치과용 시멘트(Dental cements)
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치과용 시멘트(Dental cements)
  • 승인 2008.03.07 13:01
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치과용 시멘트(Dental cements)

 

 

치과용 시멘트는 영구적, 임시적 수복에서부터 시작해, 금속성 수복물의 접합, 치근관의 밀봉, 치주팩 혹은 보호대 등 주로 보철 치료시 많이 사용되는 재료이다. 물론 강도가 낮아 영구성을 보장할 순 없으나 경제적이고 손쉽게 사용할 수 있다는 장점 때문에 수복술식에서 절반 이상을 차지하며 꾸준한 사랑을 받고 있다.
많이 사용되다 보니 시중에 판매되는 제품들도 다양하다. 그러므로 만족스런 임상 결과를 위해서는 시멘트 종류별 특징을 제대로 숙지해, 실수 없이 선택하는 게 무엇보다 중요하다.
이달엔 현재 시판되고 있는 치과용 시멘트들을 한자리에 모아 종류별 특징을 거칠게나마 훑어볼 예정이다.

신용숙 기자 sysuk@denfoline.co.kr

 

치과용 시멘트는 구성 성분에 따라 인산아연 시멘트(zinc phosophate cement), 글라스 아이오노모 시멘트(glass ionomer cement), 규소인산아연 시멘트(zinc silicate cement), 산화아연-유지놀 시멘트(zinc oxide-eugenol cement), 폴리카복실레이트 시멘트(polycarboxylate cement), 레진강화형 글라스아이오노머 시멘트(resin Reinforced glass ionomer cement), 레진시멘트(resin cement), 규산 시멘트(silicate cement), 수산화 칼슘 시멘트(calcium hydroxide cement) 등으로 분류할 수 있다.
대부분의 치과용 시멘트는 분말(powder)과 액체(liquid)로 이루어져 있다. 수산화칼슘과 레진 재료를 제외하고 대부분의 시멘트가 산-염기 반응을 보이는데 이때 불용성인 염을 형성한다. 산인 용액과 염기인 분말이 혼합해 염을 형성, 시멘트가 경화하면서 한덩어리로 결합되게 되는 것이다.  
분말과 액체 시멘트 외에 최근에는 카트리지로 짜서 사용하는 크림 성분 시멘트와 자동혼합이 되는 시멘트 등 다양한 제품들이 소개되고 있다. 물론 일반 혼합형에 비해 가격경쟁력에서 떨어지긴 하지만 말이다.

사실 시멘트는 비교적 낮은 강도 때문에 시멘트만으로는 영구적이고 성공적인 접착 및 수복을 기대할 수 없다. 영구성을 위해서는 보철물의 retention form을 포함한 preparation design이 가장 중요한 요소라고 할 수 있다. 물론 임상상황은 매번 달라지므로 케이스에 적합한 시멘트 선택이 매우 중요하다.  
이하에서는 시멘트의 성분별 분류에 따라 각각의 특징을 살펴보도록 한다.

 

성분에 따른 시멘트 분류

레진 시멘트가 개발되기 전까지, 인산아연 시멘트가 접합용 시멘트로 널리 사용되었다. 그러다가 글라스 아이오노모 시멘트의 물성이 개선된, 레진 성분을 추가한 레진강화형 글라스아이오노머 시멘트가 개발되었다. 이는 시멘트 시장에 큰 변화를 불러일으켰다.
이렇게 다양한 레진 성분의 시멘트가 출시되면서 기존의 시멘트들은 그들의 자리를 레진 시멘트에게 조금씩 내어주게 된다.
그러나 여타 시멘트들의 성질이 개선되면서 여전히 임상가들의 꾸준한 손길을 받고 있기는 하다.

