허 창 재
BN50덴탈스튜디오 포세린 실장
몇 년 전만 하더라도 치과기공은 세공처럼 손으로 하는 게 빠르고, 예쁘고, 정확하다고 믿었고, 그게 기술이라고 생각했습니다. 하지만 기계와 컴퓨터가 도입되기 시작하면서 전부는 아니지만 그러한 생각이 바뀌게 되었고, 시간이 지난 지금은 치과기공소의 거의 대부분 작업이 기계와 컴퓨터로 행해지고 있다고 해도 과언이 아닐 것입니다.
필자 또한 몇 년 전에 덴탈 CAD/CAM을 접하고, 현재는 CAD 프로그램으로 디자인을 하고 있습니다. 그런데 이러한 방식이 좋은 점만 가지고 있는 것은 결코 아닌 것이, 일하는 과정에서 프로그램의 버그나 스캔 데이터의 문제로 인한 많은 에러를 만납니다.
그리고 디자인을 하다 보면 무언가 ‘찜찜함’이 남기도 하는데, 이러한 ‘찜찜함’의 원인은 아마도 유럽이나 북미 쪽에서 개발된 ‘투박하고 벌크업된’ 기본 라이브러리들이 아닐까 싶습니다. (아래 그림)
이는 기본적으로 붕어빵 틀이 예뻐야 그것으로 찍어내는 붕어빵도 안터지고 예쁜 모양으로 구워져 나오는 것과 같은 이치입니다.
그래서 많은 유저들이 추가로 유료 라이브러리를 구입해서 쓰게 되고, CAD 프로그램의 구조나 형식에 대해 잘 알게 되면 본인도 한 번 라이브러리를 만들어 보고 싶다는 생각을 하기 마련입니다. 그래서 오늘은 exocad를 이용해 치아 라이브러리를 제작하는 과정을 소개해볼까 합니다.
요리를 하기 위해서는 먼저 좋은 재료가 준비되어야 합니다. 물론 기존의 라이브러리나 스캔이 잘된 대합치 등을 편집해서 쓸 수도 있겠지만, 필자의 경우는 발치한 자연치 그대로를 스캔하여 저장해두고, 하나씩 적용했습니다.
왜냐하면 치관의 길이가 긴 임플란트 케이스도 있을 수 있고, 또 형태적으로 emergence profile이 매우 중요하다고 생각했기 때문입니다. 그래서 루트까지 있는 치아를 사용했습니다.
참고로, 큰 석고 모형을 스캔하면 단단하고 질 좋은 폴리곤의 스캔 데이터를 얻을 수 있지 않을까 하는 1차원적인 생각으로 한번 시도해봤는데, 스캔 데이터의 질이 좋아지는 대신 용량이 엄청나게 커지는 까닭에 한 개를 컨트롤하는 경우에도 무거워서 PC가 버벅거렸습니다. 그래서 치아와 1:1 크기로 스캔된 데이터를 사용하는 것이 가장 좋다는 결론을 내렸습니다. 아무튼 베이스가 되는 치아 폼을 얻었으면 다음으로는 제작자가 선호하는 형태를 부여해주면 됩니다.
여기에서 carve와 sculpt에 대한 개념을 잠시 짚고 넘어가겠습니다. 손과 마우스, 아날로그와 디지털은 각각의 낱말이 다르고 행위 자체에도 조금 차이가 있듯 조각이나 형태 형성의 용어도 그러합니다.
carve, 즉 카빙은 석고나 왁스 등의 덩어리를 깎거나 빼서 형태를 만드는 것이며, sculpt는 깎고, 빼고, 더하고, 구부리는 등의 가공을 아무 제약없이 행하는 것을 말합니다.
그런 이유로 덴탈 CAD뿐만 아니라 산업 디자인, 영화 CG, 게임 캐릭터 디자인 분야에서도 자신들의 작업을 sculpt 또는 sculpting이라고 표현합니다. 그렇기 때문에 carve는 아날로그, sculpt는 디지털이라고 생각하면 큰 무리가 없을 듯합니다.
