• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제13권1호
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• pp.1-7
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• 1988

중성자선량측정을 위하여 방사선과의 상호작용으로 인한 과열된 액체의 기화를 원리로 하는 bubble-damage polymer detector를 개발하였다. acrylamide와 글리세린으로 만든 중합체에 과열상태의 Freon12 액체방울을 분산시켜 검출기를 제작하였으며 중성자 조사에 의해 형성된 기포는 즉각적인 육안 관측이 가능하였다. 검출기의 중성자감도는 Am-Be중성자에 대해 $4{\sim}7bubbles/10{\mu}Sv$이었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.342-348
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• 2015

본 논문에서는 펄스 모드 발진기와 지연선로를 이용하여 새로운 감지 형태를 갖는 버블형 동작감지기를 제안하고, 설계 및 제작하였다. 제안된 동작감지기는 송신 신호의 펄스폭으로 버블 형태의 감지 영역을 형성하며, 지연선로에 의해 시간 지연되는 거리에 해당하는 물체에서 반사된 신호만을 감지하여 IF 신호를 만들어낸다. 제작된 동작감지기는 중심주파수 8 GHz, 펄스 폭 2 nsec, 펄스 주기 30 nsec를 갖는 펄스 모드 발진기를 신호원으로 사용하였으며, 7 nsec와 12 nsec의 지연 시간을 갖는 선로 2개를 사용하여 1 m, 3 m, 5 m의 위치에 버블막 형태의 감지 영역을 성공적으로 형성하여 물체를 감지하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.141-145
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• 2005

목 적 : 일반적으로 10 MV이상의 광자선에서 산란 중성자를 발생시키는 것으로 알려져 있다. 세관에 설치된 컨테이너 검색장치는 9 MV 이하였음에도 중성자가 누출되었다. 본 연구에서 의료기관에 설치된 방사선 치료기에서 산란 방출되는 중성자의 공간적인 측정을 통해 결과를 분석하고 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구의 방사선 발생장치는 의료용 선형가속기(linear accelerator, linac: Varian, Clinac 1800, USA)를 사용하였다. 중성자 측정용 검출기는 중성자가 발생하면 기포(bubble)이 생기는 Bubble 검출기(Bubble detector, BDPND type, BTI, Canada)를 사용하였다. 의료용 선형가속기 주변에 Bubble 검출기를 isocenter로부터 30 cm, 50 cm, 120 cm의 각각 3가지 거리별로 isocenter 상하 방향 네 곳에 위치시켜 측정하였다. 주변 구조물의 영향을 살펴보기 위해 Wedge와 Mount를 장착 후 50 cm 거리에서 각각 8방향에서 측정하였다. 광자선원부터 isocenter 까지의 거리(SAD: source-axis-distance)를 100 cm로 기준을 정하고 조사면의 크기(field size)는 $15{\times}15cm^2$로 정하였다. 방사선은 20 MU를 조사하여 Bubble 검출기에 발생한 기포수를 측정하며 mrem값으로 계산하였다. 결 과 : Isocenter부터 거리가 30 cm와 50 cm 떨어진 곳의 각각 8개 측정 지점 중에서는 모두 5번 위치(Gantry 우측 아래지점)에서 측정된 산란중성자의 양이 같은 거리라도 가장 높게 측정되었다. Bubble 검출기가 Isocenter부터 120 cm 떨어진 경우와 wedge를 장착한 경우는 7번 위치(Couch 우측 아래지점), mount 탈착한 경우는 2번 위치(Gantry 왼쪽 윗지점)에서 산란 중성자가 가장 높게 측정되었다. 결 론 : 산란중성자의 측정에서 직선상 같은 거리에 있는 곳이라도, 실제 측정한 결과 값에 따르면 서로 상이한 값을 보였다. 주변 구조물도 산란 중성자에 영향을 미치며, 직선상은 같은 거리라도 각각의 지점에서 다른 값을 보였다. 따라서, 산란중성자의 거리에 따른 영향은 단순히 직선으로의 거리뿐 아니라 방향과 주변 구조물에 대한 영향까지 고려하며 공간적인 측정과 평가가 필요하다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권1호
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• pp.48-55
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• 2017

