• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.97-105
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• 2009

물 흡수선량표준을 기반으로 하는 선량측정 프로토콜에서는 전자선의 선질결정 지표는 $R_{50}$이며, 선량측정의 정확성을 향상시키기 위하여 전자선의 기준 에너지가 $R_{50}$>7 $g/cm^2$ (E${\gtrsim}$16 MeV)인 고에너지 전자선에서 표준기관에 소급성이 있는 원통형이온함의 물흡수선량교정계수을 이용한 평행평판형이온함의 교차교정을 권고하고 있다. 그러나 이러한 조건을 만족하는 고에너지 전자선은 모든 치료기관에서 보유하기가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 평행평판형이온함의 교차교정 시 16 MeV 이상의 고 에너지 전자선뿐 아니라 12 MeV 이하의 전자선 에너지에서 얻은 평행평판형이온함의 교정계수를 이용하여 선량차이를 각각 비교하였다. 전자선 선량측정은 PTW 30013, Wellhofer FC65G의 Farmer형 원통형이온함과 PTW 34001, Wellhofer PPC40의 Roos형 평행평판형이온함을 이용하였으며 물팬텀내 기준깊이 $Z_{ret}=0.6R_{50}-0.1$(cm)에 원통형이온함과 평행평판형이온함을 같은 위치에 놓고 교차교정을 실시하였다. 교차교정 선질 20 MeV에서 결정된 교정계수를 적용한 물 흡수선량과 전자선에너지 12, 16 MeV에서의 물 흡수선량 차이는 0.2% 이내로 비교적 잘 일치하는 연구결과를 보였다. 그러므로 교차교정 선질 차이에 의한 흡수선량 값 상호 비교한 결과는 측정 불확도내에서 잘 일치하고 있어 각 기관에서 보유하고 있는 의료용가속기의 최고 전자선 선질에서의 교차교정도 유효하다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.93-98
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• 2010

본 연구에서는 I-125 (35 keV) 와 Tc-99m (140 keV)에 대해 고해상도를 지닌 SPECT 영상을 동일한 검출기로 획득하는 방법을 제시하였고, 이를 몬테칼로 시뮬레이션 코드인 DETECT2000과 GATE를 이용하여 검증하였다. 제안된 검출기는 두께 3.0 mm의 CsI (Tl) 블록형 섬광체와 하마마츠사의 H8500C PSPMT로 이루어져 있다. 35 keV 감마선을 방출하는 I-125 핵종을 영상화할 때는 두꺼운 섬광체를 사용 할 경우, 일반적인 앵거방법으로는 빛 퍼짐이 많아지기 때문에 내인성 공간분해능이 저하되지만, 최대우도 함수와 색인테이블을 사용하여 감마선 반응 위치를 추적하면 내인성 공간분해능을 향상시킬 수 있다. DETECT2000 시뮬레이션 결과 1.0 mm 이내의 내인성 공간분해능을 획득하였다. 140 keV를 방출하는 Tc-99m를 영상화할 경우에는 I-125 전용인 1.0 mm 두께의 섬광체를 사용하였을 경우보다 3.0 mm 두께의 섬광체를 사용하였을 때 2.3배 이상 향상된 민감도를 보였다. 본 연구에서 제안한 검출기의 장점은 저에너지의 I-125 선원에 대해 상대적으로 두꺼운 섬광체를 사용하더라도 최대우도함수를 사용하기 때문에 분해능의 감소가 없다는 점과 Tc-99m 선원에 대해 민감도의 저하가 적다는 점이다. 본 연구에서 제안한 검출기를 사용하면 고에너지와 저에너지를 가진 핵종을 모두 영상화할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.1-18
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• 2000

쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.285-290
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• 2008

