• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.383-392
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• 2018

For prompt gamma ray imaging for biomedical applications and environmental radiation monitoring, we propose herein a multiple-scattering Compton camera (MSCC). MSCC consists of three or more semiconductor layers with good energy resolution, and has potential for simultaneous detection and differentiation of multiple radio-isotopes based on the measured energies, as well as three-dimensional (3D) imaging of the radio-isotope distribution. In this study, we developed an analytic simulator and a 3D image generator for a MSCC, including the physical models of the radiation source emission and detection processes that can be utilized for geometry and performance prediction prior to the construction of a real system. The analytic simulator for a MSCC records coincidence detections of successive interactions in multiple detector layers. In the successive interaction processes, the emission direction of the incident gamma ray, the scattering angle, and the changed traveling path after the Compton scattering interaction in each detector, were determined by a conical surface uniform random number generator (RNG), and by a Klein-Nishina RNG. The 3D image generator has two functions: the recovery of the initial source energy spectrum and the 3D spatial distribution of the source. We evaluated the analytic simulator and image generator with two different energetic point radiation sources (Cs-137 and Co-60) and with an MSCC comprising three detector layers. The recovered initial energies of the incident radiations were well differentiated from the generated MSCC events. Correspondingly, we could obtain a multi-tracer image that combined the two differentiated images. The developed analytic simulator in this study emulated the randomness of the detection process of a multiple-scattering Compton camera, including the inherent degradation factors of the detectors, such as the limited spatial and energy resolutions. The Doppler-broadening effect owing to the momentum distribution of electrons in Compton scattering was not considered in the detection process because most interested isotopes for biomedical and environmental applications have high energies that are less sensitive to Doppler broadening. The analytic simulator and image generator for MSCC can be utilized to determine the optimal geometrical parameters, such as the distances between detectors and detector size, thus affecting the imaging performance of the Compton camera prior to the development of a real system.

• Advances in materials Research
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• 제3권4호
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• pp.183-197
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• 2014

Copolymers of gelatin and poly (vinyl alcohol), (PVA) grafted by acrylic acid (AAc) with excellent water absorption and retention abilities under neutral conditions were successfully synthesized using $^{60}Co$ gamma radiations in presence of ammonium persulphate (APS), as water soluble initiator and sodium bicarbonate ($NaHCO_3$) as foaming agent. The optimum synthesis conditions pertaining to maximum swelling percentage were evaluated as a function of gelatin/PVA ratio, amount of water, concentration of APS, $NaHCO_3$, monomer concentration and total irradiation dose. Maximum percent swelling (1694.59%) of the copolymer, gelatin-co-PVA, was obtained at optimum $[APS]=2.92{\times}10^{-1}mol/L$, $[NaHCO_3]=7.94{\times}10^{-2}mol/L$ and 1.5 mL of water at total dose of 31.104 kGy while in case of grafted copolymer, (gelatin-co-PVA)-g-poly(AAc), maximum percent swelling (560.86%) was obtained using $8.014{\times}10^{-1}mol/L$ of AAc in 9 mL water with 31.104 kGy preirradiation dose. The pristine and grafted copolymers were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning electron Microscopy (SEM), Thermal gravimetric analysis (TGA) and X-Ray Diffraction (XRD) methods. The copolymers loaded with an antiseptic, Povidone, were used as wound dressing materials for wounded gastrocnemius muscle of mice and the results exhibit that (gelatin-co-PVA)-g-poly (AAc) copolymer is a potent wound dressing material as compared to the copolymer.

• 한국가금학회지
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• 제24권3호
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• pp.107-116
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• 1997

In order to achieve optimal reproductive performance, reliable morphological and physiological basic data on the reproductive organs are desirable. Adult male Korean ring-necked pheasant in inactive(mid of January) and active state (end of April) were used in this study. In addition, five active state pheasants were received a single dose of 60Co-ray 500 rads each to damage the testes. The objective of this study was to investigate the distribution pattern of protein gene product (PGP) 9.5 and ${\alpha}$-tubulin in the pheasant testes of the active, inactive and ${\gamma}$-ray irradiated active states. The results obtained were summarized as follows 1. The seminiferous tubules collected in inactive states( mid of Jan) showed narrow lumen, and the spermatogonia and the Sertoli cell were well preserved. The PGP 9.5 immunoreactivity of these tubules showed a positive reaction in paranucleus area of the spermatogonia, and a positive reaction in a small number of the Leydig cells in the interstitium of the seminiferous tubules. 2. The seminiferous tubules were dilated in active state(end of April) as compared with the inactive state. The PGP 9.5 reactivity in these tubules showed a positive reaction in many Leydig cells in the interstitium of the seminiferous tubules, and the testes of ${\gamma}$-ray irradiated group showed partially weak reaction in the interstitium of the seminiferous tubules. 3. The ${\alpha}$-tubulin reactivity in the seminiferous tubules of the inactive testes was strongly positive in the cytoplasmic process of the Sertoli cell from the basal stem region to the apical ex-tension. From the broad part of the stem region to the luminal space, the active testes showed a strong positive reaction. The ${\gamma}$-ray irradiated groups showed diminished reaction in the basal region.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.436-442
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• 2017

