실제로 제작된 웨어러블 OLED 패치가 구동하는 모습

국내 연구진이 반창고 형태의 광원을 피부에 부착해 시간과 장소에 구애 않고 상처를 치유할 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 지난 18일 최경철 KAIST 교수와 전용민 연구원(제1저자), 박경찬 서울대학교 분당병원 교수, 최혜령 연구원(제1저자) 연구팀이 OLED로 웨어러블 광 치료 패치를 개발했다고 밝혔다.

광 치료는 빛을 쬐어서 인체의 생화학 반응을 촉진시키는 치료법으로, 병원 등에 설치된 LED 또는 레이저 기기를 통해 상처를 치유하는 데 널리 사용된다.

그러나 기존 기기는 유연하지 못하고 균일하게 빛을 조사하기 어려우며 열이 발생하는 문제가 있어서, 치료효과를 높이고 싶어도 인체에 밀착할 수 없는 한계가 있다.

이에 연구진은 OLED 광원을 해결책으로 제시했다. OLED가 가지는 면광원의 특성인 넓은 면적, 초박형 플라스틱, 유연한 제작이 가능한 장점을 이용한 것이다.

구성요소인 OLED, 배터리, 과열방지 장치(히트싱크), 패치가 모두 얇은 막의 형태로 디자인되었고, 두께가 1㎜ 미만, 무게가 1g 미만이다. 300시간 이상 장시간 작동되며, 반경 20㎜ 이내로 휘어진 상태에서도 구동될 수 있으므로 다양한 인체 부위에 부착할 수 있다.

또한 42℃ 이하에서 구동되어 저온화상의 위험도 없으며, 국제표준화기구(ISO) 기준의 안전성도 검증되었다. 뿐만 아니라 세포증식이 58% 향상되고 세포이동이 46% 향상되어 상처 부위가 효과적으로 아물게 되는 뛰어난 치유효과를 보였다.

연구팀이 개발한 광 치료 패치는 가볍고 유연하여 피부에 부착한 채 일상생활을 하면서 고효율 치료를 지속할 수 있다.

연구를 주도한 전용민 박사과정 연구원은 “웨어러블 광 치료 패치의 뛰어난 치료 효과와 편리함으로 인해 앞으로는 병원에 방문하지 않고 약국에서 구매해서 쉽게 광 치료를 받을 수 있을 것이다. 광 출력을 조절하면 피부미용, 피부암, 치매치료, 우울증 치료 등 응용 범위를 넓힐 수 있다”라고 연구의 응용 가능성을 설명했다.

최경철 교수는 “디스플레이로 응용되는 OLED의 장점을 광 치료와 융합한 기술로서, 휴대용, 고효율의 웨어러블 광 치료 상용화 길을 열 수 있을 것”이라고 연구의 의의를 밝혔다.

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(선도연구센터)의 지원으로 수행되었다. 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스 테크놀로지(Advanced Materials Technologies) 3월8일자로 게재됐다.