• 한국방사선학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.77-83
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• 2020

본 논문은 방사선 조사 후 치료실 내부의 공간선량률을 엑스선 에너지 및 MU값 변화를 기준으로 측정하여 치료방사선사의 방사선 방호에 대해 연구해보고자 하였다. 선형가속기를 이용하여 6MV, 10MV, 15MV 광자선을 300MU, 600MU, 1000MU를 기준으로 치료실 내부에 방사선을 노출시킨 후 측정기를 통하여 30초 단위로 5분간 기록하고 시간별로 평균값을 산정하였으며 동일 조건으로 10회 반복 하였다. 실험결과 6MV 300MU인 경우 0.1555 μSv/h, 300sec가 경과된 시점에서는 0.157 μSv/h, 600MU은 0.152 μSv/h, 0.156 μSv/h, 1000MU에서는 0.157 μSv/h 0.152 μSv/h로 측정되었다. 10MV의 300MU는 각각 0.468 μSv/h, 0.309 μSv/h, 600MU인 경우는 0.69 μSv/h, 0.416 μSv/h이었으며 1000MU는 0.977 μSv/h, 0.478 μSv/h로 측정되었다. 15MV의 300MU는 3.02 μSv/h, 1.2 μSv/h이며 600MU에서는 5.459 μSv/h, 1.836 μSv/h 1000MU에서는 7.34 μSv/h, 2.709 μSv/h로 측정되었다. 6MV의 평균 공간선량률은 치료실 내부의 자연 공간선량률과 큰 차이가 없었으며, 10MV, 15MV 의 경우는 높은 공간선량률이 측정되었으며 시간에 따라 감약됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 일정 시간(60초 이상)이 지난 이후 치료실 내부로 입장하는 것이 방사선 작업종사자의 피폭선량 방지에 효과적일 것이라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권1호
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• pp.23-27
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• 2011

방사선 치료를 받는 환자의 생식선에 대한 피폭 선량을 최소화하기 위한 차폐체의 성능을 MOSFET 측정을 통해 평가하고자 서울대학교 병원 방사선 종양학과에서 4명의 남자 직장암 환자를 대상으로 2009 년 이후로 시행한 생식선 차폐체 선량 측정 결과를 이용하였다. 환자 치료는 Varian 21EX 선형가속기 (LINAC) 에서 방출되는 6 MV 와 15 MV 의 X.ray 를 이용하였다. 선형가속기의 조준기 (collimator) 등에 의한 산란선 (scattered ray) 뿐만 아니라 방사선조사영역(radiation field) 내의 치료부위로부터 산란되어 전달되는 산란선을 최소로 하기 위하여 3면이 모두 차폐될 수 있도록 차폐체는 상자 모양으로 제작되었다. 차폐체는 납으로 만든 $7.5\;cm\;{\times}\;9.5\;cm\;{\times}5.5\;cm$ 크기의 상자와 $9\;cm\;{\times}\;9.5\;cm\;{\times}\;1\;cm$ 크기의 덮개로 이루어져 있다. 차폐체의 성능 평가를 위한 선량 측정은 MOSFET 을 이용하였다. 생식선 차폐체를 이용한 경우 차폐체 안쪽의 피폭 선량이 바깥쪽에 비해 평균적으로 23.07% 로 감소하였다. 차폐체 안쪽에 전달된 선량은 평균 0.01 Gy (표준편차 0.004 Gy) 로 측정되었다. 차폐체의 성능은 환자들 별로 적게는 18.76%부터 많게는 38.20% 까지 차이를 보였으나 전달된 절대적 선량은 무정자증 (aspermia) 의 가능성이 있는 0.35 Gy 와, 불임을 초래할 수 있는 2.0 Gy 의 기준치 이하로서, 차폐체의 효과는 충분한 것으로 확인할 수 있다. MOSFET 측정 결과, 생식선 차폐체를 이용하여 환자 생식선에 피폭되는 선량을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 기존의 연구에서 TLD 를 이용한 측정과 비교하여 MOSFET 을 이용하였을 때 보다 실시간으로 정확하게 차폐체에 의한 생식선의 선량 감소 효과를 평가할 수 있음을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권3호
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• pp.291-296
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• 1995

