• 한국전자파학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.207-212
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• 2006

현재 다양한 종류의 무선 단말기가 상용화 되어 있다. 그러나 연구의 대부분이 휴대폰에 의한 생체 영향에만 국한되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 두부 착용형과 손목 착용형 같은 인체 착용형 단말기에 대한 인체 영향을 분석하였다. 외국인 성인 모델과 한국인 성인 모델 그리고 외국인 청소년 모델을 대상으로 FDTD 기법을 적용하여 SAR을 계산하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 검증하기 위해 간단한 구조의 head-mounted display 장치에 대한 노출량을 SAM 팬텀을 이용하여 측정하였다. 노출량 평가 결과 인체 착용형 단말기 노출에 대해 어린이가 더 취약한 것으로 나타났으며 이러한 기기가 휴대폰에 비해 출력이 상대적으로 낮음에도 불구하고 인체에 영향을 미칠 수도 있는 것으로 평가되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권3호
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• pp.113-119
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• 2005

전산화단층촬영(Computed Tomography, CT)은 높은 품질의 인체 단층 영상을 제공하지만 기존의 진단 X선 촬영에 비해 상당히 높은 선량을 환자에게 부여한다. 더욱이 CT 촬영의 수요는 계속적인 증가추세를 보이고 있어 CT 촬영 환자의 선량에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 물리적 실측 팬텀과 열형광 선량계를 이용하여 CT 촬영으로 인한 환자의 피폭 선량을 측정을 통해 평가해 보았다. 촬영방식을 기존의 축방향 스캔과 현재 주류를 이루고 있는 나선형 스캔으로 구분하여 선량 측정을 수행하였으며 그 결과 환자의 유효선량이 각각 17.78mSv, 10.01mSv으로 평가되었다. 또한 나선형 스캔 시 환자 선량의 감축 정도는 pitch에 의존한다는 기존의 연구결과를 재확인할 수 있었다. 본 연구에서 사용한 실측 기법은 CT 기술 발전에 기인한 촬영 프로토콜의 변화가 있는 경우 환자 선량 재평가에 응용할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.211-216
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• 2017

중증외상 환자 CT(Computed Tomography)검사 시 검사 보조자의 방사선 피폭경감을 위하여 새로운 융합적 모델의 망토 차폐체를 제작하여 그 유용성을 평가하고자 한다. 실험 방법으로 뇌혈관 CT 검사와 동일한 조건에서 두부 팬텀과 인체 팬텀을 이용하여 기존 차폐체와 새롭게 개발된 망토 차폐체를 이용하여 심장, 양쪽 액와부 그리고 갑상샘 부위를 유리선량계로 피폭선량을 측정하였다. 새롭게 개발된 차폐체가 기존의 차폐체 보다 방사선 차폐율이 심장 61.9 %, 좌측액와부 46.2 %, 우측액와부 69.8 %, 그리고 갑상샘 71.1 % 로 각각 높게 측정되었다. 새롭게 개발된 망토 차폐체가 방사선 피폭을 감소시키는데 매우 유용하며 향후 새롭게 개발된 융합적 모델의 망토 차폐차가 방사선 피폭을 감소시키는데 있어 큰 기여를 할 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.199-208
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• 2012

전신에 대해 방사선에 민감한 주요장기가 미리 정의된 인체 전산팬텀(compuational human phantom)은 의료분야에서 방사선 치료에 의한 이차암 위험도 평가 및 진단방사선에 의한 유효선량 평가 등에 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 한국인 여성사체에 대한 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용하여 장기 및 조직을 전신에 걸쳐 약 2 mm 간격으로 정밀하게 분할하였고, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사에 사용될 수 있는 VHK-Woman 복셀팬텀을 개발하였다. VKH-Woman 복셀팬텀은 키 160 cm, 몸무게 52.72 kg으로 한국인 여성의 표준체형에 가까우며, 유효선량을 계산할 수 있도록 ICRP 103에 제시된 27개 장기 및 기타 관심장기 12개를 포함한다. VKH-Woman의 복셀 해상도는 $1.976{\times}1.976{\times}2.0619mm^3$이며 복셀행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이고, 몬테칼로 코드에 입력하여 사용될 수 있도록 이진파일과 ASCII 파일 형식으로 데이터화되었다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.98-107
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• 2001

