[기획특집] 2020, 진화하는 Dental CAD Software
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[기획특집] 2020, 진화하는 Dental CAD Software
  • 윤준식 기자
  • 승인 2020.03.24 17:34
  • 댓글 0
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인공지능과의 결합으로 더욱 강해지는 Dental CAD Software

1971년 Francois Duret 박사가 수복치의학 분야에 최초로 CAD/CAM 기술을 소개한지 어언 40여년이 흐른 지금, 치과용 CAD/CAM 시스템은 치의학 분야에 있어 필수불가결한 존재로 자리 잡았다.
최근 밀링 머신의 보급률이 일정 수준 고착화가 이뤄져 더욱 주목받고 있는 부분이 CAD/CAM의 Software이다.
ZERO는 4월호를 통해 디지털 덴티스트리를 실현하고 있는 유저를 위해 CAD Software의 최신 트렌드와 AI 기술을 통한 진화를 소개하려한다.

윤준식 기자 zero@dentalzero.com


1950년대부터 등장한 CAD와 CAM 시스템은 항공기 설계와 자동차 디자인 분야에 적용돼 왔으며 현재는 도시설계, 산업 설비 디자인, 주택설계, 광고 등 우리의 일상 생활과 관련한 모든 분야에까지 확산됐다.
마치 우리가 하나의 시스템으로 알고 있는 CAD/CAM 시스템은 서로 밀접한 연관이 있지만 사실 별개의 프로그램으로 이에 대한 정의를 살펴보면, CAD란 ‘Computer Aided Design’의 약자로 컴퓨터로 도면 파일을 생성하는 과정을 말하며 CAM은 ‘Computer Aided Manufacturing’을 뜻하며 컴퓨터를 이용해 공작물의 형상을 결정하고 절삭 공구를 선정하며 가공 좌표계를 인출해 실제로 제작하는 컴퓨터용 응용 프로그램을 말한다.
1950년 중반 미국 매사추세츠 주 MIT 대학의 Lincoln 연구소에서 개발한 미 공군이 사용했던 ‘SAGE(Semi Automatic Ground Environment)’라는 방어 시스템에서 출발한 CAD/CAM 시스템은 십 수년 전부터는 국내 치과기공 산업에도 그 이름이 들려오기 시작했다.
치과기공사의 주 업무인 보철 제작 활동에서 유용하게 사용되고 있는 치과용 CAD/CAM 시스템의 탄생 역사는 생각보다 꽤 오랜 시간을 거슬러 올라간다. 
치과용 CAD/CAM 시스템은 1971년 프랑스의 치과의사 Francois Duret이 치과 수복치료에 적용한 이후 1979년, P.Heitlinger와 F.Rodder가 치과기공사들이 크라운과 인레이를 제작하기 위해 사용할 석고모형과 비슷한 모델을 밀링 했던 것으로 시작했다.
치과용 CAD/CAM 시스템은 1980년대에 들어 본격적인 발전이 이뤄졌다. 1983년에는 스웨덴의 치과의사인 Matts Anderson 박사가 ‘Procera’를 개발했고 같은 해 Francois Duret 박사는 세계에서 최초로 CAD/CAM을 생산하며 한 단계 진보를 이루었다. 1985년 스위스의 치과의사 Werner Mormann과 Marco Brandestini에 의해 개발된 ‘CEREC 시스템’은 현재까지도  매우 유용하게 사용되고 있다.

치과용 CAD/CAM Software 성장세 뚜렷
세계의 치과용 CAD/CAM Software 시장을 보면 2020-2024년의 예측기간 중 9%의 CAGR(연평균 매출액 증가율)로 성장해 4억 2,268만 달러 규모에 달할 전망이다. 시장은 치과 성형 수술에 대한 수요가 성장요인이 되고 있으며 특히 2017년 이후 디지털 시장의 성장으로 모델 크리에이터와 임플란트 모듈 판매는 25% 이상 성장했다.
치과용 CAD Software는 Annual fee 정책을 앞세운 3Shape과 오픈형 및 다수의 OEM기반 프로그램 서비스를 제공해 온 exocad간의 경쟁이 치열했다. 이 밖에도 exocad 기반의 Zirkonzahn Modellier와 AmannGirrbach의 Ceramill 등도 시장 점유율을 넓히며 결과적으로 exocad의 기반을 넓히는 역할을 해왔으며 전통의 강자 CEREC 또한 높은 점유율을 유지하고 있다. 
현재 국내 치과용 CAD/CAM Software 시장 규모는 세계 시장 규모의 약 5%를 차지하고 있는 것으로 추정할 수 있으며 효율성과 정확성 증대 및 국내기술의 성장 등 치과의료기술의 디지털화가 확대되어 성장세가 매년 높아지고 있다.

