3장 접착·복합레진

복합레진 수복은 접착이 전부다. 이 장은 법랑질과 상아질에 레진이 붙는 원리, 접착제와 실란 같은 재료의 화학, 복합레진이 빛을 받아 굳는 과정과 그때 생기는 수축, 그리고 간접수복물을 붙이는 레진시멘트를 다룬다.

시험이 되풀이해 묻는 것은 정해져 있다. 인산의 농도, 혼성층(hybrid layer)과 습윤 접착(wet bonding), 실란의 작용, C-factor의 정의, 중합수축(polymerization shrinkage) 응력(stress)을 줄이는 방법, 3차 아민(tertiary amine)의 변색이다.

법랑질과 상아질의 구조는 1장, 복합레진 와동의 모양은 2장, 도재(porcelain)·복합레진 인레이와 라미네이트를 붙이는 술식은 4장에 있다. 세라믹의 종류와 강도는 치과보철학 2장이 다룬다.

3.1 법랑질 산부식 빈출

법랑질은 인산으로 표면을 녹여 미세한 요철을 만들고, 그 사이로 레진이 흘러 들어가 굳으면서 붙는다(미세기계적 결합). 산부식(acid etching)은 표면적과 표면에너지(surface energy)를 높여 레진이 잘 퍼지게 한다.

항목	내용
산	인산 30–40% (보통 37%), 겔 또는 액
농도가 벗어나면	약 27–30%보다 묽으면 잘 씻기지 않는 인산이칼슘 이수화물이 남고, 50%보다 진하면 인산일칼슘 일수화물 층이 생겨 더 녹지 않는다. 어느 쪽이든 산부식이 나빠진다
시간	법랑질 약 15–30초. 너무 오래 하면 오히려 결합 강도가 떨어진다
수세	산부식한 시간 이상 충분히 물로 씻는다. 남은 산은 레진의 침투와 중합을 막는다
효과	표면적과 표면에너지가 커져 젖음성(wettability)이 좋아지고, 레진 태그(resin tag)가 요철에 물린다

함정 무소주법랑질(aprismatic enamel)은 법랑질의 가장 바깥층에 있고, 유치와 치경부·열구(fissure) 표면에 많다. 결정이 서로 나란히 표면에 수직으로 늘어서 있어 소주 중심과 주변이 녹는 속도가 같다. 그래서 산부식 무늬가 잘 안 생긴다. 산부식 시간을 늘리거나, 버로 표면을 살짝 갈아 소주법랑질을 드러낸 뒤 부식한다.

참고 접촉각(contact angle)은 액체가 고체를 얼마나 잘 적시는지 보여 준다. 고체의 표면에너지가 높고 표면이 거칠수록(친수성 표면에서) 접촉각이 작아져 잘 퍼진다. 접착제는 점도가 낮고 잘 흘러야 접촉각이 작다.

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3.2 상아질 접착과 도말층 빈출

상아질은 물기가 많고 유기질이 많아 법랑질보다 붙이기 어렵다. 산으로 표면의 무기질을 녹이면 교원섬유망(collagen network)이 드러나고, 그 사이로 레진이 스며들어 굳은 층이 혼성층(hybrid layer)이다. 이 층이 상아질 접착의 핵심이다.

도말층

항목	내용
정체	절삭할 때 생긴 무기질 가루와 변성된 교원섬유(collagen fiber) 찌꺼기, 물
두께를 정하는 것	절삭 기구의 종류(거친 다이아몬드 버가 카바이드 버보다 두껍다)와 물을 뿌리는지(마른 절삭이 두껍다)
성질	친수성(hydrophilic). 세관 입구를 막는 도말전(smear plug)이 상아질 투과성을 크게 줄인다
없애는 법	물로는 안 된다. 산부식제(etchant)나 킬레이트제(EDTA)

