• 한국융합학회논문지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.145-151
• /
• 2021

Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.199-208
• /
• 2021

목적: 이 연구의 목적은 고투명도 3종류의 지르코니아의 두께 및 하부 배경에 따른 색조 차단 효과를 비교, 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 3 종류의 고투명도 지르코니아(Ceramill zolid fx white, Ceramill zolid ht+ white, Ceramill zolid ht+ preshade A2)를 각각 CAD/CAM 방식으로 직경 10 mm의 원판 형태의 4가지 두께(0.6 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm)로 10개씩 시편을 제작하였다. 하부 배경은 직경 10 mm, 두께 10 mm로 A1, A2, A3 레진 하부 배경, 청색의 코어 레진 하부 배경, Ni-Cr 합금 하부 배경을 제작하였으며, 추가로 분광 광도계 제조사에서 제공하는 검정색 및 흰색 하부 배경을 사용하였다. 지르코니아 시편과 기준 배경을 접착제없이 겹쳐 분광 광도계로 L, a^*, b^* 값을 측정하고 다른 하부 배경과의 ΔE 값을 계산하였다. 계산된 평균 ΔE 값을 인지 한계 1.0과 허용 한계 3.7 값을 기준으로 색조 차단 효과를 비교하였다. 통계적 유의성 검증을 위해 비모수 검정인 Kruskal-Wallis 검정을 시행하였다(α = 0.05). 결과: 지르코니아 종류, 하부 배경 및 두께 변화에 따른 평균 ΔE 값의 유의한 차이를 보였다(P = 0.000). 결론: 본 연구 결과에 의하면, 색조를 가지는 고투명도 지르코니아는 청색 레진 코어를 제외한 치아, 복합레진 및 지대주상에 수복될 때 원하는 지르코니아 색조를 얻을 수 있다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.29-35
• /
• 2012

연구 목적: 임플란트-골 계면에서 발생하는 과도한 열은 골유착을 저해하여 임플란트의 실패를 유발한다. 이에 이번 연구에서는 임플란트 금 합금 보철물의 교합면 삭제시 임플란트-골 계면으로의 열전달 양상과 냉각 방식의 효율성을 알아 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 온도 감지 장치 제작을 위하여 Internal cone 연결형태의 임플란트에 16개의 K형 열전대를 부착하여 아크릴릭 레진에 포매하였다. 치과용 금 합금과 주조용 abutment를 사용하여 교합면에 3개의 요철을 가지는 시편을 10개 제작하였고, 연결 나사를 이용하여 임플란트와 연결한 뒤 온도 감지 장치를 $37^{\circ}C$ 유지되는 수조에 위치시켰다. 저속 핸드피스와 green stone bur를 이용하여 30초 동안 보철물의 요철을 삭제하였는데, 무냉각군, 공기 냉각 군, 물 분사 냉각 군으로 나누어 요철을 삭제하였다. 보철물이 삭제 되는 동안 임플란트의 부위별로 온도가 0.05초 간격으로 기록되었고, 삭제를 멈춘 뒤에도 무 냉각 군의 경우 임계 온도인 $47^{\circ}C$ 이하로 온도가 하강할 때까지, 공기 냉각군과 물 분사 냉각군의 경우 삭제 중단 후 30초 동안 추가로 온도를 기록하였다. 냉각 방식에 따른 임플란트-골 계면의 온도를 알아보고, 임플란트의 부위별 온도변화의 유의차를 알아보기 위하여 one-way ANOVA를 실시하였고, Turkey HSD 이용하여 95% 유의수준에서 사후 검증하였다. 결과: 무 냉각 군은 임플란트-골 계면의 온도가 $47^{\circ}C$ 이상으로 상승하였으며, 임플란트의 경부에서 유의하게 높은 열이 측정되었다(P>.05). 공기냉각군과물분사냉각군은 임플란트-골 계면의 온도가 $47^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 무 냉각 군에서 임플란트 경부의 온도가 $47^{\circ}C$에 도달되는 데는 약 $10.8{\pm}1.5$초가 소요되었다. 공기 냉각 군과 물 분사 냉각 군 사이에서는 임플란트-골 계면 온도의 유의차가 없었다(P>.05). 결론: 이상의 결과로부터 임플란트 금 합금 보철물의 교합면 삭제 시, 임플란트 주위 조직에 위해를 가할 수 있는 임계 온도 이상의 열이 발생했음을 알 수 있었으며, 냉각 방식은 공기 냉각과 물 분사 냉각 모두 효과적이라고 생각된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.169-175
• /
• 2012

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제49권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2011

