• 제목/요약/키워드: carbide

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WELD REPAIR OF GAS TURBINE HOT END COMPONENTS

  • Chaturvedi, M.C.;Yu, X.H.;Richards, N.L.
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.235-243
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    • 2002
  • Ni-base superalloys are used extensively in industry, both in aeroengines and land based turbines. About 60% by weight of most modern gas turbine engine structural components are made of Ni-base superalloys. To satisfy practical demands, the efficiency of gas turbine engines has been steadily and systematically increased by design modifications to handle higher turbine inlet or firing temperatures. However, the increase in operating temperatures has lead to a decrease in the life of components and increase in costs of replacement. Moreover, around 80% of the large frame size industrial/utility gas turbines operating in the world today were installed in the mid-sixties to early seventies and are now 25 to 30 years old. Consequently, there are greater opportunities now to repair and refurbish the older models. Basically, there are two major factors influencing the weldability of the cast alloys: strain-age cracking and liquation cracking. Susceptibility to strain-age cracking is due to the total Ti plus AI content of the alloy; Liquation cracking is due either to the presence of low melting constituents or constitutional liquation of constituents. Though Rene 41 superalloy has 4.5wt.% total Ti and Al content and falls just below the safe limit proposed by Prager et al., controlled grain size and special heat treatments are needed to obtain crack-free welds. Varying heat treatments and filler materials were used in a laboratory study, then the actual welding of service parts was carried out to verity the possibility of crack-tree weld of components fabricated from Rene 41 superalloy. The microstructural observations indicated that there were two kinds of carbides in the FCC matrix. MC carbides were located along the grain boundaries, while M$_{23}$C$_{6}$ carbide was located both inter and intra granularly. Two kinds of filler materials, Rene 41 and Hastelloy X were used to gas tungsten arc weld a patch into the sheet metal, along with varying pre-weld heat treatments. The microstructure, hardness and tensile tests were determined. The service distressed parts were categorized into three classes: with large cracks, with medium cracks and with small or no visible cracks. No significant difference in microstructure among the specimens was observed. Specimens were cut from the corner and the straight edge of the patch repair, away from the corner. The only cracks present were found to be associated with inadequate surface preparation to remove oxidation. Guidelines for oxide removal and the welding procedures developed in the research enabled crack-free welds to be produced.d.

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INTERGRANULAR CORROSION-RESISTANT STAINLESS STEEL BY GRAIN BOUNDARY ENGINEERING

  • Hiroyuki Kokawa;Masayuki Shimada;Wang, Zhan-Jie;Yutaka S. Sato
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.250-254
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    • 2002
  • Intergranular corrosion of austenitic stainless steels is a conventional and momentous problem during welding and high temperature use. One of the major reasons for such intergranular corrosion is so-called sensitization, i.e., chromium depletion due to chromium carbide precipitation at grain boundaries. Conventional methods for preventing sensitization of austenitic stainless steels include reduction of carbon content in the material, stabilization of carbon atoms as non-chromium carbides by the addition of titanium, niobium or zirconium, local solution-heat-treatment by laser beam, etc. These methods, however, are not without drawbacks. Recent grain boundary structure studies have demonstrated that grain boundary phenomena strongly depend on the crystallographic nature and atomic structure of the grain boundary, and that grain boundaries with coincidence site lattices are immune to intergranular corrosion. The concept of "grain boundary design and control", which involves a desirable grain boundary character distribution, has been developed as grain boundary engineering. The feasibility of grain boundary engineering has been demonstrated mainly by thermomechanical treatments. In the present study, a thermomechanical treatment was tried to improve the resistance to the sensitization by grain boundary engineering. A type 304 austenitic stainless steel was pre-strained and heat-treated, and then sensitized, varying the parameters (pre-strain, temperature, time, etc.) during the thermomechanical treatment. The grain boundary character distribution was examined by orientation imaging microscopy. The intergranular corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiokinetic reactivation and ferric sulfate-sulfuric acid tests. The sensitivity to intergranular corrosion was reduced by the thermomechanical treatment and indicated a minimum at a small roll-reduction. The frequency of coincidence-site-lattice boundaries indicated a maximum at a small strain. The ferric sulfate-sulfuric acid test showed much smaller corrosion rate in the thermomechanically-treated specimen than in the base material. An excellent intergranular corrosion resistance was obtained by a small strain annealing at a relatively low temperature for long time. The optimum parameters created a uniform distribution of a high frequency of coincidence site lattice boundaries in the specimen where corrosive random boundaries were isolated. The results suggest that the thermomechanical treatment can introduce low energy segments in the grain boundary network by annealing twins and can arrest the percolation of intergranular corrosion from the surface.

