한국미래기술교육연구원에 따르면 미국 시장조사기관 IDC는 올해 세계 3D프린팅 장비, 재료, 소프트웨어, 서비스 시장이 전년대비 20% 성장한 120억 달러를 기록할 것이며, 2021년까지 200억 달러로 성장, 연평균성장률은 20.5%를 기록할 것이라고 발표했다.

 

우리나라 역시 '2018년도 3D프린팅 산업 진흥 시행계획'을 확정하고 기술경쟁력 강화, 산업확산 및 제도적 기반 강화 등을 위해 전년대비 11% 증가한 457억원을 투자하겠다고 밝힌 상태다.

 

특히 4차 산업혁명의 핵심이자 최대 유망분야로 손꼽히는 의료분야와 3D프린팅의 접목은 이미 현장에서 효용성과 가치를 인정받고 있다.

 

환자는 물론 의료기관과 의사는 물론 궁극적으로는 보험비용 지불자인 정부에게까지 도움이 될 수 있다는게 3D프린팅을 사용하고 있는 현장의 목소리다. 이에 국내 3D프린팅 업계가 체감하는 3D프린팅의 현재와 전망을 살펴봤다. 

 

 

노령인구의 증가가 전세계적인 고민으로 떠오르고 고령화사회에 따른 의료비용 증가, 의료비용의 경제성 평가가 강화되는 추세속에서 3D프린팅은 이 같은 문제를 해결할 대안이 될 수 있다는 의료현장의 분석이 제기되고 있다.

 

국내 3D프린터 도입 초기인 1990년대 부터 Stratasys와 협력해 3D프린팅 제품을 생산중인 프로토텍의 조성근 이사는 "2018년 미국 기준 의료비용은 4천조에 육박했으며, 노령인구 증가는 고가의 수술과 의료절차를 필요로 한다. 반면 의료비는 가치기반 비용산정 방식으로 바뀔 것으로 보이는데, 이때 3D프린팅은 사전 시뮬레이션을 통해 최종비용을 감소시킬 것이다"고 밝혔다.

 

프로토텍은 자사의 3D프린팅을 의료분야와 접목한 결과 실제로 비용절감은 물론 환자 임상결과 향상, 의료기관의 비용절감 및 수술효율성 향상, 신속한 시장대응이라는 결과를 얻었다고 밝혔다. 

 

홍콩 Polytechnic University의 안와 임플란트 Mold는 환자 맞춤 수술키트로써의 3D프린팅의 가능성을 보여줬다. 안와는 손으로 만들기도 굉장히 어렵고 수술계획을 세우기도 쉽지 않에 수술전부터 난항을 겪는 경우가 많은데, 3D프린팅을 활용하게 되면 수술 전 절단 가이드와 몰드를 맞춤형 제작할 수 있으며, 임플란트 형상을 사전 준비해 효율성과 안전성을 개선할 수 있다는 것이다. 

 

안와 임플란트를 사용해 수술을 시행한 Kelvin Chong 박사는 "3D프린팅을 통해 다른 뼈들을 정확한 방법으로 재구성할 수 있었고, 고객 맞춤 금형을 3~4시간 내에 제작할 수 있었다"며 "단순한 두개의 금형만으로도 환자에게 필요한 모형을 만들 수 있었다"며 높은 만족도를 표했다.

 

심장내과 및 방사선과용 조영 시스템 의료기기회사인 'ACIST'도 3D프린팅을 이용, 대체부품을 마련해 빠른 재고감소와 경쟁력을 재고했다. 

 

3D프린팅을 활용함으로써 필요한 파트나 부품에 대한 피드백이 오면 3D설계 후 파트를 프린트해 피드백에 즉각 대응이 가능하고, 재고를 마련할 필요 없이 서버의 디지털 파일로 부품을 보관해 필요 시 출력이 가능했던 것이다. 시장의 니즈에 빠르게 대처할 수 있어 의료산업에서 경쟁력을 유지할 수 있었다는 평가다. 

 

조성근 이사는 "이 외에도 3D프린팅은 전공의는 물론 숙련의에게도 부족할 수 있는 임상교육의 한계를 뛰어넘을 수 있게 한다. 3D프린팅을 활용하면 마네킹이나 동물, 해부용시체와는 달리 인체에 가까운 풀컬러, 질감을 갖춘 교구재료를 출력할 수 있다"며 "특히 환자특성이 고려된 해부학적 구조를 기반으로 한 모델 출력이 가능해 소아심장이나 악안면수술 등에 적용할 경우 수술시간을 최대 15%까지 단축시킬 수 있는 것으로 확인됐다"고 말했다.

 

조 이사는 "전세계적으로 3D프린팅을 구축해 의료현장에서 활용하는 추세가 증가하고 있다. 3D프린팅 활용은 의료분야에서 성장이 더욱 가속화 될 수 밖에 없을 것이다"고 밝혔다.

 

◆관건은 '보험'‥주도권 싸움 필살기 될 수 있어

 

전세계가 3D프린팅에 주목하고 있지만 아직 기술성숙의 단계에 머물러 있어 시장 선점 사업자가 부재한 상태다.

