• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.69-73
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• 2003

부정형 차폐조사면에 대하여 차폐블록보정인자를 측정하고 보고된 정방형 차폐조사면에 대한 결과들과 비교하여 이 인자의 임상적 응용을 논의하였다. 차폐블록보정인자를 팬텀속 임의의 깊이에서 측정할 수 있는 방법을 고안하고 차폐블록 12가지에 대한 측정을 수행하였다. 부정형 차폐조사면에 대한 차폐블록 보정인자는 정방형 차폐조사면에 대한 측정결과들과 $\pm$0.5% 이하의 차이를 보였다. 임상에서 일반적인 부정형 차폐조사면에 대한 선량계산시 정방형 차폐조사면에 대한 차폐블록보정인자를 적용할 수 있으나, 매우 작은 차폐조사면의 경우에는 실측을 통한 확인이 요구된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2023

의료분야에 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 금속 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 방사선종양학과에서는 전자선 치료 시 환자의 정상조직에 대한 불필요한 피폭을 차폐하기 위해 차폐블록을 사용하고 있다. 하지만, 납(Lead)과 카드뮴(Cadmium) 같은 중금속 물질의 취급, 숙련도에 따른 재현성과 배치의 불확실성 등에 대한 문제점이 보고되고 있다. 본 연구에서는 금속 3D 프린팅에 사용될 수 있는 재료별 물리적 특성 및 방사선량을 분석하여 전자선 치료 시 활용할 수 있는 맞춤형 차폐블록을 개발하고자 한다. 후보 재료는 알루미늄 합금(d = 2.68 g/cm³), 티타늄 합금(d = 4.42 g/cm³), 코발트 크롬 합금(d = 8.3 g/cm³)을 선별하였다. 10 × 10 cm² 조사면, 6, 9, 12, 16 Me V 에너지로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 차폐율 95% 지점의 두께를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 금속 3D 프린팅 재료 중 코발트 크롬 합금(d = 8.35 g/cm³)이 에너지별 차폐두께에서 기존 차폐블록(d = 9.4 g/cm³)과 유사하였다. 향후 금속 3D 프린팅으로 제작한 맞춤형 차폐블록을 이용하여 임상에서의 유용성 검증 평가 및 다양한 방사선 치료계획 조건 등을 통한 실험 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.21-29
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• 2014

삼축분광장치는 물질을 이루고 있는 자성 원소들의 거동, 즉 스핀 동역학을 측정하는데 적합한 장치로, 연구용 원자로 '하나로'에는 국내 유일의 냉중성자 삼축분광장치가 최근 설치되었다. 삼축분광장치는 중성자 빔을 제어하는 중성자광학 부품과 중성자 빔으로 인해 발생하는 방사선에 대한 차폐체로 이루어지며 이러한 부품은 수십 톤 중량의 기계구조물을 이룬다. 방사선 차폐는 중성자 빔 경로 이외의 방향으로 진행하는 중성자와 감마선을 효과적으로 막아 신호대 잡음비를 향상시키는 역할을 하며 구조물 내부의 방사화된 부품으로부터 발생하는 감마선을 차폐하여 장치 이용자의 피폭선량을 최소화한다. 그런데 설치된 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 중 전면부의 고하중으로 인해 장치 운영상 여러 가지 문제점이 발생, 전면 세그먼트 차폐체의 하중을 줄이는 구조개선이 불가피하였다. 이에 MCNPX 모의계산을 통해 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 최적화에 필요한 개선방향을 검토하였다. 상부 차폐체의 폴리에틸렌과 납의 추가 설치를 통해 전면 블록 차폐체 하중을 줄일 수 있는 최적 길이를 확인하였다. 그 결과, 전면 블록 차폐체의 높이 20%가 제거된 경우, 구조변경 전 대비 차폐체 상부에서 70% 수준의 감마선속이 나타남을 확인하였다. 하지만 높이를 줄일수록 전면 블록 차폐체의 하중을 줄일 수 있기 때문에, 차폐블록을 추가 제거하고 이에 대한 차폐능을 보상해 줄 방안으로 상부 납 차폐체의 위치 변화에 따른 중성자속과 감마선속을 예측해 보았다. 전면 블록 차폐체 높이의 35% 제거하고 상부 납 차폐체를 최하단부에서 10 cm에 설치한 경우, 전면 블록 차폐체 상부에서 감마선속이 각각 25%, 18% 증가하였다. 증가한 감마선속의 영향을 파악하기 위해 MCNPX 모의계산을 통해 공간의 감마선속 분포를 가시화하였다. 증가한 감마선속은 상부로 향하는 방향성을 띄며 이동하면서 소멸하여 검출기에 이르기 전에 낮아져 검출기와 실험자의 위치에 영향을 끼칠 수 없다고 판단하였다. 그래서 중성자속 및 감마선속과 고하중 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적화 조건으로 차폐체 높이가 35% 제거되고 상부 납 차폐체가 10 cm 위치에 있는 경우를 선정하였다. 이 결과를 바탕으로 구조개선 작업을 실시하였으며 열형광선량계를 이용하여 콘크리트 차폐블록 외부에서 중성자와 감마선량을 측정하였다. 측정된 중성자 선량은 0.21 ${\mu}Svhr^{-1}$, 감마선량은 3.69 ${\mu}Svhr^{-1}$로 설계기준을 만족하였으며 피폭으로부터 실험자의 안전성을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.478-482
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• 2021

