영유아기 황달·아토피 피부염 진단· 치료 동시가능 웨어러블패치 개발

가천대학교 반도체디스플레이 연구실 소속 의공학과 4학년 김인호 학생(지도교수 조의식)이 ‘Advanced Healthcare Materials’ (IF=9.6) 에 1저자로 논문을 게재했다. ‘이 저널은 의공학· 의생명· 생체재료 분야 Q1(상위 25%) 등급 논문 중 최상위권에 속하는 국제 학술지 (SCIE 저널) 중 하나다.

논문제목은 ‘Hydrocolloid-based Multi-Wavelength Stretchable ㅡQD-OLED Patch for Simultaneous Neonatal Jaundice and Dermatitis Treatment with Biosignal Monitoring’ 으로 디스플레이에 사용되던 퀀텀탓(QD)과 유기발광 다이오드 (OLED)를 이용해 영유아기에 주로 발병되는 황달과 아토피성 피부염의 치료 및 진단이 동시에 가능한 웨어러블 패치를 개발했다. 

연구를 통해 유동적인 신생아 피부에 적용할 수 있도록, 신축 특성을 지닌 친수성 콜로이드 기반의 스트레처블 청색 유기발광다이오드(OLED)를 제작하고, 여기에 양자점 필름을 결합해 470nm의 청색광과 630nm의 적색광을 동시에 방출하는 신축성이 있는 다중파장 방출형 웨어러블 패치를 구현했다.

패치에서 방출되는 청색광은 빌리루빈 수치를 감소시켜 황달 치료 효과를 보였으며, 적색광은 섬유모세포의 증식을 유도해 피부 재생 및 아토피성 피부염 개선 효과가 확인됐다. 또한, 고빌리루빈혈증 등 황달증세 악화 시 심혈관계에 영향을 미치는 생체 신호를 감지하기 위해 유연 광다이오드(OPD)를 결합, PPG(광용적맥파) 신호 측정이 가능한 생체 신호 모니터링 기능까지 통합했다. 

김인호 학생은 “디스플레이 퀀텀닷의 한계로 지적되던 ‘청색광 누출’ 문제를 새로운 시각에서 접근해, 단점을 장점으로 전환함으로써 다중 파장을 구현하는 아이디어로 신생아 치료 기기 개발에 성공했다”며 “앞으로 본교 대학원 석사과정에 진학해, 해당 OLED 시스템을 더 심화된 헬스케어 분야에 적용하는 연구를 이어가겠다”고 말했다.

이 연구는 ㈜이노큐디 및 경희대학교 웨어러블 바이오 융복합 연구실(전용민 교수)과 공동으로 수행됐다.

논문 DOI: 10.1002/adhm.202502666