• 한국세라믹학회지
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• 제48권2호
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• pp.152-159
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• 2011

The green and hard machining characteristics of dental ceramics are of great interest to dental industry. The green bodies of TZP/$Al_2O_3$ composites were prepared by the cold isostatic pressing, and machined on the CNC lathe using PCD (polycrystalline diamond) insert under various machining conditions. With increasing nose radius of PCD insert, surface roughness initially increased due to increased cutting resistance, but decreased by the onset of sliding fracture. The lowest surface roughness was obtained at spindle speed of 1,300 rpm and lowest feed rate. Hard bodies were prepared by pressureless sintering the machined green bodies at several temperatures. The grinding test for sintered hard body was conducted using electroplated diamond bur with different grit sizes. During grinding, grain pull out in the composite was occurred due to thermal expansion mismatch between the alumina and zirconia. The strength of the composite decreased with alumina contents, due to increased surface roughness and high monoclinic phase transformed during grinding process. The final polished samples represented high strength by the elimination of a phase transformation layer.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권12호
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• pp.1785-1792
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• 2003

Zirconia modified with $MoO_3$ was prepared by impregnation of powdered $Zr(OH)_4$ with ammonium heptamolybdate aqueous solution followed by calcining in air at high temperature. Spectroscopic studies on prepared catalysts were performed by using FTIR, Raman, XRD, and DSC and by measuring surface area. Upon the addition of molybdenum oxide to zirconia up to 15 wt%, the specific surface area increased in proportion to the molybdate oxide content, while acidity measured by irreversible chemisorption of ammonia exhibited a maximum value at 3 wt% of $MoO_3$. Since the $ZrO_2$ stabilizes the molybdenum oxide species, for the samples equal to or less than 30 wt%, molybdenum oxide was well dispersed on the surface of zirconia and no phase of crystalline $MoO_3$ was observed at any calcination temperature above $400^{\circ}C$. The catalytic activities for cumene dealkylation were roughly correlated with the acidity of catalysts measured by ammonia chemisorption method, while the catalytic activities for 2-propanol dehydration were not correlated with the acidity because weak acid sites are necessary for the reaction.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.406-415
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• 2009

연구목적: 본 연구는 유색 및 백색 지르코니아 세라믹으로 제작된 코핑의 디자인에 따른 지르코니아 세라믹 코핑의 파절 하중과 변연 적합성을 평가한 것으로 그 결과를 임상에 응용하는데 도움을 주고자 하였다. 연구재료 및 방법: CAD/CAM system (Everset, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 80개의 상악 제1 소구치 세라믹 코핑을 제작하되, 1그룹은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, 2그룹은 협면 0.3 mm 설면 0.6 mm, 3그룹은 전체 0.6 mm 균일하게, 4그룹은 협면 0.6 mm 설면 1.0 mm로 디자인하고, 유색 (I) 및 백색 (II) 지르코니아 코핑을 각 그룹당 10개가 되게 하였다. 소성직후와 조정 후 코핑의 변연 적합성을 Video Microscope System (sv-35, Sometech, Seoul, Korea)를 이용하여 100배율로 관찰하였고, 금속 주 모형에 코핑을 강화형 글래스아이오노머 시멘트로 합착 후 Universal Testing Machine (Instron 4467, Norwood, MA, USA)을 이용하여 파절 하중을 측정하여, one-way ANOVA test 를 시행하여 결과를 분석하였다. 결과: 1. CAD/CAM 지르코니아 코핑의 파절 하중은 1그룹, 2와 3그룹, 그리고 4그룹간에 유의성있는 차이를 보였으며 I4, II4의 파절 하중값이 가장 컸다. 2. 코핑의 디자인이 같고 색이 다른 그룹간의 비교에서는 전 그룹 모두 파절 하중값의 유의성은 없었다. 3. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I2그룹을 제외한 전 그룹에서 협측 측정점에서 변연오차가 가장 큰 경향을 보였다. 4. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I 그룹 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연적합도를 보았을 때 그룹간에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 5. 소성직후 변연 오차 측정값은 백색 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연 적합도를 보았을때 II1그룹의 변연 오차가 가장 컸다 (P<.05). 6. 소성직후 변연오차 측정값은 디자인이 같은 그룹의 유색, 백색 비교에서, I1와 II1그룹을 제외한 나머지 그룹에서 백색 지르코니아의 변연 적합도가 더 좋았다 (P<.05). 7. 내면 조정 후에는 색상화 및 지르코니아 코어 디자인에 따른 전 그룹간 변연 적합도의 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 지르코니아 코핑 디자인과 색상화에 따른 변연 적합성은 소성 직후에는 다소 차이가 있었으나 내면 조정을 하면 임상 사용에는 무리가 없을 것으로 판단되었고, 파절강도 강화를 위해 코핑의 두께는 가급적 두꺼워야 하나, 가시면 (순면, 협면)의 심미성(반투명성)을 고려할 경우 가시면을 0.3 mm로 얇게 해도 파절 강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권3호
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• pp.194-201
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• 2010

