• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권2호
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• pp.153-169
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• 2018

A submarine has a pressure hull that can withstand high hydraulic pressure and therefore, requires the use of highly advanced shipbuilding technology. When producing a pressure hull, periodic inspection, repair, and maintenance are conducted to maintain its soundness. Of the maintenance methods, Non-Destructive Testing (NDT) is the most effective, because it does not damage the target but sustains its original form and function while inspecting internal and external defects. The NDT process to detect defects in the welded parts of the submarine is applied through Magnetic particle Testing (MT) to detect surface defects and Ultrasonic Testing (UT) and Radiography Testing (RT) to detect internal defects. In comparison with RT, UT encounters difficulties in distinguishing the types of defects, can yield different results depending on the skills of the inspector, and stores no inspection record. At the same time, the use of RT gives rise to issues related to worker safety due to radiation exposure. RT is also difficult to apply from the perspectives of the manufacturing of the submarine and economic feasibility. Therefore, in this study, the Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) method was applied to propose an inspection method that can address the above disadvantages by designing a probe to enhance the precision of detection of hull defects and the reliability of calculations of defect size.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.345-352
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• 2012

우리나라 여성들의 유방암 발생률이 빠르게 증가하면서 최근 유방검사에 대한 관심과 함께 촬영건수가 급격하게 증가하고 있다. 유방촬영술은 유방암을 조기에 진단할 수 있는 유일한 방법이지만 방사선 피폭에 의한 위해를 간과 할 수 없다. 따라서 유방촬영시 유방 조직 내 흡수되는 방사선량을 계산하는 것은 방사선 피폭에 대한 방호대책을 위해 중요할 수 밖에 없다. 인체 내에 흡수되는 방사선량은 직접 측정이 불가능하기 때문에 통계적인 계산방법이 사용되는데, 기존의 통계적 계산방법들은 인체모형팬텀을 사용하여 인체내부 구조를 묘사함으로써 방사선과 물질과의 상호작용을 전산모사 하도록 하였다. 그러나 최근 인체내 흡수선량 계산에 가장 정확한 것으로 알려진 몬테카를로 방법에서 Geant4 code을 이용한 전산모사는 CT의 DICOM 파일을 이용하여 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현함으로써 정확한 선량계산을 할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유방조직 내 흡수선량을 계산하기 위해 Geant4 code를 이용한 전산모사를 실행하였고, Geant4가 제공하고 있는 DICOM 변환 파일을 이용함으로써 CT image data에서 표현된 인체구조를 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하였다. 또한 시뮬레이션에 의한 계산선량값(calculated dose)과 선량계(PTW ion chamber)를 이용한 측정선량 값(measured dose)을 비교함으로써 DICOM 파일을 연동한 Geant4의 선량계산이 유용한지를 검증하고자 하였다. 그 결과 28 kVp, 190 mAs의 조건에서 선량계를 이용한 측정선량 값과 시뮬레이션에 의해 계산된 선량 값의 오차백분율은 0.08 %에서 0.33 %인 것으로 조사되었고, 28 kVp, 70 mAs에서 선량 값의 오차백분율은 0.01 %에서 0.16 %의 결과를 보여 허용오차범위인 2 %이내의 결과를 나타내었다. 따라서 Geant4 시뮬레이션을 통한 흡수선량 계산은 유방촬영에서 유방 조직 내 흡수선량을 측정함에 유용한 것으로 조사되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권1호
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• pp.91-101
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• 2012

