• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.455-465
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• 2020

본 연구 목적은 선형가속기 표적(Target) 및 조준기(Collimator)에서 발생한 광중성자 특성을 평가하는 것이다. 전산모사 설계는 첫째, 표적은 단일물질 표적과 복합물질 표적으로 구성하였다. 둘째, 조준기 종류에 따라 원뿔형(Cone beam) 조준기와 부채꼴(Fan beam) 조준기로 구성하였다. 셋째, 부채꼴 조준기의 물질을 납(Pb)으로만 구성된 단일물질과 텅스텐(W)과 납으로 구성된 복합물질 조준기로 구성하였다. 연구 방법은 표적으로부터 100 cm 거리에서 가상의 구(Sphere) 표면에서 F2 Tally를 이용하여 광중성자 발생률과 에너지 스펙트럼을 계산하였다. 그 결과 광중성자 발생률은 첫째, 표적에 따라서는 20% 차이가 발생하였다. 둘째, 조준기의 종류에 따라서는 10% 차이가 발생하였다. 셋째, 조준기 물질에 따라서는 40% 차이가 발생하였다. 광중성자 스펙트럼에서도 평균 광중성자 플럭스(Flux)가 광중성자 발생량과 유사한 경향으로 나타났다. 이러한 결과로 9 MeV 선형가속기 광중성자 발생은 표적보다는 조준기에 의해 광중성자 발생이 증가하며, 조준기의 종류보다는 물질에 영향을 더 크게 받는 것을 확인할 수 있었다. 광중성자 발생이 적은 표적 및 조준기를 선택하여 운영하는 것이 가장 적극적인 방사선 방호가 될 것이다. 따라서, 본 연구는 컨테이너 보안 검색용 선형가속기 도입 및 운영 그리고 방사선 방호에 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권2호
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• pp.99-106
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• 2022

Background: The radionuclide inventory calculation codes such as ORIGEN and FISPACT collapse neutron reaction libraries with energy spectra and generate an effective one-group cross-section. Since the nuclear cross-section data, energy group (g) structure, and other input details used by the two codes are different, there may be differences in each code's activation inventory calculation results. In this study, the calculation results of neutron-induced activation inventory using ORIGEN and FISPACT were compared and analyzed regarding radioactive waste classification and worker exposure during nuclear decommissioning. Materials and Methods: Two neutron spectra were used to obtain the comparison results: Watt fission spectrum and thermalized energy spectrum. The effective one-group cross-sections were generated for each type of energy group structure provided in ORIGEN and FISPACT. Then, the effective one-group cross-sections were analyzed by focusing on ⁵⁹Ni, ⁶³Ni, ⁹⁴Nb, ⁶⁰Co, ¹⁵²Eu, and ¹⁵⁴Eu, which are the main radionuclides of stainless steel, carbon steel, zircalloy, and concrete for decommissioning nuclear power plant (NPP). Results and Discussion: As a result of the analysis, ¹⁵⁴Eu and ⁵⁹Ni may be overestimated or underestimated depending on the code selection by up to 30%, because the cross-section library used for each code is different. When ORIGEN-44g, -49g, and -238g structures are selected, the differences of the calculation results of effective one-group cross-section according to group structure selection were less than 1% for the six nuclides applied in this study, and when FISPACT-69g, -172g, and -315g were applied, the difference was less than 1%, too. Conclusion: ORIGEN and FISPACT codes can be applied to activation calculations with their own built-in energy group structures for decommissioning NPP. Since the differences in calculation results may occur depending on the selection of codes and energy group structures, it is appropriate to properly select the energy group structure according to the accuracy required in the calculation and the characteristics of the problem.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.327-335
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• 2016

본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.289-299
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• 2015

본 연구의 목적은 디지털방사선시스템의 영상 품질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수, 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 부가필터 및 그리드, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF값을 측정하였다. Grid, Filter, SID, kVp, mAs에 따른 MTF 결과는 임상조건 100, 180cm 와 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100, 180cm에서 공간주파수가 높은 경우도 있었다. NPS 결과는 선량이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. IEC 와 임상조건에서의 MTF와 NPS는 크게 차이가 나지 않았음을 알 수 있었다. 그러므로 향후 IEC 표준에서 제시하는 영상품질 평가보다는 임상 조건을 적용한 영상품질 평가방법을 적용하기 위해서 부가필터사용 유 무, 그리드사용 유 무, SID변화, 선질, 선량 등의 파라메터를 적절히 이용하여 가장 적은 선량으로 공간분해능이 좋고, NPS가 감소하는 방법들을 찾는다면 향후 실제 임상에서 사용되고 있는 디지털방사선시스템을 최적의 품질로 유지할 수 있는 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제19권2호
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• pp.121-132
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• 1994

