지르코니아에 대한 우려, 높은 강도가 정말 독이 될까요?
덴탈 분야의 디지털 전환이 전반적으로 가속화되면서, 지르코니아는 치과 보철물의 핵심 재료로 자리 잡았습니다. 그러나 여전히 재료에 대한 우려 섞인 시선이 존재하기도 합니다.
구강에서 오래 버텨줄 만큼 재료의 물성이 안정적일까?
너무 단단해서 오히려 대합치를 마모시키지는 않을까?
이러한 의문들에 대해, 지르코니아가 임상적으로 얼마나 신뢰할 수 있는 선택인지 구체적인 연구 데이터들을 통해 살펴보고자 합니다. 과연 지르코니아의 물성이 우리에게 어떤 확신을 주는지, 최신 논문 내용들을 바탕으로 정리해 알려드리겠습니다.
✔ 지르코니아의 강도: 보철물 파절을 막는 방패
지르코니아의 가장 큰 특징인 단단함은 보철물이 깨지지 않고 오랫동안 형태를 유지하도록 돕는 강력한 방패 역할을 합니다. 실제로 지르코니아는 약 2,600N 이상의 높은 파절 저항성을 가지고 있으며, 미세 경도 측정에서도 1300VHN 이상의 견고함을 보여줍니다.
구치부 정상 교합력이 약 500N 내외임을 감안하면, 위의 수치는 곧 지르코니아가 실제 필요한 힘보다 5배 더 튼튼하게 설계되었음을 의미합니다. 압도적인 강도 덕분에 지르코니아 보철물은 얇은 두께로 제작하더라도 파절 위험 없이 안정적인 형태를 유지할 수 있습니다.
출처: Evaluation of Fracture Resistance and Surface Characteristics in Monolithic Zirconia
지르코니아의 파절 저항성 값과 경도를 나타냅니다.
이러한 고강도는 보철물의 제조 과정과 연관되어 있습니다.
지르코니아를 밀링하여 이용하는 대부분의 경우, 지르코니아 블록은 가공 과정에서 높은 압축 압력을 받아 입자 간 결합이 조밀해져 매우 강해집니다. 이 과정에서 내부 결함이 최소화되기 때문에, 밀링 가공 후에도 변함없이 물리적 안정성을 유지할 수 있는 것입니다.
앞서 살펴본 것처럼, 지르코니아는 매우 강한 물성을 지니고 있습니다.
그러나, 이 단단함 때문에 사용을 망설이시는 경우가 많습니다.
강한 소재가 오히려 대합치에 과도한 압력을 전달해 마모를 일으킬 것 같다는 우려 때문입니다.
🚨 정말 강도가 높을수록 대합치를 더 많이 마모시킬까요?
다음 연구들은 그렇지 않음을 증명하고 있습니다.
2024년 발표된 메타 연구결과에 따르면, 지르코니아는 기존 PFM보다 대합치 마모를 현저히 낮게 유발합니다.
보철물 장착 후 2년까지의 구치부 대합치 법랑질의 수직 손실량은 다음과 같았습니다.
PFM: 자연치 마모량을 기준으로 82.5μm의 추가 마모를 유발하여, 가장 높은 마모도를 보였습니다.
지르코니아: 자연치 대비 추가 마모량이 PFM의 절반 이하 수준에 불과했습니다.
또 다른 14개의 임상 논문 분석 결과에서도, 지르코니아는 다른 세라믹 재료들(펠드스파틱, 리튬 디실리케이트, 하이브리드 세라믹 등)에 비해 대합치 마모 부피가 0.014mm³로 가장 낮게 측정되어 안정적인 재료임이 입증되었습니다.
출처: Prospective Study of Monolithic Zirconia Crowns: Clinical Behavior and Survival Rate at a 5-year Follow-up
지르코니아와 맞닿았던 대합치의 마모 상태입니다.
⏳ 시간이 지나면 마모가 더 심해지지 않을까요?
시간이 흐를수록 강한 물성이 대합치에 지속적인 부담을 주어, 마모가 점점 더 가속화될 것이라고 생각하실 수 있습니다. 하지만 실제 연구 결과는 오히려 그 반대였습니다.
6개월 후
12개월 후
24개월 후 | 31.7μm 24.6μm 20.6μm |
지르코니아에 의한 마모량은 시간이 지날수록 점차 줄어드는 경향을 보였습니다.
연구진은 이를 지르코니아가 구강 내에서 적응 기간을 거치며 그 표면이 더욱 매끄럽고 안정화되었기 때문이라고 분석했습니다.
결과적으로 장착 후 2년이 지난 시점의 마모량은, 자연치끼리 맞닿을 때 발생하는 생리적 마모량(연간 약 9.56μm)과 동일하거나 오히려 더 적은 수준으로 나타났습니다. 즉, 시간이 지날수록 구강 환경에 조화롭게 녹아드는 생체 친화적인 모습을 보여줍니다.
