KR101385739B1 - 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법 - Google Patents

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Abstract

티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법이 개시된다. 본 발명에 의한 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조되며, 표면부 평균조도가 0.8~8.0㎛로 조절된 임플란트형 기지금속을 제공하는 단계, 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계, 및 상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계를 포함한다.

Description

티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법{METHOD FOR INCREASING SURFACE ROUGHNESS OF TITANIUM BASED IMPLANT}
본 발명은 임플란트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법에 관한 것이다.
임플란트는 결손된 치아를 영구 대체하는 인공치아이므로 실제 음식의 저작시 실제 치아와 동일한 역할을 수행하여야 할 뿐만 아니라 치아에 가해지는 하중을 적절히 분산할 수 있도록 제작되어야 하며 기존의 의치에 비하여 안정적인 역할을 담당할 수 있어야 한다.
따라서 인공치아용 임플란트는 구강내 치조골에 이식시 생체조직에 대하여 생체친화성(Biocompatibility)이 매우 우수한 재료를 선택하여 기존 생체조직과의 생화학적인 부작용이 없는 재료를 선택해야만 한다.
따라서 임플란트 소재는 다양한 금속 및 합금으로 개발이 시도되었으나, 인간의 생체조직에 대한 높은 생체친화성, 높은 기계적 강도 및 생체 불활성을 갖는 장점을 갖는 티타늄(Ti) 금속이나 그 합금을 주로 이용하고 있다(L.L.Hench, Bioceramics, J. Am. Ceram, Soc. 81[7]1705-28 (1998)).
또한, 임플란트는 통상적인 저작운동 뿐만 아니라 단단한 음식의 저작시 반복되는 하중과 순간적인 하중등에 대하여 변형 및 파괴가 발생하지 않도록 기계적인 강도가 우수하여야 한다.
생체 내에 이식후 임플란트와 치조골 및 치육과 임플란트 사이에 음식찌꺼기 등이 끼어 2차감염이 이루어지지 않고 환자의 시술후 편의성을 위하여 짧은 시간내에 임플란트에 우수한 골전도성이 요구된다.
이러한 요구를 달성하기 위하여서는 기존 생체조직과 골유착성이 우수한 재료를 생체에 이식되는 임플란트 표면에 코팅하여야 할 필요성이 있다.
이러한 재료중 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 결정은 인체내 뼈 성분을 구성하고 있는 주요한 성분으로 이제까지 알려진 어떠한 재료보다 생체적합성(biocompatibility)이 우수한 재료로 알려져 있다.
따라서, 수산화 아파타이트를 다양한 방법을 통하여 코팅함으로써 생체적합성을 높이고 골유착성 및 골유착 기간을 단축시키고자 하는 연구들이 진행되어 왔다.
그 중에서도 골 유착강도를 증진시키기 위하여 수산화 아파타이트 결정체를 플라즈마(plasma)를 이용하여 용융 분사하여 코팅하는 방법이 이용되고 있으나 플라즈마의 고온으로 인하여 수산화 아파타이트 결정이 열분해되어 수산화 아파타이트 이외의 제2상(α-TCP, β-TCP, CaO, amorphous)이 생성되는데 이는 임상시험 결과 수산화 아파타이트 플라즈마 코팅의 생체적합성을 떨어뜨리는 결과를 야기하기도 하며 임플란트 지지체(통상 Ti-6Al-4V 합금)와 접착강도가 낮아 임플란트 코팅으로는 신뢰성 확보가 어렵다는 문제가 있다.
이와 더불어 Ti-6Al-4V 합금은 바나듐(V)에 의해 골을 괴사시키는 현상이 보고되고 있으며 탄성계수가 높아서 골과의 기계적인 연동성이 떨어져 임플란트의 내구한계를 저하시키는 단점이 있다.
또한, 코팅시 제2상의 생성과 코팅층의 접착강도를 향상시키기 위하여 초고속용사방법에 의하여 수산화 아파타이트 코팅이 시도되기도 하나 플라즈마 코팅에 비하여 열분해도가 저하되고 코팅층의 접착강도는 향상되지만 코팅시 형성된 비정질 상은 SBF(simulated body fluid) 용액에서 선택적으로 녹아 코팅층의 접착강도를 현저히 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.
