• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (C)
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• pp.480-484
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• 2007

일반적으로 x선 CT는 물체 투과율이 짧기 때문에 대형 산업공정 내부의 영상진단 시 대상체는 금속으로 구성되어 있으며 내부는 액체, 고체, 기체 등 고밀도 물질이 포함되어 있어 계측이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 물체 투과율이 x선에 비해 긴 감마선을 사용하였다. 대형 산업공정 내부의 단면영상을 재구성하기 위하여 반복적인 영상재구성 방법의 가중치 함수를 비교하였다. 실험 결과를 통하여 감마 CT 영상에서 빔 통과 여부에 따른 가중치 함수보다 빔 길이나 면적에 의한 가중치 함수로 복원할 경우, 원 영상과 유사함을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.53-59
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• 2020

목 적: 본 연구의 목적은 타깃 용적의 변화에 따라 MLC 로그 파일 기반 소프트웨어(Mobius)와 기존의 팬텀-전리함(ArcCheck) 선량 검증 방법 간에 차이를 비교 분석하는데 목적이 있다. 대상 및 방법: 반지름이 0.25cm, 0.5cm, 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm, 6cm, 7cm, 8cm, 9cm, 10cm까지 총 12개의 球(구) 모양 타깃이 있는 플랜을 생성하고 Mobius와 ArcCheck을 사용한 선량 검증을 각각 3번씩 실시하였다. 조사된 데이터를 점선량 오차값과 감마 통과율(3%/3mm)을 평가지표로 하여 비교 분석하였다. 결 과: Mobius의 점선량 오차값은 반지름 0.25cm에서 -9.87%, 0.5cm에서 -4.39%로 나타났고, 나머지 타깃 용적에서 오차값은 3% 이내로 나타났다. 감마 통과율은 반지름 9cm에서 95%, 10cm에서 93.9%로 나타났고, 나머지 타깃 용적에서는 95% 이상의 통과율을 보였다. ArcCheck에서 점선량 평균 오차값은 모든 타깃 용적에서 2% 내외의 일치율을 보였다. 감마 통과율 역시 모든 타깃 용적에서 98% 이상의 통과율을 보였다. 결 론: 반지름 0.5cm 이하의 작은 타깃이나 반지름 9cm 이상의 큰 타깃에서는 MLC 로그 파일 기반 DQA의 불확실성을 고려하여, 팬텀-전리함 기반 DQA를 상호 보완해서 사용함으로써 점선량, 감마 지표, DVH, 타깃 포함 등의 종합적인 분석으로 선량 전달 검증을 하는 것이 바람직하다고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.53-64
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• 2017

목 적: 표적의 길이가 긴(length) 환자의 용적회전변조 방사선치료(V-MAT) 시 회전방향 오차의 크기에 따른 선량차이 경향을 $HexaPOD^{TM}$ evo RT system(6DoF couch)을 통해 알아보고 그 유용성을 평가하고자 하며, 이에 따른 회전오차 보정의 필요성을 제안하고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 치료를 받은 Esophagus cancer와 SCL을 포함한 Breast cancer 환자 중 HexaPOD 6DoF(Six-Degree of Freedom) couch를 사용한 10명을 대상으로 하였다. 6DoF couch를 이용하여 Rx(pitch), Ry(roll), Rz(yaw) 방향의 회전오차의 적용여부에 따른 선량차이를 알아보기 위하여 x, y, z축에 대한 자세오차를 확인하고, 자세 회전오차 값을 6DoF couch에 부여 임의의 오차를 발생시켜 변형된 선량계측 품질보증(Delivery Quality Assurance, DQA)을 시행, 점 선량과 감마값을 비교 분석하였다. 추가적으로 3cm의 직경에 5, 10, 15, 20 cm의 길이를 가진 각각의 표적의 치료계획에 회전오차의 크기를 $1^{\circ}$ 간격으로 적용한 후, 표적의 길이와 회전오차의 종류 및 크기에 따른 감마통과율의 변화양상을 확인했다. 결 과: 자세 회전오차가 적용된 경우의 점 선량과 감마통과율의 평균오차는 각각 Rx 방향에서 $2.50{\pm}1.11%$, $84.1{\pm}7.39%$, Ry 방향에서 $2.36{\pm}1.16%$, $81.0{\pm}8.49%$, Rz 방향에서 $2.35{\pm}1.10%$, $84.4{\pm}6.99%$를 나타냈다. 또한, 표적의 길이와 회전오차의 종류 및 크기에 따른 감마통과율 분석 결과 Ry 방향을 제외한 Rx와 Rz 방향에서 회전오차가 커질수록 감마통과율은 전반적으로 감소하는 경향을 보였으며, 특히 10 cm의 표적, Rz 방향으로 $2.5^{\circ}$ 회전오차가 부여된 경우에서 가장 낮은 감마통과율인 74.2 %를 나타냈다. 결 론: 표적의 길이가 긴 치료부위의 용적회전변조 방사선치료 시 회전오차의 보정은 필요하며, 6DoF couch의 사용은 환자자세의 재현성과 치료의 질적 효율을 높일 것으로 사료된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.275-281
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• 1996

