• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.48-53
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• 2012

방사선치료계획장치에서 선량계산을 위해 PBC 알고리즘(pencil beam convolution)은 가장 널리 사용되고 있다. Varian (Varian Medical System, Palo Alto, CA)사는 광자의 선량 계산을 위해서 AAA 알고리즘을 새롭게 선량계산모델로 탑재하였다. 본 연구는 폐와 같은 저밀도 영역에 종양부위가 있는 환자를 대상으로 세기조절방사선치료를 시행할 경우에 PBC 알고리즘과 AAA 알고리즘으로 계산했을 때 차이를 정량적으로 알고자 하는데 목적이 있다. 두 알고리즘의 정량적 분석을 위해서 Eclipse planning system과 I'mRT matrixx (IBA, Schwarzenbruck, Germany)를 사용하였다. 또한 두 알고리즘으로 계산된 선량과 실제 측정된 선량의 차이를 확인하기 위해서 인체모형펜텀(Alderson Rando phantom)속에 TLD-100 (LiF)을 위치 시켰다. 종양부위 주위의 중요장기인 trachea, esophagus, lung, PRV spinal cord의최대선량, 평균선량, 최소선량은 알고리즘의 변화에 따라서 거의 변화가 없었으나, PTV의 V95는 PBC와 비교하여 AAA가 약 6% 감소하는 결과를 얻었다. 이러한 결과는 I'mRT matrixx를 이용하여 저밀도를 가지는 폐의 위치에서 확연하게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 인체모형펜텀(Alderson Rando phantom)과 TLD-100 (LiF)을 이용한 계산선량과 실제 측정치의 결과는 PBC 알고리즘은 평균 4.6%의 차이를 보였으며, AAA 알고리즘은 평균 2.7%의 차이를 보였다. 이 결과로 저밀도를 가지는 폐암에서의 세기조절방사선치료를 시행할 경우에 PBC 알고리즘보다 AAA 알고리즘이 더 유효함을 알 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.63-72
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• 2008

최근 의료영상저장 및 전송 시스템(Picture Archiving and Communication System, PACS)의 발전과 함께 디지털 영상의 발전이 가속화되면서, 특히 기존의 아날로그 시스템을 활용할 수 있는 컴퓨터 X-선 촬영(Computed Radiography, CR)의 활용도가 높아졌다. 본 연구에서는 실제 임상에서 사용되고 있는 Agfa CR system (Agfa CR 2.5; Agfa, Belgium)과 Fuji CR system (FCR 9000C; Full, Japan)을 이용하여 영상의 정량적 평가에 널리 사용되고 있는 변조전달함수(Modulation Transfer Function, MTF), 잡음력 스펙트럼(Noise Power Spectrum, NPS), 양자검출효율(Detective Quantum Efficiency, DQE)를 통해 시스템간의 성능 비교 및 I.P (Imaging Plate) 크기별 픽셀 크기 차이 및 선량의 변화에 의한 화질영향을 정량적으로 평가하였다. X-선 영상 획득실험을 위하여 국제표준인 IEC 61267에서 제공하는 RQA5의 선질(Additional Filter $0.7+21Al[mm],\;71[kV_p])$을 사용하였다. 실험 결과 Agfa CR 시스템의 경우 10% 응답의 MTF는 $8{\times}10$ inch와 $14{\times}17$ inch I.P에서 각각 3.9, 2.8 cycles/mm으로 측정되었으며, Fuji CR 시스템의 경우 각각 3.4, 3.2 cycles/mm로 측정되었다 선량의 변화에 따른 MTF도 측정결과는, 두 시스템 모두 선량변화에 따른 MTF의 차이는 크지 않았으며, MTF 10% 응답 주파수 영역도 거의 같은 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 선량은 영상의 해상력 및 MTF에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. NPS의 경우 Agfa CR 시스템의 $100{\mu}m$ 픽셀 크기를 갖는 $8{\times}10$ inch I.P와 $150{\mu}m$ 픽셀 크기를 갖는 $14{\times}17$ inch I.P사이에 큰 차이가 없었다. 또한 두 시스템 모두 선량이 증가할수록 NPS가 좋아지는 결과를 나타내었다. 진단가능영역인 1.5 cycles/mm 주파수 영역에서 DQE의 효율 측정결과 Agfa CR 시스템의 $8{\times}10$ inch I.P가 11%로 측정되었으며, $14{\times}17\;inch\;I.P$는 8.8%로 측정되었다. Agfa CR 시스템의 DQE 효율 차이는 고주파수 영역에서 두드러지게 나타났다. Fuji CR 시스템의 경우 I.P 크기별 픽셀 크기는 $100{\mu}m$로 동일하였기 때문에 DQE 효율 측정결과 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 두 시스템 모두 선량이 증가할수록 DQE 효율은 감소함을 나타내었다. 화질평가의 복합적인 요소를 담고 있는 DQE 측정은 장치의 성능을 점검하고, 환자의 피폭선량을 개선시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Agfa CR 시스템과 Fuji CR 시스템의 픽셀 크기별, 선량별 DQE를 측정함으로써 CR 시스템의 임상적 응용의 최적화를 위한 기초 자료로서 이용될 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.378-392
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• 2003

