• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권4호
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• pp.183-189
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• 2011

To quantitatively evaluate how setup errors in conjunction with dose gradients contribute to the error in IMRT dose quality assurance (DQA) measurements. The control group consisted of 5 DQA plans of which all individual field dose differences were less than ${\pm}5%$. On the contrary, the examination group was composed of 16 DQA plans where any individual field dose difference was larger than ${\pm}10%$ even though their total dose differences were less than ${\pm}5%$. The difference in 3D dose gradients between the two groups was estimated in a cube of $6{\times}6{\times}6\;mm^3$ centered at the verification point. Under the assumption that setup errors existed during the DQA measurements of the examination group, a three dimensional offset point inside the cube was sought out, where the individual field dose difference was minimized. The average dose gradients of the control group along the x, y, and z axes were 0.21, 0.20, and 0.15 $cGy{\cdot}mm^{-1}$, respectively, while those of the examination group were 0.64, 0.48, and 0.28 $cGy{\cdot}mm^{-1}$, respectively. All 16 plans of the examination group had their own 3D offset points in the cube. The individual field dose differences recalculated at the offset points were mostly diminished and thus the average values of total and individual field dose differences were reduced from 3.1% to 2.2% and 15.4% to 2.2%, respectively. The offset distribution turned out to be random in the 3D coordinate. This study provided the quantitative data that support the large individual field dose difference mainly stems from possible geometric errors (e.g., random setup errors) under the influence of steep dose gradients of IMRT field.

• 한국환경과학회지
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• 제26권7호
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• pp.803-815
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• 2017

In this study of the oak wilt disease that has occurred in a large scale in a protected area located near South Korea's metropolitan region, a detailed analysis has been conducted on the terrain, species and Diameters at Breast Height (DBH) of infected trees to identify the distribution of infection properties in the affected area. Taking into consideration the distribution of oak tree vegetation, a total of 4,640 quadrats in a size of 10 m by 10 m, have been set; and oak tree species, the DBH and infection damage per quadrat have been investigated. Geological properties have been analyzed according to elevation, slope, aspect and micro topography while a weighted value has been given according to the degree of infection in order to calculate an infection index. Through correlation analysis, the infection ratio of seriously-damaged and withered trees and the infection index have been analyzed with regards to the geological properties, tree species and DBH. The analysis shows that the disease tends to affect an area with medium elevation rather than those in the highest or lowest areas and that serious damage has been observed at rugged spots with a steep gradient (more than $30^{\circ}$). Although there has been no distinct tendency with regards to aspect, the infection ratio is relatively high in areas facing the north while the seriously-damaged and withered ratio are high in areas facing the south. In terms of micro topography, more damage has been spotted in valley terrain. Quercus mongolica has sustained more damage than other species. When it comes to the DBH, as seen in previous studies, large trees have suffered severe damage, but the analysis has also revealed conspicuous damage to medium trees with a DBH of 15-20 cm, which had not previously been considered at high risk.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.99-110
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• 1999

모멘트법은 Lagrangian 벙법으로서 격자요소 내에서의 농도의 공간분포에 대한 0차, 1차, 2차 모멘트를 고려한고 각 모멘트의 보존성을 유지하면서 농도분포의 이송을 계산하는 방법이다. 따라 각 격자요소에서의 0차 모멘트, 즉 평균농도 뿐만 아니라 1차 및 2차 모멘트 값의 합리적인 초기 설정이 요구된다. 본 연구에서는 각 모멘트들의 초기값 설정방법을 검토하고, 기존 모멘트법의 Couuant 수에 대한 제약조건을 극복하기 위하여 모멘트법을 개선하였다. 모멘트법에 의한 모의 결과를 유용한 Eulerian 및 Lagrangian 기법에 의한 모의 결과와 비교 검토하여 모한 해석결과를 발생시키는 기법이며, 본 연구에서 제시한 Courant 수 제약조건의 극복에 관한 연구는 성공적으로 이루어진 것으로 나타났다. 한편, 모멘트법은 농도가 전체 계산영역의 일부에 분포하는 2차원 영역에서의 이송 모의시 계산시간에 있어서 매우 효율적인 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권6호
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• pp.670-679
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• 2010

