• 전기전자학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.544-551
• /
• 2014

본 논문에서는 방사선 측정장치의 저준위 방사선 측정 알고리즘과 방사선량의 급격한 변화에 따른 장치의 반응 속도개선을 위한 알고리즘 및 장치의 구성을 제안한다. 저준위 방사선 측정의 측정 정밀도를 개선하기 위한 알고리즘은 방사선 측정센서로부터 수집된 펄스의 누적평균을 기준으로 하는 듀얼 윈도우 방사선 수치 측정법을 사용한다. 방사선량의 급격한 변화에 따른 장치의 반응 속도개선을 위한 알고리즘은 신규로 입력된 6초 동안의 데이터 패턴분석을 통한 듀얼 윈도우 방사선 수치 측정법을 사용한다. 제안된 알고리즘의 검증을 위한 하드웨어 장치로는 센서 및 고전압 발생부, 제어부, 충전 및 전원회로부, 무선통신부, 디스플레이부 등으로 구성되어 있다. 제안된 알고리즘에서 사용한 듀얼 윈도우 방사선 수치 측정법을 실험한 결과, 기존 5uSv/h 수준의 저선량 한계에서 대체로 불확도가 낮아지고 선형성이 개선됨을 확인할 수 있었다. 또한 급격한 방사선량의 변화에 대한 장비의 반응속도 개선에 대해 실측실험을 통해 6초 이후에 변화된 수치가 반응함을 확인하였다. 따라서 제안된 알고리즘이 급격한 변화에 따른 장치의 반응속도가 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권2호
• /
• pp.71-80
• /
• 2012

최신 방사선 치료 및 수술 기법에는 복잡한 3차원적 선량분포를 정확히 측정하는 실용적 선량분석 기기 및 기술이 필요하다. 본 연구에서는 실험실에서 제작한 겔을 방사선 치료 영역에서 선량계로 활용하기 위해 최적화된 자기공명영상 변수 조건에 대해 연구하였다. 이를 위해 각 자기공명영상 획득 조건에서 TE 시간 TR 시간, 영상 두께, 코일 등을 달리하여 조건 별로 획득한 영상을 이용하여 비교 평가하였고, 선량불확도 및 선량 분해능을 도입하여 본 연구에서 찾은 조건에 대해 평가하였다. 8% 젤라틴(300 bloom, Sigma-Aldrich, USA), 8% MAA (Metaacrylic acid, Sigma-Aldrich, USA), 10 mM THPC (tetrakis hydroxymethyl phosphonium, Sigma-Aldrich, USA), 그리고 0.05 mM HQ (Hydroquinone, Sigma-Aldrich, USA) 농도의 조성비를 가진 정상산소 중합체 겔을 실험실에서 합성하였다. 방사선 선량 전달은 Co-60 감마선 조사기 (Theratron-780; AECL, Ottawa, Canada)를 사용하였고 고체 팬텀을 사용하여 중합체 겔에 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 Gy의 선량을 전달하였다. 자기공명영상 장치의 특성상 T2 시간을 얻기 위해서는 fast spin echo 파형을 사용하였다. 일반적으로 Head Coil이 SNR이 Body coil 보다 낮아 선량 불확도가 우수할 것으로 예측하였으나, 일부 문헌에서는 Body coil이 영상 균일도가 우수하다고 하였다. 하지만 본 연구에서는 Head coil이 선량 불확도 및 선량 분해능이 모든 선량 영역에서 Body coil 보다 우수한 것을 확인하였다. TR 시간 연구에서 TR 1,500 ms와 TR 2,000 ms 간의 차이는 선량분해능에서 모두 큰 차이가 없으나 TR 1,500 ms가 조금 낮은 선량 불확도 값을 갖는 것을 보았다. MR 영상 두께가 2.5 mm일 경우 모든 TE 시간에 대해 4 Gy에서 가장 낮은 선량 불확도 값을 가졌다. 특히 TE 12 ms 경우 4 Gy 이후에는 가장 낮은값의 결과를 얻었다. 선량 불확도의 경우 6 Gy까지는 TE 시간에 따른 차이는 없으나 이후에는 TE 12 ms가 가장 나은 결과를 얻었다. 선량 불확도의 겨우 6 Gy까지는 모든 TE 시간에 대해 차이가 미미하나 8 Gy 이상에는 20 ms가 가장 우수한 선량 분해능 값을 가졌다. 선량 분해능 값 역시 NEX 3에서 가장 우수한 값을 가졌고 2 NEX일 때 가장 높은 분해능 값을 가졌다. 본 연구 결과 영상 두께와 NEX의 결과는 영상 두께가 얇은 경우 NEX가 높을수록 우수한 결과를 얻었고 영상 두께가 두꺼워 질수록 NEX가 낮아야 함을 확인했다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.153-160
• /
• 1997