본 연구는 제7차 과학 교육과정에 대한 지구과학 교사들의 관심도와 활용도에 대한 조사연구로서 과학교육과정에 대한 관심도에 대한 고등학교 지구과학 교사들은 단계 0의 지각적 관심이 상대적 강도 98%로 가장 높은 정점을 이루고 있어 대부분의 선행연구의 결과와 같이 교사들이 교육과정에 대해 무관심한 것으로 나타났다. 과학교육과정에 대한 활용도에 대한 고등학교 지구과학 교사들의 과학 교육과정에 대한 영역별 활용도를 분석한 결과는 교사들이 교육과정을 거의 활용하지 않는 수준(I수준)이 1.69%, 지구과학 교육과정에 대한 정보를 갖고 활용하려는 준비가 되어 있는 수준(II수준)이 17.80%, 지구과학 교육과정을 반성적 사고없이 교사중심적으로 활용하는 수준(III수준)이 43.97%이었으며, 교육과정을 완전히 이해하고 수용하여 안정적으로 활용하는 교사수준(IV수준)이 31.86%, 장기적 결과를 생각하며 동료들과 협력하여 더 나은 방안을 탐색하는 수준(V수준)이 4.69%로 나타났다. 전체적인 활용수준은 기계적 활용수준(3단계)으로 나타났고 수업목표 영역(평균 3.28)과 내용 영역(평균 3.28)의 활용도가 비교적 높게 나타났으며, 성격 및 이념 영역(평균 3.24), 수업자료 영역(3.18), 평가 영역(3.18), 수업방법 영역(평균 3.12)의 순으로 나타났다. 경력에 따른 지구과학 교사들의 과학 교육과정에 대한 관심도는 0${\sim}$4년, 15${\sim}$19년, 20년 이상, 5${\sim}$9년 경력의 교사 집단 순이며 10${\sim}$14년 경력의 교사 집단이 교육과정에 대한 관심도가 가장 낮은 것으로 나타났다.

• 대한소아치과학회지
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• 제33권4호
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• pp.653-660
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• 2006

Fuji VII은 제 1, 2대구치의 조기보호를 목적으로 소개되었으며 기존의 글래스 아이오노머 시멘트보다 많은 양의 불소를 유리하면서도 점도가 낮아 흐름성이 우수하고 부가적인 산부식 과정이 필요 없는 특징 때문에 치은판개가 일부 덮인 제 1, 2대구치의 교합면이나 일부만 노출된 대구치 협면구의 우식 예방과 재광화에 유용하다고 하였다. 본 연구의 목적은 Fuji VII의 재광화 효과를 알아보고 기존의 글래스 아이오노머 시멘트, 레진 강화형 글래스 아이오노머 시멘트, 콤포머와 복합레진의 재광화 효과를 비교하고자 하였다. 이에 인공적으로 형성한 우식을 가진 42개의 치아에 Fuji VII, Fuji II, Fuji II LC improved F2000, $Filtek^{TM}$ Z250의 재료를 충전하고 편광현미경 상에서 충전 직후와 4주 후 탈회 면적을 측정하였으며 두 면적의 차이를 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 재광화 정도는 Fuji VII, Fuji II, Fuji II LC improved, F2000, 대조군, $Filtek^{TM}$ Z250 순으로 크게 나타났으며, 글래스 아이오노머 계통의 Fuji VII, Fuji II, Fuji II LC improved에서 F2000, $Filtek^{TM}$ Z250, 대조군에 비해 유의한 재광화가 나타났다(p<0.05). 2. Fuji VII과 Fuji II Fuji II LC improved 간에는 유의한 재광화 정도의 차이는 관찰되지 않았다(p>0.05).

