생재생과 생분해용 마그네슘 임플란트 개발을 위한 재료설계 방안

전문가 제언

○ 일상생활에 사용되는 재료는 그 구성요소의 관점에서 분류하면 금속재료, 세라믹재료 및 고분자재료가 있으며 이들 세 가지를 적절히 혼합하여 제조한 복합재료도 있다. 산업이 발달함에 따라 특수용도에 맞는 재료가 필요하게 되며 고도의 특성을 만족시키기 위한 여러 가지 재료설계방안이 제안된 바 있다.

○ 산업용 또는 일상생활용 재료들은 일반적으로 기계적, 화학적(부식 포함), 전기적, 열적 및 자기적 성질 등 용도상 고유의 특성을 갖는 것이기 때문에 이들 재료의 설계는 매우 복잡한 과정을 거친다. 생체용 재료는 이상의 여러 특성은 물론 인체 내에서 부작용을 일으켜서는 안 되는 부가적인 요건을 만족시켜야 하고 또한 생체 내에서 분해되면서도 인체에 해를 끼치지 않는 재료개발을 위한 설계는 산업용 재료 설계보다 인체의 여러 기능과 관련된 몇 차원 더 복잡할 것이 예상된다.

○ 이와 같이 생체재료는 매우 복잡하고 서로 이율배반적인 조건 하에서 사용되어야 하기 때문에 용도에 맞는 최고의 재료를 희망은 하지만 현실은 이를 허용하지 않기 때문에 이론적이며 계산방식의 재료설계와 더불어 실험실 및 생체실험을 통하여 최적의 재료를 제조하려고 노력하고 있다. 즉 설계는 그 특성상 실용적인 면에서의 문제점들을 고려하여 (bottom-up) 모델을 설정하고 모사를 통한 방안(top-sown)을 이용하는 것인지라 설계는 이 두 복잡한 현상을 이용하여 하나의 통일된 방안을 마련해야 하므로 매우 어려운 것이다.

○ 생분해형 생체재료의 설계의 경우 특정기간 동안 요구되는 기계적 특성이 유지되면서 적절한 속도로 분해되어 목표기간이 지나면 제거수술을 하지 않고서도 스스로 제거되어야 하며 동시에 분해 부산물이 인체에 아무런 해를 끼치지 않아야 한다. 이를 위한 설계방안은 매우 복잡하고 어려운 것이나 이러한 특수 생체재료가 절대적으로 필요한 것이기에 여러 분야의 많은 학자들이 지난 몇 년 동안 협동적이면서 체계적으로 연구에 박차를 가하기 시작하였으니 불원간 성공적인 결과가 소개될 것을 확신한다.

저자

Harpreet S. Brar, Benjamin G. Keselowsky, Malisa Sarntinoranont, and Michele V. Manuel

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

63(4)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

100~104

분석자

남*우

분석물

• 생재생과 생분해용 마그네슘 임플란트 개발을 위한 재료설계 방안.pdf [265,908 byte]

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