4차 산업 열풍이 거세지는 가운데 제조업 혁신의 주역으로 기대되는 3D프린터가 프린팅 시스템 관련기술의 발전과 함께 소재 등 재료분야의 기술 진전에 힘입어 보급과 활용분야가 크게 확대되고 있다.

가트너나 일본 야노경제연구소 등 저명한 시장조사회사는 3D 프린터 시장이 2015년 이후 급격한 성장세를 보인 이후 더 빠른 성장세를 유지해 나갈 것으로 예측하고 있다.

주목할 만한 점은 단순 인쇄에서 다양한 산업과 ‘융합’으로 방점을 옮겨가고 있다는 것이며 3D프린터의 주 용도로 거론되는 우주, 항공, 자동차 부품 등에서 활용이 증가하고 있고 건축 분야나 식품, 의약품 제조 등에서도 활용 사례와 연구가 지속되고 있다.

산업조사 전문 기관인 씨에치오 얼라이언스(CHO Alliance)는 ‘의료용 3D프린팅과 바이오장기, 생체재료 시장 실태와 기술개발 전략 보고서’를 발간해 시장을 분석했다.

3D프린팅은 맞춤제작, 적기제작이라는 측면에서 재고관리와 물류 등에서도 혁신적 변화를 몰고 올 수 있는 변수가 될 것으로 보이며 2016년 글로벌 물류회사인 UPS가 싱가포르에 3D프린터로 기계부품을 제작하는 공장을 설립한다는 뉴스는 이러한 메가 트랜드를 보여주는 실증적 사례가 되고 있다.

그러나 3D프린팅에서 최근 가장 활발하게 활용되고 있는 응용분야는 의료분야라고 할 수 있다. 병원 수술에 필요한 환자 맞춤형 수술용 가이드나 임플란트 제조에 이어 의수나 의족과 같이 비교적 제작이 단순한 신체부위를 3D 프린터를 사용해 제작하는 것은 이미 보편화 되어 있다.

최근에는 와이어나 유압, 공기압 등으로 관절 마디마디를 자유롭게 움직일 수 있는 고가의 의수 및 의족도 3D 프린터로 저렴하게 제작하는 수준에 이르렀고 인공뼈나 관절에 이어 바이오프린팅 기술과 소재개발로 인공피부, 장기, 혈관 등을 제작하는 임상적 성공사례도 속속 발표되는 상황에 이르렀다.

외과 및 생명공학 분야에서 3D 프린터가 중요한 도구로 여겨지면서 인간의 세포조직을 프린트하는 기술분야로 연구개발이 진행되고 있으며, 3D 프린터로 제작한 조직은 환자 자신의 몸에서 채취한 세포 조직을 체외에서 배양하여 프린트 하는 것으로 타인의 장기이식시 발생되는 면역억제제 복용과 거부 반응 등의 위험 없는 장기이식이 가능해졌다.

의료용 인공장기는 기능을 잃은 인간의 조직과 장기를 복원, 재생, 대체하기 위해 생명공학적 기법을 이용하여 인간생체의 장기와 같은 기능을 갖는 기기를 인공적으로 만든 것을 말한다. 이와 같이 3D프린터를 이용한 의료용 인공장기는 줄기세포, 조직공학, 바이오인공장기, 바이오이종장기연구 분야 등을 포함하며, 이를 위해서는 세포활용기술, 이종장기생산기술, 면역조절기술, 장기이식기술, 생체조직공학기술 등의 생명공학 핵심기술이 요구된다.

이에 씨에치오 얼라이언스는 최근의 의료용 3D 프린터·바이오인공장기 및 생체재료의 분야별 개발동향 및 시장전망과 주요 이슈 등을 종합적으로 정리 분석해 출판했다.

씨에치오 얼라이언스는 특히 "국내외 주요 사업 참여업체의 사업 동향 및 실적, 제품 개발동향 등을 통하여 시장의 변화를 예측하고 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었다"며 "본 보고서가 의료용 3D 프린터·바이오인공장기 및 생체재료 관련 분야에 종사하는 분뿐만 아니라 관심을 갖고 계신 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 될 것으로 기대된다"고 밝혔다.