최근 포괄적 핵실험금지조약 (Comprehensive Test Ban Traety : CTBT)의 체결은 전세계적으로 핵활동 감시 네트워크를 구축하는 것이다. 핵실험금지 위원회의 전문가들은 대기 방사성핵종의 측정을 핵실험 감시에 필수적인 요소로 제안하였으며, 이에 따른 기술적 요구사항을 제시하였다. 본 연구는 이를 근거로 핵활동으로부터 생성된 핵분열생성물을 검출하기 위하여 고성능 공기채집장치(High Volume Air Sampler: HVAS)와 여과지 압축기 그리고 고순도 게르마늄 반도체검출기(HPGe)로 대기 입자 방사성핵종 측정시스템을 구성하였다. 조속한 시일 내에 탐지와 최적의 측정 조건으로 본 시스템을 운영하기 위하여 CTBT 감시 전략에서 주요 핵종들에 대한 최소검출 방사능 농도(Minimum Detectable Concentration : MDC)를 decay time, counting time 그리고 sampler volumetric flow rate 등을 고려하여 결정하였다. 그 결과 각각 $10{\pm}$2h, $20{\pm}$2h, $850{\pm}50m^3$//h 정도로 선정하였다. 감마선 스펙트럼 분석에서 $^{212}Pb$ 방사능 농도의 변화는 Compton continuum의 baseline에 영향을 미치게 되므로 이에 기인한 MDC 관계식을 도출하였다. 이들 결과는 CTBT 감시 전략에 실제적인 도구로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
고등식물은 고정된 장소에 서식하기 때문에 주변 환경의 오염에 따른 부정적 영향을 회피할 수 없다. 대기 오염 지역과 청정지역에 서식하는 가로수의 이온화 방사선에 대한 효소활성 변화를 이용하여 대기오염 정도를 진단하는 방법을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 오염된 대기 속에 서식하며 대기에 포함된 오염물질로부터 지속적으로 산화스트레스를 받아온 식물체의 경우 이를 극복하기 위한 수단으로 생화학적 저항성을 발달시키게 된다. 항산화 효소와 자유라디칼 제거능, 세포막 안정도 등는 산화스트레스에 대한 저항성을 분별하는데 이용되는 좋은 생체지표로 이용되어 왔다. 비교를 위하여 대기오염이 심한 온산 지역과 비교적 청정한 곳인 기장 지역에 서식하는 사철나무의 가지와 잎을 채취하여 공시재료로 사용하였다. 공시재료에 0, 50, 100 Gy의 감마선을 조사하고 시간 경과에 따른 SOD 활성 변화와 자유라디칼 제거 능력(EDA)을 측정하였다. 그 결과, 대기오염 지역의 식물은 이온화 방사선의 조사가 SOD나 EDA에 큰 변화를 일으키지 않았다. 그러나 청정지역 식물인 경우 이온화 방사선 조사 후 6~10시간까지는 SOD 효소 활성이 증가 추세를 보이다가 그 이후 점진적 활성 저하 현상이 나타났다. 이는 오염이 심한 대기에 적응한 식물의 경우 이온화 방사선에 의하여 유발된 산화 스트레스를 극복할 수 있는 수용력이 높다는 것을 의미한다. 각기 다른 서식지의 식물체에 이온화 방사선을 조사한 후 나타나는 생화학적 변화의 차이를 이용하여 그들의 서식환경에 관한 통합 오염도를 진단하는 것이 가능할 것으로 판단된다.
추청벼 등 4품종의 현미를 4.0, 6.4, 8.0, 9.6, $12.0\%$로 도정하여 벼의 도정율과 미강 중의 tocooienol 및 tocopherol 그리고 vitamin I 함량과의 관계를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미강의 tocotrienol 함량이 최대가 되는 도정율은 4품종 각각 다른 반응을 보였으나 공통으로 가장 높았던 도정율은 6.4\%$이었고 추청벼와 안다벼는 도정율 $8.0\%$에서도 유의차가 없었다. 2. 미강의 tocopherol 함량은 4품종 모두 도정율 $8.0\%$에서 가장 높게 나타났으며, 일품벼 고시히카리 안다벼 3품종은 $9.6\%$에서도 유의차가 없었다. 3. 미강의 vitamin E함량이 가장 높은 도정율은 $8.0\%$이나 실험 품종들 간에 다소 차이는 있으나 대체로 $6.4-9.6\%$의 도정율에서는 유의차가 없었다. 4. 쌀의 tocotrienol, tocopherol 그리고 vitamin E함량은 도정율이 높아질수록 감소되는 경향으로 도정율 $8\%$일때 각각의 함량은 11.0, 8.2, $19.2 mg{\cdot}kg^{-1}$이었고, 쌀에는 tocotrienol과 tocopherol 동족체 중 $\alpha-$와 $\gamma-$가 검출되었다.
