• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2010

ICRF 또는 NB 시스템에 의해 가열된 고에너지 이온들을 측정하는 것은 핵융합 플라즈마에서 중요한 과제 중의 하나이다. 특히 ICRF를 이용한 D(H) 플라즈마의 H minority의 가열은 H의 분율에 따라 가열의 정도가 달라지고 이 결과는 이온의 고에너지 측정을 통해서 확인할 수 있으므로 정확한 고속 이온의 측정은 매우 중요하다. 본 연구에서는 고속 이온을 전하 교환된 중성입자로부터 측정하는 중성입자 검출기를 개발하였다. Si 광다이오드인 AXUV3ELA를 기반으로 50-300 keV 범위의 고에너지 H 및 D 이온을 측정할 수 있는 소형의 중성입자 검출기(Compact Neutral Particle Analyzer : CNPA)가 설계 제작되었다. 검출된 신호는 Pre-amp와 shaping amplifier를 통해 증폭되고 shaping 되며 마지막으로 다중채널 분석기(Multi Channel Analyzer : MCA)를 통해서 계수된다. 본 발표에서는 NPA의 구체적인 설계 특성과 함께 Am-241 gamma ray 선원을 이용한 NPA의 시험 및 보정결과를 보고할 예정이다.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.163-170
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• 1998

플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 정전평판형 이온에너지 분석기를 설계 제작하고 에너지 교정 및 에너지 분해능 등의 특성을 조사하였다. 일정한 검출기 위치에서 이온의 에너지에 따른 편향평판전압은 선형성을 보였으며, $53{\sim}103mm$ 사이의 검출기 위치에서 이온에너지에 대한 최대편향평판전압의 기울기는 $1.61{\sim}0.92$로 검출기위치의 증가에 따라 선형적으로 감소하였다. 본 실험 영역에서 에너지 분해능은 약 $4.16{\sim}11.60%$였으며, 검출기 위치 및 이온에너지의 증가에 따라 향상되었다. 상대적 검출효율은 검출기 위치의 증가에 따라 감소하였다. 제작된 분석기를 다목적 플라즈마 발생장치에 설치하여 DC 플라즈마의 이온에너지 스펙트럼을 측정하였다. 방전전압이 320V, 전류가 0.17A인 DC 플라즈마의 이온온도는 $203{\sim}205eV$로 나타났으며 검출기의 위치에 따른 이온온도의 변화는 없었다. 검출기의 위치에 따른 에너지 분해능은 $18{\sim}21%$로 검출기 위치가 증가할수록 향상되었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2010년도 춘계 학술발표회 및 심포지엄
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• pp.184-185
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• 2010

• 분석과학
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• 제8권3호
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• pp.265-272
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• 1995

본 연구는 중금속 이온의 신속한 현장분석을 위하여 HPLC용 Schiff Base 컬럼과 Glow Discharge 검출기의 개발에 관한 연구결과를 정리한 것이다. 현재 사용한 컬럼의 소재로는 hydrazide Schiff base 리간드인 N, N'-oxalybis(salicylaldehydrazone) (OBSH), N, N'-malonylbis (salicylaldehydrazone) (MBSH), 그리고 N, N'-succinylbis(salicylaldehydrazone) (SBSH)들과 HPLC 컬럼용 고분자 수지인 poly(styrene divinylbenzene)를 혼합하여 그 특성을 관찰하고 앞으로의 HPLC용 컬럼으로서의 응용성을 살펴보았다. 다음으로 중금속 이온들의 효과적인 검출을 수행할 수 있는 검출기의 필요성에 따라 현재 본 연구실에서 새로 개발한 Hollow Cathode Glow Discharge-Atomic Emission Spectrometry(HCGD-AES)를 사용하여 금속이온의 검출을 수행하였다. 이때 리간드-수지 혼합 컬럼을 통하여 용리된 용리액 중의 구리, 루비듐, 납, 수은 등의 금속이온 검출을 시도하였고, 실험결과를 토대로 Schiff Base를 사용한 컬럼이 금속이온에 따라 선택성을 보여 주고 있음을 살필 수 있었다. 또한 금속이온의 검출을 위한 HPLC용 검출기의 개발을 글로우 방전을 이용하여 추진하고 있으며 이에 대한 기초실험 결과를 정리하였다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.801-808
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• 2014

