4. 재료의 물리·화학적 및 기계적 성질 '22 · '23 · '24
4. 재료의 물리·화학적 및 기계적 성질 단원에서는 반데르발스 힘 (van der Waals force), 치과용 금합금 (Gold alloy), 치과용 왁스 (Dental wax)의 핵심 정의와 기공 공정 기준, 그리고 국가고시 빈출 감별 지표를 체계적으로 정리한다.
1. 핵심 개념과 기본 원리 '23 · '24
금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다. 치과용 금합금 (Gold alloy)(내부 원자들이 3차원적으로 규칙적인 공간 격자 구조를 형성하고 있는 결정질 재료)의 경우, 금속은 원자들이 규칙적으로 배열된 공간 격자 구조를 가진 대표적인 결정질 재료이다. 반면 왁스, 레진, 도재(유리상) 등은 배열이 불규칙한 비결정질(Amorphous)에 속한다. 치과용 왁스 (Dental wax)(원자 배열이 불규칙하여 명확한 융점 없이 점진적으로 연화되는 무정형 또는 비결정질 구조의 재료)의 경우, 비결정질(무정형) 재료는 원자 배열이 불규칙해 명확한 융점 없이 온도가 오를수록 서서히 연화된다. 왁스·레진·유리가 대표적이며, 반대로 금속과 석고는 결정질이라 일정한 융점 또는 상변태 온도를 가진다('24 기출).
갈바니 현상 (Galvanism)(구강 내 환경에서 성질이 다른 두 금속이 인접할 때, 타액이 전해질 역할을 하여 발생하는 전기화학적 부식 현상을 지칭하는 용어)의 경우, 서로 다른 금속 사이의 전위차에 의해 전류가 흐르는 현상을 갈바니즘이라 하며, 이 과정에서 이온화 경향이 큰 금속이 부식되면서 일시적인 통증(Galvanic shock)을 유발할 수 있다. 치과용 합금 (Dental alloy)(치과용 재료 중 일반적으로 탄성 계수의 값이 가장 커서 외부 하중에 저항하는 강성이 가장 높은 재료군)의 경우, 금속 합금은 다른 재료들에 비해 원자 간 결합력이 강해 잘 휘지 않는 뻣뻣한 성질(강성, Stiffness)이 강하며, 이는 높은 탄성 계수(Modulus of elasticity) 값으로 나타난다. 탄성 계수가 높을수록 같은 힘을 가했을 때 변형되는 양이 적다. 응력을 제거했을 때 되돌아오면 탄성 변형, 되돌아오지 않고 남으면 소성 변형(영구 변형)이다. 탄성 한계를 넘는 순간부터 소성 변형이 시작되며, 클래스프를 굽혀 조정하는 것이 바로 이 성질을 이용한 조작이다('22·'24 기출).
치과용 금합금 (Gold alloy)(재료가 파절에 이르기까지 에너지를 흡수할 수 있는 능력인 인성이 크며, 충격에 강한 저항성을 보이는 재료)의 경우, 금속은 높은 강도와 우수한 연성을 동시에 갖추고 있어, 파괴될 때까지 흡수하는 총 에너지(인성)가 매우 큰 재료이다. 반면 도재는 강도는 높으나 연성이 없어 취성 파괴가 일어나므로 인성이 작다. 연성(Ductility)은 인장력을 받아 길게 늘어나거나 파절 없이 굽혀지는 성질로, 구부리기 시험(Bending test)으로 평가한다. 압축력으로 얇게 펴지는 성질은 전성(Malleability)이며, 금(Au)이 두 성질 모두 가장 우수하다. 결정 격자의 뒤틀림으로 인해 강도와 경도가 순금속보다 높아진다(순금속에 다른 원소를 첨가하여 합금을 제작했을 때 나타나는 성질의 변화)의 경우, 합금화하면 크기가 다른 원자가 결정 격자에 들어가 원자층의 미끄러짐(Slip)을 방해하므로 강도와 경도가 올라간다. 대신 연성과 전기·열전도도는 낮아지고, 융점도 순금속보다 내려가 주조 온도를 낮출 수 있게 된다('23·'24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 핵심 원리 | 반데르발스 힘 (van der Waals force) | 재료 원자 간 결합 방식 중 분자들 사이에서 작용하는 상대적으로 약한 '2차 결합' | 금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다('24 기출) |
