PMMA(Polymethyl Methacrylate)는 의료용 소재로 고부가화가 요구된다.
PMMA는 전자소재 시장 침체에 따라 도광판용 수요가 감소하고 있어 수익을 창출할 수 있는 대책이 요구되고 있다.
PMMA는 상온에서 쉽게 중합반응이 일어나 의료용은 주로 골 시멘트의 원료로 사용되고 있으며 치과용 임시치아, 치아 접착제, 성형필러, 인공수정체, 콘택트렌즈 등으로도 사용되고 있다.
하지만, LG MMA와 롯데MRC는 의료용 그레이드를 생산하지 못해 수익 창출에 한계를 나타내고 있다.
의료용 소재는 대부분 수입에 의존하고 있으며 완제품 생산기업도 부족해 성장하지 못하고 있다는 주장이 제기되고 있다.
반면, 국내기업들은 의료용 PMMA도 생산할 수 있으나 완제품인 의료기기를 국산화하지 못하고 있어 적극적인 시장 진입이 불가능하다고 반박하고 있다.
국내 의료기기 시장은 생산이 미미하고 수출은 인증절차가 까다로워 대기업이 진입하기 어려우며 중소기업들도 일부 소재만 생산하고 있어 성장성이 낮은 것으로 파악되고 있다.
PMMA는 의료기기를 국산화하는 등 의료용으로 고부가화가 요구되고 있다.

골시멘트, PMMA 독보적이나 부작용 개선해야
의료용 PMMA는 투과도와 굴절율이 각각 92%, 1.49로 다른 고분자에 비해 우수하고 강도와 경도도 커 경질 콘택트렌즈, 인공수정체, 치아, 성형필러 등 생체 소재로 투입되고 있다.
치과용 시멘트로도 활용하고 있으나 국내수요는 1만톤 미만으로 대부분 수입에 의존하고 있다.
인공관절 및 골절 고정용으로 PMMA 분말과 액상 MMA 단량체로 구성된 골 시멘트가 사용되고 있으나 접착과정에서 단량체의 중합이 일어나면 열이 발생하고 주변조직을 괴사시킬 가능성이 커 대체소재 개발이 요구되고 있다.
골 시멘트는 골다공증성 척추골절 치료를 위한 척추체 성형술이 보편화되고 있으나 다양한 문제점이 발생하고 있다.
주변조직 손상 뿐만 아니라 척추 체내의 정맥동을 통해 중심 혈류로 흡수되면서 일시적인 저혈압, 폐색전증을 유발한 사례들이 다수 보고되고 있다.
PMMA는 생체친화성이 없어 이물반응이 발생할 뿐만 아니라 강도가 저하되면 시멘트가 해리되고 골전도성이 없어 척추체에 영구히 잔존함으로써 척추체의 강도가 과도하게 증가해 연속적인 골절을 발생시키는 문제점이 지적되고 있다.
PMMA계 골 시멘트를 대체하기 위해 생체활성 유리분말과 레진의 복합조성, 인산칼슘계 개발이 이루어지고 있다.
특히, 사인산칼슘(Ca4P2O9)과 무수일인산칼슘(CaHPO4)을 혼합한 대체소재가 PMMA계에 비해 발열반응이 없고 생체활성이 뛰어나 급부상하고 있으나 초기 및 최종 경화시간이 길어 초기 안정성이 미흡하고 체액과 접촉하면 경화시간이 크게 늘어나는 단점이 발생해 개선이 요구되고 있다.

LG·롯데, 국내시장 미미해 상업화 “외면”
PMMA는 LG MMA와 롯데MRC가 생산하고 있으나 의료용 그레이드는 생산하지 않는 것으로 파악된다.
PMMA 관계자는 “의료용 PMMA는 국내시장 규모가 작아 생산하지 않고 있을 뿐”이라며 “의료용 그레이드도 인증 절차만 거치면 상업화에는 문제가 없다”고 주장했다.
PMMA는 국내에서 자동차부품, 디스플레이, 액정디스플레이용 도광판, 건축자재 등에 주로 투입되고 있으며 의료용 소재는 1000톤 이하로 파악되고 있다.
국내 생산능력은 LG MMA 12만톤, 롯데MRC 10만톤, Arkema Korea 5만톤으로 파악되고 있으나 의료용은 전무한 것으로 파악되고 있다.
국내 생산기업들은 수요가 많은 다운스트림 위주로 시장을 확대함에 따라 의료기기 시장이 성장하지 않는 이상 의료용 그레이드 생산은 어려울 것으로 예상되고 있다.
국내 의료기기는 대부분 완제품이 수입되고 있어 PMMA도 의료기기 인증 절차 문제로 수입제품을 채용하고 있는 것으로 알려졌다.
국내시장에서는 식품의약품안전처에서 특정 테스트를 통해 인증을 받을 수 있으나 수출은 세계적으로 공신력 있는 인증이 요구되고 있기 때문이다.

