Ⅰ. 서론

의료용 고분자는 질병을 진단, 치료하는 데 사용되고 질병이나 사고로 손실된 부위를 대체하는 목적으로 사용되는 재료이며, 인체 내 면역거부반응 없이 반영구적으로 기능을 유지할 수 있어야 한다. 또한 최종 제품으로 응용성 및 활용성 측면을 고려할 때 구성 성분이 다양하고 물리 화학적 개질이 용이하여 여러 가지 기능을 도입할 수 있는 고분자 소재가 각광을 받고 있다. 고분자가 의료용 재료로 사용됨에 있어, 재료는 생체적합성과 생분 해성, 멸균성, 기계적성질과 성형 가공성 등을 갖추어야 한다.1

폴리올레핀(PO)이란 합성수지의 종류로써, 에틸렌과 프로필렌 같은 올레핀(분자 1개당 1개의 이중결합을 포함하고 있는 탄화수소)을 첨가중합 반응시켜 만드는 유기물질이다. 폴리프로필렌(PP)은 탁월한 특성을 지니고 있어 다양한 제품의 주성분이 된다. 내구성이 뛰어나고 내열성이 있으며 대부분의 화학적 부식에 견딜 수 있다. 또한 독성이 없어 의료기기와 식품 보관과 같은 응용 분야에 특히 유용하며 생체재료에 가장 많이 사용되는 재료 중 하나로서, 대표적으로 주사기 몸체를 만드는 데 주로 사용된다. 산화와 장시간의 자외선 노출에 취약할 수 있지만, 항산화 첨가제로 이 문제를 해결할 수 있다. 

폴리에틸렌(PE)은 높은 경도와 소수성을 가지고 있으며, 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구별된다. [그림 1] PE와 비닐아세테이트의 공중합체인 폴리에틸렌비닐 아세테이트(PE VAC)는 FDA 승인을 받은 재료로써 약물 전달용 재료로 사용되고 있다. PE와 PP는 상업적으로 가장 많이 쓰이는 고분자이며, 폴리 메틸 펜텐(PMP), 폴리부텐-1(PB-1), 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 폴리올레핀 플라스토머(POP) 등이 있다.2-4

Ⅱ. 본론

PO는 다양한 용도의 제품으로 제작하기 용이하며 낮은 밀도, 손쉬운 재활용성, 다양한 공정성 등 우수한 비용/성능적 가치를 지니고 있다. 의료용 임플란트, 의료기기 및 약재 포장지 등의 생산 시 PO 제품이 적용되며 바이알, 병 및 주사기, 의료용 튜브, 혈액백 및 유체백 등이 PO의 대표적인 사용처이다.5 [그림 2]

1. 의료용 PE

 

PE는 플라스틱 소재 중에서 가장 원료 가격이 싸고 가공하기 쉬운 소재 중 하나이다. 플라스틱은 여러 종류의 단량체와 그 배합에 따라 다양한 특성을 가질 수 있지만, PE는 매우 간단한 구조를 가진 고분자 소재이며, 많은 방법으로 가공이 가능하다. 일반적으로 상용화되고 있는 PE는 HDPE, LDPE의 두 종류로 분류되지만, 이 외에도 탄성이 뛰어난 EVA, 고강도의 UHMWPE 등이 있다. 각각의 강도나 내화학성 등의 기계적, 화학적 특성은 다르지만, 기본적으로 용기류, 필름, 시트 등에 주로 사용된다.

