• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.715-721
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• 2021

방사선 근접치료에서 잘못된 선원의 위치는 정상조직에 과도한 선량을 유발할 수 있다. 그러므로 아날로그 검출방식을 대체하기 위해 디지털 선량계에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 선량계 성능 개선을 위한 기초연구로써 passive layer (PL)를 적용한 lead (II) oxide (PbO) 선량계를 제작하였다. 이후 Ir-192 선원의 조사조건에 대한 성능을 분석하기 위해 재현성, 선형성, 거리의존성을 평가하였다. 재현성은 PL-PbO 선량계에서 상대표준편차가 0.40%로 평가 기준 1.5% 이내를 만족하였고, PbO 선량계보다 개선된 결과를 보였다. 선형성은 선형함수 R²이 0.9995로 우수한 결과를 보였고, 선형함수의 회귀분석을 통한 기울기 분석은 PL-PbO에서 우수하였다. 거리 의존성은 거듭제곱함수의 회귀분석을 통해 얻은 기울기를 inverse square value와 비교하였을 때, PL-PbO 선량계는 PbO에 비해 +0.599 높게 나타났다. 본 연구는 고체선량계의 계측 구성에 따른 효과와 측정 변수를 제시하고 있고, 다양한 방사선 검출 분야에서 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1100-1102
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• 2015

본 논문에서는 스테레오 기반 감마선원 탐지장치를 통해 감마선원을 포함하는 공간을 래스터 스캔방식으로 스캔하여 가시광영상과 감마선영상을 획득하고, 스테레오 감마선 탐지장치로부터 선원까지의 거리와 방향에 대한 3차원 정보 획득 및 가시화를 수행하였다. 탐지장치의 구성은 감마선원 탐지를 위한 방사선 검출부, 선원탐지를 위해 래스터스캔방식의 스캔을 위한 팬틸트 그리고 가시광영상을 위한 CCD 카메라로 이루어진다. 선원에 대한 공간분포를 측정하기 위해 스테레오 구조의 장치를 구현하였으며 스테레오 영상획득을 위해 CCD 카메라와 감마선 탐지장치는 각각 2대로 구성하였다. 탐지선원에 대한 분포를 나타내기 위해 감마선 탐지 장치와 가시광 카메라에 대한 보정을 수행하였고, 각각의 카메라에 대한 스테레오 보정을 수행한 후 가시광영상과 감마선영상 중첩을 통해 감마선원에 대한 분포를 나타내었다. 좌, 우 분포영상에 대한 정류화처리 후 스테레오 영상에 대한 가시화결과를 도출하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제9권1호
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• pp.11-18
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• 1984

Well type 전리함과 미세전류 측정희로를 사용하여 표준 감마선 전리함 장치를 개발하였다. 미세전류는 automatic Townsend balance with stepwise compensation방법을 사용하여 측정하였다. $^{226}Ra$을 기준 선원으로 택하여 감마 방출핵종인 $^{241}Am,\;^{133}Ba,\;^{60}Co,\;^{134}Cs,\;^{137}Cs^{22}Na$에 대한 비교 교정인자를 산출하였으며, 감마에너지의 함수로서 검출 효율 곡선을 구하였다.

• 한국진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.13-19
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• 1999

방사광을 이용한 전반사 형광 분석법으로 Si 웨이퍼 표면 금속 불순물의 검출능을 향상시켰다. 측정장치는 특정 단색광 에너지만을 선택할 수 있는 모노크로메팅부, 측정챔버안으로 유입되는 방사광은 차폐하고 원하는 크기의 단색광을 선택하는 슬릿부 그리고 Si 웨이퍼 표면에서 전반사에 의해 발생하는 형광 X-선을 검출하는 측정부로 구성되어 있다. 단색광의 에너지는 10.90 KeV로 선택하였고, 최적의 전반사 조건을 확립하기 위하여 소멸시간과 Fe의 형광 X-선의 강도비의 관계를 이용하였다. 기존 X-선원을 이용하여 관찰한 결과와 비교하였을 경우에, 최대 약 50배까지 검출감도를 향상 시킬 수 있었다. 특히, TRXFA(Total Reflection X-ray Fluorescence Analyzer)법으로는 검출하기 어려운 $5\times10^{10}\textrm{atomas/cm}^2$ 수준의 금속오염은 방사광을 이용한 TRSFA(Total Reflection Synchrotron Fluorescence Analyzer)법으로는 충분히 검출할 수 있고, $5\times10^{9}\textrm{atomas/cm}^2$금속 불순물가지 검출할 수 있는 방법 및 장치를 개발하였다. 이를 이용하여 차세대 Si 웨이퍼의 초극미량 금속 불순물 분석에 이용할 수 있는 방법으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.173-181
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• 2015