사람의 말초혈액림프구와 C57BL/6마우스의 비장림프구를 사용하여 시험관내에서 감마선을 조사하고 배양하여 세포질분열 차단 림프구내에 형성되는 미소핵의 빈도를 측정하였다. 미소핵 발생빈도는 방사선조사 선량에 비례하여 증가하였으며 linen-quadratic 곡선식에 적용하여, 세포 당 0.2개의 미소핵이 유도되는 방사선량을 산출하면 사람의 말초혈액 림프구에 비하여 마우스 비장림프구에서 1.67배 민감하였다. 미소핵시험방법을 이용하여, 사람의 말초혈액 림프구에 대한 인삼의 방사선 방호효과를 시험관내 시험으로, 마우스의 미장림프구에 대한 효과를 생체내 시험으로 검정하였다. 사람림프구에 있어서 방사선(3Gy)에 의해 유도되는 미소핵의 수는 방사선조사 전 및 후 투여군에서 공히 감소하였으며(p<0.01), 마우스를 사용한 생체시험에서도 림프구의 미소핵 발생빈도는 낮게 관찰되었다(p<0.025). 이상의 결과에서 인삼은 인체에서도 방사선에 의한 세포장해를 감소시킬 가능성을 나타냈다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권9호
• /
• pp.1307-1313
• /
• 2011

방사선 조사 기술을 이용한 타락죽의 멸균 시 관능적 품질을 개선하기 위한 연구의 일환으로 방사선 조사온도에 따른 타락죽의 pH, 지질산패도, 점도, 색도, 관능검사 및 향기패턴을 측정하였다. 그 결과 pH와 색도의 경우 방사선 조사에 의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 지질산패도의 경우 조사구 가운데 냉동조사구가 가장 낮았으나, 점도에서는 냉동조사구가 가장 높게 나타났다. 관능검사 결과, 종합적 기호도에서 냉동조사구의 경우 대조구와 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 향기패턴 분석 결과, 지질산패 및 이취에 관련된 RT 3.88 sec의 peak와 타락죽 고유의 향과 관련한 RT 7.34 sec의 peak를 구분할 수 있었다. 따라서 방사선을 조사에 의한 타락죽의 관능적 품질 저하는 냉동조사를 통해 개선이 가능하였으나, 여전, 지질산패와 점도감소 및 조사취 발생 등에 의한 타락죽 고유의 관능적 품질이 감소되는 것으로 나타나, 추후 항산화제의 첨가 또는 포장방법의 변화 등과 병용처리를 통해 보다 효과적인 품질 개선을 위한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.3658-3666
• /
• 2014