 

인산아연 시멘트(zinc phosophate cement)

인산아연 시멘트는 가장 오래 전부터 사용해온 시멘트로, 주로 접착용으로 사용되며 강도가 비교적 양호해 수복재로도 사용한다. 필름 두께가 25㎛로 수복물과의 결합이 충분히 이루어진다.
상대적으로 시멘트의 수명이 길긴 하지만, 항우식 성질이 없고 술 후 잦은 과민반응을 일으킨다. 또 불투명한 성질 때문에 세라믹 수복물에서는 피해야 한다. 
인산아연 시멘트는 경화되기까지 온도에 민감한 영향을 받는다. 때문에 충분한 작업시간을 얻기 위해 차가운 혼합판을 사용해야 한다. 또한 혼합시 액에 분말을 첨가하는 속도와 첨가 비율에 따라서도 경화시간이 달라지므로 숙지해둘 필요가 있다.


규소인산아연 시멘트(zinc silicate cement)

규소인산아연 시멘트는 일종의 인산아연 시멘트와 규산염 시멘트를 섞어놓은 것이라 생각하면 쉽다. 액은 인산 수용액이지만 분말은 산화아연에 규산염 유리를 혼합한 것.
필름 두께는 인산아연 시멘트처럼 얇아서 접착용으로 사용하기에 적합하다. 불소 포함된 규산염 유리를 함유하므로 비교적 반투명하다. 때문에 세라믹 수복물의 접착에 유용하고, 항우식 성질이 있다.
인산이 치수를 자극할 수 있으므로 적절한 보호가 필수적이다.  


글라스 아이오노모 시멘트(glass ionomer cement)

글라스 아이오노모 시멘트는 폴리카복실레이트 시멘트와 규산염 시멘트의 절충형이다. 분말이 규산염 시멘트의 그것과 유사할 뿐 아니라 폴리카복실레이트 시멘트 용액과도 유사하다는 것. 
글라스 아이오노모 시멘트는 규소인산아연 시멘트와 비교해 치수에 자극이 적어 친화력이 있고, 치질에 대한 접착성이 우수하다. 때문에 규소인산아연 시멘트를 대신하기도 했다. 금속 수복물에 사용하면 반투명해지므로 심미적 세라믹 수복시 효과적이다. 필름 두께가 얇아 접착 능력이 좋으며, 불소 함유 분말로 인해 항우식 효과를 기대해도 좋다.
그러나 초기 용해도가 높아 경화반응이 느린 성질을 갖고 있어, 완전 경화까지는 24시간 정도 기다려야 한다. 또 그때까지 철저히 방습해야 한다는 것도 기억해야 한다. 혼합시 금속제 혼합자를 사용하면 안 되며, 유효기간이 짧다는 것도 단점 중 하나다.     


산화아연-유지놀 시멘트(zinc oxide-eugenol cement)

산화아연-유지놀 시멘트는 여타 시멘트에 비해 생체친화성이 우수해 치수 자극이 미미하다. 때문에 상아세관이 노출된 치아의 임시접착에 사용하면 효과적이다. 연조직 또는 경조직에 대한 자극이 적고 유지놀의 진정효과로 인한 임시가봉재로 널리 이용된다. 인산아연 시멘트와 함께 임시수복 및 합착재로 오랜 기간 동안 사용되어온 이유가 여기에 있다. 
또한 산화아연-유지놀 시멘트는 밀봉성과 단열성이 뛰어나다. 물리적 성질이 낮으며, 필름 두께가 두꺼워 합착재로 적당하다.
그러나 조작법에 따라 성질 변화가 많으므로, 시간적 여유가 바듯하다. 다시 말해 30초 동안 혼합 후 바로 수복물 인접 부위에 도포해야 한다는 것.


폴리카복실레이트 시멘트(polycarboxylate cement)

폴리카복실레이트 시멘트는 치질과 화학적 결합이 가능하도록 개발되었다. 인산아연 시멘트에 비해 치수에 대한 자극이 적고 법량질에 대한 접착능력을 갖추고 있다. 열에 의해 경화반응이 촉진되는 폴리카복실레이트 시멘트는 인산아연 시멘트와 비교해 낮은 경화반응을 나타낸다.
또한 액의 분자량이 커서 상아세관을 통과하지 못하므로 인산아연 시멘트보다 생체친화성이 우수한 장점도 가지고 있다.
힘을 받으면 유동성이 증가하는 특징이 있어 접착시 가하는 힘에 의해 점성은 감소한다. 유지력은 만족스러운 편이나 상아질에 대한 결합력이 낮고, 경화 후에 제거가 불가능하다. 
작업시간이 짧아 서둘러야 하는데, 광택이 소실된 것은 작업시간이 지난 것이라는 것을 기억해야 한다. 


