• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2009

본 논문은 물 흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정하는 것에 대한 예비적 연구를 위한 것이다. 이온함을 사용하여 물흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원을 교정하기 위해선, 빔 선질 교정인자인 $k_{Q,Q_0}$가 필요하다. 본 연구에선 일차 표준을 사용하여 지정된 거리에서의 흡수선량를 측정하는 데 있어서의 현실적인 어려움 때문에 몬테칼로 전산모사와 반실험적인 방법을 통하여 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구를 위해 PTW30013 이온함 5개를 선택하였다. 포괄적 $k^{gen}_{Q,Q_0}$ 값의 경우엔 이온함간 변화가 최대 4.0%에 이른 반면, 개별적 $k^{ind}_{Q,Q_0}$ 경우엔 이온함간 변화가 최대 0.5% 이내였다. 이 결과는 물 흡수선량에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정시에 이온함을 왜 개별적으로 교정해야 하는지, 개별적인 교정이 얼마나 중요한 지를 보여 준다. 가까운 장래에 공기커마 세기 대신에 사용자가 근접치료 선원을 고에너지 광자빔과 전자빔의 교정에서처럼 치료에서 관심있는 물리량인 물흡수선량의 관점에서 교정할 수 있기를 희망한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.445-448
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• 2015

최근 다색 X-ray 중 저에너지 광자의 비율을 감소시키는 필터에 대한 관심이 대두되고 있으나 X선 경화현상으로 인하여 나타나는 영상 화질에 영향에 대해서는 간과되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 필터에 따른 전방산란율의 변화를 평가함으로써 의료영상 품질에 영향을 미치는 산란선량을 정량적으로 고찰하였다. 실험 결과, 필터 두께가 증가함에 따라 최대 13.9%p의 전방산란율이 증가하는 추세가 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 결과를 바탕으로 한국 산업규격에서 권고된 필터 두께를 준수할 경우 환자의 피폭선량을 저감하면서도 약 1%p 이내의 전방산란율 만이 의료영상에 노이즈에 추가적으로 기여할 것으로 사료된다. 그러므로 환자의 피폭선량을 저감화하면서도 의료영상의 품질을 개선하기 위해서는 적절한 필터의 활용이 중요할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.179-184
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• 2018

본 연구는 표준 감마선 조사장치의 유효빔 크기를 실측과 시뮬레이션의 결과를 비교하여 유효빔 영역의 결정에 유용한 수단을 제공하고자 하였다. 시뮬레이션과 전리함을 이용한 실측의 결과는 공기커마율의 경우는 상대오차 4.5~7.3% 범위에 분포하였다. 유효빔 영역의 크기는 시뮬레이션의 경우 수평 방향 27cm, 수직 방향 21.6cm로 구현되었고, 필름을 이용한 실측결과는 수평 방향 26.5cm, 수직 방향 21.9cm로 유사한 결과가 도출되었다. 수평방향의 상대오차는 1.85%, 수직 방향은 1.38% 이며 유효빔 영역도 감마선장을 중심으로 유사하게 분포하였다. 감마선 조사장치에 있어서 시뮬레이션의 유효성이 충분함을 확인하였다. 특히 공기커마율보다 유효빔 크기의 상대오차가 적은 것은 빔의 크기가 표준선원의 용량보다는 기하학적 요인으로 결정되기 때문인 것으로 판단된다. 향후 시뮬레이션을 이용한 광자 에너지 분포도의 신뢰성을 높이기 위한 연구가 필요 할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.31-36
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• 2010

현재 SPECT 영상에서 가장 많이 활용되는 콜리메이터는 저에너지 고해상도(low energy high resolution : LEHR) 콜리메이터이다. LEHR은 해상도에서 이점을 가지고 있으나 작은 구멍크기와 높은 차단막으로 인하여 높은 민감도 획득에 어려움이 있다. SPECT의 생산성 향상을 위해서는 LEHR보다 높은 민감도를 획득할 수 있는 콜리메이터를 사용하여 단위시간당 획득 카운트의 양을 늘림으로써 민감도를 향상시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 LEHR보다 넓은 구멍을 가진 콜리메이터를 사용할 경우 고민감도 획득과 함께 발생하는 해상도 저하 문제를 해결하기 위한 시스템 모델을 개발하여 이를 반복적 영상재구성에 적용함으로써 저하된 해상도를 개선하는 데 그 목적이 있다. 방법으로는 시스템 모델에서 흔히 사용되는 평행빔 기반의 검출 확률계산 방식 대신 고민감도 콜리메이터 사용 시에 발생하는 퍼짐현상을 팬빔으로 모델링 하였다. 또한 검출확률에 대한 가중치를 거리에 대한 함수로 정의하여 팬빔모델에 적용함으로써 정확성을 향상시켰다. 시뮬레이션으로 생성된 사이노그램에 적용한 결과 본 연구에서 제안된 모델이 평행빔 모델에 비해 동일 카운트에서 유사한 해상도를 달성하면서 촬영시간을 단축시킬 수 있었으며, 동일 촬영시간에서는 해상도를 향상시킴을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 현재 부각되고 있는 반도체 기반 픽셀방식 검출기를 위한 픽셀형 콜리메이터의 해상도 향상에도 효과적으로 적용될 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.407-414
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• 2016