팬텀 모델 제작을 위해 도전체로서 전도성 카본블랙을, 유전체로서 (Ba, Ca)$(Sn, Ti)O_3$ 와 $SrTiO_3$를 적용한 SBS 복합재료의 유전 특성과 형상 회복 특성을 조사하였다. 카본블랙만을 첨가한 복합재료는 카본블랙 함량이 증가함에 따라 복소유전율과 도전율이 증가하였으며, 주파수가 증가함에 따라 유전율이 감소하고 도전율은 증가하는 주파수 의존 특성을 보였다. 카본블랙과 유전체를 동시에 적용한 3상 복합재료는 동일한 카본블랙 함량에 대해서 유전체의 함량이 증가할수록 복소유전율과 도전율이 증가하는 특성을 나타냈으며, 카본블랙의 영향으로 주파수가 증가함에 따라 유전율이 감소하였고 도전율은 증가하였다. 유전체/SBS 복합재료의 유전성질과 도전체/SBS 복합재료의 주파수 의존도를 조절하여 현재 이동전화 사용 주파수 대역인 775 MHz~2 GHz 범위에서 인체의 뇌와 두개골 조직의 유전율, 도전율과 상응하는 비흡수율 측정용 팬텀 모델 재료를 제작할 수 있었다. 열기계적 반복시험에서는 충전재의 함량이 증가함에 따라 잔류변형량이 증가하였으나, 인체 조직을 모사한 SBS 복합재료는 우수한 형상 회복 성능을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.21-28
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• 2021

전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)는 다른 방사선 촬영 장치와 비교하면 피폭이 많다는 문제점이 있다. 이러한 피폭을 감소하기 위하여 저선량 촬영을 하게 되면 영상에 잡음이 증가하게 된다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 감소시키면서 영상의 화질을 향상하는 다양한 잡음 제거 알고리즘이 개발되었으며, 그 중 우수한 시간 분해능을 가진 CT 장치에 효과적으로 적용할 수 있는 median modified Wiener filter (MMWF) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 MMWF 알고리즘의 마스크 크기를 최적화하고, 기존의 알고리즘들에 대한 MMWF 알고리즘의 잡음 제거의 우수성을 보는 것이다. MATLAB 프로그램을 이용하여 획득한 Gaussian 잡음이 부가된 MASH 팬텀 복부 영상들로부터 각각의 마스크 크기가 설정된 MMWF 알고리즘을 적용한 후 root mean square error (RMSE), peak signal-to-noise ratio (PSNR), coefficient correlation (CC) 그리고 universal image quality index (UQI) 값을 비교하였다. 그 결과 5 × 5 마스크 크기에서 RMSE 값이 가장 낮고, PSNR, CC, UQI 값이 가장 높았다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최적화된 마스크 크기로 Gaussian 필터, median 필터, Wiener 필터에 대한 MMWF의 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 비교하였으며 그 결과 MMWF 알고리즘에서 가장 개선된 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 얻을 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권3호
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• pp.165-169
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• 2004

본 논문에서는 자기공명 임피던스 단층촬영기(MREIT, magnetic resonance electrical impedance tomography)에서 인체에 일정한 전류를 주입해주는 전류주입장치의 설계 및 성능 검증을 다루었다. MREIT는 인체에 전류를 주입하고, 주입전류에 의해 유기된 인체내부의 자속밀도 분포와 인체표면의 전압을 측정하여, 내부의 도전율 분포를 영상화하는 임피던스 영상기술이다. DSP(digital signal processor)를 기반으로 전류주입장치를 설계하였고, 극성을 가지는 펄스 형태로 전류를 주입할 수 있도록 하였다. 3.0T MREIT 시스템의 펄스열(pulse sequence)과 주입전류 파형이 동기화 되도록 제어하였고, 펄스의 폭과 크기를 변경할 수 있도록 하였다. 또한 계측용 증폭기를 사용하여 주입전류에 의해 유기된 전압을 측정하였다. 이러한 모든 기능은 DSP와 직렬통신으로 연결되는 PC가 제어하며 제어용 프로그램은 현재 주입되고 있는 전류의 크기와 파형을 모니터링 할 수 있도록 하였다. 본 논문은 이러한 전류주입장치의 설계와 구현을 기술하며, 전해질 용액 팬텀을 사용한 실험결과를 통한 성능의 분석을 다룬다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권1호
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• pp.37-42
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• 2009

국내 원전에서는 원전종사자의 내부피폭 방사능을 측정하기위해 전신계측기를 이용하고 있다. 이 전신계측기는 Sodium Iodide를 이용한 섬광검출기로서 짧은 시간에 종사자가 보유한 방사성핵종과 방사능을 측정하는 기능을 가지고 있다. 그런데 종사자의 신체표면에 부착된 오염과 내부에 침적된 오염을 구분하지 못하기 때문에 방사선계측 과정에서 종종 오류를 범할 가능성이 있으며, 이 경우 내부피폭선량은 매우 보수적으로 과대평가된다. 이러한 문제점을 개선하고자 종사자의 인체 내부와 외부 표면오염을 구분하고, 보다 체계적으로 오염부위를 확인할 수 있도록 전신계측기와 인체모형 팬텀을 이용한 방사능 계측실험을 수행하였다. 또한 원전에서 발생하는 주요 핵종의 신체내 침적위치를 고려하여 전신계측기의 최적 방사능 측정모드를 결정하는 실험을 수행하였다. 이러한 방사능 측정 실험결과를 근거로 원전종사자의 내부방사능 측정과 선량평가 절차를 개선하였다. 이에따라 보다 정확한 전신계측프로그램의 적용으로 내부피폭선량의 보수적 평가를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.52-52
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• 2003

