• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.1016-1023
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• 2022

In proton therapy, a highly conformal proton dose can be delivered to the tumor by means of the steep distal dose penumbra at the end of the beam range. The proton beam range, however, is highly sensitive to range uncertainty, which makes accurately locating the proton range in the patient difficult. In-vivo range verification is a method to manage range uncertainty, one of the promising techniques being prompt gamma imaging (PGI). In earlier studies, we proposed gamma electron vertex imaging (GEVI), and constructed a proof-of-principle system. The system successfully demonstrated the GEVI imaging principle for therapeutic proton pencil beams without scanning, but showed some limitations under clinical conditions, particularly for pencil beam scanning proton therapy. In the present study, we upgraded the GEVI system in several aspects and tested the performance improvements such as for range-shift verification in the context of line scanning proton treatment. Specifically, the system showed better performance in obtaining accurate prompt gamma (PG) distributions in the clinical environment. Furthermore, high shift-detection sensitivity and accuracy were shown under various range-shift conditions using line scanning proton beams.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.754-756
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• 1999

In this paper, we have developed a high-sensitivity SNRD(Semiconductor Nuclear Radiation Detector) using silicon PIN photodiode. The SNRD is constructed with silicon PIN photodiode(S3590-05), preamplifier and shaping amplifier. To show the effectiveness of SNRD, nuclear radiation experiments are conducted with $\gamma$-ray Ba-133, Cs-137 and Co-60. The SNRD is different in characteristics of the energy spectrum to scintillation detectors. However, the SNRD have a good linearity on $\gamma$-ray energy and activity. The results of this paper can be applied to electronic personal dosimeter.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.2023-2028
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• 2014

본 논문에서는 광민감 광섬유와 일반 단일모드 광섬유로 제작된 광섬유 브래그 격자 센서의 감마방사선 영향을 분석하였다. 제작된 광섬유 브래그 격자는 $Co^{60}$ 감마선원을 이용하여 300 Gy/min의 선량률로 총선량 17.8 kGy 감마선을 조사하였다. 실험결과를 통하여 수소로딩을 하지 않은 광민감 광섬유로 제작된 브래그 격자가 가장 낮은 약 18 pm의 브래그 파장 이동을 보였다. 또한 방사선 조사에 의한 브래그 파장변화는 광섬유 코어의 $GeO_2$ 함량보다는 수소로딩 공정에 훨씬 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1425-1431
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• 2013

게르마늄이 도핑된 실리카 코어에 페이즈 마스크를 이용하여 격자를 새긴 광섬유 브래그 격자 센서를 총 선량 23 kGy의 감마선을 조사하여 방사선에 의한 브래그 파장의 변화를 측정하였고, 방사선 조사 후에는 어닐링 특성을 평가하였다. 패키징된 FBG 센서의 경우, 방사선 조사동안 최대 91 pm의 브래그 파장변화가 나타났다. 또한 동일한 조건에서 패키징된 광섬유 브래그 격자 센서가 패키징 되지 않은 센서보다 방사선 민감도가 2배 이상 높게 나타났다.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권5호
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• pp.339-346
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• 2020

Background: Cnidium officinale Makino have been used in traditional medicine in Northeast Asia. Although gamma-ray mutagenesis has been used to develop breeding resources with novel characteristics, research on the radiation sensitivity of C. officinale Makino is limited. Hence, the optimal gamma-ray dosage for mutation breeding in C. officinale Makino was investigated. Methods and Results: Seedstocks were exposed to doses of gamma rays (5 Gy - 50 Gy), and subsequently planted in a greenhouse. After 30 days of sowing, the survival rates and growth decreased rapidly at doses above 20 Gy, while all individuals died at 50 Gy. The median lethal dose (LD₅₀) was 25.65 Gy, and the median reduction doses (RD₅₀) for plant height, number of stems, and fresh weight were 12.81, 9.32, and 23.26 Gy, respectively. Post-irradiation levels of malondialdehyde (MDA), peroxidase (POD), and chlorophyll in the aerial parts of the plant were quantified using spectrophotometry. Relative to the controls, the levels of MDA and POD increased, while the level of chlorophyll decreased at doses ≥ 10 Gy, indicating cellular damage. Conclusions: A dose of 20 Gy was found to be optimal for mutation breeding in C. officinale Makino.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권1호
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• pp.141-147
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• 2010

극한 환경에서 취식이 가능하도록 안전성 및 기호성이 확보된 덮밥 소스류 개발을 위한 기초연구로 많이 소비되고 있는 화닭 덮밥소스의 위생화를 위해 감마선 조사 기술을 적용하고 레토르트 살균과의 비교연구를 진행하였다. 화닭 덮밥 소스의 미생물 오염도 평가 결과 레토르트 비처리군은 총세균수가 4.5 log CFU/g 검출되었고 레토르트 처리군은 2.1 log CFU/g의 총 세균이 검출되었다. 반면 3 kGy의 감마선 처리군 에서는 검출한계 이하의 세균이 검출되었다. 검출된 미생물을 동정한 결과 Bacillus spp.로 확인되었으며, B. cereus 및 B. subtilis에 대한 방사선 감수성 측정 결과 각각 0.39 및 0.28 kGy로 확인되었다. SOS chromotest를 이용한 유전독성학적 안전성 평가 결과 감마선 조사에 의한 돌연변이원성은 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 화닭 덮밥 소스의 효과적인 위생화를 위하여 3 kGy의 감마선 조사처리가 레토르트 처리보다 효과적으로 미생물을 사멸하는 것으로 확인되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권2호
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• pp.75-84
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• 2018

