• 제목/요약/키워드: 방사선 밀도

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품질속성 기반 설계방법을 적용한 소프트웨어 아키텍처 설계 사례연구 (A Case Study of Software Architecture Design by Applying the Quality Attribute-Driven Design Method)

  • 서용석;홍석붕;김현수
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제14D권1호
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    • pp.121-130
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    • 2007
  • 소프트웨어 개발에 있어서 구현에 앞서 아키텍처를 설계하는 일은 프로젝트의 성공을 위해 필수적이다. 본 논문은 한국원자력연구소 내에서 가동 중인 하나로 원자로의 방사선감시시스템 소프트웨어 개발과정에서 품질속성 기반 설계방법을 적용하여 소프트웨어 아키텍처를 설계한 사례를 보여준다. 품질속성 기반 설계방법은 Bass[1]가 제시한 속성 기반 설계방법을 변형한 것이다. 이는 먼저 시스템의 기능요건 및 품질요건을 아키텍처 드라이버(driver)로서 도출하고, 이를 만족하기 위한 전술(tactic)을 선택하고, 선택된 전술에 근거하여 아키텍처를 결정하고, 결정된 아키텍처를 구현 및 검증하는 과정으로 이루어진다. 하나로 원자로 방사선감시시스템의 개발요건으로부터 가용성, 유지보수성, 호환성과 같은 품질요건이 추출되었으며, hot-standby 서버 이중화와 약결합의 모듈화와 같은 전술이 선택되었으며, 이중화 서버에 다수의 클라이언트가 연결되는 클라이언트-서버 구조와 객체지향적 데이터 처리 구조가 방사선감시시스템을 위한 아키텍처로 결정되었다. 상용도구인 Adroit를 이용하여 아키텍처가 구현되었으며, 아키텍처 검증은 기능 중심의 시험을 통해 이루어졌다. 적은 예산과 단기간 내에 완수해야 하는 방사선감시시스템 개발에 품질속성, 기반 설계방법을 적용함으로써, 보다 효율적으로 과제를 성공시킬 수 있었다. 방사선감시시스템 개발에서 설계된 아키텍처는 한국원자력연구소 내 다른 설비의 방사선감시시스템 개발에 재사용할 예정이다. 추가적으로 방사선감시시스템 아키텍처를 정량적으로 평가하는 작업이 필요하다.B-트리, CR-트리를 구현하는 방법을 기술한다. CC-GiST를 이용함에 따라 메인 메모리 데이터베이스 응용에서 여러 개의 캐시 인식 트리를 관리하는 번거로움에서 벗어날 수 있고, 응용의 요구에 따른 새로운 캐시 인식 트리를 최소한의 노력으로 효율적으로 구현할 수 있다.에 따라 증가한다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 많을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 커서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 증가하였다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 적을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 작아서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 감소하였다. 2번 150.2 cGy, 200 cGy, 환자 3번 150.5 cGy, 211.4 cGy, 환자 4번 155.5 cGy 198.6 cGy의 결과를 얻었다. 결 론: 본 원에서 변형 근치적 유방절제술 후 흉벽 방사선치료의 가장 적절한 볼루스 적용 횟수는 전 치료횟수의 $50{\sim}60%$ 적용이다.적인 기준을 마련하고 환자들이 치료과정에서 실질적으로 알고자 하는 의문점들을 체계적으로 교육해 나간다면 지금까지 보다 훨씬 더 나은 환자 만족과 치료 결과를 얻을 수 있으리라 기대된다.적 교육 훈련이 더 엄격하게 진행되므로, 부서 관의 협력으로 방사선사 보수교육에 합산하는 방안이 필요할 것이다. 임신이 확인된 방사선관계종사자의 피폭관리도 새로이 반영되어야 할 것이다. 따라서 업무의 특성상 사용되는 특별한 용어 외에 공통적으로 사용되는 용어의 통일은 반드시 필요하며, 방사선분야의

고밀도 폴리에틸렌과 비스무트를 이용한 3D 프린팅용 방사선 복합필라멘트 개발 및 차폐능력 평가 (Evaluation of 3D Printing Filaments for Radiation Shielding using High Density Polyethylene and Bismuth)

