• 방사선산업학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-45
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• 2017

A cyclotron is a kind of particle accelerator that produces a beam of charged particles for the production of medical, industrial, and research radioisotopes. More than 30 cyclotrons are operated in Korea to produce $^{18}F$, an FDG synthesis at hospitals. A 30-MeV cyclotron was installed at ARTI (Advanced Radiation Technology Institute, KAERI) mainly for research regarding isotope production. In this study, we analyze and estimate the items of risk such as the problems in the main components of the cyclotron, the loss of radioactive materials, the leakage of coolant, and the malfunction of utilities, fires and earthquakes. To estimate the occurrence frequency in an accident risk assessment, five levels, i.e., Almost certain, Likely, Possible, Unlikely, and Rare, are applied. The accident consequence level is classified under four grades based on the annual permissible dose for radiation workers and the public in the nuclear safety law. The analysis of the accident effect is focused on the radioactive contamination caused by radioisotope leakage and radioactive material leakage of a ventilation filter due to a fire. To analyze the risks, Occupation Safety and Health Acts is applied. In addition, action plans against an accident were prepared after a deep discussion among relevant researchers. In this acts, we will search for hazard and introduce the risk assessment for the research 30-MeV cyclotron facilities of ARTI.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권2호
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• pp.91-99
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• 2013

사이클로트론은 그 자체의 수명에 의한 마모 파손뿐만 아니라 사용목적의 변경, 장소 이전, 업그레이드 등의 다양한 이유로 해체 또는 폐기를 경험하게 된다. 실제 미국과 유럽에서도 후자의 이유로 해체된 사례가 많고 또한 많은 양의 저준위 방사성 폐기물을 발생시켰으며 이에 따른 큰 해체 비용을 야기하였다. 유럽과 미국에서는 미래 해체 비용 감소 를 위해 많은 연구를 수행하였으며 미국에서는 허가시 해체 자금 계획(DFP, Decommissioning Funding Plan)을 제출 하도록 하고 있다. 사이클로트론 해체를 위해서는 기술적 측면(해체 절차, 제염 기술 등)과 안전성 측면(잔류 방사능, 예상선량 등)에서 해체 작업의 성취 정도를 예측함으로 해체 비용의 감소 및 방사성 폐기물관련 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 ANL (Argonne National Laboratory)과 벨기에(유럽위원회 주관)에서 수행된 사이클로트론 해체 사례를 분석하고 2012년 12월 수행된 국내 서울대학교병원 사이클로트론 해체 이전 사례를 살펴봄으로써 향후 사이클 로트론 해체 기준 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 이를 위하여 IAEA (International Atomic Energy Agency)와 NRC (Nuclear Regulatory Commission)의 사이클로트론 해체 관련 기준을 분석하고 향후 방사성 폐기물 규제해제(이하 자체처분) 및 재사용과 해체 자금 계획(DFP)의 국내 도입 방안을 제시하였다. 도출된 자료는 사이클로 트론 해체시 방사화되는 정도를 예측하고 국내에 적용할 수 있는 효율적인 해체 요건과 기준들을 정립하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권1호
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• pp.91-96
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• 2005

O-(3-[$^{18}$F]Fluoropropyl)-L-tyrosine (L-[$^{18}$F]FPT) was synthesized by nucleophilic radiofluorination followed by acidic hydrolysis of protective groups and evaluated with 9 L tumor bearing rat. L-[$^{18}$F]FPT is an homologue of O-(2-[$^{18}$F]fluoroethyl)-L-tyrosine (L-[$^{18}$F]FET) which recently is studied as a tracer for tumor imaging using positron emission tomography (PET). [$^{18}$F]FPT was directly prepared from the precursor of O-(3-ptoluenesulfonyloxypropyl)- N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosine methyl ester. FPT-PET image was obtained at 60 min in 9 L tumor bearing rats. The radiochemical yield of [$^{18}$F]FPT was 0-45% (decay corrected) and the radiochemical purity was more than 95% after HPLC purification. The total time elapsed for the synthesis of [$^{18}$F]FPT was 100 min from EOB (End-of-bombardment). A comparison of uptake studies between [$^{18}$F]FPT and [$^{18}$F]FET was performed. In biodistribution, [$^{18}$F]FPT showed similar pattern with [$^{18}$F]FET in various tissues, but [$^{18}$F]FPT showed low uptake in brain. Furthermore, [$^{18}$F]FPT showed higher tumor-to-brain ratio than [$^{18}$F]FET. In conclusion, [$^{18}$F]FPT seems to be more useful amino acid tracer than [$^{18}$F]FET for brain tumors imaging with PET.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.177-180
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• 2010

