• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.51-59
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• 2010

NaI(Tl) 섬광 결정과 광전자 증배관를 결합한 형태의 감마선 검출기는 감도와 개발비용 면에서 우수하여 일반적으로 환경 감시용 검출기에 잘 활용된다. 본 연구에서는 보다 조작이 용이하고 다목적으로 활용할 수 있는 지능형 감마선 검출기와 연동되어 동위원소 자동인식이 가능한 분석 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 크게 네트워크 인터페이스 모듈과 스펙트럼분석 모듈, 그리고 그래픽 유저 인터페이스 모듈의 세부분으로 나누어진다. 이중 핵심부분은 스펙트럼분석모듈로서 네트워크를 통해 수집된 신호로부터 해당 동위원소에 대한 에너지스펙트럼의 피크정보를 추출하고 이를 토대로 입력 동위원소의 종류를 판별해 내는 것이다. 일반적으로 채널과 에너지의 관계는 근사적으로 선형적인 함수관계가 있으므로 피크 정보를 정확히 얻어내면 해당 동위원소의 인식이 가능하다. 본 연구에서 개발된 피크 검출 알고리듬은 두 개의 피크를 가진 표준 동위원소에 대한 라이브러리 구축 및 이를 기준으로 한 미지의 동위원소에 대한 자동인식을 수행하도록 개발되었다. 대상 하드웨어인 뉴캐어메디컬시스템의 GammaPro 1410을 사용하여 연동 실험을 수행한 결과 하나의 미지의 선원에 대한 인식률을 측정할때 1% 이내의 피크 검출오차를 기록하였다. 또한 효율적인 네트워크 연동모듈의 설계를 통하여 세계 수준인 200K CPS의 데이터 처리속도를 달성하였다. 감마선 검출기와 본 소프트웨어에 더하여 선량분석 알고리듬에 대한 개발이 이어진다면 실시간 지능형 검출시스템으로서 의료기관 및 발전소, 연구시설 등 폭넓은 분야에 활용될 것으로 기대된다.

• 분석과학
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• 제5권4호
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• pp.367-372
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• 1992

방사선 중성자 선원의 에너지 스펙트럼을 측정하기 위하여 액체 섬광 검출기(NE213)와 펄스모형 분리장치를 감마선 선원과 중성자 선원을 이용하여 그 감응 특성을 분석하였다. Am-Be 선원을 이용하여 이 장치에 대한 "Figure of Merit"을 측정한 결과 1.13 이었다. 이 값은 단색 에너지 중성자 선원인 $^{12}C(d,\;n)^{13}N$에서의 1.3 과 상당히 유사한 값을 보여 준다. NE213-PSD 장치의 성능 시험을 위한 이 실험결과는 중성자-감마 혼합 방사선장에서 스펙트럼의 측정과 중성자 에너지 스펙트럼과 속밀도 측정표준을 확립하는 데 기술적으로 유용하게 쓰일 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.45-49
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• 2007

동경공업대학교의 3MV 펠레트론가속기를 사용하여 10에서 90keV 영역에 대하여 $^{197}Au$의 중성자포획 스펙트럼을 측정하였다. 중성자 펄스빔은 $^7Li(p,n)^7Be$반응을 통하여 발생되었다. 사용되어진 양성자 빔의 폭은 1.5-ns였다. 금 시료에 입사된 중성자의 에너지 스펙트럼은 $^6Li$-glass 섬광검출기의 중성자 비행시간법을 사용하여 측정하였다. 금 시료의 중성자포획에 의해서 발생된 감마선은 anti-Compton NaI(TI) 검출장비를 사용하여 측정되었다. 본 연구에서는 5개의 중성자 에너지 역영을 선택했고, 각각의 에너지영역에서 얻어진 감마선파고스펙트럼을 표시하였다. 본 연구에서 얻어진 스펙트럼은 처음으로 얻어진 결과이며, 중성자 결합에너지부근에 몇 개의 천이 피크가 보인다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.889-896
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• 2023

