• 제목/요약/키워드: 방사선노출

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 방사선원 위치 검출기의 각도의존성 연구 (Evaluation of Angle Dependence on Positional Radioisotope Source Detector using Monte Carlo Simulation in NDT)

  • 한무재;허승욱;신요한;정재훈;김교태;허예지;이득희;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.141-146
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    • 2019
  • 산업 비파괴 분야에서 사용되는 방사선원은 장비의 노후화 및 작업자의 부주의로 인해 선원이 노출되는 사고가 발생되어 왔다. 이에 선원의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 안전관리 시스템의 필요성이 부곽되고 있다. 이에 본 연구에서는 방사선원의 위치 추적을 위한 line-array 선량계를 구성하는 unit-cell 선량계 단위의 각도의존성을 분석하기 위해 Monte Carlo Simulation을 수행하였다. 그 결과 각 기울기에서 상위 10% 수치에 대한 오차율은 $0^{\circ}$에서 5.90%, $30^{\circ}$에서 8.08%, $60^{\circ}$에서 20.90%의 오차율을 보였다. 총 흡수선량의 비율은 $0^{\circ}$(100%)를 기준으로 $30^{\circ}$에서 83.77%, $60^{\circ}$에서 53.36%로 나타났으며 기울기가 증가함에 따라 낮아지는 경향성을 보였다. 모든 기울기에서 최대 수치는 $30^{\circ}$의 No. 9에서 나타났으며, No. 10에서는 7.24% 낮아지는 경향성을 보였다. 본 연구 결과 각도의존성은 크게 발생되는 것으로 나타났으며, 이를 낮추기 위해서는 선원과 line-array 선량계의 적정거리는 1 cm 이상의 거리에서 유지해야 하는 것으로 사료된다.

경피적 추체 성형술 시행 시 환자와 시술자의 방사선 피폭선량에 관한 연구 (A Study on Radiation Exposure Dose of Patients and Operator during Percutaneous Vertebroplasty)

  • 이재헌;신성규;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.139-144
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    • 2017
  • 경피적 추체 성형술은 최소 침습적 척추 수술로 골다공증성 압박골절, 골수종 그리고 암에 의한 척추 전이 등에 치료방법으로 많이 사용되어 왔다. 이러한 최소침습적 시술은 환자에게 작은 수술 흉터, 통증, 출혈, 짧은 회복시간등 여러가지 장점이 많으나, 환자와 시술자가 방사선의 위험으로부터 벗어날 수 없다. 이에 본 연구의 목적은 경피적 추체 성형술을 하는 동안 방사선 조사시간의 측정과 함께 시술자와 환자의 방사선 피폭선량을 측정해 보았다. 본원에 내원한 경피적 추체 성형술 시행 대상인 환자를 3명의 마취통증의학과 전문의가 동일한 방법으로 총 20명의 환자에게 경피적 추체 성형술을 실시하였다. 방사선 조사시간을 측정하고 전자선량측정계를 이용하여 총 6군데의 방사선 피폭량을 측정해 보았다. 환자는 직접 엑스선을 측정하였으며, 전 후면과 옆면 부위에 전자선량측정계를 위치하였고, 시술자는 환자로부터 산란되는 산란선을 측정하였으며, 납가운 바깥쪽에 위치한 갑상선, 왼쪽 가슴, 왼쪽 허벅지 그리고 납가운 안쪽에 위치한 왼쪽 가슴부위에 전자선량측정계를 위치하였다. 총 시술 시간은 $19.3{\pm}3.88min$이며, 방사선에 의한 노출 시간은 $3.6{\pm}0.71min$ 이었다. 환자의 피폭선량은 전후면 일 때 $121.4{\pm}48.15{\mu}Sv$ 였으며, 측면 일 때 피폭선량은 $614.7{\pm}177.14{\mu}Sv$ 이다. 시술자가 받은 피폭선량은 납가운 바깥쪽의 갑상선 부분이 $33.7{\pm}7.30{\mu}Sv$ 이고, 왼쪽 가슴 부위가 $49.2{\pm}15.09{\mu}Sv$ 이고, 왼쪽 허벅지 부위가 $12.8{\pm}3.80{\mu}Sv$ 이며, 납가운의 안쪽 가슴에 위치한 부위의 선량계는 $4.2{\pm}1.44Sv$ 이였다. 경피적 추체 성형술 시행 시 방사선의 위험으로부터 벗어나기 위해 C-arm 튜브에서 환자에게 엑스선이 도달하여 산란되는 거리를 최대한 멀게 유지하여야 하며, 방사선이 조사되는 시간을 줄이고, 납가운등 보호장구를 적절히 착용하여 방사선 피폭을 줄임으로써 시술자와 환자 모두 안전한 시술이 되도록 노력하여야 할 것이다.