레진시멘트(resin cement)

레진 시멘트는 최근 심미치과분야의 눈에 띄는 발전으로 인해 사용이 급속히 증가하고 있는 시멘트다. 복합레진과 세라믹의 인레이나 온레이, 교정용 브라켓 등 접착용으로 사용된다.
레진 시멘트는 최근 성분이 개량되어, 법랑질 부식기법, 그리고 상아질에의 결합 등의 특성을 가지면서, 심미치과분야의 발달과 함께 최근 10년간 꾸준히 사용되고 있다.
각 상품마다 약간씩 특성이 다르긴 하지만, 조성과 화학작용면에서 레진시멘트는 직접충전용 레진과 유사하다. 구강액에 불용성이며 다른 시멘트보다 인성이 크다는 장점을 갖는다.
 그러나 술자의 기술에 따라서 다른 결과를 보이며, 상대적으로 비싼 가격과, 시멘트의 제거가 불편하다는 단점을 가지고 있다.


레진강화형 글라스아이오노머 시멘트(resin Reinforced glass ionomer cement)

레진강화형 글라스아이오노머 시멘트는 글라스아이오노머 시멘트와 레진 시멘트를 혼합, 두 시멘트의 장점을 취한 시멘트다. 분말엔 중합촉매가 함유되어 있으며, 액은 폴리카복실레이트에 메타크릴레이트기가 붙어 있는 수용액으로 이루어져 있다.
레진강화형 글라스아이오노머 시멘트는 금관 및 가공의치나 포스트의 영구접착용, 교정 장치의 접착용 및 여러 가지의 수복용으로 사용된다.
중합은 크게 중합반응과 산-염기반응으로 이루어진다. 글라스아이오노머 시멘트와 같이 불소를 유리하며, 자가중합으로 경화된다. 레진 시멘트와 같이 초기 용해도도 좋다.
단 초기에는 시술 후 약간의 과민성이 보고되고 있지만, 최근엔 그 수준이 크지 않은 것으로 알려진다.
30초 내에 혼합하고 건조된 치아에 도포 작업을 해야 하는데, 이때 반드시 보호용 장갑을 착용해 직접적인 접촉을 피해야 한다는 단점도 있다.
 

규산 시멘트(silicate cement)

최초 심미수복재로 알려져 있는 규산 시멘트의 가장 큰 장점은 항우식성이 우수하다는 것이다. 이는 소량의 불소가 규산 시멘트에서 천천히 분해되거나 유리되기 때문에 가능하다.
또한 규산 시멘트는 반투명해서 심미성이 우수하다. 이같은 특징 덕분에 오랜 기간 전치부 직접 수복재로 사용되어왔다.
그러나 치수 자극이 심할 뿐 아니라 구강 내 용해도가 크고 변색과 균열 등의 단점으 드러나 현재는 거의 사용하지 않는다. 그 자리를 글라스 아이오노머 시멘트가 대신하고 있다. 


수산화 칼슘 시멘트(calcium hydroxide cement)

수산화 칼슘 시멘트는 이차상아질을 촉진하므로 직접?간접용 치수복조재로 사용된다. 레진의 중합을 억제하지 않기 때문에 복합레진 수복물 바로 하방에서 보호역할을 수행한다.
열전도성이 낮으나 강도가 낮아 열차단 효과보다는 상아질의 회복을 위한 이장재로 사용된다. 


