• 대한치과보철학회지
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• 제48권3호
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• pp.181-188
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• 2010

연구 목적: 내부연결형 임플란트 고정체에 연결 방식이 다른 4종류의 지대주를 연결하여 교합력을 가하였을 때 각 구조에 발생하는 응력의 차이를 비교하고, 이들 연결방식이 임플란트 주위조직의 응력분포에 미치는 영향을 3차원 유한요소법을 통하여 알아보고, 지대주의 선택 기준을 마련하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 고정체로는 직경 4 mm, 길이 11.5 mm의 SS-$III^{(R)}$ (Osstem, Korea)를 사용하였으며, 사용된 지대주는 각각, 모델 1에서 Solid abutment, 모델 2에서 Com-Octa abutment, 모델 3에서 ComOcta Gold abutment, 모델 4에서 Octa abutment를 사용하였고, 네 가지 하중조건으로 치관중심와 (central fossa)에 fixture 장축에 평행하게 점하중으로100N의 수직하중, 협측교두에 대하여 fixture 장축에 평행하게 점하중으로 100N 수직하중, 치관중심와에서 설측으로 100N의 $30^{\circ}$ 경사하중, 협측교두 (buccal cusp)에 치아의 바깥쪽에서 내측으로 100N의 $30^{\circ}$ 경사하중을 주었고 3G.Author (Plasso Tech, USA)를 이용하여 분석하였다. 결과: 1. 골조직에서는 모든 모델에서 하중조건에 관계없이 가장 큰 응력이 고정체 상부에 집중되었고, 고정체 하부에서는 근단 부위에서 응력 집중을 보였으며, 그 외의 부위에서는 큰 응력 집중은 보이지 않았다. 2. 고정체에서의 응력은 모든 모델에서 하중조건에 관계없이 neck 부위에서 최대의 양상을 보였다. 3. 응력은 골에서보다 임플란트 내부에서 훨씬 높았다. 4. 중심와에 수직하중인 하중조건 1에서 가장 낮은 응력이 관찰되었으며, 이 때의 응력집중 현상도 가장 적게 나타났다. 서로 다른 지대주에서 응력분포 양상을 살펴본 결과, 같은 고정체를 사용한 경우에 지대주의 연결 형태에 따른 골조직에서의 응력 분포의 차이는 없었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.424-434
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• 2009