이와 같이 고온의 열원을 사용하여 수산화 아파타이트를 코팅할 경우 원하지 않는 제2상이 코팅층 내에 형성되어 수산화 아파타이트 코팅의 생체적합 특성을 떨어뜨리므로 이러한 단점을 보완하고자 SBF 용액내에서 수산화 아파타이트를 임플란트 지지체에 직접성장시키는 방법(Journal of Materials Science: Materials in Medicine 14 (2003) pp.539-545)이 시도되고 있으나 지지체와 접착강도가 낮아 아직 연구수준에 머물러 있다.
또한, 플라즈마로 코팅된 수산화 아파타이트 코팅 임플란트의 코팅층은 임플란트와의 접착력이 최대 23±2MPa 정도에 불과하여 치과에서 요구되는 강하고 치밀한 코팅층을 가진 임플란트로 이용하기에는 적합하지 못하다.
따라서 종래의 수산화 아파타이트 임플란트는 우수한 초기 반응성을 가지고 있으나 장기간 동안 임상에 적용하기에는 부적절한 것으로 알려져 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 일정한 조도를 갖도록 표면이 조절된 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조된 임플란트형 기지금속에 수산화 아파타이트 입자를 저온 고속충돌시킴으로써 제2상이 형성되지 않는 낮은 온도에서의 코팅효과와 30% 이하의 잔류 수산화 아파타이트 입자에 의한 골전도 효과를 접목시킨 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법은 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조되며, 표면부 평균조도가 0.8~8.0㎛로 조절된 임플란트형 기지금속을 제공하는 단계, 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계, 및 상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계를 포함한다.
상기 저탄성 티타늄 합금은 탄성계수가 80GPa 이하일 수 있다.
상기 수산화 아파타이트 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계는, 수산화 아파타이트 입자를 질소, 아르곤 및 수소 중에서 선택된 적어도 하나의 캐리어 가스에 의해 10-1 torr 이하로 감압된 진공챔버에 이송하고, 이송된 혼합입자를 스프레이 노즐에 의해 상기 임플란트형 기지금속을 향해 토출시켜 이루어질 수 있다.
상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속 충돌은, 상기 입자를 100m/s 이상의 속도로 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 충돌시켜 이루어질 수 있다.
상기 입자의 입도는 100nm~10㎛ 일 수 있다.
상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속충돌에 의하여, 상기 임플란트형 기지금속 내에 0.1~40%의 수산화 아파타이트 고립체가 형성될 수 있다.
상기 액체는 물, 증류수, 알코올, 식초 및 빙초산 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
상기 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법은 상기 임플란트형 기지금속을 염화나트륨 수용액에 세척한 후 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 티타늄 임플란트 표면에 표면거칠기를 향상시킴으로써 접착력 향상은 물론이고 1~30%의 잔류 수산화 아파타이트(HA) 고립체를 활용하여 골전도 속도를 배가함으로써 시술후 환자의 골융합 속도를 단축할 수 있는 티타늄 금속 임플란트를 제공할 수 있다.
또한, 80GPa 이하의 저탄성 티타늄 합금 임플란트에 적용함으로써 장기간 사용시에도 치조골과의 기계적인 연동성을 향상시켜 인체내에 장기간 안정적으로 존재할 수 있는 치과 및 정형외과용 의료기구로 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 의한 티타늄 임플란트의 표면거칠기를 증가시키기 위한 장치이다.
도 3은 종래기술에 의한 것으로, RBM(Resorbable Blasting Media)에 의해 표면거칠기가 형성된 티타늄 임플란트의 표면을 도시한 FIB(Focused Ion Beam)/SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 4는 본 발명에 의한 일정하게 표면조도가 조절된 티타늄 임플란트형 기지금속에 수산화 아파타이트 입자를 저온 고속충돌시킨 티타늄 임플란트의 표면상태를 도시한 FIB/SEM 사진이다.
도 5는 도 4에 도시된 티타늄 임플란트의 단면을 도시한 도면으로, 수산화 아파타이트 입자를 고속 충돌시킨 후, 초음파 수세한 후에 약 5% 수준의 잔류 수산화 아파타이트 입자가 고립된 것을 도시한 FIB/SEM 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 생체친화성 임플란트의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법의 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 의한 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법은 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조되며, 표면부 평균조도가 0.8~8.0㎛로 조절된 임플란트형 기지금속을 제공하는 단계(S10), 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계(S20), 및 상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계(S30)를 포함한다.