단단한 지르코니아가 이토록 낮은 마모량을 유발하는 이유는 무엇일까요?
지르코니아의 마모성은 재료의 경도보다 표면 거칠기와 마찰력에 더 큰 영향을 받습니다.
세밀하게 연마된 지르코니아의 표면은 자연치 법랑질보다 매끄러워 마찰 계수가 매우 낮으며, 이는 대합치와 마찰 시 발생하는 에너지를 최소화합니다.
실제로 한 연구에 따르면, 적절한 연마를 거친 지르코니아는 마모량을 약 24μm 더 감소시켰습니다.
연마된 유리 세라믹(리튬 디실리케이트)과 비교했을 때도, 지르코니아는 보철물 자체의 마모량과 대합치 마모량에서 모두 더 낮은 수치를 기록하며 재료의 우수성과 생체 친화성을 동시에 증명했습니다.
따라서, 보철물을 제작하는 기공소의 섬세한 마무리 연마 과정은 심미성뿐만 아니라 대합치 마모 측면에서 훨씬 안전하게 작용하고, 원장님께서 세팅하신 보철물이 장기적으로 기능할 수 있도록 돕는 필수적인 과정입니다.
✔ 지르코니아의 생존율
이론적인 강도와 마모도만큼 중요한 것은 실제 구강 내에서 얼마나 오랫동안 안정적으로 기능하는지의 여부입니다.
한 연구는 실제 환자 50명을 대상으로, 5년간 지르코니아 크라운의 생존율 및 그에 따른 합병증 발생률을 추적했습니다.
그 결과, 보철물이 구강 내에서 유지되는 비율인 누적 생존율은 5년 후 98%를 기록했습니다. 해당 연구결과에서 주목할 점은 지르코니아 자체의 파절이나 균열이 전혀 발생하지 않았다는 점입니다.
지르코니아 크라운의 마모도를 보여주는 사진입니다.
대부분 녹색 영역으로 나타나며, 5년이 지났음에도 보철물 자체는 거의 마모되지 않고 형태를 유지했습니다.
💡 지르코니아는 이미 충분한 물리적 완성도를 갖춘 재료입니다.
그러나, 이 재료가 98% 이상의 생존율을 유지하며 대합치를 보호하기 위해서는, 재료의 강점을 극대화할 수 있는 세심한 디자인이 뒷받침되어야 합니다.
특히, 하중을 효과적으로 분산시키는 해부학적인 교합면 설계와 변연의 적합도를 높이는 정밀한 디자인 기술은, 강한 소재가 구강 조직에 부담이 아닌 부드러운 조화로 스며들게 만드는 핵심입니다.
즉, 동일한 지르코니아 블록을 사용하더라도, 전반적인 제작 과정을 얼마나 정밀하게 관리하느냐가 원장님의 임상적 자부심은 물론, 환자의 장기적인 만족도에 기여하는 중요한 요소가 됩니다.
지르코니아 보철의 시작부터 끝까지, 단순한 가공을 넘어 최종 보철물이 가장 신뢰도 높은 결과로 원장님께 전달될 수 있도록 전 과정을 엄격히 제어하는 것.
나아가 원칙에 충실한 공정을 통해 보철물의 완성도를 일관되게 유지하는 것이 곧 기공소가 지향해야 할 중요한 기준입니다.
참고논문
Mao, Zhen, et al. "Antagonist Enamel Tooth Wear Produced by Different Dental Ceramic Systems: A Systematic Review and Network Meta-analysis of Controlled Clinical Trials." Journal of Dentistry, vol. 142, 2024, article 104832.
Solá-Ruiz, Mª Fernanda, et al. "Prospective Study of Monolithic Zirconia Crowns: Clinical Behavior and Survival Rate at a 5-year Follow-up." Journal of Prosthodontic Research, vol. 65, 2021, pp. 284-90.
Lawson, Nathan C., et al. "Wear of Enamel Opposing Zirconia and Lithium Disilicate After Adjustment, Polishing and Glazing." Journal of Dentistry, vol. 42, no. 12, 2014, pp. 1586-91.
Hassan, Rogina M., et al. "Evaluation of Fracture Resistance and Surface Characteristics in Monolithic Zirconia: A Comparative Analysis of 3D Printing and Milling Techniques." BMC Oral Health, vol. 25, no. 1236, 2025.
León Velastegui, Manuel, et al. "Enamel Wear of Antagonist Tooth Caused by Dental Ceramics: Systematic Review and Meta-Analysis." Journal of Clinical Medicine, vol. 11, no. 21, 2022, article 6547.
