• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.31-36
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• 2023

소동물 전용의 영상 및 치료기기 중 양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)는 관심 시야 내에서 공간분해능의 변화가 발생한다. 이는 작은 갠트리와 작고, 긴 섬광 픽셀을 사용함으로써 발생하는 현상으로 이를 해결하기 위해 반응 깊이를 측정하는 검출기들이 개발 및 연구되고 있다. 본 연구에서는 여러 개의 섬광체 블록과 서로 다른 반사체 패턴을 지닌 광가이드를 사용하여 반응 깊이를 측정하는 검출기를 설계하였다. 3 mm × 3 mm × 5 mm의 섬광 픽셀을 4 × 4 배열로 구성한 섬광체 블록이 4개의 층을 이루고, 각 층마다 광가이드를 삽입하여 전체 검출기를 구성하였다. 반응 깊이 측정 여부를 확인하기위해, 모든 섬광 픽셀의 중심에서 감마선 반응을 발생시켜 데이터를 획득 후 평면 영상으로 재구성하였다. 층 사이에 삽입된 광가이드의 반사체 패턴이 모두 달라 각 층별 섬광 픽셀의 위치가 서로 다른 곳에 형성되었다. 이렇게 형성된 섬광 픽셀의 위치를 모두 분리하여 영상의 재구성에 사용하면 관심시야 모든 영역에 걸쳐 고른 공간분해능을 달성할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.741-749
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• 2022

산업체에서 용접구조물을 파괴 없이 품질을 검증하는 방사선투과검사는 압도적으로 많이 이용되지만, 방사선을 이용함에 따라 많은 안전사항이 요구된다. 방사선투과검사 작업종사자는 검사부재의 이동유무에 따라 감마선조사기인 운반용기에 내장된 Iridium-192 방사선원을 사용시설 내 혹은 사용시설 외의 장소에서 이동시켜 작업을 수행 한다. 일반적인 사용시설은 두꺼운 콘크리트로 외부와 방사선을 전면 차단한 시설이지만, 검사부재의 취급이 용이하지 않은 등의 사유로 천장이 개방된 사용시설이 있다. 일반적인 사용시설은 외부가 모두 차단되어 이론적인 선량 평가 방법을 통하여 건설하여도 무방하지만, 천장이 개방된 경우 스카이샤인효과로 인하여 단순 이론적인 계산 방법으로 방사선 안전성을 평가하는 것은 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 실제 현장에서 해당 시설의 방사선 안전성을 이온챔버형 방사선측정기와 누적선량계형인 OSLD를 통하여 평가하고, 실제 평가 환경을 몬테카를로 시뮬레이션 코드인 플루카를 이용하여 모델링 및 평가를 하였다. 해당 시설에서 조사방향에 따라 시설 경계의 방사선량은 규제기관에서 정하는 기준을 만족하기 어려웠고, 추가의 방법을 통하여 방사선 안전성을 확보할 수 있었다. 또한, Iridium-192 선원을 이용한 시뮬레이션 결과가 실제 측정값과 유효한 결과임을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.99-106
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• 2021

Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-66
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• 2022

이 연구의 목적은 Ir¹⁹² 선원을 이용한 근접치료에서 물 흡수선량 1 Gy에 대한 광자 에너지플루언스와 질량에너지흡수계수를 유도하는데 있다. Khan이 저술한 방사선치료물리학으로부터 Ir¹⁹² 선원의 감마선 선속에 대한 납의 반가층을 얻었다. 얻어진 납의 반가층으로부터 선감쇠계수와 질량감쇠계수를 산출하였다. 산출된 납의 질량감쇠계수를 NIST의 납의 질량감쇠계수 자료에 대응시켜 일치하는 질량감쇠계수의 광자에너지를 유효에너지로 결정하였다. 결정된 유효에너지를 NIST의 물의 질량에너지흡수계수 자료의 광자에너지에 대응시켜서, 물의 질량에너지흡수계수는 0.03273 cm²/g(32.73 cm²/kg)으로 얻었다. 얻어진 물의 질량에너지흡수계수(32.73 cm²/kg)를 물 흡수선량 1 Gy에 나누어 광자에너지플루언스는 0.03055 J/cm²으로 산출하였다.

