• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.89-95
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• 2006

본 연구의 목적은 다양한 전압 값과 전류 값에 따른 CT 투과 스캔 동안의 방사선 선량을 측정하고, 우리 기관에서 사용하는 임상 전신 PET/CT 환자 영상 획득 방식 중 감쇠 보정을 위해 사용하는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 환자의 진단용 고화질 CT 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가하는 것이다. 방사선 선량 측정을 위해 Philips GEMINI 16 슬라이스 PET/CT시스템을 이용하였다. 다양한 튜브 전압 값과 시간에 따른 전류 값에 대해 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였다. 이때 100 mm의 유효 길이를 가지는 펜슬 이온 전리함과 전기계를 선량 측정에 이용하였다. 측정은 공기 중, 팬텀의 중심, 그리고 팬텀의 가장 자리에서 각각 이루어졌다. 평균 흡수선량인 가중 CTDI ($CTDI_w=1/3CTDI_{100,c}+2/3CTDI_{100,p}$) 값을 계산하고 이를 이용하여 등가 선량을 계산하였다. 본 연구자가 속한 기관에서의 전신 임상 PET/CT 영상 획득 방식을 이용한 투과 스캔에서의 방사선 선량 측정을 위해 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT투과 스캔을 각각 수행하여 각 인체 기관별 선량을 측정하였다. 측정에 사용한 TLD는 10 MeV X-선을 이용하여 교정한 후 ${\pm}5%$ 이내의 정확도를 가지는 것만 측정에 사용하였다. 장기 또는 조직은 ICRP 60을 참고로 선택하였다. 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용한 CT 투과 스캔에 대한 선량 측정 결과, 선량 값이 튜브 전압과 전류에 의존하는 것을 확인할 수 있었다. $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT 투과 스캔에 대한 유효 선량 측정 결과는 0.14 mSv와 29.49 mSv였다. PET/CT 시스템에서 표준 CTDI 팬텀과 이온 전리함, 그리고 Alderson 인체 팬텀과 TLD를 이용하여 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가할 수 있었다. PET/CT 영상 획득 시, 우리가 원하는 영상의 화질을 유지하면서 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득 방식의 최적화가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-27
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• 2003

I. 목적 Total Body Irradiation(TBI)와 Half Body Irradiation(HBI), Non-Hodgkin's lymphoma, E-Wing's sarcoma, lymphosarcoma, neuroblastoma 등의 특수한 경우에 넓은 광자선 조사면($40{\times}40cm2$ 이상)이 임상적으로 사용될 수 있다. 넓은 광자선 조사면의 선량분포는 매번 실제 측정 대신 좁은 광자선 조사면 (표준 SSD 100cm, 조사면의 크기 $40{\times}40cm2$ 미만)에서 얻은 측정결과를 이용하여 보정할 수 있으나, 단 순한 계산에 의한 방법만으로는 산란 방사선의 여러 가지 요인에 의한 실제 신체 각 부위의 선량 및 그 균일성을 알기는 힘들다. 본 연구에서는 치료거리 증가에 따른 넓은 광자선 조사면의 기본 parameter(PDD, TMR, Output, Sc, Sp)를 측정하고, 좁은 광자선 조사면에서 얻은 측정결과와 비교하여 그 차이를 확인해 보고 실제 적용여부를 알아보고자 한다. II. 대상 및 방법 표준 SSD 100cm에서 Multidata water phantom을 이용하여 조사면의 크기 변화에 따라 기본parameter(PDD, TMR, Output, Sc, Sp)를 측정하였다. 먼저 SSD 180cm에서(phantom이 치료실 바닥으로 수직방향) 조사면 증가에 따른 기본 parameter를 측정하였고, SSD 350cm에서(phantom이 치료실 벽면으로 수평방향이고 horizotal beam의 측정이 가능한 mylar를 가진 small water phantom을 이용) 같은 방법으로 측정하여 서로 비교해보았다. III. 결과 및 결론 SSD 180cm과 350cm에서 측정한 parameter들이 표준 선량측정 자료와 비교해서 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없었음을 알 수 있었다. 정확한 자료를 얻기 위해 anthropomorphous phantom에서 선량측정을 하거나 이런 목적을 위해 특별히 고안된 unlimited phantom을 이용한 절대값을 얻을 수 있는 선량 측정이 요구된다. 부가적으로 작은 부피의 ionization chamber 사용과 넓은 조사면에 의한 cable과 stem effect를 고려해야 할 필요가 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.135-144
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• 2010

