• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.161-162
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• 2007

• 한국물환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.241-244
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• 2004

Radiation treatment with gamma-rays and electron-beams was used to remove polyvinyl alcohol(PVA), one of the main components of dyeing wastewater. PVA was effectively decomposed by radiation treatment, thus the removal was near 100 % at an initial PVA concentration of 44 mg/L. However, total organic carbon(TOC) removal was less than 5 % due to lower transformation of PVA to $CO_2$. This directly indicates the radiation treatment alone is not appropriate for the complete decomposition of PVA. In this sense, the improvement of biodegradability($BOD_5/COD$) of PVA by radiation treatment was studied. Both gamma-ray and electron-beam treatments significantly increased the biodegradability of PVA by transforming non-biodegradable PVA to biodegradable by-products. This suggests radiation treatment, especially electron-beam treatment that showed better improvement of biodegradability, can be used as a pre-treatment of biological degradation process of PVA.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.21-34
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• 2008

환자의 CT자료를 기반으로 만들어진 3차원상의 표적물질에 전자 및 광자의 전달 현상을 계산하는 몬테카를로(MC) 도즈계산용 병렬프로그램 (PMCEPT 코드)을 개발하여 베어울프 PC 클러스터에 탑제하였다. 시뮬레이션에서 오차를 최소화하고 코드를 더욱 발전시키기 위해서는 현재의 MC 코드의 한계를 아는 것이 매우 유익하다. 이러한 관점에서 저자는 PMCEPT코드를 이용하여 이질 혹은 동질의 표적물질에서 표준화된 깊이 도즈를 계산하여 잘 알려진 다른 코드들, MCNP5, EGS4, DPM, GEANT4 및 실험결과와 비교를 하였다. PMCEPT결과는 이질 혹은 동질의 표적에서 다른 코드들과 $1{\sim}3%$ 오차 범위 안에서 잘 일치하였다. 계산시간 비교에 있어서도 PMCEPT 코드가 MCNP5 보다는 약 20배, GEANT4코드보다는 약 3배정도 빨랐다. 이러한 결과를 종합하면, PMCEPT코드는 의학물리분야의 시뮬레이션 코드로 사용하기에 매우 좋은 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권1호
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• pp.29-39
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• 1993

고에너지 전자선은 방사선치료에서 중요한 역할을 담당하고 있으나 전하를 갖인 입자로서 인체조직과 상호작용이 복잡하여 조직내 전자선량분포를 정확히 표현하기에는 매우 어렵다. 전자선분포를 계산하는 데는 심부율과 평면분포율등 여러방법이 제시되고 있었으나 수학적 모형을 이용하는 것이 가장 신속하고 다양한 계산을 수행할수 있는 수단으로 알려져 왔으며 컴퓨터의 발달과 병행하여 실요화 되고 있다. 저자들은 연령확산방정식을 기초로한 수식적 모델을 도입하고 연세암센터에 설치된 선형가속기에서 측정된 전자선의 분포를 이용하여 실험식의 상수인자를 결정 삽입하므로서 조직내 어떤 깊이 어느 지점에서도 정확한 선량이 계산될 수 있는 실험식을 완성하였다. 사용자는 연령확산 실험식에서 전자선의 에너지와 조사면 그리고 선원간의 거리만 입력하면 조직내 전자선의 심부율과 등선량곡선을 정확히 예측할 수가 있고 고선량부위에서는 위축되고 저선량부위에서는 확산되는 등선량곡선의 모양을 정확히 기술할 수 있으며 컴퓨터에 의한 선량계획은 어떤 입상상태에서도 간단하고 신속하게 표시할 수 있었다. 전자선의 에너지 6-20MeV 에서 심부율의 정확도는 섬부율 50%이상일 때는 2% 이내이며 낮은 심부율 부위에서는 5%의 오차를 가졌고 조사면 6$\times$6$cm^2$에서 25$\times$25$cm^2$에 대한 심부율 오차는 3% 이내이며 확산오차는 3mm 이하로서 정확성이 비교적 높았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.641-649
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권2호
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• pp.163-172
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• 2022

Zinc-rich epoxy (ZRE) is used to overcome corrosion problems in reinforced concrete (RC) beams and coat steel rebars to protect them from humidity and chlorides. An extra coating layer of Sikadur-31 epoxy (SDE) is utilised to increase bond strength because the use of ZRE reduces the bond strength between concrete and steel rebars. However, the low melting point of SDE indicates that concrete specimens are vulnerable to fire. An experimental investigation on flexural performance of RC beams incorporating ZRE-SDE coating of steel rebars that were destroyed by fire is performed in this study. Twenty beams of five concrete mixes with different cementitious contents were tested to compare fire exposure for coated and uncoated rebars of the same beams at room temperature and determine the optimal cementitious content. Scanning electron microscopy (SEM) was also applied to investigate characteristics of fired mixture samples. Results showed that the use of SDE-ZRE at room temperature improves flexural strengths of the five mixes compared with uncoated rebars with percentages ranging from 8.5% to 12.3%. All beams with SDE-ZRE lost approximately 50% of their flexural strength due to firing. Moreover, the mix incorporating SF (silica fume) of 15% and cement content of 400 kg/m³ introduces optimum behaviour compared with other mixes. All results were supported and verified by the SEM analysis and compressive strength of cubic specimens of the same mixes.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권2호
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• pp.43-48
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• 2009

