• 대한기계학회논문집B
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• 제21권1호
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• pp.165-173
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• 1997

The present study investigates heat/mass transfer for flow through perforated plates for application to combustor wall and turbine blade film cooling. The experiments are conducted for hole length to diameter ratios of 0.68 to 1.5, for hole pitch-to-diameter ratios of 1.5 and 3.0, for gap distance between two parallel perforated plates of 1 to 3 hole diameters, and for Reynolds numbers of 60 to 13, 700. Local heat/mass transfer coefficients near and inside the cooling holes are obtained using a naphthalene sublimation technique. Detailed knowledge of the local transfer coefficients is essential to analyze thermal stress in turbine components. The results indicate that the heat/mass transfer coefficients inside the hole surface vary significantly due to flow separation and reattachment. The transfer coefficient near the reattachment point is about four and half times that for a fully developed circular tube flow. The heat/mass transfer coefficient on the leeward surface has the same order as that on the windward surface because of a strong recirculation flow between neighboring jets from the array of holes. For flow through two perforated plate layers, the transfer coefficients on the target surface (windward surface of the second wall) affected by the gap spacing are approximately three to four times higher than that with a single layer.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권3호
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• pp.167-175
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• 2006

최근의 나선형 CT와 MDCT는 기존의 고식적 CT보다 X-선 조사시의 겹침 현상과 영상 재구성에 있어서의 보간삽입처리로 인해 보다 높은 선량을 환자에게 주게 되었다. MDCT와 나선형 CT장치가 보다 많은 의학적 정보를 제공하는 것에도 불구하고 환자가 받는 방사선 노출은 기존의 고식적 CT검사에 비해 $2{\sim}4$배 정도로 증가되고 있는 실정이므로, 그 잠재적 위험성을 아무리 강조해도 지나침이 없다. CT장치에서의 보다 많은 X-선에 관련된 자료들, 특히 선량효율적 디자인이나 X-선 조절 소프트웨어에 대한 자료들이 필요하다. 왜냐하면 CT장치의 디자인 요소는 임상적 진단에 있어서 환자선량을 성공적으로 줄일 수 있는 중요한 요소이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 최근 급격히 확산되어 사용되고 있는 여러 단계의 MDCT의 z-축 선량효율을 측정하여 SDCT와 비교하였다. 그리고 MDCT에서 스캔 시 채택하는 focal spot size와 beam collimation, 검출기 조합 등을 비롯한 파라메터들의 변화에 따른 z-축 선량효율을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SDCT가 z-축 기하학적 선량효율이 가장 높았고, 4 슬라이스 MDCT가 가장 낮았다. MDCT 중에서는 small beam collimation 적용 시 64 MDCT가 기하학적 선량효율이 가장 높았고 16, 8, 4 슬라이스 MDCT 순이었으며, large beam collimation 적용 시에는 small focal spot에서는 8 MDCT가, large focal spot에서는 16 MDCT가 가장 높았다. 2. MDCT의 경우 large focal spot에 비해 small focal spot의 z-축 기하학적 선량효율이 최저 0.67%에서 최대 13.62%의 범위에서 높았다. 3. MDCT의 경우 small beam collimation에 비해 large beam collimation의 z-축 기하학적 선량효율이 $3.13{\sim}51.52%$의 범위에서 높았다. 4. 동일한 focal spot size와 beam collimation을 채택한 상태에서 detector combination 차이에 따른 z-축 기하학적 선량효율은 4 슬라이스 MDCT의 모든 경우와 8 슬라이스 MDCT의 large beam collimation에서 일정하였다. 하지만 8 슬라이스 MDCT의 small beam collimation과 16 슬라이스 MDCT에서는 z-축 기하학적 선량효율이 차이를 보였으며 변화의 일률성은 없었다. 5. 동일한 스캔 파라메터를 적용시 나선형 스캔과 고식적 스캔 모드의 z-축 기하학적 선량효율은 동일하였으며, pitch를 변화시키거나 영상재구성 시 슬라이스 두께와 간격을 변화시켜도 z-축 기하학적 선량효율은 변화가 없었다. 결론적으로, CT검사 시 환자가 받는 X-선 피폭선량을 줄이기 위해 연구자는 CT장치의 선량효율에 대해 각별히 주의하여야 하며, Z-축 선량효율성을 높이는 동시에 최적의 임상적 정보를 보존할 수 있는 스캔 파라메터를 선택하여야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.209-218
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• 2008

