하더라고요."

―손톱도 갈변한다는 후기가 있던데요.

"손톱에도 단백질이 있어서 그래요. 기름으로 닦으면 지워집니다."

―조금 더 빨리 효과를 보는 방법도 있나요.

"머리를 완전히 말리지 말고 촉촉하게 두면 좋아요. 사과도 갈변하다가 표면이 완전히 마르면 더는 변하지 않거든요."

지난해 7월 미국 크라우드펀딩 플랫폼인 킥 스타터에 공개된 모다모다 샴푸는 총 7000여 명이 펀딩에 참여해 9일 만에 모금액 100만달러(약 12억원)를 달성했다. 이후 미국 아마존, 쇼피파이, 대형 마트 등 주요 유통 채널에서 팔리며 '품절 대란'까지 일으켰다. 배우 윤여정, 소프라노 조수미, 야구 선수 추신수 등 명사들도 '모다모다'를 주문해 갔다고 한다.

―개발 과정은 순탄했나요.

"다들 처음엔 말이 안 된다고 했어요. 샴푸가 씻어내는데, 어떻게 그게 붙어 있냐. 중소기업청 관계자들 앞에서도 발표한 적 있는데, 그때도 염색하지 뭐 하러 이걸 쓰겠냐고 했어요. 생각이 틀에 갇혀 있다 보니, 이해를 못 하더라고요."

―모다모다를 개발하면서 한국이 중소기업에 어려운 환경이라는 걸 체감하셨다고요.

"제가 개발한 제품이 다 식약처랑 연관 있더라고요. 특히 피 안 나는 주사기는 요즘처럼 코로나가 유행인 시기엔 굉장히 유용할 수 있거든요. 피에도 바이러스가 있으니까, 주사기에 피가 묻어나오면 의료진도 위험할 수 있잖아요. 그런데 당시에 허가를 못 받았어요."

―무슨 이유로요?

"가이드라인이 아예 없더라고요. 주사기면 주사기고, 지혈제면 지혈제지, 지혈이 되는 주사기에 대해선 가이드라인이 안 만들어져 있다는 거예요. 분류가 안 되니까 허가를 내줄 수 없다는 거죠. 중소기업이 살려면 대기업에 없는 혁신적 기술을 만들어야 하잖아요. 그런데 혁신 기술을 가져갔더니 기존 분류를 따를 수 없다고 거부해버린 거죠."

―모다모다와 비슷한 상황인가요.

"그렇죠. 염색제면 염색제고 샴푸면 샴푸지, 염색이 되는 샴푸는 받아줄 수 없다는 거예요. 분류가 헷갈리면 들여다보고 같이 논의하면 되잖아요. 그런데 기존의 관리·감독 시스템에 맞지 않는다고 이미 존재하는 기술을 배척하면 안 되죠."

―경직된 구조 문제라고 보시나요.

"구조는 어쩔 수 없이 경직될 수밖에 없다고 생각해요. 그런데 새로운 제품이 나오면 '이거 봐라. 재밌네!' 하면서 들여다봐 주기라도 하면 좋겠어요. 지금은 새로운 기술이 나오면 법령부터 찾아요. 법령에 맞지 않으면 일단 색안경을 끼고 보고요. 안타까워요."

유학도 삼수한 늦깎이 과학자

이 교수는 카이스트 생명과학과를 졸업하고 미국 노스웨스턴대학에서 의공학으로 박사 학위를 받았다. 모더나 설립자 중 한 명인 로버트 랭거 MIT 교수 밑에서 박사 후 과정을 밟았다. 2009년 카이스트 교수로 임용됐고, 2018년엔 국제 학술 정보 기관인 클래리베이트애널리틱스에서 논문 인용 기준 세계 상위 1% 과학자로 선정되기도 했다.

―논문 인용 횟수가 상당히 많던데요.

"접착 기술이 여러 분야에서 활용될 수 있거든요. 국제 학회에 가면 저를 알아보고 찾아오는 분들이 있어요. 한번은 중국 교수가 자기 학교에 꼭 한번 오라는 거예요. 나중에 갔더니 이 교수는 비료에다가 접착 기술을 섞었더라고요. 비료의 접착력이 좋아지니까, 다섯 번 뿌릴 걸 두세 번 뿌려도 되는 거죠."

―언제부터 과학자가 되고 싶었나요?

