일반기술

탄소복합재료를 이용한 의공제품

인공장기 대치술은 현재 국내는 물론 전세계에서 광범위하게 시술되고 있으나 그에 따른 다양한 합병증상으로 인해 재치환술 또한 증가추세에 있다. 이러한 원인을 해결하기 위해선 신체 각 부위별로 최적의 응력을 전달할 수 있도록 하여 수술 후에도 인공장기와 신체부위사이의 미세운동을 최소화하는 연구가 필요하다. 복합재료를 이용한 의공제품은 섬유구조의 최적화설계 및 다양한 재료의 선택을 통하여 이상적인 하중전달을 가능하게 할 수 있다. 본 연구실에서는 CT촬영이나 MRI scan 데이터로부터 정상고관절의 기하학적 형상을 확보하고 인공관절의 형상 데이터를 기반으로 유한요소해석을 통해 최적의 의공제품설계를 수행한 바 있다. 또한 실제 관절의 기계적 특성을 알아 보기위해 실험을 통해 강도 및 강성을 측정하였다. 이러한 실험결과를 바탕으로 설계, 제작한 인공 장기를 생체역학측면에서의 적응성을 알아보기 위해 다른 기관과의 협력하에 동물 실험 및 임상 실험을 수행한 바 있다. 이제까지 금속합금을 이용한 의공제품의 문제점을 해결하기 위해 본 연구실에서는 점차 확산되어 가는 의공제품의 재료로 복합재료를 이용하여 보다 효율적이고 신체에 적합한 기구를 설계하고자 한다.