본 논문에서는 대한민국의 제2의 도시인 부산지역의 일반토양을 대상으로 천연방사성핵종인 $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{40}K$을 분석하고 이를 바탕으로 일반토양에 의한 거주민의 방사선피폭을 평가하였다. 측정방법으로는 부산지역의 토양 내 천연 방사성 핵종을 정밀 분석하기 위하여 16개의 행정구역을 중심으로 각 지역에서 세 개의 지점을 격자구조로 분리하였으며 이후 총 48개의 토양 시료를 2012년 7월부터 2013년 4월까지 채취하였다. 토양 중 $^{238}U$, $^{232}Th$는 ICP-MS를 사용하여 방사능 농도를 분석하고, $^{40}K$는 감마선 분석 검출기인 HpGe 검출기를 사용하여 방사능 농도를 분석하였다. 이 후 이를 바탕으로 동아시아 지역의 방사능 농도와 비교해 본 결과 $^{238}U$ 핵종은 우리나라가 평균보다 낮은 농도를 나타낸 반면 $^{232}Th$, $^{40}K$핵종은 높은 값을 나타냈다. 이는 한국의 지질대가 천연방사성핵종이 많이 포함되어 있는 화강암지대가 많기 때문이라 판단된다.

• Toxicological Research
• /
• 제22권4호
• /
• pp.417-422
• /
• 2006

Cytogenetic and hematological analysis was performed in peripheral blood obtained from cattle bred in the high background radiation areas (HBRA, Goesan-gun, Cheongwon-gun, Boeun-gun) and a control area. The frequencies of gamma-ray induced micronuclei (MN) in the cytokinesis-blocked (CB) lymphocytes at several doses were measured in 3 cattle. An estimated dose of radiation was calculated by a best fitting linear-quadratic model based on the radiation-induced MN formation from the bovine lymphocytes exposed in vitro to radiation over the range from 0 mGy to 1,969 mGy. The measurements performed after irradiation showed dose-related increases in the MN frequency in each donors. The results were analyzed using a linear-quadratic model with a line of best fit of $y=(0.0583{\pm}0.0137)D+(0.0366{\pm}0.0081)D^2+(0.0093{\pm}0.0015)$ (y=number of MN/CB cells and D=irradiation dose in Gy). MN rates per 1,000 CB lymphocytes of cattle from the Goesan-gun, Cheongwon-gun, Boeun-gun and the control area were $6.50{\pm}2.72,\;9.00{\pm}4.50,\;10.89{\pm}4.23\;and\;9.60{\pm}4.70$, respectively. The MN frequencies of CB lymphocytes from cattle bred in 4 areas mean that the values are within the background variation in this experiment. The MN frequencies and hematological values were similar regardless of whether the cattle were bred in the HBRA or the control area.

• 대한수의학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.469-475
• /
• 2005

Cytogenetic and hematological analysis was performed in peripheral blood obtained from pigs bred in the high background radiation areas (HBRA) (Cheongwon-gun and Boeun-gun) and a control area. The frequencies of gamma-ray induced micronuclei (MN) in the cytokinesis-blocked (CB) lymphocytes at several doses were measured in three pigs. An estimated dose of radiation was calculated by a best fitting linear-quadratic model based on the radiation-induced MN formation from the swine lymphocytes exposed in vitro to radiation over the range from 0 mGy to 1,969 mGy. The measurements performed after irradiation showed dose-related increases in the MN frequency in each donors. The results were analyzed using a linear-quadratic model with a line of best fit of $y=0.0005404D^2+0.04237D+0.00833$ [y = number of MN/cytokinesis-blocked (CB) cells and D = irradiation dose in Gy]. MN rates per 1,000 CB lymphocytes of pig from the HBRA (Cheongwon-gun, Boeun-gun) and the control area were $6.70{\pm}2.36$, $9.00{\pm}3.50$ and $11.00{\pm}2.98$, respectively. The MN frequencies of CB lymphocytes from pigs bred in three areas means that the values are within the background variation in this experiment. The MN frequencies and hematological values were similar regardless of whether the pigs were bred in the HBRA or the control area.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.741-749
• /
• 2022