목 적: 호흡동조 방사선치료용 팬텀 제작을 통해 실시간움직임관리(RPM, Real-time Position Management)에 의한 치료시 호흡에 따른 방사선 조사선량의 적절성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 호흡동조 팬텀은 선형 액츄에이터(SCN6-050-50, Dyadic, Japan) 2개, 아크릴판, 지지대, 철판 등으로 팬텀위에 측정 대상을 위치시켜 구동 가능(상 하, 전 후)하도록 제작하였다. 4D CT를 촬영해 환자의 호흡을 분석하여 컴퓨터를 통해 팬텀의 위치와 속도를 제어하여 움직임을 재현하였다. 호흡동조 팬텀위에 2D-Array (PTW)와 4.5 cm의 팬텀(White water 4.5 cm)을 위치하여 21 EX 15 MV X선을 100 Mu, 조사야 $10{\times}10\;cm$의 open field와 2 cm 간격으로 10 cm까지 정방형으로 움직이는 Sliding MLC (DMLC)를 Gantry $0^{\circ}$, $90^{\circ}$에서 팬텀을 (1) 움직이지 않은 경우 (2) 움직인 경우 (3) RPM을 이용하여 동조한 경우(30%)로 나누어 조사하였다. 7.5 cm의 팬텀에 0.125 CC 이온화전리함(PTW)을 위치하여 위와 같은 조건으로 측정하였다. 결 과: 이온화전리함에 의한 중심선량 측정값은 Gantry $90^{\circ}$, $10{\times}10\;cm$ 조사야와 DMLC을 이용한 조사에서 동조시 0.3%이내, 비동조시 약 2%의 오차가 있었다. 2D-Array를 통한 분석시 Gamma index Method (3 mm, 3%)를 적용한 경우 Gantry $90^{\circ}$, $10{\times}10\;cm$ 조사야와 DMLC을 이용한 조사에서 동조시 오차이내, 비동조시 전체 조사야의 약 16% 오차를 보였다. 결 론: 호흡동조 방사선치료용 팬텀의 자체 제작으로 환자 움직임에 의한 치료계획과 방사선 측정으로 인하여 치료시 실제 조사되는 방사선량의 정량적 분석이 가능하였으며, IMRT 환자의 RPM을 이용한 호흡동조 치료시 적절한 평가가 가능하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권2호
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• pp.127-132
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• 2010

본 연구의 목적은 MDCT의 iso-center에서 detector의 Z-축 범위 이외에서 발생하는 산란선을 측정하고 산란선을 경감하기 위한 기준설정에 기초 자료를 제시하고자 하는 것이다. MDCT의 발전은 환자 Z-축으로의 빔의 확대를 가져오게 되었으며 이는 산란선의 증가로 이어져 피폭선량의 증가에 기여하게 되었다. 또한 MDCT는 SDCT에 비하여 빔 두께의 차이에 따라 최고 4배까지 산란선이 증가하고 있다. MDCT에서 빔 두께 변화에 따른 산란선을 평가하기 위하여 16-slice CT 1대, 64-slice CT 2대의 장비를 이용하여 다배열검출기(MDCT)의 Z-축의 넓이에 따른 산란선을 측정하였다. 측정 장비로는 이온챔버 60 ml 2026C를 사용하였다. 측정결과 장비 별 빔 두께에 따른 산란선의 변화는 동일한 kVp에서 빔 두께가 2배 증가함에 따라 평균 1.7~1.8배의 산란선의 증가가 있었다. 또한 관전압에 따른 산란선의 변화를 평가한 결과 관전압이 80 kVp에서 120 kVp로 40 kVp 증가함에 따라 64 slice 장비에서는 평균 3.47~3.79배의 산란선 증가가 있었고 16 slice 장비에서는 평균 2.47배의 산란선 증가가 있었다. 마지막으로 iso-center로부터의 거리변화에 따른 산란선을 측정한 결과 이온챔버의 거리가 2배 증가함에 따라 2.11~2.25배의 산란선 감소가 있었다. 본 연구는 의료영상 진단 장비인 CT 장비의 Z-축 빔 두께 증가와 관전압, 거리에 따른 산란선을 평가하는데 있다. 이에 따라 뇌 CT 검사 시 갑상선, 안구 등의 차폐문제와 복부 CT 검사 시 갑상선, 생식선 등의 차폐문제가 무시할 수 없음을 알 수 있었다. 현재 슬라이스 내의 선량에 대한 연구가 주로 이루어지고 있는 시점에서 본 연구를 통하여 detector의 Z-축빔 두께 증가에 따른 Z-축 범위 이외의 산란선의 증가를 이해하고, 검사목적 부위 이외의 산란선 연구에 대한 필요성과 MDCT를 이용한 CT 검사 시 차폐의 중요성을 인식하여야 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권3호
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• pp.205-211
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• 2015

