김두헌 전기연 박사 "생체적합도·골유착성 높아 치유 기간 단축"
한국전기연구원(원장 최규하)은 김두헌 나노융합기술연구센터 박사 연구팀이 전기화학 나노 표면처리 기술을 개발하고 관련 전문 기업인 덴티스(대표 심기봉)에 기술이전 했다고 26일 밝혔다.
대부분의 치과용 임플란트는 티타늄·티타늄합금의 금속 재질이 사용되며 매끈한 표면이 아닌 거친 표면으로 제조된다.
이는 빠른 골 유합을 유도해 치료시간을 줄이기 위함이다. 기존에는 샌드블라스팅1) 과정을 거친 뒤 황산과 염산 같은 강산을 이용한 에칭공정2)으로 임플란트 표면을 거칠게 만든다. 이때 거칠기는 마이크로미터 이상 크기의 거칠기만 구현할 수 있다는 한계가 있다.
| ◆용어설명 샌드블라스팅1): 모래를 강하게 내뿜는 분사기를 이용해 금속·세라믹 재료 등의 면을 다듬는 방식. 에칭공정2): 제거하려는 부분의 넓이·폭·두께를 정하고 그만큼만 깎아내는 공정으로 주로 반도체 공정에서 활용됨. |
최근까지 임플란트 표면에 나노 수준의 거칠기를 구현해 생체적합성을 향상 시키려는 연구가 진행되고 있으며 레이저 가공, 나노 임프린팅 등이 대표적이다.
하지만 이러한 방식들은 수십억 원에서 수백억 원에 달하는 고가의 장비가 필요하며 가공시간 문제로 대량생산 공정에 적용하는 것이 어렵다. 특히 임플란트 형상 구조에 맞는 입체적인 형태로 가공하기 어려운 문제도 존재한다.
연구팀은 전기화학적 나노에칭 처리로 임플란트 표면에 나노 패턴의 거칠기를 생성하는 방식으로 생체적합도가 높으면서도 강산을 사용하지 않고 임플란트 표면에 나노 패턴 형상을 구현할 수 있는 무독성·친환경 임플란트 표면처리 기술을 개발했다. 이 기술이 적용된 임플란트는 기계적 고정력 강화와 골 유합 향상으로 환자의 치유 기간을 크게 단축할 것으로 기대된다.
또 전기화학 나노 표면처리 기술이 적용된 임플란트는 기존 기술인 양극산화 방식으로 제조되는 세라믹(Ceramic)성 표면이 아닌 금속성(Metalic) 나노패턴 표면이므로 부서질 염려가 없다. 강산을 사용하지 않는 에칭 방식이기 때문에 표면에 불순물이 남지 않는다.
김두헌 박사는 "임플란트 시장은 고령화 사회에서 무한한 잠재적 시장수요를 가지고 있지만, 현재 사용되는 기술은 스위스나 독일 등 선진국에 의존하고 있다"라며 "이번에 개발된 나노 표면처리 공정기술 개발은 수입대체 효과는 물론 세계 임플란트 시장을 선도할 수 있는 핵심 기술이 될 것"이라고 말했다.
한편, 연구팀은 개발된 기술을 임플란트 제조업체인 덴티스에 기술을 이전했다.
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