• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.195-203
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• 1999

고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 특성은 조사면내의 급격한 선량 변화와 측면 전자 평형상태하의 측정이 어려우므로 정확하게 파악하기 어렵다. 다이아몬드 검출기를 이용하여 광자선 에너지 4, 6, 그리고 10 MeV에 대한 소조사면의 선량특성을 측정하였고 그 값들을 작은 용적의 원통형과 평행평판형 이온함의 선량특성과 비교하였다. 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함을 이용하여 의료용 선형가속기에서 방출되는 광자선 에너지 6 MeV X-선, 10 MeV X-선에 대한 소조사면($1{\times}1,\;1.5{\times}1.5,\;2{\times}2,\;3{\times}3,\;4{\times}4\;cm^2$)에 대하여 심부선량백분율, 측면 선량분포를 측정하였다. 또한 다이아몬드 검출기, 원통형 이온함 및 평행평판형 이온함을 이용하여 광자선 에너지 4 MeV X-선, 6 MeV X-선 및 10 MeV X-선으로 소조사면의 크기를 $1{\times}1\;cm^2$에서 $0.5\;cm^2$간격으로 $4{\times}4\;cm^2$까지 변화하면서 출력계수를 측정하였다. 세 가지 측정기에 대한 출력계수를 비교한 결과 광자선 에너지 4 MeV X-선은 조사면의 크기 $2{\times}2\;cm^2$, 6 MeV X-선은 $2.5{\times}2.5\;cm^2$ 그리고 10 MeV X-선은 $3{\times}3\;cm^2$이상에서 출력계수가 $\pm$1.2% 내외로 잘 일치하였으나 원통형과 평행평판형 이온함에 대한 출력계수는 조사면의 크기가 작아질수록 다이아몬드의 검출기와 비교하여 낮게 평가되었는데 이는 원통형과 평행평판형 이온함의 측면전자평형상태가 이루어지지 않아 낮게 평가되었다. 광자선 에너지 6 MeV X-선과 10 MeV X-선에 대한 심부선량백분율은 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함이 조사면의 크기 $3{\times}3\;cm^2$까지 $\pm$1.5% 내외로 잘 일치하였으나 조사면의 크기가 작고 깊이가 깊어짐에 따라 다이아몬드의 심부선량백분율이 크게 평가되었다. 측면 선량분포는 원통형 이온함의 반음영의 크기가 측정된 소조사면에 대하여 다이아몬드 검출기보다 크게 나타났다. 측면 선량분포는 다이아몬드 검출기가 상대적으로 이온함에 비해 민감 용적이 작고 높은 분해능을 가지므로 반음영이 작은 것으로 사료된다. 따라서 고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 측정시 검출기의 민감 용적이 작고 분해능이 우수하며 물과 등가인 다이아몬드 검출기는 이온함에 비해 상대적으로 우수한 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제17권2호
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• pp.61-70
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• 1992

국내 원전의 주종인 가압경수로를 대상으로 스펙트로메트리 기법에 의한 감마, 중성자 그리고 베타 방사선장에 대한 특성조사를 수행하였다. 감마선장의 경우, HPGe 반도체 검출기로 구성된 휴대용 감마 스펙트로메타를 사용하여 측정한 결과, 평균 에너지 값의 분포는 가동정지중일 때 원전의 격납용기내에서 $440{\sim}780keV$, 가동중일 때 원전의 보조건물내에서 $280{\sim}760 keV$로 나타났다. 가동중인 원전의 격납용기내 operation deck를 중심으로 5개 지점에 대하여 BMSS (Bonner Multiple Spectrometry System)을 사용하여 중성자선장을 조사하였다. BUNKI 코드를 사용하여 측정스펙트럼을 분해하였으며, 측정 장소에서의 평균 에너지 값의 분포는 $20{\sim}210 keV$이었다. 베타피폭원인 오염에 대하여 가동정지 상태인 원전의 격납용기내와 보조건물의 총 14개 지점의 고방사성 오염지역에서 smearing 시료를 채취하여 표면장벽형 Si 반도체검출기를 사용하여 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과 부식생성물 $^{60}Co$에 의한 베타 에너지가 지배적인 것으로 나타났다.