임플란트 임시시멘트

임플란트 시장이 급속하게 성장함에 따라 국내 치과관련 업체들은 앞 다투어 임플란트 관련 재료들의 개발 및 수입?판매에 열을 올리고 있다.
그렇다 보니 시멘트 관련해서도 임플란트 임시시멘트를 선보이고 있는 업체가 등장하기 시작했다. 조광덴탈(주)에서 판매하고 있는 제품 ‘Implant Cement’가 그것이다. 임플란트 임시시멘트는 접착력과 제거의 우수성을 강조하며 시장에 그 모습을 드러냈다. 그러나 아직 많은 임상가들이 기존의 보철용 시멘트를 사용하고 있고 또 만족하고 있다고 밝혀 임플란트용 시멘트의 보급률이 어느 수준까지 상승할지 장담할 수 없는 현실이다. 
사실 치과용 시멘트 자료를 수집하면서 업체들 대부분은 보철시 두루 사용할 수 있는 제품군을 취급하고 있었다.

 


시멘트 사용시 고려해야 할 성질 숙지

이제까지 성분에 따라 치과용 시멘트를 몇 가지로 분류하여 각각의 성질을 살펴보았다. 그렇다면 이제부터는 임상에서 시멘트를 사용할 때 고려해야 할 사항에 대해 알아보도록 한다.
치과용 시멘트에서 고려해야 할 성질들은 다음과 같다.
경화시간, 점주도, 피막도, 강도, 용해도가 그것.
위 성질을 반드시 고려한 후 시멘트를 선택해야 성공적인 임상결과를 얻을 수 있다.
치과용 시멘트 사용시 가장 큰 문제점은 상아질의 술 후 과민반응이다. 과민반응의 원인으로는 치아의 과도한 삭제로 인한 치수신경 말단의 외상, 세균감염, 과도한 상아질 건조, 지혈제의 사용, 도말층의 제거로 인한 세관개방, 시멘트의 산도, 치수신경압박 등을 들 수 있다.
이러한 과민반응을 줄이기 위해서는 각 시멘트의 성질을 숙지하고 사용설명서를 완벽하게 이해한 후 설명서대로 작업에 임해야 한다.
그러나 그보다 선행되어야 할 것은, 상아질 및 치수 생리를 충분히 이해하는 것이라는 사실을 잊지 말자.
아래에서는 시멘트 작업시 고려사항에 대해 좀더 구체적으로 살펴보도록 하겠다.

 

경화시간(setting time)

경화시간이란 시멘트를 혼합할 때부터 경화가 끝날 때까지의 시간을 의미한다. 이 시간 내에 수복물을 지대치에 접착해야 한다.
경화시간에 영향을 주는 요인에는 분말과 액의 비율, 혼합판의 온도, 분말 첨가 속도 등을 들 수 있다. 분말을 많이 사용할수록, 혼합판의 온도가 높을수록, 분말을 액에 빨리 첨가할수록 경화시간은 짧아진다.
무엇보다 제품 설명서에 기재된 바대로 분말과 액의 비를 준수할 것을 잊어서는 안 된다. 갖은 실험을 통해 가장 최상의 효과를 나타내는 비율이 바로 제조사에서 제시하는 수치이기 때문이다. 그 수치를 지켜야 재료의 가장 좋은 성질을 이끌어낼 수 있다는 것에 유의하자. 아울러 적당한 혼합판의 온도는 18~24℃라는 것도 기억하길 바란다. 
한편 분말의 첨가 속도에 따른 경화시간은 인산아연 시멘트가 가장 많은 영향을 받는 것으로 나타난다.


점주도(Vicosity)

치과용 시멘트의 성질 중 점주도 역시 빼놓을 수 없는 중요한 부분이다. 수복물을 지대치에 장착시킬 때 점주도가 높으면 시멘트의 흐름성이 나빠 피막도가 커지게 된다. 이로 인해 수복물의 고경이 높아져 교합장애의 원인이 될 수 있다. 반대로 점주도가 낮으면 흐름성은 좋아 져 정확한 고경을 유지할 수는 있을 것이다. 그러나 물리적 성질이 나빠져 수복물이 쉽게 탈락할 위험을 낳을 수 있다.
점주도는 주위의 온도가 높거나, 분말의 양이 많거나, 혼합 후 시간이 지연되면 높아지므로 이점을 명심하자.
정확한 점주도는 제시된 분말과 액의 비를 지켜 혼합할 때, 혼합된 시멘트를 스파튤라로 1인치 정도 들어올려 줄이 끊어지지 않으면 적당한 점주도가 되었다고 판단할 수 있다.
아울러 시멘트를 혼합할 때는 시계를 준비해 반드시 혼합시간을 지키도록 한다. 혼합유리판의 온도에도 신경을 쓰고, 액이 증발하지 않도록 시멘트액 뚜껑을 곧바로 닫는 데에도 소홀하지 않도록 주의한다.

