• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.86-86
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• 2016

최근 포항가속기연구소 10A 빔라인에 Scanning Transmission X-ray Microscopy (STXM)가 완성되어 운영 중이다. Soft x-ray imaging 장치로서 기술적으로 Sample scanning 기법이 활용된다. 이는 Zone plate를 통해 집속된 빔이 샘플에 조사되고 검출되는 방식이다. 이러한 Scanning 기법을 활용하고 있는 10A STXM은 기본적으로 흡수분광기법 (x-ray absorption spectroscopy)을 이용하고 있다. 특히, 10A 빔라인 STXM은 최고 20 nm까지 공간분해능이 가능하다는 장점이 있다. 따라서 수십에서 수백 나노미터 크기의 시료들 또는 나노구조에 대한 물리화학적 상태 분석이 쉽게 이루어지고 있다. 주로 시료를 투과하면서 흡수되는 X-선 세기 대비를 맵핑하는 형식의 이미지 데이터와 더불어 X-선의 에너지를 조정함으로써 각 에너지에 해당하는 이미지스택을 결과로 얻게 된다. 이러한 이미지 결과로부터 시료의 나노크기에서 오는 물리화학적 상태를 분석하고 물리에서 바이오까지 다양한 분야의 실험 활용이 가능한 상태다.

• Applied Microscopy
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• 제38권3호
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• pp.235-243
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• 2008

연 x-선 현미경은 '물의 창' 영역 ($2.3{\sim}4.4nm$)의 파장을 이용하여, 수십 nm의 분해능으로 세포를 파괴하지 않고 살아있는 상태에서 세포의 내부구조를 관찰할 수 있어 가시광선현미경과 전자현미경을 단점을 보완하는 특징을 갖는 세포 생물학 연구에 적합한 현미경이다. 그러나 기존 연 x-선 현미경은 광원으로 방사선 가속기를 이용하기 때문에 사용이 제한적이었다. 이에, 본 연구에서는 2.88nm의 연 x-선을 광원으로 사용하는 소형 연 x-선 현미경을 이용하여, 내포작용에 의해 금 나노입자를 포획한 HT1080과 MDA-MB 231 세포의 영상을 약 60nm 분해능으로 획득하였다. 금 나노입자의 세포에 대한 독성을 제거하기 위하여 폴리에틸렌 글리콜을 캡핑하였고, 2.88nm 파장의 연 x-선에 대하여 충분한 조영효과로 인하여 세포영상에서 뚜렷한 대조도를 나타내었다. 내포작용에 의해 액포에 포함되어 있는 다양한 크기의 금 나노입자 군집을 확인하였으며, 세포내부의 액포의 분포상태도 관찰할 수 있었다. 따라서 고분해능을 가진 소형 연 x-선 현미경을 이용하여 금 나노입자를 세포내의 미세기관이나 특정 단백질에 표지하면 연 x-선에 대한 조영효과의 증가에 의하여 더욱 유용한 정보를 획득할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.79-79
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• 2012

방사광이 고체물리의 연구에 이용되기 시작한 60년대 말 이후부터 지난 반세기동안 방사광시설과 이를 이용한 분석 장치들은 큰 발전이 거듭되어 왔다. 90년대에는 포항가속기 연구소에서 방사광을 이용한 실험 시설이 완공되어 지난 20 여년간 이용되어 왔고 현재는 이시설이 업그레이드(PLS II) 되어 조만간 다시 이용자에게 공개될 예정이다. 연 x-선의 경우 광전자를 분석하게 되면 시료의 표면으로부터 1 nm - 수십 nm 두께의 현상에 대한 분석이 가능하다. 경 x-선(수 keV 이상의 에너지를 갖는)의 경우는 비교적 큰 penetration depth를 갖지만 grazing incidence를 이용하게 되면 수 나노 이하의 두께에서 일어나는 현상에 대한 연구가 가능하다. 본 tutorial에서는 전자의 에너지 영역인 VUV영역에서 가능한 방사광을 이용한 여러 가지 표면분석법(XPS, MCD, XAS, ARPES, SPEM, PEEM등)에 대한 세부강의를 제공하고자 한다. 총론에서는 경 x-선을 포함하는 방사광을 이용한 표면분석기술이 어디까지 발전되어 왔고 어느 수준까지 분석이 가능한지에 대한 전체적인 view를 제공하고자 한다. 본 tutorial은 이제 막 방사광을 이용한 연구를 수행하려는 연구자들, 지금까지 특정 분석기술을 사용한바 있는 연구자들, 그리고 여러 가지 방사광이용 표면분석방법에 대한 이해가 필요한 소재 혹은 소자의 개발자들에 좋은 배움의 기회가 될 것입니다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.541-542
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• 2006

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.105-111
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• 2004

