1. 모형재 및 치과용 석고 제품 '22 · '23 · '24
1. 모형재 및 치과용 석고 제품 단원에서는 보통 석고 (Type II, Plaster), Type IV 초경석고 (Die stone), Type I 인상용 석고 (Impression plaster)의 핵심 정의와 기공 공정 기준, 그리고 국가고시 빈출 감별 지표를 체계적으로 정리한다.
1. 핵심 개념과 기본 원리 '23 · '24
교합기 부착(Mounting) 시에는 경화 팽창이 비교적 적고, 나중에 모형을 분리하기 용이한 적절한 강도를 가진 보통 석고(Type II)를 주로 사용한다. 치형(Die)은 조각 기구에 긁히지 않도록 표면 경도가 높고 마모 저항성이 우수한 Type IV 초경석고(Die Stone)를 사용해야 한다. Type I 인상용 석고 (Impression plaster)(국제표준화기구 규격 분류에서 무치악 환자의 인상 채득용으로 분류된 석고)의 경우, Type I은 인상용 석고(Impression plaster)로 무치악 인상 채득용이나, 현재는 알지네이트에 밀려 거의 쓰이지 않는다. ISO 분류상 Type II는 보통 석고(모형용), Type III는 경석고(작업 모형), Type IV는 초경석고(다이용)로 이어진다('24 기출).
Type V 고팽창 초경석고 (High-expansion die stone)(비귀금속 합금처럼 주조 수축이 큰 금속으로 보철물을 제작할 때, 금속의 수축을 보상하기 위해 작업 모형 제작에 사용하는 석고)의 경우, 비귀금속 합금은 금 합금보다 주조 수축량이 크기 때문에, 이를 보상하기 위해 경화 팽창률이 가장 높은 고강도 고팽창 초경석고(Type V)를 사용하여 모형 제작에 사용한다. 반수석고가 물과 반응하여 이수석고가 된다(석고 분말을 물과 혼합할 때 일어나는 화학적 경화 반응을 올바르게 설명한 것)의 경우, 반수석고 분말이 물과 만나 이수석고로 돌아가며 굳는 수화 반응(Hydration)이다. 화학 반응식은 CaSO₄·½H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄·2H₂O + heat 로 표기되며, 발열 반응(Exothermic reaction)을 동반한다. 이론적으로는 수축하나 결정 성장으로 인해 실제로는 팽창한다(석고가 경화되는 과정에서 나타나는 실제 부피 변화)의 경우, 화학 반응식 상으로는 부피가 7% 줄어야 하지만, 실제로는 결정(침상 결정)이 자라면서 서로 밀어내어 외형적으로는 팽창(Setting expansion)이 일어난다('22·'24 기출).
무게 1/4 lb, 직경 1/12 inch(석고의 초기 경화 시간을 측정할 때 사용하는 길모아 침(Gilmore needle)의 규격)의 경우, 초기 경화(Initial setting)는 표면 광택이 소실되는 시점으로, 가벼운 침(Light needle, 1/4 lb·1/12 inch)이 자국을 남기지 않을 때이다. 참고로 최종 경화(Final setting)는 발열 반응이 끝나는 시점으로, 무거운 침(Heavy needle, 1 lb·1/24 inch)을 올려도 자국이 남지 않는 때를 말한다. 교반(혼합) 시간 증가(석고의 경화 시간을 단축(빨리 굳게)시키는 요인)의 경우, 오래 저을수록(Spatulation 증가) 결정핵 생성이 촉진되어 경화가 빨라진다. 촉진제인 황산칼륨(K₂SO₄)이나 슬러리 워터도 같은 방향으로 작용하며, 반대로 혼수비 증가·찬물·붕사(Borax)는 경화를 지연시킨다. 2% 염화나트륨 (NaCl)(석고 제품의 경화 반응을 빠르게 유도하는 경화 촉진제 역할을 하는 화학 물질)의 경우, 낮은 농도(약 2% 내외)의 식염(NaCl)이나 황산칼륨(K2SO4)은 경화 시간을 단축시키는 촉진제 역할을 한다. 반면 붕사나 고농도 식염은 지연제로 작용한다('23·'24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 핵심 원리 | 보통 석고 (Type II, Plaster) | 치과용 석고 제품 중 진단용 연구 모형 제작이나 작업 모형을 교합기에 부착할 때 주로 사용되는 것 | 교합기 부착(Mounting) 시에는 경화 팽창이 비교적 적고, 나중에 모형을 분리하기 용이한 적절한 강도를 가진 보통 석고(Type II)를 주로 사용한다('24 기출) |
