FRP 보강재는 기존 구조물의 보수 및 보강뿐만 아니라 신설구조물의 철근을 대체할 재료로 최근에 광범위하게 사용되고 있다. 외부에 부착되는 FRP 쉬트 및 판은 콘크리트 보와 슬래브의 휨 및 전단보강을 목적으로 사용되는 가장 일반적인 기술이지만 많은 경우에 있어서 외부에 부착된 FRP 쉬트 및 판이 파괴되기 전에 FRP와 콘크리트 계면에서 부착파괴와 같은 조기파괴가 발생하는 문제점이 대두되어 표면매립공법이 도입되었다. 본 연구에서는 표면매립공법으로 보강된 RC보의 거동 특성 및 보강성능을 파악하기 위해 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 표면부착공법과 표면매립공법의 성능을 비교하고 탄소판 및 탄소로드의 매립 개수를 변수로 하여 보강성능을 고찰하였다. 또한 파괴모드 예측을 위해 해석모델을 제안하였다.
본 연구의 목적은 법랑질 표면에 대한 산부식시간의 차이가 법랑질 표면의 부식형태, 교정장치의 전단접착강도 및 탈락 양상에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 교정치료를 위해 발거된 하악 소구치의 법랑질을 $37\%$ 인산 용액을 이용하여 동일한 방법으로 각각 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120초 동안 부식시킨 후 법랑질 표면을 주사전자현미경으로 관찰하고, 교정장치를 접착한 후 Instron universal testing machine을 이용하여 전단접착강도를 측정하고 교정장치의 탈락 양상을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 산부식시간을 5-120초 범위에서 변화시켜도 교정장치의 전단접착강도는 통계학적으로 유의성 있는 차이가 없었다(p<0.05). 2. 산부식시간에 따른 교정 장치의 탈락 양상은 15초 이하 부식군(5, 10, 15초)과 30초 이상 부식군(30, 45, 60, 60, 120초) 사이에 차이가 있었다. 즉, 15초 이하 부식군에서는 접착제/법랑질 경계부 탈락이 상대적으로 많았으나, 30초 이상 부식군에서는 접착제/교정장치 경계부 탈락이 많았다. 3. 법랑질 표면의 부식형태는 매우 다양하였으며 동일한 법랑질 표면에서도 여러 가지 형태의 부식 소견이 관찰되었다. 또한 법랑질 부식형태와 교정장치의 접착강도 사이에 연관성을 발견할 수 없었다. 4. 본 연구의 결과는 실험적 조건에서는 부식시간을 5초로 단축하여도 임상적으로 유용한 접착강도를 얻을 수 있음을 보여주고 있다. 그러나, 15초 이하 부식군에서 나타난 탈락 양상에 대해서는 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.
기존의 가시광선 중합기와 비교해서 plasma are light와 LED) 방식의 중합기를 이용해 브라켓을 치아표면에 접착한 후 탈락시키는 실험을 시행해 각각의 중합방식별로 전단결합강도와 접착파절양상을 비교함으로써 임상에서의 유용성을 평가하고자 하였다. 교정치료를 위해 발거한 상, 하악 소구치 60개를 윈통형의 레진블록에 매몰하여 시편을 제작하였다. 광중합형 접착레진인 Transbond XT를 이용하여 광중합 방식별로 조건(가시광선 중합기는 40초, LED방식의 중합기는 20춘, 그리고 plasma arc light 방식의 중합기는 3초)에 따라 브라켓을 접착한 후 만능물성실험기로 전단결합강도를 측정하고 브라켓 기저면을 광학현미경으로 관찰해 접착파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 가시광선 중합방식과 LED 중합방식으로 중합시킨 군간에 전단결합강도의 유의성 있는 차이는 없지만 plasma arc Light방식으로 중합시킨 군은 앞의 두 군에 비해 유의성이 있게 작은 간을 나타내었다(p>0.05). 2. 가시광선 중합방식으로 중합한 군과 LED방식을 이용한 군에서는 파절양상이 거의 유사하게 나타났다. 두 군 모두 잔류접착제가 치아면에만 있는 경우가 제일 적은 비율을 도였으며 브라켓 기저면에 50% 이상의 집착제가 남아 있는 양상이 더 큰 비율을 보였다. 3. Plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 접착제가 브라켓 기저면에 50% 이하로 남아있는 양상이 큰 비율로 나타났으며 잔류 접착제 전체가 치아면에 남아 있는 경우는 15%였다. 이상의 실험결과 plasma arc light를 이용한 중합 방식이 가시광선이나 LED 방식을 이용한 중합 방식에 비해 유의성 있게(p>0.05) 낮은 전단결합강도를 보였으나 세 방식 모두 인상적으로 사용하기에 충분한 전단결합강도를 보여 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
