• 대한치과교정학회지
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• 제48권5호
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• pp.304-315
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• 2018

Objective: The purpose of this study was to analyze initial displacement and stress distribution of the maxillofacial complex during dentoskeletal maxillary protraction with various appliance designs placed on the palatal region by using three-dimensional finite element analysis. Methods: Six models of maxillary protraction were developed: conventional facemask (Type A), facemask with dentoskeletal hybrid anchorage (Type B), facemask with a palatal plate (Type C), intraoral traction using a Class III palatal plate (Type D), facemask with a palatal plate combined with rapid maxillary expansion (RME; Type E), and Class III palatal plate intraoral traction with RME (Type F). In Types A, B, C, and D, maxillary protraction alone was performed, whereas in Types E and F, transverse expansion was performed simultaneously with maxillary protraction. Results: Type C displayed the greatest amount of anterior dentoskeletal displacement in the sagittal plane. Types A and B resulted in similar amounts of anterior displacement of all the maxillofacial landmarks. Type D showed little movement, but Type E with expansion and the palatal plate displayed a larger range of movement of the maxillofacial landmarks in all directions. Conclusions: The palatal plate served as an effective skeletal anchor for use with the facemask in maxillary protraction. In contrast, the intraoral use of Class III palatal plates showed minimal skeletal and dental effects in maxillary protraction. In addition, palatal expansion with the protraction force showed minimal effect on the forward movement of the maxillary complex.

• 대한치과교정학회지
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• 제24권3호
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• pp.709-719
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• 1994

The aim of this investigation was to identify which suing is more suitable for uprighting of the 30 degree inclined lower second molar in different situations. Between four different molar uprighting springs which were A, B, C type and T-loop spring, the author tested T-loop suing as a control material and the other springs were experimental group. Each spring was fabricated from .017' $\times$ .025' TMA wire and preactivated with 40 degree tip-back bend. Stabilizing unit included from the lower right central incisor to the lower right second premolar which were made by acrylic resin. The photoelastic overview of the lower right quadrant showed that stress concentrations were observed in its photoelastic model. The obtained results were as follows. 1. Higher concentration of compression can be seen clearly at the distal curvature than the mesial of the lower second molar when A type uprighting spring was applied, which can be used as a space regainer. 2. Higher level compression was presented at the mesial root apex area than the distal of the lower second molar in B type uprighting spring, which can be used as a space closer. 3. Areas of higher compression and tension were observed about the mesial and distal root of the lower second moalr than A and B type in C type uprighting spring, which can be used as a partial space regainer.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제16권1호
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• pp.23-34
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• 2023

Purpose: This study aims to investigate the force delivery profile of thermoformed aligners (TFA) compared with direct-printed aligners (DPA) and to explore the effect of different activation amounts on forces and moments of respective groups. A secondary objective is to observe the amount of stress relaxation that occurs over the 7~14 days when aligners are maintained in a simulated intraoral environment. Materials and Methods: An in vitro setup was created to quantify forces and moments. It consisted of a three dimensional-printed base plate and segmented maxillary teeth, placed in a semi-enclosed chamber to maintain a temperature of 37℃. Ninety clear aligners were divided into nine groups of ten aligners each based on material types (Zendura, ATMOS, TC-85) and activation amounts. Aligners were created with 0.00, 0.25- and 0.50-mm activations for lingual bodily movement of the upper left central incisor and kept on models in the "stressed" position in a 37℃ water bath. Three force components acting on the upper left lateral incisor, upper left central incisor, and upper right central incisor were measured for each time point, beginning from the initial baseline measurement, 8 hours, 16 hours, 24 hours, 2 days, 3 days, 4 days, 5 days, 6 days, 7 days, and lastly, 14 days. Result: TC-85 aligners in every activation group showed less force on teeth than Zendura and ATMOS. Significant force levels from 0.0 mm activation were present and stayed consistent over the course of 14 days. Comparisons made for baseline measurements to 7-days and 14-days showed statistically significant change from the baseline force level. Conclusion: TC-85 aligners demonstrated lower, more consistent forces with fewer side effects. Aligners can generate forces even when no activation is programmed. No major decreases in force levels over time were observed; the intra-oral clinical simulated environment and length of observation time could contribute to this.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권5호
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• pp.521-534
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• 1999

