C&B, 캐스팅, 모델, SG, 덴쳐베이스 등 용도로 다양하게 활용
디지털 덴티스트리 영역에서 3D 프린터가 주목받고있다. 과거와 달리 소재 개발과 다양한 신제품들이 출시되며 점차 활용범위를 넓혀가고 있다. 그중 특히 부각되고 있는 것은 소재, 즉 3D 프린팅 레진이다. 예전에는 장비에 맞춰 소재를 선택하는 추세였지만 지금은 소재의 중요성이 더욱 강조되고 있다. ZERO는 이번 호를 통해 3D 프린팅 레진의 활용범위, 출시현황, 향후 시장 전망 등을 업계와 고객의 생생한 경험담과 함께 소개한다.
하정곤 기자 zero@dentalzero.com
3D 프린팅 레진 국내 시장 등장
3D 프린팅 레진은 3D 프린터가 2010년대 초반 국내 치과시장에 들어오기 시작할 때 선보였다. 스트라타시스 등 당시 억대가 넘는 고가 장비들이 등장하면서 소재인 3D 프린팅 레진도 함께 나왔다.
하지만 3D 프린팅 레진이 장비못지않게 주목을 받게 된 시기는 2010년대 중ㆍ후반 덴티스와 바이오쓰리디 등 몇몇 치과업체가 ZENITH와 Nextdent프린터를 출시, 식약처 인증을 받은 3D 프린팅 레진을 선보이고 베리콤, 헵시바 등 소재 기업도 본격적으로 뛰어들면서 관심과 투자가 시작됐다고 할 수 있다.
주요 활용범위 및 초창기와 현재 출시 제품 차이
현재 시장에 출시된 3D 프린팅 레진의 주요 적용대상은 각 업체마다 약간씩 차이는 있지만 템포러리, C&B, 캐스팅, 모델, 서지컬가이드(SG), 덴쳐베이스, 스플린트용등의 용도로 활용하고 있다.
그렇다면 초창기에 선보였던 3D 프린팅 레진과 요즘 제품간 차이는 있을까?
기본적으로 초창기와 요즘 나온 레진 제품들간 차이는 크지 않지만 물성이 조금씩 개선되고 있다. 업체 관계자와 유저들은 강도와 쉐이드라고 입을 모았다.
즉 강도는 전보다 좀더 강해지고, 쉐이드가 다양해졌다는 것이다.
박영민 디오 기술연구소 이사는 “기존보다 세라믹 소재에 가깝게 물성을 올리려는 시도를 많이 하고 있는 상황”이라며 “레진과 세라믹 필러의 조합으로 하이브리드 나노기술을 접목해 기계적 물성이 증진됐다고 본다. 서지컬 가이드는 색깔이 연하게 들어갔던 과거에 비해 최근에는 투명한 레진이 개발되고 있는 상황”이라고 밝혔다.
현재 시장에 출시된 3D 프린팅 레진의 주요 적용대상은 각 업체마다 약간씩 차이는 있지만 템포러리, C&B, 캐스팅, 모델, 서지컬가이드(SG), 덴쳐베이스, 스플린트용등의 용도로 활용하고 있다.
그렇다면 초창기에 선보였던 3D 프린팅 레진과 요즘 제품간 차이는 있을까?
기본적으로 초창기와 요즘 나온 레진 제품들간 차이는 크지 않지만 물성이 조금씩 개선되고 있다. 업체 관계자와 유저들은 강도와 쉐이드라고 입을 모았다.
즉 강도는 전보다 좀더 강해지고, 쉐이드가 다양해졌다는 것이다.
박영민 디오 기술연구소 이사는 “기존보다 세라믹 소재에 가깝게 물성을 올리려는 시도를 많이 하고 있는 상황”이라며 “레진과 세라믹 필러의 조합으로 하이브리드 나노기술을 접목해 기계적 물성이 증진됐다고 본다. 서지컬 가이드는 색깔이 연하게 들어갔던 과거에 비해 최근에는 투명한 레진이 개발되고 있는 상황”이라고 밝혔다.
국내에 출시중인 3D 프린팅 레진 제품 현황을 살펴보면 국산과 외산이 비슷한 편이다.
일단 제품개발 노하우 수준이 높다는 외산은 안정성과 물성 등에서 지금까지 국산보다 앞서는 편이었지만, 국내 업체가 자체적으로 3D 프린팅 레진 개발 및 연구에 투자해 발빠르게 제품을 개발하고 선보이면서 과거보다 많이 따라잡은 것으로 분석되고 있다.