적층제조법 기반의 3D 프린팅 기술은 사용자가 원하는 상품을 출력하여 제공하지만 고온의 사용 환경 및 용융된 필라멘트 수지의 냉각 과정에서 변동적 수축현상이 발생하여 상품의 출력편차를 야기한다. 본 연구에서는 출력물의 들뜸과 뒤틀림을 방지하고 정밀한 형상의 고품질 출력물을 제작하기 위하여 3D 프린터 빌드시트용 아크릴 점착제를 연구하였다. 고온에서 점착특성이 유지되고 점착제로부터 출력물의 안착과 원활한 탈거를 위해 부착성과 강인성이 우수하고 높은 유리전이온도를 갖는 4-acryloylmorpholine (ACMO)를 첨가하여 무용제 타입의 점착제 조성물을 설계하였다. 단량체의 후첨가방식을 사용하여 두 단계를 통해 아크릴 조성물을 합성하였고, 합성된 조성물로 코팅한 점착제 필름을 다각도에서 분석하였다. 그 결과 제조된 점착제는 높은 유리전이온도를 보이고 열처리 전/후에 따른 박리강도 차이가 보이지 않았으며, 유변학적 물성 분석을 통해 점착제의 우수한 접착력 뿐만 아니라 변형 없이 탈착이 가능한 물성을 갖음을 확인하였다. 본 연구에서 제조된 점착제를 3D 프린터의 빌드시트로 활용하였을 때 안착성 및 작업성이 양호하고 출력편차가 적은 출력물을 얻었다. 기존 판매중인 빌드시트와 비교하였을 때 본 연구에서 제조한 점착제 위에서는 출력물이 원활하게 탈거가 가능하기 때문에 FDM 방식 3D프린터의 사용자들에게 작업 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구의 목적은 시중에 유통되고 있는 밴드 시멘트들을 종류별로 이용하여 교정용 밴드의 결합강도를 비교하고, 각 시멘트의 파절 양상을 비교하여 교정용 밴드에 대한 사용지침을 마련하는데 도움이 되고자 하였다. 100개의 발거된 인간의 제 3대구치를 이용해 실험군은 총 5개의 군으로 하였으며, 각 군당 시편수가 20개가 되도록 임의적으로 분류하였다. 실험에 사용한 밴드 시멘트는 다음과 같다; Ormco gold, Ultra $Band-Lok^{TM}$, Fuji $Ortho^{TM}$ LC, 3M $Unitek^{TM}$ Multi-Cure Glass Ionomer, $Ketac-Cem^{TM}$. Universal testing machine(Instron Corp., Canton, MA, USA)를 사용하여 최대하중값을 측정하였고, 전단결합강도 값을 계산하였다. 밴드가 탈락한 후, 탈락 부위를 평가하여 법랑질과 시멘트, 시멘트와 밴드 사이로 구분하였다. 밴드의 전단강도는 One-way ANOVA를 이용하여 통계처리 하였으며 Tukey test를 이용하여 검정하였다. 또한 탈락 부위는 Chi-squre analysis를 이용하여 통계 처리하였고, Fisher's exact test로 군간 유의성을 검정하였다. 실험 결과 평균 파절 강도는 Ormco군이 가장 높았고(2.44${\pm}$0.57), Fuji $Ortho^{TM}$군(2.24${\pm}$0.50), $Ketac-Cem^{TM}$군(2.10${\pm}$0.57), 3M $Unitek^{TM}$군(1.82${\pm}$0.43), $Band-Lok^{TM}$군(1.73${\pm}$0.28) 순이었으며, Ormco군은 $Band-Lok^{TM}$군과 3M $Unitek^{TM}$군, Fuji $Ortho^{TM}$군은 $Band-Lok^{TM}$군과만 통계적으로 유의할만한 차이를 보였다(p<0.05). 파절 양상에서 Ormco군과 $Band-Lok^{TM}$군은 서로뿐만 아니라 다른 군과 유의할만한 차이를 보였으며, Fuji $Ortho^{TM}$, 3M $Unitek^{TM}$, $Ketac-Cem^{TM}$ 군 간에는 유의한 차이가 없었다.