 

PE는 가공하여 재활용할 수 있는 재료이다. PE 제품을 펠릿 형태로 분해하여 녹인 후 재활용하는 경우가 많지만, 최근 3D 프린팅 기술의 등장으로 인해 Fused Deposition Modeling(FDM) 기술을 사용하여 3D 프린터의 필라멘트로도 사용할 수 있다. PE의 가장 큰 특징은 저렴한 가격과 쉬운 가공 때문에 대량 생산이 가능하다는 점이다. 또한 -20℃까지 견딜 수 있는 내한성을 가지고 있으며, 방수와 보온 등이 우수하다. 반면, PE 제품들은 고온에 취약하며 접착성이 낮다는 단점이 있다.6

1.1 HDPE

HDPE는 0.941g/㎤ 이상의 밀도이며, LDPE 보다 강도가 높고 내화학성 및 전기 전도성이 우수하다. 고분자 사슬의 곁가지가 적기 때문에 분자 간 힘과 인장 강도가 강하여 인공 요도, 인공 폐, 인공 후두 및 힙 조인트(hip joint)의 골두를 지지하는 재료로 사용된다.7 하지만 PP보다 강도가 낮으며, UV 내성과 내열성이 열악하며 균열에 취약하다는 단점이 있다.8 [그림 3]

 

1.2 LDPE  

LDPE는 0.910~0.925g/㎠의 밀도이며, LDPE는 우수한 기계적, 화학적 특성을 가지며 독성이 낮고 매우 안정적이어서 의료 일회용품이나 의약품 포장재로 주로 쓰인다.7 특히 LDPE는 열봉합성, 내화학성, 내습성이 좋고 무미, 무취하여 연고나 의료약품 포장으로 자주 사용된다. 하지만 강도가 낮고 고온에 약하여 고온 응용 제품 개발에 제한이 된다. 또한 여러 가지 화학 물질에 대한 내성이 우수하여 방호복, 위생 장갑, 수술용 장갑 등에 사용되고 있다.9,10

 

1.3 LLDPE  

강도와 가공성은 물론 투명성, 환경 적응력이 우수해 각종 사업용 포장재, 식품 포장재, 타포린 코팅 등의 원료로 사용되고 있다. LLDPE는 LDPE와 비슷한 성질을 가지고 있으나, 비닐을 제작하는 데 더 특화된 제품으로 많은 종류의 비닐에 사용된다.7

  

1.4 EVA  

EVA는 에틸렌과 초산 비닐 단량체를 공중합시켜 얻어지는 중합체를 의미하며, 기본적으로 LDPE의 성질을 띠면서 VA의 함량에 따라 기본 성질을 설명할 수 있다. 예를 들어 VA 함량에 따라 결정화도, 투명도, 유연성, 녹는점, 용해도 등이 확연히 달라지기 때문에 다양한 제품을 제작하는데 용이하다. 의료용으로는 일회용 장갑, 피딩백, 깁스 신발 등에 주로 사용된다.7, 11

 

1.5 UHMWPE  

분자량이 매우 높은 PE 수지로써 350만~1,050만g/mol의 분자량을 가지며, 극저온에서도 그대로 유지되는 고충격 강도이며, 아주 강한 충격(응력)을 가해도 금가지 않는다. 용융 점도가 매우 크며 내마모성, 자기 윤활성, 고응력에서의 에너지 흡수량 등 각종 기계적성질이 우수하다. UHMWPE를 이용한 인공 고관절 치환술은 고관절 골괴사, 골성 관절염, 류마토이드 관절염 등 고관절 질환의 기능 향상과 통증 완화에 가장 효과적인 치료법이다.7

 

2. 의료용 PP

 

2.1 장점

PP는 경제적인 의료용 플라스틱 소재이며, 증기 멸균 의료기기가 필요한 곳에 주로 사용된다. 증기 멸균에 대한 내성 외에도 여러 번 재사용 할 수 있을 만큼 좋은 내구성과 기계적 성능을 가지고 있어 재활용성이 매우 뛰어난 의료용 플라스틱이다.12 전체적인 물성은 PE와 유사하나 투명성, 인장 강도 등에서는 우월하며 다른 고분자에 비해 밀도가 낮아 가볍고 균형 있는 재료이다. 내열성이 좋고 전기 전도성이 낮으며, 독성이 없다. 또한 PE나 다른 고분자와 쉽게 공중합 될 수 있어서 순수한 PP보다 엔지니어링 응용에 굉장히 유리하다. 

