• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.51-58
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• 1993

원자력 병원 치료방사선과에서 사용 중인 극초단파 온열치료장치에 의한 온열치료시 온열치료의 적정화로 암 치료기술 향상을 도모함을 최종 목표로 하여 인체 암세포주에서 방사선과 온열에 의한 세포생존곡선의 기본적인 특징과 방사선과의 병용에 따른 치료효과의 증강을 파악하여 임상적 응용의 기초적인 근거를 확립하고자 하였다. 본 실험에서는 2개의 세포주, 즉 위 선암 세포주와 만성 골수성 백혈병 세포주를 사용하였다. 위암은 한국인에서 가장 발생빈도가 높고, 국소적으로 진행된 경우, 주위 장기의 한계선량으로 인하여 방사선 단독으로는 적용의 한계가 있어 온열치료와의 병용이 요구되며, 백혈병 세포는 방사선에 민감한 대표적인 세포의 하나로 온열치료와의 병용시 발생할 수 있는 미묘한 차이를 보다 분명히 관찰할 수 있을 것으로 기대하여 본 실험에 사용하였다. 감마선과 온열치료를 겸한 경우 두가지 방법을 동시에 시행한 경우, 치료효과가 가장 높았고 온열을 감마선 치료 후에 시행한 경우가 감마선 치료 전에 시행한 경우보다 약간 높았으나, 그 차이는 크지 않았고, 6시간 이상의 간격에서는 같았다. 온일치료의 온도 및 치료시간과 치료효과는 온도가 높을수록 치료시간이 길수록 치료효과가 높았고, $43^{\circ}C$에서는 온열내성을 시간경과에 따라볼 수 있었다. 같은 온도로 30분간 온열치료시 온열치료효과 증진비는 섭씨 43도, 44도, 45도의 경우, D 0.01을 기준으로 $2.5{\pm}0.08,\;3.75{\pm}0.18,\;5.0{\pm}0.15$였다. 본 연구는 기초 생물학적 실험이나, 이 결과는 임상 암치료에 직접 이용되는 것이며 또한 치료수행에 반드시 필요한 과정이다. 따라서, 치료방법의 결정, 성적분석, 치료 부작용의 예측 및 대책 확립 등에 적용되고 본원 온열치료의 특성 제시에 활용될 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권1호
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• pp.34-42
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• 2010

현대 의학에서 방사선 이용 영역이 확대되고 비중이 커짐에 따라 개인 피폭선량을 줄이기 위한 노력을 하고 있는 가운데 가장 중요한 문제로 대두되고 있는 것이 방사선 기기에 관한 정도관리이다. 그래서 광주광역시 1차병원을 5개의 구로 나누어 각 구에서 임의로 10개소의 병원을 선정하여 정도관리 항목들의 실제 측정 실험과 광주지역 정도관리 현황에 대해 알아보고자 한다. 실험은 관전압, 관전류, 조사시간의 재현성 시험, 조도측정, 반가층 측정, 중심선속 일치 실험을 시행하였으며, 관전압 재현성 실험 결과 전체 50군데의 병원 합격률은 95.3%로 나타났고 관전류와 조사시간은 각각 77.0%의 합격률을 보였다. 조도는 86.0%의 합격률을 보였다. 반가층은 52.0%의 합격률을 보여 네개의 실험중 가장 낮은 합격률을 보였다. 중심선속 일치실험에서는 대체로 $1.5^{\circ}$ 이내로 중심선속이 일치하였으나 전체 50군데중 30.0%가 중심선속이 $3^{\circ}$이내로 벗어났다. 설문조사 결과로는 58.0%가 정도관리 주기에 대해 알고 있다고 답했으며, 50명 모두 현재 근무하는 병원에서 정도관리에 관한 교육을 받은 적이 없다고 답했다. 비교적 정도관리는 잘 이루어지고 있었지만 가장 시급한 문제는 정도관리의 중요성에 관한 인식이다. 따라서 방사선 작업 종사자들에게 전문적으로 안전관리에 관한 교육과 정확한 방사선 정도관리를 시행한다면 방사선 작업 종사자와 환자에 대한 피폭을 줄일 수 있으며 또한 적은 선량으로 질 높은 영상을 만들 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.742-749
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• 2009