| 핵심 원리 | Type IV 초경석고 (Die stone) | 금속 인레이나 크라운 제작을 위한 정밀 치형 제작에 가장 적합한 석고 | 치형(Die)은 조각 기구에 긁히지 않도록 표면 경도가 높고 마모 저항성이 우수한 Type IV 초경석고(Die Stone)를 사용해야 한다('23 기출) |
| 핵심 원리 | Type I 인상용 석고 (Impression plaster) | 국제표준화기구 규격 분류에서 무치악 환자의 인상 채득용으로 분류된 석고 | Type I은 인상용 석고(Impression plaster)로 무치악 인상 채득용이나, 현재는 알지네이트에 밀려 거의 쓰이지 않는다('24 기출) |
| 핵심 원리 | Type V 고팽창 초경석고 (High-expansion die stone) | 비귀금속 합금처럼 주조 수축이 큰 금속으로 보철물을 제작할 때, 금속의 수축을 보상하기 위해 작업 모형 제작에 사용하는 석고 | 비귀금속 합금은 금 합금보다 주조 수축량이 크기 때문에, 이를 보상하기 위해 경화 팽창률이 가장 높은 고강도 고팽창 초경석고(Type V)를 사용하여 모형 제작에 사용한다('23 기출) |
| 핵심 원리 | 반수석고가 물과 반응하여 이수석고가 된다 | 석고 분말을 물과 혼합할 때 일어나는 화학적 경화 반응을 올바르게 설명한 것 | 반수석고 분말이 물과 만나 이수석고로 돌아가며 굳는 수화 반응(Hydration)이다('24 기출) |
| 핵심 원리 | 이론적으로는 수축하나 결정 성장으로 인해 실제로는 팽창한다 | 석고가 경화되는 과정에서 나타나는 실제 부피 변화 | 화학 반응식 상으로는 부피가 7% 줄어야 하지만, 실제로는 결정(침상 결정)이 자라면서 서로 밀어내어 외형적으로는 팽창(Setting expansion)이 일어난다('23 기출) |
| 핵심 원리 | 무게 1/4 lb, 직경 1/12 inch | 석고의 초기 경화 시간을 측정할 때 사용하는 길모아 침(Gilmore needle)의 규격 | 초기 경화(Initial setting)는 표면 광택이 소실되는 시점으로, 가벼운 침(Light needle, 1/4 lb·1/12 inch)이 자국을 남기지 않을 때이다('24 기출) |
- Type V 고팽창 초경석고 (High-expansion die stone): 비귀금속 합금은 금 합금보다 주조 수축량이 크기 때문에, 이를 보상하기 위해 경화 팽창률이 가장 높은 고강도 고팽창 초경석고(Type V)를 사용하여 모형 제작에 사용한다('24 기출).
- 반수석고가 물과 반응하여 이수석고가 된다: 반수석고 분말이 물과 만나 이수석고로 돌아가며 굳는 수화 반응(Hydration)이다. 화학 반응식은 CaSO₄·½H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄·2H₂O + heat 로 표기되며, 발열 반응(Exothermic reaction)을 동반한다('23·'24 기출).
- 이론적으로는 수축하나 결정 성장으로 인해 실제로는 팽창한다: 화학 반응식 상으로는 부피가 7% 줄어야 하지만, 실제로는 결정(침상 결정)이 자라면서 서로 밀어내어 외형적으로는 팽창(Setting expansion)이 일어난다('24 기출).
- 무게 1/4 lb, 직경 1/12 inch: 초기 경화(Initial setting)는 표면 광택이 소실되는 시점으로, 가벼운 침(Light needle, 1/4 lb·1/12 inch)이 자국을 남기지 않을 때이다. 참고로 최종 경화(Final setting)는 발열 반응이 끝나는 시점으로, 무거운 침(Heavy needle, 1 lb·1/24 inch)을 올려도 자국이 남지 않는 때를 말한다('23·'24 기출).
- 교반(혼합) 시간 증가: 오래 저을수록(Spatulation 증가) 결정핵 생성이 촉진되어 경화가 빨라진다. 촉진제인 황산칼륨(K₂SO₄)이나 슬러리 워터도 같은 방향으로 작용하며, 반대로 혼수비 증가·찬물·붕사(Borax)는 경화를 지연시킨다('24 기출).
