1. 레이저 치의학이란?
레이저 치의학이란 기존의 치과 치료에 레이저를 적용하여 보다 효율적인 치료과정과 좋은 예후를 얻거나 레이저를 이용한 새로운 치료술식을 개발하고 임상에 활용하는 학문이라고 할 수 있다. 따라서 레이저 기기의 발전과 레이저 술식에 적합한 치과재료의 도입이 밑거름이 되어 레이저 술식을 개발하고 연구하는 치과의사에 의해 레이저 치의학은 더욱 발전하게 될 것이다.
2. 레이저의 역사
20세기 위대한 과학자 Albert Einstein으로부터 비롯된다. 그는 1917년 레이저의 기본 이론인 유도방출 이론을 발표하였고, 그 이론을 바탕으로 1960년 Theodore H. Maiman은 인공 핑크 루비 결정체를 이용한 최초의 레이저인 루비레이저를 개발하였다. 이어 여러 물질들(다른 종류의 결정체를 지닌 고체, 헬륨, 네온 또는 이산화탄소와 같은 기체, 액체, 염료 및 반도체)을 이용한 레이저가 개발되었다. 오늘날 레이저는 일상생활, 산업분야, 의학분야에 없어서는 안될 위치를 점하고 있다. 치의학분야에도 치과용 드릴(핸드피스)을 대체할 수 있으리라는 기대를 받으며 연구되고 있다.
레이저(LASER)란 Light(빛) Amplification(증폭) by Stimulated(유도) Emission(방출) of Radiation(복사 에너지)의 영문 각 단어의 머리글자를 딴 말로서 ‘에너지의 유도 방출에 의한 빛의 증폭’을 뜻한다. 과연 레이저가 어떤 특성을 지녔기에 오늘날 없어서는 안될 매우 유용한 도구가 되었는가를 알아보자.
3. 레이저 물리학
1) 빛의 특성
빛(light)은 입자이면서도 파동성을 지니고 있으며, 파(waves)는 파의 정점간의 거리인 파장(wavelength), 초당 일정 지점을 지나는 정점의 수 (또는 초당 싸이클)인 진동수(frequency), 파의 높이인 강도 또는 진폭(intensity or amplitude)으로 구성되며 일정한 속도 즉 빛의 속도인 초당 30만 킬로미터로 움직인다(그림 1). 광파(light waves)는 전기와 자기 성분을 동시에 가지므로 전자기 파(electromagnetic waves)로 표현된다. 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 400∼700 나노미터(nm) 범위의 파장을 지니며 이는 전자기 파의 일 부분에 속한다. 가시광선보다 파장이 긴 쪽을 적외선, 마이크로파, 라디오파 영역이라 하고, 짧은 쪽을 자외선, X선, 감마선 영역이라고 한다(그림 2).
2) 빛의 발생
모든 원자나 분자(원자의 집단)는 열, 빛, 전기 혹은 다른 형태의 에너지에 의해 흥분되면 복사에너지(radiation) 즉 빛을 방출한다. 특정 원자나 분자의