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부식시간이 소의 법랑질 부식깊이와 교정용 레진의 전단결합강도에 미치는 영향 (EFFECTS OF VARIOUS ETCHING TIMES ON DEPTH OF ETCH AND SHEAR BOND STRENGTH OF AN ORTHODONTIC RESIN TO BOVINE ENAMEL)

  • 김정훈;이기수;박영국
    • 대한치과교정학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.75-88
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    • 1993
  • Recent reports indicate that shorter etching times than 60 seconds can be adopted without affecting the bond strength and clinical disadvantages. The purpose of this in vitro study was to compare the shear bone strength and to measure depth of etch at different etching time length. One hundred and eight extracted bovine lower central incisors were embedded each in a tooth cup with cold-cure acrylic resin. The facial surfaces of the teeth were ground wet with 600-, 800-, 1000-, and 1200-grit Sic papers, and finally polished with a water slurry of extrafine silicon carbide powder, washed with tap water, and dried with hot air. Nine groups of nine prepared teeth were etched with a commercial($38\%$ phosphoric acid solution) for 0, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, and 120 seconds, respectively, rinsed with tap water, and dried with hot air. One conditioned teeth from every group was selected randomly for the scanning electron microscopic examination, and the remaining eight teeth of the groups were used for measuring the push shear bond strength after bonding brackets and immensing them in the $36.5^{\circ}C$ water for 24 hours. Another nine groups of three teeth were used for measuring the depth of etch and surface roughness with a surface profilometer. after pieces of adhesive tape of 3mm inner diameter positioned on the ground enamel surfaces, and etched with the above mentioned. The data obtained form the above expeiments were analysed statistically with one way ANOVA and Dunkan's multiple range test with the $95\%$ confidence level. The results and conclusion of the study were as follows; 1. The results of shear bond strength for the given experimental etching times were not statistically different, but showed the tendency of decreasing shear bone strength after over 60 seconds etching times. 2. On the scanning election microscopic examination, it was observed that the morphological patterns of etched enamel surface for 5 to 20 seconds were similar and consitent, and those for 30 to 120 seconds showed increasing over-etched patterns depending on the length of etching times. 3. The depth of etch was increased almost proportionally by the length of etching times, but it was not associated with the shear bond strength. 4. The surface roughness increased depending on the length of etching times, but it was not associated with the shear bond strength. 5. This experiment indicated that proper etching time with $38\%$ phosphoric acid solution is in the range of 5 to 30 seconds.

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솔잎혹파리의 약제방제에 관한 연구 II. ULV 엽면살포 (Chemical Control of the Pine Gall Midge (Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye) (II). ULV Foliar Spray of the Insecticides)

  • 최승윤;이형래;안용준;송유한
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.5-9
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    • 1980
  • 본 시험은 살충제 제제원액(Sumithion ULV 80, Sevin oil ULV 50, Salithion EC25, Dimethoate EC 50, Zolone EC 25, Folimat EC 50)과 고농도 희석액(Salithion, Dimethoate 10, 20, 40배)의 ULV 엽면살포에 의한 술잎혹파리방제 효과를 비교 검토코자 실시하였다. 1. 제제원액 살포시험에서는 약제의 종류와 철포시기(5월 19일, 26일, 6월 2일, 9일)에 따라 방제효과에 현저한 차이가 있었으면 그 방제효과는 Salithion, Sumithion, Dimethoate, Sevin oil, Zolone 및 Folimat의 순이였으며 대부분 5월 26일 처리에서 비교적 방제 효과가 좋았다. 그리나 문제는 Zolone을 제외한 다른 공시약제들은 보다 처리시기에 상관없이 약해가 발생하였다. 2. 고농도 희석액 살포시험에서는 희석배수, 처리시기(6월 2일, 9일)에 상관없이 Dimethoate에 비하여 Salithion 처리에서 방제효과가 높았으며 약해도 발생하지 않었다. 3. 본 시험의 결과를 종합하여 볼 때 Salithion 유제를 10배로 희석하여 5월 중하순에서 6월 상순경에 걸쳐 ULV 1회 엽면살포로서 성력적인 솔잎혹파리적 약제방제가 가능할 것으로 사료된다.

