• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1456-1463
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• 2022

The aim of this work is to study the radiation shielding properties of cement samples with waste glass incortated into its composition. The mass attenuation coefficient (MAC) of the samples were experimentally determined to evaluate their radiation shielding ability. The experimental coefficient was evaluated using NaI detector for gamma energies between 59.53 keV and 1408.01 keV using different radioactive point sources Am-241, Eu-152, Co-60, and Cs-137, and the gamma transmission parameters half-value layer, mean free path, and transmission factor were calculated. The theoretical coefficient of the composites was determined using Geant4 and XCOM software. The results were also compared against Geant4 and XCOM simulations by calculating the relative deviation between the values to determine the accuracy of the results. In addition the mechanical properties (including Compressive and porosity) as well as the thermogravimetric analysis were tested for the present samples. Overall, it was concluded that the cement sample with 50% waste glass has the greatest shielding potential for radiation shielding applications and is a useful way to reuse waste glass.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1885-1891
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• 2023

The present work aims to fabricate Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂ compound at various calcination temperatures based on the zircon mineral. The fabricated compound was calcinated at 250, 500, and 1000℃. The effect of calcination temperature on the structure, crystal phase, and radiation shielding properties was studied for the fabricated compound. The X-ray diffraction diffractometer demonstrates that, the monoclinic crystal phase appeared at a calcination temperature of 250℃ and 500℃ is totally transformed to a high-symmetry hexagonal crystal phase under a calcination temperature of 1000℃. The radiation shielding capacity was also qualified for the fabricated compounds using the Monte Carlo N-Particle transport code in the g-photons energy interval between 15keV and 122keV. The impacts of calcination temperature on the g-ray shielding behavior were clarified in the present study, where the linear attenuation coefficient was enhanced by 218% at energy of 122keV, when the calcination temperature increased from 250 to 1000℃, respectively.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.841-848
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• 2020

광자선과 전자선을 사용하는 방사선 치료 분야에서는 환자마다 방사선에 대한 민감도가 다르기 때문에 동일한 선량에서도 피부 부작용이 발생될 수 있다. 이에 피부에 과다선량 위험도가 있을 경우, 선량계를 부착하여 정확한 선량이 조사되고 있는지 검증하고 있다. 하지만 피부선량계는 점선량을 측정하는 방식으로 부착부위를 육안으로 확인하기 때문에, 정확한 선량 분포를 확인하기 어려운 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 체표면적에 대한 선량분포를 확인할 수 있는 2D 선량계의 기초 연구로 감약률 오차를 분석하여 최적화된 선량계 조건을 제시하고자 하였다. 본 결과 6 MV 광자선에서 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 3.73%, 5.24%를 보였고, 물질 PbI₂는 각각 4.73%, 5.65%를 보였다. 반면 6 MeV 전자선 결과, 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 1.35%, 1.12%를 보였고, 물질 PbI₂는 각 각 1.67%, 1.20%로 비교적 낮은 감약률 오차를 보였다. 이에 본 연구 결과 5% 이내의 감약률 오차를 가지기 위해서는 광자선 측정은 최소 25 ㎛ 미만, 전자선 측정은 100 ㎛ 이내 두께가 적합한 것으로 평가되었다. 본 연구는 임상에서 요구되는 인체 부착형 flexible 선량계의 새로운 연구 방향과 미래 피부선량계의 구성 조건을 제시하고 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권3호
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• pp.173-178
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• 2006

