• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.318-325
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• 2022

In this study, composites containing undoped and barium-doped Bi₂WO₆:Ba²⁺were investigated for their shielding against diagnostic X-ray. At first, Bi₂WO₆ and barium-doped Bi₂WO₆ were synthesized with different weight percentages of barium oxide through a hydrothermal process. The as-synthesized nanostructures were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Raman spectroscopy (RS). After that, some shields were generated with undoped and barium-doped Bi₂WO₆:Ba²⁺ nanostructure particles incorporated into polyvinyl chloride (PVC) polymer with different thicknesses and 15% weight of the nanostructure. Finally, the prepared samples were exposed to an X-ray tube at 40, 80, and 120 kV voltages, 10 mAs and, 44.5 cm SID (i.e. the distance from the X-ray beam source to the specimen). Linear and mass attenuation coefficients were also calculated for different samples. The results indicated that, among the samples, the one with 7.5 mmol barium-doped Bi₂WO₆ had the most attenuation at the voltage of 40kV, and the attenuation coefficients would increase with an increase in the amount of barium. The samples with 15 and 17.5 mmol barium-doped Bi₂WO₆ had higher attenuation than the others at 80 and 120 kV. Moreover, the half-value layer (HVL), tenth-value layer (TVL) and 0.25 mm lead equivalent thickness were calculated for all the samples. The lowest HVL value was for the sample with 7.5 mmol barium-doped Bi₂WO₆. As the result clearly show, an increment in the barium-doping content leads to a decrease in both HVL and TVL. In every three voltages, 0.25 mm lead equivalent thickness of the barium-doped composites (7.5 mmol and 15 mmol) had less than the other composites. The lowest value of 0.25 mm lead equivalent thickness was 7.5 barium-doped in 40 kV voltage and 15 mmol barium-doped in 80 kV and 120 kV voltages. These results were obtained only for 15% weight of the nanostructure.

• 한국광학회지
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• 제34권2호
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• pp.53-60
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• 2023

193 nm에서 반도체 전공정 검사 장치에 적용될 수 있는 반사 굴절 혼합 형식(카타디옵트릭)의 수치 구경(numerical aperture, NA) 0.6 대물렌즈를 설계하였다. 200 nm 공간 분해능 및 0.15 mm 이상의 시야를 확보하기 위하여, 먼저 렌즈 전체 배치를 포커싱 렌즈 그룹, 필드 렌즈 그룹 및 NA 변환 그룹으로 구성하였으며, 선행 그룹에 포커싱된 빔의 수치 구경 값을 필요 값, 즉 0.6으로 변환하는 기능을 수행한다. 총 11매의 광학 소자로 구성된 최종 설계는 모든 관측 시야에 대하여 λ/80 이하의 RMS 파면 수차를 만족하였다. 또한 고분해능 대물렌즈의 높은 환경 민감도로 인한 온도 변화에 따른 광학계 성능 해석 결과, ±0.1 ℃의 온도 변화에서도 목표 성능 이하로의 성능 저하가 확인되어 온도 변화에 따른 광학 보상이 반드시 필요하였다. 이에 초점면 이동을 보상자로 적용할 경우, 20 ± 1.2 ℃까지 RMS 파면 수차 변화량이 λ/30 이하로 목표 성능을 만족하여 실제 반도체 공정 환경에서도 이용이 가능함을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2139-2146
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• 2023

During reactor operation, the divertor must withstand unprecedented simultaneous high heat fluxes and high-energy neutron irradiation. The extremely severe service environment of the divertor imposes a huge challenge to the bonding quality of divertor joints, i.e., the joints must withstand thermal, mechanical and neutron loads, as well as cyclic mode of operation. In this paper, potassium-doped tungsten (KW) is selected as the plasma facing material (PFM), oxygen-free copper (OFC) as the interlayer, oxide dispersion strengthened copper (ODS-Cu) alloy as the heat sink material, and reduced activation ferritic/martensitic (RAFM) steel as the structural material. In this study, a vacuum brazing technology is proposed and optimized to bond Cu and ODS-Cu alloy with the silver-free brazing material CuSnTi. The most appropriate brazing parameters are a brazing temperature of 940 ℃ and a holding time of 15 min. High-quality bonding interfaces have been successfully obtained by vacuum brazing technology, and the average shear strength of the as-obtained KW/Cu and ODS-Cu alloy joints is ~268 MPa. And a fabrication route for manufacturing the flat-type divertor target based on brazing technology is set. For evaluating the reliability of the fabrication technologies under the reactor relevant condition, the high heat flux test at 20 MW/m² for the as-manufactured flat-type KW/Cu/ODS-Cu/RAFM mockup is carried out by using the Electron-beam Material testing Scenario (EMS-60) with water cooling. This paper reports the improved vacuum brazing technology to connect Cu to ODS-Cu alloy and summarizes the production route, high heat flux (HHF) test, the pre and post non-destructive examination, and the surface results of the flat-type KW/Cu/ODS-Cu/RAFM mockup after the HHF test. The test results demonstrate that the mockup manufactured according to the fabrication route still have structural and interfacial integrity under cyclic high heat loads.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.225-232
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• 2014

