• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.545-552
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• 2002

We developed an ultra low background gamma ray spectrometer particularly suitable for experiment which require lower detection limit. The background of a germanium spectrometer is suppressed by applying active and passive shielding technique at the same time. The active shielding devices consist of plastic scintillating plates of 50 mm thick and anti-coincidence electronic system. The shielding is made of 150 mm thick walls of very low activity lead,20 mm with activity of <10 Bq/kg and 130 mm with activity of <50 Bq/kg. The observed background count rates are 1.2 $s^{-1}$ and 0.36 $s^{-1}$ without and with the active shielding, respectively, overall the energy regions from 30 keV to 3 MeV The cosmic ray induced background is suppressed by a rate of 0.8 $s^{-1}$ at the present work. The detection efficiency curve necessary to obtain the radioactivity of environmental samples has been precisely determined on the energy regions from 80 to 2000 keV with a 10$^3$ ml marinelli beaker sample, consisting of the calibrated radionuclides $^{109}$ Cd, $^{57}$ CO, $^{139}$ Ce, $^{203}$ Hg, $^{113}$ Sn, $^{85}$Sr, $^{137}$ Cs, $^{60}$ Co and $^{88}$ Y. Virtues Of the method are demonstrated by measuring the activity of $^{137}$ Cs contained in the powdered milk.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제14권4호
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• pp.196-203
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• 1982

본 논문에서는 고리 1호기의 기사용 핵연료 집합체를 수송하기 위한 Cask를 설계하였다. 이를 위하여 고리 1호기의 기사용 핵연료 집합체로부터 방출되는 감마선과 중성자를 계산하여 MORSE 및 ANISN전산 코드로써 차폐 계산을 수행하였다. 그 결과, 9개의 집합체를 동시에 수송할 수 있는 Steel Cask가 가장 적합하다는 것을 밝혔다. 이 Steel Cask에 대한 안전성을 평가하기 위하여 연료봉의 중심 온도와 복재온도를 계산하여 핵연료의 용융점보다 훨씬 낮음을 증명하였다. 또한 KENO와 MORSE전산 코드를 사용하여 임계도 계산을 수행하여 미임계 상태임을 증명하였다. 이로써 9개의 기사용 핵연료 집합체를 동시에 수송할 수 있는 Steel Cask를 간단히 설계하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제15권4호
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• pp.248-255
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• 1983

하나의 PWR 핵연료 집합체를 수송할 수 있는 사용후 핵연료 수송용기에 대한 열해석을 수행하였다. 정상 및 화재사고 조건하에서 수송용기에 대한 온도분포는 10CFR Part 71에서 제시한 조건에 맞도록 계산하였다. 붕괴열은 연소도가 45,000 MWD/MTU이고 사용후 핵연료 저장실에서 300일 냉각기간을 가질 KNU 5&6 핵연료 집합체를 고려하였다. 계산결과 화재사고시 dry cavity조건하에서 핵연료 피복관의 최대온도가 455$^{\circ}C$로 계산되었으며, 이 간은 10CFR Part 50.46에 규정된 최대 피복관 제한치 보다 훨씬 낮게 나타났다. 이것은 수송용기의 운반중에 화재사고 조건하에서도 핵연료 피복관의 파손이 일어나지 않는 것으로 설명된다. 그리고 중요 차폐체인 납의 용융도 일어나지 않았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.565-572
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• 2019

본 연구에서는 야외 방사선투과검사 시 방사선작업종사자의 맞춤형 차폐체 제작을 위해 3D 프린터 필라멘트의 재질 및 두께에 대한 차폐 분석을 수행하였다. MCNPX를 이용한 모의 모사를 통해 복셀 선원 $^{192}Ir$, $^{75}Se$를 선택 후 ICRU Slab Phantom에 차폐체를 부착하고, 선원과 Slab Phantom의 거리를 100 cm으로 설정하였다. 12 개의 차폐물질에 대하여 차폐물질이 없는 경우부터 200 mm 까지 5 mm 단위로 나누어 각 차폐물질별 단위 질량 당 흡수되는 에너지를 평가하였다. 그 결과 모든 방사선투과검사용 감마선원에서 ABS + Tungsten, ABS + Bismuth, PLA + Copper, PLA + Iron 순으로 차폐 효과가 높은 것으로 나타났다. 그러나 납에 비해서는 다소 낮은 차폐 효과를 보였다. 향후 본 연구를 토대로 원자번호와 밀도가 높은 필라멘트 재료에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.35-45
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• 2023

