목적: 본 논문에서는 안경테가 땀에 노출되었을 때 나타나는 변화를 알아보았다. 방법: 양백, 모넬 및 티타늄 재질의 안경테를 pH 6.5, 6.0, 5.0의 인공땀에 1주, 3주, 6주 동안 노출시킨 후 표면, 경도, 인장강도의 변화를 알아보았다. 결과: 인공땀에 의해 양백, 모넬, 티타늄 재질 안경테 표면의 부식이 유발되었으며 부식 양상은 각 재질별로 상이하였다. 인공땀의 pH와 노출시간에 비례하여 3가지 재질의 안경테 모두 경도가 감소하였으나 인장강도는 변화가 없었다. 결론: 인공땀에 의해 안경테의 표면 부식과 경도 변화가 관찰되었으므로 안경테의 일상적인 관리가 필요함을 제안한다.
목적: 본 논문에서는 안경테가 땀에 노출되었을 때 나타나는 변화를 알아보았다. 방법: 양백, 모넬 및 티타늄 재질의 안경테를 pH 6.5, 6.0, 5.0의 인공땀에 1주, 3주, 6주 동안 노출시킨 후 표면, 경도, 인장강도의 변화를 알아보았다. 결과: 인공땀에 의해 양백, 모넬, 티타늄 재질 안경테 표면의 부식이 유발되었으며 부식 양상은 각 재질별로 상이하였다. 인공땀의 pH와 노출시간에 비례하여 3가지 재질의 안경테 모두 경도가 감소하였으나 인장강도는 변화가 없었다. 결론: 인공땀에 의해 안경테의 표면 부식과 경도 변화가 관찰되었으므로 안경테의 일상적인 관리가 필요함을 제안한다.
Purpose: In this paper, the changes in eyeglasses frames were investigated when the frames were exposed to artificial sweat. Methods: The changes in surface, hardness, and tensile strength of eyeglasses frames made of nickel silver, Monel, and titanium were tested after the exposure to the artificia...
Purpose: In this paper, the changes in eyeglasses frames were investigated when the frames were exposed to artificial sweat. Methods: The changes in surface, hardness, and tensile strength of eyeglasses frames made of nickel silver, Monel, and titanium were tested after the exposure to the artificial sweat of pH 6.5, 6.0, and 5.0, during 1, 3, and 6 week(s), for each. Results: Corrosion pattern of eyeglasses frames made of nickel silver, Monel, and titanium was induced by artificial sweat, and the patterns were different from another frame materials. In proportion to the pH of artificial sweat and exposure time to artificial sweat, hardness of all frames made of three different material decreased, however, tensile strength of the three frames was not changed. Conclusions: The necessity of routine management for eyeglasses frames can be suggested since the changes in surface corrosion and hardness of eyeglasses frames induced by sweat were shown.
Purpose: In this paper, the changes in eyeglasses frames were investigated when the frames were exposed to artificial sweat. Methods: The changes in surface, hardness, and tensile strength of eyeglasses frames made of nickel silver, Monel, and titanium were tested after the exposure to the artificial sweat of pH 6.5, 6.0, and 5.0, during 1, 3, and 6 week(s), for each. Results: Corrosion pattern of eyeglasses frames made of nickel silver, Monel, and titanium was induced by artificial sweat, and the patterns were different from another frame materials. In proportion to the pH of artificial sweat and exposure time to artificial sweat, hardness of all frames made of three different material decreased, however, tensile strength of the three frames was not changed. Conclusions: The necessity of routine management for eyeglasses frames can be suggested since the changes in surface corrosion and hardness of eyeglasses frames induced by sweat were shown.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 인공땀에 양백, 모넬 및 티타늄 재질 안경테를 일정 기간 동안 담궈두고 안경테의 표면, 경도, 인장강도에 변화가 유발되는 지를 알아보고자 하였다. 또한 인공땀의 pH를 달리한 후 안경테의 변화를 관찰함으로써 실제 땀의 생리적인 pH가 달라지는 환경에서 안경테의 변화를 알아보고자 하였다.
이에 본 연구에서는 인공땀에 양백, 모넬 및 티타늄 재질 안경테를 일정 기간 동안 담궈두고 안경테의 표면, 경도, 인장강도에 변화가 유발되는 지를 알아보고자 하였다. 또한 인공땀의 pH를 달리한 후 안경테의 변화를 관찰함으로써 실제 땀의 생리적인 pH가 달라지는 환경에서 안경테의 변화를 알아보고자 하였다.
