한국교통대학교 3D프린팅센터, 3D프린팅 활용 의료산업 지원을 위한 정부지원 사업 최초 선정

한국교통대학교 3D프린팅센터(센터장 박성준)가 과학기술정보통신부의 ‘3D 프린팅 기술활용 맞춤형 의료기기 개발 및 제작’사업에 선정되어 국내 최초로 3D프린팅 기술을 도입, 환자맞춤형 의료기기 제작 및 실증·확산을 위한 사업을 개시한다.

본 사업은 3D프린팅 기술을 공공, 의료, 제조산업 등 다양한 분야에 적용하여 산업수요를 창출하고, 성공사례를 발굴하기 위한 사업이며, 제조업 및 산업현장에서 단종부품이 발생하거나 맞춤형 제품이 필요할 경우, 기존 제조공정에서 불가능하거나 제작이 어려운 작업을 3D프린팅 기술을 활용하여 가능하도록 지원하는 사업이다.

앞으로 본 사업의 과제운영을 위해 국내 3D프린팅 전문기업과 수술용 의료 임플란트 제조 전문기업 및 국제성모병원, 고려대학교병원, 중앙보훈병원, 세브란스병원의 치과, 재활의학과, 정형외과 등 전문의들이 참여하여 환자맞춤형 수술, 의료기기 제작, 임상 등 다양한 의료서비스를 적극적으로 지원할 계획이다.

한국교통대학교는 2014년 3D프린팅센터를 개소해 전국 산업체들을 대상으로 기술 및 교육을 지원한다. 특히 충청북도의 특화산업인 의료산업 분야에 3D프린팅 기술 적용을 위한 다양한 지원을 하고 있다.

국내의 다양한 의료서비스 지원 및 보장구 시장 성장, 애로점을 해결하기 위해 중앙보훈병원 보장구센터(센터장 박준원)와 MOU(업무협약체결)을 통해 3D프린팅 개인 맞춤형 보장구를 연구, 개발, 제품화를 위해 노력하고 있다.

[한국교통대학교 3D프린팅센터, 중앙보훈병원 보장구센터 MOU]

오늘날 고령화에 접어들면서 의료 보조기 시장이 점차 확대되어 가고 있다. 하지만 맞춤형 의료 보조기 제작에는 많은 애로점을 갖고 있다. 특히 환자 재활을 위해 활용되고 있는 의수·족 보조기의 경우 맞춤형으로 생산되지만 비싼 비용과 오랜 제작기간, 착용의 불편함 등의 문제점이 있었다.

하지만 3D프린팅 기술을 활용하여 환자 맞춤형 보조기를 제작할 경우 비용과 제작기간 단축은 물론 착용 부위를 다양한 재질로 정확하게 맞출 수 있어 착용의 불편함을 개선할 수 있다. 이 외에도 의지, 보조기, 정형제화, 신발, 보청기 등 신체기능회복 및 퇴화방지를 위한 다양한 보장구에 3D프린팅 기술을 더해, 보다 편리하고 실용적인 맞춤형 의료 보장구 제작이 가능하다.

3D프린팅센터 박성준 센터장은 “현재 3D프린팅 기술은 산업현장에서 기존 제조공정으로 어려운 작업을 한 번에 처리할 수 있다.”며 “특히 환자 재활치료를 위한 맞춤형 보조기부터 실제 수술 적용을 위한 맞춤형 임플란트까지 3D프린터로 제작하여 의료서비스의 질을 높히고 있다.”고 전했다.

[두개골 함몰 환자 적용을 위한 임플란트 제작 ]

현재 많은 병원에서 3D프린팅 기술로 실제 수술에 적용할 수 있도록 적용하고 있다. 이에 한국교통대학교 3D프린팅센터는 국내 유수 병원들과 연계하여 실제 수술에 적용할 수 있는 다양한 의료서비스를 지원하고 있다. 병원에서 전문적으로 다루기 힘든 환자의 CT(컴퓨터 단층촬영) Data 기반 3차원 모델링, 3D 스캐닝, 다양한 방식별 3D프린팅 제작, 소량양산 등 기존 병원에서 보유하기 힘든 3D프린팅 장비, 기술을 활용하여 환자 맞춤형 수술용 임플란트를 제작 및 지원하고 있다.

