2년 전, 독일 쾰른에서 개최된 IDS에 집채만 한 밀링기계를 가지고 손바닥만 한 금속재료를 깎아 일반 보철물 및 임플란트 보철물을 제작 하는 시스템이 세계 치과계에 첫선을 보였다. 독일 뮌헨 근교에 위치한 Zfx-GmbH는 15년의 CAD/CAM 기술을 바탕으로 4년 전인 2007년 모든 형태의 보철물을 어떠한 재료로든 밀링해 만들 수 있는 기능을 보유한 기계를 디자인했다. 이 기계의 사용을 전제로 한 CAD/CAM 프로그램 개발을 완성한 지 2년 만에 치과계의 혁명이 될 수 있는 Fully Digital의 세계화를 위한 첫걸음을 내디뎠다. 우리나라에서는 Zfx-Korea/DA-Dental이 Zfx의 한국 및 홍콩 프랜차이 즈 파트너로 오는 6월 22일 개최되는 SIDEX를 전후로 해 한국의 Zfx Milling Center를 아시아 최초로 설립할 예정이다. 시장에 나와 있는 수많은 CAD/CAM 장비와 소프트웨어 중 어떤 것을 선택할 것인가? 꼭 값비싼 장비를 보유해야 할 필요가 있을까? 나의 기 공소는 어떤 길을 가야 하나? 보철 치료의 디지털화는 무엇을 의미하고 어떤 이익을 줄 것인가? 등 치과계에 뜨거운 관심을 불러일으키고 있는 의문에 대한 해답을 제시할 수 있길 바라며 Zfx-Korea/DA-Dental의 디 지털 치의학 연구소 설립을 준비 중인 윤성욱 원장의 기고를 통해 신개 념 Zfx-CAD/CAM 시스템에 대한 내용을 소개하고자 한다. 36 MARCH 2011
현재 전 세계 치과와 치기공계의 최대 화두는 CAD/CAM이 라고 해도 과언이 아닐 것이다. 디지털 카메라와 방사선 장비가 필름을 사라지게 한 것처럼, 머지않아 인상재와 주조보철이 치과에서 사라질 것이라고 많은 사람들이 예상하고 있다. 여기에 발맞춰 크고 작은 여러 업체 들이 앞 다퉈 장비와 소프트웨어를 내놓고 있으며, 저마다 자 사 제품의 우수성을 주장하고 있다. 수많은 고가의 시스템 중에 과연 어떤 것을 선택해야 할 지 대부분의 치과의사와 치기공사들은 난감함을 느낄 것이다. 필자가 생각하는 CAD/CAM 시스템의 선택 기준은 다음과 같다. 첫째, 기존의 주조 보철을 대체할 만큼 정밀하고 튼튼한 보 철물을 얻을 수 있는가? 둘째, 모든 형태의 보철물과 모든 수복재료에 적용 가능한 가? (초정밀 금속 가공이 가능한가?) 셋째, 스캐너와 밀링 머신 등 각 구성요소 간에 호환이 가능 한가? (open system인가?) 넷째, 작업이 쉽고 유지보수하기에 간편한가? 다섯째, 지속적인 업그레이드와 사후 서비스가 신속하고 저 렴하게 이뤄지는가? 여섯째, 술자와 환자 모두에게 경제적인가? 이상의 기준에 가장 부합하는 시스템으로서 독일 Zfx사 (www.zfx-dental.com)의 CAD/CAM 시스템을 소개하고자 한다. 참고로, 필자는 2010년 SIDEX에서 이 회사를 처음 알게 됐고 2010년 9월과 2011년 2월, 두 번에 걸쳐 독일 본사를 방문해 직접 CAD/CAM 교육을 받고 실습을 수행한 경험이 있다. Zfx는 독일 뮌헨 근교의 알토뮌스터에서 3대째 치과의사와 기공사의 가업을 유지하고 있는 마이스터 기공사인 Werschky 부자와 이태리 북부 볼자노의 마이스터인 Andreas Geier가 창업 한 회사로서 Total Digital Solution for Dentistry의 세계화를 지 향한다. 