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라이다 기반 정밀 형상 모델 활용 석회석 광산 지반침하 원인분석 사례연구 (A Case Study on the Cause Analysis of Subsidence in Limestone Mine Using LiDAR-Based Geometry Model)

  • 고휘철;하태욱;정상원;박승현;김승태
    • 터널과지하공간
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    • 제33권3호
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    • pp.126-140
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    • 2023
  • 본 연구에서는 석회석 광산에서 발생한 지반침하지에 대해 라이다 기반 정밀 형상 모델을 활용하여 침하 원인을 분석하였다. 드론 및 지상 기반 라이다 시스템을 활용하여 침하지 지표 및 갱도에 대한 정밀 형상 모델 구축을 수행하고 현장 지질조사 및 암반 분류 결과를 활용하였다, 정밀 형상 모델을 통해 침하지 주변부 크라운필러 두께 및 단층 분포, 침하지 및 침하 적치물 부피 계산, 침하 지표 경사 분석을 수행하였다. 이와 같은 분석을 통해 석회석 광산에서 발생한 지반침하 원인을 규명하였다.

재해영향평가 적용 확률강우량의 적정성에 관한 연구 (제주도를 중심으로) (The Appropriateness of Probabilistic Rainfall of Disaster Impact Assessment System in Jeju Island)

  • 조홍준;김승현;고권문;이동욱
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제11권2호
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    • pp.55-64
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    • 2024
  • 사전재해영향성 평가제도는 재해예방 차원의 절차로서 종합적이고 체계적인 개발사업을 위하여 2005년 도입되었다. 하지만, '재해영향성평가 실무지침'에 의거 제주도의 경우 수문지질학적 특성으로 인하여 홍수량 산정에 따른 확률강우량 산정 시 일반적인 방법이 아닌 고도반영이 가능한 등우선에 의한 확률강우량을 산정하도록 명시되어 있다. 하지만, 제주도의 경우 한라산을 중심으로 형성되어 있지만, 한라산 정상에 무인기상관측소(AWS)가 3개소 위치하고 있으며, 타 시·도 보다 기상관측소가 조밀하게 위치하고 있어 소규모 사업지구의 홍수량 산정 시 우량관측소의 확률강우량을 적용하거나 Thiessen 방법을 이용하는 일반적인 방법을 적용하더라도 무리가 없을것으로 판단된다. 따라서, 본 연구는 제주도내 사전재해영향성 평가제도의 적용에 있어 일반적인 우량관측소의 확률강우량과 등우선에의한 지점확률강우량을 비교·분석하여 그에 따른 영향성을 검토하였다.

현장 타설 콘크리트의 단위수량 측정 및 관리 개선 방안 제시 (A Proposal for Improving the Measurement and Management of Unit Water Content in In-Situ Concrete)

  • 윤자연;장효준;이태규;최형길
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.319-329
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    • 2024
  • 본 연구에서는 국내외 단위수량 규정을 조사하고 현장 타설 콘크리트의 단위수량을 평가하였다. 콘크리트 품질을 타이틀로 하여 핵심 단어 시각화했을 때 단위수량이 높은 중요도를 가짐을 확인할 수 있었다. 또한 단위수량 관리 및 단위수량 측정 방법에서 한국과 일본 간 상대적으로 큰 차이가 나타나지 않음을 알 수 있었다. 현장에 반입된 콘크리트의 단위수량을 단위용적질량법을 이용하여 계산한 결과, 현장에서 임의로 채취한 샘플에서 단위수량이 불균일하고 가변적이며, 단위수량이 적정 단위수량 기준을 초과하는 결과를 확인할 수 있었다. 현장 타설 콘크리트의 품질관리를 위해서는 레미콘 업체, 건설업체, 검사관이 단위수량에 대한 엄격한 기준을 준수하는 것이 중요하며, 명확한 단위수량 측정 매뉴얼 제공과 철저한 교육, 주기적인 현장 점검 등 보다 체계적이고 실용적인 시스템 구축이 필요하다고 판단된다.