연구 목적: 본 연구는 지르코니아 코핑의 다양한 디자인과 시멘트 종류에 따른 지르코니아 도재관의 파절 저항성과 변연 적합도를 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: CAD/CAM system (Everest, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 다양한 두께를 가진 지르코니아 코핑을 디자인하고 제작하였다. 80개의 코핑을 디자인에 따라 20개씩 4개의 그룹으로 분류하였으며, 각 그룹은 다시 시멘트 종류에 따라 시편을 10개씩 나누어 2개의 소그룹으로 분류하였다. Group I은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, group II는 협면과 협측 교합면은 0.3 mm, 설면과 설측 교합면을 0.6 mm, group III은전체0.6 mm 균일하게, Group IV는 협면과 협측 교합면은 0.6 mm 설면과 설측 교합면을 1.0 mm로 디자인 하였다. Putty index를 이용해 같은 크기와 형태의 지르코니아 도재관을 축성 후, 완성하였다. 미세 경도측정기의 현미경 (Matsuzawa, MXT-70, Japan)으로 도재관의 변연 적합도를 측정하였고, 만능시험기 (Z020, Zwick, Germany)를 이용하여 cross-head speed를 1 mm/min로 도재관이 파절될 때까지 수직 하중을 가해 파절 저항성을 측정하였다. One-way ANOVA와 two-way ANOVA 를 이용해 그 결과를 비교 분석 하였으며, 사후 검정으로 Duncan's multiple range test ($\alpha$=0.05)를 사용하였다. 결과:1. 코핑 디자인에 따른 변연적합성은 유의한 차이가 있었다 (P<.05). 2. 임시합착제 (Cavitec$^{(R)}$)로 합착한 군에서 코핑 디자인에 따른 지르코니아 도재관의 파절강도는 유의한 차이가 있었다 (P<.05). 3. 영구접착제 (Panavia-$F^{(R)}$)로 접착한 군에서 코핑 디자인에 따른 지르코니아 도재관의 파절강도는 통계학적인 유의차가 없었다 (P>.05). 4. 시멘트의 종류에 따른 동일한 디자인사이에서의 파절강도는 group I과 group II에서 Panavia-F 접착군이 Cavitec$^{(R)}$ 접착군보다 통계학적으로 유의성 있게 높았다 (P<.05). 5. 도재관의 파절 양상은 지르코니아 코핑의 디자인에 따른 차이는 없었으며, 시멘트의 종류에 따라 Cavitec$^{(R)}$ 접착군에서는 시편이 완전 분리되는 전부 파절, Panavia-$F^{(R)}$ 접착군에서는 전장 도재층에서만 파절되는 부분파절이 주로 나타났다. 결론: 제한된 결과이기는 하나 심미성을 위해 가시면을 얇게 하고 강도를 위해 비가시면의 지르코니아 코핑을 두껍게 하는, 즉 기능에 따라 두께를 달리 하는 세라믹 하부구조 디자인이 임상에서 선택적으로 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제28권3호
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• pp.319-326
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• 2012

