• 제목/요약/키워드: Dose optimization

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A Source-Related Approach for Discussion on Using Radionuclide-Contaminated Materials in Post-accident Rehabilitation

  • Kazuji Miwa;Takeshi Iimoto
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제48권2호
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    • pp.68-76
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    • 2023
  • Background: In the process of discussion on the possibility of using radionuclide-contaminated soil and debris generated by radiation disasters, a strategy for the proper management of radiation exposure protection while considering the source of the contaminated materials is necessary. Materials and Methods: The radiological protection criteria that are likely to be applied to the source-related approach based on the International Commission on Radiological Protection recommendations and the International Atomic Energy Agency safety standards are summarized. We proposed five interpretations of radiation protection to contribute to the promotion of discussion on the possibility of using a part of low-level-radionuclide-contaminated soil and debris in the post-accident rehabilitation. Interpretations I to III are based on the idea of "using a reference level to protect the public in post-accident rehabilitation," whereas IV and V are based on the idea of "using the dose constraint to protect the public in the post-accident rehabilitation when the sources are handled in a planned activity." The former idea is subdivided into three based on the definition of the source, which is managed by the reference level, and the latter idea is divided into two depending on whether or not additional dose from using contaminated materials is deemed acceptable. Results and Discussion: To confirm the applicability of the five interpretations presented, we suggested the concrete values of protection criteria via two feasible cases. In this case study, we proposed radiation protection by the dose constraint based on the Interpretation IV and chose 1 mSv/yr for the public and 20 mSv/yr for workers dealing with radionuclide-contaminated materials. Conclusion: We concretely and systematically demonstrated how the concept of radiation protection can be applied to the process of discussion on the possibility of using radionuclide-contaminated materials within the framework of an international system of protection. This study's findings can provide necessary information to discuss the possibility of using radionuclide-contaminated materials as an alternative option for recovery and reconstruction after a radiation disaster from the viewpoint of radiation protection.

자궁경부암용 팬톰을 이용한 HDR (High dose rate) 근접치료의 선량 평가 (Dose Verification Using Pelvic Phantom in High Dose Rate (HDR) Brachytherapy)

  • 장지나;허순녕;김회남;윤세철;최보영;이형구;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권1호
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    • pp.15-19
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    • 2003
  • HDR (High dose rate) 근접 치료는 기존의 LDR (Low dose rate) 근접 치료에서 야기되었던 치료 시간이나 선량 최적화 등의 문제점을 해결하였기 때문에 자궁경부암 치료에 많이 사용되고 있다. 그러나, 단시간에 고선량이 조사되는 HDR 근접치료에서 치료 효과를 극대화시키기 위해서는 선량 계산 알고리즘, 위치 계산 알고리즘, 최적화 알고리즘이 정확하게 검증되어야 한다. 이를 위해서는 인체 등가 팬톰과 치료 계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선을 비교함으로써 검증할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 검증이 가능하도록 자궁경부암용 팬톰을 설계, 제작하여 HDR 치료 계획 컴퓨터와 팬톰과의 선량을 비교, 평가하는 것이다 이 자궁경부암용 팬톰은 높은 해상도를 가진 선량 측정기를 사용하여 정량적인 평가가 가능하도록 제작되었고, 인체 등가물질인 물과 아크릴을 사용하여 제작하였다 또한, 팬톰 내의 방사선량 측정을 위해서 $\frac{1}{8}$ 인치 TLD (Thermoluminescent dosimeters) 칩과 공간 해상도가 1 mm 이내인 필름을 사용하였다. 이 자궁경부암용 팬톰는 HDR applicator의 고정을 위해 applicator 홀더의 홈 안에 HDR applicator가 삽입되게 제작하였고 세 개의 TLD 홀더에는 TLD 칩(TLD 간의 거리는 5 mm)이 정렬되게 제작하여 A점이나 B점 같은 특정 점의 절대 선량을 측정할 수 있게 제작하였다 필름은 3개의 직교(orthogonal) 평면에 삽입되도록 제작하여 상대 선량 측정이 가능하게 하였다. 사용된 치료 계획 시스템은 Nucletron Plato system이고, Microselectron Ir-192 소스를 사용하였다. 선량 평가 결과, TLD 선량의 경우 A, B point를 포함하여 직장과 방광 선량이 $\pm$4% 이내로 치료계획 컴퓨터(Plato, Nucletron)와 일치하였고, 필름의 경우 선량 분포 곡선이 치료계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선 패턴과 거의 일치하는 우수한 결과를 보였다. 제작된 자궁경부암용 팬톰은 HDR 치료 계획 컴퓨터의 선량 계산 알고리즘의 평가 및 검증에 유용하게 사용될 것이고, 이 팬톰은 강남성모병원 치료방사선과 HDR 근접치료 기기의 선량과 위치확인의 QA(quality assurance) 도구로써 사용하려고 추진 중에 있다.

