• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.369-370
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• 2004

초음파의 조차에 의한 인체내부의 온도상승의 측도로 열지수(thermal index)가 사용되고 있으며, 이는 주파수 및 음향파워에 의존한다. 초음파 조사에 의한 인체내부의 온도상승을 평가하는데 사용되는 재료를 조직 모사 물질이라 한다. 본 논문아사는 단위 음향파워에 대한 온도 변화인 열 감도(thermal sensitivity)를 새로이 정의하였으며, 이 물리량으로 조직모사물질의 성능을 평가 할 수 있다는 것을 제안하고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제23권7호
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• pp.503-513
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• 2004

본 논문에서는 단위 음향파워에 대한 온도 변화인 열 감도 (thermal sensitivity)를 새로이 정의하였으며, 이 물리량으로 조직모사물질의 성능을 평가 할 수 있다는 것을 제안하였다. 실험에 사용된 시료는 공장에서 생산되는 식용 두부이고, 초음파의 주파수를 8 MHz로 고정하고 조사 (irradiation) 시간, 음향파워, 시료 표면으로 부터의 깊이 및 초음파 변환기와의 거리에 따른 온도 변화를 측정하였다. 아울러 깊이와 초음파 변환기와의 거리를 고정하고 일정한 음향파워 조건에서 주파수에 따른 온도 변화도 측정하였다. 측정된 온도변화를 열 감도로 변환하여 고찰한 결과 조직모사물질의 성능인자로 사용하기에 충분한 것으로 판명되었다. 특히 조직모사물질로 선택한 두부는 10 MHz 에서 열 감도가 최대로 나타났으며. 이 결과는 실제 인체 조직에서 열 감도가 주파수에 민감하게 의존 할 수 있다는 가능성을 함축하는 중요한 결과이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권3호
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• pp.245-252
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• 2010

본 연구는 주제인 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 새로운 형태의 n-type 산란재를 사용하여 합성한 조직모사물질(tissue mimicking materials : TMM)에 대해 국제표준규격 IEC 60601-2-37(2007)의 Annex D.D가 권고한 인체 연조직(soft tissue)의 음향학적 특성 기준에 준해, 전파속도, 임피던스, 감쇠계수 특성 등을 분석하였으며, 영상특성은 SONOACE 9900C PRIME(MEDESON Co.), 3.5 MHz 컨벡스 프로브(2.5-5.0 MHz)로 초음파 휘도와 최대투과심도를 분석 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 주제인 prepolymer와 polyol mixture를 혼합하고 n-type 산란재를 0~8%로 점차 증가하여 합성하였을 때, 1. 조직모사물질의 전파속도는 산란재가 증가할수록 연조직에 더 가깝게 수렴(convergence)하였다. 2. 음향임피던스는 산란재가 감소할수록 연조직에 더 가깝게 수렴하였다. 3. 감쇠계수는 산란재가 증가할수록 증가하였다. 4. 영상 평균휘도는 산란재가 증가할수록 증가하였으나 역치가 있었다. 5. 최대투과심도는 산란재 6% 조직모사물질에서 연조직에 가깝게 수렴하였다.

• 접착 및 계면
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• 제24권4호
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• pp.113-119
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• 2023

홍합의 수중 접착능력은 도파(DOPA)와 라이신(Lysine), 히스티딘(Histidine)과 같은 홍합접착단백질의 아미노산 잔기가 중요한 역할을 한다고 보고되었고, 이에 따라, 카테콜과 아민기를 동시에 갖는 접착성 카테콜아민(Catecholamine) 물질을 기반으로 다양한 의공학적 연구가 진행되고 있다. 카테콜기가 도입된 키토산은 아민이 풍부한 키토산에 카테콜기를 도입한 카테콜아민으로, 이를 이용하여 조직접착제나 창상치유제, 지혈제, 약물전달체 및 조직공학용 담체 등 다양한 의공학적 적용이 가능하다. 특히, 키토산-카테콜 물질은 지혈제로 미국 및 한국 식품의약품안전처의 승인을 받아, 연구개발에서부터 제품개발까지 이루어진 홍합 모사 물질이다. 이에 본 총설에서는 지혈제로써의 키토산-카테콜 물질에 대한 연구 동향을 살펴보고자 한다. 이를 위해, 카테콜기가 도입됨에 따라 나타나는 키토산-카테콜의 특성, 지혈 메커니즘, 다양한 제형에 대하여 다루고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.587-592
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• 2021