ENDF/B-VI 핵단면적자료를 기초로 생성된 BUGLE93$^{[1]}$ 라이브러리를 이용하여 울진 3.4호기 원자로 주변의 콘크리트 일차차폐벽에 대한 방사선차폐해석을 수행하였다. 중성자 및 감마선 수송계산은 일차원 각분할 해석코드인 ANISN-ORNL$^{[2]}$ 을 이용하였다. 또한, 기존의 영광 3.4호기 설계에 이용하였던 CASK$^{[3]}$ 라이브러리를 대체할 경우 예상되는 차폐효과의 변화를 평가하기 위하여 노심으로부터 일차차폐벽 사이의 모든 매질에 대한 중성자 및 감마선속을 계산하고. 계산결과를 비교.분석하여 제시하였다. 중성자선속에 대한 분석결과, BUGLE93을 이용한 계산결과는 원자로용기 내부에서는 CASK를 이용한 결과보다 적은, 보다 현실적인 결과를 제공하지만 일차차폐벽내에서는 CASK를 이용한 결과보다 오히려 큰 선속을 보였다. 그러나 이차감마선에 의한 분석결과는 원자로용기 내부에서의 큰 차이에도 불구하고 일차차폐벽을 통과하면서 두결과가 거의 일치하였다. 이것은 BUGLE93 라이브러리가 노심 및 철성분에 대해서는 증가된 핵단면적을 제공하지만 콘크리트 성분에 대한 핵단면적은 오히려 감소하였기 때문이다. 결론적으로. 최소 7피트 두께의 일차차폐벽 외부에서 중성자선속은 감마선속에 비하여 무시할 수 있을 정도이므로. 원자로 내부영역에서 CASK 라이브러리와는 다른 결과를 보이는 BUGLE93 라이브러리를 원자로 일차차폐벽의 방사선차폐해석에 사용할 경우 기존의 CASK 라이브러리를 이용한 해석결과와 동일한 결과를 보이는 것으로 평가되었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제9권1호
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• pp.13-23
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• 1980

파이프의 단면을 투과한 방사선의 물리적 특성을 이용하여 파이프내를 통과하는 포화증기와 화수의 혼합류에서의 기포율 측정을 이론적으로 전개하여 전자계산기로 해를 구하고 이를 모로서 실험에 의하여 입증하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권1호
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• pp.13-20
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• 2008

석유 및 정유관련 산업에서 다중상(multi-phase flow) 유체의 배관 내 흐름은 일반적인 현상의 하나이다. 그러나 각각의 상에 대한 정확한 유량측정은 항상 정확한 결과획득을 얻는데 장애의 근원으로 작용하였다. 일반 상업용 유량계는 일정 이상의 기포가 포함된 유체 흐름의 경우 유량계측에 상당한 오차를 유발한다. 본 연구에서는 ${\gamma}$-ray attenuation 기법을 이용하여 clamp-on 타입으로 배관 외부에서 다중상 유체흐름의 유량 측정을 수행하였다. 사용된 밀봉 감마선원으로는 $^{137}Cs$ 20 mCi와 17 mCi 두 개의 동위원소를 사용하였으며, 감마선 검출기로는 $2"{\times}2"$ NaI(Tl) 섬광계수관을 이용하였다. 방사선 검출기로부터 데이터를 수집하고 각각의 데이터에 대해 푸리에 변환과 필터링을 통해 노이즈를 최소화하였다. 복원된 신호에 대해 상호상관함수(cross correlation function)를 적용하여 두 검출기 사이의 통과시간(transit time)을 측정함으로써 유량을 산정하였다. 배관 내 기포함량 측정을 통해 유량을 보정해줌으로써 측정유량의 정확도를 높였다. 두 선원간의 거리가 4D(D; inner diameter) 그리고 본 실험의 측정조건(N/S: $0.12{\sim}0.15$, sampling time ${\Delta}\;t$: 4msec) 하에서 기포량(단면적 대비 $6.1\;%{\sim}9.2\;%$) 보정을 통해 산정된 유량은 계측오차가 실제 평균유량 대비 1.7 % 이하인 정확도를 보였다. 또한 두 밀봉 감마선원 간의 거리가 가까울수록 통과시간 측정에 정확도가 향상되므로 보다 정확한 유량측정이 가능하였다. 본 연구를 통해 다중상 혼합유체의 유량을 밀봉감마선원과 상호상관 기법으로 이용하여 계측할 수 있음을 확인하였다. 방사성동위원소의 선택 및 계측시스템의 최적화 조건 등에 대한 추가연구가 수행된다면 석유화학 산업과 같은 장치산업의 유지관리 측면에 경제적으로 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.233-241
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• 2014

