1. 기술로드맵

2. 개요

가. 정의 및 필요성

(1) 정의

• 상처 케어 의료기기(wound care medical device)는 상처 진단, 상처 봉합(wound closure) 및 상처 치료(wound healing)에 사용되는 수술용 device나 상처치유 보조제를 의미
• 상처 케어 의료기기는 치료 단계에 따라 초기 상처 치료 및 관리를 위한 상처 드레싱, 외과 창상 관리 제품 등이 있으며, 이후 반흔(흉터)의 치료 및 관리를 위한 상처 치료 기기, 상처 치료용 바이오 소재 등이 포함됨

(2) 필요성

• 상처 케어 의료기기 분야는 효과적인 상처 관리와 더 나은 환자의 상처치료 및 결과를 개선하기 위해 기존 상처 치료 제품에 여러 가지의 의료 및 비의료 기술이 유입되고 있으며, 이러한 신기술들을 기존의 상처 치료 제품에 접목하여 변화하는 수요를 충족시키고 있음
  • 고령자와 만성적인 창상 환자에 대한 지속적인 치료를 위해 창상의 치료 범위를 병원 이상으로 확대하고 있으며, 이를 위해 기업은 홈 헬스케어가 가능한 제품의 개발을 지향하고 있음
• 상처 케어 의료기기 중 상처 드레싱은 전통적인 드레싱 제품보다 피부 재생 효과가 높은 습윤 드레싱 형태의 상처치료제의 사용이 확대되고 있으며, 향후 상처 드레싱 시장은 개선된 형태의 상처 드레싱제가 높은 성장률을 보일 것으로 예상
  • 전통적인 드레싱제는 손상 부위의 자체적인 재생능력에 의존하며, 수동적인 조직 재생이라는 한계가 있어 이를 효과적으로 재생할 수 있는 치료법의 필요성이 증가하고 있으며, 이를 위해 바이오 소재를 이용한 방법과 약물 및 성장인자 등의 전달을 통해 각 재생단계에 효과적인 물질을 전달하는 진보된 드레싱에 대해 다양한 재료 및 형태에 대해 연구가 진행 중에 있음

나. 범위 및 분류

(1) 가치사슬

• 첨단 상처 드레싱의 경우 전통적인 드레싱제는 손상 부위의 자체적인 재생능력에 의존하며, 수동적인 조직 재생이라는 한계가 있어 이를 효과적으로 재생할 수 있는 치료법의 필요성이 증가하고 있었으며, 이를 위해서 바이오 소재를 이용한 방법과 약물 및 성장인자 등의 전달을 통해 각 재생단계에 효과적인 물질들을 전달하는 진보된 드레싱제에 대해서 다양한 재료 및 형태에 대한 연구가 진행

[ 상처 케어 의료기기 분야 산업구조 ]

상처 케어 의료기기 분야 산업구조

후방산업	상처 케어 의료기기 분야	전방산업
줄기세포 분야 시약, 장비 및 장치류 산업, 바이오 소재 산업, 소프트웨어, 센서 기술, 반도체 산업, 화학소재산업, 섬유제품 제조업	첨단 상처 드레싱 상처 치료용 바이오 소재 상처 치료기기	의료기관 및 병원 등 질병치료 법적기관, 헬스케어 산업, 의약품 및 의료기기

(2) 용도별 분류

• 상처 케어 의료기기는 초기 상처 드레싱, 반흔(흉터)의 치료 및 관리 등 상처 치료의 종류에 따라 ‘상처 드레싱’, ‘외과 창상 관리 제품’, ‘상처 치료용 바이오 소재’, ‘상처 치료 기기’ 등으로 구분됨

[ 첨단 상처 드레싱 종류 및 용도 ]

첨단 상처 드레싱 종류 및 용도

종류	세부 내용
Foam Dressings	폼 드레싱은 습한 환경을 조성하여 자가치유, 단열효과, 외부감염 및 오염을 방지
Hydrocolloid Dressings	신생 혈관 생성, 피부 섬유 아세포 수 증가, 과립 조직 생성 및 콜라겐 합성 증가 자극
Film Dressings	상처에 대해 통풍이 잘되고 조직 과립화 및 조직 형성을 촉진하여 괴사조직 제거가 용이
Alginate Dressings	압박 및 당뇨병성 족부 궤양, 정맥 궤양, 부분 화상, 찰과상 및 경미한 출혈 조절에 사용
Hydrogel Dressings	삼출물을 흡수하여 새로운 조직의 성장을 자극하며 괴사성 상처, 피부파열, 화상 및 수 술 상처에 적합
Antimicrobial Dressings	박테리아를 함유한 생물막의 성장을 억제하여 미생물을 빠르게 궤멸
Collagen Dressings	염증을 조절하고 단백질 합성을 촉진하며 상처 치유를 촉진
Hydrofiber Dressings	다량의 삼출물 흡수가 가능하며 습한 환경을 제공하는 부드러운 젤로 변형
Wound Contact Layers	국소 항균성 층을 제공하여 상처 표면 안팎의 박테리아와 곰팡이의 성장을 억제
Superabsorbent Dressings	삼출물이 많은 상처를 위해 설계

