• 한국결정학회지
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• 제19권1호
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• pp.7-13
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• 2008

고체 표면의 구조해석 방법에는 LEED(저에너지 전자선 회절법)나 RHEED(반사 고에너지 전자선 회절법) 등과 같이 표면의 2차원적 회절상을 해석하는 방법이 있고(역격자 공간의 해석), 또는 ISS(이온산란 분광법), RBS(러더포드 후방산란법) 등과 같이 표면 원자의 실공간에 대한 정보를 직접 얻는 방법이 있다. 실제로는 두 가지 종류의 분석법을 상호 보완적으로 조합하여 효율적인 구조해석을 수행한다. 본고에서는 직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)에 대한 원리, 장치, 측정방법 등을 소개한 전고에 이어서 이를 이용한 반도체 표면구조 해석에 관하여 기술하고자 한다. 표면의 원자구조를 알아내기 위해서는 산란된 입자의 강도를 입사각도와 출사각도에 대하여 조사하여야 하는데, 이온이 원자와 충돌하여 산란될 때 원자의 후방으로 형성되는 shadow cone에 의하여 생성되는 집속 효과(focusing effect) 및 가리움 효과(blocking effect) 중에서 ICISS는 집속 효과만을 고려하여 해석하면 실공간에서의 원자구조를 해석할 수 있다. 본 고에서는 ICISS를 이용하여 금속 또는 절연체 물질이 반도체 표면 위에서 흡착 또는 성장될 때 초기의 계면 구조 해석, 금속/반도체 계면에서 시간에 따른 동적변화 해석, III-V족 반도체의 표면구조 해석, 반도체 기판 위에서 박막 성장 과정 해석 등에 관한 연구 사례를 소개하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.367-373
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• 2020

물체와 X선의 상호작용로 발생하는 산란선으로 야기되는 공간 산란선량은 대부분이 저에너지 영역의 전자기파로 인체에 비교적 쉽게 흡수되어 방사선 피폭정도가 증가하게 된다. 이러한 공간 산란 선량은 방사선작업 종사자 및 환자의 방사선 피폭 정도 지표로도 사용되고 있으며 간접적으로 발생하는 공간 산란 선량을 줄여 피폭을 저감화하기 위한 방안의 필요성이 마련될 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 공간산란 선량을 저감화 방안으로 무납 방사선 차폐 시트를 제시하였고 가슴 X선 촬영검사를 기준으로 몬테카를로(MC; Monte Carlo) 시뮬레이션을 수행하여 거리 변화에 따른 갑상샘과 생식선 위치에서 흡수되는 산란선의 흡수선량을 산출하였고 실측치와 차폐율을 비교 평가하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.339-345
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• 1996

목적 : 6 MV x-선의 선형가속기를 이용하여 두경부종양환자를 치료시에 피부표면의 종양에 균일한 선량을 부여하기 위하여 조직등가물질로 산란판을 제작하여 산란판의 두께와 위치에 따라 조직의 표면선량과 최대선량지 점을 측정하였다. 방법 : 조직등가물질인 폴리스틸렌으로 산란판을 제작하여 가속기의 콜리메터와 피부사이에 부착하여 조사면, 산란판의 두께 및 피부와의 간격에 따라 피부표면 선량과 최대선량지점을 측정하여 측정결과는 최대선량 대 표면선량비(BUR-1)로 표시하였으며 불균등 표면보상에 사용하는 조직등가 볼러스에 의한 선량분포변화를 측정하여 산란판과 비교하였다. 결과 : 6 MV x-선 선형가속기와 피부사이에 산란판을 설치하여 피부선량이 증가되었으며 산란판의 위치에 따라 피부선량이 변화되었고 최대선량지점은 피부표면쪽으로 이동하였다. 최대 선량지점은 피부하 1.5 cm 깊이에서 최대선량이 투여되고 피부쪽으로 선량이 급속히 감소되어 1cm 두께의 산란판을 사용한 경우 피부간의 거리가 0, 5, 10, 15, 20 cm로 증가하였을때 최대선량지점은 피부표면으로 부터 5, 10.2, 12.3, 13.9, 14.8 mm로 증가되었다. 결론 : 6 MV x-선을 이용하여 두경부종양을 치료할 경우 산란판을 이용하여 이차산란전자를 피부표면 앞에서 발생시킴으로써 피부의 선량이 증가되어 최대선량지점은 피부표면으로 이동 시킴으로써 종양부위에 균일한 선량을 부여시킬 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권1호
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• pp.21-26
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• 2002