본 연구의 목적은 엑스선 선원과 검출기사이의 거리(SID)변화와 부가필터 사용 유무에 따른 피폭선량을 측정하여 환자선량을 최소화 하는 것이다. 연구를 위해 사용한 기기 및 팬텀은 DR시스템, 복부 조직 등가팬텀 그리고 알루미늄 필터를 사용하였다. 촬영 조건으로는 관전압을 80 kVp로 고정하고, 선량은 자동노출제어 장치를 통해 설정 하였다. 또한, 조사야는 $16{\times}16inch$를 사용하였다. 실험방법으로는 SID를 100 cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm로 변화를 주어 각각 10회 측정하였고, 조사야 중심에 Piranha657 선량계를 위치시켰다. 촬영된 영상은 이미지J 통해 분석하였다. 실험 결과는 관전류량은 SID가 증가함에 따라 증가한 반면, 입사표면선량(ESD)은 SID가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 이는 낮은 에너지를 갖는 X선 광자들이 여과판사용으로 인해 제거되어 ESD의 감소로 기인한 것으로 사료되며, 이미지 J를 통한영상의 히스토그램 분석결과 SID 변화에 따라 ESD와 조사조건의 차이가 나타나지만 영상의 히스토그램상의 분포는 큰 차이는 없었다. 따라서, SID를 크게 할수록 환자의 선량을 줄일 수 있으며, 아울러 소아 등을 촬영할 때, 부가필터를 사용하면 환자선량을 더욱 줄일 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권3호
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• pp.175-184
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• 1998

1998년에 고리 1호기로부터 교체될 증기발생기의 선량율을 계산하기 위하여 Smear 오염검사 결과와 튜브 손상원인을 규명하기 위하여 인출하였던 증기발생기 튜브의 선량을 측정결과로부터 증기발생기 내부의 방사성핵종 재고량을 평가하였다. 방사성 핵종 재고량을 토대로 QAD-CG 컴퓨터 코드를 이용하여 증기발생기 표면의 접촉 선량율과 1 m 이격 선량율을 계산하였는데, 접촉 선량율은 Channel Head의 하부에서 최저인 11.5 mR/hr를 나타냈으며, Shell Barrel의 중간 지점에서 최대값인 37.7 mR/hr를 나타냈다. 한편 접촉 선량율과 1 m 이격 선량율은 증기발생기의 크기로 인해 큰 차이를 보이지 않았다 또한 증기발생기의 차폐가 필요할 경우 요구되는 기본적인 데이터를 마련하기 위하여 납과 탄소강의 차폐 특성을 비교해 보았다. 납을 차폐체로 사용할 경우 2 mm 두께만으로도 증기발생기 Shell Barrel 중간 지점에서의 표면 선량율이 37.7 mR/hr에서 15.7 mR/hr로 감소되었다. 그러나 탄소강의 경우에는 차폐체의 두께를 2 cm로 증가시킨다고 하더라도 차폐효과가 매우 낮았다. 이러한 차폐효과 차이는 저에너지 광자에 대한 납과 탄소강의 감쇄효과 차이와 축적인자 차이 때문에 발생되는 것으로 추정된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.125-131
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• 2001

방사선을 이용한 치료기인 의료용 선형가속기에 부착하여 선량분포 조절에 사용하는 가변형 쐐기필터(virtual wedge)의 선량분포 특성를 분석하고 쐐기각의 자료를 비교하여 가변형 쐐기필터 적용에서 오는 선량분포의 변화를 알아보고자 하였다. 기준전리함인 단일채널 PTW-UNIDOS과 3차원 선량계측시스템인 RFA-7 그리고 실험적으로 구성된 다중채널 검출기의 특성실험을 통하여 선량분포도 및 쐐기각을 구하고 이를 이용하여 실험적 검출시스템의 측정인자를 보정하였다. 가변형 쐐기필터의 쐐기각은 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ 에서 고정형 쐐기필터에 비교하여 1$^{\circ}$ 이내로 안정하였고, 60$^{\circ}$ 경우는 6 MV에서 1.2$^{\circ}$, 10WV 에서 2.2$^{\circ}$ 의 변화를 보였다. 측정에너지 영역 6, 10 MV 의료용 광자선을 적용하여 선량백분율과 빔평탄도 측정결과 검출기의 신뢰도가 평균 $\pm$2.1 % 이내였다. 고정형 쐐기필터를 이용한 쐐기각 변화율방법 적용시 방사선치료 과정에서 나타나는 선량오차 및 정상조직의 피폭을 줄이고 장비의 과도한 부하를 감소시키며 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법의 적용을 모색할 수 있었다. 가변형 쐐기필터 이용과 측정된 선량분포의 특성 분석으로 기존 고정형 쐐기필터 이용방법 및 기능을 보완하였고 실험적으로 구성된 계측시스템 측정장비의 대체방법 보정으로 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법적용과 보조물 사용에 따른 정확성과 효율을 높이는데 유용하리라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권3호
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• pp.179-186
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• 2004

