티니코는 생체 의료용 초탄성 금속소재 회사입니다.형상소재 합금인 ‘니티놀’ 소재 국산화 기업으로 2011년 강앤박메디컬로 시작해 2020년 티니코로 상호를 변경했습니다.2020년 6월부터 전력핵심소재 자립화 기술개발에 나서기도 하는 등 산업용 및 의료용 제품을 제조하고 있습니다.온도에 따라 형상이 복원되는 초탄성 소재는 외력을 가해도 원상태로 복원되는 고무줄과 같은 금속 소재로 물성 자체가일반적이지 않은데다 민감한 의료기기에 사용되는 만큼 복잡한 설계와 검증 단계가 필요했습니다. 당면 과제 :생체 의료기기 개발에 필요한 시제품 생산을 시뮬레이션을 통해 최소화 하고 비용 및 개발 시간을 줄이며 제품의 완성도를 높입니다. 솔루션 :SOLIDWORKS Structural Mechanics Engineer Collaborative Business Innovator Collaborative Industry Innovator 결과 :• 모델링에서 해석이 바로 가능한 워크플로우 구축 • 언제 어디서나 협업할 수 있는 체계 마련 • 현업의 역량 강화를 위한 시간과 모티브 제공 의료기기 개발과정은 많은 위험요소를 내포합니다. 건강과 바로 결부된다는 점에서 다른 공산품과 달리 안전을 위한 엄격한 개발 과정이 필요하고, 제품 사용 이후 사람에게 어떤 영향을 줄 수 있는지를 파악, 점검해야 합니다. 때문에 의료기기 제품 개발과정에는 임상시험 (안전성 및 유효성) 등 여러 단계가 포함됩니다. 그런데 임상실험은 매우 고가의 비용 발생 및 수개월의 시간이 소요된다는 고질적인 문제를 가지고 있으며, 제품에서 문제가 발생했을 때 원인 분석이 어렵고 최적화 개발의 어려움도 제기되고 있습니다. 티니코는 ‘솔리드웍스’를 통해 제품 설계를 진행해 왔습니다. 티니코는 설계 과정에서 시제품을 만들어 공공기관이나 연구소에 평가를 의뢰하는 구조를 가지고 있었습니다. 의료기기는 엄격한 임상시험을 거쳐야 하는 만큼 설계 과정에서 충분히 예상한 결과를 바탕으로 한 테스트가 반드시 필요합니다. 다만 외부에 테스트를 맡길 경우 한 달 이상의 기간과 비용이 소요되었습니다. 완제품을 위해선 테스트 과정에서 정량적 지표를 달성해야 하는데 그 과정까지 수차례 외부 의뢰가 진행돼 리소스를 줄여야 하는 방안을 고민했습니다. 특히, 티니코가 주로 다루는 니티놀은 일반적인 금속들이 고무줄처럼 늘이면 원래대로 돌아오지 않는 것과 달리 복원력을 가지고 있습니다. 이는 니티놀이 ‘변형량’을 가지고 있기 때문인데, 니티놀 기반의 제품을 설계할 때 통상 8%의 변형량 비율을 이론적으로 상정하게 됩니다. 하지만 제품에 실제로 8%의 변형량이 반영될지는 확인하기 쉽지 않습니다. 때문에 이러한 어려움을 해결해야 했습니다. 이에 티니코는 설계된 제품의 안정성과 유효성 평가를 위해 시뮬레이션 도구가 있어야 한다는 결과를 도출하고 관련 솔루션 도입을 2019년부터 타진했습니다. 2020년 본격적인 도입에 나서 다쏘시스템의 ‘Structural Mechanics Engineer’를 최종 선정 했습니다. 시뮬레이션을 통해 설계를 통한 제품 예측 및 파악이 가능해야 했고 비선형 해석, 다단, 과도해석 등 어려운 해석이 요구되는 상황에서 ‘Structural Mechanics Engineer’가 이를 만족한다고 판단했기 때문입니다. 