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열저항 네트워크 모델을 이용한 LNG 화물창 Scale Effect 분석 (Scale Effect Analysis of LNG Cargo Containment System Using a Thermal Resistance Network Model)

  • 유화롱;김태훈;김창현;김민창;김명배;한용식;듀이;정경열;최병일;도규형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권4호
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    • pp.222-230
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    • 2023
  • In the present work, the scale effect on the Boil-Off Rate (BOR) was investigated based on an analytical method to systematically evaluate the thermal performance of a Liquefied Natural Gas (LNG) Cargo Containment System (CCS). A two-dimensional thermal resistance network model was developed to accurately estimate the heat ingress into the CCS from the outside. The analysis was performed for the KC-1 LNG membrane tank under the IGC and USCG design conditions. The ballast compartment of both the LNG tank and cofferdam was divided into six sections and a thermal resistance network model was made for each section. To check the validity of the developed model, the analysis results were compared with those from existing literature. It was shown that the BOR values under the IGC and USCG design conditions were agreed well with previous numerical results with a maximum error of 1.03% and 0.60%, respectively. A SDR, the scale factor of the LNG CCS was introduced and the BOR, air temperature of the ballast compartment, and the surface temperature of the inner hull were obtained to examine the influence of the SDR on the thermal performance. Finally, a correlation for the BOR was proposed, which could be expressed as a simple formula inversely proportional to the SDR. The proposed correlation could be utilized for predicting the BOR of a full-scale LNG tank based on the BOR measurement data of lab-scale model tanks.

새로운 대기압 플라즈마 제트를 이용한 태양전지용 고농도 선택적 도핑에 관한 연구 (Research of Heavily Selective Emitter Doping for Making Solar Cell by Using the New Atmospheric Plasma Jet)

  • 조이현;윤명수;손찬희;조태훈;김동해;서일원;노준형;전부일;김인태;최은하;조광섭;권기청
    • 한국진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.238-244
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    • 2013
  • 태양전지 제조공정에서 열처리로 레이저를 사용하는 도핑공정은 태양전지의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 그러나 퍼니스를 이용하는 공정에서는 선택적으로 고농도(Heavy) 도핑영역을 형성하기가 어렵다. 레이저를 사용한 선택적 도핑의 경우 고가의 레이저 장비가 요구되어지며, 레이저 도핑 후 고온의 에너지로 인한 웨이퍼의 구조적 손상 문제가 발생된다. 본 연구는 저가이면서 코로나 방전 구조의 대기압 플라즈마 소스를 제작하였고, 이를 통한 선택적 도핑에 관한 연구를 하였다. 대기압 플라즈마 제트는 Ar 가스를 주입하여 수십 kHz 주파수를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 구조로 제작하였다. P-type 웨이퍼(Cz)에 인(P)이 shallow 도핑 된(120 Ohm/square) PSG (Phosphorus Silicate Glass)가 제거되지 않은 웨이퍼를 사용하였다. 대기압 플라즈마 도핑 공정 처리시간은 15 s와 30 s이며, 플라즈마 전류는 40 mA와 70 mA로 처리하였다. 웨이퍼의 도핑프로파일은 SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)측정을 통하여 분석하였으며, 도핑프로파일로 전기적 특성인 면저항(sheet resistance)을 파악하였다. 도펀트로 사용된 PSG에 대기압 플라즈마 제트로 도핑공정을 처리한 결과 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 도핑깊이가 깊어지고, 면저항이 향상하였다. 대기압 플라즈마 도핑 후 웨이퍼의 표면구조 손상파악을 위한 SEM (Scanning Electron Microscopy) 측정결과 도핑 전과 후 웨이퍼의 표면구조는 차이가 없음을 확인하였으며, 대기압 플라즈마 도핑 폭도 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 증가하였다.

