• 대한치과보철학회지
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• 제44권5호
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• pp.561-573
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• 2006

Statement of the problem: In cases of low bone level in maxilla followed by extraction due to severe periodontitis or enlarged maxillary sinus, crown-root ratio of implant prosthesis will increase. The prognosis of these cases is not good as expected. Purpose : The purpose is to compare stress distribution due to crown-root ratio and effect of splinting between two implants in maxillary molar area under different loads Material and methods: Using ITI($4.1{\times}10$ mm) implant. two finite element models were made(model S: two parallel implants, model A: one of two is 20 degree inclined). Each model was designed in different crown-root ratio(0.7:1, 1:1, 1.25:1) and set cement type gold crown to make it splinted or non-splinted clinical situations. After that, 300 N force was loaded to each model in four ways.(load 1 : middle of occlusal table, load 2 : middle of buccal cusp, load 3 : middle of lingual cusp, load 4 : horizontal load to middle of buccal cusp), and stress distribution was analyzed. Results: On all occasions, stress was concentrated on neck of implant near cortical bone. In the case of inclined implant, stress was increased compared with parallel implants. Under load 1, 2, 3, stress was not increased even when crown-root ratio increases, but under load 4, when crown-root ratio increases, stress also increased. And more stress was concentrated under load 1 than load 2, 3. When crown-root ratio was same, stress under load 1, 2, 3 decreased when splinting, but under load 4, stress did not really decrease. Conclusion: Under vertical load, stress distribution related to crown-root ratio did not change. But under horizontal load, stress increased as crown-root ratio increases. Under vertical load, splinting decreased stress but under horizontal load, effect of splinting was decreased as condition of implant changes for the worse such as increase of crown-root ratio, inclined implant.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.156-163
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• 2009

연구목적: 4종 구치용도재관(Full-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Half-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Empress 2, Ice Zirkon)과 선별된 한국음식의 fracture load와 dynamic cyclic load를 측정하여 구치용 도재관에 파절을 일으킬 가능성이 있는 한국음식을 선별하는데 있다. 연구재료 및 방법: 4종의 각 porcelain 보철물 system 당 15개의 축대칭을 이루는 crown을 제작했다. 이때 occlusal reduction은 1.5-2.0 mm로 했다(중심부 1.5 mm, 교두부 2.0 mm). 각 15개의 시편의 교합면 중앙부에 직경 5 mm의 stainless steel ball을 위치시킨 후 Instron 4465 universal testing machine(Instron, Norwood, MA USA)을 이용하여 5 mm/min의 crosshead speed로 수직 부하를 주어 파절을 일으키는 최대 부하(N)를 기록했다. 이후, 한국음식 중 삶은 게, 닭(뼈포함), 소갈비(뼈포함), 마른 오징어, 건멸치, 사탕, 호두껍질을 표본으로 설정하고 이들을 파절시키는 최대 부하(N)를 universal testing machine(Instron 4465) 에서 측정하여 기록했다. 각 항목당 15번을 측정했다. 음식물을 파절시킬 때 필요한 최대부하와 각 보철물의 파절저항을 비교하여 한국의 식습관과 도재를 이용한 보철물 파절의 상관관계를 조사하였다. fracture loads는 analysis of variance 와 Post Hoc tests를 이용해서 분석하였다($\alpha$=0.05). 차후에 위에서 얻은 결과를 바탕으로 Hydraulic Dynamic Fatigue Testing Machine(858 Bionix II, MTS systems, Eden Prairie, MN USA)를 이용하여 4종의 각 porcelain 보철물 system당 5개의 crown에 14Hz Cyclic Load를 가하여 crown에 파절을 일으키는 masticatory cycle수를 알아 보았다. Load 수치는 41.0 N(건멸치 파절강도), 169.0 N(마른오징어 파절강도), 382.9 N(닭뼈 파절강도), 2224.8 N(사탕 파절강도)로 설정하였다. 결과: 95% confidence intervals for mean fracture load는 2599.3-2809.1 N(완전도재교합면 PFG), 3689.4-3819.9 N(반도재교합면 PFG), 1501.2-1867.9 N(Ice Zirkon), 803.2-1188.5 N(Empress 2)로 나왔고 95% confidence intervals for dynamic cyclic load on fracture는 instron 상에서 도재보철물에 파절을 일으키지 않은 load인 2224.8 N(사탕 파절강도)와 382.9 N(닭뼈 파절강도)로 실험했을 때, 2224.8 N에서 4796.8-9321.2 cycles(완전도재교합면 PFG), 2224.8 N에서 881705.1-1143565.7 cycles(반도재교합면 PFG), 382.9 N에서 979993.0-1145773.4 cycles(Ice Zirkon), 382.9 N에서 564.1-954.7 cycles(Empress 2)로 나왔다. 결론: 통계학적으로 유의할 만한 차이가 그룹들 간 fracture load에서 나타났다. 한국음식물 중 소갈비(뼈포함)와 사탕(자두맛캔디)은 구치용 도재보철물을 파절시킬 가능성이 있는 음식물로 밝혀졌다. 단일수직부하에서는 파절이 생기지 않는 경우라 할지라도 dynamic cyclic load를 줄 경우 일정 주기 후에 파절이 생기는 결과를 얻을 수 있었다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권2호
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• pp.79-88
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• 2021