| 핵심 원리 | 치과용 금합금 (Gold alloy) | 내부 원자들이 3차원적으로 규칙적인 공간 격자 구조를 형성하고 있는 결정질 재료 | 금속은 원자들이 규칙적으로 배열된 공간 격자 구조를 가진 대표적인 결정질 재료이다('23 기출) |
| 핵심 원리 | 치과용 왁스 (Dental wax) | 원자 배열이 불규칙하여 명확한 융점 없이 점진적으로 연화되는 무정형 또는 비결정질 구조의 재료 | 비결정질(무정형) 재료는 원자 배열이 불규칙해 명확한 융점 없이 온도가 오를수록 서서히 연화된다('24 기출) |
| 핵심 원리 | 갈바니 현상 (Galvanism) | 구강 내 환경에서 성질이 다른 두 금속이 인접할 때, 타액이 전해질 역할을 하여 발생하는 전기화학적 부식 현상을 지칭하는 용어 | 서로 다른 금속 사이의 전위차에 의해 전류가 흐르는 현상을 갈바니즘이라 하며, 이 과정에서 이온화 경향이 큰 금속이 부식되면서 일시적인 통증(Galvanic shock)을 유발할 수 있다('23 기출) |
| 핵심 원리 | 치과용 합금 (Dental alloy) | 치과용 재료 중 일반적으로 탄성 계수의 값이 가장 커서 외부 하중에 저항하는 강성이 가장 높은 재료군 | 금속 합금은 다른 재료들에 비해 원자 간 결합력이 강해 잘 휘지 않는 뻣뻣한 성질(강성, Stiffness)이 강하며, 이는 높은 탄성 계수(Modulus of elasticity) 값으로 나타난다('24 기출) |
| 핵심 원리 | 소성 변형 (Plastic deformation) | 재료에 탄성 한계 이상의 응력이 가해졌을 때, 하중을 제거해도 원래의 형태로 복원되지 않고 영구적으로 남는 변형을 지칭하는 용어 | 응력을 제거했을 때 되돌아오면 탄성 변형, 되돌아오지 않고 남으면 소성 변형(영구 변형)이다('23 기출) |
| 핵심 원리 | 치과용 금합금 (Gold alloy) | 재료가 파절에 이르기까지 에너지를 흡수할 수 있는 능력인 인성이 크며, 충격에 강한 저항성을 보이는 재료 | 금속은 높은 강도와 우수한 연성을 동시에 갖추고 있어, 파괴될 때까지 흡수하는 총 에너지(인성)가 매우 큰 재료이다('24 기출) |
- 갈바니 현상 (Galvanism): 서로 다른 금속 사이의 전위차에 의해 전류가 흐르는 현상을 갈바니즘이라 하며, 이 과정에서 이온화 경향이 큰 금속이 부식되면서 일시적인 통증(Galvanic shock)을 유발할 수 있다('24 기출).
- 치과용 합금 (Dental alloy): 금속 합금은 다른 재료들에 비해 원자 간 결합력이 강해 잘 휘지 않는 뻣뻣한 성질(강성, Stiffness)이 강하며, 이는 높은 탄성 계수(Modulus of elasticity) 값으로 나타난다. 탄성 계수가 높을수록 같은 힘을 가했을 때 변형되는 양이 적다('23·'24 기출).
- 소성 변형 (Plastic deformation): 응력을 제거했을 때 되돌아오면 탄성 변형, 되돌아오지 않고 남으면 소성 변형(영구 변형)이다. 탄성 한계를 넘는 순간부터 소성 변형이 시작되며, 클래스프를 굽혀 조정하는 것이 바로 이 성질을 이용한 조작이다('24 기출).
- 치과용 금합금 (Gold alloy): 금속은 높은 강도와 우수한 연성을 동시에 갖추고 있어, 파괴될 때까지 흡수하는 총 에너지(인성)가 매우 큰 재료이다. 반면 도재는 강도는 높으나 연성이 없어 취성 파괴가 일어나므로 인성이 작다('23·'24 기출).
