• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.346-346
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• 2007

압전세라믹 재료는 현재 압전 변압기, actuator, transducer, sensor, speaker 등에 광범위하게 이용이 되고 있다. 이 중에서 압전세라믹 소결체를 이용한 스피커의 제조는 가공이 까다롭고, 대형의 크기로 제작 시 소자가 깨지는 등의 많은 제약을 받고 있으며, 저음 특성이 떨어져 응용 범위가 한정되어 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하기 위하여 세라믹/고분자 복합체를 이용한 필름 스피커를 제작하고자 시도하고 있다. 이러한 세라믹/고분자 0-3형 압전 복합체를 이용할 경우, 제품의 경량화를 실현할 수 있고, 크기나 환경의 영향을 거의 받지 않으므로, 고기능성 스피커로의 응용에 적합할 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 PZT계의 세라믹와 PVDF, PVDF-TrFE, Polyester, acrylic resin 등의 여러 고분자 물질과의 복합체를 제조하여 압전특성을 평가하였다. 본 실험은 먼저 $(Pb_{1-a-b}Ba_aCd_b)(Zr_xTi_{1-x})_{1-c-d}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_c(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_dO_3$ (이하 PZT라 표기)의 최적화 조성을 선택하여, $1050^{\circ}C$에서 소결된 분말을 48시간 ball milling방법 로 약 $1{\mu}m$ 크기로 분쇄하였다. 고분자 물질들은 알맞은 용제들을 선택하여 녹였다. 그 다음 소결된 PZT분말과 고분자를 50:50, 60:40, 65:35, 70:30등의 무게 분율로 혼합하고, 분산제, 소포제 등을 첨가하여 3단 roll mill을 이용하여 충분히 분산시켜 페이스트 (Paste)를 제조하였다. 제조된 페이스트를 ITO가 코팅된 PET필름 위에 스크린 프린팅 법을 사용하여 인쇄하여 $120^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. 코팅된 복합체의 두께는 약 $80{\mu}m$ 정도로 측정되었다. Ag 페이스트를 이용한 상부 전극 형성에도 스크린 프린팅 법을 적용하였다. 이를 $120^{\circ}C$에서 4 kV/mm의 DC 전계로 분극 공정을 수행한 후 전기적 특성을 평가하였다. 유전특성을 조사하기 위해서 LCR meter (EDC-1620)를 사용하였고, 시편의 결정구조는 XRD (Rigaku; D/MAX-2500H)을 통해 분석하였으며, 전자현미경(SEM)을 이용하여 미세구조를 분석하였다. 압전 전하상수$(d_{33})$ 값은 APC 8000 모델을 이용하여 측정하였다. PZT의 혼합비가 증가할수록 비유전율 및 압전 전하 상수 등의 전기적 특성이 증가되었다. 또 여러 고분자 물질 중에서 PVDF-TrFE 수지가 가장 우수한 특성을 보였다. 이는 PVDF-TrFE 수지가 압전성을 나타내기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.295-295
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• 2007

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변화하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액츄에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근 이러한 에너지 변화 소자는 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, 항공우주, 자동차, 의료, 건축, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 동작 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 기존 이차전지, 연료전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시되고 있다. 또한, 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부 전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제적인 문제가 발생하게 된다. 따라서 순수 Ag 전극을 사용하거나, Ag의 비율이 높은 내부 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 소결되는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)\;[(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}Zr_{0.35}Ti_{0.4}]O_3$계의 조성을 설계하여, 소결온도를 낮추기 위해서 2단계 하소법을 이용하였다. 분말을 ball milling을 통해 24시간 동안 혼합하였다. 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 72시간 동안 ball milling 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 ${\Phi}21$ disk 형태로 성형한 후, $800{\sim}950^{\circ}C$ 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰하였다. 전기적 특성을 확인하기 위하여 두께 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 열처리한 후, 분극 처리하였다. 압전특성은 $d_{33}$ 미터로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 주파수 및 impedance 특성을 측정하였다. 그 결과 $900^{\circ}C$에서 우수한 압전 특성 및 전기적 특성을 확보 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.218-223
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• 1997

