미국 사우스 플로리다대 약대(USF Health Morsani College of Medicine)에 따르면 탬파종합병원(Tampa General Hospital)과 공동으로 인간 장기를 3D프린터로 제작했다.수술 기술을 기술을 가르치는 데에 사용하기 위한 목적이다. 3D 프린팅된 인간 장기는 단순한 플라스틱 모델이 아니라 실제 환자의 살아있는 심장 또는 기타 신체 부위의 복제품을 의미한다.크기와 모양이 100분의 1인치 이내로 정확한 것으로 평가된다. 이를 통해 외과의가 심장, 기타 장기 및 뼈의 복제품을 사용하여 수술을 시각화하고 실행할 수 있다.이와 같이 3D 프린팅된 인간 장기를 이용하여 심장 수술을 포함한 다양한 외과수술을 연습하고 평가할 수 있다. 또한 3D 프린터를 사용하면 외과의가 수술시기 및 수술하지 않을 시기도 결정할 수 있다.이와 같이 3D 프린팅을 통해 외과의와 환자는 최상의 정보에 입각한 선택을 할 수 있다. 또한 수술의 전반적인 효과와 성공률을 평가하기위한 더 많은 학술 연구가 진행 중이다. ▲ 탬파종합병원(Tampa General Hospital)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

영국 퀸엘리자베스병원(Queen Elizabeth Hospital)에 따르면 환자의 가슴 뼈를 수리하기 위해 3D 프린트된 흉골 임플란트를 장착했다.랭커셔(Lancashire)의 플릿우드(Fleetwood)에서 온 52세의 이 환자는 이전 수술에서 합병증으로 흉골이 무너졌다. 얼마 후 이 환자는 다시 흉골을 모을수 없다는 것을 알게됐다.이에 대한 대안으로 3D 프린팅이 제시됐다. 손상된 갈비뼈 케이지의 일부를 3D 프린트된 티타늄 보철물로 교체했다. 퀸엘리자베스병원의 심장팀은 티타늄을 사용하여 감염에 가볍고 견고한 임플란트를 구현한 것으로 평가된다.고도로 숙련된 3명의 외과팀의 공동 작업을 통해 복잡한 절차를 수행할 수 있는 역량과 경험을 개발해 환자의 장기 결과 개선에 성공한 것으로 평가된다.향후에는 3D 프린터를 이용한 흉골 임플란트 수술이 보다 활성화될 수 있을 것으로 전망된다. 참고로 3D 프린터는 국가차원으로 개발하고 있는 4차 산업혁명의  핵심 기술이다. ▲ UK-QueenElizabethHospital-3Dprint▲ 퀸엘리자베스병원(Queen Elizabeth Hospital)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 글로블 기술기업인 애플(Apple)에 따르면 가상현실(VR) 장갑과 관련된 특허 출원이 미국특허청을 통해 공개됐다.가상현실 장갑은 스마트 패브릭 기술을 사용해 제작됐으며 개인 손가락과 엄지 손가락 뼈의 움직임을 측정할 수있다. 특히 하나 이상의 손가락의 움직임을 추적하는 몇몇 관성 측정 유닛을 포함하고 있는 것으로 분석된다.해당 장치에는 가속도계 및 자이로 스코프와 같은 동작 센서가 있어 물체의 위치와 움직임을 측정할 수 있다. 가상현실 장갑은 방향 및 감지 촉감을 결정하기 위해 자력계 및 전극을 포함할 수도 있다.이와 같은 가상현실 장갑을 이용해 게임, 교육 및 군사 훈련을 포함한 여러 가지 가상현실 응용 프로그램에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.▲ USA-Apple-VR-glove▲ 애플(Apple)의 가상현실 장갑 특허 출원 도면(출처 : 홈페이지)

뉴질랜드 육류 및 수산물 가공기술기업 스콧테크놀리지(Scott Technology)에 따르면 생선 가시 뽑기를 자동화하기 위한 연구 프로젝트를 시작할 계획이다.1토막의 연어 필렛에서 30개의 가시를 수동으로 뽑아내는데 시간 및 인력비용이 너무 많이 들기 때문이다. 연어 및 자연식품 판매업체인 Mount Cook Alpine Salmon, 수산업연구기금인 Seafood Innovations 등과 함께 협업해 연구하기로 합의했다.관련 기업들은 가시를 제거하는 자동화 프로그램을 개발하는데 $NZ 50만달러 이상을 투자했다. 국내에서는 연간 50만마리의 생선이 가공되고 있다.소비자들은 더 많은 량의 가시가 없이 잘 가공된 생선 필렛을 구매하길 원하는 것으로 나타났다. 모든 필렛의 고해상도 3D뷰를 개발하는 것을 목표로 정했다. 그 다음 알고리즘을 사용해 정확한 생선의 뼈 및 가시의 위치를 결정한 다음 로봇으로 제거할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 프로젝트가 완료되기까지 약 1년 6개월이 걸릴 것으로 전망된다. ▲스콧테크날놀지(Scott Technology) 직원의 수작업 장면(출처 : 홈페이지)