본 논문에서는 항공기용 차폐 케이블의 구조에 따른 간접낙뢰의 영향성을 분석하고, 차폐력 향상을 위한 차폐 케이블 구조를 분석하였다. 항공기에서 케이블은 부품 중에 가장 많은 비중을 차지하고 있고, 항공기 프레임과 전자기기들이 연결되어 있어 영향을 많이 줄 수 있다. 특히, 간접낙뢰 노이즈는 항공 전자기기 오동작 및 손상을 발생시킬 수 있어, 차폐 케이블을 활용하여 간접낙뢰 노이즈로 인한 피해를 줄일 수 있다. 항공기용 차폐 케이블의 차폐층 유무, 내심, 절연체 등의 케이블 구조에 따른 간접낙뢰 영향성 분석을 진행하였다. 또한, 간접낙뢰 공인 규격인 RTCA DO-160G Sec. 22를 적용하여 시뮬레이션 및 실험하여 검증하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제40권6호
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• pp.429-437
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• 2023

In veterinary medicine, most radiographic images are obtained by restraining patients, inevitably exposing the restrainer to secondary scattered radiation. Radiation exposure can result in stochastic reactions such as cancer and genetic effects, as well as deterministic reactions such as skin burns, cataracts, and bone marrow suppression. Radiation-shielding equipment, including aprons, thyroid shields, eyewear, and gloves, can reduce radiation exposure. However, the risk of radiation exposure to the upper arms, face, and back remains, and lead aprons and thyroid shields are heavy, restricting movement. We designed a new radiation-shielding system and compared its shielding ability with those of conventional radiation-shielding systems. We hypothesized that the new shielding system would have a wider radiation-shielding range and similar shielding ability. The radiation exposure dose differed significantly between the conventional and new shielding systems in the forehead, chin, and bilateral upper arm areas (p < 0.001). When both systems were used together, the radiation-shielding ability was better than when only one system was used at all anatomical locations (p < 0.01). This study suggests that the new radiation-shielding system is essential and convenient for veterinary radiation workers because it is a step closer to radiation safety in veterinary radiography.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.965-973
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• 2021

방사선 치료는 고에너지 X선을 최소 20 Gy에서 80 Gy까지 다양하게 조사되기 때문에 종양이 위치하는 국소부위에 고선량을 투여하며 일부 정상조직의 여러 부작용이 예상 된다. 현재 임상에서는 정상조직의 차폐를 위한 노력으로 대표적인 재료인 납을 사용하고 있지만 납은 인체에 유해한 중금속으로 분류되고 있으며 다량의 피부접촉은 중독을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료 Tungsten, Brass, Copper을 이용하여 납의 한계점을 보완 할 수 있는 측정시트를 제작하고 투과성능을 알아보고자 한다. 3D 프린터를 이용해 Tungsten 혼합 필라멘트 투과측정 시트 크기는 70 × 70 mm, 두께는 1, 2, 4 mm로 제작하였으며 제작한 측정시트의 투과성능을 확인하기 위해 선형가속기 (TrueBeam STx, S/N: 1187)에서 발생된 6, 15 MV을 Water Phantom과 Ion chamber (FC-65G), elcetrometer (PTW UNIDOSE)을 사용하여 SSD 100 cm, 물 속 5 cm에서 100 MU를 조사하여 측정하고 투과성능을 평가하였다. 각 소재의 측정시트를 1 mm씩 증가시킨 결과 6 MV에서는 Tungsten 시트의 경우 3.8~3.9 cm일때의 시트는 기존 납의 차폐체 두께 6.5 cm 보다 얇으며, 15 MV에서는 Tungsten 시트의 경우 4.5~4.6 cm일 때 시트는 기존 납의 차폐체 두께 7 cm 보다 얇으며 동등한 성능을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tungsten 합금 필라멘트을 이용하여 제작한 투과측정 시트는 고에너지 영역에서의 투과 차폐 가능성을 확인하였으며. 대체품으로써의 사용가능성 또한 우수함을 확인하였다, 향후 3D 프린팅 기술로 차폐제 제작을 위한 기초자료로 제공할 수 있을 것으로 사료 된다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.115-119
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• 2012

유방특이감마영상검사(Breast-specific Gamma Imaging, BSGI)는 $^{99m}Tc$-sestamibi와 고해상도 감마카메라를 이용하여 영상을 획득하는 방법으로 기본적으로 양측상하영상, 내외사방향영상을 얻으며 추가로 액와 림프절 검사를 시행 할 수 있다. 액와 림프절 전이 여부가 중요한 인자임에도 불구하고 아직까지 BSGI의 액와부 검사는 잘 시행되지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 2011년 5월부터 2012년 3월까지 본원에서 유방특이감마영상검사를 시행한 총 343명의 환자를 대상으로 액와 림프절 검사 결과를 분석하고 올바른 검사를 위한 기술적 사항을 연구하였다. 방사성의약품 주입 시 일어날 수 있는 혈관 포획, 혈관 외 유출현상이 영상에 영향을 끼치는 경우가 많았으며, 이를 방지하는 방법과 영상의 획득 방법을 규정하였다. 혈관 외 유출과 혈관의 포획현상을 최소화하기 위하여 $^{99m}Tc$-sestamibi를 주입 후, 10 cc의 생리 식염수를 주입한다. 주사 후 팔을 귀 위로 올리고 공을 이용하여 약 1분간 운동한다. 감마카메라의 납 차폐체를 제거하고 검출기에 기울기를 주어 최대한 검출기에 액와부를 밀착시키고, 납 앞치마를 이용하여 촬영하려는 측의 어깨 부분을 가려주어 배후 방사능을 최소화 한다. 액와부 영상은 2-3분 획득한다. BSGI 검사 시, 기존에 시행되던 양측 상하방향, 내외사방향영상만을 얻는 방식에서 액와 림프절 영상을 함께 획득 한다면 유방암의 치료성적 향상에 도움이 되며, 본 연구에서 얻은 기술적 사항을 검사에 적용한다면 유방암 환자들의 액와 림프절 영상의 효과를 더욱 극대화 시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.627-634
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• 2020

