• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.599-606
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• 2000

고정체 나사산 형상이 식립된 고정체를 둘러싸고 있는 턱 뼈에서 발생된 응력분포에 미치는 영향과 효과적인 나사산 형상을 결정하기 위해서 다양한 치아 고정체 형상에 대해서 응력해석을 수행하였다. 나사산 골 한쪽 부위에 라운딩이 된 형상의 고정체에서 발생된 응력분포는 다른 나사산 형상의 고정체에서 발생된 응력분포보다 더 효과적으로 나타났다. 이 해석 결과를 근거로 최적의 고정체 치수를 결정하기 위해서 나사산 끝단의 폭, 나사산 높이, 그리고 가해지는 하중의 방향 등과 같은 설계 변수의 변화에 따른 응력해석이 수행되었다. 최대 응력 집중은 고정체 나사산의 첫단 부위에서 발생하였으며, 100 N의 15도 경사하중이 가해졌을 때 발생된 최대 등가응력은 동일 크기의 수식하중보다 2배 정도 더 높게 나타났다. 그리고 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성에 관련된 해석결과에서 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성 효과는 무시할 만큼 작다는 것을 알았다. 고정체의 나사산 피치에 대한 나사산 끝단의 폭의 비와 나사산 높이의 비가 각각 0.5와 0.46일 때 다른 고정체의 치수들보다 더 효과적인 응력분포가 나타났다

• 대한치과보철학회지
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• 제58권2호
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• pp.103-109
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 임플란트 지대주 나사에 혐기성 나사 고정제의 적용 유무와 나사 종류에 따른 풀림 토크 값의 차이를 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 외부 육각형 임플란트 고정체를 사용하였고, 동일한 제조사의 지대주와 지대주 나사가 사용되었다. 지대주 나사는 두 종류로 티타늄 재질의 나사(티타늄 나사)와 텅스텐 카바이드 코팅된 나사(Ebony 나사)가 사용되었다. 티타늄 나사에 아무 처리하지 않은 군(TI군)과 티타늄 나사에 나사 고정제를 사용한 군(TI_AS군), Ebony 나사에 아무 처리하지 않은 군(EB군)과 Ebony 나사에 나사 고정제를 사용한 군(EB_AS군)에 대해 실험을 진행하였다. 총 4가지 군에서 각 10개씩의 임플란트 고정체-지대주 복합체가 사용되었다. 디지털 토크 측정 장비를 사용하여 풀림 토크 값을 측정한 뒤 통계 처리하여 각 군별 비교하였다. 정규성 분포를 만족하여 Two-way ANOVA test (α = .05)를 이용하여 통계 분석하였다. 결과: 각 군에 대한 결과를 살펴보면 TI 군은 20.3 ± 1.6 N.cm, TI_AS 군에서 32.4 ± 6.7 N.cm, EB 군은 20.2 ± 1.5 N.cm, EB_AS 군에서 30.4 ± 4.5 N.cm의 풀림 토크 값을 나타냈다. 결론: 혐기성 나사 고정제를 사용한 경우 티타늄 나사와 ebony 나사 모두에서 고정제를 사용하지 않은 경우 보다 풀림 토크 값이 높게 나타났다. 하지만 두 나사 군 간의 차이는 존재하지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.971-978
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• 2016

최근 전자제품의 소형화 및 경량화 추세에 따라 초소형 체결제품의 개발 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이동통신기기 적용을 위한 초소형 나사(외경 1.0 mm 피치 0.25 mm)의 전조공정에 대한 연구를 수행하였으며, 특히 대칭 나사산과 비대칭 나사산의 성형을 위한 전조공정의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 전조금형의 수평방향 간격, 수직방향 간격, 이동 거리 등의 공정변수가 성형된 나사산의 형상정밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 대칭 나사산과 비대칭 나사산에서 발생되는 재료 유동의 차이를 비교하고, 그에 따른 공정변수의 영향을 분석하였다. 상기 해석 결과로부터 도출된 공정변수를 실제 전조공정에 적용한 결과 대칭 나사산과 비대칭 나사산 모두 원하는 형상정밀도 내에서 성공적으로 성형될 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.155-163
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• 2001