산업체에서 용접구조물을 파괴 없이 품질을 검증하는 방사선투과검사는 압도적으로 많이 이용되지만, 방사선을 이용함에 따라 많은 안전사항이 요구된다. 방사선투과검사 작업종사자는 검사부재의 이동유무에 따라 감마선조사기인 운반용기에 내장된 Iridium-192 방사선원을 사용시설 내 혹은 사용시설 외의 장소에서 이동시켜 작업을 수행 한다. 일반적인 사용시설은 두꺼운 콘크리트로 외부와 방사선을 전면 차단한 시설이지만, 검사부재의 취급이 용이하지 않은 등의 사유로 천장이 개방된 사용시설이 있다. 일반적인 사용시설은 외부가 모두 차단되어 이론적인 선량 평가 방법을 통하여 건설하여도 무방하지만, 천장이 개방된 경우 스카이샤인효과로 인하여 단순 이론적인 계산 방법으로 방사선 안전성을 평가하는 것은 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 실제 현장에서 해당 시설의 방사선 안전성을 이온챔버형 방사선측정기와 누적선량계형인 OSLD를 통하여 평가하고, 실제 평가 환경을 몬테카를로 시뮬레이션 코드인 플루카를 이용하여 모델링 및 평가를 하였다. 해당 시설에서 조사방향에 따라 시설 경계의 방사선량은 규제기관에서 정하는 기준을 만족하기 어려웠고, 추가의 방법을 통하여 방사선 안전성을 확보할 수 있었다. 또한, Iridium-192 선원을 이용한 시뮬레이션 결과가 실제 측정값과 유효한 결과임을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제32권4호
• /
• pp.99-106
• /
• 2021

Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

• 대한핵의학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.124-132
• /
• 1994

서론 : 방사성옥소는 갑상선암 환자에서 수술요법과 병용하여 많이 쓰이고 있으나 환자에 따라 방사성옥소 흡수량과 배설량, 암조직의 방사성옥소 섭취율이 차이가 나기 때문에 같은 양을 투여하더라도 치료효과나 부작용이 차이가 날 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 체내 피폭된 물리적 선량을 측정하여 치료효과와 방사선영향의 정도를 비교하였다. 방법 : 수술요법을 시행한 분화된 갑상선암 환자 27명을 대상으로 하여 100mCi 150mCi, 200mCi의 방사성옥소를 투여하고 BEL DOSIMETRY PROTOCOL에 따라 방사선량을 구하고 반대수 용지위에 혈액 리터당 투여량에 대한 백분율의 로그값, 잔류량 백분율과 시간의 관계를 그래프로 그려 베타선량과 감마선량을 구한 뒤 총 물리학적 선량을 구하였다. 결과 : 1) 100mCi 투여군에서 물리적 선량은 평균 $56.54{\pm}13.02$ rad 이었고 150 mCi 투여군에서는 $76.83{\pm}19.97$ rad, 200mCi 투여군에서는 $95.08{\pm}25.51$ rad 이었고 각 평균값 사이에는 유의한 상관관계가 있었다. 2) 48시간후 체내 잔류율은 평균 26.34% 이었다. 3) 전이여부와 물리적 선량과의 사이에 유의한 상관관계는 없었다. 4) 갑상선 글로불린과 갑상선 자극 호르몬, Thallium scan으로 추적 관찰한 19명중 17명이 치유되었다. 5) 백혈구, 림프구, 호중구, 혈소판 모두 4-6주에 최저치로 감소한뒤 3개월내에 회복되었다. 6) 물리적 선량과 생물학적 선량 사이에 유의한 상관관계는 없었다. 결론 : 우리나라에서 수술후 갑상선암의 치료에 통상적으로 사용하는 방사성옥소의 양(100-200mCi)은 일시적 골수부전과 경도의 염색체 이상을 초래하나 혈액내방사선 조사량이 안전용량 범위(200rad)에 속하며 48시간 후 체내잔류량은 서양인과 큰 차이가 없었다.