3D 프린팅 의료기기 시장크기 및 전망, 2025-2033

시장 동향

글로벌 3D 프린팅 의료기기 시장 동인

3D 프린팅 기술 발전

의료 분야에서 3D 프린팅에 대한 수요가 증가함에 따라 많은 기업들이 혁신적인 3D 프린팅 제품 및 기술 개발에 점차 집중하고 있습니다. 기존 가공 공정은 시간과 비용이 많이 소요되기 때문에 주요 기업들은 3D 프린터를 사용하여 현대적이고 간편하며 시간 소모가 적은 제품과 혁신 기술을 개발하는 데 주력하고 있습니다.

항공, 해운, 석유 및 가스, 소비재 등의 산업에서 경량 복합 소재에 대한 수요가 높습니다. 기존 생산 방식과 비교했을 때, 3D 프린팅을 사용하여 복합 소재를 제조하면 개발 시간과 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 3D 프린팅 회사인 Desktop Metal은 Fiber 3D 프린팅을 도입하여 복합재 3D 프린팅으로 전환했습니다. 또한, 3D 프린팅 회사인 Spectroplast, 저전력 융합 3D 프린터 개발사인 Once Click Metal, 그리고 Evolve Additive Solutions와 같이 유망한 기술을 보유한 빠르게 성장하는 스타트업들이 혁신적인 기술 또는 기존 기술의 자체 버전을 가지고 시장에 진출했습니다. 3D 프린팅 의료기기 승인을 위한 엄격한 감독 절차 강력한 규제 기준은 3D 프린팅 의료기기에 대한 수요 확대를 저해합니다(특히 미국에서). 간단한 3D 프린팅 기술은 FDA 승인을 받았지만, 다양한 FDA 사양을 준수해야 하는 정교한 장비로 인해 대규모 3D 프린팅 제품의 공급이 제한됩니다. 게다가, 주 정부 규정과 제조 관련 법률은 3D 기반 의약품의 상용화를 저해합니다.

더욱이, 3D 프린팅 제품의 개별화는 FDA 승인을 위한 설계 관리 모델 적용에 새로운 장애물을 제시합니다. 3D 프린팅 의료기기의 적응성과 고유한 기술은 생산 품질 보증을 위한 규제 기준을 준수하는 데 있어 특별한 어려움을 야기합니다. FDA는 고품질 제작을 보장하기 위해 명확한 분말 재료 특성, 구조 가이드 및 레이저 제어와 같은 최적화된 프린팅 기준에 대해 논의하고 전달할 것을 요구합니다. 세척, 마감 또는 멸균과 같은 3D 프린팅 기기의 후처리 과정은 고유한 특성을 지닙니다.

지역 분석

지역별로 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카(SAMEA)로 구분됩니다. 이 중 아시아 태평양 지역은 2019년 매출 기준으로 시장을 주도했습니다. 3D 교육, 연구 및 훈련 센터의 발전과 주요 시장 참여 기업들의 아시아 태평양 신흥 국가로의 유통망 확장에 대한 관심과 노력이 시장 성장을 견인하는 주요 요인입니다.

북미 지역은 다수의 주요 3D 프린팅 연구 기업들이 존재하기 때문에 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 3D 기술 도입에 대한 규제 완화 또한 이 지역 성장의 주요 요인입니다. 예를 들어, 미국 식품의약국(FDA) 산하 생물학 연구 및 평가 센터는 생물학적 응용 분야에서 3D 기술을 규제하고 있습니다. 2016년 FDA는 3D 기기 승인 검증 및 확인을 위한 두 가지 영역으로 기기 테스트 및 재제조, 설계 고려 사항을 지정했습니다.

세그먼트 분석

구성 요소별로 볼 때 3D 프린터 부문은 예측 기간 동안 성장할 것으로 예상됩니다.

2017년에는 소프트웨어 및 서비스 그룹이 3D 의료 기기 수요에서 가장 큰 비중을 차지했습니다. 고품질 3D 프린팅 의료 기기의 제조 및 제작을 위한 소프트웨어 도구 개발은 소프트웨어 및 서비스 시장의 성장을 이끌 것으로 예상됩니다.

최근까지 하드웨어 및 재료 측면에서 3D 프린팅 기술에 대한 관심이 부족했습니다. 3D 프린팅은 설계자가 복잡한 모델링 환경에서 작업해야 하며, 이는 다양한 제조 장비를 필요로 하는 비용이 많이 들고 어려운 절차를 수반한다는 것을 보여주었습니다.

따라서 시뮬레이션 결과의 정확도를 높일 수 있는 시뮬레이션 접근 방식을 구축해야 합니다.