목 적 : 방사선 치료 시 치료기법에 따라 피부에 흡수되는 선량은 달라진다. 본 연구에서는 유방전절제술을 시행한 환자의 방사선 치료 시 치료 기법에 따른 표면선량 및 깊이에 따른 피부선량을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 조직등가물질로 구성된 팬톰(I'mRT, IBA)을 이용하여 전산화단층촬영을 시행 한 후 치료계획시스템에 의해 인체의 흉벽과 같이 가상의 표적과 정상조직을 설정하였다. 총 5가지의 치료계획(Wedged Tangential technique, 4-field IMRT, 7-field IMRT, TOMO DIRECT, TOMO HELICAL)에 대해 6MV 광자선을 이용해 최적의 치료계획을 수립하였다. 흉벽의 표면선량을 측정하기 위해 Gafchromic EBT3필름 이용하여 팬톰의 표면에 밀착 시킨 후 내측(0~4 cm), 중심측(4~12 cm), 외측(12~16 cm)으로 구분하여 분석 하였고, 깊이에 따른 피부선량을 측정하기 위해 팬톰 단면 사이에 필름을 삽입 후 측정하여 흉벽의 내측(3지점), 중심측(4지점), 외측(3지점)에 대해서 1~6 mm 깊이 별로 측정하여 분석하였다. 결 과 : 흉벽의 표면선량 측정결과 처방선량 기준으로 TOMO DIRECT에서 47~70%로 가장 높게 측정 되었으며, 7-field IMRT의 경우 35~46%로 가장 낮은 선량을 보였다. 깊이에 따른 피부선량 측정결과 TOMO DIRECT와 TOMO HELICAL에서 다른 치료기법에 비해 1 mm, 2 mm, 5 mm깊이에서 처방선량의 75%, 80%, 90% 이상으로 모든 영역에서 상대적으로 높은 선량이 측정 되었으며, 특히 TOMO DIRECT의 경우 접선인자 영향에 의해 중심 측의 1 mm, 2 mm깊이에서 처방선량의 80%, 90%이상의 선량이 측정 되었다. 결 론 : 유방전절제술을 시행한 환자의 방사선 치료 시 선형 가속기를 이용한 치료 기법에 비해 TOMO DIRECT와 TOMO HELICAL에서 표면 및 피부선량이 높게 나타났으며, 표면으로부터 1 mm깊이의 피부영역에서 75% 이상의 충분한 선량을 전달 할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-84
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• 2012

목 적: 필름평가방법을 대신하여 전자포탈영상을 이용한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램을 개발하고자 한다. 대상 및 방법: 전자포탈영상장치(Electronic Portal Image Device, EPID)가 선형가속기(CL-iX, Varian, USA)의 하부에 고정된 구조 때문에 발생되는 문제를 해결한 후 Eclipse treatment planning system (Version 8.1, Varian, USA)으로 기하학적 정도관리 항목을 생성하였다. 치료실의 4DTC (Version 10.2, Varian, USA)에서 전자포탈영상(single exposure before plan)을 생성하고 항목별로 빔을 조사하였다. Off-line review에서 전자포탈영상을 획득하고 이를 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가하였다. 평가 방법으로 치료 중 오차(Intra-fraction error)는 모든 절차를 같은 날에 동일 조건으로 5회 연속 실시하여 분석하였고 치료 간 오차(Inter-fraction error)의 확인을 위해 모든 절차를 동일 조건에서 10일간 실시한 후 Iso-align$^{TM}$ quality control device를 이용한 필름평가방법과 비교하였다. 측정 및 분석 시간은 장치의 셋업에서 데이터 획득까지의 시간과 이후 분석완료까지 소요된 시간으로 구분하여 측정한 후 사용자와 수행과정의 편의성도 비교하였다. 결 과: 빛-방사선조사면 일치, 콜리메이터 회전축, 환자테이블 회전축, 갠트리 회전축 항목에서 각각 평균 0.1, 0.2, 0.3, 0.2 mm의 치료 중 오차 값을 확인하였다. 10일간의 연속된 정도관리를 통해 치료 간 오차를 확인한 결과 항목별로 각각 평균 1.7, 1.4, 0.7, 1.1 mm의 오차 값을 얻었다. 그리고 측정 시간은 필름평가방법과 전자포탈영상을 이용한 방법에서 각각 평균 36분, 15분이 걸렸고 분석 시간은 평균 30분, 22분이 소요되었다. 결 론: 전자포탈영상을 이용하여 기하학적 정도관리를 실시할 경우 정도관리 도구로서 유용함을 알 수 있었다. 필름 미사용에 따른 비용 절감의 이점뿐만 아니라 측정 및 분석 시간도 줄일 수 있어 사용자 편의성이 커지고 필름 현상 과정 등의 생략으로 수행과정도 개선할 수 있었다. 또 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가가 완료된 영상은 데이터화가 가능하여 자료의 보관이 용이해진다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.127-132
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• 2013

