최근 미국 내에서 향후 차세대 성장 동력이 무엇인가에 대한 논의가 활발한 가운데 미국을 먹여 살릴 것으로 평가받는 세가지 혁신적 기술과 제품으로 3D프린터ㆍ혈액 마커ㆍ유전자요법 등이 꼽혔다.

KOTRA가 ‘월 스트리트 저널’등 현지 언론보도를 종합한 보고서는 이들 제품의 최신 동향을 담고 있다.

▶ 3D프린터(Three-dimensional Printer)
3D 프린터란? 컴퓨터 그래픽 프로그램으로 디자인한 물체를 실제 모형으로 만드는 장치이다.

프린터에 잉크 대신 석회가루나 금속, 고무, 플라스틱과 같은 원재료가 들어 있어 원하는 형태를 만들어 낼 수 있다. 기존 프린터와 달리 원재료를 얇은 막으로 겹겹이 쌓아올리거나 원재료 덩어리를 깎아 입체적인 모양으로 프린트한다.

아직 보급 초기 단계로 높은 가격으로 대중화에는 한계가 있다는 지적이 많다. 현재 3D 프린터 가격은 1,000~1만 달러 수준이며, 지금까지 약 5만대가 팔린 것으로 추산된다.

하지만, 내년에 3D 프린팅 분야의 핵심기술인 ‘레이저 소결(Laser Sintering)’ 기술의 특허가 만료될 예정이어서 제작비용이 크게 하락할 수 있을 것으로 예상된다.

레이저 소결이란 레이저를 통한 에너지 전달기능을 통해 분말 등의 원재료를 고형화하는 기술을 말한다.

3D 프린터 비용이 하락하면 자동차부품 제작, 산업디자인 분야 등에서 사용이 더욱 확대될 전망이다. 현재 대중화된 레이저 프린터 가격은 1980년대 초반 1만7000달러에 달했으나 현재는 200달러 수준까지 하락했다.

미국 내 최대 사무용품 유통망인 스테이플스(Staples)는 현재 인터넷을 통해 1,299.99달러에 3D 프린터를 판매하고 있다.

세계 3D 프린팅시장은 미국이 주도하는데, 현재 미국업체들의 세계 3D 프린터시장 점유율은 2011년 기준 38%에 달하는 것으로 추산되며 가장 대표적인 기업은 지난 1989년에 설립된 스트래터시스(Stratasys).

2위는 일본으로 10.2%의 점유율을 보이고, 독일(9.3%), 중국(8.6%), 영국(4.4%) 등이 뒤를 잇고 있으나 미국과는 큰 격차를 보인다.

▶ 혈액 마커(Blood Marker)

특정 질병의 발생 여부 및 진행 정도를 측정할 수 있는 혈액 속의 유전자(DNA)와 단백질 등의 표지물질을 의미한다. 예를 들어, 인체 내에 암이 발생했을 경우에는 혈액 속에 특정한 단백질이 발생되는데, 이러한 단백질을 포착해낼 수 있으면 암을 조기에 진단해 치료할 수 있다.

올해 3월에 혈액에서 알츠하이머병의 원인 물질을 검출하는데 성공했다.
알츠하이머병은 뇌 속에 과다하게 쌓인 '베타 아밀로이드(Beta Amyloid)'라는 단백질이 대뇌의 신경세포를 죽게 만들어 발생하는 질환인데, 지금까지는 ‘베타 아밀로이드’가 혈액에 포함돼 있을 것으로 여겨졌으나 워낙 미량이어서 혈액 검사로 측정이 불가능했다.

혈액 검사를 통한 ‘베타 아밀로이드’ 검출이 가능해지게 돼 양전자단층촬영(PET)이나 척추에 주사를 주입해 뇌수액을 채취하지 않고도 혈액검사만을 통해 알츠하이머병 진단이 가능해졌다.

현지 전문가들은 이러한 혈액 마커(Blood Marker) 검출 기술 및 장비에 대한 연구개발이 집중적으로 추진되고 있어 수년 내에 대중화될 수 있을 것으로 예상한다.

▶ 유전자 요법(Gene Therapy)

유전병을 치료할 목적으로 비정상 유전자를 정상 유전자로 대체시켜 유전적 결함을 치료하거나 새로운 기능을 추가하는 치료법을 의미한다.

예를 들어 암은 유전자 돌연변이에 의해 발생할 수 있는데 유전자 요법을 통해 이러한 돌연변이 유전자를 정상 유전자로 변화시켜 암 발생을 예방하거나 치료할 수 있다.

동물실험을 통해 개의 ‘제1형 당뇨병(Type 1 Diabetes)'을 유전자 요법으로 완치한 바 있다. 'Glybera‘라고 불리는 유전자 치료요법은 현재 ’지단백 결핍증(Lipoprotein Deficiency)' 치료에 활용되고 있다.

현재 유전자 요법 기기인 ‘Fast Protein Liquid Chromatopraphy', 'Polymerase Chain Reaction' 등이 개발돼 있으나 가격이 너무 높아 대중화에는 한계가 있는 상황이다. 다만, 앞으로 유전자 요법이 많이 활용되면 대량 생산이 가능해지면 생산비용이 하락해 유전자 요법 기기 보급이 확대될 수 있을 것으로 전망된다.