• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2016년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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• pp.169-169
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• 2016

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-191
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• 2006

In general, Cerenkov light is produced by a charged particle that passes through a medium with a velocity greater than that of visible light. Although the wavelength of Cerenkov light is very broad, the peak is in the almost visible range from 400 to 480 nm. Therefore, it always causes a problem to detect a real light signal that is generated in the scintillator on the fiber-optic sensor tip for dose measurements of high-energy electron beam. The objectives of this study are to measure, characterize and remove Cerenkov light generated in a fiber-optic radiation sensor tip to detect a real light signal from the scintillator. In this study, the intensity of Cerenkov light is measured and characterized as a function of incident angle of electron beam from a LINAC, and as a function of the energy of electron beam. As a measuring device, a photodiode-amplifier system is used, and a subtraction method using a background optical fiber is investigated to remove Cerenkov light.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.333-339
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• 2011

양성자 빔의 조사선량에 따라 정상섬유모세포인 MRC-5와 신경모세포종세포인 SK-N-SH의 DNA 손상도를 확인하고 시간 흐름에 따른 회복률을 비교 분석하였다. 두 가지의 세포에 2Gy, 5Gy, 8Gy의 양성자 빔을 각각 조사한 후 Alkaline comet assay를 실시하였다. Tail moment를 측정하여 DNA의 손상도를 비교하였고 일정시간이 지난 후 재 측정을 하여 두 가지 세포의 회복가능성을 비교하였다. 세가지 선량으로 양성자 빔을 조사하였을 때 전체적으로 SK-N-SH에 비해 MRC-5의 DNA 손상도는 낮았지만 8Gy 조사하였을 때 MRC-5의 Tail moment값은 $50.3202{\pm}23.17155$로 위험수준의 손상이 발생함을 알 수 있었다. 또한 2Gy와 5Gy 조사하였을 때 두 세포 모두 25시간 안에 거의 회복되는 반면 8Gy 조사시 두 세포 모두 회복률이 낮아졌으며 MRC-5의 경우 25시간 후 측정시 Tail moment값은 $18.1536{\pm}4.42849$로 선량 증가에 크게 반응하여 회복률이 낮아짐을 확인하였다. 양성자 빔의 SOBP 중 다른 지점에 비해 distal declining edge에서 LET가 더 높으며 선량을 높이면 그 차이는 월등히 커진다. 이러한 특징과 더불어 본 연구에서 확인한 고선량 조사시 정상섬유모세포의 회복률이 낮아져 지속적인 손상으로 이어진다는 점은 양성자 치료시 주의하여야 한다. 종양조직에 해당하는 SOBP 중심부에 조사되는 조건 뿐 아니라 더 높은 RBE의 주변 정상조직에 적용되는 조사조건을 확인하여야 부작용을 막을 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.35-46
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• 2016