본 연구는 중앙아메리카의 폴리페놀 화합물로 이루어진 선바위고사리과에 속하는 양치식물 칼라구알라(Polipodium leucotomos)가 자외선 유해성으로부터 피부를 보호할 수 있는 항산화력과 활성 산소 유리기 농도를 알아보는데 그 목적을 두었다. 본 연구를 위하여 30대 이상 남녀 14명을 대상으로 4주 간 2개의 그룹으로 나누어 각각 칼라구알라와 위약을 섭취, 30 min 후 자외선에 노출되도록 하였다. 노출 후 3 h이 경과된 후에 각각 전완정맥에서 채혈하여 활성 산소 유리기(free oxygen radical) 농도와 총항산화능(total antioxidant capacity, TAC)을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 요약할 수 있었다. 첫째, 칼라구알라는 4주 후 활성 산소 유리기 농도를 유의하게 감소시켰고, 자외선 노출 30 min 후와 3 h 후의 활성 산소 유리기 농도는 위약군에 비해 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 둘째, 칼라구알라는 4주 후 안정 시 총항산화능력을 유의하게 증가시키지 못하였지만, 자외선 노출 30 min 후와 3 h 후의 총항산화능력은 위약군에 비해 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 사회가 급속도로 성장함에 따라 발생하는 대기오염, 각종 공해로 인하여 성층권에서 지속적으로 오존을 감소시켜 지상에 도달하는 유해 자외선량이 증가한다. 이는 활성화산소를 증가시켜 질병과 노화를 촉진시키는 요인이 된다. 기존의 반사와 산란작용으로 1차 피부를 차단하는 보호제외에도 칼라구알라와 같이 신체 내부에서 2차 차단을 할 수 있는 경구용 광항산화제의 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.343-356
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• 2016

한국원자력환경공단에서는 국내 경수로 원전에서 발생한 사용후핵연료를 건식으로 저장하기 위하여 안전성을 최우선으로 국내/외 기술기준을 준수하여 금속겸용용기를 개발하였다. 이러한 금속용기는 50년 동안 주요 안전성요소(구조, 열제거, 격납, 임계방지, 방사선차폐 등)에 대한 건전성을 유지하고, 운영기간 중 유지보수 과정에 폐기물의 발생을 최소화 하고 이를 안전하게 관리할 수 있도록 설계하였다. 본 논문은 설계수명이 종료된 금속용기 본체 및 내/외부 구조물에 대한 방사화 평가를 통해 정량적인 방사능 재고량에 대한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 금속용기 본체 및 구성품의 방사화 방사능 재고량은 MCNP5 ORIGEN-2 평가체계를 이용하여 계산하였으며, 각 구성품의 화학조성, 중성자속 분포, 반응률 및 저장기간 동안 중성자조사 기간을 반영하여 평가하였다. 평가결과, 설계수명 이후 10년 경과시 모든 금속재질에서 $^{60}Co$의 방사능이 기타 핵종들에 비하여 가장 큰 방사능을 띄는 것으로 나타났으며, 중성자차폐체인 수지에서는 수명직후 $^{28}Al$ 및 $^{24}Na$등의 고에너지 감마선을 방출하는 핵종은 반감기가 짧아 0.5년 이후에는 무시할 수 있는 수준으로 나타났다. 또한, 사용후핵연료 제거후 캐니스터 및 금속용기 본체에 대한 표면 선량률 평가결과, 상당히 낮은 값을 나타내어, 해체 시 작업자가 받는 피폭선량은 무시할 수 있는 수준으로 평가되었다. 본 평가방법은 사용후핵연료 금속겸용용기 해체 시 계획의 수립 및 해체작업 종사자의 피폭선량 예측, 방사성폐기물의 관리/재활용 등의 기본자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.17-24
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• 2013

본 연구는 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량을 측정하여 방사선 생물학적 위험인자를 평가하고 환자의 피폭 선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 피폭 선량의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각 OSL 선량계의 교정상수를 구하였으며 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상 하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다. 측정 결과, 촬영 중심점의 선량이 $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$로 최대였으며 상 하 입술의 경우 각각 $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$이었다. 또한 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체의 등가선량은 각각 $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$이었으며 하악골 첨부 및 갑상선의 등가선량은 $276.73{\pm}14.43{\mu}Gy$, $162.07{\pm}4.13{\mu}Gy$이었다. 결론적으로 측정된 피폭 선량은 방사선 생물학적 효과를 유발할 수 있었으며 치과 의료기관의 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량에 대한 저감화 방안으로 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침(regulation)이 필요하다. 이에 파노라마 검사에 의한 피폭 선량은 기술적 경제적 측면뿐 만 아니라 사회적 인자를 고려하여 합리적으로 용인 가능한 수준까지 최소화하기 위한 체계화된 프로토콜의 제정과 주변 결정 장기를 방어하기 위한 방사선 보호 기구에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.297-305
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• 2010