고온 금속필터 element 표면에 생성된 반점에 대한 평가 (Evaluation of Dark Spots Formated on the High Temperature Metal Filter Elements)

  • 박승철;황태원;문찬국
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • 중 저준위 방사성폐기물 유리화 실증시설의 고온필터(HTF)시스템에 금속필터를 도입하여 일련의 성능시험을 수행하였다. 고온필터시스템의 여과재는 총 19개의 필터 element로 구성되는데 필터로서 금속 재질별 특성을 알기 위해 316L, 904L, Inconel 600 등 3종의 element를 혼합하여 필터set를 구성하였다. 매 시험을 종료한 후에는 필터하우징에서 종류별로 필터 element를 꺼내어 육안으로 변화를 관찰하였다. 그 결과 일부 element 표면에서 어두운 색깔의 반점들이 관찰되었으며, 특히 AISI 316L 재질의 element에서 많은 반점들이 발견되었다. 이 반점들이 부식을 의미하는 것인지 확인하기 위해 두 가지 분석을 수행하였다. 첫째 재질별로 1개씩의 element를 절단하여 정상적인 곳과 반점이 있는 곳의 표면 및 단면을 SEM/EDS로 분석하였다. 그 결과 반점은 Na, S, Si 등 무기계 산화물이 집중적으로 침적되어 필터의 미세기공을 막고 있는 현상으로 밝혀졌으며, 이 침적물들은 폐기물 및 유리용탕으로 부터 휘발된 물질로 판단된다. 둘째, 재질별로 필터 element에 대해 ring tensile시험을 수행하였다. 그 결과 반점을 포함한 시험 필터 element의 인장강도 값이 규정값 이상으로 나타나서 필터에 부식이 없는 것으로 확인되었다. 앞서 두 가지 분석결과로 볼 때 시험한 금속필터 표면에 생성된 반점은 부식생성물이라기 보다는 필터 전단으로부터 유입된 무기산화물 필터기공을 막고 있는 현상으로 판단되며, 이 반점이 반점형태로 국부적 지점에만 나타나는 것은 시험 중단시기 필터에 응축된 수분과 관련이 있는 것으로 판단된다. 반점의 생성은 필터의 유효 여과면적이 줄어 결과적으로 필터에 걸리는 압력손실이 커지기 때문에 필터하우징의 상시보온을 통한 응축 방지가 필요할 것으로 판단된다. 아울러, 보다 장시간의 시험을 통해 필터 부식현상에 대한 검증 필요하다고 판단된다.

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학습접근방식에 따른 고등학생들의 유전 문제 해결 과정 분석 (Analysis of Genetics Problem-Solving Processes of High School Students with Different Learning Approaches)

  • 이신영;변태진
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.385-398
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    • 2020
  • 본 연구에서는 서로 다른 학습접근방식의 학생이 유전 가계도 문제 해결 과정상에서 어떠한 차이를 보여주는지 심층적으로 들여다보고자 하였다. 연구 대상은 고등학교 2학년 학생으로 생명과학I을 이수한 학생으로 학업성취수준은 비슷하였으나 학습접근방식이 각각 심층적 접근방식과 피상적 접근방식을 나타내었다. 각 학생의 문제 해결 사례를 심층적으로 분석하기 위해 문제 해결 과정은 비디오 녹화되었고, 문제 해결이 종료된 후에 학생들의 문제 해결 과정에 대한 사고 구술 인터뷰를 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 2가지 형질의 유전 원리가 불확실한 문제 상황을 해결하는 과정에서 유사한 오류를 보여주었다. 하지만 심층적 학습접근방식의 학생 A는 자발적으로 2번 반복하여 문제를 해결하면서 3가지 제한 요인에 대해 원리 기반추론을 하며 옳은 개념적 프레이밍을 나타내었다. 검토 단계에서 자료와 본인이 그린 가계도 사이의 일치도를 점검하고, 문제 해결 이후에도 끊임없이 본인의 문제 해결 과정을 점검하였다. 마지막의 문제 해결 과정에서는 성공적인 문제 해결 알고리즘에 근접한 문제 해결 과정을 나타내었다. 하지만 피상적 학습접근방식의 학생 B는 연구자의 권유로 비자발적으로 문제 해결 과정을 반복하였고, 답을 구하려는 목적 지향적인 문제 해결 태도로 인해 문제에서 제시한 일부 정보만을 검토하였다. 문제의 제한 요인에 대해 기억 장치 추론이나 임의적 추론을 통해서 옳지 않은 개념적 프레이밍을 하였고, 이를 수정하지 않고 유지하는 모습을 나타내었다. 본 연구 결과를 통해 심층적 접근방식과 피상적 접근방식의 학생이 문제 해결 과정에서 추론 방식과 개념적 프레이밍의 변화가 어떻게 일어나는지 구체적으로 살펴봄으로써 유전 문제의 접근을 어려워하는 학생들이나 이들을 지도하는 교사들에게 도움을 줄 수 있을 것이다.