현재는 국산 및 외산들이 다양하게 출시되고 있으며, 유저 입장에서는 우수한 성능에 비해 가격이 저렴하고 다양한 제품들을 사용할 수 있다.
일단 제품개발 노하우 수준이 높다는 외산은 안정성과 물성 등에서 지금까지 국산보다 앞서는 편이었지만, 국내 업체가 자체적으로 3D 프린팅 레진 개발 및 연구에 투자해 발빠르게 제품을 개발하고 선보이면서 과거보다 많이 따라잡은 것으로 분석되고 있다.
현재는 국산 및 외산들이 다양하게 출시되고 있으며, 유저 입장에서는 우수한 성능에 비해 가격이 저렴하고 다양한 제품들을 사용할 수 있다.
유저, 제품 선택시 선택기준과 문의사항
그렇다면 실제 3D 프린팅 레진을 일선 현장에서 사용하는 유저, 즉 기공사들이 제품 선택시 주로 고려하는 사항은 무엇인지 살펴보자
업체 및 기공사들은 대체로 강도와 쉐이드, 출력 안정성 등에 중점을 두었다. 비용이라는 답변도 있었지만 가격을 상대적으로 많이 고려하는 다른 재료와는 달리 3D 프린팅 레진은 선택기준으로 퀄리티에 초점을 맞춘다는 반응이 많았다.
물론 시중에 나와있는 3D 프린팅 레진 퀄리티가 비슷해진데다 가격대가 일부 제품을 제외하면 크게 차이나지 않는 범위에 형성되어 있는 점도 영향을 미쳤다고 할 수 있다.
김광형 ODS 대표는 기공사가 제품에 관해 문의하고 개선을 바라는 부분에 대해 “과거에는 기존 재료와 비교시 강도가 많이 떨어져 해당 부분에 대한 개선을 많이 요청했다”라며 “하지만, 최근에는 강도가 타협이 가능할 정도의 수준으로 개발되다 보니 템포러리 특성에 맞게 강도보다는 쉐이드에 초점을 맞추고 밝은 색상의 소재를 선호하는 편”이라고 말했다.
김 대표는 향후 시장에서 개선되어야 할 부분에 대해 “3D 프린팅 레진으로 출력한 제품은 단지 형상만 잘 나오면 되는 것이 아니고 출력 후 후경화가 병행돼야 하며 완전 경화가 이루어지지 않은 상태에서 구강에 사용해서는 안 된다”라며 “대다수의 유저는 완전히 경화된 것인지 아닌지 판단하기 어려운데 완전 경화가 이루어지지 않으면 용출물(독성)이 나올 수 있기 때문”이라고 강조했다.
업체 및 기공사들은 대체로 강도와 쉐이드, 출력 안정성 등에 중점을 두었다. 비용이라는 답변도 있었지만 가격을 상대적으로 많이 고려하는 다른 재료와는 달리 3D 프린팅 레진은 선택기준으로 퀄리티에 초점을 맞춘다는 반응이 많았다.
물론 시중에 나와있는 3D 프린팅 레진 퀄리티가 비슷해진데다 가격대가 일부 제품을 제외하면 크게 차이나지 않는 범위에 형성되어 있는 점도 영향을 미쳤다고 할 수 있다.
김광형 ODS 대표는 기공사가 제품에 관해 문의하고 개선을 바라는 부분에 대해 “과거에는 기존 재료와 비교시 강도가 많이 떨어져 해당 부분에 대한 개선을 많이 요청했다”라며 “하지만, 최근에는 강도가 타협이 가능할 정도의 수준으로 개발되다 보니 템포러리 특성에 맞게 강도보다는 쉐이드에 초점을 맞추고 밝은 색상의 소재를 선호하는 편”이라고 말했다.
김 대표는 향후 시장에서 개선되어야 할 부분에 대해 “3D 프린팅 레진으로 출력한 제품은 단지 형상만 잘 나오면 되는 것이 아니고 출력 후 후경화가 병행돼야 하며 완전 경화가 이루어지지 않은 상태에서 구강에 사용해서는 안 된다”라며 “대다수의 유저는 완전히 경화된 것인지 아닌지 판단하기 어려운데 완전 경화가 이루어지지 않으면 용출물(독성)이 나올 수 있기 때문”이라고 강조했다.