블록을 사용한 부정형 전자선 조사면에서의 선량율(relative output factor, ROF)을 계산하는 전자선 알고리듬을 개발하고, 측정값과 계산값을 비교하여 알고리듬을 평가하였다. 전자선의 선량은 산란판, 전자선 cone 등 모든 요소를 고려한 1차선 부분과 블럭에 의한 2차선의 합으로 표시할 수 있다고 가정하였으며, 1차선은 가우스 분포를, 2차선은 거리역제곱 법칙만을 따른다고 가정하였다. 2차선 블럭 산란에 의한 각 분포는 고려하지 않았다. 이런 방법으로 전자선의 ROF를 유효 SSD, 1차선 분포 표준편차, 2차선 발생율 등 3가지의 인자만을 이용하여 선량율을 계산할 수 있는 단순한 방식을 고안하였다. 6, 9, 12, 16, 20 MeV의 전자선을 사용하여 이 모델을 검증하였다. 측정은 항상 개방 조사면의 선량 최대지점 깊이에서 실시하였으며 다양한 정사각형 치료면 측정으로 3개의 인자를 구할 수 있었다 직사각형 조사면과 부정형 조사면에 대하여 이 모델을 이용한 계산값과 측정값의 차이는 평균 1.0％이내였으며, 최대 2.1％를 넘지 않았다. 본 연구에서 개발한 알고리듬은 필요한 인자가 3개이면서 매 전자선 콘마다 5∼6회 측정으로 구할 수 있어서 임상 적용에 편리하며, 계산 결과가 정확하여 특이 오차를 보이는 유형에 관한 보완 연구를 수행하면 임상에 사용할 수 있음을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.949-956
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• 2021

본 연구의 목적은 전자빔 치료에서 산란선을 차폐하는 데 사용되는 납의 단점을 극복하기 위한 대체 재료로 텅스텐 나노입자를 선택하여 고선량에서 발생하는 산란선에 차폐 효과가 있는지 여부를 평가하는 것이다. 선량계의 위치와 조사야의 크기를 일정하게 설정하기 위해 판을 자체 제작하였다. 유리 선량계는 10 × 10 cm² 크기의 조사야의 중앙에서 십자로 1, 2, 4 cm 떨어진 지점에 위치하여 12곳의 지점에 위치시켰다. 10 × 10 cm² 크기의 텅스텐 나노입자 차폐체를 0.4, 0.75, 1 mm의 소재로 두께 0.75 mm에서 최대 두께 4.0 mm의 총 12가지 유형의 차폐가 적용되었다. 선형가속기를 사용해서 6 MeV에서 4회, 12 MeV에서 4회 측정하였고 선량의 세기는 100 MU로 조사하였다. 실험 결과 조사야로부터 1 cm 거리에서 4 mm 차폐판이 가장 높은 차폐 효과를 보였다. 조사야로부터 2 cm 거리에 적용된 1 mm 차폐판이 차폐 효과가 가장 낮았다. 텅스텐 차폐판의 두께가 두꺼워짐에 따라 전자선 차폐 효과는 급격히 증가하였다. 결론적으로 텅스텐 나노입자는 전자빔 치료에서 납의 대체 재료로 사용이 가능함을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제4권1호
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• pp.3-10
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• 1972

수정의 영형광 glow curve 상,"before glow"의 생성원인중의 하나가 밀폐된 제한 공간내의 산란 감마선의 기여임을 확인하기 위하여 산란선대 일차선의 기여비(S/P)를 측정하였다. 이 S/P와 "before glow"의 유효높이 ($h_{b}$)와의 상관 관계를 고찰하였는바 상관계수+0.9라는 비교적 밀접한 일차 관계가 있음을 알았으며 이는 에너지가 감소된 산란 선에 의하여 여기되었던 전자가 본래 일차선으로 여기되었던 전자보다 얕은 trap에 걸려 있었음을 입증하는 것으로 보인다. 한편 $h_{b}$와 glow curve의 전면적 (At)의 비 및 "before glow"의 유효면적(Ab)과 At 와의 비가 S/P와 어떤 관계에 있는가도 조사하였는데 이들의 관계는 단순하지 않으며 다만 S/P 값이 0.035 보다 큰 영역에서는 간단한 대수함수로 표현되었다. 끝으로 자연수정을 TLD로 사용할 경우 그 재사용을 위한 선량한계를 살펴본 결과 그것은 $10^{5}$ R 정도임을 알아내었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.112-124
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• 1989

최근 본 연구팀에서 기존의 선 조사방식 디지탈 X-선 촬영시스템의 단점을 보완하여 촬영시간을 0.7초로 단축시키고 환자에의 X-선 조사량을 3mR 정도로 감소시킨 디지탈 X-선 촬영시스템을 개발한 바, 이 논문에서는 이 시스템의 감도 특성, 산란 성분 구성률, 양자검출 효율, 변조전달함수, 그리고 콘트라스트 상세도 등과 같은 물리적 및 영상특성들을 조사함으로써 그 촬영성능을 평가하였다. 조사 결과 이 시스템의 감도특성은 입사에너지에 비례하며, 기존의 필름-스크린 보다 적은 X-선 조사량으로도 더 우수한 콘트라스트 해상도를 지녔음이 나타났다. 그 이유는 뛰어난 산란선 제거능력과 양자검출 효율 때문인 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.195-201
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• 2002

