수석 치과 기공사 크리스토퍼 예흘레(Christopher Jehle)가 이끄는 독일의 치과 기공소 ‘지르콘 커스텀스(Zirkon Customs)’는 성장의 한계에 부딪혀 있었습니다. 이 기공소는 임플란트 작업을 전문으로 하며, 정밀성과 신뢰성, 세심한 주의가 요구되는 복잡한 수술 가이드, 치과 모형, 연조직 치은 마스크 등을 제작하고 있습니다.
이 팀은 매일 7대의 데스크톱 3D 프린터를 가동하고 있었지만, 이 설비를 운영하려면 매일 최대 6시간의 작업자 수작업 시간이 필요했고, 약 20%의 불량률이 발생했으며, 그럼에도 불구하고 증가하는 수요를 따라잡지 못하고 있었다.
인력 부족이 심각한 상황에서 기술자를 추가로 채용하기보다는, 예흘레는 다중 소재 치과용 3D 프린팅과 디지털 치과 기공소 자동화에 주목하여, 자동화된 GrabCAD Print 워크플로우를 적용한 단일 Stratasys J5 DentaJet으로 생산을 통합했습니다. 현재 Zirkon Customs는 매일 1시간의 인력 투입만으로 생산 능력을 50% 향상시켰으며, 불량률은 거의 제로에 가깝고 1년 동안 단 한 건의 출력 실패도 발생하지 않았습니다.
Stratasys J5 DentaJet을 도입하기 전, Zirkon Customs는 여러 대의 단일 소재 DLP/SLA 프린터를 사용했습니다. 이러한 워크플로에서는 하루 약 30건의 작업을 처리하는 데 약 6시간의 인력이 소요되었으며, 빈번한 인쇄 오류와 약 20%의 불량률이 발생했습니다. 기술자들은 설계나 임플란트 계획과 같은 고부가가치 업무에 집중하기보다는 세척, 후경화, 수작업 마감 작업에 상당한 시간을 할애해야 했습니다.
Jehle는 “생산 관리를 위해 7대의 서로 다른 데스크톱 프린터가 필요했습니다. 이러한 시스템은 유지보수가 많이 필요했고 인력이 많이 소요되는 작업이었습니다.”라고 설명합니다.
Zirkon Customs는 현지 Stratasys 파트너사인 CINTEG와 협력하여 Stratasys J5 DentaJet, GrabCAD Print 소프트웨어, AM Solutions C1 자동 후처리 시스템이라는 세 가지 핵심 구성 요소를 중심으로 워크플로를 재구축했습니다. 이 세 시스템은 이제 하나의 생산 라인으로 운영되며, 기존의 파편화된 설비를 대체하여 디지털 치과 기공소 자동화를 위한 더 간결하고 예측 가능한 모델을 구축했습니다.
“이 시스템을 선택한 이유는 한 번의 작업으로 5가지 다른 재료를 인쇄할 수 있어, 동일한 트레이에서 복잡한 수술 가이드, 각종 치과 모형, 연조직 치은 마스크 등 다양한 용도의 제품을 동시에 제작할 수 있기 때문입니다.”라고 예흘레는 말합니다. “부품은 매번 바로 사용할 수 있는 상태로 출력되며, 지지재만 제거하면 됩니다.”
이제 임상의들은 더 빠른 처리 속도를 경험할 수 있게 되었으며, 연구소의 일과는 프린터 가동보다는 기획 및 설계 작업에 중점을 두고 진행됩니다.
Zirkon Customs는 이제 무인 상태로 하룻밤 사이에 프린팅을 진행합니다. 아침이 되면 제작이 완료되어 후처리 단계로 넘어가기 때문에, 기술자들은 생산 관리 대신 설계와 계획에 시간을 할애할 수 있습니다.
“워크플로가 단순하고 효율적인 후처리 단계 하나로 축소되었습니다. 이제 기본적으로 부품을 세척하기만 하면 됩니다. 예전에는 세척, 건조, 경화, 수작업 마감, 프린터 청소까지 해야 했지만, 이제는 그런 과정이 모두 사라졌습니다.”
“작업 흐름이 간단하고 효율적인 후처리 단계 하나로 축소되었습니다. 이제 기본적으로 부품을 세척하기만 하면 됩니다. 예전에는 세척, 건조, 경화, 수작업 마감, 프린터 청소까지 해야 했는데, 이제 그런 과정은 모두 사라졌습니다.”
CINTEG가 도입한 AM Solutions C1 시스템은 수작업 마감이나 2차 경화 과정 없이 약 1시간 만에 모든 부품에서 지지재를 제거합니다.