  • 박기석;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.233-240
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    • 2022
  • 용융적층 방식의 필라멘트에 대한 방사선의 차폐유무의 관한 연구가 최근 연구되어지기 시작하였지만 차폐능력을 가진 필라멘트는 국내에 판매되지 않고 있으며 관련 연구도 미비하다. 이에 본 연구는 고밀도 폴리에틸렌을 기지재로 하고 강화재로 비스무트를 선정하여 복합 필라멘트를 제작한 후 차폐능력을 평가하고 3D 프린트를 이용한 방사선 차폐 복합물질 개발의 기초자료를 제공하고자 한다. 고밀도 폴리에틸렌에 실효 원자번호가 83인 비스무트를 혼합하였고 비스무트의 함유량을 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%로 조절하여 필라멘트를 제작하였다. 제작된 필라멘트는 ASTM의 평가방법을 이용하여 물성 및 차폐능력을 평가하였다. 비스무트 함유량이 증가할수록 밀도, 무게, 인장강도는 증가하였고 차폐능력이 우수해짐을 확인 할 수 있었다. 방사선 차폐능력 평가 결과 HDPE(80%) + Bi(20%)의 경우 60 kV일 때 82%의 차폐율을 보였으며 비스무트 함유량이 40% 일 때는 최대 94.57%이상의 차폐율을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 HDPE + Bi 필라멘트를 사용하면 기존에 연구되어진 금속 입자 함유 필라멘트들보다 가볍고 방사선을 차폐할 수 있는 방사선 차폐체 제작이 가능하다는 것을 확인하였고 의료 및 방사선 산업에 있어 방사선 차폐 복합물질로서의 사용가능성을 확인하였다.

근관 전색재의 방사선 불투과성에 관한 비교연구 (A COMPARATIVE STUDY ON RADIOPACITY OF ROOT CANAL SEALERS)

  • 김태민;김서경;황인남;황윤찬;강병철;윤숙자;이재서;오원만
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권1호
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    • pp.61-68
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    • 2009
  • 다양한 근관전색제는 방사선 사진상 주위 해부학적 구조와 구별될 만한 방사선 불투과성을 나타내야 한다. 따라서 이런 물질들이 근관에 충전될 때의 방사선 불투과성 정도를 평가해야 할 필요성이 대두되고 있다. 본 실험에서는 다양한 근관전색제들의 방사선 불투과성을 평가하고자, 방사선 노출조건에 따른 aluminium step wedge에 대한 광학 밀도를 알아보고, 그 중 적절한 노출조건을 선택하여 수종의 근관 전색재의 방사선 불투과성 정도를 알루미늄 두께로 환산하여 비교해 보고자 한다. 방사선 불투과성의 기준을 위해 11개의 step으로 구성된 aluminum step wedge을 사용하여, 60kVp, 70kVp 관전압 상태에서 각각 0.2, 0.3, 0.4초 그리고 0.2, 0.3, 0.33초의 노출시간으로 교합필름상에서 방사선 촬영후 적절한 노출 조건을 구하였다. 직경 5 mm, 각각의 두께 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mm인 10종 (Tubli-$Seal^{TM}$, Kerr pulp Canal $Sealer^{TM}$, $AH26^{(R)}$, $AHplus^{(R)}$, AH plus jet starter $kit^{TM}$, Ad $seal^{TM}$ $Sealapex^{TM}$, Nogenol root canal $sealer^{TM}$, ZOB $seal^{TM}$, $Epiphany^{TM}$)의 근관전색재 시편을 각 재료와 두께당 10개씩 제작한 후, 동일한 두께의 상아질 시편, aluminum step wedge와 함께 정해진 노출시간에 따라 방사선 촬영을 하였다. 모든 필름은 자동현상기로 현상하였다. 시편의 방사선 흑화도를 densitometer로 5회 반복 측정 후, 평균값을 구하여 알루미늄 두께로 환산하였다. 얻어진 정보를 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 관전압 60 kVp에서 노출시간 0.2, 0.3, 0.4초, 70 kVp에서 0.2, 0.3, 0.33초로 변화를 주어 방사선 촬영을 하였을 때, 흑화도가 ISO No. 6876 규격에 가장 적합한 것은 60 kVp, 0.2초 일 경우였다. 2. 측정된 근관 전색제의 방사선 불투과성은 2.29 mm Al (NOGENOL)로부터 13.69 mm Al (AH Plus jet)까지 다양하게 나타났으나, 모두 ANSI/ADA specification (2000) 또는 ISO No. 6876 (2001) 규격이 제시한 최소한 3 mm Al이상의 방사선 불투과성을 지녀야 한다는 기준에 적합하였다. 3. 재료의 두께가 증가할수록 방사선 불투과성은 증가하지만, 정비례하지는 않았다. 4. 각 실험재료의 1 mm 두께의 시편에 대한 mm Al값들은 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 이상의 결과는 본 실험에 사용된 수종의 근관 전색재는 모든 규격에 적합한 방사선 불투과성을 가지고 있음을 시사한다.