연구에서는 진단 및 수술 후 잔여병소의 검출을 위하여 방사선계수 방식의 무선 감마선 프로브를 개발하고, 교정선원과 팬텀을 이용하여 그 유용성을 평가 하였다. 반도체기반 방사선센서를 사용하여 프로브 설계 및 소형화 하였으며, 블루투스 원격통신 모듈을 사용하여 진단 및 검출 시스템의 무선화를 구현하였다. 또한 진단 및 수술 시 환부의 모니터링이 가능한 원격모니터링 시스템을 구현하였다. 개발된 프로브의 유용성 평가를 위해 교정선원 $^{57}Co$, $^{133}Ba$, $^{22}Na$, $^{137}Cs$과 닭 가슴살 팬텀을 사용하였다. 평가를 통해 감마선에 대한 프로브의 검출 반응성을 확인하였고, 감마선 세기에 따른 응답 선형성과 검출 방향성, 팬텀 내 선원 깊이에 따른 프로브의 검출효율을 평가를 통해 실증적인 임상에서의 적용 가능성을 확인하였다.

• 방사선산업학회지
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• 제18권1호
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• pp.89-93
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• 2024

Accidents at nuclear facilities and nuclear power plants led to leaks of large amounts of radioactive substances. Of the various radioactive nuclides released, ¹³⁷Cs are radioactive substances generated during the fission of uranium. Therefore, due to the high fission yield (6.09%), strong gamma rays, and a relatively long half-life (30 years), a rapid and efficient removal method and a study of adsorbents are needed. Accordingly, an adsorbent was prepared using Prussian blue (PB), a material that selectively adsorbs radioactive cesium. As a result of evaluating the adsorption performance with the prepared adsorbent, it was confirmed that 82% of the removal efficiency was obtained, and most of the cesium was rapidly adsorbed within 10 to 15 minutes. The purpose of this study was to adsorb cesium using the Prussian blue alginate bead and to compare the change in detection efficiency according to the amount of adsorbent added for quantitative evaluation. However, in this case, it is difficult to determine the detection efficiency using a standard source with the same conditions as the measurement sample, so the efficiency change of the HPGe detector according to the different heights of Prussian blue was calculated through MCNP simulation using certified standard materials (1 L, Marinelli beaker) for radioactivity measurement. It is expected to derive a relational equation that can calculate detection efficiency through an efficiency curve according to the volume of Prussian blue, quantitatively evaluate the activity at the same time as the adsorption of radioactive nuclides in actual contaminated water and use it in the field of nuclear facility operation and dismantling in the future.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.487-494
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• 2020

선원과 검출기 사이의 거리, 검출기 지름, 방사선원의 부피 효과 등에 의해 검출기 입사면에서 입체각(solid angle)의 변화가 생기고 이는 검출기 내부에서의 경로 길이(path length) 차이를 유발하여 검출효율 결정에 영향을 미친다. 유효입체각 계산을 위한 일반적인 분석 방법은 단순한 기하학적 구조를 가진 선원 (60Co)에만 유용하여 본 실험에서는 검출기와 선원 간 거리 window cap 0.5 cm 기준점으로 하여 25 cm 까지 이동 시 켜면서 측정하였다. 또한 표준부피선원 450 ㎖, 1000 ㎖ 마리넬리 비이커는 검출기에 밀착 시켜 측정하였다. 검출기와 동축인 원형 점선원의 경우, 검출기 창으로부터의 거리에 대한 입체 각도의 변화를 측정치와 몬테카를로 시뮬레이션으로 계산 분석 관계의 결과 검출기의 반지름이 선원의 반지름보다 작을 경우, 입체 각도는 선원의 제곱 반지름 대 검출기의 제곱 반지름의 절반과 같다. 입체 각도의 차이는 0.53가 되므로 몬테카를로의 결과는 허용된다. 검출기-선원 간 거리의 역수와의 관계를 나타내었다. 입체각도는 거리에 따라 급격하게 감소함을 확인하였다. 부피선원에 대한 측정치와 시뮬레이션 결과는 거리 0 cm에서 1.01 %이며 거리가 5 cm, 10 cm로 멀어지면 4 % 미만의 차이를 보인다. 거리가 10 cm 일 때 처음으로 계산결과가 측정 결과보다 작아진다. 이는 거리가 멀어질수록 입체각이 작아지고, 에너지가 낮아질수록 감쇠효과가 지수 함수적으로 증가하는 원리가 효율의 계산에 반영되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 검출효율은 고체 각도 및 몬테카를로 코드를 사용하기에 충분함을 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.778-779
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• 2016