최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료환자들의 부담이 많이 감소될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의 치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.293-299
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• 2014

Compton suppression 장치는 Compton 산란 반응을 이용하여, 스펙트럼의 Compton continuum 부분을 억제함으로써 Compton continuum 영역 내에서의 감마선 피크들의 분석을 보다 명확하게 할 수 있게 해주는 장치이다. 표층토양 시료에서 검출된 인공 방사능인 $^{137}Cs$과 자연 방사능인 $^{40}K$핵종의 방사능 농도 값들에 대한 방사능 계수치가 백그라운드를 상회하는 측정값이 발생되거나, 불필요한 방해피크나 비해석 대상 피크에 대하여 검출된 표준선원의 방사능 농도 값들의 실측치에 대한 background를 비억제 스펙트럼(Compton Unsuppression)과 억제 스펙트럼(Compton suppression)을 적용시켜 측정 에너지에 대한 교정을 알고자 점선원인 $^{137}Cs$을 거리별에 따라 측정하여, 몬테칼로 시뮬레이션과 비교 분석함으로서 효율적인 검출 능력을 얻고자 함이며, Compton 억제 인자를 보면 거리가 멀어짐에 따라 CSF 값이 클수록 더 많은 Compton suppression가 이루어졌음을 알 수 있고, $^{137}Cs$을 이용한 컴프턴 비억제 모드와 억제모드로 측정된 스펙트럼에서 컴프턴 연속에 의한 백그라운드가 감소함을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.250-255
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• 2009

본 연구는 경남 김해지역내의 병원에서 사용되고 있는 진단용방사선발생장치 중 일반촬영용장비 40대를 X선관 가변조리개 성능검사와 광조사야와 실제 X선조사야면의 일치검사 및 초점과 가변조리개의 중심선속 일치검사를 통해 장비의 성능을 평가 조사하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 가변조리개 성능검사에서 최대X선조사야시험 결과는 부적절한 장비가 4대(10%), 최소X선조사야시 험결과에서는 5대(12.5%)로 나타났다. 2. 광조사야와 X선조사야일치시험 결과에서는 최대허용치인 2%이내가 23대(57.5%), 2%이내를 벗어난 장비가 17대(42.5%)로 나타났다. 3. 중심선속 일치시험 결과에서는 완전일치가 11대(27.5%), $0.5^{\circ}$이내로 벗어난 경우는 11대(27.5%), $0.6^{\circ}-1.5^{\circ}$이내가 10대(25%), $1.6^{\circ}-3^{\circ}$이내가 7대(17.5%), $3^{\circ}$이상인 경우가 1대(2.5%)로 나타났다. 결론적으로 가변조리개 중 일부가 기준치에 떨어진 성능상태에서 사용하고 있었으며, 광조사야와 X선 조사야일치상태 및 중심선속 일치에서도 최대허용치를 벗어난 상태에서 상당수의 장비를 사용하고 있었다. 그러므로 피검자의 방사선 피폭을 최소화하고 영상의 질을 향상시키기 위해서는 주기적이고 지속적인 점검평가를 거쳐 노후화 되었거나 부족한 성능상태의 기기를 수리, 보완해야함을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.385-391
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• 1997