핵의학과에서 가장 많이 사용되는 ^99mTc를 점선원과 산란팬텀을 이용하여 에너지스펙트럼 변화를 분석하고 변화된 감마선 에너지에 따른 납 앞치마의 차폐효과를 평가하였다. 산란팬텀의 감마선 에너지 스펙트럼은 점선원보다 광전피크 영역은 감소하고 컴프턴 산란영역은 증가하였다. 감마선원 형태 변화에 따른 에너지 영역별 계수치는 점선원의 계수치보다 20 cm 거리에서 최대 66.1 %의 감소율을 보였으며 컴프턴 산란 영역에서는 산란팬텀의의 계수치가 점선원의 계수치보다 최대 40 cm 거리에서 122.2 % 증가하는 결과를 보였다. 감마카메라를 이용한 선원과 산란팬텀의 거리에 따른 차폐율 차이에서 광전피크 영역은 유사한 결과를 보였으나 컴프턴 산란영역에서는 20 cm거리에서 산란팬텀의 차폐율이 점선원의 차폐율보다 29.2% 증가하였으며 거리가 증가함에 따라 차폐율 차이는 감소하였다. 방사선 선량계를 이용한 납 앞치마 차폐율 측정에서 산란팬텀의 차폐율은 최대 15.3 %의 차이를 보였으며 거리가 증가할수록 두 선원의 차폐율 차이는 감소하였다. 산란팬텀의 납 앞치마 차폐율이 점선원보다 높고 선원과 가까운 거리일수록 납 앞치마의 효과는 증가하는 결과로 방사성의약품을 주입한 환자를 직접 대면할 때 납 앞치마의 착용은 방사선피폭 저감화에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.337-343
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• 2016

본 연구에서는 SiPM에 열진공증착법을 이용하여 증착한 미세기둥 구조의 CsI:Tl의 감마선 분광특성연구를 진행하였다. SEM장비를 사용하여 미세기둥 구조의 CsI:Tl의 두께와 각각의 CsI:Tl 미세기둥의 두께를 측정하였다. SEM 관측 결과 CsI:Tl의 두께는 $450{\mu}m$, $600{\mu}m$이다. SiPM에 $450{\mu}m$, $600{\mu}m$ 두께로 증착한 미세기둥 구조의 CsI:Tl은 표준 감마선원인 $^{133}Ba$, $^{137}Cs$를 사용하여 감마선의 분광특성 평가를 진행하였다. SiPM에 증착한 미세기둥 구조 CsI:Tl의 분광특성 평가는 $^{137}Cs$ 감마선 세기에 따른 응답 선형성과, 감마선 에너지 스펙트럼을 측정하였다. SiPM에 증착한 두께 $450{\mu}m$와 $600{\mu}m$ CsI:Tl은 감마선 세기에 따라 선형성을 나타났다. 또한 $^{133}Ba$과 $^{137}Cs$의 감마선 에너지 스펙트럼 측정 결과 $450{\mu}m$ 두께의 CsI:Tl은 $^{133}Ba$에 대한 특성이 좋게 평가되었고, $600{\mu}m$ 두께의 CsI:Tl은 $^{137}Cs$에서 우수한 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.287-287
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• 2011

동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸 분광법으로 n, p형 Cz-Si의 시료에 양성자를 0, 4 MeV 에너지와 조사량의 변화에 의한 결함을 측정하였으며, 고체 구조 특성에 대하여 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸로 발생하는 511 keV 감마선 스펙트럼의 수리적 해석 방법인 S-변수와 W-변수를 사용하여, 구조 변화를 측정하였다. 양성자 조사에너지의 세기에 따라 결함이 증가하였으며, 양성자의 조사량의 변화에 대하여는 큰 변화가 없었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.193-200
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• 2014

본 논문에서는 방사성 의약품의 자동합성장치에 사용되는 단채널 감마선 분광기를 보드 형태로 설계, 제작하고 그 특성을 측정 분석하였다. 감마선 검출을 위해 CZT (CdZnTe) spear 검출기를 이용하였고 아날로그 방식을 적용한 신호처리 보드의 형태로 감마선 분광기를 제작하였다. 측정을 위하여 방사성 물질인 Co-60을 시료로 사용하였으며, 최대 1173keV까지의 감마선 에너지 스펙트럼을 얻을 수 있었다. 아날로그 보드는 CZT spear 검출기에서 감마선을 검출하여 출력하는 신호를 적절히 변화시켜주기 위한 SF (shaping filter) 및 PHA (peak and hold amplifier)와 수치화된 감마선 신호 데이터를 계산하기 위한 ADC(analog to digital converter)와 FPGA (field programmable gate array)로 구성되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.327-331
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• 2012