본 논문에서는 공간상에 분포된 방사선원에 대해 화소단위로 방사선 신호를 탐지하기 위한 섬광 검출기를 설계하고, 탐지신호를 취득하기 위한 모듈을 설계하여 방사선 영상화를 위한 연구를 수행하였다. 방사선 분포측정을 위해 적용한 검출기는 CsI(Tl) 섬광체와 결합효율이 높은 수광센서로 구성하였으며, 수광센서를 통해 획득된 신호를 처리하기 위해 펄스 신호를 증폭, 성형 한 후 임계치를 기준으로 펄스를 계수하기 위한 장치를 구현하였다. 제작된 검출기의 성능을 검증하기 위해 감마선 교정시설을 이용하여 검출기에 대한 성능 시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 본 논문의 결과는 제작된 검출기에 방향성을 부여하기 위한 차폐체 및 조사부를 적용한 후 방향을 이동시켜 개별적인 영역의 값을 2차원 적으로 나타냄으로써 선원의 분포측정을 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3795-3802
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• 2022

NaI(Tl) scintillation materials are considered to be one of many materials that are used exclusively for γ-ray detection and spectroscopy. The gamma-ray spectrometer is not an easy-to-use device, and the accuracy of the numerical values must be carefully checked based on the rules of the calibration technique. Therefore, accurate information about the detection system and its effectiveness is of greater importance. The purpose of this study is to estimate, using an analytical-numerical formula (ANF), the purely geometric solid angle, geometric efficiency, and total efficiency of a cylindrical NaI(Tl) γ-ray detector with a side-through hole. This type of detector is ideal for scanning fuel rods and pipelines, as well as for performing radio-immunoassays. The study included the calculation of the complex solid angle, in combination with the use of various points like gamma sources, located axially and non-axially inside the through detector side hole, which can be applied in a hypothetical method for calibrating the facility. An extended γ-ray energy range, the detector, source dimensions, "source-to-detector" geometry inside the side-through hole, path lengths of γ-quanta photons crossing the facility, besides the photon average path length inside the detector medium itself, were studied and considered. This study is very important for an expanded future article where the radioactive point source can be replaced by a volume source located inside the side-trough hole of the detector, or by a radioactive pipeline passing through the well. The results provide a good and useful approach to a new generation of detectors that can be used for low-level radiation that needs to be measured efficiently.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권3호
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• pp.85-96
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• 2018

Background: A variety of inorganic scintillators have been developed and improved for use in radiation detection and measurement, and in situ gamma-ray spectrometry in the environment remains an important area in nuclear safety. In order to verify the feasibility of promising scintillators in an actual environment, a performance test is necessary to identify gamma-ray peaks and calculate the radioactivity from their net count rates in peaks. Materials and Methods: Among commercially available scintillators, $LaBr_3(Ce)$ scintillators have so far shown the highest energy resolution when detecting and identifying gamma-rays. However, the intrinsic background of this scintillator type affects efficient application to the environment with a relatively low count rate. An algorithm to subtract the intrinsic background was consequently developed, and the in situ calibration factor at 1 m above ground level was calculated from Monte Carlo simulation in order to determine the radioactivity from the measured net count rate. Results and Discussion: The radioactivity of six natural radionuclides in the environment was evaluated from in situ gamma-ray spectrometry using an $LaBr_3(Ce)$ detector. The results were then compared with those of a portable high purity Ge (HPGe) detector with in situ object counting system (ISOCS) software at the same sites. In addition, the radioactive cesium in the ground of Jeju Island, South Korea, was determined with the same assumption of the source distribution between measurements using two detectors. Conclusion: Good agreement between both detectors was achieved in the in situ gamma-ray spectrometry of natural as well as artificial radionuclides in the ground. This means that an $LaBr_3(Ce)$ detector can produce reliable and stable results of radioactivity in the ground from the measured energy spectrum of incident gamma-rays at 1 m above the ground.