마지막으로, 적층 모델링 방법은 이제 더욱 직관적이고 사용하기 쉬워져야 합니다.

2020년은 모든 기술적 문제가 해결된 해로 여겨집니다. 특히 디자인 분야에서 기술 발전이 목표로 삼아져 더욱 빠르고 쉬운 3D 프린팅 공정이 가능해질 것입니다.

궁극적으로는 제조 공정에 기술을 통합하여 적층 제조(AM) 사양을 충족하는 기술 응용 프로그램을 설계하는 데 도움이 될 것입니다. 분석가에 따르면 3D 프린팅은 예측 기간 동안 가장 빠르게 성장하는 분야가 될 것으로 예상됩니다.

기술별로는 광중합이 2019년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

기술에 따라 시장은 레이저 빔 용융(LBM) 기술, 전자 빔 용융(EBM) 기술, 선택적 레이저 용융(SLM), 직접 금속 레이저 소결(DMLS), 광중합, 선택적 레이저 소결(SLS) 및 기타 기술로 구분됩니다.

이 중 광중합법이 2019년 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했습니다. 이러한 급증은 다공성 지지체, 보철물 및 임플란트, 치과 보철물 등 다양한 의료 기기에 이 기술이 폭넓게 적용되고 있다는 점에 주로 기인합니다. 또한 이 방법은 고해상도의 물리적 특성을 제공하고, 다양한 체형적 특징을 가진 다면적인 모델을 설계할 수 있도록 해준다는 장점도 있습니다. 유형별로는 수술 가이드가 2019년 시장을 주도했습니다. 시장은 수술 가이드, 치과 가이드, 두개악안면 가이드, 정형외과 가이드, 수술 기구, 견인기, 메스 및 기타로 구분됩니다. 이 중 수술 가이드가 2019년 시장을 주도했습니다. 수술 가이드는 세라믹과 DIACOM 데이터를 기반으로 3D 프린팅되는 환자 맞춤형 장치로, 임플란트의 정확한 위치 선정에 사용됩니다. 디지털 기술 기반 시술의 활용도가 증가하고 있습니다. 또한, 수술 계획을 실제 수술 전에 컴퓨터에서 확인할 수 있으므로 수술 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 뿐만 아니라, 절개, 봉합, 통증, 염증 등이 없어 수술 후 회복 시간도 단축됩니다.

코로나19의 영향

코로나19는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)에 의해 발생한 팬데믹입니다. 전 세계 180개국 이상으로 확산되어 의료 시스템 과부하를 초래했습니다. 환자 수 증가와 공급망 경쟁으로 인해 의료 장비와 개인 보호 장비(PPE)가 부족해졌습니다. 이러한 부족 현상을 해결하기 위해 적층 제조 기업들이 적극적으로 나서고 있습니다.

미국 식품의약국(FDA)은 미국 국립보건원(NIH), 재향군인회(VA)와 협력하여 3D 프린팅을 활용한 개인 안전 장비 및 PPE를 포함한 비전통적인 제품 제조 방식을 장려했습니다.

이 협력을 통해 VA는 3D 프린팅된 COVID-19 반응 샘플에 대한 임상 연구를 진행할 수 있었고, NIH는 이를 3D 프린트 교환 플랫폼(3D Print Exchange)에서 이용할 수 있도록 했습니다. 식품의약국(FDA)은 COVID-19 팬데믹에 대응하여 3D 프린터와 같은 새로운 가공 기술의 사용을 장려하기 위해 기관 간 양해각서(MOU)를 체결했습니다. 미국산(America Made) MOU 협력 및 비영리 단체와의 협력을 위해 FDA는 3DPX NIH에 제출된 오픈 액세스 정의를 검증하기 위한 상호 작용 및 표준에 적극적으로 집중하고 있습니다. 이러한 이니셔티브는 COVID-19 기간 동안 시장을 활성화했습니다. 또한 COVID-19 상황으로 인한 인력 부족은 3D 프린팅 의료 기기에 대한 수요를 증가시켰습니다.

최근 동향

• 2021년 5월 12일, 오르보텍(Orbotech)은 플렉서블 인쇄 회로 기판(PCB)용 롤투롤 제조 솔루션을 발표할 예정입니다. 이 계획은 플렉서블 인쇄 회로 기판(PCB) 시장에서 오르보텍의 입지를 크게 강화할 것입니다.
• 2019년 2월, 호주의 금속 기반 3D 프린터 제조업체인 오로라 랩스(Aurora Labs)는 로열 퍼스 병원(Royal Pert Hospital) 및 서호주 대학교(UWA)와 협력하여 티타늄 3D 프린팅 의료 임플란트를 개발했습니다.