본 연구의 목적은 성토시공관리응 방사성 동위원소 이용계기의 회로개발에 있다. 본 연구에서 제작한 계기는 국내 원자력법에서 제한하는 세기 이하의 밀봉선원을 사용하며, 감마선과 열중성자 검출회로, 고전압 공급장치 그리고 마이크로프로세서 등으로 구성하였다. 성토의 밀도측정에 충분한 계측수를 얻기 위하여 감마선 검출 5회로, 열중성자 검출 2회로로 구성하였다. 감마선의 검출은 G-M 검출기의 전기적 특성상 검출회로가 간단하므로 파형정형회로만 거쳐 계수된다. 그러나 He-3 검출기에서 발생하는 열중성자 신호펄스는 대단히 작기 때문에 최대 50 [dB]까지 증폭하고 창비교기(window comparator)를 거쳐 원하는 신호만 계수할 수 있도록 하였다. 모든 회로는 자연 방사선과 잡음에 의한 영향을 최소화하기 위하여 정전차폐하였으며, 계수관에 인가하는 고전압의 리플 진폭과 주파수를 고려하여 펄스 계수시에 리플 성분에 의한 펄스수는 제거하였다. 방사선의 계수 및 연산처리에는 원칩 마이크로프로세서를 이용하였으며, 계측결과는 메모리장치에 저장되고 PC와의 통신도 가능하다. 시제작한 RI계기의 검출성능을 평가한 결과 성토의 밀도측정에 충분한 계측수를 얻을 수 있음이 확인되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.53-65
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• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.77-88
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• 1998

쐐기형 선량분포는 임상에 많이 응용하고 있으며 고정쐐기여과판은 선질의 강화와 조사면 주위 의 산란선 증가, 등선량 각도의 불일치, 여과판의 장착 및 취급이 부정확하고 어려우며 입체조형 방사선 치료시 많은 조사면을 입체방향으로 중첩시킴으로서 발생되는 선량의 불균질을 방지하고 동적입체방사선조형치료(dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조절치료(intensity modulation radiotherapy)를 가능케 하는 동적쐐기여과판을 고안 제작한다. 동적쐐기여과판은 콜리메이터를 움직이면서 선량율을 변화시켜서 최적한 쐐기각의 등량곡선을 얻을 수 있도록 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 유도하며 표준형의 STT를 컴퓨터에 입력시킨다. STT에 의하여 생성되는 동적쐐기여과판의 특성과 조직내 선량분포를 쐐기각, 조사변의 크기, 조사선량율둥 여러 조건하에서 측정 분석함으로서 방사선 감수성이 높은 장기 내의 종양과 저항성 이 강한 악성종양치료에 도움을 주며 전반적인 방사선치료 성과를 향상시키고자 한다. 연세암센터에서 가동되는 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)를 이용하여 6MV 와 10MV 광자선과 쐐기각이 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$이고 정사각형 조사면의 한변이 4cm 부터 20cm 범위를 0.5cm 간격으로 콜리메이터를 움직이면서 선량 변동량을 표시하는 미분치료표 (STT)를 작성하였다. 쐐기투과선량인자 (wedge transmission factor) 는 표준 물팬텀내에 표준전리함을 장치하고 열린조사면과 미분치료표에 의한 쐐기조사면의 선량비료서 결정하였다. 쐐기여과판에 의한 조직내선량분포와 등량곡선 및 프로파일은 필름으로 측정하고 영상선량측정기로 작성하였다. 수식으로 유도한 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 은 쐐기여과판의 쐐기각과 일치하였으며 쐐기투과선량인자는 쐬기각이 클수록 감소하였으며 조사변이 클수록 적어졌고 조사면 크기와의 관계는 비선형적이었다. 동적쐐기여과판에 의한 등량곡선의 쐐기 기울기는 고형여과판보다 더욱 일치된 경사각을 유지하였다. 심부선량백율은 열린조사면에 의한 것과 거의 비슷하였으며 고형쐐기여과판의 심부율보다 약간 줄어들었다. 동적쐐기여과판은 고형쐐기여과판보다 사용상, 선량측정 및 선량분포에 서 장점이 많으며 피부와 여과판사이의 길이가 길어서 침대에 부딪치는 일이 없고 피부의 산란선 오염이 감소되어 치료효과를 상승시킬 수 있다. 동적쐐기조사방법을 개발함으로서 지금까지 방사선 후유증과 종양의 불균일한 선량배열로 치료의 어려움이 있었던 분야를 개척할 수 있으며 동적입체 방사선조형치료 (dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조정치료 (intensity modulation radiotherapy)를 가능하게 함으로서 방사선치료성과를 향상시킬 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.335-341
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• 2017