• 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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• 제16권3호
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• pp.116-124
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• 2005

고 에너지 광자선과 전자선의 흡수선량 결정에 대한 표준측정법은 공기커마 교정인수를 바탕으로 한 방법이 널리 사용되고 있으나 복잡한 수식과 물리적인자의 불확실성 등으로 정확도 향상에 한계가 있다. 따라서 최근 국제원자력기구와 미국의학물리학회에서 물 흡수선량을 기반으로 표준측정법을 개발하였다. 본 연구는 국제원자력기구의 IAEA TRS-398 과 미국의학물리학회의 AAPM 7e-51 물 흡수선량 표준측정법에 대한 인터넷을 기반으로 하는 선량교정 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 인터넷 온라인상에서 사용할 수 있도록 C$\#$ 언어를 사용하여 각각의 표준측정법의 절차에 따라 사용자의 편의를 고려하여 개발하였다. 사용자는 인터넷을 통해 기준점에서의 두 가지 절차서에 따른 물 흡수선량을 비교할 수 있으며, 국내 각 기관에서 수행된 선량교정의 추세를 이해하고 보다 쉽게 관리할 수 있게 하였다. 웹 기반 데이터베이스를 이용하여 차후 국내 실정에 적합한 물 흡수선량 표준에 기반을 둔 표준측정법을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권4호
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• pp.229-236
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• 2006

연구목적: 이중 에너지 X선 흡수 계측법(DEXA, dual-energy X-ray absorptiometry)을 이용한 골다공증 진단 시 발생할 수 있는 기술적인 오류의 유형을 분석하고, 골밀도(BMD, bone mineral density) 값에 미치는 영향에 대해 알아보고자 실시하였다. 연구대상 및 방법: 환자 정보(연령, 체중, 신장, 폐경연령) 입력 오류와 관심영역(ROI, region of interest) 설정에 대한 오류로 나누어 연구하였다. 환자정보 입력 오류는 연령과 폐경연령을 5살, 10살 많게 또는 적게 입력하고, 신장과 체중도 동일한 조건으로 증감하며 입력하여 척추팬텀으로 각각 10회씩 스캔하였다. ROI 설정 오류는 폐경기 여성 10명을 대상으로 스캔을 실시하여 요추부, 고관절부, 전완으로 나누어 ROI를 변화시키며 $BMD(g/cm^2)$, T-score 값을 얻었고, 각각의 결과 값으로 정밀도 1%를 적용하여 평균에 대한 차이 분석을 실시하였다. 결 과: 연령과 신장, 체중 폐경연령에 대한 환자 정보 입력 오류는 정밀도 1%에서 유의하지 않게 나타났다. ROI 설정 오류는 요추부 ROI 설정 시 ROI 기준선을 좌우 1 cm, 2 cm 좁혔을 때 평균 $0.006\;g/cm^2$, 0.1 그리고 $0.021\;g/cm^2$, 0.15 감소하였다. 제 12흉추를 포함하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 평균 $0.063\;g/cm^2$, 0.3 감소하였고, 제 5번 요추를 포함하였을 때 각각 $0.077\;g/cm^2$, 0.5 증가하였다. 고관절 관심영역을 대퇴골두 위쪽 또는 좌측으로 0.5 cm 이동하였을 때의 결과 값은 평균에 대한 차이를 보이지 않았다. 하지만 소전자 아래쪽 0.5 cm, 1 cm 이동하였을 때의 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.031\;g/cm^2$, 0.3 그리고 $0.094\;g/cm^2$, 0.65로 증가하였다. 전완의 관심영역을 수근부 아래쪽, 위쪽으로 1 cm으로 이동하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.042\;g/cm^2$, 0.9 감소 또는 $0.096\;g/cm^2$, 0.40 증가하였다. 좌우 기준선이 1 cm, 2 cm 넓어질 때 $BMD(g/cm^2)$, T-Score는 평균 $0.008\;g/cm^2$, 0.1 증가 또는 $0.021\;g/cm^2$, 0.3으로 증가하였다. 결 론: 골밀도 측정 시 발생할 수 있는 기술적인 오류는 다양하며, 오류에 따라 정상 BMD 값과 T-score에 변동이 있음을 알 수 있었다. 환자정보 입력과정에 발생할 수 있는 연령과 체중, 신장, 폐경 연령에 따른 입력오류는 BMD와 T-score에 영향을 미치지 않았으나 일반적 골밀도 검사 시에는 중요한 요소이다. ROI 지정 오류 시에는 BMD 값과 T-score에 유의한 차이가 있었다. 정확한 골밀도 검사를 위해서는 환자 정보에 대해서도 자세한 파악이 있어야 하겠지만 검사자의 기술적 지식이 결과 값에 영향을 미치게 됨을 충분히 인지하고 검사에 임하여야 하겠다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권1호
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• pp.50-56
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• 2010

