• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.309-317
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• 2010

치과 교정치료를 위하여 스테인리스 선재가 널리 사용되고 있다. 그러나 내식성이 우수한 스테인리스강 선재가 복합적인 구강환경에서 부식되어 구강조직에 과민반응 또는 이상반응이 발생되고 있다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 본 연구에서는 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재를 교정용 선재로 제시하고 자 한다. DSS선재의 교정용 선재로 제시하기 위하여 기계적 강도와 생물학적 안정성을 평가하였다. 기계적 강도는 상용 교정용 SS선재와 6종의 열처리(실온($28^{\circ}C$), $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$)를 실시한 DSS선재를 이용하여 인장강도시험을 실시하였다. 그리고 최적의 강도를 가지는 열처리 조건에서 제작된 DSS선재를 이용하여 굽힘 모멘트 시험을 실시하여 최대 응력과 탄성계수를 산출하였다. 그리고 생물학적 안정성 평가를 위하여 세포성장률 시험을 실시하였다. 선재를 이용하여 금속용출배지를 만들어 세포를 배양 후 세포성장률을 관찰하였다. 기계적 강도 평가 결과 SS선재($8.17\times10^4\;N/mm^2$)와 DSS500($8.05\times10^4\;N/mm^2$)선재가 유사한 기계적 강도를 가졌다(p=0.05). 생물학적 안전성 평가 결과 세포 독성이 없는 것으로 나타났다(p=0.05). 따라서 본 연구에 제시한 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재가 교정용 선재로 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권1호
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• pp.123-133
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• 1998

TiN ion-plating된 Co-Cr 선재(.016", .016"x.022")와 ion-plating되지 않은 선재(.016", .016"x.022")를 이용하고, 3 가지 종류의 브라켓(TiN ion-plating된 금속 브라켓, 세라믹 브라켓 및 플라스틱 브라켓)을 대상으로 마찰실험을 행하고, 거기에서 얻어진 마찰 특성곡선과 곡선으로부터 구한 최대 정지마찰력, 그리고 선재와 브라켓의 표면양상을 주사전자현미경으로 관찰하여 TiN ion-plating의 효과를 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $\cdot$3가지 종류의 브라켓에 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우의 마찰력은 TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우의 마찰력보다 각각 통계학적으로 유의성있게 낮았다(p<0.05). $\cdot$3가지 종류의 브라켓에 원형 선재를 사용한 경우의 마찰력은 각형 선재를 사용한 경우의 마찰력보다 각각 통계학적으로 유의성있게 낮았다(p<0.05). $\cdot$원형 선재를 사용한 경우 TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우가 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우보다 선재 및 브라켓 슬롯의 표면이 더욱 거친 양상을 나타내었다. $\cdot$각형 선재를 사용한 경우 전반적으로 원형 선재를 사용한 경우보다 선재 및 브라켓 슬롯의 표면이 더욱 거친 양상을 나타내었다. $\cdot$TiN ion-plating된 원형 선재를 사용한 경우 정지마찰력과 운동마찰력의 차는 별로 없었으나 TiN ion-plating된 각형 선재를 사용한 경우 정지마찰력은 운동마찰력보다 다소 높았다. $\cdot$TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우가 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우에 비해 정지마찰력이 운동마찰력보다 휠씬 높았다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권3호
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• pp.335-346
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• 2001

