• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권2호
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• pp.45-57
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• 1997

속중성자선을 임상에 이용하기 위해서는 속중성자선의 선량 및 선량분포를 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다. 현재 속중성자선의 측정법은 크게 나누어 American Associations of Physicists in Medicine, European Clinical Neutron Dosimetry Group 및 International Commission on Radiation Units and Measurements에 의하여 제시되고 있으나 측정의 복잡함으로 인하여 서로 약간씩 다른 방법을 제시하고 있다. 따라서 본 연구에서는 중성자 치료장치에서 방출되는 속중성자선의 방출선량 및 물질 내 선량분포 등의 측정을 통하여 독자적인 측정기술을 확보하고, 우리 실정에 알맞은 표준측정법을 개발하고자 하였다. 속중성자선의 선량 및 물질 내 선량 분포 측정에는 조직등가물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 및 IC-18 이온함, 마그네슘으로 제작된 IC-17M 이온함, TE 기체, Ar 기체 및 RDM 2A electrometer 등을 사용하였다. 연구 결과 중성자선에 혼합되어 있는 ${\gamma}$선의 오염도는 기준조사면 깊이 5cm에서 약 13% 로 나타났으며, 깊이가 깊어질수록 증가하였다. 기준 조사면에 대하여 중심축선상의 최대 선량 깊이는 1.32cm 이었으며, 50% 선량 깊이는 14.8cm로 나타났다. 표면선량율은 전 조사면에 걸쳐서 41.6%～54.1%이었으며 조사면가 커질수록 증가하였다. Beam profile 은 2.5cm 깊이에서 7.5% 정도 horne effect가 나타났으며 10cm 깊이에서 가장 평탄하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.41-47
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• 2013

부피효과를 가지는 2차원 배열형 이온함으로부터 측정된 세기조절방사선치료의 선량분포와 부피효과를 가지지 않는 장치로부터 측정된 선량분포를 비교함으로써 이 효과가 측정결과에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 조사면 크기에 따라 총 5개의 세기조절방사선치료계획을 5문 조사방식으로 가상의 팬톰에 시행하였다. 선량분포 측정은 매트릭스 팬톰, 빔 영상시스템, 필름 등 총 3가지 측정장치를 이용하였다. 측정된 값은 분석프로그램을 이용하여 전산화치료계획 시스템을 통해 획득된 선량분포와 비교하였다. 비교된 선량분포는 분석프로그램 상에서 상관계수와 감마값을 통해 측정장치의 부피효과 유무에 따른 차이를 분석한 결과 매트릭스 팬톰에서 최대 1.3% 이상으로 나타났다. 매트릭스 팬톰은 조사면의 크기가 작아질수록 내부의 이온함에 의해 부피효과가 커지게 되므로 다른 측정장치에 비해 더 큰 측정오차를 가지는 것으로 판단되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권1호
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• pp.49-57
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• 1998

국내 최초로 중성자 개인선량계에 대한 상호비교측정시험이 수행되었다. 기준 방사선장으로 한국원자력연구소가 보유하고 있는 중수감속 $^{252}Cf$ 선원을 이용하였으며, 12개 판독기관의 선량계 13종이 상호비교시험에 참가하였다. 각 참가기관으로부터 컨트롤과 예비용을 포함하여 15개의 선량계를 제출받아, 이를 2개의 조사선량군으로 나누어 4개씩 총 8개의 선량계가 실제 조사되었다. 중성자, 감마 그리고 총선량의 항목으로 판독기관의 보고선량을 부여된 선량으로 나누어 선량계 판독결과를 비교한 결과, 각각에 대하여 그 비율이 $0.55{\sim}1.34$, $0.54{\sim}1.32$, $0.75{\sim}1.20$ 의 분포를 갖는 것으로 나타났다. 판독기관의 자체 판독능력을 기준으로 할 때 전혀 문제가 없는 것은 아니나, 현재의 상호비교시험 결과로부터 알 수 있는 것은 향후 중성자분야에 대한 개인선량계 성능시험이 시행될 경우, 판독기관들이 모두 합격범위에 들 가능성이 높은 것으로 평가되었다.