그래피 심운섭 대표는 “3D 프린팅 레진과 관련 점도가 낮으면 물성이 떨어진다. 비경험자들이 점도에 아무래도 민감하다”라며 “어느정도 점도가 있어 안정적으로 출력할 수 있다. 원칙대로 작업하면 100% 다 나온다”라고 말했다.
또한 유저들로부터 템포러리 레진 색상의 다양화가 가능한지에 대한 부분과 강도를 더 높여 영구보철물로 사용가능하게 만들어달라는 요청사항도 많은 것으로 알려졌다.
조성찬 메디파이브 팀장은 “캐스팅용 레진은 적합에 많이 신경을 쓰고, 임시치아나 모델에 대해서는 크게 신경쓰지 않는 편”이라며 “국산 시장은 프로즌이란 저가 프린터들이 들어오며 치과 원장들이 직구입을 통해 사용했고, 지금도 큰 문제없이 쓰면서 수요가 늘어나고 있다. 기공소는 잘 쓰는 곳과 못 쓰는 곳이 극명하게 나뉘며, 대부분 주조용으로 본다. 모델의 경우는 투명교정용으로 예전부터 사용해와 최근 트렌드에는 큰 영향을 끼치지 않는 것이라고 생각된다”라고 말했다.
또한 유저들로부터 템포러리 레진 색상의 다양화가 가능한지에 대한 부분과 강도를 더 높여 영구보철물로 사용가능하게 만들어달라는 요청사항도 많은 것으로 알려졌다.
조성찬 메디파이브 팀장은 “캐스팅용 레진은 적합에 많이 신경을 쓰고, 임시치아나 모델에 대해서는 크게 신경쓰지 않는 편”이라며 “국산 시장은 프로즌이란 저가 프린터들이 들어오며 치과 원장들이 직구입을 통해 사용했고, 지금도 큰 문제없이 쓰면서 수요가 늘어나고 있다. 기공소는 잘 쓰는 곳과 못 쓰는 곳이 극명하게 나뉘며, 대부분 주조용으로 본다. 모델의 경우는 투명교정용으로 예전부터 사용해와 최근 트렌드에는 큰 영향을 끼치지 않는 것이라고 생각된다”라고 말했다.
최적의 보철물 출력 위한 노하우
3D 프린팅 레진도 결국 3D 프린터를 통해 최적의 보철물을 출력하는 것이 중요하다.
물론 유저마다 최적의 보철물 출력을 위한 노하우 및 조건들은 약간의 차이는 있다.
김문선 진흥기공소장은 “3D 프린팅 레진을 템포러리 용도로 주로 사용하고 있으며, 작업시 온도를 25~27℃에 맞추려고 한다”라며 “개인적으로는 온도가 가장 중요하다고 생각한다. 너무 덥거나 추울 경우 퀄리티에 영향을 줄 수 있기 때문”이라고 설명했다.
예전에는 캐스팅 레진의 경우 소환이나 주조과정에서 주형이 파괴되는 등 문제점이 일부 발생했지만 요즘에는 많이 줄어든 것으로 나타났다.
원인에 대해서는 익숙하지 않은 술자의 테크닉, 질이 떨어지는 매몰재 사용, 잘못된 온도 설정, 매몰시 충분하지 않은 주형 내부의 공간 확보 등이 많았다.
한 기공소장은 “문제 발생을 예방하기 위해서는 소재의 완전 연소가 중요하며, 연소 전 레진의 팽창을 견딜 수 있는 매몰재를 사용하면 주조에 별 문제가 없다”고 답변했다.
박영민 디오 이사는 “저온 용융 왁스 함량이 많아지면 소환이나 주조과정에서 주형이 파괴되거나 주조 수축의 문제점을 최소화 할 수 있다. 다만 이러한 레진을 3D 프린팅용으로 개발하기는 상당히 어렵다”라며 “출력 후 후경화 과정에서 수축이나 뒤틀림이 발생할 수도 있어 소재의 조합과 조건이 일치하게 개발돼야 한다. 또한 소환시 온도 조건이 잘못되면 발생하는 가스의 압력으로 인해 좋지않은 주조체가 발생할 확률이 높다”라고 말했다.
3D 프린팅 레진도 결국 3D 프린터를 통해 최적의 보철물을 출력하는 것이 중요하다.
물론 유저마다 최적의 보철물 출력을 위한 노하우 및 조건들은 약간의 차이는 있다.
