• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.694-701
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• 2012

본 연구는 국가환경방사선 자동감시망이 설치되지 않은 국립공원의 산악 지역을 대상으로 환경방사선을 측정하였다. 측정 방법은 지표 1m 높이에서 공간선량과 지표면에서의 지표선량을 측정하였다. 국립공원 선정은 중부지역과 남부지역을 같은 분포로 하여 전국에 10곳을 선정하였다. 측정장비는 감마선측정에 활용되는 INTERCEPTOR$^{TM}$(Thermo, USA, 2006)를 사용하였다. 방사선측정은 국립공원 입구와 정상에서는 필수적으로 측정하였고, 그 외 지점은 해발 고도를 500m 단위로 구분하여 탐방객이 많이 다니는 곳에서 측정하였다. 측정횟수는 각 지점에서 2분간 장비를 안정시킨 후 5회 이상 측정하였다. 측정결과, 공간감마선량의 경우 1,000m 이하 국립공원에서는 해발 고도 500m 지점에서 높은 선량이 측정되었다. 그 중 북한산, 계룡산, 월출산에서 $0.23{\mu}Svh^{-1}$ 이상인 것으로 확인되었다. 1,000m 이상의 국립공원에서는 설악산 1,500m 지점에서 $1.77{\mu}Svh^{-1}$로 측정되어 백그라운드 기준 선량보다 10배 이상 증가하였다. 선량에 유의한 변화를 보이지 않은 국립공원은 내장산, 소백산, 지리산으로 확인되었다. 환경방사선량이 낮게 측정된 산은 가야산 정상(1,430m)에서 $0.04{\mu}Svh^{-1}$, 한라산 정상(1,950m)에서 $0.03{\mu}Svh^{-1}$인 것으로 확인되었다. 지표선량 측정에서도 중간 높이인 500m, 1,000m에서 높게 측정되었다. 지각 구성물질의 종류에 따른 측정에서는 암석으로 구성된 국립공원에서 높은 선량으로 조사되었으며, 화산활동이 일어났던 한라산에서는 환경방사선량이 낮게 측정되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.21-29
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• 2014

삼축분광장치는 물질을 이루고 있는 자성 원소들의 거동, 즉 스핀 동역학을 측정하는데 적합한 장치로, 연구용 원자로 '하나로'에는 국내 유일의 냉중성자 삼축분광장치가 최근 설치되었다. 삼축분광장치는 중성자 빔을 제어하는 중성자광학 부품과 중성자 빔으로 인해 발생하는 방사선에 대한 차폐체로 이루어지며 이러한 부품은 수십 톤 중량의 기계구조물을 이룬다. 방사선 차폐는 중성자 빔 경로 이외의 방향으로 진행하는 중성자와 감마선을 효과적으로 막아 신호대 잡음비를 향상시키는 역할을 하며 구조물 내부의 방사화된 부품으로부터 발생하는 감마선을 차폐하여 장치 이용자의 피폭선량을 최소화한다. 그런데 설치된 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 중 전면부의 고하중으로 인해 장치 운영상 여러 가지 문제점이 발생, 전면 세그먼트 차폐체의 하중을 줄이는 구조개선이 불가피하였다. 이에 MCNPX 모의계산을 통해 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 최적화에 필요한 개선방향을 검토하였다. 상부 차폐체의 폴리에틸렌과 납의 추가 설치를 통해 전면 블록 차폐체 하중을 줄일 수 있는 최적 길이를 확인하였다. 그 결과, 전면 블록 차폐체의 높이 20%가 제거된 경우, 구조변경 전 대비 차폐체 상부에서 70% 수준의 감마선속이 나타남을 확인하였다. 하지만 높이를 줄일수록 전면 블록 차폐체의 하중을 줄일 수 있기 때문에, 차폐블록을 추가 제거하고 이에 대한 차폐능을 보상해 줄 방안으로 상부 납 차폐체의 위치 변화에 따른 중성자속과 감마선속을 예측해 보았다. 전면 블록 차폐체 높이의 35% 제거하고 상부 납 차폐체를 최하단부에서 10 cm에 설치한 경우, 전면 블록 차폐체 상부에서 감마선속이 각각 25%, 18% 증가하였다. 증가한 감마선속의 영향을 파악하기 위해 MCNPX 모의계산을 통해 공간의 감마선속 분포를 가시화하였다. 증가한 감마선속은 상부로 향하는 방향성을 띄며 이동하면서 소멸하여 검출기에 이르기 전에 낮아져 검출기와 실험자의 위치에 영향을 끼칠 수 없다고 판단하였다. 그래서 중성자속 및 감마선속과 고하중 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적화 조건으로 차폐체 높이가 35% 제거되고 상부 납 차폐체가 10 cm 위치에 있는 경우를 선정하였다. 이 결과를 바탕으로 구조개선 작업을 실시하였으며 열형광선량계를 이용하여 콘크리트 차폐블록 외부에서 중성자와 감마선량을 측정하였다. 측정된 중성자 선량은 0.21 ${\mu}Svhr^{-1}$, 감마선량은 3.69 ${\mu}Svhr^{-1}$로 설계기준을 만족하였으며 피폭으로부터 실험자의 안전성을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.165-173
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• 2013

본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 양성자 빔을 피사체에 조사했을 때 발생되는 양성자, 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자의 3차원적 공간분포를 polymer gel 선량계를 통해 구하고, 이를 물 팬텀에서 조사한 결과와 비교하여 3차원적 선량 분포의 정확성에 대해 알아보고자 한다. 본 연구에서 사용 된 polymer gel 선량계는 Gelatin, Methacrylic acid, Hydroquinone, Tetrakis 그리고 증류수로 이루어진 혼합물로 그 밀도는 $1.04g/cm^3$으로 물의 밀도인 $0.9998g/cm^3$과 유사하다. 본 시뮬레이션에서는 72 MeV, 116 MeV, 140 MeV 의 양성자 빔이 사용되었다. 양성자 빔은 팬텀의 핵과 반응을 하고 양성자 빔으로 인해 여기된 핵이 다시 안정하게 되기 위해 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자를 방출한다. 양성자와 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자는 polymer gel 선량계와 물 팬텀에서 각각 검출하였다. 3차원적 선량 분포를 얻기 위한 검출 간격은 2 mm로 하여 선량 분포를 획득하였다. Polymer gel 선량계에서의 양성자의 Bragg-peak를 구해 본 결과 Bragg-peak 지점이 물 팬텀에서의 경우와 유사하게 나타남을 확인 할 수 있었다. 72 MeV, 116 MeV, 그리고 140 MeV의 양성자 빔을 polymer gel 그리고 물 팬텀에 조사했을 때 그 내부에서의 양성자 그리고 즉발감마선의 선량 분포는 polymer gel, 물 팬텀 각각 유사한 선량분포를 가짐을 감마 인덱스 평가로 확인 할 수 있었다. 하지만 양성자 유발 중성자의 경우 물 팬텀에서는 검출이 된 반면 polymer gel 선량계에서는 검출이 되지 않았다. Polymer Gel 선량계는 3차원적 선량 분포를 얻는데 유용한 선량계이지만 양성자 조사 시 그 유발 중성자의 검출에는 한계를 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 춘계학술논문요약집
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• pp.381-382
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• 2011

• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.449-457
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• 2012

본 연구의 목적은 PET/CT 검사시 공간선량을 측정 비교함으로써 방사선 발생원과 종사자간 선량의 상관관계를 규명하고 효율적인 관리를 통해 피폭선량을 감소시키는데 있다. 최근 PET/CT 검사의 증가는 동위원소 사용량의 증가와 더불어 종사자의 피폭 증가의 원인이 되고 있다. 따라서 각 방사선 발생원에서의 공간선량을 비교 분석하고 개인방호복과 차폐체 사용에 관한 연구를 수행하였다. 양전자 방출핵종인 $^{18}F$ 방출 감마선 고에너지(511 keV)에서 개인방호복(0.5 mm pb) 사용은 미사용 시 보다 더 많은 피폭을 초래함을 확인하였다.

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.49-53
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• 2016

최근 Cadmium-zinc-telluride (CZT) 반도체를 이용한 심장전용 감마카메라가 심장 핵의학 검사에 사용되고 있다. 본 연구는 기존 NaI(Tl) 신틸레이터를 사용한 감마카메라와 성능을 비교해 보고자 한다. CZT반도체를 사용한 심장전용 감마카메라(DSPECT, Spectrum-dynamic)와 범용 신틸레이터 SPECT 감마카메라(Infinia, GE)를 사용하여 연구를 진행했다. 방사성 동위원소는 $^{99m}TcO^{-4}$를 사용하고, 일반 임상 심장핵의학 검사에 사용된 조건을 실험 조건으로 설정 했다. NEMA 2001, 3 line phantom을 사용하여 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 측정하여 공간분해능(Spatial resolution)을 비교했다. 심장 팬텀을 사용하여 대조도대잡음비(Contrast to noise, CNR)를 비교하여 영상을 평가했다. 그리고 팬텀의 시간 당 MBq당 계수를 측정하여 민감도도 평가했다. NaI (Tl) 신틸레이터를 사용한 범용SPECT 감마카메라와 CZT 반도체를 사용한 심장 전용 감마카메라의 영상평가에서 감도는 $52.83counts{\cdot}sec^{-1}{\cdot}MBq^{-1}$과 $195.83counts{\cdot}sec^{-1}{\cdot}MBq^{-1}$로 나왔고, 공간분해능은 16.90 mm과 9.47 mm로 나왔다. 그리고 대조도대 잡음비는 3.6 과 4.2 로 나왔다. 기존 카메라를 이용한 심장 핵의학 영상과 비교하여 CZT를 사용한 심장 전용 감마카메라는 감도 및 공간분해능, 대조도대잡음비가 기존 감마카메라와 비교하여 월등하여 임상에서 환자의 피폭선량 저감과 검사 시간 단축, 높은 분해능의 영상으로 환자 만족도에 큰 영향을 줄 것으로 사료 된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2001

