<소재·부품·장비 양산성능평가지원사업우수 사례> ⑨힐링스

양산성능평가지원으로

치과용 심미수복용 복합레진 진화···양산 넘어 사업화

▲ 광주광역시에 위치한 힐링스는 메디컬, 치의학, 의약외품을 전문적으로 제조하는 기업으로 사진은 힐링스의 본사 내부 모습이다.

■아름다운 미소를 잇게 하는 기술 ‘레진’

㈜힐링스는 건강을 최우선으로 생각하며, 환경친화적인 재료와 생체친화적인 기술을 통해 모두가 안심하고 사용할 수 있는 메디컬, 치의학, 의약외품을 전문적으로 제조하는 기업이다. 짧은 역사에도 불구하고 힐링스는 설립 초기부터 연구개발 역량을 기반으로 한 성장 전략을 수립하고 이를 꾸준히 실천해 왔다.

연구전담부서를 통해 힐링스는 기초소재 개발부터 제품화까지 자체 기술로 풀어내는 힘을 키워왔다. 그 결과, 힐링스는 의료 현장에서 실질적인 문제 해결에 집중한 두 건의 핵심 특허를 등록했고, 자사 브랜드 제품인‘SHOOT flow-pack resin’, ‘SHOOT bulk-fill’을 출시하며 자체 기술의 상용화에 성공했다.

또 힐링스는 ISO 인증 취득과 함께 제품 품질과 생산 프로세스에 대한 신뢰도도 확보 했고 다양한 레진 제조 기술을 확보하며 치과 및 의료용 소재 시장에서 힐링스의 기술 차별성을 증명하고 있다. 현재는 국제특허출원(PCT) 3건을 진행 중으로, 짧은 기간 내에 괄목할 만한 성과를 거두며 업계의 주목을 받고 있다.

치과용 의료기기 2등급 인증을 받은 힐링스의 심미수복용 복합레진‘SHOOT flow-pack resin’은 변함없는 색조(Shade)와 뛰어난 내구성으로 소비자들의 만족도가 높은 제품이다. 심미수복용 복합레진은 레진 기질과 무기질 또는 복합 필러로 구성된 흐름성 있는 복합재로 우리의 미소를 지켜주는 치료 아이템이다.

▲ 모두가 안심하고 사용할 수 있는 제품을 만들기 위해 힐링스는 장비를 활용해 연구개발 활동을 이어오고 있다.

치과용 심미수복용 복합레진은 충치 치료는 물론, 치아의 색상과 모양을 개선해 자연스럽고 아름다운 치아를 만들어 준다. 손상된 치아에 적용한 뒤 광중합을 통해 단단하게 경화시키며, 다양한 색조로 구성되어 있어 심미성과 기능성을 동시에 만족시킨다.

우수한 심미성과 다양한 장점 덕분에 심미수복용 레진의 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 시간이 지나 몇 년 내 다시 충치(2차 우식)가 발생해 변연부 누출이나 치태 침착 등과 같은 문제로 이어지는 경우가 많이 발생되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 ‘불소’의 효과가 다시 주목 받고 있다.

불소는 건강한 법랑질 속에서는 조용히 작용하지만 충치가 생긴 자리에서는 불소 친화력이 높아 더 효과적으로 충치 억제가 가능하기 때문이다. 소량의 불소가 오랫동안 방출되면 충치를 예방하는데 탁월하지만 치과용 재료에 불소가 함유되면 색상, 강도, 점도 등의 물리적 성능이 저하된다.

이를 해결하기 위해 힐링스는 적절한 불소 방출성과 물리적 성능을 모두 갖춘 황금 비율의 원료 혼합 기술을 개발 중이다. 이미 식품의약안전처의 인증을 받아 시장에서 판매 중인 SHOOT bulk-fill resin은 긍정적인 후기를 기반으로 국내 시장에서 입지를 다져나가고 있고, 여기에 최근에는 해외 수출 확대를 위한 가격 경쟁력 강화와 함께, 기능 및 품질 향상에 대한 요구가 높아지면서 제품 업그레이드의 필요성이 커지고 있기 때문이다.

좋은 기술이 곧바로 양산으로 이어지는 것은 아니다. 양산은 기술의 실질적 완성 단계이자, 신뢰를 입증하는 마지막 관문이다. 특히 제품 양산을 위해서는 공정 효율화와 수율 안정성을 확보해 단가를 낮추고 비용 효율성을 높이는 작업이 필수적이다. 이에 힐링스는 단순한 기술 검증을 넘어, 실제 수요자의 요구 기준을 충족하고 상업적 양산 가능성을 객관적으로 입증하기 위해 ‘양산성능평가지원사업’에 손을 내밀었다.

