• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.253.2-253.2
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• 2013

탄소나노튜브(CNT)는 나노미터의 직경과 마이크로미터의 길이를 갖는 기하학적 구조와 우수한 전계방출 특성으로 디지털 엑스선 소스와 같은 차세대 전자소스 소자에 활용되고 있다. 본 발표에서는 고밀착성의 CNT 에미터와 진공 브레이징 공정 개발을 기초로 설계, 제작된 CNT 기반 디지털 엑스선 튜브에 대해서 논의한다. 나노 필러를 함유한 페이스트를 제조하여 캐소드 기판에 대한 CNT 에미터의 밀착성을 향상시켰으며, 진공 브레이징을 고온에서 최적화함으로써 진공 밀봉된 엑스선 튜브내의 진공도를 안정적으로 확보하였다. 유방암 진단을 위한 디지털 단층합성 시스템용으로 50 mA 이상의 고전류 엑스선 튜브를 제작함과 아울러 근접 암치료 또는 강내형 엑스선 영상용으로 6 mm 이하의 직경을 갖는 초소형 엑스선 튜브를 제작하였다. 개발된 CNT 기반 엑스선 튜브는 우수한 안정성과 신뢰성을 보이며, 에너지와 강도를 쉽게 제어할 수 있는 디지털 특성도 잘 나타냈다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술대회지
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• pp.250.2-250.2
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• 2004

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.50-51
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• 2003

강한 세기의 레이저가 원자에 입사하먼 원자내의 쿨룽 퍼텐셜이 심하게 왜곡되어 전자가 터널링 이온화된다. 이 이온화된 전자가 레이저 장에 의해 가속되었다가 레이저 장의 방향이 바뀌면 원래의 원자와 결합하면서 고에너지의 광자를 발생시킨다. 레이저의 주기적인 상호작용에 의해 생성된 광자의 에너지는 입사하는 레이저 에너지의 홀수 배에 해당하게 되며, 이를 고차조화파(high-order harmonics)라 한다. 특히 고차조화파는 연엑스선 영역의 빛을 작은 규모의 장치와 적은 비용으로도 발생시키기 때문에 연엑스선의 광원으로서 각광을 받고 있으며, 여러 분야에 사용되어지기 위한 연구가 폭넓게 이루어지고 있다. (중략)

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.157-165
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• 2017

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MeV)을 조사한 세포막 모델에서 $K^+-Na^+$ pump 시스템의 능동적 전달특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 $Na^+$슬폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠(polystyrene-divinylbenzene) 혼성 중합막을 사용하였다. 이온의 초기플럭스는 $H^+$이온 농도의 증가와 함께 증가하였다. 이 실험의 조건을 pH 1.5-5, 온도 $36.5^{\circ}C$로 하여 첫 번째, 방사선이 조사되지 않은 막에서 $K^+$의 초기플럭스는 $2.09{\times}10^{-4}-1.32{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기플럭스는 $7.09{\times}10^{-4}-1.09{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$으로 나타내었다. 두 번째, 방사선이 조사된 막에서 $K^+$의 초기플럭스는 $21.0{\times}10^{-4}-16.7{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기플럭스는 $62.0{\times}10^{-4}-20.6{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$으로 나타내었다. 막의 $K^+/Na^+$선택도는 약 1.10이다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 약 9-20배 정도 유의성 있게 증가하였다. 세포막모델에서 $K^+-Na^+$의 pump 시스템의 능동적 전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.229-238
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• 2021

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6 MV X선)을 조사한 갑상선의 소포세포막 모델에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도차이가 세포내부와 세포외부사이로 갑상선호르몬의 구성성분인 요오드이온의 농도차이로 발생하고 갑상선호르몬의 생성량에 영향을 미치는데 이러한 영향을 구명하기위해서 소포의 세포막을 통한 요오드의 선택적 투과전달 특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 피리딘 양이온을 고정전달자로 한 poly(4-vinylpyridine- co-acrylonitrile :VP-AN)분말을 인장강도의 강화용인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이(0~62 %)에서 36.5 ℃로 방사선을 조사한 소포의 고분자 막(세포막모델)은 형태학적 변화인 인장강도가 비 조사된 세포막모델보다 약 1.2 ~ 1.8배 정도 감소되었다. 방사선을 조사한 갑상선의 소포세포막모델 [2mole AN%(w/w)]에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도 차이로 발생하는 요오드이온의 선택적 투과플럭스는 비 조사된 세포막모델보다 막의 두께가 변화 할 때 각각 약 2.1 ~ 4.5배, 약 2.2 ~ 2.5배, 약 2.1 ~ 2.67배 정도 감소되었다. 결국 방사선조사로 인해서 갑상선의 소포세포막에서 요오드이온의 선택적 투과 전달기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하고 갑상선호르몬의 생성량 감소도 동반하게 되었다고 사료됐다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.137-141
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• 1998

