• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.690-694
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• 2021

본 연구에서는 글루코스를 전구체로 사용하여 수열합성방법을 통해 구형탄소입자(carbon sphere, CS)를 제조하였다. 200 nm, 500 nm, 1,200 nm 크기의 중공형 TiO₂ (H-TiO₂)는 CS/TiO₂ core-shell 구조를 졸-겔 법과 열처리 방법으로 합성하였다. FE-SEM, HR-TEM, XRD 분석을 통하여 H-TiO₂의 물리적 특성을 측정하였다. H-TiO₂/polyacrylate (PA) 복합체의 UV-Vis-NIR 분석을 통해 색상변화와 일사반사율을 얻었으며, 실험실에서 제작한 차열온도 측정기를 통해 차열온도를 측정하였다. H-TiO₂/PA 복합체는 열전도도가 낮은 건조공기로 채워진 중공구조에 의한 우수한 차열 특성과 근적외선 반사율을 보였다. H-TiO₂/PA 복합체에서 중공구의 크기가 증가함에 따라 열차단 특성이 증가하였다. 1,200 nm 중공 크기의 H-TiO₂를 혼합한 PA 필름에서 측정된 차열온도가 투명 유리판의 차열온도보다 26 ℃ 감소하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.545-552
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• 2020

이 연구의 목적은 NCRP 보고서 151과 IAEA 안전 보고서 시리즈 47 기반으로 직접차폐식 도어의 납 두께 계산식을 유도하는 데 있다. 직접차폐식 도어에서 선량률 계산식을 유도한 후, 이 식을 납 차폐 두께 계산식에 대입하여 도어에서 차폐 두께 계산식을 유도하였다. 유도된 직접차폐식 도어의 차폐 두께 계산식으로부터 계산된 납 차폐 두께는 NCRP 및 IAEA 2차 방벽 차폐 두께 계산 방법으로 산출된 두께보다 약 6% 낮았다. 이 결과는 NCRP 및 IAEA 2차 방벽 차폐 두께 계산 방법으로부터 두께 계산이 더 보수적이고 2차 빔 차폐에 잘 맞는다는 의미로 해석된다. 결론적으로, 이 연구에서 유도된 직접차폐식 도어의 납 차폐 두께 계산식은 도어의 차폐 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2002

의료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 광자선은 콜리메이터에 의하여 누출되며 치료두부(head), 콜리메이터, 환자를 포함한 치료실내의 모든 벽과 구성 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 방사선치료는 종양에 따라서 최소한 40 Gy에서 80 Gy까지 조사되기 때문에 주위건강조직 특히 생식가능한 사람에 대한 생식선의 피폭선량을 평가하여야하며 종양치료에 영향을 주지 않은 범위에서 가능한 방법을 동원하여 피폭선량을 줄여야한다. 방사선 안전관리등의 기술기준에 관한 규칙(과학기술부령 제17호) 제3절 의료분야의 특별기준, 제44조(진료환자의 방사선 피폭)에 의하면 진료를 위한 환자 피폭선량을 합리적으로 달성 가능한 최소의 수준으로 유지하기 위한 절차를 구비하여야 하며 과학기술부 장관은 이에 준하는 의료시설 및 장비취급의 기술기준을 정하고 고시하여야한다고 명시 되어있다. 고 에너지방사선은 악성종양환자들의 치료성과를 향상시키는 동시에 치료후 방사선에 의한 만성효과가 발생 될 수 있기 때문에 주선속의 다양한 산란선과 누출선의 선질변화와 선량을 측정하고 생식선과 같은 주요장기를 산란선으로부터 차폐할 수 있는 기구를 제작 사용함으로서 방사선 피폭선량을 최대한으로 감소시킬 수 있었다. 고 에너지 방사선은 의료용 선형가속기(CLINAC 2100C/D. 2100C. 600C)에서 발생시킨 4, 6, 10 MV x-ray와 코발트원격치료장치(ALCYON II)의 코발트선원에서 방출되는 1.25 MV의 감마선을 이용하였다. 선량측정은 폴리스틸렌과 인체팬텀(Rando)사용하였으며 측정기는 이온함, TLD 및 필름을 사용하였다. 고 에너지 방사선에 의한 산란선은 장치의 콜리메이터 뿐만 아니라 치료실 벽 인체내부등 모든 방향에서 방사됨으로 납 벽돌에 의한 차폐율측정은 많은 변수를 가졌으며 고환인 경우에는 3면이 모두 차폐되도록 항아리모양으로 제작하였다. 태아인 경우 태아가 위치하고 있는 골반위에 육교모양의 선반을 만들고 그 위에 납 벽돌을 장치하도록 고안하였다. Co-60 감마선, 4 MV x-선, 10 MV x-선에서 발생되는 누출선량과 산란선량에 의한 평균 피폭선량은 조사면 중심으로부터 10, 30, 60cm 거리에서 조사면내 최대선량에 대하여 각각 $10^{-2},\;10^{-3},\;10^{-4}$의 비율로 측정되었으며 거리에 따라 지수함수로 줄어들었다. 흉부에 국한된 종양을 10 MV x-ray, $12{\times}12 cm^2$ 조사면으로 치료하였을 때 자궁에 받는 피폭선량은 0.9 mGy/Gy이며 고환이 받는 피폭선량은 0.6 mGy/Gy 이었으며 체장과 신장은 각각 4.8 mGy/Gy 와 2.5 mGy/Gy이다 10 MV x-선, $14{\times}14cm^2$ 조사면 경계로부터 10 cm 밖에서 납벽돌의 반가층 두께는 약 9.0 mm 이였고 20cm 밖에서는 반가층 두께가 약 6.5 mm로 측정되었다. 복부에 위치한 악성종양을 60 Gy 조사하였을 경우 태아가 위치하고 있는 자궁의 피폭선량은 약 370 mGy이고 이곳을 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 6.2 cm두께의 납 벽돌을 자궁위에 장착하여야 하며 골반치료시 고환에 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 5 cm 두께의 납 항아리가 요구된다. 고 에너지 고 준위 방사선치료시 고환은 3면을 항아리모양으로 차폐할 수 있어 피폭선량을 상당히 줄일 수 있으며 자궁인 경우 체내에서 산란된 선량의 차폐는 불가능하였다.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.43-48
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• 2020

