세기조절방사선치료(IMRT)뿐만 아니라 3차원 입체조형치료(3D-CRT)와 같이 광자선을 이용한 방사선 치료 기술은 방사선을 받아야 하는 표적의 면적을 충분히 증가시키면서, 동시에 정상 조직은 방사선으로부터 보호하기 위하여 정확한 선량 계산을 필요로 한다. Jaw 콜리메이터와 다엽 콜리메이터가 그러한 목적을 위해서 사용되어 왔다. 우리 기관에서 사용하는 피나클 치료계획시스템은 모델기반의 광자선량 알고리듬을 사용하기 때문에 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)와 같은 모델변수들의 집합이 측정된 데이터로부터 결정된다. 그러나, 이러한 자동모델화과정에 의해서 얻어진 모델변수들이 직접 측정하여 얻은 것들과 다를 수 있는데, 이는 선량분포에 영향을 줄 수 있다. 그래서, 이 연구에서 우리는 피나클 치료계획시스템에서 자동모델화과정에 의해 얻은 JTF와 MLCTF를 평가하였다. 먼저 우리는 이 연구에서 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)를 직접 측정하여 얻었는데, 이것은 물팬톰 내 기준깊이에서 조사면이 $0{\times}0\;cm^2$일 때의 선량과 $10{\times}10\;cm^2$일 때의 선량의 비로 얻었다. 또한, JTF와 MLCTF는 치료계획시스템내 자동모델화 과정에 의해서도 얻어서, 이 값들이 3차원 입체조형치료시에 선량에 어떠한 영향을 끼치는지 팬톰 연구와 환자 연구를 통해서 평가하였다. 직접 측정한 경우 JTF는 6 MV의 경우에 0.001966, 10 MV의 경우에는 0.002971이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.01657, 10 MV의 경우에 0.01925이었다. 한편, 자동모델화 과정에 의해 얻은 경우, JTF는 6 MV의 경우에 0.001983, 10 MV의 경우에는 0.010431이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.00188, 10 MV의 경우에 0.00453이었다. JTF와 MLCTF의 경우에 직접 측정한 것은 자동모델화 과정에 의해 얻은 값과 큰 차이를 보였으나, 6 MV와 10 MV의 선질을 고려하면, 보다 합리적이었고, 이러한 값의 차이는 낮은 선량의 영역에서 선량에 영향을 미쳤다. JTF와 MLCTF의 잘못된 값은 선량의 오차를 다소 발생시킬 수도 있기 때문에, JTF와 MLCTF를 자동모델화과정에 의해서 얻은 값과 직접 측정하여 얻은 값을 비교하는 것은 빔커미셔닝 단계에서 도움이 될 것이다.
Electronic components that are used in high-level radiation environment require a semiconductor device having a radiation-hardened characteristic. In this paper, we proposed a radiation-hardened I-gate n-MOSFET (n-type Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistors) using a layout modification technique only. The proposed I-gate n-MOSFET structure is modified as an I-shaped gate poly in order to mitigate a radiation-induced leakage current in the standard n-MOSFET structure. For verification of its radiation-hardened characteristic, the M&S (Modeling and Simulation) of the 3D (3-Dimension) structure is performed by TCAD (Technology Computer Aided Design) tool. In addition, we carried out an evaluation test using a $Co^{60}$ gamma-ray source of 10kGy(Si)/h. As a result, we have confirmed the radiation-hardened level up to a total ionizing dose of 20kGy(Si).