기초소재부터 제품화까지 레진 제조 기술 확보, 충전 과정 단축 효율↑

충치 예방 효과 극대화·정밀한 색조 구현 등 글로벌 경쟁력 강화

■ 반복 테스트·신속한 임상 실증, 성능 업그레이드

힐링스의 양산성능평가지원사업이 성공적으로 추진될 수 있도록 남부대학교 산학협력단이 조력자로 함께했다. 또한 한국건설생활환경시험연구원(KCL), 조선대학교 치과대학병원, 전남대 치과대학병원 및 생체의료시험연구센터, 광주보건대에서 힐링스 제품의 평가 및 실증을 도왔다.

힐링스의‘SHOOT bulk-fill resin’은 기존 적층 충전 방식인 1~1.5mm의 한계를 극복해 3~4mm 이상을 한 번에 충전 및 중합할 수 있고, 기존의 4단계 충전 과정을 2단계로 단축시켜 효율적인 시술이 가능하다. 또한 최적화된 점도와 분자 배열을 통해 와동 깊이까지 자연스럽게 레벨링 충전되어 미충전 부위 발생을 방지하며, 시술 후에는 불소 이온을 일정 시간 방출해 충치 예방을 기대할 수 있다.

최근 치과 치료는 단순한 기능 회복을 넘어 심미성과 편의성, 장기 안정성을 중시하는 방향으로 빠르게 변화하고 있다. 이러한 흐름 속에서 복합레진 제품에 대해서도 더욱 높은 수준의 품질을 요구하고 있다. 자연치와 거의 구분되지 않는 정밀한 색상 세분화와 색조 구현 뿐만 아니라 충치 방지 효과를 높이고, 레진의 내구성과 수명을 늘릴 수 있는 제품이 선호되고 있다.

▲ 힐링스 관계자가 양산성능 평가를 위해 품질 테스트를 준비하고 있다.

이에 힐링스는 이번 양산성능평가지원사업을 통해 변화하는 치과 재료 시장의 흐름에 발맞춰 한층 업그레이드된 제품으로 경쟁력 확보에 나섰다. 우선, 물리적 성능을 유지하면서도 불소 이온을 적용해 치아 충치 예방을 강화할 수 있도록 제품 설계에 착수했다.

하지만 불소는 다르기 까다로운 성분이다. 유된 재료의 화학 조성이나 기질, 충진재(필러)의 종류에 따라 불소의 방출 양상과 지속 기간이 달라지고, 그에 따라 물리적 성질에도 차이가 생기기 때문이다. 이에 힐링스는 내구성을 높이면서도 충치 예방 효과를 극대화 할 수 있는 최적의 혼합비율을 개발하고, 정밀한 색조를 제조하기 위한 다양한 테스트를 실시했다. 아울러 생산성과 품질의 안전성을 향상시키기 위한 공정 및 시스템을 구축하기 위한 노력도 기울였다.

공동연구개발기관인 남부대학교에서는 글로벌 복합레진 기술과 시장동향을 분석해 힐링스의 제품 고도화 및 발전 방향 설정을 지원했다. 또한 새롭게 개발된 시제품에 대해서는 인증 규격에 따른 굴곡강도, 색상 및 색 안정성, 불소 방출 능력, 기공률 등 다양한 항목에 대해 반복적인 평가와 테스트를 진행하며 제품 완성도를 높이는 데 기여했다. 남부대학교의 신속한 평가와 피드백 덕분에 제품 개발부터 제조 장비 및 시스템 구축에 이르는 전반적인 과정이 훨씬 더 원활하게 진행될 수 있었다.

임상 실증(사용성 평가)은 지역 내 대형 치과대학병원의 교수 및 전문가를 통해 객관적으로 이뤄졌으며, 이를 바탕으로 제품은 지속적인 개선이 이뤄졌다. 그 결과, 최적의 불소 이온을 함유한 ‘SHOOT bulk-fill’은 500시간 동안 안정적인 불소 방출과 함께 기존 수준 이상의 물리적 성능을 충족하며 공인성적서를 획득했다. 힐링스는 연구, 설계, 시제품 제작, 개선의 과정을 반복하며 신뢰도 높은 데이터를 기반으로 설계를 확정하고, 제품의 완성도를 한층 높였다.