광경화 아크릴고분자 필름에서 이온이동에 관한 연구를 하였다. 고분자에 결합된 아민기와 카르복실산 작용기의 함량을 조절하여 수소이온과 수산화이온의 이동에 적합한 필름을 제조하였다. 수소이온 이동 검출을 위해 p-methylred(PMR) 유도체를 사용하였고 수산화이온 검출을 위해 페놀프탈레인 유도체를 합성하여 각각 고분자에 도입하였다. 수소이온의 이동은 아민기의 함량이 많을수록 빠르게 진행되었고 수산화이온은 카르복실산의 함량이 높을수록 빠르게 이동하였다. 수소이온 이동은 필름표면과 내부로 빠르게 진행하였고 PMR 포함 필름의 흡수스펙트럼을 통해 관찰되었다. 산 용액에 감응하는 필름을 사용하여 색상변화의 가역성을 관찰하였고 연속 50회를 실시하는 동안 정확히 재현되었다. 구리(II) 이온은 카르복실산 작용기의 함량이 높은 필름에서 빠르게 이동하였다. 로다민이 도입된 필름에서 구리이온의 배위로 로다민의 고리열림 반응이 진행되었고 광흡수 및 발광특성 측정을 통해 구리이온의 이동을 추적하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.77-77
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• 1999

박막시료의 분석에는 RBS, XPS, SIMS, AES 등이 주로 이용되고 있으며, 특히 RBS는 비교체가 필요없고 정량성이 좋다는 장점 때문에 중요하다. 그러나 RBS는 원리적으로 경원소에 대한 감도가 낮아 기판원소보다 무거운 질량을 갖는 원소의 분석에만 이용되는 것이 보통이다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 수년전부터 RBS와 비슷한 원리를 갖고 같은 장비를 이용하여 수행이 가능한 경원소 분석법인 TOF-ERDA(Time of Flight Elastic Recoil detection)을 개발하여 실용화 하였다. 본 연구실에서 보유하고 있는 미국 NEC사의 5SDH 가속기는 최대 가속전압이 1.7MV로 Cl5+ 이온을 사용하는 경우 10 MeV가 최대 가속에너지가 된다. 이런 정도의 에너지 범위에서는 TOF spectrometer의 시간분해능이 아주 높을 필요가 없고 비교적 작은 가속기로도 분석이 가능하며, 수소의 검출효율이 우수하다는 점 등 많은 장점이 있다. 그러나 한편으로는 분석가능한 깊이가 수천 $\AA$ 정도로 제한되고 질량 분해능도 수십 MeV 내지 100MeV 이상의 고에너지 이온빔을 이용하는 경우에 비해 떨어진다는 단점이 있다. 또한 묵운 원소의 분석이 불가능하기 때문에 경원소의 분석에 국한하여 적용하고 무거운 원소에 대해서는 RBS를 병용하게 된다. 본 연구에서는 일본 이화학연구소의 선형가속기인 RILAC으로부터 얻은 40MeV Ar 이온 및 138 MeV Xe 이온을 이용하여 TOF-ERDA 시스템을 제작하였다. 그러기 위해서 고에너지 이온의 비행시간을 측정하는 목적으로 높은 시간 분해능을 갖는 시간 검출기를 설계, 제작하였다. 또한 표적함 밑에는 회전원판이 있어 시간검출기 및 에너지 검출기가 중앙의 시료홀더를 중심으로 회전이 가능하도록 되었다. 회전은 표적함 밖에서 원격조정 가능하다. 이렇게 함으로써 검출각을 임의로 바꾸면서 측정이 가능하도록 하였다. 제작된 분석시스템의 성능을 확인하기 위해 YBaCuO 초전도 박막을 측정하였으며 그 결과를 그림에 나타낸다. 저 에너지 ERDA에서는 나타나기 힘든 Ba, Y, Cu 등의 무거운 원소의 피크들이 분명히 나타남을 확인할 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권3호
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• pp.265-273
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• 2012