흉부 디지털촬영에서 입사표면선량 예측 (Prediction of Entrance Surface Dose in Chest Digital Radiography)

  • 이원정;정순철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.573-579
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    • 2019
  • 환자 피폭선량 관리에 입사표면선량(ESD, entrance surface dose)이 국내외적으로 진단참고준위(국내 흉부촬영 $340{\mu}Gy$)로 사용되고 있지만, ESD측정을 위해서는 선량계가 필요하다. 하지만 대부분 병의원에서는 선량계가 구비되어 있지 않고 정기검사 시 전문 업체 측정에 의해 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 흉부 디지털촬영에서 사용자가 쉽게 ESD를 예측할 수 있는 방법에 대해 알아보았다. 흉부 디지털촬영에서 평판형 디텍터(FP, Flat-panel detector)와 IP (Imaging plate detector)를 대상으로 하였고, ESD는 선량계(XI-Platinum, Unfors, Sweden)를 흉부 팬텀(07-646 Duke QC chest phantom, Supertech, Elkhart, USA)의 중앙 표면에 부착시킨 후, 튜브와 디텍터를 180cm 거리를 유지시켜 각 노출조건 조합(관전압과 노출선량)에서 3회 반복측정한 후 평균값을 얻었다. 흉부 팬텀 영상의 다이콤 헤더 정보에서 FP영상은 선량면적곱(DAP, dose-area product)을 확인하였고, IP영상에서는 노출 지수(EI, exposure index)를 확인하였다. 단순선형회귀분석을 통해 FP촬영에서 DAP로부터, IP촬영에서 EI로부터 ESD를 예측할 수 있는 회귀방정식($y={\alpha}+{\beta}X$, ${\alpha}$=직선의 절편, ${\beta}$=직선의 기울기)을 구하였다. FP가 IP 보다 유의하게 낮은 선량을 보였고($85.7{\mu}Gy$ vs. $124.6{\mu}Gy$, p=0.017), 두 디텍터 모두 ESD와 화질 간에 높은 양의 상관성을 보였다. FP에서 수정된 R 제곱(adjusted R2)은 0.978로 ESD의 변동은 DAP 변동에 의해 97.8%의 높은 설명력을 보였다. 단순 회귀식은 $ESD=0.407+68.810{\times}DAP$ 이었다. 위의 회귀식을 이용하여 국내 권고선량($340{\mu}Gy$)과 같은 DAP를 추정한 결과($DAP=0.021+0.014{\times}340{\mu}Gy$), DAP는 4.781 이었다. IP에서 수정된 R 제곱(adjusted R2)은 0.645로 ESD의 변동은 EI 변동에 의해 64.5%의 설명력을 보였다. 단순 회귀식은 $ESD=-63.339+0.188{\times}EI$ 이었다. 위의 회귀식을 이용하여 국내 권고선량($340{\mu}Gy$)과 같은 EI를 추정한 결과($EI=565.431+3.481{\times}340{\mu}Gy$), EI는 1748.97 이었다. 흉부 디지털 촬영에서는 팍스 워크스테이션 영상의 다이콤 헤더 정보에서 ESD를 사용자가 쉽게 예측할 수 있다.