본 논문에서는 버려지는 전기로산화슬래그를 재활용하여 차폐용 콘크리트를 제작하는데 있어 필요한 차폐효과 측정방법에 대하여 연구하였다. 차폐용 콘크리트 블록의 전자파 차폐효과를 측정하기 위한 시스템의 결과와 실제 콘크리트로 구축된 건축물의 차폐효과를 비교하여, 소형화된 콘크리트 블록의 전자파 차폐효과 측정 시스템의 유효성을 검증하였다. 콘크리트 건축물의 크기는 2.9 × 2.9 × 3.4m이고 콘크리트 블록은 0.3 × 0.3 × 0.2m로 차폐효과 측정 방법은 MIL-STD-188-125-1을 준용하였다. 비교하여 위하여 사용되는 주파수 대역은 600MHz - 2GHz이고 비교되는 콘크리트의 구성은 일반적인 콘크리트와 전기로산화슬래그가 포함된 콘크리트이다. 콘크리트 구조물의 경우에는 구조적 안전성을 위하여 철근이 15cm 간격으로 설치되어 있지만, 철근의 전자파 특성을 주파수가 증가할수록 차폐효과 특성이 점점 감소하기에 두 비교대상의 측정결과에서 약간의 차이가 발생하였다. 결론적으로는 콘크리트 블록을 통한 차폐효과 측정결과는 건축물을 만들었을 때의 결과와 유사하여, 전자파 엔지니어링 설계에 충분히 활용할 수 있을 것으로 생각되고 표준시편을 활용한 콘크리트의 차폐효과 측정 시스템이 유효함을 검증하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.140-143
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• 2000

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.175-179
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• 2012

본 연구에서는 콘크리트로 제조된 블록이나 타일의 형상을 변형하여 이동통신 및 ETC 주파수 대역에서 우수한 전자파 차폐 성능을 최대화할 수 있는 방안을 제안하였다. 측정 결과, 최적 설계된 블록의 형상은 약 30 dB의 차폐 성능을 나타내어 전자파 인체 안전성이나 전자파 간섭 문제의 대책 제품으로 사용 가능할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.133-140
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• 2001

본 연구에서는 차폐 조사면의 선량계산에 대해서 논의하였다. 이를 위하여 콜리메이터 조사면 r$_{c}$와 차폐 조사면 r$_{b}$의 함수로서 차폐블록 보정인자 $K_{b}$ 를 측정하였다. 측정결과로부터 두 조사면에 의존하는 $K_{b}$ 를 $A_{r}$ (r$_{b}$와 r$_{c}$의 A/P비)의 함수로서 단순화하였으며 또한 이것과 잘 일치하는 관계식도 제시하였다. 측정결과에 의하면 차폐 조사면에 대한 선량계산에서, 일반적인 경우에 Ar\ulcorner1 이므로 $K_{b}$ 의 보정을 무시할 수 있지만, $A_{r}$ = 0.5와 같은 특수한 경우에는 $K_{b}$ 를 보정하지 않으면 약 3.5%의 오차가 발생할 수 있다 이 결과는 차폐 조사면에서 정확한 선량 즉 MU계산을 위하여 $K_{b}$ 의 보정이 반드시 고려되어야 함을 의미한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.57-65
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• 2019

목 적: 전자선 치료에서 저 용융점 납합금과 순수 납을 이용한 차폐 시 두께증가에 따른 블록 가장자리의 산란선 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $10{\times}10cm^2$ 어플리케이터의 Insert Frame 절반을 차폐하도록 블록을 제작하였고, 두께는 각 재질당 3, 5, 10, 15, 20 (mm)로 하였다. 공통 조건을 에너지 6 MeV, 선량률 300 MU/Min, 갠트리 각도 0, 부여선량 100 MU으로 설정하였고, 블록의 위치와 측정점의 위치, 블록재질을 각각 달리하여 블록 두께증가에 따른 상대적인 산란비율을 평행평판형 전리함과 고체팬텀으로 측정하였다. 결 과: (측정 깊이 / 블록 위치 / 블록 재질)이 (표면 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 블록 두께가 3, 5, 10, 15, 20 (mm) 순으로 증가함에 따라 상대선량은 15.33 nC, 15.28 nC, 15.08 nC, 15.05 nC, 15.07 nC로 측정되었다. (표면 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 15.19 nC, 15.25 nC, 15.15 nC, 14.96 nC, 15.15 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 15.62 nC, 15.59 nC, 15.53 nC, 15.48 nC, 15.34 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 15.56 nC, 15.55 nC, 15.51 nC, 15.42 nC, 15.39 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 16.70 nC, 16.84 nC, 16.72 nC, 16.88 nC, 16.90 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 16.83 nC, 17.12 nC, 16.89 nC, 16.77 nC, 16.52 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 17.41 nC, 17.45 nC, 17.34 nC, 17.42 nC, 17.25 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 17.45 nC, 17.44 nC, 17.47 nC, 17.43 nC, 17.35 nC로 측정되었다. 결 론: 차폐블록을 이용하여 전자선 치료를 진행할 때 블록위치는 환자 체표면보다는 어플리케이터에 삽입하고 두께는 각 사용 에너지에 해당되는 최소 적정차폐두께로 제작해야 한다. 또한 블록 가장자리 경계선으로부터 떨어진 거리에 따라 변화하는 산란선의 영향을 충분히 고려하여 치료를 시행하는 것이 바람직하다고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제13권1호
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• pp.122-125
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• 2001

