EPR/알라닌 선량계를 이용한 치료용 선형가속기 정도관리 활용 연구

Research on the use of Therapeutic Linear accelerator Quality Control using EPR/alanine Dosimeter

Abstract

방사선치료는 고에너지를 사용함으로 인체에 부작용이 발생할 수 있다. 이에 따라 적정 선량의 설정과 발생장치에서 만들어진 방사선에 대한 신뢰도를 확보하는 것이 중요하다. EPR/알라닌 선량평가는 물 동등성, 선량 응답 선형성과 낮은 페이딩 등의 장점이 있으므로 방사선치료 장비의 품질관리에서 유용하게 사용될 것으로 생각한다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기 6 MV 에너지를 활용하여 알라닌의 질량에 따른 EPR/알라닌 선량평가의 신호와 선량반응곡선을 비교하였다. 조사된 알라닌 선량계의 EPR 신호를 통해 선량반응곡선과 1차 회귀방정식을 제작하였다. 이를 통해 질량에 따른 신호 크기와 선량반응곡선을 비교하고 선량반응곡선 측정 불확도를 통해 신뢰도를 확인하였다. 그 결과, 질량이 커짐에 따른 EPR 신호의 크기는 64.5 mg 기준으로 약 1.3배 증가하며, 선량반응곡선의 민감도도 커지는 것을 알 수 있었다. 측정 불확도는 5.84 ~ 8.93 % (신뢰구간 약 95 %, k=2)로 평가되었다. 본 연구를 통해 선형가속기의 품질보증과 품질관리에 EPR/알라닌 선량평가 시스템이 적용 가능할 것으로 생각된다.

Radiation therapy uses high energy, which can have side effects on the human body. Therefore, it is important to ensure that the appropriate dose is set for irradiation and to have confidence in the radiation produced by the generator. The EPR/Alanine dosimetry system is characterized by water equivalence, dose response linearity, and low fading, which makes it useful for quality control of radiation therapy equipment. In this study, we compared the signal and dose response curves of EPR/Alanine dosimetry by mass of alanine using 6 MV energy of a LINAC. An alanine dosimeter and EPR spectrometer from Burker, and a LINAC from Elekta, were used. A dose response curve and a 1st order regression equation were constructed from the irradiated dose and the EPR signal from the alanine dosimeter. We compared the signal magnitude and dose response curve with mass and checked the confidence through the measurement uncertainty of the dose response curve. As a result, it was found that the magnitude of the EPR signal increased by about 1.3 times at 64.5 mg, and the sensitivity of the dose response curve increased as the mass increased. The measurement uncertainty was evaluated to be between 5.84 % and 8.93 %. Through this study, it is expected that the EPR/alanine dosimetry system can be applied to the quality assurance and quality control of a LINAC.

Ⅰ. INTRODUCTION

방사선 치료는 암 환자가 치료를 위해 선택할 수 있는 방법 중 하나이며, 암의 치료와 증상 완화에 대해서 매우 효과적인 치료 방법에 해당한다^[1]. 이에 많은 암 환자들이 방사선 치료를 받고 있으며, 대한의학회지의 ‘2009년부터 2019년까지의 국내 방사선 치료 이용률’에 의하면 수요는 계속해서 증가하고 있다^[2].

방사선 치료는 X-선, 감마선, 전자선, 양성자선 등의 방사선을 사용하여 종양세포를 사멸시켜 종양의 축소 또는 완전관해를 목표로 한다^[3]. 그러나 고에너지 방사선을 사용하여 고선량을 조사하기 때문에, 인체에 부작용이 발생할 수 있다^[4]. 그러므로 적절한 선량을 설정하여 조사하는 것과 발생장치에서 만들어진 방사선에 대한 신뢰도를 확보하는 것이 중요하다.

즉, 방사선 치료 과정에서 발생한 방사선량에 대한 품질관리가 중요하다는 것을 의미하며, 품질관리와 품질보증이 필수적으로 시행되어야 한다. 이에 대하여 미국의학물리학회(American Association of Physicists in Medicine, AAPM)에서 진행한 방사선 치료의 품질관리와 품질보증에 관한 연구는 TG(Test Gourp)-40, 142가 있으며, 그중 TG-142는 이전 연구인 TG-40을 보완하면서 일간, 주간, 월간, 연간으로 시행해야 하는 품질관리 항목과 그 오차값을 제공하고 있다^[5]. 대한민국의 법령에도 AAPM에서 제공하는 오차값을 가지고 방사선 치료의 품질관리와 품질보증을 규정하고 있다^[6].