Numerical Simulation of Quasi-Spherical, Supersonic Accretion Flows - Code and Tests

  • Siek Hyung;Seong-Jae Lee
    • 한국지구과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.292-303
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    • 2024
  • We study quasi-spherical, supersonic accretion flows around black holes using high-accuracy numerical simulations. We describe a code, the Lagrangian Total Variation Diminishing (TVD), and a remap routine to address a specific issue in the Advection Dominated Accretion Flow (ADAF) that is, appropriately handling the angular momentum even near the inner boundary. The Lagrangian TVD code is based on an explicit finite difference scheme on mass-volume grids to track fluid particles with time. The consequences are remapped on fixed grids using the explicit Eulerian finite-difference algorithm with a third-order accuracy. Test results show that one can successfully handle flows and resolve shocks within two to three computational cells. Especially, the calculation of a hydrodynamical accretion disk without viscosity around a black hole shows that one can conserve nearly 100% of specific a ngular momentum in one-and two-dimensional cylindrical coordinates. Thus, we apply this code to obtain a numerically similar ADAF solution. We perform simulations, including viscosity terms in one-dimensional spherical geometry on the non-uniform grids, to obtain greater quantitative consequences and to save computational time. The error of specific angular momentum in Newtonian potential is less than 1% between r~10rs and r~104 rs, where rs is sink size. As Narayan et al. (1997) suggested, the ADAFs in pseudo-Newtonian potential become supersonic flows near the black hole, and the sonic point is rsonic~5.3rg for flow with α =0.3 and γ=1 .5. Such simulations indicate that even the ADAF with γ=5/3 is differentially rotating, as Ogilvie (1999) indicated. Hence, we conclude that the Lagrangian TVD and remap code treat the role of viscosity more precisely than the other scheme, even near the inner boundary in a rotating accretion flow around a nonrotating black hole.

슬러지 유중 건조에 대한 전산 해석 및 실험적 연구 (A Numerical and Experimental Study for Fry-drying of Various Sludge)

  • 신미수;김혜숙;김병갑;황민정;장동순;엄태인
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.341-348
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    • 2010
  • 유중 건조 공정의 기본 원리는 수분과 비열차이가 있는 오일을 가열할 때 온도 차이에 따라 형성되는 슬러지 내부의 급격한 압력 변화를 이용한다. 즉 슬러지 내부에 발생하는 급격한 압력 상승이 이루어질 때 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 배출하도록 하는 것이다. 본 연구의 목적은 유중 건조공정 중 다양한 운전 변수가 건조효율에 미치는 영향을 구체적으로 규명하기 위한 것이다. 변수 연구를 위하여 일련의 건조 실험과 수치해석을 시도하였으며 그 결과 건조온도, 건조시간, 폐오일종류, 슬러지 종류 등 중요 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 온도 변화에 따른 연구 결과는 폐오일의 종류에 관계없이 $140^{\circ}C$ 이상으로 운전하는 것이 건조효율에 유리한 것으로 나타났으며 이 결과는 수치 해석적 결과로도 확인되었다. 그리고 슬러지 직경의 경우 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 경향으로 보였으며 이는 비표면적의 증가에 기인하는 것으로 판단되었다. 오일 종류나 물성의 변화에 대한 연구에서는 오일의 점도가 가시적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 점도가 높은 오일의 경우 건조 초반에 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 $140^{\circ}C$ 이상에서는 이러한 지체 현상이 감소하는 결과를 나타내었다. 슬러지 종류에 따른 연구에서는 전체적으로 큰 차이를 나타내지는 않았으나 하수슬러지가 다른 종류의 슬러지에 비하여 좀 더 가시적으로 양호한 수분제거 양상을 나타내었다. 수치 해석적 연구는 실험적 연구에 대한 상호보완적인 연구로서 가능성을 보였으나 복잡한 세부모델에 대한 경험적인 모델개발의 필요성이 제기되었다.

우리나라에 적합한 OECD 농업용수 사용지표의 설정 (Application of OECD Agricultural Water Use Indicator in Korea)

