‘땀방울’은 틀렸다…과학은 ‘땀막’이라고 말한다

곽노필의 미래창
각질에 흡수된 뒤 얇은 막 형성
땀방울 맺히는 건 중력의 영향

땀은 우리가 흔히 생각하는 것처럼 각 땀샘에서 동글동글한 물방울로 나와 송글송글 맺히는 것이 아니라 얕고 펑퍼짐한 웅덩이처럼 차오르다가 흘러넘쳐 피부에 막을 씌운다는 연구 결과가 나왔다. HUUM/Unsplash

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땀은 체온을 조절하는 생리 작용의 일부다. 피부에 있는 땀샘에서 분비되는 땀의 대부분은 수분이며 나트륨을 포함한 다른 물질이 소량 포함돼 있다. 땀의 수분은 피부가 건조해지는 걸 막아주고, 땀에 있는 일부 항균 물질은 감염으로부터 피부를 보호하는 역할도 한다.

운동이나 노동을 열심히 한 후의 모습을 묘사할 때 우리는 ‘땀방울이 송글송글 맺혔다’고 말한다. 하지만 우리가 너무나도 당연한 표현으로 생각하고 있는 이 땀방울이란 말은 잘못된 상식에 근거한 것일지도 모르겠다.

땀은 우리가 흔히 생각하는 것처럼 각각의 땀샘에서 동글동글한 물방울로 나와 송글송글 맺히는 것이 아니라, 얕고 펑퍼짐한 웅덩이처럼 차오르다가 흘러넘치면서 피부에 막을 씌운다는 연구 결과가 나왔다.

미 애리조나주립대 연구진은 땀구멍을 통해 피부 위로 올라온 땀은 다른 땀구멍의 땀과 합쳐져 퍼지면서 피부 표면에 두께 0.1mm 미만의 매우 얇은 막을 형성하는 것으로 나타났다고 영국 ‘왕립학회 인터페이스 저널’(Journal of the Royal Society Interface)에 발표했다. 연구진은 땀의 분비 과정을 생리학이 아닌 역학 관점에서 살펴본 연구는 이번이 처음이라고 밝혔다.

연구진이 체온을 높여주는 특수복을 입은 실험 참가자들의 이마에서 땀이 흘러나오는 모습을 관찰하고 있다. 애리조나주립대 제공

각질층은 땀을 빨아들이는 스펀지

연구진은 실험 참가자 6명을 모집한 뒤 체온을 높였다 내렸다를 반복하면서 이들의 이마에 땀이 맺히고 증발하는 과정을 적외선 열화상 장치 등을 이용해 면밀하게 관찰했다. 참가자들은 땀이 나는 담요를 덮는 대신 물이 순환되는 튜브가 내장된 특수복을 입고 안락의자에 누워 실험에 참가했고, 연구진은 튜브에 따뜻한 물과 차가운 물을 번갈아 흘려보내면서 땀이 나오고 식는 장면을 촬영했다.

실험 결과, 참가자들의 몸이 따뜻해지자 땀구멍에 땀이 점차 차오르다 넘쳐흐르면서 다른 땀구멍에서 흘러나온 땀과 합쳐졌다. 이런 식으로 합쳐진 땀은 피부 전체에 얇은 막을 형성했다.

얇은 막을 형성하는 데는 각질층이 한몫을 했다. 각질층은 죽은 피부세포로 이뤄진 피부의 가장 바깥층이다. 아래쪽부터 차오른 땀은 각질층까지 스며들어 각질층을 완전히 적신 뒤 그 위에 고였다. 각질층이 땀을 빨아들이는 스펀지 역할을 하는 셈이다.

식은 뒤 다시 땀 날땐 더 빨리 막 형성

때로는 이마에 있는 작은 털이 땀을 흡수해 더 빨리 증발시키기도 했다. 이마를 타고 흘러내리는 땀방울은 중력으로 인해 생겨난 것이지 처음부터 방울 모양은 아니었다.

한 번 땀을 흘리고 식히는 과정을 거치고 나면 피부에는 약간의 소금층이 남았다. 이어 다시 한번 땀이 흘러나오기 시작하자, 이 소금층은 피부에 땀막이 더 빨리 형성되도록 돕는 역할을 했다. 연구진은 “두번째 체온 상승 단계에서 땀이 모공 가장자리에 도달하면 주변의 소금 침전물에 흡수돼 퍼져나가면서 피부 위에 얇은 땀막이 빠르게 커진다”고 설명했다. 소금이 땀을 각질층에 더 빨리 스며들게 한 것이다.

연구진은 이번엔 가만히 누워 있는 상태에서 나는 이마의 땀에 국한했지만, 다음엔 겨드랑이 같은 다른 신체 부위, 운동할 때, 연령대에 따라 땀의 발생과 증발 과정이 어떻게 다른지도 연구할 계획이다.

이런 연구는 왜 할까? 연구진은 땀의 생성과 확산, 증발 과정을 정확하게 알게 되면 의류용 섬유나 웨어러블 센서 개발 등의 분야에 적용해 훨씬 더 좋은 성능의 제품을 개발할 수 있을 것으로 기대했다.

*논문 정보

A micro-to-macroscale and multi-method investigation of human sweating dynamics.

https://doi.org/10.1098/rsif.2025.0407

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr