• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.125-135
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• 2009

연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권3호
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• pp.149-155
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• 2012

연구 목적: 이 논문은 임플란트 고정체가 골융합이 이루어지기전 의원성 동요가 있을 경우 골결합에 어떤 영향을 미치는지를 알아 보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 실험에 사용한 임플란트는 직경 3.73 mm, 길이 4 mm의 순수한 타이타늄과 RBM ($MegaGen^{(R)}$: Ca-P) 처리된 임플란트(Grade IV)를 사용하였다. 몸무게 3.5kg 이상의 토끼(Female, New Zealand White)의 한쪽 경골에 2개씩 양쪽 다리에 임플란트를 식립하여 모두 80개의 임플란트가 식립되었다. 비틀림 제거력(Removal torque)의간격에 따라 그룹 I (6주), 그룹 II (4일+6주), 그룹 III (4일+1주+6주), 그룹 IV (1주+6주), 그룹 V (1주+1주+6주), 그룹 VI (2주+6주), 그룹 VII (2주+1주+6주), 그룹 VIII (3주+6주), 그룹 IX (3주+1주+6주), 그룹 X (10주)으로 10개의 그룹으로 나누었다. 본 실험에서 그룹 I과 그룹X가 대조군이며, 비틀림 제거력은 digital torque gauze (Mark-10, USA)를 사용하여 6주와 10주에 측정하였다. 실험군에서는 마지막 비틀림 제거력을 측정하기 전에 의원성 동요를 가하여 한 번 혹은 두 번 비틀림 제거력을 측정하여 그 수치를 기록하였다. 그 후, 대조군을 제외하고 비틀림 제거력을 측정한 임플란트는 가급적 원래의 위치로 돌려 놓고 봉합을 하였다. 모든 실험군은 마지막 비틀림 제거력 측정전까지 6주간의 치유기간을 주었으며, 마지막 비틀림 제거력은 실험군 첫 번째 또는 두 번째 비틀림 제거력값과 비교하여 결과를 분석하였다. 결과: 마지막 비틀림 제거력 측정값에서 그룹X (10주)의 값이 대조군인 그룹 I (6주)의 값보다 높았으나, 통계적으로는 유의하지 않았다. 실험군과 대조군 사이의 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05). 첫 번째 비틀림 제거력 측정치에서, 실험군(4일혹은1주)에서 다른 실험군(2주혹은3주)의 수치보다 낮은 값을 보였다. 치유기간에 따른 각 실험군의 비교에서, 최종 비틀림 제거력 값이 첫 번째 비틀림 제거력 값 보다 현저히 높은 값을 보였다. 결론: 골유착이 형성되기 전 한 번 또는 두 번 의원성으로 동요는, 만약 충분한 치유기간을 가지게 될 경우 임플란트의 골유착에 영향을 주지 않는다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.375-390
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• 2009

하악 완전 무치악 환자에서 이공 사이에 2개의 임플란트를 식립한 후 4종류의 어태치먼트를 사용한 하악 오버덴쳐를 제작하여 유한요소 모델을 만들고 여기에 3가지 하중 조건을 가하여 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 10.0을 이용하여 어태치먼트 종류에 따른 임플란트 주위골과 보철물 및 임플란트와 골 사이 계면에 발생하는 최대 응력의 크기와 응력 분포양상을 분석하였다. 하악골체의 전체적인 골격구조에서 치아 부분은 오버덴쳐로 모델을 형성하였고 오버덴쳐와 하악골 사이에 2mm 두께의 점막을 삽입하였다. 임플란트 오버덴쳐의 유한요소 모델은 ball and socket, Locator, magnet, bar의 각각 4가지 형태를 제작하였다. 고정체의 식립 위치는 양측 이공 전방이고, 경계 조건 중 고정점은 하악각 부위와 모형의 최후방 절점들을 고정점으로 설정하였다. 하중조건은 오버덴쳐의 좌측 제 2소구치에서 제 2대구치 편측 부위에 170N의 하중을, 좌 우측 제 2소구치에서 제 2대구치 양측 부위에 170N의 하중을, $90^{\circ}$수직 방향, $45^{\circ}$경사, 그리고 $0^{\circ}$ 수평 방향으로 가하였다. 결과 분석시 모든 하중방향에서 응력의 크기는 bar에서 임플란트나 오버덴쳐에서 가장 크게 나타났으며, 계면에서의 응력은 모든 어태치먼트에서 비슷한 응력분포가 나타났다. Ball and socket, Locator, magnet에서는 유의성을 보이지 않았다. 응력의 분포도에서는 4종류의 어태치먼트 모두 임플란트 치경부에서 응력이 집중된 양상을 보였으며 bar타입에서는 bar의 중앙에 응력이 크게나타났다. 이상의 결과로 볼 때 어태치먼트의 종류에 따라 응력분포의 차이가 있었음을 확인할 수 있었다. 어태치먼트의 선정 시 응력집중을 완화시킬 수 있는 바람직한 설계와 선택이 필요하리라 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.164-173
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• 2009

