• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권6호
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• pp.615-621
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• 2021

In the medical field, radiation provides information for the diagnosis and treatment of diseases. As the use of radiation increases and the risk of exposure increases, interest in radiation protection is also rapidly increasing. Lead shielding material is mainly used, which has a risk of lead poisoning and absorption into the body. Tungsten mixed filament shielding sheets were fabricated with a size of 70 × 70 mm and a thickness of 1, 2, and 4 mm by using a 3D printer. In the general shooting experiment, the thickness of the shielding sheet is 1 ~ 5mm, the tube voltage is 60, 80, 100, 120 kVp and the tube current is 20, 40 mAs. In general photography, Tungsten showed better shielding rate compared to Brass, Copper, and Lead protective tools under all irradiation conditions, and in particular, Tungsten 5 mm showed 100% shielding rate. The 3D-printed tungsten mixed filament shielding is expected to be used as a new shield that can replace the existing lead protection tools as it shows a better shielding rate than the existing lead protection tools in Radiography.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.89-94
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• 2020

자기공명영상 고주파를 차단할 수 있는 금속물질 중 자장에 영향을 받지 않으며 가격이 저렴하고 주위에서 쉽게 구할 수 있는 알루미늄 호일을 이용하여 차폐체를 제작하였다. Phantom 실험 결과 over-sampling 기법을 적용한 경우 적용 전보다 aliasing artifact가 약 94% 감소하였고, 알루미늄 차폐체를 적용한 경우도 적용 전 보다 약 92% 감소하였다. 그리고 scan time도 over-sampling 기법의 경우 적용 전보다 약 3배이상 증가한 반면, 알루미늄 차폐체의 경우는 적용 전과 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 알루미늄 호일을 이용한 차폐체도 기존의 흡수재 및 차폐체들과 마찬가지로 scan time의 증가 없이 aliasing artifact를 효율적으로 제거할 수 있는 것을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1763-1774
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• 2023

In this study, a series of flexible neutron/gamma shielding composites are fabricated through the doping of Gd₂O₃ into the matrix of SEBS with (M_Gd2O3: M_SEBS) % from 5% to 100%. Neutron transmittance test shows an exponential attenuation with the increase of areal density of Gd, in which the transmittance T ranges from 59.1440% to 35.3026%, with standard deviation less than 2.2743%, mass attenuation coefficient 𝜇_m from 0.3194 cm²/g to 0.4999 cm²/g, and half value layer-HVL value from 2.4530 mm to 1.1313 mm. Shielding efficiency of the Gd₂O₃/SEBS composites is basically improved in comparison with that of B₄C/SEBS. The transmittance T, mass/linear attenuation coefficient 𝜇_m and 𝜇, HVL and effective atomic number Z_eff for the shielding of γ rays (39 keV, 59 keV and 122 keV) are measured and calculated with XCOM as well as MCX programs. Finally, plots of the three dimensional relationships between transmittance, doping amount and thickness are provided to the guidance for engineering shielding design. In summary, the Gd₂O₃/SEBS composite is proved to be an effective flexible neutron/low energy γ rays shielding material, which could be of potential applications in the field of nuclear technology and nuclear engineering.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제80권
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• pp.640-646
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• 2022

Hybrid PET/MRI is a useful imaging system that can improve diagnostic accuracy by providing both functional and anatomical information. However, the combination of PET and MRI can lead to mutual interference, which can degrade the performances of both imaging systems. One of the methods that is capable of preserving the performance of both modalities is to apply RF shielding to PET detectors and electronics. The purpose of this study was to propose a new RF shielding method using Au-plated conductive fabric (PCF) tape that could not only minimize RF interference and eddy current, but that could also be applied to complex PET gantry and detector module structures more easily than thin Cu foils, which have been widely used as a shielding material for hybrid PET/MRI systems. To evaluate the performance of the proposed new RF shielding method, the effects of the two RF shield materials (Cu and Au) on the B1 + field generated by the RF head coil were estimated using a computer simulation method. The effects of the Au PCF tape and Cu foil on the homogeneity and SNR of the MR image were also experimentally evaluated using a commercial 3-T MRI. The uniformity of the B1 + field map was slightly decreased by the use of Cu and Au RF shields. The deterioration in the MR image quality caused by the Au PCF tape was less than that caused by Cu foil. The simulation and experimental results indicate that Au PCF tape can serve as an alternative shielding material that reduces RF interference and eddy current for hybrid PET/MRI systems.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권9호
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• pp.3872-3883
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• 2024

This study investigates the effects of Zinc (Zn), Manganese (Mn), and Iron (Fe) additions on the microstructure, corrosion behaviour, biocompatibility, mechanical, and gamma-ray shielding properties of Magnesium (Mg) alloys prepared in various compositions using powder metallurgy (PM). The microstructure and mechanical properties of these alloys were analyzed using electron microscopes (SEM and FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD) methods. The results showed positive changes in the material's structure when the percentage of zinc added to pure magnesium increased. It was observed that the material became ductile, and the ductile fracture increased when the zinc ratio increased. The gamma-ray shielding properties of newly produced Mg-based alloys have also been discussed since they have a high potential for use in space technologies. Radiation shielding measurements have been performed using a 3" × 3" NaI(Tl) scintillation detector NaI (Tl) gamma-ray spectrometer. The gamma-ray shielding parameters such as the linear attenuation coefficients (μ_l), mass attenuation coefficient (μ_m), effective atomic number (Z_eff), half-value layer (HVL), and tenth-value layer (TVL) have been determined experimentally at photon energies of 0.511 MeV (emitted from a²²Na radioactive point source) and 1.173 MeV and 1.332 MeV (emitting from a⁶⁰Co radioactive point source). The obtained parameters have been compared to the theoretical results of the XCOM software, and a satisfactory agreement has been found. It can be said from the results that the Mg30Zn alloy has the best shielding properties among the produced materials.

