• 대한방사선치료학회지
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• 제7권1호
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• pp.92-96
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• 1995

All patients who will Undergo irraidiation of the oral cavity cancer will need dental before and during Radiotherapy. The extent of the region and the presence of numerous critical normal tissues(mucosa, gingiva, teeth and the alveolar ridge, alveolar bony structure, etc) in the oral cavity area, injury to which could result in serious functional impairment. Therefore I evaluate the Usefulness of custom-made intraoral shielding device before and during Radiotherapy in oral cavity cancer. Materials and Methods(1) : Manufacture process of Custom-made intraoral shielding device Containing Cerroband. A. Acquisition of impression B. Matrix Constitution C. Separation by Separator D. Sprincle on method E. Trimming F. Spacing G. Fill with Cerroband Materials and Methods (2) A. Preannealing B. TLD Set up C. Annealing D. TLD Reading = Results = Therefore dosimetric characteristics in oral cavity by TLD Compared to isodose curve dose distribution Ipsilateral oral mucosa, Contralateral oral mucosa, alveolar ridge, tongue, dose was reduced by intraoral shielding device containning Cerroband technique Compard to isodose plan = Conclusions = The custom-made intra-oral shielding device containing Cerroband was useful in reducing the Contralateral oral mucosa dose and Volume irradiated.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권1호
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• pp.178-184
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• 2020

The traditional methods for radiation shield design always only focus on either the structure or the components of the shields rather than both of them at the same time, which largely affects the shielding performance of the facilities, so in this paper, a novel method for designing the structure and components of shields simultaneously is put forward to enhance the shielding ability. The method is developed by using the genetic algorithm (GA) and the MCNP software. In the research, six types of shielding materials with different combinations of elements such as polyethylene (PE), lead (Pb) and Boron compounds are applied to the radiation shield design, and the performance of each material is analyzed and compared. Then two typical materials are selected based on the experiment result of the six samples, which are later verified by the Compact Accelerator Neutron Source (CANS) facility. By using this method, the optimal result can be reached rapidly, and since the design progress is semi-automatic for most procedures are completed by computer, the method saves time and improves accuracy.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.149-155
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• 2020

방사선 방호복의 대부분은 가공성과 경제성이 매우 우수하고 높은 원자번호를 갖고 있어 방사선 차폐가 우수한 납으로 제작된다. 하지만 납은 유해 중금속으로 분류되어 납중독 등의 위험이 있으며, 착용 시 중량감 및 불편함 등이 크므로 최근에는 납이 아닌 다양한 물질로 차폐 시트에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 BaSO₄와 Bi₂O₃두 화합물과 실리콘 재질의 바인더를 혼합하여 기존과 동등한 방사선 차폐능력을 유지하면서도 물리적 특성이 개선된 다층 구조의 차폐 시트에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과 기존의 차폐 시트와 비교하여 본 연구에서 제작된 다층 구조의 방사선 차폐 시트는 동일한 두께를 기준으로 약 9.8 % 우수한 특성을 보였으며 물리적 특성 중 인장 강도는 BaSO₄/nylon/Bi₂O₃ 차폐 시트에서 12.27 N/㎟로 가장 우수한 것으로 분석되었다.

• 핵의학기술
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• 제23권1호
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• pp.50-53
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• 2019

본 연구는 고에너지의 베타선을 방출하는 Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술 시 발생되는 제동복사선에 의한 불필요한 외부피폭을 줄이고자 텅스텐 차폐체를 개발하였다. 본 연구에서는 다양한 용량(1 GBq, 2 GBq, 4 GBq)의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구를 사용하여, 텅스텐 차폐체 표면으로부터 10 cm, 50 cm, 100 cm인 곳에서 GM tube식 디지털 서베이미터로 선량률을 측정하였다. 텅스텐 차폐체 표면 10 cm 위치에서 차폐율을 분석한 결과 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 90.9%, 2 GBq의 경우 88.9%, 1 GBq의 경우 88.8%의 차폐율을 보였고, 표면 50 cm 위치에서 차폐율은 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 89.2%, 2 GBq의 경우 87.5%, 1GBq의 경우 86.3%로 나타났다. 텅스텐 차폐체 표면 100 cm 위치에서 텅스텐 차폐체는 평균 75.1%의 차폐율을 보이는 것으로 확인할 수 있었다. 높은 용량이 함유된 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술시 방사선 작업종사자와 선원간의 거리가 짧고, 작업시간이 길기 때문에 제동복사선에 의한 피폭에 노출될 수 있다. 본 연구를 통해 개발된 텅스텐 차폐체는 향후 임상에서 경동맥방사선색전술 시 제동복사선에 의한 외부피폭을 줄이는데 활용될 수 있을 것이라 기대 된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권3호
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• pp.647-653
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• 2020

Stainless steel is used commonly in nuclear applications for shielding radiation, so in this study, three different types of new stainless steel samples were designed and developed. New stainless steel compound ratios were determined by using Monte Carlo Simulation program Geant 4 code. In the sample production, iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), silicium (Si), sulphur (S), carbon (C), molybdenum (Mo), manganese (Mn), wolfram (W), rhenium (Re), titanium (Ti) and vanadium (V), powder materials were used with powder metallurgy method. Total macroscopic cross sections, mean free path and transmission number were calculated for the fast neutron radiation shielding by using (Geant 4) code. In addition to neutron shielding, the gamma absorption parameters such as mass attenuation coefficients (MACs) and half value layer (HVL) were calculated using Win-XCOM software. Sulfuric acid abrasion and compressive strength tests were carried out and all samples showed good resistance to acid wear and pressure force. The neutron equivalent dose was measured using an average 4.5 MeV energy fast neutron source. Results were compared to 316LN type stainless steel, which commonly used in shielding radiation. New stainless steel samples were found to absorb neutron better than 316LN stainless steel at both low and high temperatures.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2023