최첨단의 CAD/CAM 시스템을 이용해, 지르코니아나 PMMA 가공은 물론 Titanium과 Cr-Co 금속 보철물까지 모든 수복 재 료를 사용해 모든 형태의 보철물 밀링 서비스를 제공하고 있으 며, 치과용 인상재를 대체할 구강 스캐너(Intrascan), 세라믹 소 성기(Dekema), 디지털 shade measuring device, 그리고 향후 치 과용 CT와 연계한 임플란트 수술용 스텐트까지 서비스를 제공 할 예정이다. 또한, 최고 품질의 모든 기공블록(Titanium, Cr-Co, Zirconia, PMMA, Wax 등)을 다양한 사이즈로 저렴한 가격에 제공한다. Zfx 프랜차이즈 시스템의 핵심은 (1) State-of-the-art technology (2) All applications, all materials (3) Open system (4) User friendly (5) Affordable price 로 요약될 수 있다. 이 시스템의 최대 장점은 치과의사나 치기공사가 값비싼 밀 MARCH 2011 37
링 머신을 구입할 필요가 없이, 구강 스캐너나 모델 스캐너만 구입해 CAD file만 밀링 센터에 전송해주면 된다는 것이다. 따라서 고가의 밀링 머신 구입과 유지 보 수비용에 대한 부담이 전혀 없다. 더구나, Zfx의 밀링 머신은 CAM 작업을 수행함에 있어 open system을 지향하므 로, 어떤 스캐너를 사용하든 모든 형태의 CAD file을 받아서 초정밀 밀링 가공이 가능하다. 또한 마이스터 수준의 치기공사가 창업, 경영을 해 지속적인 피드백과 업그레이 드가 신속하게 이뤄지고 있다는 것도 큰 장점이다. Zfx 시스템의 구성요소는 이보다 더 좋을 수는 없다 는 철학으로 구성돼 있다 고 해도 과언이 아니다. 1) 모델 스캐너와 CAD 프로그램 Optical scanner로서, Scan II에서 진화된 Scan III를 사용하며, 두 개의 레이 저 카메라를 장착 고속 3D 스캔이 가능하고, 경량화 됐으며, 최저 수준의 오차(5μm)를 자랑한다. 여러 개의 임플란트 수복을 위한 screw type의 long span 보철의 경우 tactile scanner를 병행해 보다 정밀한 보철물 제작이 가능하다. 또한 CAD프로그램은 쉽고 직관적으로 구성돼 치과의사나 치기공사는 누구 나 단기 교육만 받으면 작업이 가능하다. 싱글 크라운이나 싱글 코핑의 경우 스캔에서 CAD 작업까지, 숙련된 술자라 면 20분내 충분히 작업을 마칠 수 있다. 기존의 주조 보철에서, 왁스업-(컷백)-매몰-번아웃까지의 시간과 비교해 보 길 바란다. 2) 밀링 머신과 CAM 프로그램 Zfx CAD/CAM 시스템이 다른 시스템과 결정적으로 차별화되는 점은, 무엇 보다도 4.5톤에 이르는 거대한 5축 가공 밀링 머신과 open system을 지향하 는 CAM 프로그램에 있다. 초정밀 공작 기계 생산 세계 1위인 독일 DMG사의 HSC Ultrasonic 20 linear 밀링 머신은 표면 오차 0.2μm로 텅스텐 초경합금까지 가공할 수 있는 장비 이다. 따라서 지르코니아는 물론, Titanium과 Cr-Co 금속의 초정밀 가공을 어떤 장비보다도 빠른 속도로 가능하게 해준다. 매번 작업 tool의 마모도를 레이저로 측정하며, 기계 하부에 진동을 막아주는 무거운 폴리머 스톤은 열 팽창 계수를 줄이기 위 해 금속이 아닌 돌 소 재를 사용할 만큼 완벽 을 기한 장비이다. 이렇 게 크고 무겁고 고가이 며, 유지 보수에 전문 기술과 비용이 많이 드 는 장비이기 때문에 개 인이 소유 관리하기는 사실상 불가능할 것이 다. 혹자는 너무 과한 장비가 아닌가 할 수도 있겠지만, 치과 보철물 이 요구하는 초정밀 금 속 가공이 지속적이고 안정적으로 이뤄지려면, 이 정도 수준의 장비는 필요 하다고 생각된다. Zfx에서 CAM작업은 밀링센터에서만 가능하도록 만든 이 유가 바로 이 때문이라 할 수 있다. 38 MARCH 2011
