• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제27권2호
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• pp.45-50
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• 2004

방사선검출기에 사용되는 다이아몬드는 그 비저항이 $10^{12}[{\Omega}m]$로 매우 크기 때문에 고전압 하에서도 누설전류가 매우 작아 실리콘과 달리 p-n접합을 하지 않고 바로 고전압을 걸 수 있는 이점이 있다. 또한 절연파괴 전압이 매우 크기 때문에 이동속도가 포화되는 전압까지 올릴 수 있다. 이 결과 다이아몬드 내에서의 전하 이동속도는 실리콘의 최대속도보다 약 20배 정도 빠르다. $200[{\mu}m]$ 두께의 박막을 통해 전하가 모두 수집되는 시간은 불과 1[ns] 정도이다. 이상과 같이 독특한 다이아몬드의 성질을 이용하여 방사선검출기에 사용되는 물질로 파고계수형 전리조나 분광계, 열형광선량계, 형광검출기 그리고 핵방사선검출기 등에 사용된다. 본 연구에서는 마이크로파 플라즈마 CVD법으로 $CH_4-H_2-O_2$계로부터 몰리브덴기판 위에 100시간 동안 성장시킨 결과 약 $100[{\mu}m]$의 두께를 가진 결정성이 좋은 방사선검출기용 다이아몬드막을 성장시킬 수 있었고, X-선 방사선량에 따른 방사선검출기의 전류파형을 측정한 결과 방사선량에 따라 전류가 증가됨을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.795-801
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• 2021

원전 해체 작업장의 요구에 따라 드론 기반 무인 원격 방사선 검출 모듈을 개발하였다. 사람이 접근해서 방사선을 측정할 수 없는 원자력 발전소 격납용기 내부 상공 및 외부로 누설되는 방사선 측정을 위한 목적으로 저준위에 민감한 GM-tube를 사용하여 제작하였다. 드론 기반 방사선 검출 모듈의 무게는 200g 미만으로 원자력 발전소 격납용기 내부의 상공과 외부 공중에서도 운용이 가능하다. 설계된 장비의 성능 확인을 위해 국제 기준 (IEC60864)을 참고하여 성능평가 실험을 시행하였다. 현장의 요구에 맞게 설계된 방사선 검출 모듈의 안정성은 측정 정확도를 평가하기 위한 변동률 실험에서 반복 측정에 의한 통계적 변동률은 ±4.6%. 선량률 의존성을 평가하기 위한 선형성 실험에서 정확도 ± 7.3%, 전체 선형도는 ± 3.5%이며 성능평가를 위한 국제기준을 만족하였다. 본 연구에서 개발한 무인 원격 방사선 검출 모듈은 원전 해체 작업장 맞춤형 장비로, 방사선 분진이 많은 현장에서 정확한 공간선량률의 측정과 방사선 작업장 안전관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 확신한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.337-343
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• 2014

목 적 : 최근 시행되고 있는 가임기 여성의 유방암 토모치료 시 치료영역 외에서 발생되는 산란 및 누설에 의한 난소산란선량을 측정하여 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 인체모형팬텀(Aldorson Rando phantom, USA)을 대상으로 전산화단층영상 2.5 mm 획득 후, Tomotherapy Planning station(Tomotherapy, Inc, USA)을 이용하여 좌측 유방암 환자의 토모테라피 치료계획(Tomotherapy Helical & Tomotherapy Direct)을 수립하였다. 난소의 산량 선량 측정을 위한 측정 지점은 치료계획면적의 30 cm 아래 떨어진 골반의 좌우 위치로 직경 1.5 mm, 길이가 12mm인 저에너지용 보상필터가 들어있는 종류의 유리선량계 (GD-352M, ASAHI TECHNO GLASS CO, Japan)를 이용하여 각 5회씩 측정하여 평균하였으며, 선형지수-선량반응모델을 이용한 장기등가선량(organ equivalent dose: OED)으로 평가하였다. 결 과 : 토모 Helical 및 토모 Direct의 두 가지 방식으로 측정된 난소의 산란선량은 좌측 난소부위가 각각 평균 $64.94{\pm}0.84mGy$, $37.64{\pm}1.20mGy$이고, 우측 난소부위가 평균 $64.38{\pm}1.85mGy$, $32.96{\pm}1.11mGy$로 나타났다. 이는 토모치료 시 비교적 모니터 단위(MU)가 크고 조사 시간이 긴 토모Helical 방식이 토모Direct에 비하여 측정된 산란선량의 양이 보다 약 1.8배 높은 경향을 보였다. 결 론 : 가임기 여성의 유방암 토모테라피 시 발생하는 좌우측 난소의 산량선량은 ICRP 권고 선량이하로, 불임 및 2차 암 발생에 대한 우려 수준은 현저히 낮지만 향후 유방암 발생 연령층이 낮아지고, 토모테라피와 같이 고정밀 영상유도장치를 이용한 방사선치료가 발달할수록, 가임기 여성 환자의 난소산란선량에 대한 임상적 추적조사가 더욱 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.87-95
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• 2015