Fischer-Tropsch 합성(F-T 합성)은 석탄, 바이오매스, 천연가스 등을 개질하여 얻은 합성 가스(CO, $H_2$)를 촉매를 이용하여 탄화수소로 전환 하는 기술이다. Fischer-Tropsch 합성에 이용되는 촉매는 활성 금속, 조촉매, 지지체로 구성되는데 이들의 종류와 조성은 반응의 활성 및 생성물 선택도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$와 $SiO_2$ 혼합 지지체의 조성이 Fiscsher-Tropsch 반응의 활성과 생성물 선택도에 미치는 영향을 알아 보기위해, ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ 혼합 지지체를(100/0 wt%, 75/25 wt%, 50/50 wt%, 25/75 wt%, 0/100 wt%) 이용하여 함침(impregnation)법으로 철 촉매를 제조하였다. 촉매의 물리적 특성은 질소 물리 흡착 법과 X-선 회절 분석법을 통해 분석 하였고, 고정층 반응기에서 Fischer-Trosch 반응을 $300^{\circ}C$, 20bar에서, 60시간 동안 수행 하였다. 촉매의 물리적 특성 분석 결과 촉매의 BET 표면적은 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 감소하였으며, 촉매 기공의 부피 및 평균 크기는 지지체 조성이 ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ (50/50 wt%)인 경우를 제외 하고 증가하는 경향을 보였다. 또한, X-선 회절 분석법을 통해 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 입자 크기를 계산한 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 입자 크기가 감소 하였다. Fischer-Tropsch 합성 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 CO 전환율은 감소 하였으며, C1-C4의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 감소하였으며 이와 반대로, C5+의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 증가 하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.93-99
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• 2017

Monte Carlo 시뮬레이션을 이용하여 MV X, ${\gamma}$선에서의 선량증가 효과를 평가하였다. MCNPX code를 이용하여 ICRU 평판형(Slab) 모의피폭체를 전산모사하였으며, 입사 광자의 에너지, 선량증가 물질의 종류 및 농도에 따른 영향을 분석하였다. 선량증가 물질은 금(aurum), 가돌리늄(gadolinium), 요오드(iodine), 산화철(iron oxide)에 대해 비교 평가하였으며, 입사에너지는 선형가속기에서 발생된 4, 6, 10, 15 MV X선의 스펙트럼과 Co 60의 ${\gamma}$선원을 사용하였다. 모의피폭체 내에 7, 18, 30 mg/g 농도의 물질을 삽입하였으며, 선량증가 효과의 정량적 평가를 위해 선량증가비를 산출하였다. X선의 입사에너지가 낮을수록, 선량증가 물질의 농도가 높을수록 높은 선량증가비를 나타내었으며, 최대 선량증가비는 금 1.079, 가돌리늄 1.062, 요오드 1.049, 산화철 1.035를 보여 금, 가돌리늄, 요오드, 산화철 입자 순으로 높은 선량증가 효과를 보였다. 이러한 결과는 In-vivo, vitro 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제19권3호
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• pp.179-188
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• 1994

생쥐의 난소에 미치는 방사선의 조직학적 및 기능적 영향을 조사하기 위하여 2.88Gy 및 7.2Gy의 방사선(Co-60)을 전신조사하였다. $7{\mu}m$ 두께의 조직절편을 제작하여 조직학적 관찰을 하였고, 방사면역측정 법을 이용하여 난소마쇄현탁액내 프로게스테론, 테스토스테론 및 에스트라디올을 정량하였다. 방사선조사로 유강소난포 및 무강소난포가 공히 높은 폐쇄율을 보였고, 난포내 프로게스테론의 농도가 증가되었으며 테스토스테론 및 에스트라디올의 농도는 감소되었다. 즉, 방사선을 조사함으로써 난소내 난포세포인 협막세포에 영향이 미친 결과 $3{\beta}-HSD(3{\beta}-hydroxysteroid\;dehydrogenase) $ 및 isomerase의 활성이 억제 혹은 둔화되어 테스토스테론 및 에스트라디올의 합성이 저하되었고 그 결과 난포의 폐쇄가 가속화되었다고 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권1호
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• pp.17-23
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• 2009