인공수정체, 연성 수요 증가로 PMMA “위축”
인공수정체 수요는 확대되고 있으나 PMMA 채용은 줄어들고 있다.
세계 인공수정체 시장규모는 2012년 26억달러로 추산되고 있으며 2019년에는 38억달러에 달할 것으로 예상되고 있다.
특히, 세계적으로 노년층 백내장 환자가 2015년 약 2500만명에서 2020년 3200만명으로 증가해 인공수정체 수요가 늘어날 것으로 예상되고 있다.
국내시장은 2015년 1000억원에 가까운 수준으로 99.9%를 수입에 의존하고 있다.
세계 인공수정체 시장점유율은 Alcon 43.2%, Abbott Medical Optics 10.9%, Hoya 9.3%, Bausch&Lomb 8.0%, Carl Zeiss 1.6%, 기타 26.9%로 파악되고 있다.
국내시장은 의료등급 4등급으로 임상시험 결과가 필수적으로 요구돼 제품 허가가 까다로우며 루시드코리아가 유일하게 HEMA(2-Hydroxyethyl Methacrylate)와 아크릴레이트(Acrylate)가 중합된 소재를 원료로 인공수정체를 생산하고 있다.
루시드코리아는 안과용 특수 콘택트렌즈 국내 1위를 차지하고 있으며 PMMA 인공수정체를 해외 20개국으로 수출을 확대하고 있다.
국내 인공수정체 시장규모는 2012년 연성이 93.7%, 경성이 6.3%이며 경성은 PMMA를 채용하고 연성은 실리콘, 아크릴 등의 부드러운 특수 소재를 채용하고 있다.
경성 인공수정체는 PMMA계로 렌즈가 변형될 위험이 적으나 각막을 5.5-6.0mm로 절개해 수술한 후 난시 발생률이 높고 회복시간이 느려 최근 들어서는 채용률이 급격히 하락하고 있다.
연성 인공수정체는 부드러운 특수 소재를 투입하며 렌즈를 접어 3mm 이하 소절개 부위로 삽입이 가능해 시력회복이 빠르고 수술 후 부작용 발생이 적어 가장 많이 사용하고 있는 것으로 알려졌다.

더말필러, 부작용 우려로 시장성장 “한계”
안면필러 중 더말필러(Dermal Filler)에 PMMA가 채용됨에 따라 주목된다.
더말필러는 히알루론산(Hyaluronic Acid), 콜라겐(Collagen) 등 안전성이 인증된 소재를 진피층에 주입해 주름을 개선하고 미관상 피부조직을 보충해주는 주사제 형태로 시장이 확대되고 있다.
보툴리눔 톡신(Botulinum Toxin)으로 해결할 수 없는 깊은 팔자주름이나 납작한 이마, 낮은 코 등 얼굴의 꺼진 부분을 보완할 수 있기 때문이다.
더말필러는 대부분 히알루론산을 채용하고 있으며 PMMA계는 Suneva Medical이 유일하게 판매허가를 받아 생산하고 있다. 반영구필터로는 유일하게 미국 FDA 인증을 받았다.
PMMA계 필러는 독일 램퍼레 박사가 「Artecoll」을 개발했으며 유지기간이 5-10년으로 지속성이 히알루론산에 비해 10배 이상이나 부작용이 우려돼 성장이 둔화되고 있다.
더말필러는 초기에 파라핀, 실리콘 등이 채용됐으나 면역반응 및 부작용 발생율이 잦아 안전한 콜라겐으로 대체됐다.
콜라겐은 피부조직에 쉽게 흡수되고 지속기간이 짧아 PMMA를 혼합해 안정성과 지속성을 확보했으며 지속적인 개선작업으로 4세대 제품까지 개발됐다.
「Artecoll」은 볼륨 역할을 위해 PMMA가 25%, PMMA를 운반하는 역할을 하는 콜라겐이 74.7%, 통증을 줄이는 국소마취제 리도카인 0.3%로 구성돼 있으며 콜라겐 합성으로 사용자의 생체조직을 추가적으로 생성하는 작용 기재를 발현해 주름 개선 효과를 나타내고 있다.
PMMA계 필러는 미숙한 시술로 성형부작용을 최소화하기 위해 바노바기, 홍진주, 더성형외과, 쁘티퀸, 이정자연미, 하늘, 강남 세련 등 국내 병원 7곳에게만 공급하고 있다.
피부에 흡수되지 않아 정확한 형상을 유지하기 위해 정확한 시술이 요구됨에 따라 주름 개선보다는 안면 볼륨을 보완하는데 주로 투입되고 있다.
PMMA계 필러는 완제품이 소량 국내 유입되고 있으며 원료도 수직계열화함에 따라 독일산 PMMA를 채용하는 것으로 알려졌다.

