[특집] 3D프린터 15개 브랜드 각축, 성능 좋아지고 가격 착해졌다!
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[특집] 3D프린터 15개 브랜드 각축, 성능 좋아지고 가격 착해졌다!
  • 류재청 기자
  • 승인 2017.11.06 14:31
  • 댓글 0
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1981년, 일본의 ‘히데오 코다마(나고야 공업연구소)’가 3D프린터 기술의 핵심 단초(Rapid Prototyping, 신속 조형기술)를 제공한 이후, 84년 미국의 찰스 헐(Charles Hull)에 의해 그 이론이 현실화 됐다. 당시 헐은 특수 원료를 광선에 노출시켜 빠르게 굳힐 수 있도록 ‘스테레오 리소그래피를 활용한 3차원 물체 제작 기구’라는 이름으로 특허를 등록했다. 헐은 86년 3D Systems社를 세우고 88년 첫 상용 3D프린터(SLA 방식)를 탄생시켰다. 1989년엔 스콧 크럼프(Scott Crump)가 스트라타시스(Stratasys)社를 세우고 1990년 FDM 방식을 처음으로 상용화 시켰다. 이렇게 시작된 두 회사의 역사는 곧 세계 3D프린터의 역사가 됐으며, 30년이 지난 지금까지 3D프린터의 양대 산맥으로 불리고 있다.

취재 | 류재청 기자 denfoline@denfoline.co.kr

3D프린터가 첫 선을 보인 이후 30여 년이 지난 지금은 FDM, SLS 등 주요 기술방식에 대한 특허가 만료되면서 국내에도 다양한 국산 3D프린터가 쏟아졌다. 치과계도 예외는 아니어서 최근 수년 사이 다양한 브랜드가 등장했고, 소재 역시 다양화되면서 구현 가능 영역도 점차 넓어지고 있다.

본지가 조사한 바에 따르면, 현재 치과계에선 약 15종의 3D프린터가 각축을 벌이는 것으로 확인됐다. 그러나 새롭게 진입을 준비 중인 업체들이 일부 확인되면서 향후 3D프린터를 둘러싼 각축은 한층 치열해질 전망이다.

이번에 조사한 제품은 모두 11개 브랜드 14개 모델로 외산이 6종, 국산이 5종이었다. 국가별로는 미국(3DSystems, Formlabs), 독일(envisionTEC, BEGO), 이스라엘(Stratasys), 중국(MAKEX) 등이었고, 한국 제품으로는 ㈜바이오쓰리디, ㈜디오, 헵시바㈜, 3Delight, ㈜덴티스 등이었다.


DLP방식 가장 많고 그 다음은 SLA 방식
적용된 기술방식 별로는 DLP 방식이 가장 많아 envisionTEC, BEGO, MAKEX, ㈜바이오쓰리디, ㈜디오, 헵시바주식회사, 3Delight 등 11개 브랜드 중 7개 브랜드에서 이 방식의 기술을 택하고 있었다. DLP 방식은 프로젝터를 통해 조사된 빛(UV-A)이 수조 안의 수지를 굳히는 방식인데 층 단위로 빛을 쏘아 경화시키기 때문에 속도가 무척 빠르다는 장점이 있다.

덴티스와 폼랩社에서는 SLA 방식을 택하고 있었고, 스트라타시스社는 Polyjet, 3D시스템즈社는 MJP 방식을 각각 채택하고 있었다. SLA 방식은 레이저빔을 통해 조사하는 방식으로 DLP처럼 층 단위가 아니라 적층되는 포인트를 따라가며 조사한다는 점에서 상대적으로 정밀도가 높은 방식으로 알려져 있다.

스트라타시스社의 Polyjet은 노즐을 통해 액상의 광경화성 플라스틱을 분사하여 적층하는 방식으로 기술적으로는 현존 가장 앞선 제품으로 평가받는다. 미세 노즐에서 재료와 자외선이 동시에 분사 경화돼 치수 정밀도 및 표면 처리 결과가 우수하지만 상대적으로 가격이 비싸다는 점이 단점이다.

3D시스템즈社의 MJP 역시 Polyjet과 같은 젯팅 방식의 기술로 빠르고 정밀한 출력 결과를 얻을 수 있는 최상위급 기술 방식으로 알려져 있다.

업계 한 관계자는 “여러 기술 방식들이 있지만 일반인 및 치과계를 중심으로는 FDM, DLP, SLA, LCD, Polyjet, MJP 정도가 가장 일반적인 기술 방식”이라면서 “이중에서도 DLP, SLA, Polyjet, MJP 정도가 치과계에서 구현 가능한 핵심 기술”이라고 말했다.


3D프린터 외에 소재도 중요한 선택 기준
그렇다면, 어떤 제품을 구입하는 것이 좋을까. 구매를 고려한다면 기계적 생산성과 소재의 다양성, 가격 등에 중점을 두어야 한다. 생산성 면에선 3DSystems社의 ‘Projet MJP 2500’과 스트라타시스社의 ‘Objet 260’, 바이오쓰리디社의 ‘L12’ 등이 시간 당 4개 이상의 높은 생산성을 보인 것으로 나타났다.