연구목적: 임플란트는 수직교합 하중에는 비교적 잘 견디나 측방하중에 대해서는 약한 역학적 성질을 갖고 있으므로 임플란트의 재료 특성과 기하학적 형태에 따른 응력 분석 연구의 필요성이 제기되고 있다. 연구재료 및 방법: 외부육각구조를 갖는 28개의 임플란트를 7개씩 4군으로 나누어 그 제품에 적합한 UCLA gold abutment를 이용해, 제3형 금합금으로 보철 물을 제작하였고, A군 (3i, FULL $OSSEOTITE^{(R)}$-Implant), B군 (Nobelbiocare, Branemark $System^{(R)}$Mk III Groovy RP), C군 (Neobiotec, $SinusQuick^{(TM)}$ EB), D군 (Osstem, US-II)으로 분류하였다. 고정체와 지대주나사, 지대주를 연결한 후 수직적으로 절단하여 연마한 후 미세경도계를 이용하여 10군데에서 경도측정을 실시하였고, 동적하중 피로시험기를 이용하여 60-600 N범위로 파절시까지 동적 하중을 가하였다. 주사전자현미경을 이용하여 지대주나사 및 고정체의 파절 양상과 파절 위치 등을 관찰하였고, 유한요소분석을 통해 고정체와 지대주 나사에 나타나는 응력 분포와 파절면을 비교 분석하였다. 결과: 1.고정체 경도는 A, B, C, D군에서 각각 245.3, 289.7, 281.3, 300.4 Hv로 D군이 가장 높았고, A군이 가장 낮았다. 지대주 나사의 경도는 A, B, C, D군에서 각각 340.00, 317.62, 306.5, 306.2 Hv로 A군이 가장 높고, D군이 가장 낮았다. 2. 모든 실험군에서 임플란트 고정체의 파절은 응력이 집중되는 고정체 3-4번째 나사산 홈 (valley) 부위 또는 내면의 사공간부와 일치하는 부위에서 발생되었고, 피로수명은 A, B, C, D군에서 각각 31585, 47311, 30141, 105371로 D군이 가장 높았으며, A, B, C군과는 유의한 차이가 있었다(P<.05). 3. 파절양상은 B군과D군에서는 고정체와 나사 모두에서 수직 (longitudinal)파절과 수평 (transverse)파절이 동시에 일어나는 복합 (complex mode) 파절이 관찰 되었고, A와 C군에서는 고정체에서 수평 (transverse mode) 파절만이 관찰되었다. 4. 유한요소분석 결과 인장응력이 가장 높은 고정체 표면부에서 피로 균열이 시발되어 압축응력이 가장 높은 반대편 부위로 피로균열이 전파되었으며, 최대 유효 응력값은 C군이 가장 높았고, B군에서 가장 낮았다. 결론: 피질골 높이와 일치하는 임플란트 고정체 부위에서 최대 인장 주응력이 발생되며, 고정체 사공간부 (dead space)가 최대 인장 주응력이 작용하는 지그 표면과 일치할 때 피로파절이 발생되었다. 따라서 악골에 식립된 임플란트의 신뢰성을 향상시키고 수명을 증대시키기 위해서는 가능한 임플란트 주위의 골소실이 일어나지 않도록 해야 할 것이나 골흡수가 일어나 사공간부 수준까지 진행된다면 임플란트의 파절 빈도가 증가될 수 있으므로 이에 대한 대처가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제41권2호
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• pp.125-133
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• 2014

이 연구의 목적은 시효된 복합레진 수복물에 이산화탄소 레이저로 표면처리한 경우와 기존의 여러 가지 표면처리 방법에 따른 교정용 브라켓의 전단응력을 측정하여 비교하기 위함이다. 복합레진을 이용하여 직경 6 mm, 두께 5 mm의 시편을 96개 제작하였다. 제작된 시편을 인공타액에 침적시켜 $37^{\circ}C$의 온도로 2주 동안 시효처리 하였다. 그 후 96개의 시편을 무작위적으로 16개씩 6개의 군으로 나누었다. 1군은 표면처리를 하지 않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은 입자 분사 연마로, 5군은 고속 다이아몬드 버로, 6군은 이산화탄소 레이저로 표면처리하였다. 만능 시험기를 이용하여 전단응력을 측정하였으며, 주사전자 현미경을 이용하여 표면처리 양상을 관찰하였다. 버를 사용한 5군이 가장 큰 전단응력 값을 보였으며, 이산화탄소 레이저를 사용한 6군이 그다음으로 큰 값을 보였다. 버를 사용한 5군과 이산화탄소 레이저를 사용한 6군은 나머지 표면처리 방법들보다 통계적으로 유의하게 높은 전단응력 값을 보여주었다(p < 0.05). 또한, 주사전자 현미경 사진을 통해 분석한 결과 레이저를 이용한 6군에서 표면이 가장 거칠었으며 불규칙한 요철구조가 형성되었다. 이산화탄소 레이저를 이용한 표면처리 방법은 브라켓 접착시 적절한 결합강도를 제공하므로, 시효된 레진 수복물에 교정용 브라켓을 접착하기 위한 유용한 방법이 될 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권4호
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• pp.381-395
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• 2008