본 연구는 대구지역의 지각 ${\gamma}$-선에 의한 조사선량율을 측정하고 그에 따른 성분별 공간선량율 및 지역적 분포 등의 환경방사선 특성을 조사하였다. ${\gamma}$-선 스펙트럼의 측정에는 $4^{'}{\phi}{\times}4^{'}$ NaI(T1) 계측기와 휴대용 다중파고분석장치를 이용하여 이 지역내의 28개 지점에서 in-situ spectrometry를 수행하였으며, 측정된 스펙트럼으로부터 조사선량율을 환산하여 지각 ${\gamma}$-선의 총선량율과 일반적으로 자연방사능의 주종이 되는 $^{40}K,\;^{238}U$ 계열 및 $^{232}Th$계열의 성분별 조사 선량율을 구하였다. 조사결과 대구지역의 지각 ${\gamma}$-선에 의한 평균조사선량율은 $9.4{\mu}R/h$였으며 지점별 분포는 $7.6{\sim}11.0{\mu}R/h$ 범위로 다소 차이를 보였다. 측정시에 수반되는 기후나 우주선 등에 따른 일 변화폭을 고려한다면 지점간의 차이는 주로 표토층의 자연방사성핵종인 $^{40}K,\;^{238}U$계열 및 $^{232}Th$ 계열의 핵종에 기인함을 알 수 있었으며, 성분별 선량율은 $^{40}K\;2.9{\sim}4.6{\mu}R/h,\;^{238}U$ 계열 $1.2{\sim}3,\;1{\mu}R/h,\;^{232}Th$ 계열 $2.5{\sim}5.0{\mu}R/h$의 분포를 나타냈다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제6권1호
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• pp.93-99
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• 1988

최근에 선형가속기에 대한 제작기술의 발달로 하나의 기계에서 두 가지 X-선이 생성된다. 이러한 기계적 특성을 충분히 이용할 수 있도록 임상적으로 어떠한 장점이 있는지 아는 것은 매우 중요하다. 특히 SAD 방법으로 치료 시 다른 에너지를 사용하여야 될 경우 환자를 다른 에너지가 있는 치료실로 이동시키지 않아도 되는 장점이 있다. 저자는 직장암 환자 15예를 중심으로 6MV와 10MV X-선의 에너지를 복합적으로 사용하여 치료를 하였을 때 단일에너지인 6MV혹은 10MV X-선을 이용했을 때와 등량곡선의 분포도 및 선량률의 차이를 비교하였다. 선량 계산은 치료계획용 Mevaplan 콤퓨터를 이용하였다. 정상조직에 들어가는 방사선량의 차이를 계산하기 위해 방광 및 우측 대퇴부를 임의의 점으로 잡아 콤퓨터에 입력시켜 그 부위의 최대선량 최소선량 및 평균선량을 구하였다. 6MV 및 10MV의 이중에너지 X-선을 이용하였을 때 6MV 단일 에너지 X-선으로 치료시 보다 방광의 평균 방사선량은 $8.1\%$ 감소하였고 방광 평균 방사선량 즉 소장과 근접해 있는 부위는 $7.4\%$의 감소를 보였다. 최대선량치 Dmax는 $1.25\%$감소하였다. 대퇴부위의 평균 방사선량은 $2\%$ 감소하였다. 이중에너지 X-선 치료는 10MV단일에너지와 비교하여 방광의 평균 방사선량은 $8.5\%$ 감소하였고, 소장근접 부위는 $11.8\%$ 감소하였다. 최대선량치 Dmax는 $0.8\%$의 증가로 거의 차이가 없었다. 대퇴부위 방사선량은 $0.8\%$증가로 비슷하였다. 그외 회음부 및 전골전방 부위는 전방조사야에 10MV 대신 6MV를 씀으로써 피부 sparing 효과를 줄여주어 충분한 방사선량을 줄 수 있었다. 위의 결과로 이중에너지 X-선 치료는 정상조직의 손상은 같게 주며 종양부위의 방사선량을 $7\~12\%$정도 올려줄 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제9권2호
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• pp.90-96
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• 1984

