▲ 충북대 반도체공학부 권정현 교수.

충북대학교(총장 고창섭)는 반도체공학부 권정현 교수 연구팀이 가천대 공동연구진(전용민·권상직·조의식 교수)과 공동연구를 통해 실시간으로 광 파장 변환이 가능하고, 고신뢰성, 고출력의 의료용 웨어러블 양자점-유기발광다이오드(QD-OLED) 패치를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

현재 웨어러블 광원 플랫폼(OLED, QLED, μ-LED)은 제작 후에 하나로 정해지는 파장 특성으로 인해 다양한 목적에 맞는 특정 파장의 진단/치료형 웨어러블 플랫폼을 구현하기엔 한계가 있었다.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 연구에서 병렬 수직 적층형 청색광 OLED를 개발하여 광 출력을 증대시키고, 고유연 박막 QD 필름을 투과해서 나오는 누설 청색광을 다기능성 봉지막을 활용하여 가스 불침투성, 방수, 청색광 반사성을 이용해 광 변환 효율을 상승시켰다. 이를 통해 고성능, 다기능성 배리어를 확보했다.

또한, 해당 기술을 통해 개발된 QD-OLED 패치 플랫폼을 기반으로 심박수 측정을 성공적으로 측정하였고, QD-OLED 패치 플랫폼은 모발성장에 핵심 역할을 하는 모유두세포에 조사하여 세포를 23% 이상 증식시켜, 모발 증식에 효과가 있음을 입증했다.

이를 통해 실제 상용화 가능한 수준의 실시간 파장 제어 고출력 QD-OLED 플랫폼을 통해 다양한 진단·치료 분야에 적용 가능한 웨어러블 전자약의 상용화와 다양한 인체 부착·착용·삽입 등의 폼팩터(form-factor) 개발을 통해 웨어러블 QD-OLED 기반 제품들의 상용화가 가능할 것으로 기대되고 있으며, 해당 기술은 다양한 광변환 기반 소자 플랫폼에 적용 가능한 원천 기술로써 고출력 청색광 OLED를 활용한 QD-OLED 디스플레이 분야, 양자점-유기 전자약, 양자점-유기 광센서에서 활용 가능할 것으로 예측하고 있다.

이 연구는 그 우수성을 인정받아 화학 공학 분야 대표 권위지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, IF:13.3, JCR TOP 3.1%)’에 ‘Wearable quantum dots organic light-emitting diodes patch for high-power near infra-red photomedicene with real-time wavelength control’라는 제목으로 지난 9월 25일(수)자로 게재됐다.

곽재근 기자  news@jbfocus.co.kr

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