본 연구의 목적은 교정치료의 마무리 단계에서 비람직하지 못한 순설측 경사를 가진 한 개 치아의 이동을 원할 때 브라켓 슬롯의 크기와 각형선재의 종류, 크기에 따라 부여하여야 할 적절한 임상적 torque (SWA의 각형선재에서 나머지 편평한 부분과 이동을 위해 변형시킨 부분의 단면이 이루는 각도만큼의 torque)의 양을 구하고자 하는 것이다. 임상적 torque는 play와 active torque(브라켓에 모멘트를 전달할 수 있는 torque)의 합으로 구성되는데, play는 수학적 공식을 이용하여 계산하였고 active torque는 컴퓨터를 이용한 삼차원 유한요소법으로 구하였다. 유한요소모델은 일렬로 배열된 세 개의 브라켓과 여기에 삽입된 stainless steel, TMA , NiTi 이렇게 3가지 종류의 교정용 각형선재로 구성된 다. 양쪽의 브라켓을 일정한 각도로 비틀어서 가운데 브라켓에 발생하는 모멘트를 계산하였다. 선재의 크기는 많이 사용되는 각형선재인 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025", .018"X.025", .019"X.025", .020"X.025". .021"X.025"의 7개로 디자인하였다. .018" 브라켓에는 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025" 선재를 삽입하여 실험하였고, .022" 브라켓에는 .016"X.022" 선재를 제외한 나미지 선재를 삽입하여 실험하였다. 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 삽입된 브라켓 슬롯의 크기에 상관없이 같은 크기와 재질의 교정용 각형선재에 같은 active torque를 가하면 동일한 모멘트가 발생하였다. 2. 선재의 크기가 증가될 수록 동일한 active torque에 의해 발생되는 모멘트의 양은 증가하였다. 실험에 사용한 가장 굵은 선재인 .021"X.033" 선재는 동일한 재질의 가장 가는 .015"X.022" 선재에 비해 약 1.75배 더 큰 torsional stiffness를 가졌다. 3. 선재의 재질에 따라서는 stainless steel, TMA, NiTi순으로 torsional stiffness가 감소하였는데 stainless steel에 비해 TMA는 0.35배, NiTi는 0.16배였다. 4. 브라켓간 거리의 증가와 발생되는 torsional .stiffness는 반비례하였다. 브라켓간 거리의 증가에 의해 감소되는 torsional stiffness의 비율은 선재의 재질과 상관이 있었고 크기에 따라서는 큰 차이가 없었다. 5. 교정치료의 마무리 단계에서 이상적인 순설측 경사이동을 일으키는 임상적 torque의 공식과 값을 구하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제37권2호
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• pp.137-149
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• 2007

본 연구의 목적은 모멘트 변화에 따른 건조 환경과 타액 환경에서의 스테인리스강 브라켓과 여러 종류의 교정용 선재 사이의 마찰력을 비교하는 것이었다. 실험에는 $0.022"{\times}0.028"$ 스테인리스강 브라켓과 $0.019"{\times}0.025"$ 스테인리스강, 베타-티타늄, 니켈-티타늄 선재가 사용되었다. 활주 이동될 브라켓에는 0.9 mm 직경의 스테인리스강 선재로 제작된 길이 10 mm의 레버를 부착하였으며 레버에 100 g, 200 g의 추를 부착함으로써 브라켓에 각각 $1000g{\cdot}mm$ $(100g{\times}10mm)$, $2000g{\cdot}mm$ $(200g{\times}10mm)$의 모멘트를 가하고 만능시험기를 이용하여 마찰력을 측정하였다. 모든 조건에서 스테인리스강 선재가 가장 작은 마찰력을 보였으며 베타-티타늄과 니켈-티타늄 선재 사이에서는 $2000g{\cdot}mm$ 모멘트의 인공타액 하의 조건에서를 제외하고는 마찰력의 유의한 차이가 없었다 모든 선재에서 모멘트가 $1000g{\cdot}mm$인 때보다 $2000g{\cdot}mm$일 때 마찰력이 더 컸다. 건조 환경과 타액 환경의 비교에 있어서 $1000g{\cdot}mm$의 모멘트 하에서 인공타액에 의해 스테인리스강 선재의 마찰력은 증가하였으나 베타-티타늄과 니켈-티타늄의 마찰력은 증가하지 않았으며, $2000g{\cdot}mm$의 모멘트 하에서 인공타액에 의해 모든 종류의 선재에서 마찰력이 증가하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권2호
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• pp.127-136
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• 2005

광도 차이를 보이지 않았지만 전기도금한 선재 (p<0.001). 스테인레스스틸 선재 (p <0.05). 구리 (p<0.001) 는 배지만을 첨가한 경우보다 통계적으로 유의한 흡광도 감소를 보였다 ISO 10993, part 5에 따라 구리는 "강한 독성"을 보이는 반면 티타늄과 스테인레스스틸 선재는 "무독성". 그리고 전기도금 선재는 "중등도 독성"으로 나타났다 이상의 결과는 전기도금을 이용하여 교정용 선재의 직경을 증가시키는 방법이 임상에 적용되기 위해서는 세포독성을 줄이기 위한 추가의 연구가 필요함을 시사하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.465-474
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• 2003

