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정민 유
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1 주간기술동향 의료산업에서 3D 프린터활용과전망 이창현경희의료원정보관리기술사 1. 서론 2. 의료산업에서 3D 프린터의활용사례 3. 의료산업 3D 프린팅의발전전망 4. 정부의 3D 프린터산업정책과현실 5. 결론 1. 서론 3D 프린터는 1984 년에개발되었다 년에출원된금속 3D 프린터의특허가 2014 년에만료됨에따라자동차, 항공, 선박, 의료등제조업전반에혁명적인변화가일어나고있다. 이특허는미국 3D 시스템스가가지고있는레이저소결 (SLS) 방식에대한특허로서수억원을호가하는금속프린터의가격이수천만원대까지떨어질것으로전망된다. 기존플라스틱을원료로한 3D 프린터가시제품을만드는수준이라면, 금속을이용한 3D 프린터는사용가능한제품을만들어낼수있다. 금속을이용한 3D 프린터가저렴한가격에보급될경우, 산업전반에큰영향을줄수있을것이다 [1],[2]. 각기업에서는설계와제품개발에 3D 프린터를이용하여설계비용과제작기간을줄이고있으며, 정부는 3D 프린터를이용하여제조업을부활시키려는시도를하고있다 년 2 월에발표된보건산업진흥원이승재연구원의 3D 프린팅기술이바꿀보건산업의미래 에따르면, 현재 3D 프린터의의료산업적용분야는가상시뮬레이션을통한수술성공률제고, 맞춤형의료보형물제작, 의료인력의교육실습이며, 향후발전방향은바이오프린팅 (Bio-Printing), 의약프린팅등이라고한다. 본고에서는각분야별사례를살펴보고, 정부의 3D 프린터지원방향과앞으로의대비책에대해살펴보고자한다 [3]. * 본내용과관련된사항은경희의료원이창현정보관리기술사 ( ) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 12

2 2. 의료산업에서 3D 프린터의활용사례의료산업에서 3D 프린터의활용은크게수술에적용하기위해미리환자의몸상태를확인하고, 수술시에적용할임플란트를출력하는것과맞춤형보형물, 의료인력교육에활용하는것등을들수있다. 가. 수술시뮬레이션및수술임플란트제작 (1) 대동맥질환수술서울성모병원송현ㆍ강준규심뇌혈관센터 ( 흉부외과 ) 교수팀은 3D 프린터로출력한대동맥모형으로정확한수술계획을세워 2014 년 4 월대동맥류질환으로병원을찾은 60 대남성의수술을성공시켰고, 7 월대동맥박리증환자인 60 대여성의수술및시술도국내처음으로성공하였다. 수술팀은수술전환자가 3 차원입체대동맥 CT 검사로촬영한대동맥을 3D 프린터로그대로출력하고, 환자의대동맥실물과같은모형을보며몇차례의수술계획을세웠다. 의료진은실물에가까운모형을보며필요한스텐트의길이를정확하게측정했고, 보호자와환자에게도치료계획을쉽게설명할수있었다. 그동안은대동맥 CT 검사결과로스텐트시술계획을세웠으며, 의료진은결국컴퓨터모니터를보며환자의대동맥지름이나길이를측정했다 [4]. (2) 두개골성형수술세브란스병원심규원교수팀은 3D 프린터활용하여두개골성형수술에성공하였다고발표하였다. 기존에시행했던두개골성형수술은두개골뼈의손실이있는경우에는결손부위를플라스틱재질의골시멘트로메워왔다. 수술시에이플라스틱을의사손으로두개골형태로만들어야하는데, 그것도단 7~8 분안에만들어야하며, 이시간이지나면골시멘트가딱딱해져변형이불가능하다. 어떤경우에는 10 개가넘는골시멘트제품을사용해도형태를못맞추기도한다. 특히, 결손부위가크면클수록수술이어렵다. 심규원교수팀이시행한수술은환자를촬영한컴퓨터단층촬영 (CT) 정보를설계도프로그램인캐드 (CAD) 로옮긴후 3D 프린터를이용하여환자두개골을출력하였다. 이때출력하는모형은가상수술을위한것으로플라스틱으로출력하고결손부위는다시캐드 정보통신기술진흥센터 13

