‘입을 수 있는 OLED’로 신생아 황달 치료한다

최경철 KAIST 전기및전자공학부 교수
한 번에 100시간 구동…물세탁 가능

최경철 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수. /KAIST 제공

한국과학기술원(KAIST)은 최경철 전기및전자공학부 교수 연구팀이 신생아 황달을 치료할 수 있는 웨어러블(입을 수 있는) 청색 OLED를 개발했다고 22일 밝혔다.

신생아 황달 치료에 가장 널리 이용되는 광선 요법은 체내 축적된 독성물질인 ‘빌리루빈’에 빛을 쬐는 방법이다. 이렇게 하면 빌리루빈이 변형되면서 몸 밖으로 빼낼 수 있는 상태가 된다.

빌리루빈은 혈액에 산소를 공급해주는 적혈구가 수명을 다해 분해된 결과물이다. 보통 간이 빌리루빈을 걸러 담즙으로 배설하는데 혈장 내 빌리루빈 농도가 올라가면 피부와 눈 흰자위가 누런색을 띠는 황달 증상이 나타난다. 그런데 신생아의 간은 덜 자란 탓에 빌리루빈을 잘 걸러내지 못한다.

이 때문에 병원에서는 신생아 혈액 속 빌리루빈 농도가 치료 범위를 초과하면 신생아를 신생아 집중치료실에 입원시켜 인큐베이터 스탠드에 장착된 청색 LED 빛으로 치료해 왔다. 이는 황달 증상 완화에는 효과적이지만 치료 과정에서 신생아가 부모와 떨어져야 해 모유 수유가 중단되는 문제가 있었다. 또 청색광이 신생아 망막을 손상시킬 수 있어 치료 시 신생아 눈을 눈가리개로 완전히 가려야 했다.

최 교수 연구팀은 황달 치료에 효과적인 470㎚(나노미터) 파장의 고출력 청색 OLED를 사람이 착용할 수 있는 직물 위에 구현했다. 이 OLED는 4V 미만 저전압에서도 황달 치료에 충분한 출력을 낼 수 있다. 한 번에 100시간 이상 구동할 수 있고 구동 시 온도도 35도 미만으로 낮다. 물세탁도 가능해 사용성이 좋다.

최 교수 연구팀은 이 OLED를 통해 신생아 혈청을 3시간 이내에 치료할 수 있다는 것을 확인했다. 기존 병원에서 활용되는 LED 황달 상용 치료기기와 비교해 균일하면서도 효과적인 황달 치료 성능을 보였다.

최 교수는 “우리나라가 최고 기술을 보유하고 있는 OLED의 다양한 응용 기술을 개발해야 중국과 OLED 기술격차를 더 벌릴 수 있다”며 “직물 위 OLED 기반 웨어러블 의료 기술로 바이오 헬스 케어 시대에 맞는 새로운 시장을 개척하겠다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 과학기술 학술지인 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난달 30일 게재됐다.

직물 기반 웨어러블 청색 OLED 신생아 황달 치료 개념도. /카이스트(KAIST) 제공

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