목 적: 제 3기관에 의해 독립적으로 수행된 방사선 치료 빔의 흡수 선량을 외부 감사의 결과로 보고 한다. 이를 위해 쉽고 편리하게 설치 가능 한 고체 팬텀을 이용하여 흡수 선량을 측정하는 방법을 개발했다. 대상 및 방법: 2008년 12개 방사선 치료 시설에서 외부 감사 프로그램에 참여하였고 47개의 광자선과 전자선의 제 3기관에 의해 American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group (TG)-51 프로토콜을 사용하여 독립적으로 교정되었다. AAPM TG-51 프로토콜은 물에서의 측정을 권고 하고 있지만 팬텀으로 물은 바쁜 병원 상황에선 몇 가지 단점이 있다. 설치와 수송이 편리하고 재현성이 있는 고체 팬텀을 사용하였다. 광자선과 전자선에 대한 물과 고체 팬텀 사이의 선량 보정인자는 스케일링 방법과 실험적 측정에 의해 결정되었다. 결 과: 대부분의 빔은(74%) 제3기관의 프로토콜로 측정한 결과 2%의 편차 이내였다. 그러나 20개 중 2개의 광자선과 27개 중 3개의 전자선은 허용범위(3%)를 초과 하였다. 특히 그중 2개의 빔은 10% 이상의 편차를 보여주고 있다. 6 MV 초과의 고에너지 광자선은 보정인자가 없었다. 6 MV 광자선의 경우 고체 팬텀에서의 흡수선량은 물에서의 흡수 선량보다 0.4% 작게 나타났다. 전자선에 대한 보정인자도 결정되었는데 전자선의 에너지가 증가함에 따라 보정인자는 작아지는 경향을 보여준다. 고체팬텀을 사용한 TG-51 프로토콜의 측정 오차는 ${\pm}1.22%$로 나타났다. 결 론: 개발된 방법은 다기관 임상 연구의 인증 프로그램에 참여할 수 있는 외부 감사 기관 프로그램에 성공적으로 적용되었다. 이 선량측정은 선량을 측정하기 위한 시간을 줄이고 물을 설치할 때의 생길 수 있는 측정오차를 감소시킨다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제7권1호
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• pp.23-33
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• 1982

방사선(放射線)의 선질(線質) 및 고선량(高線量)의 변화(變化)에 따른 테프론 열형광선량계(熱螢光線量計)의 열형광감응특성(熱螢光感應特性)을 연구(硏究)하였다. 상이(相異)한 방사선(放射線)의 선질(線質)에 대한 TLD감도(感度)의 변화(變化)는 $^{60}Co$ 감마선(線), 유효(有效)에너지가 44keV, 69keV, 108keV인 X선(線) 및 0.044eV의 열중성자(熱中性子)에 조사(照射)시킴으로서, 광자(光子)에너지 의존성(依存性) 뿐만 아니라 이에 따른 초선형특성(超線形特性)의 변화(變化)도 조사하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. $^{60}Co$감마선(線)에 대해서 흡수선량함수(吸收線量函數)로서의 $T-CaSO_4$:Dy 의 TL감응(感應)은 5Gy 까지는 선형적(線形的)이고, 5Gy 이상에 대해서 이 감응(感應)은 초선형적(超線形的)이었다. T-LiF-7 선량계(線量計)의 초선형특성(超線形特性)이 $T-CaSO_4$:Dy에 비해 현저(顯著)하였으며, 방사선(放射線)의 LET가 낮으면 낮을수록 초선형효과(超線形效果)가 더욱더 커짐을 알 수 있었다. $^{60}Co$ 감마선(線) 10Gy 에 등가(等價)하는 열중성자(熱中性子) 조사(照射)로 부터는 초선형특성(超線形特性)이 관찰(觀察)되지 아니하였다. TLD, T-LiF-7 및 $T-CaSO_4$:Dy 의 $^{60}Co$ 감마선(線)의 선량(線量)에 따른 상대감도(相對感度)(Rs)는 최소자승법(最小自乘法)으로 다음과 같은 실험식(實驗式). 즉(卽), $$R_{LiF}=1.021-0.04581\;logD+0.402(logD)^2-0.405(logD)^3,\;\;5{\times}10^3{\geq}D{\geq}1(Gy)$$ 및 $$R_{CaSO_4}=0.976-0.3241\;logD+0.262(logD)^2-0.298(logD)^3,\;5{\times}10^3{\geq}D{\geq}1(Gy)$$으로 각각(各各) 근사(近似)시킬 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권1호
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• pp.77-85
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• 1996