장주기핵연료(長週期核燃料) 노심기법(爐心技法)에 의한 사용후핵연료(使用後核燃料)가 기존(旣存) 사용후핵연료저장시설(使用後核燃料貯藏施設)의 설계변경(設計變更)없이 동(同) 시설(施設)에 수용(受容) 가능(可能)한지를 결정(決定)하기 위하여 저장시설(貯藏施設)에서의 예상(豫想) 방사선피폭선량률(放射線被曝線量率) DLC-23/CASK (22n, 18g) 단면적(斷面積)자료(資料)와 ANISN-W 전산(電算)코드로 계산(計算)하여 설계기준치(設計基準値)와 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 사용후핵연료내(使用後核燃料內)의 방사능량(放射能量) 및 감마선스펙트럼은 핵연료교체(核燃料交替)모델에 따라 ORIGEN 전산(電算)코드로 계산(計算)하였다. 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算)에 있어서 저장조(貯藏槽)의 기하학적(幾何學的) 모델은 무한평판모형(無限平板模型)이며 저장(貯藏)된 사용후핵연료(使用後核燃料)의 구성물질(構成物質)과 방사선원(放射線源)은 핵연료집합체내(核燃料集合體內)에 균일(均一)하게 분포(分布)되었다고 가정(假定)하였다. 사용후핵연료저장조(使用後核燃料貯藏槽)에 저장(貯藏)된 핵연료집합체(核燃料集合體) 및 저장용수중(貯藏用水中) 방사성핵종(放射性核種)에 의한 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算) 결과(結果)는 정상(正常) 및 사고수면시(事故水面時) 계산(計算)된 방사선량률(放射線量率)이 설계기준치(設計基準値)를 만족(滿足)시켜주는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권4호
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• pp.200-208
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• 2011

Fluence monitor(F/M)는 조사 시편을 원자로의 노심에 넣은 후 방사화 된 조사 시편의 방사능을 측정한 후 역산하여 중성자의 선량을 계산하는 기법으로 원자로내의 중성자 분포를 조사하기 위하여 반드시 필요한 기술이다. 이 기술은 중성자에 대한 에너지 스펙트럼 측정이 간접적으로 가능하며, 현존하는 중성자 분포 측정 기법 중에서 우수한 정밀도를 지니고 있다. 하나로(HANARO)에서 수행하는 재료조사 시험에서의 중성자량 측정을 위하여 본 연구에서는 지름 0.1 mm, 길이 3 mm 미만의 질량 150~200 ${\mu}g$ 범위, 순도 99.9% 이상의 Fe, Ni, Ti 와이어를 F/M 시편으로 사용하였다. 이 시편은 알루미늄 캡슐에 봉입하여 30 MW 의 하나로 OR5공에 약 25일간 조사하였다. 조사를 마친 시편은 high purity germanium (HPGe) detector를 이용하여 감마선을 측정하였고, SAND-II code로 reaction rate와 중성자 cross-section등을 고려하여 fluence monitor 위치에서의 중성자 플루언스를 계산하였다. F/M이 장착 되었던 하나로 OR5공의 중성자 플루언스 값은 MCNP 코드를 이용하여 계산된 결과를 사용하였으며, SAND-II code로 장착된 F/M 위치에서의 중성자 플루언스를 계산하여 적용된 시편의 reaction에 따른 결과값의 차이를 비교 분석하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.289-295
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• 2018

대부분의 진단용 방사선 장치는 엑스선을 사용하며, 엑스선은 다양한 에너지를 갖는 스펙트럼을 갖는다. 진단 영상에서 엑스선의 정량적 및 정성적 분석은 선량을 줄이면서 영상 화질을 유지하는데 필수적이다. 본 연구의 목적은 진단 영상에 사용되는 엑스선 스펙트럼을 몬테칼로 시뮬레이션으로 측정하는 것이다. 다양한 엑스선 에너지 스펙트럼이 몬테칼로 시뮬레이션으로 측정되었다. 이 스펙트럼들은 다항식을 보간 한 양극 텅스텐 모델에 의해 계산된 결과와 비교하였다. 엑스선 관전압은 50, 60, 80, 100, 110 kV 였다. 검출기로는 카드뮴 텔루라이드와 비정질 셀레늄 물질을 사용하였다. 엑스선 에너지 스펙트럼의 시뮬레이션 결과는 참조 결과와 일치하였고, NRMSD 값은 최소 1.1%에서 최대 5.7%를 보였다. 시뮬레이션 결과에 의하면 진단 영상을 획득할 때 적절한 관전압의 선택을 가능하게 할 것이다. 또한, 영상 획득 전 환자에 전달되는 선량을 예측하는데 기여할 것이다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.197-205
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• 2017

We investigate the slat noise generation mechanism by using large-eddy simulation (LES) and simple source modeling based on linearized Euler equations. An incompressible LES of an MD 30P30N three-element airfoil in the high-lift configuration is conducted at $Re_c=1.7{\times}10^6$. Using the total derivative of the hydrodynamic pressure (DP/Dt) acquired from the incompressible LES, representative noise sources in the slat cove region are characterized in terms of simple sources such as frequency-specific monopoles and dipoles. Acoustic radiation around the 30P30N multi-element airfoil is effectively computed using the Brinkman penalization method incorporated with the linearized Euler equation. The directivity pattern of $p^{\prime}_{rms}$ at $r=20c_{slat}$ in the multiple sources is closely compared to that obtained by the application of the LES/Ffowcs-Williams and Hawking's methods to the entire flow field. The power spectrum of p' at ${\theta}=290^{\circ}$ is in good agreement with the data reported in BANC-III, especially the broadband part of the spectrum with a decaying slope ${\propto}f^{-3}$.