과냉각액체구역(${\Delta}T_{x}=T_{x}-T_{g}$)을 갖는 $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 조성에 천이금속(Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt및 Cu)를 첨가하여 이들 원소가 유리화온도($T_{g}$), 결정화온도($T_{x}$) 및 과냉액체구역 (${\Delta}T_{x}$)에 미치는 영향에 \ulcorner여 조사하였다. $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 합금의 ${\Delta}T_{x}$ 값은 27K였으나 이 합금에 Hf, Ta 및 Mo을 각각 4at%첨가하면 그 값이 40k 이상으로 증가하였다. 이같은 ${\Delta}T_{x}$ 값의 증가는 유리화온도($T_{g}$의 상승보다 결정화온도($T_{x}$)의 상승폭이 크기 때문이다. $T_{g}$ 및 $T_{x}$는 외각전자밀도(e/a)가 약 7.38에서 7.05로 감소할수록 상승하였다. e/a의 감소는 천이금속과 다른 구성원소(반금속)사이의 상호결합상태를 의미한다. 즉 $T_{g}$ 및 $T_{x}$의 상승은 강한 상호결합력에 기인하는 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제26권3호
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• pp.206-214
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• 2001

근관계의 완전한 충전을 위해 기계적인 근관 확대 및 화학적인 세척은 필수 불가결하다. 근관내 기구 조작 시 근관벽에는 무기물과 유기물로 구성된 도말층이 형성되는데, 이 층은 서서히 분해되어 충전재 주위에서 미세누출을 야기하고, 세균과 그 부산물이 이동할 수 있는 통로를 제공하기 때문에 제거되어야 한다. 현재 이러한 목적을 위해 다양한 기구들과 세척 용액들이 이용되고 있다. 최근에는 근관확대를 위해 엔진 구동형 니켈-티타늄 파일이 개발되어 임상에서 널리 사용되고 있으며, 이러한 엔진 구동형 파일을 사용할 때는 윤활제의 사용이 필수적이다. 현재 시판되고 있는 윤활제들에는 도말층 제거를 위한 EDTA가 함유되어 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 엔진 구동형 니켈-티타늄 파일을 이용해 근관을 확대할 경우 이런 윤활제들의 도말층 제거 효과를 비교 평가하는 것이다. 본 실험에는 75개의 치아가 각각 15개씩 5개의 군으로 분류되어 사용되었다. 대조군은 윤활제를 사용하지 않은 경우이고, 실험 1군에서는 윤활제로 RC-PREP$^{TM}$이, 실험 2군에서는 Glyde$^{TM}$가 각각 사용되었고. 실험 3군은 RC-PREP$^{TM}$을 사용한 후 17% EDTA로 처리하였으며. 실험 4군은 Glyde$^{TM}$를 사용한 후 17% EDTA로 처리하였다. 처리된 시편을 절단한 후 주사전자현미경을 통해 시편의 근관의 중앙부와 치근단 부위를 관찰하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 대조군과 실험군의 비교시, 대조군에서 더 많은 양의 도말층이 관찰되었고, 이는 통계학적으로 유의성이 있었다 (p<0.01). 2. 윤활제의 종류에 따른 비교 시, Glyde$^{TM}$를 사용한 2군에서 RC-PREPTM을 사용한 1군 보다 더 적은 양의 도말층이 관찰되었지만, 이는 통계학적으로 유의성이 없었다. 3. 윤활제 사용과 EDTA 처리에 따른 효과 비교 시, EDTA로 처리한 3, 4군에서 윤활제만을 사용한 1, 2군 보다 더 적은 양의 도말층이 관찰되었으며, 이는 통계학적으로 유의성 이 있었다(P<0.01). 4. 치근 중앙부와 치근단 부위에서의 도말층 제거 효과 비교 시, 1, 2군에서는 치근 중앙부에서 더 적은 양의 도말층이 관찰되었고, 통계학적으로 유의성이 있었다(P<0.01). 3, 4군에서는 중앙부의 도말층이 더 적었지만 통계학적으로 유의성이 없었다. 이상으로부터 EDTA가 함유된 윤활제를 함께 사용하면서 엔진구동형 니켈-티타늄 파일로 근관확대 시, 근관벽에 형성된 도말층 제거에 대한 파일의 효능이 상승되었다. 그러나, 윤활제의 도말층 제거 효과는 17% EDTA용액으로 근관벽을 처리하는 것보다는 낮았다 따라서, 엔진구동형 니켈-티타늄 파일로 근관확대 시 EDTA가 함유된 윤활제를 함께 사용하는 것이 요구되고, 보다 완벽하게 도말층을 제거하기 위해서는 충전 전에 17% EDTA 용액으로 근관벽을 처리하는 것이 필요하다고 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권3호
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• pp.213-223
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• 2021