세라믹은 오랜 기간 동안 치과용 수복재로 사용되어 왔다. 세라믹이 치과학에 도입되면서, 치과용 수복물은 심미성 면에서 눈부신 발전을 하게 되었다. 그러나 최근 세라믹은 수복재료뿐만 아니라 생체재료로서 주목을 받고 있다. 알루미늄 옥사이드와 사파이어등으로 시작된 연구는 지르코니아가 등장함에 따라 새로운 국면을 맞게 되었다. 특히 지르코니아는 색상이나, 기계적 성질, 생체친화성 등 여러 가지 장점 때문에 전통적으로 임플란트 고정체의 주재료이었던 티타늄의 대체 물질로 연구가 진행되고 있다. 지르코니아의 골반응은 매우 우수하지만, 표면 처리가 매우 어렵기 때문에 표면 처리된 티타늄보다는 뛰어나지 못하다는 내용들이 보고되고 있다. 이러한 한계점을 벗어나기 위해, 표면에 화학처리를 하거나 처음부터 다공성 형태를 갖도록 성형하는 방법과 다른 물질로 코팅처리하는 방법들이 소개되었고, 그 결과 수종의 지르코니아 임플란트가 현재 상용화된 상태이다. 앞으로 골이식재 구성성분으로서의 연구 등 다양한 목적의 생체재료로서 지르코니아의 활용에 대한 연구가 이루어질 것으로 사료된다. 이 논문에서는 생체재료로서의 지르코니아에 대한 연구와 앞으로의 발전가능성 등에 관한 문헌을 고찰할 것이다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제11권4호
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• pp.202-208
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• 2019

PURPOSE. Fabrication of zirconia restorations with ideal mechanical properties in a short period is a great challenge for clinicians. The purpose of the study was to investigate the effect of heating rate on the mechanical and microstructural properties of monolithic zirconia. MATERIALS AND METHODS. Forty monolithic zirconia specimens were prepared from presintered monolithic zirconia blanks. All specimens were then assigned to 4 groups according to heating rate as Control, Group $15^{\circ}C$, Group $20^{\circ}C$, and Group $40^{\circ}C$. All groups were sintered according to heating rates with the sintering temperature of $1500^{\circ}C$, a holding time of 90 minutes and natural cooling. The phase composition was examined by XRD analysis, three-point bending test was conducted to examine the flexural strength, and Weibull analysis was conducted to determine weibull modulus and characteristic strength. Average grain sizes were determined by SEM analysis. One-way ANOVA test was performed at a significance level of 0.05. RESULTS. Only tetragonal phase characteristic peaks were determined on the surface of analyzed specimens. Differences among the average grain sizes of the groups were not statistically significant. The results of the three-point bending test revealed no significant differences among the flexural strength of the groups (P>.05). Weibull modulus of groups was ranging from 3.50 to 4.74. The highest and the lowest characteristic strength values were obtained in Group $20^{\circ}C$ and Control Group, respectively. CONCLUSION. Heating rate has no significant effect on the flexural strength of monolithic zirconia. Monolithic zirconia restorations can be produced in shorter sintering periods without affecting the flexural strength by modifying the heating rate.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.28-29
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• 2000

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.349-360
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• 2009

