• 한국물환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.21-28
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• 2005

The training and prediction modeling using an artificial neural network was implemented to predict the turbidity of treated water as well as to estimate the optimized feed concentration of polyaluminium chloride (PACl) in a water treatment plant. The parameters used in the input layers were pH, temperature, turbidity and alkalinity, while those in output layers were PACl and turbidity of treated water. Levenberg-Marquadt method of feedforward back-propagation perceptron in the neural network toolbox of MATLAB program was used in this study. Correlation coefficients of the training data with the measured data were 0.9997 for PACl and 0.6850 for turbidity and those of the testing data with measured data were 0.9140 for PACl and 0.3828 for turbidity, when four parameters at input layer, 12-12 nodes each at both the first and the second hidden layers, and two parameters(PACl and turbidity) at output layer were used. Although the predictability of PACl was improved, compared to that of the previous studies to use the only coagulant dose as output layer, turbidity in treated water could not be predicted well. Acquisition of more data through several years obtained with the advanced on-line measuring system could make the artificial neural network useful and practical in actual water treatment plants.

• 전기의세계
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• 제31권1호
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• pp.50-58
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• 1982

As a method for improving the power factor and the waveform of ac line current drawn by ac to dc converters, converters of pulse-width control type with forced commutation circuits have been developed in recent years. However, these converters have rather complex commutation circuits which contain auxiliary thyristors in addition to the main thyristors, and their performance is not satisfactory. This paper proposes a new pulse-width controlled ac to dc converter, and analyses its commutation mechanism and its input and output characteristics. The proposed converter circuit consists of a usual thyristor bridge circuit with series diodes to which reactors and diodes are added. This circuit dose not contain auxiliary thyristors, and in this sense it is simpler than the previous converter circuits of pulse-width control type. Since the main thyristors of the converter can be forcedly turned off several times in a half cycle of source voltage, a pulse-width modulation control is possible in order to improve the current waveform as well as the power factor on ac line side. As to dc output side it is shown that the adjustable range of output voltage is wide and the voltage regulation is good due to a rapid reversal of voltage across the commutating capacitors by LC resonance during commutation period. It is also shown that the regenerative operation of the converter is possible.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.192-200
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• 2010

사이버나이프 치료에서 사용하는 소조사면은 전자평형의 부재와 급격한 선량 경사도(Steep dose gradients), 그리고 광자와 전자들의 스펙트럼 변화 요인으로 인하여 소조사면 광자선 선량 측정은 일반적인 치료의 측정보다 좀더 어렵고 복잡하다. 본 연구에서는 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 GEANT4를 이용한 계산값을 비교하고 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 GEANT4의 유용성을 입증하고자 한다. 사이버나이프 몬테카를로 모델을 개발하는데 있어 두 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계는 선형가속기 헤드(treatment head) 시뮬레이션과 이를 통한 광자 에너지 스펙트럼의 계산이었고, 두 번째 단계는 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 여섯 개 원형 조사면에 대한 물팬텀속에서의 깊이선량율의 계산이었다. 그리고 출력인수(Relative output factors)에 대한 계산은 5 mm부터 60 mm까지 총 12가지 조사면에 대해 수행되었으며 그 결과를 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 비교하였다. 가로선량분포(Profiles)의 경우 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 6가지 조사면에 대해 계산이 이루어졌고 깊이는 1.5, 10, 20 cm의 세 가지 깊이에 대해 수행되었다. 깊이선량율의 계산값을 측정값과 비교한 결과 평균 2% 미만의 오차를 보여 임상에서 허용 가능한 결과를 얻었다. 조사면 출력인자의 경우에 조사면 직경 7.5 mm 이상에서 3% 이내의 오차를 보였으나 직경 5 mm 조사면에서는 6.9%로 높은 오차를 보였다. 가로선량분포에서 20 mm 이상의 조사면에서는 2% 미만의 오차를 보였고 그 이하의 조사면에서는 3.5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 소조사면 사이버나이프 측정을 위한 선량분포 계산을 GEANT4 코드를 사용하여 다이오드 측정 결과와 비교하였다. 다이오드와의 측정 비교 결과 5 mm 조사면을 제외한 나머지 조사면들에 대해 오차 0.2~0.6% 내의 만족할만한 결과를 얻었다. 향후 소조사면에서 정확성을 가지는 Gafchromic 필름 등 다른 측정기와 비교를 통하여 그 정확성이 평가된다면 이 GEANT4의 선량분포 계산 방법은 소조사면을 이용하는 사이버나이프 방사선치료에서 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 사용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제6권1호
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• pp.85-91
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• 1988

