표면적 증가를 통한 기계적 결합력 증진 및 젖음성(Wetting) 향상(금속도재관 제작 시 금속 구조물의 표면을 한쪽 방향으로 일정하게 연삭하는 주된 이유)의 경우, 금속 표면을 일정한 방향으로 거칠게 연삭(Satin finish)하면 표면적이 넓어져 기계적 유지력이 커진다. 또한, 도재(Opaque)가 금속 표면에 빈틈없이 잘 퍼지도록 돕는 젖음성(Wetting)을 개선하는 결정적인 역할을 한다. 전치부 금속도재관의 절단부 도재가 가져야 할 (1.5 ~ 2.0mm)(전치부 금속도재관의 절단부 도재가 가져야 할 가장 이상적인 두께 범위)의 경우, 절단부 도재는 심미성을 위한 투명도를 충분히 확보하면서도, 저작 시 가해지는 충격에 견딜 수 있는 기계적 강도를 유지해야 한다. 이를 위해 보통 1.5~2.0mm의 두께를 확보하는 것이 정석이다. 설측과 연결부 사이를 부드러운 곡선(U자형)으로 보강 처리(금속도재 교의치 연결부 설계 시 파절 방지를 위한 가장 이상적인 형태)의 경우, 브릿지의 연결부는 하중이 집중되는 부위이다. 각이 진 형태는 응력 집중(Stress concentration) 현상을 유발하여 도재 파절의 원인이 되므로, 힘을 분산시킬 수 있도록 둥글고 부드러운 U자형 곡선으로 설계해야 한다('24·'25 기출).

맞대기 접합 (Butt Joint)(금속과 도재의 경계부 형태 중 도재의 파절 방지에 가장 유리하여 주로 사용되는 것)의 경우, 도재는 얇은 부위에서 쉽게 깨지는 성질이 있다. 따라서 금속과 도재가 만나는 지점(Butt joint)을 90도에 가깝게 설계하여 경계부 도재의 충분한 벌크(Bulk)를 확보해야 주변부 파절을 막을 수 있다. 주입선은 금속이 원활하게 공급되도록 가장 두꺼운 곳에 달아야 한다. 다만, 응고 시 수축 기공(Porosity)이 발생할 수 있는 열 중심(Heat center)은 피해서 부착하는 것이 정밀 주조의 핵심이다. 금속 구조물의 도재 축성 전 단계에서 시행하는(표면 불순물 제거 및 미세 요철 형성으로 기계적 결합력 증대)의 경우, 알루미나 입자를 고압으로 분사하여 금속 표면의 매몰재 잔유물이나 불순물을 깨끗이 제거한다. 동시에 미세한 요철을 형성하여 도재와의 표면적을 넓히고 기계적 유지력을 확보한다('25 기출).

불순 가스 제거 및 화학적 결합을 위한 산화막 형성(금속도재관 제작 과정 중 디게싱 공정의 핵심적인 목적)의 경우, 디게싱은 금속 내부의 가스를 미리 배출시켜 소성 중 기포(Bubbles) 발생을 막고, 금속 표면에 도재와 화학적 공유 결합을 이룰 수 있는 얇고 균일한 산화막을 형성시키는 가장 중요한 전처리 단계이다. 전치부 금속도재관에서 빛 투과성을 높여 심미성을(순측 변연을 설측으로 깊게 위치시키거나 Metal collar를 제거하는 원리)의 경우, 순측의 금속 칼라(Metal collar)는 잇몸 경계부를 어둡게 만드는 원인이 된다. 이를 제거하는 칼라리스(Collarless) 기법이나 변연을 설측으로 깊게 위치시키는 설계를 통해 빛의 투과율을 높여 자연스러운 심미성을 확보한다. 약 0.15mm 정도의 간격(성공적인 납착을 위해 연결 부위 사이에 유지해야 하는 가장 적절한 간격)의 경우, 납착 간격이 너무 좁으면 땜납이 흘러 들어가지 못하고, 너무 넓으면 납착 강도가 떨어지고 수축 변형이 심해진다. 0.15mm 정도의 간격이 모세관 현상에 의해 땜납이 가장 고르게 퍼지며 강력한 결합력을 얻을 수 있는 최적의 거리이다.