혼성층과 습윤 접착

항목	내용
혼성층hybrid layer	탈회된 관간상아질(intertubular dentin)의 교원섬유망 사이로 프라이머와 레진이 스며들어 굳은 층. 미세기계적 감합으로 붙는다
레진 태그resin tag	상아세관(dentinal tubule) 안으로 들어간 레진
습윤 접착wet bonding	산부식(acid etching) 뒤 상아질을 촉촉하게 남긴다. 너무 말리면 교원섬유망이 주저앉아(허탈) 레진이 들어가지 못한다
깊은 상아질	세관이 굵고 많아 세관액이 많이 나와 접착이 약하다
경화상아질sclerotic dentin	세관이 막혀 레진 태그가 잘 안 생기고 산부식에 저항한다. 접착이 약하다
간접수복물에 쓸 때	접착제를 얇게 펴 바른다 (두꺼우면 수복물이 뜬다)

함정 습윤 접착은 "젖을수록 좋다"가 아니다. 물이 고일 만큼 젖어 있으면(과습윤) 프라이머가 묽어지고 레진이 물과 섞이지 못해 접착이 약해진다. 표면은 촉촉하게, 고인 물은 솜으로 찍어 걷어 낸다.

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3.3 접착 시스템과 실란 빈출

접착 시스템은 산을 따로 바르고 씻느냐(산부식-수세형)와 산성 단량체(monomer)로 한 번에 녹이고 스며드느냐(자가부식형)로 나눈다. 세라믹이나 레진 필러처럼 무기질 표면에 레진을 화학적으로 붙이는 것은 실란이다.

접착 시스템 분류

분류	단계	특징
산부식-수세형 3단계etch-and-rinse	산부식(acid etching) → 프라이머 → 접착제	가장 오래된 기준. 습윤 접착(wet bonding)이 필요하다
산부식-수세형 2단계etch-and-rinse	산부식 → 프라이머·접착제 한 병	단계가 줄었다
자가부식형 2단계self-etch	자가부식(self-etch) 프라이머 → 접착제	산성 단량체가 도말층(smear layer)을 녹이며 스며든다. 상아질 술후 과민(postoperative sensitivity)이 적다
자가부식형 1단계self-etch	한 병	간편하지만 친수성(hydrophilic)이 커 물을 빨아들인다
범용(유니버설)	한 병, 두 방식 모두	법랑질만 따로 인산 부식(선택적 법랑질 산부식)하면 법랑질 결합이 좋아진다

함정 약한 자가부식형은 깎지 않은 법랑질을 충분히 녹이지 못한다. 그래서 법랑질 변연만 인산으로 따로 부식한다.

단량체

단량체	하는 일
Bis-GMA	복합레진 기질의 기본. 분자량이 크고 점도가 높다
UDMA	고분자량 이관능성 단량체. Bis-GMA와 함께 기질을 이룬다
TEGDMA	점도를 낮추는 희석제(diluent). 많을수록 수축이 커진다
HEMA	친수성 단량체. 프라이머에서 젖은 상아질을 적신다
10-MDP	수산화인회석(hydroxyapatite)의 칼슘과 화학 결합해 녹지 않는 칼슘염 층을 만든다. 접착 내구성이 좋다. 지르코니아에도 붙는다
4-META	금속 산화물에 화학적으로 붙는다. 칼슘과의 결합은 약하고 불안정해서, 상아질에는 주로 혼성층(hybrid layer)으로 붙는다. 4-META/MMA-TBB 레진시멘트(Super-Bond C&B)

실란

항목	내용
구조	한쪽은 실라놀기(무기질과 결합), 다른 쪽은 메타크릴레이트기(레진과 공중합)
결합	세라믹 표면의 수산기와 축합해 실록산 결합(Si-O-Si)
하는 일	세라믹과 레진시멘트를 잇는다. 복합레진 안에서는 무기 필러와 유기 기질을 잇는다
표면 변화	표면이 소수성(hydrophobic)이 되어 물의 접촉각(contact angle)은 커지고, 소수성 레진은 더 잘 적신다
두께	단분자층(monolayer)처럼 얇게. 두꺼우면 실란끼리 응집 파괴된다
주의	실란을 바른 뒤 침이나 물에 오염되면 접착력이 크게 떨어진다
보관	한 병짜리는 미리 가수분해된 실라놀이 병 속에서 스스로 축합해 유효기간이 짧다. 두 병짜리는 쓰기 직전 섞는다

