• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권1호
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• pp.27-37
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• 1986

본 논문에서는 고리 1호기의 원자로 압력용기와 1차 콘크리트 차폐체 사이의 인자로 공동에서의 발사선 흐름 현상을 평가하였다. 원자로 압력용기 외부 표면에서 방출되는 누출 선속을 계산하기 위해 사용될 적합한 중성자 단면적 자료를 얻기 위하여, DLC-23/CASK, DLC-31/FEWG그리고 DLC-47/BUGLE 등 세 가지의 중성자 단면적 자료에 대한 검증 계산을 수행하였다. 누출 선속 계산은 ANISN으로 1차원적 계산을, DOT3.5로 2차원적 계산을 수행하였으며, 또한 원자로 공동에서의 방사선 흐름 현상을 분석하기 위하여, 알베도 개념이 도입된 몬테카를로 방법을 사용하는 MORSE-CG 전산 코드를 이용하여 3차원적 해석을 하였다. 그리고, 원자로 플랜지 부위에서의 방사화 분석을 수행하여 스터드 볼트의 방사화 정도를 평가하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.633-640
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• 2023

최근 근접 치료에서 방사선 차폐막을 사용하여 선량 분포를 변조하여 선량을 전달하는 정적 및 동적 변조 근접 치료 방법이 개발됨에 따라 새로운 방향성 빔 세기 변조 근접 치료에 적합한 역방향 치료 계획 및 치료 계획 최적화 알고리즘에서 선량 계산에 필요한 파라미터 및 데이터의 양이 증가하고 있다. 세기 변조 근접 치료는 방사선의 정확한 선량 전달이 가능하지만, 파라미터와 데이터의 양이 증가하기 때문에 선량 계산에 필요한 경과 시간이 증가한다. 본 연구에서는 선량 계산 경과 시간의 증가를 줄이기 위해 그래픽 카드 기반의 CUDA 가속 선량 계산 알고리즘을 구축하였다. 계산 과정의 가속화 방법은 관심 체적의 시스템 행렬 계산 및 선량 계산의 병렬화를 이용하여 진행하였다. 개발된 알고리즘은 모두 인텔(3.7GHz, 6코어) CPU와 단일 NVIDIA GTX 1080ti 그래픽 카드가 장착된 동일한 컴퓨팅 환경에서 수행하였으며, 선량 계산 시간은 디스크에서 데이터를 불러오고 전처리를 위한 작업 등의 추가 적으로 필요한 시간은 제외하고 선량 계산 시간만 측정하여 평가하였다. 그 결과 가속화된 알고리즘은 CPU로만 계산할 때보다 선량 계산 시간이 약 30배 단축된 것으로 나타났다. 가속화된 선량 계산 알고리즘은 적응방사선치료와 같이 매일 변화되는 어플리케이터의 움직임을 고려하여 새로운 치료 계획을 수립해야 하는 경우나 동적 변조 근접 치료와 같이 선량 계산에 변화되는 파라미터를 고려해야 하는 경우 치료 계획 수립 속도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제24권4호
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• pp.387-391
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• 2006

Manchester system 타입의 장착기중 상, 하부에 차폐체가 장착되어 있는 Henschke 장착기를 이용하여 자궁암 근접치료시 자궁 및 주변장기의 선량분포를 평가하기 위하여 치료계획수립에 사용되는 실용프로그램 결과와 몬테칼로 모의계산 결과를 비교하였다. 또한 자궁 및 주변 정상조직이 받은 선량을 계산하기 위해 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)에서 수립한 여성의 MIRD (Medical Internal Radiation Dose)형 모의피폭체를 이용 하여 주변장기가 받는 선량을 MCNP로 계산하였다. 몬테칼로 모사에는 MCNP 4B코드를 사용하였으며, 실용계산프로그램에는 GAMMADOT를 이용하였다 MCNP계산에는 $^{192}Ir$ 선원과 장착기의 기하학적 모양을 정밀하게 모사하여 계산 오차를 줄이도록 하였으며, 치료계획용 실용계산프로그램의 계산 조건과 동일하게 치료선원의 강내 체류시간과 체류위치를 적용하여 선량을 계산하였다. 주요 선량 비교 평가점은 Manchester system에서 사용되는 4곳과 ICRU 38에서 Manchester system을 보완하기 위해 제시한 방광표면 및 직장이였다. 실용계산 결과는 MCNP모의계산의 결과와 비교했을 때 대부분 위치에서 상대오차 4% 이내의 결과를 보였고, 난형체의 차폐체 장착효과로 인한 방광과 직장에서의 선량감쇠효과는 각각 19%, 20%였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.524-531
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• 2003