한국에너지연구소 원자력병원 싸이클로트론에 의해 생산되는 중성자를 임상에 적용시키기 위해, 이의 물리적 특성을 알기 위하여 방사선선량 측정실험을 시행하였다. 여기서 얻은 결과를 외국의 다른 치료기관에서 얻은 데이타와 비교 분석하였다. 중심축 선상의 심부선량백분율, build-up곡선, open과 쐐기등선량 곡선의 값이 4MV와 6MV X-ray값의 중간에 위치하였다. 최대선량의 build-up은 피부아래 1.35cm에 위치했으며 입사 선량은 약 $40\%$였다. 출력인자는 $6\times6cm$의 조사야에서 0.894, $30\times30cm$의 조사야에서는 1.187이었다. 중성자선의 X-ray오염도는 $10\times10cm$ 조사야에서 심부 2cm에서 $4.9\%$였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.130-137
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• 2005

전신방사선조사(total body irradiation)는 크게 두 가지가 있는데 첫 번째는 전후 이문대향조사방법(anterior-posterlor total body irradiation)이고 두 번째는 좌우 이문대향조사방법(lateral total body irradiation)이다. 본 병원에서 시행 중인 방법은 환자의 좌우 이문대향조사방법으로서 환자의 측면에서 방사선이 조사되기 때문에 인체의 윤곽에 따른 방사선의 분포가 각 부분에 대해서 다르게 나타나게 된다. 전신 방사선 치료에서 보상체(Compensator)를 사용하여 몸 전체에 균일한 방사선 분포를 만들어내게 한다. 하지만 이런 보상체의 제작은 인체의 모든 부위에서의 수치, 각 부분의 깊이와 길이가 필요한데 특히 머리 부위와 다리 부위 수치에 대한 세밀한 고려가 중요시 되며 또한 조사되는 방사선량의 정확성이 요구된다. 본 연구에서는 기존에 수작업으로 각 부분을 계산하는 방법에서 방사선데이터 및 환자의 각 부분을 데이터화하여 윈도우 환경에서 사용이 용이한 전신방사선조사 계산 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 보상체의 제작 및 방사선량을 계산할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 프로그램 개발을 위하여 IDL 6.0 (Intersys, USA)과 Visual C++ (Microsoft, USA)를 사용하였다. 전신방사선치료시 사용하는 각 에너지별 최대조직선량비(Tissue Maximum Ratio, TMR), 출력인수(output factor), 거 리 역제곱법 칙(Inverse square law), 빔 스포일 러(beam speller), 조사면(field size) 등의 인수를 데 이 터 베이스화함으로써 환자별 보상체의 자동화 제작 및 방사선량 계산을 할 수 있도록 하여 수작업으로 인해 발생할 수 있는 오차와 시간을 줄일 수 있었다. 개발된 전신방사선조사 프로그램을 활용하여 수작업으로 인한 오차를 줄이고 정확한 수치 및 데이터의 적용으로 전신방사선조사에 대한 치료계획을 최적화한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.1-5
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• 2015

의료용 및 산업용으로 활용하기 위한 C-밴드형 콤팩트 선형가속기의 개발이 동남권원자력의학원에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형가속기 시작품에서 발생한 전자빔의 출력 측정 결과를 보고하고자 한다. 출력 측정은 물흡수선량에 대해 교정된 Exradin-A10 마커스형 평행평판형 전리함을 사용하여 물속 기준 깊이에서 IAEA TRS-398 프로토콜에 따라 흡수선량율을 결정하는 과정으로 진행되었다. 전자선 에너지가 낮은 점으로 인하여 선질지표($R_{50}$)은 필름 측정법을 써서 근사적으로 결정하였다. 결과로서 단위 펄스 진동수당의 선형가속기 전자빔의 출력은 $17.0cGy/(min{\cdot}Hz$로 나타났다. 본 연구의 결과는 개발 중인 전자가속기의 성능 평가 자료로 활용될 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.143-147
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• 2016