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.258-266
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• 2015

현대 방사선치료는 고선명 X선 투사영상을 이용하여 환자 및 종양의 위치를 확인하는 기술이 요구되지만, 3차원 영상 촬영을 위한 피폭량 및 영상정보의 급격한 증가는 환자에게 추가적인 부담이 될 수 있다. 본 연구에서는 영상의 구조 정보를 효과적으로 추출할 수 있는 Structural similarity (SSIM) 인자를 도입하여 매일 촬영하는 환자의 2차원 X선 영상간 차이를 자동 분석하여 환자의 위치 정확성의 검증 가능성을 제시하였다. 먼저 종양을 모사하기 위하여 구형 전산 팬텀의 크기와 위치를 변화시키면서 각각의 투사 영상을 시뮬레이션하고, SSIM 인자를 통해 영상 간 차이를 검출하여 분석하였다. 또한 12일간 매일 촬영한 방사선 치료 환자의 2차원 X선 영상들 간 차이를 동일한 방법으로 검출하였다. 그 결과 산출된 팬텀 변화에 따른 SSIM 값은 0.85~1 범위로, 관심영역(ROI)을 영상 전체가 아닌 팬텀으로 한정하였을 때는 0.006~1 범위로 나타나서 ROI 적용 시 민감도가 크게 상승하는 것을 확인하였다. 또한 임상 영상의 SSIM은 0.799~0.853 범위의 값을 나타냈으며 영상 간 차이가 SSIM 분포 상에 검출되는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 소요 시간 및 피폭 등의 우려로 매일 사용하기 어려운 3차원 영상기법 대신 간단한 2차원 영상만을 이용하여 객관적이고 정량적인 환자 위치 정확성의 자동 평가 기법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.250-257
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• 2015

양성자 치료를 위해서는 Snout이 부착된 받침대(gantry)를 사용하는데 빔의 형태를 만들기 위해 환자 종양의 크기와 거리에 맞게 황동 차폐체(aperture)가 많이 사용된다. 또한 빔의 거리를 보정하기 위해 PMMA를 이용한 거리 보상체도 사용된다. 이렇게 황동으로 만들어진 차폐체의 경우 가공하는데 많은 시간이 소요되며 비용 발생이 높다. 또한 치료 사용되었던 차폐체의 방사선 노출에 따라 재사용이 어렵다. 이러한 단점을 보안하기 위해 황동 차폐체 대신 X-선 치료에서 사용되는 수동형 다엽 콜리메이터 시스템을 도입하였다. 수동형 다업 콜리메이터는 여러 개의 황동판을 조립하여 차폐체를 제작하는 방식이다. 본 연구는 제작된 수동형 다엽 콜리메이터의 방사화 실험 및 필름을 이용해 선량측정을 진행하였다. 다엽 콜리메이터를 투과한 2차 발생 선량 1% 이하였으며, 여러 번의 230 MeV의 빔에서도 방사화가 2시간 이내에서 감소하였다. 이렇게 개발된 수동형 다엽 콜리메이터를 임상에 적용하여 일반 차폐체와 수동형 다엽 콜리메이터를 감마지표 분석을 했을 시 99.74%의 높은 일치도가 측정되었다. 또한, 일반 황동 차폐체에 비해 수동형 다엽 콜리메이터를 제작하는데 소요되는 비용과 시간을 1/10 이상 단축시킬 수 있다. 개발된 수동형 다엽 콜리메이터는 성공적으로 양성자 환자치료에 사용하고 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.46-52
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• 2014

