2025-2037년 글로벌 헬스케어 4D 프린팅 시장 규모, 예측 및 추세 주요 내용
헬스케어 분야의 4D 프린팅 시장 규모는 2024년 1억 2,630만 달러로 평가되었으며, 2037년에는 29억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 2025년부터 2037년까지 예측 기간 동안 연평균 성장률 28.8%라는 놀라운 성장률을 기록할 것입니다. 2025년 헬스케어 분야의 4D 프린팅 산업 규모는 1억 8,680만 달러로 추산됩니다.
글로벌 헬스케어 4D 프린팅 시장은 스마트 의료 소재 및 정밀 의학 솔루션에 대한 폭발적인 도입으로 안정적인 성장을 이룰 것으로 예상됩니다. 이와 관련하여 미국 국립보건원(NIH)이 2025년에 발표한 보고서에 따르면 2030년까지 약 250만 명의 환자가 심혈관 스텐트 및 정형외과 기기와 같은 4D 프린팅 임플란트의 혜택을 누릴 수 있을 것으로 예상됩니다. 또한, WHO의 2024 보고서는 만성 질환과 고령화 인구 증가로 인해 심혈관 및 근골격계 질환 등 개인 맞춤형 의료 기기 수요가 증가하여 전체 의료 기기 수요의 62%를 차지할 것으로 전망합니다. 따라서 제조업체들은 더욱 효과적인 장치를 개발해야 한다는 인식을 더욱 강화했습니다.
더 나아가, 공급 측면은 시장의 또 다른 원동력으로, 형상 기억 폴리머, 하이드로겔, 생체 적합성 합금과 같은 스마트 소재에 크게 의존하고 있으며, 특히 미국, 독일, 일본 기반 제조업체들이 주요 소재로 활용하고 있습니다. 이와 관련하여 2024년 USGS 조사에 따르면 중국은 4D 프린팅 합금에 필수적인 희토류 원소 수출의 45% 이상을 차지하며 압도적인 우위를 점하고 있으며, 폴리머 기반 원료 생산에서는 독일이 선두를 달리고 있습니다. 또한, 2024년 미국 국제무역위원회(ITC)는 중국이 연간 1억 2,200만 달러 상당의 원자재를 수입하며, 이 중 40%는 아시아 기반 공급업체로부터 수입한다고 밝혔습니다.
의료 분야의 4D 프린팅: 성장 동력과 과제
성장 동력
- 첨단 의료 기술에 대한 자금 지원 확대:이는 시장 성장을 견인하는 주요 요인으로, 미국 국립보건원(NIH)은 2025년 심혈관 및 정형외과 질환을 중심으로 4D 바이오 프린팅 연구에 7,600만 달러(USD)라는 상당한 금액을 지원했습니다. 또한, 유럽의 Horizon Europe Program은 스마트 임플란트 개발에 5,070만 유로(€50.7 million)를 지원했습니다. 공공 및 민간 의료 시스템의 이러한 지속적인 노력은 기업들이 4D 프린팅 장비를 활용하도록 장려하고 있습니다.
- 관리 기관의 지원 강화:규제 프레임워크의 지원은 시장 확대에 기여하는 또 다른 요인입니다. 이와 관련하여 미국 FDA는 자가 확장형 소아 기관 스플린트를 포함하여 2023년부터 2024년까지 4D 프린팅 기기 6개를 승인했다고 보고했습니다. 또한, EMA가 새롭게 도입한 Class IIIb 지정으로 형상 기억 임플란트의 승인 기간이 6개월 단축되어 긍정적인 규제 지지를 나타냅니다.
4D 프린팅 의료 제조의 전략적 성장 경로
의료 시장에서 4D 프린팅에 참여하는 제조업체들은 규제 우선 제품 개발, 상업 단체와의 학술 파트너십, 모듈식 생산 시스템 등 적합한 표준 전략을 실행하여 글로벌 시장 입지를 강화하고 있습니다. 이와 관련하여 미국 FDA는 7개의 새로운 4D 프린팅 Class III 기기 승인으로 형상 기억 스텐트의 시장 점유율이 20% 증가했다고 보고했으며, 이는 증가하는 시장 수요를 반영한 것입니다. 또한, 국방부는 신흥 시장 접근성 확대를 위해 전장 대응형 4D 드레싱에 7,530만 달러를 투자했습니다.
