• 천문학회보
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• 제46권1호
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• pp.37.2-37.2
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• 2021

One of the main limitations to the ground- based gravitational-wave (GW) detector sensitivity is quantum noise, which is induced by vacuum fluctuations entering the detector output port. The replacement of this ordinary vacuum field with a squeezed vacuum field has proven to be effective approach to mitigate the quantum noise in the interferometer detector and it is currently used in advanced detectors. However, the current frequency-independent squeezed vacuum cannot reduce quantum radiation pressure noise at low frequencies. A possible solution to reduce quantum noise in the broadband spectrum is the injection of frequency-dependent squeezed (FDS) vacuum. We will report the current status of squeezing experiment at KASI and introduce to the EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) entangled state of light, which can realize FDS light without the need for an additional, external cavity.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1425-1430
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• 2024

This study develops superheated emulsion detectors that are both sensitive to fast neutrons, and thermal neutrons owing to the exergonic ⁶₃Li(n, α)³₁H capture reaction caused by the ⁶Li-containing compound dispersed throughout the gel-like medium. The experimental research was conducted on two SEDs. One detector was an ordinary Freon-12 detector and the other was a Freon-12 detector containing 3.4 % (by weight) LiCl. In order to investigate the sensitivity of lithium-containing SEDs to thermal neutrons, two types of SEDs were simultaneously exposed to various flux levels of thermal neutrons from ²⁴¹Am-Be neutron source inside a cylindrical tank filled with water. A Boron-lined proportional counter was used to estimate the thermal neutron flux and the relevant MCNP code was developed for flux and dose calculations in the prepared set-up around ²⁴¹Am-Be source. The results demonstrate that there is a proportional relationship between the variations of SED response and the change in thermal neutron flux and dose. Also, the sensitivity of SED was estimated.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.1-9
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• 2015

콤프턴 카메라는 검출 신호의 동시성 판단을 기반으로 한 전자적 집속방식을 이용하기 때문에, 기존의 물리적 집속기를 이용하는 감마선 영상 장비의 가시영역이 좁고 투과력이 높은 고에너지 감마선에 적용하기 어렵다는 한계를 극복할 수 있다. 특히 대면적의 콤프턴 카메라는 절대 검출 효율이 높아 영상 장비의 운반이 요구되지 않는 대규모 공정 시설내 핵물질의 모니터링용으로 매우 적합하다. 본 연구팀은 한국원자력연구원에서 개발 중인 파이로 시험 공정 시설에서의 안전조치 수립을 위해 대면적 콤프턴 카메라를 적용하고자 한다. 대면적 콤프턴 카메라를 구성하는 대면적의 검출기는 그 형태나 구성 방식에 따라 에너지 분해능이나 위치 분해능이 달라질 수 있다. 이는 콤프턴 영상의 질에 직접적으로 영향을 미치므로, 본 연구에서는 전산모사를 통해 그 영향을 예측하여 대면적 검출기의 설계 방향을 결정하였다. 또한 한국원자력연구원으로부터 파이로 시험 공정 시설의 정보를 전달받아 전산모사를 수행하였고, 여러 계측 환경에 대해 대면적 콤프턴 카메라의 성능을 예측하여 보았다. 그 결과 대면적 검출기는 에너지 분해능 측면에서의 손실을 최소화 할 수 있도록 구성하여야 한다는 결론을 얻었으며, 에너지 분해능 10%, 위치 분해능 7 mm 정도 성능의 검출기를 이용하여 콤프턴 카메라를 구성할 경우 1 m 거리에 위치한 감손우라늄 선원을 영상 해상도 16.3 cm(각도 분해능 $9.26^{\circ}$)으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.203-210
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• 2006