I. 목적 : Primus의 Multi Leaf Collimator는 X측이 29쌍으로 이루어 져 있으며 그중27쌍의 leaf은 1cm이고 2쌍은 6.5cm의 leaf으로 구성되어있다. 이러한 이유로 Paraaortic node를 포함하는 자궁경부암 치료시 현재는 Y가 27cm 이상인 경우는 차폐블럭을 제작하여 치료를 시행하나 차폐 블럭의 제작에 따른 업무의 지연과 차폐 블럭이 무거워져 치료시 환자에게 떨어질 위험을 제거 하기 위해 Asymmetric Field로 Multi Leaf Collimator를 사용한 결과를 보고하고자 한다. II. 재료 및 방법 : 모의 치료(Ximatron, Varian, USA)시 $Y_1$측을 15cm을 기준으로 하여 $Y_2$측을 변경하면서 Field size를 결정한다. ($Y_2$측은 20cm가 최대, 즉 Y측은 35cm까지 적용) 이러한 방법으로 Multi Leaf Collimator를 사용한 환자와 기존의 차폐블럭을 제작하여 치료한 환자와의 업무 개선사항을 확인하기 위하여 실제 공작실 업무 담당자의 블럭 제작 시간과 Beam Shaper를 이 용해 Multi Leaf Collimator를 입력하는 시간을 상호 비교하여 단축된 시간을 조사하였다. III. 결과 : 차폐블럭을 대신해 Multi Leaf Collimator를 이용함으로써 치료실에서 환자에 대한 위험요소(차폐블럭이 무겁다)를 사전에 제거 할 수 있었고 공작실에서 블럭 제작 시간과 LANTIS를 이용해 MLC를 입력하는 시간을 실측 한 결과업무의 시간이 120분에서 5분으로 단축되는 효과가 있었다. 전산화 계획 실에서 선량 계산시 OAR Factor값을 고려하여야 한다. IV. 결론 : Paraaortic node를 포함한 자궁경부암 환자의 차폐부위는 모양이 거의 일직선이기 때문에 Mu]ti Leaf Collimator를 사용하기에 용이 한 치료 부위이다. 하지만 큰 Field size로 인한 불편함이 있었다. 이러한 제 약성을 Asymmetric Field를 이용해서 Multi Leaf Collimator의 사용을 가능하게 하고 차폐 블록의 제작과정과 치료 시에 발생되는 근무자의 업무의 손실을 줄이고 환자에 대한 위험성 을 해결하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.87-90
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• 2013

목 적: CR (computed cadiography) 시스템을 도입함에 따라 치료조사 영상을 인쇄하여 확대율을 변환하는 과정이 생겼다. 이 과정을 단순화하기 위해 자체 제작한 프로그램을 이용한 전산화 방식을 사용해 작업의 효율성을 높이고 업무개선에 기여하고자 한다. 대상 및 방법: 프로그램 제작에 마이크로 소프트 엑셀(ver. 2007)과 Visual Basic (ver. 6.0)을 이용하였다. 각 차폐블럭 마다 환자의 치료정보를 입력하기 위해 입력 창(window)을 디자인 하였다. 디지털 이미지상의 거리를 측정하여 측정된 데이터를 엑셀프로그램에 입력해 확대율을 구하고 차폐블럭 제작을 위한 출력물을 만들었다. 결 과: 이 프로그램을 통해 기존의 방식을 전산화하여 확대율을 쉽게 계산할 수 있고 매크로기능을 사용해 환자치료정보를 출력물에 입력할 수 있다. 그 결과 제작 과정에서 발생할 수 있는 계산상의 오류나 치료 정보가 잘못 전달될 수 있는 오류를 줄일 수 있다. 또한 확대율 변환과정이 단순해지면서 복사기의 필요성이 없어졌고 종이절감 효과도 있었다. 결 론: 블록 제작 과정을 전산화함으로써 기존의 방식을 단순화하여 실무에 적용시켜 업무를 개선했다. 이 프로그램에 사용된 엑셀과 비쥬얼 베이직의 다양한 기능을 적용하면 통계 등 각 병원의 실정에 맞는 다양한 적용 및 개선이 가능할 것으로 사료된다.