진공 시스템 구축을 위해 플랜지를 체결하기 위해서는 다수의 나사가 필수적으로 사용된다. 나사의 접촉면에 발생하는 마찰력을 아는 것으로 가정하던 나사에 가해주는 토크와 발생하는 축력의 관계를 이론적으로 구하는 것은 쉽지만 실제로는 마찰이 미지의 나사 표면상태에 크게 의존하는 것이 문제다. 시판하는 나사들의 표면상태와 제원이 일정하지 않고 나사에 의해 발생하는 축력을 제대로 예상하지 못하면 최적의 축력으로 플랜지를 균일하게 조이기가 어렵다. 본 논문에서는 플랜지 체결시 가장 말이 사용하는 나사로서 국내에서 시판되고 있는 M8 스테인리스강제 육각 표준나사 중 몇 개를 임의로 선택하고 여러 가지 체결조건에서 토크와 축력과의 관계를 구하여 우리가 예상하는 값과 얼마나 차이가 나며 나사들 사이에 어느 정도나 편차가 있는지 조사했다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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• pp.15-24
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• 1996

로켓모타의 연소관은 구조적인 편의성 및 경량화를 위하여 도옴-실린더부와 실린더-노즐부에 나사체결방법을 많이 적용하고 있는데, 나사의 골부위에 집중응력이 발생하여 인장강도를 넘는 응력이 발생하는 경우가 있다. 본 연구에서는 나사의 골부위의 응력수준을 좀 더 정확히 예측하기 위하여 나사체결시 작용하는 조립 토오크에 의한 초기하중을 고려한 구조해석을 수행하였으며, 나사부위에 발생하는 응력이 항복강도를 초과하므로 정확한 해석을 위하여 탄소성해석을 수행하였다. 조립 토오크에 의한 초기하중은 나사체결 멈춤부에 음(-)의 접촉 간극을 부여하여 모델링하였으며, 조립 토오크의 크기는 나사체결 근접부에서 변형률을 측정하여 모사하였다. 해석결과 초기하중을 고려하여 구조해석을 수행하면 최대예상 작동압력에서 초기하중의 영향은 거의 나타나지 않았으며, 마찰계수를 감소시키면 최대응력이 감소하여 구조적 안전성이 증가할 것으로 판단된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권3호
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• pp.273-283
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• 2010

이 연구는 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물과 단일 임플란트 보철물에서 호환 가능한 세 가지 종류의 나사의 풀림토크값을 측정하여 나사 결합부 안정성에 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해, 네 개의 외부 육각 임플란트에 직접 연결되는 임플란트 상부구조물을, 아크릴릭 레진을 이용한 연결인상법으로 얻은 총 6개의 실험모형에 20 Ncm의 힘으로 조인 후, 각 나사의 풀림토크값을 총 2회 측정하였다. 사용한 지대주 나사는 토크타이트(TorqTite), 골드타이트(Gold-Tite), 그리고, 티타늄(Titanium) 나사였다. 또한, 단일 임플란트 수복의 경우 를 가정하여 총 5개의 실험모형 상의 2개의 임플란트에, 한 개의 지대주(GoldAdapt Engaging)를 다시 세 종류의 나사로 연결한 후, 각 나사의 풀림토크값을 총 2회 측정하였다. 나사의 풀림토크값의 비교를 위한 통계적 분석을 혼합모형(mixed model)을 이용하여 유의수준 .05에서 실시한 결과, 다수 임플란트 지지 상부구조물의 경우, 나사의 종류에 따른 풀림토크값은 통계적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 그러나 단일 임플란트 지대주의 경우에는 통계적으로 유의성 있는 차이를 보였으며(p=0.0175), 토크타이트 나사(p=0.0462)와 티타늄 나사(p=0.0348)는 각각, 골드타이트 나사보다 유의성 있게 큰 풀림토크값을 보였으나, 두 나사 간에는 유의성 있는 차이가 없었다(p>0.05). 이상의 연구 결과로 보아, 서로 다른 종류의 나사가 나사 결합부의 초기 안정성에 미치는 영향은, 단일 임플란트 보철물의 경우에서와는 달리, 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물의 경우에는 미미하다고 할 수 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권4호
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• pp.343-358
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• 2011