환자 호흡할 때 흉 복부 내부에 있는 장기의 위치는 주기적으로 변한다. 이에 따라 방사선치료 동안 종양에 대한 선량불확도가 발생하게 되며, 불확도를 줄이기 위한 여러 방사선치료방법이 제시되고 있다. 호흡연동방사선치료는 특정 위상 또는 진폭에만 방사선을 조사하는 방법으로 불필요한 피폭선량은 줄일 수 있는 장점이 있지만 긴 치료 시간과 노력이 필요하다는 단점이 있다. 호흡연동방사선치료 중 회전세기조절방사선치료(respiratory gated Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)는 다른 호흡연동치료시스템에 비해 치료 시간이 짧다는 장점이 있기 때문에 본 연구는 respiratory gated VMAT 치료 선량의 정확성을 검증하여 임상 적용의 적절성을 평가하고자 한다. 본 연구는 총 6개의 VMAT 치료계획(Eclipse, ver. 8.6, Palo Alto, USA)을 토대로 수행되었으며, 각각의 치료계획은 AAA 알고리즘을 이용해서 선량이 계산되었다. 환자의 호흡운동을 구현하기 위해 환자 테이블 위에 1차원운동팬텀이 사용되었으며, 영상 기반 추적 시스템(Real-time Position Management, RPM, Varian Medical Systems, Palo Alto, USA)을 통해 운동 주기 신호를 획득하였다. 또한, 2차원-이온함-배열(MatriXX, IBA, Germany) 측정기를 이용하여 특정 호흡 신호 위상에 따른 전달 선량을 측정하였다. 측정된 선량과 치료 계획된 선량을 정성적인 분석을 위해 상용화되어 있는 선량분석용 프로그램(I'mRT, IBA, Germany)을 통해 2차원 선량분포를 0에서 1사이의 감마지표(Gamma index) 비교 결과 모든 케이스에서 97% 이상의 일치함을 확인하였다. 따라서 호흡연동 회전세기조절 방사선치료는 호흡연동방사선치료의 단점인 시간적인 제약을 일정 부분 해소할 수 있었으며 2차원 선량분포 비교 결과 오차값 3%이내의 정확도에서 환자정도관리 수준을 만족하였고 임상적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2009