상기 저탄성 티타늄 합금은 탄성계수가 80GPa 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 의미하는 티타늄 임플란트는 순 티타늄 또는 저탄성의 티타늄 합금을 기지금속으로 하는 임플란트를 의미한다.
상기 수산화 아파타이트 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계는, 수산화 아파타이트 입자를 질소, 아르곤 및 수소 중에서 선택된 적어도 하나의 캐리어 가스에 의해 10-1 torr 이하로 감압된 진공챔버에 이송하고, 이송된 혼합입자를 스프레이 노즐에 의해 상기 임플란트형 기지금속을 향해 토출시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속 충돌은, 상기 입자를 100m/s 이상의 속도로 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 충돌시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 입자의 입도는 100nm~10㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속충돌에 의하여, 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 코팅된 수산화 아파타이트의 면적 대비, 상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계 이후, 상기 임플란트형 기지금속 표면에 잔류하는 수산화 아파타이트 고립체의 면적비율이 0.1~40%인 것을 특징으로 한다. 상기 수산화 아파타이트 입자가 고립된 형태로 상기 임플란트형 기지금속 내에 존재(잔류)함으로써 티타늄 임플란트의 골전도성 및 골융합 속도가 증진될 수 있다.
여기서, 수산화 아파타이트 고립체의 면적비율과 관련하여, 0.1% 미만은 경제적으로 기술을 구현할 수 있는 한계 수준이고, 40%를 초과하는 경우는 수산화 아파타이트(HA; 인산염) 고립체가 서로 연결되어 분산효과가 감소하여 목적하는 균일한 골전도 효과가 약화되기 때문이다.
상기 액체는 물, 증류수, 알코올, 식초 및 빙초산 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법은 상기 임플란트형 기지금속을 염화나트륨 수용액에 세척한 후 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 티타늄 임플란트형 기지금속을 염화나트륨 수용액에 세척한 후 건조함에 의하여 표면거칠기가 증가된 임플란트형 기지금속에 치골을 유도할 수 있는 나트륨 이온의 얇은 피막을 형성함으로써 골전도성 및 골융합성을 증가시킬 수 있다.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
표면 조도(거칠기)가 일정하게 조절된 티타늄 임플란트에 아래와 같은 방법으로 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 입자를 저온 고속충돌시켰다.
<티타늄 임플란트 표면 조도(거칠기)의 예비 제어>
티타늄 임플란트 표면은 일반적으로 자동선반을 이용한 기계가공에 의해 제작된다. 이때 표면 평균거칠기는 대략 0.2㎛ 수준으로 상대적으로 평평한 상태를 유지한다.
본 발명에서는 우수한 수산화 아파타이트 코팅 결합력을 얻기 위해서 다수의 실험을 통해 임플란트 표면을 0.8~8.0㎛ 범위로 거칠게 제어하는 것이 바람직하다는 것을 확인하였다. 특히 8.0㎛ 초과의 표면 조도(거칠기)에서는 블라스팅 입자가 임플란트 표면의 효율적인 제거가 어려워지는 관계로 후 처리에 대한 문제를 발생시키므로 이에 대한 고려가 필요하다.
상기 범위의 표면 거칠기를 갖는 임플란트를 제조하기 위하여 여러가지 조건에서 다양한 세라믹 입자로 블라스팅(blasting)을 실시하였다. 본 실시예에서는 주로 블라스팅 입자의 생체친화성을 고려하여 인산염계 입자를 이용하여 약 1.2㎛ 수준으로 표면 거칠기를 조절한 상태에서 시험하였다.
<수산화 아파타이트(HA) 분말의 제조>
티타늄 임플란트 표면에 고속 충돌되는 수산화 아파타이트 분말의 크기는 호퍼(hopper)를 통과한 캐리어 가스(carrier gas)에 부유하기 위하여 충분히 미세하여야 하며 다수의 실험결과 분말의 크기는 100nm~10㎛ 범위의 분말이 캐리어 가스의 유속에 의하여 충분히 호퍼로부터 유동하여 진공챔버내로 유입될 수 있음을 확인하였다.
이러한 범위의 크기를 갖는 수산화 아파타이트 분말을 제조하기 위하여 초기 입수한 10~100㎛ 범위의 수산화 아파타이트 분말을 크기가 충분히 작아질 때까지 볼밀링(ball milling)하고 볼밀링 시간을 조절하여 원하는 크기의 분말분포가 가장 많을 때 볼밀링을 중단하고 그 시간을 최적 볼밀링 시간으로 설정하였다.