"고분자화학 연구자인 박태관 교수님을 만나기 전엔 평범한 학생이었어요. 그분 실험실에서 일할 때 '너는 과학자로 대성할 수 있겠다'고 하시더라고요. 뒤늦게 과학자라는 꿈을 꾸기 시작했죠."

―어떤 점을 높게 평가했을까요?

"모르겠어요. 학점이 3.0이 안 돼서 대학원도 떨어졌거든요. 미국 유학도 삼수했고. 박사과정 1년 차에 서른둘이었는데 그때 제 친구들은 다 박사 받았어요."

―학점은 왜 낮았나요.

"밴드도 하며 실컷 노느라. 학생들한테도 지금은 놀라고 해요."

―중·고등학교 땐 열심히 공부한 거죠?

"하도 공부를 안 해서 중3 때 부모님과 선생님이 모의를 하셨어요. 어느 날 거제도 여행 간다고 어머니랑 기차를 탔는데, 담임 선생님이 앞에 앉아 계신 거예요. 두 분이 우연히 만난 척 인사도 하시더라고요. 그런데 선생님이 거제도까지 따라오시는 거예요. 알고 보니 거제에 있는 고등학교에 저를 입학시키려고 한 거더라고요. 섬에 갇혀 있으면 공부를 좀 하지 않을까 하고(웃음). 덕분에 고등학교 땐 열심히 공부했죠."

홍합·도마뱀·담쟁이덩굴도 연구

독창적 아이디어의 원천은 '자연'이었다. 홍합뿐 아니라 도마뱀붙이 발바닥과 벽에 붙어 자라는 담쟁이도 연구했다. 이 교수는 "전부 자연 모사 기술에서 비롯된 연구"라며 "다음 세기엔 자연 모사 기술이 엄청난 부가가치를 창출할 것"이라고 예측했다.

―처음엔 다들 홍합 연구를 비웃었다고요.

"화학 분야는 보통 분자 수준의 연구를 하잖아요. 개체 연구는 수준이 너무 낮다는 거죠. 홍합, 따개비 하면 없어 보이잖아요. 심지어 로버트 랭거 교수님도 '약물이나 연구하라'고 하셨어요."

―그분이 모더나 창립 멤버라면서요.

"약물을 효율적으로 전달하는 방법을 연구하는 분이었어요. 피부에 붙이는 주사인 마이크로 니들 패치도 개발했죠. 코로 넣는 주사나 녹는 실밥도 제가 졸업한 방에서 나온 기술이에요."

―담쟁이덩굴로는 어떤 연구를 했나요?

"담쟁이덩굴도 벽을 타고 올라가잖아요. 덩굴 가지에서 빨판이 나와서 벽에 붙어요. 거기에도 폴리페놀이 있어요."

―폴리페놀은 어디에나 있네요.

"모든 생물은 바다에서 시작됐어요. 바위 같은 곳에 붙어 있을 때 폴리페놀을 썼는데, 육상 생물로 진화하면서도 접착력을 유지하는 생물이 있는 셈이죠."

―모다모다 이후 삶의 변화가 있다면?

"훨씬 바빠졌죠. 이렇게 인터뷰도 하고요. 요즘은 다른 제품 개발하느라 정신없어요."

―어떤 제품인가요?

"모다모다 샴푸를 쓰면 머리가 뻣뻣해진다는 후기가 있었어요. 처음엔 흘려들었는데 곰곰 생각해보니 폴리페놀의 딱딱하게 굳는 성질 때문이더라고요. 곤충의 딱딱한 큐티클층의 주성분도 폴리페놀이거든요. 애벌레 때는 하얗다가 딱딱한 큐티클층이 생기면서 검은색으로 변하잖아요. 시험해보니, 정말 모다모다 샴푸로 감은 머리카락은 아래로 처지지 않고 빳빳하게 서 있더라고요. 이 기능을 활용해서 머리가 처지지 않게 모양을 잡아주는 제품을 만들어보려고 해요."

그는 "집에도 액체를 섞는 교반기 등을 놓고 간이 실험실을 차려놨다"고 했다. 거리를 다닐 때도 머리카락만 눈에 들어온다고 한다. 가장 마음에 들었던 고객 반응이 무엇인지 물었다. "모다모다 만든 사람은 노벨상 줘야 한다는 말요. 하하!" 기고자 : 백수진 기자
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