PET 검사의 의료보험 급여화 및 연구용 수요가 증가하면서 작업종사자들의 피폭이 문제가 되고 그 문제점들을 해결하기 위해 고가의 의료장비 구입이 필요하게 되었다. 하지만 cyclotron실에서 운영하는 장비들은 수 천만원에서 수 억원을 호가하는 고가의 장비들이 많이 있어 의료기관에서 구입하기 어려운 점이 있다. 작업자가 원하는 기능만 갖춘 장비를 해당 부속품 구입이 가능하다면 적은 비용으로도 충분히 자체 제작할 수 있다. 국립암센터 핵의학과에서는 적은 비용으로 장비를 제작, 사용하고 작업자의 업무까지 개선한 두가지 의료장비를 사례 별로 소개하려고 한다. 첫 번째 사례는 방사성동위원소($^{18}F$) 분주장치로 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서는 의공학과와의 협력으로 시중에서 구할 수 있는 아크릴판 1개, 3-way valve 7개, tubing 등을 구하여 분주기 본체를 만들어 hot cell 내부에 설치하고, switching box를 hot cell 밖에 설치하여 외부에서 분주장치를 조절할 수 있게 제작하였다. 이 제작된 분주기 본체를 cyclotron에서 생산된 방사성동위원소 transfer line에 설치하였다. 두 번째 사례는 $^{18}F$-FDG 자동 분주기로 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서는 의공학과와의 협력으로 분주기의 본체가 되는 부분은 cavro pump syringe를 사용하였고, 일정량을 분주할 수 있는 프로그램은 의공학과가 자체 제작하였다. $^{18}F$-FDG 자동 분주기는 hot cell 내부에 설치하고 자동분주기에 케이블선을 사용하였으며 hot cell 밖의 PC에 연결하여 PC에서 $^{18}F$-FDG 자동 분주기를 조절할 수 있게 제작하였다. 첫 번째 사례인 방사성동위원소($^{18}F$) 분주장치는 2007년 3월부터 현재까지 국립암센터에 cyclotron실에서 사용해 본 결과 생산된 방사성동위원소를 switching box를 사용하여 간단하게 원하는 방사성의약품 합성 module로 보낼 수 있었고, collecting vial 내 transfer line을 조정하여 생산된 방사성동위원소를 여러 합성 module로 분배할 수도 있게 되었다. 두 번째 사례인 $^{18}F$-FDG 자동 분주기는 2009년 8월부터 현재까지 국립암센터에 cyclotron실에서 사용해 본 결과 원하는 vial에 방사성의약품을 분배할 수 있었다. 두 가지 사례를 통하여 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서 고가의 장비를 최소가격으로 자체 제작하여 비용 절감 효과를 얻을 수 있었고 작업종사자의 방사선 피폭량을 감소시켰으며 다수의 부서가 협력하여 자발적으로 공동의 문제를 해결하는 프로세스를 확립시켰다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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• pp.45-45
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• 2005

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.54.1-54.1
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• 2007

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권2호
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• pp.340-342
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• 2005

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.147-151
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• 2009