Medical image acquisition techniques such as CT and MRI have disadvantages in that the numerous time and efforts are needed. Furthermore, a great amount of radiation exposure is an inherent proberty of the CT imaging technique, a number of side-effects are expected from such method. To improve such conventional methods, a number of novel methods that can obtain 3D medical images from a few X-ray images, such as algebraic reconstruction technique (ART), have been developed. Such methods deform a generic model of the internal body part and fit them into the X-ray images to obtain the 3D model; the initial shape, therefore, affects the entire fitting process in a great deal. From this fact, we propose a novel method that can generate a 3D vertebraic generic model based on the statistical database of CT scans in this study. Moreover, we also discuss a method to generate patient-tailored generic model using the facts obtained from the statistical analysis. To do so, the mesh topologies of CT-scanned 3D vertebra models are modified to be identical to each other, and the database is constructed based on them. Furthermore, from the results of a statistical analysis on the database, the tendency of shape distribution is characterized, and the modeling parameters are extracted. By using these modeling parameters for generating the patient-tailored generic model, the computational speed and accuracy of ART can greatly be improved. Furthermore, although this study only includes an application to the C1 (Atlas) vertebra, the entire framework of our method can be applied to other body parts generally. Therefore, it is expected that the proposed method can benefit the various medical imaging applications.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.64-69
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• 2008

압력용기 및 구조물 용접부의 내부결함을 검출하기 위해서는 방사선투과시험과 초음파탐상시험을 시행한다. 그러나 방사선투과시험은 방사선 노출 위험성과 필름 현상처리 소요 등으로 결과의 확인에 상대적으로 긴 시간이 소요되어 제작 공정에 영향을 준다. 일반적인 수동 초음파탐상시험은 결과의 재현이 용이하지 않으며 검사자의 기량에 대한 의존도가 높다는 문제점을 가지고 있다. 이에 대한 대안으로 자동 초음파탐상시험 기법의 하나인 TOFD의 적용이 확산되고 있다. 본 연구는 결함을 포함한 시험편에 대하여 방사선투과 시험과 TOFD 기법을 적용하고 비교한 결과를 기술하였다. TOFD 기법은 초음파 시험기법의 객관적 신뢰도 향상에 기여하게 될 것으로 판단된다.

• Journal of Cardiovascular Imaging
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• 제31권2호
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• pp.108-115
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• 2023

BACKGROUND: Minimizing contrast dose and radiation exposure while maintaining image quality during computed tomography angiography (CTA) for transcatheter aortic valve replacement (TAVR) is desirable, but not well established. This systematic review compares image quality for low contrast and low kV CTA versus conventional CTA in patients with aortic stenosis undergoing TAVR planning. METHODS: We performed a systematic literature review to identify clinical studies comparing imaging strategies for patients with aortic stenosis undergoing TAVR planning. The primary outcomes of image quality as assessed by the signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) were reported as random effects mean difference with 95% confidence interval (CI). RESULTS: We included 6 studies reporting on 353 patients. There was no difference in cardiac SNR (mean difference, -1.42; 95% CI, -5.71 to 2.88; p = 0.52), cardiac CNR (mean difference, -3.83; 95% CI, -9.98 to 2.32; p = 0.22), aortic SNR (mean difference, -0.23; 95% CI, -7.83 to 7.37; p = 0.95), aortic CNR (mean difference, -3.95; 95% CI, -12.03 to 4.13; p = 0.34), and ileofemoral SNR (mean difference, -6.09; 95% CI, -13.80 to 1.62; p = 0.12) between the low dose and conventional protocols. There was a difference in ileofemoral CNR between the low dose and conventional protocols with a mean difference of -9.26 (95% CI, -15.06 to -3.46; p = 0.002). Overall, subjective image quality was similar between the 2 protocols. CONCLUSIONS: This systematic review suggests that low contrast and low kV CTA for TAVR planning provides similar image quality to conventional CTA.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3465-3468
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• 2016