본 연구는 임상 환경에서의 전신 PET/CT 영상 획득방식 조건에서 환자가 받는 피폭선량을 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 측정하는 것이었다. Philips GEMINI PET/CT에서는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 이와의 비교를 위한 고화질 CT 투과 스캔 및 토포그램을 각각 수행하여 각 인체 장기별 선량을 측정하였다. GE DSTe PET/CT에서는 감쇄 보정용 CT투과 스캔과 진단용 전신 CT스캔 및 토포그램 그램을 각각 수행하여 인체 내 장기별 선량을 측정하였다. 여기서 각 인체 장기는 ICRP 60에서 추천하는 장기를 참고로 선택하였다. 또한 실험에 사용한 TLD는 10 MV X선을 사용하여 교정한 후 5% 이내의 정확도를 가지는 것만 사용하였다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT에서의 $^{137}Cs$ 선원을 이용한 투과 스캔의 유효선량은 $0.14{\pm}0.950mSv$, 고화질 CT투과 스캔에서의 유효선량은 $29.49{\pm}1.508mSv$, 토포그램에서의 유효선량은 $0.72{\pm}0.032mSv$로 나타났다. 또한 GE DSTe PET/CT에서 감쇄보정용 CT투과 스캔의 유효선량은 $20.06{\pm}1.003mSv$, 진단용 전신 CT스캔의 유효선량은 $24.83{\pm}0.805mSv$, 토포그램의 유효선량은 $0.27{\pm}0.008mSv$로 나타났다. 임상 환경에서의 PET/CT 영상을 획득했을 시 종합 피폭은 PET영상을 획득했을 때의 유효선량을 더함으로써 평가할 수 있었다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT (Topogram+$^{137}Cs$ transmission scan + PET, Topogram +high Quality CT+ PET)와 GE DSTe PET/CT (Topogram+CT attenuation map+PET, Topogram+CT for diagnosis+PET)에서 환자가 받는 총 유효선량들은 각각($7.65{\pm}0.951mSv$와 $37.00{\pm}1.508mSv$), ($27.12{\pm}1.003mSv,\;31.89{\pm}0.805mSv$)로 나타났다. PET/CT 영상 획득 시에 가능한 한 피폭은 적게 하면서도 진단이 가능한 화질을 유지할 수 있는 최적의 프로토콜 마련이 시급한 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권3호
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• pp.325-335
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• 1998

목적 : 감마 나이프에 사용되고 있는 코발트-60의 골에 의한 흡수 선량 감소는 -3.5$\%$이다. 그러나 모든 방사선 수술 치료 계획 시스템은 치료 부위를 단위밀도 (unit density)로 가정하여 계산을 시행하므로 조직 불균일성에 대한 고려를 하지않고 있다. 중두개와 (mid cranial fossa) 부위는 여러 두께의 골로 구성되어 있기 때문에 감마 나이프를 이용한 방사선 조사시 중두개와에 위치한 병변인 뇌하수체 종양 지점이나 청신경 초종 지점의 치료시 흡수되는 방사선량은 방사선 수술 계획 시스템에 의하여 계산한 값과 차이가 날 가능성이 있다. 이 연구는 이러한 중두개와에 위치한 병변의 치료시 골에 의한 흡수 선량의 감소에 대한 검증을 위하여 시행하였다. 대상 및 방법 : Alderson Rando phantom (이하 인체 모형 판톰-human phantom-이라 명명)의 두개골 부위에 4개의 핀에 의해 Leksell stereotactoc frame을 고정시키고 뇌단층 촬영을 시행하였다. 뇌 단층 촬영 상에 뇌하수체 종양과 청신경 초종(acoustic neurimona)에 해당되는 각각의 지점을 정한 후 먼저 뇌하수체 지점에 인체 모형 판톰의 모양에 맞게 자른 코닥 X-omat V 필름을 사이에 넣고 인체 모형 판톰을 잘 고정한 후에 14 mm 조준기 (collimator)를 부착하여 방사선을 조사하였다. 한 지점당 3회 반복 시행하였다. 18 mm 조준기를 이용하여 동일한 방법으로 3회 반복 시행하였다. 두 번째 지점인 청신경 초종 지점에 필름을 넣은 뒤 첫 번째와 동일한 방법으로 14 mm 조준기와 18 mm 조준기를 사용하여 각각 3회 반복 시행하였다. 동일한 실험 조건으로 균일한 밀도로 이루어진 16 cm 지름의 구형 폴리스티렌 판톰 내에 폴리스티렌 카세트에 맞는 필름을 삽입하여 14 mm, 18 mm 조준기 각각에 대하여 방사선 조사를 시행하였으며 이 과정을 3회 반복 시행하였다. 이후 필름들을 현상하여 VXR-12 필름 광학 측정기를 이용하여 등선량 곡선을 얻는다. 여기서 얻어진 등선량 곡선 (isodose curve)을 기초로 하여 off axis ratio 곡선을 얻었다. 결과 : 중두개와에 위치한 병소에 대하여 감마 나이프를 이용한 방사선 조사를 시행할 때 골에 의한 흡수 선량 감소는 뇌하수체 종양 지점이 청신경 초종 지점보다 많이 나타났으며 (0.2-3.0 mm vs. 0.1-1.3 mm) 조준기 크기에 따라 14 mm 조준기일 경우가 18 mm 조준기보다 더 많은 흡수 선량 감소 (0.4-3.0 mm vs. 0.2-2.2 mm)를 보였다. 결론 : 흡수 전량 감소가 실제 임상에서 치료 계획을 세우는데 있어서는 큰 영향을 미치지 않는 범위 내 (1 mm)에서 일어남으로 골에 의한 흡수 선량 감소를 고려하여 치료계획을 조정해야 할 필요는 없을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2844-2850
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• 2015