주간기술동향 2014. 11. 26. ( 그림 1) 맞춤형두개골보형물프로그램을이용하여정상인반대쪽을참고해만들었다. 이결과물은티타늄으로출력하였다. 3D 프린터에장착된레이저가티타늄을섭씨 1,500 도의열로녹여맞춤형보형물을만든다. 이보형물을가지고수술하게되면시간도짧고손으로골시멘트를만들지않기때문에감염률도떨어진다.

백원장의아이디어는얼굴을컴퓨터단층촬영 (CT) 으로찍은다음, 뼈의모양을 3D 프린터로찍어내는것으로요약할수있다. 단순한아이디어이지만, 개인마다천차만별인뼈대와 99% 딱맞는보형물을제작할수있기때문에획기적이다. 기존의안면조소술은완전히의사의 눈대중 에기댈수밖에없었다. 보형물제작자체가주물에재료를넣어찍어내는전통적인방식으로이루어져맞춤형제작이어려웠다.

3 주간기술동향 ( 그림 1) 맞춤형두개골보형물프로그램을이용하여정상인반대쪽을참고해만들었다. 이결과물은티타늄으로출력하였다. 3D 프린터에장착된레이저가티타늄을섭씨 1,500 도의열로녹여맞춤형보형물을만든다. 이보형물을가지고수술하게되면시간도짧고손으로골시멘트를만들지않기때문에감염률도떨어진다. 티타늄으로만들었기때문에가볍고강도도좋다 [5]. (3) 잘못된성형수술로인한턱뼈복원백정환에이치 (H) 성형외과원장은 3D 프린터로보형물을제작하여안면조소술에적용하는 3D FIT 시술을고안해냈다. 안면윤곽술이뼈를깎아내는것이라면, 안면조소술은덧붙이는시술을말한다. 백원장의아이디어는얼굴을컴퓨터단층촬영 (CT) 으로찍은다음, 뼈의모양을 3D 프린터로찍어내는것으로요약할수있다. 단순한아이디어이지만, 개인마다천차만별인뼈대와 99% 딱맞는보형물을제작할수있기때문에획기적이다. 기존의안면조소술은완전히의사의 눈대중 에기댈수밖에없었다. 보형물제작자체가주물에재료를넣어찍어내는전통적인방식으로이루어져맞춤형제작이어려웠다. 결국의사가대략적인보형물의크기를골라수술하면서이를적당히깎거나변형하여덧대는방식이최선이었다. 수술이후얼굴이울퉁불퉁해지는것은물론, 심한경우보형물이살속을돌아다니는부작용이일어나기도하였다. 3D 프린팅을이용한안면조소술은이같은한계를극복하여원래의뼈모양과거의동일한보형물을제작할수있게된것이다. 3D 프린터가찍어내는보형물의정밀도는 32 마이크로에달한다. CT 의정밀도가 1~0.2 밀리수준임을감안하면, 무려 20~100 배높은정밀도다. 즉, CT 만제대로찍으면본인의 14

뼈굴곡과거의동일한굴곡을가진보형물을제작할수있는것이다. 워낙정밀하여뼈나보형물을다듬을필요가없으며, 시술또한간단하게진행할수있다. 백정환원장은 잘못된시술로아무리엉망으로잘려나간턱뼈라할지라도 90% 이상복원할수있습니다. 3D 프린팅의놀라운힘입니다. 라고말했다 [6].

