정보 & 소식

캐리마(Carima) - 코로나19에 대응하다
2020-06-17 10:22:10

코로나 19에 대응하는 3D프린팅 업계 사례들을 여러차례 소개해드렸는데, 모두 해외사례라 내심 아쉬웠습니다. 이번에는 국내 3D프린터 회사이며, 특히 DLP방식의 3D프린터 제조사로 잘 알려진 캐리마(carima)가 코로나 19에 대응하는 좋은 사례가 있어서 소개해드립니다.

6월중순 현재 코로나 19 확진자가 전세계적으로 8백만명이 넘었고, 사망자도 4십만명이 넘었습니다. 미국만 확진자수가 2백만명이 넘었고, 하루 확진자수가 2십만명이 됩니다. 유럽의 상황은 몇달전에 비해 진정되는 추세이긴하지만, 브라질을 비롯한 남미쪽 나라들의 확산세가 증가하고 있습니다. 

우리나라는 K-방역이라고 불리며, 질병본부 지휘하에 코로나 19에 전세계적으로 가장 잘 대처하고 있습니다. 
한때 대구지역에서의 확산세에 놀랐지만, 아직까지 락다운 한번 하지 않고, 다른 나라들과 비교하여 큰 피해없이 현재까지는 잘 헤쳐가고 있습니다.

 

우리가 지금까지 선진국이라고 믿고 있던, 미국 유럽의 여러나라들이 속절없이 코로나 19 로 인해 많은 사람들이 감염되고 죽어가는 걸 보면서 안타까웠습니다. 선진국들도 코로나 19 환자들이 급증하자 병원시설은 포화가 되었고, 의사와 간호사들도 의료 보호장비가 없어서 간염이 되었습니다. 락다운이 시행되면서 사람들의 이동이 제한되므로 의료 장비들의 재고도 부족하게 되었습니다.

이러한 시점에 미국과 유럽의 3D프린터 회사들과 단체들이 3D프린터를 이용하여 위기상황에 도움을 주었습니다. 
대표적인 사례가 안면보호대 (face shield)입니다. 3D프린터로 제작하여서 병원을 비롯하여 여러곳에 무상으로 기증을 하였습니다. 코로나 19 검사를 할때 꼭 필요한 검체 채취용 면봉이 있습니다. 우리가 귀팔때 사용하는 일반적인 면봉과는 많이 다릅니다. 검사를 해야하는데 검체 채취용 면봉이 모자라서 문제가 된 적이 있었는데, 해외의 레진 3D프린터 회사가 이 면봉을 3D프린터로 제작하여 도움을 주었고, 화재가 되었습니다. 

우리나라는 대구에서 많이 확산될때 잠시 병원 입원시설이 포화된적이 있었지만, 해외처럼 의료 장비 부족으로 인해  곤란을 겪지는 않았습니다. 

 

국내의 3D프린터 제조사인  캐리마(carima)가 검체 채취용 면봉과 안면 보호대(face shield)를 제작으로 국내외에서 코로나 19에 대응하는데 도움을 주고 있어서 소개해드립니다.

 

먼저 검체 채취용 면봉(Nasopharyngeal swab) 입니다. 

이미 잘 아시겠지만, 국내 유전자 검사방식(RT-PCR)의 진단키트가 전 세계로 수출되고 있죠. 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 제작을 위한 대안을 마련, 프로토타입 디자인을 개발했다. 3D프린팅으로 출력된 면봉은 그 디자인에 따라 기존 면봉에 비해 코로나 바이러스를 포집 하는데 더 효율적일 수 있다고 합니다. 이어서 임상시험과 검증을 완료하여 광중합 3D 프린팅(DLP-SLA)을 이용한 생산에 들어갔습니다.

 

<캐리마 3D프린터 TM4K로 출력하는 모습, 이미지 : Carima (3D printed nasal swab. Carima 3D printer)>

 

3D프린터로 출력하는 모습을 타임랩스로 촬영한 동영상입니다.

 

 

수십마이크로의 미세 구조체도 출력가능한 고정밀 3D 프린터 전문제조기업 캐리마 역시 코로나19 팬데믹에 대응하고자 3D 프린팅을 활용한 비인두 면봉제작에 적극적으로 참여하고 있다고 합니다. 캐리마의 파트너사인 Tethon3D사는 미국내에서 하루평균15,000개의 프린팅 면봉을 생산하고 있으며 그 수량을 25,000개까지 늘리고자 노력하고 있다고 합니다. COVID-19 검체 채취용 면봉은 비강에 들어갈 수 있을 정도로 유연해야 하며, 파단이나 전단없이 상당한 기계적 힘이나 비틀림을 견딜 수 있을 정도로 강해야 합니다. 이에 따라 Tethon3D사는 장비에 이어 캐리마가 신규 개발한, 해당 물성을 만족하며 무독성인 소재 도입을 적극 검토하고 있다고 합니다. 

 

< 출력된 모습, 이미지 : Carima (3D printed nasal swab. Carima 3D printer)>

 

 

움직이는 모습을 동영상으로 담아봤습니다.

 

 

다음은 안면 보호대(face shield) 입니다.

 

 

 

<캐리마가 기증한 안면보호대를 착용한 의료진, 이미지 : 순천향대 부천병원>

 

5월 한 달 동안 캐리마는 다량의 안면 보호대를 제작, 선별진료소를 운영하는 국내 중대형 병원 4곳에 기증했습니다. 또한 안면 보호대 데이터를 홈페이지에 업로드하여 원하는 사람들이 다운로드하여 3D프린터로 제작할 수 있게 하였습니다.

캐리마의 안면 보호대는 착용시 원활한 시야 확보, 김 서림 방지, 미세 표면 패턴에 의한 착용 만족감 등 여러 차례 의료진 들의 의견을 청취한 후 이를 반영하여 설계되었으며 특히 DfAM(Design for additive manufacturing) 설계를 적용하여 안경 정도의 무게(40g)로 경량화를 구현하였다. 3D프린팅의 장점인 맞춤형 설계, 가공된 데이터의 즉시 출력으로 불과 한 달 만에 7종류의 보호대 디자인을 완성했다. 캐리마의 DLP 3D프린터로 하루에 1대의 장비에서 100여개가 생산 가능하다고 합니다. 

 

<캐리마가 디자인한 안면보호대 이미지, 이미지출처 : 캐리마>

 

보호대의 헤더부분이 피부에 직접 닿는것을 고려하여 피부자극 시험에서 무자극 판정을 받은 소재로 3D프린팅을 하였으며, 비누로 세정하면 세정하면 반영구적 재사용이 가능하다고 합니다. 
캐리마는 3D프린팅 의료기기를 생산하기 위한 GMP인허가(2등급)도 취득했다고 합니다.

 

국내 3D프린터 제조사가 이런 의미있는 일을 하고 있다니 기분이 좋네요.

캐리마의 좋은 활동을 앞으로도 기대해봅니다.

 

이상입니다. -3D그루-

 

 

크리에이티브 커먼즈 라이선스
top