목적 : 다엽콜리메이터를 이용하여 부정형의 치료부위를 편리하고 정확히 차폐하며 삼차원 입체조형치료를 원활히 수행하기 위하여 다엽콜리메이터의 차폐특성을 계측하고 치료계획을 위한 최적방법을 확정한다. 대상 및 방법 : 차폐폭이 1cm이고 길이가 15cm인 52개의 금속차폐엽들이 양방향 각각 26개로 구성되어 컴퓨터계획에 의거 여러모양의 차폐면을 구사할 수 있는 다엽콜리메이터(Multileaf collimator)를 대상으로 방사선 치료에 요구되는 고에너지 방사선의 출력선량율, 차폐 및 투과효과, 반음영, 조직내 선량분포등을 전리함측정기와 열형광측정기 및 필름 선량측정방법을 이용하여 계측하였다. 다엽콜리메이터의 계단식 반음영 측정은 고체팬텀과 비디오밀도측정기를 이용하여 실효반음영(Effective penumbra)과 일반적반음영(General penumbra)으로 구분 평가하였다. 결과 : 다엽콜리메이터의 출력선량율은 표준차폐조리개에 비교하여 출력 선량율이 $1-2\%$ 증가 되었으며 치료오차 이내로 평가되었다. 다엽콜리메이터의 방사선투라 선량율은 6-10MV X선에서 평균 $2\%$로 표준차폐조리개보다 컸지만 혼합차폐벽돌보다 적었다. 원형으로 형성된 차폐엽 끝면의 조사선량은 약 $20\%$증가 되었으며 엽과 엽사이의 선량은 6mm 폭의 $5\%$증가로 심부치료에 영향이 없었다. 다엽콜리메이터의 실효반음영($20-80\%$)은 약 6mm로서 혼합차폐벽돌과 거의 같았으나 중심선에서 벗어날수록 $2-3\%$증가되었다. 다엽콜리메이터에 의한 계단식 모양의 반음영은 6-10MV x-선에서 차폐면 경사각이 45도일 때 약 11mm로 가장 컸으며 방사선속에 평행히 절단된 차폐벽돌보다 약 5mm 더 증가되었다. 결론 : 다엽콜리메이터는 1cm폭의 차폐엽들로 구성되어 계단식 차폐면에 대한 반음영이 다소 증가되고 있지만 조직내부의 다문조사 경우 반음영이 완화되므로 부정형 조사면 차폐에 적당하며 방사선 입체조형치료를 수행할 수 있는 가장 적당한 차폐기구로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권3호
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• pp.237-244
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• 1996