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전기자동차용 고신뢰성 파워모듈 패키징 기술 (Power Module Packaging Technology with Extended Reliability for Electric Vehicle Applications)

  • 윤정원;방정환;고용호;유세훈;김준기;이창우
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-13
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    • 2014
  • The paper gives an overview of the concepts, basic requirements, and trends regarding packaging technologies of power modules in hybrid (HEV) and electric vehicles (EV). Power electronics is gaining more and more importance in the automotive sector due to the slow but steady progress of introducing partially or even fully electric powered vehicles. The demands for power electronic devices and systems are manifold, and concerns besides aspects such as energy efficiency, cooling and costs especially robustness and lifetime issues. Higher operation temperatures and the current density increase of new IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) generations make it more and more complicated to meet the quality requirements for power electronic modules. Especially the increasing heat dissipation inside the silicon (Si) leads to maximum operation temperatures of nearly $200^{\circ}C$. As a result new packaging technologies are needed to face the demands of power modules in the future. Wide-band gap (WBG) semiconductors such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) have the potential to considerably enhance the energy efficiency and to reduce the weight of power electronic systems in EVs due to their improved electrical and thermal properties in comparison to Si based solutions. In this paper, we will introduce various package materials, advanced packaging technologies, heat dissipation and thermal management of advanced power modules with extended reliability for EV applications. In addition, SiC and GaN based WBG power modules will be introduced.

희석기체가 화학증착 탄화규소의 성장거동에 미치는 영향 (The Effect of Diluent Gases on the Growth Behavior of CVD SiC)

  • 최두진;김한수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.131-138
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    • 1997
  • 희석기체로써 Ar 및 H2를 사용하여 MTS(CH3SiCl3)를 원료물질로 한 탄화규소막을 흑연 기판 위에 화학증착시켰다. 본 연구는 증착온도 130$0^{\circ}C$, 총압력은 10 torr 및 MTS와 원료 운반기체의 총유량은 100 sccm으로 일정하게한 상태에서, 각 희석기체의 첨가에 따른 성장거동의 변화를 고찰하고자 하였다. 증착속도는 희석기체와 상관없이 첨가량이 200sccm일 때 최대값을 갖는 모양을 보였으나, Ar을 첨가할 때가 H2에 비해 더 빠른 증착속도를 나타냈다. 이러한 증착속도 특성은 전체 증착속도가 물질전달 율속단계에 있을 때, 각 희석기체의 첨가에 따라 변화되는 경막 두께(boundary layer thickness) 및 원료물질 농도의 상관관계에 기인한다고 여겨졌다. 우선배향성은 Ar의 경우 모든 첨가량의 범위에서 (220)면으로 우선배향되었으나, H2의 경우에는 200sccm이상에서 첨가량에 비례하여 (111)면으로 우선배향되는 경향을 보였다. 표면미세구조는 Ar을 첨가한 경우에 일정하게 facet구조를 유지하였으나, H2의 경우에는 facet에서 평탄한(smooth)구조로 변화되었다. 표면조도의 경우 첨가량이 늘어남에 따라 지속적으로 Ar에서는 증가하였지만, H2에서는 감소하였다.