표면에 따른 처리

붙일 표면	처리
유리 세라믹 (장석계, 리튬 디실리케이트)glass ceramic · feldspathic	불산(hydrofluoric acid)으로 유리 기질을 녹여 요철 → 씻고 말린 뒤 실란
다결정 세라믹 (알루미나, 지르코니아)polycrystalline ceramic	유리 기질이 없어 불산이 듣지 않는다 → 산화알루미늄(aluminum oxide) 샌드블라스팅 (+ 지르코니아는 10-MDP 프라이머)
복합레진 인레이	샌드블라스팅 → 실란 (불산은 효과가 적다)
오래된 복합레진 수리	남은 미반응기가 적어 화학 결합이 어렵다 → 다이아몬드 버나 샌드블라스팅으로 거칠게 → 실란 → 접착제

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3.4 복합레진의 조성과 광중합

복합레진은 레진 기질, 무기 필러, 그 둘을 잇는 실란, 그리고 중합을 시작하는 개시제(initiator)로 이루어진다. 광중합형은 캄포퀴논이 파란 빛을 받아 아민과 함께 라디칼을 만든다. 빛은 깊이 들어갈수록, 멀어질수록 약해진다.

조성

성분	내용
기질	Bis-GMA, UDMA, TEGDMA
필러	강도를 높이고 수축과 열팽창을 줄인다. 크기로 나눈다 (아래)
결합제	실란: 필러와 기질을 잇는다
광중합 개시제light curing · initiator	캄포퀴논 (흡수 약 468 nm, 파란 빛 400–500 nm) + 아민
화학중합 개시제initiator	과산화벤조일(benzoyl peroxide) + 3차 아민(tertiary amine)

필러 크기에 따른 분류

분류	특징	쓰임
대형 필러형macrofilled	강하지만 연마가 안 되고 거칠다	지금은 거의 안 쓴다
미세 필러형microfilled	가장 매끈하게 연마된다. 필러가 적어 약하고 탄성계수(elastic modulus)가 낮다	전치 심미, 치경부 결손
혼합형 (미세혼합형)hybrid	강도와 연마성의 절충	대부분의 부위에 두루
나노 필러형 (나노혼합형)nanofilled	연마성과 강도를 함께	전치와 구치 모두

광중합의 조건

항목	내용
중합전환율degree of conversion	임상에서 약 50–70%. 이중결합이 모두 반응하지는 않는다
전환율을 높이는 것	높은 광도, 충분한 시간, 얕은 깊이 (빛은 깊이 갈수록 약해진다)
한 번에 넣는 두께	약 2 mm
거리	광중합기 끝이 멀어지면 빛이 퍼져 닿는 광도가 크게 준다. 깊은 와동은 시간을 늘린다
어두운 색, 불투명한 레진	빛이 덜 통한다 → 얇게 넣고 오래 비춘다
광중합기 끝	레진이 묻거나 긁히면 광도가 떨어진다. 광도계(radiometer)로 정기적으로 잰다
다른 개시제initiator	일부 개시제(TPO 등)는 더 짧은 파장을 흡수한다 → 여러 파장을 내는 LED

함정 화학중합(자가중합·이중중합)의 촉진제인 방향족 3차 아민은 시간이 지나면 산화되어 누렇게 변색된다. 광중합형은 이 화학중합계(과산화벤조일 + 방향족 3차 아민)가 없어 색 안정성이 좋다(캄포퀴논과 함께 쓰는 아민은 양이 적고 종류가 다르다).

참고 산소억제층(oxygen-inhibited layer)은 레진 표면에서 공기 중 산소가 라디칼을 잡아 굳지 않은 얇은 층이다. 다음 층을 쌓을 때는 결합을 돕지만, 마지막 표면에 남으면 닳고 변색된다. 마지막에는 글리세린 겔을 바르고 굳히거나 연마해서 없앤다.

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3.5 중합수축과 C-factor 빈출

복합레진은 굳으면서 줄어든다(부피로 약 2–3%). 줄어드는 힘은 접착 계면을 통해 치아로 전해져 교두를 당기고, 변연을 벌리고, 법랑질에 금을 낸다. 응력(stress)은 와동 모양(C-factor), 재료의 강성, 굳는 속도로 정해진다.