- 연성 (Ductility): 연성(Ductility)은 인장력을 받아 길게 늘어나거나 파절 없이 굽혀지는 성질로, 구부리기 시험(Bending test)으로 평가한다. 압축력으로 얇게 펴지는 성질은 전성(Malleability)이며, 금(Au)이 두 성질 모두 가장 우수하다('24 기출).
- 결정 격자의 뒤틀림으로 인해 강도와 경도가 순금속보다 높아진다: 합금화하면 크기가 다른 원자가 결정 격자에 들어가 원자층의 미끄러짐(Slip)을 방해하므로 강도와 경도가 올라간다. 대신 연성과 전기·열전도도는 낮아지고, 융점도 순금속보다 내려가 주조 온도를 낮출 수 있게 된다('23·'24 기출).
금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다.
금속은 원자들이 규칙적으로 배열된 공간 격자 구조를 가진 대표적인 결정질 재료이다. 반면 왁스, 레진, 도재(유리상) 등은 배열이 불규칙한 비결정질(Amorphous)에 속한다.
비결정질(무정형) 재료는 원자 배열이 불규칙해 명확한 융점 없이 온도가 오를수록 서서히 연화된다. 왁스·레진·유리가 대표적이며, 반대로 금속과 석고는 결정질이라 일정한 융점 또는 상변태 온도를 가진다.
마이메르시 제작 · 국시 핵심 기전 도해
핵심 정리 · 반데르발스 힘 (van der Waals force) = 재료 원자 간 결합 방식 중 분자들 사이에서 작용하는 상대적으로 약한 '2차 결합' / 치과용 금합금 (Gold alloy) = 내부 원자들이 3차원적으로 규칙적인 공간 격자 구조를 형성하고 있는 결정질 재료 / 치과용 왁스 (Dental wax) = 원자 배열이 불규칙하여 명확한 융점 없이 점진적으로 연화되는 무정형 또는 비결정질 구조의 재료.
2. 주요 구조·물성 및 공정 기준 '23 · '24
고용 강화 현상에 의해 순금속보다 강도와 경도가 향상된다(두 종류 이상의 금속 원자가 고체 상태에서 균일하게 혼합된 고용체 합금)의 경우, 고용체 합금은 고체 상태에서도 액체처럼 원자 수준에서 균일하게 혼합된 단상(Single phase) 상태이며, 고용 강화(Solid solution hardening)를 통해 기계적 성능이 개선된다. 치환형 고용체는 원자 크기가 비슷한 원소들이 서로의 격자 자리를 바꿔 들어가는 형태로, Au-Cu·Au-Ag 등 치과용 주조 금합금 대부분이 여기에 속한다. 반면 탄소처럼 원자가 훨씬 작으면 격자 틈에 끼어드는 침입형 고용체가 된다. 개별 성분 금속보다 현저히 낮은 융점을 갖게 된다(두 금속을 특정 비율로 섞었을 때 나타나는 공정(Eutectic) 합금의 주된 특징)의 경우, 공정 합금은 특정 조성에서 성분 금속 각각보다 훨씬 낮은 온도에 녹고 굳는다. 다만 조직이 층상으로 갈라져 있어 연성과 파절 저항성은 오히려 떨어지고, 단일 결정 구조도 아니다('22·'24 기출).
금속 보철물을 서로 연결하는 납착용 땜납(공정 합금의 낮은 융점 특성을 활용하여 치과 임상 및 기공에서 주로 응용하는 분야)의 경우, 공정 합금은 성분 금속보다 융점이 낮아, 모금속을 녹이지 않고 사이를 흐르며 접합하는 납착(Soldering)용 땜납으로 쓰인다. 공정 조성에서는 응고 온도 구간 없이 순금속처럼 한 온도에서 굳는 것이 특징이다. 금속간 화합물은 원자들이 정해진 정수비로 결합해 만드는 고유한 상으로, 아말감 원료인 Ag₃Sn(감마상)이 대표적이다. 단단하지만 취성이 커서, 부식에 약한 감마-2상(Sn₈Hg) 생성을 억제하는 것이 아말감 품질의 관건이다. 기계적 성능인 강도와 경도를 보완하여 변형을 막기 위해(치과용 보철물 제작 시 순금 대신 합금을 주로 사용하는 가장 핵심적인 이유)의 경우, 순금은 구강 내 저작력을 견디기에 너무 물러서, 은·구리·백금 등을 넣어 강도와 경도를 높인 합금으로 사용한다. 구리는 강도와 열처리 효과를, 백금과 팔라듐은 융점과 탄성계수를 올리는 역할을 각각 맡는다('23·'24 기출).