지르코니아에 대한 우려, 높은 강도가 정말 독이 될까요?
덴탈 분야의 디지털 전환이 전반적으로 가속화되면서, 지르코니아는 치과 보철물의 핵심 재료로 자리 잡았습니다. 그러나 여전히 재료에 대한 우려 섞인 시선이 존재하기도 합니다.
구강에서 오래 버텨줄 만큼 재료의 물성이 안정적일까?
너무 단단해서 오히려 대합치를 마모시키지는 않을까?
이러한 의문들에 대해, 지르코니아가 임상적으로 얼마나 신뢰할 수 있는 선택인지 구체적인 연구 데이터들을 통해 살펴보고자 합니다. 과연 지르코니아의 물성이 우리에게 어떤 확신을 주는지, 최신 논문 내용들을 바탕으로 정리해 알려드리겠습니다.
✔ 지르코니아의 강도: 보철물 파절을 막는 방패
지르코니아의 가장 큰 특징인 단단함은 보철물이 깨지지 않고 오랫동안 형태를 유지하도록 돕는 강력한 방패 역할을 합니다. 실제로 지르코니아는 약 2,600N 이상의 높은 파절 저항성을 가지고 있으며, 미세 경도 측정에서도 1300VHN 이상의 견고함을 보여줍니다.
구치부 정상 교합력이 약 500N 내외임을 감안하면, 위의 수치는 곧 지르코니아가 실제 필요한 힘보다 5배 더 튼튼하게 설계되었음을 의미합니다. 압도적인 강도 덕분에 지르코니아 보철물은 얇은 두께로 제작하더라도 파절 위험 없이 안정적인 형태를 유지할 수 있습니다.
출처: Evaluation of Fracture Resistance and Surface Characteristics in Monolithic Zirconia
지르코니아의 파절 저항성 값과 경도를 나타냅니다.
이러한 고강도는 보철물의 제조 과정과 연관되어 있습니다.
지르코니아를 밀링하여 이용하는 대부분의 경우, 지르코니아 블록은 가공 과정에서 높은 압축 압력을 받아 입자 간 결합이 조밀해져 매우 강해집니다. 이 과정에서 내부 결함이 최소화되기 때문에, 밀링 가공 후에도 변함없이 물리적 안정성을 유지할 수 있는 것입니다.
앞서 살펴본 것처럼, 지르코니아는 매우 강한 물성을 지니고 있습니다.
그러나, 이 단단함 때문에 사용을 망설이시는 경우가 많습니다.
강한 소재가 오히려 대합치에 과도한 압력을 전달해 마모를 일으킬 것 같다는 우려 때문입니다.
🚨 정말 강도가 높을수록 대합치를 더 많이 마모시킬까요?
다음 연구들은 그렇지 않음을 증명하고 있습니다.
2024년 발표된 메타 연구결과에 따르면, 지르코니아는 기존 PFM보다 대합치 마모를 현저히 낮게 유발합니다.
보철물 장착 후 2년까지의 구치부 대합치 법랑질의 수직 손실량은 다음과 같았습니다.
PFM: 자연치 마모량을 기준으로 82.5μm의 추가 마모를 유발하여, 가장 높은 마모도를 보였습니다.
지르코니아: 자연치 대비 추가 마모량이 PFM의 절반 이하 수준에 불과했습니다.
또 다른 14개의 임상 논문 분석 결과에서도, 지르코니아는 다른 세라믹 재료들(펠드스파틱, 리튬 디실리케이트, 하이브리드 세라믹 등)에 비해 대합치 마모 부피가 0.014mm³로 가장 낮게 측정되어 안정적인 재료임이 입증되었습니다.
출처: Prospective Study of Monolithic Zirconia Crowns: Clinical Behavior and Survival Rate at a 5-year Follow-up
지르코니아와 맞닿았던 대합치의 마모 상태입니다.
⏳ 시간이 지나면 마모가 더 심해지지 않을까요?
시간이 흐를수록 강한 물성이 대합치에 지속적인 부담을 주어, 마모가 점점 더 가속화될 것이라고 생각하실 수 있습니다. 하지만 실제 연구 결과는 오히려 그 반대였습니다.
12개월 후
24개월 후
31.7μm
24.6μm
20.6μm
지르코니아에 의한 마모량은 시간이 지날수록 점차 줄어드는 경향을 보였습니다.
연구진은 이를 지르코니아가 구강 내에서 적응 기간을 거치며 그 표면이 더욱 매끄럽고 안정화되었기 때문이라고 분석했습니다.
결과적으로 장착 후 2년이 지난 시점의 마모량은, 자연치끼리 맞닿을 때 발생하는 생리적 마모량(연간 약 9.56μm)과 동일하거나 오히려 더 적은 수준으로 나타났습니다. 즉, 시간이 지날수록 구강 환경에 조화롭게 녹아드는 생체 친화적인 모습을 보여줍니다.