• 한국작물학회지
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• 제26권4호
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• pp.318-323
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• 1981

대두의 돌연변이육종을 함에 있어서 돌연변이기의 효율적인 선발법을 확립하기 위하여 M_1세대의 초장 및 주당종자수와 M_2세대의 돌연변이 출현과의 관계 그리고 M_1 식물체의 키메라에 대해 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 30kR의 감마선을 종자에 처리하였을 때 M_1초장의 분포는 무처리에 비해 45-68% 감소되는 개체가 전체의 63.7%를 차지하였으며 이 범위에 속하는 집단내에서 엽녹소변이는 71.4%, 가시적 형태변이가 62.3%를 차지하였다. 2. M_1주당종자수는 6-15개인 개체가 전체의 58.9%를 차지하였고 이때 엽녹소변이는 55.3%, 가시적 형태변이는 63.4%를 차지하였다. 3. M_1 집단에서 초장과 주당종자수는 통계적으로 유의한 정의 상관이 있었다. 4. M_1의 초장의 장해가 심하고 주당종자수가 적을 수록 M_2에서 가시적 형태변이의 출현율이 높았으며 반대로 엽녹소변이는 초장장해가 적고 주당종자수가 많을수록 변이출현율이 높은 경향이었다. 5. 변이가 일어난 M_2 family의 변이의 sector 크기는 M_1주당종자수 적을수록 크게 나타났다. 6. 엽녹소변이를 대상으로 M_1식물체의 꼬투리별로 돌연변이의 출리양상을 보면 식물체의 부위별로 일정한 경향이 없이 임의로 발생하였다. 7. 대두의 돌연변이육종을 효율적으로 수행하기 위해서는 종자에 고선량의 방사선을 처리할 것과 M_1의 주당종자수가 적은 개체를 수확하여 M_2에서 집단으로 양성할 것을 추천한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4660-4670
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• 2022

Hydroxyurea (HU) is a novel salt-free reductant used potentially for the separation of U/Pu in the advanced PUREX process. In this work, the radiation stability of HU were systematically investigated in solution by examining the effects of the type of rays (α, β, and γ irradiations), the absorbed dose (10-50 kGy), and the HNO₃ concentration (0-3 mol L^-1). The influence degree on HU radiolysis rates followed the order of the absorbed dose > the ray type > the HNO₃ concentration, but the latter two had moderate effects on HU radiolysis products where NH₄⁺ and NO₂^- were found to be the most abundant ones, suggesting that the differences of α, β, and γ rays should be considered in the study of irradiation effects. The radiolysis mechanism was explored using density functional theory (DFT) calculations, and it proposed the dominant radiolysis paths of HU, indicating that the radiolysis of HU was mainly a free radical reaction among ·H, e_aq^-, H₂O, intermediates, and the radiolytic free radical fragments of HU. The results reported here provide valuable insights into the mechanistic understanding of HU radiolysis under α, β, and γ irradiations and reliable data support for the application of HU in the reprocessing of spent fuel.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권5호
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• pp.251-261
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• 2023