인체의 전면에 착용하는 단일선량계는 비균질 방사선장에서 작업자의 피폭을 대표하지 못할 수 있으며 특히 방사선이 인체의 후면에서 입사되는 경우 유효선량을 심각하게 저평가 하는 것으로 알려져 있다. 몇몇의 선행연구자들은 비균질 방사선장에서 인체의 후면에 추가의 선량계를 착용하는 복수의 선량계를 이용하는 선량평가를 제안하고 있으나 복수의 선량계를 이용한 선량평가는 과대평가 내지 작업의 효율성 저하 및 비용부담의 문제를 안고 있다. 본 연구는 AP와 PA 방향으로 입사하는 방사선에 대하여 두 개의 TL 소자가 서로 상반되는 반응도를 보이도록 필터를 설계함으로써 단일선량계 사용의 결점을 보완하고 그 활용도를 높이고자 하였다. 즉 빔의 방향에 대한 정보를 제공하는 필터를 몬테칼로 계산과 실험을 통해 도입하고 이 결과를 기반으로 PA 입사에 대한 새로운 선량평가 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 광자의 유효에너지가 100keV이상으로 입사방사선의 인체투과율이 상당한 경우에 적용 가능하다. 또한 정확히 후방입사가 아닌 기타 방향의 후방피폭의 경우에도 본 연구에서 수립된 알고리즘의 적용 가능성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 1999

최근 들어 레이저를 이용한 방전 제어 기술에 대한 관심이 여러 분야에서 고조되고 있다. 특히, 레이저의 우수한 특성 때문에 Electro-Discharge Machining(EDM)분야에서 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 펄스형 Nd:TAG 레이저를 이용해서 방전 가공 장치에 적용될 수 있는 방전 유도 기술에 관한 기초 데이터의 확보를 위한 실험이 수행되었다. 레이저에 의한 직류 발전 유도 실험의 동작 압력의 범위는 0.2~20 torr였다. 진공조 내의 압력 P와 전극간의 거리 d에 따른 최소 직류 레이저 방전 유도 전압 $V_{G.min}$을 측정하였으며, $V_{G.min}$이 자연 방전전압 VND보다 훨씬 낮고 P.d값에 따른 $V_{G.min}$이 $V_{ND}$와 유사한 경향을 가짐을 확인하였다. 그리고 레이저 출력 에너지 $E_{out}$은 플래쉬램프의 전류 펄스폭 $t_p$가 증가함에 따라 감소하고 $t_p$값이 증가할수록 $V_{G.min}$은 방전 지속 시간 동안에 조사되는 광자량이 감소하기 때문에 더 높아짐을 알 수 있었다. 또한 레이저에 의한 방전 유도 가능범위와 레이저 출력에 따른 방전 유도 특성을 조사하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.801-806
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• 2018

게르마늄 결정은 검출에 유용하지 않지만, 광자를 강하게 약화하기 때문에 효율성 저하를 일어키는 불감층을 가지고 있다. 따라서 제조업체가 제공하는 데이터를 검출기 시뮬레이션 모델에 사용하면 계산된 효율성과 측정된 효율성 사이에 약간의 큰 차이가 나타난다. 고순도 게르마늄(HPGe) 검출기의 모양과 치수는 CT 스캔을 통해 몬테카롤롤 시뮬레이션을 위해 형상을 정확하게 형상화하였다. 이 결과 불감층 두께 증가가 효율 감소과정에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 불감층의 조정은 50 - 1500 keV의 에너지 범위에서 측정 효율과 시뮬레이션 효율 사이의 ${\pm}3%$의 상대편차와 함께 좋은 일치임을 확인하였다. 불감층 두께에 변화를 주어 시뮬레이션 데이터를 비교하였다. 몬테카롤로 시뮬레이션 결과를 실험 결과와 비교하여 새로운 불감층 두꼐를 얻었다. 1.4와 1.6 mm 두께의 End Cap 시뮬레이션 모델에서 1.5mm 두께의 End Cap시뮬레이션 모델에 대한 불감층 두꼐 결과의 차이는 End Cap 치수의 정확성으로 인한 체계적인 오류였다. 통계적 오류와 체계적 오류를 고려한 후, 검출기의 불감충 두께는 $1.02{\pm}0.14mm$로 도출되었다. 따라서 불감층 두께의 증가는 효율성 감소에 영향을 미치는 것을 확인하였다.