사진=게티이미지뱅크
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앞으로 긴 케이블선이 달린 딱딱하고 무거운 ‘헬멧형’ 탈모 치료기를 벗어도 될 전망이다. 국내 연구진이 모자처럼 자연스럽게 착용할 수 있는 유기발광다이오드(OLED) 기반 웨어러블 광치료 기기를 개발했다. 연구팀은 탈모 진행의 주요 원인으로 꼽히는 모낭 세포 노화율을 약 92% 억제했다고 설명했다.

최경철 KAIST 전기및전자공학부 연구팀은 윤 치 홍콩과학기술대 교수팀과 공동으로, 직물처럼 유연한 모자 형태에 특수 OLED 광원을 적용한 비침습 탈모 광치료 기기를 개발했다고 1일 밝혔다. 비침습 치료는 피부를 절개하거나 신체에 직접적인 손상을 주지 않는 방식이다. 이번 연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 지난 10일 게재됐다.
모자형 근적외선(OLED) 탈모 광치료 기기 모식도(왼쪽). 우측 사진은 모유두세포 활성에 최적 파장을 조사하는 과정을 묘사한 개념도./ KAIST
모자형 근적외선(OLED) 탈모 광치료 기기 모식도(왼쪽). 우측 사진은 모유두세포 활성에 최적 파장을 조사하는 과정을 묘사한 개념도./ KAIST
그동안 탈모 치료는 약물 중심으로 진행돼 왔다. 그러나 장기 사용 시 부작용 우려가 제기되면서 상대적으로 안전한 광치료가 대안으로 주목받아 왔다. 그러나 기존 광치료 기기는 딱딱하고 무거운 헬멧형 구조가 대부분이어서 사용 환경이 실내로 제한됐고, LED·레이저 기반의 점광원 방식을 활용해 두피 전체에 균일하게 빛을 쬐는 데 한계가 있었다.

연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해, 작은 점에서 빛을 내는 점광원 대신 넓은 면 전체에서 고르게 빛을 방출하는 발광 OLED를 탈모 치료에 적용했다. 특히 NIR(근적외선) OLED를 직물 기반 소재로 구현해 모자 안쪽에 두르고, 두피 굴곡에 맞춰 광원이 자연스럽게 밀착되도록 설계했다. 두피 전반에 균일한 광 자극을 전달할 수 있는 웨어러블 광치료 플랫폼을 제시했다는 설명이다.

또한 단순히 착용형 기기를 구현한 데서 그치지 않고, 탈모 치료 효과를 높이기 위해 최적의 파장 대역을 정밀하게 설계했다. 연구팀은 빛의 색에 따라 세포 반응이 달라지는 특성에 주목해, 디스플레이용 OLED에 활용되던 파장 제어 기술을 치료 목적에 맞게 확장했다.
KAIST 연구진이 개발한 맞춤형 근적외선 OLED를 두피에 쬔 결과, 노화세포 비율이 8%로 낮아졌다. / KAIST
KAIST 연구진이 개발한 맞춤형 근적외선 OLED를 두피에 쬔 결과, 노화세포 비율이 8%로 낮아졌다. / KAIST
그 결과 연구팀은 모발 성장을 조절하는 핵심 세포로 꼽히는 모유두세포 활성에 최적인 730~740나노미터(nm) 대역의 근적외선만을 선택적으로 방출하는 맞춤형 OLED를 구현했다. 모유두세포(hDPCs) 실험을 통해 검증 결과, 대조군 대비 약 92% 수준의 세포 노화 억제 효과가 확인됐다. 이는 기존 적색광 조사 조건보다 우수한 결과라고 연구팀은 밝혔다.

제1저자인 조은해 박사는 “딱딱한 헬멧형 점광원 장치 대신, 천처럼 부드러운 직물 기반 OLED를 모자 형태로 구현해 일상에서도 사용할 수 있는 웨어러블 광치료 플랫폼을 제시했다”고 했다. 조 박사는 해당 기기는 무선 충전식으로 구현해 밖에서도 쓰고 돌아다닐 수 있도록 설계됐다고 설명했다.

최 교수는 “OLED는 얇고 유연해 두피 곡면에 밀착할 수 있어 두피 전체에 균일한 빛 자극을 전달할 수 있다는 장점이 있다”며 “향후 전임상 연구를 통해 안전성과 효과를 검증하고, 실제 치료로 이어질 수 있는 가능성을 단계적으로 확인할 계획”이라고 밝혔다.

최영총 기자 youngchoi@hankyung.com