김문선 진흥기공소장은 “3D 프린팅 레진을 템포러리 용도로 주로 사용하고 있으며, 작업시 온도를 25~27℃에 맞추려고 한다”라며 “개인적으로는 온도가 가장 중요하다고 생각한다. 너무 덥거나 추울 경우 퀄리티에 영향을 줄 수 있기 때문”이라고 설명했다.
예전에는 캐스팅 레진의 경우 소환이나 주조과정에서 주형이 파괴되는 등 문제점이 일부 발생했지만 요즘에는 많이 줄어든 것으로 나타났다.
원인에 대해서는 익숙하지 않은 술자의 테크닉, 질이 떨어지는 매몰재 사용, 잘못된 온도 설정, 매몰시 충분하지 않은 주형 내부의 공간 확보 등이 많았다.
한 기공소장은 “문제 발생을 예방하기 위해서는 소재의 완전 연소가 중요하며, 연소 전 레진의 팽창을 견딜 수 있는 매몰재를 사용하면 주조에 별 문제가 없다”고 답변했다.
박영민 디오 이사는 “저온 용융 왁스 함량이 많아지면 소환이나 주조과정에서 주형이 파괴되거나 주조 수축의 문제점을 최소화 할 수 있다. 다만 이러한 레진을 3D 프린팅용으로 개발하기는 상당히 어렵다”라며 “출력 후 후경화 과정에서 수축이나 뒤틀림이 발생할 수도 있어 소재의 조합과 조건이 일치하게 개발돼야 한다. 또한 소환시 온도 조건이 잘못되면 발생하는 가스의 압력으로 인해 좋지않은 주조체가 발생할 확률이 높다”라고 말했다.
박종민 민 치아제작소장은 “3D 프린팅 레진을 소환하려면 그에 맞는 소환스케줄을 적용해야 한다. 두껍게 매몰해서 공간을 확보하거나 급소환 매몰재를 사용하는 것이 낫다”라고 밝혔다.
조성찬 메디파이브 팀장은 “베이스는 레진이기 때문에 200~400℃ 근처에서는 발화, 소성이 일어난다”라며 “이런 문제들을 해결하기 위해 다양한 잘 타는 기본 원료를 조합하여 단계적으로 무리없이 잘 타게 하는 것이 중요하다”라고 강조했다.
조성찬 메디파이브 팀장은 “베이스는 레진이기 때문에 200~400℃ 근처에서는 발화, 소성이 일어난다”라며 “이런 문제들을 해결하기 위해 다양한 잘 타는 기본 원료를 조합하여 단계적으로 무리없이 잘 타게 하는 것이 중요하다”라고 강조했다.
향후 3D 프린팅 레진의 발전 전망은 대부분 밝은 편이다. 시장에 출시된 3D 프린터의 기능은 어느정도 상향평준화되어있는 등 과거와 비교하면 차이가 많이 줄어든 반면 소재는 발전 가능성이 크기 때문에 업체들도 과거와 달리 장비보다는 소재 개발에 많은 투자와 노력을 기울일 것으로 보인다. 장비는 소재와 비교할 때 제품단가가 비싸고, 개발 초기 비용은 덜 들어가지만 A/S 등 신경써야하는 측면이 많다.
반면 소재는 초기 개발에 적지 않은 비용이 들어가지만 별도의 A/S 등 업체 입장에서 상대적으로 신경쓸 필요가 없는 데다 혁신의 가능성도 더 크기 때문에 시장 전망이 좋은 편이라고 할 수 있다.
이기봉 센트릭기공소장은 “업체들이 레진을 과소평가하는 경향이 있지만 소재는 혁신할 수 있는 가능성이 크기 때문에 레진의 발전속도는 더 빨라질 것으로 예상한다”라며 “따라서 업체들도 과감하게 투자하는 것이 필요하다”라고 전망했다.
이 소장은 “앞으로는 소재에 맞춰 3D 프린팅 장비가 출시될 것으로 본다”라며 “하지만 소재 개발에 막대한 비용이 들어가기 때문에 기업 입장에서 소재 투자가 쉬운 일은 아니다. 장기적인 안목을 갖고 시장상황을 살펴본 후 결정해야 하는 부분”이라고 밝혔다.
반면 소재는 초기 개발에 적지 않은 비용이 들어가지만 별도의 A/S 등 업체 입장에서 상대적으로 신경쓸 필요가 없는 데다 혁신의 가능성도 더 크기 때문에 시장 전망이 좋은 편이라고 할 수 있다.
