치과용 임플란트의 개발 및 표면처리 연구 동향

김석영_영남대학교 신소재공학부 교수

1. 서 론

한국보건산업진흥원이 발표한 최근 ‘의료기기 품목시장 리포트’에 따르면 국내 치과용 임플란트 시장은 다른 의료기기와 달리 국산제품이 점유률 97.2%로 완전히 장악했다고 볼 수 있다. 그 외에도 해외수출도 매년 30%씩 증가하고 있는 추세이다. 국내 치과용 임플란트 생산은 약 60여개의 업체에서 약 1,500만 개를 제조하였으며, 2015년 국내 임플란트 시장은 약 6,500억 원 규모 일 것으로 예상하고 있다. 주요 제조업체는 오스템임플란트(주), (주)디오, (주)네오바이오텍, (주)덴티움, (주)메가젠임플란트, (주)덴티스, (주)신흥엠에스티, (주)예스바이오테크 등이 있다.
 국내 시장을 빠르게 점유 할 수 있었던 것은 국내시장 규모에 비하여 너무 많은 국내 제조사들이 품질 및 기술력 경쟁과 치열한 시장 장악을 위한 적극적인 홍보 때문으로 추측된다. 특히 2009년부터는 내수 시장의 포화로 자구책 수단으로 국내업체들이 내수 시장에서 해외시장 개척에 적극적으로 나서면서 수출이 큰 폭으로 매년 증가했다. 그러면서 국산 제품의 인지도와 품질을 바탕으로 글로벌 경쟁력을 키워나가게 되었는데, 특히 중국 등 아시아 신흥국에서 빠르게 성장하는 추세이고, 해외 큰 기업체와 제휴로 선진국 시장에서도 시장의 점유율을 서서히 올리고 있다. 그 결과 국내 오스템 임플란트사는 치과용 임플란트 시장에서 세계 6위, 아시아 시장에서 1위를 기록하고 있다. 2011년 전 세계 기업별 치과용 임플란트의 시장 점유율 통계에 의하면 Straumann Holding(18.7%), Nobel Biocare Holding(18.4%), Dentsply International(13.0%), Biomet 3i(10.9%), Zimmer Holdings(5.6%), 다음으로 Osstem Implant(3.8%)로 전 세계 시장을 상위 6개 기업이 약 70%를 차지하고 있다.
국내 임플란트 제조업체들의 기술력은 임플란트의 국내 보급 현황과 임상 성공률 통계로 평가 할 수 있는데, 우리나라는 치과용 임플란트의 시술 건수는 연간 10,000명당 225개로 세계 1위이며, 2012년 기준 Straumann Annual Report를 참조하면 계산하면 우리나라는 연간 약 113만 개의 임플란트가 시술된다고 보면 된다. 치과 임상 전문가와 관련 업계 종사자 등을 대상으로 조사한 심층조사 보고서들에 따르면 우리나라 치과 임플란트의 제품의 제조기술과 진료기술은 90%이상의 응답자가 세계 최고 기술수준 능력을 갖춘 것으로 평가하고 있다. 현재 전 세계적으로 임플란트의 5년 성공률은 약 95%이상이고, 국내의 성공률은 약 97%이상으로 추정한다.
임플란트 시술 성공률을 높이기 위한 세계적인 추세는 임플란트 제조공정과 시술분야를 구분하여 연구개발이 진행되고 있다. 예를 들면, 임플란트의 가공소재나 디자인, 그리고 표면처리 등의 요소들의 제조공정 기술발달에 매우 중요하고, 시술자의 정밀한 진료 및 임플란트 시술을 포함한 새로운 장비 및 보조기구의 개발 및 활용이 또한 중요하다. 여기에 시술자의 높은 숙련도와 풍부한 임상경험이 포함되면 임플란트 시술 성공률은 더욱 높아 질 것이다.
현대 임플란트 시술의 추세는 시술시간을 매우 짧게 하면서 장기적인 사용에서 높은 성공률을 나타내는 임플란트와 시술방법을 필요로 하고 있다. 이를 위해서는 기존의 임플란트 관련 기술보다 한층 더 높은 수준 또는 새로운 패러다임의 임플란트 디자인 및 표면처리, 즉 표면 활성화 기술개발이 반드시 요구되고 있다.
짧은 시술시간을 위해서는 임플란트 식립 후 최종 보철물을 올리는 시간 또는 기간을 빠르게 하는 기술이 필요하다. 여기서 임플란트 고정체에 보철물(크라운)을 올리는 것을 임플란트의 loading(부하) 작업이라 말하며 임플란트 시술에서 마지만 단계이다. 시술시간은 환자의 골질, 임플란트의 표면처리 및 디자인, 시술자의 결정 등이 좌우하는데, loading 시간이 짧아질수록 의료기관 방문 횟수 및 방문에 따른 이동, 대기, 진료 시간이 줄어들어 경제적으로나 환자 또는 시술자 입장에서도 매우 유리하다. 임플란트 시술을 loading 시점에 따라 표1과 같이 분류한다.

2. 임플란트의 개발

사전에서 임플란트(implant)의 본래 동사로 ‘심다, 주입하다’라는 의미를 갖고 있고 명사로 수술을 통해 인체에 주입 또는 심는 ‘물질’의 의미한다. 의학계에서 쓰일 때는 뭔가를 수술을 통하여 인체에 매입하는 제품(의료기기)을 의미한다. 이 의료기기를 인체에 삽입하는 수술행위를 임플란트 식립 또는 매입이라 하는데 영어로 implantation(식립술)이라 한다. 그러나 인공치아는 dental implant라고 부르는데, 엄밀히 말하면 치과용 임플란트는 지지체(fixture), 지주대(abutment), 보철물(crown)으로 구성되어 있는데, 보통 턱뼈에 심는 지지체를 임플란트라는 의미로 통용되고 있다.