이효연 원장
서울대학교 치과대학 졸업
예스올소(주) 대표이사
가톨릭 임상치과학대학원 외래교수
미국 USC INTERNATIONAL 교정코스 수료
미국 TWEED FOUNDATION 교정코스 수료
대한치과교정학회 정회원/인정의
문치과 교정원장
 

브라켓을 이용한 교정 치료는 현대 교정학의 아버지라고 불리는 EH Angle로부터 시작한다. 하지만 치아를 이동시킬 수 있다는 것을 처음 알게 된 것은 고대로까지 그 기원이 올라간다.

이러한 원시적 방법을 이용한 치아 이동에서 나름대로 과학적인 방법을 적용하여 치아 이동을 한 것은 치과학의 아버지로 불리는 피에르 포샤르(Pierre Fauchard)이다. 1728년 그가 사용한 'Bandellet' 이라는 장치는 simple anchorage와 pulling force를 이용해서 치아의 단순한 경사이동만을 할 수 있는 장치로서 치열 확장에 사용되었다.

이후 1800년대 초반부터 중후반까지 Catalan(1808, Inclined plane), Fox(1813, Expansion Arch), Le Foulon(1841, Labio-Lingual arch), Schang(1841, Clamp band, Lingual screw) Dwinelle(1849, Jack screw), Kingsley(1861, Headgear) Coffin(1861, flexible piano wire) Tucker(1846, rubber elastics) 등 많은 사람들에 의해서 교정 치료에 여러 가지 도구가 도입되어 다양한 치아 이동을 구현하려 하였다. 이 중에서 Dwinelle과 Angle이 사용하였던 Jack screw는 clamp band와 pushing force를 사용하여 치체 이동을 시도하였고, 이 때 ‘reciprocal anchorage', 'stationary anchorage'의 개념이 도입되었다. (그림 1)

그림1

새로운 교정 장치가 도입되고 교정 치료의 개념이 틀을 잡아나가는 교정학 발전의 길목에서 주목할 만한 두 사람이 바로 ‘교정학의 아버지’로 불리는 NW Kingsly 와 ‘근대 교정학의 아버지‘로 불리는 JW Farrar이다. (그림 2) 이 둘은 몇 권의 저서를 통해서 다양한 구강 내 부조화의 치료와 그와 관계된 교정 장치를 소개하고, 치아 이동의 생리와 치아 이동 시에 나타나는 병리적 현상들에 대한 고찰도 하였다. 특히 JW Farrar의 두 번째 저서인  ’Treatise on the irregularities of the teeth and their correction'(1888)는 1570여 페이지에 1400개의 삽화가 들어가는 불멸의 명저이다.
 

그림 2. NW Kingsly (좌), JW Farrar (우)

Farrar의 저서에 실려 있는, interrupted force에 의해서 arch expansion에 사용하는 장치는 당시로서는 최선의 장치이지만 이후에 Angle에 의해서 ‘괴기하다’(monster-like)는 평가를 받기도 하였다. (그림 3)

그림 3

현대 교정학의 아버지로 불리는 Angle은 대학에서 보철과에 소속되어 은사의 자제를 교정 치료하다가 실패하였다. 그 후 1880년경부터 절치부심 교정학에 몰두하여 1887년 Angle System을 정립하였다. 노스웨스턴 대학에 2년제의 교정과 대학원 설립을 제안했다가 거부된 후 1890년에 Angle School of Orthodontia를 설립하여 제자를 양성하기 시작하였고, 다음 해에 그 제자들을 모아서 치과 교정학회를 설립하였다. 지금도 Angle Society라는 단체가 운영되고 있다. (그림 4)
 

그림 4

Angle은 교정학 발전에 기념비적인 공헌을 하였고, 그 개념은 아직도 교정학의 주류를 이루고 있지만 그 발전 과정이 순탄한 것만은 아니었다. 1887년 Angle System을 정립한 후 40여년에 걸쳐 개선을 거듭하여 1928년 Edgewise Appliance를 개발할 때까지 총 5단계의 과정을 거쳤다. 각각을 소개하면 다음과 같다.
1. Jack screw
2. E-Arch Appliance
3. Pin & Tube Appliance
4. Ribbon Arch Appliance
5. Edgewise Appliance

Angle은 Angle System을 정립할 때 교정 장치가 가져야 할 성질을 다음과 같이 5가지로 요약하고 그 원칙에 따라서 교정 장치를 계속 개선하였다.
1. Simple, 2. Stable,  3. Efficient, 4. Delicate,  5. Inconspicuous

그 당시의 교정 장치를 지금의 시각으로 보면 열악하기 이를 데 없지만 100여년의 시간을 생각하면 충분히 이해할 수 있는 일이고, 그 긴 시간을 거쳐 현재의 교정 장치에 이르는 과정도 이 원칙들이 끊임없이 작용하여 온 것이다. Angle System이 갖는 또 다른 의미는 교정 장치의 제조, 유통, 사용이 분리되어 분업화한 것이다. 교정 치료를 표준화함으로써 교정 장치 또한 표준화할 수 있었던 것이다. 그 덕분으로 교정 장치를 전문적으로 제조할 수 있게 되었고, 유통의 단계를 거쳐 넓은 지역으로 교정 치료가 확대될 수 있었다. 그 결과 교정 치료가 활성화되어 장족의 발전을 이룰 수 있는 기반이 된 것이다.