악성종양을 치료하는 방법중 방사선과 온열요법은 가장 강력한 치료방법으로 연구되어왔으며 이를 병용함으로 서 상승효과를 얻을 수 있다. 인체조직에 41$^{\circ}C$ 이상의 열을 가하면 세포질의 단백질변성으로 세포에 손상을 주어 세포가 사멸하게 되며 세포의 생존율은 가열시간 즉 열량에 따라 지수적으로 감소한다. 온열은 세포주기중 방사선 저항성이 매우 큰 DNA 합성시기와 산도가 높을 때 감수성이 매우 크기 때문에 방사선과 병용요법은 상호 상승효과를 가져온다. 이와 같이 온열을 이용한 악성종양의 치료가능성은 생물학적 기초연구와 임상시험에서 경이적인 효과를 얻을 수 있었으나 아직 까지 가열방법과 온도분포측정이 큰 과제로 남아있으며 주위건강조직의 가열을 피하면서 인체 깊은 곳에 존재하는 종양에만 집중 가열하는 방법인 삽입형 온열치료방법에 대한 연구가 집중되었다. 한편 방사선 치료방법은 주위 건강조직의 피폭을 최소로 줄이고 종양에만 집중 조사가 요구되며 자궁암, 유방암, 뇌암등 부피가 작고 집중적 치료를 요하는 종양은 방사성동위원소를 이용한 근접 삽입치료 (Brachyradiotherapy)가 큰 효과를 나타내고 있다 방사선과 온열의 병행 치료를 위하여 방사선 삽입 치료에 사용한 선원 삽입관을 그대로 두고 삽입관 속에 방사성 동위원소 대신 온열 전극을 넣어 열을 가하는 방사선 온열 병용치료방법을 고안하였으며 방사선과 온열병용에 사용할 최적 삽입관의 제작과 이에 따른 온도분포의 측정과 최적삽입방법을 결정하였다. 방사선 삽입치료용 폴리에찌렌 삽입관의 외부에 금박을 입혀 라디오파 첨극을 삽입할 때 서로 연결되도록 고안 제작함으로서 방사선 삽입치료와 자입식 온열치료를 동시에 만족하게 수행할 수 있는 병용삽입관 (Flexible thermoradiotherapy probes)을 제작하였다. 전도율이 큰 금박부위가 직접 조직에 접촉됨으로 라디오파의 전달이 용이하며 금박의 길이를 2 cm 에서 5 cm 로 구분제작 함으로서 종양의 크기와 모양에 따라 선택할 수 있도록 하였다. 라디오파를 이용한 온열분포의 측정은 인체조직과 전기적 특성이 비슷한 물질인 한천 팬텀 제작하여 사용하였으며 온도분포 측정은 열전대와 서머그람으로 시행하였다. 생체조직 내에서의 온도분포와 온열효과를 관찰하기 위하여 직접 개의 뇌를 이용하여 시행하였으며 4 개의 전극을 이용하여 43$^{\circ}C$로 50분간 가열하고 일주일후 개를 회생시켜 개 뇌에 대한 조직학적 검사를 시행하였다. 한편 팬텀 표면에서 중앙부로 안테나 길이가 2 cm 인 4 개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90% 등온곡선이 반경 1.25의 원형으로 균일하게 분포되었고 종단면상 삽입관의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어졌다. 전극을 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 90% 등온곡선이 1.75 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었으나 전극의 간격이 증가하면 전도율이 떨어져서 전극 중심부에 불균일한 온도분포를 형성하였다. 동물실험에서 정상 개의 뇌 실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 43$^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 polymorphonuclear leukocytes들의 회백질에서 급성기에 관찰되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특정이었으며 후기변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1041-1047
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• 2021

본 연구에서는 국가에서 제공하는 일반엑스선검사의 진단참고수준 중 다빈도 검사에 대한 유효선량을 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 평가하고자 하였다. 일반엑스선검사의 진단참고수준에 대한 유효선량 평가는 가장 다빈도로 검사되는 두부 전후면(Anterior-Posterior; AP), 흉부 후전면(Posterior-Anterior; PA), 흉부 측면(Lateral; LAT), 복부 AP, 골반 AP 등 총 5개의 검사 부위로 선정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에 사용되는 관전압과 관전류 등의 물리적 조건은 국내 조건의 대표성을 나타내기 위해 질병관리청의 자료를 사용하였다. 국내 의료방사선 피폭량 평가를 위해 사용된 인체 전산 팬텀은 한국인의 표준 체형을 대표할 수 있고 국제규격의 ICRP 103 기반으로 제작된 HDRK-Man 전산 인체팬텀을 몬테카를로 시뮬레이션에 적용하였다. 그 결과, 성인 남성을 기준으로 두부 AP의 진단참고수준에 해당되는 유효선량은 0.086 mSv, 흉부 PA는 0.05 mSv, 흉부 LAT는 0.354 mSv, 복부 AP는 0.548 mSv, 골반 AP는 0.451 mSv로 평가되었다.