• 한국재료학회지
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• 제9권4호
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• pp.404-408
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• 1999

Effects of heating time and radiation under high temperature on the properties of thermal, mechanical and shielding ability of modified (KNS-101), hydrogenated bisphenol-A(KNS-201) type epoxy resin and phenol-novolac(KNS-301) type epoxy resin based neutron shielding materials that are used for shipping casks for radioactive material have been investigated. At early stages, the offset temperatures of KNS-101, KNS-201 and KNS-301 increased with the heating time under high temperature, but it was rarely affected by the heating time in the later stages. In addition, the thermal conductivities of KNS-101 and KNS-201 decreased with heating time, but that of KNS-301 increased with the heating time. On the contrary, the thermal expansion coefficients of neutron shielding materials decreased with heating time. At the high temperature, the tensile strength and flexural strength of the shielding materials decreased with heating time. On the contrary, the thermal expansion coefficients of neutron shielding materials decreased with heating time. At the high temperature, the tensile strength and flexural strength of the shielding materials of KNS-101 and KNS-301 increased with heating time, but those of KNS-201 decreased with heating time. The shielding ability of neutron shielding materials slightly increased with the radiation dose, and shielding abilities of shielding materials of KNS-101 and KNS-201 were affected to a more extent than that of KNS-301 by radiation dose under high temperature.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.907-913
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• 2020

의료용 X선 방호는 끊임없이 논쟁이 되고 불필요한 피폭을 막으려는 노력은 많은 연구자들의 관심사였다. X선은 환자를 투과하고 영상을 얻기 까지 피사체와 광전효과, 컴프턴산란 등의 상호작용을 하여 산란선을 만든다. 이 때문에 의료방사선 종사자뿐만 아니라 검사를 받는 환자도 환부 외 영역에 불필요한 산란선 피폭을 받게 된다. 이에 본 연구는 본 연구에서는 여성의 인체를 가정하여, 요추정면 검사 조건으로 X선을 팬텀에 조사한 후 유방근처의 산란선과 갑상샘 근처의 산란선을 측정하였다. 이후 jelly type의 차폐체를 제작하여 산란선 차폐 및 방사선감수성이 높은 부위에서 차폐효과를 확인하는 것이 목표이다, 실험결과 차폐체를 적용하였을 때의 갑상선 측정시 평균 0.16 mR, 왼쪽, 오른쪽 유방 측정 시 평균 0.6 mR, 왼쪽 겨드랑이 0.64 mR, 오른쪽 겨드랑이 0.54 mR 의 산란선 평균을 나타내었으며 약 82%의 산란선 차폐효과를 확인 할 수 있었다. 향후 기존 방호도구와 비교하여 Jelly type의 차폐 체와의 요추 검사에서 발생하는 피폭의 차폐율을 비교하여 기존 방호도구를 대체할 방안으로 제시 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.687-695
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• 2022

고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.35-40
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• 2008

본 논문에서는 위성용 전자 부품 또는 장비를 내장한 함체의 개구가 유전체로 막힌 경우 차폐효과를 계산하는 해석적 방법을 제안한다. 차폐효과는 주파수, 유전체의 유전율, 함체 내에서 차폐효과를 정의하는 위치에 영향을 받는다. 또한, 유전체 판의 일부가 도체로 막혀 있는 경우도 해석하였다. 계산 결과를 보면, 유전체에 의하여 함체 공진의 Q 값이 감소되었으며, 개구에서 멀어질수록 차폐효과 개선되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.254-263
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• 1997

通信 및 電子훌業의 發達에 따라, 電磁波放射에 對한 밟素鐵維彈化樹(CFRTP)의 電磁波 避廠效果(SE)를 冊究하는 것은 重要하다. 本R究에서는 밟素熾維(CF)의 避빼옷效果를 電波8홉室內에서, 驗的으로 測定하였다. 使用한 樹服는 PC, PP, PEl, PMMA 및 PA이다. 實嚴은 分光分析器에 의해 鋼避蘇箱子와 모노폴안테나를 使用해 修行하였다. 훌훌結果로부터 CF는 良好한 電磁波適嚴材의 한 候補임을 알 수 있었다. SE는 CF의 積層의 增加에 따라 增加하였다. 徵小한 揚傷의 增加는 CF의 平面密度, 透過두께 및 反射角의 增加로 인해 SE를 增加 시켰다. SE에 미치는 다른 特性들은 母材樹服, 안테나問의 距離 및 노이즈의 周波數에 따라 달랐다.