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우수
연구성과

1)빛으로 상처 치료하는 반창고
2)시(詩)가 의학을 만났을 때

기초연구사업 | 인문사회기초연구지원
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연구배경

현대인들은 잦은 스트레스와 수면장애를 겪으며 살아가고 있다. 이에 우울증과 불면증을 안정시켜줄 수 있는 광 치료(Light therapy)가 주목받고 있다. 광 치료는 사람에게 빛을 쪼여 몸의 생화학 반응을 촉진시키는 치료법으로 정신건강 뿐만 아니라 피부미용, 상처 치유, 황달 등에 효과가 있다.

광 치료(Light therapy)

  • 식물이 태양빛을 받아 에너지를 만들 듯 사람에게 빛을 쪼여 질병 치료
  • 목표로 하는 세포조직까지 원하는 파장의 빛을 보낸 것이 핵심

치료분야

  • 피부과

    아토피, 알레르기, 상처
    치유, 피부미용

  • 성형외과

    수술 후 상처 회복 촉진

  • 정신건강

    우울증, 수면장애

  • 산부인과

    제왕절개 부위 회복 촉진

하지만 기존 LED나 레이저를 이용한 광 치료는 유연하지 못하여 인체에 잘 밀착되지 않고, 넓은 면적에 균일하게 빛을 쬐기가 어렵다는 한계가 있었다. 이 때문에 사람들은 주로 병원과 같은 고정된 장소에서 대형 장비를 이용해 광 치료를 받아왔다. 이러한 상황에서 연구팀은 주로 디스플레이에서 연구되었던 유연한 OLED광원을 광 치료와 융합, 병원에 가야만 치료를 받을 수 있었던 번거로움을 덜어주고자 했다.

연구내용

OLED(유기발광다이오드)는 소자 자체가 스스로 빛을 내는 광원으로서 다양한 형태와 크기의 면광원(面光源)으로 제작이 가능하다. 또한, 수백nm 두께로 제작되기 때문에 휘어지고 접힐 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이러한 OLED 광원을 이용하여 인체에 밀착되는 광 치료 반창고를 개발했다.

피부에 부착하는 OLED 반창고

구성: OLED, 배터리, 과열방지 장치, 반창고를 얇은 막 형태로 개발
두께 및 무게: 두께 1mm 미만, 무게 1g 미만
작동시간: 한 번에 300시간 이상 장시간 작동

이번 광 치료 반창고는 우리가 흔히 사용하는 반창고처럼 가볍고 유연하여 피부에 부착한 채 일상생활이 가능하다. 또한 반경 20mm 이내로 휘어진 상태에서도 구동될 수 있어 얼굴과 팔 등 원하는 신체 부위에 다양하게 부착할 수 있다. 뿐만 아니라 42℃ 이하에서 구동되어 저온화상의 위험도 없으며, 국제표준화기구(ISO) 기준의 독성 안전성도 검증되었다.

핵심성과

연구팀은 이렇게 개발한 광 치료 반창고를 이용해 상처 치료효과를 실험했다. 상처 치유에 중요한 역할을 하는 세포인 ‘섬유모세포’에 OLED 반창고를 적용한 것. 그 결과, 세포증식이 58%, 세포이동이 46% 향상돼 상처 부위가 효과적으로 아물었다.

OLED 반창고의 상처치유 효과

세포증식이 58% 향상 (왼쪽), 세포이동이 46% 향상 (오른쪽) :15시간 이상 빠르고 효과적으로 치유된 상처

OLED 반창고를 적용하지 않았을 경우, OLED 반창고를 적용했을 경우 결과 비교: 24시간 뒤, 세포 이동 효과로 상처가 많이 아물었다.

이처럼 이번 광 치료 반창고는 기존 광 치료 기술의 근본적인 문제점을 해결해 시간과 장소에 상관없이 상처를 치유할 수 있음을 검증했다.

활용방안

이번 반창고는 광 출력을 조절하면 상처 치유, 피부 미용, 여드름 치료, 피부암 치료와 함께 치매 치료나 우울증 치료 등 광 치료가 쓰이는 다른 분야에도 응용할 수 있다. 이를 기반으로 향후 연구결과가 실용화되었을 경우, 사람들은 병원에 가는 대신 약국에서 OLED 반창고를 구매하고 원하는 곳에 부착해 쉽게 광 치료를 받을 수 있다.

MINI
인터뷰
우수 연구성과, 이렇게 나왔다.

“저희 카이스트 연구팀은 유연하고 저온에서 구동 가능한 OLED의 고유한 장점과 광 치료를 융합해 기존 광 치료의 문제점을 해결한 OLED 반창고를 개발할 수 있었습니다. 하지만 실제로 치료에 적용했을 때의 효과와 안전성을 검증하는 것이 어려웠는데요. 이러한 상황에서 서울대 분당병원 연구팀과 공동연구를 진행함으로써 사람 섬유모세포에서의 상처 치유효과와 안정성을 검증할 수 있었습니다.

이번 연구를 바탕으로 OLED를 이용한 다양한 인체 부착형 치료제 및 다양한 치료 효과를 연구할 계획입니다. 또한, 전용민 연구원(카이스트)은 5월 미국에서 열리는 세계적 디스플레이 전문 학회 SID 2018에서, 최혜령 박사(서울대 분당병원)는 9월 일본에서 열리는 국제조직공학·재생의학회 세계 학술 대회에서 관련 후속 연구를 발표할 예정입니다.”