품질관리를 위한 선량계로는 전리함, 필름, 전자포탈 영상장치(Electronic Portal Imagining Device, EPID) 등이 있으며^[5], 선량평가는 대부분 전리함을 적용하여 진행되고 있다. 하지만 신뢰도 높은 품질관리를 위해서는 다양한 방안을 개발하여 제공할 필요가 있다.

전자 상자성 공명(Electron Paramagnetic Resonance, EPR)/알라닌 선량평가 시스템은 물 동등성, 선량응답 선형성 그리고 낮은 페이딩을 특징으로 가지고 있다^[7]. 이러한 특징은 방사선 치료의 품질관리에서 요구하는 안정적인 신호, 고선량 범위에서 정확한 흡수선량 측정, 높은 정밀도 등과 같은 특성을 충족한다^[8]. 이에 방사선 치료 장비에 대한 품질관리에서 유용하게 사용될 것으로 생각되며, EPR을 이용한 선량평가 방안에 관하여 연구가 필요하다.

따라서 본 연구에서는 방사선 치료에서 대표적으로 사용되고 있는 선형가속기(Linear Accelerator, LINAC)의 방사선 에너지 6 MV를 활용하여 알라닌 선량계의 EPR 신호를 확인하였다. 또한 알라닌 선량계의 질량이 증가하였을 때, 노이즈의 영향 감소와 선량에 대한 정확성을 품질관리에 활용하기 위해 알라닌 선량계의 질량에 따라 EPR 신호의 변화추세와 측정 불확도를 확인하였다.

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

1. 실험 재료

1.1 알라닌 선량계

알라닌은 아미노산 중 하나이며, 카복실기, 아미노산, 메틸기, 수소 원자가 탄소에 결합하여 있는 구조식으로 이루어져 있다. 알라닌은 D-알라닌, L-알라닌으로 두 가지의 이성질체 형태로 존재하는 것으로 알려져 있으며, L-알라닌이 방사선 연구에서 이용되고 있다. 특히, L-α-알라닌 선량계가 국제표준화 기구(International Standards Organization, ISO)/표준 개발 기구(American Society for Testing and Materials, ASTM) 51607에서 대표적으로 사용되고 있음을 말하고 있으며, 다른 연구에서도 사용된다^[9].

Fig. 1은 본 연구에서 사용한 L-α-알라닌 선량계(Alanine dosimeter)를 나타낸 것이다. 알라닌 선량계(E2044562, Bruker BioSpin, Germany)는 펠릿 형태로 직경 5 mm, 높이 3 mm, 질량 (64.5 ± 0.5) mg이며, L-α-알라닌 80%와 폴리에틸렌 20%로 합성되었다. 알라닌 선량계의 측정 절차는 ISO/ASTM 51607에서 제시한 권장 사항을 따랐다^[9].

Fig. 1. Alanine Pellet Dosimeters.

1.2 EPR 분광기

EPR 분광기는 방사선 조사로 인해 시료에 생성된 자유라디칼의 수를 상대적으로 측정하여 신호를 나타낸다.

Fig. 2는 본 연구에서 사용한 EPR 분광기(Spectroscopy)를 나타낸 것이다. EPR 분광기(E500 ELEXSYS, Bruker, Germany)는 동남권원자력의학원에서 보유하고 있는 장비이며, ISO/ASTM 51607에서 제시한 X밴드로 9 ~ 10 GHz의 주파수를 사용하다^[9].

Fig. 2. EPR Spectroscopy.

Table 1에 EPR 측정에서 사용한 파라미터를 나타내었다. 측정 파라미터는 ISO/ASTM 51607에서 제시하는 범위 내에서 결정하였다^[9]. 분광기의 밴드에 따라 사용할 수 있는 주파수 영역이 정해져 있으므로, 본 장비는 X 밴드의 분광기로, 주파수의 영역, 자장, 알라닌의 g-factor를 고려하였을 때 주파수(Microwave Frequency)는 9.81 GHz임으로 사용하였다. EPR 측정 시 실험실의 온도와 습도는 (22.3 ± 0.6) ℃, (48.3 ± 3.6) %.R.H이었다.

Table 1. EPR Measurement Parameters

1.3 선형가속기 및 방사선 조사

Fig. 3. Linear Accelerator.

