KAIST 뇌과학의 비밀 풀 유연 수직형 마이크로 LED 개발

동물 뇌에 삽입해 행동 제어 성공

이건재 교수

KAIST가 유연 수직형 마이크로 LED를 개발, 동물의 뇌에 삽입해 빛으로 행동을 제어하는 데 성공했다.

신소재공학과 이건재 교수팀과 생명과학과 김대수 교수팀은 수직 LED용 양산 장비를 자체적으로 설계했다. 5마이크로미터의 두께, 80마이크로미터 이하의 크기를 갖는 2500여 개의 박막 LED를 이방성 도전 필름을 활용해 한 번에 플라스틱 기판으로 전사함과 동시에 상호 연결된 수직형 마이크로 LED를 구현했다.

이런 수직형 마이크로 LED는 기존 수평형 마이크로 LED와 비교해 3배 이상 향상된 광 효율을 가지고 박막 LED의 발열로 인한 수명, 낮은 해상도 및 신뢰성 문제를 해결할 수 있다.

이건재 교수는 2009년부터 마이크로 LED 연구를 통해 20여 개의 국내외 특허를 등록했고, 지난 4년간 교신저자로 40여 편의 논문을 발표했다.

한편 뇌과학 분야에서 빛을 이용한 인간 뇌의 신경회로를 밝히는 광유전학이 주목받고 있다. 이번에 개발한 기술은 뇌의 모든 신경세포를 자극하는 전기자극과 달리 흥분 및 억제 신경세포만을 선택적으로 자극할 수 있기에 정밀한 뇌 분석, 고해상도의 뇌지도 제작 및 신경세포 제어가 가능하다.

이건재 교수는 “이번에 개발된 수직 마이크로 LED 및 전사 패키징 기술은 저전력을 필요로 하는 스마트워치, 모바일 디스플레이, 웨어러블 조명 등에 바로 활용될 수 있을 것이다. 인간이 아직 풀지 못한 뇌과학 및 광치료, 바이오센서 분야에서도 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이해미 기자