Background: Simultaneous detection of neutrons and gamma rays have become much more practicable, by taking advantage of good gamma-ray discrimination properties using pulse shape discrimination (PSD) technique. Recently, we introduced a commercial CLYC system in Korea, and performed an initial characterization and simulation studies for the CLYC detector system to provide references for the future implementation of the dual-mode scintillator system in various studies and applications. Materials and Methods: We evaluated a CLYC detector with 95% $^6Li$ enrichment using various gamma-ray sources and a $^{252}Cf$ neutron source, with validation of our Monte Carlo simulation results via measurement experiments. Absolute full-energy peak efficiency values were calculated for gamma-ray sources and neutron source using MCNP6 and compared with measurement experiments of the calibration sources. In addition, behavioral characteristics of neutrons were validated by comparing simulations and experiments on neutron moderation with various polyethylene (PE) moderator thicknesses. Results and Discussion: Both results showed good agreements in overall characteristics of the gamma and neutron detection efficiencies, with consistent ~20% discrepancy. Furthermore, moderation of neutrons emitted from $^{252}Cf$ showed similarities between the simulation and the experiment, in terms of their relative ratios depending on the thickness of the PE moderator. Conclusion: A CLYC detector system was characterized for its energy resolution and detection efficiency, and Monte Carlo simulations on the detector system was validated experimentally. Validation of the simulation results in overall trend of the CLYC detector behavior will provide the fundamental basis and validity of follow-up Monte Carlo simulation studies for the development of our dual-particle imager using a rotational modulation collimator.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.298-302
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• 2010

체외 순환 보조 장치는 호흡부전 및 심부전 등에 사용하는 장치이며 세계적으로 많은 연구 개발과 임상에의 사용이 계속되고 있다. 이 장치들을 사용할 때 주의해야할 사항중 하나는 공기 색전증이다. 공기 색전증은 정맥혈내로 공기가 들어갈 수 있는 여러 가지 수술 과정 및 진단 과정의 합병증으로 일어날 수 있으며, 수술부위가 심장보다 위치, 수술 과정 중 체강, 체외 순환 보조 장치를 사용할 때 공기의 유입이 생길 수 있다. 이러한 문제를 해결하기위해 비유전율 상수의 변화를 이용한 공기방울 감지 장치를 개발했다. 모의순환 장치에서 실험해본 결과 튜브 안의 공기 양에 따라 신호의 차를 분명하게 보여주어 공기방울을 감지할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.833-839
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• 2011

본 논문에서는 다양한 변조 신호에 대한 1.8 GHz 대역 VSWR을 구하는 방법을 제시하였다. 방향성 결합기를 이용하여 입사 전력과 반사 전력을 측정하였으며, 측정 회로 크기와 비용을 최소화하기 위해 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치를 사용하여 한 개의 검파기와 한 개의 AD(Analog to Digital) 변환기로 회로 구현이 가능하게 되었다. MCU(Micro Control Unit)를 이용하여 전압 반사 계수와 VSWR을 계산하였으며, 다양한 변조 신호에 대한 측정오차를 줄이고 MCU의 처리 시간 및 부하를 최소화하기 위해, 간단한 버블정렬 알고리즘을 적용하여 비적용한 경우보다 0.2의 VSWR 오차를 개선할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1104-1112
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• 2013

본 논문에서는 감지기에서 특정 거리만큼 떨어진 곳에 버블 형태의 감지 영역을 형성하는 새로운 버블형 동작 감지기를 위해 나노초의 발진 기동 시간과 8.35 GHz의 중심주파수를 가지는 광대역 콜피츠 전압제어발진기를 설계 및 제작하였다. 전압제어발진기는 HEMT 소자 및 콜피츠 궤환 구조를 이용한 부성 저항부와 바랙터 다이오드 및 단락된 마이크로스트립 분기 선로를 이용한 공진부로 구성되었다. 패키지된 트랜지스터의 기생 인덕턴스로 인해 8.1 GHz에서 용량성 값에서 유도성 값으로 변하는 부성 저항부의 리액턴스 변화는 마이크로스트립 분기 선로와 직렬 캐패시터를 이용하여 보상하였다. 부성 저항 값을 결정하는 궤환 캐패시터들의 값을 조정함으로써 부성 저항 값 변화에 따른 발진 기동 시간 개선 여부와 부성 저항부의 입력 리액턴스 기울기 변화에 따른 대역폭 개선 여부도 조사되었다. 제작된 전압제어발진기는 2.3 GHz(28 %)의 튜닝 대역폭과 4.1~7.5 dBm의 출력 전력, 그리고 2 nsec 이하의 발진 기동 시간을 가지는 것으로 측정되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.357-358
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• 2013

