• 구강회복응용과학지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2020

목적: 본 연구의 목적은 전부도재 수복물을 위해 단일체로 사용되는 고반투명 유색 지르코니아의 굽힘강도 및 신뢰도를 평가하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 전부도재 수복물을 위해 사용되는 무색(A0) 및 유색(A1, A3)의 고반투명 지르코니아 블록을 사용하여 바 형태의 시편(25 × 4 × 2.5 mm)을 제작하였다. 지르코니아 블록의 색조에 따라 3개의 실험군을 설정하였고, 한 군당 20개의 시편을 제작하였다. 굽힘강도는 3점 굽힘시험을 통해 측정하였으며, 일원배치 분산분석을 이용하여 색조에 따른 통계적 유의성을 검증하였다. 다음으로 세라믹 재료 특성상 신뢰도를 평가하기 위해 와이블 분석을 시행하였으며, X선 회절분석으로 시편의 결정특성을 분석하였다. 결과: 무색 고반투명 지르코니아의 굽힘강도(1127.10 MPa)가 색조 A1 (995.71 MPa)과 A3 (1016.42 MPa)에 비해 통계학적으로 유의하게 높은 값을 보였다(P < 0.05). 색조 A1과 A3 사이에는 유의한 차이가 없었다(P > 0.05). 와이블 분석을 시행한 결과, 무색 고반투명 지르코니아가 유색에 비해 높은 신뢰도를 나타냈다. X선 회절분석 결과 모든 그룹에서 지르코니아 정방정상의 특징적인 피크를 보였다. 결론: 본 제한된 연구의 결과를 근거로 단일체로 사용되는 고반투명 지르코니아에 색조를 가미하는 것이 굽힘강도와 신뢰도를 저하시킬 수 있으며, 도재 파절을 방지하고 심미 증진을 위해 고반투명 지르코니아를 사용할 경우 색조 선택에 주의를 기울여야 할 것이다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제17권10호
• /
• pp.373-379
• /
• 2019

가철성 교정장치의 자가중합 레진인 Polymethyl methacrylate(PMMA)는 색의 안정성과 체적 안정성, 조직 친화성 등의 장점이 있어 오랫동안 치과 교정장치 재료로 사용해 왔다. 하지만 이러한 가철성 교정장치는 구강내에서 사용이 길어질수록 PMMA의 낮은 강도로 인하여 사용중 교정장치 레진상이 파절되는 단점이 있다. 본 연구에서는 zinc nanoparticle (ZNP)가 orthodontic PMMA에 혼합하여 강도효과를 도입하고자한다. ZNP을 함유된 orthodontic PMMA (0, 0.5, 1.0, 2.0 및 4.0%)의 직사각형 시료($1.4{\times}3.0{\times}19.0mm$)를 제작하였다. 제작완료된 시편을 1 mm/min의 속도로 3점 굽힘강도 시험하였고, 비커스 경도는 경도기를 이용하여 3회측정하였고, 표면조도기로 표면조도를 측정하였다. 그 결과 3점 굽힘강도는 유의한 변화가 없었다(p>0.05). 경도를 평가한 결과 역시 유지됨을 관찰하였다. 표면조도도 큰 차이가 보이지 않았다. 표면에너지는 유의차 있게 증가하였다. ZNP함유된 orthodontic PMMA는 의치 및 교정용 장치의 기계적 특성 대한 유의한 차이가 없음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 ZNP를 성공적으로 합성하고 이것이 분산된 교정용 레진 시편을 제작하였다. 추후 항균실험을 추가하여 고강도와 항균력이 있는 교정장치를 개발할 수 있는 연구가 필요하다.

• Composites Research
• /
• 제26권5호
• /
• pp.295-302
• /
• 2013

본 연구에서는 차량용 Al5052/CFRP 복합재를 U-채널 몰드에서 컴프레션 몰딩 공정을 통해 제작하였다. Al5052는 샌드블라스팅을 통해 표면처리를 하였다. 표면처리를 하지 않은 판재와 표면거칠기(Ra)가 $1.85{\mu}m$ 및, $4.25{\mu}m$인 Al5052판재를 이용하여 실험을 수행하였다. 표면거칠기가 Al5052/CFRP 복합재의 접착성과 기계적 특성에 대한 영향을 전단시험과 굽힘실험을 통하여 평가하였다. 전단 시험에서는 표면거칠기가 $1.85{\mu}m$ 와 $4.25{\mu}m$ 시험편이 표면처리를 하지 않은 시험편보다 각각 3, 5배의 전단강도의 증가를 보였다. 굽힘시험에서는 표면처리를 하지 않았을 때 굽힘강도가 200 MPa에서 표면처리 후 400 MPa로 증가함을 알 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제18권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2005