서론: 임플랜트와 자연치가 혼재하는 증례에 있어서 보철물의 연결여부와 그 결과에 대해 논쟁이 많이 있어왔다. 본 연구에서는 임플랜트와 자연치를 이중관으로 연결했을 경우에 치조골 내에서 임플랜트 주변 조직의 하중에 대한 응력의 양상을 분석하여 자연 치와 임플랜트를 연결하는 보철물의 방식으로 이중관의 사용가능성을 비교 분석하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 실험군으로서는 한 개의 자연치아와 한 개의 임플랜트를 이중관으로 연결한 모델을 사용하고, 대조군으로 두 개의 임플랜트를 이중관으로 연결한 모델을 사용하여 응력분포의 차이를 비교분석하였다. 임플랜트와 자연치 각각 통상적인 금합금을 사용하여 내,외관을 모델링한 후 각각의 외관을 연결한 구조를 형성한다. 내관과 외관은 $6^{\circ}$의 경사도 (taper)로 형성하고 내외관 사이의 공간을 인정하여, 하중을 가했을 경우 내외관 사이에 합금의 마찰력과 변위를 계산하여, 그 결과가 골내 임플랜트의 응력 분포에 영향을 줄 수 있도록 실험모델을 형성하였다. 하중은 일반적인 저작력의 크기로 임플랜트 부위와 자연치 부위에 각각 부여하여 응력의 차이를 비교하였으며, 최종적으로 대조군과의 차이를 비교하고자 하였다. 하중 조건은 임플랜트와 자연치아 사이, 임플랜트 후방, 전방부 자연치아의 사이에 하중을 가하였으며, Load case 1, 2, 3로 분류하였다. 실험을 위해서 ANSYS Version 8.1을 사용하여 3차원 유한 요소 분석을 시행하였다. 연구성적: 지대주에 가해지는 응력 - 최대 응력은 실험군이 대조군에 비해 각각 2.4 (Load Case1), 1.02 (Load Case2), 0.46 (Load Case3)배 높게 나타났으며,Load Case3의 경우 대조군의 최대응력이 더욱 높게 나타났는데, 이것은 전치부 치아의 경우 하중을 효과적으로 분산하기 때문인 것으로 보인다. 악골내에 가해지는 응력 - 악골내에서 최대 응력은 실험군이 대조군에 비해 각각 1.69 (Load Case1), 1.26 (Load Case2), 1.93 (Load Case3) 배 크게 나타났다 결론: 임플랜트와 자연치아가 혼재된 경우, 이중관으로 상부 보철물을 연결한 경우, 임플랜트만으로 구성된 대조군에 비해, 임플랜트 및 임플랜트 식립 부위의 악골에 가해지는 최대 응력은 1.02 에서 2.4배 가량 높게 나타났다. 자연치아의 움직임이 임플랜트의 경부 및 악골 내에 응력을 집중시킨 것으로 보이며, 자연치아가 있는 악골부위에서는 응력이 거의 발생하지 않았다. 본 실험의 경우 자연치아와 임플랜트에서 모든 하중을 받는 것으로 계산하였고, 실제 가철성 의치에서 나타나는 점막의 영향을 배제하였기 때문에, 실제 임상에서는 후방 임플랜트에 미치는 최대 응력의 크기는 2.4배 이하일 것으로 추정할 수 있다. 앞으로, 실제 임상에 적용하였을 경우, 임플랜트에 미치는 영향 및 자연치아에 미치는 결과에 대한 연구가 필요할 것이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-11
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• 2008