본 연구는 기존의 납을 대신해 친환경 물질인 황산바륨과 3D 프린터 소재인 PLA 필라멘트를 혼합하여 형태학적 구현을 위한 차폐체를 개발하고자 하였다. 환경 물질인 황산바륨 분말 가루와 3D프린터 소재인 PLA 필라멘트를 사용하였으며, 황산바륨 분말 가루와 PLA를 혼합하기 위하여 압출기로 융합 후 3D 프린터로 차폐체를 제작하였다. 황산바륨 파우더 분말 가루와 PLA 필라멘트 혼합비율을 확인하기 위해 혼합입도를 분석하였으며, 혼합된 차폐체의 차폐능을 확인하기 위해 황산바륨 함유량에 따른 두께별 흡수선량을 구하여 선량을 평가한 후 차폐능을 분석했다.황산바륨 분말 입자와 PLA 필라멘트 혼합 입도 평가 시 외관상과 주사전자현미경 관찰사진에서 함유량이 30%일 때 가장 적정비율로 혼합된 것을 확인하였다. 황산바륨 함유량에 따른 두께별 흡수선량 결과에서 함유량이 0%일 때와 각 % 별 함유량을 비교했을 때 두께 0.5 cm에서 흡수선량의 차이가 가장 크게 나타났으며, 바륨함유량이 30%일 때 두께 3 cm에서 가장 낮은 선량값을 나타냈다. 또한 바륨함유량이 30%를 기점으로 함유량이 증가할수록 흡수 선량값은 다시 높아지는 결과가 나타났다. 기존의 납 대신 친환경 물질인 황산바륨을 필라멘트 소재인 PLA와 혼합하여 형태학적인 차폐체를 만들 수 있었다. 혼합물에 대한 바륨의 혼합비율은 30%가 가장 적절하며, 본 연구를 토대로 진단 방사선 분야 내 3D 프린터를 이용한 형태학적 차폐체 구현을 위한 기초 자료로 사용될 것으로 기대한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권2호
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• pp.449-454
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• 1993

종양치료를 위하여 고에너지 X-선 또는 감마선을 인체에 조사할 경우 피부 표면 선량이 최대지점 선량의 $30~60\%$에 불과 함으로 피부보호 효과(Skin sparing effect)를 얻을 수 있는 장점을 갖고있다. 그러나 종양특성과 발병위치에 따라 조사면을 크게 하거나 선속내에 차폐물질 또는 보상여과판을 설치하여 치료할 경우 피부보호 효과가 감소되거나 없어지는 경우가 있고 이것은 종양치료에 중요한 요인이 되고 있다. 연세 암전문병원에 설치된 코발트 60원격치료기와 선형가속기에서 발생되는 4 MV및 10 MV x-선에 대한 피부선량을 측정하였으며 차폐물고정판(Tray) 구성 물질의 종류와 조사면의 크기 및 피부와 고정판간의 거 리에 따른 피부선량의 변화를 평가하였다. 방사선 조사면이 $15{\times}15\;cm^2$ 이상 넓고 피부와 collimator 간의 거리가 30 cm 이상일 때 피부 표면선량은 코발트 -60, 4, 10 MV에서 각각최대선량의 40, 30, $20\%$로 감소하였으며 조사면의 크기와 차폐 고정판의 물질에 따라 증감하였다. 차폐물을 고정시키는 고정판을 Lucite로 제작하고 고정판과 피부간의 거리를 약 15 cm 이상 간격을 주면 표면선량을 $50\%$로 줄일 수 있었고 주석, 구리, 납등을 부착시키면 전방산란 선량비율이 감소되어 피부선량은 $35\%$로 피부보호 효과를 얻을 수 있었다. 방사선의 전방산란비율은 에너지와 흡수물질의 원자번호에 관계되며 납과 주석 이 각각 코발트-60 감마선과 4~10 MV x-선의 전방산란비를 가장 크게 감소시켰다.