• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.46-54
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• 2015

열이나 빛의 자극에 의한 물질의 발광현상, 즉 열자극발광(thermoluminescence, TL)과 광자극발광(optically stimulated luminescence, OSL)의 메커니즘을 규명하고, 이 현상을 방사선량의 측정에 활용할 수 있는 새로운 발광물질을 개발하는데 활용할 수 있는 측정장치를 개발하였다. 이는 열자극과 광자극을 동시에 가할 수 있는 장치로서, 열자극에 필요한 온도제어를 위하여 35 kHz의 정현파 전원으로 변환하여 스트립 형태의 발열부에 걸어주게 되며, 최대 $20K{\cdot}s^{-1}$의 온도상승률로 약 1K의 정밀도로 온도를 제어할 수 있었다. 광자극을 위한 광원으로 중심파장이 470 nm인 Luxeon V형 고휘도 LED 등 여러 파장영역의 LED나 레이저를 사용할 수 있도록 하였다. 대표적으로 470 nm의 LED로 $Al_2O_3$:C의 OSL을 측정하는 경우, 시료의 발광에서 자극광을 분리시키기 위하여 LED의 자극광은 단파장차단필터인 GG420을 통과시켜서 시료에 걸리게 하고, 시료의 발광은 대역통과필터인 UG11를 통과하여 광증배관에 걸리게 하였다. 아울러 시료에 따라 LED나 필터들을 다르게 조합할 수 있도록 하여 시료의 발광특성에 맞는 최적의 측정을 수행할 수 있다. PC로 측정장치의 전체적인 제어가 이루어지며 LabView로 개발한 제어프로그램은 그래픽사용자환경(GUI)으로 되어 있다. 이 연구를 통해서 개발한 장치로 LiF:Mg,Cu,Si와 $Al_2O_3$:C를 표준시료로 하여 TL과 OSL을 측정하였고, 이들의 발광특성이 기존에 알려진 특성을 재현하여 이 장치가 신뢰할 수 있는 성능을 내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제6권2호
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• pp.71-75
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• 2001

본 논문에서는 열자극발광 스팩트럼을 온도, 파장, 발광강도의 3차원으로 측정할 수 있는 장치를 소개하고, 고감도 TLD인 $CaSO_4$ : Dy, P의 열자극발광을 이 장치를 이용하여 측정하였다. 측정시스템은 분광장치(spectrometer), 열자극을 위한 온도조절부, 광검출기(photon detector) 그리고 전체 시스템을 제어하고 측정 데이터를 기록 및 디스플레이하기 위한 컴퓨터로 구성되어 있다. 온도조절은 피드백(feedback)을 방식을 이용하였고, 피드백을 위한 온도는 디지털멀티미터로 측정하고 GPIB를 통하여 제어용 컴퓨터에 보내지고 컴퓨터는 전원공급기(power supply)를 제어하게 된다. 분광장치는 SPEX CD-2A를 통하여 컴퓨터에 의해 제어되고 광검출은 광증배관(photomultiplier tube)을 이용하여 측정하고 A/D 변환기를 통하여 컴퓨터에 보내져 저장되게 된다. 고강도 TL 물질인 $CaSO_4$ : Dy, P의 열자극발광을 위 장치를 이용하여 측정하였다. 측정영역은 온도 $30{\sim}300^{\circ}C$ 그리고 파장 300~800 nm였다. $CaSO_4$ : Dy. P 물질은 한국원자력연구소에서 Yamashita법으로 누적 방사선량 측정용으로 개발된 물질이다. 측정결과 온도 약 $250^{\circ}C$, 파장 약 476 nm 그리고 572 nm에서 2개의 주(main) 피크(peak)가 관측되었으며, 온도 $205^{\circ}C$, 파장 658 nm 그리고 749 nm에서 매우 약한 발광 피크가 관측되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.221-227
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• 2021