- 2% 염화나트륨 (NaCl): 낮은 농도(약 2% 내외)의 식염(NaCl)이나 황산칼륨(K2SO4)은 경화 시간을 단축시키는 촉진제 역할을 한다. 반면 붕사나 고농도 식염은 지연제로 작용한다('23·'24 기출).
교합기 부착(Mounting) 시에는 경화 팽창이 비교적 적고, 나중에 모형을 분리하기 용이한 적절한 강도를 가진 보통 석고(Type II)를 주로 사용한다.
치형(Die)은 조각 기구에 긁히지 않도록 표면 경도가 높고 마모 저항성이 우수한 Type IV 초경석고(Die Stone)를 사용해야 한다.
Type I은 인상용 석고(Impression plaster)로 무치악 인상 채득용이나, 현재는 알지네이트에 밀려 거의 쓰이지 않는다. ISO 분류상 Type II는 보통 석고(모형용), Type III는 경석고(작업 모형), Type IV는 초경석고(다이용)로 이어진다.
마이메르시 제작 · 국시 핵심 기전 도해
핵심 정리 · 보통 석고 (Type II, Plaster) = 치과용 석고 제품 중 진단용 연구 모형 제작이나 작업 모형을 교합기에 부착할 때 주로 사용되는 것 / Type IV 초경석고 (Die stone) = 금속 인레이나 크라운 제작을 위한 정밀 치형 제작에 가장 적합한 석고 / Type I 인상용 석고 (Impression plaster) = 국제표준화기구 규격 분류에서 무치악 환자의 인상 채득용으로 분류된 석고.
2. 주요 구조·물성 및 공정 기준 '23 · '24
다공성이 많을수록 물을 더 많이 필요로 하므로, 가장 다공성인 인상용 석고(Type I)의 혼수비(W/P ratio)가 약 0.50~0.75로 가장 높다. 그 다음으로 보통 석고(약 0.45~0.50), 경석고(약 0.28~0.30), 초경석고(약 0.20~0.25) 순으로 낮아진다. 경화 시간 증가(지연)(석고 혼합 시 물을 표준보다 많이 넣었을 때(혼수비 증가) 나타나는 성질 변화)의 경우, 혼수비를 높이면 입자 사이가 벌어져 경화 시간이 길어지고, 굳은 뒤에도 조직이 엉성해 압축 강도와 인장 강도가 모두 떨어진다. 경화 팽창도 함께 줄어든다. 물이 많으면 결정핵 사이 거리가 멀어져 서로 밀어내는 힘이 줄어들므로 경화 팽창이 감소한다. 동시에 경화 시간은 길어지고 기공이 늘어 강도가 크게 떨어지므로, 팽창을 줄이려고 물을 늘리는 것은 권장되지 않는다('22·'24 기출).
압축 강도 감소(석고 모형 제작 시, 혼수비가 증가될 경우의 설명)의 경우, 혼수비를 높이면 물이 마른 자리에 빈 공간이 남아 압축 강도가 크게 떨어진다. 점성과 흐름성은 묽어지는 쪽으로 바뀌고 경화 팽창도 줄어들어, 강도 저하가 가장 큰 손해이다. 압축 강도가 높으면 표면 경도도 높다(석고 제품의 압축 강도)의 경우, 석고는 압축 강도가 높을수록 표면 경도도 함께 높아진다. 경석고가 보통 석고보다 강하고, 혼수비가 높거나 기포가 많으면 강도가 떨어지며, 경화 지연제는 강도를 높이지 않는다. 혼합 시 물의 온도(석고 제품의 압축 강도에 가장 영향이 적은 요인)의 경우, 물의 온도는 경화 시간을 좌우하지만 최종 압축 강도에는 영향이 거의 없다. 강도를 결정하는 것은 혼수비와 기포의 양, 혼합 시간, 그리고 건조 상태이다('23·'24 기출).