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마코프 모델을 이용한 방사선 방어의 최적화 (Optimization of Radiation Protection Using Markov Model)

  • 정진엽;이건재
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제14권2호
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    • pp.1-9
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    • 1989
  • 방사선 방어를 위한 방안을 결정하는데 도움을 주기 위해서는 각종 방사선 방어 최적화 방안들 사이에 정량적인 비교를 할 수 있는 해석적 방법이 필요하다. 본 논문에서는 발전소에서 행해지고 있는 검사, 시험 및 보수가 방사선 방어에 미치는 영향을 평가할 수 있는 동적 마코프 모델의 개념을 도입하였다. 마코프 모델의 응용을 다루기 위해 예로 든 증기발생기 전열관 파열에서는 고리 2호기와 외국의 자료에 기초해 비용과 피폭 선량을 줄이기 위한 증기발생기의 최적 검사주기를 산출하였으며 그 결과 피폭 선량은 비용에 비해 그 기여도가 매우 낮은 것으로 나타났다. 예제 계산이 이용된 마코프 모델은 자료를 좀 더 보강함으로써 국내 발전소에도 쉽게 적용할 수 있으며 방사선 방어의 최적화를 위한 여러 가지 대안의 비교 우위를 평가하는 데에도 이용할 수 있다.

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최적화 알고리즘을 활용한 곡사포의 사격 오차 예측 기법 (Artillery Error Budget Method Using Optimization Algorithm)

  • 안세일;안상태;최성호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.55-63
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    • 2017
  • 곡사포의 사격오차는 탄착의 분산도와 탄착중심오차(MPI)를 포괄하는 용어로, 본 연구에서는 사격시험을 수행하지 않고 정량적 분석을 통해 사격오차를 예측하는 기법에 대해 논하고자 한다. 기존에도 곡사포의 사격오차를 예측하기 위한 분석기법은 있었지만, 오차에 관여하는 영향요소들에 대한 정보가 부족하여 활용이 제한되었다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해 누적된 시험이 수행된 기존 무기체계 시험결과를 활용하여, 오차의 원인이 되는 각 요소 값들을 역으로 산출하는 방식을 제안한다. 이 과정에서 항공공학 분야에서 흔히 사용되는 최적화 알고리즘을 이용한 입력계수 추출 방식을 도입하였다. 최적화 알고리즘으로는 CMA-ES라는 진화적 기법을 소개하며, 적용 결과에 대하여 해설하였다. 이런 과정을 통해 얻은 사격오차요인 값은 향후 신규 무기체계 개발에 있어 성능요구사항 산출에 사용될 수 있으며, 야전에서의 곡사포 정확도 향상에도 기여할 것으로 보인다.

일차 의료기관에서 일반촬영 검사의 피폭선량 연구 (수도권 영상의학과를 중심으로) (A Study on Radiation Dose for General Radiography Examination at First Medical Institution (Around the Radiology Clinic of National Capital Region))

  • 황수련;정홍량;임청환
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.245-253
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    • 2011
  • 환자가 받는 선량이 증가함에 의해 위해도가 증가한다. 이에 본 연구는 2009년 8월부터 2010년 9월까지 서울 및 경인지역의 영상의학과의원을 대상으로 환자피폭선량을 분석하였다. 두개골 전후방향검사에서 환자피폭선량은 영상의학과의원 1.75mGy, 영국 3.00mGy, 일본 3.00mGy, 독일 5.00mGy로 영상의학과의원이 낮게 측정되었고, 두개골 측방향검사에서 환자피폭선량은 영상의학과의원 1.49mGy, 3차 의료기관 1.50mGy로 영상의학과의원이 낮게 측정되었고 IAEA의 권고 선량인 3.00mGy 보다 낮게 측정되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 환자의 의료피폭 저감화를 위해 국제기구 권고안을 준수하고, 방사선의 효율적인 방호의 최적화와 의료방사선 피폭의 저감화가 필요할 것으로 사료된다.