결정립의 크기가 작고 미세할수록 금속의 강도와 경도가 증가한다(금속의 내부 조직인 결정립의 크기와 기계적 성질 사이의 상관관계)의 경우, 결정립이 미세할수록 결정립계(Grain boundary)가 많아져 금속 내부의 슬립을 방해하므로, 결과적으로 강도와 경도가 높아진다. 급랭(Quenching) 시에는 핵이 자라나기 전에 수많은 핵이 동시다발적으로 형성되어 조직이 치밀하고 미세해진다. 재결정 단계에서 가공 경화로 소실된 연성이 회복된다(금속의 소둔 처리 공정 중 각 단계에서 일어나는 변화)의 경우, 소둔의 1단계인 회복에서는 응력만 제거되고, 2단계인 재결정(Recrystallization)에서 비로소 연성이 살아나며 강도가 떨어진다. 3단계 성장은 조직이 더 연해지는 단계이다. 단순 입방격자(Simple Cubic, SC)는 입방체의 8개 모서리 각각에 원자가 하나씩만 위치하는 가장 단순한 공간 격자 구조이다. 반면 체심 입방격자(BCC)는 중심에도 원자가 있고, 면심 입방격자(FCC)는 각 면의 중앙에도 원자가 위치한다('24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 공정·기준 | 고용 강화 현상에 의해 순금속보다 강도와 경도가 향상된다 | 두 종류 이상의 금속 원자가 고체 상태에서 균일하게 혼합된 고용체 합금 | 고용체 합금은 고체 상태에서도 액체처럼 원자 수준에서 균일하게 혼합된 단상(Single phase) 상태이며, 고용 강화(Solid solution hardening)를 통해 기계적 성능이 개선된다('24 기출) |
| 공정·기준 | 치환형 고용체 (Substitutional solid solution) | 치과용 금합금(Au-Cu, Au-Ag 등)에서 주로 나타나며, 원자 크기가 유사한 원소들이 격자 자리를 바꾸며 형성되는 고용체의 형태 | 치환형 고용체는 원자 크기가 비슷한 원소들이 서로의 격자 자리를 바꿔 들어가는 형태로, Au-Cu·Au-Ag 등 치과용 주조 금합금 대부분이 여기에 속한다('23 기출) |
| 공정·기준 | 개별 성분 금속보다 현저히 낮은 융점을 갖게 된다 | 두 금속을 특정 비율로 섞었을 때 나타나는 공정(Eutectic) 합금의 주된 특징 | 공정 합금은 특정 조성에서 성분 금속 각각보다 훨씬 낮은 온도에 녹고 굳는다('24 기출) |
| 공정·기준 | 금속 보철물을 서로 연결하는 납착용 땜납 | 공정 합금의 낮은 융점 특성을 활용하여 치과 임상 및 기공에서 주로 응용하는 분야 | 공정 합금은 성분 금속보다 융점이 낮아, 모금속을 녹이지 않고 사이를 흐르며 접합하는 납착(Soldering)용 땜납으로 쓰인다('23 기출) |
| 공정·기준 | 금속간 화합물 (Intermetallic compound) | 성분 금속 원자들이 특정 원자 비율로 결합하여 형성되며, 치과용 아말감의 감마상이 대표적인 예인 합금 형태 | 금속간 화합물은 원자들이 정해진 정수비로 결합해 만드는 고유한 상으로, 아말감 원료인 Ag₃Sn(감마상)이 대표적이다('24 기출) |
| 공정·기준 | 기계적 성능인 강도와 경도를 보완하여 변형을 막기 위해 | 치과용 보철물 제작 시 순금 대신 합금을 주로 사용하는 가장 핵심적인 이유 | 순금은 구강 내 저작력을 견디기에 너무 물러서, 은·구리·백금 등을 넣어 강도와 경도를 높인 합금으로 사용한다('23 기출) |
| 공정·기준 | 결정립의 크기가 작고 미세할수록 금속의 강도와 경도가 증가한다 | 금속의 내부 조직인 결정립의 크기와 기계적 성질 사이의 상관관계 | 결정립이 미세할수록 결정립계(Grain boundary)가 많아져 금속 내부의 슬립을 방해하므로, 결과적으로 강도와 경도가 높아진다('24 기출) |
- 금속 보철물을 서로 연결하는 납착용 땜납: 공정 합금은 성분 금속보다 융점이 낮아, 모금속을 녹이지 않고 사이를 흐르며 접합하는 납착(Soldering)용 땜납으로 쓰인다. 공정 조성에서는 응고 온도 구간 없이 순금속처럼 한 온도에서 굳는 것이 특징이다('24 기출).