납공 (lead ball)과 쇠공(steel ball)을 고에너지 광자선에 대한 차폐재로 이용하는 것이 가능한가를 평가하고 ,4～10MV 엑스선 차폐를 위한 납공과 쇠공의 물리자료를 구하는 것이 목적이다. 직경이 각각 2.0-2.5mm, 1.5-2.0mm 인 납공 및 쇠공을 폭이 균일한 아크릴 용기에 채워, 두께의 균일성 확인을 위해 MV 엑스선사진을 촬영하였으며, 금속공의 평균 밀도와 4～10MV 엑스선에 대한 선감쇠계수를 측정하였다. 선감쇠계수를 측정할 때 Farmer 이온함을 이용하였으며 산란선의 효과를 최소화하기 위해 70cm 거리에서 조사면크기는 5.5cm$\times$5.5cm로 하였다. 비교하기 위해 납판과 철판에 대해서도 같은 종류의 변수를 구하였다. 금속구를 용기에 채웠을 때 분포는 균일하였으며, 납 -공기 혼합물의 밀도는 6.93g/$cm^3$이었으며, 철-공기 혼합물의 밀도는 4.75g/$cm^3$ 이었다. 납의 밀도에 대한 납-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.611, 철에 대한 철-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.604이었다. 납-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 1.89cm, 2.07cm, 2.16cm 이었으며 납판 반가층의 약 1.64배였다. 철-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 3.24cm, 3.70cm, 4.15cm 이었으며 철판 반가 층의 약 1.65 배였다. 금속구는 용기속에 고르게 채워질 수 있기 때문에 차폐재료로 쓸 수 있다. 납공과 쇠공이 고르게 채워질 때 밀도는 각각 6.93g/$cm^3$, 4.75g/$cm^3$ 이었으며 각각의 반가층은 납 또는 철의 반가층의 1.65배였다. 밀도와 반가층을 곱한 값은 공이나 판에 대해 같은 값이었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.253-259
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• 2014

Traveling heater method(THM) 방법을 이용하여 성장시킨 CdZnTe(CZT) 단결정 방사선 소자에 대한 고에너지(high energy) 감마선 에너지 분해능(energy resolution)을 평가하고자 $6{\times}6{\times}12mm^3$ 크기의 CZT 소자를 제작하였다. 두꺼운 방사선 소자의 경우, 전자에 비해 상대적으로 이동속도가 느린 정공(hole)으로 인해 발생하는 hole-tailing 효과가 심화되어 고에너지 영역의 에너지 분해능이 저하되는 현상이 발생한다. 전자(electron)와 정공(hole)의 두 개의 전하 운반자(charge carrier) 중에서 하나의 전하 운반자를 선택적으로 수집하여 에너지 분해능을 높이는 것이 가능하다. 가상 Frisch-그리드(virtual Frisch-grid) 소자는 소자 내부의 가중 퍼텐셜(weighting potential)을 조절하여 전자에 의한 유도전류(induced current)만을 선택적으로 이용하는 방법으로써 제작 과정과 적용이 용이하다. 본 연구에서는 THM 방법으로 성장한 큰 부피의 CZT 방사선 소자의 특성과 가상 Frisch-그리드의 효용성을 평가하였다. 가상 Frisch-그리드의 적절한 위치와 너비는 Maxwell ver.14(ANSYS, 미국)를 이용하여 모의실험으로 정하였다. $^{137}Cs$ 동위원소를 이용한 펄스 높이 스펙트럼(pulse height spectrum) 측정에서 가상 Frisch-그리드를 적용했을 때 662 keV 피크에 대해 2.2%의 에너지 분해능을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.99-106
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• 2012

본 연구는 선형가속기의 고에너지 엑스선을 조사한 생쥐 간에 대한 백삼과 동충하초의 방사선방호효과를 연구하였다. ICR계 수컷생쥐 군에 7일 동안에 경구적으로 백삼(150 mg/kg/day)과 동충하초(200 mg/kg/day)를 각각 방사선조사 전에 투여했고 다른 생쥐 군에 5 Gy(1.01 Gy/min)의 방사선량으로 전신조사를 했고 대조군에 생리적 식염수 (0.1 ml)를 투여 한 후 간 조직에서 환원형 글루타치온(GSH)과 산화형 글루타치온(GSSG)의 함량을 각각 검사하였다. 그 결과 방사선조사군(Rad)보다 동충하초투여군(EF+Rad)과 백삼투여군(WG+Rad)에서 환원형 글루타치온 (GSH)함량이 유의성 있게 증가했으나 산화형 글루타치온(GSSG)의 함량은 유의성 있게 감소하였다. 총 환원형 글루타치온(total GSH)과 산화형 글루타치온(GSSG)의 함량 비율은 방사선조사군(Rad)보다 동충하초투여군(EF+Rad)과 백삼투여군(WG+Rad)에서 유의성 있게 감소하였다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.85-95
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• 2020

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MV X선)을 조사한 세뇨관의 세포막 모델에서 오줌의 원료구성성분인 포도당 수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 압력차에 따른 여과작용특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 polysulfone 지지막에다가 m-phenylene-diamine(MPD)과 trimesoyl chloride(TMC)- hexane을 계면중합으로 만들어진 여과성 고분자 복합막을 사용하였다. 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-2)은 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-1)보다도 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 매우 높다. 압력차(1.5~4MPa)와 36.5℃에서 방사선을 조사한 세뇨관의 고분자 막(세포막모델)은 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)에서 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 비 조사된 세포막모델보다 각각 약 2 ~ 13배, 4 ~ 6배 정도 감소되었다. 세포막모델에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 농도가 증가하면 배제계수(R)가 증가하고 총 부피투과플럭스(Jv)는 감소하였다. 결국 방사선조사로 인해서 세뇨관의 세포막에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 여과기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하게 되었다고 사료됐다.