• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.179-184
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• 2018

본 연구는 표준 감마선 조사장치의 유효빔 크기를 실측과 시뮬레이션의 결과를 비교하여 유효빔 영역의 결정에 유용한 수단을 제공하고자 하였다. 시뮬레이션과 전리함을 이용한 실측의 결과는 공기커마율의 경우는 상대오차 4.5~7.3% 범위에 분포하였다. 유효빔 영역의 크기는 시뮬레이션의 경우 수평 방향 27cm, 수직 방향 21.6cm로 구현되었고, 필름을 이용한 실측결과는 수평 방향 26.5cm, 수직 방향 21.9cm로 유사한 결과가 도출되었다. 수평방향의 상대오차는 1.85%, 수직 방향은 1.38% 이며 유효빔 영역도 감마선장을 중심으로 유사하게 분포하였다. 감마선 조사장치에 있어서 시뮬레이션의 유효성이 충분함을 확인하였다. 특히 공기커마율보다 유효빔 크기의 상대오차가 적은 것은 빔의 크기가 표준선원의 용량보다는 기하학적 요인으로 결정되기 때문인 것으로 판단된다. 향후 시뮬레이션을 이용한 광자 에너지 분포도의 신뢰성을 높이기 위한 연구가 필요 할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.430-432
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• 2005

저에너지 중성자가 가톨리늄(Gd) 막에 입사되면 중성자 포획과정에서 전환전자가 생성된다. 이 전환전자에 의해 pMOSFET $SiO_2$ 산화층에서 발생된 전자-전공쌍이 발생되고, 이 가운데 정공은 산화층 내부에 쉽게 붙잡혀(Trap) 양전하 센터로 작용하게 된다. 이 축적된 전하는 pMOSFET의 문턱전압(Threshold voltage)을 변화시킨다. 본 연구에서는 이러한 간접측정 원리를 이용하여 열중성자를 실기간 탐지할 수 있는 반도체형 탐지소자를 개발하고 하나로(HANARO) 방사선장에서의 시험을 통해 성능을 검증하였다. 그리고 감도관련 변수의 최적화를 통하여 작업자가 사용 가능한 범위의 고감도 열중성자 선량계로 개선 제작하였다. 개발된 선량계는 소형으로 실시간 열중성자 측정이 가능하며 감마방사선으로부터 독립적으로 열중성자를 측정할 수 있는 장점도 지니고 있다.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.501-508
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• 1993

$^{241}Am-Be$(${\alpha}$, n) 중성자 선원의 중성자/감마선(n/${\gamma}$) 복합 방사선장에서 $^6Li$(n, ${\alpha}$)T 핵반응을 이용하고 두 섬광체, BC 501($C_8H_{10}$)과 Cerium의 섬광 감쇠 시간차와 동일 섬광체 내에서의 n/${\gamma}$에 대한 서로 다른 섬광감쇠 시간차를 병용하여 PSD(Pulse Shape Disciminator) 및 CFD(Constant Fraction Discriminator) 방법으로 n와 ${\gamma}$성분을 분리 측정하였으며 $^6Li$ 속중성자 분광계의 figure of merit는 1.36으로 평가되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제7권1호
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• pp.34-48
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• 1982

본 연구의 일차적 목적은 방사선 방호를 위하여 임의지점(任意地點)의 주변 방사선량의 수준을 특성(特性)짓는 방법의 하나로 ICRU가 정의(定義)한 흡수선량지수를 실측(實測)하는데 있는 바 이를 위한 실험은 에비실험과 본 실험의 두 단계로 나누어 수행하였다. 예비단계의 실험에서는 30cm 지름의 polyethylene구(球)를 사용한 반면 본 실험에서는 인체조직등가물질(人體組織等價物質)의 구(球)를 제작하였으며 두 실험 모두 $^{137}Cs$ 및 $^{60}Co$ 감마선장(線場)과 TRIGA Mark-II 원자로의 열중성자(熱中性子) column의 중성자공장(中性子工場)에서 행하여졌다. 감마선 흡수선량측정에는 TCD-700 $(^{7}LiF)$ chip을, 중성자선량측정에는 Au 방사화박(放射化薄)과 함께 TLD chip도 사용하였는데 이 경우에는 감마선의 기여를 판별해 내기 위하여 TLD-600 $(^{6}LiF)$과 TLD-700을 동시에 사용하였다. 감마선 조사(照射)의 경우 구(球) phantom내(內) 흡수선량의 이론적 해석은 Burlin의 공동이론(空洞理論)에서 유도된 Erlich의 방법을 썼으며, 중성자 선량해석에는 fluence-KERMA 변환방법을 사용하였다. 이들 선량에 관하여서는 특히 자세히 설명하였다. 해석에 실험결과는 모두 통계적으로 처리 분석하였으며 특히 심부선량분포(深部線量分布)는 규격화(規格化)한 값을 사용하여 도표(圖表)로 나타내는 한편, 결론에서는 방사선방호용 지수량(指數量) 실측(實測)의 가능성과 난점(難點)을 설명하고 해결하여야 할 문제점들을 언급(言及)하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권3호
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• pp.199-206
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• 2003

