의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장 규모, 점유율 및 트렌드 분석 보고서: 유형별(ABS, PEEK, PETG, 광중합체, 폴리아미드, 폴리락트산), 형태별(필라멘트, 분말, 잉크), 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2023-2031년

시장 역학

글로벌 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장 동인

성장하는 의료기기 산업

의료기기 산업은 지속적으로 기술을 활용하고 있습니다.의료용 플라스틱의 발전급속도로 성장하고 있는 의료기기 시장은 다양한 의료 분야에서 3D 프린팅 또는 적층 제조의 부가가치가 인정받고 있습니다. 적층 제조 기술은 새로운 정형외과 임플란트, 수술용 절삭 및 드릴 가이드, 보철물 개발은 물론 뼈, 장기, 혈관의 복제품 설계에 활용됩니다. 의료비 지출 증가, 재택 의료 서비스 확대, 고령 인구 증가(특히 북미와 유럽), 심혈관 질환 발병률 증가 등의 요인이 의료기기 수요를 견인하고 있습니다. 또한, 유엔 자궁경부암 예방 및 관리 태스크포스 프로그램, 장기 요양 시설 건설, 의료비 상환 지원 정책 등 질병의 조기 진단을 지원하는 여러 정부 정책이 의료기기 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

또한, 특히 인도와 중국과 같은 국가의 우호적인 규제와 지역적 인센티브는 향후 의료기기 수요를 견인할 것입니다. 예를 들어, 중국 정부는 제13차 5개년 계획, 건강한 중국 2030, 중국 제조 2025와 같은 다양한 정책을 통해 의료 서비스 제공의 장기적인 성장과 혁신을 지원하고 있으며, 이는 의료기기 수요를 촉진하여 향후 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장의 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 더욱이, 코로나19 팬데믹 발생은 전 세계 의료기기 수요 증가에 크게 기여했습니다. 미국, 중국, 브라질, 인도, 러시아, 스페인과 같은 국가들은 침습형 및 비침습형 인공호흡기, 인공호흡기 필터, 구강인두 기도 장치, 카테터, 캐뉼라 등과 같은 의료기기 제조에 대규모 투자를 진행하고 있으며, 이는 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장에 수익성 있는 성장 기회를 창출하고 있습니다.

보철물 적용에 대한 수요 증가

3D 프린팅 기술은 제작 시간이 짧고, 맞춤 제작이 용이하며, 노동 집약적이지 않아 의수 제작에 혁명을 일으키고 있습니다. 이 기술은 특히 사지 절단 환자를 ​​위한 의수 제작에 널리 사용되고 있습니다. 환자들의 의수 착용 수술에 대한 이해도가 향상되고 고령 인구가 증가함에 따라, 특히 독일, 미국, 일본, 캐나다 등지에서 사지 절단 수술에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 최근에는 신체 활동에 참여하는 사람들과 스포츠를 직업으로 선택하는 사람들이 늘어나면서 스포츠 부상 또한 증가할 것으로 전망됩니다. 미국 국가안전위원회(National Safety Council)에 따르면, 2019년 미국에서는 스포츠 및 레크리에이션 분야에서 약 46만 8천 건의 부상이 발생했습니다.

더욱이, 잦은 교통사고 발생 건수가 급증하면서 전 세계적으로 사지 절단 수술 수요가 증가하고 있습니다. 미국 국가안전위원회(National Safety Council)에 따르면, 2019년 미국에서만 약 440만 건의 교통사고 부상이 발생했으며, 이는 의족 수요 증가에 크게 기여했습니다. 특히 청소년층에서 골육종 및 관절암으로 인한 절단 수술 건수가 증가하는 것도 의족 산업 성장을 촉진하고 있으며, 의료용 3D 프린팅 플라스틱에 대한 수요를 견인하는 요인입니다.