취성을 가진 섬유강화플라스틱은 충격을 받을 때 충격에너지를 흡수하면서 섬유와 기지재 간 계면에서 탈착 및 박리가 일어난다. 이는 복합재료의 에너지 충격흡수정도의 지표로 삼을 수 있다. 복합재료의 취성을 해결하기 위해 pine과 복합재료의 접착에 대한 연구가 되어 지고 있다. 이번 연구에서는 열처리 된 pine이 탄소섬유강화복합재료와 에폭시 접착제를 이용하여 접착되었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위해, pine을 160도 및 200도 조건하에 열처리를 하였다. Pine 및 pine/탄소섬유복합재료의 기계적 및 계면물성을 파악하기 위해 인장, 인장중첩전단 및 아이조드 실험을 하였다. 또한, 열처리에 따른 나뭇결간의 결합력을 확인하기 위해 나뭇결 수직방향으로 인장시편 제조 후 파단될 때 탄성파를 음향방출시스템을 이용하여 분석하였다. 160도 조건으로 열처리 했을 때 나무강화 효과로 기계, 계면 및 나뭇결간의 결합력이 좋은 것을 확인하였다. 그러나 과한 열을 주게 되면 열에 약한 헤미셀룰로오스가 분해되면서 잡아주는 인자가 줄어들어 물성이 감소하였다.
본 연구의 목적은 산부식된 법랑질에 수분이나 타액이 오염되어도 적절한 접착력을 얻을 수 있다고 소개된 교정용 친수성 프라이머를 이용한 교정용 브라켓 접착시 타액 오염 정도에 따른 전단결합강도와 접착 파절 양상을 기존의 소수성 프라이머와 비교함으로써 임상적 유용성을 평가하는 것이다. 사람의 소구치를 강철 원통에 교정용 레진으로 포매하여 만든 시편에 기존의 소수성인 Transbond XT primer와 친수성인 Transbond MIP primer각각에 대하여 광중합형 접착 레진으로 브라켓을 접착시, 인공 타액을 이용한 오염정도에 따른 전단결합강도를 만능시험기로 측정하고, 접착 파절 양상을 stereomicroscope로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 건조 상태에서 Transbond XT primer와 Transbond MIP primer의 전단결합강도는 유의한 차이가 없었다. 2. 타액 오염시 그 정도에 상관없이 Transbond MIP primer는 Transbond XT primer에 비해 유의하게 높은 전단결합 강도를 나타냈다(p<0.001). 3. Transbond MIP primer는 한 겹의 타액 오염시 건조 상태와 전단결합강도의 유의한 차이가 없었으나, 두 겹의 타액 오염시에는 유의하게 낮은 결합강도를 나타냈다(p<0.01). 4. 접착 파절 형태는 타액 오염의 정도에 따라 평균 접착제 잔류 지수가 낮아지는 경향을 나타냈다. Transbond MIP primer는 타액 오염시에도 반 이상이 브라켓-레진 계면에서의 파절을 보였으나, Transbond XT primer는 타액 오염시 대부분의 경우 레진-법랑질 계면에서의 파절을 나타냈다. 이상의 실험 결과, 교정용 친수성인 Transbond MIP primer는 수분 조절이 어려운 임상 상황에서 적절한 결합강도를 얻을 수 있는 좋은 방법으로 생각된다.
본 연구의 목적은 bracket 부착시 광조사시간을 획기적으로 감소시킬 수 있는 plasma arc light의 임상적 유용성을 visible light 중합시의 전단결합강도와 접착파절양상과 비교해 봄으로써 평가해 보는데 있다. 사람의 상하악 소구치를 포매하여 만든 레진블럭시편에 광중합 접착제인 Transbond$^{\circledR}$를 사용하여 수종의 bracket을 각각의 조건에 따라 부착한 후 만능 물성시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하고, 접착파절양상을 stereoscope을 이용하여 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Plasma arc light를 이용한 수종의 bracket 접착시 metal bracket과 ceramic bracket의 전단결합강도는 임상적으로 사용하기에 충분한 값을 나타내었으며, resin bracket 경우 다른 bracket 비해 전단결합강도가 현저히 작은 값을 나타내었지만 임상적으로 사용이 가능한 값을 나타내었다. 2. Visible light를 이용한 metal bracket의 광중합시 광조사시간에 따른 전단결합강도는 광조사 시간에 따른 유의한 차이를 보이지 않았으며, 임상적으로 사용하기에 충분한 강도를 나타내었다. 3. Plasma arc light를 이용한 수종의 bracket 접착시 접착제 잔류지수를 통해 접착파절양상을 관찰한 결과, metal bracket과 resin bracket 경우 bracket기저면에 접착제가 반 이상 남아 있지 않은 경우가 많았으며, ceramic bracket의 경우 bracket기저면에 접착제가 반 이상 남아 있는 경우가 많았다. 4. Metal bracket의 부착시 plasma arc light를 2초간 광조사한 군과 visible light를 10초간 광조사한 군의 전단결합강도와 접착파절양상을 비교시 유의한 차이를 보이지 않았다. 6. Plasma arc light를 이용한 광중합시 광조사 거리에 따른 전단결합강도는 거리가 증가할수록 감소하였다. 이상의 실험 결과는 plasma arc light를 이용한 bracket의 접착시 전단결합강도 저하의 우려 없이 임상적으로 사용 가능함을 시사한다.