본 연구를 통하여 개발된 1차원 광섬유 방사선량계는 PMMA 팬텀에 10개의 광섬유 방사선 선세를 배열하여 제작하였다. 1차원 광섬유 방사선량계를 구성하는 각각의 광섬유 방사선 센서는 플라스틱 광섬유와 유기섬광체로 구성되어 있다. 각각의 유기섬광체는 치료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 방사선에 의해 섬광빛을 방출하고 방출된 섬광빛은 플라스틱 광섬유를 통하여 광 계측장비인 다채널의 포토다이오드 증폭 시스템으로 전달된다. 본 연구에서는 1차원 광섬유 방사선량계를 이용하여 에너지와 조사야의 크기에 따른 치료용 전자선의 1차원적 선량분포를 측정하였고 섬광체의 광신호 측정에 있어 방해요소로 작용하는 체렌코프 빛을 전자선의 입사각도에 따라 계측 및 분석하였다. 또한 PMMA 팬텀의 깊이에 따른 선량을 계측함으로써 3차원적 심부선량백분율을 측정하였고 그에 따른 등선량곡선을 도시화하였다. 본 연구를 통하여 개발된 1차원 광섬유 방사선량계는 고 분해능, 실시간 측정, 쉬운 보정 등 많은 장점을 가지고 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2014

온열 치료는 방사선치료와 병행했을 때 종양에 대한 효과적인 치료방법이다. 환자의 안전과 효과적인 치료를 위해서는 가온 시 인체의 온도의 분포를 확인하는 것이 중요하다. 본 연구는 사용중인 고주파온열치료기와 제조사가 권하고 있는 protocol를 이용하여 펜톰의 온도를 높여주었다. 온도측정에 사용된 펜톰은 한천(agar)으로 5 cm두께로 단면을 측정할 수 있게 제작되었다. 가온 시 온도의 분포는 에너지가 클수록 온도가 높게 올라갔으며, 온도 분포는 에너지에 상관없이 비슷한 영역이 가온되었다. 아래쪽보다 위쪽으로 온도가 높게 올라가는 경향을 보이고 있으며, 큰 전극보다는 작은 전극을 사용했을 때 온도가 높게 올라가고 치우치는 온도분포를 보인다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.18-27
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• 2015

컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.257-263
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• 2021

본 연구는 한국원자력연구원에서 보유하고 있는 100 MeV 선형가속기를 사용하여 천연텅스텐과의 핵반응으로 부터 발생시켜 발생되는 감마선을 측정하여 natW(p,xn)176Re 핵반응에 대한 상대핵반응단면적을 도출하였다. 일반적으로 반감기가 짧은 동위원소에 대한 연구는 항상 짧은 시간 내에 방사능의 강도가 급격하게 작아지는 경향을 보이기 때문에 측정자체가 매우 어려운 것이 현실이다. 특히 176Re의 경우는 반감기가 5.3 분으로 상대적으로 매우 짧은 방사성핵종 중의 하나이다. 본 연구에서는 이런 짧은 반감기를 가지는 176Re 동위원소로부터 발생되는 109.08 keV 감마선을 고순도 Ge검출기를 이용하여 측정하였다. 얻어진 상대 측정값들은 1967년에 Richard G.에 의해 발표된 8 ~ 14 MeV 양성자에너지 영역에서의 결과와 이를 기반으로 계산에 의한 핵반응단면적에 대한 평가한 2019년 A. J. Koning의 결과인 TENDL-2019값과 비교분석하였다. 이 연구의 결과는 미래의 에너지원으로 알려져 있는 핵융합로의 설계, 천체 물리학, 핵의학 및 양성자치료 분야에 요긴하게 활용될 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.51-58
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• 2001