본 실시예에서는 54시간 볼밀링하였을 경우 최적의 조건을 나타내었다.
<수산화 아파타이트 입자의 저온 고속충돌>
수산화 아파타이트(HA) 분말을 티타늄 소재의 임플란트의 표면에 충돌시키기 위해서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 캐리어 가스(13)가 가스탱크(10)로부터 배출되어 혼합분말이 담겨있는 호퍼(16)를 통과한 다음, 미립의 분말이 캐리어 가스(13)와 함께 진공챔버(19)로 유입된다.
이 때 배출되는 캐리어 가스(13)는 매스 플로우미터(15)에 의하여 유량이 제어된다. 캐리어 가스(13)는 10~100L/min.의 속도로 호퍼(16)에 유입되도록 하였다.
여기서 사용 가능한 케리어 가스(13)는 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 가스 중 하나 또는 이들을 혼합한 혼합 가스를 사용할 수 있으며, 케리어 가스(13)의 온도는 100℃ 이하로 유지한다.
또한, 가스탱크(10)로부터 진공챔버(19)까지는 폐쇄 회로를 형성하여 이 폐쇄회로 내부는 외부와 격리되어 대기와 접촉을 차단하였다.
한편, 진공챔버(19)는 부스터 펌프(17) 및 로타리 펌프(18)에 의하여 챔버내의 압력이 10-1~10-3 torr 범위의 매우 낮은 압력으로 유지하였다.
호퍼(16)는 진공챔버(19)와 연결되어 있어 낮은 압력을 나타낸다. 1기압으로 유입되는 캐리어 가스(13)는 호퍼(16) 내에서 난류(turbulence)가 발생하고 이에 따라 수산화 아파타이트 분말은 캐리어 가스와 함께 진공챔버(19)로 유입된다.
호퍼(16)로부터 진공챔버(19) 내부로 유입되는 캐리어 가스(13)와 미세립의 혼합분말은 진공챔버(19) 내에 설치된 미세한 홀(hole)이 형성된 스프레이 노즐(12)을 통하여 시편(20) 상에 토출되며 이때 노즐(20)을 전후로 한 압력차이로 인하여 분말은 더욱 가속되어 티타늄 임플란트 표면 즉 시편(20)의 표면에 매우 빠른 속도로 충돌하게 된다.
여기서, 시편(20)은 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조된 임플란트를 의미한다.
이와 같이 수산화 아파타이트 분말이 고속으로 시편(20)과 충돌하게 되면 미세한 분말은 더욱 미세한 분말로 미세파괴(microfracture)가 되고 임플란트 표면이 거칠어지며 딤플(dimple)이 형성된다. 이와 같은 충돌 방법은 저온고속 충격코팅법 중에 한 가지 방법이다.
이렇게 형성되는 수산화 아파타이트 충돌 표면은 2축 콘트롤러(23) 및 컴퓨터(22)를 통하여 2축 이송 및 회전장치(11)를 제어하고 이 제어를 통하여 저탄성 티타늄 합금 임플란트 표면에 충돌표면을 형성할 수 있다.
<수산화 아파타이트 충돌 표면의 제어 및 분석>
도 3은 종래기술에 의해 RBM(Resorbable Blasting Media)에 의해 표면거칠기가 제어된 티타늄 임플란트의 표면을 도시한 FIB(Focused Ion Beam) 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고, 도 4는 본 발명에 의한 수산화 아파타이트 입자를 고속 충돌시킨 후 다수의 딤플(dimple)과 표면거칠기가 향상된 티타늄 임플란트의 단면상태를 보여주는 FIB 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
상기의 최적의 표면거칠기로 조절된 티타늄 금속 임플란트를 물 또는 증류수, 알코올 등과 같은 인체 무해한 액체에 침적하여 수세하거나 초음파로 고속충돌로 표면에 박혀있는 수산화 아파타이트 입자를 제거함으로써 표면상태를 크게 거칠게 할 수 있다.
그리고, 이를 측정한 표면거칠기 변화결과를 표 1에 나타내었다. 수산화 아파타이트 입자를 충돌시키는 모재를 순 티타늄과 저탄성 티타늄에 대해 실시한 결과, 종래기술에 의한 RBM법에서는 상대적으로 낮은 표면거칠기를 나타내었다.