In this paper, a new approach using a pixel-based correction method was developed to fix the non-uniform responses of flat-bed type scanners used for radiochromic film dosimetry. In order to validate the method's performance, two cases were tested: the first consisted of simple dose distributions delivered by a single port; the second was a complicated dose distribution composed of multiple beams. In the case of the simple individual dose condition, ten different doses, from 8.3 cGy to 307.1 cGy, were measured, horizontal profiles were analyzed using the pixel-based correcton method and compared with results measured by an ionization chamber and results corrected using the existing correction method. A complicated inverse pyramid dose distribution was made by piling up four different field shapes, which were measured with GAFCHROMIC$^{(R)}$EBT film and compared with the Monte Carlo calculation; as well as the dose distribution corrected using a conventional method. The results showed that a pixel-based correction method reduced dose difference from the reference measurement down to 1% in the flat dose distribution region or 2 mm in a steep dose gradient region compared to the reference data, which were ionization chamber measurement data for simple cases and the MC computed data for the complicated case, with an exception for very low doses of less than about 10 cGy in the simple case. Therefore, the pixel-based scanner correction method is expected to enhance the accuracy of GAFCHROMIC$^{(R)}$EBT film dosimetry, which is a widely used tool for two-dimensional dosimetry.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권4호
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• pp.135-144
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• 2020

Purpose: Gafchromic films for proton dosimetry are dependent on linear energy transfers (LETs), resulting in dose underestimation for high LETs. Despite efforts to resolve this problem for single-energy beams, there remains a need to do so for multi-energy beams. Here, a bimolecular reaction model was applied to correct the under-response of spread-out Bragg peaks (SOBPs). Methods: For depth-dose measurements, a Gafchromic EBT3 film was positioned in water perpendicular to the ground. The gantry was rotated at 15° to avoid disturbances in the beam path. A set of films was exposed to a uniformly scanned 112-MeV pristine proton beam with six different dose intensities, ranging from 0.373 to 4.865 Gy, at a 2-cm depth. Another set of films was irradiated with SOBPs with maximum energies of 110, 150, and 190 MeV having modulation widths of 5.39, 4.27, and 5.34 cm, respectively. The correction function was obtained using 150.8-MeV SOBP data. The LET of the SOBP was then analytically calculated. Finally, the model was validated for a uniform cubic dose distribution and compared with multilayered ionization chamber data. Results: The dose error in the plateau region was within 4% when normalized with the maximum dose. The discrepancy of the range was <1 mm for all measured energies. The highest errors occurred at 70 MeV owing to the steep gradient with the narrowest Bragg peak. Conclusions: With bimolecular model-based correction, an EBT3 film can be used to accurately verify the depth dose of scanned proton beams and could potentially be used to evaluate the depth-dose distribution for patient plans.

• Corrosion Science and Technology
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• 제23권2호
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• pp.104-112
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• 2024

Al-Zn-Mg-Si alloy coatings have been developed to inhibit corrosion of cold rolled steel sheets, and an understanding of the alloy system helps prevent coating defects. We used a Bridgman furnace to characterise the nature and formation mechanisms of the phases present in the quaternary system with 0.4 wt% Fe. In the directional solidification experiments we imposed steep temperature gradients and varied the pull rate. After the samples were quenched in the furnace, detailed characterization of the samples was carried out by electron microscopy (SEM/EDS). From the dT/dt vs T plots of the cooling curves of the alloys, the solidification path was determined to be $Liquid{\longrightarrow[80]^{544-558}}{\alpha}-Al{\longrightarrow[80]^{453-459}}Al/Mg_2Si{\longrightarrow[80]^{371-374}}Al/Zn{\longrightarrow[80]^{331-333}}Zn/mgZn_2$. The formation mechanisms of the Mg and Zn containing phases and their morphology was discussed together with the effects of the cooling rate. Key findings include the lengthening of the mushy zone in directionally solidified samples remelted against a positive temperature gradient, as well as an enrichening of the α-Al phase by Zn through remelting. Mg₂Si and other Si based phases were observed to adopt a much finer faceted microstructure in favour of a script-like microstructure when exposed to the higher cooling rate of coolant quenching.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.51-60
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• 2022

목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V₁₀의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.218-224
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• 2014