낙동강 하구 새섬매자기 식생지역의 수리역학적 퇴적환경을 알아보기 위하여 명지와 을숙도 조간대에서 6개의 퇴적물 코어를 채취하여 퇴적물 입도와 원소분석 (주원소, 미량원소, 희토류 원소)을 수행하였다. 명지 조간대의 퇴적환경은 낙동강 하구둑 좌측 수문의 영향 때문에 퇴적물 상부 (~ 15 cm)에서 분급도가 불량하고 왜도 및 첨도는 양의 값을 보였다. 반면에 을숙도 조간대는 주 수문뿐만 아니라 좌측 수문의 방류 영향으로 정점 별로 서로 다른 퇴적상을 보였다. 퇴적환경의 변화를 알아보기 위하여 분급도, 왜도 및 첨도 등을 이용하여 Linear Discriminate Function (LDF) 분석을 진행하였으며, 그 결과 퇴적물 상부에서 주로 에너지가 강한 퇴적환경이 나타났다. 을숙도 조간대의 ES05 (식생지역)와 ES11 (비 식생지역) 정점의 원소분포는 크게 Al, Fe 및 Ca 주요원소들의 분포와 관련하는 광물구성의 영향을 받는다. 알루미노실리케이트(Aluminosilicate)를 포함하는 쇄설성 광물들은 퇴적물의 희토류 함량을 희석시키며, 특히 ES05 정점 퇴적물의 원소조성을 결정하는 주요 요인으로 작용하였다. 반면에 ES11 정점의 원소조성은 점토광물과 철수산화물, 그리고 희토류 함량이 높은 중광물에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 새섬매자기 조간대 퇴적물의 원소조성은 광물 분별 과정의 영향을 받으며, 이는 담수-해수 혼합 지역의 퇴적환경을 반영한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.219-224
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• 2022

광학 윈도우, 프리즘, 렌즈 등에 사용되는 CaF₂ 단결정은 3개의 부격자를 가진 face-centered cubic(FCC) 구조를 가지고 있으며 밴드갭(12 eV)이 크고 넓은 파장영역에서 투과율이 우수하고 굴절률이 낮다는 특징이 있다. CaF₂ 단결정 성장은 대표적으로 높은 생산효율과 큰 결정을 만들 수 있는 초크랄스키(Czochralski) 방법으로 생산되고 있다. 이 연구에서는 초크랄스키 방법으로 성장한 일본의 Nikon 사와 미국의 M TI 사 (100)면, (111)면의 CaF₂ 단결정 상용화 웨이퍼의 결정성과 결함밀도를 분석하기 위해 X선 회절(XRD), XRC(X-ray rocking curve) 측정 및 Chemical Etching을 수행하였고 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR)과 UV-VIS-NIS을 이용하여 CaF₂ 결정의 광학적 특성을 분석하였다. 다양한 분석 결과를 통해 CaF₂ 단결정의 다양한 분야에서의 응용가능성을 체계적으로 살펴보았다.

• 암석학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-21
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• 2011