 

2.2 단점

PP는 충격과 흠집에 취약할 뿐만 아니라 UV에 대한 내성이 떨어지며, 가연성이 높고 산화되기 쉬우며 높은 열팽창 계수를 가지고 있기 때문에 고온에서의 응용에 적합하지 않다는 단점이 있다. 

 

2.3 PP의 사용처

PP는 다른 많은 재료에서 찾을 수 없는 독특한 특성을 가지고 있어서 전반적으로 훌륭한 소재라고 평가받으며, 비용 대비 성능이 우수하기 때문에 폴리카보네이트와 폴 스타이렌의 대체재로 널리 사용되고 있다. PP는 의료 산업에서 약물전달시스템, 외과용 기기, 의료용 살균 트레이, 파우치, 주사기, 비커와 피펫, 의료용 마스크, 병원 일회용품 등 광범위하게 사용된다. [그림 4] 

또한 PP는 비흡수성 합성 봉합사 재료로 가장 많이 사용되며 의료용 임플란트 및 탈장 교정술에도 쓰인다. UV에 약한 점을 개선한 방사선 내성 고성능 PP(HPP)가 개발되어 의료기기의 발전에 기여하였으나 비용에 대한 문제는 불가피하였다.13–17

 

3. 의료용 PMP

 

PMP는 1956년 이탈리아 몬테카치나사의 너터에 의해 발명된 폴리올레핀의 하나로써 Transparent Polymer X(TPX)라고도 불린다. TPX는 1965년 영국 ICI사에서 개발된 중합체로 1973년, 미쓰이석유화학공업(주)에 제조 판매권을 전면적으로 양도하여 현재는 세계 유일의 제조 메이커가 되었다.

 

TPX는 내화학성, 내열성 등이 좋고 가공이 용이하여 의료용 제품을 제조하기에 편리하다. 특성은 HDPE와 비슷하지만 투명하고, 알려진 고분자 재료 중 가장 낮은 밀도(0.833g/cc)를 가지고 있고 수분 흡수가 거의 없기 때문에 증기 멸균 능력이 우수하다. 이 수지는 결정성 수지이기는 하지만 무색투명한 수지로서 높은 결정성을 가지고 있으며 광 투과율이 90% 이상이다. 

 

또한 자외선의 투과율도 유리나 다른 수지에 비해 우수하여 자외선을 이용한 혈액 분석 등의 광학분석용 기기에 사용된다. 유리 전이온도는 결정화도에 따라 다르며 78%의 결정화도에서는 14℃이고, 비결정성 고분자에서는 25℃로 폴리 설폰이나 폴리카보네이트에 비해 낮지만, 유리 전이온도 이상에서는 매우 우수한 충격 강도를 가진다. 

 

TPX는 약 240℃의 용융점과 높은 Vicat 때문에 고온 응용 분야에 적합하여 PP나 폴리에스터 등의 수지보다는 고온에서 사용된다. 하지만 모서리 부분의 기계적 강도가 약해서 이곳에서 파괴가 일어나기 쉬우므로 제품 설계상의 모든 모서리 부분을 둥글게 할 필요가 있다. 특히 내산성, 내알칼리성이 우수하여 인공신장 부품, 주사기, 비커, 메스실린더, 안약 캡, 의약품 키트 용기, 수혈 세트, 실험기구 등에 사용되고 있다.18 [표 1]

 

4. 의료용 PB-1

 

PB-1은 우수한 기계적, 열적 및 화학적 저항 특성을 갖는 고도의 아이소택틱 열가소성 물질을 생성하는 지글러-나타 유형 촉매를 사용하여 제조된 PO이며, 중합체의 전형적인 특성과 일부 기술적 특성을 조합한 것이다. 또한 PP 및 PE와 같은 다른 PO의 특성을 개질하기 위한 블랜드 요소로 사용되기도 한다. PB-1은 인체 피부에 직접 사용되는 민감성 접착제와 다양한 의료용 접착제들과 혼합하여 사용 가능하다.19

