입을 수 있는 OLED로 신생아 황달 치료한다

KAIST, 을지대학교 병원 등 공동연구로 직물 기반 웨어러블 청색 OLED 개발
신생아 혈액 내 빌리루빈 농도 감소 확인…100시간 이상 구동 수명 등 확보

섬유기반 웨어러블 청색 OLED 광원. 사진=한국과학기술원(KAIST) 제공

한국과학기술원(KAIST)은 입을 수 있는 OLED(유기발광다이오드)를 개발해 소아 황달 치료 효과를 확인했다고 22일 밝혔다.

대부분 신생아의 황달은 '광선 요법' 치료가 가장 많이 활용되고 있다. 광선 요법은 체내에 축적된 빌리루빈을 빛에 노출·변형시켜 체외로 방출하는 방법이다. 빌리루빈은 혈액에서 산소를 공급해주는 적혈구가 수명을 다해 분해된 결과물로, 혈장 내 빌리루빈의 농도가 올라가면 황달 증상이 나타난다.

병원에서는 신생아를 신생아 집중치료실(NICU)에 입원시켜 인큐베이터의 스탠드에 장착된 청색 LED의 빛으로 치료한다. 하지만 치료하는 동안 모유 수유를 중단하고 청색광에 의한 망막 손상 방지를 위해 신생아의 눈을 눈가리개로 완전히 가려야 했다. 또 LED 기반 설치형 플랫폼이 사용돼 웨어러블 치료 적용에 한계가 있었다.

이에 최경철 KAIST 전기및전자공학부 교수 연구팀은 을지대병원·가천대·선문대와 공동연구를 통해 실제 직물 기반의 웨어러블 청색 OLED를 개발했다. 청색 OLED는 4V 미만의 저전압에서도 황달치료에 충분한 출력을 확보했다.

청색 OLED를 신생아의 혈청에 조사한 결과, 3시간 이내에 황달 치료가 완료됐다고 판단되는 빌리루빈 수치(12㎎/㎗)에 도달했다. 기존 병원에서 활용되는 LED 황달 상용 치료기기 대비 균일하면서도 효과적인 황달 치료 성능을 확인했다.

이외에도 △100시간 이상의 구동 수명 △35℃ 미만의 낮은 구동 온도 △물세탁 신뢰성 △2㎜(밀리미터) 수준의 낮은 곡률 반경에서 1000회 이상 견디는 유연성 등 신뢰성을 확보할 수 있었다.

최경철 KAIST 교수는 "직물 위 OLED 기반 웨어러블 의료 기술개발로 바이오 헬스케어 시대에 맞는 OLED 응용의 새로운 시장을 개척해 국내 OLED 기술이 계속 선두를 유지하기를 바란다"고 말했다.

한편 이번 연구는 지난달 30일 첨단 과학기술 분야 국제 저명 학술지인 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 게재됐다.