양식어류(養殖魚類)의 세균성질병(細菌性疾病)의 진단(診斷)과 대책(對策) (Detection and Control of Bacterial Diseases of Cultured Fishes in Korea)

  • 전세규
    • 한국어병학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.5-30
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    • 1988
  • 잉어과(科) 어류(魚類)인 잉어, 이스라엘잉어, 붕어와 뱀장어 틸라피아에서 발생되는 세균성질병(細菌性疾病)에 대하여 그 병인(病因)을 밝혔고, 감염과 발병과정을 해명함과 동시에 진단상(診斷上)기준이 되는 특징을 명백(明白)히 하여 효과적인 예방과 치료대책을 강구한 종합적인 연구 결과(結果)이다. 전국각지(全國各地)에서 발생되는 잉어, 이스라엘잉어, 붕어, 뱀장어 및 틸라피아 등 450마리의 병어(病魚)에 대하여 외부증상(外部症狀), 해부학적 소견, 병리조직학적 소견, 병원균분리 동정 등으로 세균성질병진단(診斷)의 기준이 되는 특징을 명백(明白)히 하였다. 이들 세균성질병은 체표(體表)나 지느러미에 충혈(充血)이나 출혈(出血)이 심하고, 간장(肝臟) 비장(脾臟) 신장(腎臟)에 울혈이 일어나고 장관에 염증(炎症)이 일어나며, 각조직(各組織)에 출혈성염증(出血性炎症)이 관찰된다. 증상(症狀)이 심한 것은 각조직(各組織)의 괴사(壞死) 및 궤양(潰瘍)이 형성된다. 이상과 같은 병어(病魚)를 세균학적(細菌學的)으로 조사(調査)한 결과(結果) Aeromonas hydrophila와 Edwardsiella tarda균이 순수 분리 동정되었다. 특히 주기적으로 조사(調査)한 222마리의 병든 뱀장어에서 177병원균주(病原菌株)를 분리하였는데 Aeromonas hydrophila가 29.94% Edwardsiella tarda가 48.58%, Flexibacter columnnaris 21.47% 였다. 이중 Flexibacter columnnaris는 아가미가 부식된 뱀장어의 아가미에서 분리되었다. 이들 분리(分離) 균주중(菌株中훌) Aeromonas hydrophila와 Edwardsiella tarda를 실험어류에 접종한 결과(結果)같은 병(病)이 발생되었고, 발병된 실험어류에서 접종한 병원균이 분리되었다. 광주, 부산 등지에서 수집한 병든 뱀장어로부터 분리되어 Aeromonas hydrophila병으로 진단된 뱀장어는 지느러미와 체표(體表)에 출혈(出血)이 일어나 부어올랐으며, 장(腸)과 위(胃)에도 염증(炎症)이 일어나고 있었다. 장(陽)의 내용물은 병원균이 혼합(混合)된 점액물질(粘液物質)로서 장염(腸炎)을 유발시키고 있었다. 분리된 A. hydrophila의 5균주(菌株)를 비단잉어와 붕어에 접종한 결과(結果), 3-4일만에 발병되어 죽었으며 죽은 실험어는 모두 A. hydrophila병의 특징을 나타냈다. 병든 뱀장어에서 Edwardsilla tarda균이 분리되어 Edward병으로 진단된 병어는 체표(體表)에 농양(膿瘍)이 형성(形成)되며 농(膿)과 같이 다수의 빈식세포(貧食細胞)가 집결(集結)되어 있었다. 증상이 진행됨에 따라 조직(組織)이 융해되어 농양(膿瘍)이 대형화(大形化)되었다. 내장(內臟)에 있어서도 크고 작은 농양(膿瘍)이 보였는데 특히 위장(胃腸)에는 흰 결절(結節)이 다수 나타났다. 병리조직학상으로는 진행중인 크고 작은 육아종(肉芽腫)이 다수 관찰 되었으나, 장염은 관찰되지 않았다. 병든 뱀장어중 아가미가 부식되고 Flexibacter columnaris가 분리되어 Columnaris병으로 진단된 뱀장어는 체색(體色)이 약간 희게 보일뿐 다른 외부증상(外部症狀)인 출혈(出血)과 충혈(充血)은 전혀 나타나지 않았다. 해부하여 보아도 아가미가 약간 부식되어 있었으나 각 내장은 정상적(正常的)이었으며 부패취(腐敗臭)가 전혀 나지 않았다. 이들 세균성 질병을 치료하기 위해서는 20ppm의 chloramphenicol 또는 kanamycin에 1시간 약욕시키거나, 하루에 chloramphenicol 75mg을 1kg에 해당되는 병어에 5~7일간 투여하여야 한다. 포르말린 처리한 Aeromonas hydrophila항원을 잉어에 주사한 결과 3주에서 6주사이에 높은 응집가를 나타냈으며, 비록 응집가(凝集價)는 감소되었지만 18주까지 지속되었다. 포르말린 처리한 Edwardsiella tarda항원을 틸라피아에 주사한 결과 높은 응집가(凝集價)가 나타났으나, 포르말린 처리한 Edwardsiella tarda균을 현탁시킨 용액에 침지(浸漬)시킨 틸라피아는 응집가(凝集價)를 나타내지 않았다.