4 뼈굴곡과거의동일한굴곡을가진보형물을제작할수있는것이다. 워낙정밀하여뼈나보형물을다듬을필요가없으며, 시술또한간단하게진행할수있다. 백정환원장은 잘못된시술로아무리엉망으로잘려나간턱뼈라할지라도 90% 이상복원할수있습니다. 3D 프린팅의놀라운힘입니다. 라고말했다 [6]. (4) 부비동암수술에적용삼성서울병원이비인후과백정환교수는국내에서처음으로부비동암수술에 3D 입체프린터를이용함에따라수술후부작용중하나인얼굴, 눈함몰가능성을최소화시킬수있게되었다고밝혔다. 백정환교수는 2013 년 4 월과 5 월에재발부비동암 40 세여성환자와코가자주막혀비중격만곡증으로알고병원을찾았다가부비동암으로판정받은 46 세의남성환자를 3D 프린터를이용하여성공적으로수술하였다. 부비동암수술은안구를떠받치는뼈등암이퍼진얼굴의골격을광범위하게절제한후다른부위의뼈나근육을떼어내붙여기존의얼굴골격을대신하도록하고있다. 주로환자자신의어깨뼈와근육등을떼어미세혈관수술을이용하여얼굴재건을시도한다. 그러나기존의 CT 등영상의학검사자료에만의존해수술을진행할경우, 얼굴골격을정확히확인하기힘들어수술과정에서부정교합이발생할수있었다. 또시간이지나면구조물의변형으로인해눈주변부가주저앉아양쪽눈이수평선이어긋나면서복시가진행되기도하였다. 이같은단점을해결하기위해백정환교수는치과용모형물을만드는벤처회사에 CT 영상을의뢰하여환자수술부위의골격을 3D 프린터를이용한모형물로만들어냈다. 이모형물을통해수술중예상되는얼굴골격절제범위를미리확인할수있을뿐아니라, 절제부위의뼈두께, 절제방향의중요구조물등을실시간으로확인하며수술에이용할수있었다. 뼈절제후뼈결손부위의복원시두개골복원용골시멘트를이용하여모형물에서정확한뼈결손 부의복원을시킬수있었으며, 이골시멘트결손 모형은직접혹은복원에사용되는다른소재인티 ( 그림 2) 3D 프린터로제작한부비동암환자의골격모형물 정보통신기술진흥센터 15

주간기술동향 2014. 11. 26. 타늄의모양을정확히만들어주는데이용하였다. 모형물은환자및보호자에게수술의 이해도를높이는데에도이용될수있었다 [7]. 나. 맞춤형보형물제작 (1) 맞춤형보청기과거맞춤형보청기는최소 10 년이상경력의숙련공이일일이깎고다듬는방식으로제작되어제작시간과비용이많이소요되었다.

5 주간기술동향 타늄의모양을정확히만들어주는데이용하였다. 모형물은환자및보호자에게수술의 이해도를높이는데에도이용될수있었다 [7]. 나. 맞춤형보형물제작 (1) 맞춤형보청기과거맞춤형보청기는최소 10 년이상경력의숙련공이일일이깎고다듬는방식으로제작되어제작시간과비용이많이소요되었다. 하지만 3D 프린팅기술을이용한맞춤형보청기는실리콘으로귀모양을본뜬후 3D 스캐너를이용하여귀모양을정확하게인식하고, 그모형에따라 3D 프린터로출력하면환자의귀에꼭맞는보청기가제작된다. 또기존수작업과달리장비를통해빠른시간내에제작할수있어제품의가격경쟁력을만들고, 고객귀모양의스캔자료를보관하여분실시언제든재제작할수도있다. 이같은흐름에국내보청기제조업체에서는 2011 년 3D 프린팅기술을도입하여개인의귀모양에맞는보청기를제조하고있다. 보청기제조사관계자는 3D 프린팅기술을도입하여정교하고세밀한보청기제작을한이후로불량률이크게낮아지고, 고객들의착용감도개선되었다 며 3D 프린터가기술자 3~4 명의작업량을한번에소화하여빠른시간안에대량생산이가능해졌다 고말했다 [8]. ( 그림 3) 맞춤형보청기 [9] (2) 치아보철물제작사람에따라치아의모양이나구강구조가다르기때문에치아보철물이나임플란트에 3D 프린터가효과적으로쓰일수있다. 치과에설치되어있는 3D CT, 치과용 3D 스캐너를이용하여환자의치아구조데이터를획득한다음 3D 프린팅기술을활용하여치아교 16

