스마트 콘택트렌즈 연구결과가 게재된 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 1월호 표지 이미지. [한국전기연구원 제공]

렌즈를 착용하는 것만으로도 증강현실(AR)을 통해 사람의 눈 앞에서 내비게이션이 펼쳐진다. 큰 인기를 끌었던 ‘포켓몬 고’ 같은 게임도 스마트폰이 아닌 스마트 콘택트렌즈로 즐길 수 있다.

한국전기연구원 설승권 박사팀과 울산과학기술원(UNIST) 정임두 교수팀이 3D 프린터로 AR 기반 내비게이션을 구현할 수 있는 스마트 콘택트렌즈의 핵심 기술을 개발했다.

스마트 콘택트렌즈는 사람 눈에 일반 렌즈처럼 장착돼 각종 정보를 제공해주는 제품으로, 주로 건강을 진단하고 치료하는데 관련 연구가 이뤄지고 있다. 최근에는 구글 등에서 AR을 구현할 수 있는 디스플레이 용도로 스마트 콘택트렌즈 개발에 나서고 있다. 기술 난이도가 높아 상용화까지 많은 난관이 놓여 있다.

스마트 콘택트렌즈로 AR을 구현하기 위해서는 낮은 전력으로도 구동이 가능한 전기변색 디스플레이가 적합하다. 그 소재로서 가격 경쟁력이 높고 색상 간 대비와 전환이 빠른 ‘프러시안 블루’에 주목한다. 하지만 기존에는 전기 도금 방식으로 소재를 기판에 필름 형태로 코팅해 사용하다 보니, 다양한 정보(글자, 숫자, 이미지)를 표현할 수 있는 디스플레이를 제작하는 데 한계가 있었다.

설승권(왼쪽) 한국전기연구원 박사와 정임두 UNIST 교수.

공동연구진은 전기 도금 방식을 사용하지 않는 방법을 연구했고, 그 결과 초미세 3D 프린팅 기술을 이용해 렌즈 디스플레이에 마이크로 패턴을 인쇄해 AR을 구현할 수 있는 기술을 개발했다.

주요 활용 분야는 내비게이션이다. 간단하게 렌즈를 착용하는 것만으로도 AR을 통해 사람의 눈 앞에서 내비게이션이 펼쳐진다.

설승권 박사는 “우리의 성과는 AR을 구현하기 위한 기존 스마트 고글이나 안경보다 훨씬 편하고 저렴한 스마트 콘택트렌즈를 상용화 할 수 있는 3D 프린팅 기술”이라며 “AR 기기의 소형화와 범용성에 크게 기여할 것”이라고 했다.

정임두 교수는 “이번 성과가 AR 분야는 물론, 프러시안 블루의 마이크로 패터닝이 필요한 배터리와 바이오센서 관련 기업들의 많은 관심을 받을 것”이라며 “앞으로 관련 수요 업체를 발굴해 기술이전을 추진할 계획”이라고 했다.

이번 연구성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 1월호 표지논문으로 게재됐다.

구본혁 기자