• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권2호
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• pp.73-90
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• 2004

Reg. Guide 1.109의 농작물내 핵종농도 계산모델을 가동중인 원자력 시설에 적용함에 있어서의 문제점을 분석하고 개선 방안을 제시하였다. 뿌리흡수 평가에 있어서는 가동개시후 침적한 방사성 핵종이 고려될 수 있도록 모델을 변형하였다. 직접침적에 의한 가식부위내 농도 계산식에는 전류계수를 도입하였다. 변형모델의 입력변수에 내하여 국내 특성치를 설정하였다. Reg. Guide 1.109 모델과 변형모델에 동 지침서의 변수치와 국내 특성 변수치를 번갈아 입력하여 쌀알, 배추, 무 뿌리 내 $^{54}Mn,\;^{60}Co,\;^{90}Sr,\;^{137}Cs$의 농도를 다양한 가상의 침적 이력에 대해 계산, 비교하였다. 이를 통해 변형모델에 국내 특성 변수치를 사용함으로써 보다 합리적이고 현실적인 평가가 이루어 질 것으로 기대할 수 있었다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권4호
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• pp.209-216
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• 2015

It has been about 5 years since the Fukushima nuclear power plant accident, which contaminated large area with radioactive materials. It is necessary to assess radiation dose to establish evacuation areas and to set decontamination goal for the large contaminated area. In this study, we assessed temporal trend of radiation dose to the public living in the large area contaminated with radioactive materials after the Fukushima nuclear power plant accident. The dose assessment was performed based on Chernobyl model and RESRAD model for two evacuation lift areas, Kawauchi and Naraha. It was reported that deposition densities in the areas were $4.3{\sim}96kBq\;m^{-2}$ for $^{134}Cs$, $1.4{\sim}300kBq\;m^{-2}$ for $^{137}Cs$, respectively. Radiation dose to the residents depended on radioactive cesium concentrations in the soil, ranging $0.11{\sim}2.4mSv\;y^{-1}$ at Kawauchi area and $0.69{\sim}1.1mSv\;y^{-1}$ at Naraha area in July 2014. The difference was less than 5% in radiation doses estimated by two different models. Radiation dose decreased with calendar time and the decreasing slope varied depending on dose assessment models. Based on the Chernobyl dosimetry model, radiation doses decreased with calendar time to about 65% level of the radiation dose in 2014 after 1 year, 11% level after 10 years, and 5.6% level after 30 years. RESRAD dosimetry model more slowly decreased radiation dose with time to about 85% level after 1 year, 40% level after 10 years, and 15% level after 30 years. The decrease of radiation dose can be mainly attributed into radioactive decays and environmental transport of the radioactive cesium. Only environmental transports of radioactive cesium without consideration of radioactive decays decreased radiation dose additionally 43% after 1 year, 72% after 3 years, 80% after 10 years, and 83% after 30 years. Radiation doses estimated with cesium concentration in the soil based on Chernobyl dosimetry model were compared with directly measured radiation doses. The estimated doses well agreed with the measurement data. This study results can be applied to radiation dose assessments at the contaminated area for radiation safety assurance or emergency preparedness.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.295-302
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• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.21-29
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• 2024

CT 촬영 시 방사선량을 줄이면 피폭 위험성을 낮출 수 있으나, 영상 해상도가 크게 저하 될 뿐아니라 잡음(noise) 발생으로 인해 진단의 효용성이 떨어진다. 따라서, CT 영상에서의 잡음제거는 영상복원 분야에 있어 매우 중요하고 필수적인 처리 과정이다. 영상 영역에서 잡음과 원래 신호를 분리하여 잡음만을 제거하는 것은 한계가 있다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반 GAN 모델 즉, WT-GAN(wavelet transform-based GAN) 모델을 이용하여 CT 영상에서 효과적으로 잡음 제거하고자 한다. 여기서 사용된 GAN 모델은 U-Net 구조의 생성자와 PatchGAN 구조의 판별자를 통해 잡음제거 영상을 생성한다. 본 논문에서 제안된 WT-GAN 모델의 성능 평가를 위해 다양한 잡음, 즉, 가우시안 잡음(Gaussian noise), 포아송 잡음 (Poisson noise) 그리고 스펙클 잡음 (speckle noise)에 의해 훼손된 CT 영상을 대상으로 실험하였다. 성능 실험 결과, WT-GAN 모델은 전통적인 필터 즉, BM3D 필터뿐만 아니라 기존의 딥러닝 모델인 DnCNN, CDAE 모형 그리고 U-Net GAN 모형보다 정성적이고, 정량적인 척도 즉, PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) 그리고 SSIM (Structural Similarity Index Measure) 면에서 우수한 결과를 보였다.

