• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.185-191
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• 2001

물리적인 형태의 선량 보상체 제작 없이 삼차원 방사선치료계획장치 및 다엽콜리메터를 이용한 방사선의 세기변조를 통해 선량보상 효과를 구현할 수 있는 가상 선량보상체 설계 알고리듬을 고안하고 그 타당성을 분석하였다. 선량보상체 설계를 위한 모델로서 신체표면의 굴곡을 묘사할 수 있는 스티로폼 제작물과 소형 물팬텀을 사용하였으며, 이에 대한 정보를 삼차원 방사선치료계획장치에 입력하고, 주어진 조건하에서의 예상 선량분포를 구하였다 이를 기준으로 가상 선량보상체 구현에 필요한 플루언스 지도를 작성하고, 이를 구현할 수 있는 다엽콜리메터의 구동 프로그램을 설계하였다 다엽콜리메타 구동 알고리듬은 Ma의 이론을 근거로 설계하였으며, 모든 프로그램은 IDL5.4를 사용하여 작성하였다. 설계된 가상 선량보상체의 타당성을 검증하기 위해 선량보상체를 적용하였을 때와 적용하지 않았을 경우 각각에 대해 팬텀에 장착한 필름에 방사선을 조사한 후 그 선량분포를 비교, 분석하였으며 그 결과, 가상 선량보상체를 적용하였을 경우 적용하지 않았을 시 보였던 조직결손에 의한 높은 선량분포 영역이 제거되어 목적하고자 한 균일한 선량분포를 구현할 수 있음을 보였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권2호
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• pp.147-153
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• 1992

인체의 굴곡이 심한 부위에 방사선 조사시 조직결손을 보상하여 조직의 중심에 균등한 선량분포를 얻기 위해 조직보상체를 사용하게 된다. 그러나, Ellis F.등이 1960년대에 고에너지 방사선치료에서 조직결손에 따른 조직보상체의 사용을 발표한 이후로 여러 종류의 조직보상체를 사용하여 왔음에도 불구하고 보상체를 사용하였을 때의 피부선량 변화에 대한 연구는 아직까지 없었다. 이에 본 연구에서는 파라핀과 스테아린왁스가 혼합된 3차원 조직등가보상체를 사용하였을 때, 조사면적의 변화, 보상체의 두께변화, 방사선원과 검출기 사이의 거리변화에 따른 피부선량을 실험측정하였다. 실험에 이용된 방사선 에너지는 두경부조사에 많이 사용되는 6 MV광자선이며, 조사면적은 $5\times5\;cm^2$에서 $20\times20\;cm^2$까지 이며, 조직보상체 두께는 9.5 mm에서 103 mm까지 이며, 선량측정은 폴리스티렌 고체팬톰을 사용하여 평행 평판형 전리함(Parallel-plate ionization chamber)으로 피부표면인 0.0 mm에서 40.2 mm깊이까지 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 일정한 조사면적과 일정한 선원-검출기간 거리의 경우에는 보상체의 두께가 증가하여도 피부선량의 변화는 거의 없었다. 피부선량 변화는 보상체의 사용과는 무관하게 조사면적이 커짐에 따라 상대적으로 증가하였고, 방사선원과 검출기사이의 거리가 짧을수록 증가하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.129-132
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• 2002

The practical virtual compensator, which uses a dynamic multi-leaf collimator (dMLC) and three-dimensional radiation therapy planning (3D RTP) system, was designed. And the feasibility study of the virtual compensator was done to verify that the virtual compensator acts a role as the replacement of the physical compensator. Design procedure consists of three steps. The first step is to generate the isodose distributions from the 3D RTP system (Render Plan, Elekta). Then isodose line pattern was used as the compensator pattern. Pre-determined compensating ratio was applied to generate the fluence map for the compensator design. The second step is to generate the leaf sequence file with Ma's algorithm in the respect of optimum MU-efficiency. All the procedure was done with home-made software. The last step is the QA procedure which performs the comparison of the dose distributions which are produced from the irradiation with the virtual compensator and from the calculation by 3D RTP. In this study, a phantom was fabricated for the verification of properness of the designed compensator. It is consisted of the styrofoam part which mimics irregular shaped contour or the missing tissues and the mini water phantom. Inhomogeneous dose distribution due to the styrofoam missing tissue could be calculated with the RTP system. The film dosimetry in the phantom with and without the compensator showed significant improvement of the dose distributions. The virtual compensator designed in this study was proved to be a replacement of the physical compensator in the practical point of view.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.35-41
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• 2008

