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문제 정의
- 하지만 도재 소성단계에 따른 색조 평가에 대한 연구가 미비하며, 새로운 기술인 SLM법으로 제작된 하부구조의 금속-도재관의 색조평가에 관한 연구가 없는 것으로 판단된다. 그래서 본 연구에서 도재의 소성 단계에 따른 색조변화와 SLM법으로 제작된 하부구조의 금속-도재관의 색조변화를 관찰하고자 한다.
- 금속-도재관의 도재소성 단계에 따른 색조변화와 SLM법으로 제작된 하부구조의 금속-도재관의 색조를 평가하고자 하였다. 시험을 위해 하부구조를 주조법과 SLM법으로 제작하고 도재를 단계별로 소성을 실시하여 도재소성단계와 제작방법에 따른 색조의 변화를 관찰하였다.
- 본 연구에서는 금속-도재관의 도재소성 단계에 따른 색조 변화와 제작방법에 따른 색조변화를 분석하였다. 도재의 소성 단계에 따른 색조를 분석한 결과 금속의 색조를 감소하는 1단계 불투명도재를 기반으로 2단계 몸체도재에서 금속-도재관의 색조가 표현하고자 하는 색조에 가까운 색조를 나타내는 것으로 분석된다.
- 본 연구에서는 금속-도재관의 하부구조를 주조법과 SLM법으로 제작하고 도재를 단계별로 소성하여 도재소성단계와 제작방법에 따른 색조의 변화를 관찰하고자 한다. 도재소성단계에 따른 색조변화관찰로 금속-도재관 색조에 영향을 미치는 소성단계에 대하여 분석가능하며, 새로운 기술인 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조평가분석이 가능 할 것으로 판단된다.
제안 방법
- 2㎜로 가공하였다. 2단계는 몸체도재 분말 150㎎를 증류수와 교반하여 전용 붓으로 시편에 축성하고 6분간 건조 후 600～900℃까지 진공상태로 분당 60℃로 온도를 상승시키고 1분간 계류 하였다. 3단계는 광택액을 전용 붓으로 도포하고 1분간 건조 후 600～830℃까지 분당 60℃로 온도를 상승시키고 1분간 계류 하였다[표 2].
- 그리고 주조체를 경면연마 후 직경 50㎛의 산화알루미늄을 사용하여 샌드블라스팅 후 10분간 초음파 세척을 실시하였다. SLM법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 3차원 형상을 CAD를 이용하여 이미지를 구성하고 SLM장비(SLM-250, MTT, Germany)에서 Co-Cr계 합금(SC군) 분말과 Ti계 합금(ST군)분말을 이용하여 SLM가공 하였다. 그리고 가공체를 경면연마 후 직경 50㎛의 산화알루미늄을 사용하여 샌드블라스팅 후 10분간 초음파 세척을 실시하였다[표 1].
- SLM법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 3차원 형상을 CAD를 이용하여 이미지를 구성하고 SLM장비(SLM-250, MTT, Germany)에서 Co-Cr계 합금(SC군) 분말과 Ti계 합금(ST군)분말을 이용하여 SLM가공 하였다. 그리고 가공체를 경면연마 후 직경 50㎛의 산화알루미늄을 사용하여 샌드블라스팅 후 10분간 초음파 세척을 실시하였다[표 1].
- 주조법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 납형을 제작하고 Ni-Cr계 합금(CN군), Co-Cr계 합금(CC군), Ti계 합금(CT군)을 통법의 주조과정으로 주조체를 제작하였다. 그리고 주조체를 경면연마 후 직경 50㎛의 산화알루미늄을 사용하여 샌드블라스팅 후 10분간 초음파 세척을 실시하였다. SLM법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 3차원 형상을 CAD를 이용하여 이미지를 구성하고 SLM장비(SLM-250, MTT, Germany)에서 Co-Cr계 합금(SC군) 분말과 Ti계 합금(ST군)분말을 이용하여 SLM가공 하였다.
- 금속-도재관의 하부구조 제작방법에 따른 색조변화를 관찰하기 위하여 주조법으로 CN3시편과 CC3시편 그리고 CT3시편을 제작하였으며, SLM법으로 SC3시편과 ST3시편을 제작하였다. 제작방법에 따른 색조측정 결과 SC3시편과 CN3시편 간에 유의차를 보이나 ΔE값의 색차는 1.
- 금속-도재관의 하부구조를 주조법과 SLM법으로 제작하고 도재를 단계별로 소성하여 단계에 따른 색조의 변화를 관찰하기 위하여 측색기(Easyshade compact, VITA, Germany)를 이용하였다. 측색기는 측색 전 색조기준조정(calibration)을 실시하였다.
- 도재소성 단계에 따른 색조측정결과는 측색기를 이용하여 ΔE수치를 측정하여 비교하였다.