인공땀에 의한 표면 부식이 재질 내부에도 영향을 미쳐 인장강도의 변화를 가져올 지에 대해 알아보았다.
제안 방법
0으로 달리하였다. 3종(양백, 모넬 및 티타늄 재질)의 안경테를 1, 3 및 6주간에 걸쳐 각기 상이한 pH의 인공땀에 노출시켰다. 인공땀은 매주 교환해주었으며 실험 온도는 36.
6주 동안 인공땀에 노출시킨 안경테의 표면을 주사전자 현미경(DSM940A, ZEISS, Germany)을 이용하여 1,500배 배율 하에서 관찰하였다.
만능재료시험기(TO-101, TEST ONE, Korea)를 이용하여 4 cm 크기로 절단된 안경테 다리의 양쪽을 동일한 간격으로 고정하고 200 Kgf의 하중으로 인장강도를 측정하였다.
안경테의 경도는 안경테 재질별과 인공땀 pH별로 분류하여 비커스 경도계(max-70, MATSUZAWA, Japan)로 각 3회씩 측정하였다. 비커스 경도계는 압입체로서 대면각=136도의 다이아몬드 피라미드를 사용하였다.
양백, 모넬 및 티타늄 재질의 안경테를 인공땀에 노출시킨 후 주사전자현미경으로 표면 부식 상태를 비교하여 보았다. 양백 재질 안경테는 표면이 패이는 양상으로 부식이 진행되어 전반적인 표면의 거칠어짐이 나타났다(Fig.
인공땀은 sodium chloride(0.3%), sodium sulphate(0.1%), urea(0.2%), lactic acid(0.2%)의 조성이었으며,[5] 각기 상이한 pH의 0.1 M 인산완충액을 이용하여 인공누액의 pH를 6.5, 6.0 및 5.0으로 달리하였다. 3종(양백, 모넬 및 티타늄 재질)의 안경테를 1, 3 및 6주간에 걸쳐 각기 상이한 pH의 인공땀에 노출시켰다.
대상 데이터
안경테의 경도는 안경테 재질별과 인공땀 pH별로 분류하여 비커스 경도계(max-70, MATSUZAWA, Japan)로 각 3회씩 측정하였다. 비커스 경도계는 압입체로서 대면각=136도의 다이아몬드 피라미드를 사용하였다.
양백, 모넬 및 티타늄 재질(대성광학, 대한민국)의 안경테 다리를 각 실험 조건별로 각각 4개 이상씩 사용하여 실험하였다.
데이터처리
실험 결과는 Student T-test로 유의성을 검정하였으며, p<0.05인 결과를 얻었을 때 유의성이 있는 것으로 하였다.
성능/효과
본 연구에서 안경테의 경도값은 인공땀에 노출한 후 모두 하락하였으며 이는 안경테의 부식 외에 안경테가 약해지는 원인 중 하나가 될 수 있을 것으로 보인다. 경도값 변화의 양상은 다르나 세 가지 금속테 모두 인공땀에 노출되었을 때 표면의 부식과 경도 저하가 나타났으며 1주일간의 노출에도 변화가 유발되었다. 양백과 모넬의 안경테는 인공땀에 노출된 시간이 증가할수록 경도 또한 점차적으로 감소하는 경향을 보였으나 티타늄 안경테의 경우에는 1주일 동안의 인공땀 노출 후에 급격한 경도의 저하가 나타났으며 3주일, 6주일에는 저하 정도가 크지 않았다.
1으로 측정되었다. 또한 pH 6.0의 인공땀에 노출되었을 때의 경도는 각각 Hv 458.3, Hv 456.2, Hv 447.2으로, pH 5.0의 인공땀에 노출되었을 때는 각각 Hv 453.2, Hv 451.9, Hv 444.0로 측정되었다(Fig. 6).
티타늄 재질 안경테의 경우는 양백이나 모넬 재질의 안경테가 인공땀에 노출된 기간이 증가할수록 점차적으로 경도가 감소하는 경향을 보인 것과는 달리 인공땀에 1주 동안 노출되었을 때 급격하게 경도가 감소하였으나 3주 및 6주로 노출시간이 증가하였을 때는 경도값의 변화가 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 또한, 인공땀의 pH가 낮을수록 경도의 감소가 더 커 땀이 산성화될 수록 경도가 더 감소함을 알 수 있었다.