GATE6를 이용한 Varian 21EX Clinac 선형가속기의 6 MV X-선 특성모사 (Monte Carlo Simulation of a Varian 21EX Clinac 6 MV Photon Beam Characteristics Using GATE6)

  • 안수정;이창래;백철하
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.571-575
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    • 2016
  • 본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 코드인 GATE6 (Geant4 Application for Tomographic Emission ver.6)를 사용하여 의료용 선형 가속기인 Varian사의 Clinac 21EX를 모사하고, 6 MV 광자선의 선량 특성을 평가하였다. 몬테칼로 방법은 방사선 치료시 환자 내의 선량분포를 계산하는 가장 정확한 방법으로 널리 이용되고 있다. 몬테칼로 기반의 코드를 이용하여 선형가속기의 조사 헤드부를 통과하는 입자의 흐름을 모사하는 것은 조사선량을 정량화 하는데 필요한 입자들의 에너지, 공간 분포와 같은 임상적인 빔의 특성을 결정하기 위한 실용적인 방법이다. 본 연구에서 모사한 선형가속기의 조사 헤드부는 빔 경로에 위치한 타겟, 일차 콜리메이터, 선속 평탄 필터, 이온전리함, 이차 콜리메이터로 구성된다. 모사된 선형가속기를 이용하여 선원-표면간 거리 100 cm, 조사야 $10{\times}10cm^2$ 조건에서 물팬텀 내의 광자선 에너지 스펙트럼(energy spectrum), 심부선량백분율(percentage depth dose), 선량프로파일(dose profiles)을 측정하였으며, 이 결과값을 실험 측정값과 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 연구에서는 모사를 통한 결과값과 실험값이 매우 일치함을 보였으며, 이를 통해 GATE6 전산모사 코드는 방사선치료에 사용되는 광자선을 모사하기에 효과적임을 입증하였다.

국내·외 방사성폐기물 해상운반 현황 및 침몰사고 시 일반인 선량평가 사례 분석 (Analysis of Domestic and Overseas Radioactive Waste Maritime Transportation and Dose Assessment for the Public by Sinking Accident)

  • 오가은;곽민우;김혁재;김광표
    • 방사선산업학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.35-42
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    • 2024
  • Demand for RW transportation is expected to increase due to the continuous generation of RW from nuclear power plants and facilities, decommissioning of plants, and saturation of spent fuel temporary storage facilities. The locational aspect of plants and radiation protection optimization for the public have led to an increasing demand for maritime transportation, necessitating to apprehend the overseas and domestic current status. Given the potential long-term radiological impact on the public in the event of a sinking accident, a pre-transportation exposure assessment is necessary. The objective of this study is to investigate the overseas and domestic RW maritime transportation current status and overseas dose assessment cases for the public in sinking accident. Selected countries, including Japan, UK, Sweden, and Korea, were examined for transport cases, Japan and the U.S were chosen for dose assessment case in sinking accidents. As a result of the maritime transportation case analysis, it was performed between nuclear power plants and reprocessing facilities, from plants to disposal or intermediate storage facilities. HLW and MOX fuel were transported using INF 3 shipments, and all transports were performed low speed of 13 kn or less. As a result of the dose assessment for the public in sinking accident, japan conducted an assessment for the sinking of spent fuel and vitrified HLW, and the U.S conducted for the sinking of spent fuel. Both countries considered external exposure through swimming and working at seashore, and internal exposure through seafood ingestion as exposure pathway. Additionally, Japan considered external exposure through working on board and fishing, and the U.S considered internal exposure through spray inhalation and desalinized water and salt ingestion. Internal exposure through seafood ingestion had the largest dose contribution. The average public exposure dose was 20 years after the sinking, 0.04 mSv yr-1 for spent fuel and 5 years after the sinking, 0.03 mSv yr-1 for vitrified HLW in Japan. In the U.S, it was 1.81 mSv yr-1 5 years after the sinking of spent fuel. The results of this study will be used as fundamental data for maritime transportation of domestic RW in the future.