목 적 : 두경부암의 양성자 치료 시 BoS frame ($Q-fix^{TM}$)을 사용하면 후사방향의 빔 조사 시 couch 와 snout 사이 충돌을 피하면서 Airgap 을 최소화할 수 있다. 이는 couch 에서 BoS frame 을 얼마나 많이 extended 시켰는지가 각 치료 빔 방향의 Airgap (환자와 빔 사출구 거리)을 결정하기 때문이다. 이에 본원에서는 BoS frame의 제한점을 개선하기 위하여 고정장치를 자체 제작하였고, 제작한 고정장치의 유용성을 본 연구를 통해 선량학적으로 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 양성자치료를 받은 Brain Cancer환자 3명의 빔 각도 중 후사방향의 빔 6개를 선택하였다. 현재 치료계획 되어 있는 환자를 기존 방식대로 BoS frame만 사용했을 때 각 환자마다 왼쪽후사방향, 오른쪽 후사방향의 빔에서 충돌을 피할 수 있는 snout 위치를 측정하고 이 위치에 따른 Airgap과 Lateral penumbra 영역을 계산하고 DVH값을 분석하였다. 같은 환자의 동일한 빔에서 자체 제작한 BoS frame 고정장치를 사용하여 제조회사에서 권고한 set-up 사항보다 BoS frame을 21 cm superior방향으로 set-up을 진행하였고, 그 후 충돌을 피할 수 있는 snout위치를 측정하고 이 위치에서 Airgap과 Lateral penumbra영역을 계산하고 DVH값을 분석하였다. 결 과 : 자체 제작 BoS frame 고정장치를 사용함에 따라 사용하지 않았을 때 보다 snout 위치 즉 Airgap을 각각 각도별로 5.4 cm ~ 15.4 cm 줄일 수 있었다. Lateral penumbra는 BoS frame 고정장치를 사용하면서 Airgap을 감소시킴에 따라 각도별로 선량분포곡선에서 왼쪽, 오른쪽 부분을 0.1 cm ~ 0.4 cm 감소시킬 수 있었다. 자체 제작한 BoS frame 고정장치 사용함으로써 감소한 Lateral penumbra에 의해 정상조직에 들어가는 선량을 비교해보면 Lt.eyeball, Lt.lens, Lt.hippocampus, Lt.cochlea, Rt.eyeball, Rt.lens, Rt.cochlea, Rt. hippocampus, stem에 들어가는 선량이 0 CGE ~ 4.4 CGE 감소한 것을 알 수 있었다. 결 론 : 두경부암의 양성자 치료 시 자체제작 BoS frame 고정장치를 사용함에 따라 사용하지 않았을 때보다 후사방향의 빔에서 snout 위치를 감소시킬 수 있었고, Airgap을 줄여 결과적으로 Lateral penumbra를 감소시켜 정상조직에 불필요한 선량을 최소화 할 수 있었다. 이에 본 연구를 통해 자체제작 BoS frame 고정장치의 유용성을 선량학적으로 평가한 결과, 후사방향의 빔을 사용하는 두경부암 환자의 양성자 치료 시 유용하게 사용 될 것으로 기대된다. 마지막으로 두경부암 뿐만 아니라 다른 부위 양성자 치료에서도 Airgap을 최소한 할 수 있는 방법을 고안하여 Lateral penumbra를 줄일 수 있는 지속적인 연구가 필요할 것이라고 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제29권3호
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• pp.350-354
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• 1995

한국 원자력 연구소 부설 원자력병원에 설치된 AVF 싸이클로트론을 이용하여 요즈음 핵의학에 널리 사용되는 PET 용 싸이클로트론의 에너지를 검정 할 수 있고 양성자 과잉 핵종인 싸이클로트론 동위원소의 생산 수율에 중요한 변수인 양성자에너지를 탄소에 입사시켜 입사빔의 Range와 에너지를 측정하는 방법을 제시하였다. 본 실험에서 사용된 양성자 빔의 양성자 에너지는 35 MeV와 50 MeV 사이였으며, 탄소 막은 두께 6.3mm, 밀도 $1.712 g/cm^3$를 사용하였다. 탄소 표적물을 $0.9^{\circ}$씩 스텝 모터를 사용하여 회전시킴으로 두께를 변화 시켜 공칭 에너지에 대한 Range를 측정함으로써 입사된 양성자의 에너지를 구하였고 이를 인출반경과 RF주파수를 바탕으로 상대론 적으로 계산된 에너지와 비교하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1813-1821
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• 2024

Beam shaping assembly (BSA) is a vital component in Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) for obtaining epithermal neutron beams. Several feasible designs of BSA for accelerator-based BNCT (AB-BNCT) neutron source are carried out based on neutrons by bombarding a natural lithium target with 10 mA, 2.8 MeV proton beams. The calculation results demonstrate that a thickness of 45 cm is appropriate for general moderators referring to the therapeutic parameter of Advanced Depth (AD). A series of optimizations are performed and two results are confirmed: One is that employing the configuration of MgF₂ and FLUENTAL combined by 1:1 could improve the therapeutic rate (TR) of tumors at a depth of middle region, and the other one is that the TR of superficial tumors can be increased by adding a 5 cm thick boron-11 secondary moderator at the end of general moderators. As a result, an innovative conception of an adjustable moderator is recommended to BNCT. Compared to the MgF₂ moderator with a fixed thickness of 45 cm, the TR value can be improved by a maximum of 47.7 % by using the adjustable moderator. Furthermore, the configuration of adjustable moderator has been designed with regulation method for treating tumors of different depths.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.333-333
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• 2011