본 연구에서는 의료용 선형가속기로부터 발생되는 명목상 가속전압 6 MV선의 검출특성을 확인하기 위하여 유전체 물질을 사용한 평행판 검출기를 제작하였다. 제작한 검출기의 전극은 단면이 크롬으로 코팅되어 있는 FEP유전체 필름(두께: 100 $\mu\textrm{m}$)을 사용하였고 두 전극 사이에 PTFE유전체 필름(두께 : 100 $\mu\textrm{m}$)을 삽입하였다. 측정을 위하여 선원-팬텀 표면간의 거리 100 cm, 그리고 팬텀의 표면으로부터 깊이 5 cm되는 지점에 방사선 유도전하를 획득하기 위한 제작검출기를 놓았다. 방사선 조사시 제작검출기의 유용성을 알아보기 위하여, 영점 변동, 누설 전류, 인가전압에 따른 검출기의 반응, 재현성, 선형성, 조직최대선량비 등을 측정하였다. 측정결과 검출기의 영점 변동 전류 (I$_{Z}$ )는 8.3 pA, 누설 전류(I$_{I}$)는 10 pA 이었다. 제작 검출기는 인가전압에 대한 선형성을 보였으며, 또한 재현성실험에서는 조사된 선량에 대하여 1% 오차 범위 내에서 일치하였다. 검출기의 선량에 대한 선형성은 3% 이내의 오차범위에서 일치하면서 선량율 의존성이 있음을 확인하였다. 조직최대선량비분포에 대한 제작 평행판 검출기와 비교검출기간의 선량오차는 팬텀내의 최대 선량점으로부터 7.5 cm까지 3% 이내에서 일치하였다. 본 연구결과 유전체 필름을 이용한 평행판 검출기는 선량계로서의 기본적인 특성들을 허용 가능한 범위에서 만족스러워 상대선량측정을 위한 검출기로 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.125-131
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• 2016

방사선치료는 의료용 선형가속기를 이용하는 방식이 가장 많이 적용되고 있으며 사용되는 광자선도 고 에너지화 되고 있다. 최근에 도입되는 선형가속기에는 선속평탄 여과판을 사용하지 않는 3F 방식과 조사중에 조사야에 맞춰 jaw가 움직이는 tracking jaw 기술이 적용되어 임상에 보급되고 있다. 이에 본 연구는 선형가속기를 이용한 고에너지 X선 조사 시 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 광중성자 발생과, tracking ja w 사용에 따른 광중성자 발생을 측정하여 비교분석하였다. 그 결과 3F 방식이 선속평탄 여과판의 적용에 비하여 광중성자의 검출이 약 70% 낮게 나타났으며, tracking jaw 방식은 static jaw에 비하여 약 83% 높게 광중성자가 발생하는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.195-203
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• 1999

고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 특성은 조사면내의 급격한 선량 변화와 측면 전자 평형상태하의 측정이 어려우므로 정확하게 파악하기 어렵다. 다이아몬드 검출기를 이용하여 광자선 에너지 4, 6, 그리고 10 MeV에 대한 소조사면의 선량특성을 측정하였고 그 값들을 작은 용적의 원통형과 평행평판형 이온함의 선량특성과 비교하였다. 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함을 이용하여 의료용 선형가속기에서 방출되는 광자선 에너지 6 MeV X-선, 10 MeV X-선에 대한 소조사면($1{\times}1,\;1.5{\times}1.5,\;2{\times}2,\;3{\times}3,\;4{\times}4\;cm^2$)에 대하여 심부선량백분율, 측면 선량분포를 측정하였다. 또한 다이아몬드 검출기, 원통형 이온함 및 평행평판형 이온함을 이용하여 광자선 에너지 4 MeV X-선, 6 MeV X-선 및 10 MeV X-선으로 소조사면의 크기를 $1{\times}1\;cm^2$에서 $0.5\;cm^2$간격으로 $4{\times}4\;cm^2$까지 변화하면서 출력계수를 측정하였다. 세 가지 측정기에 대한 출력계수를 비교한 결과 광자선 에너지 4 MeV X-선은 조사면의 크기 $2{\times}2\;cm^2$, 6 MeV X-선은 $2.5{\times}2.5\;cm^2$ 그리고 10 MeV X-선은 $3{\times}3\;cm^2$이상에서 출력계수가 $\pm$1.2% 내외로 잘 일치하였으나 원통형과 평행평판형 이온함에 대한 출력계수는 조사면의 크기가 작아질수록 다이아몬드의 검출기와 비교하여 낮게 평가되었는데 이는 원통형과 평행평판형 이온함의 측면전자평형상태가 이루어지지 않아 낮게 평가되었다. 광자선 에너지 6 MeV X-선과 10 MeV X-선에 대한 심부선량백분율은 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함이 조사면의 크기 $3{\times}3\;cm^2$까지 $\pm$1.5% 내외로 잘 일치하였으나 조사면의 크기가 작고 깊이가 깊어짐에 따라 다이아몬드의 심부선량백분율이 크게 평가되었다. 측면 선량분포는 원통형 이온함의 반음영의 크기가 측정된 소조사면에 대하여 다이아몬드 검출기보다 크게 나타났다. 측면 선량분포는 다이아몬드 검출기가 상대적으로 이온함에 비해 민감 용적이 작고 높은 분해능을 가지므로 반음영이 작은 것으로 사료된다. 따라서 고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 측정시 검출기의 민감 용적이 작고 분해능이 우수하며 물과 등가인 다이아몬드 검출기는 이온함에 비해 상대적으로 우수한 것으로 생각된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.49-54
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• 2008