액체 전리함은 공동 전리함과 달리 감응매질이 물 등가물질로 이루어져 있어서, 감도가 매우 높아서 충분히 작게 만들 수 있기 때문에 기준 조사면 뿐만 아니라 소조사면의 선량 평가에 유용하다는 장점이 있지만, 이온 재결합 손실 계산에 있어 초기 재결합과 일반 재결합을 모두 고려해야 하므로, 사용상에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 연속 빔인 코발트 60 빔에서 PTW사의 microLion 액체 전리함을 이용하여 Greening 이론식과 이선량률법 및 다른 실험을 이용하여 수집효율을 구하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 이는 코발트 장비인 Theratron 780과 물팬톰을 이용하여 수행하였으며, 선량률에 따른 microLion 전리함의 전하량을 측정하기 위해 0.6 cc 공동 전리함을 같은 조건에서 동시에 측정하였다. 이때 선량률의 범위는 0.125~0.746 Gy/min이였으며, 각 선량률에서 +400, +600 및 +800 전압에 대하여 액체 전리함을 이용하여 전하량을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 세 가지 방법에 따라 계산된 수집효율은 대체로 1% 이내로 일치하였다. 특히 본 연구에서 실험을 통해 구한 수집효율은 가장 낮은 두 선량률을 제외하고는 0.3% 이내로 잘 일치함을 보였다. 이선량률법의 경우 Greening 이론식과 비교하여 대체로 1% 이내의 차이를 보였지만, 두 선량률의 차이가 적을 때 대략 4% 가까운 차이를 보임을 확인하였다. TRS-398 물흡수선량 프로토콜에서 권고하는 표면과 선원간의 거리가 80 cm이고, 깊이 5 cm에서 Greening 이론법과 이선량률법, 본 연구에서 실험을 통해 얻은 방법에 의한 이온 재결합 보정계수는 각각 1.0233, 1.0239, 1.0316으로, 이 조건에서 대략 3%의 이온 재결합에 의한 손실이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 실험을 통해 이온 재결합 손실을 계산하는 방법은 다른 두 선량률에서 액체 전리함의 보정된 전하량을 이용하여 손쉽게 결정할 수 있기 때문에 연속 빔에서 선량 평가 시에 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권2호
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• pp.111-119
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• 1994

배경 및 목적: 폐암 환자의 다수가 흡연력이 있고 만성 폐쇄성 폐질환이 병발되어 있으므로 수술후 폐기능의 변화를 정확히 예측하는 것은 수술후 합병증을 예방하는데 중요하다. 폐 절제술 후 잔여 폐기능을 예측함에 있어 현재까지 99mTc-MAA를 이용한 폐관류 스캔이 많이 이용되어 왔지만 이론적으로 폐환기와 폐관류의 불일치가 있는 경우 오차가 있을 수 있어 $^{99m}Tc$-DTPA 연무흡입 환기 스캔을 이용해 잔류 폐기능을 예측하여 관류 스캔을 비교하여 보았다. 방법: 수술전 연무 흡입스캔과 관류 스캔을 시행하고 수술전에 폐기능을 실시하여 잔여 폐기능을 예측하고 수술후 2개월 뒤에 폐기능을 실시하여 상관관계를 비교하여 보았다. 전 폐절제술인 경우: 수술전 폐기능$\times$전체 폐에 대한 잔류폐의 비 폐엽 절제술인 경우: 수술전 폐기능$\times$(1-침범된 폐의 전체폐에 대한 비$\times$절제될 폐의 분절 수/침범된 폐의 총 분절 수) 결과: 1) $FEV_1$에서 연무 흡입스캔을 이용하여 예측한 값과 실측치 간의 상관 계수는 0.94(p<0.0001), 폐관류 스캔을 이용한 경우는 0.86(p<0.0001)이었으며 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 2) FVC에 흡입스캔을 이용한 경우 상관 계수가 0.91(p<0.0001)이었고 폐관류 스캔에서는 0.72(p=0.0005)로 연무 흡입스캔으로 예측한 군에서 상관 관계가 좋았다. 3) $FEF_{25-75%}$에서의 결과는 연무 흡입스캔을 이용한 경우 상관 계수가 0.87(p=0.0001), 폐관류 스캔에서는 상관 계수가 0.87(p<0.0001)로 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 4) 두 스캔을 동시에 시행한 군에서 비교한 결과를 보면 연무 흡입 스캔에서 상관 계수는 $FEV_1$ 0.97(p<0.0001), FVC 0.95(p<0.0001), $FEF_{25-75%}$ 0.85(p<0.001)이었고 폐관류 스캔에서는 $FEV_1$ 0.97(p<0.0001), FVC 0.96(p<0.0001), $FEF_{25-75%}$ 0.83(p<0.002)로 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 결론: 수술후 잔여 폐기능을 예측함에 있어 연무 흡입스캔 및 관류 스캔사이에 큰 차이가 없었으며 비교적 정확했고 폐기능중에서는 $FEV_1$이 가장 상관 관계가 좋았다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권12호
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• pp.2045-2056
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• 2014

