• 대한방사선치료학회지
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• 제8권1호
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• pp.109-114
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• 1996

두경부와 유방과의 접합부위인 쇄골상와(Supraclavicular lymph nodes)의 방사선치료(Half-beam techniques)에 있어서 비대칭 콜리메이터(Asymmetric collimators) 역할의 효용성과 접합부위에 균등한 선량(Uniform dose)을 유도하고자 본 측정을 시도하였다. 본 실험은 선형가속기 (Clinac 600C, 2100C, 2100CD)를 이용하였고 에너지는 4Mev와 10Mev를 사용하였다. 에너지별로 최대선량지점(Build-up)과 후방산란선(Back scatter-ray)을 고려하여 필름의 위${\cdot}$아래에 판톰을 위치시키고, ${\pm}0.0mm$, 0.1mm, 0.2mm로 콜리메이터의 간격을 두어 중심부위의 선량을 측정하였다. 측정결과 기계별로 비대칭 콜리메이터의 선량분포가 다름을 알 수 있었다. 즉, 600C에서는 X-jaw를 사용하여 0.0mm로 간격을 주지 않았을 때, 2100C에서는 X-jaw를 사용하여 0.1mm 간격을 주었을 때 가장 이상적인 선량분포를 나타냈고, 2100CD에서는 Y-jaw를 사용하여 0.1mm 간격을 두었을 때 균등한 선량분포를 얻을 수 있었다. 따라서 본 저자들은 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1 . 비대칭 콜리메이터를 사용한, 접합부위의 방사선 치료시에는 정기적인 측정과 기계별 비대칭 콜리메이터의 특성을 파악하는 것이 중요하리라고 사료된다. 2. 접합부위의 방사선 치료시, 비대칭 콜리메이터의 사용은 접합부위에 선량과다(hot spots)와 과소(cold spots)없이 균등한 선량분포를 얻을 수 있어 Half-beam 사용시 임상적으로 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.71-77
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• 2001

방사선조사면의 가장자리는 반음영 영역으로 선량변화가 급격한 부분이다. 이러한 부분은 메가볼트 광자선 영역의 조사면에서 선원크기, 콜리메이터, 차폐불럭, 보조기구 그리고 내부산란선에 의한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기준조사면 경계 영역의 선량특성을 확인하고 선험적인 이론적 관계식으로 비교하여 치료시스템 조사면의 특성을 알고자 하였다. 조사면 경계영역의 주변선량분포를 깊이와 중심축으로부터 거리의 함수로서 구성하여 6MV 광자선에 의한 민조사면 경계영역의 주변선량분포를 측정하고 이를 선험적인 함수분포와 비교하였다. 3차원 물 팬톰으로 조사면 가장자리 영역의 주변선량분포를 측정하고 이를 선험적인 함수값과 비교하여 측정치와 근접한 함수방법을 알아보았다. 반도체 검출기와 전리함으로 최대선량점, 5 cm , 10 cm 깊이의 위치에서 측정값의 비를 이용하고, 유효 가장자리 영역은 80-20 % 를 선택하여 거리의 함수로 분석하였다. 깊이가 증가함에 따라경계영역의 선량폭이 증가하였다. 주변선량분포에서 검출기의 특성에 따라서 측정값과 함수값에 작은 차이가 있었다. 민조사면 경계영역 선량 분포함수를 비교하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.323-332
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• 1996

목적 : 방사선 치료에 있어서 조직내 등선량 분포곡선을 변형시킬 목적으로 쐐기 차폐물이 사용되고 있는데 최근 기존의 고정 쐐기와는 다르게 비대칭적인 콜리메이터인 Independent Jaw에 의해 등선량 분포곡선을 변형시키는 동적 쐐기 기법이 실용화 되고 있으나 아직 그 방사선 물리학적인 특성에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 저자는 기존의 고정 쐐기와 비교하여 조직내 방사선량 분포의 특성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 물 판톰, 폴리 스타이린 판톰, 평균 유방 모형 판톰을 대상으로 전리함, 필름, TLD 등을 이용하여 동적 쐐기와 고정 쐐기의 선량 분포를 측정하여 비교하였다. 방사선원은 선형 가속기의 6MV x선을 사용하였고 $15{\times}15$ 조사면에서 15, 30, 45도 쐐기를 이용하였다 조직내선량 분포는 전리함과 필름 선량계를 사용하였고, 유방 접선 치료방식에서의 반대편 유방 조사선량은 TLD를 사용하였다. 결과 : 1) 조직내 $\%$심도 선량은 고정 쐐기의 경우 심도 선량 깊이가 깊어지는 방사선의 경화 현상이 뚜렷하였으나 동적 쐐기의 경우에는 발견할 수 없었으며 그 $\%$심도선량은 개방 조사면과 유사하였다. 2) 조직내 등선량 분포 곡선을 보면 동적 쐐기의 경우 고정 쐐기와는 달리 원하는 깊이, 원하는 조사면에서 원하는 쐐기 각도를 얻을 수 있었으며 쐐기 각도를 이루는 등선량 분포 곡선이 고정 쐐기에 비해 더욱 직선적이었다. 3) 산란선량은 동적 쐐기의 경우 개방 조사면과 그 양이 거의 동일하였으며 유방보존술에서의 접선 조사방식의 방사선치료에서 고정 쐐기 대신에 동적 쐐기를 사용함으로써 반대측 유방으로의 피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로 동적 쫴기 기법은 단순히 고정 쐐기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고정 쐐기의 단점을 보완해 줄 수 있으며 향후 방사선 치료에 있어서 더 다양한 유용성을 가질 수 있으리라 생각한다.