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상압소결 탄화규소 소결체의 마찰마모특성 (Tribological Properties of Pressureless-sinteed Silicon Carbide)

  • 백용혁;최웅;서영현;박용갑
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.721-725
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    • 1998
  • 본 연구에서는 Boron과 Carbon black이 소결조재로 첨가된 탄화규소 분말을 $1950^{\circ}C$에서 상압소결 방법으로 시편을 제조하고 꺽임강도, 파괴인성, 비마모량을 측정하고 파단면 및 마찰마모면의 미세구조를 SEM으로 관찰하여 마찰마모특성과 미세구조와의 관계를 규명하였다. 또한 마모상대재료로서 SiC pin과 $Al_{2}O_{3}$ pin을 사용하였을때 마찰마모특성과 미세구조와의 관계도 비교 검토하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. SiC pin을 사용한 경우 소결시편의 비마모량은 $Al_{2}O_{3}$ pin을 사용한 경우보다 많았으나, 가압하중이 증가하면 $Al_{2}O_{3}$ pin을 사용한 경우가 SiC pin을 사용한 경우보다 비마모량의 증가율이 6.5배로 되었다. 2. Pin의 비마모량은 SiC pin의 경우가 $Al_{2}O_{3}$의 경우보다 많았으나 가압하중이 증가하면 $Al_{2}O_{3}$ pin의 경우가 SiC pin의 경우보다 비마모향의 증가율이 약4배로 되었다. 3. 마모상대재료의 마찰계수가 작은 경우에는 마모면의 미세구조가 평활하면서 crack이 나타나지 않았으나, 마찰계수가 큰 경우에는 마모면이 평활치 못하고 crack의 전파현상이 크게 나타났다. 4. 사용된 Pin의 마찰계수가 큰 경우에는 고상소결한 SiC 시편도 액상소결한 시편과 마찰마모 특성이 유사하였다.

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탄화규소(SiC) 반도체소자의 동향 (Trend of SiC Power Semiconductor)

  • 김상철;방욱;서길수;김기현;김형우;김남균;김은동
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.7-12
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    • 2004
  • 탄화규소 전력반도체 소자는 실리콘 전력반도체 소자에 비해 우수한 물질특성을 갖고 있어 성능 측면에서 뿐 만 아니라 전력변환장비의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 반도체 소자이다. 특히 unipolar 계열의 소자에서 괄목할 만한 특성을 보이고 있다. 현재 쇼트키 장벽 다이오드의 경우 5kV급, UMOSFET의 경우 3kV급의 소자까지 보고되고 있으며 반도체 물질 중에서 가장 활발히 연구가 진행되고 있는 분야 중의 하나이다. 단결정성장 분야에서도 3인치 급이 상용화 되었으며 4인치 크기의 웨이퍼의 상용화가 조만간 실현될 것으로 기대되고 있다. 이러한 기술적 발전을 토대로 600V, 1200V급 쇼트키 다이오드가 PFC boost 용으로 시판되고 있으나 아직은 다른 반도체 소자에 비해 미미한 실정이다. 현재에는 $250^{\circ}C$까지의 온도영역에서 실리콘 SOI(Silicon on Insulator) 소자가 주로 사용되고 있다. 그러나 $300^{\circ}C$를 넘는 온도 영역에서는 실리콘으로는 한계가 있고, 특히 SOI는 전력소자에 적용하기는 한계가 있어 주로 저전력 고온소자가 필요한 부분에 적용이 되고 있다. 따라서 전력용에 적합한 고온소자로 탄화규소 소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 추세로 보아 $200-300^{\circ}C$ 영역의 응용분야에서는 SOI와 탄화규소가 함께 적용될 것으로 예상되며, $300^{\circ}C$를 넘는 온도영역에서는 탄화규소 소자의 우월적 지위가 예상된다. 이러한 이유로 탄화규소 반도체소자의 응용 분야는 크게 확대될 것으로 예상되며 국가적 차원의 지원 및 육성이 요구되는 분야 중의 하나이다.t로 사용한 소자보다 발광 소광 현상이 적게 일어난 것에 기인하였다고 생각된다. 두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기

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안정화 원소 첨가에 따른 스테인리스강의 기계적 특성과 해수환경 하에서의 전기화학적 특성 (Effects of stabilizing elements on mechanical and electrochemical characteristics of stainless steel in marine environment)

