지난 2011년 3월 10일, 프랑크푸르트 Airport Sheraton에서 치과 재료 전문 제조기업 DeguDent(Hanau)는 “CERCON 개발로부터 10년: 지르코니아의 새로운 세대”라는 제목의 기자 발표회를 개최하였다. 기자 발표회에서는 다양한 내용이 소개되었으며, DeguDent 마케팅 서비스 본부 Otfried Gross 이사는 이번에 소개된 내용이 국제 덴탈 전시회인 IDS 2011 행사 준비에 묻혀 쉽게 사라져서는 안 될 중요한 내용이라고 판단되어 별도의 기자 발표회를 준비했다고 전했다.
DeguDent에서 이번에 새로 개발한 CERCON ht(고 투명성 지르코니아 재료)는 차세대 지르코니아 계열 재료로서 높은 투명성과 함께 기존의 CERCON 베이스가 지니고 있던 우수한 성질을 그대로 이어받은 제품이다. CERCON ht는 뒤이어 개최된 IDS 2011(쾰른)에서 정식으로 발표되었다.
CERCON 발매 10주년을 맞아, Rinke 박사는 CERCON 베이스 도입 초기 사용 환자들에 대한 자신의 경험을 소개하였다. 본격적 설계에 따른 임상 연구를 통해 입수된 종합적인 임상 증거야말로 CERCON이 성공을 거두는 데에 있어 가장 큰 도움을 주었다. 바로 이를 통해 치과의 및 치과 기공사들로 하여금 사용상 안전성에 대한 상당한 확신을 심어주었던 것이다. 특히 독일어권 지역 내의 관련 대학과의 긴밀한 협력관계를 구축해 온 DeguDent로서는 핵심적인 사안에 대한 확실한 해답을 얻은 것이라 할 수 있다.
예를 들어 DeguDent는 혁신적인 냉각 절차를 개발하여 가공 단계의 안전성을 더욱 확고히 하는 한편, 금속-세라믹 골드 수준에 육박하는 장기적 신뢰성을 확보할 수 있게 되었다. Rinke 박사에 따르면 지금까지의 임상 데이터만으로도 공개가 가능한 수준이며, 현재 진행되고 있는 연구를 통해 새로운 재료 시험 절차의 개발이 이루어져, 향후 ISO 및 EN 표준에 반영될 예정으로 전해지고 있다.
임상 실험의 중요성은 또한 접착 부문의 결과에서도 다시 한 번 엿볼 수 있다. 재료 공학적인 관점에서 볼 때, 기존의 지르코니아 보철 접착 방식에 있어 특별한 문제가 존재하지는 않았으나, 실무에 있어서는 특히 하악 구치부에서의 유지력 감소가 두드러지는 것이 현실이었다. 그 결과 지르코니아 접착에 있어 Resin Modified Glass-Ionomer 시멘트나 Self-adhesive 시멘트 또는 Resin 시멘트를 사용하는 것이 좋다는 연구 결과가 도출된 것이다.
DeguDent가 이러한 열망에 대한 대답으로 제시한 것이 바로 연구 개발 부문 Udo Schusser 이사가 발표한 신세대 지르코니아 재료, CERCON ht인 것이다. CERCON ht 개발의 첫 번째 목적은 재료의 안정성을 해치지 않으면서 더욱 우수한 광학적 성질을 지니는 재료를 만들어 내는 것이었다(그림 2, 3).
이로 인해 단면적이 증가하여 빛의 투과를 방해하는 장애물이 늘어나게 되는 것입니다. 일부 속성을 조금만 바꾸어주면, 물체의 투명성을 비약적으로 향상시킬 수 있습니다. 안정화제로 사용되는 알루미나 혹은 산화 이트륨의 양을 줄이는 것이 이러한 방법이 될 수 있겠지요. 그러나 이러한 방식을 사용하면 반대 급부로 물리/기계적 성질이 악화되는 결과로 이어집니다.”
Schusser 박사에 의하면 DeguDent의 전략은 줄곧 “투명성 향상을 통한 확고한 미관상 이점을 확보하면서 동시에 CERCON 베이스의 탁월한 물리적 성질을 유지한다.”
였다고 한다. 이러한 전략에 걸맞게, 화학 조성 및 제품 특성은 최소한의 범위 내에서만 변경이 이루어졌다. “화학적인 측면에서 본 재료는 산화 이트륨 안정화 지르콘 산화물(Y-TZP zirconia)로서 CERCON 베이스와 마찬가지의 안정성 및 강력한 접착 성능을 나타냅니다.” 가장 뚜렷한 차이점이 나타나는 부분은 바로 소결 온도(sintering temperature)이다.
CERCON ht의 소결 온도는 섭씨 1,500℃로서, 이는 CERCON 히트 플러스 소결로(heat plus furnace)를 통한 소결 작업이 가능하다는 것을 의미한다. 소결 단계의 지속 시간 역시 거의 변화가 없다.
또 한가지 중요한 점은 CERCON 베이스에 적용되던 권장 프레임 두께 및 연결부 최소 직경 등의 제작 속성치가 CERCON ht에도 그대로 적용될 수 있다는 점이다. 따라서 치과 기공사의 입장에서는 기존의 프레임웍 설계 방식을 변경 없이 그대로 사용할 수 있다.
그 결과, CERCON ht는 기존의 CERCON 베이스와 동일한 높은 굴곡 강도를 지니게 된 것이다. 또한 재료의 장기적 신뢰성에 있어서도 DeguDent와 Siegen 대학이 공동으로 최첨단 초음파 실험 방식을 통해 4x10 7 회에 이르는 사이클에 걸쳐 실험한 결과 이전과 동일한 양호한 성적을 보였다. 동 실험에 적용된 사이클 횟수는 이전 제품의 실험에 적용되던 기준을 훨씬 상회하는 것이다. 재료의 적층(veneering) 안정성 역시 금속-세라믹 재료와 과학적인 비교 검토를 위해 하이델베르그 대학교에서 저작 시뮬레이션을 실시하였는데, 그 결과 기존의 CERCON 베이스는 물론 금속-세라믹 재료와도 동일한 성적을 나타내었다(그림 4). Schusser 박사에 의하면 이러한 결과는 “사용자에게 충분한 안전성을 제공하고도 남음이 있는 수준”이라고 할 수 있다.