양성자치료는 양성자의 물리적 특성으로 인해 인체 내의 특정범위에 모든 에너지를 전달하고 감쇠되어 타겟조직 뒤에 존재하는 정상조직에는 방사선이 조사되지 않는 큰 장점을 가진 치료법이다. 이 방법은 인체 내의 암 조직을 타겟으로 했을 때, 빔 방향에서의 타겟의 2차원적인 모양은 황동으로 제작된 블럭을 통해 정상조직에 들어가는 방사선을 차폐하고 마진을 주어서 GTV (eross Tumor Volume)에 90% 이상의 선량이 전달되도록 조절한다. 그리고, 양성자 빔의 날줄방향 (longitudinal)에서의 타겟의 3차원적인 모양을 고려하여 PMMA로 이루어진 보상체(compensator)를 밀링머신으로 조각하여 타겟에 방사선이 정확하게 분포되도록 한다. 이러한 보상체의 정확한 정도 관리를 위해 현재 사용되는 수동적인 방법을 보완하여 X선 영상으로 해당하는 보상체의 영상을 획득하여 이 영상을 기반으로 정도관리를 할 수 있는 방법을 제안하였고, 제안한 방법으로 보상체의 각각의 깎여진 평면의 모양과 두께를 정성적으로 비교 및 평가할 수 있었으며 두 영상의 차이가 80% 이상 맞는 것으로 확인되었다. 이를 바탕으로 영상을 이용한 정도관리 프로그램을 보완하여 추후 실제 양성자치료 정도관리에 사용될 예정이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.24-33
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• 2002

목적 : 유방보존 수술 후 행하는 방사선치료인 2문 대칭조사(two tangential field technique)시 나타나는 선량분포의 불균일성을 효과적으로 개선하기 위하여, multistatic fields의 사용법과 공용보상체 사용법을 제시하고 평가하였다. 대상 및 방법 : 1) Multistatic field 방법 3차원의 치료계획용 software (RTP)를 이용하여, wedge를 사용한 2문 대칭 조사의 최적의 치료계획을 시행한 후 beam's eye view상에서 과조사가 일어나는 부분을 가리워 주도록 blocked field를 설계하고, 그 beam에 대칭되는 beam을 만들었다. 기존의 2개의 tangential field와 추가된 field의 weighting을 최적의 선량분포를 갖도록 조절하였다. 2) 공용보상체 사용법 : 1999와 2000년에 본원에서 whole-breast radiotherapy를 받은 환자 20명의 유방의 크기를 측정하고 평균하여 표준 유방 모델을 만들었다. 이 모델에 대하여 공용보상체를 설계하고, 설계된 공용보상체의 geometry를 RTP에 입력한 후 환자의 치료 계획을 수행하였다. 2문 대칭조사 치료 계획과, multistatic fields의 경우 그리고 공용 보상체를 사용한 경우의 치료계획에서의 불균일도(DII : 처방선량의 $95-105\%$를 벗어나는 PTV의 부피의 백분율), 최대선량 값$(D_{max})$ 그리고 등가선량 곡선을 각각 비교하였다. 결과 : Multistatic field 방법은 DII의 평균값을 $14.6\%$ (p value<0.000) 낮추고 $D_{max}$를 $4.7\%$ (p value<0.000) 낮춤으로써, 전통적인 2문 대칭 조사법보다 우수한 방법으로 확인되었다. 반면에 공용보상체의 사용은 평균 DII를 $3.7\%$ 낮추지만(p value=0.260) 평균 $D_{max}$는 거의동일 하여($0.3\%$ 감소, p value=0.867), 전통적인 방법보다 우수성이 크게는 없는 것으로 평가되었다. 그러나 환자의 체곡선이 보상체와 잘 일치하는 경우에는 DII가 $18\%$까지 감소하였다. 결론 : Multistatic field 방법은 모든 환자에 대하여 선량분포의 균일성을 전반적으로 향상시키는 효과적인 방법으로 평가되는 반면 공용보상체의 사용은 보상체의 크기가 환자의 체 윤곽과 잘 일치하는 경우만 효과적으로, 적용의 범위에는 한계가 있는 방법으로 평가되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.60-64
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• 2009

We investigated an operating characteristic of linear-type magnetic flux pump (LTMFP) as a current compensator under the various conditions. In order to explain the mechanism of the LTMFP, the magnetic behavior of superconducting Nb foil according to pumping actions should be understood. In this paper, the magnetic field analysis of superconducting Nb foil installed in LTMFP has been performed based on the three-dimensional finite element method (3D FEM). Through the simulation analysis, the normal spot region on the superconducting Nb foil is found to be enhanced swiftly over about 20 Hz. The simulated finding agreed with an analytical estimation based on the phenomenon of magnetic diffusion.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권1호
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• pp.14-19
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• 2008

