• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.459-465
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• 2015

PET/CT에서 사용되는 511 keV ${\gamma}$선의 납 차폐체 사용 유 무에 따른 에너지 흡수 분포를 몬테카를로 모의 모사를 통해 평가하였다. 실험은 ICRU Slab 팬텀을 이용하여 깊이에 따라 피부표면(0.07), 수정체(3), 심부(10)에 대해 실험을 진행하였으며, 납 두께에 따른 에너지 흡수 분포 차이와 납과 팬텀의 거리에 따른 공기층의 영향에 대해 분석 하였다. 그 결과 납 차폐체 사용 시 산란전자선에 의해 피부표면에 에너지 흡수 분포가 높게 나타났다. 산란전자선선은 납과 팬텀 사이의 거리가 증가함에 따라 점차 제거되었으며, 0.25 mm 납 차폐체 사용 시 9 cm 이상의 공기층이 있어야 피부표면의 도달하는 산란전자선의 영향을 방지 할 수 있었다. 또한 0.5 mm의 납 차폐체 사용 시 1 cm 이상의 공기층이 있어야 피부표면에 도달하는 산란전자선의 영향을 방지 할 수 있었으며, 공기층을 고려하지 않을 경우 0.75 mm이상의 납 두께를 사용하여야 피부표면의 산란전자선의 영향을 방지 할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.232-237
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• 2010

본 연구에서는 의학영상장치의 방사선에너지스펙트럼과 중원자번호 물질의 방사선흡수특성을 이용하여 경량 재질의 무납차폐체를 개발하였다. 개발된 차폐체는 중량비율로 주석 34.1%, 안티몬 33.8%, 요오드 26.8%와 Polyisoprene 5.3%를 혼합하여 가로$\times$세로$\times$두께 $200{\times}200{\times}1.5\;(mm^3)$로 제작되었으며 밀도는 $3.2\;g/cm^3$이다. 무납차폐체의 무게는 표준납차폐체 무게의 84%로 연당량 0.42 mm에 해당되며, 제작된 무납차폐체는 일차선과 산란선에 대해 표준납차폐체(연당량 0.5 mm 두께)의 투과율과 비교하였다. 일차선 에너지는 50 kVp에서 20 kVp씩 증가하여 110 kVp까지 조사 되었으며, 표준납 차폐체의 투과율은 0.1%, 0.9%, 3.2%, 4.8%였고, 무납차폐체는 각각 0.3%, 0.6%, 2.0%, 4.2%를 보였으며, 오차는 ${\pm}0.1$%이었다. 표준납차폐체와 동등한 연당량의 무납차폐체의 투과율은 각각 0.1%, 0.3%, 1.0%와 2.4%로 저에너지에서는 납과 동일한 감쇠를 나타내었으나 높은 에너지영역 에서는 납의 30~50%의 투과율로 측정되어 차폐효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 인체팬텀의 측방산란선에 대한 비교결과는 표준납차폐체가 2.4%, 2.5%, 4.2%, 5.1%를 보였고, 무납차폐체는 각각 2.4%, 3.3%, 4.6%와 5.9%이며 각 오차는 ${\pm}0.2%$였다. 혼합성분의 무납차폐체의 연당량을 표준납차폐체까지 올리는 경우 낮은 에너지에서 뿐만 아니라 높은 에너지 영역에서 납에 비해 월등히 감쇠효과가 있음을 주장하며, 방사선구역의 특성에 따라 경량의 차폐체를 이용함으로써 방사선피폭을 효과적으로 차폐할 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.215-221
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• 2023

수정체가 포함된 Brain CT 스캔 조건 중 관전압을 80, 100, 120 kVp로 변화시켜 적용하고 납, 납 고글, 황산바륨 실리콘 혼합 차폐체를 이용하여 선량의 변화를 분석하고, 차폐체가 화질에 영향을 미치는 정도를 SNR, CNR, SSIM 지수 분석방법을 적용하여 비교 분석해 보았다. 그 결과 모든 차폐물질 적용으로 선량 감소는 하였지만, 선량 감소 차는 크지 않은 것으로 분석되었다(P > 0.05). 또한 차폐물질 적용으로 화질의 변화는 납 고글 적용 시 SNR, CNR이 가장 높았고 SSIM 분석에서도 기준값 1에 가장 근접하여 구조적 유사도가 가장 우수한 것으로 측정되었다. 따라서, 본 연구결과를 기준으로 더욱 다양한 차폐체 적용과 임상실험 결과를 도출하여 적용한다면 차폐체 활용 검사 시 임상 적용기준에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 미래기술융합논문지
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• 제1권2호
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• pp.19-25
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• 2022

방사선 차폐 물질인 납을 대신하여 싸고 친환경적인 산화철, 알루미나로 차폐체를 제작 후 차폐체의 성능을 평가하고자 한다. 산화철과 알루미나 각각 석고와 혼합하여 차폐체를 제작 이후 X-ray Tube를 이용하여 석고보드, 납복과 비교하여 성능을 평가한다. 관전압에 변화를 주며 실험한 결과 알루미나의 차폐 성능은 석고보드보다 차폐 성능이 떨어졌으며 50%의 알루미나가 함유되었을 때 석고보드와 차폐 성능이 비슷하였다. 산화철은 약 75%가 함유되었을 때 납복의 차폐 성능과 비슷해졌다. 알루미나를 이용한 차폐체는 석고와 비슷한 차폐 성능을 보여줘 납 대체물질로 적합하지는 않다. 하지만 산화철은 납복과 비슷한 차폐 성능을 나타내어 향후 납을 대체하는 X선 차폐 물질로 활용이 가능하기에 추가 연구가 필요하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.687-695
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• 2022