완전 건조 강도가 습윤 강도보다 2배 이상 높다(석고 제품의 강도)의 경우, 석고 내 잉여 수분이 완전히 증발한 건조 강도(Dry strength)는 젖은 상태(Wet strength)의 약 2배이다. 경화 직후에는 결정 사이에 물이 남아 있어 약하므로, 모형을 다듬거나 하중을 주는 작업은 충분히 건조한 뒤에 해야 한다. 초경석고(Die stone, Type IV)는 정밀 치형 제작용으로 표준 혼수비(W/P ratio)가 약 0.20~0.25로 매우 낮다. 혼수비가 낮을수록 결정이 치밀해져 강도와 표면 경도가 높아진다. 치과용 석고 제품의 경화 시 선팽창률(Linear setting expansion)은 제품 종류에 따라 약 0.06~0.5% 범위로 발생한다. Type II(보통석고)가 가장 크고 Type IV(초경석고)로 갈수록 작아진다('24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 공정·기준 | 인상용 석고 (Type I) | 표준 혼수비가 가장 높은 석고 제품 | 다공성이 많을수록 물을 더 많이 필요로 하므로, 가장 다공성인 인상용 석고(Type I)의 혼수비(W/P ratio)가 약 0('24 기출) |
| 공정·기준 | 경화 시간 증가(지연) | 석고 혼합 시 물을 표준보다 많이 넣었을 때(혼수비 증가) 나타나는 성질 변화 | 혼수비를 높이면 입자 사이가 벌어져 경화 시간이 길어지고, 굳은 뒤에도 조직이 엉성해 압축 강도와 인장 강도가 모두 떨어진다. 경화 팽창도 함께 줄어든다('23 기출) |
| 공정·기준 | 경화 팽창이 감소한다 | 표준 혼수비보다 물을 더 많이 첨가했을 때 석고의 성질 변화 | 물이 많으면 결정핵 사이 거리가 멀어져 서로 밀어내는 힘이 줄어들므로 경화 팽창이 감소한다('24 기출) |
| 공정·기준 | 압축 강도 감소 | 석고 모형 제작 시, 혼수비가 증가될 경우의 설명 | 혼수비를 높이면 물이 마른 자리에 빈 공간이 남아 압축 강도가 크게 떨어진다. 점성과 흐름성은 묽어지는 쪽으로 바뀌고 경화 팽창도 줄어들어, 강도 저하가 가장 큰 손해이다('23 기출) |
| 공정·기준 | 압축 강도가 높으면 표면 경도도 높다 | 석고 제품의 압축 강도 | 석고는 압축 강도가 높을수록 표면 경도도 함께 높아진다('24 기출) |
| 공정·기준 | 혼합 시 물의 온도 | 석고 제품의 압축 강도에 가장 영향이 적은 요인 | 물의 온도는 경화 시간을 좌우하지만 최종 압축 강도에는 영향이 거의 없다. 강도를 결정하는 것은 혼수비와 기포의 양, 혼합 시간, 그리고 건조 상태이다('23 기출) |
| 공정·기준 | 완전 건조 강도가 습윤 강도보다 2배 이상 높다 | 석고 제품의 강도 | 석고 내 잉여 수분이 완전히 증발한 건조 강도(Dry strength)는 젖은 상태(Wet strength)의 약 2배이다('24 기출) |
- 압축 강도 감소: 혼수비를 높이면 물이 마른 자리에 빈 공간이 남아 압축 강도가 크게 떨어진다. 점성과 흐름성은 묽어지는 쪽으로 바뀌고 경화 팽창도 줄어들어, 강도 저하가 가장 큰 손해이다('24 기출).
- 압축 강도가 높으면 표면 경도도 높다: 석고는 압축 강도가 높을수록 표면 경도도 함께 높아진다. 경석고가 보통 석고보다 강하고, 혼수비가 높거나 기포가 많으면 강도가 떨어지며, 경화 지연제는 강도를 높이지 않는다('23·'24 기출).
- 혼합 시 물의 온도: 물의 온도는 경화 시간을 좌우하지만 최종 압축 강도에는 영향이 거의 없다. 강도를 결정하는 것은 혼수비와 기포의 양, 혼합 시간, 그리고 건조 상태이다('24 기출).
- 완전 건조 강도가 습윤 강도보다 2배 이상 높다: 석고 내 잉여 수분이 완전히 증발한 건조 강도(Dry strength)는 젖은 상태(Wet strength)의 약 2배이다. 경화 직후에는 결정 사이에 물이 남아 있어 약하므로, 모형을 다듬거나 하중을 주는 작업은 충분히 건조한 뒤에 해야 한다('23·'24 기출).
- 0.25: 초경석고(Die stone, Type IV)는 정밀 치형 제작용으로 표준 혼수비(W/P ratio)가 약 0.20~0.25로 매우 낮다. 혼수비가 낮을수록 결정이 치밀해져 강도와 표면 경도가 높아진다('24 기출).
- 0.06~0.5%: 치과용 석고 제품의 경화 시 선팽창률(Linear setting expansion)은 제품 종류에 따라 약 0.06~0.5% 범위로 발생한다. Type II(보통석고)가 가장 크고 Type IV(초경석고)로 갈수록 작아진다('23·'24 기출).