The paper presents an intelligent time series model to predict uncertain electricity market price in the deregulated industry environment. Since the price of electricity in a deregulated market is very volatile, it is difficult to estimate an accurate market price using historically observed data. The parameter of an intelligent time series model is obtained based on the simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA). The SPSA is flexible to use in high dimensional systems. Since prediction models have their modeling error, an error compensator is developed as compensation. The SPSA based intelligent model is applied to predict the electricity market price in the Pennsylvania-New Jersey-Maryland (PJM) electricity market.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-24
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• 2013

목 적: 본원에서는 전신조사방사선치료 시 양 팔을 몸에 붙이고 누워있는 환자에게 좌우 양방향으로 방사선을 조사한다. 누운 자세는 기준점 두께에 대하여 신체 다른 부위와 두께 차이가 크기 때문에 보상체의 제작이 필요하고, 기준 깊이(Umbilicus) 처방선량에 대하여, 양팔(Arms)로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면(Anterior)은 최대 20%까지의 선량차이가 나는 고 선량 영역이 된다. 이에 본 연구에서는 전신조사방사선치료 시 고 선량 영역과의 선량 차이를 줄일 수 있는 Isodose Structure를 이용한 Field-in-Field (FIF) Technique의 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형등가팬텀(Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA, With Arm)으로 전산화단층촬영모의치료기의 영상을 획득하여 FIF와 납(Pb) 보상체를 이용한 전산화치료계획(Eclipse, version 10.0, Varian, USA)을 수립하였다. 두 치료계획의 흉부와 복부 부위의 선량분포를 비교하고, 수립된 치료계획을 이용하여 인체모형등가팬텀에 선량을 조사한 후, 열형광선량계(thermoluminescence dosimeter, TLD)와 필름(Film)을 이용하여 측정하였다. 결 과: 두 치료계획을 비교해 본 결과 기준깊이 처방선량에 대하여 팔로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면의 선량차이는 FIF에서는 106~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 114~124%였다. 열형광선량계를 분석한 결과로 FIF에서는 104~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 110~117%의 기준깊이 처방선량과의 선량차이가 나왔다. 결 론: 본 실험에서 인체모형등가팬텀에 양 팔을 제작하여 치료 계획 및 선량을 조사해 보았다. 양 팔의 투과 유무에 따라 약 7~17%의 선량차이가 발생 하였다. 4단계의 FIF 기법으로 3차원 치료계획을 수립하여 전신에 약 95~107%의 균등한 선량 분포를 확인하였고 ${\pm}10%$ 이내의 선량 균일성을 유지 할 수 있을 것으로 분석 되었다. FIF 기법을 이용한 3차원 치료 계획은 환자 전신에 조사되는 선량을 미리 분석 할 수 있는 치료 계획으로 기존 치료 방법보다 균등한 선량의 전달이 가능할 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2011

최근 나노 영역에서의 구조분석과 조성분석의 중요성이 증대되고 있으나, 기존의 분석장비들은 한계에 부딪히고 있다. 최근 개발된 APT는 nm 이하의 공간분해능과 수십 ppm수준의 detection limit으로 원소의 3차원분포와 조성정보를 제공해 주는 분석장비로서, 이러한 기존 분석의 한계를 극복할 수 있는 새로운 분석장비이다. 그러나 국내에는 아직 잘 알려지지 않아 활용이 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 APT에 대한 이해를 돕기 위해 APT분석의 원리와 시편준비에 대해 소개하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제1권1호
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• pp.68-75
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• 2003

This paper presents an effective trajectory planning algorithm for industrial robot manipulators. Given the end-effector trajectory in Cartesian space, together with the relevant constraints and task specifications, the proposed method is capable of planning the optimum end-effector trajectory. The proposed trajectory planning algorithm considers the joint acceleration limit, end-effector velocity limits, and trajectory allowance. A feedforward compensator is also incorporated in the proposed algorithm to counteract the delay in joint dynamics. The algorithm is carefully designed so that it can be directly adopted with the existing industrial manipulators. The proposed algorithm can be easily programmed for various tasks given the specifications and constraints. A three-dimensional test trajectory was planned with the proposed algorithm and tested with the Performer MK3s industrial manipulator. The results verified effective manipulator performance within the constraints.