이번 9월호 기획특집에서는 덴쳐용 3D 프린팅 레진 소재 연구에 최선을 다하고 있는 헵시바주식회사(Veltz3D) 기술연구소의 김성복 수석연구원을 만나 그간의 궁금증을 해소하는 시간을 가졌다.  

윤준식 기자 zero@dentalzero.com

 

 

치과용 폴리머 개발이나 3D 프린터용 소재 개발사들이 신시장에 관심을 갖고 여러 곳에서 개발을 진행 중이다. 식약처 인증이 관건인데 아직은 평가 가이드라인이 없기 때문에 기본적인 물성에서는 문제가 없더라도 2등급 인증을 위해서는 시간이 오래 걸리고 있다.

해외의 경우 3D 프린터로 디지털 덴쳐를 서비스하고 있는 첫 주자는 미국의 ‘Dentca’이다. ‘Dentca’의 경우 2015년부터 최초의 3D 프린팅용 덴쳐 베이스 소재를 FDA(510k)에서 인증받아 지속적으로 발전시켜 나가고 있다. 최근 ‘쿨저’에서도 소재와 자체 소프트웨어를 출시해 디지털 덴쳐 시장에 진입했다.

 

현재 식품의약품안전평가원 주관으로 ‘치과용 재료 이식형기기 평가기술 개발연구’가 진행되고 있다. 이 연구는 식약처의 평가 가이드라인에 도움을 줄것으로 예상되며, 연구소재 중 3D 프린팅용 덴쳐소재가 포함되어 있다. 기존 열중합이나 자가중합소재와 다른 광중합 방식이기 때문에 기본적인 물성이나 생물학적 시험 외에도 용출물에 대한 분석, 가속노화시험을 통한 안정성확보, 화학적 용해도 등도 중요하게 생각해야할 부분이다.

 

현시점에서 덴쳐 인증의 기준은 기존 방식의 소재들을 기준으로 국제표준화기구 ISO 20795-1과 식약처 국내 가이드라인을 참조할 수 있다. 식약처에서 3D 프린팅용 덴쳐베이스의 소재인증에 대한 가이드라인을 이르면 내년에는 발표할 것으로 예상해 볼 수 있다. 색조가이드에 대한 내용은 포함되지 않을 수 있으며 광중합소재의 특성상 사용기간의 안정성 문제가 있기 때문에 기존과는 분리해 품목분류가 별도로 될 가능성도 배제할 수 없다.

해외에서 인증을 받은 기업중 3D 프린팅 덴쳐 제작에 대한 솔루션을 구축한 기업으로 Dentca, Nextdent, EnvisionTec, Kulzer 등을 꼽을 수 있고 한국이 영향력있는 시장이기 때문에 국내인증도 곧 진행될 것으로 예상한다.

가이드라인이 공고되면 평가방법이 명확해지기 때문에 인증이 더욱 빠르고 원활해질 것이다.

 

치과에서의 3D 프린팅 시장이 성장함에 따라 소재 개발 속도도 매우 빠르게 나타나고 있다. 덴쳐 베이스 뿐만아니라 총의치까지도 맞춤형으로 제작이 가능하다.

그동안 3D 프린팅용 소재는 약하다는 선입견도 있었으나 최근에는 강성이나 내마모성이 보완된 고기능성 소재들이 개발되고 있고 작년과 올해가 확연히 차이가 날 정도로 발전속도가 빠르다. 그렇기 때문에 3D 프린팅 덴쳐의 일반화가 머지 않았다고 본다.

 

디지털 덴쳐 소재의 연구방향은 어떻게 되는가 

3D 프린팅으로 덴쳐가 제작 가능하도록 개발중이지만 수년간은 전통적인 방법이 병행되어 질 것이라고 본다. 때문에 기존의 기공소 시스템을 이해하고 점차 도구로서 활용될 수 있는 대안을 찾고 있다.

중요하게 생각하는 점은 전통적인 제작 프로세스에 3D 프린팅을 일부 적용하여 단점을 개선하거나 작업을 용이하게 하는 역할을 하는 것이다. 또한 덴쳐작업시 발생하는 릴라이닝 등 기존소재와 매칭되는 방법도 중요한 부분이라 생각해 여러가지 대안을 찾기위해 연구에 노력하고 있다.