본 연구에서는 침전과 수열처리에 의해 나노입방체와 나노막대구조를 갖는 Fe₂O₃ 나노입자를 합성하였다. Fe₂O₃ 나노 입자 표면에 TiO₂가 20 nm 두께로 코팅된 Fe₂O₃/TiO₂ core-shell (CS) 복합재료를 합성하였다. Fe₂O₃/TiO₂ CS를 화학적 에칭과 열처리에 의해 Fe₂O₃/TiO₂ CS에서 Fe₂O₃/TiO₂ yolk-shell (YS) 형태의 복합재료를 제조하였다. FE-SEM, HR-TEM, XRD 분석을 통하여 Fe₂O₃와 Fe₂O₃/TiO₂ CS 및 Fe₂O₃/TiO₂ YS 안료의 물리적 특성을 측정하였다. 안료를 poly acrylate (PA) 수지에 혼합한 도료들의 일사반사율과 색상변화는 UV-Vis-NIR 분석으로 차열 온도는 실험실에서 제작한 차열 온도 측정기를 통해 측정하였다. Fe₂O₃/TiO₂ YS 적색 안료를 사용한 PA 도료는 우수한 근적외선 반사율을 보였으며, Fe₂O₃ 안료를 사용한 도료에 비해 차열 온도가 13 ℃ 감소하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.891-898
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• 2020

최근 납으로 제작된 차폐체의 문제점이 대두되면서 대체 할 수 있는 차폐체 연구는 필수적이며 3D프린터로 진단용 X선 차폐체 제작에 관한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 최근 금속 혼합 필라멘트의 개발로 쉽게 차폐제 제작이 가능해졌지만 3D 프린터의 노즐 크기나 출력설정에 관한 연구는 미비하다. 이에 본 연구는 Brass filament와 3D프린터로 노즐 크기와 층 높이에 따라 차폐체를 출력하고 진단용 방사선 발생장치를 이용하여 차폐율 실험을 통해 결과를 비교분석 하고자 한다. 노즐 크기는 0.4, 0.8 mm, 층 높이 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 mm로 변화하여 출력하였고, 차폐율 시험은 40 mAs로 고정하고, 60, 80, 100 kVp로 각각 실험하여 차폐율을 분석하였다. 분석결과 노즐 크기와 층 높이에 따라 출력시간을 1/10로 줄일 수 있었으며, 1% 이상 차폐율도 높일 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.661-668
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• 2020

임산부의 사망 원인으로 색전증이 발생하며, 이를 검사하기 위해 흉부 방사선 검사를 수행한다. 이외에도 분만 전 응급 수술을 대비하거나 기본 진단 등의 목적으로 검사가 수행된다. 실제 측정을 통해 태아 선량을 평가하는 것은 윤리적 문제가 따르기 때문에, 사전연구로 제작된 팬텀을 통해 흉부 후전방향 검사에서 임신 주 수에 따른 임산부의 장기선량 및 태아선량을 평가하였다. 모의실험 결과 임신 주 수에 따라 태아선량은 감소하였으며, 약 0.1 mGy의 선량을 나타내었다. 차폐를 사용할 때, 차폐 물성으로 밀도가 높고, 두께가 두꺼울수록 차폐 효과가 우수하며 차폐 물성과 두께에 따라 40 ~ 98% 선량이 감소하였다. 또한 완전차폐보다 단면차폐로도 태아선량을 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이후 다양한 차폐물성과 방법 등을 통해 태아선량을 줄일 수 있는 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권4호
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• pp.391-398
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• 2011