• 천문학회지
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• 제46권1호
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• pp.49-63
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• 2013

Nonthermal radiation from supernova remnants (SNRs) provides observational evidence and constraints on the diffusive shock acceleration (DSA) hypothesis for the origins of Galactic cosmic rays (CRs). Recently it has been recognized that a variety of plasma wave-particle interactions operate at astrophysical shocks and the detailed outcomes of DSA are governed by their complex and nonlinear interrelationships. Here we calculate the energy spectra of CR protons and electrons accelerated at Type Ia SNRs, using time-dependent, DSA simulations with phenomenological models for magnetic field amplification due to CR streaming instabilities, Alf$\acute{e}$enic drift, and free escape boundary. We show that, if scattering centers drift with the Alf$\acute{e}$en speed in the amplified magnetic fields, the CR energy spectrum is steepened and the acceleration efficiency is significantly reduced at strong CR modified SNR shocks. Even with fast Afv$\acute{e}$nic drift, DSA can still be efficient enough to develop a substantial shock precursor due to CR pressure feedback and convert about 20-30% of the SN explosion energy into CRs. Since the high energy end of the CR proton spectrum is composed of the particles that are injected in the early stages, in order to predict nonthermal emissions, especially in X-ray and ${\gamma}-ray$ bands, it is important to follow the time dependent evolution of the shock dynamics, CR injection process, magnetic field amplification, and particle escape. Thus it is crucial to understand the details of these plasma interactions associated with collisionless shocks in successful modeling of nonlinear DSA.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권4호
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• pp.787-791
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• 2017

Americium-beryllium (Am-Be; n, ${\gamma}$) is a neutron emitting source used in various research fields such as chemistry, physics, geology, archaeology, medicine, and environmental monitoring, as well as in the forensic sciences. It is a mobile source of neutron activity (20 Ci), yielding a small thermal neutron flux that is water moderated. The aim of this study is to develop a model to increase the neutron thermal flux of a source such as Am-Be. This study achieved multiple advantageous results: primarily, it will help us perform neutron activation analysis. Next, it will give us the opportunity to produce radio-elements with short half-lives. Am-Be single and multisource (5 sources) experiments were performed within an irradiation facility with a paraffin moderator. The resulting models mainly increase the thermal neutron flux compared to the traditional method with water moderator.

• 대한방사선치료학회지
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• 제7권1호
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• pp.32-44
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• 1995

I. 제 목 고에너지 X-선 소조사야의 선량분포 및 계측에 관한 연구 II. 연구의 목적 및 중요성 최근 수술이 어려운 뇌종양등에 대한 방사선수술법(Radiosurgery)이 관심의 대상이 되고 있다. 방사선수술법은 크게 나누어 200여개의 Co-60이 장착된 장치(Gamma Knife)를 이용하는 방법과, X-선치료기를 이용하는 방법은 몇개의 보조기구를 설치하면 가능한 매우 경제적인 방법이다. 따라서 Microtron을 이용한 방사선수술의 기초자료확보를 위하여 소조사야에 대한 선량과 선량분포의 측정 및 계산을 실시하였다. III. 연구의 내용 및 범위 Microtron으로부터 조사되는 6MV, 10MV, 21MV X-선의 지름 3cm이하 소조사야에 대한 정확한 선량 및 선량분포 자료를 확보하기 위해, 가. Microtron치료기와 보조장치등에 대한 정밀도 계측 및 평가 나. 보조 Collimator의 적당한 크기와 재료의 선택 및 설계, 제작. 다. 에너지와 조사야 크기 각각에 대한 여러측정장치(Ion chamber, Diode detector, TLD 및 Film등)를 이용한 선량 및 선량분포 측정. 라. 측정값들의 비교, 검토 및 측정된 자료에 의한 선량 및 선량분포의 계산을 수행했다. IV. 연구결과 및 활용에 대한 건의 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 가. Microtron치료기와 보조장치등의 정확도의 허용 오차범위내에서 잘 일치하였다. 나. 보조 collimater adpator는 총 길이 24cm로 하였으며 재질로는 두랄미늄을 사용하였고, 보조 collimator는 low melting alloy를 사용하였으며 소조사야 크기의 정확도는 0.5mm이내에서 매우 잘 일치 하였다. 다. 방사선 수술법의 에너지 선택에 중요한 요소중의 하나인 penumbra는 6MV X-선에서 가장 적게 나타났으며 라. 소조사면에 대한 깊이-선량 백분율곡선은 모든 에너지에서 조사면이 작아질수록 표면으로 이동하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 방사선 수술을 시행할 경우 수십억원에 이르는 장비의 도입이나 새로운 시설 없이 Microtron에서 조사되는 고에너지 X-선을 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 새로 구입한 측정기나 보조 Collimator를 이용하여 소조사야에 대한 선량측정기술을 습득함으로써 일반적인 소조사야의 방사선치료나 회전치료등에 활용할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제17권2호
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• pp.61-70
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• 1992