• 핵의학기술
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• 제17권1호
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• pp.71-75
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• 2013

현재 PET/CT 검사에서 저선량 CT를 이용한 감쇠 보정을 사용하고 있다. 하지만 환자 호흡으로 인한 횡격막 부근의 저선량 CT 영상과 Emission 영상의 불일치로 감쇠 보정영상에서 Artifact가 발생하는 경우가 있다. 본 연구는 보정방법 중 CTAC Shift를 이용하여 환자의 호흡에 의한 Artifact의 감소를 연구했다. 2012년 3월부터 9월까지 PET/CT Discovery 600 (GE Healthcare, MI, USA) 장비를 이용하여 호흡에 의한 Artifact가 발생한 환자 30명을 대상으로 했다. Artifact가 발생한 환자는 횡격막 부분을 추가검사하였고, 전신 검사 시 Artifact가 발생한 영상을 CTAC Shift를 이용하여 보정했다. Artifact 발생 영상, 추가 검사영상, CTAC Shift 보정 영상의 육안적 평가는 핵의학 전문의 1명과 5년 이상 근무한 방사선사 4명에 의해 1-5점으로 나누어 평가했다. 또한 각 영상의 표준섭취화 계수를 ANOVA를 이용하여 비교했다. Artifact 발생 영상에 비해 추가 검사 영상과 CTAC Shift 보정 영상은 육안적 평가에서 상대적으로 높은 점수를 받았다. 추가 검사 영상과 CTAC Shift 보정 영상은 표준섭취화 계수의 ANOVA 결과, 높은 상관관계를 갖고 있으며, 유의한 차이를 보이지 않았다. PET/CT 검사 시 환자의 호흡에 의한 Artifact가 발생 할 경우 추가 검사로 인한 검사 시간이 증가하여 환자의 불편 뿐 아니라 피폭도 증가한다. 하지만 추가 검사 없이 CTAC Shift를 이용하여 보정된 영상을 획득한다면 불필요한 피폭 및 추가 검사도 감소하며, 정확한 진단에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.71-79
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• 2016

연구배경: 생활주변방사선 안전관리법에 의한 가공제품의 방사선학적 안전성 평가를 위해서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종의 정량적 평가가 필요하다. 기존 분석법을 위한 파괴적 전처리는 높은 수준의 기술과 많은 시간이 소요되고, 측정 후 가공제품의 재사용을 불가능하게 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종인 토륨계열의 방사능을 평가하기 위해 전처리 과정이 생략되거나 최소화된 방법인 간단/신속 분석법을 개발하였다. 재료 및 방법: 개발된 분석법은 감마분광분석 시스템을 이용하여 전처리 없이 가공제품의 방사능을 간단하고 신속하게 측정하고, 시료의 구성물질, 밀도, 기하학적 형태에 대한 보정을 통하여 방사능을 정확하게 평가할 수 있는 방법이다. 상기 요소에 대한 보정을 위해 변환상수 개념을 도입하였으며, 방사선수송 전산모사를 통해 변환상수를 도출하였다. 본 연구의 대상으로는 일반인이 흔하게 사용하고, 인체에 착용하거나 인체 접촉이 많은 가공제품, 즉 일반인에게 상대적으로 높은 피폭방사선량을 초래할 수 있는 대표적인 가공제품이 선정되었다. 본 연구에서 선정된 가공제품은 건강목걸이, 건강팔찌, 남성용 건강보조기구, 매트 형태의 가공제품에 장착된 타일이었다. 결과 및 고찰: 상기 제품에 대한 변환상수를 Monte Carlo N-Particle eXtended (MCNPX)를 이용하여 도출하였으며, 도출된 변환상수는 0.31-0.47의 범위에 분포하였다. 전처리 없이 가공제품 원형을 그대로 측정한 단순 측정 분석법의 경우 가공제품에 함유된 토륨계열의 방사능은 실제보다 약 2.8배까지 과대평가 되었다. 본 연구에서 개발한 간단/신속 분석법을 사용하는 경우에는 전처리를 통한 정밀분석법과 비교하여 그 차이가 3-24% 정도로 크게 줄어들었다. 결론: 본 연구에서 개발한 분석법은 향후 추가적인 가공제품의 재질 및 형태에 대한 변환상수의 개발을 통해 다양한 가공제품의 방사선학적 안정성 평가에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2003