최근 디지털 단층영상합성 시스템 (digital tomosynthesis system, DTS)은 일반 X-ray의 영상 중첩현상과 전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)의 높은 선량의 문제점을 해결하기 위하여 개발되었다. 본 연구의 목적은 흉부 촬영용 디지털 단층영상합성 시스템 (chest digital tomosynthesis, CDT)의 재구성 알고리즘 개발 및 화질과 선량 평가를 수행하는 것이다. 영상의 재구성은 필터 후 역투영 (filtered back-projection, FBP)을 모델링하였고, 팬텀 영상을 획득하기 위한 X-선과 검출기 사이의 각도를 ${\pm}10^{\circ}$, ${\pm}15^{\circ}$, ${\pm}20^{\circ}$, 그리고 ${\pm}30^{\circ}$로 구성하였다. 영상의 화질 평가는 평균 제곱근 편차 (root mean square error, RMSE)와 신호대 잡음 변화율 (signal difference-to-noise ratio, SDNR)로 수행하였고, 선량 평가는 ${\pm}20^{\circ}$의 범위에서 유효선량으로 수행하였다. 결과적으로, 모든 각도에서 Slice thickness 필터를 적용한 팬텀영상이 가장 우수한 RMSE와 SDNR 결과를 나타내었고, 최종 유효 선량은 0.166 mSv로 측정되었다. 결론적으로, 개발한 CDT 재구성 알고리즘의 유용성을 증명하였고, 최종 유효 선량을 측정하여 CDT의 기초 실험 데이터를 구축할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.79-84
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• 2013

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험에서 방사선의 영향으로 PWM-IC의 전기적 특성중에 문턱전압과 옵셋전압이 증가되고, SEL에 적용된 4종류의 중이온 입자는 PWM-IC의 파형을 불안정하게 만든다. 또한, 입/출력관계의 파형을 SPICE 시뮬레이션 프로그램으로 관찰하였다. PWM-IC의 TID 실험은 30 Krad 까지 수행하였으며, SEL 실험을 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)으로 연구하였다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.71-79
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• 2010

Thanks to the great development of technology in radiation, we are now able to reduce radiation exposure to the patients, and the radiographer and expenses in medical sector. We are also trying to produce ideal images which maintain useful information. These kinds of effort are increasing over the world. For that reason, we should get images which include necessary data of patients. Then it also can help to reduce radiation exposure to the patients. Therefore, we need to know the problems that cause a falling off in image's quality and check on generator in case of their electronic and mechanical errors. And moreover, we should anticipate the possibility of devices errors and prevent them with regular quality control. This investigation was conducted in medical institutions, institute of educations and hospitals. They are all in Seongnam-City. We used PMX-III, kVp meter to implement kVp test, mR / mAs output test, light fiel / beam alignment test, Reproducibility of exposure dose, half value layer test, reproducibility of exposure time test. in the case of hospitals, they perceive the importance of regular quality control and organize the regular quality control team so they can be satisfied with the error standard in most experiments. On the other hand, when it comes to medical institutions and institute of educations, they perceive the importance of regular quality control less than hospitals do. Radiographer need to understand the importance of regular quality control and practice it so they can get the fine ideal image with the lower dose to the patient.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권4호
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• pp.137-142
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• 2018

This study aimed to evaluate and verify a process for correcting the extended source-to-imager distance (SID) in portal dosimetry (PD). In this study, eight treatment plans (four volumetric modulated arc therapy and four intensity-modulated radiation therapy plans) at different treatment sites and beam energies were selected for measurement. A Varian PD system with portal dose image prediction (PDIP) was used for the measurement and verification. To verify the integrity of the plan, independent measurements were performed with the MapCHECK device. The predicted and measured fluence were evaluated using the gamma passing rate. The output ratio was defined as the ratio of the absolute dose of the reference SID (100 cm) to that of each SID (120 cm or 140 cm). The measured fluence for each SID was absolutely and relatively compared. The average SID output ratios were 0.687 and 0.518 for 120 SID and 140 SID, respectively; the ratio showed less than 1% agreement with the calculation obtained by using the inverse square law. The resolution of the acquired EPIDs were 0.336, 0.280, and 0.240 for 100, 120, and 140 SID, respectively. The gamma passing rates with PD and MapCHECK exceeded 98% for all treatment plans and SIDs. When autoalignment was performed in PD, the X-offset showed no change, and the Y-offset decreased with increasing SID. The PD-generated PDIP can be used for extended SID without additional correction.