목 적 : 안와 주변 방사선 치료 시 수정체 피폭선량감소를 위하여 사용된 2차 차폐 block의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : Human phantom(Alderson Rando Phantom, The Phantom Laboratory, USA)을 사용하여 CT(Somatom Definition AS, Siemens, Germany) 모의촬영 후 전산화치료계획시스템(Pinnacle, PHILIPS, USA)을 통해 실제 치료와 유사한 IMRT치료계획을 실시하였다. 2차 차폐를 위하여 두께 3mm 지름 25 mm의 납판과 3 mm tungsten eye-shield block(Extra small size, Radiation Products Design, Inc, USA)를 사용하였으며, TPS(Treatment Planning System) 상의 lens dose와 모의치료 상의 lens dose를 OSLD로 측정 비교하였다. 또한, 5 cm 두께의 acrylic phantom에 동일한 조건의 2차 차폐물인 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block을 사용하여 200 MU(6 MV, SPD(Source to Phantom Distance)=100 cm, $F{\cdot}S\;5{\times}5cm$)를 조사 및 측정하였으며, 조사야 밖의 누설선 및 투과방사선 영향을 제한시키고자 8 cm 납블럭(O.S.B: Outside Scatter Block)을 적용하여 위와 동일한 실험을 시행하였다. 조사야로부터 1 cm 이격하여 phantom 끝 옆면에 OSLD(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter)를 부착하였고, eyelid의 두께에 해당하는 bolus 3 mm를 적용하였다. 결 과 : human phantom을 이용하여 IMRT 치료계획 상의 Lens dose와 실 측정치는 각각 315.9, 216.7 cGy가 측정되었고, 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block으로 2차 차폐 후 각각 234.3, 224.1 cGy가 측정되었다. acrylic phantom을 이용한 실험 결과는 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 사용했을 때 5.24, 5.42, 5.39 cGy가 측정되었으며, 조사야 밖에 O.S.B를 적용하여 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 실험한 결과 각각 1.79, 2.00, 2.02 cGy가 측정되었다. 결 론 : 광자선 조사 시 critical organ을 보호하기 위하여 2차 차폐를 적용할 시에는 field 외부일지라도 헤드 누설방사선 및 collimator & MLC 투과방사선이 존재하므로 치료부위와 beam 방향에 따라 금속과 같은 높은 원자번호의 차폐물질이 critical organ근처에 있다면 선량 증가의 원인이 될 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 피폭선량 감소를 위한 2차 차폐의 시도는 분명 의미가 있었으나 미 검증된 시도는 오히려 역효과를 가져올 수 있다는 사실을 인지하여 QA를 통해 목적에 부합하는 결과가 나오는지를 사전에 알아보아야 할 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권1호
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• pp.21-25
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• 2010

사용후핵연료의 저장 및 이송시 핵임계 안전성 확보를 위하여 연소도를 정확히 결정할 필요가 있다. 특히, 정확한 연소도 결정을 위해서 핵연료 축방향 연소도 분포를 정확하게 측정할 필요가 있다. 본 연구에서는 사용후핵연료 제어봉 안내관에 삽입하여 축방향 감마선 선량 분포를 측정하기 위하여 이온 챔버를 개발하였다. 이온 챔버는 유도부, 가스주입부, 센서부 세 부분으로 구성되었다. 센서부 전극은 cathode와 anode 두 전극만을 가지도록 설계되었으며, 제어봉 안내관에 원할한 삽입을 위하여 guard 전극은 사용하지 않았다. 이온 챔버 내부에 불활성 기체를 충진하고 누설 전류와 포화곡선을 측정하였다. 한국원자력 연구원의 저준위 조사 시설을 이용하여 선량 변화에 따른 이온 챔버 전류 변화를 측정하여 5% 이내의 선형성을 확보하였다. 제작된 이온 챔버는 추가적인 성능 평가를 통하여 한국원자력연구원내 조사후 시험시설에 있는 사용후핵연료 집합체의 연소도분포 측정에 적용될 예정이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.191-197
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• 2017

