교정 치료에 사용되는 철사, 교정 치료용 와이어에 대하여

교정 치료에 필요한 중요한 재료 중 한가지는 교정용 와이어 입니다.

교정용 와이어는 앞서 얘기한 바 있는 교정용 브라켓과 함께 치아를 움직이는데 가장 중추적 기능을 하는 장치라고 할 수 있습니다.

쉽게 설명하여, 치아를 일렬로 배열하기 위해 진주 목걸이 처럼 치아를 꿰는 실의 역할을 하는것이 바로 교정용 와이어이기 때문에, 치아를 움직이는 힘은 교정용 와이어가 만드는 것이라고도 할 수 있습니다.

한편 그 동안의 100여년 동안 계속되어온 교정 역사를 돌아보면, 좀 더 효과적이고 정교하게 치아를 움직일 수 있는 여러가지 이론이 나오면서 그에 맞추어 다양한 재료가 교정용 와이어에 적용되어 왔기 때문에 어떠한 종류의 와이어들이 실제로 현대에 이용되고 있는지는 흥미롭게 살펴 볼 수 있는 부분입니다.

그 중 가장 중요한 와이어 재료 중의 하나로 꼽을 수 있는 것은 바로 니켈-타이타늄 합금을 들 수 있습니다. 이 합금이 갖고 있는 가장 큰 특징은 바로 초탄성(Superelasticity) 이라고 불리는 물리적 성질인데, 이것은 일반 금속이 갖고 있는 복원력의 범위를 벗어나 심하게 변형되더라도 본래의 모습으로 돌아올 수 있는 성질을 일컫습니다.

이러한 물성을 지닌 금속은 구겨지거나 뒤틀렸다가도 원형을 복원하는 능력이 상식을 뛰어넘기 때문에, 육안으로 보았을 때는 비현실적인 느낌이 들 정도인데, 그것은 아주 비뚤어진 치아를 펴야하는 경우에 적절하다고 할 수 있습니다.

그렇다면, 어떻게 하여 이 합금은 이렇게 비현실적일 정도로 복원력이 뛰어날 수 있는 것일까요? 그것은 금속의 분자들이 “상(phase) 변화” 를 일으키기 때문입니다. 두개의 다른 상이 분자들의 에너지 준위에 따라 서로 다른 상태로 존재하면서, 압력에 따라 자유자재로 변형이 되다 보니 물질에 가해진 에너지가 축적되거나 유리되는 시기, 즉 접히거나 펴지는 상황에서 힘 대비 변형률이 높아지게 되는 것입니다.

이러한 와이어의 물성을 더욱 향상시키기 위해 구리가 부가적으로 첨가된 합금도 있고, 또한 열에 의한 “형상 기억 (Shape memory)” 능력이 있는 합금이 사용되기도 합니다.

반면, 언제나 부드러운 와이어가 필요한 것은 아니기 때문에 단단한 와이어도 필요하기에 스테인리스강 과 같은 재료가 와이어 제작에 이용되기도 합니다. 이 와이어의 경우 변형이 어려운 반면 한번 변한 모양은 유지가 되는 경향이 있기 때문에, 스프링과 같은 부가 장치물을 치아에 부여해 주기가 훨씬 손쉽다고 할 수 있습니다.

이와 관련한 치아에 대한 힘의 적용은, 마치 스프링과 같은 물리적 원리에 의해서 작동한다고 생각할 수 있습니다.

기술의 발달로 때로는 체온에 의해서 와이어가 변형되는 형상 기억 합금이 최근에는 도입되기도 하였습니다.

이 밖에도 교정용 철사는 재료에 따라서 뿐만 아니라, 곡률, 단면 형태, 꼬임 여부 등에 따라서 생각 보다 다양한 종류로 나뉘며, 따라서 이때문에 정확하고 올바른 치료를 위해 어떤 와이어를 어떻게 선택해서 교정력을 부여할 것인가는 의사가 적절한 약을 처방하는 것과도 같이 성공적인 치료와 직결되는 것이라고 할 수 있습니다.

[그림] 플라스틱이 가진 한가지 물성에 의존할 수 밖에 없는 투명 교정 장치와 달리, 교정용 와이어는 필요에 따라 힘의 크기와 특성을 변화 시킬 수 있습니다. 그렇기 때문에 철사가 가지고 있는 분명한 이점이 존재함은 부인하기 힘듭니다.

한편, 교정 치료를 하면서 가장 불편해 할 수 있는 것 중의 한 가지는 교정용 와이어가 입안을 찌르는 경우 입니다. 이 경우, 때로는 예정에 없이 교정 치과에 내원해서 조정을 해주거나 아픈 철사를 잘라줘야 하는 경우도 있기에, 교정용 응급 상황을 잘 대처 해 줄 수 있는 병원을 찾는 것도, 교정 치료가 원만하고 쉽게 진행되는 데 필요한 중요한 요소라고 할 수 있습니다.

교정용 브라켓과 교정용 와이어는 치아 교정을 고려할 때 가장 먼저 사람들이 머릿속에 떠올리는 이미지가 되었을 정도로 치아 교정 치료에 있어서 중요한 역할을 하는 두가지 장치라고 할 수 있습니다. 훌륭한 교정 치과 의사라고 함은, 환자 개개인의 특성과 상황에 맞게 이러한 재료와 기구들을 적절하게 선택하고 조합할지를 결정하며 그것을 올바르게 다루어서 좋은 결과를 빠르고, 쉽고, 만족스럽게 얻어내는 의사가 아닐까 싶습니다.

Dr. Sung

서울대 치의학 대학원 졸업

UCLA 교정 전문 과정 및 석사 학위

미국 보드 교정 전문의

한국 및 미국 치과의사 면허 소유

미국 교정협회 (AAO) 회원

미서부 교정학회 (PCSO) 회원

앵글 교정협회 Affiliate Member

인비절라인 인증 교정 전문의