측방 산란이 상대적으로 많은 6 MeV 전자선에 대하여 세로 자기장에서 반음영의 변화를 몬테칼로 계산을 이용하여 연구하였다. 전자의 물질과의 상호작용 계산에서 외부 자기장의 효과를 반열하기 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 알고리즘을 개발하여 EGS4 시스템에 삽입하였다. 완성된 코드를 이용하여 점선원 기하구조를 설정하고 SSD 100 cm에서 직경 5 cm인 전자선에 대하여 0-3 T의 세로 자기장이 걸려있는 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에서의 빔 프로파일을 계산하였다. 자기장의 세기에 따른 반음영의 감소를 나타내기 위해 같은 질이에서의 기존 반음영의 폭과 자기장에 의한 반음영 폭의 감소 비로 반음영 감소율(PRR)을 정의하였다. 계산결과 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에 대하여 자기장의 세기가 2 T인 경우에 PRR은 각각 27%, 36%, 36%로 나타났으며, 3 T인 경우에는 각각 46%, 50%, 50%로 나타났다 0.5 T와 1 T에서는 자기장의 효과가 매우 미약하였다. 이 결과는 6 MeV 전자선의 경우에 2 T 이상의 자기장을 세로방향으로 인가한는 경우에 측방산란된 전자들이 자기장에 의하여 편향되면서 반음영의 폭이 크게 줄어드는 것으로 해석할 수 있다. 결론적으로 전자선치료에서 세로 자기장을 병행하는 경우에 조사면 가장자리의 선량감소가 보상됨으로써 치료효과의 증대를 기대할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.18-23
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• 1966

동철종으로 부터 후방 산란되는 감마선을 측정하므로써 그의 두께를 수정할 수 있는 두께계의 실용성에 관하여 실험적인 검토를 하였다. 본 두께계의 특징은 선원으로부터 반사되는 1 차방사선과 철판으로 부터 후방 산란되는 2차 방사선을 적시에 동일한 씬티레이숀 검출기로 검출하며 사용되는 선원의 방사선 강도도 20μc 정도로 적으므로 일절의 방사선 차폐물이 불필요하므로 가반형 두께계로서 적당하다. 씬티레이숀 검출기로 부터의 출력 펄스는 프리암프, 메인암프, 및 단채널 파고분석기를 거쳐 후방 산란 감마선만을 선별한 다음 계수률계상에서 두께로 직독하도록 할 수 있다. 광판의 두께 변화에 대한 지시감도를 크게 하기 위한 선원의 위치 파고분석기의 window width, 사용될 선원의 에너지와 강도등의 최적치를 구하기 위한 실험을 행하였다. 이 두께계로서 강철판 또는 파이프의 내벽상의 작은 흠이나 부식처를 용이하게 발견할 수 있다. 실측결과 3∼8mm 두께 범위에서 약 ±3%의 정밀도를 얻었고 20mm 두께에서는 약 ±10%로 저하되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.672-672
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• 2013

본 연구에서는 수열합성법을 기반으로 한 3차원 ZnO 나노구조의 합성을 통해 효율적인 양자점 감응형 태양전지로의 응용을 하고 그 특성을 평가하였다. 기존의 1차원 ZnO 나노구조의 경우 높은 전자이동도와 구조적으로 얻을 수 있는 방향성 있는 전자의 효율적인 전달을 통해 효과적인 광전극으로 많은 관심을 받아왔다. 하지만 나노파티클 기반의 필름에 비해 표면적이 크게 떨어지기 때문에 효과적인 흡광이 어렵다는 단점이 존재하여 높은 효율특성을 내지는 못하였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하면서 기존 ZnO 나노선의 장점을 극대화 하기 위해 성장시킨 ZnO 나노선 위에 추가적으로 가지를 형성하여 표면적 향상과 효과적인 전자전달 특성을 얻고자 하였다. 3차원 ZnO 나노구조는citrate 계열의 capping agent의 첨가를 통한 수열 합성법을 통해 1차원의 ZnO 나노선 위에 nanosheet 형식의 가지를 형성하였고 이는 빛의 효과적인 산란특성 및 표면적 향상을 통한 CdS, CdSe의 양자점 증착량을 증가시키는 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 태양전지의 소자 특성은 SEM, TEM을 통한 구조 특성평가 및 DRS, J-V curve 및 IPCE를 통한 광학적 특성평가를 통해 확인하였다.