사이클로트론은 양자 또는 중양자를 가속하는 장치로써 의료장비인 양전자방출촬영장치(PET)에 이용되는 단반감기의 방사성의약품을 생산하는 시설로 이용되고 있다. 사이클로트론에서 방사성의약품을 생산하기 위해선 가속된 양성자와 타켓과의 핵반응이 필요하며 반응 후 불필요한 중성자가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 사이클로트론에서 발생되는 양성자와 중성자가 콘크리트 차폐벽과 충돌하여 발생되는 방사화에 대해 알아보고자 하였다. 실험은 몬테카를로 모의 모사의 한 종류인 FLUKA를 통해 방사화된 방사성동위원소를 추적하였으며, 콘크리트 차폐벽의 물성은 ppm 단위의 미량의 불순물이 포함된 물성과 불순물이 포함되지 않은 물성을 이용하여 비교 분석하였다. 발생된 방사화 핵종은 RESRAD-Build를 통해 인체에 미치는 피폭선량율 기준으로 비교분석하였으며, 실험결과 불순물이 포함된 콘크리트 물성에서는 총 14개의 방사성동위원소가 생산되었으며, 인체에 미치는 피폭선량을 기준으로 분석 하였을 때, $^{60}Co$(72.50%), $^{134}Cs$(16.75%), $^{54}Mn$(5.60%), $^{152}Eu$(4.08%), $^{154}Eu$(1.07%)이 전체 선량의 99.9%를 차지하였으며, 피폭의 위험도는 $^{60}Co$ 핵종이 가장 높게 나타났다. 불순물이 포함되지 않은 물성에서는 총 5개의 핵종이 나타났으며, 그 중 $^{54}Mn$이 피폭선량의 99.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 양성자의 유도 핵반응에 따라 불순물이 아닌 $^{56}Fe$에서 방사화 과정을 통해 Cobalt가 발생될 가능성이 있으나 콘크리트벽에 도달하는 양성자의 개수가 작아 방사화를 일으키지 못하였다. 불순물의 포함 여부에 따른 피폭선량의 비교결과 불순물이 포함된 경우가 그렇지 않은 경우 보다 약 98% 높게 나타나 ppm 단위의 미량의 불순물이 방사화의 주요인임을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권2호
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• pp.101-108
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• 1999

극저준위 방사성액체폐기물 처리를 위하여 공기의 온도와 습도 및 유입 공기의 속도에 따른 증발량의 관계를 천을 이용한 강제증발실험 장치로 실험하였다. 그 결과 각각의 변수와 증발량의 상관관계를 실험식으로 도출하였다. 또한 Cs-137 을 함유한 모의폐액을 사용하여 본 장치에 대한 제염 계수를 얻은 결과 $DF=10^4$으로 나타났다. TRlGA Mark II & III 연구용 원자로 폐로시 발생되는 극저준위 방사성액체폐기물을 증발장치로 처리할 때 주변의 일반개인에 대한 연간 피폭선량을 보수적으로 평가한 결과, 유효선량 (effective dose)은 $1.01{\times}10^{-3}mSv$이고, 환경으로 배출되는 공기의 방사능 농도(Cs-137)는 $4.637{\times}10^{-14}\;{\mu}Ci/cc$ air 이다. 따라서 극저준위 방사성액체폐기물의 처리를 위하여 강제증발장치를 사용하는 것은 주민에 아무런 영향이 없음을 알 수 있었다.