The rise of newer coronavirus disease 2019 (COVID-19) variants has brought a challenge to ending the spread of COVID-19. The variants have a different fatality, morbidity, and transmission rates and affect vaccine efficacy differently. Therefore, the impact of each new variant on the spread of COVID-19 is of interest to governments and scientists. Here, we proposed mathematical SEIQRDVP and SEIQRDV3P models to predict the impact of the Omicron variant on the spread of the COVID-19 situation in South Korea. SEIQEDVP considers one vaccine level at a time while SEIQRDV3P considers three vaccination levels (only one dose received, full doses received, and full doses + booster shots received) simultaneously. The omicron variant's effect was contemplated as a weighted sum of the delta and omicron variants' transmission rate and tuned using a hyperparameter k. Our models' performances were compared with common models like SEIR, SEIQR, and SEIQRDVUP using the root mean square error (RMSE). SEIQRDV3P performed better than the SEIQRDVP model. Without consideration of the variant effect, we don't see a rapid rise in COVID-19 cases and high RMSE values. But, with consideration of the omicron variant, we predicted a continuous rapid rise in COVID-19 cases until maybe herd immunity is developed in the population. Also, the RMSE value for the SEIQRDV3P model decreased by 27.4%. Therefore, modeling the impact of any new risen variant is crucial in determining the trajectory of the spread of COVID-19 and determining policies to be implemented.
제품라인공학 기반의 융합소프트웨어 개발 방법론에서는 어플리케이션 개발을 위해 아키텍처 모델을 제안하고 있다. 그리고 명세를 이용하여 제어컴포넌트를 개발하도록 제안하는데 워크플로우는 트랜잭션을 주로 처리하는 어플리케이션 개발을 위해 제안되었다. 제품라인 공학 기반의 소프트웨어 개발이 효과를 발휘하기 위해서는 도구의 지원이 반드시 필요하다. 하지만 기존의 워크플로우 모델링 도구들은 제품라인 공학개념을 지원하지 않기 때문에 워크플로우 기반의 제품라인 소프트웨어 개발을 지원할 수 있는 도구의 개발이 필요했다. 본 논문에서는 워크플로우 기반의 제품라인 소프트웨어 개발을 지원하기 위해서 개발된 도구를 소개하고 개발된 도구의 활용 가능성을 확인하기 위해서 간단한 활용예제를 소개한다.
The decomposition of antibiotics (cefaclor) by gamma irradiation in aqueous solutions was experimentally evaluated. To obtain a mutual interaction between two factors (antibiotics concentrations and radiation doses) and to optimize these factors during the process, experimental design and statistical analysis were employed. The decomposition capability of the gamma radiation was also mathematically described as a function of cefaclor concentration and gamma-ray dose using the statistical analysis. The results showed that the cefaclor concentration ($X_1$) in the response $Y_1$ (Reduction of cefaclor concentration) and gamma-ray dose ($X_2$) in the response $Y_2$ (Removal efficiency (%) of cefaclor concentration) exhibited a significantly positive effect, whereas gamma-ray dose ($X_2$) in the response $Y_1$ showed a significantly negative effect. The estimated ridge of maximum responses and optimal conditions for $Y_1$:($X_1$,$X_2$)=(25 mg/L, 350 Gy) and $Y_2$:($X_1$,$X_2$)=(21 mg/L, 565 Gy) using canonical analysis were 4.37 mg/L of reduction of cefaclor concentration and 98.35% of removal efficiency of cefaclor concentration, respectively. The measurement values agreed well with the predicted ones, thereby confirming the suitability of the model for $Y_1$ and $Y_2$ and the success of the experimental design in optimizing the conditions of the gamma irradiation process.