We studied the H/D exchange kinetics of pure and acid dopped water-ice film by using the techniques of reactive ions scattering (RIS) and low energy sputtering (LES) with low kinetic energy cesium ion beam (<35 eV). From RIS, neutral water isotopomers were detected in the form of cesium-molecule ion clusters, $CsX^+$ (X= $H_2O$, HDO, $D_2O$). Ionic species, like $H_3O^+$, $DH_2O^+$, $D_2HO^+$, $D_3O^+$, adsorbed on the surface were ejected via LES process. Those techniques allowed us to trace the isotopomeric populations of water-ice film. To show the catalytic effect of excess proton in the H/D exchange reaction, our study was conducted with two types of water-ice films. In film 1, about 0.5 BL of $H_2O$ was adsorbed on HCl (0.1 ML) dopped $D_2O$ (8 BL) film. In film 2, similar amount of $H_2O$ used in film 1 was adsorbed on pure $D_2O$ film. Kinetic data were obtained from each film type for 90-110 K (film 1) and 110-130 K (film 2) and fitted with numerically integrated lines. Through the Arrhenius plot of kinetic coefficient deduced from fitting of the H/D exchange reaction, the activation energy of film 1 and 2 were estimated to be $10{\pm}3kJmol^{-1}$ and $17{\pm}4kJmol^{-1}$. This activation barrier difference could be understood from detailed pictures of H/D exchange. In film 2, both the formation of ion pair, $H_3O^+$ and OH. and proton transfer were needed for the H/D exchange. However, in film 1, only proton transfer was necessary but ion pair formation was not, so this might reduce the activation energy.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권1호
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• pp.37-41
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• 2009

We observe the proton signals produced by laser interaction with thin-foil targets of polyimide and of copper. We change the thickness of the polyimide target to $7.5{\mu}m$, $12.5{\mu}m$, and $50{\mu}m$. High-energy protons with the maximum energy of ${\sim}2.3\;MeV$ from $7.5{\mu}m$ thick polyimide are observed. This proton beam with the maximum energy of multi-MeV has various applications such as a proton shadowgraphy.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.191-197
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• 2013

방사선 치료 시 방사선이 조사되는 동안 환자의 움직임을 모니터링하는 것은 치료의 성공을 결정 하는 중요한 요인이다. 따라서 방사선이 조사되는 동안 환자의 움직임을 실시간으로 감시하고 움직인 치료위치를 자동으로 보정 할 수 있는 시스템을 개발 하였다. 원점을 중심으로 직교하게 위치한 2개의 CCD 카메라를 이용하여 3차원적 환자의 위치를 확인 하고, 틀 맞춘 상호교차 비교법(normalized cross-correlation method)을 이용한 영상 본 맞춤(image pattern matching) 방법을 이용한 환자위치 모니터링 시스템을 개발하였다. CCD카메라로부터 촬영된 영상을 컴퓨터로 전달하여 위치 변화를 정량적으로 분석 하여 빔 켜고 끔(beam on and off)를 위한 방아쇠신호(trigger signal)를 발생시키고, 이동치료대(moving couch)의 모터를 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 0.5 mm 이하의 분해능으로 환자의 위치를 자동으로 보정할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제39권5호
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• pp.235-239
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• 2006

The aluminum nitride(AlN) layer on Al7075 substrate has been formed through nitrogen ion implantation process. The implantation process was performed under the conditions : 100 keV energy, total ion dose up to $2{\times}10^{18}\;ions/cm^2$. XRD analysis showed that aluminum nitride layers were formed by nitrogen implantation. The formation of Aluminum nitride enhanced surface hardness up to 265HK(0.02 N) from 150HK(0.02 N) for the unimplanted specimen. Micro-Knoop hardness test showed that wear resistance was improved about 2 times for nitrogen implanted specimens above $5\;{\times}\;10^{17}\;ions/cm^2$. The friction coefficient was measured by Ball-on-disc type wear tester and was decreased to 1/3 with increasing total nitrogen ion dose up to $1\;{\times}\;10^{18}ions/cm^2$. The enhancement of mechanical properties was observed to be closely associated with AlN formation. AES analysis showed that the maximum concentration of nitrogen increased as ion dose increased until $5\;{\times}\;10^{17}\;ions/cm^2$.