본 연구에서는 동남권원자력의학원에 설치된 방사선 치료기 선형가속기(Elekta, Elekta Infinity, Sweden)를 이용하여 알라닌 선량계의 표준조사를 수행하였다. 선형가속기의 광자선 측정은 AAPM TG-51, 국제 원자력 기구 (International Atomic Energy Agency, IAEA) TRS-398에 따라 소급성이 보장 된 KOLAS 국가교정기관에서 교정 받은 이온전리함(TM30013, PTW, Germany, Calibration factor : NDw = 5.377 × 10-2 Gy/nC, Nk = 4.924 × 10-2 Gy/nC Certificate No. : 2023-C-R-039, 2023-C-R-039, 2023. 08. 06) 및 전리전류계(6517B, KEITHLEY, United States)를 이용하였다^[10,11]. Table 2에 방사선 표준조사조건을 나타내었다. 조건은 조사야 (Field size) 10 × 10 cm2, 선원표면간거리(source-surface distance, SSD) 100 cm, 물 깊이 10 cm에서 6 MV(600 MU/min) 에너지로 선량률을 측정하였다. 알라닌 선량계의 선량반응곡선 제작을 위하여 물 흡수 선량 1, 5, 10, 15, 20 Gy를 조사하였다. 그리고 조사에 대한 불확도를 최소화하기 위해 선량당 4개의 알라닌 선량계를 조사하였다.

Table 2. Summary of irradiation

2. 실험 방법

Fig. 4는 질량에 따라 EPR 측정 튜브에 담긴 알라닌 선량계를 나타낸 것이다. 질량에 따른 차이를 비교하기 위해 64.5 mg인 알라닌 선량계를 기준으로 개수를 증가시켜 64.5, 129.0, 193.5, 258.0 mg을 EPR 분광기를 사용하여 자유라디칼의 반응을 파장으로 얻었으며, 파장의 진폭 크기를 EPR 신호로 나타났다. 또한 측정에 대한 오류를 확인하기 위해 선량당 3회씩 EPR 측정을 시행하였다.

Fig. 4. Alanine Dosimeter by Mass.

2.1. 질량에 따른 EPR 신호 비교

측정한 EPR 신호의 평균값을 통해 질량 64.5, 129.0, 193.5, 258.0 mg에 따른 차이를 선량 1, 5, 10, 15, 20 Gy 별로 비교하였다.

2.2. 질량에 따른 선량반응곡선 비교

EPR/알라닌 선량평가 시스템의 선량반응곡선은 방사선량과 EPR 신호를 통해 제작하며, 측정된 EPR 신호를 흡수선량으로 변환하는 교정계수이다.

EPR/알라닌 선량평가는 60 kGy까지 선량에 비례한 EPR 신호를 나타내고, 그 이상의 선량에서는 선량에 따른 자유라디칼의 생성되는 수가 감소하여 신호가 비례하지 않고 로그 함수적으로 증가하는 것으로 알려져 있다^[7]. 본 연구에서는 60 kGy 이하의 선량을 조사하였기에 얻은 EPR 신호와 조사된 선량을 Eq. (1)의 1차 내삽함수를 적용하였다.

내삽법을 적용 후 선량과 EPR 신호가 비례하게 나타날 것으로 예상되기에 Eq. (2) 와 같은 형태로 1차 회귀 곡선 방정식과 선량반응곡선을 제작하였다.

\(\begin{align}Y=Y_{0}\frac{Y_{1}-Y_{0}}{X_{1}-X_{0}}(X-X_{0})\end{align}\)       (1)

Y : EPR 신호 (A.U.)

Y₀, Y₁ : 임의의 지점 0, 1에서의 EPR 신호 (A.U.)

X : 선량 (Gy)

X₀, X₁ : 임의의 지점 0, 1에서의 선량(Gy)

Y = A × X + B       (2)

Y : EPR 신호 (A.U.)

A : 기울기

X : 조사된 선량 (Gy)

B : 절편

제작된 1차 회귀방정식과 선량반응곡선의 선형성을 평가하기 위해 결정계수를 확인하였으며, EPR/알라닌 선량평가 시스템의 질량에 따른 선량반응곡선의 차이를 비교하였다.