Background: Fluorodeoxyglucose ($^{18}FDG$) PET/CT imaging has become an important component of the management paradigm in oncology. However, the significant imparted radiation exposure is a matter of growing concern especially in younger populations who have better odds of survival. The aim of this study was to estimate the effective dose received by patients having whole body $^{18}F$-FDG PET/CT scanning as per recent dose reducing guidelines at a tertiary care hospital. Materials and Methods: This prospective study covered 63 patients with different cancers who were referred for PET/CT study for various indications. Patients were prepared as per departmental protocol and 18FDG was injected at 3 MBq/Kg and a low dose, non-enhanced CT protocol (LD-NECT) was used. Diagnostic CT studies of specific regions were subsequently performed if required. Effective dose imparted by 18FDG (internal exposure) was calculated by using multiplying injected dose in MBq with coefficient $1.9{\times}10^{-2}mSv/MBq$ according to ICRP publication 106. Effective dose imparted by CT was calculated by multiplying DLP (mGy.cm) with ICRP conversion coefficient "k" 0.015 [mSv / (mG. cm)]. Results: Mean age of patients was $49{\pm}18$ years with a male to female ratio of 35:28 (56%:44%). Median dose of 18FDG given was 194 MBq (range: 139-293). Median CTDIvol was 3.25 (2.4-6.2) and median DLP was 334.95 (246.70 - 576.70). Estimated median effective dose imparted by $^{18}FDG$ was 3.69 mSv (range: 2.85-5.57). Similarly the estimated median effective dose by low dose (non-diagnostic) CT examination was 4.93 mSv (range: 2.14 -10.49). Median total effective dose by whole body 18FDG PET plus low dose non-diagnostic CT study was 8.85 mSv (range: 5.56-13.00). Conclusions: We conclude that the median effective dose from a whole body 18FDG PET/CT in our patients was significantly low. We suggest adhering to recently published dose reducing strategies, use of ToF scanner with CT dose reducing option to achieve the lower if not the lowest effective dose. This would certainly reduce the risk of second primary malignancy in younger patients with higher odds of cure from first primary cancer.

• 방사선산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.325-332
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• 2018

Carotid angiography covering the aortic arch includes contrast-enhanced magnetic resonance angiography (CEA), which is applied to a large region and usually employs contrast media. However, the use of contrast media can be dangerous in infants, pregnant women, and patients with chronic renal failure (CRF). Follow-up patients informed of a lesion may also want to avoid constant exposure to contrast media. We aimed to apply time-of-flight (TOF) angiography to a large region and compare its usefulness with that of CEA. Ten patients (mean age, 58 years; range, 45~75 years) who visited our hospital for magnetic resonance angiography (MRA) participated in this study. A 3.0 Tesla Achieva magnetic resonance imaging (MRI) system (Philips, Netherland) and the SENSE NeuroVascular 16-channel coil were employed for both methods. Both methods were applied simultaneously to the same patient. Three TOF stacks were connected to cover the aortic arch through the circle of Willis, and CEA was applied in the same manner. For the quantitative assessment, the acquired images were used to set the regions of interest (ROIs) in the common carotid artery (CCA) bifurcation, internal carotid artery, external carotid artery, middle cerebral artery, and vertebral artery, and to obtain the signal-to-noise ratio (SNR) and the contrast-to-noise ratio (CNR) for the soft tissues. Three radiologists and one radiological resident performed the qualitative assessment on a 5-point scale - 1 point, "very bad"; 2 points, "bad"; 3 points, "average"; 4 points, "good"; and 5 points, "very good" - with regard to 4 items: (1) sharpness, (2) distortion, (3) vein contamination, and (4) expression of peripheral vessels. For the quantitative assessment, we estimated the mean SNR and CNR in each of the 5 ROIs. In general, the mean SNR was higher in TOF angiography (166.1, 205.2, 154.39, 172.23, and 161.95) than in CEA(92.05, 95.43, 84.76, 73.69, and 88.3). Both methods had a similar mean CNR: 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, and 63.46 for TOF angiography, and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, and 64.07 for CEA. In all ROIs, the mean SNR was statistically significant (p<0.05), whereas the mean CNR was insignificant (p>0.05). The mean values of TOF angiography and CEA for each item in the qualitative assessment were 4.2 and 4.28, respectively for item 1; 2.93 and 4.55, respectively, for item 2; 4.6 and 3.13, respectively, for item 3; and 2.88 and 4.65, respectively, for item 4. Therefore, TOF angiography had a higher mean for item 3, and CEA had a higher mean for items 2 and 4; there was no significant difference between the two methods for item 1. The results for item 1 were statistically insignificant (p>0.05), whereas the results for items 2~4 were statistically significant (p<0.05). Both methods have advantages and disadvantages and they complement each other. However, CEA is usually applied to a large region covering the aortic arch. Time-of-flight angiography may be useful for people such as infants, pregnant women, CRF patients, and followup patients for whom the use of contrast media can be dangerous or unnecessary, depending on the circumstance.