  • 이정형;최용원;장석기;김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1087-1093
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    • 2014
  • Ti과 Nb과 같은 안정화 원소가 첨가된 스테인리스강은 입계부식 방지 효과가 있어 해양 및 조선 산업에 널리 사용되는 내식성 재료이다. 본 연구에서는 STS 304 주성분에 탄소 안정화 원소인 Ti(0.26%, 0.71%)와 Nb(0.29%, 0.46%, 0.71%)을 농도 변수로 첨가한 시편을 제작하여, 안정화 원소 함량에 따른 기계적 특성 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 합금 원소 첨가에 따른 재료의 기계적 특성 파악을 위해 마이크로 비커스 경도기를 이용하여 경도 측정을 실시하였다. 재료의 전기화학적 특성을 파악하기 위해 타펠분석, 사이클릭 분극(Cyclic polarization) 실험, 정전류 실험을 실시하여 재료별 내식성을 상호 비교하였다. 실험 결과, Nb 첨가 시편의 경우 Nb 함량 증가에 따라 경도 향상을 나타냈으나, Ti의 경우 경도 향상 효과가 미미한 것으로 나타났다. 전기화학특성의 경우 Nb 함량 증가에 따라 대체적으로 전기화학적 특성이 개선되는 반면 Ti의 경우 오히려 전기화학특성이 열화되는 것으로 나타났다. 결과적으로, 안정화 원소의 종류와 함량에 따라 전기화학적 특성이 큰 차이를 나타내며, 해수환경에 적용되는 스테인리스강 강종 개발시 이를 고려한 설계가 중요할 것으로 사료된다.

국내 시판중인 지각과민 완화 치약의 상아세관 폐쇄효과 (Occlusion Effect of Dentinal Tubules of the Desensitizing Dentifrices Marketed in Korea)

  • 이수영
    • 치위생과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.431-436
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    • 2011
  • 본 연구는 현재 국내에서 시판되고 있는 지각과민 완화 치약의 단기간 내 효과를 알아보고자 자동칫솔질 기계를 이용하여 상아세관 폐쇄효과를 평가한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수평왕복동작으로 50회와 150회 칫솔질 했을 때 실험치약의 상아세관 평균면적은 각각 $1.00{\sim}2.98{\mu}m^2$, $1.76{\sim}3.53{\mu}m^2$로 나타났으므로, 150회 칫솔질을 한 경우보다 50회 칫솔질 했을 때 모든 실험 치약군에서 상아세관 폐쇄효과가 높았다. 2. 50회 칫솔질을 한 경우, 질산칼륨이 주성분인 센소다인 후레쉬민트 치약의 상아세관 폐쇄효과가 가장 높았으며, 염화스트론튬이 주성분인 센소다인 오리지널 치약의 상아세관 폐쇄효과가 가장 낮게 나타났다. 또한 센소다인 오리지널 치약과 센서티브 치약에 비해 덴티가드 시린이, 센소다인 후레쉬민트, 시린메드에프 치약에서 통계적으로 유의하게 상아세관 폐쇄효과가 높게 나타났다(p<0.05). 3. SEM 사진상에서도 덴티가드 시린이, 센소다인 후레쉬민트, 시린메드 에프 치약군에서는 유효성분들이 상아질 표면을 전체적으로 덮고 있어서 노출된 상아세관을 거의 볼 수 없지만, 센소다인 오리지널 치약과 센서티브 치약군은 부분적으로 개방된 상아세관을 관찰할 수 있었다. 이상의 연구결과를 종합해 볼 때, 질산칼륨과 인산삼칼슘이 주성분인 지각과민 완화치약은 단기간내 상아세관 폐쇄효과가 뛰어났으므로, 지각과민 환자들이 자가관리법으로 치료하고자 할 때 이러한 성분이 함유된 지각과민 완화치약을 초기에 사용하고, 지각과민증상이 완화되면 마모력이 적절한 일반치약으로 전환하여 사용하는 것이 지각과민 치료에 효과적이라고 사료된다.