소조사면의 선량검증은 고선량을 1회에 치료하는 정위적방사선수술(Stereotactic radiosurgery, SRS)과 고선량을 소분할 하여 치료하는 소분할방사선치료(hypo-fractionated radiotherapy)에서 작은 크기의 종양을 치료하기 위해서 자주 사용되기 때문에 현대의 방사선치료에서 있어서 매우 중요하다. 그러나, $3cm^2$ 이하의 소조사면에 대한 선량검증은 방사선치료에서 있어서 대단한 도전이다. 소조사면의 선량검증은 (a) 측방전자균형(lateral electronic equilibrium)의 부족, (b) 급격한 선량 기울기(steep dose gradient), (c) 선원의 부분적 차폐 때문에 어렵다. 이 연구의 목적은 6 MV 광자선의 $3cm^2$ 이하의 소조사면에서 출력비율을 다양한 검출기로 측정하고 검증하는 것이다. 출력비율은 CC13 이온함, CC01 이온함, EDGE 검출기, 열발광선량계(thermoluminescence dosimeters, TLD), Gafchromic EBT2 필름을 이용하여 $0.5{\times}0.5cm^2$, $1{\times}1cm^2$, $2{\times}2cm^2$, $3{\times}3cm^2$, $5{\times}5cm^2$, $10{\times}10cm^2$의 다양한 조사면에서 측정하였다. 출력비율의 차이는 조사면의 크기가 작아질수록 검출기간의 차이는 증가하였다. 본 연구의 결과는 $3cm^2$ 이하의 소조사면의 선량측정은 CC01 이온함, EDGE 검출기와 같은 작은 크기의 방사부부피(active volume)를 가지는 검출기를 사용해야 한다는 것을 입증하였다. 또한, $3cm^2$ 이하의 소조사면에서 EDGE 검출기의 출력비율은 Gafchromic EBT2 필름의 결과와 잘 일치하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.162-168
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• 2012

양성자 치료에서 치료의 목표를 달성하고 환자의 안전을 제고하기 위해 인체 내 양성자 빔의 분포를 확인하는 것이 중요하다. 양성자 선량분포와 밀접한 관계가 있는 즉발감마선의 2차원 분포 측정을 위하여 본 연구팀에서는 다수의 CsI(Tl) 섬광체가 1차원 종형으로 배열된 검출기 배열과 집속장치 및 다채널 신호처리 장치로 이루어진 측정장치를 개발하고 있다. 이에 본 연구에서 몬테칼로 기반의 MCNPX 코드를 이용하여 최적화된 측정 장치를 설계하고자 하였다. 즉발감마선을 효과적으로 측정하기 위해 CsI(Tl) 섬광체의 크기를 $6{\times}6{\times}50mm^3$로 결정하였으며, 배경감마선의 영향을 최소화하고 빔의 진행방향에서 수직방향으로 발생하는 즉발감마선만 측정하기 위해 집속장치의 구멍 크기는 면적 $6{\times}6mm^2$, 길이 150 mm로 최적화되었다. 150 MeV 양성자 빔에 대한 성능 예측 전산모사연구를 수행한 결과, 본 연구에서 최적화된 측정 장치를 통해 즉발감마선 2차원 분포를 측정할 수 있었으며, 1 mm 오차범위에서 양성자 빔의 비정을 결정할 수 있었다. 이를 바탕으로 현재 다채널의 신호처리 장치를 개발하고 있으며 실제 양성자 빔을 이용한 즉발감마선 분포측정을 통해 측정 장치의 성능을 검증할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.364-369
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• 2005

Trichoderma harzianum이 생산하는 ${\beta}-mannanase$의 최적 사면배지조성은 2.0% malt extract, 2.0% glucose, 0.1% peptone, 2.0% agar로, 효소생산 배지조성은 3.0% cellulose, 3.0% C.S.L, 1% $KH_2PO_4$, 0.2% $(NH_4){_2}SO_4$로 결정되어 $28^{\circ}C$, 130 rpm, 진탕배양법으로 조효소액을 생산하였다. ${\beta}-mannanase$의 최적 pH와 최적온도는 pH 4.5, $60^{\circ}C$에서 최대 상대활성을 나타내었다. Locust bean gum에 대한 효소적 가수분해 pattern을 TLC에 의해 검토한 결과 반응초기부터 반응말기까지 주요 생성물은 단당류, 중합도 4와 7의 올리고당으로 확인되었다. 중합도별 올리고당을 조제하기 위하여 activated carbon column chromatography에 250 ml/hr유속으로 tube당 20 ml씩 ethanol $0{\sim}50%$의 gradient법으로 분리 회수하였고, 분리된 각각의 올리고당 중 중합도4는 TLC $R_f$ value상으로 ${\beta}-1,4-mannotetraose$로, 중합도 7은 Methylation method에 의해 M-M-M-M-M 구조로 //G-G 동정되었다. (G-와 M-은 각각 ${\alpha}-1,6-D-galactosidic,\;{\beta}-1,4-mannosidic$ 결합을 나타냄). Bifidobacterium longum에 대한 생육활성을 기존의 MRS media와 탄소원으로 중합도 4와 7의 올리고당으로 대체하였을때 3.4배, 4.3배의 생육활성이 증가하였고, Bifidobacterium bifidum에 대해서는 1.2배, 1.1배의 낮은 활성을 나타내었다.