복부-골반 CT검사 시 피폭선량 최적화에 관한 프로토콜 연구 (Research of Protocols for Optimization of Exposure Dose in Abdominopelvic CT -)

  • 홍동희
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.245-251
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    • 2017
  • 복부-골반 CT검사 시 피폭선량을 측정해 보고, 영상 판독에 영향을 미치지 않는 범위에서 복부와 골반의 피폭선량 최적화를 위한 프로토콜을 제시하고자 하였다. 기존 임상의 스캔 방식인 120 kVp, AEC(auto exposure control) 기법을 이용한 복부-골반을 1 phase로 스캔을 하였고, 새로 제시한 2 phase 스캔 방식은 1 phase 복부검사와 2 phase 골반검사로 각각 나누어 복부검사는 관전압 120 kVp, AEC, 골반검사는 120 kVp, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 mA로 고정 관전류 기법을 이용하여 실시하였다. 스캔 시 측정된 $CTDI_{VOL}$, DLP 값을 이용해 선량값을 비교하였고, 각 스캔 영상에서 CT 감약계수와 노이즈, SNR의 평균값을 구해 영상을 평가하였다. 연구결과는 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 $CTDI_{VOL}$ 값은 복부에서 26%, 골반 100~250 mA에서 1.8~59.5% 감소, 300~400 mA에서 12.7~30% 증가로 유의한 차이를 보였다. 또한, DLP값은 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 복부에서 약 53%, 골반에서 약 41~81% 감소를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. SNR은 심장주변에서 2 phase 스캔 시, 골반주변에서는 1 phase 스캔 시, 상복부와 하복부에서 1 phase 스캔 시보다 2 phase 200~250 mA 스캔 시 높게 나타났다. 또한, CT Number와 노이즈는 전반적으로 비슷한 양상을 보였지만, 골반 주변에서 노이즈가 높게 나타났다. 그러나 2 phase의 골반주변 250 mA 스캔 시 1 phase와 비슷한 노이즈값을 나타냈고 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았기에 통상적인 1 phase 400 mA보다 골반을 분리시켜 250 mA 스캔 시 화질에 차이 없이 피폭선량 감소효과를 볼 수 있을 것으로 본다. 그러므로 잦은 복부-골반 CT를 시행하는 환자 혹은 가임기여성, 소아의 골반은 피폭을 줄이면서 화질차이 없이 검사를 위한 2 phase 검사를 제안한다.

과도한 채널 이온 주입 농도 및 Si-SiN 스트레스가 플래쉬 메모리셀 산포에 미치는 영향 (The study on cell Vth distibution induced by heavily doped channel ionn and Si-SiN stress in flash memory cell)

  • 이치경;박정호;박규찬;김한수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.485-488
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    • 2004
  • As scaling down the cell channel length, the increment of B concentration in channel region is inevitable to overcome the punch-through, especially in flash memory cell with 90nm technology. This paper shows that the high dose ion implantation in channel cause the Si defect. which has been proved to be the major cause of the tailed Vth in distribution. And also mechanical stress due to SiN-anneal process can induce the Si dislocation. and get worse it. With decreasing the channel implantation dose, skipping the anneal and reducing the mechanical stress, Si defect problem is solved completely. We are verify first that the optimization of B concentration in channel must be certainly considered in order to improve Si defect. It is also certainly necessary to stabilize the distribution of cell Vth in the next generation of flash memory.

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산업용 모터 구동을 위한 고내압 저전력 Power MOSFET 최적화 설계에 관한 연구 (A Study on High-voltage Low-power Power MOSFET of Optimization for Industrial Motor Drive)

  • 김범준;정헌석;김성종;정은식;강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.170-175
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    • 2012
  • Power MOSFET is develop in power savings, high efficiency, small size, high reliability, fast switching, low noise. Power MOSFET can be used high-speed switching transistors devices. Recently attention to the motor and the application of various technologies. Power MOSFET is devices the voltage-driven approach switching devices are design to handle on large power, power supplies, converters, motor controllers. In this paper, design the 600 V Planar type, and design the trench type for realization of low on-resistance. For both structures, by comparing and analyzing the results of the simulation and characterization.