단단한 지르코니아가 이토록 낮은 마모량을 유발하는 이유는 무엇일까요?
지르코니아의 마모성은 재료의 경도보다 표면 거칠기와 마찰력에 더 큰 영향을 받습니다.
세밀하게 연마된 지르코니아의 표면은 자연치 법랑질보다 매끄러워 마찰 계수가 매우 낮으며, 이는 대합치와 마찰 시 발생하는 에너지를 최소화합니다.
실제로 한 연구에 따르면, 적절한 연마를 거친 지르코니아는 마모량을 약 24μm 더 감소시켰습니다.
연마된 유리 세라믹(리튬 디실리케이트)과 비교했을 때도, 지르코니아는 보철물 자체의 마모량과 대합치 마모량에서 모두 더 낮은 수치를 기록하며 재료의 우수성과 생체 친화성을 동시에 증명했습니다.
따라서, 보철물을 제작하는 기공소의 섬세한 마무리 연마 과정은 심미성뿐만 아니라 대합치 마모 측면에서 훨씬 안전하게 작용하고, 원장님께서 세팅하신 보철물이 장기적으로 기능할 수 있도록 돕는 필수적인 과정입니다.
✔ 지르코니아의 생존율
이론적인 강도와 마모도만큼 중요한 것은 실제 구강 내에서 얼마나 오랫동안 안정적으로 기능하는지의 여부입니다.
한 연구는 실제 환자 50명을 대상으로, 5년간 지르코니아 크라운의 생존율 및 그에 따른 합병증 발생률을 추적했습니다.
그 결과, 보철물이 구강 내에서 유지되는 비율인 누적 생존율은 5년 후 98%를 기록했습니다. 해당 연구결과에서 주목할 점은 지르코니아 자체의 파절이나 균열이 전혀 발생하지 않았다는 점입니다.
지르코니아 크라운의 마모도를 보여주는 사진입니다.
대부분 녹색 영역으로 나타나며, 5년이 지났음에도 보철물 자체는 거의 마모되지 않고 형태를 유지했습니다.
💡 지르코니아는 이미 충분한 물리적 완성도를 갖춘 재료입니다.
그러나, 이 재료가 98% 이상의 생존율을 유지하며 대합치를 보호하기 위해서는, 재료의 강점을 극대화할 수 있는 세심한 디자인이 뒷받침되어야 합니다.
특히, 하중을 효과적으로 분산시키는 해부학적인 교합면 설계와 변연의 적합도를 높이는 정밀한 디자인 기술은, 강한 소재가 구강 조직에 부담이 아닌 부드러운 조화로 스며들게 만드는 핵심입니다.
즉, 동일한 지르코니아 블록을 사용하더라도, 전반적인 제작 과정을 얼마나 정밀하게 관리하느냐가 원장님의 임상적 자부심은 물론, 환자의 장기적인 만족도에 기여하는 중요한 요소가 됩니다.
지르코니아 보철의 시작부터 끝까지, 단순한 가공을 넘어 최종 보철물이 가장 신뢰도 높은 결과로 원장님께 전달될 수 있도록 전 과정을 엄격히 제어하는 것.
나아가 원칙에 충실한 공정을 통해 보철물의 완성도를 일관되게 유지하는 것이 곧 기공소가 지향해야 할 중요한 기준입니다.
참고논문
Mao, Zhen, et al. "Antagonist Enamel Tooth Wear Produced by Different Dental Ceramic Systems: A Systematic Review and Network Meta-analysis of Controlled Clinical Trials." Journal of Dentistry, vol. 142, 2024, article 104832.
Solá-Ruiz, Mª Fernanda, et al. "Prospective Study of Monolithic Zirconia Crowns: Clinical Behavior and Survival Rate at a 5-year Follow-up." Journal of Prosthodontic Research, vol. 65, 2021, pp. 284-90.
Lawson, Nathan C., et al. "Wear of Enamel Opposing Zirconia and Lithium Disilicate After Adjustment, Polishing and Glazing." Journal of Dentistry, vol. 42, no. 12, 2014, pp. 1586-91.
Hassan, Rogina M., et al. "Evaluation of Fracture Resistance and Surface Characteristics in Monolithic Zirconia: A Comparative Analysis of 3D Printing and Milling Techniques." BMC Oral Health, vol. 25, no. 1236, 2025.
León Velastegui, Manuel, et al. "Enamel Wear of Antagonist Tooth Caused by Dental Ceramics: Systematic Review and Meta-Analysis." Journal of Clinical Medicine, vol. 11, no. 21, 2022, article 6547.