블록형 섬광체와 픽셀형 섬광체를 이용한 반응 깊이 측정 검출기를 설계하였으며, 층 구분 능력을 DETECT2000을 사용하여 측정하였다. 블록형 섬광체를 사용하여 민감도를 향상했으며, 반응 깊이를 측정함으로써 공간분해능을 향상했다. 위층은 블록형으로 아래층은 픽셀형 섬광체를 위치시켜 감마선과 반응한 섬광체에서 발생한 빛의 분포를 변화시켰으며, 변화된 빛의 분포의 채널별 신호 특성 분석을 통해 반응 깊이를 측정하였다. 아래층을 픽셀형 섬광체로 구성하여 평면 영상 획득 시 위층의 블록형 섬광체에서도 픽셀형 섬광체의 위치와 비슷한 곳에서 영상을 획득할 수 있었다. 앵거 알고리듬을 사용하여 16채널의 신호를 4개의 채널로 감소시켜, 신호 특성 분석을 용이하게 하였으며, 층 구분은 간단한 알고리듬을 사용하여 측정하였고 층별 약 84%의 측정 정확도를 보였다. 본 검출기를 전임상용 PET에서 사용할 경우 반응 깊이 측정을 통해 검출 시야 외곽에서의 공간분해능을 향상할 수 있을 것이다.
국내 갑상선암 환자의 발병률이 증가함에 따라 방사성요오드 치료가 필요한 환자가 증가하고 있다. 방사성 요오드 치료에 이용되고 있는 캡슐용기들 중 1.1 GBq과 5.5 GBq의 국산제품에 설계도면을 바탕으로 차폐체를 구현한 후 366 keV 이상에 감마선들에 대하여 캡슐용기의 방사선 누설선량을 GEANT4 전사모사를 이용하여 평가하였다. 치료용 I-131 캡슐용기 누설선량을 측정하기 위해 각각의 용기에 대하여 용기 표면에서 10 cm 거리 및 100 cm 거리에서의 누설선량을 측정하였다. 용기표면에서 10 cm 거리와 100 cm 거리에서의 누설선량 측정은 방사형으로 발생되는 방사선을 위치별로 측정하기 위해 $10{\times}10{\times}10cm^3$ 부피의 정육면체 형태의 물 팬텀(phantom)을 상부, 상부측면, 측면, 하부측면, 하부 다섯 방향에 설치하여 누설선량을 계산하였다. 용기별로 5개 방향에서 용기표면으로 부터 10 cm, 100 cm 거리에서 전산모사를 수행한 결과 법적 허용기준인 10 cm 거리에서 2.0 mSv/h, 100 cm 거리에서 0.02 mSv/h 이하의 선량 규정과 비교하였을 때 법적기준치보다 현저히 낮은 누설선량이 방출되는 것을 확인하였다.
국내 의료기관의 방사성옥소(I-131) 사용과 관련하여 배수 중 방사능농도가 원자력안전법의 허용치를 초과한 사례가 발견되어, 원인 분석 및 배수 중 방사능농도 분석을 통해 주변 환경 공공수역에 대한 관계를 평가하여 유용성에 대해 알아보고자 한다. 2014년 11월 1일부터 2015년 4월 30일까지 6개월에 걸쳐 국내 20개 병원을 대상으로 하였다. 장비는 HpGe 감마선 분광 측정기(Canberra DSA1000)를 사용하였으며, 분석방법으로는 GENIE-2000 Analysis을 이용하여 방사성옥소의 배수 중 방사능농도를 측정하여 비교 분석하였다. 연구 결과, 7개 기관이 I-131 배수 중 배출관리 기준을 초과하였음을 확인하였으며, 20개 병원의 평균 배수 중 방사능 농도는 $4.21E+4 Bq/m^3$로 나타났다. 방사능농도가 높은 병원의 특징으로는 I-131을 이용한 다수의 외래환자 진료 건수, 외래전용 화장실의 부재로 확인되었다. I-131 whole body scan 전 반드시 소변을 보게 하는 과정에서 체내에 잔류한 I-131이 배출되는 것으로 판단된다. 공공수역 내 배수 중 방사능 농도가 초과 검출되는 원인으로는 진료용 방사성옥소라 판단되며, 저용량 투여환자 외래전용 화장실 설치와 안전관리 지침서 제공 및 교육 강화의 중요성을 확인할 수 있었다. 또한 배수 중 배출관리기준과 관련하여 법적, 제도적 관리 체계 구축이 필요할 것으로 사료된다.
연구목적 본 연구는 주의력결핍 과잉행동장애(attention-deficit/hyperactivity disorder, ADHD) 환자들을 대상으로 다양한 실행기능과 정량화 뇌파간의 상관성을 알아보고자 하였다. 방법 31명의 소아청소년 ADHD 환자를 대상으로 정량화 뇌파를 측정하였다. 종합주의력검사(Comprehensive Attention Test, CAT), 스트룹 색-단어 추론 검사(Color-Word Inference Test, CWIT), 선추적 검사(Trail Making Test, TMT), 카드분류검사(Card Sorting Test, CST)가 시행되었고 한국어판 주의력결핍 과잉행동장애 평정척도(Korean version of the ADHD Rating Scale, K-ARS)가 측정되었다. 결과 CAT 검사 점수와 알파, 베타 파워가 양적 상관이 있는 반면, 델타 파워와는 부적 상관이 있었다. CWIT 검사에서는 감소된 델타 파워와 증가된 베타 파워가 높은 수행수준과 관련 있었다. 높은 TMT 검사 점수는 증가된 알파 대역 파워와 관련이 있었으며, CST 검사에서 델타 파워는 높은 수행수준과 부적 상관이 있는 반면 알파, 하이 감마파의 파워와는 양적 상관을 보였다. K-ARS 점수는 알파 파워와 부적 상관을 보였다. 결론 정량화 뇌파는 ADHD 환자들의 실행기능과 상관성을 보이며 신경생리학적 지표로서의 유용성이 시사된다.