대표적인 수학적 팬텀인 MIRD팬텀은 개발 당시 컴퓨터 계산시간을 단축하기 위해 단순화된 수학방정식으로 표현되었으며 본래 내부피폭 선량계산에 이용하기 위해 제작되었으므로 실제 인체구조에 근접하는 정도와 외부피폭 선량계산 용도로서의 적합성 여부를 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 인체의 단층촬영영상을 이용하여 제작된 Zubal 체적소팬텀과 MERD팬텀이 가장 일반적인 피폭모드인 AP 및 PA모드 감마선장에 노출될 때 장기선량 계산결과 및 단층영상을 비교하여 선량차이의 주요 원인이 되는 MIRD팬텀의 몸통두께를 수정하였다. AP와 PA방향으로 입사하는 0.05MeV에서 10MeV의 에너지 범위를 가진 넓고 평행한 단일 에너지 감마선장에 대해 MIRD팬텀과 Zubal팬텀의 장기선량을 MCNP4C를 이용하여 계산 및 비교한 결과 저에너지 영역에서 AP와 PA방향 모두 MIRD팬텀이 Zubal팬텀보다 높은 선량을 받았으며 유효선량의 경우 특히 PA방향, 0.05MeV 광자빔에 대해서 50%에 가까운 선량차이를 보였다 몸통부분 단층영상을 비교한 결과 Zubal팬텀에 비해서 MIRD팬텀의 몸통 두께가 얇아서 나타나는 결과임을 확인하게 되었고 MIRD몸통두께의 최적값을 찾아내기 위해 20cm에서 32cm까지 변화시켜가며 원전 작업환경에서 가장 많이 받게되는 0.5MeV 감마선에 대한 유효선량을 계산하여 비교하였다. AP방향에서는 24cm, PA방향에서는 28cm일 때 최소의 선량차이를 보이는 것으로 나타났고 이에 따라 몸통모델을 수정하였다. 수정된 MIRD팬텀을 이용하여 장기선량을 재계산하여 Zubal팬텀의 선량과 비교한 결과 특히 PA방향에서 큰 과대평가를 보였던 장기들의 선량차이가 현저하게 줄었고 유효선량의 경우 0.5 MeV 광자빔에 대해 AP, PA방향 각각 -0.5%와 7.3%의 낮은 선량차이를 보였다. Zubal팬텀에 의해 계산된 선량환산인자는 ICRP74에서 제공하는 값과 큰 차이를 보이고 있으며 수정된 MIRD팬텀은 Zubal팬텀의 값에 준하는 결과를 보였다. 본 연구에서 수정된 MIRD팬텀은 기존에 사용되던 선량환산계수의 수정에 사용될 수 있으며 수학적팬텀의 장점을 살리면서 실제 인체에 근접한 선량계산을 수행할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.171-179
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• 1980

중성자 및 감마선에 대한 선량율 환산인자(flux-to-dose-rate conversion factors)를 최대흡수선량 개념을 근거로 하여 계산하였다. 중성자 및 감자선에 대한 선량율 군산인자는 에너지 범위가 각각 2.5$\times$$10^{-8}$ 20MeV 및 0.01-15MeV에 대하여 계산하였다. 이제까지 선량율 환산인자는 단일에너지에 대한 값이 였었는데 본 연구에서는 유사인체조직 (phantom)내에서 방사선의 에너지 분포가 직선적이 아니라고 가정하여 계산되었다. 특히 DLC-23, DLC-27, DLC-31 등 핵정수 자료의 각 근에 적합한 선량율 환산인자를 결정하였다는 점이 특색이다. 결과적으로 ANSI N666에 있는 값과 본 연구에서 계산된 값이 잘 일치된다는 것을 확인하였고, 본 결과는 어떤 방사선장에서도 중성자나 감마선 선량율 분포를 계산하는데 이용될 수 있고, 방사선 차폐해석, 방사선방어, radiation dosimetry 등에 필요한 값이 될 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.277-284
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• 1975