연구 목적: 증류수, 차아염소산나트륨 성분의 가정용 살균소독 표백제 그리고 국내에서 판매중인 세 가지 의치세정제의 세척 효과를 주사전자현미경적 관찰을 통해 상호 비교하였다. 연구 재료 및 방법: 부산대학교병원 치과보철과에서 총의치 또는 국소의치를 제작했거나 제작 중인 연구대상자 5명의 상, 하악 임시 의치 협면에 금속 원판 시편을 식립 하였다. 연구대상자로 하여금 48시간 동안 임시 의치를 장착하게 한 후 회수하여 다음과 같은 다섯 가지 (증류수, 차아염소산나트륨 희석용액, $Polident^{(R)}$, $Cleadent^{(R)}e$, $Bonyplus^{(R)}$) 중 하나의 세척 방법으로 실온에서 8시간 동안 세척하였다. 실험에는 직접 참가하지 않았으나 치과적 지식이 있는 10명의 panel을 구성하였고, panel은 한 부위에서 얻어졌으나 다섯 가지 서로 다른 방법으로 처리된 시편들의 세척도를 주사전자현미경 사진을 이용하여 평가하였으며, 깨끗한 순으로 1, 2, 3, 4, 5의 순위를 기록하게 하였다. 결과: 세척 효과는 차아염소산나트륨 희석용액, $Polident^{(R)}$, $Cleadent^{(R)}e$, $Bonyplus^{(R)}$, 증류수 순으로 우수하였으나 차아염소산나트륨 희석용액과 $Polident^{(R)}$, $Polident^{(R)}$와 $Cleadent^{(R)}e$ 그리고 $Bonyplus^{(R)}$와 증류수 사이에는 유의한 차이가 없었다 (P > .05). 차아염소산나트륨 희석용액으로 세척한 시편의 표면에서는 거의 모든 치태가 제거되었으나, 의치세정제의 경우에는 대부분 세척 후에도 잔류 치태를 관찰할 수 있었으며 축적된 치태가 두꺼울수록 남아있는 치태가 더 많았다. 차아염소산나트륨 희석용액 (0.08% 이상)은 비귀금속 시편의 표면 부식을 유발하였다. 결론: 적절한 화학적 세정제의 선택 사용은 신체장애가 있거나 고령인 의치 환자의 구강 위생 관리에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있다. 그러나 알칼리성 과산화물 계열의 의치세정제의 경우 의치 세척 효과가 제한적이기 때문에 가능한 칫솔질과 병행하여 사용하는 것이 보다 바람직한 방법으로 생각된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.271-300
• /
• 1993

The purpose of this study was to analyze the stress distribution at supporting bone according to the types of connection modality between implant and tooth in the superstrcture. This investigation evaluated the stress patterns in a photoelastic model produced by three different types of dental implants such as Branemark, Steri-Oss, IMZ and resin tooth using the techniques of quasi three dimensional photoelasticity. The teeth-supported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and second molar as a control group. The implant and toothsupported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and implant posterior retainer as an experimental group. Prostheses were mechanically connected to an adjacent second premolar by the rigid of nonrigid connection, Nonrigid connection used an attachment placed between the tooth-supported and fixture-supported component. The female(keyway) of attachment was placed on the distal end of the retainer supported by the tooth ; the male(Key) of attachment connected to the osseointegrated bridge was engaged into the keyway. All prostheses were casted in the same nonprecious alloy and were cemented and screwed on their respective abutments and implants. 16㎏ of vertical loads on central fossae of second premolar, first molar pontic, implant of second molar were applied respectively and 6.5㎏ of inclined load on middle buccal surface of first molar pontic was applied. The results were as follows : 1. Under the vertical load on the central fossa of first mloar pontic, the stress developed at the apex of tooth of implat was more uniformly distributed in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection. 2. Under the vertical load on the central fossa of first molar pontic, the stress developed around the cervical area of tooth of implant was larger in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection because the bending moment was more occured in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection. 3. Stress was more restricted to the loaded side of nonrigid connection than to that of rigid connection 4. Under the inclined load. The set screw loosening of implant was more easily occured in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection due to torque moment. 5. In the case of Branemark implant, the stress concentration in second premolar was larger and the stress developed around the cervical area of implant was lower than any other cases under the vertical load, because Branemark implant with the flexible gold screw was showed in incline toward second premolar by a bending moment. 6. The stress developed around the apex of tooth or implant was more uniformly distributed in the case of Steri-Oss implant with stiff screw than in the case of Branemark implant under the vertical load. But, the stress developed around the cervical area of the Steri-Oss implant was larger than that of any other implants because bending moment was occured by vertical migration of second premolar. 7. The stress distribution in the case of IMZ implant was similar to the case of natural teeth under small vertical load. But, the residual stress around the implant was showed to occurdue to deformation of IMC and sinking of screw under larger vertical load.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.179-195
• /
• 2010