고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.719-725
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• 2022

본 연구는 임상에서 이용되는 전자선 빔의 에너지별 차폐를 위한 최소한의 납 두께를 측정하여 정량적으로 평가하고 기준을 설정하고자 한다. 전자선 에너지별 납 차폐체의 두께는 최대선량 깊이(d_max)와 조직선량의 기준 깊이인 표면 10 mm 깊이에서 개방 조사야를 기준으로 1차선속의 95%로 감소시킬 수 있는 납 두께를 측정하였다. 측정 결과 6 MeV 전자선의 납 차폐체 두께는 최대선량 깊이에서 1.906 mmPb, 조직선량 기준깊이(10 mm)에서 1.992 mmPb로 나타났으며, 9 MeV 전자선은 2.746 mmPb, 3.743 mmPb, 12 MeV 전자선은 3.718 mmPb, 6.093 mmPb, 16 MeV 전자선은 7.300 mmPb, 15.270 mmPb, 20 MeV 전자선은 16.825 mmPb, 25.090 mmPb로 측정 깊이를 조직선량 기준깊이로 할 때 더 두꺼운 납 차폐체가 필요하였다. 또한 16 MeV 이상의 전자선은 이론식보다 더 두꺼운 납 차폐체가 요구된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.773-774
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• 2016

본 논문에서는 감마선원 영상화를 위한 감마선 탐지장치에 적용할 차폐체의 경량, 소형화 연구를 수행하였다. 선행 연구를 통해 상용 감마선 영상화 장치의 차폐체와 유사한 차폐효율 및 성능을 나타내는 납 기반의 차폐체를 구현하였으며, 본 논문에서는 납 기반의 차폐체보다 경량화, 소형화를 위해 텅스텐기반의 차폐체를 설계하였다. 차폐체 설계를 위해서 MCNP 전산모사를 수행하였으며, 그 결과 17%의 경량화 및 51%의 체적을 줄이는 결과를 얻었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.419-425
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• 2022

의료현장에서는 방사선으로부터 인체를 보호하기 위하여 납 앞치마를 사용한다. 하지만 납은 중금속으로 인체 및 환경에 유해성을 나타내고 있어 다양한 차폐체 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 납과 원자번호가 비슷한 비스무트를 새로운 소재로 설정하고 같은 에너지 영역에서 두께에 따른 흡수율을 몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 납 차폐체 두께가 0.25 mm인 경우 비스무트 두께가 0.3 mm, 납 0.50 mm인 경우 비스무트 0.60 mm, 납 0.75 mm인 경우 비스무트 0.90 mm에서 유사한 경향성을 확인할 수 있었다. 따라서 차폐체의 소재로 납을 비스무트로 대체하여 사용하는 데는 무리가 없을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.693-698
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• 2018

현재 의료환경에서 영상의학 검사 시 의료 방사선을 차폐하기 위한 차폐체는 납가운, 납유리가 대부분이다. 이러한 차폐체의 주성분인 납은 납중독과 경량화의 한계, 고가라는 제한점이 있다. 납차폐체 대신 대체 물질로 조영제로 쓰이고 있는 요오드 성분은 방사선을 흡수하는 특성을 지니고 있어 차폐체로써 효과가 있을 것이라 예측하고 있다. 이에 본 연구에서는 투시 검사 시 기존의 납유리 대신 임상에서 사용하고 남은 CT 조영제로 채워진 아크릴판을 이용하여 차폐유무를 평가 하였다. 그 결과 산란선 선량 평가 시 차폐를 하지 않았을 때 보다 CT조영제로 채워진 아크릴판은 7배 이상 차폐효과가 나타났다. 따라서 기존의 납유리 대신 요오드 성분으로 이루어진 CT 조영제가 차폐체로써 활용될 것이라 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권2호
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• pp.143-150
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• 2014

몬테칼로 모사를 이용하여 베타선으로부터 발생되는 제동복사선과 이로 인해 받는 선량을 비교 분석 하고자 하였으며, 방사선 차폐에 이용하는 납치마를 이용하여 실제 I-131 치료병실에서 발생되는 방사선의 감쇠정도를 비교하고자 하였다. 몬테칼로 모사를 이용하여 납 또는 물로 구성된 차폐체를 설정하여 베타선의 상호작용에 대한 스펙트럼을 분석하였으며, 납치마를 기준으로 0.25 mm 와 0.5 mm의 납 설정과 물 0.1 mm 와 0.2 mm를 설정하여 납만을 이용한 차폐방법과 물과 납을 두 가지를 이용한 차폐실험을 진행하였다. 실험 결과 납 두께 0.5 mm로 차폐 시 선량이 물과 납을 이용한 2차 차폐 방법을 사용했을 때와 유사하게 나타났으며, 납 0.25 mm 만을 사용했을 때 차폐효과가 다소 낮았지만, 납 차폐체가 없는 때의 선량에 비해 약 60% 감소효과를 나타냈다.