본 연구는 상악 견치, 상악 제 2 소구치, 상악 제 1 대구치의 유한요소 모델을 제작하였고, $0.018{\times}0.025$ 인치 Stainless steel wire를 고정원 강화를 위해 상악 제 2소구치와 제 1대구치에 위치시켰다. $0.017{\times}0.025$ 인치 T-loop spring의 전후방적 위치에 따른 응력 분포를 알아보기 위해 T-loop spring의 중간이 견치와 제 1대구치 거리의 중간에 위치하는 것과, 2mm전방에 위치하는 것, 2mm후방에 위치하는 것의 3가지 유한 요소모델을 제작하였다. 이 T-loop spring을 6mm 강제변위시켜 발생하는 힘을 각 치아에 적용시켰으며, 견치에서 발생하는 힘과 응력에 대하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 3가지 형태 모두에서 유사한 크기의 후방견인력을 보였다. 2. 3가지 형태 모두에서 유사한 크기와 비슷한 형태의 응력 분포를 보였다. 3. 3가지 형태 모두에서 회전 중심은 치근단 2/3 부분에 보였다. 4. 2mm 전방 위치된 T-loop spring과 2mm 후방 위치 된 T-loop spring에 각각 함입력과 정출력을 보이지만 그 크기가 작아서 응력 양상에 영향을 주지 못한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권2호
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• pp.127-142
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• 2000

임상에서 다양하게 사용되는 Multiloop Edgewise Arch Wire(MEAW)는 구치부 치아의 치축 직립을 위해 II급 고무줄이나 수직고무줄과 함께 사용된다. 이때 tip back bend의 정도는 각 환자의 구치치축의 근심경사의 정도에 따라 가감이 결정되나 이 장치가 실제 치근막에서 어떤 효과를 나타내는지 정확히 알려진 바는 없다. 이에 저자는 MEAW의 역학적 효과를 알아보기 위해 tip back bend의 정도를 변화시킨 후 II급 고무줄, 수직고무줄을 적용시켜 유한요소법을 통해 치근막에서 발생되는 응력의 분포와 크기를 정량적으로 비교, 관찰하여 장치의 역계를 이해하고 치료효과를 예측해 보고자 실험을 고안하였다. 발치나 교정치료의 경험이 없는 25세 남자 정상교합자를 대상으로 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 얻은 방사선필림을 기초로 하여 유한요소 상악치아모델과, 치근막모델을 제작하였으며 여기에 beam element로 제작된 MEAW의 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 달리하여 II급 고무줄 및 수직고무줄을 적용시켜 각 치근막에서의 압축, 인장력의 분포와 응력의 크기를 상호 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MEAW에 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 부여하고 II급 고무줄이나 수직고무줄을 적용시켰을때 전체 치근막에 나타나는 압축, 인장의 분포는 II급 고무줄, 수직고무줄 각각의 경우에서 tip back bend의 정도에 상관없이 유사한 양상을 나타냈다. 2. 각 치아의 치근막에 나타난 압축, 인장력의 크기는 5도,10도의 경우보다 15도 tip back bend 부여시 더 크게 나타났다. 3. 제1, 2대구치 원심측 치근막에서는 압축력이 나타났으며 특히 제2대구치 치근막의 압축부위가 제1대구치 치근막 압축부위보다 더 넓고 압축력의 크기도 더 크게 나타났다. 또한 tip back bend 정도가 클수록 압축력도 크고 압축부위도 더 넓게 나타났다. 4. 대구치 치근막의 압축력은 소구치 치근막의 압축력보다 상대적으로 더 작게 나타났다. 5. II급고무줄과 수직고무줄 적용 시를 비교해 보면 수직고무줄 장착시 전치부 치근막에 인장력이 더 넓게, 그 크기는 더 작게 나타났다. 반면에 구치부 치근막에 나타나는 응력의 분포와 크기는 별 차이를 보이지 않았다. 5. 전치부 치근막 인장부위에서 인장력은 견치에서 제일 컸다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권1호
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• pp.25-38
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• 2001