중$\cdot$저준위 방사성폐기물의 유리화 기술은 체적감소비, 유리고화체의 기계적 및 화학적 안전성 등으로 그 유용성이 입증되어 현재 울진 5,6호기에 상용시설의 건설이 추진되고 있다. 유리화시설은 대상폐기물의 높은 방사능 준위로 인해 방사선 안전 설계를 위해서는 차폐해석이 수반되어야 한다. 그러나 국내에서는 유리화 시설의 건설 및 운영 경험이 없으므로, 본 연구에서는 유리화 시설의 향후 상세 설계와 운영계획에 도움을 줄 수 있는 자료를 얻고자 유리화 실증시설의 구조를 따라 기존의 방사선원항을 이용하여 기기별 선량계산을 통해 방사선 차폐 해석을 수행하였다. 차폐체로서는 경제성과 열저항성이 뛰어난 콘크리트를 고려하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.429-435
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• 2017

방사선의 치료효과 증대를 위해 최근에는 기존의 Photon치료를 대체한 중입자치료가 증가하고 있다. 중입자 치료는 기존 Photon치료 대비 높은 에너지와 거대한 시설로 인해 방사선안전성평가에 더욱 신경을 써야 한다. 이러한 방사선안전성평가는 주로 Monte Carlo simulation을 이용하여 차폐 및 방사화 평가를 수행하는데, 가장 우선적으로 수행해야하는 것은 기하학적 모델링이다. 중입자 치료시설은 가속장치를 싱크로트론을 사용하게 되는데 정확한 기하학적 모델링이 어려워 대부분 간략하게 모델링 한다. 본 연구는 싱크로트론 가속장치의 구성요소 중에서 Dipole magnet을 간략화 한 것과 정밀하게 구현한 것이 방사선안전성 평가에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 결과에 의하면 간략하게 구현한 기하학적 모델이 정밀하게 구현된 기하학적 모델보다 과대평과 되는 결과를 얻었다. 따라서 방사선안전성평가는 정밀한 기하하적 모델링이 더욱 신뢰할 수 있는 결과를 얻는다고 판단된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.517-523
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• 2003

방사선장 하에서의 탈기막 재질의 물성에 미치는 방사선의 영향에 관한 연구를 수행하였다. PP에 미치는 방사선속을 계산하기 위해 MCNP4A Code를 이용하였으며 MCNP4A Code를 이용한 광자선속을 계산하기 위하여 탈기장치와 PP 막을 봉 구조로 규격화하였다. 양단차폐 계통에 사용되는 탈기막 재질인 PP의 변형은 계통수의 방사능이 매우 낮기 때문에 거의 없을 것으로 평가되었으며 작업자의 피폭도 무시할 정도인 것으로 판단되었다. 검토결과, 원자력발전소의 원자로 계통수 처리를 위해 방사선장하에서 노출되는 폴리프로필렌 탈기막의 재질은 건전성이 그대로 유지될 수 있음을 평가하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권2호
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• pp.305-311
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• 1989