티니코 강지훈 대표는 “타 제품과 비교한 결과, 성능에서 차이가 많이 났으며, 가격도 합리적이었기에 선택하게 되었습니다. 솔리드 웍스에서 모델링, 설계를 진행하고, 바로 ‘Structural Mechanics Engineer’에서 해석이 가능했던 점이 편리했습니다. 워크플로우 연속성이 이어지다 보니 새로운 플랫폼을 도입했음에도 바로 쉽게 업무를 진행할 수 있었습니다.”고 말했습니다. 티니코의 제품은 인체 내부에 배치 되는 제품입니다. 사람마다 뼈의 물리적 특성이 다르기 때문에 완전한 표준화가 어렵지만 통계적 관점으로 표준화 된 뼈 특성에 기반한 제품을 개발하여 사용할 수는 있으며, 이를 대부분의 수술에 활용 될 수 있을 것이라 예상할 수 있습니다. 또한 이러한 개인별 특성 차이 때문에 표준화 제품으로는 시뮬레이션 결과의 신뢰성이 충분히 높지 않을 수 있기 때문에 특정 개인별 뼈 특성을 고려한 맞춤형 제품 역시 개발하여 활용 할 수 있도록 해야합니다. 이 모든 프로세스에 필요한 것이 바로 시뮬레이션입니다 티니코 강지훈대표는 “우리는 의료 기기를 개발하기 때문에 시뮬레이션 절차에서 신체와 관련된 모델을 고려해야합니다. ‘Structural Mechanics Engineer’는 다양한 해석 기능과 유연한 워크 플로우를 통해 제품을 개발 시 인체 모델의 거동에 대한 설계 및 개발 통찰력을 제공합니다. 이러한 점들은 저희들이 제품 개발을 혁신하는 데 도움이 되었습니다."라고 말했습니다. ‘Structural Mechanics Engineer’ 도입을 통해 얻은 또 하나의 성과는 언제 어디서나 협업이 가능한 체계가 마련되었다는 것입니다. 클라우드 기반의 ‘Structural Mechanics Engineer’는 언제 어디서든지 데이터 공유가 가능하므로 티니코 개발자는 물론 외부에 있는 의료인들이 비대면으로 플랫폼에 접속해 제품에 대한 의견을 달 수 있는 등 효율적인 협업의 기반이 마련되었습니다. 클라우드 환경에 대한 두려움도 큰 문제가 되지 않았습니다. ‘Structural Mechanics Engineer’는 다쏘시스템이 보장하는 보안 인증과 외부 기관 인증을 받았습니다. 특히 “보안은 실무자가 데이터 관리를 잘 한다면 문제가 없다”는 것이 강지훈 대표의 말입니다. ‘Structural Mechanics Engineer’에서 생성되는 데이터는 다쏘시스템 클라우드 데이터센터에 암호화를 거쳐 저장되며 권한설정이 가능해 외부와의 협업에서도 보안을 걱정할 필요가 없다는 설명입니다. 무엇보다 ‘Structural Mechanics Engineer’ 도입으로 현업의 역량이 보다 강화될 수 있는 계기가 됐다는 것이 티니코가 얻은 큰 성과입니다. 강지훈 대표는 “도입 전에는 외부기관 테스트에 많이 의존했지만 도입 후에는 제품 설계에 대한 문제점을 실무자가 직접 파악할 수 있어 실무자의 역량도 많이 향상되었습니다. 또 시뮬레이션을 다루다 보면 새로운 아이디어가 나오기도 합니다. 아이디어 반영을 통해 보다 혁신적인 제품을 만들 수 있는 계기를 만들고 제품에 대해 개발자 입장에서 생각도 명확해지는 효과를 거뒀습니다”라고 강조했습니다. 티니코 관련 정보주소 : 충북 청주시 청원구 오창읍 중심상업 2로 48 충북지방중소기업청 T-팩토리 사무동 204호전화 : 070-7702-7542추가정보 : www.tiniko.co.kr 의료장비 생산을 효율적으로 하는 방법▶