IMRT, 양성자 치료와 같이 방사선 치료 기술이 발전할수록 치료 시 환자의 위치를 확인하고 그 정확성을 평가하는 기술의 중요성이 강조되고 있다. 현재 국립암센터 양성자치료센터에 설치되어 있는 양성자 치료기의 단순 X-선 영상시스템을 이용하여 콘빔 CT (cone-beam CT) 3차원 영상을 획득, 영상유도 방사선 치료의 가능성을 확인하고자 하였다. 양성자 치료기에 설치되어있는 X-선 영상시스템(SDD: 2,108 mm, SOD: 1,511 mm, Varian a277 x-ray tube & Varian Paxscan 4030: a-Si＋DRZ screen)을 이용하여 양성자 갠트리를 $2^{\circ}$씩 회전시켜가면서 기하학적인 오차 측정을 위한 팬톰과 인체 팬톰 (Humanoid phantom, Rando, CA, USA)의 투사영상을 획득하였다. 현재 시스템적으로 연속적인 회전과 영상획득이 지원되지 않아서 영상획득 후 갠트리를 회전하는 방법으로 투사영상을 획득하였다. 기하학적 오차측정을 위한 팬텀과 두경부 팬텀에 대해서 $360^{\circ}$를 회전하며 180장의 투사영상($2,304{\times}3,200$, 14 bit with 127${\mu}m$ pixel pitch)을 관전압 85 kVp, 관전류 80 mA, 조사시간 0.5 s의 조건으로 촬영하였다. 콘빔 CT 영상재구성을 위해 Ram-Lak filter를 적용한 Feldkamp cone-beam 알고리즘을 사용하였으며, 획득한 180장의 투사영상을 사용하여 $0.4{\times}0.4{\times}0.4mm^3$의 voxel size를 가진 $512{\times}512{\times}512$ CT영상을 재구성하였다. 기하학적인 오차 측정방법을 통해 X-선 선원, 검출기와 갠트리의 기하학적 정보를 측정하였다. 측정된 결과에 의하면 검출기가 $0.25^{\circ}$ 회전된 오차를 보이는 것을 발견하였다. 기하학적 교정으로 재구성된 콘빔 CT 영상을 multi-planar view (axial, sagittal and coronal view) 및 3차원 영상으로 재구성하여 비교 평가 하였다. 현재 양성자치료기에 설치되어있는 단순 X-선 영상 시스템에서 기하학적 오차 측정을 위한 볼 팬텀을 이용하여 시스템의 오차를 측정하였다. 측정한 오차를 바탕으로 기하학적 교정을 통해서 두경부 및 복부 팬텀에 대한 3차원 영상인 콘빔 CT 영상들을 재구성하였다. 추후 연속적인 회전을 통한 영상획득이 가능하게 된다면, 보다 정확하고 신속한 영상재구성이 가능 하며 콘빔 CT가 영상유도 양성자 치료에 매우 유용할 것으로 사려된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.290-299
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• 2013

건강검진 목적으로 심장 CT검사를 시행한 198명의 대상자 중 수동노출조절 방법(n=123)의 대조군과 자동노출조절 방법(n=75)의 실험군으로 BMI에 따라 Grade 1(BMI < 23kg/$m^2$), Grade 2(23 $$\leq_-$$ BMI < 25kg/$m^2$), Grade 3(25 $$\leq_-$$ BMI < 30kg/$m^2$), Grade 4(30 $$\leq_-$$ BMI kg/$m^2$)로 분류하고 영상의 질을 객관적, 주관적 평가로 분석하였고 방사선량을 비교하였다. 자동노출조절 방법을 사용하였을 때 모든 Grade에서 관전압이 유의하게 감소하였고, $CTDI_{vol}$, effective dose 값은 Grade 2에서는 통계적으로 유의하지 않게 감소하였으나 Grade 1, 3, 4에서는 유의하게 감소하였다(p<0.05). SNR은 Grade 1에서 유의하게 감소하였고 Grade 3에서는 유의하게 증가하였지만(p<0.05) Grade 2와 4에서는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CNR은 Grade 1에서 유의하게 감소하였고(p<0.05), Grade 2, 3, 4에서는 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 영상의 주관적인 평가에서도 두 그룹간의 모든 Grade에서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결론적으로 자동노출조절 방법은 수동노출조절 방법에 비해 영상의 주관적 평가는 변하지 않으면서도 피폭선량을 줄일 수 있는 유용한 방법으로 나타났다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권6호
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• pp.469-477
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• 2008