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서울특별시 지정문화재 관리 현황 진단 및 개선방안 연구 - 정기조사(2016~2018) 결과를 중심으로 - (A Study on the Present Condition and Improvement of Cultural Heritage Management in Seoul - Based on the Results of Regular Surveys (2016~2018) -)

  • 조홍석;서현정;김예린;김동천
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권2호
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    • pp.80-105
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    • 2019
  • 재난 유형의 복합화 및 불규칙성이 날로 늘고 있는 가운데 다양한 자연적 인문적 요인에 의하여 문화재가 파괴되고 손상되는 사례가 빈번해짐에 따라 보다 적극적인 사전 예방적 차원에서의 문화재 보존 관리 필요성이 높아지고 있다. 이에 문화재청은 문화재의 체계적인 보존 관리를 위해 2005년 12월 정기조사를 법제화하였고, 최근에는 법령을 개정하여 조사 주기를 5년에서 3년으로 단축하는 한편, 정기조사 대상을 등록문화재까지 확대하는 등 제도적으로 문화재 보존 관리 역량을 강화하고자 노력하고 있다. 한편 시 도지정문화재의 정기조사는 조례에 따라 광역자치단체 중심으로 시행하도록 되어 있는데, 서울특별시의 경우 도심에 위치한 문화재가 많고 탐방 수요가 높아 상대적으로 예방적 차원의 관리가 더욱 중요함에 따라 2008년 조례를 개정해 정기조사의 법적 근거를 마련하고, 2016년에서 2018년까지 시지정문화재 전체를 대상으로 정기조사를 실시하였다. 이에 개별 문화재를 중심으로 진행된 조사의 결과를 취합하고 종합적인 관리 현황을 진단함으로써 보다 효과적인 관리방안을 마련하기 위한 검토가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 서울특별시 지정문화재에 대하여 3개년(2016~2018) 동안 추진된 정기조사 결과를 중심으로 종합적인 관리 실태를 점검함으로써 성과 및 한계를 진단하고 개선방안을 모색하는 한편, 서울특별시가 추진 중인 통합 관리 시스템에 기초 DB 탑재를 위한 방안을 제언하였다. 구체적으로 정기조사 운영 지침상의 조사 서식을 준용하되 시지정문화재의 특성을 고려하여 조사 서식의 유형을 재분류하고 세분화하였다. 또한 조사 범위 및 방식에 있어 일관성 있고 구체적인 정보 기술을 위한 매뉴얼을 개발하였다. 이를 토대로 정기조사 결과를 분석한 바 조사 대상 문화재 총 521건 가운데 401건(77.0%)은 전반적으로 보존 관리 상태가 양호하였고, 102건(19.6%)은 주의관찰, 정밀진단, 수리 등 별도의 조치가 필요한 것으로 확인되었다. 이에 대한 조치로 관리 상태 및 시급성에 따라 중점 관리 대상을 선정하여 우선적으로 관리하는 방안을 제안하였다. 향후 본 연구를 기초로 보다 합리적이고 체계적인 문화재 보존 관리 계획의 수립 및 추진을 도모하는 한편, 중장기적으로 서울특별시가 추진하고 있는 통합 관리 시스템에 기초 DB를 효과적으로 제공함으로써 사전 예방적이고 효율적인 문화재 관리 체계의 구축을 통한 안전하고 지속가능한 문화재 보호의 토대가 마련될 수 있기를 기대한다.