더욱이, 사지 절단율의 증가로 인공 사지 또는 의지에 대한 수요가 급증하면서, 제조 속도가 빠르고 환자의 요구에 따라 쉽게 맞춤 제작할 수 있어 최종 제품 비용을 절감할 수 있는 폴리프로필렌 소재의 3D 프린팅 의지 개발이 촉진되었습니다. 미국 정형외과 및 의지 협회(American Orthotics and Prosthetics Association)에 따르면, 평균 의지 비용은 1,500달러에서 8,000달러 사이이지만, 3D 프린팅을 사용하면 50달러까지 줄일 수 있습니다. 따라서 폴리프로필렌 기반 3D 프린팅 의지에 대한 수요 증가는 의료 산업의 성장을 촉진하고 있습니다.3D 프린팅 플라스틱 시장 성장.

글로벌 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장 제약 요인

3D 프린팅과 관련된 높은 비용

3D 프린팅 또는 적층 제조는 블로우 성형, 사출 성형, 압출 성형 등 기존 제조 방식에 비해 효율성이 매우 높아 전 세계 시장에서 수요가 급증하고 있습니다. 적층 제조는 기존 생산 방식에서 발생하는 금형 관련 형상 제약을 해소할 수 있습니다. 또한, 낮은 생산 속도로 효율적으로 제품을 제조할 수 있어 제조업체는 구매자의 요구에 맞춰 맞춤형 제품을 생산하고 차별화를 꾀할 수 있습니다. 그러나 높은 생산 비용으로 인해 3D 프린팅은 주로 제품 모델의 프로토타입 제작에 국한되어 사용되고 있습니다. 따라서 3D 프린팅 플라스틱 부품의 높은 생산 비용은 시장 성장의 걸림돌로 작용하고 있습니다.

또한, 3D 프린팅 장비의 초기 구매 비용이 높습니다. 상업용 장비는 자본 집약적입니다. 게다가 3D 프린팅에 사용되는 재료와 의료용 플라스틱은 고급 소재이기 때문에 가격이 높으며, 특히 의료 산업용 3D 프린팅 애플리케이션에 적합하게 설계되었습니다. 그러나 이러한 막대한 생산 비용 문제를 해결하기 위해 3D 프린터 제조업체들은 잉크젯 프린팅 기술을 활용한 저비용 분말 기반 3D 프린터 개발에 광범위한 연구 개발 활동을 진행하고 있습니다. 이 프린터는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 기성 부품을 사용하여 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.

글로벌 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장 기회

제품 설계 및 엔지니어링과 관련된 복잡성 증가

환자 치료를 위한 고품질의 안전한 의료기기를 제조하는 것은 의료기기 제조업체에게 매우 중요한 과제입니다. 의료기기 관련 규정은 방대하고 빠르게 증가하며, 법적 기술적인 문제로 인해 복잡합니다. 기능적이고 효과적인 의료기기는 잘 관리된 생산 공정의 결과물입니다. 의료기기, 생물학적 제제 및 의약품은 우수 제조 관리 기준(GMP), 즉 "제조 품질 시스템"이라고도 불리는 엄격한 규정과 기준을 준수해야 합니다.

많은 의료기기 회사들이 사업 위험을 최소화하고, 제품 시장 진출을 앞당기고, 비용을 절감하기 위해 연구 개발(R&D)을 아웃소싱해 왔습니다. 이러한 활동은 지출 수준을 크게 증가시키기 때문에, 의료기기 OEM(주문자 생산 방식) 업체들은 효과적인 비용 절감 수단 중 하나로 아웃소싱을 적극적으로 활용하고 있습니다. 더욱이, 이식형 의료기기(IMD)는 환자의 치료 결과를 개선하기 위해 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이식형 의료기기 설계는 복잡성, 신뢰성, 전력 소비 및 비용 간의 균형을 맞춰야 합니다. 기업들은 성공적인 제품 출시를 위해 핵심 사업이 아닌 활동보다는 혁신에 더욱 집중하고 있습니다. 이러한 요인들이 의료기기 아웃소싱 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

세그먼트 분석

세계 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장은 유형 및 형태별로 세분화됩니다.

