• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.185-192
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• 1998

의료용 가속기에서 방출되는 고 에너지 X-선의 정확한 흡수선량을 결정하기 위해서는 방출된 X-선의 에너지에 대한 평가가 필요하다. 의료용 가속기에서 방출되는 X-선의 에너지를 직접 측정하는 방법은 매우 어려울 뿐만 아니라 현실적이지 못하다. 따라서 고 에너지 X-선의 에너지 평가에는 선질 지표들을 사용하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 선진 각 국 및 각 학회의 표준측 정법들에서는 에너지 결정 인자로서 방사선 중심축에서의 최대선량깊이, 선량곡선의 경사 및 선량 레벨과 같은 다양한 선질 지표들이 사용되고 있으며, 의료용 가속기 제작사에 따라서도 X-선 에너지 결정 인자로서 상이한 선질 지표를 사용하고 있는 실정이다. 본 연구는 위에서 언급한 다양한 선질 지표들 중에서 우리에게 가장 적합한 것을 선택하기 위하여 실시하였다. 국내에서 사용중인 11개 기관의 의료용 가속기 4종류(Mitsubishi, Scanditronix, Siemens, Varian) 18대에 대한 명목상 에너지 (4, 6, 10, 15, 21 MV) 30개에 대하여 선진 각 국 및 각 학회의 표준측정법들의 권고 및 제작사들에서 기준으로 채택하고 있는 선질 지표들로 구한 에너지를 상호 비교 분석하였다. 그 결과 명목상의 에너지가 동일하여도 가속기의 기종 및 선질 지표에 따라 에너지 분산을 보이고 있으며, 선질 지표들 중 10cm 깊이에서의 심부선량백분율을 나타내는 D$_{10}$(%)이 에너지의 분포 및 편차가 가장 적게 나타났다. 모든 선질 지표들에서 에너지가 증가함에 따라 에너지 편차는 커지는 경향을 보였다. 정확한 흡수선량 결정에 필요한 에너지 결정에 있어 명목상의 에너지와 중심축에서의 심부선량이 1대 1로 대응하는 물리적인 의미가 있는 통일된 선질 지표를 사용하는 것이 시설간의 자료 비교 및 선질 평가에 가장 바람직하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권1호
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• pp.29-35
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• 1991

다양한 의료용 선형가속기의 출현으로 인한 방사선 치료분야의 폭넓은 활용에 따라 정확한 선량측정이 중요한 문제중의 하나가 되어왔다. 따라서 정확한 선량계산이나 새로운 선량계산 모델을 위해서 X-선의 조사면에 따른 에너지 분포에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 의료용 선형가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포특성 및 기하학적 구조의 영향 요인 연구에 몬테-칼로 방법의 적용성을 자료분석에 의한 모의시험 계산값과 선량분포계산, 불에서 HVL 및 측정된 자료와 비교하여 알아 보았다. 기대한 것 처럼 X-선 빔의 축반경에 따른 평균에너지 변화로 부터 빔의 발생특성과 treatment head부분의 기하학적 구조 영향에 기인한 에너지 분포가 중심선 속으로 부터 멀어져 감에 따라 적어짐을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.36-44
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• 2000

X-선 사진식각공정(이하 LIGA 기술이라 함)을 이용한 초소형, 초정밀 금형 및 3차원 구조물 제작 가공기술은, 생산기반 기술 중 금형기술 및 가공기술 분야에 해당하는 기술로 포항가속기와 같은 방사선 가속기에서 생성되는 수 보대 파장의 X-선을 이용하는 기술이다. 짧은 파장을 사용하는 연유로, 일반 반도체 공정으로는 실현할 수 없는 높고, 광학적 용도까지 가능한 거울정도의 벽면 거칠기(수백${\AA}$이하)를, 그러면서도 서브 마이크론의 정밀도 (1$\mu\textrm{m}$이하)를 가지는 금형 및 3차원 구조물을 일괄 가공할 수 있는 기술이다.(중략)

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권2호
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• pp.165-169
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• 2001