현대 치의학에서는 환자의 심미적 만족을 충족시키기 위한 지속적인 관심으로 완전 도재관의 발전을 가져왔다. 최근의 연구 결과들은 완전 도재관의 물리적 성질과 마모 저항성, 색조의 안정성 등을 보고하고 있다. 이와 같이 여러 장점이 많음에도 불구하고 아직 파절에 대한 저항성에는 많은 의문점을 내포하고 있다. 구강 내에서 기능적인 교합력은 수복물의 변연에 응력을 주게된다. 이러한 응력은 주변 조직으로 잘 분산되어져야 하는데, 수복물의 변연 형태에 따라 다른 양상을 보여주게 된다. 변연 형태는 수복물의 부피와 모양, 그리고 변연에서의 적합도에도 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 완전 도재관에서의 변연 형태에 따른 응력 분포를 3차원 유한 요소 분석법을 이용하여 조사하였다. 상악 중절치가 기본 모델로 사용되었고, 완전 도재관을 재현하였다. 변연 형태로는 $90^{\circ}$ shoulder, $110^{\circ}$ shoulder, $135^{\circ}$ shoulder형태를 부여하고, 100N의 힘을 치축에 $45^{\circ}$ 방향으로 가하였다. 그 결과 도재 내부의 응력 분포는 $90^{\circ}$, $110^{\circ}$ 모델에 비해 변연 각도가 $135^{\circ}$인 모델의 경우가 응력의 분포가 고르게 나타났다. 그러나 변연에서는 $90^{\circ}$와 $110^{\circ}$ 모델의 응력보다 조금 더 집중되었다. $90^{\circ}$와 $110^{\circ}$ 모델의 비교시는 대체로 비슷했다. 알루미나 코아 내부의 응력 분포에서도 또한 $135^{\circ}$인 모델이 $90^{\circ}$와 $110^{\circ}$ 모델의 응력분포보다 더 잘 분포되었다. $90^{\circ}$와 $110^{\circ}$ 모델의 비교시는 $110^{\circ}$가 $90^{\circ}$ 모델에 비해 더 좋은 응력분포를 보였다. 알루미나 코아와 접착제 사이의 계면에서는 응력이 변연으로 갈수록 감소하고, 알루미나 코아와 도재 사이의 계면에서는 변연으로 갈수록 응력이 점차 증가하였다. $135^{\circ}$ shoulder는 고른 응력분포임에도 변연에서의 응력 집중이 나타나므로 완전 도재관의 변연으로는 적절하지 못하며, $90^{\circ}$ shoulder보다 상대적으로 좋은 응력분포와 변연 형성의 용이성이 우세한 $110^{\circ}$ shoulder가 완전 도재관의 변연에 추천될 수 있겠다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권1호
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• pp.30-39
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• 2010

본 연구에서는, 삼차원 유한요소분석법을 이용하여 복합레진 및 도재 라미네이트로 전치부 치간이개를 폐쇄할 때, 치간이개의 간격과 수복방법이 수복물의 접착계면에서의 응력분포에 미치는 영향을 비교하였다. 복합레진 혹은 도재 라미네이트로 수복된 모습의 유한요소모델을 형성하여 접착계면에서의 von Mises stress 분포 양태를 분석하였다. 수복형태는 크게 네 가지 범주를 고려하였다. Type I, 복합레진으로 인접면을 최소한으로 수복하는 경우; Type II, 치아 삭제 없이 복합레진으로 순면의 절반까지 수복하는 경우; Type III, 치아삭제 후복합레진으로 순면의 2/3까지 수복하는 경우; Type IV, 도재 라미네이트로 수복하는 경우 이 실험의 한계 내에서 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다. 모든 수복형태에 대해 치간이개 간격이 넓어질수록 접착계면에서 발생하는 최대응력 값은 증가하였으며, 도재 라미네이트로 치간이개 부위를 수복한 경우(Type IV)가 복합레진으로 수복한 경우(Type I, II, III)에 비해 높은 최대응력값을 나타내었다. 그러나 치간이개 간격이 넓어질수록 도재 라미네이트와 복합레진에서 발생하는 최대응력값의 차리는 감소하였으며, 치간이개 간격의 증가에 따른 최대응력값의 증가율은 도재 라미네이트가 복합레진으로 수복하는 경우보다 낮았다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제34권1호
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• pp.69-79
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• 2009