- 금속간 화합물 (Intermetallic compound): 금속간 화합물은 원자들이 정해진 정수비로 결합해 만드는 고유한 상으로, 아말감 원료인 Ag₃Sn(감마상)이 대표적이다. 단단하지만 취성이 커서, 부식에 약한 감마-2상(Sn₈Hg) 생성을 억제하는 것이 아말감 품질의 관건이다('23·'24 기출).
- 기계적 성능인 강도와 경도를 보완하여 변형을 막기 위해: 순금은 구강 내 저작력을 견디기에 너무 물러서, 은·구리·백금 등을 넣어 강도와 경도를 높인 합금으로 사용한다. 구리는 강도와 열처리 효과를, 백금과 팔라듐은 융점과 탄성계수를 올리는 역할을 각각 맡는다('24 기출).
- 결정립의 크기가 작고 미세할수록 금속의 강도와 경도가 증가한다: 결정립이 미세할수록 결정립계(Grain boundary)가 많아져 금속 내부의 슬립을 방해하므로, 결과적으로 강도와 경도가 높아진다. 급랭(Quenching) 시에는 핵이 자라나기 전에 수많은 핵이 동시다발적으로 형성되어 조직이 치밀하고 미세해진다('23·'24 기출).
- 재결정 단계에서 가공 경화로 소실된 연성이 회복된다: 소둔의 1단계인 회복에서는 응력만 제거되고, 2단계인 재결정(Recrystallization)에서 비로소 연성이 살아나며 강도가 떨어진다. 3단계 성장은 조직이 더 연해지는 단계이다('24 기출).
- 단순 입방격자 (Simple Cubic): 단순 입방격자(Simple Cubic, SC)는 입방체의 8개 모서리 각각에 원자가 하나씩만 위치하는 가장 단순한 공간 격자 구조이다. 반면 체심 입방격자(BCC)는 중심에도 원자가 있고, 면심 입방격자(FCC)는 각 면의 중앙에도 원자가 위치한다('23·'24 기출).
치과생체재료 인장시험 및 재료군별 응력-변형률 곡선(Stress-Strain Curve) 비교 (A ~ C)
응력-변형률 곡선에서 초기 직선 구간의 기울기는 탄성계수(Elastic modulus = 강성 Rigidity)를 뜻한다. 곡선 A(치과용 도재/세라믹)는 기울기가 가장 급해 탄성계수가 높으나 소성변형 구간이 거의 없이 바로 파절되는 전형적인 취성(Brittle) 재료이며, 곡선 B(금속 합금)는 높은 항복강도·극한강도와 적절한 연성(소성변형)으로 인성(Toughness, 전체 곡선 아래 면적)이 크다.
비례한도(탄성한도)까지의 곡선 아래 면적은 재료가 영구변형 없이 흡수할 수 있는 최대 에너지인 탄성에너지(Resilience, 교정용 탄선에 중요)이며, 파단점(Fracture point)까지의 전체 곡선 아래 면적은 재료가 파절될 때까지 흡수하는 총 에너지인 인성(Toughness)이다('23·'24 기출).
