의료용 티타늄 소재 - 의료 산업에 없어서는 안 될 필수 요소
티타늄은 인간의 삶에서 다양한 용도로 사용되는 화학 원소 중 하나입니다. 고강도, 저밀도, 높은 내열성, 내식성 등의 고유한 특성으로 인해 티타늄 소재는 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 티타늄이 항공우주 산업에서 처음 사용된 것은 항공기 부품에 사용되었다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 오늘날 의료 분야에서도 티타늄의 무독성 특성과 인체 뼈와 결합할 수 있는 독특한 능력으로 인해 티타늄의 혜택을 받고 있습니다.
1. 의료용 티타늄 소재의 종류
다양한 산업에 사용되는 티타늄 합금은 여러 가지가 있지만 의료용으로 호환되는 티타늄 합금은 티타늄 6AL4V 및 6AL4V ELI입니다. 이들은 알루미늄(6%) 및 바나듐(4%)과 합금된 티타늄 소재입니다. 5등급 및 23등급으로도 알려져 있으며 인체와의 호환성이 높습니다. 전 세계에는 의료용 티타늄 소재를 전문적으로 판매하는 여러 유통업체가 있습니다.
치과 분야에서는 임플란트에 Ti-6Al-4V 및 Ti-6Al-4V ELI가 자주 사용됩니다. 티타늄으로 만든 나사를 턱에 삽입하여 치아의 뿌리 역할을 합니다. 임플란트는 티타늄 임플란트가 뼈와 조화를 이루기 위해 일정 시간이 주어집니다. 임플란트가 자리를 잡으면 임플란트에 인공 치아를 삽입합니다.
2. 의료용 티타늄 소재의 장점
위에서 언급했듯이 티타늄의 가장 중요한 두 가지 특징은 무게 대비 강도가 높고 부식에 강하다는 점입니다. 티타늄은 체액 및 산과 반응하지 않아 더 오래 지속됩니다. 티타늄 등급 소재는 신체에 삽입되는 핀, 플레이트, 막대, 케이지와 같은 보철물에 사용됩니다.
의료용 티타늄 소재의 가장 일반적인 용도 중 하나는 고관절 및 무릎 교체 수술입니다. 이러한 소재는 팔꿈치와 어깨 관절을 교체하는 데에도 사용할 수 있습니다. 티타늄 못은 인조 속눈썹 스탠드와 같은 미적 목적으로 사용됩니다. 티타늄 심장 판막은 생존을 위해 이 임플란트가 필요한 사람들의 생명을 계속 구하고 있습니다.
3. 수술 기구용 티타늄 소재
티타늄은 일부 등급의 강철보다 단단하지만 무게는 더 가볍습니다. 티타늄은 내구성이 뛰어나고 가벼우며 강력한 부식 방지 특성을 가져야 하는 수술 기구에 다른 재료와 함께 사용할 수 있습니다. 티타늄 소재로 만들어진 일반적인 수술 기구로는 견인기, 수술용 핀셋, 가위, 수술용 집게, 봉합 기구, 바늘, 바늘 홀더 등이 있습니다.
4. 치과용 티타늄 소재
티타늄은 사람의 뼈와 융합하는 독특한 능력을 가지고 있기 때문에 치과 의사들이 임플란트용으로 선택하는 유일한 소재입니다. 티타늄 나사는 턱에 삽입되며, 새로 형성된 세포가 티타늄 임플란트에 부착되면 신체의 뼈와 새로 이식된 나사 사이에 결합이 형성됩니다.
5. 의료용 티타늄 소재의 미래
앞으로 몇 년 동안 의료용 티타늄 소재에 대한 수요가 크게 증가할 것입니다. 베이비붐 세대가 황금기에 접어들면서 많은 사람들이 뼈가 약해져 고관절 및 관절 교체가 필요할 수 있습니다. 티타늄은 의료 및 치과 분야에서 계속해서 선택되는 소재가 될 것입니다.
관련 자료: 의료 산업에서 티타늄 소재의 응용 분야
결론
이 글을 읽어주셔서 감사드리며, 의료 산업에서 사용되는 티타늄에 대한 이해를 높이는 데 도움이 되셨기를 바랍니다. 티타늄 제품에 대해 더 자세히 알고 싶으시다면 스탠포드 어드밴스드 머티리얼즈(Stanford Advanced Materials, SAM)를 방문하여 자세한 정보를 확인하시기 바랍니다.
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