1). 모넬 재질 안경테는 pH 6.5에서는 가는 선모양의 부식이 진행되어 모든 표면에서 잔금이 나타났으며(Fig. 2), 티타늄 재질의 안경테는 인공땀 노출에 의해 평평한 판이 일정한 모양으로 쪼개지는 상태로 부식이 진행되어 작은 조각의 많은 쪼개짐이 관찰되었다(Fig. 3). 이렇게 인공땀에 의해 양백, 모넬, 티타늄 재질 안경테의 부식이 유발됨을 확인할 수 있었으며 부식이 되는 정도는 재질에 따라 각기 다른 양상을 보인다는 것을 알 수 있었다.
안경렌즈의 경우는 일상적으로 세척과 같은 관리를 하게 되나 피부와 직접적으로 지속적인 접촉을 하는 안경테의 경우는 별도의 관리를 하고 있지 않은 실정이다. 본 연구 결과를 통해 안경테의 정기적인 관리가 필요하며 특히 여름철과 같이 땀이 많이 흐르는 계절에는 좀 더 적극적인 주의가 필요하다는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서 안경테의 경도값은 인공땀에 노출한 후 모두 하락하였으며 이는 안경테의 부식 외에 안경테가 약해지는 원인 중 하나가 될 수 있을 것으로 보인다. 경도값 변화의 양상은 다르나 세 가지 금속테 모두 인공땀에 노출되었을 때 표면의 부식과 경도 저하가 나타났으며 1주일간의 노출에도 변화가 유발되었다.
경도값 변화의 양상은 다르나 세 가지 금속테 모두 인공땀에 노출되었을 때 표면의 부식과 경도 저하가 나타났으며 1주일간의 노출에도 변화가 유발되었다. 양백과 모넬의 안경테는 인공땀에 노출된 시간이 증가할수록 경도 또한 점차적으로 감소하는 경향을 보였으나 티타늄 안경테의 경우에는 1주일 동안의 인공땀 노출 후에 급격한 경도의 저하가 나타났으며 3주일, 6주일에는 저하 정도가 크지 않았다. 주사전자현미경을 이용한 표면 관찰에서도 안경테 재질에 따라 부식 양상이 상이하여 인공땀에 의한 표면 변화가 안경테 재질에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다.
3). 이렇게 인공땀에 의해 양백, 모넬, 티타늄 재질 안경테의 부식이 유발됨을 확인할 수 있었으며 부식이 되는 정도는 재질에 따라 각기 다른 양상을 보인다는 것을 알 수 있었다. 이러한 안경테 표면의 거칠어짐에 의해 피부가 자극을 받을 수 있을 뿐만 아니라 양백 재질의 안경테와 같이 니켈 테에 양백의 피막이 입혀진 재질의 경우는 니켈에 의해 알레르기성 피부질환을 유발할 수 있는 가능성이 있어 이에 대한 주의가 필요하다.
9). 이상에서 인공땀에 노출에 의해 양백, 모넬, 티타늄과 같은 금속테의 표면 부식과 경도감소가 나타났으나 인장강도는 큰 변화가 없음을 확인하였다.
안경테의 표면은 인공땀에 노출되었을 때 표면의 부식 상태가 관찰되었으며 양백, 모넬, 티타늄 재질 안경테의 표면 부식 상태가 각기 다른 양상을 보였다. 인공땀에 의해 안경테의 경도가 감소하였으며 인공땀의 노출 시간이 증가할수록, pH가 감소할수록 경도는 더 감소하였다. 인장강도의 경우는 인공땀에 노출되었을 때 큰 변화가 없었다.
양백과 모넬의 안경테는 인공땀에 노출된 시간이 증가할수록 경도 또한 점차적으로 감소하는 경향을 보였으나 티타늄 안경테의 경우에는 1주일 동안의 인공땀 노출 후에 급격한 경도의 저하가 나타났으며 3주일, 6주일에는 저하 정도가 크지 않았다. 주사전자현미경을 이용한 표면 관찰에서도 안경테 재질에 따라 부식 양상이 상이하여 인공땀에 의한 표면 변화가 안경테 재질에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다. 안경테 재질에 따라 경도의 변화 양상에 차이가 있는 것은 양백과 모넬 안경테의 경우는 니켈에 대한 피부자극성 때문에 일반적으로 피막이 입혀져 있는 반면, 티타늄은 피막이 입혀져 있지 않아 코팅막이 없는 티타늄의 경우는 인공땀성분에 노출 즉시 변화가 유발되어 노출 1주차에 경도 변화가 크게 유발되었으나 피막이 있는 양백과 모넬의 경우는 점차적으로 경도 변화가 유발되었을 가능성이 있다고 사료된다.