치과용 석고 모형재 3종(A ~ C)의 결정 입자 구조 및 혼수비 비교
보통석고(A, β-반수석고), 경석고(B, α1-반수석고), 초경석고(C, α2-반수석고)는 모두 화학식이 (CaSO4)2·H2O로 동일하지만 제조 소성 방식에 따라 결정의 치밀도가 다르다. A → B → C로 갈수록 입자가 치밀·규칙적이 되어 혼합에 필요한 물의 양(혼수비 W/P: 약 0.50 → 0.30 → 0.23)이 감소하고, 기공률이 줄어 압축강도와 마모저항성이 크게 향상된다.
석고 혼합 시 혼수비(W/P)가 증가(물 과잉)하면 단위 부피당 결정핵 수가 줄어들어 경화 시간이 길어지고, 경화 후 잉여 수분이 증발한 자리에 미세 기공이 남아 압축강도와 표면 경도가 급격히 떨어진다('23·'24 기출).
마이메르시 제작 · 3D 아틀라스 및 임상 실사 가이드
핵심 정리 · 인상용 석고 (Type I) = 표준 혼수비가 가장 높은 석고 제품 / 경화 시간 증가(지연) = 석고 혼합 시 물을 표준보다 많이 넣었을 때(혼수비 증가) 나타나는 성질 변화 / 경화 팽창이 감소한다 = 표준 혼수비보다 물을 더 많이 첨가했을 때 석고의 성질 변화.
3. 임상 기공 적용과 국시 빈출 포인트 '23 · '24
황산나트륨(Na₂SO₄, Sodium sulfate)은 농도에 따라 이중 역할을 한다. 3.4% 정도 저농도에서는 경화 촉진제로 작용하고, 그 이상의 고농도에서는 오히려 경화 지연제로 작용하는 양면성을 가진다. 경석고(Dental stone)는 주입 후 약 45~60분이 경과하면 초기 및 최종 경화(Final setting)가 완료되어 인상체로부터 모형을 안전하게 분리할 수 있다. 이 시점 이후 추가 강도 증가는 공기 중 건조(Dry strength)에 의해 점진적으로 일어난다. 석고 모형은 수분이 완전히 증발하여 건조 강도(Dry strength)에 도달해야 최대 강도를 발휘한다. 실온의 공기 중에서 약 24시간이 경과해야 모형 내부까지 완전히 건조되어 최대 강도에 이른다('23·'24 기출).
혼수비(W/P ratio) = 물(Water)의 양 ÷ 분말(Powder)의 양으로 계산한다. 따라서 40cc ÷ 100g = 0.4가 된다. 이 수치는 보통석고(Type II)의 표준 혼수비 범위(0.45~0.55)에 근접한다. 경석고의 화학식은 CaSO₄·1/2H₂O이다(치과용 석고 제품들의 화학식)의 경우, 분말 상태의 경석고(Dental stone, α-hemihydrate)와 보통석고(Plaster, β-hemihydrate)는 결정 형태는 다르지만 화학식은 동일한 황산칼슘 반수화물(CaSO₄·1/2H₂O)이다. 물과 반응 후 경화된 상태에서는 이수화물(CaSO₄·2H₂O)로 변하며, 석고 원석(Gypsum)도 이수화물이다. CaSO₄·1/2H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄·2H₂O + heat(석고의 경화 반응을 나타내는 화학 반응식)의 경우, 석고의 경화는 반수석고가 물과 만나 이수석고로 바뀌는 발열 반응이다. 분말인 반수석고는 CaSO₄·1/2H₂O, 굳은 이수석고는 CaSO₄·2H₂O이며 반응 과정에서 열이 난다('24 기출).