In this study, pressure drop was measured in the pulse jet bag filter without venturi on which 16 numbers of filter bags (Ø$140{\times}850{\ell}$) are installed according to operation condition(filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval) using coke dust from steel mill. The obtained 180 pressure drop test data were used to predict pressure drop with multiple regression model so that pressure drop data can be used for effective operation condition and as basic data for economical design. The prediction results showed that when filtration velocity was increased by 1%, pressure drop was increased by 2.2% which indicated that filtration velocity among operation condition was attributed on the pressure drop the most. Pressure was dropped by 1.53% when pulse pressure was increased by 1% which also confirmed that pulse pressure was the major factor affecting on the pressure drop next to filtration velocity. Meanwhile, pressure drops were found increased by 0.3% and 0.37%, respectively when inlet dust concentration and pulse interval were increased by 1% implying that the effects of inlet dust concentration and pulse interval were less as compared with those changes of filtration velocity and pulse pressure. Therefore, the larger effect on the pressure drop the pulse jet bag filter was found in the order of filtration velocity($V_f$), pulse pressure($P_p$), inlet dust concentration($C_i$), pulse interval($P_i$). Also, the prediction result of filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval which showed the largest effect on the pressure drop indicated that stable operation can be executed with filtration velocity less than 1.5 m/min and inlet dust concentration less than $4g/m^3$. However, it was regarded that pulse pressure and pulse interval need to be adjusted when inlet dust concentration is higher than $4g/m^3$. When filtration velocity and pulse pressure were examined, operation was possible regardless of changes in pulse pressure if filtration velocity was at 1.5 m/min. If filtration velocity was increased to 2 m/min. operation would be possible only when pulse pressure was set at higher than $5.8kgf/cm^2$. Also, the prediction result of pressure drop with filtration velocity and pulse interval showed that operation with pulse interval less than 50 sec. should be carried out under filtration velocity at 1.5 m/min. While, pulse interval should be set at lower than 11 sec. if filtration velocity was set at 2 m/min. Under the conditions of filtration velocity lower than 1 m/min and high pulse pressure higher than $7kgf/cm^2$, though pressure drop would be less, in this case, economic feasibility would be low due to increased in installation and operation cost since scale of dust collection equipment becomes larger and life of filtration bag becomes shortened due to high pulse pressure.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권4호
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• pp.232-237
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• 2006

본 연구의 목적은 Ir-192 선원의 검교정을 겉보기 방사능(apparent activity)을 이용하지 않고 물속 기준점에서 흡수선량을 측정함으로써 공기커마 세기(air-kerma strength, Sk)를 계산하고자 알고리즘을 개발하였다. 연구를 위하여 근접치료용 다목적 팬톰(multi purpose brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하였다. 물 흡수선량 측정은 고선량률 근접치료기(micro-Selectron, Nucletron, Netherlands)에 장착된 Ir-192 선원(Mallinckrodt Medical B.V., Netherlands)을 대상으로 측정하였다. 물 흡수선량은 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함(TM30013, PTW, Germany)의 물 흡수선량 교정인자($N_{D.W.Q}$)를 이용하여 결정하였다. 물 흡수선량은 한 개의 선원에 대하여 4 cm에서 7 cm까지 측정하였다. 측정된 값은 전산화 치료계획 장치에서(plato BPS, ver 13.2, Nucletron, Netherlands) 계산된 값과 비교하였다. 공기커마 세기(Sk)는 기준점 5 cm되는 곳에서 3개의 Ir 선원에 대하여 구하였다. 계산된 공기커마 세기는 선원제조사에서 제공된 값과 비교하였다. 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함의 물 흡수선량 교정인자는 5.28 cGy/nC이었다. 한 개 선원에서 측정한 물 흡수선량 값은 -2.16%에서 -0.84%까지 상대오차를 나타내었다. 공기커마 세기는 제조사에서 제공된 값과 비교하여 -0.6%에서 +1.8% 제조사 권고치 ${\pm}5%$ 이내로 잘 일치하였다. 본 연구에서 개발한 알고리즘은 기준점에서의 물 흡수선량을 정확히 결정함으로써 선원의 공기커마 세기를 구할 수 있었다. 이러한 물 흡수선량을 통한 Ir-192 선원의 검교정 방법들은 미국의학물리학회(AAPM) 보고서 TG-43에서 권고한 흡수선량 계산 알고리즘에 바로 적용할 수 있는 것으로 사료된다.