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문제 정의
- 따라서 취성이 높은 재료에 사용할 수 있는 이축 굴곡 강도 시험의 복합레진에서의 적용 가능성에 대한 필요성이 제안되어 왔으며, 특히 광중합 복합레진에 있어 굴곡 강도 실험을 위한 시편 제작 과정 중에 발생할 수 있는 오차에 의한 영향에 대한 연구는 매우 미미하였다. 이에 본 연구는 3점 굴곡 강도 시험과 이축 굴곡 강도 시험을 이용하여 치과용 광중합레진의 강도를 측정하고, 이의 Weibull modulus를 구해 상대적 신뢰도를 비교하여 치과용 광중합형 레진의 강도 시험에 이축 굴곡 강도 시험의 사용 가능성을 알아보고자 한다.
가설 설정
- Weibulle 이 단위부피의 파괴확률 Pt。가 응력 3에만 의존하며 0에서부터 1까지 증가하는 어떤 함수라고 가정하고, 다음의 반실험적 (semi-empirical)분포식을 내놓았다.
제안 방법
- 광중합기는 Tip 직경 12 颇의 OPTILUX® (Demetron)를 사용하였으며 실험 전후의 광량 측정치는 600 mW/cn)2였다. 각 재료당 20개의 시편을 제작하였으며 No. 320 grit abrasive paper를 사용하여 양 측면과 네 곳의 모서리를 연마하여 (37 ± 1)℃ distilled water bath 에 23시간 담가 놓은 후 너비와 두께를 측정하였다. 만능시험기 (Intron6022®, Instron Co.
- 몰드에 레진을 c* ondenser 이용하여 균일하게 다져넣었으며 시편의 윗면과 아랫면에는 코팅비닐을 위치하였고 균일한 충전 효과와 두께를 얻기 위해 두 개의 유리판과 컴프레서를 이용하였다. 광중합 레진의 중합시간은 제조회사에서 추천하는 20초를 기준으로 광중합기 팁이 시편의 모든 면을 포함할 수 있게 이동하며 , 윗면과 아랫면을 각각 20초씩 3회 광조사 하였다. 광중합기는 Tip 직경 12 颇의 OPTILUX® (Demetron)를 사용하였으며 실험 전후의 광량 측정치는 600 mW/cn)2였다.
- 광중합에 있어서, 직경 16 mm 시편은 1 cm 떨어뜨려 빛이 시편의 모든 면을 포함할 수 있도록 하였으며 200 mW (Cololux light meter®, Coltene/Whaledent inc, U.S.A.)로 감소한 density에 대해 동일한 광량을 유지키위해 시간을 60초씩 윗면과 아랫면을 광조사하였고, 직경 12 mm 시편은 Tip을 직접 대고 20초씩 윗면과 아랫면을 각각 600 mW/cm2 광량으로 광조사하였다. 이후 No.
- 구치부용 광중합형 레진인 Renew®를 사용하여 3점 굴곡강도와 이축 굴곡 강도를 측정하였으며 이 둘의 비교를 위하여 Weibull modulus를 구하였다 (Table 3). 모든 군의 이축 강도가 3점 굴곡 강도보다 높으며, Mi crone/M에서의 결과와 같이 시편 두께 2 剛군에서 가장 높은 m값을 나타내고 있다.
- 1) mm의 검사 시편을 제작을 위한 금속 몰드를 사용하였다. 몰드에 레진을 c* ondenser 이용하여 균일하게 다져넣었으며 시편의 윗면과 아랫면에는 코팅비닐을 위치하였고 균일한 충전 효과와 두께를 얻기 위해 두 개의 유리판과 컴프레서를 이용하였다. 광중합 레진의 중합시간은 제조회사에서 추천하는 20초를 기준으로 광중합기 팁이 시편의 모든 면을 포함할 수 있게 이동하며 , 윗면과 아랫면을 각각 20초씩 3회 광조사 하였다.
- 이축 굴곡 강도에서 시편의 지름과 두께에 따른 각 군 간의 상관 관계를 알아보기 위하여 통계 처리를 시행하였다. 지지원의 반지름이 일정할 때 시편 두께에 따른 세 군 간의 유의 차이를 검정하기 위하여 oneway analysis of variance (ANOVAX 시행하고 Duncan grouping을 통해 분석하였으며, 일정한 시편 두께에 대한 지지원의 반지름의 영향을 비교하기 위하여 t-Test를 시행하였다.
