일본산업뉴스요약

천연 소재로 의료용 장기 모형 제작
스와니 등 3사, 3D 프린터로 틀 제작

-- 동물 장기보다 조달 용이 --
스와니와 이나(伊那)식품공업 등 3사는 한천(寒天) 등에 사용되는 천연 소재를 이용해 생체조직 모형을 만드는 기술을 의료기관용으로 개발했다. 틀은 3D 프린터로 제작한다. 의사의 수술 실습에 이용되는 동물의 장기 확보가 어려워지고 있고 동물 보호단체로부터의 비판도 강해지고 있다. 스와니 등 3사는 리얼한 질감을 활용해 수술 실습 및 시뮬레이션으로의 활용을 목표로 하고 있다.

이 생체조직 모형은 상업용 한천에서 국내 시장점유율 수위인 이나식품과 정밀부품 설계의 스와니, 세계적 3D 프린터회사 미국 스트라타시스(Stratasys) 재팬(도쿄) 등 3사가 공동으로 개발했다. 올 여름부터 이미 이나중앙병원(이나 시)에서 연구를 시작했다.

심장을 시작으로 수지로 만든 사람의 장기 틀을 3D 프린터로 제작. 특수 겔을 주입해 장기 모형을 만든다. 겔은 천연 소재를 베이스로 수분을 함유하고 있는 등, 실제 장기와 같은 감촉을 가지고 있다.

CT 데이터를 기반으로 한 생체 모형은 수분을 함유하고 있어 혈관도 리얼하게 재현한다. “처음에 보고 깜짝 놀랐다”(이나중앙병원 다카사고(高砂) 의사)라며 전문가들도 놀랄 정도로 완성도가 높다.

개발에는 스와니가 가진 수지제(製) 틀을 만드는 독자적인 기술 ‘디지털 몰드’와 스트라타시스가 가진 의료기관용 데이터를 활용해 틀을 제작했다. 겔 제작은 의료용을 포함해 한천을 이용한 겔 활용에서 풍부한 노하우를 가진 이나식품공업이 담당. 수분을 함유하고 있고 색과 부드러움 등 인체에 가까운 촉감 및 형태를 가진 겔을 개발했다.

수지 틀 설계 시에 데이터를 바꿔 사람에 따른 미묘한 차이를 재현할 수 있다는 점이 최대 특징이다. 틀에 소재를 넣고 하룻밤 정도 굳히면 장기가 완성되기 때문에 환자의 수술 전에 그 환자의 틀로 만들어진 모형을 이용해 시술 방법을 시뮬레이션 하는 등의 이용법도 가능하다.

다카사고 의사에 따르면, 외과 수술 연습은 현재 단순하게 제작된 인체 모형과 돼지 등 실제 동물의 장기를 이용해 시행되고 있다. 단순한 모형은 수술 연습으로서는 충분한 정밀도를 가지고 있지 않고, 돼지 등의 장기 이용은 동물 보호 관점에서 비판이 확대되고 있다.

새로운 인조 장기는 천연 소재로 만들어지기 때문에 폐기도 간단하고 환경 부담도 적다. 또한 젊은 의사들의 연습 부족이 해소될 것이라는 기대도 크다. 앞으로 제작이 가능한 장기의 종류를 늘리는 등을 통해 의료 현장에서의 활용을 제안해나갈 계획이다. 올해 안에 실용화하는 것을 목표로 하고 있다.

‘적층’으로 제조 다양해져
3D 프린터, 산업용 주역

조사회사 IDC 재팬(도쿄)에 따르면, 3D 프린터에 관련된 서비스 및 조형 재료도 포함한 2017년 3D 프린팅 시장 규모는 전년 대비 8.9% 늘어난 308억엔. 증가하고 있는 것은 기업용으로, 매출은 작년보다 5.9% 증가한 114억엔이었다.

일본공작기계공업회(日本工作機械工業会)(도쿄)는 2017년, 공작기계에 대한 정의에 3D 프린터를 포함하도록 정관을 변경했다. 오쿠마, DMG모리세이키(森精機), 야마자키마작 등 대형 제조사들도 공작기계에 3D 프린터를 도입한 장치를 발매하는 등, 경쟁이 뜨거워지고 있다.

기술 개발도 추진되고 있다. 미쓰비시중공공작기계(三菱重工工作機械)는 금속 분말을 분사해 레이저로 녹이면서 입체를 성형하는 방식에 대한 연구를 추진하고 있다. 금속을 바꿔 적층하는 것도 가능해 서로 다른 금속들을 용접 없이 결합시킬 수 있다.

깎아내는 가공에서 쌓아 올리는 가공으로. 제조 방법을 근본적으로 변화시킬 가능성을 가지고 있는 3D 프린트 기술에 제조업계의 관심은 높다.

 -- 끝 --