• 한국표면공학회지
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• 제52권6호
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• pp.283-288
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• 2019

MCrAlY overaly coatings are used as oxidation barrier coatings to prevent degradation of the underlying substrate in high temperature and oxidizing environment of the hot section of gas turbines. Therefore, oxidation resistance in high temperature is important property of MCrAlY coatings. Also, coefficients of thermal expansion (CTE) of MCrAlY have middle value of that of Ni-based superalloys and oxides, which have the effect of preventing the delamination of the surface oxides. Cyclic oxidation test is one of the most useful methods for evaluating the high temperature durability of coatings used in gas turbines. In this study, NiCoCrAlY overlay coatings were formed on Inconel 792(IN 792) substrates by vacuum plasma spraying process. Vacuum plasma sprayed NiCoCrAlY coatings and IN 792 susbstrates were exposed to 1000℃ one-hour cyclic oxidation environment. NiCoCrAlY coatings showed lower weight gain in short-term oxidation. In long-term oxidation, IN 792 substrates showed higher weight loss due to delamination of surface oxide but NiCoCrAlY coatings showed lower weight loss. X-ray diffraction (XRD) analysis showed α-Al2O3 and NiCr₂O₄ was formed during the cyclic oxidation test. Through cross-section observation using scanning electron microscopy (SEM) and electron back scatter diffraction (EBSD) analysis, thermally grown oxide (TGO) layer composed of α-Al₂O₃ and NiCr₂O₄ was formed and the thickness of TGO increased during 1000℃ cyclic oxidation test. β phase in upper side of NiCoCrAlY coating was depleted due to oxidation of Al and outer beta depletion zone thickness also increased as the cyclic oxidation time increased.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.393-400
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• 2020

혈관 조영술과 중재적 시술은 진단을 위한 일반적인 방사선 검사와 다르게 낮은 관전류를 사용함에도 불구하고 장시간의 방사선 피폭으로 인해 환자나 시술자의 방사선 노출에 의한 위험도가 높다. 이에 본 연구의 목적은 선량저감섬유 (Dose Reduction Fiber, DRF) 차폐포를 사용하여 환자와 시술자의 피폭 선량을 증가 시키는 원인 중 하나인 산란방사선의 차폐를 통한 피폭 선량 감소 효과를 알아보고자 하였다. 선량저감섬유(DRF) 차폐포의 산란 방사선에 대한 차폐 효과를 알아보기 위해 방사선이 조사되는 조사야 밖 10 cm거리와 방사선의 인체 팬텀 투과 후 시술 부위 10cm 거리의 산란선량을 선량저감섬유(DRF) 차폐포 사용 전후로 유리 선량계를 이용하여 측정하였고, 조사야부에서 환자에게 조사된 방사선 중 불필요한 산란선량이 15~31%, 팬텀을 투과 후 시술부위에서는 발생한 산란선량이 53~70% 저감하는 효과를 확인 하였다. 선량 저감섬유(DRF)차폐포를 중재적 시술 시 비 시술 부위의 산란선 차폐제로 이용하면 의료 검사에는 영향을 주지 않으면서 산란선량을 줄여 환자와 시술자의 피폭 선량을 저감할 수 있다는 결과를 얻게 되었고, 이는 향후 혈관 조영술과 중재적 시술 시 선량저감섬유(DRF) 차폐포를 활용하여 환자와 시술자의 피폭선량경감을 통한 방사선 노출 위험의 경감을 기대할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.232-237
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• 2010