2.3. 선량반응곡선의 측정 불확도 평가

선량반응곡선의 신뢰성을 확인하기 위해 측정불확도 평가를 진행하였다. 보관, 조사 및 측정 등의 과정에서 선량반응곡선에 영향을 미치는 불확도 요소는 미국 국립 표준 기술 연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 알라닌 선량계 불확도 총괄표를 참고하여, 반복성(Repeatability), 질량 결정(Mass determination), 교정곡선(Calibration curve), 표준조사(Reference Irradiation), EPR 표준 교정(EPR reference correction), 시스템 드리프트(System drift), 온도 교정(Temperature correction), 표본 간 오염(Interspecimen contamination)으로 총 8개를 선정하였다^[12,13].

8가지 요인 중 표준조사, EPR 표준 교정, 시스템 드리프트, 온도 교정, 표본 간 오염은 교정성적서, 시스템 결합 등으로 고정된 값이므로 NIST의 연구와 Anders 및 Masaru의 저서에서 제시하는 값을 사용하였다^[12,13]. 특히, 표준조사 불확도는 선량 정확성, 회전 중심점 등을 포함한 선형가속기의 불확도를 사용하였다. 반복성, 질량 결정, 교정곡선은 측정자의 숙련도에 따라 변동되는 값에 해당하므로 본 연구에서 실험하고 그 결과를 한국표준과학연구원(Korea Research Institute of Standards and Science, KRISS)의 측정 불확도 표준 지침에서 제시하는 방법을 통해 계산하였다^[14].

(1) 선량반응곡선의 반복성 불확도

반복성은 본 연구에서 조사한 선량 1, 5, 10, 15, 20 Gy 중에서 중앙값이자 증상 완화를 위한 단일조사선량의 근삿값인 10 Gy를 선택하여 EPR 10회 반복측정을 통해 불확도를 계산하였다.

(2) 선량반응곡선의 질량 결정 불확도

질량 결정은 알라닌 선량계의 질량을 10회 반복 측정한 불확도와 측정에 사용된 저울의 불확도, 분해능을 합성하여 불확도를 계산하였다.

(3) 선량반응곡선의 교정곡선 불확도

교정곡선은 회귀방정식을 내삽법으로 하여 제작하였으므로, Eq. (3)의 내삽함수에 의한 불확도를 적용하여 계산하였다.

\(\begin{align}u(S D F)=\frac{\sqrt{\sum \frac{\left(k_{i}-k_{f}\right)^{2}}{k_{f}}}}{n-m} \times 100(\%)\end{align}\)       (3)

u(SDF) : 내삽함수에 의한 불확도

k_i : 측정값

k_f : 내삽값

n : 측정 데이터의 수

m : 내삽함수의 변수의 수

(4) 선량반응곡선의 측정 불확도

선량반응곡선의 신뢰성을 확인하기 위해서 측정 불확도를 평가하였다. 본 연구에서는 8개의 불확도 요인을 불확도 전파법칙에 따라 합성하여 계산하였으며, 측정 불확도는 신뢰구간 약 95 %의 확장 불확도로 계산하였다. 이를 Waldeland의 연구와 Anton과 Buermann의 연구와 비교하였다^[15,16].

Ⅲ. RESULT

본 연구에서는 EPR/알라닌 선량평가 시스템을 이용하여 방사선 치료 장비에 대한 품질관리에 관한 연구를 수행하였다.

1. 선량별 질량에 따른 EPR 신호 비교

Fig. 5는 1 Gy 선량에서 질량에 따라 측정된 EPR 신호를 나타낸 것이다. 질량별 신호는 0.02 ± 0.00, 0.05 ± 0.00, 0.08 ± 0.01, 0.12 ± 0.01로 나타났으며, 1 Gy에서 질량이 증가함에 따라 신호는 약 0.03씩 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 5. EPR signal by mass at 1 Gy.

Fig. 6은 5 Gy 선량에서 질량에 따라 측정된 EPR 신호를 나타낸 것이다. 질량별 신호는 0.12 ± 0.01, 0.27 ± 0.02, 0.41 ± 0.04, 0.57 ± 0.03으로 나타났으며, 5 Gy에서 질량이 증가함에 따라 신호는 약 0.15씩 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 6. EPR signal by mass at 5 Gy.

Fig. 7은 10 Gy 선량에서 질량에 따라 측정된 EPR 신호를 나타낸 것이다. 질량별 신호는 0.24 ± 0.02, 0.54 ± 0.03, 0.84 ± 0.08, 1.14 ± 0.07로 나타났으며, 10 Gy에서 질량이 증가함에 따라 신호는 약 0.30씩 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 7. EPR signal by mass at 10 Gy.