복부 전후 방향 검사 시 automatic exposure control (AEC) mode에서 조사시간을 제한하지 않고 검사를 하는 방법 (non-time limit, NTL) 과 조사시간을 제한하고 검사하는 방법 (time limit, TL)에 대해서 영상 품질 평가인 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비 (contrast to ratio, CNR)를 측정하여 TL 방법과 NTL방법을 비교 평가하고자 하였다. 실험 기기는 XGEO GC 80 (Samsung, Korea), Unfors ThinX RAD (Unfors, Sweden), Rando Phantom (alderson research laboratories, USA)과 $5.5{\times}9{\times}0.1cm^3$ 크기의 차폐재를 사용하였으며, AEC mode에서 전리함 (ionization chamber)를 상단 2 개만 작동하도록 설정하고 관전압은 80 kVp로 설정하였다. TL 방법의 경우에는 조사시간을 51 msec로 제한하였으며, 전리함에 차폐재를 부착하지 않은 상태와 부착한 상태에서 NTL AEC mode와 TL AEC mode의 영상을 획득하였다. 또한 'Image J"를 이용하여 영상 평가방법인 SNR과 CNR로 평가하였다. 결론적으로 차폐재를 부착했을 때 NTL AEC mode가 다른 실험 방법보다 선량이 최대 130.7% 최소 80%까지 증가한 결과 값을 보였으며, TL AEC mode는 NTL AEC mode보다 mAs와 피폭선량에서 각 각 43.8%, 44.4% 감소한 값을 보였다. 통계적으로는 SNR과 CNR은 유의한 차이를 보이지 않았다($p{\geq}0.05$). 그러므로, 본 연구에서는 BMI 지수가 높은 환자나 수술 후 인체 내에 금속물질이 있는 환자를 검사할 경우에는 TL AEC mode가 유효한 검사법이라고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권2호
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• pp.138-143
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• 2006

목적: 식품의약품안전청(Korea Food Drug Administration, KFDA)의 도움을 받아 1998년부터 2004년까지 장기간에 걸친 교정정수의 분석을 통해 원통형이온함의 모델별 안정성을 확인하고자 한다. 대상 및 방법: 치료방사선기관에서 교정을 의뢰한 이온함 중 Farmer형의 원통형이온함만을 대상으로 하였으며 모델은 PTW사의 30001 (30006), 30013, 30002, 30004, 23333과 Capintec사의 PR06C, NE사의 2571, Exradin사의 A12 그리고 Wellhofer사의 FC65G (IC70) 등 총 9개 종류의 이온함에 대해 에어커마 교정정수 및 물흡수선량 교정정수를 분석하였으며 에어커마 교정정수를 이용하여 계산한 물흡수선량 교정정수(cal. $N_{D,W}$)와 실제측정에 의해 결정된 물흡수선량 교정정수(mea. $N_{D,W}$)를 상호 비교하였다. 결과: 교정정수 변화를 분석해 본 결과, PTW사의 30013 (30006), Wellhofer사의 FC65G (IC70) 그리고 NE사의 2571 이온함의 경우 측정 표준편차 0.2% 이내에서 잘 일치하여 다른 모델의 이온함에 비해 안정된 값을 가지는 것으로 나타났으며 계산에 의한 물흡수선량 교정정수와 실제 측정에 의해 결정된 물흡수선량 교정정수를 비교 분석한 결과는 모든 이온함에서 측정에 의한 물흡수선량 교정정수가 약 1.0% 큰 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서는 원통형이온함의 교정정수 값들에 대하여 장기간의 안정성 평가를 토대로 임상에서 요구되는 이온함의 선택 기준을 제시함으로써 표준체계에 따른 이온함의 선택 뫼 선량측정의 정확성을 향상시킬 것으로 기대한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2002