Purpose: 2-[$^{18}F$]Fluoro-2-deoxy-D-glucose ([$^{18}F$]FDG) particularly plays as a important role in Positron Emission Tomography (PET) imaging in nuclear medicine. Domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizers are installed in Seoul National University Bundang Hospital (SNUBH) at June 2008, these modules were known that it's synthetic yields were guaranteed in average $45{\pm}5%$ so far. To improve yields and convenience of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer, numerous trials in reaction time, base concentration, pressure and temperature were performed to increase [$^{18}F$]FDG yields. Materials and Methods: Several synthetic factors (temperature, time and pressure) and shortcoming were corrected based on many evaporation test. Syringe dispensing of tetra-butylammonium bicarbonate (TBAB) was replaced with micro pipette to prepare tetrabutyl ammonium fluoride salt ([$^{18}F$]TBAF). Troublesome refill of liquid nitrogen every 2 hours which was used to protect vacuum system was changed to charcoal cartridge, base guard filter. To monitor the volume of delivered $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron by surveillance camera, we set up the volumetric vial on the cover of the module. In addition to, the recovery vial was added in [$^{18}F$]FDG production system to recover [$^{18}F$]FDG loss due to the leak of valve ($V_{13,14}$) in [$^{18}F$]FDG purification process. Results: When we used micro pipette for adding TBAB ($30\;{\mu}L$ in 12% $H_2O$ in acetonitrile), this quantitative dispensation has enabled to improve $5.5{\pm}1.7%$ residual fluorine-18 activity in fluorine separation cartridge compared to syringe adding. Besides, the synthetic yields of [$^{18}F$]FDG has increased $58{\pm}2.6%$ (n=19), $58{\pm}2.9%$ (n=14), $60%{\pm}2.5%$ (n=17) for 3 months. The life cycle of charcoal cartridge and base vacuum was 3 months prior to filling liquid nitrogen every 2 hours and additional side separator can prevent pump corrosion by organic solvent. After setting of volumetric indicator vial, the operator can easily monitor the total volume of irradiated $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron. The recovery vial can be used for the stabilizer when an irregular [$^{18}F$]FDG loss was generated by the leak of valves ($V_{13,14}$). Conclusions: We has optimized appropriate synthetic conditions (temperature, time, pressure) in domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer. In addition to, the remodeling with several accessories improve yields of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer with reliable reproducibility.

• 대한핵의학회지
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• 제36권2호
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• pp.133-139
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• 2002

목적: 섬광 근접측정법은 항원 항체 반응 후 결합 분획과 유리분획을 분리하는 과정이 필요없다. 이러한 원리를 검체 내 hCG와 항 ${\alpha}$ hCG 항체간의 항원 항체 반응에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: 항 ${\alpha}$ hCG 항체를 biotin과 결합시켜 SPA bead에 부착된 streptavidin과 부착 가능하게 만들었다. 이 측정법은 항 ${\alpha}$ hCG 항체가 부착된 SPA beads에 대해 혈청내 hCG와 표지항원인 $[^{125}I]hCG$간의 경쟁 반응을 기본 원리로 이용하였다. Biotin 표지 항 ${\alpha}$ hCG 항체를 $[^{125}I]hCG\;100{\mu}{\ell}$와 표준용액이나 환자 혈청 $200{\mu}{\ell}$이 들어있는 실온에서 20분 방치하였다. 그리고 streptavidin이 붙은 SPA beads $20{\mu}{\ell}$를 바이알에 넣고 10분 더 방치한다. 환자 혈청의 수치를 표준 응답곡선을 통해 계산하였다. 결과: SPA측정법에 사용되는 방사성 핵종의 방사능 양에 따라 반응용액 속에서 SPA bead와 자유 방사성 핵종에 의한 배후 방사능이 측정값에 영향이 없음을 확인하였다. SPA 방법을 응용한 측정에서 적합한 표준 응답곡선을 얻었고, 실제 환자혈청에서의 hCG 농도를 결정할 수 있었다. 결론: 이 실험을 통해 SPA 방법을 이용한 측정법이 임상진단에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.643-649
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• 2016

사이클로트론을 이용하여 $^{18}F^-$동위원소를 생산하는 경우 가속된 양성자 빔은 사이클로트론의 금속부품들과 반응하여 방사화를 일으킨다. 그 중에서도 빔과 주요하게 반응하는 표적집합체를 구성하는 표적실, 표적창에 장반감기의 핵종이 많이 발생한다. 이러한 표적집합체의 방사화 핵종을 잘 이해하는 것은 사이클로트론 운영자와 유지 보수 작업자를 위해서 매우 중요하다. 본 연구에서는 IBA(Ion Beam Application)사 사이클로트론 Cyclone 18/9 기기의 표적집합체 유지보수 작업자의 방사선 안전지침을 마련하기 위해서 사이클로트론 가동 후 표적집합체에 발생되는 주요 핵종을 분석하고, 또한, 사이클로트론 가동정지 직후부터의 선량감소율을 실험적으로 측정하였다. $^{18}F^-$동위원소 생산 후 표적집합체의 잔류 방사화 핵종의 종류 및 방사능농도를 확인하기 위하여, 표적실내 잔류물질 및 표적창 하버포일 시료를 채취하여 고순도 게르마늄(HPGe) 감마핵종분석기로 측정하여 분석하였다. 또한, 사이클로트론 가동직후 사이클로트론에서 발생되는 선량률을 시간에 따라 측정하였다. 감마핵종분석과 선량률감소에 대한 데이터는 추후 사이클로트론 운영의 방사선안전을 위한 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.