의료용 적층 제조 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 기술별(스테레오리소그래피, 적층 모델링, 전자빔 용융, 레이저 소결, 제팅 기술, 적층형 물체 제조, 기타), 응용 분야별(의료 임플란트, 보철물, 웨어러블 기기, 조직 공학, 기타), 재료별(금속 및 합금, 고분자, 생물 세포, 기타) 및 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2025-2033년

시장 역학

글로벌 헬스케어 적층 제조 시장 동인

맞춤형 적층 제조에 대한 수요

적층 제조 또는 3D 프린팅의 가장 유망한 응용 분야 중 일부는 의학 분야로, 조직이나 장기 등을 만드는 데 사용될 수 있습니다.정형외과그리고두개골임플란트, 치과 보철물 및 기타 저비용의 복잡한 의료 부품 및 구성 요소가 포함됩니다. 수술 건수 증가와 만성 질환 유병률 증가는 의료 부문의 높은 수요와 충족되지 않은 요구를 야기하는 두 가지 주요 요인으로 파악되었으며, 이는 예측 기간 동안 성장에 기여할 것으로 예상됩니다.

적층 제조 기술은 수술 건수 증가로 인한 맞춤형 서비스 수요 증가에 부응할 것입니다. 더욱이, 기술 발전, 채택률 증가, 그리고 향상된 응용 분야에 대한 소비자 인식 제고는 생체 공학 의료 제품의 활용 범위를 넓히고 적층 제조 기술의 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2017년 스트라이커(Stryker)와 같은 의료 기술 기업은 3D 프린팅 기술을 이용하여 티타늄 기반의 정밀한 경추 전후방 케이지 의료 부품을 개발했습니다.

적층 제조의 장점과 증가하는 고령 인구

점점 더 널리 퍼지고 있는 현상적층 제조적층 제조는 기존 생산 방식에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 최첨단 기술의 활용, 설계의 자유로움, 정밀한 치수, 금속, 플라스틱, 고분자 등 다양한 소재 사용, 빠른 제작 속도, 냉각 채널이나 벌집 구조와 같은 복잡한 부품/형상 제작 능력 등이 적층 제조의 주요 이점입니다. 특히 의료 산업에서 적층 제조는 임플란트 및 보철물 제작에 주로 사용됩니다.

또한, 고령 인구의 급증으로 무릎 및 고관절 치환술과 같은 정형외과 시술이 증가하면서 임플란트 및 보철물에 대한 수요가 늘어나고 생산 속도 또한 빨라졌습니다. 이러한 상황에서 적층 제조 기술은 수요를 충족하는 데 중요한 역할을 하며 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

글로벌 헬스케어 적층 제조 시장 제약 요인

숙련된 전문가 부족

적층 제조 기술 및 소재의 혁신은 관리적, 기술적 측면 모두에서 새로운 역량과 기술을 요구합니다. 이 산업의 혁신 속도는 제조 인력의 적응 능력을 앞지르고 있습니다. 숙련된 인력 부족은 성장, 혁신, 품질 및 생산 능력에 영향을 미칩니다. 또한, 적층 제조의 성공에 필요한 엔지니어링 및 기술적 역량도 부족합니다.조작데이터 관리 및 재료 기술부터 장비 설계에 이르기까지 다양한 분야를 아우릅니다. 성공적인 엔지니어는 끊임없이 진화하고 발전하는 산업 환경에서 풍부한 자원 활용 능력과 창의성을 갖춰야 합니다. 이러한 기술 격차는 시장 성장에 중요한 제약 요인이 될 것으로 예상됩니다.

글로벌 헬스케어 적층 제조 시장 기회

특허 만료

특허 만료로 인해 적층 제조 산업의 초기 개척자들이 누려왔던 독점적 지배력이 약화되었습니다. 예를 들어, 2009년에는 FDM(Fused Deposition Modeling) 프린팅 기술에 대한 특허가 만료되었습니다. 특허 만료로 인해 FDM 프린터 가격이 크게 하락했고, Ultimaker와 MakerBot 같은 회사들은 소비자 친화적인 제품을 개발했습니다.3D 프린터특허 만료로 인해 적층 제조 시장에 진출하는 업체 수가 증가하는 추세를 보이고 있습니다.