Background: Gamma-ray spectrometry helps in radiation shielding problems and different applications of radioisotopes. Experimental arrangements including broad beam geometries are widely used. The aim is to investigate and evaluate the ${\gamma}-ray$ spectra via attenuation by environmental materials. Materials and Methods: The photo peak to nominated parts in the ${\gamma}-ray$ spectra and the attenuation coefficients ${\mu}_b/{\rho}$ from broad beam geometries are measured for the materials water, soil, sand and cement at the energies 0.662, 1.25, and 1.332 MeV with a $3{^{\prime}^{\prime}}{\times}3{^{\prime}^{\prime}}$ NaI(Tl) detector. Results and Discussion: The ${\gamma}-ray$ spectra vary according to changes in the effective atomic number $Z_{eff}$ of the attenuator, the photon energy and the solid angle. The peak to total ratios are the most sensitive parts to variations in the experimental conditions and overturn in the region 0.663 MeV to 1.332 MeV. This is indicated as inversion trend. The results are discussed in view of $Z_{eff}$ and the experimental conditions. The intensity build-up is larger at the lower energy and larger scattering angles in agreement with Klein-Nishina formula and other results. The build-up factor B is$${\sim_=}$$1 at high ${\gamma}-energies$ and small scattering angles. Conclusion: The sensitivity to material characteristics decrease gradually from peak: to total, to Compton valley, to Compton plateau ratios. Rigorous collimation is necessary at small energies. Cement, of the largest $Z_{eff}$, is characterized by the maximum broad beam mass attenuation coefficients ${\mu}_b/{\rho}$. The obtained results provide information to decide for the suitable experimental set-up based on aim of the work.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권1호
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• pp.128-135
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• 2016

귀리 종자에 감마선을 조사한 후 발아율과 생존율 및 초기 생장 특성을 조사하여 돌연변이 유도를 위한 적정 방사선량을 구명하고, DNA 손상 정도를 평가 하였다. 연구의 결과, 발아율은 500 Gy 이상의 선량에서 급격히 감소하였고, 단순회귀분석으로 평가한 LD50 선량은 392 Gy였다. 감마선 조사 30일 후 초장, 생체중, 근장, 분얼수를 조사한 결과 대조구와 100∼200 Gy 처리구간 차이가 없었으며, RD₅₀ 선량은 초장과 생체중은 411 Gy로 동일하였고, 근장 403 Gy, 분얼수 394 Gy였다. LD₅₀과 RD₅₀ 선량을 바탕으로 결정한 귀리의 적정 조사선량은 300~400 Gy였다. Comet assay로 DNA 손상 정도를 측정한 결과, 파종 7일 후에는 모든 감마선 처리구가 대조구와 비교하여 DNA 손상이 크게 나타났으며, 파종 30일 후에는 300 Gy 이상의 처리구에서 대조구보다 유의성 있는 DNA 손상이 관찰되어 생육형질과 동일한 경향이었다. 선량과 생장, 코멧분석 결과간의 상관관계를 분석한 결과, 머리의 비율을 제외한 다른 조사 항목에서 높은 상관관계를 나타내었다. M₂ 세대의 생육특성은 400 Gy 이상에서 생육이 감소하였고, 돌연변이 양상은 주로 고선량에서 단간, 불임이었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권3호
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• pp.335-340
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• 2013

This study screened for radio-resistant strains lactic acid bacteria (LAB) by evaluating their capability to survive exposure to ionizing radiation. Ten strains of LAB - Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbruekii, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium breve, and Pediocuccos pentosaceus - were selected and subcultuted twice. The LAB was then further cultured for 3 d at $37^{\circ}C$ to reach 7-10 Log colony-forming units (CFU)/mL prior to irradiation and immediately exposed to gamma rays or electron beams with absorbed doses of 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, and 10 kGy. Gamma irradiation gradually decreased the number of the tested viable LAB, and the effect was irradiation dose dependent. A similar effect was found in electron beam-irradiated LAB. Radiation sensitivity of LAB was calculated as $D_{10}$ values, which ranged from 0.26 kGy to 0.9 kGy and 0.5 kGy to 1.44 kGy with exposure to gamma and electron beam irradiation, respectively, in all tested LAB. L. acidophilus was the most resistant to gamma and electron beam irradiation, with $D_{10}$ values of 0.9 kGy and 1.44 kGy, respectively. These results suggest that L. acidophilus might be suitable for the preparation of probiotics as direct-fed microbes for astronauts in extreme space environments.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.732-735
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• 2013

본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 이용하여 4종류의 단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실을 측정하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 2시간동안 0.6 kGy/hr, 1.2 kGy/hr, 2.4 kGy/hr의 선량률로 감마선을 조사하였다. 실험을 통하여 광섬유 종류에 따른 선량률 효과를 확인하였고, 방사선 유입손실 변화를 통한 방사선 민감도를 평가하였다.