연구 목적: 심미적 장점을 지닌 지르코니아 지대주와 금속 지대주 사이에 반복 하중 전, 후의 풀림 회전력을 비교하여 지대주 재질에 따른 나사 안정성에 차이가 있는지를 비교 분석해 보고자 하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 실험군은 크게 외측 연결 구조(US II, Osstem Implant, Korea)와 내측 연결 구조(GS II, Osstem Implant, Korea)의 임플란트 시스템을 두 군으로 나누었다. 각각의 군에서 지르코니아 지대주군와 금속 지대주군으로 나누어 실험하였다. 각군당5개씩의 시편을 제작하였다. 임플란트 고정체를 별도 제작된 지그에 고정시킨다. 디지털 토크게이지를 이용하여 30 Ncm의 조임 회전력을 가하고 10분 후 동일 조임 회전력을 한번 더 적용하였다. 다음 각 지대주 나사의 초기 풀림 회전력을 디지털 토크게이지로 측정하였다. 동일 시편을 다시 30 Ncm의 조임 회전력을 가하여 체결한 후, 유압식 동적 재료시험기(Instron, USA)에 임플란트 매식체를 치과용 임플란트 피로시험에 관한 ISO/FPIS 14801:2003(E)규정을 참고하여 고정시켰다. 최소 하중은 10 N, 최대 하중은 250 N의 sine형 반복 하중을 $30^{\circ}$의 경사각도로, 하중 주기는 14 Hz로, 100만 회의 반복 하중을 적용한 후 풀림 회전력을 측정하였다. 결과: 1. 모든 시스템에서 지대주 나사의 풀림 회전력이 조임 회전력 보다 감소하였으나, 나사 풀림 현상은 나타나지 않았다. 2. 반복 하중 전과 후의 나사 풀림 회전력은 두 임플란트 시스템 모두에서 지르코니아 지대주가 금속 지대주보다 더 컸다(P<.05). 3. 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 두 임플란트 시스템 모두에서 지르코니아 지대주와 금속 지대주가 차이가 없는 것으로 나타났다(P>.05). 4. 금속 지대주에서 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 내측 연결 형태의 GS II 시스템이 외측 연결형태의 US II 시스템보다 작았다(P<.05). 5. 지르코니아 지대주에서는 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 두 임플란트 시스템 간에 차이가 없는 것으로 나타났다(P>.05). 결론: 본 실험을 통해 100만회 반복 하중 하에서 지르코니아 지대주가 금속 지대주에 비해 나사 결합부 안정성이 더 크다는 결론을 내릴 수 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권2호
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• pp.233-245
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• 2011

임플란트 시술에서 CAD/CAM을 포함한 컴퓨터 기술의 발달은 단순히 임플란트를 보다 정확하고, 예측 가능하게 식립하는 것뿐 아니라, 무피판(flapless) 수술과 즉시하중을 가능하게 하였다. 그러므로 술후 출혈과 불편감의 감소 및 시술시간과 치유기간을 단축시키는 장점이 있으며, 시술 후 즉시 보철물을 장착해 줌으로써 환자의 구강기능을 단기간에 회복시키고 경조직과 연조직의 형태를 보존하여 최종보철 시 유리한 환경을 만들어 줄 수 있게 되었다. 본 증례는 상 하악 무치악 상태로 내원한 40세 남성 환자로 하악 총의치의 불안정성 및 불편감 등을 호소하였으며, 하악에 임플란트 지지 고정성 보철물을 통한 수복을 원하였다. 충분한 골량, 환자의 참여도, 경제적인 여건, 전신적인 건강 등을 고려하여 하악에는 CAD/CAM 기반의 수술용 스텐트를 이용한 수술 및 미리 제작된 고정성 임시보철물을 이용하여 즉시하중을 부여하는NobelGuide 보철을 계획하였으며, 상악에는 총의치를 계획하였다. 환자의 안모를 평가하여 임시의치를 제작하였으며, 복제한 임시의치를 바탕으로 스텐트를 제작하고, 컴퓨터단층촬영을 시행하였다. 3차원으로 변환된 영상을 기반으로 하악에 7개의 고정체를 생역학적 조건과 치조골의 상태에 맞게 분산 배치하였다. 제작된 수술용 스텐트에 맞게 주모형을 제작하고, 임시고정성 보철물을 제작하여 장착함으로써 즉시하중을 부여하였다. 식립 3개월 후 골유착 정도를 평가하고 최종보철물을 제작하였다. 추후 발생할 수 있는 상악 골흡수를 방지하기 위해 주기적인 내원 및 검사를 통해 성공적인 치료가 될 수 있도록 노력하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.349-360
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• 2009

