• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.59-62
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• 2004

본 논문에서는 마이크로필름과 탄소막 전극을 이용하여 개발한 소형 방사선측정기의 특성을 평가하였다. 전극은 5 mm 직경의 고전압전극, 3.3 mm 직경의 수집전극, 그리고 넓이가 0.7 mm인 보호전극으로 구성되었으며, 이온수집 공동의 부피는 0.016 ㎤이었다. 6 MV X-선을 이용하여 제작된 측정기에 대한 전기적 특성을 조사하였는데, 누설전류는 0.1 pA, 재현 오차가 0.1% 이하, 선량률 효과는 1.5% 이하, 분극효과는 2.4% 이하로 나타났다. 개발된 측정기의 전기적 특성은 양호한 것으로 평가되며, 추후 깊이선량률, 빔측면도와 같은 선량분포에 대한 특성의 평가가 요구된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.471-481
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• 2017

As the molecular weight (MW) of urea-formaldehyde (UF) resins had a great impact on their properties, this work was conducted to study effect of analytical parameters of gel permeation chromatography (GPC) on the MW measurement of UF resins. GPC parameters such as flow rate, column, detector temperature, and sample injection temperature were selected to compare number-average molecular weight (Mn), weight-average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (MWD) and polydispersity index (PDI) of two UF resins with different viscosities. As expected, UF resin with higher viscosity resulted in greater Mn and Mw than those of low viscosity UF resin. When the flow rate increased, both Mn and Mw of UF resins decreased and MWD became narrower. By contrast, both Mn and Mw increased and MWD became wide when the column, detector, and sample injection temperature increased. The column, detector, and sample injection temperature of $50^{\circ}C$ at a flow rate of $0.5m{\ell}/min$ resulted in the highest MW and broadest MWD for the GPC analysis. These results suggest that the apparent molecular size or a hydrodynamic radius of UF resin molecules dissolved in the mobile phase affect to Mn, Mw and MWD.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.104-109
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• 2001

The time to measure the size distribution using Condensation Nuclei Counter(CNC) and Differential Mobility Analyzer(DMA) can be shortened by classifying particles ramping the DMA voltage exponentially and continuously. In measurement, particles sampled at different time are mixed together going through sampling tube and CNC. Because the size distribution is inversed by using detector responses to sampling time intervals in this accelerated method, the mixing effects give inversion errors to the size distribution. The mixing effects can be considered by appling the transfer function with mixing effects to the data inversion. The inversion considering this effects gives birth to the size distribution shifted to the opposite direction of the size scanning.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권3호
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• pp.167-175
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• 2006

최근의 나선형 CT와 MDCT는 기존의 고식적 CT보다 X-선 조사시의 겹침 현상과 영상 재구성에 있어서의 보간삽입처리로 인해 보다 높은 선량을 환자에게 주게 되었다. MDCT와 나선형 CT장치가 보다 많은 의학적 정보를 제공하는 것에도 불구하고 환자가 받는 방사선 노출은 기존의 고식적 CT검사에 비해 $2{\sim}4$배 정도로 증가되고 있는 실정이므로, 그 잠재적 위험성을 아무리 강조해도 지나침이 없다. CT장치에서의 보다 많은 X-선에 관련된 자료들, 특히 선량효율적 디자인이나 X-선 조절 소프트웨어에 대한 자료들이 필요하다. 왜냐하면 CT장치의 디자인 요소는 임상적 진단에 있어서 환자선량을 성공적으로 줄일 수 있는 중요한 요소이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 최근 급격히 확산되어 사용되고 있는 여러 단계의 MDCT의 z-축 선량효율을 측정하여 SDCT와 비교하였다. 그리고 MDCT에서 스캔 시 채택하는 focal spot size와 beam collimation, 검출기 조합 등을 비롯한 파라메터들의 변화에 따른 z-축 선량효율을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SDCT가 z-축 기하학적 선량효율이 가장 높았고, 4 슬라이스 MDCT가 가장 낮았다. MDCT 중에서는 small beam collimation 적용 시 64 MDCT가 기하학적 선량효율이 가장 높았고 16, 8, 4 슬라이스 MDCT 순이었으며, large beam collimation 적용 시에는 small focal spot에서는 8 MDCT가, large focal spot에서는 16 MDCT가 가장 높았다. 2. MDCT의 경우 large focal spot에 비해 small focal spot의 z-축 기하학적 선량효율이 최저 0.67%에서 최대 13.62%의 범위에서 높았다. 3. MDCT의 경우 small beam collimation에 비해 large beam collimation의 z-축 기하학적 선량효율이 $3.13{\sim}51.52%$의 범위에서 높았다. 4. 동일한 focal spot size와 beam collimation을 채택한 상태에서 detector combination 차이에 따른 z-축 기하학적 선량효율은 4 슬라이스 MDCT의 모든 경우와 8 슬라이스 MDCT의 large beam collimation에서 일정하였다. 하지만 8 슬라이스 MDCT의 small beam collimation과 16 슬라이스 MDCT에서는 z-축 기하학적 선량효율이 차이를 보였으며 변화의 일률성은 없었다. 5. 동일한 스캔 파라메터를 적용시 나선형 스캔과 고식적 스캔 모드의 z-축 기하학적 선량효율은 동일하였으며, pitch를 변화시키거나 영상재구성 시 슬라이스 두께와 간격을 변화시켜도 z-축 기하학적 선량효율은 변화가 없었다. 결론적으로, CT검사 시 환자가 받는 X-선 피폭선량을 줄이기 위해 연구자는 CT장치의 선량효율에 대해 각별히 주의하여야 하며, Z-축 선량효율성을 높이는 동시에 최적의 임상적 정보를 보존할 수 있는 스캔 파라메터를 선택하여야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.61-66
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• 2011