수축 응력을 키우는 것

요인	이유
높은 C-factor	C-factor = 접착면 수 ÷ 비접착면(자유면) 수. 자유면이 적으면 레진이 흘러서 응력을 풀 곳이 없다. 1급 와동은 5/1 = 5로 가장 높다
높은 탄성계수elastic modulus	같은 양이 줄어도 단단한 재료일수록 응력이 크다
빠른 중합 (높은 광도)	젤화점(gel point)에 일찍 도달해 흐르면서 응력을 풀 시간이 없다. 광중합형이 자가중합형(self-cure)보다 응력이 크다
한 번에 많이 넣기	부피가 크고 C-factor가 커진다

C-factor를 상자 모양 와동으로 세어 보면 이렇다. 1급 와동은 바닥 1 + 벽 4가 붙고 교합면 1이 자유면이라 5 ÷ 1 = 5다. MO 2급 와동은 바닥, 협벽, 설벽, 원심벽 4면이 붙고 교합면과 근심 인접면 2면이 자유면이라 4 ÷ 2 = 2다. 자유면이 하나 늘었을 뿐인데 값은 절반 아래로 준다.

암기 젤화점 이전에는 레진이 흘러서 수축을 메운다(응력 완화). 젤화점 이후에는 단단해져 응력이 그대로 쌓인다. 응력을 줄이는 방법은 모두 젤화점에 늦게 닿게 하거나 한 번에 굳는 부피를 줄이는 것이다.

응력을 줄이는 방법

방법	원리
적층 충전incremental technique	2 mm 이하로 나눠 넣고, 비스듬히 쌓아 한 층이 마주 보는 두 벽에 동시에 붙지 않게 한다. 한 번에 굳는 부피와 C-factor가 준다
단계적 광중합soft-start polymerization	처음에는 낮은 광도로 비춰 젤화점을 늦추고 흐르게 한 뒤 높은 광도로 끝낸다 (ramp 방식은 광도를 서서히 올린다)
pulse-delay	낮은 광도로 짧게 → 잠시 기다렸다가 → 높은 광도로 마무리
유동성 레진 바닥층	탄성계수가 낮은 층이 응력을 흡수한다

수축 응력의 결과

결과	내용
교두 굴곡cusp deflection	2급 수복에서 교두가 안으로 당겨진다. 술후 과민(postoperative sensitivity), 법랑질 균열(craze line)
백색선white line	변연 법랑질의 미세 파절. 고광도로 빨리 굳힐 때
변연 틈	접착력보다 응력이 크면 계면이 벌어진다 → 미세누출(microleakage), 이차 우식(secondary caries)
술후 과민postoperative sensitivity	벌어진 틈과 세관액의 움직임

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3.6 레진시멘트와 포스트 접착 최고 빈출

레진시멘트는 치질과 수복물 양쪽에 강하게 붙어 둘을 한 몸처럼 만든다. 그래서 깨지기 쉬운 도재(porcelain) 수복물을 붙일 때 가장 먼저 고른다. 어떤 중합 방식을 쓸지는 빛이 닿느냐로 정한다.

중합 방식에 따른 선택

중합 방식	쓰는 곳	이유
광중합형	얇은 도재 라미네이트	빛이 잘 통한다. 화학중합의 방향족 3차 아민(tertiary amine)이 없어 색이 잘 변하지 않는다
이중중합형dual-cure	두꺼운 인레이·온레이·크라운, 복합레진 인레이	빛이 덜 닿는 아래쪽도 화학중합으로 굳는다
자가중합형self-cure	금속 수복물, 근관 안 포스트	빛이 닿지 않는다