“J5 DentaJet을 사용함으로써 작업 시간을 6시간에서 1시간으로 단축했을 뿐만 아니라, 모델의 정밀도도 그 어느 때보다 높아졌습니다.”라고 Jehle은 설명합니다.
효율 향상은 상당합니다. 이 실험실은 수작업 시간을 하루 약 6시간에서 약 1시간으로 줄여, 80%의 시간 절감 효과를 거두었습니다.
“직원 1인당 매일 약 3시간을 절약합니다.” 이러한 시간 절감은 생산성 향상과 서비스 수준 개선으로 직접 이어집니다. 처리 시간이 단축됨에 따라 실험실은 높은 정확도 기준을 유지하면서도 임상의들의 요청에 더 신속하게 대응할 수 있게 되었습니다.
“전체적으로, 추가적인 노력 없이 생산 능력을 약 50% 향상시켰습니다.”
다중 소재 치과용 3D 프린팅을 통해 이 연구소는 이제 매일 밤 한 번의 프린팅으로 약 20개의 치은 마스크, 16개의 모형, 10개의 수술 가이드를 생산합니다. Jehle의 표현을 빌리자면, “마치 직원이 한 명 더 늘어난 것과 같습니다.”
이러한 수준의 정밀도는 PolyJet 기술 덕분에 가능해졌는데, 이 기술은 인쇄 과정에서 젤과 유사한 소재로 부품을 지지하여 지지대를 제거한 후에도 치수 안정성과 매끄러운 표면 품질을 보장합니다. 더 나은 적합성과 재현성은 진료실에서의 조정 횟수 감소, 더 예측 가능한 임상 결과, 그리고 의료진과 환자 모두에게 더 큰 신뢰로 직접 이어집니다.
“환자들이 당사의 신제품을 한동안 사용한 후 가끔 기존 프린터로 제작된 제품을 받게 되자, 더 이상 기존 제품에 만족하지 않게 되었습니다. Stratasys 제품의 정밀도는 그 차이가 워낙 커서, 실험실에서는 물론 치과 의사가 직접 사용할 때에도 모든 분야에서 그 차이를 뚜렷이 느낄 수 있습니다.”라고 Jehle은 말합니다.
“저에게 가장 큰 보람 중 하나는 1년 내내 인쇄 실패가 단 한 건도 없었고, 재작업도 전혀 없었던 것입니다.”라고 Jehle은 감탄하며 말합니다.
불량률은 약 20%에서 사실상 0%로 떨어졌으며, 덕분에 이 실험실은 이전 설비로는 달성할 수 없었던 수준의 생산 일관성을 확보하게 되었다. 하루에 약 30건의 작업을 처리하는 실험실의 경우, 재작업이 거의 없다는 것은 예측 가능한 납기, 자재 비용 손실 없음, 그리고 일정을 방해하는 막판 재인쇄가 없다는 것을 의미한다.
새로운 워크플로는 지르콘 커스텀스(Zirkon Customs) 팀의 일상 업무 경험도 개선했습니다. “직원들이 이토록 만족하고 편안해하는 모습은 처음입니다. 이제 기술자들은 기존의 DLP 및 SLA 프린터에서 발생하는 문제를 해결하느라 시간을 낭비하지 않고, 고품질의 작업에 집중할 수 있게 되었습니다.”
수작업 부담을 줄이고 프로세스를 간소화함으로써, 이 연구소는 복잡한 사례에 더 많은 시간을 할애하고, 일관된 처리 시간을 유지하며, 임상의들에게 더 높은 수준의 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다.
Zirkon Customs에게 다중 소재 치과용 3D 프린팅은 효율성 향상만큼이나 전략적 우위를 확보하는 수단이 되었습니다. 여러 응용 분야를 단일 자동화 워크플로우로 통합함으로써, 이 연구소는 정확도, 신뢰성, 처리량 측면에서 동시에 상당한 개선을 이루었으며, 성장하는 디지털 치과 시장에서 요구되는 확장 가능한 운영 체계를 구축했습니다.
일관되고 고품질의 결과물과 더 빠른 처리 속도는 기존 임상의들 사이에서 이 연구소의 입지를 공고히 했을 뿐만 아니라 새로운 사업 기회를 열어주었습니다. Zirkon Customs는 현재 대학 및 임상 프로그램을 위한 교육용 모델로 사업을 확장하는 방안을 모색하고 있는데, 이는 기존의 단일 소재 설비로는 지원할 수 없었던 분야입니다. 이 수준의 디지털 치과 기공소 자동화 및 정확도를 갖춘 임플란트 중심 비즈니스의 경우, 워크플로우야말로 다음 단계의 성장을 가능하게 하는 핵심 요소입니다.