더욱이, 신흥 업체들은 동일한 기술을 훨씬 저렴한 가격으로 다양하게 응용하는 제품들을 개발하고 있습니다. 이러한 변화의 영향을 받은 주요 기술 세 가지는 액체 기반(액체 기반 스테레오리소그래피), 전력 기반(선택적 레이저 소결-2014), 그리고 재료 기반(직접 금속 레이저 소결 및 선택적 레이저 용융-2016) 기술입니다. 따라서 특허 만료는 시장 성장을 위한 기회를 창출할 것으로 예상됩니다.

세그먼트 분석

글로벌 의료용 적층 제조 시장은 기술, 응용 분야 및 재료별로 세분화됩니다.

기술을 기반으로,글로벌 의료용 적층 제조 시장은 스테레오리소그래피, 적층 모델링, 전자빔 용융, 레이저 소결, 제팅 기술, 적층형 물체 제조 및 기타로 세분화됩니다.

레이저 소결 부문은 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 20.3%를 기록할 것으로 예상됩니다. 레이저 소결은 고출력 레이저를 사용하여 재료를 액화시키지 않고 가열하여 복잡하고 고해상도의 형상을 제작하는 방식입니다. 레이저 소결 방식에는 선택적 레이저 소결(SLS)과 직접 금속 레이저 소결(DMLS) 두 가지 유형이 있습니다. SLS는 SLA와 유사하게 레이저를 사용하여 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리와 같은 분말 재료를 고체 구조로 소결합니다. 레이저는 3D 디자인의 각 단면 패턴을 분말층에 따라 그립니다. 첫 번째 층이 완성되면 베드가 아래로 내려가고, 그 위에 두 번째 층이 추가됩니다. 이러한 방식으로 모든 층이 완성될 때까지 베드가 계속해서 아래로 내려갑니다. 다른 기술과 달리 SLS의 가장 큰 장점은 제품 제작에 별도의 지지 구조물이 필요하지 않다는 것입니다.

또한 DMLS는 금속 전용 기술로, 레이저를 사용하여 초박형 금속 분말층을 녹여 3D 제품을 제작합니다. 스테인리스강, 티타늄, 코발트-크롬 등이 사용 가능한 금속 종류입니다. DMLS는 의료용 임플란트 제조에 널리 활용됩니다.

스테레오리소그래피(SLA 또는 SL)는 자외선에 민감한 액체 수지를 사용하는 레이저 기반 기술입니다. 감광성 액체 수지는 자외선 레이저 빔을 이용하여 경화되며, 이 과정을 통해 3D 객체가 층층이 쌓아 올려집니다. 이 기술은 감광성 수지를 사용하여 정밀한 프로토타입과 복잡한 형태를 제작할 수 있도록 해줍니다. 또한, SLA는 미세한 디테일과 매끄러운 표면을 가진 정밀한 모델을 제작할 수 있어 교정 및 보철 장치 부품 제작에 매우 적합합니다. 의료기기 산업에서 이 기술의 일반적인 응용 분야는 환자 맞춤형 수술용 절삭 가이드를 제작하는 것입니다.

신청 내용에 따라,세계 의료용 적층 제조 시장은 의료용 임플란트, 보철물, 웨어러블 기기, 조직 공학 및 기타 분야로 나뉩니다.

의료용 임플란트 부문은 시장에서 가장 중요한 비중을 차지하며 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 21.3%를 기록할 것으로 예상됩니다. 의료용 임플란트는 손상된 장기를 대체하는 데 사용되는 장치입니다. 다른 임플란트는 조직과 장기를 지지하고, 신체 기능을 모니터링하며, 심지어 약물을 전달하는 역할도 합니다. 이러한 맥락에서, "의료용 임플란트"는 치과 및 정형외과 임플란트를 포괄합니다. 또한 의료용 임플란트는 생산성 향상, 비용 효율성, 지지체 통합 가능성, 임플란트 맞춤 제작 등 여러 가지 이점을 제공합니다. 적층 제조(AM) 방식은 특히 소형 치과 또는 척추 임플란트에 비용 효율적입니다.

