• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.257-264
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• 2014

목 적 : 고에너지 광자선을 이용한 방사선치료 시 발생되는 광중성자는 치료대상인 종양 주위의 인접한 정상조직에서 2차적인 암의 발생에 기인 될 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 방사선치료계획 시에 고려할 수 있는 변수 중 치료방법, 선속평탄여과판, 선량률, 갠트리 각도들을 변환시켰을 때 발생된 광중성자의 선량 변화를 비교 분석하였다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam $ST{\time}TM$(Ver.1.5, Varian, USA)치료기를 사용하였다. 광중성자 측정 장비는 조직등가비례계수기(Tissue Equivalent Proportional Counter : TEPC)인 KTEPC를 이용하였으며, 치료대의 세로 방향으로 조사야 중앙 하단 6cm 지점에서 측정을 실시하였다. 치료방법, 선속평탄여과판의 사용유무, 선량율에 따른 광중성자 선량의 차이를 평가하기 위하여 모든 환자에 대하여 전산화치료계획시스템(Eclipse Ver 10.0, Varian, USA)으로 방사선치료계획을 각각 수립하였다. 치료방법으로는 세기변조방사선치료와 용적변조회전방사선치료로 구분하였으며, 선량율은 400MU/min, 1,200MU/min 및 2,400MU/min에 따른 차이를 평가하였다. 또한 방사선의 입사방향에 따른 광중성자 선량을 측정하였다. 결 과 : 치료방법의 차이에 따라 세기변조방사선치료와 용적변조회전방사선치료로 조사하였을 때 산란 광중성자 평균선량은 각각 $449.7{\mu}Sv$, $2940.7{\mu}Sv$로 측정되었다. 선속평탄여과판의 사용 유무에 따라 Flattening Filter(FF)모드와 Flattening Filter Free(FFF)모드에서의 산란 광중성자 평균선량은 $2940.7{\mu}Sv$, $232.0{\mu}Sv$로 측정되었다. 400, 1200, 2400 MU/min으로 선량률을 변환시켜 조사하였을 때 CASE I은 $3242.5{\mu}Sv$, $3189.4{\mu}Sv$, $3191.2{\mu}Sv$로, CASE II는 $3493.2{\mu}Sv$, $3482.6{\mu}Sv$, $3477.2{\mu}Sv$로, 그리고 CASE III에서 $4592.2{\mu}Sv$, $4580.0{\mu}Sv$, $4542.3{\mu}Sv$로 측정 되었다. $0^{\circ}$부터 $315^{\circ}$까지 $45^{\circ}$간격으로 갠트리 각도를 변환시켰을 때 산란 광중성자 선량은 10MV 광자선에 대하여 최소 $3.2{\mu}Sv$, 최대 $14.7{\mu}Sv$이었으며, 갠트리 각도가 $180^{\circ}$일 때 가장 높게 나타났다. 15MV 광자선의 경우 최소 $369.6{\mu}Sv$ 최대 $448.0{\mu}Sv$이었으며, 역시 갠트리 각도가 $180^{\circ}$일 때 가장 높게 측정되었다. 결 론 : 치료방법의 차이에 따른 실험은 용적변조회전방사선치료가 세기변조방사선치료 보다 산란된 광중성자 선량이 측정점에서 평균 6.5배 높게 측정되었다. 선속평탄여과판의 사용 차이에 따른 실험에서 선속평탄여과판을 사용하였을 때 12.7배 높게 측정되었다. 선량률을 변환에 따른 차이는 큰 차이를 보이지 않았다. 갠트리 각도에 따른 산란 광중성자 선량 측정에서는 광자선이 치료대를 지나는 각도인 $135^{\circ}$, $180^{\circ}$, $225^{\circ}$에서 산란 광중성자 선량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. TrueBeam $ST{\time}TM$을 이용한 FFF 모드와 세기변조방사선치료를 한 경우 산란 광중성자가 적게 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 지속적으로 더 많은 변수에 대한 실험을 계획하고 광중성자 측정에 대한 평가를 통하여, 보다 환자들에게 안전한 방사선치료에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제4권2호