한반도 남동부에 자리잡고 있는 제3기 분지 중에서 장기, 어일 분지에 대한 암석학적인 기재 및 지화학적 자료를 바탕으로 과거 조구조적 위치와 현무암질암을 생성한 기원마그마의 특성을 고찰하였다. 어일 현무암질 암내 사장석 반정에서는 여러 형태의 누대구조와 융식구조 및 체구조가 나타나며 반정의 성분변화에서 핵부분은 $An_{63.46-98.38}\;Ab_{1.62-32.96}\;Or_{0-3.58}$의 영역 (anorthite-labradorite)에 도시되고, 최외각은 $An_{40.89-82.44}\;Ab_{17.10-46.43}\;Or_{0-12.68}$의 영역 (bytownite-labradorite)에 해당한다. 주원소 분석결과, 이들 암석들은 현무암질 안산암 영역에 점시되며, 비알칼리암(sub-alkaline)계열에 해당한다. TAS도에 현무암과 현무암질 안산암의 영역에 점시되며, 비알칼리암(sub-alkaline)계열에 해당한다. $SiO_2$ 값이 커질수록 $Na_2O$와 $K_2O$는 증가하며 $TiO_2$, $FeO^*$, CaO, MgO, $P_2O_5$는 감소하는 경향을 보여준다. $K_2O-SiO_2$도표에서도 중-K계열의 칼크알칼리계열에 해당함을 보여준다. 미량원소 및 희토류 원소의 경향은 분화가 진행됨에 따라 Co, Ni, V, Zn, Sc 등과 같은 호정성 원소는 감소하고, Ba, Rb 등의 불호정성 원소들은 증가하는 특징을 보여준다. 0.81~1.00의 $Eu/Eu^*$값은 사장석 분별작용이 일부 암석에서는 거의 일어나지 않았거나 사장석의 분별이 약했다는 것을 시사한다. 동위원소 분석결과 $^{87}Sr/^{86}Sr$은 0.704090~0.704717, $^{143}Nd/^{144}Nd$은 0.512705~0.512822로서 Nd에 비해 Sr의 변화폭이 크지만 0.0007 내외의 변화폭을 보인다. 이러한 동위원소의 변화는 연구지역 현무암이 해양판의 섭입에 의해 결핍맨틀과 부화맨틀이 혼합되어 형성된 마그마에 기원함을 추정할 수 있게 한다. 동위원소비는 맨틀 경향에 잘 따르며 결핍맨틀(DMM)과 부화맨틀(EM)의 섞임 현상에 의한 맨틀조성을 갖는 마그마에 기원을 두고 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권4호
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• pp.242-250
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• 2006

기계적 응력은 정상적인 발달과정 동안 조직의 항상성에 있어 중요한 역할을 한다. 기계적 응력은 치아 이동과 저작과 같은 상황을 포함한다. 치아 이동과 저작 중에 치주인대 섬유모세포는 기계적 자극을 감지하고 주위의 세포밖 물질과 생체분자 대사의 변동에 의해 반응을 보인다. 그러나 아직까지 기계적 응력 하에서 치주인대 세포에서 발현된 유전자에 관한 연구는 미비한 실정이다. 최근 기계적 응력이 초파리에 존재하는 UNC-50 유전자에 영향을 줄 수 있다고 보고되었다. 또한 UNC-50은 치은 섬유모세포와 비교해 치주인대 섬유모세포에서만 발현된다고 보고되었다. 본 연구에서는 간헐적 교정력 적용 시에 백서의 치아에서 일어나는 치근 및 치주 조직의 조직학적 변화와, UNC-50의 발현 양상을 면역조직학적 염색으로 조사하여 치주인대에서 기계적 응력과 UNC-50의 관련성을 알아보고자 하였다. Sprague-Dawely계 수컷 백서 12마리를 4마리씩 세 군으로 나누어 상악 우측 구치부에 NiTi closed coil spring을 사용하여 40 g 정도의 견인력이 발생하도록 하여 하루에 1시간씩 간헐적인 교정력을 적용한 후 1, 3, 5일 후 치주인대의 조직학적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조직학적 소견에서 상악 제1대구치 근심구개치근의 치근부 1/3에서 압박측은 안장측보다 더 좁은 치주인대공간을 보였고 교정력을 적용시킨 후 3일 후부터 인장측에서 백악모세포 활성으로 인한 백악질 침착이 관찰되었다. UNC-50은 인장측의 분화 중인 백악모세포에서 강한 발현을 보였다. Osteocalcin은 인장측에서 압박측에 비해 신생 백악질에 존재하는 분화 중인 백악모세포를 따라 강한 발현을 보였다. 이상의 연구결과는 UNC-50이 간헐적 교정력 즉 기계적 응력의 변화에 따른 백악모세포의 분화과정에 중요한 역할을 함을 나타낸다. 그러나 이를 명확히 하기 위해서는 교정력 적용 후 UNC-50의 세포내 신호전달과정에 대한 보완연구가 필요할 것이다.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권5호
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• pp.551-562
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• 1999