방사성 액체폐기물에 함유되어 있는 우라늄의 추출제 또는 아미드 (amide) 화합물 추출제를 사용한 용매추출계에서 제 3상 생성 방지제로 사용되는 dihexyloctanamide(DHOA)을 합성하고, 이를 $^{60}Co$ 감마 방사선으로 조사시킬 때 생성된 방사선 분해생성물 (radiolysis product)을 정량 분석하였다. 방사선 조사된 DHOA에 대한 FT-IR 스펙트럼과 방사선 분해생성물에 대한 GC/MS 스펙트럼 그리고 GC/MS-SIM 방법으로 측정한 결과를 근거로 octanoic acid와 dihexylamine 2종의 방사선 분해생성물의 존재를 확인하였으며, 이들 2종 화합물의 표준시약과 tridecane을 내부표준물질(ISTD)로 사용하여 GC/MS-SIM 방법으로 정량 분석하였다. 방사선 분해생성물에 대한 총 이온 크로마토그램에서 나타난 머무름 거동, 분리도 및 해 상도에서 정량 분석할 수 있는 결과를 얻었으며, 총 이온 크로마토그램에서 분리피크가 나타나는 시간은 octanoic acid는 8.65분, tridecane은 9.79분 그리고 dihexylamine은 10.27분이었다. 그리고 DHOA의 방사선 흡수선량이 증가할수록 octanoic acid의 농도는 감소하였으며, dihexylamine의 농도는 증가하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 본 연구실에서 제안된 Dummy Gate Assisted MOSFET을 이용하여 6bit SAR (Successive Approximation Register) ADC를 설계하였으며 이에 대한 대조군으로 Conventional MOSFET으로 동일한 회로를 설계하여 두 회로의 Co-60 Gamma Ray에 의한 누적방사선 영향을 비교 분석해 보았다. 설계된 SAR ADC는 Binary Capacitor DAC과 Dynamic Latch 형태의 Comparator 그리고 Logic으로 구성이 되었으며, 0.35um standard CMOS공정으로 제작되었다. 방사선 조사 후 Conventional MOSFET을 이용한 ADC는 정상동작하지 못하였지만, Dummy Gate Assisted MOSFET을 사용한 ADC는 방사선 조사 후 DNL은 0.7LSB에서 2.0LSB, INL은 1.8LSB에서 3.2LSB로 다소 증가하였으나 정상적인 A/D 변환이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제21권5호
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• pp.403-411
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• 2008

방사성 액체폐기물의 용매추출 공정에서 발생되는 방사선 분해현상을 연구하기 위하여 추출제로 사용되는 dimethyldibutyltetradecylmalonamide (DMDBTDMA)를 합성하고, 합성된 DMDBTDMA를 $^{60}Co$ 감마 방사선으로 조사시킬 때 생성되는 방사선 분해산물을 정량 분석하였다. 방사선 조사된 DMDBTDMA에 대한 FT-IR 스펙트럼과 EI-질량스텍트럼 및 GC/MS-SIM 방법으로 측정한 결과를 바탕으로 n-methylbutylamine, tetradecane, 1-tetradecanol 3종의 방사선 분해산물의 존재를 확인하였다. 3종의 방사선 분해산물 농도는 이들 표준물질과 n-dodecane을 내부표준물질(ISTD)로 사용하여 GC/MS-SIM 방법으로 정량 분석하였다. 방사선 분해산물에 대한 총 이온 크로마토그램에서 나타난 머무름 거동, 분리도와 해상도 측면에서 만족스런 결과를 얻었으며, 총 이온 크로마토그램에서 n-methylbutylamine, n-dodecane, tetradecane 및 1-tetradecanol 각각의 성분에 대한 피크 검출시간은 각각 2.35분, 8.83분, 10.68분 및 12.75분 이었다. 그리고 tetradecane은 방사선 분해산물의 농도가 DMDBTDMA의 방사선 흡수선량과 비례하는 상관관계를 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1734-1741
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• 2023

This work presents the synthesis and preparation of a new glass system described by the equation of (70-x) B₂O₃-5TeO₂ -20SrCO₃-5ZnO -xBi₂O₃, x = 0, 1, 5, 10, and 15 mol. %, using the melt quenching technique at a melting temperature of 1100 ℃. The photon-shielding characteristics mainly the linear attenuation coefficient (LAC) of the prepared glass samples were evaluated using Monte Carlo (MC) simulation N-particle transport code (MCNP-5) at gamma-ray energy extended from 59 keV to 1408 keV emitted by the radioisotopes Am-241, Ba-133, Cs-137, Co-60, Na-22, and Eu-152. Furthermore, we observed that the Bi₂O₃ content of the glasses had a significantly stronger impact on the LAC at 59 and 356 keV. The study of the lead equivalent thickness shows that the performance of fabricated glass sample with 15 mol.% of Bi₂O₃ is four times less than the performance of pure lead at low gamma photon energy while it is enhanced and became two times lower the perforce of pure lead at high energy. Therefore, the fabricated glasses special sample with 15 mol.% of Bi₂O₃ has good shielding properties in low, intermediate, and high energy intervals.