방사선 디텍터의 Noise Power Spectrum: I. 영상의 평균을 사용한 측정 (Noise Power Spectrum of Radiography Detectors: I. Measurement Using the Averages of Images)

  • 김동식;이은애
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권12호
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    • pp.120-127
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    • 2016
  • 디지털 x선 영상을 획득하기 위하여 최근에는 DR(digital radiography) 기술에 근거한 방사선 디텍터의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 방사성 디텍터의 잡음 특성은, 균일한 노출에서 획득한 영상을 사용하여 NNPS(normalized noise power spectrum)를 측정하여 관찰한다. 이때 고정형태잡음(fixed pattern noise)을 제거하기위하여 두 장의 영상 차를 사용한다. 본 논문에서는 보다 정확한 NNPS를 측정하기 위하여, 먼저 여러 장의 영상을 획득하여 두 장의 평균영상을 구하고 그의 차를 사용하여 NNPS를 구하는 방법을 제안하였다. 이때 여러 장의 영상들의 평균으로 인하여 NNPS 값이 실제 값보다 작아지는데, 이러한 NNPS의 보정을 위하여, 평균할 때 사용한 영상 개수의 함수인 보정 상수도 함께 제안하였다. 또한 평균영상의 비를 사용하여 NNPS를 구하는 방법도 제안하였다. 실제 방사선 디텍터에서 획득한 영상을 사용하여 NNPS를 측정하는 실험을 통하여, 제안한 방법으로 NNPS 보다 정확하게 구할 수 있음을 관찰하였다.

비전리방사선의 생물학적 작용 (Biologic Effect of Non-ionizing Radiation)

  • 허승재;우홍균
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권3호
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    • pp.163-168
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    • 1995
  • 비전리 방사선의 인체에 대한 작용은 최근 우리 주위에서 많이 사용되는 microwave, radio wave, laser, ultrasoundwave, ultravioletradiation 등의 문제가 될 수 있으며 본고에서는 주로 Radio Frequency Electromagnetic (RFEM) spectrum의 shortwave와 microwave의 생물학적인 작용을 정리 발표하고자 한다. RFEM에 의한 carcinogenesis에 관해서는 아직 RFEM이 인체에서는 발암물질로서 작용한다는 보고는 없으나, cancer promotion에는 작용할 것이라는 보고는 있다. chromosomal effect에 관해서는 체외실험에서 microwave에 의한 chromosome의 stickiness의 증가와 mitotic index의 변화에 관한 보고가 있다. 인체에서는 RFEM에 많이 피폭되었다고 알려진 Moscow의 미 대사관 직원 5000명을 대상으로 한 역학조사에서는 특별한 염색채 이상은 발견되지 않았다. 동구에서의 보고에 의하면 RFEM에 의한 선천성 기형아의 출산이 보고된바 있으나 출산시의 통증을 줄이기 위한 2450 MHz의 microwave를 조사한 산모 2000명 출산아에서 기형은 없었다고 한다. 인간의 행동과 정서적인 측면에서 RFEM에 의한 변화는 1974년 Sadcikoda에 의해 기술된바 있는 µwave sickness&는 irritability, 두통, 전신쇄약, 불면증, 성욕 감퇴 및 발기부전 등을 호소하는 증후군으로 주로 동유럽의 저자들에 의하여 보고되고 있으며 구 소련에서는 microwave sickness 또는 radio wave sickness는 확실한 하나의 임상병명으로 간주되고 있다. cataractogenesis에 관해서는 실험 동물에서 잘 연구되고 있으며, 사람에서도 1952년 레이다 작업종사자 에서 보고된 이후 50여례 이상의 보고가 있으나 백내장 자체가 그 발생 빈도가 높은 질환이고 많은 원인이 있으므로 아직 인간에서의 확실한 cataractogenesis에 관해서는 더욱 연구가 필요한 분야이다. radar wave에 노출된 적이 있는 군인을 대상으로 한 미 해군의 역학조사에 의하여 radar wave에 의한 uveitis, retinitis와 비진행성 백내장등이 보고되고 있으나 딴 연구에서는 입증된바 없다.

