'3D프린팅 기술' 의료기기 제조혁신 이끌 매력 기술

"의료기기 디자인은 왜 투박할까?"

많은 산업 디자이너들이 고민하지만 실제로 개선하기 어려운 부분이다.

의료기기 산업 자체가 다품종 소량생산의 특징을 갖고 있어서 금형을 한번 만들면 이를 최대한 활용해야 하기 때문이다.

금형의 복잡도나 재질에 따라 다르지만 그 비용도 수천만원에 이르고 있으니, 기업의 입장에서는 새로운 디자인을 적용하기가 쉽지 않다.

한국의료기기공업협동조합(이사장 이재화, 이하 조합)은 3D융합산업협회와 공동으로 제조산업의 문제점을 개선할 수 있는 방법을 모색하고자 '의료기기 제조기업에 필요한 3D프린팅'세미나를 개최한다.

21일 오후 2시 코엑스에서 개최되는 세미나는 3D프린팅 분야의 대표적인 기업인 '3D SYSTEM'이 의료기기 분야에 3D프린팅 활용 사례를 소개한다. 

3D프린팅은 과거 기구 설계의 한계를 극복해 자신이 생각하는 형태를 그대로 현실에 구현해 주는 것은 물론 최근 다양한 소재 개발로 내구성도 갖췄다. 

해당기술은 치과 보철물을 만들거나 복잡한 형태의 인공구조물을 만들 때 활용되고 자동차 외관, 비행기 부품 등을 제작하는 수준까지 발전해 있다. 

또 의료기기 분야도 3D프린팅 기술을 활용하면 필요할 때 필요한 만큼의 외형을 제작할 수 있고, 제작 및 보관 비용도 크게 낮출 수 있어 수익에 기여할 수 있다.

3D시스템 백소령 이사는 "3D프린팅 기술은 지속적으로 가격이 낮아지고 있고, 활용분야도 넓어지고 있다"며 "의료기기 제조분야에도 크게 기여할 수 있을 것이라 생각한다"고 말했다.

이어 백 이사는 "세미나에는 의료기기 기업들이 궁금해하는 내용을 위주로 소개하고 세미나가 끝난 뒤에는 원하는 기업을 위한 컨설팅도 진행하려고 하니 많은 참여 부탁드린다"고 덧붙였다.

<제목 : 의료기기 제조기업에 필요한 '3D프린팅'-3D Systems>

일시 : 10월 21일 14시 (1시간30분)

장소 : 코엑스 전시장 내 제2세미나실 선착순 100명(조합 회원사 우선)

내용 : 3D프린팅을 활용한 제조 혁신 / 다품종 소량 의료기기 제조 분야 적용 방법 /

금형을 대체하는 고품질 3D프린팅 기술 / 기구 설계의 한계를 극복하는 3D프린팅 /

3D프린팅 기업 활용 방법 / 활용 경영 성과 분석 / 참여 기업 개별 컨설팅

비용 : 무료

 

신청방법 : https://forms.gle/yRXPzaLyLKhwsn2R6

경기테크노파크, 3D프린팅 활용 순회교육 실시

경기테크노파크는 '4차 산업혁명시대, 3D프린팅기술이 가져온 의료 및 제조 혁신'이라는 주제로 세미나를 개최했다고 23일 밝혔다.

중소기업인, 일반인, 학생 등 50여명이 참석한 가운데 진행된 이번 행사는 4차 산업혁명으로 인한 기술혁신 동향 및 3D 프린팅 관련 산업동향에 대한 전문가 세미나 개최로 관련 최신정보 전달 및 기업인 교류의 장을 구축하기 위해 마련됐다.

동남보건대학교 보건3D프린팅융합과 학과장인 김학성 교수가 연사로 참석해 의료 분야에 접목된 3D프린팅 기술을 설명했다.

▲ 24일(화)에는 '3D프린터를 활용한 의료 시뮬레이터 제작' 세미나(글룩 신연선 실장) ▲25일(수)  '4차 산업혁명시대, 3D프린팅 기술과 제조업의 변화'(수원대학교 크리에이티브센터 홍석우 교수) ▲26일(목)에는 '제조 및 의료영역에서의 3D프린팅 기술 활용사례'(한국교통대학교 기계자동차항공공학부 박성준 교수) 발표가 진행된다.

한편, 경기테크노파크는 4차 산업혁명의 핵심역량인 3D 프린팅 관련 기술의 보급 및 확산을 위해 9월 23일부터 ‘경기도 산업단지 3D프린팅 활용 순회교육’을 시작한다고 밝혔다.

식약처, 3D 프린팅 기술 이용한 첨단의료기기 개발 지원

식품의약품안전처는 3D 프린팅 기술을 이용한 첨단의료기기의 제조 및 품질관리(GMP)를 위한 가이드라인 7종을 제정한다고 28일 빍혔다.