감마나이프 방사선수술 치료계획의 평가에 필수불가결한 지표들의 분석 (Analyses of the indispensible Indices in Evaluating Gamma Knife Radiosurgery Treatment Plans)

  • 허병익
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.303-312
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    • 2017
  • 감마나이프 방사선수술(GKRS)의 핵심 목표는 병변에 처방 등선량 표면의 일치성을 최대화하고 병변 주변부 정상 조직의 방사선 효과를 최소화하는 것이다. 일치성 지표, 적용 범위, 선택성, 빔-온 시간, 기울기 지표(GI), 일치성/기울기 지표(CGI)와 같은 치료계획의 질과 관련된 다양한 종류의 지표들이 존재한다. 이 가운데 최상의 치료계획 평가 도구로서 우리는 일치성 지표, GI 및 CGI를 반드시 확인해야 한다. 특히 건강한 정상조직의 합병증과 관련된 GI 및 CGI는 일치성 지표보다 더욱더 중요하게 여겨진다. 그래서 저자는 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜(LGP) 및 검증 방법 가변 타원체 모형화 기술(VEMT)을 사용하여 광범위하게 적용되고 있는 GI 뿐 만 아니고 CGI, 새로이 정의된 일치성/기울기 지표를 계산하고 통계적으로 분석하였다. 본 연구는 GKRS로 치료받은 두개 내 병변을 가진 10명의 환자를 대상으로 하였다. 저자는 단지네 인자들: 처방 등선량 체적, 최대 선량의 30% 이상 체적, 병변 체적, 처방 등선량 절반의 체적 만을 가지고 LGP와 VEMT를 이용해서 지표를 계산했다. 모든 데이터는 두 가지 다른 측정기법을 비교하는데 사용되는 통계적 방법인 Paired t-test로 분석되었다. 10명의 사례에서 LGP와 VEMT 사이에 GI의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. GI의 차이는 -0.14에서 0.01 사이의 범위였다. LGP와 VEMT의 두 가지 방법으로 계산된 새롭게 정의된 기울기 지표 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 저자는 LGP와 VEMT 사이에 처방 등선량 체적에 대한 통계적 차이를 발견하지 못했다. 최상의 치료계획을 결정하기 위한 또 하나의 평가 지표인 CGI도 통계적으로 유의하지 않았고 CGI의 차이는 -4에서 3까지 이었다. 똑같이 GKRS에 적합하게 새로이 정의된 일치성/기울기 지표도 통계 분석을 통해서 치료계획 평가를 위한 훌륭한 측정 기준으로 여겨진다. 통계분석 결과 VEMT는 GKRS에서 최상의 치료계획을 평가하기 위해 GI, 새로운 기울기 지표, CGI 및 새로운 CGI를 고려했을 때 LGP와 우수한 일치를 보였다. 저자는 LGP 및 VEMT를 통해서 빠르고 쉬운 평가도구의 적용성으로 인하여 GI 뿐 만 아니라 CGI와 새로이 정의된 CGI가 널리 사용되기를 기대한다.