2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 전립선과 두경부 IMRT 환자(전립선 2사례, 두경부 2사례)를 대상으로 선량계산 격자 크기(calculation grid size)에 따른 계산선량 정확성(dose calculation accuracy)을 평가했으며, 그 결과를 바탕으로 2D 어레이 다이오드가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합한지 여부를 확인했다. 치료계획장치(treatment planning system, TPS)에서 제공되는 4종류의 격자 크기(1.25 mm, 2.5 mm, 5 mm, 10 mm) 별로 계산된 선량과 2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 얻어진 측정선량을 감마 분석방법을 이용, 비교하는 방식으로 실험을 진행하였으며, 선량분포의 변화 범위에 따른 정확성 변화 또한 확인했다. 3 mm/3%의 평가기준(acceptance criteria)을 적용한 감마 분석방법에서는 10 mm를 제외한 격자 크기 별 평균 통과율(pass rate)에 뚜렷한 차이를 확인할 수 없었으나, 평가기준을 3 mm/3%, 2mm/2%, 1 mm/1%로 세밀하게 적용하였을 경우, 1.25 mm를 제외한 격자크기의 통과율이 각각 5%와 20%, 31.53% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 격자 크기에 따른 선량계산시간은 1.25, 2.5, 5, 10 mm 격자 크기에서 각각 11.5, 4.77, 2.95, 1.5 min 소비됐으며 격자 크기가 2배 증가할수록 선량계산시간은 약 1/2로 감소되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 저경사도영역(low gradient area)과 고경사도영역(high gradient area)을 구분하여 격자 크기영향을 평가하였으며, 격자 크기가 계산선량 정확성에 미치는 효과는 low gradient area보다 high gradient area에서 더 크게 작용한다는 결과를 확인했다. 본 연구의 결과를 종합해 봤을 때 2.5 mm의 격자 크기로 선량계산을 수행하는 것이 계산선량 정확성과 계산시간 면에서 적절한 것으로 여겨지며, high gradient area에 있어서는 가능한 세밀한 격자크기(1.25 mm)를 적용할 것이 권장된다. 또한 이상의 결과가 기존 연구의 이론 및 필름을 이용한 측정과 동일함을 고려해 봤을 때 2D 어레이 다이오드 검출기가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권3호
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• pp.439-447
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• 2002

The microchannel flow in miniature TCDs (thermal conductivity detectors) is investigated numerically. The solutions based on the boundary layer approximation are not very accurate in the region of the duct inlet for low Reynolds numbers. In this study, two-dimensional Navier-Stokes equations are considered to analyze the gas flow in a miniature TCD. Effects of channel size, inlet and boundary conditions on the heat transfer rate are examined. When the gas stream is not preheated, the distances for a miniature TCD to reach the conduction-dominant region for duct flow are found to be approximately two and three times the thermal entry length for duct flow with constant properties, respectively, leer constant wall temperature and constant wall heat flux boundary conditions. If the gas temperature at the channel inlet is close to the mean gas temperature in the conduction-dominant region, the entrance region is much shorter compared to other cases considered in this study.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.2155-2161
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• 2015