형상기억효과 및 초탄성 특성을 가진 니켈 타이타늄 와이어는 대단히 다양한 제품들이 출시되어 있어서, 보다 적절하면서도 경제적인 재료를 선택하고자 하는 임상가에게 어려움을 주고 있다. 이때, 교정 선재의 기계적 특성에 대한 실험적 연구는 임상가에게 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다. 이 연구에서는 5군으로 나뉘어진 4종의 교정선재(stainless steel, multistranded, superelastic nickel titanium 그리고 themoactivated nickel titanium)에 대한 응력 -변형 실험을 통한 기계적 특성에 대한 비교를 시행하였다. 각 군의 교정선재에 대하여 일련의 여섯 가지 실험이 이루어졌다. 처음에는, 각 군에 대하여 선재가 파절될 때까지, 3차례의 실험이 이루어졌다. 그리고, 각 군에서 세 종류의 실험이 이루어졌는데, 표준하중에서 선재를 신장시켜서, 하중을 주었을 때와 하중을 제거하였을 때의 기계적 특성에 대한 신뢰할 만한 비교를 시행하였다. 각 군간의 차이를 알아보기 위하여 t-test를 시행하였다. 실험결과, 생리적인 치아이동을 위한 기계적 특성, 즉 강성, 탄성률, 힘의 발휘 특성 등을 고려해 볼 때, themoactivated nickel titanium, multistranded wire, stainless steel wire 순으로 바람직하였다. 초탄성은 superelastic nickel titanium에서 나타났다. 섭씨 37도에선 themoactivated nickel titanium의 형상기억효과가 나타났는데, 이것은 온도가 기계적 특성을 증진시키는데 중요하다는 것을 보여준다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.295-302
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• 2013

상온에서의 2롤 교정공정은 인발선재의 진직도를 향상시키기 위한 가공방법이다. 인발과정에서 생긴 인발선재의 내부 및 외부에 남아 있는 잔류응력은 2롤 교정을 거치면서 변하게 된다. 그에 따라서 인발선재의 선경에도 변화가 생긴다. 인발후 잔류응력이 남아 있는 소재에 대하여 롤사이의 거리(h)와 롤의 교차각도(${\alpha}_u$, ${\alpha}_d$)에 따른 선경변화를 분석하고 최종제품의 잔류응력과 선경변화를 예측하였다. 2롤 교정을 통한 최종제품의 선경변화를 예측해 실험값과 비교 및 검증한 결과 타당한 계산결과를 얻을 수 있었다. 상부롤과 하부롤의 교차각도는 잔류응력과 선경변화에 미치는 영향이 미미하였다. 반면에, 롤사이의 거리(h)는 잔류응력과 선경변화에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권2호
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• pp.131-140
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• 2003

본 연구는 전기도금을 이용하여 각형 선재의 굵기를 증가시킨 후 기존의 선재와 물성을 비교함으로써 이의 임상적 적용 가능성을 알아보고자 시행되었다. 한 변의 길이가 0.016 인치인 정사각형 스테인레스 스틸 교정용 선재에 니켈 전기도금을 시행하여 굵기를 0.001 인치 증가시켜 한 변의 길이가 0.017인치인 정사각형 선재로 만들었고 도금층의 밀착성을 증진시키기 위해 $400^{\circ}C$의 전기로에서 10분간 열처리를 시행하였다 시편의 물성변화를 알아보기 위하여 전기도금을 이용하여 제작된 15개의 시편을 실험군(016P군)으로, 기존의 0.016 인치 (016군), 0.017 인치 (017군) 스테인레스 스틸 교정용 선재를 대조군으로 설정한 후 3점 굴곡 시험과 비틀림 시험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 3점 굴곡 시험 결과 0l6P군이 016군에 비해 강성과 항복강도, 극한강도 모두 증가하는 경향을 보였으며, 강성과 극한강도는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 2. 3점 굴곡 시험 결과 0l6P군이 017군보다 강성과 항복강도, 극한강도 모두 낮은 경 향을 보였으며, 강성은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 3. 비틀림 시험 결과 016P군이 016군에 비해 비틀림 강성과 항복 비틀림 모멘트, 최대 비틀림 모멘트 모두 높았으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 4. 비틀림 시험 결과 016P군이 017군에 비해 비틀림 강성과 항복 비틀림 모멘트, 최대 비틀림 모멘트 모두 낮은 경향을 보였으며, 이 중 항복 비틀림 모멘트와 최대 비틀림 모멘트에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 이상의 결과를 요약해 보면 각형 선재에 도금을 시행하여 굵기를 증가시키고 물성이 증가될 수 있음을 알았다. 비록 도금을 시행한 016P군이 기존의 017군보다 강성이 낮았으나 이는 반대로 016P군이 017군보다 탄성이 높음을 나타내며 토크조절이 부족한 경우 브라켓 슬롯에 쉽게 삽입되어 교정력을 발휘할 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권2호
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• pp.145-152
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• 2006