Fig. 8은 15 Gy 선량에서 질량에 따라 측정된 EPR 신호를 나타낸 것이다. 질량별 신호는 0.35 ± 0.03, 0.79 ± 0.05, 1.25 ± 0.11, 1.70 ± 0.10으로 나타났으며, 15 Gy에서 질량이 증가함에 따라 신호는 약 0.45씩 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 8. EPR signal by mass at 15 Gy.

Fig. 9는 20 Gy 선량에서 질량에 따라 측정된 EPR 신호를 나타낸 것이다. 질량별 신호는 0.47 ± 0.04, 1.07 ± 0.07, 1.69 ± 0.15, 2.28 ± 0.13으로 나타났으며, 20 Gy에서 질량이 증가함에 따라 신호는 약 0.60씩 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 9. EPR signal by mass at 20 Gy.

질량에 따른 EPR 신호의 전체적인 경향을 분석하면 질량이 증가함에 따라 EPR 신호 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 선량당 신호 증가량은 약 0.03으로 모두 유사하게 나타났다.

2. 질량에 따른 선량반응곡선 비교

Fig. 10은 제작한 선량반응곡선을 나타낸 것으로 검은색은 64.5 mg, 빨간색은 129.0 mg, 초록색 193.5 mg, 파란색은 258.0 mg을 나타냈다. 그 결과로는 64.5 mg의 선량반응곡선은 결정계수가 1.0000이며, 기울기는 0.0238로 나타났다. 129.0 mg의 선량반응곡선은 결정계수가 0.9998이며, 기울기는 0.0535로 나타났다. 193.5 mg의 선량반응곡선은 결정계수가 0.9999이며, 기울기는 0.0844로 나타났다. 258.0 mg의 선량반응곡선은 결정계수 0.1135이며, 기울기는 0.1135로 나타났다.

Fig. 10. Dose Response Curve at 64.5 mg.

질량에 따른 선량반응곡선의 전체적인 경향을 분석하면, 질량에 따라 제작한 선량반응곡선의 기울기의 변화는 약 0.0299으로 모두 유사하게 증가하는 것으로 나타났다.

3. 선량반응곡선의 측정 불확도 평가

선량반응곡선의 신뢰성을 확인하기 위해 불확도 평가를 진행하였다. 표준조사, EPR 표준 교정, 시스템 드리프트, 온도 교정, 표본 간 오염은 참고문헌에서 제시한 값인 2.46, 0.05, 0.1, 0.1, 0.1 %를 사용하였다.

3.1. 선량반응곡선의 반복성 불확도

Table 3은 질량에 따른 10 Gy 조사된 알라닌 선량계를 10회 EPR 반복 측정한 값과 불확도를 나타낸 것이다. 질량별 반복 측정한 결과는 0.2380 ± 0.0017, 0.5401 ± 0.0030, 0.8547 ± 0.0039, 1.1270 ± 0.0072로 나타났다. 이를 통해 반복성 불확도는 0.71, 0.56, 0.46, 0.64 %로 계산되었다. 질량이 커질 때도 EPR 반복성 불확도는 유사한 것으로 나타났다.

Table 3. EPR repeated measurement result and Repeatability uncertainty.

(AVG : average, STD : standard deviation, u : uncertainty)

3.2. 선량반응곡선의 질량 결정 불확도

질량 결정의 불확도를 계산하기 위해 알라닌 선량계를 10회 질량 반복 측정한 결과는 64.5, 129.0, 258.0 mg은 모두 동일하게 측정되어 0.00 %로 계산되었으며, 193.5 mg은 0.02 %로 계산되었다.

저울의 측정 불확도와 분해능을 각 질량에 해당하는 상대 불확도로 변환하여 질량 반복측정 불확도와 합성하였다. 그 결과로 질량 결정 불확도는 0.47, 0.24, 0.16, 0.12 %로 계산되었다.

3.3. 선량반응곡선의 교정곡선 불확도

교정곡선 불확도는 측정값과 선량반응곡선을 통해 계산한 내삽값을 통해 계산하였으며, 그 결과로 3.29, 1.67, 3.69, 1.43 %로 계산되었다.