CT 검사에서 대동맥박리(aortic dissection)의 발생빈도에 관한 고찰 (A Study on the Frequency of Occurrence of the Aortic Dissection using CT)

  • 동경래;최성관;장영일;노상호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권2호
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    • pp.115-121
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    • 2008
  • 목적: 혈관의 내층과 외층을 급속히 해리시키는 예후가 매우 위험한 질환으로 대동맥 박리증(aortic dissection)의 임상적 진단을 위해 CT를 시행하여 대동맥 박리 증으로 판명된 환자 수와 연령별로 발생 빈도를 조사하고자 하였다. 방법 및 대상: 2005년 1월부터 2006년 12월까지 2년간 C대학병원에 내원한 환자 중 CT를 시행한 환자 112명을 대상으로 연도별로 증감 추세를 조사해 보고, 성별, 연령별, 진료과별로 조사 해 보았으며, 정확한 관찰을 위해 CT scan 후의 재구성 영상인 MIP와 SSD 그리고 VRT영상을 획득하여 CT와 일반 Chest PA 상을 비교하여 결과를 조사 연구하였다. 결과 및 결론: 1. CT를 시행한 환자 112명을 대상으로 연도별 검사건수는 2005년도 37명으로 41.9%를 보였고, 2006년도는 65명으로 58.1%로 2005년에 비해 2006년에 1.4배 증가되었다. 2. CT를 시행한 환자의 성별분포는 남성이 45명으로 40.1%, 여성이 67명으로 59.9%를 차지하고 있고 남성 45명 중 대동맥 박리증 환자는 9명으로 20%, 여성은 67명 중 21명으로 31.3%로 대동맥 박리증 환자가 남성에 비해 여성이 1.6배 많이 발생되었다. 또한 검사자 수도 남성에 비해 여성이 1.5배 많은 것으로 나타났다. 3. CT를 시행한 환자의 연령별 분포는 30세 미만에서는 거의 볼 수 없었으며 41세에서 80세까지가 전체에 88.3%를 차지하였으며 연령이 높을수록 대동맥 박리증 질환의 발생빈도가 높게 나타났다. 연령별 발생빈도의 차이는 통계적으로 유의하였다(p < 0.01). 4. CT를 의뢰한 과는 응급의학과에서 46명(41.1%), 순환기 내과에서 37명(33.0%), 흉부외과에서 13명(11.6%), 기타 과에서 16명(14.3%)으로 응급의학과와 순환기내과가 전체의 74.1%로 나타났다. 따라서 대동맥 박리증 질환의 환자는 주로 응급실로 내원하는 매우 위험한 질환이라는 것을 알 수 있다. 5. 대동맥 박리 환자 30명 중 22명(73.3%)은 일반 X-ray상 정상으로 판독되었고, 8명(26.7%)만이 일반 X-ray상 이상소견이 나왔다. 따라서 대동맥 박리 질환을 정확히 평가하기 위해서는 반듯이 CT를 시행해야 할 것으로 사료되었다.

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좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 환자자세에 따른 반대편 유방의 산란선량 측정 (Contralateral Breast Doses Depending on Treatment Set-up Positions for Left-sided Breast Tangential Irradiation)