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• pp.344-390
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• 1977

본(本) 연구(硏究)는 계획기간내(計劃期間內)의 재적수확량(材積收穫量)을 최대화(最大化)하고 각분기(各分期)의 수확량(收穫量)과 수확면적(收穫面積)을 일정(一定) 범위(範圍)로 제약(制約)하여 계획기간내(計劃期間內)의 보속수확(保續收穫)을 도모(圖謀)하는 동시(同時)에 후계림(後繼林)의 법정영급배치(法正令級配置)가 유도(誘導)될 수 있는 적정수확안(適正收穫案)을 선형계획법(線型計劃法)에 의하여 선정(選定)하고, 제약량(制約量)의 변화(變化)가 총수확량(總收穫量) 및 분기별(分期別) 수확량(收穫量)과 수확면적(收穫面積)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하는데 목적(目的)이 있다. 서울 대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 부속연습림중(附屬演習林中) 개벌작업급(皆伐作業級)에 속하는 219개(個) 소반(小班)을 대상(對象)으로 하였으며, 이 삼림(森林)은 영급구성면(令級構成面)에서 볼 때 유영급(幼令級) 임분(林分)이 많다는 점(點)에서 전국(全國) 삼림(森林)을 대표(代表)한다고 할 수 있다. 본(本) 연구(硏究)에서는 한 분기년수(分期年數)를 5년(年), 계획기간(計劃期間)을 10분기(分期), 1영급(令級)을 5영개(令皆)로 하였으며, 벌채영급(伐採令級)의 범위(範圍)는 5~9영급(令級)이다. 한편, 후계림(後繼林)은 현실림(現實林)이 수확(收穫)되는 즉시 조림(造林)되고, 미립목지(未立木地)는 1분기내(分期內)에 조림(造林)되며 다음 벌기(伐期)까지 충분(充分)한 입목도(立木度)가 이루어지는 것으로 전제(前提)하였다. 소반(小班)을 벌구(伐區)로 하여, 각벌구(各伐區)가 계획기간내(計劃期間內)에 벌채(伐採)될 수 있는 모든 가능(可能)한 대체수확안(代替收穫案)을 그의 영급(令級)에 따라 작성(作成)하고, 여기에 현실림(現實林)과 후계림(後繼林)의 벌기예상수확량(伐期豫想收穫量)을 대입(代入)하여 각대체안(各代替案)의 계획(計劃) 기간내(期間內) 수확량(收穫量)($V_{i,\;k}$)을 산정(算定)하였다. 이때 각벌구(各伐區)의 벌기예상수확량(伐期豫想收穫量)은 기존(旣存) 임분수확표(林分收穫表)와 산림조사부(山林調査簿) 자료(資料)를 이용(利用)하는 범위내(範圍內)에서 추정(推定)하였으며, 각벌구(各伐區)에 소속(所屬)되는 대체수확안중(代替收穫案中)에서 $V_{i,\;k}$가 가장 큰 수확안(收穫案)을 적정수확안(適正收穫案)으로 선정(選定)하였다. 우선 제약조건(制約條件)이 없을 때의 적정수확안(適正收穫案)을 선정(選定)하여 분기별(分期別) 수확량(收穫量)과 수확면적(收穫面積), 총수확량(總收穫量)을 계산(計算)한 다음, 이를 기준(基準)으로 하여 분기별(分期別) 수확량(收穫量)의 상한(上限)($V_{j-max}$)과 하한(下限)($V_{j-min}$) 및 수확면적(收穫面積)의 상한(上限)($A_{j-max}$)과 하한(下限)($A_{j-min}$)을 결정(決定)하였다. 