차세대융합기술연구원, 전자파 차단·안구건조 예방하는 스마트 콘택트렌즈 개발

국내 연구진이 그래핀 신소재를 사용해 자외선과 전자파를 차단하는 콘택트렌즈를 세계 최초로 개발했다. 과도한 전자파 노출이 백내장이나 안구건조증의 원인이 되는 만큼 높은 수요가 기대된다. 

차세대융합기술연구원 그래핀융합기술연구센터는 그래핀스퀘어㈜, 인터로조㈜ 연구팀과 공동으로 그래핀을 이용한 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 23일 밝혔다. 그래핀은 탄소원자로 만들어진 원자 크기의 벌집 형태 구조를 가진 소재다. 현존하는 소재 중 특성이 가장 뛰어나며 두께가 0.2㎚(nm)로 얇아 투명하다. 

상온에서 구리보다는 100배 많게, 실리콘보다는 100배 빠르게 전류를 전달할 수 있다. 지금까지는 안경 렌즈에 자외선(UV)과 전자파 차폐 기능이 구현됐으나 콘택트렌즈에 적용하는 데는 어려움을 겪었다. 유연하고 투명하면서도 생체 적합성을 가져야 하는 소재의 한계 때문이다.

 

홍병희 센터장이 이끈 연구팀은 콘택트렌즈 위에 높은 전도도를 가지면서도 투명한 그래핀을 코팅해 UV와 전자파를 차단했다. 또 수분 증발을 막아 안구건조증 예방기능도 구현했다. 연구팀은 이 렌즈가 전자파를 흡수한 다음 열에너지로 바꾸어 발산시킴으로써 눈의 단백질이 변하는 것을 최소화한다는 점도 확인했다. 또 그래핀 콘택트렌즈 표면에 마이크로 발광다이오드(LED)소자를 구현해 앞으로 웨어러블 센서-디스플레이 기술 응용 가능성도 제시했다. 

이번 연구결과는 세계적인 나노분야 학술지인 ACS Nano 온라인판에 지난 15일 게재됐다. 연구팀 관계자는 “이번 연구를 기반으로 실시간 혈당분석 기능 등이 추가된 스마트 콘택트렌즈 개발에 박차를 가하겠다”고 밝혔다.

정자연기자