본 연구는 교정용 선재의 직경을 증가시키기 위한 방법으로 무전해도금법의 이용 가능성 여부를 전기도금법과의 비교를 통해 알아보고자 시행되었다. 0.016 인치 스테인레스 스틸 교정용 선재에 도금을 위한 전처리를 시행한 후, 시중에 판매되는 무전해니켈도금액($Hessonic-Gr^{(R)}$, 신풍금속, 한국)을 사용하여 $90^{\circ}C$ 온도에서 0.018 인치 직경이 될 때까지 도금을 시행하였다. 무전해도금 과정 중 시간에 따른 직경증가율을 구하는 한편, 도금 후 세 지점의 직경을 계측하여 균일성을 평가하였다. 도금 금속의 정성분석을 위하여 X-선 회절분석을 시행하는 한편, 물성검사를 시행한 후 전기도금한 경우와 각각 비교 분석하였다. 연구결과 무전해도금한 군이 전기도금을 시행한 군보다 강성, 항복강도, 극한강도 모두 높은 경향을 보였으며 강성과 극한강도에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.05). 또한 무전해도금한 군의 직경증가율은 $0.00461{\pm}0.00003mm/5min$ (0.00092 mm/min)로, 전기도금한 군의 직경증가율 $0.00821{\pm}0.00015mm/min$와 차이를 보였다. 도금 후 세 지점의 직경을 계측하여 균으성을 평가한 결과, 두 가지 도금법 모두에서 균일한 양상을 보였다. 이상의 결과로 무전해도금법을 통해 직경이 증가된 선재가 전기도금 법에 의해 직경이 증가된 선재보다 기존의 선재와 가까운 물성을 보임을 알 수 있었으며, 이의 임상적 적응을 위해서는 도금시간의 감소가 필요함을 알 수 있었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권3호
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• pp.371-377
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• 1998

TiN 피막처리된 Elgiloy (Co-Cr계 선재)의 임상 적용을 검토하기 위하여 제조된 상태의 Elgiloy, $250^{\circ}C$에서 30분간 가열처리된 Elgiloy, TiN 피막처리된 Elgiloy 각각의 4가지 temper, 그리고 비교를 위하여 스테인레스강 선재의 인장 강도와 경도를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $\cdot$인장강도는 모든 temper에서 TiN 피막처리된 군이 가장 높았고, 가열처리된 군, 제조상태의 군의 순으로 나타났으나 가열처리된 군과 제조상태의 군간에는 통계학적으로 유의한 차가 없었다(p>0.05). $\cdot$인장강도는 각 temper에서 TiN 피막처리시 제조상태의 Elgiloy보다 약 $10kgf/mm^2$정도의 증가를 보였다. $\cdot$경도값은 Yellow, Green, 그리고 Red temper에서는 TiN 피막처리된 군이 가장 높았고, 가열처리된 군, 제조상태의 군의 순으로 나타났으나(p<0.05), Blue temper에서는 가열처리된 군과 제조상태의 군간에 통계학적으로 유의한 차가 없었다(p>0.05). $\cdot$경도값은 각 temper에서 TiN 피막처리시 제조상태 Elgiloy보다 약 $50\~90VHN$ 정도의 증가를 보였다. $\cdot$스테인레스강의 선재와 비교할 때 제조상태에서는 Red temper와, TiN 피막처리한 경우는 Green temper와 비슷한 인장강도를 나타내었다.