• 맞대기 접합 (Butt Joint): 도재는 얇은 부위에서 쉽게 깨지는 성질이 있다. 따라서 금속과 도재가 만나는 지점(Butt joint)을 90도에 가깝게 설계하여 경계부 도재의 충분한 벌크(Bulk)를 확보해야 주변부 파절을 막을 수 있다('24·'25 기출).
• 열 중심(Heat center)을 피한 가장 두꺼운 비기능 부위(설측 교두 등): 주입선은 금속이 원활하게 공급되도록 가장 두꺼운 곳에 달아야 한다. 다만, 응고 시 수축 기공(Porosity)이 발생할 수 있는 열 중심(Heat center)은 피해서 부착하는 것이 정밀 주조의 핵심이다.
• 금속 구조물의 도재 축성 전 단계에서 시행하는: 알루미나 입자를 고압으로 분사하여 금속 표면의 매몰재 잔유물이나 불순물을 깨끗이 제거한다. 동시에 미세한 요철을 형성하여 도재와의 표면적을 넓히고 기계적 유지력을 확보한다('25 기출).
• 불순 가스 제거 및 화학적 결합을 위한 산화막 형성: 디게싱은 금속 내부의 가스를 미리 배출시켜 소성 중 기포(Bubbles) 발생을 막고, 금속 표면에 도재와 화학적 공유 결합을 이룰 수 있는 얇고 균일한 산화막을 형성시키는 가장 중요한 전처리 단계이다.
• 전치부 금속도재관에서 빛 투과성을 높여 심미성을: 순측의 금속 칼라(Metal collar)는 잇몸 경계부를 어둡게 만드는 원인이 된다. 이를 제거하는 칼라리스(Collarless) 기법이나 변연을 설측으로 깊게 위치시키는 설계를 통해 빛의 투과율을 높여 자연스러운 심미성을 확보한다('24 기출).
• 약 0.15mm 정도의 간격: 납착 간격이 너무 좁으면 땜납이 흘러 들어가지 못하고, 너무 넓으면 납착 강도가 떨어지고 수축 변형이 심해진다. 0.15mm 정도의 간격이 모세관 현상에 의해 땜납이 가장 고르게 퍼지며 강력한 결합력을 얻을 수 있는 최적의 거리이다.

1단계 · 표면적 증가를 통한 기계적 결합력 증진 및 젖음성

금속 표면을 일정한 방향으로 거칠게 연삭(Satin finish)하면 표면적이 넓어져 기계적 유지력이 커진다. 또한, 도재(Opaque)가 금속 표면에 빈틈없이 잘 퍼지도록 돕는 젖음성(Wetting)을 개선하는 결정적인 역할을 한다.

2단계 · 전치부 금속도재관의 절단부 도재가 가져야 할

절단부 도재는 심미성을 위한 투명도를 충분히 확보하면서도, 저작 시 가해지는 충격에 견딜 수 있는 기계적 강도를 유지해야 한다. 이를 위해 보통 1.5~2.0mm의 두께를 확보하는 것이 정석이다.

3단계 · 설측과 연결부 사이를 부드러운 곡선

브릿지의 연결부는 하중이 집중되는 부위이다. 각이 진 형태는 응력 집중(Stress concentration) 현상을 유발하여 도재 파절의 원인이 되므로, 힘을 분산시킬 수 있도록 둥글고 부드러운 U자형 곡선으로 설계해야 한다.

마이메르시 제작 · 국시 핵심 기전 도해

핵심 정리 · 표면적 증가를 통한 기계적 결합력 증진 및 젖음성(Wetting) 향상 = 금속도재관 제작 시 금속 구조물의 표면을 한쪽 방향으로 일정하게 연삭하는 주된 이유 / 전치부 금속도재관의 절단부 도재가 가져야 할 (1.5 ~ 2.0mm) = 전치부 금속도재관의 절단부 도재가 가져야 할 가장 이상적인 두께 범위 / 설측과 연결부 사이를 부드러운 곡선(U자형)으로 보강 처리 = 금속도재 교의치 연결부 설계 시 파절 방지를 위한 가장 이상적인 형태.