본 개발은 중간 크기 미만의 외형 결함을 검출함에 있어 X-Ray 광원을 사용하는 비파괴 장비이다. 본 연구개발물의 차별성은 X-Ray광원을 이용 중소형 생산제품들의 외부결함 유무를 실시간 검사할 수 있으며 표면 방사선 누설선량에 있으면서 검사 속도제어가 가능하다. 이를 소프트웨어로 해결하였다. 또한 작업 중 작업자 안전을 위해 도어 차단이 가능하고 동시에 장비 내부 구동 영상의 획인이 가능하다는 점이다. 이런 원리로 현재는 중소형 부품에서부터 크게는 컨테이너와 같은 검사시스템의 기반 기술로 활용이 가능하다. 본 연구는 자동차 산업 외에 다른 다양한 비파괴 시장 산업에 큰 영향을 미칠 것이다. 마지막으로 개발된 비파괴 장비는 $0.2Sv{\mu}$ 하에서 제어된다는 사실은 아주 중요한 사실이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.73-81
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• 2018

목 적 : 다발성 뇌 전이의 방사선치료 시 jaw tracking(JT)과 fixed jawFJ)를 이용한 용적세기조절회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)를 비교하고 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : JT를 이용하여 치료받은 다발성 뇌 전이(Multiple Brain Metastasis) 환자 중 6개 이상의 종양이 있고 조사면 크기가 $14{\times}14cm^2$ 이상인 환자 10명을 대상으로 하였다. Eclipse(Ver 13.6 Varian, USA)로 JT와 FJ의 전산화치료계획을 각각 수립하였으며, 전자포털영상장치(Electronic Portal Imaging Device, EPID)를 이용하여 감마지수(Gamma Index, 3 mm, 3 %, 95 % 신뢰구간) 및 최대선량차이(Max. Dose Difference)를 측정하였다. 또한 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)의 $D_{max}$ 및 $D_{mean}$을 산출하고 비교하였으며 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity Index, HI)를 평가하였다. 결 과 : JT와 FJ의 측정값을 평가한 감마지수는 모든 Case에서 허용 기준(3 mm, 3 %, 95 % 신뢰구간)에 충족하였으며, 최대선량차이값은 Leaf End Transmission이 발생하는 영역에서 시계방향(Clockwise, CW)은 최대 98.4 %, 평균 43.6 %, 반시계방향(Counter-Clockwise, CCW)은 최대 67.9 %, 평균 41.0 %로 측정되었다. 손상위험장기는 JT를 사용하였을 때 각 정상장기에 대한 $D_{max}$의 최대값은 15.36 %~74.59 %, 평균값은 2.84 %~39.80 % 감소, $D_{mean}$의 최대값은 27.90 %~65.23 %, 평균값은 7.70 %~41.71 %로 감소하였으며, 처방선량지수와 선량균질지수값은 차이가 없었다. 결 론 : 다발성 뇌 전이에서 VMAT으로 치료할 경우 JT를 이용하면 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)의 선량분포에 영향을 미치지 않으면서 불특정 영역에서 발생하는 방사선의 누설 및 투과로 인한 불필요한 피폭을 감소시키고 정상장기에 더 낮은 선량으로 방사선치료가 가능할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-41
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• 2019