철도의 운행으로 인하여 발생하는 다양한 소음 중 큰 부분을 차지하고 있는 전동소음의 경우 차륜과 레일의 접촉에 의하여 진동과 이로 인한 소음방사가 발생하므로, 레일 진동에 대한 특성과 이로 인한 방사소음과의 상호연관성 및 특성의 파악이 필요하다. 본 연구에서는 레일의 유한요소 모델을 구성하고 경계요소법을 이용하여 진동으로 인해 발생하는 소음방사를 예측하였다. 입력으로는 레일에서의 진동속도 계측치를 이용하였고 소음방사 예측결과를 계측결과와 비교하여 해석기법의 신뢰성을 검증하였다. 또한 레일 감쇄 특성에 따른 소음방사 특성을 주파수 영역에서 검토하여 레일 댐핑재의 적용에 따라 약 3dB(A)의 방사소음 저감 효과가 있음을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제38권1호
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• pp.52-59
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• 2020

Purpose: To evaluate and compare the feasibilities of magnetic resonance (MR) image-based planning using synthetic computed tomography (sCT) versus CT (pCT)-based planning in helical tomotherapy for prostate cancer. Materials and Methods: A retrospective evaluation was performed in 16 patients with prostate cancer who had been treated with helical tomotherapy. MR images were acquired using a dedicated therapy sequence; sCT images were generated using magnetic resonance for calculating attenuation (MRCAT). The three-dimensional dose distribution according to sCT was recalculated using a previously optimized plan and was compared with the doses calculated using pCT. Results: The mean planning target volume doses calculated by sCT and pCT differed by 0.65% ± 1.11% (p = 0.03). Three-dimensional gamma analysis at a 2%/2 mm dose difference/distance to agreement yielded a pass rate of 0.976 (range, 0.658 to 0.986). Conclusion: The dose distribution results obtained using tomotherapy from MR-only simulations were in good agreement with the dose distribution results from simulation CT, with mean dose differences of less than 1% for target volume and normal organs in patients with prostate cancer.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.399-404
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• 1994

Heavyweight(or High density) concrete, which is generally for shiedling structures, differs from normal weight concrete by having a higher density and special compositions to improve its attenuation properties. There are setting 7 Beam Ports around the reactor of the KMRR Project(Korea Multi-purpose Research Reactor) conducted by the KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute). High density(p=5.0t/$\textrm{m}^3$) and Heavyweight(p=3.5t/$\textrm{m}^3$) concrete were placed around the Beam Ports in order to shield radiation. This paper was discussed about construction of High density concrete. High density concrete was placed with method of Preplace Aggregate. Coarse metallic aggregate(steel shot) was used. Boron, boron carbide(B4C), was used to capture effctively the neutrom. The mock-up test was carried out. And the consturction of High density concrete was performed successfully.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.215-224
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• 2001

In order to comply with revised national regulationson radiological protection and to implement recent nuclear data and dose conversion factors, KOPEC developed a new point kernel gamma and beta ray shielding analysis computer program. This new code, named VisualShield, adopted mass attenuation coefficient and buildup factors from recent ANSI/ANS standards and flux-to-dose conversion factors from the International Commission on Radiological Protection (ICRP) Publication 74 for estimation of effective/equivalent dose recommended in ICRP 60. VisualShieid utilizes graphical user interfaces and 3-D visualization of the geometric configuration for preparing input data sets and analyzing results, which leads users to error free processing with visual effects. Code validation and data analysis were performed by comparing the results of various calculations to the data outputs of previous programs such as MCNP 4B, ISOSHLD-II, QAD-CGGP, etc.

• BMB Reports
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• 제47권4호
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• pp.209-214
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• 2014

Ultraviolet B (UVB) radiation induces the production of reactive oxygen species (ROS) that promote apoptotic cell death. We showed that cytosolic $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPc) plays an essential role in the control of cellular redox balance and defense against oxidative damage, by supplying NADPH for antioxidant systems. In this study, we demonstrated that knockdown of IDPc expression by RNA interference enhances UVB-induced apoptosis of immortalized human HaCaT keratinocytes. This effect manifested as DNA fragmentation, changes in cellular redox status, mitochondrial dysfunction, and modulation of apoptotic marker expression. Based on our findings, we suggest that attenuation of IDPc expression may protect skin from UVB-mediated damage, by inducing the apoptosis of UV-damaged cells.