세라믹을 프린팅할 때는 주로 페이스트 타입의 원재료를 이용한 압축 방식을 활용한다. 프린팅 이후 소결 공정을 거치는데, 이때 사전에 설계된 모형 및 치수와 차이를 보이게 된다. 이에 따라 부피가 수축하는 것을 감안해 프린팅을 해야 한다. 출력 이후에는 불안정한(Brittle) 성질이 문제가 될 수 있다. 한 번 균열되면 그게 점점 커져서 의료 산업에 사용하는 데 한계가 컸던 것이다.
이를 해결하기 위해 공동연구팀은 폴리머와 세라믹을 함께 혼합하는 데 연구를 집중했다. 생체 삽입형 재료로 오랫동안 안전성이 입증된 PEEK와 HA를 물리적으로 혼합했다. 컨트롤이 어렵던 기존 페이스트 타입이 아닌 필라멘트 형태로 복합소재를 제조한 게 특징이다. 필라멘트형은 바로 출력이 가능해 제조 공정이 비교적 간단해진다. 또 연성(Flexibility)을 지닌 PEEK와 선소결된 HA 입자를 통해 계획된 치수와 형태를 유지할 수 있다. 두 재료의 장점을 모두 유지할 수 있는 방식이라는 게 애니메디솔루션 측 설명이다.
임준영 애니메디솔루션 박사는 "의료 산업에서는 금속을 대체하기 위한 다양한 소재에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다"며 "환자 맞춤형 제품 역시 이런 흐름을 타고 있다"고 설명했다. 이어 "이번 연구로 종양 및 외상 등을 통해 결손이 발생하는 뼈를 대체하고, 빠른 기간 내에 골유합 또는 치유를 돕는 인공뼈의 상용화에 한걸음 다가설 것으로 기대한다"고 말했다.
<저작권자 © ‘돈이 보이는 리얼타임 뉴스’ 머니투데이. 무단전재 및 재배포, AI학습 이용 금지>