마이메르시 제작 · 3D 아틀라스 및 임상 실사 가이드
핵심 정리 · 고용 강화 현상에 의해 순금속보다 강도와 경도가 향상된다 = 두 종류 이상의 금속 원자가 고체 상태에서 균일하게 혼합된 고용체 합금 / 치환형 고용체 (Substitutional solid solution) = 치과용 금합금(Au-Cu, Au-Ag 등)에서 주로 나타나며, 원자 크기가 유사한 원소들이 격자 자리를 바꾸며 형성되는 고용체의 형태 / 개별 성분 금속보다 현저히 낮은 융점을 갖게 된다 = 두 금속을 특정 비율로 섞었을 때 나타나는 공정(Eutectic) 합금의 주된 특징.
3. 임상 기공 적용과 국시 빈출 포인트 '23 · '24
색의 3속성 중 색상(Hue)은 빨강·파랑·노랑처럼 색의 종류를 구분하는 기본 속성이다. 명도(Value)는 색의 밝고 어두움, 채도(Chroma)는 색의 선명도(순도)를 의미하며, 치과 수복물의 심미 색상 재현에 모두 중요하다. 복합레진(Composite resin)은 무기 필러의 종류와 함량에 따라 자연치아(법랑질·상아질)와 유사한 열팽창 계수(약 25~40×10⁻⁶/℃)를 가질 수 있어 온도 변화에 따른 변연부 미세 누출(Marginal leakage)을 최소화할 수 있다. 복합응력(Complex stress)은 인장·압축·전단 등 여러 종류의 응력이 동시에 작용하는 상태를 의미한다. 치과 보철물의 교합면, 가교의치의 연결부(Connector) 등은 저작 시 복합응력을 받는 대표적 부위이다('23·'24 기출).
강도(Strength)는 재료가 파괴에 이를 때까지 견딜 수 있는 최대 응력으로 정의되며, 가해지는 하중의 방향에 따라 인장 강도(Tensile strength), 압축 강도(Compressive strength), 전단 강도(Shear strength)로 구분된다. 응력(Stress, σ)은 단위면적당 내부 저항력으로 σ = F/A(힘/면적)으로 정의된다. 반면 변형률(Strain)은 원래 길이에 대한 변형된 길이의 비(ΔL/L)로, 응력에 대응되는 변형의 정도를 나타내는 무차원 값이다. 압축응력(Compressive stress)은 물체를 서로 마주 보는 방향으로 압박하여 짧게 만들려는 하중에 저항하여 발생한다. 저작 시 교합력(Occlusal force)은 대표적인 압축응력으로, 치아 및 보철물은 이에 견딜 수 있는 압축 강도가 필요하다('24 기출).
금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다. 상온에서 수은을 제외한 전부 금속은 고체 결정체이(치과용 금속 및 합금의 일반적인 상태에 대한 설명 중 옳은 것)의 경우, 수은(Hg)은 상온에서 액체로 존재하는 유일한 금속이며, 그 외 전체 금속은 고체 상태의 결정 구조를 가진다. 금속간 화합물은 원자들이 정해진 정수비로 결합해 만드는 고유한 상으로, 아말감 원료인 Ag₃Sn(감마상)이 대표적이다('22·'24 기출).