Purpose. To assess peri-implant stress distribution using finite element analysis in implant supported fixed partial denture with occlusal schemes of cuspally loaded occlusion and implant protected occlusion. Materials and methods. A 3-D finite element model of mandible with D2 bone with partially edentulism with unilateral distal extension was made. Two Ti alloy identical implants with 4.2 mm diameter and 10 mm length were placed in the mandibular second premolar and the mandibular second molar region and prosthesis was given with the mandibular first molar pontic. Vertical load of 100 N and and oblique load of 70 N was applied on occlusal surface of prosthesis. Group 1 was cuspally loaded occlusion with total 8 contact points and Group 2 was implant protected occlusion with 3 contact points. Results. In Group 1 for vertical load, maximum stress was generated over implant having 14.3552 Mpa. While for oblique load, overall stress generated was 28.0732 Mpa. In Group 2 for vertical load, maximum stress was generated over crown and overall stress was 16.7682 Mpa. But for oblique load, crown stress and overall stress was maximum 22.7561 Mpa. When Group 1 is compared to Group 2, harmful oblique load caused maximum overall stress 28.0732 Mpa in Group 1. Conclusion. In Group 1, vertical load generated high implant stress, and oblique load generated high overall stresses, cortical stresses and crown stresses compared to vertical load. In Group 2, oblique load generated more overall stresses, cortical stresses, and crown stresses compared to vertical load. Implant protected occlusion generated lesser harmful oblique implant, crown, bone and overall stresses compared to cuspally loaded occlusion.

• 대한치과기공학회지
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• 제31권1호
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• pp.7-15
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• 2009

Purpose: This study was to propose the clear understanding for stress distribution of supporting bone by use of staggered buccal offset tripodal placement of fixtures of posterior 3 crown implant partial dentures. We realized posterior 3 crown implant fixed partial dentures through finite element modeling and analysed stress effect of implant arrangement location to supporting bone under external load using finite element method. Method: To understand stress distribution of 3 crown implant fixed partial dentures which have 2 different arrangement by finite element analysis. In each model, for loading condition, we applied $45^{\circ}$ oblique load to occlusal surface of crown and applied 100 N for 3 crown individually(total 300 N) for imitating possible oral loading condition. at this time, we calculated Von Mises stress distribution in supporting bone through finite element method. Result: When apply $45^{\circ}$ oblique load to in-line arrangement model, maximum stress result for 100 N for each 3 crown 47.566MPa. In tripodal placement, result for 1mm buccal offset tripodal placement implant model was maximum distributed load 51.418MPa, so result was higher than in-line arrangement model. Conclusion: In stress distribution result by placement of implant fixture, the most effective structure was in-line arrangement. The tripodal placement does not effective for stress distribution, gap cause more damage to supporting bone.

• 대한치과기공학회지
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• 제29권1호
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• pp.93-101
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• 2007

The purpose of this study is to evaluate the effect of three different oblique mechanical loading to occlusal surfaces of posterior implant partial dentures on the stress distributions in surrounding bone, using 3-dimensional finite element method. A 3-dimensional finite element model of a posterior implant partial dentures composed of three unit implants, simplified 3 gold alloy crown and supporting bone was developed according to the design of AVANA self tapping implant for this study. Three kinds of surface distributed oblique loads(300 N) are applied to following occlusal surfaces in the three crowns; 1) All occlusal surfaces in the three crown(load of 300 N was shared to three crown), 2) Occlusal surface of centered crown (load of 300 N was applied to a centered crown), 3) Occlusal surface of proximal crown(load of 300 N was applied to a distal proximal crown). In the results, 141 MPa of maximum von Mises stress was calculated at third loading condition and 98 MPa of minimum von Mises stress was calculated at first loading condition. From the results, location and type of occlusive loading conditions are important for the safety of supporting bone.

