인체에 사용되는 금속은 생체적합성을 가진 금속으로 이루어집니다. 이는 비부식성이 좋으며 인체에 사용해도 건강에 무방한 안전한 재료들이 사용됩니다. 대체적으로 자주 접할 수 있는 것으로 치과치료에 사용되거나 인공 무릎이나 관절 그리고 심장의 기능을 개선하는 의료 관련 기술 등이 있습니다. 이러한 신체적 기관을 개선해 주는 역할을 하기도 하며, 직접적으로 신체 내에 있지 않고 보조적인 수단으로 이용될 때도 있습니다. 그럼 지금부터 좀 더 자세히 다양한 금속 중 어느 것이 의료분야에 적합한지 알아보도록 하겠습니다.
첫 번째, 코발트크롬
코발트(원자번호 27번, 비교적 강한 자)와 크롬(원자번호 24번)을 혼합한 합금의 형태입니다. 이런 장점으로 인체에 사용되어도 비교적 안정적이며 경도 또한 높으며 비교적 안정적이라는 강점이 있습니다. 그러나 절대적으로 부작용이 없는 것은 아니며 간혹 알레르기 반응등이 나타날 수도 있기에 사용 전 적합도를 고려한 충분한 검사를 요합니다.
두 번째, 하이드록시아파타이트
수산화인회석이라도 불리는 이 것은 인체의 무기질로 존재합니다. 이를 활용해 뼈 및 필러 또는 인공치아의 성분으로 사용되기도 합니다. 재료 그 자체로 남아있는 것이 아닌 인체에서 보존과 재생의 역할도 가능합니다. 부작용으로는 칼슘이 인체 내부에 쌓일 수 있기 때문에 이로 인한 뼈질환의 문제를 주의해야 합니다.
세 번째, 티타늄
순수한 원자번호 22번의 은색을 띄며 조밀 육방격자 금속입니다. 내부식성이 강하다는 강점이 있습니다. 지구를 구성하는 금속 중 4번째로 매장량이 높습니다. 우리나라에도 강원도에 타이타늄이 매장되어 있을 것으로 추측되고 있습니다. 무게는 철의 60% 정도로 가볍기 때문에 인체에 사용하기 적합하며 비교적 알레르기 반응 또한 적습니다. 가볍지만 철과 비슷한 경도를 지니고 있습니다. 소금기나 물에 쉽게 변형되지 않아 인체에 오랫동안 사용될 수 있습니다. 치과치료나 인공관절 등에 사용되기도 합니다.
네 번째, 스테인리스 스틸
스테인리스 강이라고도 불리며, 11% 정도의 크롬과 합성된 철을 의미합니다. 1890년대 한스 골드슈미트가 개발 습니다. 추후에도 독일과 영국을 중심으로 지속적으로 연구되었습니다. 크롬이 추가되면 부식성이 크게 줄어 산화저항성이 높아 선박의 재료로도 사용되기도 합니다 살균소독에도 잘 변하지 않는 특성을 가졌으며 위생적으로 사용할 수 있습니다. 이로 인해 외과용 도구로 가장 적합합니다. 의료분야 도구로써의 중요한 재료 중 하나로, 인공관절 심혈관 기기의 분야에서 사용됩니다.
인체의 의료분야에 적절하게 이용될 수 있는 금속에 대해 알아보았습니다. 불과 100년 전까지만 해도 이런 금속을 우리의 관절 및 치아로 대체할 것이라고는 상상하지 못했을 것입니다. 그러나 인류는 비약적으로 발전했으며, 현제에는 AI와 3D프린터의 개발로 더욱 발전되고 있습니다. 이런 시너지는 더욱 빠르게 이 산업분야를 가속화시킬 것입니다. 지속적으로 생체적합성이 높은 형태의 성분이 개발될 것으로 생각됩니다. 이러한 기술발전은 사용자에게 가장 적합한 형태로써 제작될 수도 있을 것입니다. 이렇듯 금속은 건축분야뿐만 아니라 우리의 건강에도 이로운 영향을 줍니다.