선형가속기를 기반으로 하는 세기조절방사선치료와 정위적방사선수술에서는 치료계획시스템의 소조사면에 대한 신뢰할만한 선량분포를 계산하기 위해서는 우선적으로 소조사면의 정확한 빔 자료 측정이 선행되어야 한다. 특히 소조사면의 빔 자료 측정에서 조사면 가장자리에서의 급격한 선량 변화, 측면 전자비평형, 그리고 검출기의 체적 영향으로 인한 적절한 검출기 선택이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기의 소조사면에 대한 빔 자료 측정에 있어서 검출기의 선량 특성을 알아보고자 하였다. 검출기는 0.01 cc 부피와 0.13 cc 부피의 이온전리함과 정위적다이오드를 사용하였으며, 빔 자료는 광자선(6 MV와 15 MV)에 대하여 조사면 크기를 $2{\times}2cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$까지 변화시켜 각 검출기를 이용하여 깊이선량백분율, 선량출력계수, 그리고 빔측면도를 측정하였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 $PDD_{20}/PDD_{10}$은 $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 1.02%와 0.12% 차이를 보였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기를 이용하여 얻어진 $PDD_{20}/PDD_{10}$의 차이가 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 1.15%와 0.71% 이였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 선량출력계수 측정 결과, $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 0.5%와 1.5%이내에서 일치하였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기의 차이가 0.5% 이내이였다. 3개의 깊이에서 측정된 빔측면도의 반음영은 정위적다이오드 검출기의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 2.7 mm와 3.5 mm, CC01 이온전리함의 경우 각각 평균 3.4 mm와 4.3 mm, CC13 이온전리함의 경우 각각 평균 5.2 mm와 6.1 mm이였다. 이를 통해 깊이선량백분율과 선량출력계수 측정 시 $2{\times}2cm^2$ 조사면에서는 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 $3{\times}3cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$ 조사면에서는 각 검출기의 사용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 소조사면에 대한 정확한 빔측면도의 반음영을 측정하기 위해서는 유효체적이 작은 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기 사용하는 것이 타당하겠다.

• 월간산업보건
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• 통권174호
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• pp.31-43
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• 2002

• 대한화학회지
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• 제38권7호
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• pp.529-532
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• 1994

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권1호
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• pp.43-49
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• 2016

본 연구에서는 탄소이온을 이용한 고LET 방사선 치료시 CR-39 고체비적검출기(SSNTD)를 선량계로 사용하기 위하여 일본 중입자가속기연구소(HIMAC)의 400 MeV/u 탄소 이온을 이용한 교정실험을 수행하였다. 탄소 이온을 조사한 CR-39 검출기는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 고체비적검출기 전처리 프로토콜에 따라 화학적 에칭을 하였고, 에칭된 CR-39 검출기의 표면에 형성된 트랙은 디지털 카메라로 촬영한 후 Image J를 이용하여 분석하였다. 분석결과 400 MeV/u 탄소 이온의 ${\bar{y_F}}$와 ${\bar{y_D}}$는 각각 $8.5keV/{\mu}m$ 및 $10.1keV/{\mu}m$이었으며, 이 결과는 한국천문연구원의 조직등가비례계수기(TEPC)로 측정한 값 및 GEANT4 몬테칼로 시뮬레이션으로 계산한 값과 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 CR-39의 선량 및 LET 교정인자를 결정할 수 있었으며, 고LET 방사선 치료시 CR-39를 이용한 선량평가의 가능성을 확인하였다.