도재 축성 과정 중 시행하는 응축 작업이 보철물에 미치는(도재 입자를 밀집시켜 소성 수축을 줄이고 강도와 투명도를 향상시킨다)의 경우, 응축은 축성된 도재 분말 사이의 잉여 수분을 제거하고 입자들을 최대한 가깝게 밀착시키는 과정이다. 이를 통해 소성 시 발생하는 수축률을 최소화하고, 내부 기포를 줄여 최종 보철물의 밀도와 투명도, 강도를 모두 높여준다. 진동 응축법 (Vibration / Tapping)(도재 축성 시 기구로 가볍게 두드리거나 진동을 주어 내부의 수분을 표면으로 유도하고 입자를 조밀하게 만드는 응축 방법)의 경우, 진동법(Vibration)은 미세한 진동이나 태핑(Tapping)을 통해 도재 입자 사이의 간격을 좁히고, 내부 수분을 표면으로 떠오르게 하여 흡수지로 제거하는 가장 일반적인 응축 방법이다. 금속 색을 차단하면서 결합력을 유지하기 위한 (0.2 ~ 0.3mm (균일한 도포))(금속 색을 차단하면서 결합력을 유지하기 위한 불투명 도재(Opaque)의 적정 두께)의 경우, 오페크(Opaque)는 금속색을 가리는 것이 주 목적이지만, 너무 두꺼우면 도재 전체의 강도가 떨어지고 심미성이 저하된다. 0.2~0.3mm 정도의 두께가 금속색 차단과 화학적 결합력을 동시에 확보할 수 있는 최적의 수치이다('24·'25 기출).

가장 내면의 불투명층(Opaque)으로 금속을 가린 뒤, 치아의 본체를 형성하는 상아질(Dentin/Body)을 올리고, 그 위에 투명한 법랑질(Enamel/Incisal)을 축성하여 구운 뒤 마지막으로 광택(Glaze)을 내는 것이 정석이다. 상아질 융기를 재현한 맘멜론 형태(절단부 컷백 과정 중 자연스러운 빛의 투과와 산란을 재현하기 위해 상아질 내부에 형성해야 할 구조)의 경우, 자연치의 상아질 끝부분은 손가락 모양의 맘멜론(Mamelon) 구조를 띤다. 이를 도재 내면에서 재현해주어야 법랑질 층을 통과한 빛이 자연스럽게 산란되어 자연 치아 특유의 생동감 있는 심미성을 얻을 수 있다. 치과용 도재 소성 시 도재로 내부를 진공 상태로 유지하는(도재 입자 사이의 공기를 제거하여 투명도와 강도를 향상시키기 위해)의 경우, 진공 소성을 통해 도재 입자 사이의 잔류 공기를 강제로 배출시키면, 도재가 치밀하게 결합(Sintering)되어 밀도가 높아진다. 결과적으로 보철물의 강도가 비약적으로 상승하고, 빛의 산란이 줄어들어 투명도가 개선된다('25 기출).

