양자점-OLED 패치로 탈모 치료 가능성… 모발세포 증식 효과 확인

▲모발 증식 및 심박수 측정용 고유연 QD-OLED 패치 플랫폼. 본 그림은 사람에게 QD-OLED 패치 플랫폼이 적용되었을 경우에 대한 개략적인 그림 및 그래프를 의미한다. 사람에게 부착되어 사용되는 QD-OLED 패치를 이용해 모발 세포의 증식을 유도하거나, 심박을 측정하는 기능이 표현되었다.

세계 최초로 탈모 피부에 부착해 모발 증식 효과를 내는 양자점-유기발광다이오드(QD-OLED) 패치가 개발됐다. 한국연구재단(이사장 이광복)은 가천대학교 전용민 교수팀이 충북대학교 권정현 교수 연구팀, ㈜이노큐디와 협력해 고출력 의료용 웨어러블 QD-OLED 패치를 개발했다고 31일 밝혔다.

이 QD-OLED 패치는 광 파장을 실시간으로 변환할 수 있어 탈모 치료는 물론 심박수 진단 등의 헬스케어 기기로도 활용될 수 있다. 이번 개발은 전 세계에서 웨어러블 QD-OLED를 전자약으로 구현한 첫 사례로, 특히 저전압에서 고출력 성능을 확보하는 데 중점을 두었다.

QD-OLED는 양자점(Quantum Dot)을 활용해 색을 자유롭게 조절할 수 있는 OLED 기술이다. 디스플레이에서 주로 사용되던 QD-OLED는 고출력과 유연성이 부족해 의료용 전자약으로는 활용이 제한적이었다. 이번 연구에서는 저전압에서도 고출력이 가능한 병렬 적층형 청색광 OLED를 적용해 기존 대비 435% 성능이 향상된 고출력 QD-OLED 패치를 개발했다.

연구팀은 모발 세포 증식을 위해 이 패치를 모유두세포에 부착한 결과, 최대 23%의 세포 증식 효과를 확인했다. 또한, 패치를 활용한 실시간 심박수 측정도 성공했다. 전용민 교수는 “이번 연구로 고신뢰성의 QD-OLED 패치 기술을 확보했다"며 “웨어러블 전자약과 센서, 광의학 등 다양한 헬스케어 분야에서 활용될 것"이라고 기대를 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 2024년 9월 25일 자로 게재됐다.

▲QD-OLED 패치 및 성능: (a) QD-OLED 패치에 대한 개요, (b) 병렬적층 OLED와 단층 OLED들에 대한 출력 세기 그래프, (c) 다양한 파장대의 QD 필름을 적용한 QD-OLED 파장 그래프, (d) 다양한 파장대의 QD 필름이 적용된 QD-OLED에 대한 출력 세기 그래프

■ 논문정보

- 논문명 : Wearable quantum dots organic light-emitting diodes patch for high-power near infra-red photomedicene with real-time wavelength control

- 저널명 : Chemical Engineering Journal

- 키워드 : 웨어러블 양자점-유기발광다이오드, 근적외선, Wearable QD-OLED, Near Infrared

- 저 자 : 김영우 박사과정(제1저자/가천대), 권정현 교수(제1저자/충북대), 권상직 교수(교신저자/가천대), 전용민 교수(교신저자/가천대)

송기우 기자 kwsong@ekn.kr