유형별로 세계 시장은 포토폴리머, PEEK, 폴리락트산, ABS, 폴리아미드 및 PETG로 분류됩니다.

광중합체 부문은 세계 시장을 주도하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 25.6%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.광중합체는 단량체, 고분자 염기, 올리고머 및 광개시제가 혼합된 수용성 액체입니다. 이들은 빛에 민감하여 물리적, 화학적 특성이 변화하는 고분자 소재입니다. 자외선이 반응을 개시하고 광중합체의 물성을 변화시킵니다. 광중합체는 3D 프린팅, 폴리젯 프린팅, 잉크젯 프린팅 등 다양한 인쇄 공정에서 중요한 역할을 합니다.

또한, 광중합체는 3D 프린팅 제품에서 결합제, 첨가제, 착색제, 가소제 및 화학 물질로 사용되어 여러 응용 산업 분야에서 광범위하게 활용됩니다. 광중합체는 이미지 선명도 향상, 잉크 도포 품질 개선, 내구성 증대 등 다양한 장점을 제공합니다. 3D 프린팅으로 제조된 광중합체는 의치 제작에도 널리 사용됩니다. 예를 들어, 한국의 3D 프린팅용 광중합체 수지 제조업체인 Graphy는 치과용 3D 프린팅 소재인 Tera Harz를 제공합니다.

반결정성 방향족 열가소성 고분자인 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 우수한 기계적 특성을 지니고 있어 수술 분야에 널리 사용됩니다. PEEK-LTI, PEEK-LT2, PEEK-LT3는 정형외과, 척추 및 악안면 수술에 사용되는 PEEK의 형태입니다. PEEK 복합재료를 함께 사용하면 항균 및 골유도 능력이 향상됩니다. PEEK로 만든 복합재료는 의료 분야에서 광범위하게 응용되는 중요한 생체재료로 점점 더 주목받고 있습니다.

치과에서 PEEK 임플란트는 기계적 특성 면에서 인체 뼈와 유사하기 때문에 티타늄 임플란트에 비해 응력 차폐 효과가 낮습니다. PEEK는 고정 보철물에도 매우 적합한 소재입니다. 페디클 기반 로드 시스템은 주로 비유합 수술을 위해 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 제작되지만, 특정 경우에는 유합 수술 시에도 사용될 수 있습니다.

형태를 기준으로 세계 시장은 필라멘트, 분말, 잉크로 세분화됩니다.

필라멘트 부문은 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 26.2%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.3D 프린팅용 플라스틱 필라멘트는 열가소성 수지이며, 가열 시 유연성을 얻기 때문에 전 세계 3D 프린팅 시장에서 널리 사용됩니다. 폴리락트산(PLA)과 ABS 필라멘트는 전 세계 프린팅 산업에서 흔히 사용되는 소재입니다. 이들은 3D 프린터의 적층 제조(FDM) 방식에 사용되는 열가소성 원료로 사용됩니다. 최근에는 소비자들이 다양한 소재로 만들어진 플라스틱 필라멘트를 점점 더 많이 선택하고 있습니다.재활용 플라스틱환경에 대한 인식이 높아짐에 따라, 리플로우는 재활용 플라스틱으로 만든 3D 프린팅용 플라스틱 필라멘트를 생산 및 판매하는 회사 중 하나입니다.

분말형 플라스틱은 두 번째로 큰 시장 규모를 차지합니다. 3D 프린팅용 플라스틱은 유연성, 높은 강성, 내열성 등의 특성을 지니고 있으며, 다양한 색상으로 출시됩니다. 하지만 높은 다공성으로 인해 전 세계 3D 프린팅 플라스틱 시장에서 수요는 제한적일 것으로 예상됩니다. 고성능 3D 프린터에는 분말형 플라스틱이 주로 사용됩니다. 폴리아미드/나일론과 알루미나이드는 분말 형태로 3D 모델 제작에 널리 사용됩니다. 특히 선택적 레이저 소결(SLS) 방식은 폴리아미드 분말을 이용한 3D 프린팅 부품 제작에 가장 선호되는 기술 중 하나입니다.