- 전치부용 광중합형 레진인 Micronew™를 사용하여 3점 굴곡 강도와 이축 굴곡 강도를 측정하였으며 이 둘의 비교를 위하여 Weibull modulus를 구하였다 (Table 2). 모든 군의 이축 강도가 3점 굴곡 강도보다 높으며, 특히 시편 두께 2 mm군에서 가장 높은 m값을 나타내고 있다.
대상 데이터
- (25 ± 2) mm X (2 ± 0.1) mm X (2 ± 0.1) mm의 검사 시편을 제작을 위한 금속 몰드를 사용하였다. 몰드에 레진을 c* ondenser 이용하여 균일하게 다져넣었으며 시편의 윗면과 아랫면에는 코팅비닐을 위치하였고 균일한 충전 효과와 두께를 얻기 위해 두 개의 유리판과 컴프레서를 이용하였다.
- 검사 시편은 직경이 각각 12 mm (지지원의 반지름 3.75 mm), 16 mm (지지원의 반지름 5 mm), 두께가 각각 0.5 mm, 1 啲, 2 血인 여섯 개의 군으로 나누어 제작하였으며 각 군 당시 편을 20개씩 제작하였다.
- 광중합 레진의 중합시간은 제조회사에서 추천하는 20초를 기준으로 광중합기 팁이 시편의 모든 면을 포함할 수 있게 이동하며 , 윗면과 아랫면을 각각 20초씩 3회 광조사 하였다. 광중합기는 Tip 직경 12 颇의 OPTILUX® (Demetron)를 사용하였으며 실험 전후의 광량 측정치는 600 mW/cn)2였다. 각 재료당 20개의 시편을 제작하였으며 No.
-
1.실험재료
실험에는 전치부, 구치부 광중합 복합 레진 두 가지를 사용하여 연구를 진행하였다 (Table 1).
- 00 rnn가 되도록 제작된 3-ball mold 를 사용하였다. 하중봉은 끝부분의 직경이 1.5 mm인 것을 사용하였다.
데이터처리
- 또한 이축 굴곡 강도에서 지지원의 반지름이 일정할 때 두께에 따른 3군간의 유의 차이를 비교하기 위하여 굴곡 강도에 대한 oneway ANOVA를 시행하고 Duncan grouping 을 통하여 분석하여 table 2에 함께 나타내었다.
- 시행하였다. 지지원의 반지름이 일정할 때 시편 두께에 따른 세 군 간의 유의 차이를 검정하기 위하여 oneway analysis of variance (ANOVAX 시행하고 Duncan grouping을 통해 분석하였으며, 일정한 시편 두께에 대한 지지원의 반지름의 영향을 비교하기 위하여 t-Test를 시행하였다.
- 치과용 광중합형 레진의 이축 굴곡 강도 시험에 대한 기존의 연구가 거의 이루어지지 않았기에 다양화한 시편 두께와 지름에 따른 굴곡 강도의 평균의 동질성을 검정하기 위하여 oneway ANOVA, t-Test 및 Duncan grouping 등을 이용하였다.
이론/모형
- 3점 굴곡 강도 측정은 ISO 4049, ANSI/ADA Specification No.27 에서 규정하고 있는 방법을 따랐다.
- 3점 굴곡 강도와 이축 굴곡 강도 사이에 상관 관계를 알아보기 위하여 Weibull modulus를 사용하였다. '
- 이축 굴곡 강도 측정 에는 ISO 6872 규정 에 따라 piston- on-3-ball test를 사용하였다.
성능/효과
- 1. 이축 굴곡 강도가 3점 굴곡 강도보다 높은 평균값을 나타냈다.
- 2. 이축 굴곡 강도 시험군 중, Micronew™의 두께 2 顺군을 제외한 모든 군에서 시편의 두께와 지지원의 반지름에 따른 굴곡 강도의 통계학적 유의차이가 있었다 (p< 0.05).
- 3. 이축 굴곡 강도의 모든 군이 3점 굴곡 강도보다 높은 Weibull modulus 값을 보였다.
- 4. 이축 굴곡 강도 시험에서 시편의 두께가 2 倾일때 가장 높은 Weibull modulus를 나타내었다.
- 또한 일정한 시편 두께에 대한 지지원의 반지름의 영향을 t-검정으로 알아본 결과, 두께 2 mm군을 제외하고는 통계학적 유의 차이가 있었다 (p<0.05).
