초록 ▼

1. 최종목표
치아교정용으로 사용되는 스테인레스제의 브라켓 표면에
- 인체에 무해하고,
- 급열, 급냉, 화학적 변화 등 다양한 구강조건내에서 변색되지 않는 무변색합금을 개발하여 브라켓 표면에 코팅하고자 하며, 코팅막은
- 아이보리색상을 통한 인간의 치아와 유사한 색상을 가지며
- 밀착성이 우수하고 경도가 높은 박막으로서
- PVD 증착법을 통해 완성하고자 함
- 색상은 표준색도표와의 비교값으로 먼셀표준치 2.5Y8.0/1.5와 유사하며, 경도값은150Hv, 박막의 밀착강도는 50N이상을 목표로

1. 최종목표
치아교정용으로 사용되는 스테인레스제의 브라켓 표면에
- 인체에 무해하고,
- 급열, 급냉, 화학적 변화 등 다양한 구강조건내에서 변색되지 않는 무변색합금을 개발하여 브라켓 표면에 코팅하고자 하며, 코팅막은
- 아이보리색상을 통한 인간의 치아와 유사한 색상을 가지며
- 밀착성이 우수하고 경도가 높은 박막으로서
- PVD 증착법을 통해 완성하고자 함
- 색상은 표준색도표와의 비교값으로 먼셀표준치 2.5Y8.0/1.5와 유사하며, 경도값은150Hv, 박막의 밀착강도는 50N이상을 목표로 함
2. 개발내용 및 결과
1) 재료설계 과정에서는
- 치아색과의 합치를 위해 합금의 색상을 설계하고,
- 화학적, 기계적 특성치 확보를 위해 Ag를 모합금으로 하는 귀금속계의 성분을 정하고, 함량에 대한 개괄적인 범위를 설정하며
2) 전처리공정에서는
- sputtering 공정을 준비하기 위한 금속표면의 전처리 작업을 위해 세정방법의 내용을파악하고, 필요 산세방법 및 용액선정, 각 산세에 따른 최적의 조건을 확보하여 작업표준화를 준비함
3) 박막코팅공정에서는
- 제조된 박막의 적정 두께에 따른 기계적 특성(경도)가 변화함이 예상되어, 인가하는전압 및 전류밀도에 따른 두께의 변화, sputtering 시간에 따른 두께의 성장속도 등을추적함
3. 사업성과
? 기술적 성과
본 개발과정에서는 상기목표의 달성을 위해재료설계 과정, 전처리공정 및 박막코팅 공정을 각각 수행하여 5개 조성의 박막코팅
결과를 도출하였고 각각의 색상 및 경도 등에 관한 결과를 정리하여 아래표에 나타내었다시편 TC-A 로부터 TC-D 에 이르는 네종류의 샘플은 즉시 사업화가 가능한 정도의 결과값을 갖는것 으로서 경도가 요구되는 샘플에서는 TC-A형이, 귀금속인Au의 성분이 적게 함유되어 경제적 측면이 요구되는 샘플에서는 TC-B형이 유리한 특징이 있다. 사용용도에 따른 4가지 형태의 대응 샘플이 확보된 셈이다.개발 결과물을 목표치와 같은 기준으로 정리하여 아래 표에 나타내었다. 각 샘플별로 다소의 특성변화가 확인되므로, 평균 표준치를 기준으로 나타내었다.
? 경제적 성과
본 개발에서는 저가의 금속제 브라켓의 표면에 다소의 박막처리를 하여 금속이 갖는 기계적 특성의 장점은 살리고, 표면에 심미적 색상을 갖는 특수코팅처리를 하고자하였다. 비록 개발이 실험설비를 통해 진행되었으나, 양산을 전제로 하는 경제성 분석을 진행해 본 결과, 모재 비용의 약 7배로 산정한 코팅제품의 가격은 수명을 감안할때 매우 높은 경제적 효과를 유추할 수 있었다. 이는 500억원으로 추산되는 국내시장규모를 감안할 때 매우 확장성이 높은 가능성을 갖고 있다고 사료된다.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
참여기업인 주식회사 티앤씨는 습식도금에 의한 귀금속의 심미코팅을 사업영역으로하는 코팅 전문업체이다.본 연구개발을 통해 지금까지의 비사업영역이었던 건식코팅 작업이 추진가능한 형태로 되었기 때문에, 사업 추진에 따라 건식기술 확보인력의 채용을 기반으로 하는 일자리 창출은 기본적으로 필요한 것으로 판단하고 있으며, 추진에 따라 주관기관에서의본 연구개발에 참여한 학생을 대상으로 신규인력 채용계획을 설정해 놓고 있다.
4. 향후추진계획
본 연구개발이 완성됨으로서 가격이 저렴하고 심미성이 우수한 제품이 출시되면 시장변화도 이에 따라 급속히 변화될 것이며 현재까지의 수입위주에서 수출로의 변화로급변시킬 수 있을 것 으로 사료된다.참여기업인 주식회사 티앤씨는 본 연구개발의 중점사항이었던 신소재 무변색 은합금 개발의 성과를 활용한 치아교정용 브라켓시장에의 진출을 전제로, 양산설비를 활용하는 생산기술의 개발과 사업화 추진을 목표로 하여, 2012년의 제품출시를 예정하고있다. 또한 확보한 기술인 무변색 은합금 기술은, 활용할 수 있는 여타분야(특히 장신구 쥬얼리 시장)에의 적용이 가능하므로, 주얼리 산업을 대상으로 하는 제2의 사업화추진도 가능할 것으로 판단되어, 염두에 두고 검토를 추진중이다.현재, 제작한 코팅제 브라켓을 인체를 대상으로 교정작업을 진행중에 있으며, 관련치의업계로부터 좋은 평가를 받고 있다.이 실험이 성공적으로 진행될 경우 식약청의 사용허가신청과 더불어 기존 의료기 메이커와 협력체제를 구축하여 본격적인 사업화를 기획, 추진할 예정이다.

목차 Contents

• 개발결과의견서...1
• 최종보고요약서(초록)...3
• 목차...6
• 제 1 장 서론...7
• 제 1 절. 서언...7
• 제 2 절. 기술개발의 필요성...10
• 제 3 절. 기술개발의 개요...11
• 제 2 장 개발내용 및 방법...14
• 제 1 절 개발목표...14
• 제 2 절 개발내용 및 연구인력활용...15
• 제 3 절 실험방법...17
• 3장 사업성과...21
• 제 1 절. 기술적 성과...21
• 제 2 절. 경제적 성과...30
• 제 3 절. 기타 성과...31
• 4장 결론...46
• 제 1 절. 기술적 성과...46
• 제 2 절. 경제적 성과...50
• 제 3 절. 향후의 계획...51