This study suggests an optical method to measure cardinal of gait (step width, step length, and stride length) with position sensitive detector (PSD). The effect of reflector’s shape (flat and cylinder) on the PSD output voltage was examined for the application of the suggested system to real situations with a curved shape reflector (e.g. shoes). Various mathematical models were evaluated to find the optimal equation for the distance measurement. Considering the effect of shape on detected signal, the inverse polynomial model was developed. The suggested method is simple to operate, low in cost, small in size, and can evaluate gait parameters in real time. This method is expected to be useful in the field of rehabilitation and sport science

• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.383-392
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• 2018

For prompt gamma ray imaging for biomedical applications and environmental radiation monitoring, we propose herein a multiple-scattering Compton camera (MSCC). MSCC consists of three or more semiconductor layers with good energy resolution, and has potential for simultaneous detection and differentiation of multiple radio-isotopes based on the measured energies, as well as three-dimensional (3D) imaging of the radio-isotope distribution. In this study, we developed an analytic simulator and a 3D image generator for a MSCC, including the physical models of the radiation source emission and detection processes that can be utilized for geometry and performance prediction prior to the construction of a real system. The analytic simulator for a MSCC records coincidence detections of successive interactions in multiple detector layers. In the successive interaction processes, the emission direction of the incident gamma ray, the scattering angle, and the changed traveling path after the Compton scattering interaction in each detector, were determined by a conical surface uniform random number generator (RNG), and by a Klein-Nishina RNG. The 3D image generator has two functions: the recovery of the initial source energy spectrum and the 3D spatial distribution of the source. We evaluated the analytic simulator and image generator with two different energetic point radiation sources (Cs-137 and Co-60) and with an MSCC comprising three detector layers. The recovered initial energies of the incident radiations were well differentiated from the generated MSCC events. Correspondingly, we could obtain a multi-tracer image that combined the two differentiated images. The developed analytic simulator in this study emulated the randomness of the detection process of a multiple-scattering Compton camera, including the inherent degradation factors of the detectors, such as the limited spatial and energy resolutions. The Doppler-broadening effect owing to the momentum distribution of electrons in Compton scattering was not considered in the detection process because most interested isotopes for biomedical and environmental applications have high energies that are less sensitive to Doppler broadening. The analytic simulator and image generator for MSCC can be utilized to determine the optimal geometrical parameters, such as the distances between detectors and detector size, thus affecting the imaging performance of the Compton camera prior to the development of a real system.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.71-74
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• 2008

본 논문에서는 4분할 광 검출기 상에 입사된 광점의 크기에 따른 optical beam deflection방식에서의 변위 측정감도의 변화에 대해 살펴보았다. 3mW의 헬륨-네온 레이저를 사용하여 optical beam deflection방식의 광학적 변위 측정 장치를 제작하였으며 광 검출기에 도달하는 광점의 크기를 변화시켜가며 제작된 변위 측정 장비가 나타내는 변위 측정감도를 관찰하였다. 또한 광 검출기에 도달하는 optical beam power를 원형의 균일한 분포를 지닌 광점으로 설정하여 광점 크기의 변화에 따른 변위 측정감도를 계산하였다. 측정된 결과와 계산을 통하여 검출기 상에 입사하는 광점의 크기가 작을수록 변위 측정감도가 증가함을 알 수 있었으며 이는 나노미터 급의 변위측정 장비 개발에 있어 광 검출기에 도달하는 광점의 크기를 최소화함으로써 변위 측정감도를 최적화 할 수 있음을 나타낸다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4142-4149
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• 2021

In the radiation protection application, the metal-polymer composites have been developed for their radiation shielding properties. In this research, the elastomer composites doped by 10 ㎛ and 100nm size of lead, bismuth and tungsten particles as filler with 30 and 60 wt percentages were prepared. To survey the shielding properties of the polymer composites using gamma-ray emitted from 152Eu and 137Cs sources, the gamma flux was measured by using NaI(Tl) detector, then the linear attenuation coefficient was calculated. Also, the Monte Carlo simulation (MCs) method was used. The results showed a direct relationship between the linear attenuation coefficients of the absorbent and filler ratio. Also, the decrease in the particle size of the shielding material in each weight percentage improved the radiation shielding features. When the dimension of the particles was in the order of nano-size, more attenuation was achieved. At low energies used for medical diagnostic X-ray applications due to the predominance of the photoelectric effect, bismuth and lead were suitable selection as filler.