fletcher-Sult 콜포스타트는 방광과 직장의 선량을 줄이기 위해 내부에 차폐물을 포함하고 있다. Cs-137튜브가 내장된 콜포스타트 주변의 물에서 임의점의 선량을 계산한 후 내부 구조에 의한 차폐효과를 구하고, 등선량곡선과 등차폐율 곡선을 그리기 위한 프로그램을 개발하였다. EGA카드를 가진 IBM호환기종 AT 컴퓨터로 MS-Basic V6.0을 이용하여 프로그램을 만들었다. 선량 계간용 알고리듬에 내부구조, 튜브, 콜포스타트의 물질, 형태 및 위치까지 고려되었다. 한 프로그램에 의해 계산된 물에서의 단위 mg. Ra eq당 선량율을 보조기억장치에 저장해 두고, 다른 프로그램에서 필요할 때 불러 쓰도록 하였다. 콜포스타트의 내측 선량이 감소되었으며, 상하의 선량분포가 대칭이 아님을 볼 수 있었다. 선량의 감소는 하부에 비해서 상부에서 더 현저하였으며, 차폐효과도 하부에 비해 상부에서 더 높았으며 내측 거의 전 영역에 차폐효과가 있었다. =1와같은 결과는 콜포스타트 내부에서 튜브가 한쪽으로 이동되어 있고, 튜브내에 선원의 위치가 비대칭인 점과 관련이 있었다. 최대 차폐율은 콜포스타트 상부에서 $49\%$ 하부에서 $44\%$였으며, 등차폐율 곡선은 대체로 선원을 중심으로 하여 방사상이었다. 치료계획에서 방광 및 직장등의 정확한 선량을 구하기 위해서는 콜포스타트 내부구조에 의한 차폐 효과가 고려되어야 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1035-1039
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• 2010

고에너지 X-ray를 투시 방사선원으로 사용한 컨테이너 화물검색시스템에서 생성되는 광중성자에 의해 주변 콘크리트 차폐벽에서 발생되는 방사화생성물을 평가하였다. 몬테카를로 전산해석 코드인 MCNPX2.5.0을 사용하였으며, 참조시스템은 국내 주요 항만에 설치된 9MeV X-ray 고정식 양방향 컨테이너 화물검색시스템이다. 9MeV X-ray 조사에 따라 생성되는 광중성자의 (n,$\gamma$) 반응에 의한 방사화생성물 재고량을 계산하고 이에 따라 야기되는 방사선 피폭선량을 계산하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.171-179
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• 1980

중성자 및 감마선에 대한 선량율 환산인자(flux-to-dose-rate conversion factors)를 최대흡수선량 개념을 근거로 하여 계산하였다. 중성자 및 감자선에 대한 선량율 군산인자는 에너지 범위가 각각 2.5$\times$$10^{-8}$ 20MeV 및 0.01-15MeV에 대하여 계산하였다. 이제까지 선량율 환산인자는 단일에너지에 대한 값이 였었는데 본 연구에서는 유사인체조직 (phantom)내에서 방사선의 에너지 분포가 직선적이 아니라고 가정하여 계산되었다. 특히 DLC-23, DLC-27, DLC-31 등 핵정수 자료의 각 근에 적합한 선량율 환산인자를 결정하였다는 점이 특색이다. 결과적으로 ANSI N666에 있는 값과 본 연구에서 계산된 값이 잘 일치된다는 것을 확인하였고, 본 결과는 어떤 방사선장에서도 중성자나 감마선 선량율 분포를 계산하는데 이용될 수 있고, 방사선 차폐해석, 방사선방어, radiation dosimetry 등에 필요한 값이 될 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권1호
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• pp.41-52
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• 1996