국내 원전의 주종인 가압경수로를 대상으로 스펙트로메트리 기법에 의한 감마, 중성자 그리고 베타 방사선장에 대한 특성조사를 수행하였다. 감마선장의 경우, HPGe 반도체 검출기로 구성된 휴대용 감마 스펙트로메타를 사용하여 측정한 결과, 평균 에너지 값의 분포는 가동정지중일 때 원전의 격납용기내에서 $440{\sim}780keV$, 가동중일 때 원전의 보조건물내에서 $280{\sim}760 keV$로 나타났다. 가동중인 원전의 격납용기내 operation deck를 중심으로 5개 지점에 대하여 BMSS (Bonner Multiple Spectrometry System)을 사용하여 중성자선장을 조사하였다. BUNKI 코드를 사용하여 측정스펙트럼을 분해하였으며, 측정 장소에서의 평균 에너지 값의 분포는 $20{\sim}210 keV$이었다. 베타피폭원인 오염에 대하여 가동정지 상태인 원전의 격납용기내와 보조건물의 총 14개 지점의 고방사성 오염지역에서 smearing 시료를 채취하여 표면장벽형 Si 반도체검출기를 사용하여 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과 부식생성물 $^{60}Co$에 의한 베타 에너지가 지배적인 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.219-228
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• 2012

기존의 쐐기(wedge) 필터를 사용하는 접선조사(tangential irradiation) 방식의 일반적인 유방암 방사선치료와 동일한 접선 조사야(filed)를 사용하면서 쐐기 필터를 삽입하는 대신 다엽콜리메터의 움직임을 통해 치료부위의 선량분포를 균일하게 형성토록 하는 접선 세기조절 방사선치료(tangential breast Intensity modulated radiotherapy, T-B IMRT)가 유방암치료에 적용되고 있다. 본 연구에서는 T-B IMRT치료계획에서 계산된 선량분포를 기존의 쐐기 필터를 사용한 일반적인 접선조사 방식의 치료계획과 비교하여 치료표적 및 중요장기에서의 선량분포 측면에서 T-B IMRT의 타당성을 살펴보고, 실제 T-B IMRT치료 빔 조사 시 선량 측정 및 치료계획 결과와의 오차 분석을 통해 선량 분포의 정확도를 확인하고자 하였다. 기존의 쐐기필터를 이용한 접선조사 방식으로 치료한 유방암 환자 15명을 대상으로 T-B IMRT치료계획을 세운 후, 계산된 선량분포를 비교, 분석하였다. T-B IMRT치료계획에서 치료표적 부피 내 선량분포의 균일도가 기존의 쐐기를 사용한 접선조사 방식보다 향상된 결과를 보였으며, 주변의 정상조직과 중요장기의 선량을 상대적으로 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. T-B IMRT의 실제 치료조사 시 선량정확도를 분석하기 위해 적합한 팬텀을 사용하여 품질보증(QA) 치료계획을 수립하였다. 원기둥 형태의 아크릴에 이온전리함을 삽입한 형태의 팬텀을 사용하여 치료계획과 실제 치료 빔 조사를 통해 측정된 절대선량 값을 비교하였으며, 평균 오차는 $0.7{\pm}1.4%$로 분석되었다. 이차원 다이오드 검출기 배열장치를 이용한 선량분포의 정확도 분석에서는 치료계획 시 계산된 선량분포와 실제 측정된 선량분포의 gamma evaluation (3%, 3 mm 기준)를 통해 평균 $97.3{\pm}2.9%$의 합격률(pass rate)로 타당성 있는 정확도를 보여주었다. 본 연구를 통해 선량분포 측면에서 기존 쐐기필터를 이용한 접선 조사방식의 방사선치료 대비 T-B IMRT의 장점을 확인할 수 있었고, T-B IMRT에 적합하게 수립된 품질보증 과정을 통해 실제 조사되는 선량의 정확도를 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권2호
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• pp.47-51
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• 2008

