연구재단 박장웅·이상영 교수팀
급속 충·방전 가능한 전원 제작
새로운 방식 전원 제작기술 개발
급속 충·방전 가능한 전원 제작
새로운 방식 전원 제작기술 개발
한국연구재단 제공
최근 종영된 방송 드라마 '알함브라 궁전의 추억'에서 주인공이 눈에 스마트 콘택트렌즈를 끼고, 증강현실 기반의 게임을 하는 장면이 나온다. 하지만, 전력이 끊기면 스마트 콘택트렌즈 전원이 나가 더 이상 작동하지 못하곤 했다.
국내 연구진이 스마트 콘택트렌즈에 무선으로 전력을 공급할 수 있는 새로운 방식의 전원 제작 기술을 개발했다.
한국연구재단은 박장웅 연세대 교수와 이상영 UNIST 교수, 배병수 KAIST 교수 연구팀이 공동으로 무선충전회로와 급속 충·방전이 가능한 전원을 소프트 콘택트렌즈 안에 인쇄 제작할 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
스마트 콘택트렌즈는 눈에 착용하는 소프트 콘택트렌즈에 전자장치를 결합한 플랫폼으로, 눈물 속 바이오 마커를 모니터링하거나, 증강현실을 구현하는 등 다양하게 활용되고 있다.
하지만, 스마트 콘택트렌즈는 높은 신축성을 지니면서 동시에 제한된 크기로 무선충전 전원을 결합해 만들기 쉽지 않다.
연구팀은 실제 쓰이는 소프트 콘택트렌즈 물질을 기판으로 해 렌즈 크기에 맞게 무선충전에 필요한 전자소자(정류회로, LED, 슈퍼)를 인쇄공정으로 제작했다. 특히 렌즈의 구부러짐으로 소자가 부서지는 것을 막고, 안정적인 착용감을 구현하기 위해 유연하면서 투명한 구조로 렌즈를 설계했다. 즉, 전자소자 내 정류회로가 무선으로 스마트 콘택트렌즈에 전력을 공급해 이를 통해 무선 충전된 전원이 렌즈를 작동시키는 원리다.
이 스마트 콘택트렌즈는 렌즈 크기로 매우 작고, LED 디스플레이를 구동시켜 빛을 내는 한편 충전용 단자부가 노출되지 않아 착용 시 감전 위험이 없다고 연구팀은 설명했다.
아울러 실제 사람이 착용한 상태에서 무선 충전이 이뤄지고, 작동 시에도 열이 발생하지 않는 열적 안정성을 갖추고 있다.
박장웅 연세대 교수는 "신축성 있는 실제 소프트 콘택트렌즈 소재에 무선충전 전원을 초소형으로 구현할 수 있는 인쇄기술을 개발한 것으로, 향후 다양한 웨어러블 기기나 증강현실 구현을 위한 플랫폼 기술로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴스드(8일자)'에 실렸으며, 과기정통부와 연구재단의 지원을 받아 연구가 수행됐다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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