최근 발광다이오드를 이용한 마스크 형식의 피부 관리기에 관한 관심이 증가하고 있으며, 특정 파장의 광학적 자극은 노출 광량 및 파장대, 광선 조사 시간을 조절함으로써, 피부 미백, 여드름 치료, 탄력 및 주름 개선 등과 같은 다양한 효과를 보인다고 알려져 왔다. 특히, 피부 노화 억제, 세포증식 유도, 피부의 염증 완화 등을 목적으로 하는 마스크의 경우 각각 다른 파장의 광원이 사용된다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러를 사용하여 피부재생 마스크에 활발하게 사용되는 발광다이오드 제어시스템을 개발하였다. 단일 또는 복합적으로 피부 섬유아세포에 인가하여, 세포의 증식에 어떠한 효과가 있는지 확인한다. 또한, 세포증식률에 긍정적 효과를 보이는 특정 파장대를 찾아 다양한 자극에 기인한 세포증식 효과를 확인하고, 영상처리를 활용한 정량분석법을 제시하여 그 효과를 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1237-1242
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• 2018

광 역학 치료법은 그 효과가 특정 위치의 암세포에 국한되어있어 주변의 정상 세포에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 다양한 부작용이 존재하는 현재의 암 치료법의 대안으로 제안되어 왔다. 이러한 광 역학 치료에는 광감응제를 선택적으로 자극시키기 위해 레이저를 이용하고 있으나, 고가의 치료비용과 높은 발열현상으로 사용에 제한적이다. 그러나 다양한 파장의 빛을 발할 수 있는 소형 발광 다이오드가 저가로 개발됨에 따라 대체가 가능하며, 이는 광 역학 치료 장비의 소형화 및 저가의 치료 장비 개발에 큰 영향을 미치고 있다. 현재 활발하게 연구되는 광 역학 치료법은 다양한 광감응제를 이용하여 암세포의 사멸을 유도하는데 목적이 있으나, 특정한 파장을 중심으로 진행된 연구는 상대적으로 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 저렴하며, 발열현상이 작고, 다양한 파장대의 광원지원이 가능한 발광 다이오드를 사용하고 이를 아두이노로 제어하여 새로운 저가의 암세포 증식 억제 모듈을 개발함으로써, 그 효과를 정량적으로 분석하고 새로운 항암치료법을 제시하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.13-20
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• 1994

본 연구에서는 감마선 조사, 전자선 조사방법에 의한 전자만의 주업 및 이온 주업 후 전자선조사 방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광(Thermoluminescence : TL)에 관련된 결함 형태를 조사하였다. 감마선 조사된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 곡선은 380K, 415K, 440K, 460K 및 475K에서 TL peak가 나타났다. 광흡수 스펙트럼과 자외선 photobleaching 결과로부터 감마선 조사된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 380K와 475K TL peak는 F center에, 415K TL peak는 $F^{+}$ center에 기인함을 알았다. 전자선 조사방법에 의하여 전자 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 곡선은 380K, 415K, 440K 및 460K TL peak를 가졌고, $Li^{+}$ 이온 주입 후 전자선 조사방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$는 440K에서 TL peak가 나타났다. 전자선 조사방법에 의한 전자만의 주입과 $Li^{+}$ 이온 주입 후 전자선 조사방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 특성은 380K TL peak는 F center에, 440K TL peak는 $F^{+}$ center에 기인함을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권5호
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• pp.379-385
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• 2019

Radiation is used for various purposes such as cancer therapy, research of industrial and drugs. However, in case of radiation accidents such as terrorism, collapsing nuclear plant by natural disasters like Fukushima in 2011, very high radiation does expose to human and could lead to death. For this reason, many people are concerning about radiation exposures. Therefore, assessment and research of retrospective radiation dose to human by various path is an necessary task to be continuously developed. Radiation exposure for workers in radiation fields can be generally measured using a personal exposure dosimeter such as TLD, OSLD. However, general people can't be measured radiation doses when they are exposed to radiation. And even if radiation fields workers, when they do not in possession personal dosimeter, they also can't be measured exposure dose immediately. In this study, we conduct retrospective research on reconstruction of dose after exposure by using smart chip card of personal items through Optically Stimulated Luminescence (OSL). The OSL signal of smart chip card shows linear response from 0.06 Gy to 15 Gy and results of fading rate 45 %, 48% for 24 and 48 hours due to the natural emission of radiation in sample, respectively. The minimum detectable limit (MDD) was 0.38 mGy. This values are expected to use as correction values for reconstruction of exposure dose.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.1107-1113
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• 2018