도재 소성 중 진공을 해제하고 대기압 상태로 전환해야(도재 표면이 용융되어 유리화되기 직전 최고 온도 도달 전까지)의 경우, 도재 표면이 녹아 유리처럼 매끄러워지는 유리화(Sealing)가 진행되면 외부 공기가 들어갈 수 없으므로 진공의 의미가 없어진다. 따라서 기공(Porosity) 제거를 위해 유리화 직전까지만 진공을 걸어 공기를 빼내고, 그 이후에는 대기압 상태에서 소성을 마무리한다. 전부 도재 소성이 완료된 후 최종 광택(Glazing)을 내기 직전(보철물 제작 과정 중 최종적인 교합 조정 및 해부학적 형태 수정을 완료해야 하는 가장 적절한 시점)의 경우, 글레이징(Glazing)은 보철물의 표면을 매끄럽게 마감하는 최종 공정이다. 글레이징 후에 삭제(Grinding)를 하면 표면의 매끄러운 층이 사라져 거칠어지므로, 필수적으로 글레이징 전에 전체 형태와 교합 조정을 끝내야 한다. 자연치아와 유사한 빛의 반사와 산란 효과를 얻기 위해(자연치 특유의 수직/수평 융선(Ridge) 및 미세한 요철을 형성함)의 경우, 자연치아는 거울처럼 매끈하지 않고 성장선(Perikymata)이나 융선 같은 미세한 요철이 있다. 이러한 질감을 재현해주어야 빛이 산란되어 도재 보철물 특유의 '가짜 같은 느낌'이 사라지고 주변 자연치와 자연스럽게 어우러진다.

• 불투명(Opaque) -> 상아질(Dentin) -> 법랑질(Enamel) -> 광택(Glaze): 가장 내면의 불투명층(Opaque)으로 금속을 가린 뒤, 치아의 본체를 형성하는 상아질(Dentin/Body)을 올리고, 그 위에 투명한 법랑질(Enamel/Incisal)을 축성하여 구운 뒤 마지막으로 광택(Glaze)을 내는 것이 정석이다('24·'25 기출).
• 상아질 융기를 재현한 맘멜론 형태: 자연치의 상아질 끝부분은 손가락 모양의 맘멜론(Mamelon) 구조를 띤다. 이를 도재 내면에서 재현해주어야 법랑질 층을 통과한 빛이 자연스럽게 산란되어 자연 치아 특유의 생동감 있는 심미성을 얻을 수 있다.
• 치과용 도재 소성 시 도재로 내부를 진공 상태로 유지하는: 진공 소성을 통해 도재 입자 사이의 잔류 공기를 강제로 배출시키면, 도재가 치밀하게 결합(Sintering)되어 밀도가 높아진다. 결과적으로 보철물의 강도가 비약적으로 상승하고, 빛의 산란이 줄어들어 투명도가 개선된다('25 기출).
• 도재 소성 중 진공을 해제하고 대기압 상태로 전환해야: 도재 표면이 녹아 유리처럼 매끄러워지는 유리화(Sealing)가 진행되면 외부 공기가 들어갈 수 없으므로 진공의 의미가 없어진다. 따라서 기공(Porosity) 제거를 위해 유리화 직전까지만 진공을 걸어 공기를 빼내고, 그 이후에는 대기압 상태에서 소성을 마무리한다.
• 전부 도재 소성이 완료된 후 최종 광택(Glazing)을 내기 직전: 글레이징(Glazing)은 보철물의 표면을 매끄럽게 마감하는 최종 공정이다. 글레이징 후에 삭제(Grinding)를 하면 표면의 매끄러운 층이 사라져 거칠어지므로, 필수적으로 글레이징 전에 전체 형태와 교합 조정을 끝내야 한다('24 기출).
• 자연치아와 유사한 빛의 반사와 산란 효과를 얻기 위해: 자연치아는 거울처럼 매끈하지 않고 성장선(Perikymata)이나 융선 같은 미세한 요철이 있다. 이러한 질감을 재현해주어야 빛이 산란되어 도재 보철물 특유의 '가짜 같은 느낌'이 사라지고 주변 자연치와 자연스럽게 어우러진다.

금속-도재관(PFM) 금속 하부 구조물(Coping) 설계 비교: (가) 정상 설계 vs (나) 불량 설계

도재는 압축강도는 높으나 인장강도와 전단강도가 매우 취약하다. 따라서 (가)처럼 금속 코핑(B, 두께 0.2~0.5mm)이 최종 치관 외형을 축소한 형태로 도재를 뒷받침해 주어야 상부 도재(A)가 약 1.0~1.5mm의 균일한 두께를 유지하여 파절(Chipping)되지 않는다.