임플랜트 치료가 보편화되고, 다양한 형태와 재료의 상부 구조물이 보급되었다. 그리고 실패에 대한 보고도 다양하며, 그 중 지대나사의 풀림현상이 가장 흔하다고 지적되고 있다. 본 연구는 외부연결구조와 내부연결구조 임플랜트에 의해 지지되는 상부 구조물을 나사로 연결할 때, 세 가지 나사조임순서와 두 가지 나사조임방법에 따른 나사의 풀림 토크값을 비교하여 나사조임순서와 나사조임방법이 서로 다른 연결구조에 따라 나사풀림현상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 완전 무치악 하악모형을 자가중합형 아크릴릭 레진으로 제작하고 이공간 부위에 중심간 거리가 약 15 mm 되도록 네 개의 임플랜트 고정체 유사체를 고정한 후 바 타입으로 납형 형성하여 상부 구조물을 주조 제작하였다. 상부 구조물과 정확한 적합이 되는 주모형을 제작한 후 연결 인상법으로 외부연결구조, 내부연결구조를 가지는 연구모형을 각각 5개씩 제작하였다. 각 모형에서 각 나사의 풀림 토크값을 가장 왼쪽에 조여지는 나사를 1번 나사로 하고 가장 오른쪽의 나사를 4번 나사로 명명하였다. 먼저, 나사조임순서의 영향을 알아보기 위해 1-2-3-4, 2-3-1-4, 2-4-3-1의 순서로 15 Ncm의 힘으로 조이고, 다시 같은 순서로 최종 조임토크값인 30 Ncm까지 조인 후 (2-step 방법) 각 나사의 풀림 토크값을 측정하였다. 또한 나사조임방법의 영향을 알아보기 위해 2-3-1-4의 순서로 한 번에 최종 조임토크값인 30 Ncm까지 조인 후 (1-step 방법) 각 나사의 풀림 토크값을 측정하여 같은 순서 (2-3-1-4)의 2-step 방법과 비교하였다. 세 가지 나사조임순서에 따른 나사의 풀림 토크값은 외부연결구조에서 2-3-1-4군이 2-4-3-1군보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 그리고 내부연결구조에서도 2-3-1-4군이 2-4-3-1군과 1-2-3-4군보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 또한 나사조임순서와 무관하게 몇 번째 조여진 나사인지에 따른 풀림 토크값을 비교해 본 결과, 외부연결구조에서는 처음에 조여진 나사가 두 번째 조여진 나사보다 유의하게 높았으나 (p<0.05), 내부연결구조에서는 처음에 조여진 나사에서부터 마지막에 조여진 나사 간에 차이가 없었다. 그리고 두 가지 나사조임방법 간에는 외부연결구조와 내부연결구조 모두에서 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 연결구조에 대한 비교에서 외부연결구조와 내부연결구조의 풀림 토크값은 각각 16.27 Ncm, 14.25 Ncm 였으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타났다 (p<0.05). 다수 임플랜트에 의해 지지되는 상부 구조물을 나사로 연결할 때, 나사조임순서에 따라 차이가 있었으며, 가운데부터 조인 경우에서 풀림 토크값이 낮았고, 연결구조 간에도 차이가 있었다. 풀림 토크값에 미치는 요인에 대해 좀 더 상세히 분석할 필요가 있으며, 하중 조건에서의 부가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권1호
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• pp.61-68
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• 2010

연구 목적: 임플란트 보철물의 유지 나사에 적용되는 전하중은 나사를 조임으로써 임플란트와 지대주 사이에 인장력이 발생하면서 나사가 신장되는 힘을 말한다. 이 연구는 전하중에 영향을 미치는 생역학적 요인들과 나사 풀림에 기여하는 다양한 요인에 대하여 문헌을 고찰하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 1981년부터 2009년까지 발표된 나사 풀림을 다룬 임상연구 중 설정한 기준에 합당한 문헌을 요약하여 나사 풀림의 빈도를 밝혔고 나사의 안정성과 전하중에 관한 생역학을 다룬 문헌을 조사하고 요약하였다. 또한, 본 교실에서 연구한 실험실적 결과도 포함시켰다. 결과 및 결론: 나사 풀림의 정도는 나사에 토크를 가하는 기술이 발달함에 따라 현저히 감소하고 있다. 그 외에도 나사의 재질, 마찰계수를 감소시키기 위한 피복 기술의 발달 및 나사산의 모양 등 전하중에 영향을 줄 수 있는 요인을 고찰하였다. 전하중이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면 나사의 움직임이 발생하게 되는데 이는 장기적으로 축적되어 피로파절 및 응착 마모, 소성 변형 등을 유발하게 되므로 주의해야 한다. 최적의 전하중을 주기 위해서는 토크 렌치를 이용하고 환자의 재내원시 다시 토크를 가하는 방법 등이 추천된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.243-250
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• 2010