본 연구에서는 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 이용하여 방사선 치료계획 시 3차원 흡수선량 분포 검증을 위한 정도 관리 소프트웨어를 개발하여 겔을 이용한 3차원 선량분석 방법을 제시하고자 한다. 우선 치료계획상의 3차원 흡수선량 데이터와 측정한 겔 광학밀도 데이터의 입출력 기능을 구현하였고, 변환 테이블을 이용하여 광학밀도를 흡수선량으로 변환하는 기능을 구현하였다. 겔에서 측정된 흡수선량과 치료계획상의 흡수선량 분포간의 기하학적 매칭을 위하여 3D 볼륨 데이터의 x, y, z 방향 및 회전 변환을 구현하였다. 매칭이 완료된 두 선량 분포간에 일치도를 검증하기 위하여 3차원 감마 인덱스알고리듬을 구현하였고, 감마 통과 지도(gamma passing map) 기반의 일치도 확인 기능을 구현하였다. 광학밀도와 흡수선량간의 관계를 분석하기 위하여 원기둥 형태의 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 대상으로 X-선 전산화 단층촬영기를 이용하여 CT 영상을 획득하였고, 방사선 치료계획 시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto)을 이용하여 원반 형태의 6개의 가상 표적을 생성하여, 각각에 1 Gy에서 6 Gy까지 선량이 전달되도록 입체조형 방사선 치료계획을 수립하였다. 다음으로 광학 CT 스캐너($Vista^{TM}$, Modus Medical Devices Inc, Canada)를 이용하여 기준 투영 영상들을 획득하였고, 치료계획과 동일하게 겔에 방사선을 조사하였다. 조사2시간 후 매 2시간 간격으로 광학 CT 스캐너로 투영 영상 셋을 획득 후 3차원 광학밀도 데이터로 재구성하였다. 실린더 중심축을 따라 치료계획상의 흡수선량 프로파일과 광학밀도 프로파일을 추출하여 광학선량 대비 흡수선량 대응 테이블을 정의하였다. 이후 본 연구에서 개발한 소프트웨어를 이용하여 3차원상의 선량 분포의 일치도를 평가하였다. 광학밀도와 흡수선량간에는 supra-linear 관계가 나타났으며, 광학밀도는 그 크기에 따라 24시간당 60% 전후로 감쇄하였다. 측정된 흡수선량은 중심축 부근에서는 치료계획 선량과 잘 일치하였으나, 주변부로 갈수록 크게 낮아짐을 확인할 수 있었으며, 이로 인하여 3D 감마 통과율은 선량 차이율과 DtoA 각각 3%/3 mm의 조건하에 70.36%로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 광학 CT 스캐너 내부의 오일과 $PRESAGE^{REU}$ 겔간의 굴절률이 정확하게 매칭되지 않아서 광학 스캔 시 빔이 굴절되어 부정확한 데이터를 만들어 내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 정도 관리소프트웨어는 3차원 겔 선량을 비교 분석하기에 유효한 것으로 평가되었으나, $PRESAGE^{REU}$ 겔로부터 정확한 흡수선량데이터를 획득하기 위해 겔 선량측정 과정의 많은 개선이 요구된다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권2호
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• pp.89-99
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• 2001