본 연구의 목적은 근관치료 된 치아를 구조와 물성이 다른 post와 core 그리고 전장관으로 수복한 후 과도한 교합하중을 가했을 때 치아에 나타나는 응력분포를 조사하기 위함이다. 발치 된 상악 제2소구치를 micro-CT로 단층촬영하고 3D Doctor로 윤곽선을 추출한 다음 HyperMesh Ver. 6으로 삼차원 치아모형을 만들고 다음과 같은 세 가지 방법으로 수복한 유한요소모형을 제작하였다. 1) 스테인레스 스틸 포스트와 복합레진 코어 그리고 도재소부전장금관으로 수복한 모형. 2) fiber 포스트와 복합레진 코어 그리고 전부도재관으로 수복한 모형 3) 포스트, 코어와 전장관이 일체형인 간접복합레진 EndoCrown으로 수복한 모형 형성된 모형의 협측 또는 설측교두에 500N의 하중을 가하였으며 하중의 방향은 치아 장축에 대해 45도 이었다. 치관부와 치근부의 von Mises 응력을 ANSYS 9.0프로그램으로 분석한 결과 포스트와 코어의 형태보다는 전장관 재료의 탄성 계수가 근관치료된 상악 소구치의 응력분포를 좌우하였다. 치관부에서는 재료의 탄성계수가 높은 전 장관으로 수복한 모형이 낮은 응력분포를 보였다. 치근부에서는 재료의 탄성계수가 낮은 전 장관으로 수복한 모형 이 낮은 응력분포를 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제34권1호
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• pp.85-99
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• 1996

Finite element models were constructed to analyze the mechanical behavior of a three unit fixed partial denture (FPD) with a 2nd premolar and 2nd molar abutment either employing a rigid and nonrigid connector. Gap elements were used to model the clearance space of the nonrigid connector. 1. High stress was generated in the FPD and supporting abutment around the rigid connector. 2. The pattern of stress and deflection is very similar between vertically and 20 degree mesially tilted nonrigid connector at the distal aspect of premolar abutment. 3. FPD with an inverted nonrigid connectors exhibited the worst undesirable mechanical stress states and deformations. 4. Nonrigid connector of normal orientation transmit the load to the abutment tooth, but inverted connector doesn't transmit the force.

• 대한치과보철학회지
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• 제31권3호
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• pp.447-459
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• 1993

A two dimensional finite element model was constructed to analyze the mechanical behavior of four unit fixed partial dentures (FPD) with a 2nd premolar abutment either employing a rigid or nonrigid connector and a 2nd molar abutment(Branemark implant, IMZ implants and natural tooth). Gap elements were used to model the clearance space of the nonrigid connectors and each components of implants. All FPDs with a implant abutment alter the patterns of stress distribution and displacement, but the magnitude of stress in the periodontium was not greater than that of the control. A FPD with rigid connectors induced the smaller stresses in the periodontium than a FPD with a nonrigid connector. A FPD with a Branemark implant exhibited the more desirable mechanical stress states as compared to the IMZ implants with IME or IMC.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제31권1호
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• pp.20-29
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• 2006

임상에서 5급 와동의 형태 중에 흔히 발견되는 혼합형 (교합면 쪽은 쐐기형이고 치경부 쪽은 접시형)의 와동이 형성된 상악 제 2 소구치에 170 N의 하중을 가했을 때, 수복 전 후에 나타나는 와동변연부와 와동벽, 그리고 수복물의 응력 분포를 3차원적 유한요소 분석법으로 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수복 전에 비해 수복 후 굽힘응력 이 집중되는 백악법랑경계와 와동저 선각부위 에서 응력이 감소하였다. 2. 수복 전에 비해 수복 후 교합면과 치경부의 와동변연과 와동벽에서는 응력이 증가하였다. 3. 혼합형 레진과 혼합형 / 흐름성 레진으로 수복하였을 때 흐름성 레진으로 수복한 경우보다 백악법랑경계와 와동저 선각부위에서 응력이 더 감소하였다. 4. 혼합형 레진과 혼합형 / 흐름성 레진으로 수복하였을때 흐름성 레진으로 수복한 경우보다 교합면과 치경부의 와동변연과 와동벽에서 응력이 더 증가하였다.