연구책임자 카이스트 최경철 교수∣제 1 저자 전용민 박사

연구배경

우리의 몸과 마음은 떨어질 수 없는 존재다. 몸의 질병이 마음의 괴로움을 동반하고, 마음의 괴로움이 몸의 질병을 불러올 때도 있다. 이 때 질병의 원인을 찾고 그에 따른 처방으로 몸을 건강하게 하는 것이 ‘의학’이라면, 문학과 같은 인문학을 통해 마음 속 고통의 근본 원인을 찾고 해결 방법을 구하는 것이 ‘인문의학’이다. 이처럼 질병 치료 과정에서 몸의 치유와 마음의 치유가 같이 이루어지면 좋겠지만, 실제 의료 현장에서 이를 실현하기는 어려운 상황이다. 이에, 의과대학의 의예과 학생들과 함께 시(詩)를 통해 서로의 경험을 공유하는 인문의학 교육을 진행했다.

  • 수업기간 총 4학기
  • 수강학생 총 98명
  • 수업진행 1) 의학과 관련한 인문학적 주제 선정
       [생명] [사랑] [의사] [마음의 고통] [몸의 질병] [시간과 삶] [감정]
    2) 주제가 잘 표현된 시 함께 읽기
    3) 자신들의 창작시와 창작의도 발표

학생들이 시를 만나 감정이 정화되고 정화된 감정이 삶을 변화시키는 경험을 한다면, 그들이 의사가 되었을 때 환자들을 심리적으로 지지해주고 치유해줄 수 있을 것이라는 기대로 이번 교육은 시작되었다.

연구내용

의예과 학생들을 대상으로 한 교육은 시인의 시를 읽은 후에 느끼는 자신의 감정이나 삶에 대한 성찰을 직접 창작시로 표현하여 발표하는 방식으로 진행되었다. 이 과정에서 학생들은 미처 생각하지 못했던 상황들을 이해하게 되고, 자신들이 나아갈 의사의 모습에 대해 진지하게 고뇌하는 모습을 보였다. 병을 치료하는 의술(醫術)에서 아픈 사람의 마음까지 생각하는 인술(仁術)에 관심을 가지게 된 것이다.

학생들은 환자를 ‘몸이 아픈 사람’으로만 보는 인식으로부터 그들도 개인적인 역사를 지닌 삶의 주체라는 사실을 인지하게 되었다. 그리고 이러한 마음의 변화는 무엇을 어떻게 실천할 것인지를 생각하는 데로 나아간다. 그들은 이제 자신이 지향하는 미래의 의사가 “마음을 치료하는 위대한 의사”이며, 그 의사를 만나기 위해서는 시간이 필요하다는 것을 안다.

핵심성과

이처럼 의예과 학생들을 대상으로 시 수업을 진행 한 후, 마지막 종강시간에 설문지 조사가 이루어졌다. 조사 결과, 시를 만난 후 학생들의 시에 대한 긍정적인 인식이 37%에서 76%로 증가했으며, 부정적인 인식은 46%에서 11%로 감소한 것으로 나타났다. 즉 시에 대한 긍정적인 인식이 강화되었다고 볼 수 있다.

설문지 분석 결과 中

위의 결과들을 통해 시가 소통과 치유의 방법이 될 수 있음을 학생들이 인식하기 시작했으며, 이 학생들이 의사가 되었을 때 환자들의 고통을 인간적으로 이해할 수 있는 가능성이 커졌음을 알 수 있다. 물론, 개인의 호불호에 따라 그리고 시간적인 이유로 실제 의료현장에서 시를 활용하는 것에 어려움이 있을 수 있다. 그러나 시로 자신을 돌아보고 치유했던 이번 경험은 그들이 의사가 되었을 때 인간적인 의술을 펼칠 수 있는 토대가 될 것이다.

활용방안

의학을 전공하는 학생들은 중·고등학교 과정부터 이과 계열의 자연과학 분야를 공부하면서 인문학을 접할 기회가 적다. 또한, 실제 의학 교육은 인간의 삶보다는 몸과 마음의 기능적인 문제를 지식 전달 중심으로 행하는 경우가 많다. 그러나 병을 치료한다는 것은 철저하게 인간 대 인간의 일이다. 타인의 고통에 공감한다면 의사와 환자 사이에 단절감은 줄어들 것이며, 의료의 질 또한 향상될 수 있다. 앞으로 이 연구를 바탕으로, 실제 의료 현장에서 시를 통한 치유를 시도해보고, 지속적인 관찰과 연구를 계속해 나가고자 한다.

MINI
인터뷰
우수 연구성과, 이렇게 나왔다.

“저는 간호학을 전공하고 오랫동안 대학부속병원에서 간호사로 근무했습니다. 이로 인해 몸의 질병이 마음의 문제를 일으키고, 삶을 고통스럽게 할 수 있다는 것을 알게 되었죠. 또한 의사와 간호사들이 환자와의 소통에 어려움을 겪고 있다는 것도 체험할 수 있었고요.

이 후, 다시 시(詩)를 전공하여 학위를 받은 뒤, 사회적·심리적으로 불안한 위치에 계신 분들에게 시를 통한 치유를 전해드린 적이 있습니다. 이처럼 의료현장에서의 경험과 시를 전공한 특이한 이력으로 다양한 인문의학 교육과정에 참여했었는데요. 이를 바탕으로 문학, 의학, 교육학 등의 학제간 연구를 처음부터 끝까지 책임지고 진행할 수 있었습니다.

연구책임자 인제대 김성리 교수