* 출처 : 세계 창상 관리 시장 분석 및 예측(MarketsAndMarkets, 2020)

3. 산업 및 시장 분석

가. 산업 분석

생체 활성(Bioactive) 및 맞춤형 상처 관리 제품에 집중

• 생체 활성 상처 치료 제품의 중요성이 커지고 있으며, 자연 치유 및 신규조직 형성과 같은 이점을 제공하기 때문에 상처 치료 제품 중 가장 빠르게 성장하고 있는 제품 중 하나임
  • 생체활성 상처 치료 제품은 흉터를 줄이고 정상 피부의 탄력과 유연성을 유지시킬 수 있다는 장점이 있으며, 세계 주요 업체들이 연구개발에 집중하고 있음
• 최근 헬스케어 분야가 병원을 넘어 가정으로 확대되고 있으며, 고령자 및 만성 질환 환자의 경우 가정에서 의료 서비스를 제공받는 것을 선호하여 의사는 환자의 상처를 원격으로 모니터링할 수 있는 제품을 더 많이 사용하는 추세임
  • 홈 헬스케어의 효과적 확산을 위해 환자에 대한 교육 및 컨설팅이 중요해지는 추세임

상처 치료 관리를 위한 3D 첨단 제조 기술 개발

• 심한 화상과 만성 창상의 피부 구조 보상을 위한 3D 첨단 제조 기술이 주목받는 추세
  • 3D 프린팅으로 알려진 적층 가공법은 플라스틱, 금속, 세라믹, 분말, 액체 또는 살아있는 세포와 같은 소재를 레이어에 배치하여 3D 개체를 생성하여 3차원 개체를 만드는 기술임
• 기타 상처 치료를 위한 3D 기술 분야로는 만성 창상을 위한 3D 창상 골격(Scaffolds) 기술과 화상용 3D 프린팅 피부 기술 분야가 있음
  • 3D 창상 골격 기술은 만성 창상에서 세포 성장이 손상된 세포외 기질(ECM)으로 인해 치료가 어렵기 때문에 3D 생분해성 골격(Scaffolds)은 원래의 세포외 기질을 모방하거나 대체하여 창상의 치료를 도움

나. 시장 분석

(1) 세계시장

• 상처 케어 의료기기 시장의 경우 2020년 발생한 COVID-19의 대유행으로 인해 비응급 수술에 대한 정부의 엄격한 제한 및 폐쇄 조치로 인해 시장 성장에 부정적인 영향을 나타내고 있으며, 향후 COVID-19의 완화 인해 점차 제품의 사용 및 시장이 회복될 것으로 전망됨

[ 상처 케어 의료기기 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

상처 케어 의료기기 세계 시장규모 및 전망

구분	`19	`20	`21	`22	`23	`24	`25	CAGR
세계시장	9,217	9,784	10,309	10,884	11,510	12,201	12,966	5.9
첨단 상처 드레싱	4,652	4,949	5,225	5,526	5,856	6,219	6,622	6.1
상처 치료기기	3,615	3,833	4,035	4,256	4,497	4,763	5,057	5.8
상처 케어 바이오소재	875	922	965	1,013	1,064	1,121	1,184	5.2
외과 창상 관리 제품	76	80	84	89	93	98	103	5.2

* 출처 : Advanced Wound Care Market by Product, End-user, and Geography 2021-2025(Technavio, 2020)

* 출처 : Wound care market forecast to 2024(MarketsAndMarkets, 2020)

(2) 국내시장

• 상처 케어 의료기기 국내시장의 경우 고령화 인구 증가, 만성 창상의 유병률 증가, 궤양 환자 수 증가로 인해 수요 및 시장규모가 성장하고 있음

[ 상처 케어 의료기기 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

상처 케어 의료기기 국내 시장규모 및 전망

구분	`19	`20	`21	`22	`23	`24	`25	CAGR
국내시장	2,121	2,223	2,330	2,443	2,560	2,684	2,807	4.8