When the PDD (percentage depth dose) in the megavoltage beams is measured in the water phantom, the polarity and ion recombination effects of ionization chambers with depth in water are not usually taken into consideration. We try to investigate if those variations with depth should be taken into consideration or could be ignored for the thimble type semiflex ionization chamber (PTW $31010^{TM}$, SN 1551). According to the recommendation of IAEA TRS-398, the 4 representative depths of $d_s$, $d_{max}$, $d_{90}$ and $d_{50}$ were used for the electron beams. For the photon beams, the 4 depths were arbitrarily chosen for the photon beams, which were $d_s$, $d_{max}$, $d_{10}$ and $d_{20}$. For the high energy photon beam both polarity and ion recombination factors of the chamber with depth in water gives the good agreements within the maximum $\pm$0.2%, while the $C_{polS}$ with depth came within the maximum $\pm$ 0.4% and the $C_{IRS}$ within the maximum $\pm$0.6% in every electron beam used. This study shows that PDI (percentage depth ionization) could be a good approximation to PDD for the chamber used.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.153-158
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• 2007

The present study covers numerical analysis of a thermionic scanning electron microscope(SEM) column. The SEM column contains an electron optical system in which electrons are emitted and moved to form a focused beam, and this generates secondary electrons from the specimen surfaces, eventually making an image. The electron optical system mainly consists of a thermionic electron gun as the beam source, the lens system, the electron control unit, and the vacuum unit. For a systematic design of the electron optical system, the beam trajectories are investigated through numerical analyses by tracing the ray path of the electron beams, and the quality of resulting image is evaluated from the analysis results.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.51-60
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• 1995

고에너지 (6-15MV) 광자선속으로 치료할때 LiF(TLD-100) 결정은 solid water phantom 이나 환자의 피부 표면에서의 흡수선량을 측정하기 위해 열자극 발광 선량계(이하 NC-100)가 주로 사용된다. 통상 NC-100은 가열 과정을 여러회 반복하면 그 감도가 줄어드는 것으로 조사되었다. NC-100 위에 입사 광자선속 방향으로 올려놓은 140$\mu\textrm{m}$ 두께의 금박막(이하 GC-100)은 NC-100 과 다른 성질을 갖는다. 즉, 광자선속에서 GC-100 은 금박막에서 주로 쌍생성이 일어나고 부분적으로 Compton 산란이 일어나 많은 양전자와 음전자를 만들어 낸다. 그 결과 TLD-100 결정은 증가된 신호를 갖고(최대 100% 증가), 흡수 선량당 높은 반응도가 좋은 선형도를 갖으며, 선량물에 무관할 뿐만 아니라 Fluctuation error 도 $\pm$0.5% 미만으로 낮게 측정되었다. GC-100 은 주로 쌍생성이 일어나기 때문에 전자선보다 광자선에서 더욱 감도가 좋은것으로 나타난다. 그것은 금과같이 원자번호가 높은 매질에서 광자선에 의한 쌍생성의 확률이 큰것에 기인한다. 치료용 고에너지 광자선속에서 TLD-100 chip 위에 올려진 금박막은 TLD 의 신호를 크게 증가시키는 역할을 하는것으로 나타났다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권1호
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• pp.50-56
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• 2010

목 적: 제 3기관에 의해 독립적으로 수행된 방사선 치료 빔의 흡수 선량을 외부 감사의 결과로 보고 한다. 이를 위해 쉽고 편리하게 설치 가능 한 고체 팬텀을 이용하여 흡수 선량을 측정하는 방법을 개발했다. 대상 및 방법: 2008년 12개 방사선 치료 시설에서 외부 감사 프로그램에 참여하였고 47개의 광자선과 전자선의 제 3기관에 의해 American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group (TG)-51 프로토콜을 사용하여 독립적으로 교정되었다. AAPM TG-51 프로토콜은 물에서의 측정을 권고 하고 있지만 팬텀으로 물은 바쁜 병원 상황에선 몇 가지 단점이 있다. 설치와 수송이 편리하고 재현성이 있는 고체 팬텀을 사용하였다. 광자선과 전자선에 대한 물과 고체 팬텀 사이의 선량 보정인자는 스케일링 방법과 실험적 측정에 의해 결정되었다. 결 과: 대부분의 빔은(74%) 제3기관의 프로토콜로 측정한 결과 2%의 편차 이내였다. 그러나 20개 중 2개의 광자선과 27개 중 3개의 전자선은 허용범위(3%)를 초과 하였다. 특히 그중 2개의 빔은 10% 이상의 편차를 보여주고 있다. 6 MV 초과의 고에너지 광자선은 보정인자가 없었다. 6 MV 광자선의 경우 고체 팬텀에서의 흡수선량은 물에서의 흡수 선량보다 0.4% 작게 나타났다. 전자선에 대한 보정인자도 결정되었는데 전자선의 에너지가 증가함에 따라 보정인자는 작아지는 경향을 보여준다. 고체팬텀을 사용한 TG-51 프로토콜의 측정 오차는 ${\pm}1.22%$로 나타났다. 결 론: 개발된 방법은 다기관 임상 연구의 인증 프로그램에 참여할 수 있는 외부 감사 기관 프로그램에 성공적으로 적용되었다. 이 선량측정은 선량을 측정하기 위한 시간을 줄이고 물을 설치할 때의 생길 수 있는 측정오차를 감소시킨다.