• 대한치과보철학회지
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• 제52권3호
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• pp.202-210
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• 2014

목적: 이 연구의 목적은 abfraction병소가 있는 금속도재관수복 치아를 수복하거나 하지 않을 때 나타나는 응력집중과 분포를 유한요소분석으로 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 상악 제1 소구치를 선정하여 총 10개의 유한요소모델을 만들었다. 모델 1은 자연치; 모델 2는 협측과구개측 백악법랑경계 상방 2 mm에 변연이 위치한 금속도재관; 모델 3은 협측과구개측 백악법랑경계에 변연이 위치한 금속도재관; 모델 4는 abfraction병소를 가진 자연치; 모델 5와 6은 다른 조건은 각각 모델 2와 3과 동일하면서 abfraction병소를 가진 치아; 모델 7은 abfraction병소를 가지고 composite resin으로 수복된 자연치;모델 8과 9는 각각 모델 5와 6과 동일한 모델에 abfraction병소를 composite resin으로 수복한 후 금속도재관 장착한 치아; 모델 10은 composite resin으로 abfraction lesion을 수복하고 금속도재관의변연을 abfraction병소보다 하방에 위치시킨 치아였다. 위치를 서로 달리한 하중 load A와 load B를 가하여, 각 기준점에서의 von Mises stress값들을 측정하여 비교하였다. 결과: Abfraction병소가 있는 치아에 load A 또는 load B를 주었을 때, 응력은 lesion의 apex에 집중되었다. 반면, abfraction병소를 composite resin으로 충전한 치아에 load A 또는 load B를 주었을 때 응력값은 apex에서 감소하였다. 결론: Abfraction이 있는 치아는 복합 레진으로 수복해주는 것이 응력의 집중을 줄여서 병소의 예후에 유리한 것으로 나타났으며, Abfraction이 발생된 치아를 금속 도재관으로 수복할 경우 협측변연을 법랑질 상에 위치시키는 것이 유리하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제7권2호
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• pp.146-150
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• 2015

PURPOSE. This in vitro study aimed to compare the failure load and failure characteristics of two different zirconia framework designs of premolar crowns when subjected to static loading. MATERIALS AND METHODS. Two types of zirconia frameworks, conventional 0.5 mm even thickness framework design (EV) and 0.8 mm cutback of full contour crown anatomy design (CB), were made for 10 samples each. The veneer porcelain was added on under polycarbonate shell crown made by vacuum of full contour crown to obtain the same total thickness of the experiment crowns. The crowns were cemented onto the Cobalt-Chromium die. The dies were tilted 45 degrees from the vertical plane to obtain the shear force to the cusp when loading. All crowns were loaded at the lingual incline of the buccal cusp until fracture using a universal testing machine with cross-head speed 0.5 mm/min. The load to fracture values (N) was recorded and statistically analyzed by independent sample t-test. RESULTS. The mean and standard deviations of the failure load were $1,170.1{\pm}90.9$ N for EV design and $1,450.4{\pm}175.7$ N for CB design. A significant difference in the compressive failure load was found (P<.05). For the failure characteristic, the EV design was found only cohesive failures within veneering porcelain, while the CB design found more failures through the zirconia framework (8 from 10 samples). CONCLUSION. There was a significant difference in the failure load between two designs, and the design of the framework influences failure characteristic of zirconia crown.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권5호
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• pp.479-489
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• 2008