 

블루오션의 1인자가 정해지지 않은 시점에서 한국이 3D프린팅의 선두주자가 되기 위해서는 제도개선과 보험등재 및 수가 문제를 해결해야 할 필요가 있다는데 업계는 목소리를 모았다. 

 

김국배 애니메디솔루션 대표<사진>는 "3D프린터 주요 특허가 2014년도를 전후로 만료됐고 3D프린터 확산이 시작되면서 의료분야 적용 시도가 이뤄졌다. 3D프린팅의 의료응용 시장은 도입단계로 대등한 위치에서 경쟁이 가능하다"고 밝혔다.

 

다만 국내 의료 3D프린팅 규제는 미국, 유럽, 일본 등에 비해 늦은 감이 있다.

 

미국은 2015년 응급상황시 허가 받지 않은 의료기기 사용을 허용하는 예외사항 규정을 만들었고, FDA는 2017년 '설계·생산 및 Test 방식에 대한 최종 지침'을 발표해 생산을 위한 표준 프로세스를 수립을 통한 안전성 확보방안을 마련했다.

 

유럽은 2015년 주문제작기기로 3D프린팅 관련 규제를 이미 관리하고 있으며, 일본은 이미 2016년부터 3D프린팅 시뮬레이터 및 가이드에 대한 의료보험을 정형외과에 한해 적용하고 있다. 

 

우리나라가 3D프린팅 관련 규제개선을 단계적으로 시행하면서도 보험등재에 관련해서는 신중한 입장을 취하고 있는 것과 대조되는 부분이다.

 

김 대표는 "우리나라는 EMR, PACS 등 높은 헬스 IT보급률과 관련 기술력이 높고, 미용시장에서의 신소재 보형물 등에 대한 높은 고객 친숙도가 있어 기술확산에 유리한 환경에 놓여있다"며 "그러나 현행 신의료기기 보험등재 과정에서는 '의학적 경제성'을 입증하기까지 너무 긴 시간이 소요된다"고 지적했다.

 

서울아산병원의 사례가 대표적이다. 임상현장에서 3D프린팅을 적극 활용해 더 나은 환자 임상결과를 이끌어내는데 성공했으나 보험등재가 되지 않아 더 많은 환자들에게 적용하지 못하고 있는 것이다.

 

 

병원측은 의료 3D프린팅 기술을 활용해 국내에서 처음으로 생체 폐이식을 성공적으로 수행한 경험이 있었고, 3D프린트를 이용해 VR이나 AR로도 대체 할 수 없는 소아심장 수술 방법을 찾는 방법을 고안하는데 성공했다.

 

이후 3D프린팅을 이용한 소아심장수술법을 보험등재를 시도했으나 그야말로 신기술이었기에 NECA 심사에서 중요요소인 논문등재 관련 부분을 충족시키는데 어려움을 겪었고, 결국 최근 재심사대상으로 분류됐다.

 

경쟁국가에서는 보험수가까지 마련하고 있음에도 우리나라는 신기술이 NECA심사를 통과할 만큼의 논문과 통계자료를 마련하는데 긴 시간을 소요하게 되기에 경쟁에서 뒤쳐질 수 밖에 없다는게 김 대표의 지적이다.

 

김국배 대표는 "매년 3D프린팅 학회 등에 일본이 참석하다가 정형외과 보험등재 이후 학회를 안나오지 않고 있는 이유를 생각해 볼 필요가 있다"며 "아직까지 3D프린팅이 보험에 등재돼 수가책정된 사례가 없어 선제적 가이드라인이 마련된다면 그 기준을 참고하게 될 가능성이 높다. 그렇게 되면 일본이 제일 유리하기에 다들 긴장하고 있는 상황이다"고 밝혔다.

 

이어 "돈을 더 쓴다고 해도 병을 치료하는 과정에서 수술시간을 줄이고 합병증, 부작용을 줄일 수 있다는데 당장 환자에게 비용이 문제가 될 것인지 생각해야 한다"며 "보험등재까지 물론 시간은 걸릴 것이지만 보험에 등재된다면 더 많은 사람들이 접근할 수 있게 된다. 개인적으로 핵심은 보험등재라고 생각한다"고 말했다.  
 
특히 장기이식의 대안으로 기대를 모으고 있는 바이오 3D프린팅의 경우 비용문제가 관건이니 만큼 정부의 지원이 필요하다는 의견이 모아졌다.

 

메디컬아이피 공대우 이사는 "바이오 3D프린팅은 이미 대세다. 환자생명에 직접적으로 영향을 주기에 사회적으로 필요한 부분이고 미래지향적인 분야"라며 "의료분야 3D프린팅은 장기이식으로 이어질 수 밖에 없다고 생각한다. 도전적인 주제이기도 하지만 반드시 해야만 하는 분야이기도 하다"고 말했다.

 

공 이사는 "기술적으로는 계속 발전이 가능할 것이나 사회에 적용되는 것은 각 국가마다 규제가 있기에 다른문제다. 그 중에서도 비용문제는 난제다"며 "기술이 실제 환자들에게 적용되기 위해서는 법적인 개선이 필요할 것이며, 지금도 3D프린팅이 고비용으로 인해 일부 기관과 환자들에게만 사용되는 문제를 해결하기 위해서는 모두가 관심을 갖고 해결에 나서야 할 것이다"고 강조했다​