[헬로티]

2019년 말 전 세계를 강타한 코로나19 사태로 인해 수많은 감염자와 사망자 등 피해자가 속출했다. 이에 최근 국내 여러 유전자 검사방식(RT-PCR)의 진단키트 제조사가 전 세계로 수출되고 있다. 

▲캐리마 3D프린터로 제작한 비인두 면봉

진단에 필요한 검체 채취용 면봉(Nasopharyngeal swab)은 하루 수백만 명을 검사해야 하는 미국내에서도 수급이 어려워 USF Health & New York’s Northwell Health 팀은 COVID-19 검체 채취용 면봉(이하 면봉) 제작을 위한 대안을 마련, 프로토타입 디자인을 개발했다. 

3D프린팅으로 출력된 면봉은 그 디자인에 따라 기존 면봉에 비해 코로나 바이러스를 포집하는데 더 효율적일 수 있다. 이어서 임상시험과 검증을 완료해 광중합 3D프린팅(DLP-SLA)을 이용한 생산에 들어갔다. 

캐리마는 코로나19 팬데믹에 대응하고자 3D프린팅을 활용한 비인두 면봉 및 안면 보호대(Face Shield) 제작에 적극적으로 참여하고 있다. 

캐리마의 파트너사인 Tethon3D는 미국내에서 일 평균 1만5천 개의 프린팅 면봉을 생산하고 있으며, 그 수량을 일 2만5천 개까지 늘릴 계획이다. 

COVID-19 검체 채취용 면봉은 비강에 들어갈 수 있을 정도로 유연해야 하며, 파단이나 전단없이 상당한 기계적 힘이나 비틀림을 견딜 수 있을 정도로 강해야 한다. 이에 Tethon3D는 장비에 이어 캐리마가 신규 개발한 무독성인 소재 도입을 적극 검토하고 있다.  

한편, 현재 유럽과 미국 전역에서 개인용 보호대를 구하는 데에 어려움을 겪는 의료진이 많다. 영국 내 의사 절반은 자체적으로 보호대를 구해야 하는 상황에 이르렀다. 캐리마는 의료진을 돕기 위해 자체 디자인, 제작한 안면 보호대를  공급하기 시작했다. 

보호대 헤더가 피부에 직접 닿는다는 점을 고려, 피부자극 시험을 통해 무자극 판정을 받은 소재로 3D프린팅했으며, 비누로 세정하면 반영구적 재사용이 가능하다. 

캐리마의 안면 보호대는 착용시 원활한 시야 확보, 김 서림 방지, 미세 표면 패턴에 의한 착용 만족감 등 여러 차례 의료진의 의견을 청취한 후 이를 반영해 설계됐으며 특히 DfAM(Design for additive manufacturing) 설계를 적용해 안경 정도의 무게(40g)로 경량화를 구현했다. 

3D프린팅의 장점인 맞춤형 설계, 가공된 데이터의 즉시 출력으로 불과 한 달 만에 7종류의 보호대 디자인을 완성했다. 이 디자인 산출물을 대면적 DLP 3D프린터로 1일 당 1대의 장비에서 100여개가 생산 가능하다.

5월 한 달 동안 캐리마는 다량의 안면 보호대를 제작, 선별진료소를 운영하는 국내 중대형 병원 4곳에 기증했다. 여기에 안면 보호대 데이터를 홈페이지에 업로드, 전 세계 3D프린팅 업체들이 3D프린팅으로 지역사회 요구를 충족시키는 데 참여하도록 솔루션을 제공하고 있다.

캐리마는 3D프린팅 의료기기를 생산하기 위한 GMP인허가(2등급)도 취득했다. 앞으로도 3D프린팅 의료기기 제작 응용 분야를 넓혀갈 예정이다. 

세계적 팬데믹 현상으로 글로벌 공급망이 마비되고 의료용품 수요가 급증함으로써 3D프린터의 활약은 앞으로도 계속될 전망이다.