티타늄 재질 안경테의 경우는 양백이나 모넬 재질의 안경테가 인공땀에 노출된 기간이 증가할수록 점차적으로 경도가 감소하는 경향을 보인 것과는 달리 인공땀에 1주 동안 노출되었을 때 급격하게 경도가 감소하였으나 3주 및 6주로 노출시간이 증가하였을 때는 경도값의 변화가 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 또한, 인공땀의 pH가 낮을수록 경도의 감소가 더 커 땀이 산성화될 수록 경도가 더 감소함을 알 수 있었다.
후속연구
[15] 이처럼 땀에 의한 안경테의 부식은 통상적으로 니켈 합금속으로 만들어진 안경테를 착용한 사람의 피부질환을 유발하게 되는 주요한 원인이 될 수 있다. 또한 경도, 탄성 등에 물리적인 변성을 주어 피팅 및 착용간에 불편을 줄 수 있으며 안경테 표면의 거칠어짐이 지속적으로 피부를 자극하여 정상적인 안경착용을 방해하는 요인이 될 수 있을 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
안경테로 사용되는 재료는?
안경테는 안경렌즈를 적절한 위치에 고정하여 유지시키는데 본래 기능이 있으며 현재는 패션적인 기능이 부과되어 여러 가지 형태의 디자인, 재질 등이 다양한 종류로 만들어 지고 있다. 안경테는 소재나 안경렌즈 삽입부분의 모양, 무테나 반무테 등의 특수형상에 따른 다양한 분류를 할 수 있으며 최근 들어서는 양백, 모넬, 티타늄과 같은 금속재질 뿐만 아니라 다양한 종류의 플라스틱 재질의 안경테가 사용되고 있다.
안경테의 기능은?
안경테는 안경렌즈를 적절한 위치에 고정하여 유지시키는데 본래 기능이 있으며 현재는 패션적인 기능이 부과되어 여러 가지 형태의 디자인, 재질 등이 다양한 종류로 만들어 지고 있다. 안경테는 소재나 안경렌즈 삽입부분의 모양, 무테나 반무테 등의 특수형상에 따른 다양한 분류를 할 수 있으며 최근 들어서는 양백, 모넬, 티타늄과 같은 금속재질 뿐만 아니라 다양한 종류의 플라스틱 재질의 안경테가 사용되고 있다.
니켈 함유 금속 안경테가 피부에 미치는 영향은?
실제로 금속테 중 중저가의 안경테 재료로 많이 사용되는 양백이나 모넬은 피부 질환을 유발시킨다고 알려진 니켈 함유 금속이다. 니켈은 접촉성 피부 과민반응을 유발하는 것으로 알려져 있어 이와 관련된 많은 연구 결과들이 보고된 바 있다.[1-4] 안경테는 일회성으로 끝나는 시력보정용구가 아니라 피부와 직접적으로 접촉한 상태에서 사용하게 되므로 장기간 착용으로 인한 안경테 표면의 변화가 유발될 수 있다.
참고문헌 (15)
Sugiyama T, Uo M, Wada T, Hongo T, Omagari D, Komiyama K et al. Novel metal allergy patch test using metal nanoballs. J Nanobiotechnol. 2014;12(1):51.
Otani S, Onishi K, Mu H, Yokoyama Y, Hosoda T, Okamoto M et al. The relationship between skin symptoms and allergic reactions to Asian dust. Int J Environ Res Public Health. 2012;9(12):4606-4614.
Bocca B, Forte G, Petrucci F, Cristaudo A. Levels of nickel and other potentially allergenic metals in Ni-tested commercial body creams. J Pharm Biomed Anal. 2007; 44(5):1197-1202.
Murota H, Matsui S, Ono E, Kijima A, Kikuta J, Ishii M et al. Sweat, the driving force behind normal skin: An emerging perspective on functional biology and regulatory mechanisms. J Dermatol Sci. 2015;77(1):3-10.
Li B, Gu J, Wang Q, Ji C, Wang Y, Qiang J, et al. Cluster formula of Fe-containing Monel alloys with high corrosion-resistance. Mater Charact. 2012;68:94-101.
Schiff N, Grosgogeat B, Lissac M, Dalard F. Influence of fluoride content and pH on the corrosion resistance of titanium and its alloys. Biomaterials. 2002;23(9):1995-2002.
Lidn C, Skare L, Vahter M. Release of nickel from coins and deposition onto skin from coin handling comparing euro coins and SEK. Contact Dermatitis. 2008;59(1):31-37.
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