노화 및 골다공증으로 인해 긴 뼈에서 발생하는 피질골의 두께 변화는 골절의 위험인자로 알려져 있다. 본 연구는 200 kHz의 중심주파수 및 12.7 mm의 직경을 갖는 한 쌍의 트랜스듀서와 함께 축방향 전파법을 이용하여 윗면이 2 mm 두께의 실리콘 고무층으로 덮인(1 mm부터 4 mm까지의 두께를 갖는) 아크릴판으로 제작된 7개의 연조직-골 모사 팬텀에서 피질골 두께에 대한 유도초음파 위상속도의 의존성을 고찰하였다. 모든 연조직-골 모사 팬텀에서 서로 다른 속도를 갖는 First Arriving Signal(FAS) 및 Slow Guided Wave(SGW)가 전파하는 것으로 일관되게 관찰되었다. FAS의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 약간 감소하는 반면 SGW의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 실리콘 고무층을 갖지 않는 아크릴판에서 전파하는 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 거의 일치하는 것으로 나타났으며, 이는 아크릴판의 윗면을 덮고 있는 연조직 모사 물질(2 mm 두께의 실리콘 고무층)의 존재가 위상속도 측정에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.241.2-241.2
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• 2011

다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.427-433
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• 2018

비침습적 치료 효과에 대한 기대로 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 정맥류 정맥 치료 효과 평가에 적용할 수 있는 생체 조직 팬텀과 조직 등가 팬텀을 제시 하였다. 제작된 팬텀은 음향학적 특징과 초음파 조사에 따른 수축률을 평가함으로써 유용성을 평가하였다. 하지정맥류가 발생하는 조직의 구조를 고려하여 피부, 지방, 근육의 세 층으로 된 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 각 층을 구성하는 물질은 인체와 유사한 특성을 갖도록 제작하였다. 또한 혈관 유사물질을 매식한 다층 구조 팬텀과 동물 혈관을 이용한 다층 구조 팬텀, 동물 조직을 이용한 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 초음파 조사에 따른 혈관 유사 물질 및 혈관 조직의 수축 정도를 B-mode 영상을 이용하여 평가하였다. 본 연구의 결과를 통하여 제시된 팬텀이 초음파 하지정맥류 치료 평가에 유효하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료 장비 개발 및 치료 효과 검증에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.41-47
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• 2016