 

필름두께(Film thckness)

필름두께가 두꺼울수록 지대치와 수복물의 간격은 커지고 고경이 높아져 상하악 교합에 문제가 생길 뿐 아니라 쉽게 탈락되기까지 한다. 즉 수복물의 유지력을 감소시키는 원인이 된다는 말.
필름두께에 영향을 주는 요인은 다음과 같다.
분말의 입자가 클수록, 점주도가 클수록, 분말을 많이 사용할수록, 수복물 장착시 가하는 힘이 클수록, 혼합판의 온도나 주위 실내 온도가 높을수록, 시멘트를 혼합하고 수복물을 장착할 때까지의 경과시간이 길어질 때, 시멘트를 혼합한 후 늦게 사용할 대 점주도가 증가해 필름두께가 두꺼워진다.

 

강도

강도는 수복물의유지에 중요한 역할을 한다. 보통 제품에 24시간-압축강도를 표시하도록 규정되어 있다. 혼합 후 1시간 이내에 최종압축강도의 60%~70%에 도달하는데, 글라스 아이오노모 시멘트는 1년까지도 압축강도가 증가하는 것으로 나타난다.
강도와 관련 수복물 장착 후 최소한 1시간 동안은 무리한 교합압이 가해지지 않도록 환자에게 주의시켜야 한다는 것을 잊어서는 안 된다.
강도에 영향을 주는 요인에는 혼합방법, 분말과 액의 비율, 수분과의 접촉 등이다.
일반적으로 제조사에서 제시하는 혼합비를 따를 때 최대 강도를 얻는다. 또 혼합시 분말의 양을 많이 사용하면 강도가 증가한다. 그러나 과량을 사용하게 되면 오히려 미반응 분말이 발생해 강도가 떨어지게 된다.
우울러 혼합한 시멘트가 경화되기 전에 수분과 접촉해도 강도는 저하된다. 심지어는 경화가 안 되거나 용해될 수 있으니 타액 등이 닿지 않도록 바니쉬를 바르는 등 건조한 상태로 격리시켜야 한다.

 

용해도

용해도의 증가는 수복물 탈락의 가장 큰 원인이라 할 수 있다.
분말과 액의 비가 증가하면 용해도는 감소한다. 분말이 많아서 필름두께가 증가하기 때문에 분말과 액의 비를 지시에 따라 정확하게 지키는 게 중요하다.
또한 경화 후 수분과 접촉하면 용해도가 증가하기 때문에 장착 후 시멘트가 노출된 면에는 바니쉬를 도포하여 수분과 접촉되는 것을 막아주어야 한다.

 

시멘트의 사용시 문제점

대부분의 치과용 시멘트 사용시 가장 큰 문제점으로 상아질의 술 후 과민반응을 들 수 있다. 이러한 이유로는 치아의 과도한 삭제로 인한 치수신경 말단의 외상, 세균감염, 과도한 상아질 건조, 지혈제의 사용, 도말층의 제거로 인한 세관개방, 시멘트의 산도, 수복물을 seating하는 과정에서 과도한 압력으로 인한 치수신경압박, 높은 w/p 비율로 인한 불안정한 경화 등이 있다.
따라서, 이러한 과민반응을 줄이기 위해서는 각 시멘트의 성질을 숙지하고 제조자의 지시에 따른 조작으로 이러한 원인을 제거하며 상아질 및 치수생리의 이해가 선행되어야 한다.