목적: 심근경색증 후 재관류술에 의해 구조된 심근의 범위는 중요한 예후 인자중의 하나이다. 급성심근경색증의 일차적 관동맥성형술 후 조기 Tl-201 재분포영상이 구조심근과 심근벽운동 호전을 예측할 수 있는지 알아보았다. 대상 및 방법: 흉통 발생 $5.2{\pm}2.8$시간에 급성심근경색증으로 일차적 관동맥성형술을 시행한 36명을 대상으로 관동맥성형술 후 $5.8{\pm}2.1$일에 디피리다몰 부하 -4 시간 재분포 Tl-201 SPECT 영상을 얻었다. Tl-201 재분포 영상은 좌심실을 16분절로 나누고, 각 분절의 섭취를 5등급으로 평가하였다. 심초음파는 내원 당시, 경색 후 7일, 30일, 7개월에 시행하였고, 구조심근 분절은 내원 당시 심초음파상 벽 운동 이상이 있으면서 30일 또는 7개월 심초음파에서 벽 운동이 호전된 분절로 정의하였다. 결과: 내원 당시 212분절에서 벽운동 이상을 보였다(저운동 41분절, 무운동 171분절). 이중 1개월에는 78분절(36.8%)에서, 7개월에는 97분절(45.8%)에서 벽 운동이 호전되어 구조심근으로 판정하였다. 구조심근을 찾는 Tl-201 재분포 영상의 수신자판 단특성곡선면적은 1개월에 대해서는 $0.79{\pm}0.03$, 7개월에 대해서는 $0.83{\pm}0.03$이었다. Tl-201 섭취 40%를 경계로 정할 때 재분포 영상의 구조심근을 찾는 예민도, 특이도는 1개월에서는 84.6%(66/68), 55.2%(74/134), 7개월에서는 87.6%(85/97), 64.3%(74/115)였다. 재분포영상에서 Tl-201의 섭취정도와 벽 운동의 호전될 확률은 서로 비례하는 경향을 나타내었다. 결론: 급성심근경색증의 일차적 관동맥성형술 후 10일 이내에 시행한 조기 Tl-201 재분포영상은 구조심근과 심근벽운동 호전 예측 판정에 높은 예민도로 유용하게 사용될 수 있는 검사이다.EX>$100{\mu}M$)는 각각 11.9배와 6.8배, K562(Adr) 세포에서($50{\mu}M$)는 각각 14.3배와 8배, K562(Vcr) 세포에서($10{\mu}M$)는 각각 7배와 5.7배 증가하였다. Cyclosporin A에 의한 MIBI와 tetrofosmin의 섭취율(30분)을 기저치(30분)와 비교해 본 결과 HCT15/CL02세포에서($50{\mu}M$)는 각각 10배와 2.4배, K562(Adr)세포에서($50{\mu}M$)는 각각 44배와 13배, K562(Vcr)세포에서($10{\mu}M$)는 각각 18.8배와 11.8배 증가하여, MIBI의 섭취율이 tetrofosmin보다 1.2배에서 4배정도 높게 나타났다. 결론: 이러한 결과로 보아 MIBI와 tetrofosmin은 다약제내성의 발현을 평가할 수 있는 방사성의약품으로 판단되며, 다약제내성 극복제의 효능평가에는 MIBI가 tetrofosmin보다 더 우수할 것으로 사료되나, 세포추에 따른 차이가 있을 수 있으므로 보다 많은 세포주에서의 추가적인 연구가 필요할 것이다.여 후 구한 MPD는 평균 $13.3{\pm}1.9GBq\;(9.7{\sim}16GBq)$ 이였고, 치료용량 방사성옥소 투여 후 구한 MPD는 평균 $13.8{\pm}2.1GBq(10.4{\sim}16.3GBq)$로 유의한 차이가 얻었으며 (p=0.20), 두 수치간에는 유의한 상관 관계가 있었다(r=0.8, p<0.0001). 7명의 환자에서 말초혈액림프구 중기염색체 분석법으로 MPD를 측정하였는데 혈액의 피폭선량은 $1.78{\pm}0.03Gy$였으며, 같은 환자에서 혈중 방사능소실곡선으로부터 구한 피폭선량은 $1.54{\pm}0.03Gy$로 유의하게 낮았으나 (p=0.01), 두