목적: 임플란트 보철 수복에서 심미적 요구도가 증진되면서 최근에는 고강도, 고인성을 지니면서 생체적합성 우수하고 치아의 색과 조화로운 지르코니아 지대주의 사용이 증가하는 추세이다. 몇몇 임상보고를 통해 지르코니아 지대주의 우수한 주위조직 반응과 단기간의 성공적인 결과가 보고 되었으나, 장기간의 안정성을 평가하는 기계적 강도에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 직경, 각도, 연결방식이 상이한 임플란트 고정체 - 지르코니아 지대주의 단순 파절강도와 반복하중에 의한 피로한계 측정을 통해 지르코니아 지대주의 기계적 안정성을 평가해 보고자 하였다. 재료와 방법: ISO규정에 따라 지르코니아 지대주-고정체를 변연골이 3mm 흡수된 조건에서 $30^{\circ}$경사하중으로 압축굽힘강도를 측정하고, 그 값의 80%를 최대하중으로 10%를 최소하중으로 하여 10Hz의 sine형 반복하중을 $5{\times}10^6$ 주기를 초과하는 조건의 내구성한계를 측정하였다. 지르코니아 지대주로는 regular diameter를 가지면서 external butt joint의 straight 지대주와 $17^{\circ}$ angled 지대주, 그리고 narrow diameter 이면서 external butt joint의 straight 지대주와 internal conical joint의 straight 지대주를 사용하였다. 압축굽힘강도 값을 일원분산분석과 사후검정으로 검증하였으며, 피로파절면을 전자주사현미경을 통해 관찰했다. 결과: 압축굽힘강도는 최소 927N 이상으로, 직경의 차이에 따른 유의한 차이를 보였으며( P<.05), 내구성 한계는 503N에서 868N까지의 번위를 보였다. 결론: 지르코니아 지대주는 구강내 기능하중을 견딜수 있는 적절한 기계적 강도를 가지는 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권9호
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• pp.769-775
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• 2016

Currently, dental implants are widely used as artificial teeth due to their good chewing performance and long life cycle. Generally, a dental implant consists of an abutment as the upper part and a fixture as the lower part. When chewing forces are repeatedly applied to a dental implant, a gap is often generated at the interfacial surface between the abutment and the fixture, and it results in some deterioration such as loosening of the fastening screw, dental retraction and fixture fracture. To enhance the sealing performance for coping with such problems, this study proposes a new sealing-type abutment having a number of grooves along the conical surface circumference, and it carries out finite element analysis in consideration of the external chewing force and pretension between the abutment and the fixture. The result shows that the proposed sealing-type abutment shows an enhanced sealing performance in terms of the contact pressure in comparison with a conventional abutment.

• 대한치과보철학회지
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• 제54권2호
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• pp.93-102
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• 2016

목적: 본 연구의 목적은 내부육각 연결형 임플란트에서 두 가지 지르코니아 지대주와 티타늄 지대주의 변연 및 내면 적합도를 비교하고자 하였다. 재료 및 방법: 티타늄 지대주와 두 종류의 지르코니아 지대주를 내부육각연결 구조형 임플란트(TSV, Zimmer)에 체결하였다. 기성 티타늄 지대주(Hex-Lock, Zimmer)를 대조군으로 하여, 기성 지르코니아 지대주(ZirAce, Acucera)와 copy milling 시스템(Zirkonzahn Max, Zirkonzahn)으로 제작한 맞춤형 지르코니아 지대주를 비교하였다. 임플란트 고정체에 30 Ncm의 토크로 지대주를 연결하였으며, 각 실험군 당 8개의 시편을 제작하였다. 아크릴 레진에 포매하여 절단시편을 제작한 후 주사전자현미경으로 고정체-임플란트 계면에서 변연간극과 내부육각 내면간극을 측정하고, 지대주 나사와 지대주 나사받침 사이 계면에서 수직 및 수평간극을 측정했다. 측정치는 일원배치분산분석과 Scheffe test로 통계 처리하였다(${\alpha}=0.05$). 결과: 맞춤형 지르코니아 지대주의 변연 간극은 두 가지 기성 지대주에 비해 컸다. 내부육각 내면간극은 맞춤형 지르코니아 지대주와 기성 지르코니아 지대주 사이에 유의차를 보이지 않았고 기성 티타늄 지대주보다 컸다. 기성 지르코니아 지대주의 지대주 나사 수직간극과 수평간극은 기성 티타늄 지대주보다 컸다. 맞춤형 지르코니아 지대주의 경우. 지대주 나사 수평간극은 두 가지 기성 지대주보다 컸으며, 지대주 나사 수직간극을 측정할 수 없었다. 기성 지르코니아 지대주는 나사받침이 명확하게 형성되어 있었으나, 나사받침의 형태가 지대주 나사와 조화되지 않았다. 맞춤형 지르코니아 지대주의 경우에는 나사받침이 명확하게 형성되어 있지 않았다. 결론: 내부육각 연결형 임플란트에서 기성 티타늄 지대주가 두 종류의 지르코니아 지대주보다 적합도가 좋았다. 맞춤형 지르코니아 지대주는 두가지 기성 지대주에 비해 변연간극이 크고 나사와 나사받침 사이의 적합도가 낮았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권2호
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• pp.175-182
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• 2013