성질

성질	내용
접착	치질과 도재(실란 처리 후)에 강하게 붙어 도재의 파절 저항성을 높인다. 임상 치관(clinical crown)이 짧아 유지가 부족한 금속 주조물을 붙일 때도 쓴다
피막도film thickness	수복용 복합레진보다 필러가 적고 작아 얇게 펴진다
강도	필러가 많을수록 강하다
물 흡수	적다. 레진강화형 글라스아이오노머(RMGI)처럼 흡습 팽창(hygroscopic expansion)하지 않아 도재와 치근을 깨뜨리지 않는다
치수 자극	덜 굳으면 남은 단량체(monomer)가 세관을 타고 치수를 자극한다
넘친 시멘트	짧게 빛을 비춰 젤 상태일 때 걷어 낸다. 다 굳으면 너무 단단하다

포스트 접착이 어려운 이유

이유	내용
C-factor	좁고 깊은 근관은 접착면이 넓고 자유면이 거의 없어 C-factor가 매우 높다
상아세관dentinal tubule	근단 쪽으로 갈수록 세관이 적고 가늘어 레진 태그(resin tag)와 혼성층(hybrid layer)이 잘 안 생긴다
빛	근관 깊이 빛이 닿지 않는다 → 자가중합형이나 이중중합형
기포	시멘트를 근관 안과 포스트 표면 양쪽에 발라 공기가 갇히지 않게 한다

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복습

헷갈리는 쌍

쌍	가르는 기준
소주법랑질 vs 무소주법랑질aprismatic enamel	산부식(acid etching)이 잘 된다 vs 잘 안 된다 (시간 연장, 표면 삭제)
산부식-수세형 vs 자가부식형etch-and-rinse · self-etch	인산을 따로 바르고 씻는다 vs 산성 단량체(monomer)가 한 번에
습윤 접착 vs 과건조wet bonding	교원섬유망(collagen network)이 서 있다 vs 주저앉아 레진이 못 들어간다
10-MDP vs 4-META	칼슘과 안정한 화학 결합(지르코니아에도) vs 금속 산화물과 결합(칼슘과는 약하다)
HEMA vs TEGDMA	친수성(hydrophilic) 프라이머 vs 점도를 낮추는 희석제(diluent)
유리 세라믹 vs 다결정 세라믹 표면 처리glass ceramic · polycrystalline ceramic	불산(hydrofluoric acid) + 실란 vs 샌드블라스팅 (+ MDP)
캄포퀴논 vs 과산화벤조일benzoyl peroxide	광중합(light curing) 개시제(initiator) vs 화학중합 개시제
미세 필러형 vs 혼합형microfilled · hybrid	연마가 가장 좋고 약하다 vs 강도와 연마의 절충
젤화점 전 vs 후gel point	흘러서 응력(stress)이 풀린다 vs 응력이 쌓인다
광중합형 vs 이중중합형 레진시멘트dual-cure	얇은 라미네이트, 변색 없음 vs 두꺼운 인레이·크라운

확인 문제

법랑질 산부식에 쓰는 인산의 농도는?
30–40% (보통 37%)
산부식이 잘 안 되는 법랑질은?
무소주법랑질
도말층을 없애는 방법은?
산부식제나 EDTA (물로는 안 됨)
혼성층은 무엇으로 이루어지나?
탈회된 교원섬유망 + 스며든 레진
산부식한 상아질을 너무 말리면?
교원섬유망 허탈, 접착 약화
3단계 산부식-수세형의 순서는?
산부식 → 프라이머 → 접착제
실란이 세라믹과 만드는 결합은?
실록산 결합 (Si-O-Si)
지르코니아 내면 처리는?
샌드블라스팅 + 10-MDP 프라이머 (불산 무효)
캄포퀴논이 가장 잘 흡수하는 파장은?
약 468 nm (파란 빛)
산소억제층을 마지막에 없애는 법은?
글리세린 겔을 바르고 굳히거나 연마
C-factor의 정의와 1급 와동의 값은?
접착면 수 ÷ 비접착면 수, 5
광도를 낮게 시작하는 이유는?
젤화점 지연으로 응력 완화
화학중합의 3차 아민이 일으키는 문제는?
시간이 지나며 누렇게 변색
근관 안 포스트를 붙이는 레진시멘트의 중합 방식은?
자가중합형이나 이중중합형

이 장은 치과의사 감수를 받는 중입니다. 틀린 곳이 보이면 아래 메일로 알려 주세요.