목적: 감마카메라로부터 획득한 신장 영상의 정량적 분석을 통해 신장 기능 평가시 사용되고 있는 기존 상용 프로그램은 사용자 임의의 기능 변경 및 추가가 어려워 응용적 측면에서 단점을 갖고 있다. 이 연구에서는 이러한 기존 상용프로그램의 단점을 극복하고, 사용자가 임상 필요에 따라 기능 변경 및 추가를 쉽게 할 수 있는 분석 프로그램을 개발하여 그 결과의 타당성을 분석하였다. 대상 및 방법: 개발된 프로그램은 IDL5.2를 사용하여 작성하였으며, windows운영시스템의 일반 개인용 컴퓨터에서 구현토록 하였다. 프로그램의 기본 성능 구현 및 사구체여과율 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 10명의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA 방사성의약품을 사용하였고, 평균통과시간 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 정상인 11명의 22개의 신장을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA와 $^{99m}Tc$-MAG3를 사용하여 수분공급에 따른 평균통과시간 분석을 시행하였다. 신장영상은 Siemens사의 단일헤드 감마카메라(ORBITOR)를 통해 획득하였다. 정량적 분석을 위한 관심영역 설정은 수동설정 외에 자동설정 기능도 함께 개발하여 구현토록 하였다. 사구체여과율 계산을 위해 Gates방법을 사용하였고, 평균통과시간 계산을 위해 역중첩 방법과 적합한 여과 방법을 적용하여 안정된 값을 구하였다. 결과: 개발한 프로그램으로 시간별 신장영상과 각 관심영역 내에서의 시간방사능곡선을 도시할 수 있었고, 사구체여과율, 평균통과시간 및 좌 우 신장의 상대적 기능 외에 각 관심영역에서 최대방사능도달시간($T_{max}$)과 중간방사능도달시간($T_{1/2}$)과 같은 시간방사능곡선과 관련된 값들도 함께 계산하였다. 10명의 신장 영상 자료를 대상으로 개발된 프로그램으로 분석한 값들과 Siemens사의 기존 상용 분석 프로그램(MPE)으로 계산한 값들을 서로 비교, 분석한 결과, 통계학적으로 차이가 없음(최대 방사능도달시간: p=0.68, 상대신장기능: p=1.0, 사구체여과율: p=0.25)을 보여 개발한 프로그램이 타당성이 있음을 입증하였다. 평균통과시간 계산값의 타당성 검토와 관련하여, Siemens사의 상용 분석 프로그램에는 해당 기능이 없어 계산값의 비교를 통한 검증은 수행하지 못하였고, 수화(hydration)와 탈수(dehydration) 각각의 조건에 따른 신장기능 분석에 적용하였을 때, 판별 기준이 되는 유의미한 값을 산출하여 타당성 검증을 대신하였다. 결론: 이 연구에서 개발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제35권
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• pp.15-21
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• 2023

목 적: 전자포탈영상장치 기반의 환자특이적 정도관리를 위한 portal dose image prediction (PDIP)와 anisotropic analytical algorithm (AAA)을 비교하여 성능을 분석하고, AAA를 사용한 portal dosimetry의 임상적 사용 가능성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 폐암 환자 15명과 간암 환자 17명, 총 32명의 환자를 후향적으로 선정하였다. PDIP와 AAA를 사용하여 검증용 치료계획을 생성하였다. 계산된 분포와 측정된 분포를 비교한 감마통과율(Gamma passing rate, GPR)과 다엽콜리메이터(Multileaf collimator, MLC) 위치 차이를 얻었다. 결 과: 폐암 환자군의 GPR 평균값은 PDIP 사용시 3%/3 mm에 대해 99.5% ± 1.1%, 1%/1 mm에 대해 90.6% ± 5.8%였다. AAA 사용시 3%/3 mm에 대해 98.9% ± 1.7%, 1%/1 mm에 대해 87.8% ± 5.2%였다. 간암 환자군의 GPR 평균값은 PDIP 사용시 3%/3 mm에 대해 99.9% ± 0.3%, 1%/1 mm에 대해 96.6% ± 4.6%였다. AAA 사용시 3%/3 mm에 대해 99.6% ± 0.5%, 1%/1 mm에 대해 89.5% ± 6.4%였다. MLC 위치 차이는 0.013 mm ± 0.002 mm로 적었으며, 감마통과율과 상관관계를 보이지 않았다. 결 론: 전자포탈영상장치 기반 환자특이적 정도관리를 수행할 때 AAA를 임상적으로 portal dosimetry 계산 알고리즘으로써 사용할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.23-30
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• 2014

방사선치료에서는 환자 체내에 전달된 선량이 원래 의도한 데로 분포되는 지 확인하기 위하여 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리를 치료 전에 주로 시행하고 있다. 하지만 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리는 표면이 불규칙적이고 불균질한 인체에 대한 선량분포를 완전히 보증해 주지는 못하고 있다. 본 연구에서는 환자를 투과하는 선량의 분포를 측정하여 역으로 환자체내 선량 분포를 계산하는 투과선량 기반 체내선량 검증프로그램을 개발하였다. 투과선량은 주방사선과 산란방사선으로 이루어져 있는데, 본 연구에서는 전자포탈영상장치로 측정한 선량분포로부터 주방사선만을 이용한 간단한 식으로 환자체내선량분포를 계산하는 프로그램과 감마값 분포를 평가하여 두 선량분포를 서로 비교할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 계산한 팬텀의 등중심점을 지나는 관상면의 체내선량 분포는 치료계획시스템에서 제공하는 동일 평면의 선량분포와의 비교결과 균질팬텀에서 평균 95%, 비균질팬텀에서 81.8%의 감마통과율을 보였다.