[비즈니스 리포트] 최종보철물 제작, 3D프린팅 레진이 맡는다

하루가 다르게 변하는 3D프린팅 환경 속에서 레진 소재의 폭넓은 발전이 이뤄 최종보철물이 임상에 적용되는 시기가 온다면 인력난에 시달리는 치과기공계가 환경 개선은 물론 작업 효율성 부분에서 큰 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 현재는 임시치아와 모델 출력을 중점으로 사용되던 3D프린팅 레진이 강도와 심미성이 업그레이드된 특징을 갖춘 프린팅 레진으로 치과기공사들의 선택을 기다리고 있다.

프린팅 장비의 빠른 보급, 소재 발전의 필요성 대두
업체, 다양한 기능 가진 레진 개발 위해 R&D 노력
 

최근 구강스캐너의 활용도가 높아지면서 치과기공소에 3D프린팅을 직접적으로 문의하고 의뢰하는 치과가 늘고 있다.
 

우수한 퀄리티의 안정성 갖춘 프린팅 레진 필요
유저들이 프린팅 레진을 선택할 때 중요하게 생각하는 것은 무엇일까? 단연 품질이고 그 후에 가격이라고 할 수 있다. 서지컬 가이드 출력을 예로 들면 수술 진행 시 출혈이나 드릴링 등이 진행되는데 이 상태에서도 잘 볼 수 있도록 투명도가 일정 수준으로 나와야 하고, 강도를 갖춰야 한다.

강도 면에서 프린팅 레진이 아날로그 작업물들과 비교했을 때 부족하다는 우려가 많았고, 그 의문은 현재도 3D프린팅을 시도하는데 큰 장벽이 되고 있다. 하지만 상대적으로 강도 면에서 자유로운 모델 출력부터 시작해 그 활용도를 넓혀가고 있다. 또한 지속적인 소재 개발로 초기의 우려를 조금씩 낮춰가고 있다. 레진을 구입하기 전 테스트 과정에서 출력 실패는 없는지, 장비 작동과의 조합은 어떠한지, 무엇보다 마진이나 내면 정확도의 부분을 살펴야 한다.

특히 소재의 특성을 파악한 후 그에 맞는 세팅값을 적용했을 때 치과기공사가 계획한대로 출력물이 일관된 결과물을 가져오는 것이 중요하다. 이는 장비의 영향도 크게 받지만 장비와 소재가 만났을 때 일관된 결과물을 보여줘야 디자인 작업부터 최종 결과물까지 계획을 세우고 원하는 결과물을 제작해 후작업을 최소화할 수 있다. 

또 한 가지는 경제성이다. 적층형으로 출력되는 소재이기 때문에 기존에 사용하던 디지털장비인 밀링머신과 비교했을 때 재료 소모가 덜한 편이기는 하지만 지속적으로 레진을 사용하면서 비용이 지출되는 부분이기 때문에 현재 기공소에서 작업하는 방식과 3D프린팅을 활용했을 때의 경제성의 부분, 그리고 kg당 어느 정도의 가격이 적정 수준으로 합의를 볼 것인가는 많은 기공사들의 고민이 될 수밖에 없다.

3D프린팅 도입 초기에는 레진 또한 외산 제품들을 주로 사용했으나 현재 국내에서도 다양한 프린팅 레진들이 개발되면서 가격선택의 폭이 넓어지고 전체적으로 가격대가 낮아진 부분도 대중화에 큰 영향을 미치고 있다. 보통 가격 고려는 kg당의 가격으로 우선 따져보지만 조금 더 세분화해서 생각해야 한다. 본인이 가지고 있는 장비의 수조 크기, 그리고 출력 시 소모되는 레진의 양 등을 모두 따져서 기공소의 경영과 부합하는 가격대의 레진을 사용하는 것이 장기적으로 봤을 때 이득이 된다.

그리고 치과기공소 뿐만 아니라 치과에서도 3D프린터 사용이 늘어나면서 레진 구매시 또 하나 고려요소가 되는 것이 저독성이다. 프린팅 시 나는 특유의 냄새를 최소화하고 소재의 안정성이 확보된 제품들을 찾는 경우가 늘고 있다. 작업 환경 뿐만 아니라 환자가 내원하는 치료환경에도 영향을 미치기 때문에 향이 적고 안전한 레진들을 찾고 있다. 하지만 최근에는 품질력 자체가 상향되면서 이러한 걱정 요소들도 조금씩 줄여나가고 있다.
 

