초록 ▼

□ 개발목표
계 획:
치과용 교정 장치 상에 치아색과 유사한 상아색 계열의 코팅막 형성기술을 개발하며, 코팅 층의 깨짐 및 갈라짐을 방지하기 위한 높은 접착 강도와 교정력의 중요 요소인 낮은 마찰계수와 높은 내마모성 그리고 항균특성을 갖는 멀티코팅 기술을 개발함을 목표로 한다.

실 적:
• 치과교정용 와이어 및 브라켓상에 Ivory 색상의 코팅층 형성 기술 개발완료
• 약 15N 이상의 부착력 달성
• 약 0.7 이하의 마찰계수 달성
• 세포독성 시험 및 항균시험 완료

□ 개발목표
계 획:
치과용 교정 장치 상에 치아색과 유사한 상아색 계열의 코팅막 형성기술을 개발하며, 코팅 층의 깨짐 및 갈라짐을 방지하기 위한 높은 접착 강도와 교정력의 중요 요소인 낮은 마찰계수와 높은 내마모성 그리고 항균특성을 갖는 멀티코팅 기술을 개발함을 목표로 한다.

실 적:
• 치과교정용 와이어 및 브라켓상에 Ivory 색상의 코팅층 형성 기술 개발완료
• 약 15N 이상의 부착력 달성
• 약 0.7 이하의 마찰계수 달성
• 세포독성 시험 및 항균시험 완료

□ 정량적 목표항목 및 달성도
1. 부착력
계획 : 15N 이상
실적 : 약 15N 이상의 부착력 달성
2. 마찰계수
계획 : 0.7 이하
실적 : 약 0.7 이하의 마찰계수 달성
3. 표면 거칠기
계획 : 10nm 이하
실적 : 약 10nm 이하의 표면거칠기 달성
4. 박막 두께
계획 : 2μm 내외
실적 : 약 2μm 내외의 박막 완성
5. 두께 균일도
계획 : ±10% 이하
실적 : ±10% 이하의 두께 균일도 달성
6. 세포독성시험
계획 : 기존 소재와 동등 또는 우월
실적 : 세포독성시험 기준치 이상 달성
7. 상아색 구현
계획 : 상아색(Ivory)
실적 : 색차계로 Ivory 색상 구현 확인

□ 기대효과
- 치과용 교정장치 표면에 자연 치아와 비슷한 상아색 계열로 코팅하는 기술은 국내외에서 많이 시도된 바 있고 일부 수입제품도 소량 유통되고 있지만, 실제 임상 적용에는 코팅층의 낮은 부착력으로 인한 박리현상 등의 문제점이 심각하여 일반화되지 못하고 있어서, 본 과제에서 제시한 AIP법으로 인체에 무해하면서도 뛰어난 부착력과 항균 특성을 갖는 상아색 코팅층 공정기술 개발이 이루진다면 의료 전 분야에 걸쳐서 응용이 확대될 수 있을 것으로 기대됨
- 심미적인 효과뿐만 아니라 항균 효과까지 부여된 치과용 교정부품이 개발된다면 기존의 값비싼 수입 제품을 대체할 것으로 기대됨
- 정밀 금형 및 바이오 산업 등 원재료 및 부품산업의 활성화 및 가격 경쟁력이 있는 제품 개발로 기업의 경쟁력 확보에 기여
- 치과 교정재료 수입 사용에서 수출국으로 위상변화가 기대됨
- 독자기술의 Process 구축으로 차세대 기술선점의 토대 구축 및 추가 인력 고용을 통한 국가 고용정책에 부응
- 국산화에 의한 국산품 인식의 제고 및 의료서비스의 향상 및 치료비 감축을 통한 환자의 불편함 해소에 기여

□ 적용분야
- 현재 치과 교정용 부품인 진회색 계열의 금속재 와이어 및 브라켓 시장을 치아 색상과 유사한 상아색 계열의 교정용 부품으로 대체함으로서 치과용으로 지속적인 활용이 가능하다고 판단되며 매출 증대가 기대됨
- 강력한 항균 특성을 갖는 Ag 복합층의 코팅기술을 개발함으로서 향후 치과용뿐만 아니라 항균 특성이 요구되는 의료 전분야에 활용이 가능하다고 판단됨
- 상대적으로 부착력이 뛰어나다고 알려져 있는 PVD법으로 상아색 등의 백색 계열 코팅층이 구현되면, 다양한 칼라의 구현도 가능할 것으로 예상되어 산업 전분야에 활용이 가능할 것으로 생각됨

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 중소기업 기술개발사업 최종보고서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 요약서(초 록) ... 4
• 목차 ... 6
• 제 1 장 개발기술의 개요 ... 7
• 1. 대상기술의 개요 및 개발 필요성 ... 7
• 2. 기술개발시 예상되는 효과 및 활용방안 ... 10
• 3. 관련기술 현황 ... 12
• 제 2 장 개발목표 및 개발내용 ... 14
• 제 1 절 기술개발 목표 ... 14
• 1. 최종목표 ... 14
• 2. 기술개발 내용 ... 14
• 3. 1차년도 세부 개발내용 및 방법 ... 15
• 4. 2차년도 세부 개발내용 및 방법 ... 17
• 제 2 절 세부 개발내용 및 방법 ... 20
• 1. Ag의 성분비에 따른 Metal+Ag 합금타겟 제작 ... 20
• 2. Langmuir Probe법에 의한 플라즈마 특성분석 ... 25
• 3. AIP법으로 각 성분비에 따른 합금 박막형성 공정 개발 ... 26
• 4. Ag 합금 코팅층의 세포독성 및 부착시험 ... 34
• 5. 박막형성 기구 ... 37
• 6. 합금 타겟 제조공정 확립 ... 46
• 7. 합금 타겟을 이용한 Metal-AgN 박막 제조공정 확립 ... 54
• 8. 코팅층의 항균성 시험 ... 58
• 9. 정량적 기술개발 목표 대비 실적 ... 62
• 10. 기타성과 (논문 게재 및 발표, 특허출원) ... 90
• 제 3 장 성과요약 및 기대효과 ... 95
• 1. 핵심 개발성과 및 독창적 핵심기술, 기대효과 ... 95
• 2. 제품화, 양산․마케팅 전략 및 계획 ... 95
• 끝페이지 ... 98