목적: 임플란트 보철 수복에서 심미적 요구도가 증진되면서 최근에는 고강도, 고인성을 지니면서 생체적합성 우수하고 치아의 색과 조화로운 지르코니아 지대주의 사용이 증가하는 추세이다. 몇몇 임상보고를 통해 지르코니아 지대주의 우수한 주위조직 반응과 단기간의 성공적인 결과가 보고 되었으나, 장기간의 안정성을 평가하는 기계적 강도에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 직경, 각도, 연결방식이 상이한 임플란트 고정체 - 지르코니아 지대주의 단순 파절강도와 반복하중에 의한 피로한계 측정을 통해 지르코니아 지대주의 기계적 안정성을 평가해 보고자 하였다. 재료와 방법: ISO규정에 따라 지르코니아 지대주-고정체를 변연골이 3mm 흡수된 조건에서 $30^{\circ}$경사하중으로 압축굽힘강도를 측정하고, 그 값의 80%를 최대하중으로 10%를 최소하중으로 하여 10Hz의 sine형 반복하중을 $5{\times}10^6$ 주기를 초과하는 조건의 내구성한계를 측정하였다. 지르코니아 지대주로는 regular diameter를 가지면서 external butt joint의 straight 지대주와 $17^{\circ}$ angled 지대주, 그리고 narrow diameter 이면서 external butt joint의 straight 지대주와 internal conical joint의 straight 지대주를 사용하였다. 압축굽힘강도 값을 일원분산분석과 사후검정으로 검증하였으며, 피로파절면을 전자주사현미경을 통해 관찰했다. 결과: 압축굽힘강도는 최소 927N 이상으로, 직경의 차이에 따른 유의한 차이를 보였으며( P<.05), 내구성 한계는 503N에서 868N까지의 번위를 보였다. 결론: 지르코니아 지대주는 구강내 기능하중을 견딜수 있는 적절한 기계적 강도를 가지는 것으로 판단된다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제12권4호
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• pp.181-188
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• 2020

PURPOSE. The effect of core design on the fracture resistance of zirconia-lithium disilicate (LS2) bilayered crowns for anterior teeth is evaluated by comparing with that of metal-ceramic crowns. MATERIALS AND METHODS. Forty customized titanium abutments for maxillary central incisor were prepared. Each group of 10 units was constructed using the same veneer form of designs A and B, which covered labial surface to approximately one third of the incisal and cervical palatal surface, respectively. LS2 pressed-on-zirconia (POZ) and porcelain-fused-to-metal (PFM) crowns were divided into "POZ_A," "POZ_B," "PFM_A," and "PFM_B" groups, and 6000 thermal cycles (5/55 ℃) were performed after 24 h storage in distilled water at 37 ℃. All specimens were prepared using a single type of self-adhesive resin cement. The fracture resistance was measured using a universal testing machine. Failure mode and elemental analyses of the bonding interface were performed. The data were analyzed using Welch's t-test and the Games-Howell exact test. RESULTS. The PFM_B (1376. 8 ± 93.3 N) group demonstrated significantly higher fracture strength than the PFM_A (915.8 ± 206.3 N) and POZ_B (963.8 ± 316.2 N) groups (P<.05). There was no statistically significant difference in fracture resistance between the POZ_A (1184.4 ± 319.6 N) and POZ_B groups (P>.05). Regardless of the design differences of the zirconia cores, fractures involving cores occurred in all specimens of the POZ groups. CONCLUSION. The bilayered anterior POZ crowns showed different fracture resistance and fracture pattern according to the core design compared to PFM.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제42권6호
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• pp.217-223
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• 2012

Purpose: Several parameters have been described for determining the success or failure of dental implants. The surface properties of transgingival implant components have had a great impact on the long-term success of dental implants. The purpose of this study was to compare the tendency of two periodontal pathogens to adhere to and colonize zirconia abutments and titanium alloys both in hard surfaces and soft tissues. Methods: Twelve patients participated in this study. Three months after implant placement, the abutments were connected. Five weeks following the abutment connections, the abutments were removed, probing depth measurements were recorded, and gingival biopsies were performed. The abutments and gingival biopsies taken from the buccal gingiva were analyzed using real-time polymerase chain reaction to compare the DNA copy numbers of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, and total bacteria. The surface free energy of the abutments was calculated using the sessile water drop method before replacement. Data analyses used the Mann Whitney U-test, and P-values below 0.05 find statistical significance. Results: The present study showed no statistically significant differences between the DNA copy numbers of A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, and total bacteria for both the titanium and zirconia abutments and the biopsies taken from their buccal gingiva. The differences between the free surface energy of the abutments had no influence on the microbiological findings. Conclusions: Zirconia surfaces have comparable properties to titanium alloy surfaces and may be suitable and safe materials for the long-term success of dental implants.