• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.3517-3523
• /
• 2010

본 논문은 이중 에너지 DR(Digital Radiography) 방식 중, 단일 조사 X-선(single shot X-ray exposure) 장치와 이중 모드 검출기 모듈 (Low Energy Detector & High Energy Detector)을 이용한 이중 X-선 이미징이 가능한 검출기 모듈에 관한 연구이다. 상용 BIS(baggage inspection system)에서 사용되고 있는 X-선 발생장치의 스펙트럼과 이중 모드 검출기에 대한 특징 및 방사선적 특성을 분석하여 새롭게 제안 할 검출기 모듈의 최적 설계 방향을 기술하고 상용화된 용화된 LED 및 HED 검출기와 새롭게 제안 한 검출기 모듈에 대해 전기적, 광학적, 방사선적 특성 실험을 실시하여, 새롭게 제안된 검출기 모듈이 BIS 용도로 사용 가능함을 증명하였다. 새롭게 제안 된 검출기 모듈이 적용된 BIS에 대해, 기본 특성 실험에 대한 X-선 영상을 획득하여 실험 및 분석을 실시하였다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.291-298
• /
• 2016

최근 국민의 소득수준 증가에 따른 소아의 교정치료 등의 관심이 커지면서 치과방사선 검사의 건수가 증가하고 있어 부정교합 및 악골과 치아의 위치변화 등을 관찰할 수 있는 두부규격방사선촬영이 빈번해지고 있다. 특히 검사 대상자가 방사선에 더욱 민감한 소아 층에 집중되어 있고 촬영 부위인 두경부에는 갑상선, 골수, 안구, 타액선 등의 방사선에 민감한 주요 장기가 위치하고 있어 피폭의 주의가 요구된다. 이에 따라 본 연구에서는 Agfa CP-G Plus 필름과 MagicMax 선량계를 이용하여 두경부규격방사선촬영장치(VATEC Pax-400C)에서 발생되는 X선의 2차원 선량분포를 측정하고 MCNPX 시뮬레이션을 통해 두경부 장기선량을 계산하였으며 피폭저감 장치를 설계하였다. 두부규격방사선촬영의 선량분포는 구강악안면의 검사 목적 부위 이외에도 두경부 전체적인 피폭이 일어나고 두경부 주요 장기 중 갑상선과 식도, 눈에서 높은 피폭선량 값을 확인하였다. 그리고 설계한 피폭저감 장치를 적용에 따라 갑상선과 식도, 눈에서 70~80% 피폭이 저감됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 치과방사선에 대한 선량 데이터 확보와 방사선 피폭 저감 연구에 있어 매우 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제39권3호
• /
• pp.385-390
• /
• 2016

방사성옥소를 이용한 2인 치료격리병실은 환자간의 불필요한 피폭선량을 유발하게 된다. 이에 본 연구에서는 방사성 옥소를 섭취 후 배설 없이 모두 인체에 분포하였다는 가정 하에 방사성 옥소의 물리적 특성 및 생물역동학적 정보를 제외한 보수적인 관점으로 몬테카를로 모의 모사를 이용한 2인 치료격리병실의 안전성을 평가하고자 한다. 실험 결과 방사성옥소에서 방출되는 364 keV의 감마선은 공기층 약 30 cm 또는 납 차폐체 3 mm가 반가층으로 작용됨을 파악할 수 있었으며, 환자간 거리 및 납 차폐체의 두께를 이용하였을 때, 입원기간(48시간)동안 상대방 환자로부터 받게 되는 외부 피폭선량은 5 mSv 이하로 법적 격리 기준선량 보다 낮게 나타남으로써 2인 치료격리병실의 효율적인 관리가 가능한 것으로 분석되었다.

• 방사선산업학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.325-330
• /
• 2011

To predict the details of flow in industrial process unit, single photon emission computed tomography (SPECT) is a promising technique. Recently, industrial SPECT based on medical system has developed by researchers of the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) and Hanyang University. In the present study, to confirm the effect of the number of detectors on image quality, and determine the optimal number of detectors in industrial SPECT, industrial SPECT system with various geometries were evaluated by the Monte Carlo simulation. CsI(Tl) detectors ($12mm{\times}12mm{\times}20mm$) with collimators (the geometric resolution of collimator $R_g$ was 4 cm at the center of the 30 cm diameter cylindrical vessel object) were modeled in a hexagonal array, and the point sources of $^{99m}Tc$, $^{68}Ga$, and $^{137}Cs$ were simulated at the center of the cylindrical vessel object using the MCNPX code. Then, the reconstruction images of each geometry were reconstructed using the expectation maximization (EM) algorithm. In this study, the reciprocity theorem was used to improve computation time required for system matrix of the EM algorithm. The result shows that the resolution of the reconstructed image was significantly improved by increasing the number of detectors in industrial SPECT system and more than 60 detectors will be required for the resolution of the reconstructed image.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제46권2호
• /
• pp.58-65
• /
• 2021