편측성 II급 부정 교합 환자를 만나는 것은 임상에서는 흔한 일이지만, 치료 방법은 제한적 인 것이 사실이다. 그 중에서도 asymmetric head-gear는 그 사용의 횟수에 비해 정확하고 완전한 이해가 부족한 실정이며, 효과를 극대화시키기 위한 장치의 디자인에 대한 정보 역시 아직도 논란이 많고, 그 동안의 연구들도 확실한 해답을 주지는 못하고 있다. 더욱이 asymmetric iace-bow를 유한요소법을 통해 해석한 것은 그 예를 찾아볼 수 없었기에 본 연구를 시행하게 되었다. 발치나 교정치료의 경험이 없는 정상교합자를 대상으로 유한요소법을 사용하여 편측성 II급 부정교합의 상악 치열궁을 모델링하고, RMO사의 Face-Bow($Penta-Form^{TM}$/Medium size)를 기본 모델로 오른쪽의 outer-bow가 15mm, 25mm, 35mm씩 짧은, 세 개의 asymmetric face-bow를 모델링한 후, 편측성 II급 부정교합 상악 치열궁 모델의 좌,우측 상악 제 1대구치에 세 종류의 asymmetric face-bow를 적용, 편측당 0.3kgf의 힘으로 견인하여 비교한 결과, 다음의 결론을 얻었다. 1. 양쪽 제 1 대구치가 받는 힘의 총합은 세 경우 모두에서 거의 차이가 없었으나, outer-bow의 길이가 짧아질수록 근심위치된 치아가 받는 힘의 크기는 증가하였고, 정상 위치된 치아가 받는 힘의 크기는 감소하는 결과를 보였다. 2. 양쪽 제 1 대구치가 받는 측방력은, 정상 위치된 치아에서는 outer-bow의 길이가 짧아질수록 협측으로의 힘이 커졌고, 근심 위치된 치아에서는 협측으로의 힘이 작아지는 경향을 보여, outer-bow의 길이가 짧아질수록 전체적인 측방력이 정상 위치된 치아의 협측으로 이동되는 경향을 보이긴 했지만, 양쪽 제 1 대구치 모두 협측으로 힘을 받는 것으로 나타나 "Archial Expansion Effect"를 보였다. 3. 양쪽 제 1 대구치가 받는 원심력과 정출력, 그리고 distal tipping의 양은, 정상 위치된 치아에서는 outer-bow의 길이가 짧아질수록 감소하였고, 근심 위치된 치아에서는 outer-bow의 길이가 짧아질수록 증가하는 경향을 보였다. 4. 양쪽 제 1 대구치의 rotation은, 정상 위치된 치아에서는 distal-in의 rotation을 보였으며 outer-bow의 길이가 짧아질수록 그 양이 증가하였고, 근심 위치된 치아에서는 두 가지의 결과를 나타냈는데, outer-bow가 15mm 짧은 경우에는 distal-in의 rotation을 보였으나, 25mm와 35mm 짧은 경우에는 distal-out의 rotation을 보여 15mm와 25mm 사이에 변환점이 존재하는 것으로 나타났다. 5. 치근 분지부 직하방에서 치근막의 초기 응력분포를 관찰한 결과, 정상 위치된 치아의 원심협측 치근에서 outer-bow의 길이가 짧아짐에 따라 압축응력이 구개측에서 원심측으로, 그리고 협측으로 이동하는 양상을 나타내었다. 6. 치근 분지부 직하방에서 치근막의 초기 응력분포를 관찰한 결과, 정상 위치된 치아의 원심협측 치근을 제외한 근심협측 치근과 구개측 치근, 그리고 근심 위치된 치아의 세 개의 치근 모두는, outer-bow의 길이가 짧아질수록 응력의 크기만 변할 뿐 전체적인 응력분포의 양상에는 변화가 없었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제34권4호
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• pp.303-312
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• 2004