기존보철물은치기공사에의해고온 / 고압으로만드는주조방식이라변형률이높고, 시간이오래걸릴뿐만아니라, 만드는사람의숙련도에따라모양이나질이달라질수있지만, 3D 프린터를이용해서만드는방식은일정한품질의제품을저렴한가격으로짧은시간에만들수있다 [8],[9]. (3) 맞춤형인공턱뼈제작치과또는성형외과에서 3D 프린터가활용되는또다른사례는악안면보철물, 즉 인공턱뼈 제작이다.

6 ( 그림 4) 크라운 ( 그림 5) 브릿지정장치와임플란트를제작할수있다. 특히, 크라운 이나 브릿지 라는치아보철물을제작하기위해많이활용되며, 크라운 (crown) 은치아에금이가거나손상이있을때, 이를수복하기위해서치관부 ( 치아머리 ) 의모든면을감싸는형태의수복물을뜻하며, 상실된치아가있을때, 그앞뒤로남아있는치아에수복물을 걸어넣어서 상실된치아를회복하기위한인공대체물을브리지 (bridge) 라고한다. 기존보철물은치기공사에의해고온 / 고압으로만드는주조방식이라변형률이높고, 시간이오래걸릴뿐만아니라, 만드는사람의숙련도에따라모양이나질이달라질수있지만, 3D 프린터를이용해서만드는방식은일정한품질의제품을저렴한가격으로짧은시간에만들수있다 [8],[9]. (3) 맞춤형인공턱뼈제작치과또는성형외과에서 3D 프린터가활용되는또다른사례는악안면보철물, 즉 인공턱뼈 제작이다. 예를들어, 감염이나, 교통사고등으로턱뼈를쓰지못하게된경우에 3D 프린터를이용해서대체물을제작할수있다. 턱관절은구조적, 기능적으로아주민감한부위로, 정해진위치에서회전운동도하고, 앞뒤로왔다갔다하는활주운동도해야한다. 이는인공적으로이를제작하기란전문의에게도상당히어렵다. 그렇기때문에사고나질환으로잃은턱관절을재건할때, 3D 프린터를활용하면생리학적인기능운동로를설정하고그에맞는턱관절을정확하게제작할수있게되므로, 의사 / 환자모두에게상당히만족스러운인공보철물을제작할수있다. 이에관해, 지난 2011 년벨기에연구자들이 83 세여자환자의턱뼈를 3D 프린터로만든티타늄보철물로대체하는수술에성공하였다. 골수에세균이들어가염증을일으키는골수염 (osteomyelitis) 으로아래턱뼈를잃게된환자에게 3D 프린터로새로운대체물 정보통신기술진흥센터 17

주간기술동향 2014. 11. 26. 을제작및이식에성공하였다. 턱뼈전체를이러한 방식으로만들어이식에성공한최초의사례이다.

하지만, 벨기에환자사례의경우턱뼈를 3D 프린 터를이용하여티타늄으로만드는것에 2 일밖에걸리 지않았다. 맞춤제작된턱뼈를이용한수술은단 4 시간만에끝났으며, 환자는다음날부터 제대로말하고음식물을삼킬수있었다.

기존의의족, 의수는파이프형태의구조물을그대로보 여주거나, 아니면피부톤에맞는스펀지등의덮개로표면을감싸는형태로제작되었다. 이러한기존의의수, 의족은그리아름답지도않고, 착용하는사람이대체로드러내고싶 어하지않는모습이었다.