Background: The evaluation of skyshine distribution, release of airborne radioactive nuclides, and soil activation and groundwater migration were required for radiological assessment of the impact on the environment surrounding In-Flight (IF)-system facility of the RAON (Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiment) accelerator complex. Materials and Methods: Monte Carlo simulation by MCNPX code was used for evaluation of skyshine and activation analysis for air and soil. The concentration model was applied in the estimation of the groundwater migration of radionuclides in soil. Results and Discussion: The skyshine dose rates at 1 km from the facility were evaluated as 1.62 × 10^-3 μSv·hr^-1. The annual releases of ³H and ¹⁴C were calculated as 9.62 × 10^-5 mg and 1.19 × 10^-1 mg, respectively. The concentrations of ³H and ²²Na in drinking water were estimated as 1.22 × 10^-1 Bq·cm^-3 and 8.25 × 10^-3 Bq·cm^-3, respectively. Conclusion: Radiological assessment of environmental impact on the IF-facility of RAON was performed through evaluation of skyshine dose distribution, evaluation of annual emission of long-lived radionuclides in the air and estimation of soil activation and groundwater migration of radionuclides. As a result, much lower exposure than the limit value for the public, 1 mSv·yr^-1, is expected during operation of the IF-facility.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제27권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 2016

본 연구에서는 이중에너지 영상을 획득하는 방법으로, 구리판을 이용한 에너지 변조 필터를 사용하였을 때의 선량을 계산 및 측정하였고, 기존의 다른 방법들과 선량을 비교하였다. 몬테칼로 전산모사를 이용하여 에너지 변조 필터에 의한 선량 변화를 평가하기 위하여 MCNPX를 사용하였다. 두경부, 흉부, 복부 촬영에 주로 사용되는 관전압인 80, 120 kVp에 대한 스펙트럼을 SPEC78 프로그램으로 생성하여 선원을 모사하였고, 구리 물질로 이루어진 에너지 변조 필터(밀도: $8.96g/cm^3$)는 두께를 0.5 mm부터 2.0 mm까지 0.5 mm 간격으로 변화시켜가면서 선원으로부터 20.0 cm 거리에 X-선 창을 절반만 가리도록 모델링 하였다. 몬테칼로 전산모사 값과 실제 선량 값을 비교하기 위해서는 교정 상수가 필요하므로, Gafchromic EBT3 필름에 알고 있는 선량을 조사한 후 판독하여 선량 교정 곡선을 획득하였다. 실험과 동일한 조건으로 MCNPX의 f6 tally로 획득한 결과값과 측정값 간의 선량 환산 인자는 $7.2*10^4cGy/output$으로 구해졌으며, 관전압 80 kVp과 관전류 6 mA의 조건으로 콘빔 CT 촬영 시, 평균 10.1 cGy (표준편차 2.7 cGy) 조사됨을 알 수 있었다. 에너지 변조 필터에 기반한 이중 에너지 영상 획득 기술을 적용한 본 연구에서는 이중 에너지 콘빔 CT 시스템의 선량이 단일 에너지 CT 시스템의 선량보다 33~40% 감소함을 알 수 있다. 또한, 에너지 변조 필터에서 발생한 산란선에 의한 선량 증가 효과는 거의 없었다. 따라서, 인체 내 물질 분별력이 우수하여 임상에 널리 응용되었던 기존 이중 에너지 CT 시스템의 상대적으로 피폭선량이 높다는 단점을 효과적으로 개선할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.247-254
• /
• 2014

유방촬영술은 유방암의 조기진단과 기본적인 스크리닝 검사의 진단방법으로서 디지털유방영상시스템의 보급과 유방촬영에 대한 관심이 점점 증가하고 있다. 유방영상의 화질은 타깃물질과 필터의 조합에 의해 결정되며, 이러한 조합은 X선 스펙트럼도 변화되지만 화질과 환자의 피폭선량에도 큰 영향을 주기 때문에 환자의 유선밀도와 두께에 따른 적합한 조합의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 디지털유방영상시스템에서 정량적인 영상평가와 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 환자의 피폭선량을 저감시킬 수 있는 타깃과 필터 조합을 제시하고자 한다. 그 결과 MTF, NPS, DQE의 영상평가에서 압박 유방의 두께가 얇은 경우는 Mo/Mo또는 Mo/Rh 조합, 두꺼운 경우에는 Rh/Rh또는 W/Rh조합의 영상이 우수하게 나타났다. 또한 임상에서 얇은 두께의 유방에 잘 사용하지 않는 W/Rh조합이 공간해상력 평가 결과에서 우수한 것으로 나타났다. 그리고 선량평가에서 압박 유방두께가 얇은 경우 Mo/Mo또는 Mo/Rh조합, 압박 유방두께 6cm 이상의 경우 Rh/Rh또는 W/Rh조합에서 피폭선량이 감소하였다. 두 번째 장기선량 평가에서는 검사 유방 외에 반대 유방의 선량이 검사 유방을 기준으로 약 47~73% 정도의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 다양한 유방 두께에 따른 최적의 타깃과 필터 조합을 선택하는 것이 환자 피폭선량 감소에 도움이 될 것이다.