(나)와 같이 코핑을 단순 평면이나 예리한 각으로 형성하면 교두 부위의 도재 두께가 2.0mm를 초과하여 비지지 도재(Unsupported porcelain)가 되며, 소성 시 불균일한 수축과 예각부 응력 집중으로 인해 균열(Checking) 및 파절(기호 C)이 쉽게 일어난다('24·'25 기출).

핵심 확인 · 상부 도재층(기호 A)의 두께를 1 / 금속 코핑 외면이 평평하고 예리한 모서리를 가져 교두부 도재가 과도하게 두꺼워지고(>2mm) 내부 응력 집중으로 균열·파절이 발생한다

마이메르시 제작 · 3D 아틀라스 및 임상 실사 가이드

핵심 정리 · 도재 축성 과정 중 시행하는 응축 작업이 보철물에 미치는 = 도재 입자를 밀집시켜 소성 수축을 줄이고 강도와 투명도를 향상시킨다 / 진동 응축법 (Vibration / Tapping) = 도재 축성 시 기구로 가볍게 두드리거나 진동을 주어 내부의 수분을 표면으로 유도하고 입자를 조밀하게 만드는 응축 방법 / 금속 색을 차단하면서 결합력을 유지하기 위한 (0.2 ~ 0.3mm (균일한 도포)) = 금속 색을 차단하면서 결합력을 유지하기 위한 불투명 도재(Opaque)의 적정 두께.

도재 소성 완료 후 표면에 발생하는 미세한 실금의 주된 원인(소성 후 급격한 냉각에 의한 열충격 또는 금속과의 열팽창계수 부조화)의 경우, 뜨거운 도재를 갑자기 찬 공기에 노출시켜 급냉하면 표면과 내부의 수축 차이로 인해 열충격(Thermal shock)이 발생하며 미세한 금이 간다. 또한 금속의 열팽창계수가 도재보다 너무 작아도 냉각 시 도재에 인장 응력이 가해져 균열의 원인이 된다. 보철물 완성 단계에서 시행하는 그레이징 과정의 주된 목적(표면 활택 및 유리화 과정을 통한 위생성, 심미성, 강도 증대)의 경우, 그레이징은 도재 표면의 미세한 구멍(Pit)들을 유리질 층으로 메워 매끄럽게 코팅하는 과정이다. 이를 통해 음식물이나 치태의 침착을 막아 위생을 개선하고, 표면 결함을 보강하여 전체적인 파절 강도를 높이며 자연스러운 광택을 부여한다. 별도의 유약을 바르지 않고 시행하는 자가 그레이징(온도를 높여 도재 자체의 유리 성분이 표면으로 녹아 나오게 하여 광택을 내는 방법)의 경우, 자가 그레이징은 도재 구성 성분 중 용융점이 낮은 유리 기질이 표면으로 흘러나와 스스로 매끄러운 층을 형성하게 하는 기법이다. 별도의 유약을 바르지 않아도 되지만, 과도하게 가열하면 보철물의 세밀한 해부학적 형태가 뭉개질 수 있으므로 주의가 필요하다('24·'25 기출).

형태 수정이 끝난 후 최종 광택(Glazing) 전 또는 동시에 적용(자연스러운 색조 보정을 위해 스테인을 적용하기에 가장 적절한 시기)의 경우, 스테인(Stain)은 치아의 개별적인 특징(금, 반점 등)이나 미세한 색조 조절을 위해 사용한다. 전체 형태 수정과 교합 조정이 끝나고 최종 광택을 내기 직전이나, 광택제와 혼합하여 동시에 소성하는 것이 가장 효율적이다. 보습성이 강해 작업 중 잘 마르지 않는 글리세린(Glycerin) 계열(스테인 분말과 혼합하여 사용하는 전용 액의 주성분과 특징)의 경우, 스테인 작업은 아주 미세한 붓 터치가 필요하며 작업 시간이 길어질 수 있다. 따라서 빨리 증발하지 않고 적절한 점도를 유지하여 붓질을 부드럽게 해주는 글리세린(Glycerin)이나 프로필렌글리콜(Propylene glycol) 기반의 전용액을 사용한다. 금속도재관 교의치 금속구조물에서 연결부의 위치를 설정할(자연치의 접촉점(Contact point) 부위에 두며 설측으로 치우치게 하는 원리)의 경우, 연결부는 자연치의 접촉점 높이에 두되 설측으로 치우치게 설계해야 순면에서 금속이 보이지 않는다. 순측으로 나오면 금속색이 그대로 드러나 심미성이 무너지고, 접촉점보다 치은 쪽으로 내리면 치간 공극이 막혀 자정 작용이 어려워진다('25 기출).