7 주간기술동향 을제작및이식에성공하였다. 턱뼈전체를이러한 방식으로만들어이식에성공한최초의사례이다. 기존의턱뼈보철물은주로주형에의해서제작되 었으며, 수술은 20 시간정도가걸리는큰수술로환자 는수개월동안입원해야하고, 음식물도씹지못하였 다. 하지만, 벨기에환자사례의경우턱뼈를 3D 프린 터를이용하여티타늄으로만드는것에 2 일밖에걸리 지않았다. 맞춤제작된턱뼈를이용한수술은단 4 시간만에끝났으며, 환자는다음날부터 제대로말하고음식물을삼킬수있었다. 또한티타늄에대한신체거부반응도없었다 [9]. (4) 맞춤형의수, 의족덮개 3D 프린터기술은팔이나다리를잃은환자들이착용하는의족이나의수의덮개를맞 춤형으로제작하는데도사용된다. 기존의의족, 의수는파이프형태의구조물을그대로보 여주거나, 아니면피부톤에맞는스펀지등의덮개로표면을감싸는형태로제작되었다. 이러한기존의의수, 의족은그리아름답지도않고, 착용하는사람이대체로드러내고싶 어하지않는모습이었다. ( 그림 6) 83 세환자에게이식된, 3D 프린터로만든티타늄턱뼈 3D 프린터를활용하면, 환자의체형에딱맞는맞춤형으로제작할수있을뿐만아니 라, 자신의개성을아름답게표현할수있는보철덮개를만들수있을뿐만아니라, 금속, 가죽등다양한재질과디자인의덮개를통해개인의개성을표현할수있다 [8],[9]. ( 그림 7) 맞춤형의족덮개 (5) 맞춤형캐스트뼈가부러졌을때사용하는부목도 3D 프린팅을통해새로운제품으로거듭나고있다. 뼈가부러졌을때는고통도고통이지만, 사실오랫동안뼈가아물도록기브스를착용해야 18

부목의종전개념을현대화시킨제품으로 3D 프린팅시미리뼈를스캔하여외상영역을정확히파악하기때문에, 최적의맞춤부목구조를만들어준다. 또한환기가가능하여냄새가나거나가렵지않다. 이캐스트의장점은초경량이며, 재활용이가능하고, 캐스트를착용하고도샤워를할수있다.

8 한다는점이더고통스럽다. 내부부상이없이뼈만부러졌을때우리는치유과정에서유리섬유나석고기브스, 즉석고캐스트를착용해야하며, 석고캐스트는냄새나고, 가려우며, 움직이기힘들다는것이불편한점으로꼽힌다. 에빌디자인 (Evill Design) 사가기존석고 ( 그림 8) 맞춤형외골격캐스트에대한대안으로코어텍스외골격캐스트 (Cortex Exoskeletal Cast) 를개발하였다. 부목의종전개념을현대화시킨제품으로 3D 프린팅시미리뼈를스캔하여외상영역을정확히파악하기때문에, 최적의맞춤부목구조를만들어준다. 또한환기가가능하여냄새가나거나가렵지않다. 이캐스트의장점은초경량이며, 재활용이가능하고, 캐스트를착용하고도샤워를할수있다. 또한편리하고, 보기도좋은데다유연성까지있어서움직임이편리하다. 또한, 캐스트인쇄에몇시간밖에걸리지않는다 [10]. 다. 의료인력교육실습 (1) 실습용카데바출력의과대학에들어가면시체를해부하여그인체의각부분을공부한다. 문제는실습용시체가많지않다는점에있다. 이제는 3D 프린터로프린트한신체내부의골격이나뼈를무한제공받을수있게되었다. 그리고이인공뼈, 신체조각은인체에비해훨씬더보관하기가편리하다. 실제로시체라면적절한멸균처리가필요하고, 시체를이동하는것에도비용이필요하다. 또신체일부이기때문에냉장보관해야하며, 각국가의엄격한규제조건 ( 그림 9) 실습용카데바 정보통신기술진흥센터 19