| 분류 | 핵심 개념 · 구조 | 출제 기준 및 조건 | 핵심 기전 및 시험 변별 포인트 |
|---|---|---|---|
| 임상·감별 | 색상 (Hue) | 색의 세 가지 속성 중 빨강·파랑·노랑처럼 색의 종류를 구분하는 속성 | 색의 3속성 중 색상(Hue)은 빨강·파랑·노랑처럼 색의 종류를 구분하는 기본 속성이다('24 기출) |
| 임상·감별 | 복합레진 (Composite resin) | 자연 치아와 가장 유사한 열팽창 계수를 가져 변연 미세 누출이 가장 적은 치과 수복 재료 | 복합레진(Composite resin)은 무기 필러의 종류와 함량에 따라 자연치아(법랑질·상아질)와 유사한 열팽창 계수(약 25~40×10⁻⁶/℃)를 가질 수 있어 온도 변화에 따른 변연부 미세 누출(Marginal leakage)을 최소화할 수 있다('23 기출) |
| 임상·감별 | 복합응력 (Complex stress) | 건물이나 다리의 들보처럼 한 물체에 여러 종류의 하중이 동시에 가해져, 인장·압축·전단 응력이 복합적으로 나타나는 응력을 지칭하는 용어 | 복합응력(Complex stress)은 인장·압축·전단 등 여러 종류의 응력이 동시에 작용하는 상태를 의미한다('24 기출) |
| 임상·감별 | 강도 (Strength) | 재료에 하중을 가했을 때, 파괴에 도달하기 위해 필요로 하는 단위 면적당 최대의 응력을 지칭하는 용어 | 강도(Strength)는 재료가 파괴에 이를 때까지 견딜 수 있는 최대 응력으로 정의되며, 가해지는 하중의 방향에 따라 인장 강도(Tensile strength), 압축 강도(Compressive strength), 전단 강도(Shear strength)로 구분된다('23 기출) |
| 임상·감별 | 응력 (Stress) | 외부에서 작용하는 힘에 저항하여 물체 내부에 발생하는 단위 면적당 힘을 나타내는 용어 | 응력(Stress, σ)은 단위면적당 내부 저항력으로 σ = F/A(힘/면적)으로 정의된다('24 기출) |
| 임상·감별 | 압축응력 (Compressive stress) | 물체에 서로 같은 방향을 향해 압박하거나 물체를 짧게 만들려는 하중이 가해질 때, 물체 내부에 발생하는 응력 | 압축응력(Compressive stress)은 물체를 서로 마주 보는 방향으로 압박하여 짧게 만들려는 하중에 저항하여 발생한다('23 기출) |
| 임상·감별 | 반데르발스 힘 | 재료 원자 간 결합 방식 중 분자들 사이에서 작용하는 상대적으로 약한 '2차 결합' | 금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다('24 기출) |
- 강도 (Strength): 강도(Strength)는 재료가 파괴에 이를 때까지 견딜 수 있는 최대 응력으로 정의되며, 가해지는 하중의 방향에 따라 인장 강도(Tensile strength), 압축 강도(Compressive strength), 전단 강도(Shear strength)로 구분된다('24 기출).
- 응력 (Stress): 응력(Stress, σ)은 단위면적당 내부 저항력으로 σ = F/A(힘/면적)으로 정의된다. 반면 변형률(Strain)은 원래 길이에 대한 변형된 길이의 비(ΔL/L)로, 응력에 대응되는 변형의 정도를 나타내는 무차원 값이다('23·'24 기출).
- 압축응력 (Compressive stress): 압축응력(Compressive stress)은 물체를 서로 마주 보는 방향으로 압박하여 짧게 만들려는 하중에 저항하여 발생한다. 저작 시 교합력(Occlusal force)은 대표적인 압축응력으로, 치아 및 보철물은 이에 견딜 수 있는 압축 강도가 필요하다('24 기출).
- 반데르발스 힘: 금속, 이온, 공유 결합은 원자 간의 직접적인 강력한 1차 결합이며, 반데르발스 힘은 분자들 사이에서 발생하는 상대적으로 약한 2차 결합이다('23·'24 기출).
- 상온에서 수은을 제외한 전부 금속은 고체 결정체이: 수은(Hg)은 상온에서 액체로 존재하는 유일한 금속이며, 그 외 전체 금속은 고체 상태의 결정 구조를 가진다('24 기출).
- 금속간 화합물: 금속간 화합물은 원자들이 정해진 정수비로 결합해 만드는 고유한 상으로, 아말감 원료인 Ag₃Sn(감마상)이 대표적이다('23·'24 기출).
핵심 정리 · 색상 (Hue) = 색의 세 가지 속성 중 빨강·파랑·노랑처럼 색의 종류를 구분하는 속성 / 복합레진 (Composite resin) = 자연 치아와 가장 유사한 열팽창 계수를 가져 변연 미세 누출이 가장 적은 치과 수복 재료 / 복합응력 (Complex stress) = 건물이나 다리의 들보처럼 한 물체에 여러 종류의 하중이 동시에 가해져, 인장·압축·전단 응력이 복합적으로 나타나는 응력을 지칭하는 용어.