본 연구에서는 의학영상장치의 방사선에너지스펙트럼과 중원자번호 물질의 방사선흡수특성을 이용하여 경량 재질의 무납차폐체를 개발하였다. 개발된 차폐체는 중량비율로 주석 34.1%, 안티몬 33.8%, 요오드 26.8%와 Polyisoprene 5.3%를 혼합하여 가로$\times$세로$\times$두께 $200{\times}200{\times}1.5\;(mm^3)$로 제작되었으며 밀도는 $3.2\;g/cm^3$이다. 무납차폐체의 무게는 표준납차폐체 무게의 84%로 연당량 0.42 mm에 해당되며, 제작된 무납차폐체는 일차선과 산란선에 대해 표준납차폐체(연당량 0.5 mm 두께)의 투과율과 비교하였다. 일차선 에너지는 50 kVp에서 20 kVp씩 증가하여 110 kVp까지 조사 되었으며, 표준납 차폐체의 투과율은 0.1%, 0.9%, 3.2%, 4.8%였고, 무납차폐체는 각각 0.3%, 0.6%, 2.0%, 4.2%를 보였으며, 오차는 ${\pm}0.1$%이었다. 표준납차폐체와 동등한 연당량의 무납차폐체의 투과율은 각각 0.1%, 0.3%, 1.0%와 2.4%로 저에너지에서는 납과 동일한 감쇠를 나타내었으나 높은 에너지영역 에서는 납의 30~50%의 투과율로 측정되어 차폐효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 인체팬텀의 측방산란선에 대한 비교결과는 표준납차폐체가 2.4%, 2.5%, 4.2%, 5.1%를 보였고, 무납차폐체는 각각 2.4%, 3.3%, 4.6%와 5.9%이며 각 오차는 ${\pm}0.2%$였다. 혼합성분의 무납차폐체의 연당량을 표준납차폐체까지 올리는 경우 낮은 에너지에서 뿐만 아니라 높은 에너지 영역에서 납에 비해 월등히 감쇠효과가 있음을 주장하며, 방사선구역의 특성에 따라 경량의 차폐체를 이용함으로써 방사선피폭을 효과적으로 차폐할 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.74-80
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• 2001

목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권3호
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• pp.337-345
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• 1998

목적 : 전신피부의 수 mm 깊이에 한정된 피부 종양의 전신전자선조사에서 균등선량을 얻기위해, 원거리 전자선조사면에 대한 선량특성을 얻고 상하6방향조사에 의한 전신피부선량분포를 조사하였다. 대상 및 방법 : 전신조사를 위한 실험적 선량분포는 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서, 크기가 105*105 $cm^2$ (콜리메-터 35*35 $m^2$, TSD 100 cm) 인 조사면으로 4 MeV 전자선의 심부선량률, 공간선량분포, 에너지감쇠에 의한 선량률 변화 등의 선량특성이 정해졌다. 환자는 상하 6방향조사가 이루어지는 동안 안정된 위치를 유지하기 위하여 양손을 치켜들고 기둥막대를 잡을 수 있는 발판에 위에 표시해둔 위치에 서게 하였다. 4 MeV 전자선 에너지를 감쇠 시켜 산란선고 피부선량을 높이기 위해 전자선 통로상 환자 전면의 20 cm 거리에 0.5 cm 두께의 산란체인 아크릴판을 설치하였다. 전신피부의 흡수선량은 테프론혼합 CaSO4:Dy 열형광소자 (1 mm 직경 * 6 mm 길이)를 전신 74 곳에 부착하여 분할조사면에 의한 합성선량을 평가하였다. 결과 : 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서 얻어진 105*105 $cm^2$ 의 큰 조사면의 선량 반치폭은 130 cm 였으며, 80$\%$ 폭은 86 cm 로 나타났으며, 두 조사면을 FWHM 만큼 이동하여 두 조사면을 25 cm 띄워 조사한 합성선량분포에서 선량률이 $100\pm10\%$ 인 균등조사면의 폭은 186 cm 로 확장되었다. 인체전면 20 cm 위체에 0.5 cm 아크릴판을 삽입한 결과, 4 MeV 전자선은 최대선량점 5 mm, 80$\%$ 깊이가 7 mm, 50$\%$ 깊이는 10.7 mm를 보여 감쇠된 전자선의 평균에너지는 2.5 MeV 였다. 큰 조사면의 선속 중심에서 50 cm 떨어진 위치의 심부선량률은 중심선속의 심부선량과 거의 동일 값을 보였다. 전신피부조사에 의한 환자의 선량분포는 인체의 돌출부와 굴곡부분을 제외하고는 비교적 균등한 선량이 도달되었으며, 돌출부와 분할조사면이 잘 이루어지지 않는 중첩조사부위는 각각 30$\%$ 와 60-100$\%$ 의 과다선량이 도달되어 치료중 차폐가 불가피한 반면, 인체구조상 전자선이 가리워지는 두정부, 회음부 및 대퇴부 내측은 선량이 거의 도달 되지 않는 곳이 생겨지므로 부가적 조사가 필요함을 알 수 있었다. 결론 : 전신피부조사는 2-3 MeV의 저에너지 전자선빔에 의해 피하 수 mm 깊이에 80$\%$ 의 선량을 도달시킬 수 있으며, 높은 에너지에서는 흡수체를 이용하여 적정에너지를 얻을 수 있다. 전신피부조사에서 전신균등선량은 전자선을 상하 각각 6문조사로 고정분할 조사하는 경우 전자선이 가리워지는 부위를 제외하고 대개 $\pm10\%$ 의 선량오차범위에 들었으나, 돌출부위의 선량과다부위에는 차폐가 필요하였으며, 전자선이 가리워지는 부위는 부가치료를 통해 임상에 적합한 균등선량분포를 얻을 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.741-748
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• 2021