주간기술동향 2014. 11. 26. 하에서해부할수있다. 3D 프린터로실제와똑같은사실적인시체의부분이나뼈조각을인쇄하는기술을호주의모나쉬대학팀이개발하였다. 모나쉬대학의 3D 프린트해부시리즈는실제로사지의해부학, 가슴, 복부, 머리, 목을배우는데필요한모든부품의모델이포함되어키트로생산을한다. 모델을만들기위해실제신체부위를 CT 또는표면레이저스캐너를사용하여스캔한다.

9 주간기술동향 하에서해부할수있다. 3D 프린터로실제와똑같은사실적인시체의부분이나뼈조각을인쇄하는기술을호주의모나쉬대학팀이개발하였다. 모나쉬대학의 3D 프린트해부시리즈는실제로사지의해부학, 가슴, 복부, 머리, 목을배우는데필요한모든부품의모델이포함되어키트로생산을한다. 모델을만들기위해실제신체부위를 CT 또는표면레이저스캐너를사용하여스캔한다. 그다음은그데이터를시료와동일하게착색한다. 그리고 3D 컴퓨터모델을만드는데사용한다 [11]. (2) 모형을이용한수술실습중앙대병원신경외과권정택교수는 2013 년 6 월의대생, 전공의, 간호사등을대상으로 3D 프린터모형을이용한뇌종양수술시뮬레이션을진행하였다. 특정부위에뇌종양이있는환자의두상모양그대로를본따서수술용두상을만들었다. 수술방에서진행된시뮬레이션은우선 CT, MRI 영상을보면서수술하기전수술할부위를확인하였다. 이후수술부위에점을찍어두피를열어고정시킨다음, 두개골을절개하고종양을제거하여종양의깊이를영상과모형으로동시에확인하였다. 의대생, 전공의들이종양을제거하는수술과정을모형을통해직접눈으로확인하고실습하였다. 권교수는 외국은시신을기증하는사람이많은만큼카데바를활용하여해부학이나수술교육을할수있지만, 우리나라의대는카데바가많지않다. 3D 프린터를활용한모형이대체수단으로활용될수있을것 으로내다봤다. 어려운수술이라면사전시뮬레이션을해볼수도있다. 불확실한종양의위치나크기를확인하고, 종양제거에대한의사결정도도울수있으며, 혹여발생할수있는합병증도미리파악할수있다. 3D 모형을활용한수술법은빠른판단으로수술시간자체를단축할수있다. 수술시간을줄이면마취시간을줄여환자에도도움이되고, 수술방운영의효율성도높일수있다 [12]. ( 그림 10) 3D 프린터를활용한수술실습 20

10 3. 의료산업 3D 프린팅의발전전망급속도로발전하고있는 3D 프린터를통해인공장기제작및의약품출력에적극활용할것으로전망된다. 타산업에서와마찬가지로 3D 프린터는기존에사용하던프로세스를바꿀것으로확신되며, 의료산업의발전에크게기여할것으로보인다. 가. 바이오잉크포스텍기계공학과조동우교수팀은실제조직과동일한성분으로이루어진 3D 세포프린팅용 바이오잉크 개발에성공, 실제와같은기능을지닌인공장기개발의중요한관문을넘었다. 3D 프린터로세포를출력할때는세포의생존과구조유지를돕는바이오잉크를섞어함께분사한다. 조교수연구팀은실제조직이나장기를여러가지화학물질로처리해서세포만제거한 탈세포화된조직 을이용한바이오잉크를개발하여줄기세포가원하는조직으로분화될수있는환경을만들어냈다. 현재지방조직과심근조직, 연골조직으로분화할수있는바이오잉크를개발했으며, 간ㆍ뼈ㆍ뇌조직등에쓰이는바이오잉크도개발중이다 [13]. 나. 인공혈관미국보스턴브리검여성병원연구진이 3D 프린터를활용하여인공혈관샘플을구현하는데성공했다고발표하였다. 아직이인공혈관은생체대사를감당할수있을정도로충분한강도를지니지못해추가연구가더필요한상황이지만, 인체조직중가장광범위하고복잡한체계를가진혈관을 3D 프린터로제작할수있는가능성을열었다는점에서주목을받고있다 [13]. 다. 인공간미국생명공학회사 Organovo 는수만개의세포로이루어진바이오잉크를원하는모양으로적층하는 3D 프린팅기술을개발했으며, 3D 프린팅한간이 40 일동안살아남아인공장기의가능성을보여줬다. 3 차원구조제작을하기위해세포와젤을층별로적층하는방식을사용하며, 세포가적절 하게적층될수있는특수한물질위에쌓이면 ( 그림 11) 3D 프린터를이용한인공장기제작 정보통신기술진흥센터 21