Diamond-like carbon (DLC) is a convenient term to indicate the compositions of the various forms of amorphous carbon (a-C), tetrahedral amorphous carbon (ta-C), hydrogenated amorphous carbon and tetrahedral amorphous carbon (a-C:H and ta-C:H). The a-C film with disordered graphitic ordering, such as soot, chars, glassy carbon, and evaporated a-C, is shown in the lower left hand corner. If the fraction of sp3 bonding reaches a high degree, such an a-C is denoted as tetrahedral amorphous carbon (ta-C), in order to distinguish it from sp2 a-C [2]. Two hydrocarbon polymers, that is, polyethylene (CH2)n and polyacetylene (CH)n, define the limits of the triangle in the right hand corner beyond which interconnecting C-C networks do not form, and only strait-chain molecules are formed. The DLC films, i.e. a-C, ta-C, a-C:H and ta-C:H, have some extreme properties similar to diamond, such as hardness, elastic modulus and chemical inertness. These films are great advantages for many applications. One of the most important applications of the carbon-based films is the coating for magnetic hard disk recording. The second successful application is wear protective and antireflective films for IR windows. The third application is wear protection of bearings and sliding friction parts. The fourth is precision gages for the automotive industry. Recently, exciting ongoing study [1] tries to deposit a carbon-based protective film on engine parts (e.g. engine cylinders and pistons) taking into account not only low friction and wear, but also self lubricating properties. Reduction of the oil consumption is expected. Currently, for an additional application field, the carbon-based films are extensively studied as excellent candidates for biocompatible films on biomedical implants. The carbon-based films consist of carbon, hydrogen and nitrogen, which are biologically harmless as well as the main elements of human body. Some in vitro and limited in vivo studies on the biological effects of carbon-based films have been studied [$2{\sim}5$].The carbon-based films have great potentials in many fields. However, a few technological issues for carbon-based film are still needed to be studied to improve the applicability. Aisenberg and Chabot [3] firstly prepared an amorphous carbon film on substrates remained at room temperature using a beam of carbon ions produced using argon plasma. Spencer et al. [4] had subsequently developed this field. Many deposition techniques for DLC films have been developed to increase the fraction of sp3 bonding in the films. The a-C films have been prepared by a variety of deposition methods such as ion plating, DC or RF sputtering, RF or DC plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), electron cyclotron resonance chemical vapor deposition (ECR-CVD), ion implantation, ablation, pulsed laser deposition and cathodic arc deposition, from a variety of carbon target or gaseous sources materials [5]. Sputtering is the most common deposition method for a-C film. Deposited films by these plasma methods, such as plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) [6], are ranged into the interior of the triangle. Application fields of DLC films investigated from papers. Many papers purposed to apply for tribology due to the carbon-based films of low friction and wear resistance. Figure 1 shows the percentage of DLC research interest for application field. The biggest portion is tribology field. It is occupied 57%. Second, biomedical field hold 14%. Nowadays, biomedical field is took notice in many countries and significantly increased the research papers. DLC films actually applied to many industries in 2005 as shown figure 2. The most applied fields are mold and machinery industries. It took over 50%. The automobile industry is more and more increase application parts. In the near future, automobile industry is expected a big market for DLC coating. Figure 1 Research interests of carbon-based filmsFigure 2 Demand ratio of DLC coating for industry in 2005. In this presentation, I will introduce a trend of carbon-based coating research and applications.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.29-33
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• 2003

I. 목적 외부방사선 치료와 같이 근접치료 시에도 재현성을 평가하기 위해 bone의 위치와 tandem, ovoid 간의 거리를 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가함으로써 자궁경부암 환자의 근접치료시 치료의 재현성을 평가하고자 하였다. II. 대상 및 방법 1999년부터 2001년 10월까지 본원을 내원해서 근접치료를 시행한 자궁경부암 환자중 tandem, ovoid을 사용한 52명을 대상으로 근접치료시 촬영한 film(환자1명당 3회촬영)을 가지고 측정하였다. Os을 기준으로 환자의 center축을 잡고 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리를 각각 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가하였다. III. 결과 환자 52명에 대한 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리에 대한 표준 편차 결과는 다음과 같은 분포로 나타났다. 1) 각 tandem angle 의 표준편차는 $0^{\circ}{\sim}2.89^{\circ}$이다. 2) pubic symphysis에서 Os까지의 높이는 $0cm{\sim}0.79cm$ 3) sacrum에서 tandem tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.9cm$ 4) Os level에서 coccyx까지의 거리는 $0.06cm{\sim}0.76cm$ 5) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 오른쪽은 $0cm{\sim}0.53cm$ 6) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 왼쪽은 $0cm{\sim}0.45cm$ 7) 첫번째 source위치에서 ovoid사이의 거리는 $0cm{\sim}0.36cm$ 8) tandem에서 ovoid tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.31cm$ IV. 결론 자궁경부암 치료에 있어 근접치료는 중요한 치료 방법이다. 환자 치료간에 재현성을 평가해본 결과 대체로 만족 할 만한 수치를 보였으며 고선량율 근접치료에서 재현성 평가는 중요할 것이고 계속적으로 평가할 필요가 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.143-148
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• 2003