양전자 소멸 분광법을 이용하여 X선으로 디지털 의료 영상을 회득하는 형광체를 X선 조사에 의한 형광체의 원자 크기 정도 결함의 특성을 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸에서 발생하는 511 KeV 감마선 스펙트럼의 수리적 해석 방법인 S-변수를 사용하여 결함의 정도를 측정하였다. 임상에서 X-선을 이용한 디지털 의료영상을 획득할 때 형광체로 사용하고 있는 시료를 사용기간별로 0, 2, 4, 6 구분하여 시료를 실험하였다. 각 시료들에서 측정된 S-변수는 0.4932부터 0.4956 정도의 변화를 보였다. 이에 상응하는 실험 방법으로 같은 시료에 X-선의 에너지와 조사시간 즉 6 MV 및 15 MV의 X-선을 사용하여 3, 6, 9, 그리고 12 Gy의 조사량을 변화시키면서 결함의 정도를 측정 비교하였다. 이 결과 형광체가 시용기간이 길어서 X선에 노출된 횟수가 많을수록 결함의 정도는 증가하는 경향을 보였고 X선의 에너지 강도가 강할수록 결함의 정도가 증가하는 경향을 보였다. 이것은 방사선에 노출된 빈도가 많을수록 영상을 획득하는데 보다 많은 선량이 요구되는 점과 영상의 화질이 저하는 현상을 결함특성 측정을 통하여 규명 하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.190-194
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• 2009

울진원자력발전소 주변의 환경시료 해조류에서 검출된 766 keV 감마선에너지 피크를 여러 연구기관에서 $^{95}Nb$ 핵종에서 방출된 것으로 해석하고 있다. 그러나 원전의 액체폐기물 처리설비의 장치개선으로 $^{95}Nb$ 배출량이 현격히 감소하였음에도 불구하고 지속적으로 환경시료에서 $^{95}Nb$ 핵종이 검출되고 있는 현상에 대해서 보다 더 정밀한 기술적인 검토가 필요하였다. 이에 측정 스펙트럼을 정밀 분석한 결과, 766 keV 감마선에너지 피크와 $^{234}Th-^{234}mPa$ 붕괴 계열의 다른 감마선에너지 피크(63, 92 및 1001 keV)들이 동시에 같이 검출되고 있으며, 이들 4종의 감마선에너지 피크 계수율의 시간에 대한 변화로부터 계산된 반감기가 $^{234}Th-^{234}mPa$ 붕괴 계열의 방사평형시 방사능반감기 24.1 일과 매우 비슷한 값을 나타내었다. 또한 766 keV 와 1001 keV 피크의 상대적인 계수율의 비가 $^{234}mPa$의 감마선방출율의 상대적인 비 0.35와 매우 비슷한 값을 나타내었다. 따라서 이러한 점에서 지금까지 $^{95}Nb$ 핵종에서 방출된 것으로 판단했던 766 keV 감마선에너지 피크는 자연방사성핵종인 $^{234}mPa$ 핵종에서 방출된 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1121-1124
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• 2015

본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화설계에 관한 연구를 수행하였다. 펄스감마선 탐지센서는 $1{\times}10^6{\sim}1{\times}10^8rad(Si)/s$의 방사선량에서 동작할 수 있도록 설계하였다. 에너지에 따른 펄스감마선 스펙트럼과 시간에 따른 에너지 비율을 기반으로 탐지센서 입력변수를 도출하고, 탐지감도 제어회로를 기반으로 탐지센서 출력전류를 도출하였다. N-type Epi Wafer를 이용하여 최적조건 탐지센서를 TCAD기반으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 인가전압 3.3V에서 최적 Epi층 두께는 45um다. 도핑농도는 N-type은 Arsenic으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, P-type은 Boron으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, Epi 층은 Phosphorus로 $3.4{\times}10^{12}/cm^3$다. 마지막으로 탐지센서는 원형으로 지름이 1.3mm 이다.