조직 공학은 조직 제작에 적층 제조(AM) 기술을 적용하는 분야입니다. 예를 들어, 지지체나 조직은 신약 개발, 약물 전달, 재생 공학 등에 사용됩니다. 2018년 NCBI에 발표된 논문에 따르면, 적층 제조 기술은 2000년 이후 조직 공학 분야에서 급속도로 성장해 왔습니다. 또한 손상된 장기나 조직을 재생하는 대안 기술로도 주목받고 있습니다. SLS(선택적 레이저 소결) 및 FDM(유동 적층 제조)과 같은 적층 제조 기술은 조직 공학 및 지지체 제작에 있어 생체 재료를 이용하여 제어된 다공성 구조를 제작하는 데 적합합니다.

재료에 따라,전 세계 의료용 적층 제조 시장은 금속 및 합금, 고분자, 생물학적 세포 및 기타 소재로 구성됩니다.

폴리머 부문은 세계 시장을 주도하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 21.4%를 기록할 것으로 예상됩니다. 폴리머 기반 적층 제조(AM)는 수십 년 동안 의료 기기, 의족 및 관련 액세서리 제작에 사용되어 왔습니다. 폴리머 기반 모델은 의료 교육 목적으로도 활용되며, 수술 전 계획, 임플란트 설계 및 진단에 도움을 줍니다. 또한, 폴리머 소재는 의료 기기 및 임플란트의 적층 제조에 고체, 액체 및 분말 형태로 사용됩니다. 고밀도 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리카프로락톤, 폴리에테르에테르케톤, 나일론(PA6, PA12, PA66)과 같은 다양한 폴리머 소재는 선택적 레이저 소결(SLS)을 이용하여 척추, 고관절, 무릎 임플란트와 같은 의료 기기 및 임플란트 생산에 활용될 수 있습니다.

적층 제조(AM)는 티타늄, 스테인리스강, 코발트를 비롯한 다양한 금속 및 금속 합금을 사용합니다. 수술용 임플란트에 가장 일반적으로 사용되는 금속은 티타늄 합금 Ti-6Al-4V, 코발트 기반 합금, 스테인리스강 316L입니다. 가장 많이 사용되는 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V(Ti64)로, 코발트 기반 합금 및 스테인리스강에 비해 내식성이 우수합니다. 또한, 티타늄은 척추 임플란트에도 사용되는데, 티타늄 융합 임플란트는 복잡한 다공성 구조를 구현할 수 있기 때문입니다. 티타늄 융합 임플란트는 강도가 높아 임플란트 측벽에 검사창을 만들어 숙주 조직과의 융합 상태를 평가할 수 있습니다.

지역 분석

지역에 따라,전 세계 의료용 적층 제조 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카로 구분됩니다.

북미가 세계 시장을 장악하고 있다

북미 의료용 적층 제조 시장 점유율이 시장은 세계 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 19.7%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 시장 성장의 주요 동력은 고령화, 높은 구매력, 양질의 의료 서비스를 위한 강력한 정부 지원, 그리고 미국과 캐나다의 유리한 의료비 상환 정책입니다. 예를 들어, 미국에서는 오바마케어(PPACA)로 알려진 환자 보호 및 부담 완화법을 통해 국민들에게 저렴하고 질 높은 의료 보험 제도를 제공하고 있습니다. 또한, 관련 시장의 연구 개발을 지원하는 정부의 우호적인 정책은 적층 제조 기술을 사용하여 생산된 의료 기기의 채택을 촉진하여 시장 성장을 견인하고 있습니다.