 

5. 의료용 POE

 

PO는 밀도가 낮을수록 고무와 같은 탄성을 가지므로 초저밀도(밀도 0.885g/㎤ 이하)의 PO를 폴리올레핀 엘라스토머(POE)라고 하고, 그보다 높은 밀도(밀도 0.885~0.915g/㎤)의 PO는 탄성보다는 가소성을 가지기 때문에 폴리올레핀 플라스토머(POP)라고 한다. POE 및 POP는 130℃ 이상의 고온에서 고활성이면서, 에틸렌과 공단량체의 공중 합성이 뛰어난 메탈로센 촉매 기술 및 저밀도 제품을 제어할 수 있는 공정 기술이 바탕이 되어야 제품화할 수 있는 기술 장벽이 매우 높은 제품이다.

 

POE는 주성분이나 화합물 제형의 가치 향상 성분으로서 열가소성 또는 열경화성 적용에 적합하며, 탁월한 탄성, 강도, 저온에서의 연성을 가지고 있으며, 열 안정성과 UV 저항성이 우수하다. 의료분야에서는 의료기기 튜브, 혈액 주머니 등에 사용된다.20–22

 

6. PO의 장점 및 기술개발 필요성 

 

의료 수요가 급증하면서 정부, 기업과 개인 차원의 비용 관리가 중요한 문젯거리가 되었다. 이에 의료 응용 분야에서의 플라스틱 사용은 계속해서 증가하고 있다. 유리, 금속과 같은 비 플라스틱 재료나 신세대 의료기기가 개발됨에 따른 소재의 업그레이드가 계속해서 이루어지고 있음에도 불구하고 PO는 뛰어난 특성 프로파일과 사용 가치가 결합되어 대체 재료로 점점 더 많이 사용되고 있다.

 

오늘날 PO는 컨테이너 및 클로저 시스템과 같은 많은 제약 패키징 솔루션의 필수 요소이다. 또한 약물 전달 시스템, 주사기, MDPI 또는 비강 스프레이와 같은 의료기기 및 IOL 구성 요소를 통한 중앙부 및 주변부의 수술과 관련된 기기, 민감한 수술(반월상 연골 파열, 기관 식도 천자 등)을 위한 기기를 조작하는 동안의 보호를 위한 피복과 같은 용도로 널리 사용된다. 규제, 경제 변동 및 고객 민감도가 지속적으로 증가하는 상황에서도 의료 응용 분야에서 플라스틱의 사용은 계속 증가하고 있다.23

 

PVC는 의료용 튜브의 제조에 널리 사용되는 열가소성 물질이다. 또한 혈액백 및 기타 깨지지 않은 용기의 제조에도 사용된다. PVC 백은 부드럽고 유연하며 소음이 없고 악취 발생을 방지하기 때문에 의료기기 제조에 광범위하게 사용되어 왔다. 하지만 연질 PVC 바탕의 의료용 튜브는 약물이 통과하면서 환경 호르몬인 프탈레이트계 가소제가 용출되어 혈액에 유입된다는 사실이 각종 논문과 보도에 의해 널리 알려지게 되었다. 

 

이에 국내외적으로 연질 PVC를 금지하고, 대체할 수 있는 방안을 모색하는 데 힘쓰고 있으며 또한 극성 약물이 PVC 튜브 내부에 흡착되어 약물 효능이 감소할 뿐만 아니라 약물의 종류별로 흡착도가 달라져 효능이 정확하지 않다는 사실이 널리 알려지게 되었다. 따라서 위의 문제를 해결하기 위한 새로운 소재의 의료용 튜브에 대한 개발이 불가피한 상황을 직면하게 되었다.