의료분야에 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 금속 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 방사선종양학과에서는 전자선 치료 시 환자의 정상조직에 대한 불필요한 피폭을 차폐하기 위해 차폐블록을 사용하고 있다. 하지만, 납(Lead)과 카드뮴(Cadmium) 같은 중금속 물질의 취급, 숙련도에 따른 재현성과 배치의 불확실성 등에 대한 문제점이 보고되고 있다. 본 연구에서는 금속 3D 프린팅에 사용될 수 있는 재료별 물리적 특성 및 방사선량을 분석하여 전자선 치료 시 활용할 수 있는 맞춤형 차폐블록을 개발하고자 한다. 후보 재료는 알루미늄 합금(d = 2.68 g/cm³), 티타늄 합금(d = 4.42 g/cm³), 코발트 크롬 합금(d = 8.3 g/cm³)을 선별하였다. 10 × 10 cm² 조사면, 6, 9, 12, 16 Me V 에너지로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 차폐율 95% 지점의 두께를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 금속 3D 프린팅 재료 중 코발트 크롬 합금(d = 8.35 g/cm³)이 에너지별 차폐두께에서 기존 차폐블록(d = 9.4 g/cm³)과 유사하였다. 향후 금속 3D 프린팅으로 제작한 맞춤형 차폐블록을 이용하여 임상에서의 유용성 검증 평가 및 다양한 방사선 치료계획 조건 등을 통한 실험 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4708-4714
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• 2022

The novelty in the present search, the Soda-Lime-Silica (SLS) glass waste to prepare free lead glass shielding was used in order to limit the accumulation of glass waste, which requires extensive time to decompose. This also saves on the consumption of pure SiO₂, which is a finite resource. Furthermore, the combining of BaO with Bi₂O₃ into a glass network leads to increased optical properties and improved attenuation. The UV-Visible Spectrophotometer was used to investigate the optical properties and the radiation shielding properties were reported for current glass samples utilizing the PhysX/PDS online software. The optical property results indicate that when BaO content increases in glass structure, the Urbach energy ΔE, and refractive index n increases while the energy optical band gap E_opt decreases. The result of the metallisation criteria (M) revealed that the present glass samples are nonmetallic (insulators). Furthermore, the radiation shielding parameter findings suggest that when BaO was increased in the glass structure, the linear attenuation coefficient and effective atomic number (Z_eff) rose. But the half-value layer HVL declined as the BaO concentration grew. According to the research, the glass samples are non-toxic, transparent to visible light, and efficient radiation shielding materials. The Ba5 sample is considered the best among all the samples due to its higher attenuation value and lower HVL and MFP values, which make it a suitable candidate as transparent glass shield shielding.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권3호
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• pp.187-195
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• 2023

A shield was made by mixing materials such as bismuth(Bi) and barium(Ba) with silicon to evaluate its shielding ability. Bismuth was made into a shield by mixing a bismuth oxide(Bi₂O₃) colloidal solution and a silicon base and applied to a fibrous fabric, and barium was made by mixing lead oxide(PbO) and barium sulfate(BaSO₄) with a silicon curing agent and solidifying it to make a shield. The test was conducted according to the lead equivalent test method for X-ray protective products of the Korean Industrial Standard. The experiment was conducted by increasing the shielding body one by one from the test condition of 60 kVp, 200 mA, 0.1sec and 100 kVp, 200 mA, 0.1 sec. At 60 kVp, 2 lead oxide-barium sulfate shields, 2 bismuth oxide 1.5 mm shields, and 5 bismuth oxide 0.3 mm shields showed shielding ability equal to or higher than that of lead 0.5 mm. At 100 kVp, 2 lead oxide-barium sulfate shields and 2 bismuth oxide 1.5 mm shields showed shielding ability equal to or higher than that of lead 0.5 mm. It was confirmed that when using 2 pieces of lead oxide-barium sulfate and 1.5 mm of bismuth oxide, respectively, it has shielding ability equivalent to that of lead. Bismuth oxide and lead oxide-barium sulfate are lightweight and have excellent shielding ability, thus they have excellent properties to be used as an apron for radiation protection or other shielding materials.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.449-457
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• 2023

방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.909-917
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• 2018

3D 프린팅 기술은 4차산업 혁명 중 제조업의 혁신적인 기술로서 전망되고 있으며, 현재 바이오 의료 분야를 포함한 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 3D 프린팅 기술을 이용한 제작 원료에 대한 방사선 차폐능을 평가하고자 몬테카를로 전산모사를 통해 프린팅 원료에 대한 검증을 수행하였다. 현재 범용으로 사용되는 FDM 방식의 3D 프린터에서 이용 가능한 원료들을 대상으로 하였으며, ICRU phan tom과 차폐체를 모의 모사한 후 방사선의 종류 및 에너지에 따른 입자 플루언스 평가를 통해 차폐 효과에 대해 분석하였다. 그 결과, 광자선의 경우 에너지 증가에 따라 차폐 효과는 점차 감소되는 경향을 보였고, 원료별 차폐 효과는 TPU, PLA, PVA, Nylon, ABS 순서로 점차적으로 낮아지는 결과를 나타냈다. 중성자선의 경우, 5~10 mm의 낮은 두께에서 반대로 선속이 증가되는 현상을 보였으나, 일정 두께 이상에서는 유효한 차폐 효과를 나타내었으며, 프린팅 원료별 차폐 효과는 Nylon, PVA, ABS, PLA, TPU 순서로 점차 낮아지는 결과를 보였다.