동의대 김성훈 교수팀, 투명 치아 교정장치 새로운 항균 코팅 기술 개발

내구성·항균 성능 획기적 향상 기대… 기타 의료장치 추가 연구

동의대학교 응용화학과 김성훈 교수 연구팀이 광운대 오종민 교수와 함께 투명 치아 교정장치의 내구성과 항균 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 ‘바인더 없는 세라믹 분말 코팅법’을 개발했다.

투명 치아 교정장치의 새로운 항균 코팅 기술 개발한 동의대 김성훈 교수(왼쪽부터 동의대 김성훈 교수, 광운대 오종민 교수).

이번 연구는 ‘열성형이 가능한 투명 교정기의 이산화티타늄-구리 복합 분말 코팅(Binder-Free TiO2-Cu composite powder coating for thermoformable orthodontic clear aligners)’이라는 제목으로 화학공학 분야 국제 저명 학술지인 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 온라인 9월호에 게재 예정이다.

김성훈 교수 연구팀은 이번 연구에서 유기 또는 무기 바인더를 전혀 사용하지 않고 이산화티타늄(TiO2)과 구리(Cu) 나노복합 필름을 에어로졸 증착법으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글라이콜(PETG) 기판에 직접 분사해 코팅하는 새로운 방법을 소개했다.

이 방법을 통해 형성된 세라믹 코팅층은 뛰어난 투명성을 유지하면서도 우수한 항균 성능을 발휘했으며 특히 치아우식증을 일으키는 원인균인 스트렙토코쿠스 무탄스(S. mutans)에 대해 최대 99.9% 이상의 항균 효율을 나타냈다.

연구팀이 개발한 세라믹 코팅 필름은 기존 상용화된 PETG 기판에 비해 내마모성이 우수하며, 유연성을 유지하면서도 비커스 경도가 향상돼 치아 교정 치료의 심미적 요구를 충족시키는 동시에 구강 건강을 향상시키는데 기여가 가능한 기술로 주목받고 있다.

연구 개요도.

김성훈 교수는 “이번 연구는 투명 교정장치의 본래 목적인 심미성을 해치지 않으면서 항균 성능과 기계적 내구성을 동시에 개선할 새로운 가능성을 열었다”며 “앞으로 다양한 세라믹 재료와 나노복합체를 탐구해 기타 의료장치에도 적용할 수 있는 추가 연구를 진행할 예정”이라고 말했다.

영남취재본부 김철우 기자 sooro97@asiae.co.kr