출력실패 줄이려면 기본을 지켜야 한다
3D프린팅용 레진은 빛과 온도에 민감한 소재로 보관시 뚜껑을 닫아 서늘한 곳에서 보관하는 것이 중요하다. 사실 레진은 이미 보관에 용이하게 용기가 제작되어 판매되고 있기 때문에 뚜껑을 잘 닫아 빛을 차단하고, 흐름성이 있는 제품이니 용기를 잘 닦아 보관하는 등의 기본적인 것들을 지켜주면 된다. 일부 유저들은 레진을 보관하는 박스를 따로 마련하는 등 보관에 신경을 쓰기도 한다.

3D프린터를 잘 활용하는 한 소장은 “그 기공소가 3D프린팅을 잘 활용하는지 알고 싶으면 장비 주위와 레진통의 보관 상태를 보면 알 수 있다”고 할 만큼 어렵지는 않지만 기본 관리가 중요한 소재이다. 흔히 초여름 정도의 온도인 25~30℃를 프린팅 시 레진의 적정온도로 보고 있어 여름보다는 겨울에 레진 보관이 중요해진다. 레진을 낮은 온도에서 바로 출력하는 것은 치과기공사들이 가장 예민할 수밖에 없는 출력실패로 직결될 수 있기 때문에 더욱 신경을 써야한다. 사용 전 잘 믹싱한 후 적절한 온도에서 사용하는 것이 중요하다.
 

레진의 발전, 3D프린팅의 미래를 결정 
3D프린터 장비의 정밀함이 3D프린팅의 치과기공계에 도입 여부를 결정하는 주요 요소였다면 앞으로 미래를 결정하는 것은 레진의 발전이라고 업계는 입을 모아 말한다.

현재 레진이 실제로 최종보철물 제작 및 임상 정착까지 만족해야하는 것은 강도와 심미성이다. 이는 모든 보철물 소재에 필요로 하는 사항이지만 특히 ‘강도’에 대한 의문이 유저들 사이에서 여전한 상황이다. 오스템 관계자는 “지르코니아 등을 배합해 강도 높은 레진을 개발했다 해도 해당 레진을 정확하게, 원하는 만큼 출력할 수 있는 장비(내지는 광은)가 아직은 부족한 단계이다. 하지만 넓은 범위에서 볼 때 최종 보철물을 향해 계속해서 계단을 올라가는 단계라고 생각하고, 그 끝에 최종 보철물이 있다고 생각한다”고 말했다.

소재의 발전, 그리고 그에 적합한 장비가 모두 필요하다는 것이다. 소재가 되는 레진이나 장비의 한계를 지어 개발, 보완을 게을리 할 수 없다는 것이 업계 관계자의 평이다. 4차 산업혁명 시대에서 실시간으로 변하고 있는 산업 발달을 떠올릴 때 덴탈 업계 역시 개발을 게을리 했다가는 추후 기술 발전을 따라가기 어려운 상황이 될 수 있다.

업계는 다양한 소재의 개발에도 힘을 쏟고 있다. 기존 강화플라스틱 필름보다 탄성과 강도를 높인 광경화수지를 개발해 판매에 주력하는 그래피의 경우 모양이 변형되도 열을 가하면 원래의 모양으로 돌아오는 형상기억효과로 사용자들의 편의성을 극대화한 소재를 개발해 얼라이너를 시작하고 있다. 이렇듯 새로운 소재를 개발, 임상에 적용해 3D프린팅의 영향력을 더욱 높이는 노력이 계속 되고 있다.

파급력이 커지는 구강스캐너의 보급으로 3D프린팅 장비 역시 빠르게 정착되고 있는만큼 이제 이 이후의 퀄리티는 소재에 달려있다. 3D프린팅 레진이 또 한 번의 변곡점을 맞이한 만큼 치과기공사들은 변화하는 환경 속에서 더욱 더 기민하게 상황을 판단하고 도입할 필요성이 커졌다.