이러한 여러가지 제약조건하(制約條件下)의 적정수확안(適正收穫案)은 LP수확조절(收穫調節)모델을 유도(誘導)하여 선정(選定)하였으며, 제약조건(制約條件) 및 벌채영급범위(伐採令級範圍)의 변화(變化)가 총수확량(總收穫量)에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하고자 감응도분석(感應度分析)을 실시(實施)하였다. 본(本) 연구(硏究) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 제약조건(制約條件) 없이 적정수확안(適正收穫案)을 선정(選定)한 결과(結果), 수확면적(收穫面積)이 분기별(分期別)로 큰 차이(差異)를 보였다. 즉, 총수확량(總收穫量)의 68.8%가 10분기(分期)에 편재(偏在)되어 있고 6~7분기(分期)에는 전(全)혀 수확량(收穫量)이 없으며, 분기별(分期別) 수확면적(收穫面積)도 이와 유사(類似)한 경향(傾向)을 보였다. 이와 같이 분기별(分期別) 수확량(收穫量) 및 수확면적(收穫面積)에 차이(差異)가 많은 것은 현실림(現實林)의 영급구성(令級構成)과 입목축적(立木蓄積)이 대단히 불규칙(不規則)하기 때문이다. 2. 수확량(收穫量)과 수확면적(收穫面積)의 분기별(分期別) 변동폭(變動幅)을 줄이면서 계획기간내(計劃期間內)의 재적수확량(材積收穫量)을 최대화(最大化)하고자, LP수확조절(收穫調節) 모델에 의하여 $A_{min}=150ha$ $A_{max}=400ha$, $V_{min}=5,000m^3$, $V_{max}=50,000m^3$일 때의 적정수확안(適正收穫案)을 선정(選定)한 결과(結果), 대체(大體)로 5분기(分期) 이후(以後)부터 보속수확(保續收穫)과 법정영급배치(法正令級配置)가 가능(可能)하게 되었다. 3. LP수확조절(收穫調節)모델에 간벌계획(間伐計劃)을 포함(包含)시켜 최적해(最適解)를 구(求)하면, 총수확량(總收穫量)이 증가(增加)함은 물론, 간벌계획(間伐計劃)을 포함(包含)시키지 않았을 경우(境遇)에 비하여 분기별(分期別) 보속수확(保續收穫)의 실현(實現)에 유리(有利)한 적정수확안(適正收穫案)을 선정(選定)해 주는 효과(效果)가 있다. 4. 보속수확(保續收穫)과 법정영급배치(法正令級配置)가 실현(實現)될 수 있는 시기(時期)는 제약량(制約量)의 강도(强度)가 높아짐에 따라서 빨라지며, 분기별(分期別) 수확량(收穫量)은 수확면적(收穫面積)에 비하여 제약량(制約量)의 변화(變化)에 따른 평준화(平準化) 경향(傾向)이 뚜렷하고, 분기별(分期別) 수확량(收穫量)의 평준화(平準化)가 이루어지면 분기별(分期別) 수확면적(收穫面積)은 이에 종속(從屬)되어 평준화(平準化)하는 경향(傾向)이 있다. 5. 제약조건(制約條件)의 강도(强度)가 높아짐에 따라 총수확량(總收穫量)은 점감적(漸減的)으로 감소(減少)하므로 빠른 시기(時期)에 엄정보속(嚴正保續)과 엄정영급배치(嚴正令級配置)를 의도(意圖)할 수록 총수확량(總收穫量)의 손실(損失)은 그만큼 더 증가(增加)한다. 6. 같은 계획기간(計劃期間) 및 제약조건하(制約條件下)에서의 총수확량(總收穫量)은 벌채영급(伐採令級)을 낮추고, 그 범위(範圍)를 넓힐수록 증가(增加)한다. 또한 벌채영급(伐採令級) 범위(範圍)의 상한(上限)을 고정(固定)하고, 그 하한(下限)을 1영급(令級)씩 높였을 때에 총수확량(總收穫量)이 감소(減少)되는 속도(速度)는, 그 범위(範圍)의 하한(下限)을 고정(固定)하고 상한(上限)을 1영급(令級)씩 낮추었을 때의 감소(減少) 속도(速度)보다 크다. 7. 본(本) 연구(硏究)에 제시(提示)된 LP수확조절(收穫調節)모델은 영급구성(令級構成)이 복잡(複雜)한 임분(林分)에 적용(適用) 가능(可能)하며, 간벌계획(間伐計劃)을 간단히 포함(包含)시킬 수 있고, 제약량(制約量)의 변화(變化)에 따른 총수확량(總收穫量)의 손실(損失)을 쉽게 계측(計測)할 수 있는 등 여러가지 장점(長點)이 있으므로, 우리나라의 현행(現行) 삼림수확조절법(森林收穫調節法)을 보완(補完)하기 위해서도 이 기법(技法)이 유효(有效)하게 이용(利用)될 수 있을 것으로 보인다.