침투주조법에 의한 생체의료용 다공질 마그네슘의 제조

전문가 제언

○ Mg합금은 생체적합성, 골촉진성, 생분해성 등이 우수한데다 탄성계수와 압축강도가 인간의 뼈와 유사하고 파괴인성도 우수하기 때문에 정형외과용 임플란트 재료로서 많이 연구되고 있다. 생체재료로서 가장 중요한 요소의 하나는 세포와의 반응에 의한 뼈조직의 재생성이다. 이를 위해 공간적으로 서로 연결된 개방형 기공을 갖는 다공질 금속을 임플란트용으로 이용하여 활성표면적을 증대시킴으로써 생체조직의 증식을 도모하는 방법이 시도되고 있다.

 

○ 본 연구에서는 융점이 801℃로 Mg합금보다 높은 NaCl 입자를 충전한 프리폼에 Mg합금 용탕을 가스압력으로 주입하여 입도 250~500㎛의 NaCl 입자를 기공(pore)으로 복제하는 침투주조법(infiltration casting)이 다공질 Mg의 제조에 유효함을 입증하였다. 이 방법은 응고 후에 NaCl을 물로 용해하여 제거할 수 있고 크기가 균일한 개방형 기공을 갖는 다공체를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 기공이 미세하여 NaCl이 잔류할 가능성이 있다. 이 경우 금속골격이 부식될 우려가 있으므로 NaCl의 완전 제거를 위한 방안이 강구되어야 할 것이다.

 

○ 임플란트용 다공질 Mg를 제조하는 방법으로는 폴리우레탄 폼(foam)을 이용하는 플라스터 주조법, 발포스틸렌을 이용하는 스페이스 홀더법, MHS(Metallic Hollow Sphere) 소결법 등이 보고되고 있다. 또 의료용은 아니지만 우레탄이나 부직포 프리폼에 Ni를 증착시킨 다공질 Ni가 Ni-Cd, Ni-MH 전지의 전극재료로 이용되고 있다. 이 방법에서는 기공이 미세한 섬유상 세포구조(cellular structure)를 가지므로 생체용 다공질 Mg의 제조법으로 고려해 볼만하다.

○ 국내에서는 서울대 재료공학부와 KIST생체재료연구단에서 마그네슘 생체재료에 관한 연구가 추진되고 있으나 기계적 성질, 생체적합성, 내식성을 위한 표면처리 등에 치중되고 있으며 다공질 Mg의 제조법과 특성에 대해서는 연구가 없는 실정이다. 유럽과 일본은 2000년대 초부터 임플란트용 다공질 Mg에 관한 연구가 활성화되고 있고 최근 중국에서도 다양한 연구가 전개되고 있다. 이 분야의 국내연구를 기대한다.

저자

J. Trinidad, I. Marco, G. Arruebarrena, J. Wendt, D. Letzig, E.S. Argandon and R. Goodall

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

16(2)

잡지명

Advanced Engineering Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

241~247

분석자

심*동

분석물

• 침투주조법에 의한 생체의료용 다공질 마그네슘의 제조.pdf [187,133 byte]

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