콘택트렌즈, 롯데MRC 국내시장 “확대”
콘택트렌즈는 초기 PMMA를 채용했으나 딱딱하고 표면이 거칠어 MAA(Methaacrylic Acid)를 개량한 HEMA로 대체되고 있다.
PolyHEMA(Hydrogel)는 산소투과율이 낮다는 단점이 있어 최근에는 Silicone Hydrogel이 대체소재로 부상하고 있다.
PMMA를 원료로 생산하고 있는 HEMA는 콘택트렌즈로 투입되고 있으며 특히 국내기업들이 원료로 채용하고 있다.
외국 메이저들은 실리콘 하이드로겔 소재를 중심으로 생산을 집중하고 있으나 국내기업들은 기술력 차이가 있어 HEMA로 콘택트렌즈를 생산하고 있다.
특히, 1회용 콘택트렌즈 시장이 성장하고 국내시장은 컬러렌즈 수요도 증가함에 따라 국내기업들이 HEMA계 콘택트렌즈를 생산하고 있다.
HEMA는 Evonik, Bymax, Junsei, Nihon Shokubai 등 수입제품이 장악했으나 롯데MRC가 진입해 2016년 국내 시장점유율을 50% 수준으로 끌어올렸다.
롯데MRC는 2013년 6월부터 HEMA 1만1000톤 공장을 국내에서 유일하게 가동하고 있으며 생산 초기에는 점?접착제, 도료 등 범용제품에만 투입됐으나 2015년 하반기부터 의료용 인증을 완료해 진입할 수 있었던 것으로 파악되고 있다.
HEMA는 하이드록시계로 물과 반응이 활발함에 따라 보관에 유의해야하기 때문에 수출입보다는 근거리에서 공급받을수록 품질을 안정화시킬 수 있는 것으로 알려졌다.
특히, 의료용은 보관은 물론 변질을 방지하기 위해 단기간에 공급이 필수적인 것으로 알려지고 있다.

롯데MRC, 의료용 품질 개선 “집중”
국내 콘택트렌즈 생산기업들은 수입제품에 비해 국산을 선호함에 따라 롯데MRC의 HEMA를 채용하고 있으나 롯데가 요구사항을 뒤늦게 대응한 것으로 파악되고 있다.
시장 관계자는 “수입제품을 대체해 국산 HEMA로 생산을 시도하고 있으나 R&D 투자에 소홀해 생산기업들이 관련 기술 및 요구사항을 전달하고 있는 처지”라고 밝혔다.
콘택트렌즈는 물성이나 기능성 발현이 변질되기 쉬워 수요기업과 생산기업 연구팀이 협력해 완제품 생산에 집중할 필요성이 나타나고 있다.
수요기업들은 HEMA 관련 연구원과 상의해 요구하는 품질의 HEMA를 공급받을 수 있도록 요구하고 있으나 피드백을 받기 어렵다는 불만을 제기하고 있다.
롯데MRC 관계자는 “콘텍트렌즈용 HEMA는 2015년 9월 인증 취득 후 본격적인 영업에 돌입했으며 2015년부터 전문 품질관리인력을 채용해 대응하고 있고 일본과 기술협약으로 상시 기술 지원이 가능하다”고 반박했다.
롯데MRC는 롯데케미칼과 Mitsubishi Rayon 50대50 합작했으며 Mitsubishi Rayon을 통해 기술지원 시스템을 확대하고 있다.
수요기업들은 포장방식을 온도, 습도 등을 관리하도록 요구했으나 뒤늦게 전환하는 등 품질에 영향을 미치는 사소한 상태도 대응하지 못하고 있다고 지적했다.
메이저들은 온도, 습도 등을 관리하기 위해 전용 포장방식을 통해 공급하고 있으나 롯데MRC는 알루미늄 캔에 공급해 HEMA가 쉽게 변질될 수 있는 가능성이 높다고 주장했다.
롯데MRC 관계자는 “알루미늄 캔은 메이저들이 채용하고 있는 PE 백이 내부에 투입돼 있는 방식으로 메이저의 포장에 비해 가격이 3배 이상 높다”며 “알루미늄 캔으로 보관?적재에서 발생하는 파손을 최소화하기 위해 채용한 것”이라고 반박했다.
이어 “국내 수요기업들이 메이저와 같은 PE 포장방식으로 전환해달라고 요구해 3개월 동안 보존 테스트 후 변경해 대응시기가 지연됐다”고 밝혔다. <허웅 기자: hw@chemlocus.com>