Background: This paper deals with the study of natural radioactivity in rocks from Ogun State in Southwestern Nigeria. The aim is to determine radiation emissions from rocks in order to estimate radiation hazard indices. Objectives: The following objectives were targeted: 1. To determine radiation emissions from each type of rocks; 2. To estimate radiation hazard indices based on the rocks; 3. To correlate the activity concentrations of radionuclides with major oxides. Methods: The samples were analyzed using a NaI (Tl) gamma ray spectrometric detector and PerkinElmer AAnalyst 400 AAS spectrometer. Results: The activity of ⁴⁰K, ²²⁶Ra, and ²³²Th were found in order of decreasing magnitude from pegmatite>granite>migmatite. In contrast, lower concentrations were found in shale, phosphate, clay stone, sandstone and limestone. The mean absorbed doses were 125±23 nGyh^-1 (migmatite), 74±13 nGy/h (granite), 72±13 nGyh^-1 (pegmatite), 64±09 nGyh^-1 (quartzite), 45±16 nGyh^-1 (shale), 41±09 nGyh^-1 (limestone), 41±11 nGyh^-1 (clay stone), 24±03 nGyh^-1 (phosphate), and 21±10 nGyh^-1 (sandstone). The outdoor effective dose rates in all rock samples were slightly higher than the world average dose value of 0.34 mSvy^-1. The percentage composition of SiO₂ in the rock samples was above 50 wt% except for in the limestone, shale and phosphate. Al₂O₃ ranged from 4.10~21.24 wt%, Fe₂O₃ from 0.39~7.5 wt%, and CaO from 0.09-46.6 wt%. In addition, Na₂O and K₂O were present in at least 5 wt%. Other major oxides, including TiO₂, P₂O₅, K₂O, MnO, MgO and Na₂O were depleted. Conclusions: The findings suggest that Ogun State may be described as a region with elevated background radiation. It is recommended that houses should be constructed with good cross ventilation and residences should use home radiation monitoring instruments to monitor radon emanating from walls.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제11권1호
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• pp.71-77
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• 1988

김치저장 기간을 연장할 목적으로 숙성된 김치에 1, 3, 5kGy의 감마선을 조사하고 $5^{\circ}C$에서 냉장하면서 저장하는 동안 미생물의 생육과 김치품질에 관련된 이화학적, 관능적 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미생물 생육시험에서 호기성세균은 저장초기에 증가하나 유산균(혐기성 세균)의 증가와 함께 감소되는 경향이며, 방사선조사에 의해 호기성세균과 유산균이 1-3 log cycles 정도 살균되었다. 3kGy 조사구는 저장 90일에도 유산균수가 $1.3{\times}10^{8}/m{\ell}$정도로 낮았다. 대장균과 곰팡이는 $2.0{\times}10^{4}/m{\ell}$과 $5.4{\times}10^{2}/m{\ell}$정도 오염 되었으나 3kGy 이상 조사로서 완전 사멸되었고, 비조사구와 1kGy 조사구에서도 저장 20일 이후부터는 생육이 없었다. 효모는 $3.5{\times}10^{3}/m{\ell}$정도 오염되었으며 비조사구는 전 저장기간을 통해 계속 증가하여 저장 90일에는 $5.6{\times}10^{4}/m{\ell}$였고, 3kGy 조사구는 저장 90일에도 $6.5{\times}10^{2}/m{\ell}$로 생육이 억제되었다. 2. 이화학적 특성변화에서 비조사구는 저장 45일에 pH, 산도, 휘발성 산이 각각 4.0, 0.7%와 0.066%이었으나, 3kGy 조사구는 저장 90일에도 pH 4.2, 산도가 0.59%와 휘발성 산이 0.06% 정도로 낮았다. 환원당 함량은 모든 시험구에서 전 저장기간을 통해 산도의 증가와 반비례적으로 감소하였으면 방사선 조사구는 그 변화가 적었다. Ascorbic acid 함량은 모든 시험구에서 전 저장기간을 통해 감소하였고 방사선 조사구가 다소 심하였다. 김치조직 변화에서는 저장기간의 경과와 함께 3kGy 조사구가 가장 우수 하였다. 3. 관능검사에 의한 김치의 종합적 품질평가에서 3kGy 조사구는 비조사구에 비해 2개월 이상의 자장기간을 연장할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.72-79
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• 2009

