• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.125-132
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• 2020

치과용 복합레진 Filtek P90 (3M ESPE, USA)과 Clearfil AP-X (Kuraray, Japan)를 대상으로 디지털 이미지 상관법을 이용하여 광중합 시 발생하는 수축거동을 관찰하고 등가탄성계수를 적용한 유한요소해석을 통해 시편표면의 응력분포를 산출하여 수축률분포와 비교하였다. 광조사 중과 광조사 후의 촬영 조건을 달리하여 CCD 카메라를 이용한 시편의 변형사진을 획득하고 디지털 이미지 상관분석을 하였다. DIC 분석 결과 상기의 복합레진 모두에서, 비균일한 수축변형률 분포가 관찰되었으며 링시편 내부의 레진 중심부가 자유로운 유동성으로 레진/링의 계면부보다 큰 수축 변형률이 발생하였다. 레진의 중심으로부터 거리가 멀어질수록 반경방향 평균수축률은 감소하였으며, 광조사동안에 발생한 반경방향 평균수축률은 경화시험종료(10 min) 후 발생한 반경방향 평균수축률 값을 기준으로 P90은 33%, AP-X는 57% 수준이었다. P90과 AP-X가 광조사 중의 수축거동이 크게 달랐음을 확인하였다. 레진/링의 계면부에 가까운 레진에서는 광조사 후에 인장변형률이 급격히 커져서 계면부가 인장응력을 받아 취약하게 됨을 확인하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권2호
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• pp.125-133
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• 2010

접착제를 통해 치아에 접착되는 상부의 복합레진의 빠른 중합은 접착제층에 높은 중합수축응력을 발생시킨다. 중합수축응력을 경감시키기 위해서, LED 광중합기의 하나인 Elipar FreeLight 2 (3M ESPE, USA)에서는 최초 5초 이내에 광강도를 증가시키는 exponential 중합법을 채택하고 있다. 본 연구에서는 짧은 시간내에 광강도를 증가시키는 exponential 중합법이 복합레진의 초기 중합수축속도를 효과적으로 조절할 수 있는지를 알아보기 위해 접착제 적용 후 상부의 복합레진을 exponential 중합법과 continuous 중합법으로 중합하여 상아질접착제의 미세인장접착강도를 비교하였다. 3M사의 Scotchbond Multipurpose Plus (MP), Single Bond 2 (SB), 및 Adper Prompt (AP)의 세 종류의 접착제를 발치한 대구치의 교합면 상아질에 제조사의 지시에 따라 적용하고, 혼합형 복합레진인 Denfil (Vericom, Korea)을 두 가지광중합방법으로 중합하였다. 접착 후 48시간에 미세인장접착강도를 측정하고, 파절면은 FE-SEM.으로 관찰하였다. 그 결과, 각각의 접착제에서 중합방법에 따른 접착강도의 차이는 관찰할 수 없었다(Two-way ANOVA, p > 0.05). MP와 SB의 미세인장접착강도는 AP에 비해 유의하게 높았다(p < 0.05). 대부분의 파절시편에서는 혼합형 파절이 가장 많이 관찰되었으나, 중합방법에 따른 파절양상의 차이는 없었다. 결론적으로 5초 이내의 짧은 시간에 광강도를 증가시키는 exponential 중합법은 continuous 중합법과 비교하여 상아질접착제의 미세인장접착강도에 영향을 주지 않았다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제28권6호
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• pp.467-474
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• 2003

복합레진에 의한 구치부 2급 와동의 수복에서 치은부 변연이 법랑-백아 경계 하방에 위치하는 경우 복합레진의 중합 수축에 의한 응력은 변연부의 폐쇄능력을 저하시키고 이로인한 미세누출은 2차적인 우식이나 술후과민증을 일으켜 임상에서의 성공을 위협한다. 본 연구에서는 2급 와동에서 복합레진으로 수복하기 전에 치은 변연부를 중합수축에 의한 응력을 완화시킬 수 있는 것으로 알려진 몇가지 재료들을 중간층으로 먼저 충전한 후 충전용 복합레진으로 충전한 뒤 치은부 변연에서 이들 중간층과 치질 사이의 미세누출의 정도를 비교하였다. 20개의 발거된 구치의 근, 원심면에 각각 상자 모양의 2급 와동을 형성하고 40개의 와동을 무작위로 10개씩, 4개의군으로 나누었다. 1군은 중간층의 수복없이 Clearfil SE Bond과 Clearfil AP-X로 충전하였으며 2, 3 및 4군은 중간층으로 각각 Revolution, Dyract그리고 FujiII LG를 먼저 충전한 후 1군과 동일한 방법으로 복합레진을 충전하였다. 충전된 시편은 열순환후 2% methylene blue 용액에 12시간 침잠시킨 후 색소의 침투도를 stereomicroscope로 관찰하였으며 실험결과는 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis 및 Mann-Whitney U test로 통계분석하여 다음의 결론을 얻었다. 1. 레진강화형 글라스아이오노머를 중간층으로 먼저 수복하고 복합레진으로 충전한 경우에서 더 적은 미세누출을 보였다(p<0.05). 2. 유동성 레진과 콤포머를 중간층으로 수복한 경우와 복합레진만으로 수복한 경우는 미세누출에 있어서 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05).