붕사를 첨가한다(석고 혼합 시 경화 시간을 지연(늦게 굳게)시키는 원인)의 경우, 붕사는 대표적인 경화 지연제로 석고의 경화를 늦춘다. 석고 모형의 표면 경도 증가(아가 인상재로 인상 채득 후 석고를 붓기 전, 황산칼륨 용액에 담그는 주된 이유)의 경우, 아가에 포함된 붕사(Borax)는 석고 경화를 방해하는 지연제이다. 습기를 차단하여 보관한다(치과용 석고 제품을 취급하는 방법)의 경우, 석고 분말은 수분에 매우 민감하여 대기 중 습기를 흡수하면 경화 시간이 길어지고 강도가 저하된다('22·'24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 임상·감별 | 황산나트륨 (Na₂SO₄) | 치과용 석고의 경화 시간 조절제 중 농도에 따라 경화 촉진제와 지연제 역할을 모두 수행하는 화학 물질 | 황산나트륨(Na₂SO₄, Sodium sulfate)은 농도에 따라 이중 역할을 한다('24 기출) |
| 임상·감별 | 45~60분 | 인상체에 경석고를 주입한 후 인상체로부터 모형을 분리할 수 있는 일반적인 시간 | 경석고(Dental stone)는 주입 후 약 45~60분이 경과하면 초기 및 최종 경화(Final setting)가 완료되어 인상체로부터 모형을 안전하게 분리할 수 있다('23 기출) |
| 임상·감별 | 24시간 | 경석고로 모형을 제작한 후 공기 중에서 건조시킬 때 최대 강도에 도달하는 일반적인 시간 | 석고 모형은 수분이 완전히 증발하여 건조 강도(Dry strength)에 도달해야 최대 강도를 발휘한다('24 기출) |
| 임상·감별 | 0.4 | 석고 분말 100g에 혼합수(증류수) 40cc를 사용하여 혼합했을 때의 혼수비 | 혼수비(W/P ratio) = 물(Water)의 양 ÷ 분말(Powder)의 양으로 계산한다('23 기출) |
| 임상·감별 | 경석고의 화학식은 CaSO₄·1/2H₂O이다 | 치과용 석고 제품들의 화학식 | 분말 상태의 경석고(Dental stone, α-hemihydrate)와 보통석고(Plaster, β-hemihydrate)는 결정 형태는 다르지만 화학식은 동일한 황산칼슘 반수화물(CaSO₄·1/2H₂O)이다('24 기출) |
| 임상·감별 | CaSO₄·1/2H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄·2H₂O + heat | 석고의 경화 반응을 나타내는 화학 반응식 | 석고의 경화는 반수석고가 물과 만나 이수석고로 바뀌는 발열 반응이다('23 기출) |
| 임상·감별 | 붕사를 첨가한다 | 석고 혼합 시 경화 시간을 지연(늦게 굳게)시키는 원인 | 붕사는 대표적인 경화 지연제로 석고의 경화를 늦춘다('24 기출) |
- 0.4: 혼수비(W/P ratio) = 물(Water)의 양 ÷ 분말(Powder)의 양으로 계산한다. 따라서 40cc ÷ 100g = 0.4가 된다. 이 수치는 보통석고(Type II)의 표준 혼수비 범위(0.45~0.55)에 근접한다('24 기출).
- 경석고의 화학식은 CaSO₄·1/2H₂O이다: 분말 상태의 경석고(Dental stone, α-hemihydrate)와 보통석고(Plaster, β-hemihydrate)는 결정 형태는 다르지만 화학식은 동일한 황산칼슘 반수화물(CaSO₄·1/2H₂O)이다. 물과 반응 후 경화된 상태에서는 이수화물(CaSO₄·2H₂O)로 변하며, 석고 원석(Gypsum)도 이수화물이다('23·'24 기출).
- CaSO₄·1/2H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄·2H₂O + heat: 석고의 경화는 반수석고가 물과 만나 이수석고로 바뀌는 발열 반응이다. 분말인 반수석고는 CaSO₄·1/2H₂O, 굳은 이수석고는 CaSO₄·2H₂O이며 반응 과정에서 열이 난다('24 기출).
- 붕사를 첨가한다: 붕사는 대표적인 경화 지연제로 석고의 경화를 늦춘다('23·'24 기출).
- 석고 모형의 표면 경도 증가: 아가에 포함된 붕사(Borax)는 석고 경화를 방해하는 지연제이다('24 기출).
- 습기를 차단하여 보관한다: 석고 분말은 수분에 매우 민감하여 대기 중 습기를 흡수하면 경화 시간이 길어지고 강도가 저하된다('23·'24 기출).
핵심 정리 · 황산나트륨 (Na₂SO₄) = 치과용 석고의 경화 시간 조절제 중 농도에 따라 경화 촉진제와 지연제 역할을 모두 수행하는 화학 물질 / 45~60분 = 인상체에 경석고를 주입한 후 인상체로부터 모형을 분리할 수 있는 일반적인 시간 / 24시간 = 경석고로 모형을 제작한 후 공기 중에서 건조시킬 때 최대 강도에 도달하는 일반적인 시간.