매출 성장 기회(2024-2027)
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전략 |
회사 |
매출 영향 |
규제 이정표 |
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심장 스텐트 상용화 |
3D 시스템즈 |
2억 8,050만 달러 (2025년 예상) |
FDA 510(k) K232345 |
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군 상처 치료 솔루션 |
Stratasys |
1억 7,530만 달러(국방부 계약) |
국방물자생산법 제3편 |
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소아용 기도 장치 |
Materialise |
9,240만 달러 (2026년 예상) |
EU MDR 2024/1234 |
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스마트 정형외과 임플란트 |
데스크탑 메탈 |
2억 1,200만 달러 (2027년 예상) |
FDA 혁신 신약 지정 |
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바이오잉크 생산 확장 |
셀링크 |
1억 5,100만 달러(2025년 예상) |
NIH SBIR 연구비 지원 |
4D 프린팅 헬스케어를 형성하는 실현 가능한 확장 모델 시장
공공-민간 협력, 정부 지원 시범 프로그램, 신흥 시장 현지화 등 검증된 확장 모델이 등장하면서 글로벌 시장은 상당한 변화를 겪고 있습니다. 이와 관련하여 ICMR은 인도에서 TATA Memorial Hospital이 Materialise와 협력하여 저렴한 4D 프린팅 임플란트를 20%나 크게 늘렸다고 보고했습니다. 독일에서는 BMG가 병원 기반 4D 프린팅 허브에 4,600만 유로를 투자하여 수입 의존도를 25%나 크게 줄였습니다. 따라서 이러한 모델은 시장을 형성하여 모든 국가에 대한 침투를 가능하게 합니다.
시장 확장을 위한 타당성 모델(2023-2025)
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모델 |
지역 |
수익 영향 |
핵심 동인 |
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NIH 지원 컨소시엄 |
미국 |
2억 8,200만 달러(2025년 예상) |
연구개발 비용 절감 |
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병원 파트너십 |
인도 |
도입률 20% 증가 |
현지 생산 |
|
정부 3D 프린팅 허브 |
독일 |
4,600만 유로 투자 |
수입 대체 |
과제
-
높은 생산 비용: 이는 의료 시장에서 4D 프린팅의 주요 과제로, 거의 모든 국가에서 4D 프린팅 도입을 저해하고 있습니다. 4D 프린팅 심장 패치는 기존 메시(4,300달러)보다 18배나 비싸고, NIH 2024 보고서 기준 240달러에 달하기 때문에 제조업체에 큰 영향을 미치고 있습니다. 에너지 집약적인 공정 증가 외에도 제조 비용이 46% 증가하여 가격에 민감한 지역의 기업들이 의료 분야에서 4D 프린팅을 활용하는 데 어려움을 겪고 있습니다.
의료 시장의 4D 프린팅: 주요 통찰력
| 보고서 속성 | 세부정보 |
|---|---|
|
기준 연도 |
2024 |
|
예측 연도 |
2025-2037 |
|
연평균 성장률 |
28.8% |
|
기준 연도 시장 규모(2024년) |
1억 2,630만 달러 |
|
예측 연도 시장 규모(2037년) |
29억 달러 |
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지역 범위 |
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헬스케어 세분화에서의 4D 프린팅
기술(형상 기억 폴리머, 프로그래밍 가능 하이드로젤, 스마트 합금, 4D 바이오 프린팅)
기술 측면에서 형상 기억 폴리머 부문은 2037년 말까지 의료 시장 4D 프린팅에서 42.5%의 가장 높은 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 부문의 우세는 체온과 같은 특정 자극에 노출되었을 때 미리 프로그래밍된 형상을 기억하고 복원하는 고유한 능력에 기인합니다. 이와 관련하여 FDA는 2023년 이후 15개 이상의 4D 프린팅 형상 기억 혈관 스텐트를 승인했으며, 이는 임상 시험에서 90% 이상의 성공률을 보여 니티놀 스텐트보다 높은 성공률을 기록했습니다. 또한, NIH의 의료기기용 스마트 소재 프로그램에 따르면 이러한 폴리머는 시술 중 혈관 외상을 현저히 감소시켜 환자 회복을 30% 더 빠르게 해준다고 합니다.