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제30권6호
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• pp.450-460
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• 2005

본 연구에서는 복합레진의 중합수축시 와동의 형태, 접착층의 성숙도, 및 와동의 부피가 와동저의 접착면에 발생되는 중합수축응력에 미치는 영향을 평가하였다. 1급 와동 충전시의 응력발생을 모방하기 위해, 98개의 대구치를 $2\times2\times2$ 실험군에 무작위로 분배하고 교합면 상아질을 평탄하게 연마한 후, 복합레진 충전을 위한 몰드의 역할을 할 수 있는 구멍을 가진 iris를 올려놓고 복합레진을 bulk-filling법으로 충전하였다. 각각의 변수로서 와동 형태에 관하여는 iris 재질 (접착제를 도포한 상아질 iris: 높은 C-factor, Teflon 처리된 금속 iris: 낮은 C-factor), 접착층의 성숙도에 관하여는 2종의 접착제 (Scotchbond Multi-purpose와 Xeno III), 와동의 부피에 관하여는 iris내 구멍의 직경 (직경 1 또는 $3mm{\times}높이$) 5mm)을 달리하여 전단접착강도를 측정하였다 와동의 C-factor가 클수록, 접착층의 성숙도가 우수할수록 그리고 부피가 클수록 접착력은 유의하게 감소하였다. 복합레진이 중합될 때, 와동의 형태적 제한에 따라 레진-상아질 접착계면에 발생되는 중합수축응력은 접착이 우수할수록 복합레진의 부피가 클수록 증가되므로, C-factor를 정의할 때 와동의 형태뿐 아니라, 접착층의 성숙도와 복합레진의 부피도 함께 고려되어야 된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권2호
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• pp.83-89
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• 2008

본 연구의 목적은 복합레진의 중합수축과 탄성계수가 5급 와동 수복시 교두굴곡에 미치는 영향을 평가하기 위함이다. 16개의 발치된 상악 소구치를 평균 크기가 비슷하게 2개의 group으로 분류하였다. 각각의 치아에 5급 와동을 형성하여 유동성 복합레진 (Filtek flow)과 전구치 수복용 hybrid복합레진 (Z-250)으로 각 group을 충전하였을 때 나타나는 교두굴곡을 측정하였으며 그 후 수복단면을 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 각 복합레진의 중합수축률과 탄성계수를 측정하여 교두굴곡에 미치는 영향을 고찰하였고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Filtek flow와 Z-250으로 충전한 group에서 교두굴곡량은 각각 $2.18\;{\pm}\;0.92\;{\mu}m$와 $2.95\;{\pm}\;1.13\;{\mu}m$으로 나타나 Filtek flow의 평균 교두굴곡량이 더 작은 것으로 측정되었으나 통계적 유의성은 보이지 않았다 (p > 0.05). 2. 수복단면의 SEM 관찰 결과 두 group의 시편 중 각각 2개의 시편에서 와동 내면에 접착이 탈락된 미세간격이 관찰되었다. 3. Filtek flow의 탄성계수간은 7.77 GPa로 Z-250의 17.43 GPa에 비해 절반 이상 낮았으며 중합수축률은 4.41%로 Z-250의 2.23%에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 4. 교두굴곡에는 복합레진의 중합수축률 뿐만 아니라 수축응력의 발현에 영향을 주는 탄성계수가 복합적으로 작용함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.169-174
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• 2011

제 1 급 와동이 모사된 비관통형 치아 시편에 수복된 복합레진의 중합 수축시 발생하는 AE 신호를 실시간으로 검출한 후 이를 분석하였다. 시간대별 발생 분포를 살펴보면, 광조사 초기에 중합 수축이 급격히 진행되는 제 I 구간에서 AE event 가 많이 관찰되었다. 제 I구간 후 AE event 발생 빈도가 낮아져 AE 가 별로 관찰되지 않은 제II구간이 있었는데, AE 신호의 발생이 적은 PMMA 는 치아에 비해 구간이 길었으며 AE 검출이 잦았던 스테인리스스틸 모형은 제 II 구간이 짧았다. AE 활성도를 나타내는 구간 특성은 수복재와 와동의 계면부에서 일어나는 균열의 발생빈도를 나타내는 것으로 사료되며 젤화점 직후의 제I 구간에서 AE 가 집중적으로 관측되는 바, 수복재와 와동 사이의 갭 형성은 바로 젤화점 직후에 만들어졌음을 가리킨다. 신호의 최대 진폭은 25-45dB 이었고 1 차 중심 주파수는 100-200kHz 와 240-400kHz 영역의 신호들이 발생하였으며 이는 레진이나 접착층의 파괴에 해당하였다.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.45-51
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• 2009