가스 빼기 및 산화 처리 (Degassing)(금속도재관 제작의 전체 소성 단계 중 일반적으로 가장 높은 온도에서 진행되는 단계)의 경우, 가스 빼기(Degassing)는 금속 내부의 가스를 완전히 제거하기 위해 이후에 진행될 도재 소성 온도보다. 예열 전 건조 과정이 미흡하여 내부 수분이 잔류한(도재 내부의 기포 발생 원인)의 경우, 예열 전 건조 과정이 미흡하면 내부 잔류 수분이 고온에서 순간적으로 기화하며 기포를 형성한다. 석고 모형의 인접면이 마모되거나 도재에 과도한 압(인접면 접촉이 지나치게 강한 상태에서 보철물을 억지로 모형이나 구강 내에 안착시킬 때 발생할 수 있는 주된 문제)의 경우, 강한 컨택은 도재에 지속적인 압박 응력을 준다.

• 형태 수정이 끝난 후 최종 광택(Glazing) 전 또는 동시에 적용: 스테인(Stain)은 치아의 개별적인 특징(금, 반점 등)이나 미세한 색조 조절을 위해 사용한다. 전체 형태 수정과 교합 조정이 끝나고 최종 광택을 내기 직전이나, 광택제와 혼합하여 동시에 소성하는 것이 가장 효율적이다('24·'25 기출).
• 보습성이 강해 작업 중 잘 마르지 않는 글리세린(Glycerin) 계열: 스테인 작업은 아주 미세한 붓 터치가 필요하며 작업 시간이 길어질 수 있다. 따라서 빨리 증발하지 않고 적절한 점도를 유지하여 붓질을 부드럽게 해주는 글리세린(Glycerin)이나 프로필렌글리콜(Propylene glycol) 기반의 전용액을 사용한다.
• 금속도재관 교의치 금속구조물에서 연결부의 위치를 설정할: 연결부는 자연치의 접촉점 높이에 두되 설측으로 치우치게 설계해야 순면에서 금속이 보이지 않는다. 순측으로 나오면 금속색이 그대로 드러나 심미성이 무너지고, 접촉점보다 치은 쪽으로 내리면 치간 공극이 막혀 자정 작용이 어려워진다('25 기출).
• 가스 빼기 및 산화 처리 (Degassing): 가스 빼기(Degassing)는 금속 내부의 가스를 완전히 제거하기 위해 이후에 진행될 도재 소성 온도보다.
• 예열 전 건조 과정이 미흡하여 내부 수분이 잔류한: 예열 전 건조 과정이 미흡하면 내부 잔류 수분이 고온에서 순간적으로 기화하며 기포를 형성한다('24 기출).
• 석고 모형의 인접면이 마모되거나 도재에 과도한 압: 강한 컨택은 도재에 지속적인 압박 응력을 준다.

핵심 정리 · 도재 소성 완료 후 표면에 발생하는 미세한 실금의 주된 원인 = 소성 후 급격한 냉각에 의한 열충격 또는 금속과의 열팽창계수 부조화 / 보철물 완성 단계에서 시행하는 그레이징 과정의 주된 목적 = 표면 활택 및 유리화 과정을 통한 위생성, 심미성, 강도 증대 / 별도의 유약을 바르지 않고 시행하는 자가 그레이징 = 온도를 높여 도재 자체의 유리 성분이 표면으로 녹아 나오게 하여 광택을 내는 방법.