이번 가이드라인은 분말소결(PBF) 방식의 3D 프린터를 이용해 맞춤형 의료기기를 제조하는 업체의 GMP에 대한 이해도를 높여 첨단기술이 적용된 의료기기의 품질 확보를 위해 마련됐다.

가이드라인은 소재(금속분말) 구입부터 3D 프린팅 후 출하에 이르기까지 제조공정에 따라 7개 분야로 구분하고, 분야별 운영 시 고려사항을 담고 있다.

7개 분야는 모델링, 공장‧장비, 소재, 작업환경, 제품적합성, 후처리, 식별‧추적관리 등이다.

이번 가이드라인은 최신 의료기기 품질관리 국제기준(ISO 13485:2016)의 요구사항에 대한 해설을 비롯해 실제 사례를 제시해 3D 프린팅을 이용한 의료기기 제조업체에 실질적인 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다.

한편, 식약처는 지난해 열린 국제표준화기구 기술위원회(ISO TC/210) 총회에서 이번 가이드라인을 소개하는 등 3D 프린팅을 이용한 맞춤형 의료기기의 국제기준을 선도하기 위한 노력을 지속해 오고 있다.

식약처는 앞으로도 의료기기 업계에서 필요로 하는 가이드라인을 마련하고 관련 교육과 기술지원을 제공하는 등 첨단기술을 적용한 국내 의료기기 산업의 경쟁력을 높일 수 있도록 노력하겠다고 밝혔다.

울퉁불퉁해도 판박이 스티커처럼, 플렉시블 센서 개발

KIST 연구팀, 하이드로젤 및 나노 잉크 소재 이용
'전사 프린팅' 기술…차세대 웨어러블 기기 활용 기대

국내 연구진이 하이드로젤과 나노 잉크 소재를 이용해 울퉁불퉁한 표면에도 고성능 센서를 구현하는데 성공해 웨어러블 기기에 큰 변화를 이끌 전망이다.

KIST(한국과학기술연구원, 원장 이병권)는 이현정 스핀융합연구단 박사팀이 다양한 형태·구조의 유연기판에 고성능 웨어러블 센서를 만들 수 있는 전사 프린팅(Transfer-Printing) 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

전사 프린팅 공정은 피부에 붙였다 떼면 그림이 옮겨지는 판박이 스티커처럼 프린트할 제품을 만들어 놓고 옮길 수 있는 공정이다.

전사 기판에 만든 전극을 최종 기판에 옮겨 소자를 제조하는 공정을 말한다. 열적·화학적으로 취약한 기판 위에 소자를 만들 때 생길 수 있는 공정상의 어려움을 피할 수 있어, 플렉시블 소자 제조에 활용된다.

하지만 기존의 전사 프린팅 공정은 주로 최종 기판이 평평할 때만 적용이 가능했다. 거친 표면의 기판에는 전사 효율이 낮은 단점이 있었다.

연구팀은 하이드로젤 소재가 다공성이자 물과 친하다는 점에 착안했다. 계면활성제를 이용한 수용액 기반 나노소재 잉크를 기판 형태로 굳힌 하이드로젤 표면에 인쇄했다. 

그 결과 계면활성제와 물은 다공성의 하이드로젤 구멍으로 빠져나가고 물과 친하지 않은 소수성의 나노소재만 하이드로젤 표면에 남아 원하는 패턴의 전극 형성이 가능했다.

이때 프린팅되는 나노 잉크의 양이 적어 전극 형성 속도가 빠르기 때문에, 나노 전극의 구조가 균일하고 순도가 높아 전기적 특성이 뛰어났다. 

또한 소수성의 나노소재는 친수성인 하이드로젤과 상호 작용력이 낮아, 다양한 기판에서 손쉽게 전극이 전사됐다.

특히 몰딩이 가능한 고분자 용액을 하이드로젤 상에서 굳히는 방법으로 나노 전극을 전사하는 기술을 개발해, 거친 표면의 유연기판 상에도 유연전극을 형성했다. 연구팀은 나노 전극을 실험용 장갑에 바로 전사, 손가락의 움직임을 감지할 수 있는 변형 센서를 제작하는데 성공했다. 또 맥막을 측정할 수 있는 고성능 유연 압력센서도 구현했다.

이현정 KIST 박사는 "이번 성과는 고성능 유연 센서를 다양한 특성과 구조를 지닌 기판에 구현하는 새로운 방법을 제시한 것"이라고 하며 "추후 디지털 헬스케어, 지능형 인간-기계 인터페이스, 의공학, 차세대 전자소자 분야 등 유연기판이나 비전통적 기판소재 상에 집적화된 고성능 소자 구현을 필요로 하는 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다"라고 설명했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST Young Fellow 사업, 바이오의료기술개발사업, 나노원천기술개발사업 등을 통해 수행됐으며, 연구결과는 나노분야 국제 저널 'Nano Letters' 최신호에 게재됐다.