  • 허승오;정강호;하상건;송관철;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • 농업환경지표가 OECD 회원국간의 농업환경 비교와 이를 통한 농업환경 개선과 농업정책 수립에 대한 권고의 수단으로만 작용을 하지만 이것이 향후 통상 무역과 연계될 것은 추측 가능한 사실이다. OECD 농업환경지표를 우리나라에 그대로 적용했을 때 얻어진 지표 값이 우리나라의 농업환경을 사실대로 반영하지 못한다면 우리가 받을 피해는 미래에도 작용할 것이므로 이에 대한 새로운 제안을 통해 우리나라에 적합한 지표를 설정해야 한다. OECD에 의해 제안된 농업용수 사용 강도 지표는 논이나 밭에서 이용되거나 배수 유출되는 물의 특성을 모두 반영한 방법이 아니므로 몬순 기후지대에 속하는 한국에 적당하지 않다. 특히, 여름철 집중호우시기에 년 강우량의 2/3가 내리는 강우 특성은 이를 담수해 저장하는 능력을 가진 농경지의 수자원 보유능과 기타의 농업적 특성을 고려한 계산방법으로 농업용수를 산정해야 한다. 논의 경우 강우가 내리거나 관개가 되었을 때 담수나 침투를 통해 물을 지하로 배수해 지하수를 형성하거나 지표의 배수로나 하천을 통해 강이나 저수지로 상당량의 물을 흘려보내 다시 이용할 수 있도록 해준다. 즉, 농업용수로 계산되어 있는 물의 상당량은 다른 농경지나 생활용수 또는 공업용수나 하천 유지용수로 다시 이용된다. 따라서, 물 사용강도에 이용되는 농업용수는 농경지에서 소모되지 않고 지하수로 흘러 들어가거나 하천으로 유입되는 배출수를 고려하여 계산하는 것이 합리적이다. 이렇게 계산하면 22.9%(2001년)로 OECD 계산방법으로 얻어진 47%보다 24.1%가 낮아진다. 합리적인 농업용수 스트레스 지표를 산출하기 위해서는 각 나라마다 다른 나라와 강을 공유하고 있는지의 여부와 농업을 위한 주 취수원이 무엇인지를 살펴보아 그 나라에 적합한 스트레스 지표를 산출하도록 유도하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 실제 물에 대한 스트레스는 강우량, 수계별 수자원 부존량, 사용가능량, 농업용수 총공급수량, 환경 유지용수를 위한 기준 갈수량 확보 가능성, 농업용수 관리현황 및 저수율 분석, 수계별 농업용수 사용 가능량 및 기상 등이 복잡하게 작용할 것이므로 이 모든 인자들을 포함한 지표를 만들기는 쉬운 일이 아니다. 따라서, 우리나라는 OECD의 스트레스 지표와는 달리 환경 위해성 판단이 필요 없고, 계산이 복잡하지 않으며 우리의 환경에 적합하도록 주 취수원인 농업용 저수지의 저수율로 농업용수 스트레스 지표를 산정 했다. 농업용수 사용 기술적 효율지표는 작물의 재배 생리특성 및 이용특성과 지역마다 차이가 나는 기후의 특성을 반영하지 않은 계산의 결과이다. 그러므로 이러한 특성들을 반영하는 기술적 물 이용효율 지표를 만들기 위해서는 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율로 WUTE를 결정하는 것이 합리적이다. 지역별, 작물별 특성을 포함해야 하는 농업용수 사용 경제적 효율 지표는 소비된 물을 분모로 삼아 계산에 이용하는 대신에 농업용수 사용 기술적 효율에서 제안한 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율을 계산식의 분모에 적용하고, 벼의 경우는 생산물의 가격 대신에 지하수가 되는 양과 하천수가 되는 양에 대한 경제적 평가에 더해 논에 많은 양의 물이 관개됨으로서 발생하는 수변 생태계에 의한 환경유지 기능과 온도와 습도가 높은 한국의 기후 특성에서 전체 에너지 밸런스를 유지하는데 기여하는 관개수의 가치에 대한 평가와 더불어 생산물의 가격을 포함하는 것이 합리적일 것이다.

임분재적(林分材積) 추정(推定)에 관(關)한 비교연구(比較硏究) (Comparative Studies on the Estimation of Stand Volume)