연구배경: 세기조절방사선치료와 같이 고선량을 암조직에 정밀하게 전달할 수 있는 방사선 치료기술이 개발됨에 따라, 보다 정확한 선량평가 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선형가속기에서 발생된 광자선의 물질투과율 정보를 통해 간접유도방식으로 에너지스펙트럼을 예측할 수 있는 기술의 개발을 목적으로 한다. 재료 및 방법: 의료용 선형가속기를 사용한 측정과 몬테칼로 전산모사를 통해 감쇠물질의 두께에 따른 X-선의 투과율이 평가되었으며, 이와 더불어 단일에너지에 의한 이온함의 반응함수가 결정되었다. 최종적으로 Unfolding 방법을 사용하는 HEOROW 프로그램을 통해 고선량률의 치료용 선형가속기에서 발생된 광자선의 에너지스펙트럼이 유도되었다. 본 연구에서 실험을 위해 Elekta Synergy Flatform 선형가속기가 사용되었으며, 몬테칼로 방법을 사용하는 Geant4 전산모사 프로그램이 사용되었다. 결과 및 논의: 감쇠물질의 두께에 따른 X-선 투과율과 몬테칼로 전산모사를 통해 계산된 X-선 투과율의 비교 결과 0.43%의 평균제곱근오차가 확인된다. 물질투과정보를 통해 간접적으로 유도된 에너지스펙트럼은 몬테칼로 전산모사를 통해 직접적으로 계산된 에너지스펙트럼과 비교분석 되었으며, 피크위치 및 평균에너지의 오차가 각각 0.066 MeV와 0.03 MeV로 평가되었다. 하지만 보다 정확한 에너지스펙트럼을 예측하기 위해서는 다양한 감쇠물질의 사용과 에너지스펙트럼 유도프로그램의 정밀도 향상을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 결론: 본 연구를 통해 확인된 물질투과율 기반의 에너지스펙트럼 측정 기술은 에너지가 높고 선량률이 높기 때문에 광자선을 직접적으로 측정하는 것이 제한적인 의료용 선형가속기에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.401-408
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• 2021

양성자 치료는 방사선치료 중 하나로 브래그 피크로 알려진 물리적 특성을 활용한 방법이다. 양성자 치료계획 수립 시 주로 전산화단층촬영(CT)의 인체 횡단면 영상이 사용되고 있다. CT는 사용되는 관전압에 따라 HU가 변하게 되며 이는 구조물의 경계, 두께 변화로 이어진다. 본 연구는 Geant4를 이용하여 복합 물질로 구성된 두개골 팬텀에서 두께 변화에 따른 뇌 영역의 브래그 곡선의 변화를 살펴보았다. 먼저, 단일 물질로 구성된 팬텀에서 매질의 종류와 양성자의 입사에너지에 따른 브래그 곡선을 측정하여 Geant4 계산결과의 신뢰성을 확보하였다. 두개골 팬텀의 각 두께를 변동하였을 때 뇌 영역에서 발생하는 피크의 위치변화를 측정하였다. 연부조직의 두께를 변화하였을 때 피크의 위치 변화는 나타나지 않았으며, 피부의 두께를 변화하였을 때 피크의 변화는 적었으며, 주로 뼈의 두께를 변화할 때 피크의 위치 변화가 나타났다. 또한 뼈를 단독으로 변화하였을 때와 뼈를 다른 조직과 함께 변화하였을 때 피크의 위치 변화량은 동일하였다. 뼈의 정확한 두께 측정이 방사선치료계획의 선량-깊이 분포 예측에 주요 인자 중 하나임을 확인하였다.

• 유변학
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• 제7권1호
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• pp.19-27
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• 1995

정밀사출성형품을 생산하기 위해서는 성형조건의 변화가 최종 사출품에 어떠한 영 향을 미치는 가에 대한 연구가 필요하다. 본논문에서는 성형조건을 조직적으로 변화시키며 가장 간단한 원반형상의 사출품에 남는 복굴절의 분포를 측정함으로써 성형조건의 변화가 최종 사출품의 광학적 이방성의 구조에 어떠한 영향을 미치는 가에 초점을 맞추었다. 광탄 성적 성질이 많이 다른 폴리스틸렌과 폴리카보네이트를 재료로 지름이 10.16cm 이고 두께 가 2mm인 금형을 사용하였다. 두께 방향의 복굴절양과 광학 주축각의 분포를 통해 보압크 기가 최종사출품의 광학적 이방성, 특히 내측의 두 개의 정점값에 미치는 영향을 알수 있었 다. 한편 서로 다른 두 물질의 광학적, 물리적 성질의 차이점에 기인한 복굴절 분포의 구조 적 차이점도 발견할수 있었다. 이 실험 데이터는 컴퓨터 모사에의한 최종사출품의 잔류 응 력과 광학적 이방성 예측에도 중요한 자료가 되리라 믿는다.