목적 : 의료용 선형가속기의 Independent Collimator는 현재 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 방사선량의 계산과 MU(Monitor Unit)의 계산에 사용되는 모든 기본 자료는 대칭 조사면를 기준으로 작성되었기 때문에 independent collimator를 사용한 비대칭적인 조사면의 경우 현재 사용하고 있는 계산 방식을 그대로 적용함에 무리가 있을 것으로 생각된다. 따라서 이러한 의문에 대한 체계적이고 과학적인 검토가 필요할 것으로 사료되어 본 연구를 진행하였다. 대상 및 방법 :본 연구는 Dual Photon Beam(6MV와 15MV)을 산출(産出)하는 선형가속기(Linac 1800, Varian Co)에서 collimator 사용시 산란 방사선의 총채로 표현되어지는 field size factor, beam qualify에 영향을 미치는 HVL와 PDD를 조사하였다. 먼저 field size factor는 water phantom(WP 600C Wellhofer, Germany)내의 Dmax에서 field size $3{\times}3cm$에서 $35{\times}35cm$까지의 방사선량의 변화를 square field로 $1cm^2$씩 증가시켜 가며 0.6cc ion chamber(NE 2571)로 측정하였다. Beam quality는 100cm SSD(source-surface distance)에서 $5{\times}5$, $10{\times}10$, $15{\times}15$ 및 $20{\times}20cm$ field size로 0, 3 및 10cm off-axis distance와 dmax 4, 10, 15 및 20cm의 깊이에서 측정하였다. Dose distribution을 분석하기 위하여 film densitometer와 water phantom(IC 10 ion chamber)을 사용, $10{\times}10cm$ field size에서 5, 10 및 15cm의 off-axis distance까지의 방사선량의 분포를 관찰하고 대칭 방사선 조사면와 비교 분석하여 실제 isodose 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과: 1) Relative field size factor는 중심 축에서 off-axis lateral distance에 따라 다양하게 변화하였는데 6MV X-선의 경우 최대 $3.1\%$, 15MV X-선의 경우 최대 $5\%$까지의 변화를 보였다. 이때 off-axis factor를 구하여 교정을 하였을 경우 중심 축의 field size factor와 거의 유사한 값에 도달할 수 있었다. 2) Beam qualify의 변화를 관찰하기 위한 실험에서 HVL는 off-axis distance가 멀어질수록 감소하였고 PDD도 off-axis distance가 멀어지고 측정 깊이가 깊어질수록 감소되는 현상을 보였다. 통상적인 방사선 치료시에 이용되는 $5{\times}5cm$ 이상의 field size와 15cm 이내의 깊이에서는 3cm 와 l0cm의 off-axis에서 6MV X-선은 평균 $0.5\%$와 $2\%$, 15MV X선은 $0.4\%$와 $1.4\%$의 감소 현상을 보여 큰 편차를 관찰할 수 없었다. 3) Isodose distribution은 off-axis distance가 멀어질수록 depth dose의 증가치가 감소되었으며 특히 central axis의 가장자리 부위에서는 isodose curve의 위축이 확연하였다. 결론 : Independent collimator를 사용하여 비대칭 방사선 치료를 할 경우 MU의 계산은 off-axis factor와 PDD 보정이 필수적이며 임상적으로는 중심 축에서의 과소조사에 대한 정밀한 주의가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권1호
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• pp.33-47
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• 1998

한국원자력연구소 교정시설에 설치되어 있는 MG325 X-선 발생장치와 ISO-4037에서 제시하고 있는 라디에이티 및 필터 8종을 조합하여 8.6 keV 부터 75 keV 까지의 단일에너지 형광 X-선을 제작하였다. 1차 X-선에 의하여 라디에이터에서 발생된 형광 X-선중 $K_{\beta}$를 필터를 사용하여 제거한 후 단지 $K_{\alpha}$만의 형광 X-선 스펙트럼을 고순도 평판형 반도체검출기와 휴대용 다중파고분석기로 분석하였으며 35 cc 전리함을 이용하여 이때의 선량률 (air kerma rates)를 측정하여 계산결과와 비교하였다. 또한 방사선장의 균일도분포를 전리함과 사진현상을 통하여 결정하였으며 산란 X-선의 영향도 측정하여 실제 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 순도가 90 % 이상되는 8.6 keV부터 75 keV까지의 단일에너지 형광 X-선을 얻었으며 라디에이터 중심으로부터 43 cm 위치에서의 선량률은 1.91 mGy/h (라디에이터 : Au, 필터 : W)로부터 54.2mGy(라디에이터 : Mo, 필터 : Zr) 까지였다. 선량률 측정지점에서 방사선장의 유효면적은 12 cm ${\times}$ 12 cm로 계측기의 교정이나 개인선량계의 조사에 전혀 문제가 없음을 확인하였고 산란방사선의 영향도 3% 이하였다.