11 주간기술동향 서 3 차원형상으로제작한다. 3 차원튜브형상에관류액을흘려보내는작업을통해동맥, 정맥, 모세혈관등조직제작이가능하다 [14]. 라. 의약품프린팅미래에는원격진료를통해처방받은처방전을가정에서컴퓨터에넣고출력하면 3D 프린터가개인용맞춤약을출력할수도있을것이다 년영국글래스고대연구진 1,250 파운드 (230 만원 ) 를들여약물 3D 프린터를만들었다. 프린터에는주사기들이죽달려있으며, 그안에는묵과같은상태의겔에각종약물과촉매들이들어있다. 약을찍어내는과정은케이크를쌓는것과같다. 맨아래에마지막에반응을할약물을뿌린다. 그다음에마지막에서두번째, 세번째를계속쌓는다. 마지막에화학반응을유도하는액체를뿌린다. 그러면화학반응이순서대로일어나면서원하는약물이된다. 연구진은곧시판중인약을 3D 프린터로만들어볼계획이라고한다. 연구진은 BBC 방송과의인터뷰에서 5 년이내 3D 프린터가제약업계에도입되고, 20 년내대중화될것 이라고예측하였다 [15]. 4. 정부의 3D 프린터산업정책과현실정부에서는 2014 년 4 월미래창조과학부와산업통상자원부 ( 산업부 ) 가 3D 프린팅산업발전전략 을공동으로수립ㆍ발표하여 2020 년까지전세계 3D 프린터산업의선두로올라선다는목표를세웠다. 3D 프린터산업육성을위해수요연계형 3D 프린팅성장기반을조성하고, 비즈니스활성화를지원하며, 기술경쟁력확보와법제도를개선한다는것이다 [16]. 이전략을바탕으로 2014 년 7 월미래창조과학부는 ICT 기반의의료용 3D 프린팅응용소프트웨어기술개발 공모사업을수행하여경북대 3D 융합기술지원센터등대구지역 13 개산ㆍ학ㆍ연기관으로구성된컨소시엄이사업수행기관으로선정되었다 년부터 2018 년까지총 200 억원의국비를지원받고시비및민자 75 억원을함께투자하는것으로, 치과, 정형외과, 재활의학과, 성형외과용 3D 프린팅응용소프트웨어개발에투자하여사업화까지이끌어낸다는것이목표이다 [17]. 3D 프린팅기술이기존산업의패러다임을변화시킬것이라는점을정부도인식하고관련산업육성에적극적으로나서고있지만, 정부의 3D 프린팅발전전략에서 의료 분야 22