임플란트 보철물에 저작력 등 외부 하중이 작용하면 내부 반응으로 응력이 발생되는데 지지골에 나타난 응력은 골재생 및 흡수 파괴, 임플란트에 나타난 응력은 임플란트 자체의 파절이나 나사의 풀림현상 및 파절, 상부 구조물에 나타난 응력은 보철물의 파절 등을 예견하는 지침이 될 수 있을 것이다. 지대주의 형상과 재질에 따라 연결방법과 보철방법이 달라지고 임플란트 내부의 하중전달 기전이 변하게 되고 이에 따라 악골에 발생하는 응력분포 역시 달라질 수 있다. 본 연구에서는 하악 제 1대구치 부위에 이중나사 구조를 갖고 원추형 내측연결 임플란트 시스템인 GSII$^{(R)}$ (Osstem, Korea)임플란트를 이용해 지대주의 종류를 티타늄 소재의 2-piece Transfer$^{TM}$ abutment (GST), 금합금 소재의 2-piece GoldCast$^{TM}$ abutment(GSG), 외부 연결형태를 가진 3-piece Convertible$^{TM}$ abutment (GSC) 로 분류하여 이에 따른 응력분포 양상을 비교 분석하여 보았다. 결과 하중조건에 관계없이 응력은 주로 지대주와 고정체가 접촉하는 경부에 집중되었다. 또한 하중조건에 관계없이 임플란트의 고정체 상부와 접촉하는 치밀골에 높은 응력이 나타나고 해면골에는 아주 작은 응력이 나타났다. 축하중보다는 중심축을 벗어난 하중조건에서 더 높은 응력이 발생되었고 수직하중보다 경사하중에서 더 높은 응력이 발생되었다. 전체에 걸친 최대응력은 GSG에서는 지대주, 치관 및 고정체에 고르게 분포되었고 GST는 주로 고정체와 지대주 나사에, GSC는 고정체와 지대주에 집중되었다. 세 지대주 간 골내의 최대응력에는 유의한 차이가 없었고 GSG가 전체 구성부의 응력분포에 있어 유리한 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.424-434
• /
• 2009

연구목적: 임플란트는 수직교합 하중에는 비교적 잘 견디나 측방하중에 대해서는 약한 역학적 성질을 갖고 있으므로 임플란트의 재료 특성과 기하학적 형태에 따른 응력 분석 연구의 필요성이 제기되고 있다. 연구재료 및 방법: 외부육각구조를 갖는 28개의 임플란트를 7개씩 4군으로 나누어 그 제품에 적합한 UCLA gold abutment를 이용해, 제3형 금합금으로 보철 물을 제작하였고, A군 (3i, FULL $OSSEOTITE^{(R)}$-Implant), B군 (Nobelbiocare, Branemark $System^{(R)}$Mk III Groovy RP), C군 (Neobiotec, $SinusQuick^{(TM)}$ EB), D군 (Osstem, US-II)으로 분류하였다. 고정체와 지대주나사, 지대주를 연결한 후 수직적으로 절단하여 연마한 후 미세경도계를 이용하여 10군데에서 경도측정을 실시하였고, 동적하중 피로시험기를 이용하여 60-600 N범위로 파절시까지 동적 하중을 가하였다. 주사전자현미경을 이용하여 지대주나사 및 고정체의 파절 양상과 파절 위치 등을 관찰하였고, 유한요소분석을 통해 고정체와 지대주 나사에 나타나는 응력 분포와 파절면을 비교 분석하였다. 결과: 1.고정체 경도는 A, B, C, D군에서 각각 245.3, 289.7, 281.3, 300.4 Hv로 D군이 가장 높았고, A군이 가장 낮았다. 지대주 나사의 경도는 A, B, C, D군에서 각각 340.00, 317.62, 306.5, 306.2 Hv로 A군이 가장 높고, D군이 가장 낮았다. 2. 모든 실험군에서 임플란트 고정체의 파절은 응력이 집중되는 고정체 3-4번째 나사산 홈 (valley) 부위 또는 내면의 사공간부와 일치하는 부위에서 발생되었고, 피로수명은 A, B, C, D군에서 각각 31585, 47311, 30141, 105371로 D군이 가장 높았으며, A, B, C군과는 유의한 차이가 있었다(P<.05). 3. 파절양상은 B군과D군에서는 고정체와 나사 모두에서 수직 (longitudinal)파절과 수평 (transverse)파절이 동시에 일어나는 복합 (complex mode) 파절이 관찰 되었고, A와 C군에서는 고정체에서 수평 (transverse mode) 파절만이 관찰되었다. 4. 유한요소분석 결과 인장응력이 가장 높은 고정체 표면부에서 피로 균열이 시발되어 압축응력이 가장 높은 반대편 부위로 피로균열이 전파되었으며, 최대 유효 응력값은 C군이 가장 높았고, B군에서 가장 낮았다. 결론: 피질골 높이와 일치하는 임플란트 고정체 부위에서 최대 인장 주응력이 발생되며, 고정체 사공간부 (dead space)가 최대 인장 주응력이 작용하는 지그 표면과 일치할 때 피로파절이 발생되었다. 따라서 악골에 식립된 임플란트의 신뢰성을 향상시키고 수명을 증대시키기 위해서는 가능한 임플란트 주위의 골소실이 일어나지 않도록 해야 할 것이나 골흡수가 일어나 사공간부 수준까지 진행된다면 임플란트의 파절 빈도가 증가될 수 있으므로 이에 대한 대처가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.125-135
• /
• 2009

연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.