 

PO 수지는 탄소 및 수소원자로만 이루어져 있기 때문에 일반적으로 극성인 약물에는 흡착성이 현저하게 떨어질 것이라고 예상하였으며, 특수 촉매 기술을 이용하여 제작된 PO 수지는 가소제를 쓰지 않아도 우수한 유연성 즉, 엘라스토머의 특성을 지닐 수 있다는 것을 근거로 하여 환경 호르몬의 방출이 적고 약물 흡착성이 떨어지는 적합한 PO 수지, POE 등으로 구성된 많은 의료용 튜브의 개발이 계속되어왔다.24 [그림 5-1, 2] 

 

약물별 흡착 사례를 살펴보면, 니트로글리세린의 경우 투입 시 수액 백을 통과하여 도달하는 약물의 43%까지 손실된 사례가 보고된 바 있다. 또한 벤조디아제핀계 약물, 아미오다론, 이소소르비드 질산염, 페노티아진, 티오펜탈 나트륨염, 사이클로스포린 A, 클로메티아졸, 타크로리무스, 히드랄라진 염산염, 인슐린 등의 약물에서 흡착이 발생하였다. 특히 사이클로스포린 A 의 경우 수액 세트에 사용되는 고분자의 소재에 따라 수액 세트에 흡착되어 예상 유효 농도로 환자에게 전달되지 못하는 경우가 발생할 수 있다고 보고된 바 있다.

 

수액 세트의 수액 튜브에 대한 약물 흡착은 수액 세트를 이용한 약물 주입 시 약물 용량 및 약효와 직결되는 국민 건강 위해 요소 중 하나이다. 현재 수액 세트의 약물 흡착에 대한 임상적 중요성에 대해서는 아직도 논란의 여지가 있으나 주입하는 약물의 용량이 적고, 유속이 느린 경우 약효의 감소에 미치는 영향이 매우 심각할 것이다. PO를 기반으로 제조한 수액 세트를 이용함으로써 안전 관리 및 환경친화적 우수성을 향상시키는 데 도움이 될 것이다.25.

 

의료용 유체 백 시장 규모는 2024년까지 44억 달러(약 5조 3,800억 원)를 넘을 것으로 예상된다. 전 세계적으로 노인 인구가 증가함에 따라 예측 기간동안 의료용 유체 백 수요가 증가할 것이다. UN에 따르면, 노인 인구는 2017년에 9억 6천6백만 명을 차지했으며, 2050년에는 거의 21억에 달할 것으로 예상된다. 나이가 증가하면 식욕을 잃게 되거나 경구 취식이 힘들어지는 상황이 되기 쉬워지므로 비 경구 영양 섭취를 위한 유체 백을 필요로 할 것이다. 또한 전 세계적으로 심장, 신장 및 간 질환, 암, 당뇨병 및 빈혈증과 같은 만성 질환의 유병률은 의료용 유체 백 시장 성장에 큰 영향을 미치는 요인이 될 것이라고 예상된다.

 

의료 백을 제조하는 데 일반적으로 사용되는 재료는 PVC, PO, TPE, 열가소성 폴리우레탄 (TPU) 등이 있는데, 이 중 TPE는 기존 PVC 백에 비해 이점이 많은 것으로 보고된 바가 있어 6.8%의 강력한 연평균 성장률을 보일 것으로 예상된다. PVC 의료기기 제작 시에 가소제로 쓰이는 디(2-에틸헥실) 프탈레이트(DEHP)는 소각 시 인체와 환경에 악영향을 미치는 발암성 및 독성 물질을 방출하기 때문에 이 두 재료의 동반 사용은 예측 기간동안 PVC 시장 성장을 저해할 것이다.

 

PO 유체 백 시장은 현재 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 앞으로도 꾸준히 성장할 것으로 예상된다. PO는 열 안정성, 낮은 흡착도 등으로 인해 의료용 유체 백 응용 분야에서 계속적인 연구와 개발을 이어 나가게 될 것이다.