이기봉 센트릭기공소장은 “업체들이 레진을 과소평가하는 경향이 있지만 소재는 혁신할 수 있는 가능성이 크기 때문에 레진의 발전속도는 더 빨라질 것으로 예상한다”라며 “따라서 업체들도 과감하게 투자하는 것이 필요하다”라고 전망했다.
이 소장은 “앞으로는 소재에 맞춰 3D 프린팅 장비가 출시될 것으로 본다”라며 “하지만 소재 개발에 막대한 비용이 들어가기 때문에 기업 입장에서 소재 투자가 쉬운 일은 아니다. 장기적인 안목을 갖고 시장상황을 살펴본 후 결정해야 하는 부분”이라고 밝혔다.
3D프린팅의 미래, 소재 개발 및 혁신에 있어
특히 미래 3D프린팅 산업의 미래는 과감한 소재 개발 및 혁신에 있다는 의견이 많다.
박종민 민 치아제작소장은 “3D 프린팅 소재는 결과적으로 영구적인 보철물들을 만들기 위한 소재로 테스트하고 있다. 해외에서도 결과물이 나오는 중”이라며 “3D 프린팅 소재는 레진 광경화성 수지로 출력해서 메탈이나 세라믹으로 성분이 바뀌는 상황이라고 본다. 앞으로도 이런 방향으로 발전 가능성이 있다고 본다. 3D 프린팅을 통해 파이널 보철물이 출력되면 밀링머신을 완전히 대체하게 될 것”이라고 밝혔다.
특히 미래 3D프린팅 산업의 미래는 과감한 소재 개발 및 혁신에 있다는 의견이 많다.
박종민 민 치아제작소장은 “3D 프린팅 소재는 결과적으로 영구적인 보철물들을 만들기 위한 소재로 테스트하고 있다. 해외에서도 결과물이 나오는 중”이라며 “3D 프린팅 소재는 레진 광경화성 수지로 출력해서 메탈이나 세라믹으로 성분이 바뀌는 상황이라고 본다. 앞으로도 이런 방향으로 발전 가능성이 있다고 본다. 3D 프린팅을 통해 파이널 보철물이 출력되면 밀링머신을 완전히 대체하게 될 것”이라고 밝혔다.
다만 과한 규제 등 현실적인 어려움도 존재한다.
심운섭 그래피 대표는 “소재 시장 발전 가능성이 크지만 국내 시장은 과한 규제가 걸림돌이라고 생각한다. 향후 규제가 완화돼 기업이 적극적인 기술 개발을 통해 세계시장에서 부각될 수 있는 환경을 만들어줘야 한다”라며 “앞으로도 차별화된 소재로 혁신을 이뤄나갈 수 있도록 노력해야 한다”라고 밝혔다.
박영민 디오 이사는 “투명교정시장에서 모델없이 3D 프린팅으로 투명교정장치를 출력할 수 있는 레진을 개발해 제조공정의 시간단축과 제조비용을 절감할 수 있는 시스템을 개발할 예정”이라며 “치과에서의 3D 프린팅 시장은 환자 맞춤형으로 지속적으로 증가할 것으로 본다. 생체친화적이고 뛰어난 물성의 레진이 개발된다면 기존 밀링으로 제조하던 분야가 레진으로 대체될 것으로 생각한다”라고 강조했다.
심운섭 그래피 대표는 “소재 시장 발전 가능성이 크지만 국내 시장은 과한 규제가 걸림돌이라고 생각한다. 향후 규제가 완화돼 기업이 적극적인 기술 개발을 통해 세계시장에서 부각될 수 있는 환경을 만들어줘야 한다”라며 “앞으로도 차별화된 소재로 혁신을 이뤄나갈 수 있도록 노력해야 한다”라고 밝혔다.
박영민 디오 이사는 “투명교정시장에서 모델없이 3D 프린팅으로 투명교정장치를 출력할 수 있는 레진을 개발해 제조공정의 시간단축과 제조비용을 절감할 수 있는 시스템을 개발할 예정”이라며 “치과에서의 3D 프린팅 시장은 환자 맞춤형으로 지속적으로 증가할 것으로 본다. 생체친화적이고 뛰어난 물성의 레진이 개발된다면 기존 밀링으로 제조하던 분야가 레진으로 대체될 것으로 생각한다”라고 강조했다.
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