의료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 광자선은 콜리메이터에 의하여 누출되며 치료두부(head), 콜리메이터, 환자를 포함한 치료실내의 모든 벽과 구성 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 방사선치료는 종양에 따라서 최소한 40 Gy에서 80 Gy까지 조사되기 때문에 주위건강조직 특히 생식가능한 사람에 대한 생식선의 피폭선량을 평가하여야하며 종양치료에 영향을 주지 않은 범위에서 가능한 방법을 동원하여 피폭선량을 줄여야한다. 방사선 안전관리등의 기술기준에 관한 규칙(과학기술부령 제17호) 제3절 의료분야의 특별기준, 제44조(진료환자의 방사선 피폭)에 의하면 진료를 위한 환자 피폭선량을 합리적으로 달성 가능한 최소의 수준으로 유지하기 위한 절차를 구비하여야 하며 과학기술부 장관은 이에 준하는 의료시설 및 장비취급의 기술기준을 정하고 고시하여야한다고 명시 되어있다. 고 에너지방사선은 악성종양환자들의 치료성과를 향상시키는 동시에 치료후 방사선에 의한 만성효과가 발생 될 수 있기 때문에 주선속의 다양한 산란선과 누출선의 선질변화와 선량을 측정하고 생식선과 같은 주요장기를 산란선으로부터 차폐할 수 있는 기구를 제작 사용함으로서 방사선 피폭선량을 최대한으로 감소시킬 수 있었다. 고 에너지 방사선은 의료용 선형가속기(CLINAC 2100C/D. 2100C. 600C)에서 발생시킨 4, 6, 10 MV x-ray와 코발트원격치료장치(ALCYON II)의 코발트선원에서 방출되는 1.25 MV의 감마선을 이용하였다. 선량측정은 폴리스틸렌과 인체팬텀(Rando)사용하였으며 측정기는 이온함, TLD 및 필름을 사용하였다. 고 에너지 방사선에 의한 산란선은 장치의 콜리메이터 뿐만 아니라 치료실 벽 인체내부등 모든 방향에서 방사됨으로 납 벽돌에 의한 차폐율측정은 많은 변수를 가졌으며 고환인 경우에는 3면이 모두 차폐되도록 항아리모양으로 제작하였다. 태아인 경우 태아가 위치하고 있는 골반위에 육교모양의 선반을 만들고 그 위에 납 벽돌을 장치하도록 고안하였다. Co-60 감마선, 4 MV x-선, 10 MV x-선에서 발생되는 누출선량과 산란선량에 의한 평균 피폭선량은 조사면 중심으로부터 10, 30, 60cm 거리에서 조사면내 최대선량에 대하여 각각 $10^{-2},\;10^{-3},\;10^{-4}$의 비율로 측정되었으며 거리에 따라 지수함수로 줄어들었다. 흉부에 국한된 종양을 10 MV x-ray, $12{\times}12 cm^2$ 조사면으로 치료하였을 때 자궁에 받는 피폭선량은 0.9 mGy/Gy이며 고환이 받는 피폭선량은 0.6 mGy/Gy 이었으며 체장과 신장은 각각 4.8 mGy/Gy 와 2.5 mGy/Gy이다 10 MV x-선, $14{\times}14cm^2$ 조사면 경계로부터 10 cm 밖에서 납벽돌의 반가층 두께는 약 9.0 mm 이였고 20cm 밖에서는 반가층 두께가 약 6.5 mm로 측정되었다. 복부에 위치한 악성종양을 60 Gy 조사하였을 경우 태아가 위치하고 있는 자궁의 피폭선량은 약 370 mGy이고 이곳을 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 6.2 cm두께의 납 벽돌을 자궁위에 장착하여야 하며 골반치료시 고환에 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 5 cm 두께의 납 항아리가 요구된다. 고 에너지 고 준위 방사선치료시 고환은 3면을 항아리모양으로 차폐할 수 있어 피폭선량을 상당히 줄일 수 있으며 자궁인 경우 체내에서 산란된 선량의 차폐는 불가능하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.87-92
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• 2007

