광중합형 레진의 3점 굴곡 강도와 이축 굴곡 강도 측정 방법에 대한 상대적 신뢰도의 비교

Abstract

[한글]

이번 실험의 목적은 이축 굴곡 강도 시험의 복합레진에서의 적용가능성을 위해 기존의 3점 굴곡 강도 시험과 이축 굴곡 강도 시험을 이용하여 치과용 광중합형 레진의 강도를 측정하고, 이를 Weibull modulus를 이용하여 상대적 신뢰도를 비교하는 것이다.

이번 실험에 사용된 재료는 MICRONEWTM, RENEW?(Bisco, Schaumburg, USA)의 두 가지 광중합형 수복 재료이다. 3점 굴곡 강도 측정은 International Organization for Standardization(ISO) 4049, American National Standards Institute (ANSI)/ American Dental Association(ADA) Specification No.27 에서 규정하고 있는 방법을 사용하였으며 25mm×2mm×2mm규격의 시편을 20개 제작하였다. 이축 굴곡 강도 측정에는 International Organization for Standardization(ISO) 6872 규정에 따라 piston-on-3-ball test를 사용하였으며 검사 시편은 직경이 각각 12mm(지지원의 반지름 3.75mm), 16mm(지지원의 반지름 5mm), 두께가 각각 0.5mm, 1mm, 2mm인 여섯 개의 군으로 나누어 제작하였으며 각 군당 시편을 20개씩 제작하였다. 모든 시편은 23시간 동안 (37±1)°C distilled water bath에 23시간 담가 놓은 후 너비와 두께를 측정하였다. 만능시험기(Intron6022?, Instron Co., U.K.)을 사용하고 loading rate는 0.75mm/min로 유지하였으며 포아송 비는 0.24를 적용하였다.

MICRONEWTM 와 RENEW?의 실험 결과, 이축 굴곡 강도가 3점 굴곡 강도보다 높은 평균값을 나타내었고 이축 굴곡 강도의 모든 군이 3점 굴곡 강도보다 높은 Weibull modulus 값을 보여, 이축 굴곡 강도 시험이 상대적으로 실험적 오차의 영향을 적게 받는 방법으로 신뢰할 수 있었다.

또한 이축 굴곡 강도 시험에서 시편의 두께가 2mm일 때 가장 높은 Weibull modulus를 나타내었으며 이축 굴곡 강도 시험군중, MICRONEWTM의 두께 2mm군에서는 지지원의 반지름에 따른 굴곡 강도의 통계학적 유의차이가 없었고(p>0.05), 이를 제외한 모든 군에서 시편의 두께와 지지원의 반지름에 따른 굴곡 강도의 통계학적 유의차이가 있었다(p<0.05).

위의 결과로 미루어 볼 때 두께 2mm군에서 이축 굴곡 강도는 기존의 3점 굴곡 강도 시험보다 우수한 것으로 추천할 수 있는 방법이다.

[영문]The possibility of applying a bi-axial flexure strength test on composite resin was examined using three point and bi-axial flexure strength tests to measure the strength of the light-cured resin and to compare the relative reliability using the Weibull modulus.

The materials used in this study were light-curing restorative materials, MICRONEWTM, RENEW(r)(Bisco, Schaumburg, USA). The three point flexure strength measurements were used according to the regulations of the International Organization for Standardization(ISO) 4049, American National Standards Institute (ANSI)/ American Dental Association(ADA) Specification No.27 and 20 specimens (25mm x 2mm x 2mm) were fabricated. The bi-axial flexure strength measurements used the piston-on-3-ball test according to the regulations of the International Organization for Standardization(ISO) 6872 and were divided into 6 groups, where the radius of the specimens were 12mm (radius connecting the 3-balls: 3.75mm), 16mm (radius connecting the 3-balls: 5mm), and the thickness were 0.5mm, 1mm, 2mm for each radius. Each group included 20 specimens which were immersed in (37±1)°C distilled water bath for 23 hours prior to the width and thickness measurements.

A universal test machine (Intron6022(r), Instron Co., U.K.) was used by maintaining the loading rate at 0.75mm/min and the applying Poisson rate of 0.24.

The bi-axial flexure strength of the MICRONEWTM and RENEW(r) were higher than the three point flexure strength and the Weibull modulus value were also higher in all of the bi-axial flexure strength groups, indicating that the bi-axial strength test is relatively less affected by experimental error. In addition, the 2mm thick specimens had the highest Weibull modulus values in the bi-axial flexure strength test, and the MICRONEWTM group showed no significant statistical difference (p>0.05). Besides the 2mm MICRONEWTM group, each group showed significant statistical differences(p<0.05) according to the thickness of the specimen and the radius connecting the 3-balls.

The results indicate that for the 2mm group, the bi-axial flexure strength test is a more reliable testing method than the three point flexure strength test.