3D 프린터 필라멘트 재료를 이용한 뼈와의 비교분석에 관한 기초연구 (A Basic Study on Comparative Analysis with Bone using 3D Printer Filament Material)

  • 권경태;장희민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.825-833
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    • 2022
  • 3D 프린팅 기술은 재료공학의 발전과 더불어 출력할 수 있는 재질이 늘어가고 있으며 방사선 분야에 이용될 수 있는 재료들 또한 증가하고 있는 추세이다. 그렇기에 사용되는 재료들의 성분과 밀도에 따라 적용되는 분야가 달라지고 응용이 될 수 있기에 재료들의 성분과 특성 또한 고려해야 한다. 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터를 이용하여 각 성질이 다른 필라멘트를 10개를 선정하고 진단용 X선 발생장치를 이용하여 신호강도를 측정하고 CT를 통하여 CT number를 측정하여 뼈와 유사한 물질을 찾고자 하였다. 그 결과 뼈와 유사한 신호강도와 CT number가 측정된 Silicon carbide라는 물질을 발견하였고. 추후 연구를 통해 인체의 뼈와 유사한 밀도를 가진 다양한 연구에 기초자료로 제시될 것으로 사료된다.

방사선 조사선원에 따른 밀과 옥수수의 물리적 검지 특성 (Physical Detection Properties of Irradiated Wheat and Corn Treated with Different Radiation Sources)

  • 김귀란;이주운;김정숙;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • 곡류 중 수입이 활발한 밀과 옥수수에 대하여 국제적으로 이용이 허가된 감마선과 전자선 에너지를 총 흡수선량 $0{\sim}10\;kGy$를 조사한 다음 photostimulated luminescence(PSL), thermoluminescence(TL) 및 electron spin resonance(ESR)를 분석하여 조사여부 검지 특성을 확인하였다. PSL 분석 결과, 두 시료 모두 조사선원에 관계없이 비조사구에서는 $241{\sim}249$ photon count/sec 값으로 700(negative) 이하의 값을, 1 kGy 이상 조사구에서는 $5528{\sim}40870$ photon count/sec 값으로 5000(positive) 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 스크리닝이 가능하였다. TL 분석에서는 두 시료 모두 조사선원에 무관하게 비조사구는 $300^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 강도의 glow curve($TL_1$)를 나타낸 반면, 조사구에서는 $180^{\circ}C$ 부근에서 방사선 조사 유래의 glow curve($TL_1$)가 관찰되었다. 한편 $TL_1$ 결과의 검증을 위하여 재조사에 의한 TL ratio($TL_1/TL_2$)를 산출한 결과, 비조사구에서는 0.03 이하를, 1 kGy 이상 조사구에서는 0.2 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 threshold value 차이로써 곡류 시료의 방사선 조사여부 판별이 가능하였다. 밀과 옥수수 시료에 대한 ESR 분석 결과, 방사선 조사 유래의 특이한 signal은 확인되지 않았다. 밀과 옥수수의 조사여부 판별에서 동일 선량에서의 PSL 및 TL signal은 감마선에 비해 전자선에서 높은 강도를 나타내었다.