지역 분석

지역별로 보면, 전 세계 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장은 유럽, 북미, 아시아 태평양 및 라, 중동, 아프리카(LAMEA)로 구분됩니다.

북미가 세계 시장을 장악하고 있다

북미는 전 세계 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 25.6%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.의료용 3D 프린팅 플라스틱 수요의 상당 부분은 의료 분야, 특히 임플란트, 보철물, 수술 도구 생산에 3D 프린팅 기술이 점점 더 많이 사용됨에 따라 발생합니다. PLA 필라멘트의 장점으로는 사용 편의성, 우수한 출력 품질, 그리고 의료 분야를 포함한 다양한 분야에서의 폭넓은 적용 가능성을 들 수 있습니다. 북미 시장 성장을 견인하는 주요 요인 중 하나는 미국의 1인당 의료비 지출 증가, 특히 건강보험료 지출 증가입니다.

또한, 향후 몇 년 동안 보철물, 교정기, 수술 계획 도구, 시제품 및 치과 장비에 대한 수요가 증가할 것으로 예상되며, 이는 예측 기간 동안 북미 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장 성장을 견인할 것입니다. 의료 산업 전반에 걸친 3D 플라스틱 프린팅의 높은 도입률은 시장 성장을 촉진할 것으로 보입니다. 더욱이, 주요 제조업체들의 존재는 해당 지역의 의료용 3D 프린팅 플라스틱 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다. 인수합병 증가, 연구 개발 투자 확대, 운영 통합 및 사업장 이전은 북미 의료용 3D 플라스틱 프린팅 수요를 견인하는 주요 요인입니다.

유럽은 예측 기간 동안 연평균 26.1%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.유럽 ​​의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장은 제조 기반 확대를 위해 광범위한 연구 개발 활동에 지속적으로 매진하고 있습니다. 의료기기 제조업체들은 3D 프린팅 기술을 통해 제조 및 재고 비용을 절감하고 규모의 경제를 달성할 수 있기 때문에 점점 더 많이 활용하고 있습니다. 또한, 주요 시장 참여 업체와 다수의 유럽 생산 시설들이 예측 기간 동안 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 대량 맞춤 생산, 새로운 기능, 단축된 리드 타임, 고속 생산 등이 유럽 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장의 성장을 촉진할 것으로 전망됩니다. 유럽은 2020년 물량 및 매출 기준으로 세계 2위 시장이었으며, 예측 기간 동안에도 이러한 위상을 유지할 것으로 예상됩니다.

또한, 이 지역의 고령 인구 증가와 만성 질환 유병률 증가는 의료 기기 수요를 촉진하여 시장 성장을 견인하고 있습니다. 의료 산업 전반에 걸친 3D 프린팅 플라스틱의 높은 도입률과 정부의 의료 부문 투자 증가는 향후 유럽 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 2022년에는 일본이 아시아 태평양 의료용 3D 프린팅 플라스틱 시장에서 물량 및 매출 측면에서 주도적인 위치를 차지했습니다. 이 지역의 성장은 정형외과 임플란트 및 골절 고정 장치를 포함한 다양한 분야에서 제품 수요가 증가하는 데 힘입은 것입니다. 일본과 중국처럼 고령 인구 비율이 높은 국가에서 골다공증 및 골관절염 발병률이 증가하는 추세는 향후 몇 년 동안 이 지역 시장 성장을 견인할 것으로 전망됩니다.

일본 총무성 통계국에 따르면 2019년 일본의 65세 이상 노인 인구는 전년 대비 1% 증가한 3,589만 명으로 전체 인구의 28%를 차지했습니다. 이러한 추세는 골밀도 저하, 중년 환자의 정형외과 임플란트 사용 증가, 생분해성 임플란트 및 내고정 장치의 도입과 맞물려 향후 의료용 3D 프린팅 플라스틱에 대한 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다.