 

해외의 선진사례를 보면 인상채득부터 시작해 3D 프린팅에서 최종결과물을 만드는 전주기가 소프트웨어로 통합되어있다. 3D 프린터, 소재, 덴쳐 디자인 방법과 소프트웨어가 통합되어야 한다. 

아직 국내는 3D 프린팅을 위한 덴쳐용 소프트웨어가 준비되어있지 않은 것으로 보인다.

글로벌 트랜드와 마찬가지로 국내에서도 디지털덴쳐가 활발하게 상용화되려면 장비, 소재, 소프트웨어가 잘 융합되어야 할 것이다.

장비, 소재, 소프트웨어 외에 가장 중요한 한 부분을 언급하면 임상가와 기공사와의 의사소통과 경험을 반영한 제작 프로토콜을 완벽하게 디지털과 조화를 이뤄야 한다는 점이다. 그렇지 않으면 디지털 덴쳐 분야에서 리더가 되기는 어렵다.

 

한국의 3D 프린팅에 관한 연구개발은 늦은 편이지만 다행스럽게도 장비와 소재에서 발전속도가 굉장히 빠른편이다. 특히 치과에서 응용분야를 찾고 적용하는 속도는 더욱 그렇다.

3D 프린팅을 통한 제작방법의 개발과 덴쳐디자인 소프트웨어의 개발이 활성화된다면 아직 글로벌시장에서 늦지 않았다고 본다. 출시는 여러군데서 했지만 아직 상용화 수준은 매우 낮다.

현재의 단점들을 보완해내는 장비, 소재와 소프트웨어를 잘 준비한다면 디지털 덴쳐만큼은 글로벌시장에서 우리가 선도할 수 있는 부분이 아닐까 전망해본다. 

디지털 치의학에서도 지금까지의 보철물과 구분해 덴쳐분야를 새로운 출발점으로 정하고 노력한다면 IT강국으로서 소프트웨어를 잘 준비하고 국내의 훌륭한 장비와 소재기업들이 함께해서  최고수준의 디지털 덴쳐를 한국이 선도할 수 있을 것이다.

 

장기적으로 디지털 덴쳐의 궁극은 디자인부터 제작에 이르는 전주기의 디지털화와 제작에서 3D 프린팅으로 최종 덴쳐를 제작하는 것이겠지만, 전통적인 방법을 대체하는데는 긴 시간이 걸릴것으로 생각한다.

다만, 현재 전통적인 덴쳐 제작 프로세스에서 불편하거나 품질의 개선이 필요한 부분을 3D 프린팅을 도구로서 적용해 제작방법을 개선하는 것이 우선되어야 한다.

광중합 레진의 단점에 대해서는 다양한 소재평가가 연구돼야 하겠지만 물리적 특성과 물성은 이미 국내나 해외의 평가기준을 넘어서고 있다. 

 

시장측면에서 우리나라는 가장 빠르게 사회의 고령화가 이뤄지고 있는데 이러한 시장의 니즈가 충분하다는 점이 이 분야의 산업 발전을 이끌 수 있는 하나의 요인이다. 

추가로 정부에서도 규제개선에 적극적이다. 치과분야 3D 프린팅 소재들에 대한 가이드라인이 만들어지는 것도 인증을 원활하게 하는 규제개선의 일환으로 생각해 볼 수 있다.

보다 간소화되는 제작방법과 환자의 부담감소, 시장의 성장이 있기 때문에 분명 전망이 밝을 것으로 예상한다.

 

앞으로의 계획은    

선행 기술연구가 상용화로 이어질 수 있도록 국내 임상가들과 기공사와 강력한 네트워크를 지속적으로 유지하면서 최신 덴쳐 제조 기술을 함께 연구해 나갈 계획이며 덴쳐 임상가들의 연구지원을 꾸준히 하면서 필요한 내용들을 소프트웨어에 노하우를 담아나갈 것이다. 

장비와 소재는 양산성과 가격 경쟁력을 갖기 위해 연구를 거듭해 해외 기업들과 대등한 수준에서 경쟁을 할 수 있도록 노력하겠다.  

내년에는 미국 전시회 참가를 계획하고 있으며 향후 이 디지털 덴쳐로 글로벌시장 진출을 계획 중이다.