- 도재의 소성단계에 따른 색조의 변화를 관찰하기 위하여 주조법과 SLM법으로 제작된 하부구조시편을 도재소성을 위하여 전처리를 실시하였다. 하부구조시편들을 도재로(porcelain furnace)에서 650～960℃까지 진동상태로 3분간 상승시켜 1분간 계류하는 방법으로 실시하였다.
- 색조의 변화를 관찰하기 위한 시편의 하부구조는 주조법과 SLM법으로 분류하여 제작하였다. 주조법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 납형을 제작하고 Ni-Cr계 합금(CN군), Co-Cr계 합금(CC군), Ti계 합금(CT군)을 통법의 주조과정으로 주조체를 제작하였다.
- 금속-도재관의 도재소성 단계에 따른 색조변화와 SLM법으로 제작된 하부구조의 금속-도재관의 색조를 평가하고자 하였다. 시험을 위해 하부구조를 주조법과 SLM법으로 제작하고 도재를 단계별로 소성을 실시하여 도재소성단계와 제작방법에 따른 색조의 변화를 관찰하였다.
- 하부구조시편들을 도재로(porcelain furnace)에서 650～960℃까지 진동상태로 3분간 상승시켜 1분간 계류하는 방법으로 실시하였다. 전처리를 실시한 하부구조시편에 상용되는 불투명도재(opaque), 몸체도재(body), 광택도재(glazing)를 단계별로 소성을 실시하였다.
- 색조의 변화를 관찰하기 위한 시편의 하부구조는 주조법과 SLM법으로 분류하여 제작하였다. 주조법을 이용하여 제작한 하부구조 시편은 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 2㎜ 정사각판형태의 납형을 제작하고 Ni-Cr계 합금(CN군), Co-Cr계 합금(CC군), Ti계 합금(CT군)을 통법의 주조과정으로 주조체를 제작하였다. 그리고 주조체를 경면연마 후 직경 50㎛의 산화알루미늄을 사용하여 샌드블라스팅 후 10분간 초음파 세척을 실시하였다.
- 도재의 소성단계에 따른 색조의 변화를 관찰하기 위하여 주조법과 SLM법으로 제작된 하부구조시편을 도재소성을 위하여 전처리를 실시하였다. 하부구조시편들을 도재로(porcelain furnace)에서 650～960℃까지 진동상태로 3분간 상승시켜 1분간 계류하는 방법으로 실시하였다. 전처리를 실시한 하부구조시편에 상용되는 불투명도재(opaque), 몸체도재(body), 광택도재(glazing)를 단계별로 소성을 실시하였다.
대상 데이터
- 색조의 변화를 관찰을 위해 주조법으로 하부구조 제작한 시편의 소재는 치과용으로 상용화된 도재용 Ni-Cr합금(Bellabond-N, Bego, Germany), Co-Cr합금(Wirobond-C, Bego, Germany), Ti합금(Tritan, Dentaurum, Germany)을 사용하였다. 그리고 SLM법으로 하부구조 제작 시편의 소재는 제작특성으로 인하여 Ni-Cr합금이 제외하고 치과용 SLM법에 사용되는 Co-Cr합금(ASTM75 powder type. MTT, Germany)과 Ti합금(Ti-6Al-7Nb powder type. MTT, Germany)을 사용하였다.
- 색조의 변화를 관찰을 위해 주조법으로 하부구조 제작한 시편의 소재는 치과용으로 상용화된 도재용 Ni-Cr합금(Bellabond-N, Bego, Germany), Co-Cr합금(Wirobond-C, Bego, Germany), Ti합금(Tritan, Dentaurum, Germany)을 사용하였다. 그리고 SLM법으로 하부구조 제작 시편의 소재는 제작특성으로 인하여 Ni-Cr합금이 제외하고 치과용 SLM법에 사용되는 Co-Cr합금(ASTM75 powder type.
- 측색기는 측색 전 색조기준조정(calibration)을 실시하였다. 색조측정은 각 5개 시편들의 중앙부를 중심으로 2회씩 측정하여 시편군당 10개의 결과를 취득하였다. 측색결과는 CIE표색계 기준으로 산출되어 제시되는 △E, L, a, b 수치를 취득하였다.
데이터처리
- 0k)을 이용하여 분석하였다. 결과는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시 후 사후검정분석(Scheff)을 이용하여 통계분석 하였다.
- 실험결과 자료는 통계프로그램(PASW, SPSS Inc., ver 18.0k)을 이용하여 분석하였다. 결과는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시 후 사후검정분석(Scheff)을 이용하여 통계분석 하였다.
성능/효과
- 도재의 소성 단계에 따른 색조를 분석한 결과 금속의 색조를 감소하는 1단계 불투명도재를 기반으로 2단계 몸체도재에서 금속-도재관의 색조가 표현하고자 하는 색조에 가까운 색조를 나타내는 것으로 분석된다. 그리고 새로운 기술의 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조는 임상적용이 가능한 것으로 평가된다.