목적 : 환자에 투여될 선량계산시 사용되는 wedge factor는 조사면과 깊이에 대한 의존성은 무시되고 에너지 및 wedge angle에 따라 측정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 wedge factor의 조사면과 깊이에 따른 의존성을 체계적으로 조사함으로써 보다 합리적인 선량계산을 도모하고자 한다. 방법 : 4-, 6-, 그리고 10-MV X 선을 이용하여 각각의 wedge angle에 따라서 $5{\times}5\;cm^2$부터 $20{\times}20\;cm^2$ 까지의 조사면에 대해서 여러 깊이에서 측정하였으며 측정된 값을 열린 조사면에서의 측정값으로 나누어 줌으로써 wedge factor가 결정되었다. 이 때 사용된 가속기는 본원이 보유하고 있는 CLINAC 600C 와 2100C 이며 사용된 에너지는 6- 그리고 10-MV X 선을 사용하였다. 측정기가 빔의 중심에 정확히 놓여졌는지를 확인하기 위하여 여러 콜리메이터 각도에서 측정하였다. 결과 : 각 측정값의 재연성에 관한 표준편차는 $0.3\;%$ 이내였으며 각각의 에너지에 대해 깊이에 따라 측정된 wedge factor의 의존성은 저에너지로 갈수록 커지는 경향을 보였다. 특히 4-, 6- X 선의 경우 wedge angle이 $45^{\circ}$ 이상일 때 깊이에 따른 wedge factor의 변화량은 $5\%$ 이상 차이가 남을 알 수 있었다. 반면에 wedge factor의 조사면에 대한 의존성은 거의 나타나지 않았다. 결론 : 측정을 통하여 wedge factor는 조사면에 대해서는 거의 무관하나 깊이에 따른 의존성이 비교적 크게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 선량계산시 wedge factor를 합리적으로 평가하기 위해서는 평균값을 나타내는 깊이에서 측정된 값을 사용하거나 깊이에 따라서 wedge factor를 달리 적용시켜야 한다. 본 실험의 결과, 각 wedge filter에 대해 단일 wedge factor를 사용하고자 하면 조사면 $10cm{\times}10cm$, 깊이 10cm에서 측정된 값을 쓰는 것이 가장 합리적임을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제18권4호통권46호
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• pp.249-257
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• 2005

석류석은 하부맨틀의 최상부인 약 660 km깊이까지 올리빈, 휘석과 함께 주요한 구성광물 중의 하나이다. 석류석은 약 660 km를 지나 하부맨틀에서 페롭스카이트와 코런덤으로 상변이를 하는 것으로 알려져 있으나, 실험방법 및 상변이 깊이와 상변이 경로에 대해서 아직까지 논쟁의 대상이 되고 있다. 실험은 천연산 알만딘(($Fe_{2.52}Ca_{0.21}Mg_{0.18}Mn_{0.12})Al_{2.23}Si_{2.97}O_{12}$)에 마오-벨 타입의 다이아몬드 앤빌기기를 이용하여 실온에서 62 GPa까지 압축실험을 시행하여 체적탄성계수를 결정하였다. 실험결과는 다음과 같다 : 62 GPa에서 격자상수 = $10.775\;{\AA}$, 체적 = $1251.16\;{\AA}^{3}$, X-선밀도 = $5.265\;g/cm^{3}$, 버치-머내한 상태방정식을 이용하여 계산한 체적탄성계수는 156 GPa이다(이때 $K_{0}\;'$는 4로 가정함). 본 연구는 포항가속기연구소의 방사광을 이용하여 시행한 국내 첫 고압실험결과이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.43-61
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• 2004

