"국내 치과 산업만큼 경쟁력있는 분야는 없습니다”

신상완(고대구로병원, 신상완 치과) 교수가 개인맞춤형 크라운및 실형상 치근모듈개발을 위한 국책사업 총괄책임자로서 소재부품 패키지형 기술개발사업을 진행하고 있다. 총괄기관은 덴티움이며 개인 맞춤형 크라운과 환자 맞춤형 실형상 치근으로 나누어 진행된다. 신상완(신상완 치과) 교수는 현재 한국식품의약안전차 의료기기분야 자문위원으로도 활동하고 있다. 지난 2018년에 시작한 이 사업은 2022년 말에 완료된다. 신상완 교수를 만나 이번 국책사업의 의미를 알아봤다. (편집자주)

“이제는 3D 프린팅 임플란트가 대세가 될 것입니다”
이번 사업의 주요 과제는 첫 번째 자연 치근과 유사한 3D 프린팅 임플란트를 개발하는 사업과 3D프린팅으로 개인 맞춤형 지르코니아 크라운을 만드는 두가지 과제로 축약된다. 신상완 교수는 처음 기획했을때는 치아와 똑같은 형태의 환자맞춤 실형상 치근 임플란트를 만드는 것이었다고 한다. 

실형상 치근 임플란트는 기능이 상실된 환자의 자연치아의 치근의 길이와 폭 두께정보를 기반으로 자연치아와 유사한 형태로 설계해 메탈 3D 프린팅으로 제작한 임플란트다. 기존의 임플란트와 달리 환자의 자연치아형태를 적용해 골이식없이 시술과 치료기간을 줄일수 있는 임플란트다.

그러나 치근형 임플란트는 두가지 문제점이 있다. 먼저 루트를 빼고 즉시 식립하는 부분으로 포커스가 맞춰져 있었다는 점이다.  둘째 발치한 치아를 그대로 그 형태를 재현해 만들기 때문에 초기 고정에 한계가 있었다는 점이다. 이번 국책과제는 이 문제를 극복하기 위해 기획됐다. 

# 범용 임플란트 개발이 목표
신 교수는 초기고정자체를 루트에 맞게 해서 초기 고정이 쉽지 않다는 사실을 알았다. 그래서 초기고정이 확실히되는 형태로 가야 하는 것을 첫 번째 과제로 꼽았다. 
또한 치아를 발치해서 바로 심는 케이스에만 포커스가 맞춰져 있었다는 사실이다. 즉 극히 제한된 케이스에서만 사용이 가능하다는 단점이 있었다. 그래서 이미 치아가 발치되고 완전히 힐링되어 있는 치조골에도 식립할 수 있게 했다. 

또한 당근치인 경우에 빠진 것을 바로 발치해서 심을 수 있는 두가지 케이스에도 사용할 수 있는 범용화 임플란트개발에 초점을 맞췄다. 

지난 4년 동안 이 과제를 수행해 오면서 기존의 치아 형태의 taper된 각도는 스크류 타입으로 초기 고정을 하는 방향으로 중간에 변형해서 진행중에 있다. 

3D 프린팅 임플란트에 대한 우려는 두가지 점이라고 신 교수는 말한다. 3D 프린팅으로 만든 임플란트가 과연 강도를 견딜수 있는가라는 점이다. 그리고  3D 프린팅 임플란트가 균이나 임플란트 주위염에 취약할수 있다는 우려다.

신상완 교수는 이 두가지 문제점을 극복하기 위해 개발 작업에 착수했다고 한다.
3D 프린팅은 물리적인 성질인 강도나 굴곡강도는 충분히 맞출수 있다. 하지만 표면을 어떻게 하느냐가 문제였다. 그 표면부분도 아주 작은 것을 만들어 줌으로써 항균효과를 줄 수 있도록 하는 연구가 완료단계에 있다. 