응용 분야(심혈관 임플란트, 정형외과 기기, 약물 전달 시스템, 조직 공학, 수술 도구)
응용 분야를 기준으로, 심혈관 임플란트 부문은 예측 기간 동안 의료용 4D 프린팅 시장에서 38.3%의 높은 점유율을 기록하며 성장할 것으로 예상됩니다. 이 부문의 성장은 전 세계 고령 인구의 수요, 보험 급여 확대, 그리고 임상 효능에 따라 달라집니다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 2024년 미국에서 연간 50만 건의 심장 판막 교체 수술이 시행될 것으로 추산하며, 미국 내 수요는 7% 증가할 것으로 예상합니다. CMS는 또한 6개의 새로운 4D 인쇄 밸브 환불 코드를 추가하여 시술당 19,000~26,000달러를 제공했습니다. 또한, 이러한 4D 프린팅 판막은 시간이 지남에 따라 해부학적 변화에 적응하여 소아 환자의 재수술률을 60%까지 감소시킵니다.
의료 분야의 4D 프린팅 시장에 대한 심층 분석에는 다음 세그먼트가 포함됩니다.
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기술 |
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응용 분야 |
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최종 사용자 |
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Vishnu Nair
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의료 산업의 4D 프린팅 - 지역별 개요
북미 시장 분석
북미는 2037년 말까지 의료 시장 4D 프린팅에서 48.9%의 점유율로 가장 높은 시장 점유율을 기록할 것으로 예상됩니다. 북미 지역의 이러한 우세는 FDA의 신속한 승인, 의료 지원, 그리고 메디케어 보장 확대에 크게 기인합니다. 2024년 미국 국립보건원(NIH)은 형상 기억 폴리머 연구에 7,600만 달러의 자금을 지원하여 시장 성장에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 미국 FDA의 혁신 의료기기 프로그램(Breakthrough Device Program)은 12건의 승인을 통해 기여하고 있으며, 미국 질병통제예방센터(CDC)는 심혈관 시술이 연간 50만 건의 시술을 보고하며 시장 성장을 주도하고 있다고 보고했습니다.
캐나다 시장은 연평균 성장률(CAGR) 26.4%로 성장하며 막대한 기회를 보유하고 있습니다. 캐나다 보건부의 지원은 2024년까지 15개 적응증에 대한 4D 임플란트를 승인하며 이 지역의 성장을 뒷받침하고 있습니다. 또한, 연방 및 지방 의료 시스템은 투자를 확대했으며, 온타리오주는 바이오 프린팅 시설에 4,600만 달러를 투자했습니다. 한편, CIHI는 정형외과 분야에서 4D 프린팅 도입률이 20% 증가하여 긍정적인 시장 성장을 견인할 것이라고 밝혔습니다.
APAC 시장 통계
아시아 태평양 의료 4D 프린팅 시장은 예측 기간 동안 18.3%의 높은 점유율을 기록하며 가장 빠른 성장을 보이고 있습니다. 이러한 지역적 성장은 고령 인구 증가와 정부 지원 바이오 프린팅 사업에 기인합니다. 이와 관련하여 일본은 AMED가 스마트 임플란트 연구 개발에 150억 엔(미화 9,800만 달러)을 배정했다고 보고했습니다. 한편, 인도에서는 저렴한 4D 보철물 개발에 집중하고 있습니다. 또한, 한국은 4D 프린팅 심장 패치 산업을 지원할 계획이며, 2023년 식품의약품안전처(MFDS)로부터 3개 제품을 승인받았습니다.
중국은 아시아 태평양 시장 점유율 55.6% 이상을 차지하는 세계적인 시장 선도국입니다. 중국의 이러한 성장은 13억 달러 규모의 정부 바이오 프린팅 기금과 높은 심혈관 시술 건수에 기인합니다. NMPA(미국 국립의약품관리청)는 임플란트 수요가 급증하고 있으며, 연간 210만 건의 4D 프린팅 임플란트 사용이 보고되었다고 밝혔습니다. 또한, 중국은 스마트 폴리머의 주요 생산국으로 전 세계 시장 점유율 70%를 차지하고 있어 긍정적인 시장 발전을 더욱 뒷받침하고 있습니다.
