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최신 생체재료 개발에서 마찰과 계측의 역할

전문가 제언: ○ 과거부터 정형이식재료로 스테인리스강이나 CoCr합금 등의 금속 관절부품이나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: Polymethylmetacrylate) 등을 천연 뼈처럼 접합하거나 코팅하여 사용하여 왔다. 관절부품의 접합부에는 많은 마모 부스러기가 발생한다. 종래의 중량측정법을 사용하여 마모량을 측정할 경우 재질과 밀도가 다른 비금속관절 부품이나 다양한 생체재료 접합관절 부품의 마모율 측정에 많은 문제점이 발생하였다.

○ 최근 영국의 L. Blunt는 Zeiss 3차원 등위측정법을 사용한 부피마모량 측정법을 연구하였다. 무릎, 힙 등의 생체관절부품에 마찰과 3차원 도량형학을 적용한 새로운 부피마모 측정기술이다. 기존의 중량마모측정법을 개량한 기술로 금속-초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE: Ultra High Molecular Weight Polyethylene), 세라믹-초고분자량 폴리에틸렌, 금속-금속, 세라믹-세라믹 등의 다양한 정형이식 관절부품의 부피마모율을 효과적으로 측정할 수 있었다.

○ 향후 3차원 등위측정법을 사용한 부피마모량측정법은 새롭고 진보적인 측정으로 정형인공이식부품의 수명연장을 목표로 하는 차세대를 위한 효과적인 마모율 측정기술인 것으로 사료된다.

○ 국내에서도 대퇴부의 헤드와 접합부품의 표면과 경질-세라믹 베어링의 조합부품의 마모량 차이 등에 대한 부피마모량 측정과 접합시스템에서 마찰력을 낮추어 마모 부스러기 감소시키기 위한 생체용 신소재 연구도 진행 중이다.

○ 최근 2월 한국세라믹기술원에서 발표한 생체세라믹 연구동향에 따르면 2000년부터 지식경제부 주관으로 3단계로 생체재료 마모율 측정도 추진 중이다. 향후 국내에서도 다공질세라믹, 초고분자량 폴리에틸렌 금속-비금속, 금속-세라믹의 인공이식 관절부품의 마모 측정에도 새로운 부피마모 등위측정법이 적용될 것으로 사료된다.

저자: L. Blunt et al.
자료유형: 학술정보