결과적으로 치과의사나 치기공사는 고가의 밀링 장비에 대한 부담을 덜 수 있어 서좋다. 한편, Zfx의 CAM 프로그램은 독일 오픈마인드 사의 하이퍼덴트 치과 보철물 제 작 전문 소프트웨어로서, 모든 임플란트의 custom abutment 제작이 가능하며, 오버 덴처용 bar, 전악 자연 치아 또는 임플란트(screw or cement type)의 고정성 보철을 위한 long span 금속 frame, full contour crown & bridge, PMMA를 이용한 임시보철 물, wax 가공 등, All applications, all materials 를 가능하게 해준다. 뿐만 아니라 Open system으로 Zfx의 것이 아닌, 다른 스캐너의 CAD file도 전송 받아 가공할 수도 있어 기존 제품과의 호환성을 살렸다. 5) Digital shade measuring device 실내 조도에 상관없이 치아 shade에 대한 정확하고 구체적인 정보를 제공해준다. 3) 구강용 스캐너(Intrascan) 현재까지 나온 것 중 가장 해상도가 높고 스캔 속도가 빠르며, 머리 부분의 크기가 작아서 제2 대구치 까지도 접근이 쉽다. 더구나 경쟁 제품보다 상당 히 저렴하다. 첫째, 모두에게 이롭다. 치과의사는 고품질의 보철 기공물을 저렴하고 신속하게 공급받을 수 있다. 기존 의 인상재를 이용한 석고 모델 스캔도 가능하지만, 구강 스캐너를 이용해 인상재, 석고 등의 재료와 시간, 노동력을 절감할 수 있다. 특히 구강용 스캐너는 최고의 성능을 가지면서도 경쟁 업체의 것에 비해 저렴하다. Shade measuring device는 정 확한 치아 색상 정보를 얻게 해준다. 비용절감의 일례를 들어, 전악 고정성 임플란트(픽스처 6개+폰틱 6개) 보철을 6 개의 custom abutment를 포함한 screw-type의 금주조 frame으로 하는 것과 금속블록 으로 CAD/CAM하는 경우를 비교해보자(도재축성은 별도). 4) 소성용 장비 (Sintering machine by DEKEMA) 치과용 세라믹 소성용으로는 최고 수준의 장비이다. Zfx의 협력업체인 DEKEMA는 보다 저렴한 가격으로 이 장비를 제공한다. 1) 금주조의 경우 : Gold-adapt abutment 6=150,000 6=900,000원 기공료 100,000(지대주) 6+50,000(폰틱) 6=900,000원 포세린용 금값(40g)=55,000 40=2,200,000원 합계 : 4,000,000원 2) 금속 CAD/CAM의 경우 : 120,000 6+60,000 6=1,080,000원 1)-2) 차액=약 3,000,000원 비고 1. 금속 블록은 Titanium alloy 또는 Cr-Co를 사용하며, Ti alloy는 도재 축성 대 신, Zr filler가 들어간 강화 레진으로 축성한다. 2. Long span의 경우 금주조 frame이 단번에 맞는 경우도 드물고, 또한 포세린 의 파절이 빈번해 remake/repair가 빈번하다. 이 경우에도 금속 CAD/CAM MARCH 2011 39