 

다양한 종류의 시멘트 구비 요구

이제까지 살펴보았듯 각 진료의 특성에 따라 유리한 시멘트가 존재한다. 때문에 치과에서는 다양한 치과용 시멘트를 준비해 적재적소에 사용, 긍정적인 임상 결과를 낳는 데 노력해야 할 것이다. 
각 시멘트의 특징을 간단하게 정리해보면 다음과 같다.
오랜 세월 보편적인 접합용 시멘트 역할을 해온 인산아연 시멘트는, 취급 특성이 우수하고 디자인과 접합도가 우수한 금속 수복물의 접합에 사용시 수명이 길다. 반면 항우식 성질이 없으며 치수 자극원이라는 단점도 있다. 또한 불투명하기 때문에 세라믹 수복물에는 적합하지 않다.
글라스 아이오노모 시멘트와 규소인산아연 시멘트는 항우식성과 반투명성 특성을 가지고 있다. 특히 글라스 아이오노모 시멘트는 치수친화성이 강하고, 치질에 결합하기 때문에 사실상 규소인산아연 시멘트를 대신해왔다고 볼 수 있다. 이 두 시멘트들은 주조용 금속 수복물에 사용되며 반투명성 특성으로 인해 심미세라믹수복물에 사용 가능하다.
폴리카복실레이트 시멘트와 개량형 산화아연-유지놀 시멘트는 둘 모두 치수친화성이 우수하다. 폴리카복실레이트 시멘트는 치아에 결합하며 성질과 취급특성이 뛰어나 과민성이 문제가 되는 경우에 효과적인 시멘트라 할 수 있다.
레진 시멘트는 복합레진 인레이에 쓰이며 도재와 주조용 세라믹 수복물에 효과적이다. 레진결합 계속가공의치, 세라믹 라미네니트 비니어 및 치과 교정용 브라켓의 부착시 사용하면 만족스런 결과를 이끌어낼 수 있다.

치아와 경계를 이루는 수복물의 변연은 얼마간의 간격을 가지기 마련이다. 이때 이 간격을 메워주는 게 합착재로, 수복물을 유지하는 데 중요한 역할을 담당한다.
사실 변연에 노출되어 있는 시멘트는 타액 등 구강조직액에 의해 용해되기 쉽다. 그렇게 발생한  변연은, 세균 군락지로 변모,  결국 수복의 실패로 이어지고 마는 것.
따라서 합착재 선택시 이러한 고려가 반드시 이루어져야 한다. 다행히 최근 많은 시멘트가 불소를 방출하고 있어 우식에 의한 수복 실패율을 떨어뜨리고 있다. 특히 글라스 아이오노모 시멘트는 이러한 재발성 우식을 예방, 지연 또는 억제하는 능력을 갖는다.
치과의사들이 선호하는 시멘트의 양상은 과거에 비해 많은 변화를 보이고 있는 게 사실이다. 폴리카복실레이트 시멘트와 인산아연 시멘트의 사용이 급격히 감소하는 반면 레진 시멘트와 레진강화형 글라스아이오노머 시멘트의 증가는 당분간 계속될 것으로 보인다.
이러한 경향은 지속될 것이며 향후 고분자과학기술의 발전과 더불어 더욱 심화될 것으로 예측된다.


본 기사는 www.joyful.com과 덴포라인 과월호,『치과재료학(고문사, 2002)』을 참고했다. 그리고 자료 요청에 협조해준 각 업체 홍보담당자에게 감사를 전한다.

 

 

 

 

 


 


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jinny 2018-01-04 17:35:36
치과용 재료에 대한 분석을 수행하고 있습니다. 혹시 최신자료가 가능하신지요? 아니면 어느분께 여쭈면 되는지 알려주시면 감사하겠습니다.

황륜석 2015-03-09 20:07:03
표를 참고하고싶습니다 혹시 자료 보내주실수 있으신지요...?

ekdmsdl 2012-01-12 09:18:26
병원에서 쓰던 재료들만 알고 있었는데 이렇게 정리 되어 있는 걸 보니 너무 좋아요^^
매일로도 자료를 받고 싶은데.... 보내주실 수 있을까요?
부탁드릴께요^^

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