  • 이종락
    • 한국산림과학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.29-43
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    • 1980
  • 본조사지역(本調査地域)에 적용(適用)된 표본조사법(標本調査法)은 임분구성상태(林分構成狀態)를 고려(考慮)하여 단순무작위추출법(單純無作爲抽出法), 계순적추출법(系純的抽出法) 및 부차추출법(副次抽出法) 등(等)이었다. 표본점수(標本點數)의 산출(算出)을 위(爲)하여 변이계수(變異係數)는 40%를 적용(適用)하였으며 그 결과(結果) 단순무작위추출법(單純無作爲抽出法) 및 계순적추출법(系純的抽出法)에서는 공(共)히 57개소(個所)의 표본점수(標本點數)를 산출(算出)하였다. 그러나 부차추출법(副次抽出法)에서는 전림(全林)에서 1차(次)로 5개소(個所)의 Block unit, 2차(次)로 4개소(個所)의 Major unit, 3차(次) 2개소(個所)의 Minor unit를 추출(抽出)하여 소요(所要) 표본점수(標本點數)를 40개소(個所)로 하였다. 전림추정재적(全林推定材積) 및 전림실측재적(全林實測材積)을 구(求)하여 비교검토(比較檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 표본조사방법별(標本調査方法別)로 추정오차율(推定誤差率)을 비교(比較)한 결과(結果) 단순무작위추출법(單純無作爲抽出法)이 9.24%, 계통적(系統的) 추출법(抽出法)이 8.36%, 부차추출법(副次抽出法)이 7.54%의 순(順)으로서 부차추출법(副次抽出法)이 가장 높은 정도(精度)를 나타냈다. 2. 전림실측재적(全林實測材積)과 각(各) 표본조사법(標本調査法)에 의(依)한 전림추정재적(全林推定材積)과의 오차율(誤差率)을 비교(比較)한 결과(結果) 단순무작위추출법(單純無作爲抽出法)이 7.92%, 계통적추출법(系統的抽出法)이 4.18%, 부차추출법(副次抽出法)이 0.39%의 순(順)으로서 이때에도 역시(亦是) 부차추출법(副次抽出法)이 가장 높은 정도(精度)를 나타냈다. 3. 이상(以上)과 같은 여러가지 결과(結果)를 종합적(綜合的)으로 통계분석(統計分析)하여 비교검토(比較檢討) 해볼 때 본(本) 조사지역(調査地域)에서는 부차추출법(副次抽出法)이 가장 정도(精度)가 높은 결과(結果)를 얻었으며 표본점(標本點)의 추출(抽出) 개소수(個所數)도 가장 적게 이용(利用)되었으므로 시간(時間), 노력(努力) 및 조사경비(調査經費)가 타방법(他方法)에 비(比)하여 절감(節減)될 수 있는 기초적(基礎的)인 결과(結果)가 나타났다고 사료(思料)되며 삼림조사법(森林調査法)으로는 부차추출법(副次抽出法)이 가장 이상적(理想的)인 방법(方法)으로 구명(究明)되었다.

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불균질부 방사선치료 시 계획 선량의 정확성 평가 (Evaluation of Planning Dose Accuracy in Case of Radiation Treatment on Inhomogeneous Organ Structure)

  • 김찬용;이제희;곽용국;하민용
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.137-143
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    • 2013
  • 목 적: 불균질부를 포함하고 있는 치료부위의 치료계획 시 불균질 경계면에서의 TPS상 선량분포와 phantom을 이용하여 측정된 실제 선량분포를 비교하여 그 차이를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 4 cm 두께의 solid water phantom 사이에 폐와 유사한 밀도를 가진 8 cm 두께의 cork (density: 0.23 $g/cm^2$)를 위치시켜 phantom을 제작하여 CT 영상을 획득하였으며, 본원에서 사용하고 있는 Pinnacle 치료계획 시스템의 Collapsed-cone(CC) convolution 선량계산 알고리즘을 이용하여 6/15 MV 광자선으로 치료 계획된 선량분포와 실제 phantom에 EBT2 필름을 삽입해 측정한 선량을 비교 평가하였다. 또한 실제 폐암 환자와 유사한 치료계획을 비교하기 위해 Phantom 내부에 치료하고자 하는 종양부위(target volume)로 가정한 파라핀($3{\times}3{\times}3$ cm)을 Location "A" (일반조직과 떨어져있는 가상의 종양: 섬모델)와 Location "B" (일반조직과 붙어있는 가상의 종양: 반도모델)에 삽입하여 CT scan 후 치료계획을 시행하였다. 선량계획과 동일한 조건으로 Phantom을 set-up 후 Phantom의 paraffin target volume 경계면 A (Ant방향), B (Rt방향), C (Post 방향) point에 필름을 삽입하고 방사선을 조사하여 측정된 선량을 TPS선량과 비교평가 하였다. 결 과: 불균질 phantom을 이용한 계획선량과 측정선량과의 차이는 solid water와 cork 경계면을 제외한 부분에서 선량차이가 크지 않았지만 밀도가 급격히 변화하는 첫 번째 구간과 두 번째 구간에서 -5.4%~-12.6%의 선량감소를 보였다. 또한 paraffin target을 삽입한 실험에서는 Location "A"의 경우 실제 측정선량이 A, B, C point에서 각각 -2.5~-4.7%, -2.3~-2.8%, -4.5~-8.8%의 낮은 선량을 나타냈으며, Location "B"의 경우에도 A, B, C point에서 각각 0.08~5.27%, -3.17~-4.74%, -7.86~-11.56%의 선량 차이를 나타내었다. 결 론: 이번 연구의 결과 불균질부 내에서의 치료계획 시스템의 계획된 선량과 실제 측정된 선량에 오차의 가능성이 확인되었다. 급속도로 발전하고 있는 방사선 치료기술과 그만큼 정밀함을 요하는 치료계획 시 이러한 가능성에 대해 인지하고 선량검증에 대한 여러 방법들을 연구하고 개발하는 것이 치료의 발전과 필수적으로 동반되어야 할 것이며 본원에서도 이번 연구를 통해 치료계획 시 발생할 수 있는 변수에 대해서 더 주의 깊게 판단하고 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