# 골과의 접촉률을 더 높일수 있는 3D 프린팅 임플란트 

또한 3D 프린팅으로 했을 때 밀링했을 때 보다도 오히려 더 골과의 접촉률을 높일수 있는 가능성을 발견했다. 
밀링한 것과 3D 프린팅한 임플란트를 식립했을 경우를 비교했을 때 3D 프린팅으로 식립한 것이 식립토크와 인서션토크는 같아도 ISQ는 높게 나올 가능성이 있었다. 따라서 이 장점을 활용하면 3D 프린팅 임플란트가 대세가 될 것이라는 점에 주목했다. 
# 3D 프린팅 임플란트가 새로운 임플란트 될 것
3D프린팅 임플란트는 항균효과와 골접촉률이 더 높아지고 뼈와 잘 붙는 ISQ 밸류가 높은 3가지 장점이 있다.  

신 교수는 “3D 프린팅은 골질이 나쁜 경우에도 훨씬 더 좋은 임플란트가 될 수 있다는 의미”며 “그래서 오히려 범용화가 가능하다” 고 말했다. 

이를 위해 실험과 데이터 축적을 완료했으며 임상결과만을 남겨 둔 상태다. 
신 교수는 이미 이번 과제를 수행하면서 3D 프린팅 임플란트가 앞으로 대세가 될 것 이라는 확신을 얻었다고 한다. 국내기업이 메탈 3D 프린터를 개발 판매하고 있기 때문이다. 
“이미 국내에서 덴티움이 메탈 3D 프린터를 개발 판매하고 있습니다. 이는 곧  국내 치과산업의 놀라운 성장 속도를 한눈에 보여주는 사실이자 미래의 가능성을 시사하는 대목입니다.”

덴티움의 3D메탈 프린터는 독일과 중국의 중간 정도의 가격이지만 기능은 세계최고다. 메탈 프린터는 임플란트뿐만이 아니라 크라운 캡이나 파샬덴처나 임플란트 프레임의 서버 스트렉쳐로도 사용이 가능하다. 자동차나 항공기 등 복잡한 구조의 형태 는 밀링프린터로는 어렵고 3D 프린팅으로 만으로만 가능하다. 
이제는 3D프린터를 지르코니아 프린터까지 개발했다. 

“치과의사가 사용하고 싶은 제품을 만들어야 합니다. 우리 과제의 최종포인트는 상품화해서 해외수출까지 생각하고 있죠”.

우리 치의학 분야가 국책과제로서 의미가 있는 것은 국내 시장 점유율을 늘리면서 수입 대체효과도 있다는 사실이다. 신 교수는 끝으로 국내치과산업의 세계화를 언급했다. 

#가장 경쟁력있는 분야가 바로 국내 치과산업

“의료기기 전체에서 국내 치과분야만큼 경쟁력 있는 분야는 없습니다.”
메디칼은 주사기, 1회용 콘택트 렌즈, 초음파 정도를 생산한다. CT나 MRA등은 만들 수도 없다고 한다. 

이에 반해 국내 제조의 덴탈 CT는 전세계적으로 판매되고 있다. 
메디칼의 경우 년 매출액이 3조가 넘는 존슨앤 존슨, 짐머, 지맨스, GSK, 시로나 기업의 연구비만 1년에 1조~2조가 넘는다. 가히 국내기업이 세계적인 메디칼 기업을 추월하기 쉽지 않다. 그러나 치과는 아직 세계적인 기업이 없다. 국내기업이 세계적인 기업이 될 수 있는 가능성이 있는 분야가 바로 치과산업이라는 의미다.  

“국내 치과기업이 세계적 기업이 될 수 있는 가능성은 무한합니다.” 
그런 의미에서 덴티움은 세계적인 기업으로 성장할 것이라고 말한다. 

신 교수는 “덴티움은 임플란트분야 세계 6위 기업이다. 이제는 덴티움이 CBCT나 디지털장비와 레진, 시멘트, 인상재를 만들고 있다. 메탈 3D프린터를 만든 회사는 덴티움이 유일하다.”고 극찬했다. 

신 교수가 수행하는 이번 과제는 연말에 완료된다.  이제 3D 프린팅 임플란트가 도입되면 국내 치과의사와 환자는 물론 국내기업의 세계화는 더 앞당겨질 것으로 기대된다. 

그런 의미에서 이번 국책과제수행은 국내치과산업의 세계화에 그 견인차 역할을 할 것으로 보인다.