또한, 미국은 다양한 전문 병원과 클리닉을 포함한 가장 정교한 의료 인프라를 갖추고 있으며, 높은 1인당 소득과 신기술에 대한 소비자 인식 덕분에 의료 제품 및 서비스 이용률이 높습니다. 뿐만 아니라, 미국에는 탄탄한 유통망을 보유한 적층 제조 기업들이 많이 있습니다. 이러한 기업들은 국립보건원(NIH) 및 기타 정부 지원 기관과 협력하여 연구 개발을 진행하고 있으며, 혁신적인 기술을 의료용 적층 제조 시장에 도입함으로써 시장 성장 기회를 창출하고 있습니다.

유럽 ​​의료용 적층 제조 시장은 연평균 19.1%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.예측 기간 동안 해당 지역의 시장은 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 강력한 정부 지원, 선진 의료 시스템, 고령 인구 증가, 저출산, 그리고 잘 발달된 의료 보험 제도가 이 지역의 시장 성장에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 정부 기관과 저명한 지역 연구 기관들이 수행하는 활발한 연구 개발 활동도 시장 성장을 뒷받침합니다. 예를 들어, 영국에 본사를 둔 고속 프로토타이핑 및 제조 협회(RPMA)는 적층 제조를 홍보하는 행사를 개최하며, 대학 연구원과 주요 업계 관계자들이 참여합니다. 마찬가지로, 적층 제조 협회(AMA)는 제품 개발 및 프로토타이핑 도입을 장려하고 3D 프린팅 산업에 유용한 정보를 제공합니다. 이러한 요인들이 향후 시장 성장에 더욱 기여할 것으로 기대됩니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다.중국과 인도의 1인당 소득 증가, 경제 발전, 그리고 대규모 인구 집단의 높은 의료 수요 충족 부족으로 인해 3D 프린팅 시장이 성장하고 있습니다. 특히 치아 교체 수술을 받는 사람들의 수가 증가함에 따라 치과용 3D 프린팅에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다. 또한 정형외과 시술에서 임플란트 사용 증가, 관절염 유병률 상승, 그리고 빠르게 개선되는 의료 인프라도 시장 성장을 뒷받침하고 있습니다. 더 나아가 개발도상국에서 의료 문제 및 기술 발전에 대한 소비자 인식이 높아지는 것도 시장 확대를 촉진할 것으로 예상됩니다.

라틴 아메리카에서 개최되는 행사의 수가 점점 늘어나고 있습니다.강연, 워크숍, 심포지엄 등을 포함한 다양한 활동을 통해 의료 분야에서 3D 프린팅 기술의 활용에 대한 인식을 높이고 시장 성장을 촉진할 것으로 기대됩니다. 예를 들어, 최근 아르헨티나 부에노스아이레스 공과대학에서 3D 프린트 위크(Si3D)라는 행사가 개최되었습니다. 이 행사에는 적층 제조 업계 관계자, 업계 전문가, 학계 인사, 의료 및 치과 전문가들이 한자리에 모였습니다. 최신 혁신 기술, 트렌드, 전망 및 당면 과제에 대한 논의를 통해 의료 분야에서 적층 제조 기술의 잠재력을 부각했습니다. 이러한 활동은 적층 제조 기술이 아직 초기 단계에 있는 라틴 아메리카 의료 시장의 성장에 매우 중요할 것으로 예상됩니다.

중동 및 아프리카 지역에서는 신부전, 당뇨병과 같은 비전염성 질환의 유병률이 급증하고 있어 향후 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 환자 맞춤형 3D 프린팅 신장 모형은 복잡한 신장 수술 과정에서 중요한 역할을 합니다. 3D 프린팅 신장 모형은 수술 계획 수립 및 환자 교육에 도움을 줍니다. 신장 기증자 수는 신장 이식이 필요한 환자 수보다 적기 때문에 효율적인 수술이 필수적입니다. 3D 프린팅 장기는 비용 효율적이고 신뢰성이 높아 향후 사용이 증가할 것으로 전망됩니다.