목적: 자궁경부암으로 진단을 받고 수술단독 치료만 시행 받은 후 재발암에서 방사선치료를 시행하고 생존율 및 실패양상을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1990년 1월부터 1999년 12월까지 계명대학교 동산의료원 방사선종양학과에선 초기(I, IIa) 자궁경부암으로 진단을 받고 수술 후 재발하여 방사선치료를 받은 환자 27명을 대상으로 하였다. 연령분포는 31세에서 70세로 평균 48세이며 수술 당시 병기 1기가 20명, 2기가 7명이었고 23명이 편평상피암이었고 4명은 선암이었다. 수술 후 재발까지의 기간은 2개월에서 90개월로 평균 29개월이었다. 재발부위로는 질 부위가 14명, 골반강이 9명, 복합재발이 4명이었다. 수술은 25명에서 전자궁적출술과 골반내림프절절제술을 시행하였으며 2명은 전자궁적출술만을 시행하였다. 방사선치료는 13명에서는 외부방사선치료만을 받았고 13명에서는 외부방사선치료와 질강내방사선 치료를 받았으며 1명은 질강내방사선치료만을 받았다. 방사선치료 후 추적관찰기간은 6개월에서 128개월로 중앙값 55개월이었다. 결과: 전체 환자의 5년 생존율과 5년 무병생존율은 각각 71.9$\%$, 68.2$\%$이었다. 재발부위에 따른 생존율의 차이가 통계적으로 유의하지는 않았으나 질 부위에만 재발하여 방사선치료를 받은 환자에서 가장 높은 5년 무병생존율을 나타내었다(5년 무병생존율, 질 부위에만 재발한 환자는 85.7$\%$, 질 부위를 제외한 골반부위에 재발한 환자 53.3$\%$, p=0.09). 재발시기에 따른 생존율의 차이는 보이지 않았다. 실패양상으로는 질 부위에만 재발하여 방사선치료를 받은 환자들에서 7$\%$의 국소재발만 있었고 골반강내에 재발하여 방사선치료를 받은 환자들은 국소재발이 주된 실패이었고 골반과 복벽, 복막 등에 같이 재발되었던 환자들은 방사선치료 후 원격전이가 주된 실패이었다. 방사선치료 후 3도 이상의 부작용은 없었다. 결론: 이상으로 볼 때, 초기 자궁경부암에서 수술단독치료 후 재발암에서는 방사선치료는 효과적이고 안전한 치료법이라고 생각되며 특히 수술 후 질 부위에만 재발한 경우에는 외부방사선치료와 질강내방사선치료로 좋은 생존율을 기대할 수 있겠다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권2호
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• pp.93-100
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• 2007

목 적: 근치적 자궁절제술 후 보조적 방사선 치료를 시행 받은 자궁내막암 환자의 치료 성적 및 예후 인자를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1991년 9월부터 2003년 8월까지 서울아산병원에서 자궁내막암으로 자궁 절제술을 시행한 후 보조적 방사선치료를 받은 76명을 대상으로 하였다. FIGO 병기는 I, II, III기가 각각 41명(53.9%), 12명(15.8%), 23명(30.3%)이었다. 조직분화도는 1이 29명(38.2%), 2가 20명(26.3%), 3이 27명(35.5%)이었다. 방사선치료는 외부방사선 조사와 강내 조사를 함께 시행한 환자가 42명, 외부 방사선 조사만 시행한 환자가 33명, 강내 조사만 시행한 환자는 1명이었다. 외부 방사선 치료의 조사 선량은 50.4 Gy였으며, 강내 조사는 1회 분할 선량을 $4{\sim}5\;Gy$씩 $4{\sim}6$회 실시하였다. 생존환자의 추적기간은 5개월에서 121개월로서 중앙값은 51개월이었다. 결 과: 5년 전체 생존율은 89.6%이었으며, FIGO I기는 96.8%, II기는 91.7%, III기는 75.7%였다. 5년 무병 생존율은 83.7%이었고, FIGO 병기에 따라 I기는 94.8%, II기는 91.6%, III기는 59.8%이었다. 단변량 분석에서 전체 생존율에 유의한 영향을 미치는 인자에는 FIGO 병기, 림프절 양성 유무, 조직분화도였고, 무병 생존율에서는 관계되는 인자는 FIGO 병기, 림프절 양성 유무, 림프혈관침범 유무였다. 총 11명에서 재발하였고, 국소재발 1명, 원격전이가 10명이었다. 방사선 치료 후에 중등도 이상의 합병증을 보이는 경우는 없었다. 결 론: 자궁내막암의 수술 후 방사선 치료의 성적은 좋은 결과를 보였다. 그러나 주로 원격전이로 재발하는 양상으로 보이므로 항암치료가 도움이 되리라 생각된다. 따라서 FIGO 병기가 높거나, 림프절 양성이거나, 림프혈관침범이 있거나, 조직 분화도가 높은 고위험 군에서 항암제를 포함한 방사선치료 방법에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.