인광석 취급 산업체에서 발생하는 천연방사성물질 함유 입자의 특성 평가 (Characterization of Particulates Containing Naturally Occurring Radioactive Materials in Phosphate Processing Facility)

  • 임하얀;최원철;김광표
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권1호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • 인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 국내 최대 인광석 취급 산업체에서 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도, 입자의 모양 및 밀도, 그리고 방사능 농도를 평가 하였다. 다단계입자채집기를 이용하여 공기 중 입자를 채집하고 입자의 크기분포, 농도, 그리고 모양을 분석하였다. 입자의 공기역학적 직경은 0.03-100 ${\mu}m$까지 광범위하게 분포하였으며, 입자크기가 4.7-5.8 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 5.22 ${\mu}m$) 혹은 5.8-9.0 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 7.22 ${\mu}m$)인 범위에서 공기 중 입자의 농도가 최댓값을 나타냈다. 공기 중 부유입자의 농도는 공정에 따라 최대 수백 배 이상 차이를 보였으며, 중장비 작업이 이루어지는 창고에서 높은 농도를 보였다. 반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다. 입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 각 공정에서 시료를 채집하여 입자의 밀도를 분석하였다. 인광석의 밀도는 약 3.1-3.4 $gcm^{-3}$, 염화칼륨의 밀도는 약 2.7 $gcm^{-3}$, 공정 부산물인 인산석고의 밀도는 약 2.1-2.6 $gcm^{-3}$, 최종제품인 복합비료의 밀도는 약 1.7 $gcm^{-3}$으로 나타났다. 감마분석기를 이용하여 원료물질, 공정부산물, 생산제품 내 $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, $^{40}K$ 핵종의 방사능 농도를 측정하였다. 인광석에는 주로 우라늄계열 핵종을 많이 함유하고 있었으며, 그 농도는 원료 산지에 따라 94-866 $Bqkg^{-1}$ 정도였다. 인광석 내에 존재하는 우라늄계열 핵종 중 우라늄은 생산품인 인산 혹은 비료에 농축되었으며, 라듐은 부산물인 인산석고에 농축되었다. 최종제품인 비료의 경우에는 $^{226}Ra$$^{228}Ra$이 거의 존재하지 않았으나, 제품생산을 위해 첨가한 염화칼륨에 의해 $^{40}K$의 방사능 농도가 5,000 $Bqkg^{-1}$로 높게 나타났다. 본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 안전성 평가에 이용될 수 있을 것이며, 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Step Bolus와 3D Bolus를 combine 한 Bolus의 유용성 평가 (Evaluation of the usefulness of Bolus, which combines Step Bolus and 3D Bolus)

  • 이창석;채문기;박병석;김성진;주상규;박용철
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제33권
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    • pp.79-88
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    • 2021
  • 목 적: 3D-bolus와 Step-bolus를 결합한 Bolus를 제작하였고, 그 유용성을 평가한다. 대상 및 방법: 3D 프린터(3D printer, USA)를 이용하여 10mm, 5mm두께로 Bolus를 제작하여 5mm두께의 Bolus에는 5mm의 Step Bolus를 결합하였다. Step bolus와 3D Bolus의 특성을 파악하기위해 두 bolus의 상대적전자밀도, HU값 및 질량밀도(mass density)의 차이를 알아보았다. 이 두개의 Bolus를 인체모형 Phantom에 적용하여 그 실효성을 확인해 보았다. 해당 phantom의 모든 윤곽설정 후, 전산화치료계획시스템(Eclipse 16.1, Varian medical system, USA)을 사용하여 치료계획을 수립하였다. 전자선6MeV을 사용하여 치료계획하고, phantom흉부쪽에 9개의 선량측정 point를 지정하였고, 해당 point에서의 Air-gap을 측정하였으며, 유리선량계(PLD)를 이용하여 적용하는 Bolus마다 동일 point에서의 선량평가를 진행하였다. 결 과: 3D-bolus 5mm와 Step-bolus 5mm를 결합한 Bolus를 제작하였고, 3D-bolus 1cm과 비교 평가하였다. 3D Bolus의 상대적전자밀도(Relative Electron Density)는 1.0559g/cm2, Step Bolus는 1.0590g/cm2로 0.01%이하의 차이여서 상대적전자밀도가 거의 일치했다. Air-gap의 경량 측정에서 Combined bolus는 3D-bolus와 비교하여 지정된 모든 point에 대해서 Air-gap은 많게는 54.32%로 줄거나 같았다. 유리선량계(PLD)를 이용한 선량측정에서는 경사진 point를 제외한 대부분의 point에서 combined bolus를 사용한 phantom에서 치료계획의 선량과의 일치도가 높았다. 결 론: 3D-bolus와 Step-bolus를 결합하여 만든 Combined bolus는 3D-bolus와 Step-bolus가 갖는 각각의 장점을 모두 갖는다. 또한 Air-gap으로 인한 선량부정확성을 억제하여 보다 향상된 선량분포를 보여주어, 효과적인 방사선 치료를 할 수 있다.