목적: 상악 구치부에서 자연치와 임플란트 보철시, 보철치관/고정체 비율에 따른 응력분포 양상을 비교하고자 했다. 재료 및 방법: 자연치 모델의 경우는 획득한 3차원 인체모델을 상악 좌측 제2소구치 및 제 1대구치가 포함된 상악골을 Box 형태의 3차원 유한요소모델로 변환하였고, 임플란트 모델은 3차원 인체모델에서 치아 부분을 제거하고 동일 부위에 임플란트 모델을 연결하는 과정을 거쳐서 임플란트가 삽입된 유한요소모델을 구성하였다. 치관/고정체 비율을 0.7:1, 1:1, 1.25:1이 되도록 골수준 (bone level)을 조정하였으며 각 모델의 치관 부위에 300 N의 수직 하중과 수평하중을 각각 가했다. 결과: 1. 모든 하중 조건하에서 자연치와 임플란트 모두에서 피질골과 인접하는 경부에 응력이 집중되는 양상을 보였다. 2. 치관/치근 (고정체) 비가 증가함에 따라 자연치와 임플란트 모두에서 교합면에 수직적 하중을 가한 경우에는 응력의 변화가 뚜렷하지 않았으나, 수평적 하중을 가한 경우에서는 응력이 증가하는 양상을 보였다. 3. 자연치의 경우에 치관/치근비가 증가함에 따라 splinting이 응력감소 효과를 보였고, 임플란트의 경우에는, 치관/고정체 비가 증가함에 따라 splinting이 수직 하중조건에 응력감소효과를 보였으나, 중심에서 벗어난 하중조건에는 최대응력이 오히려 증가하는 양상을 보였다. 4. 임플란트의 경우, 치관/고정체 비가 증가함에 따라 splinting이 수평하중조건 4에서 뚜렷한 응력감소 효과를 보이나, 수평 하중조건 5에서는 응력감소 효과가 감소되고, 특히 치관/고정체 비가 1.25:1인 경우에서는 오히려 응력의 증가를 보였다. 결론: 임플란트 보철물은 치관/고정체 비가 커질수록 더 큰 응력을 받게 되고, splinting의 효과도 감소하게 된다. 또한 교합하중이 임플란트의 장축을 벗어나거나 중심에서 벗어난 경우 응력이 커지는 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권3호
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• pp.402-407
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• 2011

본 연구의 목적은 경북 봉화 지역에 분포하는 소나무림을 대상으로 수관의 수직적 구조, 수관연료밀도, 수관특성을 분석하고, 수관연료량 추정을 위한 회귀모형을 개발하는 것이다. 소나무림에 대한 수관의 수직적 구조에서 연료량 비율은 수관의 중간부분이 가장 높은 것으로 나타났으며, 수관연료량에서 잎과 가지가 차지하는 비율은 잎 25%, 직경 1 cm이하 가지 33%로 수관화 확산 시 이용 가능한 수관연료량은 총 58%를 차지하는 것으로 나타났다. 봉화 지역 소나무림에 대한 평균 수관연료밀도는 $0.45kg/m^3$으로 매우 높게 나타났고, 잎과 1 cm이하의 이용 가능한 연료밀도는 $0.27kg/m^3$으로 나타났다. 선형회귀식과 비선형회귀식을 이용하여 이용 가능한 수관연료량과 전체 수관연료량을 추정한 결과, 선형회귀식의 경우 결정계수($R^2$)가 각각 84%, 88%로 나타난 반면에, 비선형회귀식의 경우 결정계수가 각각 90%, 95%로 더 높게 나타났다. 본 연구에서 제시된 상대생장식은 봉화 지역 소나무림의 산불관리와 수관화모델에 대한 정량적인 연료량 정보를 제공해 줄 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제40권1호
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• pp.53-67
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• 2002

This study was aimed to analyze the stress distribution of implant and supporting tissue in single tooth implant restoration using Branemark $system^{(R)}$(Nobel Biocare, Gothenberg, Sweden) and Bicon system(Bicon Dental Implants, Boston, MA). Two dimensional finite element analysis model was made at mandibular first premolar area As a crown materials porcelain, ceromer, ADA type III gold alloy were used. Tests have been performed at 25Kgf vertical load on central fossa of crown portion and at 10Kgf load with $45^{\circ}$ lateral direction on cusp inclination. The displacement and stresses of implant and supporting structures were analyzed to investigate the influence of the crown material and the type of implant systems by finite element analysis. The results were obtained as follows : 1. The type of crown material influenced the stress distribution of superstructure, but did not influence that of the supporting alveolar bone. 2. The stress distribution of ceromer and type III gold alloy and porcelain is similar. 3. Stress under lateral load was about twice higher than that of vertical load in all occlusal restorative materials. 4. In Bicon system, stress concentration is similar in supporting bone area but CerOne system generated about 1.5times eater stress more in superstructure material. 5. In Branemark models, if severe occlusal overload is loaded in superstvucture. gold screw or abutment will be fractured or loosened to buffer the occlusal overload but in Bicon models such buffering effect is not expected, so in Bicon model, load can be concentrated in alveolar bone area.