최대출력 30 MW, 하나로(HANARO) 다목적 연구용 원자로의 접선 중성자공에 붕소중성자포획치료(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)를 위한 열중성자 조사장치가 개발되었다. BNCT 조사장치에서는 서로 다른 물리적 특성과 생물학적 효과비를 가진 여러 성분의 방사선이 방출되기 때문에 정확한 투여선량을 결정하기 위해서는 각 성분의 정량적 분석이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 방사화 분석, 열형광선량계 및 이온전리함 등 여러 유형의 검출기를 사용하여 BNCT 조사장치에서 방출되는 열중성자 및 감마선 혼합장의 선량 성분을 분리, 측정하였다. 선량측정은 물 속에 함유된 불순물과 중성자의 이차반응을 최소화하기 위해 증류수를 채운 물팬텀을 이용하였다. 그리고 측정 결과는 MCNP4B 전산계산의 결과와 상호 비교하였다. 측정 결과 열중성자속은 물팬텀 10 mm와 20 mm 깊이에서 각각 $1.02E9n/cm^2{\cdot}s$과 $6.07E8n/cm^2{\cdot}s$이었고, 고속중성자선량율은 10 mm 깊이에서 0.11 Gy/hr로 미세하였다. 감마선량률은 물팬텀 20 mm 깊이에서 5.10 Gy/hr로 나타났다. 측정된 중성자와 감마선량값은 MCNP의 결과와 5% 이내로 잘 일치하였고, 열중성자속은 14%의 비교오차를 나타내었다. 이러한 결과들은 중성자 검출의 난이도를 고려할 때 충분히 신뢰할 수 있는 수준이라 판단되며, BNCT 임상 연구를 위한 선량평가 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.81-84
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• 2013

고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은($HgI_2$)과 요오드화납($PbI_2$)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험결과, 제작된 요오드화수은($HgI_2$)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납($PbI_2$)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다.

• Journal of Magnetics
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• 제19권1호
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• pp.15-19
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• 2014

In this study, for 6-20 MeV electron beam energy occurring in a linear accelerator, the authors attempted to investigate the relation between the effective source-skin distance and the relation between the radiation field and the effective source-skin distance. The equipment used included a 6-20 MeV electron beam from a linear accelerator, and the distance was measured by a ionization chamber targeting the solid phantom. The measurement method for the effective source-skin distance according to the size of the radiation field changes the source-skin distance (100, 105, 110, 115 cm) for the electron beam energy (6, 9, 12, 16, 20 MeV). The effective source-skin distance was measured using the method proposed by Faiz Khan, measuring the dose according to each radiation field ($6{\times}6$, $10{\times}10$, $15{\times}150$, $20{\times}20cm^2$) at the maximum dose depth (1.3, 2.05, 2.7, 2.45, 1.8 cm, respectively) of each energy. In addition, the effective source-skin distance when cut-out blocks ($6{\times}6$, $10{\times}10$, $15{\times}15cm^2$) were used and the effective source-skin distance when they were not used, was measured and compared. The research results showed that the effective source-skin distance was increased according to the increase of the radiation field at the same amount of energy. In addition, the minimum distance was 60.4 cm when the 6 MeV electron beams were used with $6{\times}6$ cut-out blocks and the maximum distance was 87.2 cm when the 6 MeV electron beams were used with $20{\times}20$ cut-out blocks; thus, the largest difference between both of these was 26.8 cm. When comparing the before and after the using the $6{\times}6$ cut-out block, the difference between both was 8.2 cm in 6 MeV electron beam energy and was 2.1 cm in 20 MeV. Thus, the results showed that the difference was reduced according to an increase in the energy. In addition, in the comparative experiments performed by changing the size of the cut-out block at 6 MeV, the results showed that the source-skin distance was 8.2 cm when the size of the cut-out block was $6{\times}6$, 2.5 cm when the size of the cut-out block was $10{\times}10$, and 21.4 cm when the size of the cut-out block $15{\times}15$. In conclusion, it is recommended that the actual measurement is used for each energy and radiation field in the clinical dose measurement and for the measurement of the effective source-skin distance using cut-out blocks.