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▲ 개인맞춤형 크라운 및 실형상 치근 모듈 개발 개념도.

실제 치아와 유사한 개인맞춤형 크라운을 금속·세라믹 3D프린팅으로 제작하는 기술을 개발하는 정부과제에 국내 임플란트 및 3D프린팅 소재·장비 업체와 연구기관들이 대거 참여에 나섰다.

3D프린팅 업계에 따르면 산업통상자원부가 지난 1월3일 공고한 2018년도 소재부품기술개발사업 중 바이오분야 소재부품패키지형 사업에 오스템, 메가젠, 네오바이오텍, 덴티움, 덴티스 등 국내 유명 임플란트 회사들이 각자 컨소시엄을 구성하고 과제 참여 준비를 마친 것으로 알려졌다. 컨소시엄에는 임플란트 업체 및 치과대학, 생산기술연구원, 재료연구소, 세라믹기술원 등 연구소는 물론 금속 3D프린터 국산화 기업, 분말 국산화 기업도 포함된 것으로 조사됐다. 특히 관련 소재부품 업체를 파트너로 구하기 위해 각 컨소시엄들이 적극적으로 나서며 치열한 경쟁을 예고하고 있다.

이번 과제의 목표는 ‘개인맞춤형 크라운 및 실형상 치근 모듈 개발’로서 발치와 동시에 시술이 가능하고, 실형상 치근과 이종소재를 이용한 다층 경사구조화를 통해 실제치아와 완벽하게 동일한 색상·질감 구현이 가능하여 환자의 만족감이 높고 치료효과가 극대화된 개인맞춤형 크라운을 3D프린팅 기술로 제조하는 것을 내용으로 하고 있다.

1세부 과제로 △고투광성/고인성 세라믹 소재 및 이를 이용한 개인맞춤형 크라운 제조기술 개발이, 2세부 과제로 △고강도/내피로 금속 소재 및 이를 이용한 실형상 치근 제조기술 개발 등으로 구성돼 있다.

1세부 과제의 구체적인 개발 목표는 △광중합형 지르코니아 원료소재설계기술 개발 △지르코니아 3D프린팅 공정기술 확보 △세라믹 3D프린팅 장비 시작품 제작 △3D프린팅된 치아 크라운 전임상검증 등을 내용으로 담고 있으며 5년간 매해 16억원씩 총 80억원이 투입된다.

2세부 과제는 △생체적합성을 가지는 고품질 치과 3D프린팅 전용 타이타늄 소재 개발 △3D프린팅 전용 소재 제조공정 최적화 및 후처리 기술 개발 △개발 재료를 이용한 제작 치근의 성능 검증 △개발 재료 기반 전용 3D프린팅 조형 기술 신회성 확보 등을 내용으로 담고 있으며 5년간 20억씩 총 100억원이 투입된다. 총괄과제 운영자금 5억원을 합쳐 모두 185억원이 투입되는 것이다.

이번 과제에 5개 컨소시엄이 몰릴 정도로 경쟁이 치열한 것은 치과 임플란트 시장의 성장세와 함께 블루오션으로 떠오르고 있는 치과용 3D프린팅 시장을 선점하기 위한 것이다. 세계 치과용 임플란트 시장은 인구 고령화 진행에 따른 무치악 인구의 증가, 개발도상국의 임플란트에 대한 인지도 증가 등으로 2017년 약 43억8천만달러에서 2023년 70억3천만달러로 연평균 8.2%로 성장할 것으로 전망되고 있다. 국내 치과용 임플란트 시장규모도 2017년 2억6천만달러에서 2023년 3억3천만달러로 연평균 4.2% 성장이 예상되고 있다.

현재 임플란트 시술 방식은 실제 치아와의 색상 및 질감 차이 등으로 인해 한계점이 있기 때문에 3D프린팅을 활용한 치아 실형상 구현 기술, 다중 소재 3D프린팅을 통한 색상 및 질감 구현 기술이 주목받고 있다. 특히 이들 기술은 아직 개발된 사례가 없고 향후 개인 맞춤형 치과시술에 대한 수요상승 원가절감 등으로 시장성이 밝다.

산업부에 따르면 치과용 3D프린팅 세라믹 소재개발 후 사업화가 시작되는 2025년부터 2029년까지 국내 시장 총매출액은 4억원, 국외 시장 총매출액은 500만달러 규모로 추산했다. 또한 치과용 3D프린팅 금속소재의 경우 2025년부터 2029년까지 국내 시장 총매출액은 30억원, 국외 시장 총매출액은 4,800만달러 규모에 달할 것으로 전망했다. 치과용 3D프린팅 장비는 2025년부터 2029년까지 5년간 국내 시장 총매출액은 1,237억원, 국외 시장 총매출액은 5억 4700만달러 규모에 달할 것으로 추산됐다.

이번 과제 접수마감은 2월13일까지로 2~3월 평가위원회를 통한 사업계획서 평가를 거쳐 오는 3월 평가결과가 통보될 예정이다. 3D프린팅 업계에서는 오랜만에 대규모 R&D과제를 크게 반기고 있으며 이번 선정결과를 예의 주시하고 있는 분위기다.