일반기술

인공관절용 초고분자량폴리에틸렌의 내마모성향상방법

○ 인공관절 이식에서 가장문제가 되는 것은 비구컵에 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌의 마모문제임. 초고분자량 폴리에틸렌이 내마모성이 가장 우수한 플라스틱일지라도 금속의 볼 헤드와 수없이 반복하여 마찰되기 때문에 마모를 피할 수 없으며 이것이 인공관절 이식수술에 있어서 가장 큰 문제점임. 이러한 인공관절의 마모문제를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔지만 뚜렸한 성과는 없었음. 한국원자력연구소(고기능성 고분자재료 연구팀)에서는 방사선 조사에 의해 인공관절용 초고분자량폴리에틸렌의 가교결합을 극대화시켜 내마모성을 향상시킴으로써 인공관절의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 기술을 개발하였음. ○ 인공관절의 재질로 이용되는 초고분자량 폴리에틸렌을 압축가공한 후 즉시 급냉한 다음 질소나 진공중에서 방사선 조사하여 가교결합을 극대화함으로써 내마모성을 향상시키는 방법으로서 동 기술은 지금까지 알려진 제조 공정보다 우수하여 세계적 경쟁력이 있다고 판단되는 기술임.○ 인공관절 이식에서 마모 문제를 해결하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌의 고온․고압에서의 가공, 폴리에틸렌 혹은 카본섬유의 보강 등 다양한 방법으로 내마모성을 증가시키기 위한 연구가 진행되어 왔으나 효과적인 방법으로 밝혀진 것은 아직 없음. ○ 원자력연구소에서 개발한 기술은 초고분자량 폴리에틸렌을 압축성형한 후 간단하게 급냉하여 질소 분위기 및 진공중에서 방사선 조사하여 내마모성이 향상된 초고분자량 폴리에틸렌을 얻을 수 있음. 따라서 본 기술은 기존기술보다 경쟁력이 있는 새로운 공업적인 제조방법을 제공함.