치기공재료학 세라믹 재료의 장단점과 특징

치아기공에서 사용하는 세라믹 재료의 모든 것 🦷✨

세라믹(Ceramic)은 심미성과 생체 적합성이 뛰어나 치과 보철물 제작에서 널리 사용되는 재료입니다. 자연 치아와 유사한 색상과 투명도를 가지며, 강도가 높은 종류도 개발되어 크라운, 브릿지, 인레이, 온레이, 라미네이트, 임플란트 어버트먼트 등 다양한 보철물에 적용되고 있습니다. 이번 포스팅에서는 치과기공에서 사용하는 세라믹 재료의 종류와 특성을 자세히 설명해 드릴게요!

1. 세라믹 재료의 기본 특성

1-1. 세라믹 재료의 요구 조건

치과용 세라믹은 구강 내에서 오랜 기간 안정적으로 유지되기 위해 다음과 같은 특성이 요구됩니다.

✅ 심미성(Esthetics): 자연 치아와 유사한 색상과 투명도를 가져야 함.
✅ 생체 적합성(Biocompatibility): 구강 내 조직과 잘 어울리며, 알레르기 반응이 없어야 함.
✅ 강도 및 내구성(Strength & Durability): 저작력(씹는 힘)을 견딜 수 있을 정도로 강해야 함.
✅ 내마모성(Wear Resistance): 마찰에 의해 쉽게 마모되지 않고 적절한 저항성을 가져야 함.
✅ 화학적 안정성(Chemical Stability): 구강 내 환경(산성, 알칼리성)에 영향을 받지 않고 변색이나 부식이 없어야 함.

 

2. 세라믹 재료의 종류

세라믹 재료는 주로 글래스 세라믹(Glass-Ceramic) 계열과 산화물 세라믹(Oxide Ceramic) 계열로 나뉩니다.

2-1. 글래스 세라믹 (Glass-Ceramic)

✅ 특징

• 자연 치아와 유사한 높은 심미성을 제공함.
• 유리 성분을 포함하여 투명도가 뛰어나며, 전치부(앞니) 보철에 많이 사용됨.
• 강도가 상대적으로 낮아, 단독 보철보다는 금속 또는 지르코니아 프레임과 함께 사용되는 경우가 많음.

✅ 종류

1️⃣ 필드스파틱 포셀린 (Feldspathic Porcelain)

• 자연스러운 투명도와 색 재현력이 뛰어나 심미성이 가장 우수함.
• 하지만 강도가 약하여 단독으로는 사용하기 어렵고, 금속(귀금속 또는 비귀금속)이나 지르코니아 프레임 위에 적층되는 형태로 사용됨.
• 사용 용도: PFM(도재 금속관) 크라운, 라미네이트

2️⃣ 리튬 디실리케이트 (Lithium Disilicate, e.max)

• 필드스파틱 포셀린보다 강도가 높고(약 400MPa), 심미성이 뛰어남.
• CAD/CAM 가공이 가능하며, 단독 보철물 제작이 가능함.
• 사용 용도: 단일 크라운, 인레이, 온레이, 라미네이트

2-2. 산화물 세라믹 (Oxide Ceramic)

✅ 특징

• 금속 성분이 포함되지 않아 생체 적합성이 매우 우수함.
• 글래스 세라믹보다 강도가 높고 내구성이 뛰어나 후방부(구치부) 보철에도 사용 가능함.
• 다만, 심미성은 글래스 세라믹보다 떨어지는 경우가 있음.

✅ 종류

1️⃣ 지르코니아 (Zirconia, ZrO₂)

• 가장 강도가 높은 세라믹 재료로, 일반적으로 900~1,200MPa의 강도를 가짐.
• 금속과 비슷한 강도를 가지면서도 생체 적합성이 우수하여 치과 보철에서 널리 사용됨.
• 단, 불투명한 특성이 있어 자연 치아와의 색 재현력이 다소 떨어질 수 있음.
• 사용 용도: 풀 지르코니아 크라운, 브릿지, 임플란트 어버트먼트

2️⃣ 알루미나 세라믹 (Alumina Ceramic, Al₂O₃)

• 지르코니아보다 심미성이 뛰어나지만, 강도가 약해 단독으로는 잘 사용되지 않음.
• 주로 프레임워크로 사용되며, 표면에 필드스파틱 포셀린을 적층하여 심미성을 높임.
• 사용 용도: 전치부 크라운, 심미 브릿지

 

3. 세라믹 보철물 제작 방식

3-1. 프레싱 (Pressing)

• 리튬 디실리케이트 등의 글래스 세라믹을 이용하여 제작.
• 왁스 패턴을 제작한 후, 세라믹을 가압 성형하는 방식.
• 주로 e.max 크라운, 인레이, 온레이 제작에 사용됨.

3-2. 적층 (Layering)

• 필드스파틱 포셀린을 PFM 크라운, 지르코니아 프레임 등에 적층하여 심미성을 향상시킴.
• 고도의 기술이 필요하며, 숙련된 기공사가 제작해야 함.

3-3. 밀링 (CAD/CAM Milling)

• 블록 형태의 세라믹을 밀링 머신으로 가공하여 보철물을 제작.
• 지르코니아 및 리튬 디실리케이트를 가공하는 방식으로 널리 사용됨.

3-4. 3D 프린팅 (Ceramic 3D Printing)

• 최신 기술로, 세라믹 분말을 적층하여 보철물을 제작하는 방식.
• 아직은 연구 단계이지만, 미래에 더욱 널리 사용될 가능성이 높음.

 

4. 세라믹 재료 선택 시 고려해야 할 요소

📌 심미성: 전치부(앞니)에는 자연 치아와 유사한 필드스파틱 포셀린 또는 리튬 디실리케이트가 적합함.
📌 강도: 구치부(어금니)에는 강도가 높은 지르코니아가 적합함.
📌 제작 방식: CAD/CAM이 가능한지 여부, 적층이 필요한지 등을 고려해야 함.
📌 환자의 교합 상태: 강한 저작력을 가진 환자는 지르코니아 같은 강도가 높은 재료를 선택하는 것이 좋음.

 

마무리 🦷💡

세라믹 재료는 심미성이 뛰어나고 생체 적합성이 우수하여 치과 보철에서 중요한 역할을 합니다. 최근 CAD/CAM과 3D 프린팅 기술의 발전으로 인해 지르코니아 및 리튬 디실리케이트를 활용한 보철 제작이 더욱 정밀하고 효율적으로 이루어지고 있습니다. 각 세라믹 재료의 특성을 잘 이해하고, 환자의 상태에 맞는 최적의 재료를 선택하는 것이 중요하겠죠? 😊