최경철·박경찬 교수팀, 동물모델서 피부영역 확장 효과 확인

▲ 쥐 피부 상처에 프리폼 OLED를 부착했을 때 피부재생 효과 [한국연구재단 자료인용]

[IT비즈뉴스 최태우 기자] 그간 디스플레이, 조명으로 응용되는 플렉서블 OLED가 피부의 상처를 치유하거나 노화방지, 주름개선과 같은 피부재생 효과를 높이는 헬스케어·웨어러블 소자로써 활용할 수 있을 것으로 보인다.


카이스트 최경철 교수, 분당서울대병원 박경찬 교수 공동연구팀이 소재와 형태에 관계없이 다양한 표면에 부착 가능한 프리폼(Free-form) OLED 개발에 성공했다. 연구팀은 인공피부모델과 동물모델에 부착 가능한 OLED 광원으로 피부재생 효과도 확인했다고 밝혔다.

프리폼 OLED는 특정 소재와 형태에 제한없이 만들 수 있는 OLED로 자발광 특성으로 얇고 유연한 디스플레이로 제작할 수 있는 소자다.

빛이 체내 생화학 반응을 촉진시키는 원리를 이용하는 비외과적 접근인 광치료(photomedicine)는 상처치유나 주름개선 등 피부개선과 미용 측면에서 특히 주목을 받고 있다.

허나 주로 활용되는 점광원의 LED와 레이저 기기는 빛을 균일하게 조사하기 어렵고 발열문제가 있어 피부 밀착에 한계를 보이며 주로 설치형 광원으로 활용된다.

공동 연구팀은 부착할 수 있는 4.8㎛의 박막 층 사이에 OLED를 넣는 샌드위치 구조의 면광원을 디자인해 소재와 형태의 제약 없이 사용할 수 있는 프리폼 OLED를 제작하는 데 성공했다.

제작된 프리폼 OLED의 두께는 10㎛ 수준으로 얇아 피부나 옷, 종이, 과일 등 다양한 소재와 원통형 같은 다양한 형태의 표면에 부착하는 형태로 제작할 수 있다는 것이 장점이다.

연구팀에 따르면, 실제 옷감에 적용된 프리폼 OLED는 350㎛ 굴곡의 1000회 반복된접힘(folding)에도 정상적으로 구동했다. 세탁 후에도 구동수명이 100시간을 넘어 일상생활 소재와 접목해도 효율적인 사용이 가능하다.

연구팀은 실제 쥐의 피부상처에 프리폼 OLED를 부착, 빛을 쬐어주고 8일 후 상처치유를 돕는 각질형성세포의 재생(21%)과 피부영역확장(15%) 효과도 확인했다.

3D인공피부모델을 통해 확인한 표피두께 향상(39%)과 콜라겐 생성증진과 같은 피부재생 효과가 동물모델에서 재현된 것이라고 연구팀은 설명했다.

▲ (왼쪽부터) 전용민 카이스트 박사과정(제1저자), 최혜령 분당서울대병원 선임연구원(제1저자), 최경철 교수(교신저자), 박경찬 교수(교신저자)
연구진은 해당 소자가 피부미용을 위한 마스크팩이나 상처치유를 위한 패치 외에도 모자나 안경 형태로도 제작이 가능해 광치료의 활용범위를 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 KAIST 최경철 교수팀의 전용민 박사과정 연구원과 분당 서울대병원 박경찬 교수팀의 최혜령 연구중점교수의 주도로 진행됐다. 연구 결과는 네이처(Nature) 자매지 ‘빛 : 과학과 응용(Light: Science & Applications)’에 12월9일 게재됐다.

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