목적 : 전뇌 방사선 치료를 받는 임산부의 태아가 받을 선량을 측정하고, 태아의 제한 선량을 적합하게 만족시키기 위한 방사선 차폐 구조물을 설계하고자 한다. 재료 및 방법 : 먼저 4개의 바퀴가 부착된 폭 0.9 m, 높이 1.55 m, 두께 3 cm의 남 차폐 벽을 이용하였다. 남 차폐 벽을 환자와 선형가속기의 갠트리 상부 사이에서, 치료 조사야 경계로부터 1 cm 정도 떨어진 부분에 설치하여, 선형가속기의 갠트리 상부에서 방출되는 누설방사선과, 방사선 조사야 경계부근의 산란 방사선을 효과적으로 차폐하도록 하였다. 환자의 조사야 내의 치료부위로부터 산란되어 전달되는 산란 방사선을 최소로 하기 위하여, 약 2 cm 두께의 세로 벤드(cerrobend)를 이용하여 특수한 구조의 목 차폐대(anti-patient scattering neck supporters)를 성형하였다. 목 차폐대는 목에서부터 어깨와 가슴 상부 전체를 포함하여 차폐할 수 있는 크기로 제작되었으며, 목 부분을 기준으로 두 개로 분리되어 설치 및 운반이 용이하게 제작되었다. 마지막으로 치료실 내부의 구조물에서 산란되어서 들어오는 누설 방사선이 태아에 도달하는 것을 최소한으로 하기 위하여, 환자의 흥부와 복부 전체를 덮어씌우기 위한 3 mm 두께의 납 판 2장을 이용하였으며, 남 판의 무게를 지지하기 위하여 특수하게 고안된 차폐용 교각구조물이 아크릴로 제작되었다. 차폐의 효과를 검증하기 위하여, 먼저 실제 치료상황과 같은 조건에서 인간형 팬톰과 전리함(ionization chamber), 열형광선량계(TLD)를 이용하여 방사선량을 측정하였다. 각 측정은 우선차폐 구조물들이 있는 경우와 없는 경우 각각에 대하여 수행되었고, 각각의 경우는 다시 빌드업캡(build-up cap)이 있는 경우와 없는 경우로 분류하여 측정이 수행되었다. 실제 환자 치료시에는 최종 검증을 위하여 차폐구조물을 설치한 후에 전리함과 서베이메터(Survey meter)를 이용하여 태아선량을 측정하였다. 결과 : 차폐 구조물들을 설치하지 않았을 경우, 조사야로부터 30 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm 떨어진 지점의 방사선량은 전리함의 경우 각각 3.20, 3.21, 1.44, 0.90 cGy로 측정되었다. 차폐 구조물들을 설치하였을 경우에는 각 지점의 방사선량은 0.88, 0.60, 0.35, 0.25 cGy로 감소하였으며, 감쇄효율은 약 $70%\sim80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물은 태아에 도달하는 방사선량을 감소시키기에 적합한 설계임이 입증되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.123-129
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• 2010

목 적: 방사선 치료의 선량평가를 위해 사용되는 Optically stimulated luminescent dosimeters (OSLD) 선량 특성을 분석하여, 선량 측정의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $NanoDot^{TM}$와 $Inlight^{TM}$MicroStar Reader, Solid Water Phantom, 의료용 선형가속기 $TRYLOGY^{(R)}$를 사용하였다. 측정 조건은 OSLD를 Solid Water Phantom의 $D_{max}$ 깊이에 위치시킨 후 SSD는 100 cm, Field size는 $10{\times}10\;cm^2$로 하고 300 MU/min으로 6 MV 광자선, 100 cGy의 방사선을 조사하였다. OSLD를 10분 마다 판독하면서 변화값을 측정하였고, OSLD에 선량을 50 cGy와 100 cGy씩 누적시켜 판독하였다. 또한 에너지 의존성은 6 MV, 15 MV, 4~20 MeV를 사용하였다. 선량률은 100~1,000 MU/min로 변화시키면서 측정하였다. 광자선 6 MV의 PDD의 변화를 측정하기 위해 OSLD와 전리함(Ionization chamber) (FC 65P-747)을 사용하였다. 결 과: 시간의 경과에 따른 OSLD의 재현성은 ${\pm}2.5%$였다. OSLD의 선량에 대한 선형성(linearity)을 평가한 결과 300 cGy까지는 선형적으로 증가하였고, 300 cGy 이상에서는 초선형적(supralinearity)으로 증가하였다. 에너지 의존성은 ${\pm}2%$ 이내였고 선량율 의존성은 ${\pm}3%$ 이내였다. 6 MV 광자선에 대하여 OSLD로 측정한 $PDD_{10}$은 66.7%, $PDD_{20}$은 38.4%였고 전리함(Ionization chamber)으로 측정한 $PDD_{10}$은 66.6%, $PDD_{20}$은 38.3%였다. 결 론: OSLD의 특성을 분석한 결과 시간, 에너지, 선량률의 변화에 따른 차이는 ${\pm}3%$ 이내였으며 전리함(Ionization chamber)과 비교한 PDD는 0.3% 이내였다. 또한 300 cGy까지는 선량이 선형적으로 증가하였다. OSLD는 여러 번 반복 측정이 가능하였고 측정과 판독이 용이하여 선량계로서 유용성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.163-171
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• 2003