목적 : 환자의 치료에 있어서 정확한 장비의 설치와 성능 평가는 치료의 질을 향상시키는데 중요한 요소라고 할 수 있으며 사용자가 장비의 특성과 사용 방법을 숙달하고 업무를 수행하는 것이 매우 중요하다고 생각한다. 그러므로 방사선 치료기를 설치하고 방사선 치료를 하기 전에 사용자가 직접 장비의 설치와 성능 평가에 참여하고 특성을 파악하여 이해하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CAP의 과정과 성능 평가결과를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 선형가속기 21EX(varian, USA)를 대상으로 설치 시부터 성능 검사까지 전 과정을 평가하였고 성능평가는 크게 radiation survey, mechanical test, radiation isocenter test, beam performance, dosimetry, enhanced dynamic wedge로 구분하여 X-omat film(kodark), 선량 측정 장비(multidata, densitometer, electrometa)를 이용하여 실시하였다. 또한 선형가속기에 부착된 MLC(millenium, 120leaf)와 EPID(portal vision)의 성능 평가는 별도로 실시하였다. 결과 : Survey meter를 이용하여 측정한 leakage는 허용 범위 이하의 선량이 검출되었고 mechanical test에서 collimator, gantey, couch rotation은 1mm 이하였고 육안으로 평가한 angle은 digital이 ${\pm}1^{\circ}$이내에 mechanical은 ${\pm}5^{\circ}$이내였다. 또한 light field와 cross-hair의 직선성 검사도 1mm이내로 평가되었다. (A)symmetrical jaw field는 upper/lower 모두 ${\pm}0.5mm$이내였다. X-omat film을 이용한 radiation isocenter test는 1mm 이하였고 light field와 radiation field 의 일치성 검사는 ${\pm}1mm$ 이내였으며 선량 측정 장비를 이용하여 측정한 $\%DD$는 photon energy는 모두 ${\pm}1\%$ 이내로 electron energy는 $90\%,\;80\%,\;50\%,\;30\%$를 측정한 결과 허용 범위 내에서 평가되었다. photon 과 electron energy의 flateness는 각각 $2.3\%$(기준 $3\%$)이내, $3\%$(기준 $4.5\%$)이내이고 symmetry는 $0.45\%$(기준 $2\%$), $0.3\%$(기준 $2\%$)이내에서 평가 할 수 있었다. 그리고 dosimetry test는 sort term, MU setting, rep rate, dose rate accuracy를 photon과 electron energy 별로 MU와 gantry angle을 바꿔가면서 측정한 결과 허용범위 오차이내에 포함되는 것을 확인 할 수 있었다. EPID(portal vision)의 Exact-Arm의 기계적인 검사는 vertical, lateral, longitudinal은 허용범위 내에서 동작했으며 명암과 해상도 검사도 05.mm의 니크롬선이 선명하게 나타났으며 phantom의 음영도 뚜렷하게 나타났다. Multileaf collimator(MLC)검사는 leaf이 isocenter의 중심에 정확하게 배열되었으며 재현성 검사도 정상적으로 동작하였다. 결론 : Clinac 21EX 장치의 customer acceptance를 통해서 향후의 환자의 치료를 하는데 있어 장치의 안정성을 확인 할 수 있었으며 치료 전의 선형가속기와 주변장치의 특성을 파악 할 수 있어서 장비 사용에 있어서 어려움을 감소시킬 수 있으리라고 생각된다. 또한 사용자가 적극적으로 참여함으로써 앞으로 환자를 치료하는데 있어서도 많은 도움이 되리라 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.627-632
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• 2017

듀얼 헤드 갠트리(dual-head) 갠트리 방사선치료 시스템을 설계하기 위해 LINAC의 단일 헤드는 GATE를 예비 연구로 사용하여 모델링되었다. LINAC 헤드는 임상에서 사용되고 있는 VARIAN사를 대상으로 모델링되었다. LINAC 헤드에서 생성된 6MV의 광자선을 물 팬텀에 조사하여 빔의 특성을 평가하였다. GATE 시뮬레이션은 X- 선 스펙트럼을 생성한 후 물 팬텀에 광자선을 조사하였다. 결과로는 백분율 깊이 선량 과 빔의 프로파일을 평가하였으며, $5{\times}5$와 $10{\times}10cm^2$에서 수행하였다. 빔 품질이 검증 된 후 듀얼 헤드 갠트리(dual head gantry) 방사선치료 시스템을 시뮬레이션 한 후 팬텀(phantom)을 이용한 선량 분포 측면에서 LINAC 시스템의 단일 헤드와 비교하였다. 듀얼 헤드 갠트리 방사선치료 시스템은 단일 헤드 방사선치료 시스템에 비해 방사선치료의 효율 면에서 40~60% 높은 것을 확인할 수 있었으며, 듀얼 헤드 방사선치료 시스템은 방사선치료 및 치료시간을 줄일 수 있을 것이 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.138-142
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• 2005