본 연구에서는 이중에너지 영상을 획득하는 방법으로, 구리판을 이용한 에너지 변조 필터를 사용하였을 때의 선량을 계산 및 측정하였고, 기존의 다른 방법들과 선량을 비교하였다. 몬테칼로 전산모사를 이용하여 에너지 변조 필터에 의한 선량 변화를 평가하기 위하여 MCNPX를 사용하였다. 두경부, 흉부, 복부 촬영에 주로 사용되는 관전압인 80, 120 kVp에 대한 스펙트럼을 SPEC78 프로그램으로 생성하여 선원을 모사하였고, 구리 물질로 이루어진 에너지 변조 필터(밀도: $8.96g/cm^3$)는 두께를 0.5 mm부터 2.0 mm까지 0.5 mm 간격으로 변화시켜가면서 선원으로부터 20.0 cm 거리에 X-선 창을 절반만 가리도록 모델링 하였다. 몬테칼로 전산모사 값과 실제 선량 값을 비교하기 위해서는 교정 상수가 필요하므로, Gafchromic EBT3 필름에 알고 있는 선량을 조사한 후 판독하여 선량 교정 곡선을 획득하였다. 실험과 동일한 조건으로 MCNPX의 f6 tally로 획득한 결과값과 측정값 간의 선량 환산 인자는 $7.2*10^4cGy/output$으로 구해졌으며, 관전압 80 kVp과 관전류 6 mA의 조건으로 콘빔 CT 촬영 시, 평균 10.1 cGy (표준편차 2.7 cGy) 조사됨을 알 수 있었다. 에너지 변조 필터에 기반한 이중 에너지 영상 획득 기술을 적용한 본 연구에서는 이중 에너지 콘빔 CT 시스템의 선량이 단일 에너지 CT 시스템의 선량보다 33~40% 감소함을 알 수 있다. 또한, 에너지 변조 필터에서 발생한 산란선에 의한 선량 증가 효과는 거의 없었다. 따라서, 인체 내 물질 분별력이 우수하여 임상에 널리 응용되었던 기존 이중 에너지 CT 시스템의 상대적으로 피폭선량이 높다는 단점을 효과적으로 개선할 수 있다.
The explosion of a nuclear weapon radiates a gamma-ray in the form of a transient pulse. If the gamma-ray introduces to semiconductor devices, much Electron-Hole Pairs(EHPs) are generated in depletion region of the devices[7]. as a consequence of that, high photocurrent is created and causes upset, latchup and burnout of semiconductor devices[8]. This phenomenon is known for Transient Radiation Effects on Electronics(TREE), also called dose-rate effects. In this paper 3D structure of inverter and NAND gate device was designed and transient pulse gamma-ray was modeled. So simulation for transient radiation effect on inverter and NAND gate was accomplished and mechanism for upset and latchup was analyzed.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제8권3호
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pp.251-263
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2008
In this paper, we report an analytical modeling and 2-D Synopsys Sentaurus TCAD simulation of ion implanted silicon carbide MESFETs. The model has been developed to obtain the threshold voltage, drain-source current, intrinsic parameters such as, gate capacitance, drain-source resistance and transconductance considering different fabrication parameters such as ion dose, ion energy, ion range and annealing effect parameters. The model is useful in determining the ion implantation fabrication parameters from the optimization of the active implanted channel thickness for different ion doses resulting in the desired pinch off voltage needed for high drain current and high breakdown voltage. The drain current of approximately 10 A obtained from the analytical model agrees well with that of the Synopsys Sentaurus TCAD simulation and the breakdown voltage approximately 85 V obtained from the TCAD simulation agrees well with published experimental results. The gate-to-source capacitance and gate-to-drain capacitance, drain-source resistance and trans-conductance were studied to understand the device frequency response. Cut off and maximum frequencies of approximately 10 GHz and 29 GHz respectively were obtained from Sentaurus TCAD and verified by the Smith's chart.
계면활성제를 이용한 오염 토양의 세척 공법 적용시 오염물질의 분배를 결정할 수 있는 모델을 개발하였다. 이 모델을 활용하여 세척효과를 극대화할 수 있는 계면활성제의 선정 방법, 물 첨가량 효과, 최적 세척 방법을 예시하였다. 오염물질은 naphthalene, phenanthrene, pyrene, 계면활성제는 Triton X-100, Tergitol NP-10, Igepal CA-720, Brij 30을 대상으로 하였다. 동일한 총량의 계면활성제를 사용할 때 물의 첨가량이 증가하더라도 세척효과의 큰 증가 효과가 없었다. 동일한 총량의 물 및 계면활성제를 사용할 경우 1회 세척보다 연속 세척이 더 효과적이었으며, 연속 세척에서 물과 계면활성제를 동일하게 분배하는 것이 최적이었다. 물과 계면활성제 사용량 및 연속세척 회수에 따라 최적 계면활성제의 종류가 달라질 수 있었다. 본 모델 활용기법은 오염토양 세척 공법 적용시 복잡한 실험을 수행하기 이전에 계면활성제의 탐색과 최적 공정 설계에 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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