목적: 소동물용 PET은 우수한 공간분해 능과, 민감도가 요구된다. 본 연구에서는 256개의 개별적 채널을 4개로 줄여 검출위치를 추정할 수 있는 회로를 설계하고 제작하였으며, 256($16{\times}16$)개의 양극 출력 채널을 가지는 고집적도의 광전자증배관 및 $L_{0.9}GSO$ 섬광결정과 결합하여 그 성능을 검증하였다. 대상 및 방법: 설계한 회로를 제작하기에 맞서 전자회로 시뮬레이션을 통해 성능을 예상하였다. 회로의 검증과 성능분석을 위하여 위치결정회로, H9500(Hamamatsu Photorucs K.K., 일본) 광전자증배관, $1.5{\times}1.5{\times}7.0\;mm^3$ $L_{0.9}GSO$ 섬광결정으로 두 개의 검출단을 제작하고 $3.7{\times}10^5$ Bq의 $^{22}Na$ 방사선원을 사용하여 동시이벤트를 검출하였다. 첫 번째 검출단은 $L_{0.9}GSO\;29{\times}29$ 섬광결정블록을 단층으로 구성하였고, 두 번째 검출단은 $L_{0.9}GSO\;29{\times}29$와 $28{\times}28$ 섬광결정블록을 x와 y방향으로 각각 섬광결정 단면 길이의 반만큼 오프셋을 두어 접합하였다. 또한 측정된 데이터를 실제 섬광결정 영역으로 보정하기 위하여 섬광결정지도를 구했다. 결과: 평면영상을 통해 각 섬광결정들이 잘 구분되는 것을 확인할 수 있었고, 회로 개선 후 주변부의 섬광결정들이 마지막 줄까지 명백히 구분되었다. 각 섬광결정들의 에너지 분해능은 11.6%(표준편차 1.6)이었다. 결론: 본 연구에서 제안한 위치결정회로는 실험을 통해 소동물용 PET개발에 있어 만족할만한 성능을 보여주었다. 향후 더욱 정밀한 시스템을 제작하기 위해서는 다중양극 광전자증배관의 이득 불균일을 보정하기 위한 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.299-306
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• 2009

MDCT의 시간분해능 향상과 등방성 해상능(isotrophic resolution) 영상의 획득, 그리고 지능적인 심전도 동조를 바탕으로 하여 심혈관 질환의 효과적인 진단검사로 인정받고 있는 후향적 심전도 동조화(retrospective ECG gating) 하의 coronary CT angiography는 상대적으로 많은 환자선량을 제공함으로 인해 우수한 진단방법으로서의 장점을 반감시키고 있다. 이에 각 장치 제조사에서는 환자선량을 감소시키는 방법의 연구가 활성화되어 왔으며, 이의 일환으로 지능적인 cardiac dose modulation 기술과 전향적 심전도 동조화(prospective ECG gating)를 사용한 sequential scan이 도입되고 있다. 이에 본 연구에서는 64 채널 MDCT에서 54 kg, 163 cm인 여성 인체모형팬텀을 대상으로 하고 형광유리선량계를 사용하여 후향적 심전도 동조화 하의 coronary CT angiography 프로토콜에서 환자선량의 정량적 평가와 환자선량 감소를 위해 본원에서 선택적으로 적용하고 있는 5가지 검사 프로토콜을 적용하였을 경우의 effective dose와 중요 부위의 organ dose를 측정 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Dose modulation없이 120 kVp와 210 mAs의 노출조건으로 retrospectively ECG gated helical scan으로 시행한 conventional coronary CT angiography 프로토콜의 effective dose는 17.8 mSv였으며, 심장의 organ dose는 103.8 mGy였다. 2) 관전압을 120 kVp에서 100 kVp로 낮추었을 경우 effective dose는 11.0 mSv로 conventional coronary CT에 비해 38.2%가 감소하였으며, 심장은 67.3 mGy로 45.2%가 감소하였다. 3) Cardiac dose modulation을 적용한 경우 effective dose는 13.3 mSv로 conventional coronary CT에 비해 25.3%가 감소하였으며, 심장은 80.0 mGy로 22.9%가 감소하였다. 4) 100 kVp의 저관전압과 cardiac dose modulation을 적용한 경우 effective dose는 8.1 mSv로 conventional coronary CT angiography에 비해 54.5%가 감소하였으며, 심장은 49.5 mGy로 52.3%가 감소하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제28권4호
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• pp.279-286
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• 2005