frame을 하는 것이 훨씬 쉽고 저렴하다. 치기공사는 고가의 밀링 장비를 사지 않으면서, 모델 스캐너 또는 구강 스캐너 를 통한 CAD 작업만으로 고품질의 보철물을 저렴하고 신속하게 공급받아 치과에 제공할 수 있다. Open system이므로 기존 스캔 장비로도 밀링 서비스를 받을 수 있 다. 또는 CAD/CAM 전 과정을 Zfx밀링 센터에 의뢰해도 된다. 최고 품질의 독일제 금속/세라믹 블록을 국산 블록과 같은 가격으로 제공받는다. 노동력과 기공 재료 의 획기적인 절감, 고가 장비의 유지보수에 따른 부담 해소, 그 외 DEKEMA 등 장 비의 저렴한 구입, 기공 환경의 개선 등을 얻을 수 있다. Remake의 경우, 원인 발견과 제작이 주조 보철에 비해 훨씬 쉽다. 치과 환자는 금보철물에 비해 값싸고 튼튼한 Titanium이나 Cr-Co 로 만든 금속 보철물과 최고 품질의 독일제 세라믹 보철물을 저렴 하게 제공받을 수 있다. 둘째, 대부분의 CAD/CAM 시스템이 세라믹 가공에 맞춰져 있으 나, Zfx는 금속을 비롯한 모든 재료를 모든 형태의 보철물에 사용 가능하다(all applications, all materials). Zfx의 밀링 머신은 원래부터 금속 가공을 위해 만들어진 장비이 므로, 기본적으로 세라믹 가공을 위해 만들어진 장비들과는 비교하 기가 어려울 정도의 정밀도와 절삭 속도 및 내구성을 가진다. 셋째, 지속적인 연구 개발과 사후 서비스가 가능하다. 서두에 언급한 바와 같이 창업 및 경영자인 현직 마이스터 치기 공사의 지속적인 피드백과 연구 개발이 이뤄지고, 최고의 장비 업체 들과 협력 상생 관계에 있기 때문에 향후에도 지속적인 Upgrade가 체계적이고 종합적으로 이뤄질 것이다. 2010년 12월에 독일 Zfx 본사와 한국의 (주)DA-Dental 간에 정식 계약이 체결됐 다. 이는 아시아 최초의 프랜차이즈 계약으로, 2011년 6월 SIDEX를 전후해 한국에 서도 서비스가 개시될 예정이다. 현재, 독일, 오스트리아, 스페인, 프랑스 등 유럽 지역과 호주에 밀링 센터가 운 영되고 있으며, Zimmer사를 통해 곧 미국 전역에 서비스가 제공될 예정이다. 대부분의 CAD/CAM 업체는 기존의 크고 작은 치과 장비나 재료 회사로서, 소프 트웨어와 고가 장비를 판매하는 데에 중점을 두고 있다. 반면, Zfx는 치과와 치기 공소에 장비를 파는 것보다는 전 세계에 Total Digital Network 을 형성해 상생의 서비스를 제공하는 데에 초점을 두고 있는 회사이다. 일례로, 고가의 밀링 장비를 파는 대신, 스캐너만 구입하면 최고 품질의 밀링 서비스를 저렴한 가격으로 제공해주는 것이 나, 구강용 스캐너나 shade measuring device, DEKEMA sintering machine 등의 최고 장비를 아웃소싱해 보다 저렴한 가격으로 수요자에게 공급해주는 서비스 회사라고 할 수 있다. 결국 장비나 재료 업체는 치과의사와 치기공사에게 필요한 물 품을 공급해주는 역할 그 이상도 이하도 아니다. 다시 말하면, 치과의사나 치기공사는 필요한 만큼 장비와 재료를 편리하게 이용하기만 하면 되는 것이지, 굳이 비싼 장비를 구입하고 관 리하기 위한 부담을 가져서는 안 된다는 뜻이다. 필자도 처음엔 이런 비즈니스 모델을 이해하는 데에 시간이 걸렸으나, 이런 상생의 구조야말로 치과 분야뿐 아니라 모든 21세기 비즈니스가 지향해야 할 모델이라고 생각한다. 치과와 기공계, 나아가 전 국민이 모두 경제적으로 어려운 시기에, CAD/CAM 가공에 의해 값비싼 금을 대체하는 티타늄 이나 Cr-Co를 이용한 저렴한 금속 보철물이 하나의 돌파구가 될 수 있기를 바란다. Dentistry 40 MARCH 2011