본 연구는 치아를 실험적으로 이동시킬 때, 교정력의 크기와 적용방법에 따른 치아이동 양상의 차이가 존재하는 지의 여부와 치근흡수와의 관련 여부에 대하여 평가하고자 하였다. 300g전후의 건강한 수컷 흰쥐 24마리를 세 군으로 나누고 상악 제 1대구치와 상악중절치 사이에 NiTi closed coil spring을 장착하여, 각 군당 50g(A군), 100g(B군), 25g(C군)을 적용하였고 C군의 경우에는 교정력을 적용한지 4일째 50g으로 힘을 증가하였다. 15일간 교정력을 적용하는 동안 매일 ehter로 흡입 마취를 시행하고 치아이동거리를 digital caliper로 측정하고 15일간의 실험기간 종료 후 상악 제1대구치 치근부의 조직표본을 제작하여 광학 현미경으로 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 군별 15일간 총 치아이동거리는 B군에서 가장 컸고, 그 다음 C군, A군의 순이었으나 통계학적으로 유의성있는 차이는 없었다. 2. A, B, C군 모두 전형적인 치아의 이동양상을 보여주었으며 치아이동 지체기가 끝난 날은 C, B, A군의 순서로 각각 7, 8, 9일째 끝났으나 통계학적으로 유의성있는 차이는 없었다. 3. A, B, C군 모두에서 치근의 흡수양상을 관찰할 수 있었고, 특히 B군에서 가장 심한 치근흡수양상을 보여주었고, C군에서 치근흡수의 양상이 가장 적었다. 이상을 종합해볼 때, 교정력이 크다고 하여 더 빠른 치아이동이 일어난다고 볼 수 없으며 교정력이 클수록 초자양변성대가 광범위하게 형성되어 오히려 치근의 흡수도 증가하므로 교정력을 적용할 때 초기 교정력을 보다 적게 적용하여 초자양변성대 형성범위를 줄인 뒤 교정력을 증가시키는 방법이 치근흡수를 최소화하면서 효과적인 치아이동을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권2호
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• pp.103-113
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• 2006

중년 이후의 여성의 경우 칼슘 섭취가 부족하거나, 인위적인 난소 적출 또는 폐경 등으로 인하여 골밀도가 감소하는 경향이 있다. 이 경우 교정 치료 시, 골내 고정원으로 마이크로스크류를 이용할 수 있는지를 알아보기 위하여, 생후 4개월 된 Sprague-Dawley계 백서를 실험군으로 난소 적출(Ovariectomy Screw, OS)군, 대조군으로 Sham operation 시행한(Sham operation Screw, SS) 군의 두 군으로 나누었다. OS군과 SS군 모두 상악 대구치 사이 구개골에 마이크로스크류를 식립하였고, NiTi coil spring을 이용하여, 상악 중절치 2개를 견인하였다. 각 군당 3일, 7일 후 7마리씩 희생시켰다. 희생 3일전 Alizarin red S를 주입하고, 상악골, 장골, 심장혈을 채득한 후, 심장혈을 성분분석하고, 상악골과 장골은 비탈회 레진표본을 제작하여, 편광현미경, 형광현미경으로 관찰하였다. 심장혈을 통한 성분 조사 결과 OS군, SS군 모두 7일째 alkaline phosphatase (ALP)의 농도가 높게 나타나 골개조의 가능성을 보였고, 편광현미경 사진에서 SO, SS군에서 모두 마이크로스크류의 압박측, 긴장측, 치아의 긴장측에서 3일 보다 7일에서 기존골에 비하여 골밀도가 낮은 영역이 적었고, 치아의 압박측에서는 골밀도가 낮은 영역이 증가하였다. 형광 현미경 관찰결과는 3일째 보다 7일째에 더 Alizarin red S로 침착된 골이 나타난 것으로 보아, 새로운 골의 형성이 있었음을 나타내었다. 골다공증이 유도된 백서에서 계속된 골의 흡수보다는 골개조의 가능성이 증가하고, 신생골의 형성이 증가함을 확인할 수 있었고, 이는 골다공증에서도 마이크로스크류의 식립으로 고정원 확보가 가능한 것으로 생각한다.