* 출처 : Wound care market-forecast to 2024(MarketsAndMarkets, 2020) (1달러=1,187원)

• 국내 상처 케어 의료기기 시장의 경우 2020년 약 2,223억 원의 시장을 형성하고 있으며, 향후 4.6%의 연평균시장성장률을 기록하여 2025년에는 2,807억 원 규모까지 성장할 것으로 전망

4. 기술 개발 동향

가. 기술개발 이슈

첨단 상처 드레싱(Dressing) 기술

• 전통적 드레싱의 경우 저렴한 비용으로 제작 가능한 특징이 있으나 상처 삼출물의 흡수 능력이 뛰어나 빠른 탈수를 유발하고 박테리아 성장과 오염을 촉진시켜 치료 후 드레싱 제거 시 출혈이나 재생된 상피 조직에 손상이 발생하는 단점이 있어 이를 보완하는 새로운 드레싱 기술이 개발되고 있음
  • 하이드로겔 드레싱은 친수성 다공성 구조를 가지고 있어, 상처의 수분 손실을 제어하고, 상처를 촉촉하게 유지 할 수 있으며, 가스 교환이 가능하고, 비부착성으로 인해 다른 드레싱보다 쉽게 제거할 수 있는 특징이 있으나, 초기 적용 후 지속적인 유동 및 마찰에 대해 인장력이 부족하여 기계적 안정성이 낮은 단점이 있으며, 이런 특성을 보완하기 위해 많은 하이드로겔 드레싱은 다른 고분자와의 혼합한 복합재료를 제조하는 연구 및 특수한 구조체를 이용하여 기계적 안정성을 향상시키는 연구가 수행되고 있음

상처 치료용 바이오 소재

• 바이오 소재 기반 생체 이식용 지지체는 기본적으로 이식되는 조직과 친화적인 성질을 가짐으로써 염증 및 거부 반응을 일으키지 않아야 하므로 크게 생체기반 소재, 금속, 세라믹, 고분자로 분류
  • 금속 지지체는 제작이 용이하고 물리적인 강도 면에서 장점이 있으나, 생체친화성, 내화학성, 부식성 등 단점들이 있어 이를 해결하기 위해 독성과 발암성 부식성이 조절된 stainless steel, 코발트 합금 등이 연구 개발되고 있으며, 높은 강도가 요구되는 관절, 치아 등의 치료 및 재생에 사용됨

나. 생태계 기술 동향

(1) 해외 플레이어 동향

• (3M Co) 미국에 본사를 둔 글로벌 소재 업체로 수송, 전자기기, 안전, 헬스케어 등 다양한 분야에서 사업을 영위하고 있으며, 헬스케어 분야에서 의료 및 수술용품, 피부 건강 및 감염 예방 제품, 구강 관리 솔루션 등을 제공함

(2) 국내 플레이어 동향

• 상처 치료 기기 분야의 경우 국내 산업은 초기 단계로, 일부 중소기업들에 의해 제품 개발이 진행되고 있음

다. 국내 연구개발 기관 및 동향

(1) 연구개발 기관

[ 상처 케어 의료기기 분야 주요 연구조직 현황 ]

상처 케어 의료기기 분야 주요 연구조직 현황

기관	소속	연구분야
한국과학기술원	전기 및 전자공학부	발광다이오드와 배터리가 있는 전자약 패치
한국과학기술원	전기 및 전자공학부	광 치료를 위한 유연한 유기 LED 기반 부착 가능한 포토닉(광자) 드레싱
서울대학교	재료공학부	체내 삽입 무선 중계 신경자극기
성균관대학교	전자전기공학부	적응형 자가 치유 전자 신경 외피

5. 전략제품 기술로드맵

가. 핵심기술 리스트

[ 상처 케어 의료기기 분야 핵심기술 ]

