KAIST 전기및전자공학부 유승협 교수팀은 서울대분당병원 우세준 교수, 포스텍 한세광 교수, PHI 바이오메드, ETRI와 공동으로 유기발광다이오드(OLED)를 활용한 무선 콘택트렌즈 기반 착용형 망막 진단 장치를 세계 최초로 개발했습니다.

기존 망막 검사는 고정형 대형 망막전위도(ERG) 검사기를 이용해 어두운 방 안에서 환자가 눈을 뜨고 정지한 상태로 검사를 받아야 하는 불편이 따랐습니다.

이 기술은 렌즈 착용만으로 망막전위검사를 진행할 수 있어 진단 환경을 크게 단순화합니다.

연구팀은 두께 12.5마이크로미터, 머리카락보다 6배 이상 얇은 초박막 유연 OLED를 렌즈 전극에 집적하고, 무선 전력 수신 안테나와 제어 칩을 탑재해 독립 구동이 가능하도록 만들었습니다.

특히 전력 전송에는 안정적인 무선 통신에 적합한 433MHz 주파수를 이용해, 스마트폰과 연동되는 수면 안대형 무선 컨트롤러로 조작할 수 있습니다.

기존 무기 LED 기반 광원은 열집적과 한 점에서 너무 강한 빛이 나오는 점광원 특성으로 광량에 한계가 있었습니다.

반면 OLED는 면광원 방식으로 균일하고 넓은 조사 면적을 제공하고 저휘도 조건에서도 충분한 망막 반응을 유도합니다.

실험에서도 비교적 낮은 밝기의 126니트의 휘도조건에서 안정적인 망막 반응을 확보했습니다.

동물실험 결과, 콘택트렌즈 착용 시 각막 표면 온도는 27도 이하를 유지해 안전성을 입증했고 고온·다습한 환경에서도 성능이 유지됐습니다.

유승협 교수는 "이번 연구는 기존 스마트 콘택트렌즈 기술을 빛을 이용한 접안형 광 진단·치료 플랫폼으로 확장하는 데 도움이 될 것"이라며 "디지털 헬스케어 기술 확대에 도움이 될 수 있으면 좋겠다”고 밝혔습니다.

이번 연구는 KAIST 심지훈·채현욱·김수본 박사가 공동 제1저자로 PHI 바이오메드의 신상배 박사와 협력해 핵심적 역할을 담당했으며 국제 학술지 에이시스 나노(ACS Nano)에 5월 1일 온라인으로 실렸습니다,

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