 

유럽 지역은 의료용 유체 백 시장을 장악하고 있으며 앞으로도 상당한 속도로 성장할 것으로 예상된다. 암, 신장 질환 및 피부 질환과 같은 연령 관련 만성 질환의 발생률 증가와 노인 환자의 거대한 수요의 장이 있기 때문에 이러한 예측이 가능하다.

아시아 태평양 지역의 의료용 유체 백 시장은 만성 질환의 확산으로 인해 약 6.9%의 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 추정된다. Global Market Insights(GMI)는 신흥국의 의료 시설에서 가처분 소득과 개발이 늘어나면 지역 성장이 촉진될 것이라고 밝혔다. 또한 조산아의 수가 증가하면 조산아들에게 비경구 영양을 제공해야 하므로 예측 기간동안의 정맥 주머니에 대한 수요가 가속화될 것이라고 말했다.26, 27

 

의료용 튜브 시장은 2020년에 671억 달러(한화 약 82조 500억 원)에서 2025년 1,037억 달러(한화 약 126조 8,000억 원)로 성장하여 약 9.1%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 전망된다.

 

전 세계적으로 최소 침습 시술은 입원 기간 단축, 빠른 회복 시간 및 저렴한 치료 비용을 포함한 최고의 혜택을 제공하기 때문에 큰 인기를 얻고 있다. 또한 심혈관 질환, 관절염 및 암과 같은 질병의 유병률이 증가함에 따라 질병의 치료가 복잡하고 광범위한 정밀도를 필요로 하기 때문에 최소 침습 시술 절차에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. 의료용 튜브는 높은 잠재력을 가지고 있고 비용 효율적이기 때문에 병원과 클리닉에서 수요가 크게 증가하고 있다.

 

의료용 튜브로 사용되는 재료로는 PVC, 실리콘, PO 등으로 구분되는데, PO는 생체적합성이 좋고 내화학성을 갖기 때문에 의료 산업에서 광범위하게 사용된다. 또한 탁월한 기계적 내구성으로 인해 의료용 열 수축 튜브 제조에 널리 쓰이며, 변형 방지, 보강 및 전기 절연 특성에 매우 적합한 재료이다.

 

의료용 튜브는 용도에 따라 약물 전달 시스템, 카테터, 생물 약제 실험실 장비, 일회용 튜브 등으로 분류되어 사용된다. 카테터 부문은 세계 의료 튜브 시장을 지배하고 있으며 예측 기간동안 동일한 성장을 이어 갈 것으로 예상된다. 의료용 튜브는 혈관조영술, 전기 생리학 절제 및 비뇨기 카테터를 포함한 다양한 절차에서 다양한 카테터에 광범위하게 사용된다. 약물 전달 시스템의 급속한 혁신은 맞춤형 튜브에 대한 수요와 달팽이관 내 및 광열 약물 전달과 같은 혁신적인 기술에 대한 수요를 증가시켜 시장 성장을 더욱 촉진하고 있다.

 

의료용 튜브 시장은 지역별로 북미, 유럽, 아시아 태평양 지역으로 분류된다. 북미는 의료 튜브 시장을 주도하고 있다. 이 지역은 첨단 의료 인프라, 정부 지원 및 혁신적인 제품 개발을 위한 광범위한 연구 활동을 수행하고 동일한 인수 합병에 참여하고 있는 주요 시장 참여자들의 지원을 받는다. 미국은 의료 지출 증가, 강력한 의료 시설, 선진 기술, 대규모의 환자 수 등으로 인해 지역 시장을 장악하고 있다. 또한 비닐 화합물, TPU, PO 등을 포함하는 의료용 튜브 제조를 위한 다양한 폴리머를 제공한다. 국제 무역국(International Trade Administration)에 따르면, 2015년 미국의 시장 점유율은 약 40%로 1,400억 달러 (한화 약 170조 7,400억 원)에 이른다.