영국 캠브리지대(Cambridge University)에 따르면 피아노를 연주할 수 있는 3D 프린팅된 로봇손을 제작했다. 로봇손은 간단한 음악인 징글벨을 연주할 수 있다.연구팀은 인간의 손의 뼈와 인대를 복제할 수 있지만 근육이나 힘줄을 복제할 수 없다. 인간의 손의 모든 능력을 복제하는 것이 얼마나 어려운 것인지 알 수 있는 대목이다.로봇 손은 손가락을 독립적으로 움직일 수는 없지만 수동적인 손목을 움직여 단순한 음악적 문구를 재생할 수 있다. 인간의 부드러운 손을 프린팅하기 위해 최첨단 3D 프린팅 기술을 사용했다.피아노 연주는 이러한 수동시스템에 대한 이상적인 테스트로 평가된다. 특히 최소한의 에너지 사용으로 보다 자연스러운 움직임이 가능한 로봇을 설계한 것으로 평가된다.이 프로젝트는 공학물리과학연구협의회(Engineering and Physical Sciences Research Council)로부터 후원을 받았다.▲ UK-CambridgeUniversity-3Dprinting-Robot▲ 캠브리지대(Cambridge University)의 3D프린팅된 로봇 손 홍보자료(출처 : 홈페이지)

캐나다 조지아대(Georgian College)에 따르면 첨단기술과 3D 프린터를 사용해 제작된 기관 모델(trachea models)을 학생들의 훈련에 사용 중이다. 학생들에게 인명구조 기술을 가르치기 위한 목적이다. 구급대원 학생들(Paramedic students)은 더 이상 하나의 기관 모델을 공유할 필요가 없다. 3D프린팅된 기관 모델이 매우 저렴해졌기 때문이다.이를 통해 많은 학생들이 기도응급관리(airway emergency management)를 보다 빈번하게 수행할 수 있게 됐다. 학생들은 기관 모델을 통해 인명구조 기술을 완벽하게 연습할 수 있을 것으로 기대된다.구급대원 훈련 프로그램은 조지아대학에서 학생들을 위해 3D 프린팅 기술을 활용한 최초의 프로그램이다. 향후 미래 프로그램에서는 보다 많은 해부학적 구조가 3D 프린팅 될 것으로 전망된다.미래 프로그램에는 뇌 손상을 시뮬레이션하기 위한 해골과 구멍뚫린 폐에 대한 갈비뼈의 구조가 포함될 수 있다. 3D 프린팅 기술로 인해 인체 장기의 생산비용이 점점 저렴해지고 있기 때문이다.▲ 조지아대(Georgian College)의 3D 프린팅된 기관 모델(출처 : 홈페이지)

독일 연구기관인 프라운호퍼(Fraunhofer)에 따르면 3D프린터로 인체에 의해 거부될 가능성이 줄어든 현실적인 된 인공 뼈를 만드는 과정을 개발했다.프라운호프의 Surface Engineering팀과 Thin Films IST팀은 유럽 연구파트너와 협력했다. 이를 통해 신체의 뼈 형성 세포와 플라스틱 임플란트간의 결합 과정을 개선한 것이다.반응그룹을 포함하는 플라즈마의 콜드제트를 프린트된 층 위에 직접 분사했다.  반응그룹은 아미노그룹이 적합한 유기물질을 찾을 수 있도록 결합 과정을 도와준다.코팅 공정은 3D프린팅된 뼈가 ​​생성되는 것과 동시에 수행된다. 이는 경제적일뿐만 아니라 친환경적인데 용제로 화학적인 전처리를 필요하지 않기 때문이다.3D프린팅된 뼈는 실제 인간의 뼈와 매우 흡사하게 구조 전체에 걸쳐서 다른 밀도로 만들 수 있다. 이를 통해 의사는 개별 환자에 따라 임플란트를 보다 정확하게 맞추고 안정화할 수 있을 것으로 기대된다.▲ Germany-Fraunhofer Surface Engineering and IST-3Dprinter-bone▲ 의료 임플란트 비계의 플라즈마 제트코팅 과정(출처 : 홈페이지)

일본 히타치제작소(日立製作所)에 따르면 2017년 11월 제철소에서 일하는 숙련된 기술자의 기술을 인공지능(AI)로 재현하는 기술을 개발했다.숙련공의 기술 전승에 고민하는 국내 제철업체 외에도 품질 향상과 인재 육성을 추진하는 신흥국 업체의 수요가 높을 것으로 판단했기 때문이다.재현하는 기술은 자동차용 강판을 얇게 늘리는 공정을 자동화한 것으로 자동차의 뼈대에 쓰이는 고장력강판(하이텐)과 모터용 전자 강판 등을 얇은 판자 모양으로 공정할 수 있다. 2018년 3월부터 서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상된다.▲히타치제작소(日立製作所) 홈페이지

일본 전자기기제조업체 캐논(キヤノン)은 2016년 대형병원을 대상으로 3D프린트를 활용해 수술대상인 뼈 부위 조형담당 서비스를 시작했다. 향후 의사교육에 활용할 계획이다.