메가볼트 에너지 전산화 단층 촬영을 이용한 치료계획의 유용성 연구 (A Study of Usefulness for Megavoltage Computed Tomography on the Radiation Treatment Planning)

  • 조정희;김주호;강현수;이종석;유병규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권4호
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    • pp.369-378
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    • 2010
  • 고밀도 물질의 존재에 따른 킬로볼트 및 메가볼트 에너지 전산화 단층촬영(kilovoltage & megavoltagecomputed tomography, KVCT & MVCT) 영상의 아티팩트 차이를 비교하기 위하여 Cheese 팬텀을 사용하여 KVCT와 MVCT로 얻은 영상자료를 통해 밀도변화에 따른 HU값의 변화를 비교하였다. 또한 각 영상의 sinogram 자료를 치료계획 장비에 입력 후 시행하여 치료선량에 변화 여부와 조사면내 계산값과 실측값간의 차이를 r값으로 비교분석하였으며 이에 대한 실제 환자에 적용하여 임상적용에 관한 유용성을 검정하였다. KVCT와 MVCT간에 HU값 차이는 KVCT의 밀도 3.0에서 역치를 보여 변화가 없었으나 MVCT에서는 밀도 5.0 이상도 구별하는 것을 관찰할 수 있었다. 각 방법의 Sinogram 정보를 통해 일반팬텀으로 계산한 결과 r 값이 허용오차인 1보다 낮은 비율은 KVCT와 MVCT에서 각각 94.92%, 93.87%로 큰 차이를 보이지 않았으나 고밀도팬텀을 이용해 아티팩트가 존재하는 자료를 이용한 선량계산의 결과는 KVCT와 MVCT에서 각각 88.25%와 93.77%로 다소 차이를 보였다. MVCT 이용 시에는 아티팩트가 거의 나타나지 않았고 고밀도 물질의 윤곽을 정확히 알 수 있었으며 상대적으로 선량계산의 정확성이 향상되어 척추궁 절제술 후 인공보형물이 삽입된 척추종양과 같이 결정장기와 종양이 인접한 환자에 있어서도 MVCT영상자료를 이용하여 선량 계산 시 보다 정확한 치료계획이 가능하리라 사료된다.

감마선 조사된 밀과 보리의 검지를 위한 발아특성 비교 (Germination properties of Wheat and Barley Exposed to Gamma Irradiation)

  • 오경남;김경은;양재승
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.139-144
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    • 2001
  • 밀과 보리의 방사선 조사 여부를 검지하기 위해 생물학적 방법인 발아법을 이용하였다. 곡류의 순과 뿌리 성장은 0.3 kGy에서도 상당히 억제되므로 0.5 kGy 이하의 저선량으로 감마선 조사하였고 순과 뿌리 길이를 측정하여 성장정도를 확인하였다. 밀의 순은 모든 선량에서 5일 동안 지속적인 성장을 하였지만 0.1 kGy조사시료를 제외하고 조사선량이 증가할수록 길이가 짧아지거나 성장정도가 감소하는 경향을 보여 비조사 시료와 조사 시료의 구분이 가능하였다. 밀의 뿌리는 비조사 시료의 길이 성장정도가 조사 시료들보다 컸으며 3일째 뿌리의 길이가 20mm에 가장가깝게 성장하였으므로 이를 기준하여 조사여부를 판정하였다. 보리의 경우 순과 뿌리 모두 조사선량이 증가할수록 성장이 지연되었다. 순은 0.3 kGy 이상 조사 시료에서 조사선량이 증가할수록 5일간의 성장정도가 점차 감소하여 비조사 시료와 조사시료의 구분이 가능하였고 보리의 뿌리는 3일부터 조사 시료들과 비조사 시료들간에 차이를 보이면서 5일째에는 0.3 kGy 이상 조사 시료들과 비조사 시료들간에 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 보리의 방사선 조사 여부의 판별은 뿌리가 3일 째 20mm에 가장 가깝게 성장한 것과 5일 동안 성장정도가 가장 큰 것을 기준하여 비조사 시료와 조사 시료를 판별할 수 있었다.

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