목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권4호
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• pp.173-181
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• 2008

실내 라돈 검출기의 신뢰성 평가를 위해서 미국 Landauer사의 $RadTrak^{(R)}$, 헝가리 Radosys사의 $Radopot^{(R)}$, 그리고 미국 Rad elec 사의 $E-PERM^{(R)}$ 검출기의 성능을 비교 검토하였다. RadTrak과 Radopot에 대한 라돈 표준 챔버 테스트 결과, $AlphaGUARD^{(R)}$ 검출 결과와 비교하여 각각 -13.2%. -6.0%로 라돈 검출기 성능평가기준인 ${\pm}20%$ 이내에 포함되는 결과를 보였다. 또한, 실제 현장에서의 장기간 측정을 통한 성능을 평가하기 위하여 약 100여개의 가옥 내 동일한 장소에 각각의 검출기를 1 년 동안 설치하여 비교하였다. RadTrak 과 Radopot 의 비교에서는 매우 좋은 상관관계 ($R^2$ = 0.91)를 보였지만, E-PERM과 Radopot의 비교결과, 거의 상관성을 파악 할 수 없었다($R^2$ = 0.021). 또한, E-PERM을 이용한 연평균 전국 실내 공간감마선량률 등준위도는 Portable Ion Chamber를 이용한 전국 실외 공간감마선량률 등준위도와 다소 상이한 결과를 보였다. 실험 결과를 바탕으로 향 후 대규모 라돈농도조사에 필요한 검출기 선정 요건에 대해서 논의 하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권3호
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• pp.245-250
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• 2007

진단용 방사선발생장치에서의 X선 에너지와 $^{99m}Tc$-MDP, $^{18}F$-FDG의 감마선 에너지 대한 apron 0.25, 0.5 mmPb에 대한 차폐율을 측정하였다. X선 에너지는 관전압 $40{\sim}120\;kVp$ 범위 내에서 부가여과판 0, 2 mmAl을 사용 한 경우에 실효에너지가 $26.2{\sim}45.6\;keV$로 측정되었으며, 이때 apron 0.5 mmPb은 0.25 mmPb보다 최대 선질에서 5.5% 정도 차폐율이 증가하였다. 또한 두 종류의 apron은 직접선과 공간선량률에 대하여 90% 이상의 높은 차폐율을 나타내었다. 그리고 $^{99m}Tc$-MDP의 140 keV에서 0.25, 0.5 mmPb apron을 사용할 경우 $30{\sim}53%$ 정도의 차폐효과가 있었으며, $^{18}F$-FDG의 511 keV의 높은 에너지에서는 $1.3{\sim}3.6%$로 apron의 차폐효과가 매우 적었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권1호
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• pp.28-34
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• 2011

세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiotherapy, IMRT)의 정도관리를 위해서 독립적인 방법으로 선량검증을 하는 것은 중요하다. 독립적 선량검증을 위해 팬톰과 이온전리함을 이용한 측정 방법이 보편적으로 이루어지지만 많은 시간과 노력이 요구된다. 본 연구에서는 세기조절방사선치료 시 시간에 따른 다엽콜리메이터의 움직임을 기록한 dynalog 파일을 이용하여 치료계획에서 도출된 총 실제 플루언스와 실제 치료 시의 모니터유닛(monitor unit, MU) 공간분포를 비교함으로써 간편한 세기조절방사선치료 정도관리 기술을 개발하였다. DICOM RT plan 파일로부터 총 실제 플루언스를 추출하고 MATLAB 코드를 이용하여 실제 치료 시 MU 공간분포를 dynalog 파일로부터 계산하였다. 개발된 방법의 효용성을 검증하기 위해 단계별조사기법과 동적조사기법으로 치료 받은 각 5명의 환자 데이터를 후향적으로 분석하였다. 분석 방법은 상용프로그램(Verisoft 3.1, PTW, German)에서 제공하는 감마인덱스를 사용하였다. 분석 결과 실제 치료 시의 MU 공간분포와 치료계획 상의 MU 공간분포 일치도가 평균 $97.8{\pm}1.33$%로 높은 일치도를 나타냈다. MU 공간분포 재구성의 정확도는 동적조사기법보다 단계별조사기법이 평균 1.4% 높았다. 본 연구에서 개발된 기술을 통해 세기조절방사선치료의 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 분할치료 시 선량보정에 적용함으로써 맞춤형치료(adaptive radiotherapy)를 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.