- 도재소성 단계에 따른 색조측정결과를 분석하였을 때 금속하부구조의 색조를 감소시키는 불투명도재 소성 다음 단계인 2단계 몸체도재 소성단계에서 표현하고자 하는 색조에 가까운 색조를 가지는 것으로 판단되며, 3단계 광택 소성단계에서는 몸체도재의 색조와 차이를 나타나지 않는 것을 관찰할 수 있었다.
- 본 연구에서는 금속-도재관의 도재소성 단계에 따른 색조 변화와 제작방법에 따른 색조변화를 분석하였다. 도재의 소성 단계에 따른 색조를 분석한 결과 금속의 색조를 감소하는 1단계 불투명도재를 기반으로 2단계 몸체도재에서 금속-도재관의 색조가 표현하고자 하는 색조에 가까운 색조를 나타내는 것으로 분석된다. 그리고 새로운 기술의 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조는 임상적용이 가능한 것으로 평가된다.
- 도재의 소성 단계에 따른 색조측정결과에서 1단계인 불투명도재 소성한 시편군의 색조가 2단계 몸체도재 소성한 시편군의 색조와 3단계 광택 소성한 시편군의 색조에 비하여 ΔE수치가 약 30이상 높게 나타나 미국 치과의사협회의 색차 규정을 넘어 도재소성 1단계시편군과 2단계 시편군, 3단계 시편군은 색조의 차이가 있는 것으로 판단된다.
- 도재의 소성단계에 따른 색조변화(ΔE값)를 통계분석을 실시한 결과 NC군에서 1단계의 NC1시편이 2단계의 NC2시편과 3단계의 NC3시편 간에 유의차(p<0.05)가 있으며, CC군에서 CC1시편이 CC2시편과 CC3시편 간에 유의차(p<0.05)가 있는 것으로 나타났다.
- 색조측정 결과 CN3시편의 Δ E값은 13.3(±0.1), CC3시편은 13.5(±0.4), CT3시편은 13.5(±0.4)의 수치가 측정되었고, SC3시편은 14.5(±0.8), ST3시편은 14.9(±0.4)의 수치가 측정되었다.
- 색조측정 결과 각 시편별로 CN군에서는 소성단계에 따른 ΔE값이 1단계에서 50.3(±2.8), 2단계에서 14.1(±0.1) 3단계에서 13.3(±0.1)의 수치가 측정 되었으며, CC군에서는 단계별로 51.9(±2.8), 13.2(±0.4), 13.5(±0.4)의 수치가 측정되었다.
- 하부구조의 제작방법에 따른 색조관찰 결과 현재 널리 사용되는 주조법으로 제작된 하부구조와 SLM법으로 제작된 하부구조의 금속-도재관의 색조 차이는 없는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 새로운 기술인 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조는 임상에 적용이 가능한 색조를 가지는 것으로 판단된다.
- 제작방법에 따른 색조변화(ΔE값)를 통계분석을 실시한 결과 SC3시편이 NC3시편과 유의차(p<0.05)가 있으며, CT3시편이 NC3시편, CC3시편, CT3시편과 유의차(p<0.05)가 있는 것으로 나타났다[그림 6].
- 제작방법에 따른 색조측정 결과 SC3시편과 CN3시편 간에 유의차를 보이나 ΔE값의 색차는 1.1이며, CT3시편과 CN3시편, CC3시편, CT3시편 간에도 유의차를 보이나 약 1.5 이하의 차이를 가진다.
후속연구
- 본 연구를 통하여 도재의 소성 단계에 따른 색조 변화와 새로운 기술의 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조의 평가를 하였으나, 금속-도재관의 색조변화는 여러 요인으로 인하여 발생하므로 정량적인 색조 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단되다. 그리고 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 임상적용을 위해서는 색조 평가뿐만 아니라 물리적, 생물학적 평가를 통한 평가에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 본 연구에서는 금속-도재관의 하부구조를 주조법과 SLM법으로 제작하고 도재를 단계별로 소성하여 도재소성단계와 제작방법에 따른 색조의 변화를 관찰하고자 한다. 도재소성단계에 따른 색조변화관찰로 금속-도재관 색조에 영향을 미치는 소성단계에 대하여 분석가능하며, 새로운 기술인 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조평가분석이 가능 할 것으로 판단된다.
- 본 연구를 통하여 도재의 소성 단계에 따른 색조 변화와 새로운 기술의 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 색조의 평가를 하였으나, 금속-도재관의 색조변화는 여러 요인으로 인하여 발생하므로 정량적인 색조 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단되다. 그리고 SLM법으로 제작된 금속-도재관의 임상적용을 위해서는 색조 평가뿐만 아니라 물리적, 생물학적 평가를 통한 평가에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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