선호하는 형태를 부여하기 위한 작업은 exocad의 ‘외형수정’을 이용하면 됩니다. 그리고 덴탈용은 아니더라도 쉽게 다운받아 사용할 수 있는 3D 프린터용 프로그램도 가능하며, 일정 비용을 지불하고 사용하는 유료 CAD 프로그램을 이용하는 경우도 많습니다.
디자인을 할 때는 지대치 위에 올릴 크라운 라이브러리와 검베이스 위에 배열할 폰틱 라이브러리, 이렇게 2가지로 상하악을 모두 완성해야 합니다.
그런데 위의 그림 1, 2)와 같이 상하악 치아를 맘에 들도록 디자인하고 저장하는 것으로 나만의 라이브러리가 완성된다면 정말 좋겠지만, 라이브러리의 영역과 범위를 지정해주는, 엄청 귀찮지만 정말 중요한 작업이 남아 있습니다.
이 과정 때문에 다른 CAD 프로그램에 비해 exocad 라이브러리 제작이 보다 더 힘들고 오랜 시간을 소요하게 됩니다.
그림 3)은 excoad 라이브러리를 제작을 위한 ‘tooth model editor’라는 프로그램입니다. 좌측 상단의 [file]을 클릭한 다음 디자인해서 지정할 치아를 불러오면 되는데, 일반적으로 크라운은 밑이 뚫려 있는 것을, 폰틱은 막혀 있는 것을 불러오면 됩니다.
다음으로 우측 하단의 [rotate model to align]을 클릭 후 치아를 이동시켜 치아장축(주황색 화살표)과 buccal(파란색), mesial(핑크색)로 위치하도록 합니다.
그리고 우측 상단의 드롭다운 메뉴를 열면 영역을 설정할 부위가 펼쳐집니다. (그림 4)
간단히 말하자면 각각의 부위를 일일이 칠해주면 끝입니다. 그런데 범위를 설정해 주기 위해 하나하나 칠하다 보면, 이것이 완전 노가다라는 것을 실감하게 됩니다.
메뉴에 나오는 모든 부분을 꼼꼼히 칠해주어야 라이브러리의 완성도가 높아지게 되므로, 치아 하나하나에 주의를 기울여야 합니다.
그림 5) 교합면 설정 – 마우스 좌클릭해서 원하는 범위만큼 설정합니다. 잘못 칠한 부분은 [shift]나 [ctrl]로 삭제할 수 있고, 우측 중간에 있는 바를 조절하면 칠하는 붓의 크기도 바꿀 수 있습니다.
아래의 그림들은 ‘tooth model editor’를 이용해 각 부위 영역을 설정하는 예시입니다. 참고하시기 바랍니다.
폰틱의 경우는 앞의 설정들 외에 bottom(for pontic) 폰틱 베이스를 칠해주면 됩니다. 그리고 저장하면 라이브러리를 완성하게 되는데, 상하악 치아와 폰틱까지 설정하는 것은 만만찮은 작업이며 시간과의 싸움이라 하겠습니다.
일을 하면서 병행하여 라이브러리를 제작하는 것이 그리 쉬운 일은 아니며, 필자의 경우처럼 몇 년이 걸릴 수도 있습니다. 하지만 본인의 입맛에 맞는 라이브러리를 제작했을 때의 성취감은 말할 수 없을 만큼 큽니다. 그리고 독일의 코르크 손잡이 전기조각도 보다, 스위스의 콜린스키 붓보다 더욱 강력한 무기를 가진다는 의미도 있습니다.
기회가 된다면 다음번에는 컷백 라이브러리를 제작하는 과정도 소개해보도록 하겠습니다.
가뜩이나 힘든 치과기공계에 코로나19 감염증까지 더해져 난리입니다. 그래도 이 강좌가 게재될 즈음이면 조금 괜찮아질까? 하고 생각해보기도 하는데, 아무튼 빠른 시간내에 정상화되길 바라봅니다. 모두들 건강 유의하시고, 다들 힘차게 이겨냅시다~ 화이팅!!
정말 유익한 게시물입니다...
많은걸 배우고갑니다 감사합니다