선형가속기를 이용한 X-선 5Gy를 마우스 모델에 전신 조사 후 백혈구, 적혈구, 혈소판을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한 프로폴리스를 복강 주사 후 혈구들의 방사선 방어효과를 알아보았다. 혈구의 미세구조 관찰에서는 외관상 방사선 조사한 실험군에서 수가 줄어들었으며, 조사 후 10일에서 20일로 경과함에 따라 혈구의 엉김이 관찰되었다. 적혈구에서는 표면이 균열이 생기고 깨어진 형태와 변성구상적혈구들이 관찰되었다. 백혈구는 방사선조사군에서 혈구의 크기가 줄어들었으며, 가장자리 미융모들의 크기와 수가 대조군 보다 작은 것으로 관찰되었다. 프로폴리스 투여 후 방사선 조사군에서는 혈구들이 대조군과 유사한 형태로 확인되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.51-56
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• 1986

방사선(放射線)의 의학적(醫學的) 진단치료(診斷治療) 이용률(利用率)이 증가(增加)함에 따라 의료인(醫療人)과 환자(患者)들에 대한 방사선(放射線) 피폭확률(被曝確率)이 비예적(比例的)으로 증가(增加)되어 정량적(定量的)인 분석(分析)과 피폭관리(被曝管理)의 필요성(必要性)이 요구(要求)되고 있다. 연세(延世) 암센터는 암치료(癌治療)를 위하여 설치사용(設置使用)되고 있는 의료용(醫療用) 고(高)에너지 선형가속기(線型加速器)에 대한 누출(漏出) 및 산난선(散亂線)의 방어벽(防禦壁)과 방어계획(防禦計劃)이 이미 준비(準備)되어 있다. 그러나 장치(裝置)의 사용빈도(使用頻度)가 증가(增加)됨에 따라 치료실내(治療室內)의 공간(空間) 선량분포(線量分布)와 광핵반응(光核反應)으로 인한 유도방사능(誘導放射能)의 위험성(危險性)을 인식(認識)하고 이들에 대한 노출량(露出量)을 전리함(電離函), 열형광측정기(熱螢光測程器) 및 에너지 분석기등(分析器等)을 이용(利用)하여 측정(測定)하였다. 18 MeV 전자선(電子線)에 의한 실중선량(室中線量)은 1 m 지점(地點)에서 종양선량(腫瘍線量)의 0.02%였고 X-선(線)에 의한 실중선량(室中線量)은 약(約) 0.12%였다. 선형가속기(線型加速器)에서 10 MV X-선(線)을 30 Gy 조사(照射)한 직후 광핵반응(光核反應)에 의한 유도방사능(誘導放射能)을 측정(測定)한 결과(結果) 0.65 mR/hr 였으며 광핵반응(光核反應)에 의한 중성자(中性子) 방사화(放射化)는 주로 Cu-64, W-185, Mo-94, Ta-182등(等)의 원소(元宵)로 추정(推定)할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.121-125
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• 2011

본 연구는 방사선 치료실 벽면 거리에 따른 표층선량과 심부선량에 관하여 알아보고자 한다. 선형가속기에서 발생하는 고에너지 광자선은 치료기 헤드, 콜리메이터, 환자, 치료실내의 모든 벽과 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 산란선의 측정은 열형광선량계(TLD)를 사용하였다. 선형가속기의 회전중심으로부터 벽까지의 거리는 236, 272, 303과 337 cm로 측정되었다. 6 MV 광자선을 100 cGy와 200 cGy를 조사한 결과 벽까지의 거리가 짧은 236 cm에서 표층선량은 0.49, 0.83 mSv이고, 272 cm에서는 0.41, 0.53 mSv, 303 cm에서는 0.28, 0.57 mSv, 337 cm에서는 0.33, 0.76 mSv로 각각 나타났다. 치료실 벽의 거리에 따라 표층선량은 현저한 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 방사선 치료환자의 확률적영향과 관련하여 유용한 자료로 활용될 것이다.