ZERO에서 시작하는 [디지털 치과기공소 도전 프로젝트] 코너는 디지털치과기공소의 코로나19이후 변환되는 시대에 맞춰 보철물 제조 프로세스 흐름을 잡아가고 시대의 변화에 앞서 나아가는 코너이다.
서문: 이기훈 기자  zero@dentalzero.com

 

 

‘우리 기공소와 치과병원이 함께하는 디지털 협업시스템 만들기’의 5강좌는 덴탈 캠(CAM)소프트웨어를 알기 전에 사용되는 보철물을 가공할 수 있는 툴에 대한 정보를 검토하고 이야기 나누었다.
6강좌는 덴탈 캠(CAM) 소프트웨어에 대한 주요 특징과 내용에 시중에서 많이 사용되는 소프트웨어인 하이퍼덴트(Hyper-Dent), 밀박스(Mill-Box)에 대한 특징에 대해 공유하고자 한다. 
툴의 끝점을 기준으로 보철의 형상을 가공하게 하는 것은 캠 소프트웨어의 툴패스 조건이다. 글라스세라믹과 같은 소재 가공은 연마의 느낌으로 가공되기 때문에 끝점이 수백~수천 개의 면을 가공하는 특징을 가지고 있다. 간단히 설명하면 캠은 툴(버)의 종류에 따라서 크게 가공 속도, 스핀들 속도, 절입량 등의 조건으로 보철형상을 가공하는 소프트웨어이다.
툴패스는 소위 템플릿이라고도 하는데 기계업체 쪽에서 납품을 하고 있다. 최종적으로 나오는 보철물은 스캐너의 정밀도와 유저의 스캔방법과 디자인 능력에 따라 3D형상 파일(STL 등)을 적절하게 계산해주는 캠 소프트웨어 장비가 가진 성능이 결정되는 중요한 도구이다. 그러므로 툴패스는 가공조건에 따라서 보철물의 가공시간, 정밀도가 좌우된다. 하지만 가공시간이 너무 짧게 되면 기계 또는 보철물의 결과에 문제점이 발생할 수 있기 때문에 적절한 속도로 장비의 특징에 따라 조절할 필요가 있다. 
이미 많은 치과기공소에서 CAD/CAM을 사용하는 분들은 그들만의 노하우를 가지고 치과기공소의 기술력으로 자리를 잡고 있다. 과거의 보철물 제작은 개인 기술의 숙련도에 따라 좌우됐다. 지금 현재는 CAD/CAM의 툴을 다루고 보철물의 결과물을 가지고 소프트웨어/장비기기의 조건을 변경하는 등 경쟁력을 가지게 되었다. 따라서 과거 개인 기술의 숙련도에서 최종적으로 나온 보철물을 통해 디지털 관점에서 전공정과 후공정에 대한 품질 부분이 우리 치과기공소의 경쟁력이 된 것이다.  
일반 공작기계 산업시장과 별 차이 없이 같은 방법으로 부품을 제작하게 되는데 이에 대한 그림2에서 설명했다.

 

캠 소프트웨어는 툴패스의 조건 흐름이라고도 과언이 아니다.
툴패스의 주요 조건은 툴의 종류에 따라서 황삭/중삭/정삭으로 나누고 재료 선정, 회전 속도, 이송 속도, 가공 깊이, 이송방법의 조건을 잡아가는 것이다. 저마다 툴패스의 조건을 가지고 캠 소프트웨어 업체는 장비와 조합해 판매하고 있으며 기본적으로 산업시장에서 파생하여 덴탈 캠으로 자리를 잡고 있다. 일반 시중에서 많이 사용되고 있는 캠 소프트웨어에 대하여 설명하고자 한다.

