화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 25권 2호
발표분야 B. 나노화학/바이오 재료 분과
제목 고함량의 지르코니아(ZrO2)가 포함된 광경화성 슬러리 제작 기술과 3D 프린팅을 활용한 높은 물성과 투광성을 지닌 인공 치아 제작 기술.
초록 현 시점에서 치아관련 3D 프린팅 기술이 빠르게 발전하고 있지만, 활용되는 범위를 살펴보면 이는 폴리머에 국한되어 있고 세라믹 3D 프린팅의 경우 한계에 직면해 있다. 본 실험에서는, 광경화성 3D 프린팅 기술을 이용하여 실제 임상에서 사용 할 수 있는 인공치아를 제조하는 것을 궁극적인 목표로 삼고, 광경화성 3D 프린팅에 필요한 고함량의 광경화성 세라믹 슬러리 제조공정, 광경화 거동 제어, 탈지 및 소결에 이르는 세라믹 3D 프린팅에 관한 일련의 기술을 제공하고자 한다.

최근 인공치아 제작에 가장 많이 사용되는 재료는 지르코니아로, 강한 물성과 투광성을 이용하여 실제 치아와 매우 유사하게 모방할 수 있으며 세라믹 계열 중 가장 안정성 있게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 지르코니아 분말의 경우 그 세부적인 함량에 따라 다양한 종류가 판매되고 있으며, 적절한 투광도와 강도를 가지는 분말을 시작 분말 (Starting Materials)로 선정되었다. 이후 해당 분말을 슬러리 제작에 용이하도록 탈지 및 분쇄 과정을 탐색하였고, 슬러리 제작에 용이한 광경화성 모노머, 희석제, 분산제, 광경화 게시제 등을 탐색하였다. 이후 균일하게 슬러리가 분산될 수 있도록 슬러리 제조기술을 확립하고, 슬러리의 레올로지 및 광경화 거동을 분석했다. 이와 더불어, 복잡형상 구현을 위한 Tape-casting 기반 적층기술 및 성형체의 탈지 및 최종 열처리 기술을 통해 높은 물성과 투광도를 가지는 지르코니아 소결체를 확보하였다.

본 연구는 지르코니아를 활용한 세라믹 슬러리기반 3D 복잡형상 제조기술을 제시하고, 향후 인공치아 제조를 위한 3차원 적층기술에 적용하여 환자 맞춤형 크라운 제조기술을 개발하기 위한 기초데이터로서 활용되고자 한다.
저자 김종현, 맹우열, 김규남, 최규빈, 고영학
소속 고려대
키워드 <P>Zirconia; 지르코니아; 3D프린팅; 3D printing; 광경화; AM; DLP; 세라믹; 치아; 크라운</P>
E-Mail