2단계 임플란트 수술법에 있어서 식립 후 골유착을 위한 치유과정 중 발생할 수 있는 덮개나사의 노출의 양상에 따른 조기 변연골 흡수 정도를 관찰하고자 하였다. 덮개나사의 노출을 보인 경우에서 선정 기준에 맞는 환자를 선택해 모집단으로 하여, 28명의 환자에서 덮개나사의 노출이 확인된 28개의 임플란트를 실험군으로 하고 노출되지 않은 나머지를 대조군으로 하였다. 총 64개의 임플란트 고정체($TiUnite^{TM}$, NobelBiocare, Sweden)가 식립되었으며 임플란트 식립 1개월 후 정기검사를 통해 덮개나사의 노출을 확인하였다. 노출의 정도에 따라 1군(대조군, 노출 없음), 2군(pin-point 노출), 3군(1/2이하의 노출), 4군(1/2 이상 노출), 5군(완전 노출)으로 하였고 2개월 정기 검진 시 치유지대주를 연결하였다. 식립 직후, 2개월 정기 검진시 치근단 방사선 촬영을 통해 변연골 흡수 변화량을 측정하고 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 덮개나사의 노출시 변연골 흡수가 관찰되었다. 2. 2군과 3군은 나머지 군에 비해 변연골 흡수 변화량이 유의하게 증가하였다(P <.05). 3. 4군과 5군은 1군에 비해 변연골 흡수 변화량이 유의하게 증가하였으나(P <.05), 그 정도는 2군과 3군에 비해 작았다(P <.05). 이상의 결과에서 임플란트 식립 후 치유과정 중 발생하는 덮개나사의 노출은 조기 변연골 흡수에 기여하므로 주기적인 검진을 통해 치유지대주를 연결하는 것이 임상적으로 적절하리라 사료된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권4호
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• pp.252-259
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• 2017

목적: 본 연구의 목적은 지르코니아 전장관과 금전장관으로 수복된 임플란트 지지 고정성 보철물의 장착 후 초기 6개월간의 마모를 비교 분석하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 2015년 1월부터 2016년 1월까지, 대구치 부위에 임플란트 지지 고정성 보철 수복을 요하는 환자를 대상으로 하였다. 총 47개에 대하여 임플란트 지지 고정성 보철물과 대합치에 대해 조사를 시행하였으며, 보철물 장착 1주 및 6개월 후 보철물 및 대합치를 인상채득 하여 교합면의 형태를 인기 하였다. 인상체를 스캔하여 보철물 및 대합치의 교합면 형태를 비교하여 마모 분석을 시행하였다. SPSS (Version 23.0; SPSS, IBM Corporation, Armonk, USA) 프로그램을 이용하여 정규성 분석 후 Mann-Whitney 분석을 시행하였다. 결과: 임플란트 지지 고정성 보철물에서 지르코니아 전장관과 금전장관 보철물의 6개월간 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $50.84{\mu}m$, $42.84{\mu}m$로 통계적 유의차가 없었다(P > 0.05). 대합치가 자연치인 경우, 지르코니아 전장관 및 금전장관 보철물의 6개월간 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $47.72{\mu}m$, $41.97{\mu}m$였으며, 대합치 법랑질의 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $47.26{\mu}m$, $44.59{\mu}m$이었고, 통계적 유의차는 없었다(P > 0.05). 결론: 조사 기간이 짧았고, 실험군의 개수가 적었다는 단점이 있지만, 임플란트 지지 고정성 보철물 장착 후 초기 6개월간의 마모 비교에서 지르코니아 전장관과 금전장관은 유의한 차이가 없었고, 대합되는 자연치 법랑질의 마모도 유의한 차이는 없었다.