목적 : 외부 방사선 치료(External Radiation Therapy) 및 Gamma-med (Iridium-192) 고선량 강내 방사선 치료를 받은 자궁 경부암 FIGO stage IIB 환자에서 직장 합병증 발생률 및 이와 관계있는 인자를 후향적으로 분석해 보았다. 대상 및 방법 : 1989년 11월부터 1992년 12월까지 연세암센터 치료방사선과에서 근치적 목적의 외부 및 강내 방사선치료를 받은 FIGO 병기 IIB 자궁경부암 환자 88명을 대상으로 방사선치료후 발생한 직장 합병증 및 이와 연관된 인자들을 분석하여 보았다. 환자들의 연령은 29-83세로 평균치, 중앙치 모두 57세였고 병리조직 분류상 편평상피세포암이 84예 선암이 4예였다. 방사선치료는 외부방사선을 골반 부위에 5-6주 동안 4500-5400cGy 치료하였으며 환자별로 중간 차폐를 시행하였고 고선량 Gamma-med ICR은 A점에 1회당 500cGy씩 1주 2회로 총 3000cGy 조사하였다. 외부 방사선치료시 중앙 차폐까지의 외부 조사량, ICR rectal dose(r) 및 total rectal dose(R), ICRU 38에 따른 ICR rectal dose(Dr)와 total Dr dose(OR), ICR reference volume, TDF, BED(Biologically Effective Dose)를 계산하고 분석해 합병증과의 연관성을 찾아보았다. 대상 환자 88명중 87명($98.9\%$)에서 최저 24개월 이상 추적 관찰이 가능하였으며 중앙치는 40개월(20-66개월)이었다. 결과 : 직장 합병증은 27예에서 발생하였는데($30.7\%$) grade 1이 12예($13.6\%$), 2가 12예($13.6\%$), 3이 3($3.4\%$)예였고 합병증이 발생하는 시기는 망사선치료후 4-43개월(중앙치 16개월, 평균 17.3개월)이었다. 직장 합병증이 발생하지 않은 환자군의 total rectal dose(R)는 $6772.67{\pm}884.02$로 grade 2-3 합병증이 발생한 15명의 R=$7163.0{\pm}838.49$와 유의한 차이를 보였으며 total Dr dose (DR)도 두 군간에 차이를 보였다 또 grade 2-3인 직장 합병증 발생률은 중앙 차폐시 까지의 외부 방사선량과 관계가 있었는데 36Gy이하에서는 $10\%$, 36-40Gy는 $21.4\%$, 40Gy 이상에서는 $29.3\%$의 직장 합병증이 발생하여 중앙 차폐까지 조사된 외부 방사선량이 증가할수록 직장 합병증이 증가함을 알 수 있었다. 직장에 조사된 총직장 조사량(R)에 따라 grade 2-3 합병증 발생률이 증가하였는데 65Gy 이하에서는 $10.5\%$, 65-75Gy는 $17.2\%$, 75Gy이상 조사된 환자군에서는 $28.5\%$로 조사량이 증가할수록 직장 합병증이 증가하는 알상이었으며 ICRU 38 에 따른 total rectal dose (DR)에 대해서도 비슷한 양상이었다. ICR rectal dose(r, Dr)만 따로 분석해 보았는데 방사선량과 직장 합병증간에는 차이가 없었다. 그 외의 인자로 분석한 TDF 와 BED도 grade 2-3의 경우에는 그 값이 증가할수록 증가하는 양상을 보였으나 통계적인 유의성은 없었고 Gamma Dot 에서 계산되는 ICR reference volume도 분석해 보았으나 합병증파의 연관성을 발견할 수 없었다. 결론 : 병기 IIB 자궁경부암 환자에서 외부 방사선치료 및 고선량 강내 방사선치료후 직장 합병증 발생률은 $30.7\%$(grade 2-3: 15예 $17\%$)였다. 직장 합병증 발생에 영향을 미치는 중요한 인자는 직장에 조사된 전골반 방사선량(중앙 차폐까지의 방사선량) 및 고선량 강내 방사선 치료와 합한 총직장 방사선량(r, Dr)으로 나타났으며 이들이 증가할수록 합병증 발생률이 증가하였다.