본 논문에서는 커패시턴스를 이용해 수액 내에 있는 공기방울을 검출하고 수액의 성분을 구분 할 수 있는 측정기의 원리에 대해 제시해보려 한다. 이 측정기의 원리는 유전율의 변화를 감지하여 수액의 종류를 판단하고, 수액 내부의 기포를 검출해내는 등 의원성 사고를 근본적으로 막는 데에 그 의의가 있다. 실험결과 본 연구에서 제작한 측정기로 수액에 따른 값의 차이를 확인하였고, 발생한 기포에 대한 출력 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 커패시턴스 차폐의 정도가 결과의 신뢰도 측면에 중요한 요인으로 작용하고 있음을 확인 할 수 있었다. 향후 외부 간섭에 따른 노이즈에 대한 추가적인 커패시턴스 차폐 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.415-417
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• 2002

Images of microcalcification specks showed large variation in conventional radiographs of phantoms which are approved for mammography image quality standard by the American College of Radiology (ACR). This kind of variation is not appropriate for image quality standards because the number of specks are visually counted in images and that number is important in image quality evaluation. Our study using synchrotron radiation (SR) imaging revealed the overlapping of micro-sized air bubble(s) to some specks, and also the structural deformation or crackings. Eight phantoms approved by ACR from two different makers and an air-bubble phantom were examined. SR imaging was performed at a synchrotron radiation facility, SPring-8, in Japan. The image-detector was a fluorescent-screen optical-lens coupling system using a CCD camera with a spatial resolution of 6 $\square$m. Objects when imaged with longer sample-to-detector distance show edge enhancement due to a difference in refraction indices, that is refraction enhancement. Refraction-enhanced SR images revealed that some of specks carried foreign objects, which were proven to be air. In phantoms provided by one maker, attaching/overlapping airs were observed for 62 out of 150 specks (41%) , with a higher incidence for the smallest specks. A speck becomes hardly visible in a conventional radiograph when air(s) overlaps the majority part of a speck, though depending on the size of the air-inclusion and on its configuration. Those airs might have been adsorbed on a speck surface before being embedded and then introduced into the matrix together with specks. Our study using SR imaging has clearly shown the nature of defects in some mammography phantoms which seriously degrade the quality as an image standard.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.893-899
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• 2024

In a secondary cooling system of a sodium-cooled fast reactor (SFR), rapid detection of hydrogen due to sodium-water reaction (SWR) caused by water leakage from a heat exchanger tube of a steam generator (SG) is important in terms of safety and property protection of the SFR. For hydrogen detection, the hydrogen detectors using atomic transmission phenomenon of hydrogen within Ni-membrane were used in Japanese proto-type SFR "Monju". However, during the plant operation, detection signals of water leakage were observed even in the situation without SWR concerning temperature up and down in the cooling system. For this reason, the study of a new hydrogen detector has been carried out to improve stability, accuracy and reliability. In this research, the authors focus on the difference in composition of hydrogen and the difference between the background hydrogen under normal plant operation and the one generated by SWR and theoretically estimate the hydrogen behavior in liquid sodium by using ultra-accelerated quantum chemical molecular dynamics (UA-QCMD). Based on the estimation, dissolved H or NaH, rather than molecular hydrogen (H₂), is the predominant form of the background hydrogen in liquid sodium in terms of energetical stability. On the other hand, it was found that hydrogen molecules produced by the sodium-water reaction can exist stably as a form of a fine bubble concerning some confinement mechanism such as a NaH layer on their surface. At the same time, we observed experimentally that the fine H₂ bubbles exist stably in the liquid sodium, longer than previously expected. This paper describes the comparison between the theoretical estimation and experimental results based on hydrogen form in sodium in the development of the new hydrogen detector in Japan.