최근 들어 초음파를 활용한 항암 치료법은 미세한 기포 또는 조영제를 환자에게 주입한 후 특정 주파수의 초음파를 발생시켜 세포의 괴사를 유도하는 치료법으로서, 항암치료 중 발생가능한 부작용을 현저히 감소시킬 수 있는 유용한 치료법으로 제안되고 있다. 이는 정기적인 세포의 사멸은 세포의 손상과 관계없이 필수적인 생물학적 프로세스이며, 초음파는 이러한 세포의 사멸을 유도 또는 증폭시키는 효과가 있기 때문으로 알려져 왔다. 한편, 광 역학 치료는 광원의 고유한 파장에 따라 반응하는 광감응제 등과 같은 화합물을 추가적으로 인체에 주입함으로써 특정 암세포의 괴사 유도가 가능하며 이를 위해 다양한 종류의 레이저 사용이 가능하다. 하지만, 고가의 광원과 대형화된 장비, 광원의 자극으로 인한 발열 현상 등의 한계로 제한적인 사용이 가능하여왔다. 이러한 기술적 한계는 소형 발광 다이오드가 개발됨에 따라 광 역학 치료 장비의 소형화와 발열현상의 제어가 가능하게 되었고, 그 결과 발광 다이오드는 레이저의 대체광원으로 인식되었다. 따라서, 본 논문에서는 의료용으로 광범위하게 사용되며, 부작용이 적고, 비교적 저주파인 1 MHz 초음파 발생장치와 저렴한 발광다이오드를 복합적으로 융합한 일체형 암세포 증식억제 모듈을 개발하고 이를 암세포에 적용시켜 효과를 정량적으로 분석하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.442-446
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• 1998

$\alpha$--sulfur single crystal which has orthorohmbic structure was grown using Bridgman method. The indirect optical energy band gap of this crystal are 2.65 and 2.82 eV at 10 and 300K, respectively. The wavelengths of photoluminecence(PL) peaks are 543 and 596 nm at 10k, By thermally stimulated current (TSC) method, two electron traps($D_1,D_2$) located at 0/23 and 0.43eV below the conduction band and a hole trap(A) located at 0.31 eV above the valence band are observed. PL mechanism of $\alpha$-sulfur single crystal is analyzed using the values of optical energy band gap at 10k two electron traps and a hole trap.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권1호
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• pp.10-15
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• 2012

개인 선량계로 활용될 수 있는 광자극발광(OSL: optically stimulated luminescence) 측정장치의 개발과 이를 위한 이론적 배경 및 개발된 장치의 성능에 대하여 기술하였다. OSL 측정장치는 자극광원과 시료로부터 자극 발광된 광신호 사이의 간섭효과를 최소화하기 위하여 다양한 광학적 필터 조합을 구성해야 하는데, 여기서는 자극광에는 GG420 필터를, 측정부에는 UG11과 BG39 필터로 $Al_2O_3:C$ OSL 물질에 최적화된 광학적 필터를 구성하였다. 자극광원으로 Luxeon V형 고휘도 Blue LED를 선택함으로서 충분한 광량을 확보하였다. 또한 장비 제어 및 측정을 위하여 PC와 OSL 장치 사이에 다양한 제어보드들이 이용되며, 전체 장치의 자동화 및 장치제어는 LabView 프로그램을 이용하여 개발하였다. 개발된 OSL 장치의 신뢰도 및 재현성 평가를 위해 대표적인 OSL 물질인 $Al_2O_3:C$를 이용하여 OSL 특성곡선을 측정하고 이를 기존 상용 OSL 측정장치와 비교하였다.