목 적 : 소장조영술과 복부골반 CT검사의 진단 결과를 비교함으로써 방사선학적 영상의 특징 파악 및 질환에 따른 적절한 방사선학적 검사법을 선택하는데 기초자료를 제공하고자 한다. 대상 및 방법 : 1999년부터 2000년까지 소장조영술과 복부골반 CT검사를 병행하여 시행한 환자 284명을 대상으로 하여, 각각의 진단 소견을 병명별로 분류하였다. 소장조영술은 250 ml 황산바륨 현탁액(W/V 40W/V%, Methylcellulose+$BaSo_4$)을 경구로 복용시키고, Rt. recumbent position을 취하게 한 후 약 10분 후에 Carboxymethylcellulose solution(0.5%) 600 ml 복용시켰다. 20분, 40분, 1시간 정규촬영을 하고, 조영제가 회맹판(I-C valve)을 통과하면 투시 하에 저격촬영을 시행하였다. 복부골반전산화단층촬영은 검사 1시간 전에 $BaSO_4$+Methylcellulose 1.5 W/V% 450 ml를 복용시키고 검사직전 450 ml 추가로 복용시켰다. 요오드 성분의 비이온성 조영제 2.5 ml flow/sec로 주입하고, 조영제 주입 후 72초 지연 촬영을 하였다. 촬영은 간 상연에서부터 치골결합 부위까지 continuous scan을 시행하였으며, 검사 protocol은 Helical thick 5 mm, picth 1.375 : 1, speed 27.50, increment 5 mm, 120 kV, 245 mA로 하였다. 결 과 : 소장조영술에서는 정상(Normal)이 131예(46.1%), 감염성 장질환(Inflammatory bowel disease ; 이하 IBS)이 65예(22.9%), ischemia+ileocolitis+vasculitis 22예(7.7%), obstruction+stricture 21예(7.4%)의 순으로 나타났고, 복부골반 CT검사에서는 정상이 103예(36.3%) IBS가 65예(22.9%), wall thickening+lymphadenopathy가 42예(14.8%), fluid collection이 17예(6%)의 순으로 나타났다. 소장조영술과 복부골반 CT검사에서 동일하지 않은 결과로 진단된 경우는 소장조영술에서 정상으로 진단된 132명(46.1%) 중 14예(10.6%), 복부골반 CT검사 결과에서는 wall thickening+lymphadenopathy와 IBS로 진단되어 차이를 보였으며, 복부골반 CT검사 결과 정상으로 진단된 103예(36.3%) 중 5예(5.8%)가 소장조영술에서 ischemia+ileocolitis+vasculitis로 진단되었다. 정상으로 진단 된 235예 중 37예(15.9%)가 서로 다른 결과로 진단되어 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 결 론 : 본 연구에서 특정질환에 특정검사의 진단결과가 우수하게 나타나는 것으로 조사되었으므로 방사선학적 검사의 진단적 민감도를 높이기 위해서는 처방 및 검사에 있어서 질환에 따른 적절한 검사법의 선택이 무엇보다도 중요하리라 사료된다.