3.4. 선량반응곡선의 측정 불확도

Table 4는 선량반응곡선의 측정 불확도 총괄표를 나타낸 것이다. 선량반응곡선의 측정 불확도를 계산한 결과, 신뢰수준 약 95 %에서 약 8.40, 6.08, 8.93, 5.84 %의 확장 불확도로 평가되었다.

Table 4. Dose Response Curve Measurement Uncertainty Summary Table.

(Type A : Experimental, Type B : Reference)

Ⅳ. DISCUSSION

본 연구는 EPR/알라닌 선량계를 이용한 방사선 치료 장비에 대한 선량평가에 관한 연구로, 6 MV 에너지에서 질량에 따른 EPR 신호와 선량반응곡선을 비교하였으며, 선량반응곡선의 측정 불확도를 평가하였다.

측정 질량에 따른 EPR 신호 변화는 알라닌 선량계의 반응하는 자유라디칼의 수가 증가함에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 이전의 Anton의 연구와 Tutaa의 연구에서 알라닌 선량계의 질량과 EPR 신호비를 통해 유사하게 나타나는 것으로 확인할 수 있었다^[17,18]. 본 연구에서 사용한 알라닌 선량계인 Burker사의 E2044562를 사용할 때 증가량의 크기는 64.5 mg의 신호를 기준으로 약 1.30배 증가하여 나타나는 것으로 확인할 수 있었다.

제작한 선량반응곡선의 결정계수는 모두 0.999 이상으로 나타나므로 선형성을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 또한 측정 질량이 증가함에 따라 선량반응곡선의 기울기가 약 0.299씩 증가하였다. 이는 질량이 증가함에 따라 EPR 반응을 통한 신호의 크기가 증가하는 비율이 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해 EPR 선량평가의 민감도가 증가하는 것으로 판단된다. 이는 Anders와 Masaru의 저서에서 질량, 자유라디칼과 EPR 신호의 관계가 유사하게 나타나는 것으로 확인할 수 있었다^[13]. 본 연구에서는 258.0 mg에서의 선량반응곡선의 기울기가 64.5 mg보다 약 4.77배 크게 나타나므로 많은 질량을 측정할 때 정확한 선량을 측정할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서 제작한 선량반응곡선의 측정 불확도는 신뢰구간 약 95 % (k=2)에서 5.84 ~ 8.93 %로 평가되었다. 이는 표준조사를 통해 선형가속기의 불확도를 적용함에 따라 크게 나타난 것으로 판단된다. ISO/ASTM 51607에서는 선량에 대한 불확도를 적용하여 표준과 루틴 사용에 따라 불확로를 약 2 ~ 4, 4 ~ 6 %의 불확도 범위를 제시하였다^[9]. 본 연구는 선형가속기의 품질관리에 대한 적용 연구로, 선량과 콜리메이터, 갠트리, 치료 테이블 회전중심점 등을 포함하여 조사에 대한 전반적인 불확도를 포함한 선형가속기의 불확도로 약 4.9 %(k=2)를 적용하였다. 이전의 Waldeland의 연구와 Anton과 Buermann의 연구에서도 실험적 불확도와 광자선 조사 불확도를 k=2일 때 약 10 %로 추정하였다^[15,16]. 그러므로 선형가속기의 불확도를 고려하면, EPR/알라닌 선량계의 선량반응곡선을 신뢰할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 표준조사와 교정곡선의 불확도를 낮출 수 있다면 더욱 신뢰성 있는 선량반응곡선을 제작할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 4개의 알라닌 선량계를 동시측정할 때 단일 측정할 때보다 더욱 신뢰할 수 있을 것으로 판단된다.

Ⅴ. CONCLUSION

본 연구에서는 선형가속기의 품질보증과 품질관리에서 기존의 선량평가 시스템 외의 EPR/알라닌 선량평가를 적용하기 위한 기초연구를 수행하였다. 이를 위해 6 MV 에너지를 이용하여 질량에 따른 EPR 신호와 선량반응곡선을 비교하였으며, 측정 불확도를 평가하였다.

그 결과, 질량에 따라 EPR 신호가 증가하는 것과 선량평가의 민감도가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 불확도 평가 결과가 10 %(k=2) 이하로 나타나므로 EPR/알라닌 선량계의 선량반응곡선이 신뢰성을 가지는 것으로 판단된다. 이를 통해 선형가속기의 품질보증과 품질관리에 EPR/알라닌 선량평가 시스템이 적용 가능할 것으로 생각된다.