 

유럽은 의료용 튜브 시장에서 2위를 점유하고 있으며 동일한 성장 추세를 이어갈 것으로 예상된다. 이 지역은 시장 점유율의 약 29.8%를 차지하고 있으며 앞으로 이 점유율은 증가할 것이라고 판단된다. 이는 의료 인프라 확대, 혁신적인 기술개발, 연구 활동 증가, 만성 질환의 유병률 증가, 노인 인구 증가로 인해 이루어진다. 영국, 러시아, 프랑스 및 독일은 의료용 튜브 시장의 주요 국가이다. 그러나 의료용 튜브 제조를 위해 유럽위원회와 회원국 보건 당국이 부과한 엄격한 규제는 시장 성장을 저해하고 있는 요소가 되고 있는 상황이다. 게다가 유럽은 미국의 주요 의료 수출국이며 전체 수출 시장의 약 38%를 차지한다.

 

아시아 태평양 지역은 노인 인구 증가, 의료 부문 확대, 환자 수 증가, 정부 지원 확대, 건강 및 웰빙에 대한 인식 개선 등으로 인해 세계 의료용 튜브 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있다. 이 지역의 주요 업체들은 증가하는 환자 규모에 맞출 수 있는 비용 효율적인 의료용 튜브를 개발하기 위해 적극적으로 노력하고 있으며, 이는 시장 성장을 더욱 촉진시키고 있다. 예를 들어, Tekni-Plex 사는 제약 및 의료기기에 대한 수요 증가에 대응하기 위해 중국에 새로운 제조 공장을 설립했다. 새로운 시설에는 선진 기술이 적용되어 공급 튜브, 카테터 및 연동 펌프 응용 분야를 제조한다.28

 

7.3 의료용 인공관절 시장 동향

의료용 UHMWPE 시장은 양질의 의료 서비스 및 인프라, 수술 절차 및 골관절염과 같은 일부 질병의 성장으로 인해 상당한 성장을 이루어 낼 것이다. UHMWPE는 기계 구성, 전기 공학, 의료 기술 등 다양한 응용 분야로 사용 가능하며, 고연령 인구층이 두터워짐에 따라 의료 산업을 주도하여 세계 의료 등급의 성장을 가속화할 것으로 예상된다. 

 

UHMWPE는 내부식성, 내마모성 및 인장 강도가 우수하고, 밀도가 낮아 가벼우며 마찰계수가 낮다. 이러한 특성으로 인해 의료용 UHMWPE이 광범위하게 사용되고 있으며 무릎, 어깨, 발목 및 작은 관절을 대체할 수 있는 인공관절 등으로 광범위하게 사용되며[그림 8], 대체 수술 분야에서도 전반적인 성장이 이뤄질 것으로 예상된다. 

Grand View Research의 최근 보고에 따르면, 세계 UHMWPE 시장은 2024년까지 13억 6천만 달러(한화 약 1조 6,600억 원)에 이를 것이며, 15.0%의 연평균 성장률을 보일 것으로 예측하였다.29 

 

UHMWPE 시장은 북미, 라틴 아메리카, 서유럽 및 동유럽, 일본, 일본을 제외한 아시아 태평양(APEJ), 중동 아프리카의 7개 주요 지역으로 분류된다. 특히, 인도, 중국, 및 한국과 같은 국가의 수요가 증가함에 따라 의료용 UHMWPE 시장 전체가 추진되고 있으며 최근 큰 성장을 이루어 냈다. 북미와 서유럽 지역에서는 고급 의료 인프라와 고품질 의료 치료를 선호하는 높은 생활 수준이 UHMWPE 시장을 이끄는 주요 원인이 되었으며, 일본이나 독일의 노인 인구 증가 및 생활 습관의 변화 등이 관절염 환자를 증가시킴으로써 UHMWPE의 소비에 큰 점유율을 차지하였다. 이에 제조업체들은 마모 문제를 줄이고 보다 안전하고 개선된 제품을 제공하기 위한 R&D 활동에 집중하고 있다.30–32