• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.895-908
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• 2018

의료방사선의 관리에서 가장 중요한 사항은 진료의 적정성을 확보하면서 방사선위해를 최소화하는 것이다. 국제원자력기구는 진단방사선 분야의 선량 감소 방법에 대한 지침서를 만들어 환자피폭선량을 측정하여 각 국가에 사용하도록 권고하고 있다. 또한 국내에서도 우리나라의 실정에 맞게 각 촬영마다 환자 피폭 선량값을 연구하여 진단참고준위를 제시하였다.환자가 질병 때문에 방사선 진료를 받는 것은 방사선 때문에 일어날 수 있는 위해보다 그것으로 얻어지는 이익이 크기 때문이다. 병실 이동검사와 같이 자신의 질병과 무관하게 방사선에 노출되는 환자 및 보호자들의 피폭을 줄이기 위해서는 환자, 방사선사, 의사 및 의료기관의 노력이 가장 중요하다.이에 본 연구에서는 개선방안의 일환으로 MG로 병실의 이동 검사에 대한 문제점을 제시하고 이 문제점을 근거로 하여 산란선으로 예상되는 공간선량률을 분석하였다. MG에 자체 개발한 방어벽을 설치하여 방어벽 설치 전후의 공간선량률을 측정하여 그 감소율을 분석하였다. 최종적으로 이 자료들을 종합하여 MG에 방어벽을 부착하여 방사선사의 병실이동에 대한 부담감의 최소화, 병실 이동검사로 인한 방사선사, 환자 및 보호자를 방사선 노출로부터 보호하고, 검사로 인한 주위 환자 및 보호자의 불편을 최소화하는데 의의가 있다. 이와 같은 개선안에 대해 보다 효율적인 시행을 위하여 MG에 대한 새로운 법 제도가 마련되면, 향후 예상되는 비용, 인력, 고객만족도 및 더욱 더 안정적인 피폭감소방안이 정착될 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.403-408
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• 2013

본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.944-945
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• 2016

감마선 영상화 장치에서 감마선을 탐지하는 검출부는 선원을 바라보는 Collimator와 Collimator 이외의 방향에서 입사되는 감마선을 차폐하기 위한 차폐체로 구성되며 검출센서는 해당 차폐체 내부에 위치하게 된다. 감마선에 대한 분포는 Collimator의 입사구를 통해 들어오는 신호와 검출부가 바라보는 방향에 대한 정보를 통해 분포를 나타낼 수 있다. 때문에 입사구에서 들어오는 신호 외에는 잡음으로 처리해야 하므로 차폐체의 역할이 중요하다. 본 논문에서는 상용 감마선 탐지장치의 보다 축소된 납 기반의 콜리메이터 및 차폐체에 대하여 구조와 물성을 변경하여 소형, 경량화 된 Collimator 및 차폐체를 제작하였다. 또한 감마선 조사시험시설을 이용하여 감마선 입사구의 측정된 신호값을 기준으로 차폐 효율을 분석하였다. 분석결과 제작된 Collimator 및 차폐체가 영상화 장치구현를 구현하는데 보다 효율적임을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.641-649
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.176-189
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• 2019

This paper presents a feasibility study for producing the medical isotope $^{99m}Tc$ using the hazardous and currently wasted radioisotope $^{99}Tc$. This can be achieved with the nuclear resonance fluorescence (NRF) phenomenon, which has recently been made applicable due to high-intensity laser Compton scattering (LCS) photons. In this work, 21 NRF energy states of $^{99}Tc$ have been identified as potential contributors to the photo-production of $^{99m}Tc$ and their NRF cross-sections are evaluated by using the single particle estimate model and the ENSDF data library. The evaluated cross sections are scaled using known measurement data for improved accuracy. The maximum LCS photon energy is adjusted in a way to cover all the significant excited states that may contribute to $^{99m}Tc$ generation. An energy recovery LINAC system is considered as the LCS photon source and the LCS gamma spectrum is optimized by adjusting the electron energy to maximize $^{99m}Tc$ photo-production. The NRF reaction rate for $^{99m}Tc$ is first optimized without considering the photon attenuations such as photo-atomic interactions and self-shielding due to the NRF resonance itself. The change in energy spectrum and intensity due to the photo-atomic reactions has been quantified using the MCNP6 code and then the NRF self-shielding effect was considered to obtain the spectrums that include all the attenuation factors. Simulations show that when a $^{99}Tc$ target is irradiated at an intensity of the order $10^{17}{\gamma}/s$ for 30 h, 2.01 Ci of $^{99m}Tc$ can be produced.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2683-2689
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• 2024

This work investigated the most suitable type of degrader (Cu, Al or Nb) and its thickness, taking into consideration the salient aspects of concrete activation for high-purity ⁸⁹Zr production by ⁸⁹Y(p,n)⁸⁹Zr nuclear reaction. The MCNP and FISPACT codes were used to determine the optimal degrader thickness and the radioactivity of shielding concrete by neutron activation, respectively. The results showed that the optimal thickness of the beam degraders was 1.16, 3.19, and 1.33 mm for Cu, Al, and Nb, respectively. The neutron production rate per proton and the energy and angular distributions of neutrons varied depending on the type of degrader. Considering the radioactivity of the target-room concrete and the amount of radioactive waste expected to be generated, the use of a 1.33-mm-thick Nb degrader for ⁸⁹Zr production was determined to be the best choice.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권4호
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• pp.477-482
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• 2015