주목받고 있는 CAD Software와 AI 의 결합
최근 치과용 CAD Software에서 가장 뜨거운 키워드는 바로 ‘AI(인공지능)’일 것이다.
일반 산업계에서 주로 사용되던 AI 기술이 3~4년 전부터 획기적인 발전을 이루며 치과의료 분야에도 진입하기 시작했다. 이와 더불어 PC에 프로그램을 별도로 설치하지 않고도 웹 브라우저에서 구현할 수 있는 CAD Software도 함께 등장하고 있다.
치과 분야에서 AI 기술은 파노라마 영상에 표현되는 치근이나 임플란트, 보철물의 위치를 찾아내거나 CT상에서 치아의 뿌리와 신경까지 구분해낼 수 있는 방향으로 발전해가고 있다. 
또한 인공지능 X-ray를 통한 충치 판독과 인공지능 환자 관리 소프트웨어 등도 출시되고 있다. 최근 충치 판독 실험 결과 AI의 판독률이 치과의사와 거의 대등한 수준까지 올라선 것으로 나타났다는 결과가 있으며 현재 치과 분야의 인공지능 회사들은 치과의사와 함께 수많은 환자 자료들을 취합하고 이를 통해 다양한 자료를 이용한 AI 학습이 진행되고 있어 가까운 시일 내에 충치 판독률이 더욱 높아질 것으로 예상된다.
이러한 AI 기술은 현재 국내에서도 교정 치료 CAD Software에 사용되고 있다. 3D 안면 스캐너로 치아의 상태를 스캔하고, AI를 이용해 치아의 움직임과 여러 두부 계측점을 파악 및 분석해 교정 치료 계획을 수립한다. 또한 AI가 스스로 교정 치료 스케줄을 점검한다.
이외에도 AI 환자 관리 소프트웨어를 이용, 환자의 진료 기록을 클라우드 서버에 저장해 필요 시 음성 명령만으로 환자 차트를 불러내고 치료에 사용할 수 있는 소프트웨어가 개발 되었다. 뿐만 아니라 Crown & Bridge 등 일반보철 분야에서도 치과기공사가 제작한 크라운 등의 보철물 데이터를 AI가 스스로 환자의 구강 환경에 따른 최적의 치아 형태와 배열 상태를 제시할 수 있는 시스템도 개발 중이다.

2020년, 달라지는 CAD Software
CAD Software에서 가장 중요한 부분은 프로그램 업데이트라고 해도 과언이 아닐 것이다.
각 사마다 새로운 버전으로의 업데이트를 지속적으로 진행하고 있으며 이를 통해 유저들은 새로운 술식과 재료를 적용할 수 있고 더욱 쾌적한 환경에서 작업할 수 있게 됐다.
2020년의 주요 업데이트 사항 중 각 개발사마다 디지털 덴쳐 모듈에 대한 기능 향상이 눈에 띈다. 이는 최근 들어 3D 프린터의 확산과 디지털 덴쳐 술식의 발전에 따른 결과로 분석되며 투명교정 소프트웨어는 동영상 기능이 추가되는 흐름을 보인다.  
기업 간 전략적 인수합병도 활발해졌다. 글로벌 최대 임플란트 기업인 ‘Straumann’이 ‘Dental Wings’를 지난 2017년 인수합병을 진행했으며 ‘exocad’는 투명교정 전문 브랜드 ‘invisalign’으로 잘 알려진 ‘Align Technology’사와 약 4억 1800만 달러에 달하는 거대규모의 인수합병을 체결했다. Software의 중요도가 날로 높아지고 있는 지금, Software 기업에 대한 거대기업의 투자는 더욱 활발해질 것으로 예상한다.
ZERO는 2020년 각 CAD Software 마다 어떤 변화가 있는지 알아보며 이마고웍스㈜의 김영준 대표와 함께 AI와 관련된 최신 기술 동향을 살펴보는 시간을 가졌다.



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