전치의 후방 견인시 교정력은 치아의 저항중심에서 벗어난 브라켓을 통해 적용되기 때문에 바람직하지 못한 경사이동이 발생하게 되고 이를 방지하기 위한 여러 가지 방법 중 호선에 curve나 전치부 호선에 치근 설측 토그를 부여하는 방법이 많이 사용된다. 이에 본 연구는 combination loop archwire와 hook을 이용한 활주역 학을 이용하여 전치를 후방 견인 시, compensating curve를 0도, 15도, 30도 부여하고, 이 때 나타나는 효과를 광탄성법으로 비교 연구하기 위하여 치아와 치조골 모형을 광탄성 모형으로 대체시키고 와이어와 브라켓을 주어진 조건으로 위치시 킨 후 편광판을 이용하여 초기 응력 상태를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Combination loop archwire와 활주역학으로 전치를 후방 견인 시 compensating curve가 0도, 15도, 30도로 증가할수록 전치부 치근단 부위의 최대 무의차수가 감소하였다. 2. Combination loop archwire와 활주역 학으로 전치를 후방 견인 시 compensating curve가 0도, 15도, 30도로 증가할수록 견치와 소구치 부위의 최대 무의차수가 증가하였다. 3. Combination loop archwire로 전치를 견인할 때보다 동일한 힘을 사용하여 활주역 학으로 견인할 때 전치부 치근단 부위에서 다소 낮은 무의차수를 나타내었다. 이상의 결과에서 Combination loop archwire와 활주역학을 이용한 상악전치의 후방 견인시 견인방법에 큰 차이 없이 호선에 부여한 compensating curve는 전치의 설측 경사이동 양상을 어느 정도 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 힘의 적용위치가 저항중심에 더욱 가까운 hook을 이용한 활주 역학이 전치의 설측경사 방지에 더 효과적일 것으로 판단된다.가 높게 나타나는 현상을 부분적으로 설명하여 주는 것으로 사료된다.용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다.ing할 경우, arch perimeter의 증가량은 Curve of Spee의 최대 길이의 1/2보다 적게 나타났다.$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $61\%$ 수준이었으며, Non-etched Foil-Mesh base에서 최저 Peel 결합 강도$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $55\%$ 수준이었다. 4. 단위 면적 당 결합강도에 있어서 전단결합강도(SBS)와 인장결합강도(TBS) 및 $75^{\circ}\;와\;90^{\circ}$ peel 결합강도는 Micro-Loc base와 Chessboard base에서 차이 가 없었으며 Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작았고(p<0.05), $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$ peel응력을 적용한 결과 Chessboard base에서 가장 큰 Peel결합강도를, Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작은 결합강도를 보였다(p<0.05).았다. 6. 주사전자현미경으로 본 표면은 모든 제품에서 생산과정 중에 보이는 압흔과 pitting이 관찰되는데, 진성기업의 Stainless Steel은 가늘고 긴 압흔이 있으며 비교적 매끄러운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다수 존재했다

• 대한치과교정학회지
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• 제31권6호
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• pp.559-566
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• 2001

본 연구는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance에 의해 하악 제2대구치의 치근단과 그 주위의 치조골에 발생되는 응력분포를 알아보기 위해 광탄성법을 이용하여 분석하였다. 하악의 치조골을 재현하기 위해 PL-3 형의 epoxy resin과 PL-3 보다 경질인 레진치아를 사용하여 설측 이소맹출된 하악 제2대구치를 광탄성모형으로 재현하였다. 광탄성 모현상에 mandibular posterior crossbite appliance를 적용하고 힘을 가하기 전과후의 응력 분포를 알아보기 위해 원형편광기 를 사용하여 모형의 전후방에서 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 하악 제2대구치의 협측면에 힘을 가한 경우, 설측 치조정과 치근첨 부위에 응력이 집중되어 나타났고 회전중심이 치근 협측면의 중간 1/3부위와 치근첨 부위에 발생하였으며 이로 인해 제 2대구치에 협측으로의 비조절성 경사이동 및 회전력이 발생하였다. 2. 하악 제2대구치의 설측면에 힘을 가한 경우에는 협측면에 힘을 가한 경우 보다 치근첨에 더 많은 응력이 발생하였다. 또한 치근하방의 치조골 부위에 응력이 증가하였으며 치근의 협측면과 치근첨 부위의 회전중심도 없어져 이로 인한 협측으로의 조절성 경사 이동 및 함입력이 관찰되었다. 3. 하악 제2대구치의 협측이나 설측에 힘을 가한 경우, 고정원인 제1대구치의 치근첨 부위는 힘을 가하기 전의 초기 응력상태와 비교할 때 응력의 증가는 보이지 않아 구치부 협측 반대 교합의 개선시 하악의 설측 호선은 효과적인 고정원으로 사용될 수 있다. 이상의 연구 결과는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 구치부 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance를 적용할 때, 제2대구치의 협측면보다는 설측면에서 힘을 부여하는 것이 교합장애를 야기시킬 수 있는 비조절성 경사이동과 구치의 회전을 피하면서 협측으로의 조절성 경사이동 및 함입력을 적용시킬 수 있음을 의미한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제32권5호
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• pp.343-353
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• 2002