본 연구의 목적은, 몬테 카를로 시뮬레이션 기반 조준기 길이와 검출기 두께 변화에 따른 Cadimium Zinc Telluride (CZT) 와 NaI 검출기 물질을 변화하면서 영상의 질을 비교 평가 해보고자 한다. CZT 와 NaI 검출기 물질 기반 감마카메라를 각각 모사하였고, 조준기 길이는 1, 2, 3, 4, 5, 6 cm, 검출기 두께는 1, 3, 5, 7 mm 로 설정하였다. 1 MBq의 점선원을 이용해 민감도, 4.45, 3.80, 3.15, 2.55 mm 의 지름을 가진 자체 제작한 팬텀을 모사하고, 가장 큰 지름인 4.45 mm 영상에 관심영역을 설정하여 signal to noise ratio (SNR)과 프로파일을 이용하여 각각 획득영상을 분석하였다. 조준기 길이에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 2.3 ~ 48.6 cps/MBq, NaI 검출기 기반 민감도는 1.8 ~ 43.9 cps/MBq 이고, CZT 검출기 기반 팬텀을 활용한 SNR은 3.6 ~ 9.8, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 2.9~9.5다. 조준기 길이 변화에 따른 프로파일은 조준기의 길이가 증가할수록 영상의 공간 분해능이 향상함을 확인하였다. 또한, 검출기 두께에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 0.04 ~ 0.12 cps/MBq 이고, NaI 검출기 기반 민감도는 0.03 ~ 0.11 cps/MBq 다. CZT 검출기 기반 팬텀 SNR은 7.3~9.8 이며, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 5.9~9.5다. 또한, 검출기 두께 변화에 따른 프로파일은 검출기 두께가 증가할수록 산란선이 증가함으로써 영상의 공간 분해능이 감소함을 확인하였다. 이 연구데이터를 기반으로 영상 획득 목적에 따라 검출기의 종류와 두께, 조준기의 길이를 선택하여 최고의 영상의 질을 획득할 수 있어야 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.109-115
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• 2021

생식선 차폐를 하지 않았을 때 전부, 양 측부, 후부, 생식선 부위의 산란선을 측정하고 Xenolite nolead Apron(0.35 mm Pb), Xenolite nolead Apron(front 0.35 mm Pb Mix back 0.25 mm Pb, Skirt overlap), Half Apron(0.5 mm Pb)로 차폐 후 각각의 산란 선량을 측정하였다. 흉부 전산화 단층촬영 검사 시 검사 부위의 산란 선량은 272 μSv가 측정되었고, Apron으로 차폐하지 않았을 시에 평균 전부 43 μSv, 좌측부 81 μSv, 우측부 82μSv, 후부 38.8 μSv, Gonad 부위 16 μSv로 측정되었다. Xenolite nolead Apron으로 위쪽 부분만 차폐하고 측정했을 전부 11.2 μSv, 좌측부 43.1 μSv, 우측부 45.3 μSv, 후부 12 μSv, Gonad 부위 5.2 μSv로 측정되었다. Xenolite nolead Apron(Skirt overlap)으로 Pelvis 부위를 360° 감싼 후 선량을 측정하였을 때 전부 5.6 μSv, 좌측부 22.4 μSv, 우측부 15.7 μSv, 후부 6 μSv, Gonad 부위 3.2 μSv로 측정되었다. Xenolite nolead Apron(Skirt overlap)으로 Pelvis 부위를 360° 감싼 후 선량을 측정하였을 때 전부 5.6 μSv, 좌측부 22.4 μSv, 우측부 15.7μSv, 후부 6 μSv, Gonad 위 3.2 μSv로 측정되었다. Half Apron으로 위쪽만 차폐하고 측정했을 때에는 전부 10.7 μSv, 좌측부 42.6 μSv, 우측부 40.6 μSv, 후부 11.3 μSv, Gonad부위 4.7 μSv로 측정되었다. 골반 부위를 360° 차폐하는 방법이 80% 이상 선량 감소를 보였고, 전부 차폐 시 70% 이상의 선량 감소 효과를 보였으며 모든 전산화 단층 촬영 검사에 있어 피폭선량 경감을 위한 연구와 차폐 가능한 장비를 활용하는 다양한 기법에 관한 지속적인 연구가 필요하리라 사료된다.