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.377-384
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• 2016

본 연구는 PET/CT 종사자의 피폭선량 감소 및 방사성의약품의 정확한 방사능량 투여를 목적으로 사용 중인 자동분주기의 분주 최적화에 관한 연구이다. 연구방법은 주사기 종류 및 분주 속도, Vial 압력에 따른 평가 결과를 통해 분주 횟수에 따른 오차 값을 알아보고 보정 값을 적용하여 최적화된 분주방법을 찾고자 하였다. 연구결과 5 ml 주사기에서는 평균 9.38 mCi가 분주되었고, 3 ml에서는 9.55 mCi가 분주되어 3 ml 주사기에서 10 mCi에 근접한 재현성을 보였다. 분주 속도에 따른 평가에서는 속도를 5, 10, 15, 20 mm/min 으로 증가시켜 10회씩 측정한 결과, 5 mm/min의 속도에서 10 mCi 정량에 가까운 방사성의약품이 분주되었다. Needle필터 사용 전/후 Vial 압력에 따른 평가 결과에서는 3 ml 주사기의 경우 사용 전 9.53 mCi, 사용 후 9.84 mCi로 측정되어 Needle필터를 사용한 후 분주하는 것이 최적화된 값으로 확인되었다. 또한 분주 횟수 증가에 따른 보정 값 적용 전/후 방사능 평가에서는 보정 전 9.53 mCi, 보정 후 10.07 mCi로 측정되어 보정 값을 적용한 실험에서 정량 값에 가까운 것으로 확인되었다. 따라서, 방사성의약품 분주 시 최적화된 분주방법은 주사기는 3 ml를 사용하고, 분주 속도는 5 mm/min로 설정하며 분주 시 Needle필터를 사용하고, 장비의 분주 횟수(x)에 따른 보정 값은 [$y=0.097{\times}x$]로 설정하는 것이 좋은 것으로 확인되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권6호
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• pp.789-792
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• 2015

본 연구는 국내에서 유통되는 수산물에 대한 방사능 농도 조사 결과를 바탕으로 평상시 수산물의 방사능 농도에 대한 기초자료 생산을 목표로 수행되었으며, 그 과정에서 사고 상황에 맞는 신속한 분석 방법과 최소검출가능농도 설정에 대해 고찰하였다. 국민건강통계의 섭취빈도를 참고로 하여 수산물 시료의 종류를 결정하였고, 전처리 과정을 간소화하여 $^{40}K$, $^{137}Cs$, $^{134}Cs$, $^{131}I$의 방사능 농도를 분석하였다. 그 결과 $^{40}K$는 21.9-3050 Bq/kg의 방사능 농도 범위를 나타내었으며, 인공방사성 핵종인 $^{137}Cs$, $^{134}Cs$, $^{131}I$의 방사능 농도는 최소검출가능농도 이하였다. 따라서, 2013년부터 2015년까지 조사한 국내 유통 수산물에 대해서는 후쿠시마사고의 영향이 없는 것으로 판단할 수 있으며, 선량적인 측면에서 역시 분석한 핵종에 의한 추가적인 방사선 피폭 영향이 없다고 볼 수 있다. 최소검출가능농도의 경우 $^{137}Cs$ 0.140-1.97, $^{134}Cs$ 0.0900-1.89, $^{131}I$ 0.124-1.94 Bq/kg의 범위를 나타내었으며, 시료량 및 $^{40}K$의 농도에 최소검출가능농도 변동을 확인할 수 있었다. 측정시간, $^{40}K$의 농도, 검출기 종류 등의 인자에 따른 최소검출가능농도 설정에 관한 논의가 추후 필요할 것으로 판단된다.