핵의학과에 근무하는 방사선작업종사자들은 방사성동위원소의 생산, 분배, 조제, 주입 등의 업무를 진행하며, 이러한 과정에서 손에 대한 방사선 피폭이 높게 발생한다. 이에 본 연구에서는 핵의학과에서 이용되는 방사성동위원소의 에너지로서 140 keV와 511 keV의 ${\gamma}$선에 대한 차폐효과를 몬테카를로 모의 모사를 통해 분석하였다. 모의실험 결과 140 keV ${\gamma}$선은 차폐체에 두께와 상관없이 모두 방사선에 대한 차폐효과가 발생되었으며, 511 keV의 ${\gamma}$선에서는 1.1 mm 이상에서 차폐효과가 발생되었다. 그러나 1.1 mm 미만에서는 2차적으로 발생된 산란선으로 인하여 차폐효과가 없었으며, 오히려 방사성동위원소의 피폭선량이 증가되었다. 따라서 효율적인 방사선 방어를 위해서는 핵종별 에너지에 따른 납 차폐체의 두께를 고려하여야 할 것이다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권2호
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• pp.69-75
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• 2015

Purpose: The gonad shielding is used to minimize the impact of the exposure to gonads when Abdomen, Pevis and Hip X-ray inspections are conducted on radiation impressionable pediatric patients. By the way, the gonad is palpable difficult and impossible to check visually because it's a sensitive area, so tests are conducted with the approximate location of shielding, thereby appearing problems of not shielding gonads accurately. Accordingly, this study produced shields by age and gender of pediatric patients and studied the method of positioning shields with ASIS as a reference point without palpable sensitive areas, and tried to evaluate its usability. Materials and methods: The study surveyed 30 pediatric patients by gender and age, who came and got inspected in Department of Radiology, our hospital from February 2012 to January 2014 and obtained the value of tolerance by measuring the average size of the pelvis using the distance measurement function of Infinitt Piview with the images stored in the PACS and producing shields by age and gender of pediatric patients and specifying the areas at random for the comparative analysis of pre- and post-using. It calculated the technology statistics($mean{\pm}SD$) with the value of tolerance measured the length using SPSS 12.0 statistical program. Results: As for boys, differences in the tolerance range of pre- and post-using shields were 2.69 mm in case of 1 year old, 2.58 mm in 2 years, 2.37 mm in 3 years, 2.815 mm in 4~5 years, 2.043 mm in 7~10 years, and as for girls, 1.92 mm in 1~2 years, 1.75 mm in 3~4 years, 2.52 mm in 5~6 years and 1.93 mm in 7~10. After analyzing the pre- and post-using shields for all of boys and girls, there were statistically significant differences(P<0.050). Conclusions: It is considered that we can minimize the exposure to gonads and get a better video for diagnosis in testing high biological impressionable pediatric, if we use shields correctly with ASIS as a reference point considering its shape and size by age and gender in Abdomen, Pevis and Hip X-ray inspections.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권4호
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• pp.251-261
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• 1997

방사성 동위원소 등의 고준위 방사성물질을 운반하기 위한 운반용기는 국내외의 관련법규에 따라 정상수송은 물론 가상사고조건에서도 방사성물질의 누설이 발생되지 않도록 방사선차폐, 열 및 구조적 건전성이 유지되어야 한다. 운반용기의 건전성 평가는 시험모델을 이용한 시험적 방법과 전산해석 코드를 이용한 해석적 방법에 의하여 이루어지고 있다. 본 논문에서는 원자력연구소의 하나로에서 생산되는 동위원소를 동위원소 생산시설까지 이송하기 위한 HTS (Hydraulic Transfer System) 방사성 동위원소 운반용기의 안전성을 평가하였다. 방사선차폐해석, 열해석 및 구조해석을 수행한 결과 동위원소 운반용기는 정상수송조건 뿐만 아니라 가상사고조건에서도 건전성이 유지되는 것으로 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권3호
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• pp.68-74
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• 2015

Superduplex stainless steels are important materials to the oil and gas industry, especially for off-shore production. TIG welding of super duplex stainless steels to obtain the optimal phase balance between austenite and ferrite is mainly achieved by controlling the cooling rate and the weld chemistry. The latter depends on the filler wire chosen and the shielding gas used. If TIG welding of superduplex stainless steels is performed with argon shielding gas only, then nitrogen gets lost from the weld pool, which can result in a ferrite-rich weld metal, with an inferior corrosion resistance than parent metal. In the present study, nitrogen permeation model from the shield gas which gets into the weld metal in DCEN-TIG welding has suggested. This plasma stream model shows characteristics of permeation of nitrogen ions into the molten metal due to the strong physical effect of plasma stream which formed by the arc pressure rather than the permeation of nitrogen ions caused by electric effect.