연구 목적: 본 연구는 잘 맞는 임플란트 상부구조물에서 서로 다른 나사조임순서와 조임방법이 나사의 풀림토크값에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 재료 및 방법: 서로 수동적 적합 관계를 갖는 완전 무치악 하악 주모형과 네 개의 평행한 임플란트 (Astra Tech)에 직접 연결되는 금속구조물을 제작하였다. 금속구조물과 잘 맞는 실험모형을 위해 주모형에서 연결인상법을 이용하여 여섯 개의 경석고 모형을 얻었다. 20 Ncm로 조인 후 나사의 풀림토크값을 두 번 측정하였다. 세 가지 나사조임순서 (1-2-3-4, 2-4-3-1, 그리고 2-3-1-4)와 두 가지 나사조임방법 (two-step과 one-step)에 대한 나사의 풀림토크값과 최소풀림토크값을 유의수준 .05에서 각각 다원분산분석법 (multi-way ANOVA)과 이원분산분석법 (two-way ANOVA)을 이용하여 통계분석 하였다. 결과: 나사조임순서에 대한 나사의 평균 풀림토크값은 12.8 Ncm (2-4-3-1)에서 13.1 Ncm (2-3-1-4)의 값을 보였고, 나사조임방법에 대한 값은 13.1 Ncm (two-step)와 11.8 Ncm (one-step)였다. 나사조임순서에 대한 나사의 평균 최소풀림토크값은 11.1 Ncm (1-2-3-4)와 11.2 Ncm (2-4-3-1과 2-3-1-4)였고, 나사조임방법에 대한 값은 11.2 Ncm (two-step)와 9.9 Ncm (one-step)였다. 나사의 풀림토크값과 최소풀림토크값은 세 가지 나사조임순서 간에 통계학적으로 유의성 있는 차이가 없었다. 그러나 두 가지 나사조임방법 간에는 두 값 모두 통계학적으로 유의성 있는 차이가 있었다. 나사를 두 단계로 나누어 조이는 방법이 한 번에 조이는 방법보다 더 큰 풀림토크값 (P = .0003)과 더 큰 최소풀림토크 값 (P = .0035)을 보였다. 결론: 본 연구와 같은 조건하에서, 연결인상법으로 얻은 잘 맞는 임플란트 상부구조물에 있어서 나사조임순서는 나사의 풀림토크값에 영향을 미치는 중요한 요소는 아니었다. 그러나 나사를 두 단계로 나누어 조이는 방법은 한 번에 조이는 방법보다 더 큰 풀림토크값을 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권2호
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• pp.137-147
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• 2008

임플랜트 보철물에서 각 구성 요소를 연결하는 나사 풀림 현상이 흔히 발생하고 있다. 나사 풀림을 최소화하기 위해서 연결 구성 부품 사이의 압축력을 최대로 하는 것이 중요한데, 나사 신장의 허용 한계 내에서 조임회전력을 증가시켜 나사 내부의 인장력 즉 전하중을 극대화하기 위해서는 마찰 계수를 감소시켜 초기 조임회전력의 손실을 최소화해야 한다. 건조 윤활제를 나사 표면에 코팅한 나사들이 전하중을 증가시키고 나사 풀림을 감소시키나 나사의 반복체결에 따른 코팅표면의 마모가 문제점으로 지적되고 있다. 최근 내마모성이 우수하며 동시에 나사의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 텅스텐 카바이드/탄소 코팅을 이용한 나사가 임상에 사용되고 있으나 실제적으로 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 연구는 미미한 편이다. 이에 본 연구에서는 external butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 one stage용 8도의 internal cone 연결형태의 SS II 시스템 및 11도의 internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 티타늄 합금 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100만 회 반복 하중 전후의 풀림회전력 및 상실률을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기 풀림회전력은 티타늄 합금나사보다 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 작게 나타났으며 (P<.01), 동일 나사를 사용한 경우에는 임플랜트 시스템 간에 차이가 없었다 (P>.05). 2. 반복하중에 따른 풀림회전력의 상실률은 두 나사 모두에서 external butt joint 형태의 US II 시스템이 internal cone 연결형태의 SS II 와 GS II 시스템 보다 크게 나타났으나, SS II 와 GS II 시스템 사이에는 차이를 보이지 않았다 (P<.01). 3. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 티타늄 합금 나사에 비해 모든 시스템에서 반복하중 후 풀림회전력 상실률이 작게 나타났으며 (P<.01), 코팅 나사 사용으로 인한 상실률의 감소차는 임플랜트 시스템 간에 차이를 보이지 않았다 (P>.05).