치아의 와동에 수복된 치과용 복합레진을 광(LED) 조사를 통해 경화 수축시키면서 음향방출(acoustic emission, AE)법을 이용하여 와동 벽면과 복합레진 사이의 계면상태를 실시간 해석하였다. 복합레진의 중합 수축에 의해 AE 신호들이 검출되었는데 계면 접착 상태가 나쁜 경우, 경화 수축률이 큰 초기 1분 동안 많은 AE 사상들이 관측되었으며, 이들 AE는 주파수범위가 주로 100-200kHz인 돌발형이었다. 인간치아 재질의 시편에서 발생된 AE 사상수는 스테인리스 스틸 시편보다 적었으나, PMMA 시편보다는 많았고 접착제의 도포 상태가 양호할수록 검출되는 AE 사상수는 적었다. AE 파라미터의 특성은 복합레진과 링재 사이의 접착부에서 발생하는 인장형 균열전파 및 복합레진의 수축에 따른 링재의 압축거동과 관련되었으며, 음향방출법이 치아 수복물의 접착성에 대한 비파괴 검사법으로써 유효함을 알았다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권5호
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• pp.457-462
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• 2008

중합수축이 일어난 후 복합 레진 내에는 중합수축에서 기원한 응력이 내부에 남아있을 수 있는데 이를 "잔류응력"이라 한다. 수복물에 가해지는 총힘은 외부에서 가해지는 힘과 내부에 남아있는 응력의 합으로 결정이 되며 수복물의 실패를 이해하기 위해서 이 두 가지 요소가 반드시 고려되어야 한다. 본 연구에서는 ring slitting방법을 이용하여 최근 임상에 소개된 나노충진형 복합레진간의 잔류응력을 비교하였다. 실험에 사용한 복합레진은 대조군으로 microhybrid-type인 Z250과 nanofiller를 함유한 Grandio, Filtek Supreme, Ceram-X를 이용하여 복합레진 링을 제작하고 2개의 기준점을 표시한 후 이 사이의 거리를 링 절단 전과 후에 각각 측정하여 거리 변화를 측정하였다. 거리의 변화로부터 average circumferential residual stress $({\sigma}{\theta})$를 계산하였다. 10분과 1시간 경과 후 측정한 군에서는 Filtek Supreme이 Z250이나 Ceram-X보다 높은 잔류응력을 보여 주었고, 24시간 경과한 군에서는 Filtek Supreme이 나머지 군보다 높은 잔류응력을 보여주었다. 본 실험 결과에 의하면 nanofiller를 함유한 복합레진의 잔류응력은 대조군으로 사용한 Z250보다 높거나 같은 값을 나타냈으며 거의 비슷한 기질조성을 가진 Z250과 Filtek Supreme을 비교했을 때 Filtek supreme이 모든 측정시간대에서 높은 잔류응력을 보여주었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제31권6호
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• pp.452-459
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• 2006