본 연구는 교정 치료 중 탈락된 브라켓의 재접착 시 탈락 전과 유사한 위치로 재접착하기 위하여 브라켓 탈락 전 위치의 지표가 될 수 있는 잔여 레진을 제거하지 않고 flowable resin을 이용하여 재접착을 시행하는 방법을 제안하고 이 재접착 방법의 임상적 유용성을 알아보기 위하여 시행되었다 브라켓이 탈락된 치아 표면의 잔여 레진을 제거하고 산 부식 후 Transbond XT를 이용하여 새로운 브라켓을 접착하는 통상적인 재접착 방법을 사용한 군을 대조군으로 하고 탈락된 브라켓과 치아 표면의 잔여 레진을 제거하지 않고 치면을 산부식 후 탈락된 브라켓을 Transbond XT와 CharmFil Flow로 재접착한 군을 각각 실험군으로 하였다. 실험군과 대조군의 각 군간 전단 결합강도를 비교하였으며 ARI score를 이용하여 브라켓의 탈락 양상을 관찰하였고 탈락 양상에 따른 전단결합강도를 비교하였다. 그 결과 실험군 중 Transbond XT를 이용하여 재접착한 군$(6.30\pm1.01MPa)$의 전단결합강도가 대조군$(6.51\pm1.21 MP3)$에 비하여 낮긴 하지만 통계적으로 유의한 차이가 없었으며(P=0.534), CharmFil Flow를 이용하여 재접착한 군$(7.29\pm1.54MPa)$은 Transbond XT을 이용하여 재접착한 군에 비하여 유의성 있게 높은 전단결합강도를 보였다 (P=0.009). 탈락 양상을 관찰했을 때 대조군에서는 레진 내부, 브라켓-레진, 레진-치면 간의 파절 양상이 고르게 나타났으나 실험군에서는 레진-치면간의 탈락 양상은 보이지 않았고 레진 내부. 브라켓-레진 간의 탈락이 유사하게 나타났으며 브라켓의 탈락 양상에 따른 전단결합강도의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. (P>0.05) 이상의 결과로 미루어보아 본 연구에서 제시된 재접착 방법과 flowable resin의 재접착제로서의 사용 가능성은 충분할 것으로 보인다.
본 연구의 목적은 산부식과 전처리 과정을 결합하여 접착 단계를 단순화시킨 self-etching primer의 임상적인 유용성 을 판단하고자, self-etching primer로 브라켓을 접착하는 방법과 기존의 $37\%$ 인산으로 부식하여 접착하는 방법을 사용하여, 광중합시 사용되는 광원 및 브라켓 종류에 따른 전단결합강도와 접착파절양상에 관하여 비교 연구하는 것이다. 사람의 상하악 소구치를 포매하여 만든 시편을 부식 및 전처리 방법에 따라 각각 $37\%$ 인산으로 산부식 후 Transbond XT primer를 사용하여 접착한 군과 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 접착한 군으로, 광원 종류에 따라 가시광선과 plasma arc light을 이용하여 중합한 군으로 나누었고, 브라켓 종류에 따라 금속브라켓과 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군으로 분류하여 각 군간의 전단결합강도와 접착파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 광원과 브라켓 종류가 동일한 조건일 때, self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군간의 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 2. 금속브라켓을 접착한 경우, 광원과 부식 및 전처리 방법에 따른 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 3. Self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 군 모두에서 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군의 전단결합 강도는 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 통계적으로 유의하게 컸다(p<0.001). 4. 접착제 잔류지수는 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군에서 통계적인 유의한 차가 없었으며, 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군에서 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 유의하게 커서, 법랑질-레진 접착 계면 부위의 파절이 더 많은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 보아 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 브라켓을 접착하는 것은 적절한 결합강도를 얻으면서도 사용이 간편하고 시술 시간을 단축시킬 수 있으므로 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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