디지털 방사선 검출기의 성능을 측정하기 위해 변조전달할수(Modulation Transfer Function)을 측정하여 기존 방사선 영상 시스템인 필름/스크린과 비교하였다. 제작된 디지털 방사선 검출기는 TFT 패널위에 진공 증착법을 통해 비정질 셀레늄이 코팅되었다. 비교 측정물이 감도 400의 필름/스크린은 아날로그 방식의 방사선 검출기로서 현재 임상에서 이용되고 있는 필름이다. Square wave & slit 측정법을 통해 두 시스템의 변조전달함수를 측정하였다. 필름/스핀린의 반치폭(FWHM)은 357㎛(1.4 lp/mm at 50% spatial frequency)으로 측정되었으며, 디지털 방사선 검출 시스템은 200㎛(2.5 lp/mm at 50%)였다. 영상의 표현성능 평가의 결과 디지털 방사선 시스템은 필름 시스템보다 높은 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.51-61
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• 2009

컴프턴 카메라는 컴프턴 산란현상의 기하학적 해석을 통해 감마선원의 3차원적 위치분포를 고정된 위치에서 찾아내는 신개념의 감마선 영상장치이다. 기존의 감마선 영상장치에서는 필수적으로 사용되는 기계적 집속기를 사용하지 않기 때문에 높은 영상 감도를 제공할 수 있으며, 다중 추적자 기능을 제공한다는 장점이 있어 차세대 감마선 영상장치로서 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 Geant4 몬테칼로 전산모사 툴키트를 이용하여 사용자 친화형의 컴프턴 카메라 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터의 정확성을 검증하기 위하여 한양대학교에서 개발 중인 이중 산란형 컴프턴 카메라의 실험 결과와 비교하였다. 영상 해상도의 경우 선원의 에너지가 높아짐에 따라 해상도가 향상되는 동일한 경향을 보였으나, 시뮬레이터 결과에서 약 1 mm 정도 우수하게 평가되었다. 영상 감도의 경우 실험에서 2~3배 정도 높게 평가되었다. 이러한 결과들은 우연 동시반응에 기인한 것으로, 실험에서 획득한 유효반응들은 전산모사와는 달리 우연한 동시계수에의한 데이터가 상당수 포함되어 있기 때문에 영상 해상도는 상대적으로 저조하고, 영상 감도는 높게 나타난 것으로 판단된다. 개발된 시뮬레이터를 이용하여 새로운 구조의 컴프턴 카메라에 대한 성능을 평가하였다. 단일 산란형 컴프턴 카메라의 경우 산란부를 다층 구조로 개발할 때 4대의 산란부 검출기를 사용하는 것이 최상의 성능을 보이는 것으로 평가되었고, 그 이상 사용할 경우 성능이 오히려 저하됨을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제14권2호
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• pp.10-17
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• 1989