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고속 방전·충전 스위칭 전원차단회로 설계 제작 및 특성분석 (Implementation of crowbar circuit for high-speed discharge·charge switching and its characteristic analysis)

  • 이민웅;조성익;이남호;정상훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.885-892
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    • 2017
  • 본 논문에서는 기존 전원차단회로의 공급전원 차단 복귀 시간 지연 문제를 해결하기 위하여 고속 방전 충전 스위칭 기능을 갖는 새로운 전원차단회로를 제안하였다. 제안된 전원차단회로는 공급전원 고속 차단 후 복귀(충전) 속도를 증가시키도록 설계함으로써 전자시스템의 방사선 노출 시간과 펄스 방사선이 지나간 후 정상동작하기 위한 시간을 줄였다. 하드웨어를 구현하기 전 방전 충전 시간의 시뮬레이션은 Cadence 사의 pspice tool을 이용하여 진행하였으며 소자레벨에서 DUT(Device Under Test) 보드를 제작하였다. 전원차단회로의 비교 측정은 24V용 인공위성 전자소자를 대상으로 수행되었다. 그 결과, 제안된 회로는 기존 회로에 비하여 방전속도 96.8%, 복귀속도 27.3% 향상으로 고속 기능이 구현됨을 확인하였다.

방사선 노출에 따른 3T APS 성능 감소와 몬테카를로 시뮬레이션을 통한 픽셀 내부 결함의 비교분석 (A Comparison between the Performance Degradation of 3T APS due to Radiation Exposure and the Expected Internal Damage via Monte-Carlo Simulation)

  • 김기윤;김명수;임경택;이은중;김찬규;박종환;조규성
    • 방사선산업학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • The trend of x-ray image sensor has been evolved from an amorphous silicon sensor to a crystal silicon sensor. A crystal silicon X-ray sensor, meaning a X-ray CIS (CMOS image sensor), is consisted of three transistors (Trs), i.e., a Reset Transistor, a Source Follower and a Select Transistor, and a photodiode. They are highly sensitive to radiation exposure. As the frequency of exposure to radiation increases, the quality of the imaging device dramatically decreases. The most well known effects of a X-ray CIS due to the radiation damage are increments in the reset voltage and dark currents. In this study, a pixel array of a X-ray CIS was made of $20{\times}20pixels$ and this pixel array was exposed to a high radiation dose. The radiation source was Co-60 and the total radiation dose was increased from 1 to 9 kGy with a step of 1 kGy. We irradiated the small pixel array to get the increments data of the reset voltage and the dark currents. Also, we simulated the radiation effects of the pixel by MCNP (Monte Carlo N-Particle) simulation. From the comparison of actual data and simulation data, the most affected location could be determined and the cause of the increments of the reset voltage and dark current could be found.

Digital Radiography 시스템을 사용하여 전 척추검사 시 차폐체 두께에 따른 유방피부선량 측정 (Measurement of Breast Skin Dose According to Shield Thickness During Whole Spine Scanography Using Digital Radiography System)

