렌즈 착용만으로 '망막검사'…'OLED 콘택트렌즈' 첫 개발

카이스트, 전기및전자공학부 유승협 교수팀 개발 서울대분당병원·포스텍·PHI바이오메드·ETRI 동참 머리카락보다 6~8배 얇은 OLED…무선 구동 렌즈

[대전=뉴시스] 무선 유기발광다이오드(OLED) 콘택트렌즈를 활용한 망막전위도 검사 시스템 모식도.(사진=KAIST 제공) 2025.08.12. [e-mail] *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국 연구진이 '초박막 유기발광다이오드(OLED)'를 탑재해 무선으로 구동되는 차세대 안과 진단기술을 개발해 어두운 공간에서 복잡한 장비를 이용했던 기존 망막 진단방식을 대체할 수 있게 됐다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)는 전기및전자공학부 유승협 교수팀이 OLED를 활용한 세계 최초의 무선 콘택트렌즈 기반 웨어러블 망막 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.

이번 기술개발에는 서울대분당병원 우세준 교수, 포스텍 한세광 교수, PHI 바이오메드, 한국전자통신연구원(ETRI)이 동참했다

이 기술은 큰 특수광원 설치없이 렌즈 착용만으로도 망막전위검사를 수행할 수 있어 기존 복잡한 안과 진단환경을 간소화할 수 있다.

ERG(망막전위도·Electroretinography)는 망막의 기능이 정상적으로 작동하는지 측정할 수 있는 안과 진단법이다. 유전성 망막질환 진단이나 망막 기능저하 여부 등의 검사에 폭넓게 활용된다.

기존 ERG는 고정형 장비를 이용해 어두운 방 안에서 환자가 눈을 뜨고 정지한 상태로 검사를 받아야만 했기 때문에 공간적 제약 뿐만 아니라 환자 피로도와 협조도의 문제를 수반했다.

이번에 공동 연구팀은 머리카락보다 6~8배 얇은 초박막 유연 OLED ERG용 콘택트렌즈 전극에 집적하고 무선 전력 수신 안테나와 제어 칩을 탑재해 독립 구동이 가능한 시스템을 제작했다.

전력전송에는 안정적인 무선통신에 적합한 433㎒공진 주파수를 이용했고 이를 스마트폰과 연동되는 수면안대 형태의 무선 컨트롤러로 구현해 이용 편의성을 크게 높였다.

기존 빛을 눈에 쏘이도록 개발된 스마트 콘택트렌즈형 광원은 대부분 무기 발광다이오드(LED)를 활용했으나 딱딱한 형태의 무기 LED는 점광원(한 점에서 너무 강하게 빛이 나옴) 특성으로 사용 가능한 광량에 한계가 있다.

이에 반해 OLED는 면광원으로 넓고 균일한 조사가 가능하며 저휘도 조건에서도 충분한 망막 반응을 유도할 수 있다.

연구진은 비교적 낮은 밝기의 126니트(nit)의 휘도 조건에서도 안정적인 ERG 신호를 유도, 기존 상용 광원과 동등한 수준의 진단 신호를 확보하는데 성공했다.

동물실험 결과 OLED 콘택트렌즈를 착용한 토끼의 눈에서 표면 온도가 27도 이하로 유지돼 눈을 덮고 있는 각막에 열로 인한 손상을 주지 않았고 고온 다습한 환경에서도 빛을 내는 성능이 유지돼 실제 임상 환경에서도 유효하고 안정적인 ERG 검사 도구가 될 수 있음이 입증됐다.

유 교수는 "초박막 OLED의 유연성과 확산광 특성을 콘택트렌즈에 접목한 것은 세계 최초의 시도로 접안형 광 진단·치료 플랫폼으로 확장하는 데 도움이 될 것"이라며 "디지털 헬스케어 기술 확대에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

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