옥외 라돈이 호흡기관에 주는 선량을 측정 평가할 목적으로 CR-39 비적검출기를 내장한 라돈컵을 사용하여 대기중 라돈농도를 측정하였다. 직접헝 검출기 및 개방 컵과 필터 컵의 구조를 갖는 CR-39 비적검출기에 대한 라돈검출인자는 공기중의 농도가 잘 알려진 표준라돈 조사시설에서 이들 검출기와 라돈컵을 일정기간 조사하여 결정하였다. CR-39를 $70^{\circ}C$, 30% NaOH 용액으로 220분간 화학부식하였을 때 직접형 검출기와 개방 컵, 필터 컵에 대한 라돈검출인자는 각각 0.273, 0.0813, 0.0371 tr $mm^{-2}/(37\;Bqm^{-3}{\cdot}d)$였다. 또한 1988년 5월에서 1989년 3월까지 대전(충남대학교)에서 측정한 대기중의 라돈농도는 개방 컵에 의한 결과는 27.4 - 135.8 $Bq/m^3$ (0.74 - 3.67 pCi/l)로서 연평균 73.3Bq/$m^3$ (1.98pCi/l)이었으며, 필터 컵에 의한 결과는 16.7 - 143.9 Bq/$m^3$ (0.45 - 3.89pCi/l)로 연평균 68.5 Bq/$m^3$ (1.85 pCi/l)이었다. 측정한 옥외 대기중의 라돈농도와 부위별 폐선량모형으로 부터 산출한 ICRP 표준인의 호흡기관에 대한 실효 선량당량률은 약 520 nSv/h로 평가되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.743-746
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• 2019

본 논문에서는 새로운 해양 방사선 자동 감시 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다음과 같은 특징들을 가진다. 첫 번째로 NaI + PVT 혼합형 검출기를 사용함으로 반응속도가 빠르고 정밀분석이 가능하다. 두 번째로 섬광체형 센서에 온도보상 알고리즘을 적용함으로서 추가적인 냉각장치가 필요 없으며 시시각각 변화하는 해양환경에 안정적인 운영이 가능하다. 세 번째로 냉각장치가 필요 없으므로 전력소비량이 적어 태양열을 활용하여 전력의 안정적인 공급이 가능하므로 해양환경 관측부이에 설치 가능하다. 네 번째로 GPS 및 무선통신을 사용하여 측정지역에 대한 정확한 위치정보와 실시간 데이터 전송기능으로 주변국 등의 원전사고 등 발생 시 즉각적인 경보대응이 가능하다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선 측정범위는 세계 최고 수준인 $5{\mu}Sv/h{\sim}15mSv/h$의 범위에서 측정이 되었고, 정확도는 ${\pm}8.1%$의 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 내환경등급(방수)은 IP67을 달성하였고, $-20{\sim}50^{\circ}C$ 동작온도에서 5% 이내로 변동률이 측정되어서 안정성이 확인되었다. 진동시험 후 측정값 변화율이 10% 이내로 측정되어서, 파도에 의한 해양환경에서 진동으로 인한 측정값의 변화가 없을 것으로 확인되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.863-870
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• 2022

DLG (Dosimetric Leaf Gap)와 투과계수는 방사선치료계획 시스템에서 MLC 모델링의 중요 매개변수이다. 본 연구에서는 측정 용적이 다른 검출기를 이용하여 HD-MLC의 DLG와 투과계수를 측정하였고, DLG의 최적화를 통해 방사선 치료계획의 정확성을 평가하였다. 용적이 작은 Semiflux3D, MicroDiamond 검출기로 Dynamic Sweeping Gap 방법을 통해 DLG를 측정하였다. 측정된 DLG 값을 최적화할 수 있도록 10개의 방사선치료계획을 생성하고 QA결과와 비교하였다. 6, 8, 10 MV에서 Semiflux3D로 측정한 DLG는 0.76, 0.83, 0.85 mm 였고, MicroDiomond로 측정한 DLG는 0.78. 0.86, 0.9 mm 였다. 방사선치료계획 시스템에서 검출기로 측정한 DLG와 최적화된 DLG 값으로 생성한 10개의 치료계획을 Postal dosimetry로 QA하여 감마분석 하였다. 6 MV 광자선의 감마분석결과 2 mm/2% 기준에서 DLG 0.78 mm는 평균 94.3%였고, DLG 1.15 mm는 평균 98.4%였다. 10 MV 광자선에서도 DLG 0.9 mm는 평균 91.2%, DLG 1.25 mm는 97.6%였다. HD-MLC의 사용은 방사선치료계획 시스템에 정확한 모델링이 완성되어야 한다. DLG 값을 검출기로 측정하여 임상에 사용할 수 있지만, DLG 값의 최적화가 이루어진다면 환자에게 더 유용한 방사선 치료를 전달할 수 있을 것이다.