빌드 볼륨을 묻는 질문엔 3DSystems社(Projet MJP 2500)와 스트라타시스社(Orthodesk) 제품이 한 번에 20개 이상의 모델을 출력한다고 답했다. 그 다음으로는 바이오쓰리디社의 L12모델이 10개, 그리고 ㈜덴티스(ZENITH U)와 헵시바(Veltz3D D2), formlabs(Form2) 제품이 각각 8개씩 출력 가능하다고 답했다.

그러나 기계적 생산성은 3D프린터 별 출력 규모(Build Volum)가 다르고 사용자 입장에서 출력물의 가로 및 세로 배치 여부, 그리고 출력 시간에 따라 달라지기 때문에 수량 대비 시간을 고려한 ‘생산성’을 따져보는 것이 중요하다.

출력 가능한 유형을 묻는 질문에 대해선 업체별로 편차가 있었지만 기본적인 핵심 항목들은 대부분이 출력 가능하다고 응답했다. 제시됐던 출력 유형은 치아모델, 교정용 모델, 교정용 인다이렉트본딩 트레이, 임시 보철물, 최종 보철물, 서지컬 가이드, 스프린트 및 리테이너, 캐스팅용 출력, 진지바 마스크, 덴쳐 베이스, 맞춤형 개인 트레이 등이었다. 공통적으로 기본 치아모델, 교정용 모델, 템포러리, 서지컬 가이드, 스프린트 등 활용도가 높은 항목 대부분에 대해 ‘출력 가능하다’는 답변을 내놓았다.

업계 한 관계자는 “대체로 3D프린터의 기술 방식이나 이에 따른 속도, 정밀도 등에 관심이 많지만 현실적으로는 비용상의 문제지, 방식자체에 따른 차이는 큰 의미가 없다”며 “오히려 소재의 다양성과 안정성, 그리고 출력 가능한 소재를 구비하고 있는지 여부가 더 중요한 선택 기준”이라고 말했다.

최근엔 덴티스, 헵시바, 디오 등 한국 업체를 중심으로 국내외 인증 작업이 활발히 진행 중인 것으로 알려지고 있다. 특히 덴티스의 움직임이 활발한 가운데 최근엔 국내 최초로 템포러리에 대한 인증이 완료된 것으로 알려졌다. 덴티스 한 관계자는 “제니스의 경우, 이미 치과계에서 요구하는 속도와 정밀도 등 하드웨어적인 측면에서의 기술적 진보는 정상급 수준”이라며 “치아 모델, 서지컬 가이드, 왁스업 패턴, 템포러리, 스프린트, 덴쳐 용품 등 다양한 소재 개발에 주력해 적용 영역을 지속적으로 넓혀가고 있다”고 말했다.

1~2천만 원 대 3D프린터 대거 등장
이번 조사에서 두드러진 또 하나의 특징은 착한 가격을 앞세운 3D프린터가 크게 늘었다는 점이다. 소위 ‘억대 3D프린터’로 막연히 인식되던 3DSystems나 Stratasys, envisionTEC 등에서도 수천만 원 대의 3D프린터를 전면에 내세우며 치과 공략에 나서는 양상이고, 국내 업체를 중심으로도 1,000~2,000만 원 수준의 제품이 다수 등장했다. 글로버 메이저 3社의 경우, 5,000만 원 전후의 제품을 전면에 배치시켰고, 덴티스, 헵시바, 3Delight, 디오 등에선 1,000~2,000만 원 대 제품으로 치과 공략에 적극적으로 나서고 있다. 광명데이콤과 케어덴트코리아는 1,000만 원 미만 즉, 수백만 원 대의 formlabs(미국)과 MAKEX(중국) 제품을 각각 선보이고 있다.

업계 한 관계자는 “3D프린터는 하드웨어적 완성도나 소재의 다양성, 쓰임새, 그리고 높은 가격 등으로 다른 디지털 장비에 비해 상대적으로 보급 속도가 느리고 관심도도 낮은 편이었다”며 그러나 “최근 들어 하드웨어적 완성도가 높아진데다 가격도 많이 내려가 관심층이 급격히 늘었다”고 말했다. 또 “가격이 착해진 반면에 적용 분야는 더욱 다양해지고 특히 교정 분야에서의 활용도가 커지면서 전반적인 관심 지표가 급격히 올라 간 상황”이라고 말했다.

또 다른 관계자도 “교정 분야와 3D프린터는 밀접한 관계가 있고, 향후 교정 분야의 디지털화는 3D프린터가 그 중심에 설 것”이라며 “앞으로 투명교정장치, 인다이렉트 본딩, 스프린트 등 교정 분야를 중심으로 3D프린터의 역할과 역량이 갈수록 확대될 것”이라고 말했다.


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