목 적: 방사선수술에 사용되는 치료계획을 위한 정위 영상 획득 때 사용되는 표시기(indicator)의 회전에 의한 오차를 분석하고 이를 교정하는 소프트웨어의 기능을 점검하는 방법을 제시한다. 이 방법을 이용하여 상용 프로그램인 렉셀감마플랜의 회전 오차 기능을 점검한다. 대상 및 방법: 상용 프로그래밍 언어인 Interactive Data Language (version 5.5)를 이용하여 소프트웨어적으로 만든 정위 영상으로 가상 팬텀을 만들었다. 영상의 두께는 0.5 mm, 픽셀 크기 0.5 mm, 필드 크기 256 mm, 그리고 분해능은 $512{\times}512$이었다. 영상은 DICOM 3.0 표준을 따라서 렉셀감마플랜이 인식할 수 있도록 하였다. 회전 교정 기능 점검을 위하여 가상 팬텀의 중심에서 상하로 50 mm와 30 mm 떨어진 곳과 중앙에 위치한 횡단면 영상에 각각 50 mm 간격으로 측정점 9개를 만들어 총 45개의 측정점을 만들었다. 기준 가상 팬텀을 x, y, z축을 중심으로 각각 $3^{\circ}$ 회전한 영상, xy, yz, zx 축을 중심으로 각각 $3^{\circ}$씩 회전한 영상, xyz세 방향으로 모두 $3^{\circ}$씩 회전한 영상을 만들어서 회전에 의한 오차를 계산하고, 렉셀감마플랜의 교정 기능을 점검하였다. 결과: 가상 영상을 렉셀감마플랜에 입력하고 정위좌표를 정의할 때 영상에 의한 등록 오차는 $0.1{\pm}0.1mm$로써 방사선수술에서 요구하는 오차 내에 있었다. x, y, z축 중 1개 축을 중심으로 $3^{\circ}$ 회전할 때 가능한 최대 오차는 2.6mm, 2개 축을 중심으로 $3^{\circ}$씩 회전할 때는 3.7mm, 3개축 모두에 대해 $3^{\circ}$씩 회전할 때는 4.5 mm이다. 이에 대해 영상의 회전을 교정하여 렉셀감마플랜에서 측정한 측정점들의 변위는 1 개축을 중심으로 회전하였을 때 $0.1{\pm}0.1mm$, 2 개 축의 경우 $0.2{\pm}0.2mm$, 3개축의 경우 $0.2{\pm}0.2mm$로서 회전의 영향을 보정하는 기능이 정확하게 작동하고 있음을 확인할 수 있었다. 결론: 방사선수술 치료계획 프로그램의 여러 소프트웨어적 기능을 점검하기 위한 가상 팬텀을 만들고 상용프로그램의 회전 오차 교정 기능을 점검한 결과 정확하게 작동하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 작성한 가상 팬텀은 치료계획 프로그램의 다른 여러 기능들을 점검하는 데도 사용될 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.87-92
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• 2017

소동물을 대상으로 방사선을 이용한 비임상 연구에서 소동물 선량평가의 역할은 계속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 최근 들어 사용 및 연구가 계속적으로 증가하고 있는 3차원 프린터를 이용하여 3차원 소동물 팬텀을 제작하였으며, 제작된 소동물 팬텀을 대상으로 필름계측을 이용하여 감마선 조사 시 소동물 팬텀내 흡수되는 선량을 평가하였다. 선행적으로 3차원 소동물 팬텀 제작에 사용된 재료에서 필름에 대한 방사선의 반응 관계식을 획득하였으며, 방사선치료 시 조직등가물질로 사용되고 있는 bolus와 비교하였다. 0.5 Gy에서 6 Gy까지 감마선을 조사하였을 때, 0.5 Gy의 선량을 제외하고 1% 이내의 작은 차이가 있음을 확인하였다. 또한 제작된 3차원 소동물 팬텀 내에 필름을 삽입하여 5 Gy의 선량을 조사하였을 때, 조사된 선량과 필름을 통하여 계산된 선량과의 차이는 2% 이내의 차이였다. 본 연구를 기반으로 실제 소동물을 대상으로, 3차원 소동물 팬텀을 제작하여 선량을 평가한다면, 소동물을 대상으로 방사선 조사하는 비임상 연구 선량에 대한 신뢰성을 높여 줄 수 있을 것이라 사료된다.