- 없는 군이 상존했다. 또한 지지원의 반지름, 즉 시편의 지름에 따른 t-검정 결과 Microfill™s] 두께 2 哑군을 제외하고 모든 군에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (p < 0.05). 시편의 두께와 지지원의 반지름에 따른 이러한 결과는 각 요소들이 통계학적으로 유의하게 굴곡 강도에 영향을 준다는 것을 의미한다.
- Weibull modulus를 구하였다 (Table 3). 모든 군의 이축 강도가 3점 굴곡 강도보다 높으며, Mi crone/M에서의 결과와 같이 시편 두께 2 剛군에서 가장 높은 m값을 나타내고 있다. (Figure 5-6).
- 본 실험에서 MicrofilfM과 Renew® 두 종류 레진에 있어 모든 이축 굴곡 강도 시험이 3점 굴곡 강도 시험에 비해 높은 Weibull modulus를 나타내었다 (Table 2 - 3). Weibull modulus는 파괴 확률과 굴곡 강도에 따른 Weibull curve의 기울기로 표현될 수 있는데 Microfill™과 Renew® 모두에 있어 시편의 두께 2 nrn에서 가장 높은 m 값을 보이고 있다.
- 위의 결과로 미루어 볼 때 2 倾군에서 이축 굴곡 강도는 기존의 3점 굴곡 강도 시험보다 우수한 것으로 추천할 수 있는 방법이다.
- 이는 시편 제작의 가공과 파괴 실험에 있어 이축 굴곡 강도가 3점 굴곡 강도 시험법에 비해 오차가 적다는 것을 의미한다. 이번 실험 조건에서는 시편 두께 2 mm군이 상대적으로 실험 방법의 신뢰도가 우수하다고 할 수 있다. 0.
- 이번 실험을 종합해 볼때, 이축 굴곡 강도 실험군 내에서 굴곡 강도의 통계적 유의차이를 보이며 그 중 지지원의 반지름 5 mm, 시편 지름 16 mm, 두께 2 mm 군에서 Microfill™5]- Renew® 모두에서 가장 높은 Weibull modulus를 나타내고 있으므로 이 디자인이 실험된 것 중에서 가장 우수하다고 할 수 있겠다.
후속연구
- 이러한 요소에 대한 일정한 상관관계의 유무나 상관성의 증명을 위해서는 보다 많은 연구를 통한 데이터가 필요할 것이다. 그리고 이번 실험에서는 포함하지 않았으나 시편에 대한 diamond 압입점 형성을 통해 실험적 오차 요인을 줄여서 얻어진, 보다 높은 Weibull modulus 값의 비교를 통해 다른 요인들에 대한 영향 여부를 알아볼 수 있을 것으로 기대된다. 향후 이러한 요소와 함께 취성이 다른 여러 종류의 레진과 loading rate를 달리하고, 유한 요소 분석법과 같은 시뮬레이션을 통한 다양한 결과의 비교는 최적화된 실험 조건을 이끌어 내는 데에 의미 있을 것으로 사료된다.
- 이번의 실험은 시편의 두께와 지지원의 반지름 두 가지 요소를 변화시켜 관찰하였으나, 그 실험 결과가 세라믹과 같은 일정한 상관관계를 보이지는 않았다. 이러한 요소에 대한 일정한 상관관계의 유무나 상관성의 증명을 위해서는 보다 많은 연구를 통한 데이터가 필요할 것이다. 그리고 이번 실험에서는 포함하지 않았으나 시편에 대한 diamond 압입점 형성을 통해 실험적 오차 요인을 줄여서 얻어진, 보다 높은 Weibull modulus 값의 비교를 통해 다른 요인들에 대한 영향 여부를 알아볼 수 있을 것으로 기대된다.
- 그리고 이번 실험에서는 포함하지 않았으나 시편에 대한 diamond 압입점 형성을 통해 실험적 오차 요인을 줄여서 얻어진, 보다 높은 Weibull modulus 값의 비교를 통해 다른 요인들에 대한 영향 여부를 알아볼 수 있을 것으로 기대된다. 향후 이러한 요소와 함께 취성이 다른 여러 종류의 레진과 loading rate를 달리하고, 유한 요소 분석법과 같은 시뮬레이션을 통한 다양한 결과의 비교는 최적화된 실험 조건을 이끌어 내는 데에 의미 있을 것으로 사료된다.
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