  • 남순권;최준호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권1호
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    • pp.25-30
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    • 2019
  • Whole Spine Scanography (WSS) using the Digital Radiography (DR) system is an examination that requires whole body X-ray exposure, which involves more exposure to radiation for patients than other general radiographies. This can affect the occurrence of breast cancer. This research measured radiation dose when breasts were shield and not shield using the Auto Exposure Control (AEC) mode. The radiation dose without a shield was 1.540 mGy, and that using a collimator was measured 0.506 mGy. Moreover, 0.733 mGy was measured when 1 shield (0.3 mm) was used, and $0.523{\mu}Gy$ when 5 of them (1.5 mm) were used. The results showed that the radiation dose with 5 shields and the radiation dose with a collimator were similar. Moreover, 0.233 mGy was measured when 8 shields (2.4 mm) were used. The standard deviation were 0.081 when using collimator and 0.014 when 5 shields were used. Also, when 8 shields were used, it was found to be 0.002. Most patients who go under a scoliosis test are children or young people who are highly sensitive to radiation. In the research results, the case where the organs sensitive to radiation, women's breasts, were shielded showed more distinct differences compared to without shields. It is considered that using shields can provide more constant shield than using a collimator and lower the risk of breast cancer caused by exposure to radiation.

CareDose 4D 사용 시 동일한 스캔조건에서 조직기반설정을 다르게 적용함에 따른 선량 비교: 성인과 소아팬텀 연구 (Radiation Dose Comparison according to Different Organ Characteristics at Same Scan Parameters Using CareDose 4D: An Adult and Pediatric Phantom Evaluation)

  • 공효금;이기백
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권4호
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    • pp.271-277
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    • 2019
  • CareDose 4D which is the Siemens's Automatic Exposure Control (AEC) can adjust the level of radiation dose distribution which is based on organ characteristic unlike other manufacturer's AEC. Currently, a wide scan range containing different organs is sometimes examined at once (defined as one scan). The purpose of this study was to figure out which organ characteristic option is suitable when one scan method is utilized. Two types of anthropomorphic phantoms were scanned in the same range which were from frontal bone to carina level according to three different organ characteristics such as Thorax, Abdomen, and Neck. All scans and image reconstruction parameters were equally applied and radiation dose were compared. Radiation dose with Thorax organ characteristic was lower than that with Neck. Also, that with Abdomen oran characteristic was lower than Thorax. There were significant differences in radiation dose according to different organ characteristics at the same parameters (P<0.05). Usage of Neck organ characteristic had a result of the highest radiation dose to all phantom. On the other hand, utilization of Abdomen organ characteristic showed the lowest radiation dose. As a result, it is desirable to set appropriate organ characteristic according to examined body part when you checkup patients. Also, when you implement one scan method, selection of Abdomen-based organ characteristic has reduced more radiation dose compared with two different organ characteristic.

Computed Radiograhpy (CR)를 통한 목재 수종별 X선 투과 이미지 해석을 위한 기초연구 (1) (Preliminary Study (1) for Development of Computed Radiography (CR) Image Analysis according to X-ray Non-destructive Test by Wood Species)

  • 송정일;김한슬
    • 보존과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.220-231
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    • 2021
  • 문화재 방사선 비파괴 투과 조사 방식은 이미지플레이트(Image Plate, IP)를 사용하는 디지털 방사선영상시스템(Computed Radiography, CR)이 도입되면서 필름방식의 아날로그 이미지에서 점차 디지털 이미지로 교체되고 있다. 방사선 비파괴 투과 조사의 이미지 품질은 촬영 조건(관전압, 관전류, 노출시간), 영상 획득 매체, 촬영 거리, 유물의 두께 등이 영향을 미친다. 이 논문에서는 목재 문화재에 주로 사용되는 수종(소나무, 밤나무, 은행나무, 상수리나무)에 X선 선원의 투과 특성을 GE사(社)의 CR 영상 시스템을 통해 획득된 이미지의 그레이 스케일(Gray Scale)을 분석한 후 신호 대 잡음비(signal to noise ratio) 및 대조도를 평가하고, 이중-선 상질계(Duplex-wire image quality indicator), 구형파 차트(line-pair gauges), 선형 식별계(Image Quality Indicator)를 이용하여 이미지를 분석하였다.