방사능 준위가 낮은 시료의 경우에는 방사능 측정 시 많은 양의 시료가 요구되며, 시료량의 증가로 인하여 방출된 감마선이 시료 자체에서 산란되거나 흡수될 확률이 증가하게 되므로 검출기에 도달할 확률은 감소하게 된다. 이러한 자체흡수효과를 보정하기 위해서는 측정시료의 기하학적 조건 및 밀도에 따른 효율을 보정하여야 한다. 대부분의 측정에서 기하학적인 조건은 표준선원과 동일한 측정용기를 사용함으로서 해결될 수 있다. 그러나 다양한 종류의 폐기물을 측정대상으로 할 경우에는 측정시료와 동일한 기하학적 조건 및 밀도를 가지는 표준선원을 이용하여 효율을 결정한다는 것은 사실상 불가능하다. 다양한 측정 용기에 대하여 측정 시료의 밀도 차이에 따른 자체흡수효과를 비교하기 위하여 수용액 상태의 표준선원에 용해도가 높고 밀도가 큰 NaI를 첨가하면서 밀도차이에 따른 검출기의 효율 변화를 조사하였다. 모든 결과는 Monte Carlo 방법에 의한 계산결과와 비교하였으며, 500 keV 이하의 낮은 에너지 영역에서는 자체흡수효과에 대한 보정이 이루어지지 않을 경우 많은 오차가 발생한다는 것으로 확인하였다.
본 연구는 핵의학과에서 가장 많이 사용되고 있는 $^{99m}Tc$에서 방출되는 140 keV 감마선을 기준으로, 세 가지 실험을 통해 기존에 사용되고 있는 납치마와 공기층 납치마를 이용해 Optically Stimulated Luminescence Dosimeter (OSLD) 선량계에 도달하는 선량을 측정하고, 공기층 납치마의 피폭선량 감소효과에 대해 연구했다. 그 결과 선량계와 납판 사이의 거리를 납치마의 공기층이라고 가정했을 때, 선량계와 0.2 mm 납판 사이의 거리가 없는 0 Cm일 때 측정된 10개의 선량계의 평균값은 0.515 mSv이고, 선량계와 납판 사이의 거리를 20 Cm로 떨어뜨린 경우 10개의 측정값의 평균이 0.138 mSv로 약 0.377 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 선량계와 0.5 mm 납판 사이의 거리가 없는 0 Cm일 때 10개의 선량계의 측정값의 평균은 0.296 mSv이고, 선량계와 납판 사이의 거리를 20 Cm로 떨어뜨린 경우 10개의 측정값의 평균이 0.075 mSv로 약 0.221 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 3일 간의 누적선량을 측정한 결과, 공기층이 없는 납치마의 경우 측정된 누적선량의 평균은 0.238 mSv, 공기층 납치마의 누적선량은 0.176 mSv로 0.062 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 한 달 간의 누적선량을 측정한 결과, 공기층이 없는 납치마의 누적선량의 평균은 0.59 mSv, 공기층 납치마의 누적선량은 0.54 mSv로 0.05 mSv의 선량 감소 효과를 보였다.
본 논문에서는 대한민국의 제2의 도시인 부산지역의 일반토양을 대상으로 천연방사성핵종인 $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{40}K$을 분석하고 이를 바탕으로 일반토양에 의한 거주민의 방사선피폭을 평가하였다. 측정방법으로는 부산지역의 토양 내 천연 방사성 핵종을 정밀 분석하기 위하여 16개의 행정구역을 중심으로 각 지역에서 세 개의 지점을 격자구조로 분리하였으며 이후 총 48개의 토양 시료를 2012년 7월부터 2013년 4월까지 채취하였다. 토양 중 $^{238}U$, $^{232}Th$는 ICP-MS를 사용하여 방사능 농도를 분석하고, $^{40}K$는 감마선 분석 검출기인 HpGe 검출기를 사용하여 방사능 농도를 분석하였다. 이 후 이를 바탕으로 동아시아 지역의 방사능 농도와 비교해 본 결과 $^{238}U$ 핵종은 우리나라가 평균보다 낮은 농도를 나타낸 반면 $^{232}Th$, $^{40}K$핵종은 높은 값을 나타냈다. 이는 한국의 지질대가 천연방사성핵종이 많이 포함되어 있는 화강암지대가 많기 때문이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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