1. 하이퍼덴트
하이퍼덴트는 한국에서 많은 유저들에 의해 사용되고 있는 현실이다. 피스티스의 경우도 현재 매인 캠으로 많이 사용하고 있다. 버전은 클래식 버전, 컴팩트 버전으로 나누어지고 소재 및 보철제작 방법에 따라 옵션이 나누어진다. 버전별, 옵션별 가격의 차등이 있다. 또한 버전별 인터페이스뿐 아니라 툴패스에 대한 템플릿도 다양한 옵션을 가지고 수정보완이 가능한 특징을 가지고 있다.
최근 보철의 다양성으로 유저가 기계업체가 아닌 일반유저가 템플릿을 자유롭게 수정보완을 통해서 치과 및 치과기공소의 템플릿을 구현하기도 한다.
최근 가장 큰 특징은 임플란트 모듈을 통하여 맞춤형 어버트먼트의 라이브러리를 결합하여 자체 지오메트리도 구현이 가능하며, Angled Screw Channel과 같은 스크류 채널도 문제없이 가공의 최적화 조건을 구축하여 언더컷 구간을 가공 할 수 있도록 하였다.
특히 하이브리드 모듈은 적층 및 감산 기술을 사용하여 적층 후 표면 및 정밀도가 저하되는 부분에 대해 가공해서 보완 가능하도록 선보이고 있다.
최근 버전 V9.3은 기계 각도의 한계를 극복해서 언더켓 영역을 고려한 AI기능처럼 가공이 유한 방향으로 설정하여 준다.
글라스세라믹과 같은 블록 가공의 경우 면가공인 Grinding의 툴패스의 조건으로 2가지를 선보이며 가공시간을 단축, 공구 및 소재의 파손을 최소화 시켰다. 또한 블록 소재의 남은 영역이 있으면 낭비 없이 사용이 가능하게 하였다. 과거에는 템플릿 관리가 어려움이 있었으나 재료 및 보철의 종류에 따라서 효율적인 관리가 가능하도록 했다.

 

2. 밀박스
CIM System사는 Sum 3D 소프트웨어에서 덴탈 분야에서는 밀박스( Mill-Box)로 최근 치과용 솔루션으로 간단한 인터페이스로 작업자가 쉽게 네스팅이 가능하도록 했다. 
하이퍼덴트 같이 소프트웨어의 기능, 성능에 따라서 가격의 차이가 존재한다.
ECO : 기본적인 타입으로 어버트먼트 보철물 타입을 제외한 모든 보철물 타입에 대해 계산이 가능하다. 
STANDARD : 모든 보철물 타입에 대해 계산할 수 있는 버전 (임플란트 체결부 변환 기능 포함)
EXPERT : MillBox 모든 기능과 스트라티지 편집 및 관리를 위한 SUM3D까지 사용할 수 있는 최상위 버전 (실제 고객이 구매하는 빈도 낮음)
요즘 들어 캠 소프트웨어 업체에서도 인공지능 AI 기능을 부여해 가공에 있어 최적의 조건을 찾아 사용자의 편의를 도와준다. 밀바스의 경우 객체 두께 분석/스크류홀의 불량 메쉬제거/ 소재의 자동 선택/ 임플란트 어버트먼트 인터페이스 감지 추출의 기능을 갖추고 있다. 
밀박스의 특징은 첫째, 내면값을 유저가 자유롭게 설정하는 조건 변경이 있다. 이것은 디자인에서 내면 값이 잘못되었을 경우 또는 버의 마모가 있을 경우 유용한 툴이다. 둘째, 가공영역의 바운더리를 보철에 따라 자유롭게 유저의 변경이 가능하다. 이것은 치관에 길이 및 가공영역을 두어, 재료 사용도 감소한다는 특징을 가지고 있다. 셋째, 스크류 홀의 지름 높이를 유저가 수동으로 바꿀 수 있다. 따라서 디자인 수정 없이 유저가 원하는 대로 홀 직경 수정이 가능하다. 그외 디자인 파일 쉽게 찾기, 네스팅 NC파일 추출시 유저가 원하는 이름 설정하는 기능 등을 가지고 있다.

 

결론적으로 일반 공작기계용 캠과 다르게 덴탈용 캠 소프트웨어는 사용자가 쉽게 사용이 가능하고, 인터페이스의 직관적 부분에서 빠르게 습득이 가능하다. 또한 사용하고자 하는 밀링머신과 제공하는 캠 소프트웨어는 가격과 성능면에서 다양하기에 치과의 상황을 고려하여 보철물의 형상, 가공 소재, 장비 조건에 따라 선택하는 것이 좋다. CAM 밀링머신 제조업체들은 저마다 자사의 밀링머신에 적합한 특정 변수의 캠을 선택해서 판매하고 있다. 아직까지 보철물의 종류에 따라 툴패스의 템플릿에 표면형상과 생산력을 높이고, 정밀도가 우수한 보철물을 만들기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.

참고 자료   1) )https://www.autodesk.co.kr/solutions/cam-software