스마트폰, TV, 컴퓨터 등 전자기기의 사용빈도가 높아지면서 30~40대 젊은층에서도 노안이나 안과질환으로 고민하는 경우가 많아졌다. 특히 학생들의 경우 학습에 가장 많이 사용하는 신체기관은 눈인데 눈의 피로도가 높아지면 집중력과 학습능률까지 저하된다. 시력보호와 안구질환 예방을 위해서는 빛의 떨림을 최대한 줄여 눈의 피로를 덜어주는 조명을 사용해야 한다는 전문가들의 의견에 따라 LED조명이 주목받고 있다. LED조명의 장점이 알려지면서 국내외 조명업체들도 다양한 LED 조명용품을 출시하고 있는 가운데 울산대학교병원은 산학병 공동 연구를 통해 차세대 양자점 의료조명 개발에 나섰다.
울산대병원 주도 산학병 공동연구
의료용 ‘양자점 다운라이트’ 개발
눈부심 현상 줄여 눈 피로도 감소
불면증·녹내장 등 치료 활용 위해
장기적 과제로 다양한 연구 진행
◇산학병 협력 새로운 의료용 조명 장비 개발
울산대학교병원(병원장 조홍래), 고려대에너지제로연구소(센터장 강상욱), (주)지엘비젼(대표 이은미)은 지난 8월부터 차세대 의료기기 조명 개발을 시작했다.
지난 10월에는 산학병 협력관계를 구축해 새로운 의료용 조명 장비를 개발 발전시키고, 혁신적인 의료기기 산업발전 모델을 창출하기 위해 협약을 체결하기도 했다.
특히 소비자로만 인식됐던 병원이 처음부터 연구에 참여해 효율성을 대폭 향상시키며, 연구의 중심역할을 수행하고 있어 더욱 주목받고 있다.
연구는 단기, 중기, 장기 3단계로 진행된다.
단기 연구 과정에서는 새로 개발한 양자점 의료 조명과 시중에서 많이 쓰이는 LED조명을 사용해 백내장과 녹내장 환자를 대상으로 시력검사 및 대비감도 검사, 눈부심 검사를 비교 진행한다.
양자점 소재를 사용해 새롭게 개발한 양자점 다운라이트는 상대적으로 자연광에 가까워 복도와 연구실, 사무공간에 특화된 조명으로 사용될 수 있다. 기존 LED조명의 강한 눈부심 현상을 없애고 균일한 광분포와 조도를 구현하고 에너지 효율을 높인 것이 특징이다.
이를 통해 새로 개발한 양자점 다운라이트가 녹내장, 백내장 환자들에게 시력과 대비감도 향상에 도움이 된다는 점을 부각시키고, 안과적 만성질환 환자들에게 삶의 질을 높일 수 있는 조명이 양자점 다운라이트라는 것을 증명하는 연구를 현재 진행하고 있다.
◇눈 피로 감소뿐 아니라 불면증 치료도 가능
중기 연구 단계에서는 눈과 뇌의 중재자 역할을 수행하는 망막 신경절세포(RGC : Retinal ganglion cell)의 손상을 최소화하는 기술을 개발한다.
우리 눈은 블루라이트에 지속적으로 노출되면 시력저하, 안구피로, 안구건조증뿐 아니라 이로 인한 두통, 수면장애 등 다양한 증상이 발생된다. 중기 연구 단계에서는 생체 외, 생체 내 실험을 통해 블루라이트를 줄인 더욱 안전한 다운라이트를 개발해 조명에 의한 자극을 최소화시키고, 의학적인 안전성도 확보할 계획이다.
김상우 울산대병원 안과 교수는 “가시광선의 여러 파장 중 450nm 파장을 가지는 블루라이트는 눈부심이나 눈의 조절 반응과 관련된 회로에 영향을 줄 뿐 아니라 인체 시간 리듬(circadian rhythm)에도 영향을 미친다” 며 “블루라이트를 잘 조절하면 눈부심과 눈의 피로를 줄일 수 있고, 불면증 등을 치료할 수 있다”고 말했다.
◇적외선 기술로 새로운 의료기기 개발
마지막 장기적 연구 단계에서 손상된 망막신경절세포를 치료할 수 있는 적외선 기술을 활용해 새로운 의료기기를 개발할 계획이다.
개발이 완료될 경우 국내 인구의 3.7%가 앓고 있는 녹내장 치료에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
김상우 교수는 “이번 연구에서 만성 질환인 당뇨망막병증과 노인성 황반변성 환자의 치료에 효과적인 치료법까지 발견된다면 안과 치료기기에 큰 변화를 불러올 것으로 기대된다”고 말했다.
또 조홍래 병원장은 “향후 공동연구를 통해 미래의 4차 산업을 주도할 가장 진화한 에너지제로 기술을 병원에 적용하고 특화시켜 울산 지역의 바이오 메디컬 산업의 성장과 한국 및 글로벌 의료시장을 선도하는 기틀을 마련할 것으로 기대된다”고 말했다.
한편 울산대병원은 LED조명을 접목해 병원 실내 환경을 재정비했고, 지난 10월 ‘2016년 친환경소비 생산 및 환경 산업 육성 유공 시상식’에서 의료기관 최초로 국무총리상을 수상했다. 고효율 LED전등 설치를 통해 전력을 절감했고, 자연광에 가까운 실내조명으로 입원 및 내원 환자에게 시각적으로 편안하고 안정감을 제공하고 있다는 평가를 받았다. 석현주기자 hyunju021@ksilbo.co.kr