이러한 원칙 하에 교정 장치를 개선해 온 Angle의 고민을 현대적인 의미로 다시 생각해 보면 다음과 같을 것이다.
1. 작용되는 힘의 형태: pulling force, pushing force, rotational force의 힘이 생리적인 범위에서 효율적으로 발휘할 수 있어야 한다.
2. Anchorage : 교정력에 의해서 발휘되는 작용-반작용의 힘 중 반작용의 힘에 저항하여 작용의 힘이 치아를 원하는 방향으로 이동시킬 수 있어야 하고 그 때 치열의 안정성이 유지되어야 한다.
3. 이상적 치열: Angle은 교정치료의 목표를 정상 교합(Normal Occlusion)을 이루는 것으로 정의하였다.

Angle이 40여년의 기간 동안 교정 장치를 개선하면서 끊임없이 고민한 내용은 지금도 생생히 그 생명력을 유지하면서 새로운 장치 개발에 적용되고 개발된 장치를 평가하는 기준으로 사용되고 있다.
이러한 고민을 바탕으로 1928년에 드디어 Edgewise Appliance가 만들어졌다. Edgewise Appliance는 교정 장치가 가져야 할 성질을 획기적인 수준으로 달성한, 교정학의 역사에 있어서 가장 탁월한 발명이라고 할 수 있다.

Angle이 만든 Standard Edgewise Appliance와 정상교합의 개념은 지금의 관점으로 보면 미흡하고 불완전한 면이 많지만, 당시의 수준을 생각하면 혁신적이고 선진적인 발상이고, 교정학 발전의 초석이 되고 등불이 되는 기능을 충분히 하였다.

이후 Standard Edgewise Appliance는 1972년 Andrews의 ‘6 keys to normal occlusion'이라는 논문을 근간으로 SWA(Straight Wire Appliance) technique으로 발전하여 지금에 이르고 있다. 투명교정도 사용하는 장치가 달라졌을 뿐 그 작용 원리는 Standard Edgewise Appliance의 원리에 기반하고 있다. 정상교합의 개념은 보철 분야의 발전에 많은 도움을 받아서 현재는 상호보호교합(Mutually Protective Occlusion)이라는 개념에 이르고 있다. 즉 Angle 당시에 정립된 장치와 개념들은 변화를 겪으면서도 지금까지 면면히 이어져서 현재의 교정 치료를 밑받침하는 근본적인 구성원리가 되고 있는 것이다.

재미있는 일화
Angle 이후의 교정학 발전을 살펴보기 전에 재미있는 일화를 하나 얘기해보자.
Angle의 제자 중 탁월한 두 제자가 있었는데 PR Begg와 CH Tweed로 Begg는 제4세대인 Ribbon arch appliance를 배우고는 고향인 호주(오스트레일리아)로 돌아가서 호주 아들레이드 대학에 교정과를 만들고 호주 대륙의 교정학 대부가 되었다. (그림 5)

그림 5

이 Ribbon arch appliance는 vertical slot을 갖는 브라켓에 가느다란 띠 모양의 연속된 와이어(ribbon arch)를 교합면 방향으로 넣어서 Brass pin으로 고정하는 형태로서 최초로 교정용 와이어를 따라서 근원심 방향의 이동이 가능하도록 한 브라켓이다. (그림 6)

그림 6

 획기적인 아이디어이기는 했지만 root torque를 발휘하기가 어려워서, 치근 조절이 되지 않았고 근원심의 치축 이동이 어려웠다. 하지만 약한 힘을 이용한 치관 이동이 수월하여서 이후로도 오랫동안 Begg Technique 또는 Light Differential Force Technique이라는 이름으로 사용되었다. 재미있는 것은 호주에서는 제5세대인 Edgewise Appliance가 만들어진 이후에도 Angle의 제4세대 장치 개념에 근거한 치료법이 계속 사용되었다는 것이다. 80년대에 들어서서야 제5세대 개념이 추가되어 Tip-Edge Technique으로 발전하여 아들레이드 대학에서 교육되고 있다. 당시의 교통 상황을 생각하면, 실시간으로 교정학의 발전 정보가 전달되기에는, 호주는 교정의 본고장인 미국 동부로부터 너무 먼 거리였던 것이 아닌가 한다. 어찌되었건 Begg는 호주에서 교정의 일가를 이루었고 나름대로 교정학 발전에 큰 역할을 하였다.