와동벽과 복합레진 수복물이 접착될 때, 복합레진의 치질에 대한 접착력과 레진 자체의 중합 시 발생하는 수축응력이 상충하게 된다. 이러한 수축응력의 크기는 와동의 형태요소 (C-factor)와 수복물의 체적에 영향을 받는다. 이에 본 실험에서는 단일 병 접착제를 사용한 복합레진 수복 시 법랑질 변연만으로 이루어진 와동의 C-factor와 체적이 미세누출에 미치는 영향을 미세 전류 측정법을 이용하여 정량적으로 분석하고 평가하였다. 연마기를 이용하여 40개의 건전한 우치 협면에 편평한 법랑질 표면을 형성하였다. 각각 10개의 치아에 원통형 와동을 형성하였으며, 와동의 깊이와 직경에 따라 4개 군으로 분류하였다 ( I군: 1.5 mm ${\times}$ 2.0 mm, II군: 1.5 mm ${\times}$ 6.0 mm, III군: 2.0 mm ${\times}$ 1.72 mm, IV군: 2.0 mm ${\times}$ 5.23 mm). 각기 와동의 C-factor는 4, 5.62, 2, 2.54를 보였다. 산 부식 후 단일 병 접착제인 BC Plus$^{TM}$ (Vericom, Korea)를 제조사의 지시에 따라 적용하고, 미세혼합형 복합레진인 Denfil$^{TM}$(Vericom)을 충전하였다. 40초씩 광중합 후 치아를 실온에서 증류수에 24시간 동안 보관한 다음, Sof-Lex system을 이용하여 연마하였고, 5$^{\circ}$C와 55$^{\circ}$C범위에서 500회 열순환을 시행하였다. 이후 미세전류 측정을 위해 치수강 내에 증류수를 채우고 치근단공을 통해 0.018 stainless wire를 삽입한 후 sticky wax로 근첨부를 밀봉하였으며, nail varnish를 수복물의 변연에서 1 mm를 제외한 전체 치면에 2회 도포하였다. 미세누출의 측정은 전기 화학적 방법을 이용하여 측정하였으며, 통계적 유의성은 95% 유의 수준의 Two-way ANOVA로 검증하여 , 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 복합레진 수복물의 체적이 적은 것이 큰 것에 비해 미세누출도가 적었으나, 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 2. 와동 형태와 연관된 C-factor는 복합레진 수복물의 미세누출도에 영향을 주지 않았다. 법랑질 변연을 갖는 와동에 단일 병 접착제를 사용한 본 실험에서는 복합레진의 중합 시 발생하는 수축응력에 영향을 미치는 것으로 알려진 수복물의 체적과 C-factor가 미세누출도에 영향을 주지 못하였다. 이는 법랑질과 접착시스템과의 강력한 접착력에 기인한 것으로 보이며, 앞으로 이에 대한 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제27권5호
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• pp.479-487
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• 2002

복합레진의 중합시 발생하는 수축과 응력은 와동의 형태에 의하여 영향을 받으며 이는 수복재는 물론 접착계면의 물성을 결정하는 요인이 된다. 본 연구는 다양한 C-factor를 갖는 와동에 상아질 접착제 Clearfil SE Bond(Kuraray)를 도포하고 혼합형 복합레진인 Clearfil AP-X(Kuraray)와 미세혼합형의 Esthet-X(Dentsply)를 충전하여 미세인장강도 및 변연누출을 측정 평가함으로써 중합수축이 수복물과 치아계면에 미치는 영향을 평가하고자 시행하였다. 98개의 Bovine 하악전치를 이용하여 표면의 상아질을 #600 SiC paper로 연마한 대조군 및 와동의 넓이를 조절하여 C-factor 2.3, 3.0, 3.7이 되도록 제작한 실험군 와동에 복합레진을 충전한 후 37의 증류수에 24시간 보관하였다. 저속 diamond saw(Buehler)를 이용하여 1mm 두께로 수직절단 후 고속 diamond point(#104 Shofu)를 이용하여 단면적 1mm$^2$가 되도록 hour-glass모양으로 형성하여 시편을 제작하였고, Universal testing machine(EZ-Test; Shimadzu, Japan)에 시편을 부착하고 cross head speed 1mm/min으로 인장력을 가하여 미세인장 결합강도를 측정하였다. 각 C-factor에 따른 변연누출실험을 위하여 복합레진이 수복된 치아를 37$^{\circ}C$의 증류수에 24시간 보관한 후 와동을 제외한 부위에 nail varnish를 도포하고 3mol/L silver nitrate용액에 24시간 암보관한 다음 수세하여 현상액에 24시간 경과시킨 후 치아의 장축에 따라 절단하여 침투된 색소의 정도를 광학현미경상에서 40배로 관찰하였다. 각각의 실험결과는 ANOVA/Tukey's test 및 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis와 Mann-Whitney U test에 의하여 통계 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 대조군에 있어서 혼합형 복합레진의 미세인장 결합강도는 미세혼합형에 비하여 높았으며, 실험군 사이에는 유의차를 보이지 않았다. 2.모든 복합레진의 미세인장 결합강도는 와동의 C-factor증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, 혼합형 복합레진의 실험군은 대조군에 비하여 낮게 나타났으며, 미세혼합형 복합레진에서는 유의차를 보이지 않았다. 3. 절단측 및 치은측 변연부의 미세누출정도는 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 대체로 높게 나타났다. 4. 모든 실험군에서 미세누출은 C-factor증가에 따라 증가하였고 절단측에 비하여 치은측 변연이 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 보이지 않았다. C-factor의 변화에 대하여 필러함량과 탄성계수가 높은 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 더 민감한 결과를 보인다. 이는 복합레진 수복시 재료의 선택과 중합수축의 적절한 조절이 중요한 요소임을 시사한다.