액상 x-선 소각산란법을 이용하여 단백질의 구조를 분석하였다. 사용한 단백질은 구조가 이미 알려진 Lysozyme과 $Bcl-XL(\vartriangle TM/\vartriangle loop)$ 그리고 $Bcl-XL(\vartriangle TM/\vartriangle loop))$에 자유롭게 움직이는 고리를 가진 $Bcl-XL(\vartriangleTM))$이다. Lysozyme와 $Bcl-XL(\vartriangle TM/\vartriangle loop)$에 대한 소각산란결과는 단백질 결정학으로부터 알려진 분자구조에서 얻은 이론적인 결과와 농도에 의한 차이정도를 제외하고는 잘 일치하였다. $Bcl-XL(\vartriangleTM))$의 경우는 단백질 결정산란 신호에서 볼 때 $Bcl-XL(\vartriangle TM/\vartriangle loop)$와 차이가 없는 것으로 알려져 있으나, 소각산란에서는 뚜렷한 차이를 나타내는 결과를 얻어 loop와 같이 쉽게 움직이는 부분을 가진 단백질을 연구하는 경우 소각산란의 장점을 확인할 수 있었다. 위 실험을 통하여 포항 가속기 연구소 4C1 빔라인의 성능은 적어도 해상도 $\sim2.2\;nm$까지 용액상의 단백질 구조를 분석할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.513-518
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• 2022

전자선의 정도관리(quality assurance, QA)는 정확한 방사선 치료를 위해 정기적으로 이루어져야한다. 하지만 임상에서 사용되는 QA도구는 X선 위주로 설계되어 있어서 전자선 전용의 QA 선량계가 요구된다. 이에 본 연구에서는 방사선 검출 효율이 뛰어난 브롬화탐륨 물질을 전자선 센서로 활용하여 전자선 검출성능을 측정하고 전자선 전용의 QA 선량계로 적용가능할지를 평가하였다. 평가항목은 재현성, 선형성, 선량률 의존성이며, 선형가속기의 6 MeV, 9 MeV 에너지에서 평가하였다. 재현성 결과, 6 MeV에서는 최대 0.92%, 9 MeV에서는 최대 1.15%의 출력변화를 보여주었다. 선형성 결과평가, 결정계수 R²이 0.9998로 제시되었다. 선량률 의존성 평가 결과, 6 MeV에서는 상대표준편차 0.51%, 9 MeV에서는 상대표준편차 1.07%의 선량률 의존성이 제시되었다. 본 연구에서 제작한 TlBr 센서는 재현성, 선형성, 선량률 의존성의 모든 평가기준을 만족하는 검출성능을 보여준다. 이러한 결과들은 TlBr 선량계가 전자선 전용 QA 선량계로 적용 가능한 것을 의미한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.74-80
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• 2001

목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권2호
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• pp.195-202
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• 1998

목적 : 방사선수술의 치료계획에 필요한 기본자료를 얻기 위하여, 6 MV X-선의 소형 조사면을 측정하고, 동일 조사면에 대한 몬테칼로 계산을 수행하여 그 결과를 측정한 자료와 비교하였다. 재료 및 방법 : 연구에 사용한 조사면은 SSD 100 cm에서 직경 1.0, 2.0, 그리고 3.0 cm인 원형의 소형 조사면이며, 각 조사면에 대한 심부선량백분율 (PDD)과 빔측면도 (Beam profile)를 구하였다. 측정에는 소형 반도체검출기, 물팬텀 그리고 원격조정 장치를 이용하였다. 몬테칼로 계산은 EGS4를 이용하여 수행하였으며, 계산에는 6 MV X-선의 에너지 분포와 확산빔 (divergent beam), 원형 조사면 그리고 물팬텀을 고려하였다. 결과 : 심부선량백분율의 경우, 계산값은 측정간에 비하여 낮은 경향을 보였으며, 모든 조사면에 대하여 물팬텀속 깊이 2.0-20.0 cm에서 차이는 0.3-5.7%의 범위로 평가 되었고, 표면 영역에서는 0.0-8.9%로 나타났다. 물팬텀속 깊이 10.0 cm에서 90% 선량폭은 몬테칼로 계산과 잘 일치하였으나, 반음영의 계산값은 모든 조사면에 대하여 측정값보다 0.1 cm 작게 나타났다. 결론 : 측정한 소형 조사면에 대한 심부선량백분율과 빔측면도는 몬테칼로 계산과 근사적으로 일치하였다. 팬텀 표면영역과 반음영 영역에서 측정값과 계산값의 차이가 많이 발생하였으며, 이러한 이유는 몬테칼로 계산 수행시 단순한 기하구조를 가정했기 때문이다. 따라서 실제의 기하구조와 조사면에 대한 보다 정확한 자료를 적용 할 수 있도록, 지속적인 연구를 해야 할 것이며, 몬테칼로 계산은 측정과 검증이 어려운 경우에 대하여 정확한 정보를 얻을 수 있는 유용한 도구로서 많이 이용 될 것이다