양산성 평가는 한국건설생활환경시험연구원의 지원을 통해 진행됐다. 원재료 혼합 시스템 및 레진 주액 시스템을 도입함으로써 생산 공정의 효율성과 안정성을 객관적으로 검증할 수 있었다. 이를 통해 대량 생산 가능성을 확보하고, 품질 일관성을 유지할 수 있는 기반을 마련하는 데 중요한 성과를 거뒀다.

치과 재료는 높은 정밀성과 안정성이 요구되다 보니 단순 제조를 넘어 연구개발 중심의 고도화된 기술력이 필요하다. 또 개발 이후에는 임상평가, 성능시험도 병행해야 하며 의료기기 인증 절차가 필수라 시간과 비용이 크게 소요된다. 이렇다 보니 중소기업에겐 큰 부담으로 작용할 수 밖에 없다.

힐링스는 이번 양산성능평가지원사업으로 짧은 시간 내에 연구, 설계, 시제품 제작, 개선 과정을 체계화하고, 이를 기반으로 최적화 시스템을 구축해 품질 개선과 양산에 성공했다. 업그레이드된 심미수복용 복합레진에 대한 성능을 면밀히 평가하고 개선 방향을 제대로 찾게 된 힐링스는 불소 이온 방출성, 기포제거, 굴곡당도, 색조 등 여러 지표에 대한 정밀한 평가 결과를 확보하게 됐고, 이에 따라 수요시장에서 요구하는 성능개선도 안정적으로 이뤄낼 수 있었다.

힐링스는 이번 지원사업을 발판으로 향후 매출이 기존보다 약 215% 증가할 것이라고 내다 봤다. 심미수복용 복합레진은 브랜드 충성도가 높은 고객을 중심으로 시술 시 조작성과 색조 안정성에 대한 선호도를 내세우며 입지를 다지고 있어, 대부분 수입 제품이 시장을 점유하고 있었다. 그러나 힐링스의 제품은 가격 경쟁력은 물론 품질, 물성, 색조 구현 등에서 강점을 갖춰 빠르게 수입 제품을 대체할 수 있을 것으로 기대되기 때문이다.

현재 힐링스는 국내 기업은 물론 베트남 바이어와의 물품 구매 계약을 완료하며 제품 사업화를 본격적으로 추진하고 있다. 임상 평가를 함께한 대학 치과병원을 비롯해 전국 치과 병·의원, 주요 치과 유통업체 등과도 긴밀한 협력 네트워크를 구축하고 있으며, 국내외 전시회 참여와 적극적인 마케팅 활동을 통해 제품 인지도를 높이고 사업화 성과 극대화를 위해 박차를 가하고 있다.

▲ 힐링스의 치과용 심미수복용 레진 제품 ‘SHOOT bulk-fill’

양산성능평가는 대학교 산학협력단 연계한 공동개발 시 서로의 강점이 맞물려 단순한 협력을 넘어 성과를 배가시킨다. 전문 연구 인프라와 임상 현장의 실질적 요구가 결합되어 기술적 완성도는 물론 상용화 가능성까지 높이는 효과를 낼 수 있다.

힐링스 관계자는 “치과 재료는 신뢰가 생명이다. 미세한 물성 차이도 제품 품질에 큰 영향을 주기 때문에 설비나 품질관리에 정밀함이 필수다. 하지만 중소기업 입장에선 이게 만만치 않다. 또 인력과 자원도 부족해 현장 피드백을 신속히 반영하기 어려운 것이 현실인데, 이번 지원사업 덕분에 이런 난관들을 한층 수월하게 넘어설 수 있었다”고 전했다.

한편, 힐링스는 앞으로 사업 다각화를 위해 기존 제품과 패키징이 가능한 신규 품목군을 개발하고, 치과용 의료기기 산업의 트렌드에 맞춰 연구개발 역량을 지속적으로 강화해 품질과 안전성을 갖춘 다양한 제품을 선보일 계획이다.

또한 양산화 시스템을 표준화해 다양한 제품군에 확대 적용함으로써 품질과 가격 경쟁력을 갖춰 국내외 시장에서 빠르게 경쟁우위를 확보하고자 한다. 이를 바탕으로 글로벌 무대서 신뢰받는 치의학 전문 제조 기업으로의 성장해 나갈 방침이다.