최근 포항 방사광 가속기 연구소에 미세구조 X-선 영상 실험을 위한 5C1 방사광(Synchrtoron Radiation) 빔라인이 건설되었다. 광대역의 에너지 스펙트럼을 가진 방사광 X-선이 물체를 투과한 후 CdWO$_{4}$ scintillator에 의해 가시광선으로 바뀌고, 그 빛을 CCD 카메라로 받아들여 영상을 획득하게 된다. 방사광 X-선은 일반 의료진단용 X-선에 비하여 위상이 일치하고, 평행하며, 그 양이 풍부한 특성들을 갖고 있다. 방사광 영상시스템과 X-선 유방촬영 시스템에서 영상을 획득하여 영상특성들을 비교, 분석하였다. 고-분해능 X-선 시험 패턴(20 line pairs mm$^{-1}$), 유방촬영 팬텀, 파라핀에 고정한 인체 유방암조직과 포르말린에 고정한 인체 유방암조직, 그리고 capillary tube내 micro-bubbles등의 방사광 영상은 기존의 X-선 유방촬영시스템에서 얻은 영상보다 분해능이 뛰어나고 영상질도 우수하였다. 방사광 X-선 영상시스템은 micrometer 공간 분해능 영상을 획득할 수 있어 많은 기초분야의 영상연구와 의료영상분야에서도 활발하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.61.2-61.2
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• 2013

우리나라 최초의 거대과학 장치인 포항방사광가속기(PLS)는 지난 16년(1994~2010) 동안 국내외 이용자에게 제3세대 방사광을 제공했다. 최초 2기의 빔라인을 시작으로 꾸준하게 빔라인 증설과 성능개선을 위해 노력해 왔다. 지속해서 늘어나는 방사광 이용자 수와 더욱더 좋은 수준의 방사광 요구에 부응하기 위하여 2009년부터 3년 동안 가속장치의 성능향상사업(PLS-II)을 마쳤다. PLS-II는 PLS 대비에너지와 빔전류는 3 GeV, 400 mA로 늘리는 반면 빔의 크기는 크게 줄이고 빔안정성을 개선한 고품질 X-선 방사광 발생장치이다. 2012년부터 16기의 삽입장치 빔라인을 포함한 30기의 빔라인을 가동하여 이용자 지원을 하고 있으며 초전도케비티 설치를 포함한 목표 성능의 확보에도 많은 노력을 기울이고 있다. 현재는 6 nm-rad의 빔에 미턴스, 3-GeV전자빔, 약 0.5 ${\mu}m-rms$ 빔안정도를 가진 200 mA Top-up 운전으로 빔을 제공 하고 있으며 2014년 말에는 저장전류 400 mA급의 PLS-II 목표치로 운전할 계획이다. 본 발표에서는 포항가속기의 25년 역사를 돌아보고 가속장치의 건설에 얽힌 이야기, 중요장치 그리고 운전과 빔제공에 관한 내용, 특히 핵심 운전가치인 빔안정성을 개선하고 유지하기 위한 노력을 빔운전 측면과 진공을 포함한 엔지지어링 측면에서 언급하고자 한다. PLS 건설부터 현재 운용 중인 30기의 빔라인에서 수행된 연구 성과의 통계에 대하여 훑어보고 X-선 산란과 광전자분광을 이용한 구조, 성분 및 물성분석, 그리고 이미징 등의 분야에서 나온 탁월한 연구 결과를 살펴본다. 앞으로 건설될 신규 빔라인과 빔라인의 향후 운영 방향을 소개한다. 마지막으로 지금 포항가속기연구소에서 건설 중인 제4세대 가속기(X-선 자유전자레이저) 프로젝트의 개요 및 건설 현황과 함께 앞으로 기대되는 새로운 과학에 대하여도 소개하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권4호
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• pp.23-34
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• 2013