물질의 X-선 흡수도에 의해 영상을 얻는 일반 X-선 시스템과 달리 방사광 X-선은 위상이 일치하고 평행하며 진동방향이 일치하는 특성들을 이용하면 고 분해능, 고 대조도의 투사영상을 얻을 수 있다. 국내에서는 포항 방사광 가속기 연구소에 최근 건설된 5C1 빔라인에 미세구조 X-선 영상 획득을 위한 영상시스템을 구축하여 여러 기초 생물, 의학연구분야의 고 분해능 영상획득이 가능하게 되었다. 방사광 X-선을 이용하여 얻은 고 해상도 투사영상들 및 단층 재구성 영상들을 일반 X-선을 사용하는 유방찰영시스템, 치아 X-선 찰영시스템, 전신측정용 CT 시스템에서 각각 획득한 동일한 대상의 영상들과 비교하였다. 실험에 사용한 방사광 X-선은 6 ～30 keV 사이의 연속적인 에너지 분포를 가지며, 실험의 대상에 따라서 실리콘웨이퍼 필터들을 사용하여 빔의 세기와 에너지 스펙트럼 분포를 조절하여 사용하였다. 실험 대상 물체를 통과한 방사광 X-선의 투사영상은 형광판 (CdWO$_4$ scintillator)과 반응하여 가시광선으로 바뀐 후, 금도금된 거울을 통해 90$^{\circ}$ 반사되어 CCD 카메라로 획득하며, 이러한 디지털 영상정보는 PC로 전송되어 저장된다. 방사광 X-선의 공간 분해능 특성은 X-선 시험패턴(25 $\mu$m)과 초 고해상도 패턴 (13.5 $\mu$m)을 방사광 X-선 영상획득시스템 과 일반 X-선을 사용하는 유방촬영시스템에서 획득하여 분석하였다. 영상획득 실험대상으로는 일반 구조물로 커패시터, 생체조직으로 성인치아, 유아치아, 생쥐 척추뼈 및 유방암조직을 대상으로 실험하였다. 단층영상은 각각의 샘플을 0.72$^{\circ}$ 간격으로 180$^{\circ}$ 회전시켜 250개의 투과영상들로부터 재구성한 후 컴퓨터 단층촬영기에서 얻은 영상과 비교하였다. 포항 방사광가속기연구소 5C1 빔라인에 간단하고, 경제적인 방사광 X-선 영상획득시스템을 성공적으로 구축할 수 있었고, 획득한 투사 영상과 재구성한 단층영상을 기존 X-선을 사용한 시스템으로 획득한 단층영상들과 분해능, 대조도의 특성들을 비교, 분석하였다. 방사광 X-선을 사용하여 획득한 영상들은 일반 시스템에서 얻은 영상보다 고 해상도의 영상 질을 보여주었고, 기초 의학영상 연구 측면에서 많은 정보를 제공해 주었다. 방사광 X-선을 이용한 영상획득시스템은 고 분해능과 고 대조도로 미세구조의 상세한 의학영상을 얻기 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 해부학적, 병리학적 및 임상학적 의료영상 분야에 효과적으로 응용하기 위하여 X-선 선량 정량 분석과 수치적 영상 해석연구가 계속되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권4호
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• pp.209-213
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• 2007

20 MeV 전자선의 팬텀 내에서의 선량분포에 대한 횡방향 자기장 효과를 조사하기 위하여 전자석을 제작하여 자기장 인가 여부에 따른 등선량곡선 및 깊이선량율을 X-OMAT 필름으로 측정하였다. 1.5 Tesla의 자기장중심을 팬텀 표면으로부터 7.5 cm 깊이에 위치시킨 경우 팬텀 표면으로부터 4.5 cm 깊이에서 약 30%의 선량증가를 보이는 등 이론적으로 알려진 결과들과 잘 부합하고 있음을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.131-141
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• 2006

최근 들어, 고에너지 물리학 등의 과학 기술이 고도로 발전함에 따라 실험 데이터 등이 대량으로 생산되고 있다. 따라서 이러한 데이터를 분산된 스토리지를 이용하여 저장하고 있으며, 이로 인해 지역적으로 분산된 자원을 하나의 자원처럼 사용 할 수 있는 환경이 요구되고 있다. 그러나 분산된 자원을 관리하는 대부분의 시스템은 다른 관리 시스템과 호환이 되지 않는다는 문제점을 가지고 있다. 데이터 그리드는 이러한 문제를 해결하고 있으며, 효율적인 데이터 관리를 위해 데이터 전송의 안전성과 신속성을 보장하는 GridFTP를 이용하고 있다. 그러나 이러한 툴의 사용은 병렬 전송 기술을 이용하기 때문에 네트워크 과부하가 발생할 가능성이 높으며, 많은 소켓연결을 생성한 응용 프로그램이 네트워크 대역폭의 대부분을 점유하는 문제점이 발생한다. 그러나 현재 병렬 전송 기술의 특성이나 문제점에 대한 분석이 이루어지지 않고 있으며, 특히, 소켓 연결들 간의 간섭 현상에 대한 분석이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 병렬 전송의 특성을 여러 실험 결과를 통하여 분석하고, 소켓 연결들 간의 간섭 현상을 분석한다. 응용 프로그램이 요구하는 네트워크 대역폭 확보를 위한 소켓 연결의 개수 계산과 새로운 소켓 연결에 의한 간섭 발생 이후 기존의 응용프로그램이 사용할 대역폭을 예측한다.