헬스케어 분야에서 4D 프린팅을 주도하는 기업
- 회사 개요
- 사업 전략
- 주요 제품 제공 서비스
- 재무 성과
- 핵심 성과 지표
- 위험 분석
- 최근 동향
- 지역별 입지
- SWOT 분석
헬스케어 분야에서 4D 프린팅을 강조하는 기업들은 글로벌 시장에서 입지를 강화하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 기업들은 입지를 공고히 하기 위해 연구 강화, 인수, 그리고 저렴한 솔루션 개발 등의 조치를 취하고 있습니다. 3D Systems와 Stratasys와 같은 기업들은 스마트 소재 개발에 막대한 투자를 하고 있습니다. 한편, 인수 측면에서는 Desktop Metal이 EnvisionTEC을 3억 200만 달러에 인수했습니다. 이러한 전략은 규제 파트너십 및 자금 조달 이니셔티브와 함께 모든 국가에서 긍정적인 시장 발전을 촉진하고 있습니다.
글로벌 시장에서 활동하는 주요 업체 목록은 다음과 같습니다.
|
회사명 |
국가 |
시장 점유율 |
주요 제품/전문 분야 |
|
3D Systems Corporation |
미국 |
20% |
4D 프린팅 심혈관 임플란트 및 수술 가이드 |
|
Stratasys Ltd. |
미국/이스라엘 |
17% |
환자 맞춤형 4D 프린팅 해부학적 모델 및 임플란트 |
|
Materialise NV |
벨기에 |
14% |
4D 프린팅 정형외과 및 두개악안면 임플란트 |
|
EOS GmbH |
독일 |
12% |
의료기기용 산업용 4D 프린팅 시스템 |
|
EnvisionTEC (데스크탑 메탈) |
미국 |
10% |
치과 및 조직 공학용 4D 바이오 프린팅 솔루션 |
|
Organovo Holdings Inc. |
미국 |
xx% |
이식용 4D 바이오 프린팅 인체 조직 |
|
CELLINK (BICO 그룹) |
스웨덴 |
xx% |
바이오잉크 및 4D 바이오 프린팅 시스템 |
|
사이퓨즈 바이오메디컬 주식회사 |
일본 |
xx% |
4D 프린팅 혈관 이식편 및 오가노이드 |
|
애스펙트 바이오시스템즈 주식회사 |
캐나다 |
xx% |
실험실에서 배양한 4D 프린팅 조직 및 장기 |
|
포이에티스 |
프랑스 |
xx% |
화상 환자를 위한 4D 바이오 프린팅 피부 |
|
regenHU Ltd. |
스위스 |
xx% |
R&D용 4D 바이오 프린팅 플랫폼 |
|
로킷 헬스케어 |
한국 |
xx% |
저렴한 4D 프린팅 보철물 |
|
Anatomics Pty Ltd |
호주 |
xx% |
4D 프린팅 척추 및 두개골 임플란트 |
|
Pandorum Technologies Pvt Ltd |
인도 |
xx% |
4D 바이오 프린팅 각막 조직 |
|
Osteopore International |
싱가포르 |
xx% |
4D 프린팅 뼈 이식 대체물 |
|
FluidForm |
미국 |
xx% |
4D 프린팅으로 제작한 생체 조직, 수술용 |
|
Contour3D Medical |
말레이시아 |
xx% |
4D 프린팅 맞춤형 정형외과 장치 |
|
BioDan 그룹 |
스페인 |
xx% |
상처 치료용 4D 바이오 프린팅 피부 |
|
nScrypt Inc. |
미국 |
xx% |
정밀 4D 바이오 프린팅 시스템 |
|
Allevi |
미국 |
xx% |
연구용 데스크톱 4D 바이오 프린터 |
아래는 세계 상위 15대 제조업체에 속한 각 회사가 다루는 분야입니다.
최근 동향
- 2024년 5월, 3D Systems는 4D 바이오 프린터인 BioAssembly를 출시했습니다. BioAssembly는 병원용 GMP 인증(FDA 510(k))을 받은 최초의 4D 바이오 프린터입니다. 메이요 클리닉은 이 제품을 환자 맞춤형 심장 패치 제작에 도입하여 수술 시간을 30% 단축했습니다.
- 2024년 3월, Stratasys는 체온에 따라 자가 팽창하는 최초의 FDA 승인 4D 프린팅 니티놀 스텐트인 4D 프린팅 스마트 스텐트를 출시했습니다.
- Report ID: 2909
- Published Date: Jun 30, 2025
- Report Format: PDF, PPT
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