본 연구에서는 3점 굽힘 실험과 코어의 실제 형상을 모델링한 유한요소 시뮬레이션을 병행하여 외피층의 항복, 층간분리 코어의 전단 및 국부적 좌굴과 같은 다양한 파손모드를 고려한 하니컴 샌드위치 복합재료의 강도 특성과 변형거동을 검토하였다. 외피층과 하니컴 코어층 사이를 완전 접착한 시험편과 부분 층간분리 시험편을 대상으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층 두께를 변화시켜 시험편의 굽힘 강성, 굽힘 강도. 굽힘 응력, 변형 및 파손 거동을 해석하였다. 결론적으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층의 두께가 하니컴 샌드위치 복합재료의 굽힘 강성과 강도, 변형/파괴 거동에 주된 영향을 미쳤으며 코어의 셀 크기가 크고 외피층의 두께가 얇은 경우 굽힘 강도는 $30\~68\%$ 정도까지 저하됨을 알 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.327-336
• /
• 2013

본 연구에서는 두 종류의 유리 섬유 의치상 강화재인 Quarts Splint$^{TM}$Mesh와 SES MESH$^{(R)}$의 의치상 보강 효과와 열 순환이 의치상의 굽힘 강도와 강화재의 강화 효과에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 시편은 $2.5{\times}10.0{\times}65.0mm$ 크기로 강화재를 사용하지 않은 대조군, 금속 격자 강화재, Splint$^{TM}$Mesh, SES MESH$^{(R)}$로 보강한 시편을 각각 20개씩 제작하였으며 그 중 10개에는 열 순환을 시행하였다. 3점 굽힘 실험을 시행하여 의치상의 굽힘 강도를 측정하였다. Quarts Splint$^{TM}$Mesh와 SES MESH$^{(R)}$로 강화한 군은 대조군보다 유의하게 높은 굽힘 강도를 나타내었으며(P<.05), 금속 격자 강화재로 보강한 군보다 유의하게 낮은 굽힘 강도를 나타내었다(P<.05). 모든 군에서 열 순환을 시행한 경우가 열 순환을 시행하지 않은 경우에 비해 낮은 굽힘 강도를 나타내었지만 대조군에서만 유의한 차이를 나타내었다(P<.05).

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권10호
• /
• pp.688-695
• /
• 2017

CFRP는 금속에 비해 가벼우면서 강도 및 강성과 내열성 등 기계적 특성이 매우 뛰어나 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며 최근 우주항공 분야에 까지 사용되어지고 있지만 외부 충격하중으로 인하여 내부에 발생되는 손상에 대해서는 매우 취약한 단점을 보이고 있다. 본 연구는 외부 충격을 받은 CFRP 적층판의 내부 충격손상에 대해 반복적인 사용에 따른 파괴에 이르기까지의 강도를 고찰함으로써 우주항공 분야에 사용되는 항공기 외판의 설계를 위한 설계 데이터를 확보하기 위한 실험적 연구이다. 실험 빙법으로는 적층구성을 달라하여 제작된 의사등방형 CFRP 시험편과 직교이방성 CFRP 시험편에 대해 직경 5mm의 강구를 충돌시킴으로써 발생하는 충격손상을 관찰한 후 3점 굽힘피로실힘을 통하여 내부 층간분리 및 충격손상의 진전을 관찰하였다. 시험편 내부의 파괴가 발생하기 까지 굽힘피로실험에 따른 굽힘피로강도를 고찰한 결과 강구에 의해 충격을 받은 면이 인장을 받는 경우와 충격을 받는 경우 모두 의사등방성 적층구성의 강도가 높게 나타남을 알 수 있었다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제18권4호
• /
• pp.341-346
• /
• 2020

가철성 교정장치에서 주로 사용하고 있는 자가중합 레진인 Polymethyl methacrylate (PMMA)는 현대 치의학 분야에서 주로 쓰이고 있는 아크릴릭 레진이다. 장점으로 색과 체적의 조직 친화성, 안정성 등 있어 치과에선 교정장치 재료로 오랫동안 사용해 왔다. PMMA의 제작은 활성화 방법에 따라 자가중합방식과 열중합 방식으로 나눌 수 있다. 자가중합 레진은 치과 교정장치로 오래동안 사용되고 있다. 레진의 주입방법은 크게 적층법(sprinkle-on method)와 혼합법(mixing method)이 있다. 본 연구에서는 교정장치의 레진 주입방법에 따른 기계적 특성인 강도, 탄성계수 경도, 표면조도를 실험 해보고자 한다. Orthodontic PMMA 의 직사각형 시편 (1.4×3.0×19.0 mm)에 3점 굽힘강도 실험한 결과 강도에선 유의한 차이가 없었다. 경도 역시 유의한 차이가 없었다. 표면조도도 큰 차이가 보이지 않았다. Orthodontic PMMA는 교정용 장치의 레진주입 방식에 따른 기계적 특성의 유의한 차이가 없음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.45-54
• /
• 2009