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체적변조회전치료에서 Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP)을 이용한 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위한 예비연구 (A Pilot Research for Real-Time Specific Patient Quality Assurance Using the Hybrid Optimized Vmat Phantom (Hovp) in Volume Modulated Arc Therapy)

  • 허현도;최상현;김우철;김헌정;김금배;김성훈;조삼주;민철기;조광환;이상훈;이석;심장보;신동오;지영훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.206-215
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    • 2011
  • 다엽콜리메이터, 겐트리회전, 선량율 등에서 형성되는 플루언스 맵을 이용하여 환자 맞춤형 치료 선량검증이 가능한지 알아보았다. 플루언스 맵은 2D 배열 검출기로 측정하였고, 동일 치료계획을 팬톰 내에서 이온전리함, 필름, 유리선량계 등을 이용하여 측정 비교하였다. 목표점에서 체적감마인자(volume gamma index, 3%, 3 mm)기준에 통과율은 $85.22%{\pm}1.7$(RT_target), $89.96%{\pm}2.15$였고, G4는 $95.14%{\pm}1.18$이었다. 선량 전달 오차는 선량이 급격히 변화는 영역(G1, G2, G3)과 주요장기(G4)에서 각각 $11.72%{\pm}0.531$, $-11.47%{\pm}0.991$, $7.81%{\pm}0.857$, $-4.14%{\pm}0.761$이었다. 이온전리함 측정값의 상대오차는 각각 평균 $-1.02%{\pm}0.222$ (Rt_target), $0.96%{\pm}0.294$ (Lt_target)이었다. 필름의 감마인자(3%, 3 mm) 기준 평균 통과율은 $92.59%{\pm}3.312$이었다. 유리선량계 상대 오차는 8.3% (G1), -5.4% (G2), 7.2% (G3), 6.1% (G4)이었다. 체적변조회전방사선 치료(VMAT)시 실시간 플루언스 맵 측정을 통한 실시간 환자 맞춤형 선량 검증이 가능할 것으로 사료되었다.

비편평화여과기 빔을 이용한 폐 정위절제방사선치료를 위한 AAA와 Acuros XB 계산 알고리즘의 치료계획 비교 (Comparison of Anisotropic Analytic Algorithm Plan and Acuros XB Plan for Lung Stereotactic Ablative Radiotherapy Using Flattening Filter-Free Beams)

  • 정진범;엄근용;김인아;김재성;이정우;홍세미;김연래;박병문;강상원;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.210-217
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    • 2014
  • 이 연구는 비편평화여과기(flattening filter-free, FFF) 빔을 이용한 폐 정위절제방사선치료(stereotactic ablative radiotherapy, SABR)에 대하여 서로 다른 선량계산 알고리즘의 선량적 효과를 조사하였다. SABR를 받은 10명의 폐암 환자를 대상으로하여 평가하였다. 모든 치료계획은 Eclipse 치료계획시스템의 Acuros XB (AXB) 알고리즘을 이용하여 수립되었다. 다른 선량계산 알고리즘과 비교를 위하여, 추가적으로 anisotropic analytic algorithm (AAA) 알고리즘을 적용한 치료계획을 재 수립하였다. 두 알고리즘 평가를 위해서, 치료표적과 손상위험장기의 선량체적히스토그램(dose-volume histogrim, DVH)를 분석하였다. 그리고 기술적 인자로써 계산시간과 총 MU 값을 평가하였다. DVH 비교분석을 통해, PTV의 최대선량은 AXB이 AAA 보다 5.2% 높았으며 최소선량은 4.4% 낮게 나타났다. PTV의 $V_{105%}$에서 7.06%까지 큰 차이를 나타났다. 폐의 최대선량은 AXB 치료계획에서 약간 크게 나타났다. 동측성 폐에 5, 10과 20 Gy 선량이 조사되는 체적은 AAA 보다 AXB에서 더 크게 나타났으나 대측성 폐에 대해서는 거의 비슷하게 나타났다. 척수와 심장에서 최대선량의 차이도 크지 않았다. 계산시간의 경우, AXB가 AAA보다 13.7% 정도 소요시간이 적었고 MU 값은 AXB에서 3.47% 더 많았다. 이 연구의 결과들은 회전조절치료 기법을 포함하여 FFF 빔이 적용된 폐 SABR 치료계획에서 AXB 알고리즘은 선량계산의 정확성과 계산시간의 감소의 장점을 제공할 수 있을 것이다.