그러나 본 발명의 수산화 아파타이트 상온 고속충돌법을 적용한 임플란트에서는 상대적으로 높은 표면거칠기를 보유할 뿐만 아니라, 상기 임플란트의 표면에 코팅된 수산화 아파타이트의 면적 대비, 상기 임플란트를 액체에 침적하여 수세하는 단계 이후, 상기 임플란트 표면에 잔류하는 수산화 아파타이트 고립체의 면적비율이 1~30% 수준인 수산화 아파타이트 고립체를 보유하는 것으로 확인되었다.
특히 저탄성 티타늄 합금 임플란트에 대해서도 표면거칠기가 향상되고 수산화 아파타이트 고립체의 존재를 확인할 수 있었다.
여러가지 표면 거칠기를 갖는 수산화 아파타이트(HA) 고속 충돌층의 표면특성 실험결과
구분 합금 + 표면처리법
 표면 평균거칠기(?m) 탄성계수
(GPa)		 비고
실시예* Ti합금 + RBM + HA 상온고속충돌법 (저탄성 티타늄 합금) 2.5 45-79 수세
Ti + RBM + HA 상온고속충돌법 (순 티타늄) 2.2 115 수세
비교예 Ti + RBM
(순 티타늄)		 0.8 115 수세
* 실시예의 경우, 임플란트의 표면에 코팅된 수산화 아파타이트의 면적 대비, 상기 임플란트를 액체에 침적하여 수세하는 단계 이후, 상기 임플란트 표면에 잔류하는 수산화 아파타이트 고립체의 면적비율이 1~40% 수준인 잔류 수산화 아파타이트 고립체를 보유하고 있음.
이와 같이 본 발명의 티타늄 임플란트의 표면거칠기가 증가되고 잔류 수산화 아파타이트 입자가 박혀있는 임플란트는 기존의 RBM 표면처리재에 의한 티타늄 임플란트 표면과 비교하여 다량의 딤플(dimple)과 잔류 수산화 아파타이트 고립체를 보유하고 있어서 골전도성이 매우 우수해진다는 것을 알 수 있다.
또한 수산화 아파타이트의 상온 고속충돌법은 탄성계수가 80GPa 이하로 골과의 탄성계수를 유사한 저탄성 티타늄 합금 임플란트를 적용함으로써 골 유착후 기계적인 응력전달 연동성을 높일 수 있어 내구한계가 높은 임플란트용 의료기구의 표면코팅시에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.
본 발명에 의한 임플란트의 표면거칠기 증가방법은 생체 매식용 의료기구에 적용되어 치과수술, 정형, 악안면 및 하악골 외과수술 및 수의학 외과수술 등에 사용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 티타늄 또는 저탄성 티타늄 합금으로 제조되며, 표면부 평균조도가 0.8~8.0㎛로 조절된 임플란트형 기지금속을 제공하는 단계;
    상기 임플란트형 기지금속의 표면에 수산화 아파타이트(hydroxyapatite; HA) 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계; 및
    상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계를 포함하며,
    상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속충돌에 의하여, 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 코팅된 수산화 아파타이트의 면적 대비, 상기 임플란트형 기지금속을 액체에 침적하여 수세하는 단계 이후, 상기 임플란트형 기지금속 표면에 잔류하는 수산화 아파타이트 고립체의 면적비율이 0.1~40%인 수산화 아파타이트 고립체가 형성되는 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저탄성 티타늄 합금은 탄성계수가 80GPa 이하인 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수산화 아파타이트 입자를 저온 고속 충돌시키는 단계는,
    수산화 아파타이트 입자를 질소, 아르곤 및 수소 중에서 선택된 적어도 하나의 캐리어 가스에 의해 10-1 torr 이하로 감압된 진공챔버에 이송하고, 이송된 혼합입자를 스프레이 노즐에 의해 상기 임플란트형 기지금속을 향해 토출시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수산화 아파타이트 입자의 저온 고속 충돌은,
    상기 입자를 100m/s 이상의 속도로 상기 임플란트형 기지금속의 표면에 충돌시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 입자의 입도는 100nm~10㎛ 인 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 액체는 물, 증류수, 알코올, 식초 및 빙초산 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임플란트형 기지금속을 염화나트륨 수용액에 세척한 후 건조시키는 단계를 더 포함하는 티타늄 임플란트의 표면거칠기 증가방법.
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