목 적: 식도암 방사선치료 시 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT) 및 용적세기조절회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)에서 Jaw-Tracking 기법 유 무에 따라 저선량 영역에 대한 주변 정상장기의 용적선량을 분석하여 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 원에서 사용하고 있는 선형가속기 VitalBeamTM(Varian Medical System, U.S.A)으로 식도암 방사선치료를 받은 27명을 대상으로 하였으며, 치료계획은 Eclipse(Ver. 13.6 Varian, U.S.A)를 이용하여 Jaw-Tracking(JT)을 사용한 치료계획과 Non Jaw-Tracking(NJT) 치료계획을 수립하였으며, 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)에 빗장위림프절(Supraclavicular Lymph Nodes, SCL)이 포함되어 있는 T자형 PTV를 가진 환자를 대상으로 하였다. 조사범위에 대한 영향을 확인하기 위해 복강(Celiac) 포함 여부로 비교군을 나누었다. 수립된 치료계획의 비교를 위해 손상위험장기는 양측 폐, 심장, 척수를 비교하였으며 Conformity Index(CI), Homogeneity Index(HI)를 비교하였다. 임상적용 검증을 위해 전자포탈영상장치(Electronic Portal Imaging Device, EPID)를 이용하여 Portal Dosimetry를 실시하였고, 선량 영역의 임계치(Threshold)를 10 %, 5 %, 0 %로 매개변수로 설정하여 감마분석을 실시하였다. 결 과: 모든 치료계획은 3 mm / 3 %, 감마통과율 95 % 기준에 대해 Threshold 10 %의 경우 95 % 이상으로 JT, NJT 모두 통과하였으며, IMRT는 Threshold가 5 %, 0 %로 줄어들수록 JT보다 NJT의 값이 1 % 이상 줄어 들었다. IMRT에서 양측 폐의 $V_5$와 $V_{10}$은 JT에서 Celiac을 포함하지 않을 때 최대 14.7 %, 평균 8.5 %, 5.3 % 만큼 감소했고, $D_{mean}$은 $72.3{\pm}51cGy$ 감소하였으며, Celiac을 포함할 때 JT에서 선량감소가 증가하였다. 심장의 $D_{mean}$은 $68.9{\pm}38.5cGy$, 척수의 $D_{max}$는 $39.7{\pm]30.1cGy$만큼 감소하였다. VMAT은 JT기법 사용 시 폐에서 $V_5$ 평균 2.5 % 감소하였고, 심장 및 척수에서 소량 감소하였으며, Celiac 포함 시 JT의 선량감소가 증가하였다. 결 론: 식도암 치료계획에서 IMRT가 JT 사용 시 양측 폐의 $V_5$, $V_{10}$에서 유의미한 감소가 나타났고, 저 선량영역에서 조사범위가 클수록 선량감소가 크게 나타났다. 따라서 식도암 방사선치료에는 IMRT가 VMAT보다 JT 적용 시 더 효과적이며, 저 선량영역에서의 MLC 누설 및 투과선량으로부터 정상장기를 보호할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.43-50
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• 2009

본 연구에서는 방사선수술용 4뱅크 마이크로다엽콜리메이터(micro-multileaf collimator: mMLC)인 Acculeaf (Direx, Isral)의 가동을 위하여 인수 검사를 실시하였다. mMLC의 제어에 필요한 기하학적 요소들을 결정하고 선량계산 모델에 의해 계산한 결과를 절대선량(cGy/100 MU)의 측면에서 측정과 비교하였다. 고정된 SSD (source to surface distance) 및 SCD(source to chamber distance) 조건에서 다양한 조사면과 깊이 5 cm와 10 cm에 대하여 계산값을 평가한 결과 6 MV와 15MV x-선에 대하여 대부분 1.0% 이내로 일치하였다. 반음영의 크기는 조사면에 의존하면서 6 MV에 대하여 0.29~0.43cm 범위 그리고 15 MV에 대하여 0.36~0.51 cm 범위로 평가되었다. 엽의 투과 및 누설의 측정결과 단층 엽들에 대하여 평균 6.6% (6 MV) 및 7.4% (15 MV) 그리고 겹층 엽들에 대하여 평균 약 0.5% (6 and 15 MV)로 나타났다. 인수검사를 통하여 mMLC의 선량적 특성을 확인할 수 있었으며 치료계획시스템의 오차범위를 근사적으로 평가할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.111-115
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• 2005

본 연구에서는 치료용 광자선의 품질관리를 위하여 다채널 측정기를 개발하였다. 측정기는 여러 개의 전리함들이 삽입된 팬텀으로 구성되어 있다. 각 전리함은 탄소가 도포된 마이크로필름으로 제작된 초소형 평행평판 전리함과 같다. 본 연구에서는 고체 팬텀에 삽입된 6개의 전리함에 대하여 6 MV X-선을 이용하여 전기적 특성을 조사하였다 측정결과 누설전류는 0.5 ph 이내로 안정적이었고, 재현성은 0.5$\%$, 선형성은 0.5$\%$ 이내로 나타났다. 그리고 선량률 효과는 모든 전리함이 0.7$\%$ 이하로 나타났다. 또한 다른 전리함의 영향으로 인한 흡수선량의 변화는 약 0.8$\%$ 이내로 나타났다. 개발된 측정기는 치료용 광자선에 대하여 출력측정 시 선질결정에 활용할 수 있으며 근사적인 깊이선량률의 측정에도 이용될 수 있다.