본 논문은 신경외과 및 일반외과 영역에서 골 고정용 금속판으로 골 수술 및 치료를 하는 과정에서 골 고정요 금속판의 굴곡강도와 강성을 평가할 수 있는 강요평가 알고리즘을 구현하였다. 굴곡곡선의 최대 포인트 점은 0.2% 상쇄변위(offset displacement)에서 평형하게 접근 할 수 있는 포인트 P점을 최대 하중에 부여하는 굴곡 점으로 적용하였다. 실험에 사용한 플레이트(Plate)는 ${\Phi}13$와 ${\Phi}18$이며, 강도평가의 알고리즘은 플레이트 ${\Phi}13$, ${\Phi}18$, ${\Phi}13-{\Phi}18$ 비교하였으며, 플레이트에 압박하는 힘의 알고리즘을 산출한 결과 굽힘강도의 최대값이 311N, 387N, 410N, 474N로 나타났고, 변위(Displacement)에 따라 하중에 견디는 시점인 인장강도가274(N), 324(N), 382(N), 394(N)로 나타났음으로 이 시점이 금속판의 굴곡운동 값으로 결정되었다. 본 연구의 결과로 한 개의 축을 기준으로 발생하는 골 고정용 금속판의 강도 조절 문제를 평가알고리즘으로 구성함으로 해결할 수 있었고, 형태 변화에 따른 조절기능을 검증할 수 있는 시스템이 새로운 알고리즘 형성으로 가능할 것으로 예상된다.

• Composites Research
• /
• 제19권6호
• /
• pp.23-31
• /
• 2006

나노허니컴 구조물의 영률, 굽힘 탄성 계수. 공칭파괴강도를 구하였다. 양극산화 알루미늄은 잘 정렬된 나노허니컴 구조물의 일종으로서 공정이 간단하고, 높은 종횡비, 자가 정렬된 기공구조를 가지고 있고, 기공의 크기를 조절할 수 있다. 원자현미경으로 외팔보 굽힘 시험을 수행하였고 나노-UTM을 이용한 3점 굽힘 실험결과와 비교하였다. 또한 나노-UTM으로 인장시험을 수행하였다. 나노허니컴 구조물의 한쪽 면은 막혀 있어서, 일반적인 샌드위치 구조물의 면재에 비유될 수 있다. 하지만 이러한 막힌 면은 굽힘 강도 증가에 영향을 끼치지 못하고 균열선단으로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구로 나노허니컴 구조물을 설계하는데 기초적인 물성을 제공하고자 한다.

• 대한치과재료학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.273-280
• /
• 2017

본 연구의 목적은 치과용 복합레진의 굽힘특성과 시험 신뢰성에 대한 시편의 크기의 영향을 분석하기 위함이다. 실험용 치과용 복합레진은 레진 매트릭스와 50 vo%의 silane 처리된 글라스 필러를 혼합하여 제조하였다. 복합레진의 굽힘강도 시편은 폭의 크기가 다른 금속 몰드에 채워 각각 $25{\times}2{\times}2mm$, $25{\times}2{\times}4mm$, $25{\times}2{\times}6mm$ (길이${\times}$높이${\times}$폭) 크기로 광중합하여 제작하였다 (n=10). 이들 굽힘 시편들은 ISO 4049 시험법에 의거 시편의 지지점간 거리 20 mm에서 굽힘강도와 굽힘탄성계수를 결정하였다 (normal-flexural strength; NFS). 여기서 파절된 시편들로부터 길이를 12 mm로 조정한 시편들($12{\times}2{\times}2mm$, $12{\times}2{\times}4mm$, $12{\times}2{\times}6mm$)을 이용하여 지지점간 거리 10 mm에서 다시 한번 굽힘특성값들 얻었다(mini-flexural strength; MFS). 데이터는 ANOVA와 Duncan 사후검정을 실시하였으며 결과의 신뢰도는 와이블 분석으로 실시하였다. 결과에서 NFS, MFS시험 모두 시편 폭의 증가에 따라 굽힘강도에는 유의한 차이가 나타나지 않았다(P > 0.05). 그러나 와이블 계수에 근거한 시험 신뢰도는 시편의 크기와 지지점간 거리의 변화에 따라 큰 변화가 발생하였다. NFS시험의 굽힘탄성계수는 시편의 크기 증가와 더불어 증가하였으나, MFS시험에 의한 탄성계수는 경향이 관찰되지 않았다. 본 연구의 결과를 종합하면, 치과용 복합레진의 굽힘특성과 그 신뢰도는 한가지 이상의 시험법으로 해야 함이 권장된다.