12 에대한내용은미흡해보인다. 3D 프린팅기술을의료에접목해본의사들은그유용성과잠재력을한결같이높게평가했지만, 다른한편으론정부의정책이따라가지못한다고비판하고있다. 3D 프린터를이용한수술의장점은분명하지만비용이비싼것이문제다. 고가의 3D 프린터로보형물을제작하다보니비쌀수밖에없어건강보험심사평가원에보험급여를신청하였지만아직결정되지않았다고한다. 또한, 보형물을이용한일부수술은임상시험차원에서이루어지기때문에환자에게청구하지못하고있다. 특히, 모델링을통한수술시뮬레이션의경우에는모두연구자의자비로충당하고있다. 3D 프린터를이용하기위해서는프린터뿐만아니라수천만원하는소프트웨어가필요하며, 연구자들에게별도의지원이없어포기하는실정이다. 그리고, 3D 프린팅의의료분야활용과관련한지침이나정책은거의전무한실정이다. 의료기기허가를받지않고제작되는것은무허가의료기기제조에해당되어이를어길경우의료기기법위반으로처벌을받는다. 즉, 허가받지않고 3D 프린터를이용하여인공뼈등을만들경우범법자가되는셈이다. 전문가들은 3D 프린터와 3D 인쇄물로인한신제품등품목을세분화할필요가있으며, 품목을고려하여재분류가필요한품목등급분류체계의개선및심사가이드라인이필요하다고지적한다. 이에대해식약처에서는 2015 년에 3D 프린팅기술을이용한의료기기들의허가심사가이드라인과기준을만들예정이며, 일단 2015 년초관련연구용역을진행할계획이라고밝히고있다 [18]. 5. 결론 3D 프린터는제 3 의산업혁명이라고부를만큼획기적인제조방법이다. 특히, 맞춤형제작이필요한의료분야에서의활용성은더욱높다고할것이다. 정부와의료계, 산업계에서는선진국과마찬가지로 3D 프린터가갖는파급효과에주목하고있다. 이에정부에서는 3D 프린팅산업전략을발표하였다. 정부발표에 3D 프린팅산업이활용되는 3 대분야가소비재ㆍ전자 (22%), 자동차 (19%), 의료ㆍ치과 (17%) 라고명시되어있음에도의료분야에대한제도와정책이미흡하다고현장의의사들은지적하고있다. 3D 프린터의강점이빠른제작속도라고할수있으며, 정부의대처는현장의속도를따라가지못하고있는것으로보인다. 의료산업이차세대먹거리로대두되고있고, 향후 3D 프린터의잠재력을 정보통신기술진흥센터 23

13 주간기술동향 볼때정부의적극적인정책과빠른대응이필요하다. 첫째, 3D 프린터를이용한보형물에대한의료급여정책을결정해야한다. 의료계에서는비급여라도책정하여달라고요구하고있다. 둘째, 3D 프린터가매우고가여서개인차원에서는연구가불가능하므로, 공동연구센터를개소하여정보교환과고가의 3D 프린터활용도를높여야한다. 셋째, 향후원활한인력수급을위해특성화고등학교, 대학과연계할필요가있다. 넷째, 3D 프린터를이용한의료기기제작에대한가이드를빠른시일내에정립하여사업자들의혼란을최소화해야한다. 다섯째, 인체용보형물을만드는 3D 프린터의소재가한정되어있으므로, 인체에적합한소재개발에투자해야한다. < 참고문헌 > [1] [2] [3] 이승재,3D 프린팅기술이바꿀보건산업의미래, 한국보건산업진흥원, [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] 24

<30362DB1E2C8B9C6AFC1FD2028B1E8BCBCC7F632292036372D37382E687770>

<30362DB1E2C8B9C6AFC1FD2028B1E8BCBCC7F632292036372D37382E687770> 기획특집: 3D 프린팅 기술 생체의료 분야 응용을 위한 3D 프린팅 기술 박 소 현 1 임 상 구 2 양 승 윤 2 김 세 현 1, 1 영남대학교 나노메디컬유기재료공학과 2 부산대학교 바이오소재과학과 3D Printing Technology for Biomedical Applications So Hyeon Park 1 and Sang-Gu Yim 2 and