국내 연구진이 유기발광다이오드(OLED)를 활용한 바이오헬스 분야 연구 성과를 창출했다. 신생아 황달 치료에 OLED를 적용, 치료 효과까지 확인했다. 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 최경철 전기 및 전자공학부 교수팀이 을지대병원(김승연·임춘화 교수), 가천대(전용민 교수), 선문대(권정현 교수) 공동 연구로 직물 기반 웨어러블 청색 OLED를 개발하고, 황달 질환 신생아 혈청에서 빌리루빈 감소로 인한 황달 치료 효과를 확인했다고 22일 밝혔다.
빌리루빈은 혈액에서 산소를 공급해주는 적혈구가 수명을 다해 분해된 결과물로, 농도가 올라가면 황달 증상이 나타난다. 신생아는 간 대사가 미숙해 빌리루빈을 많이 생산한다. 대부분 신생아 황달은 광선 요법으로 치료할 수 있다. 인큐베이터 스탠드에 장착한 청색 LED 빛으로 치료한다. 다만 신생아를 부모로부터 격리해야 하고, 모유 수유도 중단된다. 청색광에 의한 망막 손상 방지를 위해 눈가리개를 쓰는 등 불편도 있었다.
연구팀은 470나노미터(㎚) 파장 고출력·고신뢰성 청색 OLED를 착용 가능한 직물 위에 구현하고, 소아 황달 치료 플랫폼을 개발했다. 4볼트(V) 미만 저전압에서도 황달 치료에 충분한 출력, 100시간 이상 구동 수명, 35도 미만 낮은 구동 온도, 물세탁 신뢰성, 2밀리미터(㎜) 수준의 낮은 곡률 반경에서 1000회 이상을 견디는 유연성 등을 확보할 수 있다.
이를 활용해 3시간 내 황달 치료가 완료됐다고 판단되는 빌리루빈 수치(12㎎/dL)에 도달했다. 이는 상용 치료기기 대비 효과적인 황달 치료 성능이라고 연구팀은 밝혔다.
최경철 교수는 “우리나라가 OLED 분야에서 최고 기술을 보유하고 있지만, 중국의 기술 추격이 예사롭지 않다. 다양한 응용 기술을 개발해 중국과의 기술격차를 벌릴 수 있다”며 “OLED 기반 웨어러블 의료 기술개발로 우리나라 OLED 기술이 계속 선두를 유지하기를 바란다”고 말했다.
한편 최경철 KAIST 교수 연구실의 최승엽 박사, 전용민 가천대 의공학과 교수, 권정현 선문대 교수가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 첨단 과학기술 분야 국제 저명 학술지인 '어드밴스드 사이언스'에 지난 10월 30일 게재됐고, 속 표지 논문으로 선정됐다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
