Abstract
In dentistry, the processing of advanced impression scanning that can be used for such dental restorations demands the application of CAD/CAM technologies.
These techniques necessitate digitizing of the prepared teeth or the planned restoration itself and surfacing of the acquired digital data by scanner can be generated. As repeatability in fit is crucial for dental restorations, a computeraided method for the quantitative and qualitative 3D-analysis has been developed and applied. Factors influencing the obtainable repeatability in the white light scanner were taken into consideration.
* Corresponding author: kuc2842@korea.ac.kr

서론
최근 디지털치과영역에서 스캐너의 역할은 매우 중요하다. 지금까지 주로 사용되고 있는 스캐너는 접촉식(touch probe) 스캐너와 비접촉식 가운데 레이저 스캐너이고, 따라서 이 두 가지 스캐닝 방식에 관한 연구가 주류를 이루고 있다[1,2].

또한 기공임상 현장에서는 활용되고 있는 주된 스캐닝 방법은 인상체에 모형재를 붓고, 이것이 경화된 후에 얻어진 모형을 이용하여 스캐닝을 하는 간접적인 방식이 주류를 이루고 있다.

최근에 경석고 모형 제작단계를 배제한 인상체의 직접 스캐닝 방식에 대한 관심이 높아지고 있고, 이를 위해 레이저 스캐너가 제시되고 있으나 반복 측정에 대한 안정성이 확인되고 있지 않아 임상적 활용빈도가 낮은 편이다.

그러므로 본고에서는 인상체에 대한 직접적인 스캐닝이 가능할 것으로 예측되는 백색광 스캐너의 인상체 스캐닝에 대해 알아보고, 이어서 이의 반복 측정 안정성의 평가방법을 고찰함으로써 임상 활용의 가능성을 가늠해 보기로 한다.

본론
기존의 치과용 인상체 스캐너에 관한 연구를 분석해보면 접촉식 스캐너는 접촉 시 탄력성이 있는 인상체를 압박하므로 불안정한데 반해 레이저 스캐너는 접촉외력에 의한 압박이 없어 보다 안정하다는 연구 내용이 관심을 갖게 한다[2]. 더욱이 가장 최근에 소개되고 있는 백색광 방식 스캐너는 오차가 적고 정밀도가 높은 것으로 제시되고 있어, 이를 활용한 인상체 스캔 방식에 대한 관심도가 더욱 높아지고 있다 (그림❶).

백색광 스캐너는 특정 패턴을 물체에 투영하고 그 패턴의 변형 형태를 파악해 3차원 정보를 얻어낸다. 여기에 사용되는 패턴은 두 가지가 있다. 1차원 패턴 방식에 있어서는 선(line) 형태의 패턴을 LCD프로젝터나 움직이는 레이저(sweeping laser)를 이용하여 물체에 프로젝션시킨다.

카메라는 프로젝터로부터 적당한 거리를 두고 위치하게 되는데, 패턴에서 라인을 인식하고 그 라인을 구성하는 모든 화소의 깊이 값은 광 삼각법을 이용하여 구해낸다(그림❷). 1차원 패턴 방식은 하나의 라인 패턴을 물체를 죽 훑어 내는 방식이다. 이에 반해 2차원 패턴방식은 그리드(grid) 또는 스트라이프 무늬의 패턴이 이용된다[3].

스캐너를 이용하여 인상체를 반복적으로 스캔작업을 하여서 얻은 첫 번째로 스캔된 데이터를 CAD reference model(CRM)로 삼아 대조군으로 정하며, 반복적인 인상체 스캔을 통하여 여러 가지 스캔데이터를 획득한다. CRM을 제외한 실험군의 STL파일은 모두 CopyCAD 프로그램을 사용하여 point cloud-ASC file로 변환시키는 작업을 한다.
 
이 후에 PowerInspect(Delcam ,UK) 프로그램 등을 이용하여 삼각격자 형태로 이루어진 CRM 데이터와 수많은 점들로 이루어진 point cloud 데이터를 재배열한 뒤, point cloud를 CRM 데이터의 표면에 투영시킨다(그림❸❹❺). 서로 겹쳐진 CRM 데이터의 surface data와 모든 point간의 거리를 RMS(root mean square) 값으로 변환하여 그 평균값을 구한다(그림❹❺). 이러한 방식을 이용하면 기존의 스캐너들과 백색광 스캐너의 반복 측정 안정성에 대한 비교 연구가 진행될 수 있다.

결론
백색광 스캐너에 대한 연구는 현재 치과 분야에서 이루어지고 있는 디지털화의 발전에 도움이 될 것이다. 백색광 스캐너를 이용한 인상체의 직접적인 스캐닝이 실용화되면 인상체에 경석고를 붓고 이를 모형으로 복제해 내는 과정에서 생기는 오차발생의 변인을 제거할 수 있어, 더욱 정밀한 치과수복물의 제작이 가능하다.

기존에 쓰이고 있는 접촉식 스캐너와 레이저 스캐너와 더불어 치아의 3D형상을 부위별로 나누어 분석할 수 있다면 보다 더 정밀한 평가가 가능할 것으로 사료된다. 나아가 백색광 스캐너를 이용하면 치과 임상에서 중요하게 여겨지는 보철물의 품질 평가에 관한 다양한 연구도 이루어 질 수 있을 것으로 기대된다.

아울러 본 연구팀은 앞으로 백색광 스캐너 자체의 반복안정성의 평가와 이를 활용하여 제작한 수복물의 정밀적합성의 평가 결과를 보고할 것을 약속한다.

참고문헌
1. Persson AS, Oden A, Andersson M, Sandborgh-Englund G. Digitization of simulated clinical dental impressions: virtual threedimensional analysis of exactness. Dent Mater. 2009 Jul ; 25(7) : 929-36. Epub 2009 Mar 4.
2. Quaas S, Rudolph H, Luthardt RG. Direct mechanical data acquisition of dental impressions
for the manufacturing of CAD/CAM restorations. J Dent. 2007 Dec ; 35(12) : 903-8. Epub 2007 Nov 5.
3. 이경탁, 김재홍, 김웅철, 김지환. 치과용 스캐너로 채득한 디지털 모형의 반복성 및 재현성에 관한 3차원적 평가. 대한치과기공학회지, 34(3), 213-220, 2012.
4. Rudolph H, Luthardt RG, Walter MH. Computer-aided analysis of the influence of digitizing and surfacing on the accuracy in dental CAD/CAM technology. Comput Biol Med 2006.
5. Persson A, Andersson M, Oden A, Sandborgh-Englund G. A three-dimensional evaluation of a laser scanner and a touch-probe scanner. J Prosthet Dent 2006 ; 95(3) : 194-200.
6. Persson AS, Andersson M, Od?n A, Sandborgh-Englund G. Computer aided analysis of digitized dental stone replicas by dental CAD/CAM technology. Dent Mater. 2008 Aug ; 24(8) : 1123-30. Epub 2008 Mar 11.

감사의 글
본 연구팀의 백색광 스캐너를 이용한 인상체의 반복 측정 안정성 평가는 대한민국 최초로 시도되는 것으로 사료된다. 본 연구팀을 위해 물심양면의 지원을 아끼지 않으신 IdenticaⓇ, Medit사와 한국델캠㈜의 대표님과 임직원님들께 진심으로 감사의 말씀을 드린다.