TRIGA Mark-III 원자로에 설치된 조사시설에서 중성자-감마 혼합 방사선장의 상대적 선량분포 특성을 중성자와 감다 방사선에 대한 감응함수가 다른 한쌍의 열형광선량계를 사용하여 측정한 결과이다. 수평방향 및 수직방향의 거리에 따른 비교적 균일한 선량 분포를 공유한 지역은 조사실 바닥으로부터 약 40cm와 130cm의 높이데 있는 두 수평 평행판사이의 구역증 조사실쪽으로 반원통형으로 돌출된 알미늄 저수조표면에서 수평방향으로 100cm이상의 거리에 있는 지역에 한정됨이 관찰되었다. 그 이외의 지역은 급격한 선량구배 특성을 갖고 있었고 특히 반원통형 알미늄수조 표면근처와 조사실 콩크리트 차폐내벽근처에서 더욱 구배가 컸다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.285-293
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• 1975

30cm 직경 포리에티렌 구체내의 길이에 따른 선량분포중 최대흡수선량인 흡수선량지수를 주어진 감마방사선장내에서 열형광선량계를 이용하여 결정하였다. 열형광선량계내의 흡수선량과 주위 눈질내의 흡수선량간의 환산은 Burlin의 general cavity theory에 의거하였다. $^{60}$Co과 $^{137}$Cs에 의한 방사선장에서 구체내 최대흡수선량은 구체표면으로 부터 각각 0.5cm 및 0.3cm에 나타났으며 이 결과는 이론적으로 예상한 분포특성과 아주 근사하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.205-213
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• 1999

지표에 오염된 방사성핵종의 단위방사능당 유효선량환산계수를 남성과 여성 인형모의피폭체와 MCNP4A 코드를 이용하여 계산하였다. 모사실험은 40 keV에서 10 MeV 영역의 19개 단일 에너지에 대한 유효선량 계산을 수행하였다. 에너지에 따른 단위 선원강도에 대한 유효선량 E를 기존 연구자들의 결과물인 유효선량당량 $H_E$와 비교한 결과, 본 연구의 E값이 USEPA의 FGR에 주어진 $H_E$ 값에 비해 30%의 편차를 보였다. 에너지와 유효선량의 관계를 polynomial fitting을 통해 구한 유효선량 감응함수는 다음과 같다. $f({\varepsilon})[fSv\;m^2]=\;0.0634\;+\;0.727{\varepsilon}-0.0520{\varepsilon}^2+0.00247{\varepsilon}^3$ 여기서, ${\varepsilon}$는 감마선의 에너지(MeV)이다. 감응함수와 ICRP 38의 방사성핵종 붕괴 자료를 이용하여 지표면과 공기 오염의 단위 방사능농도에 대한 유효선량환산계수를 계산한 후 DOSEFACTOR코드를 사용하여 계산한 베타선에 의한 피부선량을 합하여 90개의 중요 핵종들에 대한 환산계수를 평가하여 도표로 제시하였다. 기존 자료들과 비교를 통해 기존 환산계수를 사용할 경우 특히 저에너지 감마선이나 고에너지 베타선을 방출하는 핵종에 대해서 상당한 과소평가가 이루어질 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.51-57
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• 2002

반도체 검출기를 이용하여 Hybrid 전치증폭기를 갖는 전자식 개인선량계를 설계 제작하고, 방사선 검출 반응특성과 기계적 및 주변 환경 요건에 따른 각종 성능을 평가하였다. $^{137}Cs$ 감마 방사선을 이용한 방사선 조사 시험결과 감도는 $3.8\;cps/Gy{\cdot}h^{-1}$이고, $10{\mu}Sv{\sim}4Sv$ 범위의 선량당량 조사시 선량계의 지시값은 오차 8%이하에서 선형성이 잘 유지되었다. 방향의존성을 ${\pm}60^{\circ}$ 이내에서 4%이하이며, ISO 기준선장에 의한 에너지 반응영역은 $60{\sim}1,250\;keV$로 나타났으며, IEC 61526에 의한 선량계의 성능검사시 9개 영역의 시험항목에 대한 국제기준을 만족하였다.