I-131은 갑상선에 주로 집적되어 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 I-131은 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어렵다. 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과(septal penetration)와 산란선은 핵의학 진단영상에 악 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 격벽투과가 영상에 미치는 영향과 I-131의 산란보정 방법을 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 알아보고자 하였다. 본 실험을 위하여 임상에서 사용되고 있는 범용성 고에너지 조준기를 장착한 핵의학 영상 기기인 FORTE 시스템(Philips, Netherlands)에 대해 모사하였다. 격벽투과가 영상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 고에너지 조준기의 격벽을 두 가지 종류로 모사하여 보았다. 한 종류는 실제로 사용하고 있는 납으로 격벽을 모사하였으며, 다른 한 종류는 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 밀도와 원자번호가 아주 높은 임의의 물질로 구성하여 모사하였다. 각 각의 조준기를 통해 물팬텀안의 I-131 선 선원의 영상을 획득한 결과 납 격벽에서 획득한 선 선원의 반치폭 (Full Width at Half with Maximum, FWHM)과 십치폭(Full width at Tenth with Maximum, FWTM)은 각 각 41.2 mm, 206.5 mm였으며, 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 임의의 물질로 만든 격벽의 조준기에서는 반치폭과 십치폭이 각 각 27.3 mm, 47.6 mm로 측정되었다. 이는 고에너지의 감마선에 의한 격벽투과가 핵의학 영상의 선예도를 나쁘게 한다는 것을 알 수 있다. 또한 I-131을 이용한 핵의학 영상의 산란보정을 위하여 물 팬텀 속의 점 선원을 모사하고 영상을 획득하였다. 산란보정 방법으로는 삼중광봉우리창(Triple Energy Window method, TEW)을 이용하여 획득 영상 내의 산란선을 유추하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방법은 중심에너지 창의 범위에 따라 유추된 산란선의 양에 영향이 있으므로 더 정확한 산란선 유추를 위해 확장된 삼중광봉우리창(Extended Triple energy Window method, ETEW)을 적용, 기존의 방법과 비교하였다. 실험 결과 시뮬레이션의 데이터 분류를 통한 산란선으로만 획득된 점 선원 영상과 TEW와 ETEW 방법을 통해 유추된 산란선 영상결과, ETEW 방법으로 산란선을 유추한 방법이 기존의 TEW 방법보다 더 정확함을 알 수가 있었다. 본 연구는 시뮬레이션을 통한 I-131의 특성을 평가함으로써 I-131을 이용한 동위원소 치료 및 GATE 프로그램 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제8권3호
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• pp.135-140
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• 1993

전통조리식품에 널리 이용되어 왔고 현재에도 한국인의 식생활에 있어서 중요한 건어물로 알려진 건명태, 건오징어, 뱅어포, 건멸치와 건대구에 대한 저장성 향상을 위하여 각 시료를 접합 polyethlene 주머니로 함기 포장하고 그동안 많은 연구 결과 공인된 적정선량인 7kGy의 감마선을 조사한 뒤 비조사 시료와 함께 12개월간 저장하면서 미생물의 증식상태를 실험하였따. 저장초기에 비조사 시료는 g당 전호기성 세균의 오염도가 건명태 $3.9{\times}10^{3}$, 건오징어채 $5.6{\times}10^{5}$, 뱅어포 $1.2{\times}10^{5}$, 건멸치 $1.2{\times}10^{4}$, 건대구가 $1.2{\times}10^{4}$마리가 검출되었으나 7kGy의 방사선 조사로서 멸균되었거나 1~3 log cycle 감소되었고 저장기간 중 증식되지 않았다. 비조사 시료의 곰팡이 오염도는 건명태가 g당 $4.0{\times}10^{2}$, 건오징어채 $1.3{\times}10^{5}$, 뱅어포 $2.5{\times}10^{5}$, 건멸치 90, 건대구가 $1.2{\times}10^{2}$마리였으며 방사선 조사시료는 전부 멸균되었고, 비조사 시료의 저장기간 중 생육도는 모든 시료에서 감소하는 경향이었다. 비조사 시료에 있어서 효모 오염도는 건명태가 g당 $1.4{\times}10^{3}$, 건오징어채 75, 뱅어포 $1.1{\times}10^{3}$, 건멸치 50, 건대구가 $1.6{\times}10^{2}$마리였으며 7kGy 조사로 모든 시료의 효모는 멸균되었다. 저장기간 중 효모의 증식상태는 건명태와 뱅어포는 감소하는 경향이었으나 건오징어채, 건멸치, 건대구에서는 증가하였으며 특히 건오징어채에서는 현저하게 증식하였다. 방사선 조사로서 모든 시료의 대장균군은 저장기간중 건 멸치는 현저하게 증식되었으나 기타 시료는 저장 중 감소하는 경향이므로 대중균군의 오염도는 크게 문제가 되지 않는 것으로 생각된다.