X-선 혹은 감마선 등 종래의 방서선 치료는 양성자 혹은 이온에 의한 치료방법의 등장함에 따라 퇴조할 것으로 보인다. 그 이유는, 양성자 등 전하를 띄는 입자치료기술이 치료 후 후유증이나 암의 재발을 현저히 억제시킬 수 있기 때문이다. 전하를 띄는 입자는 암 조직 전후의 정상 조직에 최소한의 피폭을 주나, X-선이나 감마선과 같은 광자들은 암 조직 전후의 정상세포가 암세포로 변화될 수 있는 정도의 피폭량을 주는 것으로 알려져 있다. 현재 임상 중인 양성자(혹은 극히 일부의 탄소이온 치료기)치료기는 1990년 미국의 로마린다(Loma Linda) 대학에서 최초로 건립된 방식인 사이클로트론 혹은 싱클로트론 가속기와 빔라인 및 겐트리(gantry)로 구성된다. 그 장치의 거대함만큼이나 가격과 유지비 등에서 일반 소형병원에서 운영하기에는 쉽지 않아 보인다. 이에 본고에서는 소형병원에서도 운영할 수 있는 저비용의 레이저 양성자(이온) 가속방식의 등장 배경과 향후 전망을 논하고자 한다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.48-53
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• 2010

Water-uptake through roots, is an essential process of the water flow in plants. Its visualization is very useful for understanding sap flow dynamics at whole plant level. In this study, the tips of Arabidopsis' root hairs were excised and exposed to repeated dehydration and rehydration processes. The water-refilling through individual xylem vessels was visualized using the synchrotron X-ray micro-imaging technique. The high temporal resolution ($2\;{\mu}m$) and beam intensity of the X-ray source allowed to acquisition of consecutive X-ray images of the water-refilling process up to 10 frames/sec. Various flow patterns were observed and the ascending speed of the water-air interfaces was analyzed. The relation between the water-rising height and ascending speed was also analyzed. The present results would provide better alternative for investigating sap flows in roots.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.242-244
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• 2019

본 논문은 방사선 치료에 사용되는 선형 전자가속기(LINAC)의 작동 원리와 구성 등 의료용 LINAC의 전반을 다룬다. 의료용 LINAC은 전자총에서 발사된 전자를 가속기 튜브 내에서 가속시켜 전자빔을 발생시키고, 이러한 전자빔을 금속 표적에 충돌시켜 발생한 X 선을 인체에 조사하는 원리이다. 최근에는 O-arm, C-arm 등 3-D 촬영을 위한 치료기가 개발됨에 따라, 의료용 LINAC의 전자총, 마그네트론 등을 구동하는데 사용되는 고전압 전원장치 또한 소형화와 고밀도화가 요구되는 추세이다. 본 논문에서는 마그네트론 구동을 위한 고밀도 40kV/100A 음극성 펄스 모듈레이터와 정전압 정전류 제어 및 50kV 절연이 가능한 히터 전원장치를 설계 및 제작하였으며, 9.3GHz, 1.7MW X-Band 마그네트론 연계실험을 통해 고효율 고신뢰성의 동작을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제5권1호
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• pp.126-130
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• 1992

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권2호
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• pp.108-115
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• 1990

0.5~l.2-MeV 양성자빔에 대한 X-선 발생단면적의 측정을 Cu와 Au에 대해 수행하였다. 이 실험에서는 SNU 1.5-MV 탄뎀 반데그라프 가속기에서 얻은 양성자빔을 표적에 입사시켰다. 여기서 방출된 X-선과 후방산란된 양성자는 Si(Li) X-선 검출기와 SSB(Silicone Surface Barrier) 하전입자 검출기를 이용해 동시 측정하였다. 그리하여 측정된 X-선 발생단면적은 다른 실험치들 및 PWBA(Plane Wave Born Approximation)와 ECPSSR(Perturbed Stationary State corrected Energy loss, Coulomb deflection, Relativistic effects)인 이론치들과 비교하였다. 1.0-MeV근처의 양성자에너지에 대해 측정치는 PWBA 값보다는 ECPSSR(D.D. Cohen et al., 1985) 값에 더 잘 일치함을 보였다. 특히, Au의 측정치는 1.2-MeV 양성자빔에 대해 9.69$\pm$0.39 bams이었고, ECPSSR 이론치와는 5% 이내로 일치했으며, 0.5~l.2-MeV 양성자에 대한 실험치는 대부분의 다른 실험치들과 30% 이내로 일치했다.