상처 케어 의료기기 분야 핵심기술

분류	핵심기술	개요
기반 기술	상처 지혈을 위한 기술	출혈부위의 신속한 처리 및 상처치유를 위한 지혈제 또는 기구 개발
	상처 봉합 기술	수술 또는 상처부위의 신속한 봉합을 위한 기술 개발
	생체활성(Bioactive)을 이용한 흉터 관리 기술	흉터를 최소화하고 정상 피부의 탄력과 유연성을 유지하기 위한 기술
	창상 감염 방지 기술	수술부위 및 상처부위의 감염 예방을 위한 항균기능을 가진 창상 관리 기술
응용 기술	줄기세포 기반 상처 케어 기술	상처 치유 및 조직 재생을 촉진시키는 기술 개발
	3D 프린팅 피부/조직 기술	세포, 성장 인자 및 피부, 골격(Scaffolds)을 위한 생체 소재를 사용한 개인 맞춤형 상처 케어 기술
진단 솔루션	인공지능(AI) 기반 상처 치료 솔루션 기술	빅데이터 및 인공지능 기반으로 다양한 상처를 평가하고 분석하여 개인 맞춤형 치료 및 관리방법을 추천하는 기술
	디지털 기반 상처 분석 솔루션 기술	3D 영상 촬영, 첨단 센서 등을 이용하여 상처 관련 정보를 추출․ 분석하는 솔루션 기술

나. 중소기업 기술개발 전략

• 상처를 손상시키지 않으면서 창상 치료 제품에 쉽게 통합될 수 있는 소형화된 유연한 나노센서 기술이 필요
• 첨단 줄기세포 기반 제품 또는 3D 프린팅 피부이식 등 높은 개발비가 요구되는 상처 치료 제품의 개발비용 및 양산비용 저감 기술이 필요
• 보다 빠른 상처 회복 및 미용적 수요의 증가로 인하여 수동적인 기존의 상처 드레싱에서 능동적 목적의 상처 치료제가 요구되어 상처 회복물질을 포함한 기능성 드레싱제 개발이 요구

다. 기술개발 로드맵

[ 상처 케어 의료기기 분야 핵심요소기술 연구목표 ]

상처 케어 의료기기 분야 핵심요소기술 연구목표

분류	핵심기술	기술요구사항	연차별 개발목표			최종목표	연계R&D 유형
			1차년도	2차년도	3차년도
기반 기술	상처 지혈을 위한 기술	지혈효과 및 치유효과를 동시에 갖는 복합 지혈제 기술	천연고분자 급속 지혈제 제형 개발	독성 평가 및 생분해성, 지혈성능 연구	약물 전달체 기반 기능성 복합 지혈제 개발	생체적합성 소재를 이용한 출혈 대처용 지혈제	창업형
	상처 봉합 기술	생체적합성 및 접착강도, 접착시간이 우수한 접착제 기술	원재료 선정 및 배합비율 개발	연조직용 접착제 응용기술 개발	접착발현시 간 10초 이내, 접착강도 15N 이상	기존 봉합사 대체를 위한 기능성 의료용 접착제 개발	창업형
	생체활성 (Bioactive)을 이용한 흉터 관리 기술	생체활성 기반 비정상섬유아세포의 복원	흉터조직 치료 후보유전자 발굴	치료표적 in vivo model 검증	비정상세포 reprogram ming 기술 개발	흉터질환 치료 표적 in vivo model 구축	창업형
	창상 감염 방지 기술	세균 흡착 및 분해 기술	저자극성 점착제 및 첨가제 개발	세균 억제 고흡수성 부직포 개발	복합 드레싱제 제조공정 개발	복합기능성 창상피복제	창업형
응용 기술	줄기세포 기반 상처 케어 기술	줄기세포주 확립 및 특성 분석	줄기세포 유래 치료인자 발굴	배양액 생산 및 효능검증	주요 효능인자 확인 및 제품화	줄기세포 배양액을 이용한 상처 케어 소재 개발	창업형
	3D 프린팅 피부/조직 기술	환부 맞춤형 3D 스캐너/프린팅 통합 기술	바이오잉크 소재 최적화 및 안전성 평가	3차원 피부 형상측정을 위한 스캐너 시스템개발	맞춤형 3D 바이오프린 팅/스캐너 통합시스템 개발	피부 재생을 위한 환부 맞춤형 3D 바이오 프린팅 시스템	창업형
진단 솔루션	인공지능(AI) 기반 상처 치료 솔루션 기술	데이터 수집 및 서비스 제공 플랫폼 기술	데이터수집 플랫폼 및 데이터 분류기술 개발	딥러닝 학습/추론 엔진 개발	딥러닝 예측 기반 회복률 및 위험도 산출기술 개발	상처 회복 관리 서비스 제공을 위한 맞춤형 예후 관리 플랫폼	창업형
	디지털 기반 상처 분석 솔루션 기술	상처 영상 자동진단을 통한 회복률 진단 기술	피부 및 상처 영상 모델링 기술개발	피부 및 상처 3차원 정보추출 기술 개발	3차원정보 기반 분할 및 부피 측정기술 개발	상처부위 영상 자동진단 시스템 개발	창업형