제1소구치 발치를 동반한 설측교정치료시 lingual K-loop archwire로 전치부 후방견인을 시 행한 경우 전치부 및 구치부에서 치조골에 발생하는 초기응력을 알아보기 위하여, K-loop의 vortical leg 길이는 15mm로 하고 편측당 350gm의 힘으로 활성화시 킨 후 상악궁 광탄성 모형의 응력동결을 시행하고 각 치아별로 절단하여 3차원 광탄성법으로 분석한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 중절치의 근심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 원심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 설면에서는 치근측일수록 더 큰 압축응력을 보였다 치근첨에서는 압축응력이 나타났다. 2. 측절치의 근심면에서는 치관측만 인장응력이 관찰되었고 원심면에서는 고른 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었고 설면에서는 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 3. 견치의 근심면은 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였고 원심면은 인장응력을 보였다. 순면과 설면은 치관측일수록 큰 인장응력을 보였다. 순면보다 설면에서 더 큰 인장응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 4. 제2소구치는 근심면은 인장응력을 보이며 원심면은 치관측에서는 압축응력을, 치근측에서는 인장응력을 보였다. 협면은 치관측에서 압축응력을 보였으며, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 치근첨에서는 인장응력을 보였다. 5. 제1대구치는 근원심면 모두에서 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다. 협면에서는 응력이 나타나지 않았고, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 협측치근들의 치근첨에서는 압축응력을, 구개측치근의 치근첨에서는 무응력을 보였다. 6. 제2대구치는 모든 치근의 치근첨에서 압축응력이 관찰되었다. 근심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을, 원심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다 협면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을, 설면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 나타내었다. 따라서 전치부 후방견인시 transverse bowing effect는 뚜렷이 나타났으나, vertical bowing effect는 나타나지 않고 오히려 전치부가 함입되려는 응력이 발생하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권1호
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• pp.61-74
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• 1998

하악 제1대구치가 상실되고 하악 제2대구치가 근심으로 경사된 경우 이를 직립 시키기 위하여 직립 스프링을 사용하였을 때 초기에 나타나는 응력 분포와 치아의 변위 양상을 살펴보고 여러 조건하에서의 변화를 비교, 분석하여 바람직하지 못한 치아 이동을 감소시키기 위한 방안을 모색하고자 본 연구를 시행하였다. 3차원 유한요소법을 이용하여 하악 치아, 치근막과 치조골의 형태와 물리적 특성을 컴퓨터로 재현시키고 브라켓을 모형화하여 치아에 부착한 후 helical spring, root spring, T-loop, modified T-loop, box loop등 5가지 형태의 스프링을 beam 요소로 모형화하여 적용시켜 유한요소 모델을 제작하였다. 스프링의 형태, cinch-back 여부, activation 양, tip-backbend의 크기에 따른 차이를 보기 위하여 여러 조건하에서 탄선 적용시 나타나는 힘과 모멘트, 치아이동 변위를 개개치아의 FA point에서 계측하여 비교, 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Helical spring과 root spring 적용시 하악 견치와 제1소구치의 압하가 일어났고, 하악 제2대구치의 원심이동과 정출, 원심회전이 일어났다. 2. T-loop, modified T-loop, box loop 적용시 하악 제2소구치의 압하와 원심이동이 일어났고, 하악 제2대구치의 직립에 필요한 원심이동과 원심회전은 T-loop에서 가장 크게 나타나고, box loop에서 가장 작게 나타났다. 3. T-loop에서 cinch-back을 한 경우 하악 제2대구치 치관의 원심이동과 원심회전은 약간 감소하였으나, 치아의 정출도 동시에 감소하였다. 4. T-loop에서 activation양을 증가시킴에 따라 하악 제2대구치의 근심이동이 점차 증가하여 공간폐쇄 경향을 보였고, 치관의 원심회전 역시 점차 증가하였으나, 하악 제2소구치의 원심 이동도 약간 증가하였다. 5. T-loop에서 tip-back bend의 양을 증가시킴에 따라 하악 제2대구치의 직립에 필요한 원심이동과 원심회전이 점차 증가하였으나, 치아의 정출은 더욱 급격히 증가하였다.