  • 주찬성;박수연;김종식;최병기;정윤선;박원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.175-181
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    • 2015
  • 목 적 : 좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 바로 누운 자세 및 엎드린 자세 에 따른 환자 자세변화 시 발생하는 반대편 유방의 산란선량을 사방향 조사방법에 따라 측정하여 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : Human Phantom (Anderson Rando Phantom. USA)을 대상으로 실제 좌측 유방암 환자로 가정한 후, Supine용 Breast Board와 본원에서 주문 제작된 Prone Breast Board를 이용하여 처방선량 50 Gy/25회로 치료계획(Conventional technique, Field-in-Field, IMRT)을 수립하였다. 치료 계획 수립 후 Human Phantom 의 중심축을 기준점으로 하여 우측방향으로 0 mm, 10 mm, 30 mm, 50 mm 떨어진 위치에 유리 선량계(GD-302M, SRS Technol, Japan)를 부착한 후 환자 자세에 따른 치료 방법에 따라 산란선량을 측정하였다. 이 때 각각의 자세 측정 시 모의치료 계획과 동일한 자세를 유지하기 위해 측정 전 EPID를 이용하여 L-gram 촬영을 실시하였으며 Prone-Device를 이용한 측정 시에는 동일한 입사 점을 확인하기 위해 Human Phantom 에 입사점을 표시하여 5회 측정된 평균값으로 각각의 치료계획 선량과 비교 분석하였다. 결 과 : 각각의 자세에 따른 치료방법에 따라 반대 측 유방의 산란선량을 측정한 결과 바로 누운 자세가 엎드린 자세에 비하여 평균 1.2%~1.8% 이상 치료계획 선량 보다 증가함을 보였고 엎드린 자세일 때는 오히려 치료계획 선량보다 평균 0.81~0.9% 이상 감소함을 보였다. 그러나 엎드린 자세 일 때 반대 측 유방의 위치 별 흡수선량 값은 바로 누운 자세일 때 비하여 총 처방선량의 평균 2.7%로 최대 4% 이상 나타났으며 Conventional technique이 Field-in-Field나 IMRT 비하여 평균 3.3%이상 높게 나타남을 보였다. 결 론 : 본 연구는 Human Phantom 을 이용하여 좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 환자의 자세 변화에 따른 반대편 유방의 산란선량을 치료 방법 별로 비교분석 하였다. 실제 환자의 자세 변화에 따른 유방변화를 가정하여 Human Phantom을 위치시켰으나 실제 환자의 개별적 특성에 따라 차이가 발생할 수 있으며 특히 엎드린 자세 시 환자의 자세 재현의 어려움에 따른 오차가 더욱 크게 발생할 수 있다. 이런 오차로 인하여 좌측 폐 및 심장 등의 선량을 급격히 줄여주는 장점에도 불구하고 반대측 유방에 산란선량을 증가시킬 수 있는 가능성이 있음을 확인하였다. 따라서 실제 환자를 대상으로 prone position을 적용할 경우, 치료방법 및 환자 자세확인을 위한 정확한 검증과정의 임상적 노력이 필요할 것으로 사료된다.

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DICOM 파일을 사용한 Geant4 시뮬레이션과 Gafchromic EBT2 필름에 의한 인체 내 흡수선량 비교 연구 (Comparative Studies on Absorbed Dose by Geant4-based Simulation Using DICOM File and Gafchromic EBT2 Film)

  • 모은희;이상호;안성환;김종일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권1호
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    • pp.48-53
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    • 2013
  • 몬테카를로 방식은 지금까지 인체 내 흡수선량을 계산하는 가장 정확한 방법으로 알려져 왔고. 이러한 계산 방법을 이용하기 위한 인체 내부의 장기 묘사는 인체 모형 팬텀이 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 Geant4 코드를 사용한 몬테카를로 계산에서는 CT의 DICOM 파일에서 인체의 여러 장기에 대한 자료를 직접 추출하고 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 기능은 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현하면서 인체 내부의 흡수선량을 정확히 계산 할 수 있도록 한다. 따라서 본 연구에서는 DICOM 파일을 연동한 Geant4을 이용하여 인체 내 흡수선량을 계산하였고, 이를 Gafchromic EBT2 필름을 이용한 측정 선량과 비교함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서 시뮬레이션을 이용하여 계산한 선량과 EBT2 필름을 이용한 선속 중심축에서의 측정선량을 비교한 결과 피부표면에서부터 최대선량 깊이까지 선량이 급격하게 변화하는 build up 영역을 제외하고는 오차(difference) 범위가 평균 3.75% 임을 알 수 있었다. 또한 선량의 계산 값을 각 CT slice 별로 출력되도록 하였고, 또 각 slice에서도 복셀 하나하나의 선량 값이 출력되도록 하여 측정하고자 하는 장기별, 기관별 흡수선량을 쉽게 확인 할 수 있도록 하였다. 이처럼 인체 모형 팬텀이 아닌 실제 인체의 image data인 CT DICOM 파일을 이용한 선량계산을 각 slice, voxel 별로 선량 값을 출력하는 방식은 다양한 부위의 정확한 선량계산을 가능하게 하므로 향후 방사선 치료계획 시스템의 선량 계산에 유용할 것이라 생각한다. 또한 현재 사용 중인 여러 에너지 영역에도 적용이 가능하므로 인체 내 방사선의 흡수선량 확인을 위해 유용하게 활용되어질 수 있을 것으로 생각된다.