최근 국제성모병원과 협업하여 하지절단 환자의 의족 착용감 향상을 위한 맞춤형 실리콘 패드를 제작해 환자의 의료서비스 만족도를 높이기도 했다. 대퇴골에 맞는 의족 제작 시 기존 제작방식은 흉터로 불규칙한 피부 표면에 의족 소켓 착용 시 불편감을 주고 상처가 발생할 가능성이 높았다.

그러나 3D프린팅 기술로 환자 절단부위 맞춤형 실리콘 패드를 제작하여 적용한 결과, 기존 제작방식보다 보행척도가 5점에서 8점으로 높아졌고, 피부 밀착감 향상은 물론 제작기간의 단축으로 환자의 의료서비스 만족도가 크게 높아졌다.

[환자 맞춤형 실리콘 패드 제작 및 적용 사례 ]

그 외에도 3D프린팅 기술로 수술 위험도를 낮추거나 다양한 수술 경험을 쌓을 수 있도록 수술연습용 시뮬레이션 가이드(인공관절, 임플란트, 인공기도 등) 제작으로 수술시간 단축, 성공률을 향상시키는 등 많은 병원에서 3D프린팅 기술을 활용할 수 있도록 지원하고 있다.

충청북도 신철호 전략산업과장은 “충북은 의료기기 특화지역인 만큼 본 사업이 충북 의료산업 발전에도 많은 기여를 할 것이다.”며 “3D프린팅 기술을 의료산업에 접목한다면 보다 나은 의료 서비스를 지원받을 수 있을 것이다.”고 전했다.

한국교통대학교 3D프린팅센터는 충주시의 당뇨바이오 특화도시 육성을 위해 노력을 하고 있다. 대선 공약과제로 추진 예정인 충주시의 당뇨바이오 특화산업과 관련 「당뇨·바이오 특화 3D프린팅 의료기기 엔지니어링 센터」 구축사업을 추진 중이다.

우리나라는 2014년 기준, 30세 이상 성인인구의 당뇨병 유병률은 13.7%로 역대 최고치를 기록하고 있다. 당뇨병은 족부질환, 당뇨망막병증, 심혈관질환 등 다양한 증상으로 나타나는데, 3D프린팅 기술은 이러한 당뇨병 치료를 효과적으로 지원할 수 있다.

당뇨병성인 족부질환 환자들을 위한 맞춤형 인솔(Insole)은 환자의 발에 맞게 제조되는 것은 물론 압력이 한쪽으로 가해지는 것을 막아 궤양이나 피부 괴사가 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한 실제 수술, 치료를 위한 바이오 3D프린팅 도입으로 인공혈관 제작, 생분해성 혈관 스텐트, 망막보철물 등 다양한 당뇨증상을 치료할 수 있어 환자 치유를 위한 신기술로 각광받고 있는 고부가가치 산업이다.

독일의 경우 교육연구부에서 당뇨 환자를 위한 개인 맞춤형 인솔 개발 및 보급을 위한 국책과제를 추진하고 있는 만큼 3D프린팅 기술은 당뇨병 환자들에게 많은 기술적 도움을 줄 수 있다.

충주시 박석배 신성장전략과장은 “이번 국책사업이 충북의 의료바이오벨트를 북부권으로 확장하는데 많은 도움이 될 것으로 기대한다.”며 “특히 충주시의 의료바이오 산업육성에 많은 도움이 될 것” 이라고 밝혔다.

한국교통대학교는 3D프린팅 기술을 활용한 의료산업 발전을 위해 다양한 인력양성 교육에도 힘쓰고 있다. 병원, 의료기기 제조기업 담당자들이 직접 3D프린팅 기술을 적용할 수 있도록 현장전문인력을 양성하는가 하면, 졸업 및 취업자들을 대상으로 해당 분야에 취업할 수 있도록 장기교육을 지원하여 취업률 향상에도 이바지 하고 있다.

[한국교통대학교 3D프린팅센터 의료실습교육 현장 ]

한국교통대학교 3D프린팅센터가 진행하는 본 국책사업은 올해를 시작으로 내년에는 더욱 많은 의료분야에서 기술지원을 받을 수 있도록 확대할 예정이며 충북뿐만 아니라 전국의 의료산업에 3D프린팅 기술을 적용할 수 있도록 지원할 예정이다.

[자료문의] ☎ 043-849-1483 3D프린팅센터장 박성준 / 담당자 이일우