The U metal chips generated in developing nuclear fuel and a gamma radioisotope shield have been stored under immersion of water in KAERI. When the water of the storing vessels vaporizes or drains due to unexpected leaking, the U metal chips are able to open to air. A new oxidation treatment process was raised for a long time safe storage with concepts of drying under vacuum, evaporating the containing water and organic material with elevating temperature, and oxidizing the uranium metal chips at an appropriate high temperature under conditions of controlling the feeding rate of oxygen gas. In order to optimize the oxidation process the uranium metal chips were completely dried at higher temperature than $300^{\circ}C$ and tested for oxidation at various temperatures, which are $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, and $500^{\circ}C$. When the oxidation temperature was $400^{\circ}C$, the oxidized sample for 7 hours showed a temperature rise of $60^{\circ}C$ in the self-ignition test. But the oxidized sample for 14 hours revealed a slight temperature rise of $7^{\circ}C$ representing a stable behavior in the self-ignition test. When the temperature was $500^{\circ}C$, the shorter oxidation for 7 hours appeared to be enough because the self-ignition test represented no temperature rise. By using several chemical analyses such as carbon content determination, X-ray deflection (XRD), Infrared spectra (IR) and Thermal gravimetric analysis (TGA) on the oxidation treated samples, the results of self-ignition test of new oxidation treatment process for U metal chip were interpreted and supported.

• 한국임상수의학회지
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• 제40권6호
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• pp.429-437
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• 2023

In veterinary medicine, most radiographic images are obtained by restraining patients, inevitably exposing the restrainer to secondary scattered radiation. Radiation exposure can result in stochastic reactions such as cancer and genetic effects, as well as deterministic reactions such as skin burns, cataracts, and bone marrow suppression. Radiation-shielding equipment, including aprons, thyroid shields, eyewear, and gloves, can reduce radiation exposure. However, the risk of radiation exposure to the upper arms, face, and back remains, and lead aprons and thyroid shields are heavy, restricting movement. We designed a new radiation-shielding system and compared its shielding ability with those of conventional radiation-shielding systems. We hypothesized that the new shielding system would have a wider radiation-shielding range and similar shielding ability. The radiation exposure dose differed significantly between the conventional and new shielding systems in the forehead, chin, and bilateral upper arm areas (p < 0.001). When both systems were used together, the radiation-shielding ability was better than when only one system was used at all anatomical locations (p < 0.01). This study suggests that the new radiation-shielding system is essential and convenient for veterinary radiation workers because it is a step closer to radiation safety in veterinary radiography.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.547-553
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• 2017

현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ 와 $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.1-10
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• 2014

양방향 뇌혈관촬영기는 하나의 선원에서 방사선이 나오는 것이 아니라 정방향과 측방향에서 방사선 피폭이 이루어지기 때문에 방사선 관계종사자의 피폭이 더욱 많아질 수밖에 없다. 따라서 환자가 받는 선량도 중요하겠지만 시술을 시행하고 있는 방사선 관계종사자 역시 피폭선량을 줄일 수 있는 방법에 대해 많은 관심을 보이고 있다. 본 연구의 목적은 양방향 뇌혈관촬영기의 혈관검사 및 중재적방사선시술에 있어 X-선 관구에서 직접 조사되는 1차 방사선, 정방향관구와 측방향 검출기사이에서 발생하는 1차 산란방사선, 상대적으로 적지만 촬영실 벽이나 바닥에서 반사되는 2차 산란방사선 발생을 간과하지 않을 수 없기에 기존의 일반적인 차폐방법인 천정형 차폐, 테이블형 차폐방법에서 보다 더 적극적인 차폐방법인 측방향 차폐체의 방어용구를 설치하여 시술자가 받는 직접방사선 및 산란방사선에 의한 피폭선량을 최대한 줄이고자 노력하였다. 그 결과 투시측정에서는 생식샘 약 3.64배, 갑상샘 약 3.13배, 눈 약 4.42배 정도 더 감소하였고, 디지털 감산 혈관조영측정에서는 생식샘 약 4.98배, 갑상샘 약 3.00배, 눈 약1.67배의 피폭선량 감소효과를 얻어내었다. 결론적으로 양방향 뇌혈관촬영기의 혈관검사 및 중재적방사선시술시 설치하였던 측방향 차폐체의 방어용구는 일반적인 차폐방법보다 시술자의 피폭선량을 감소시키는데 많은 효과를 주었다고 사료된다.