• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.497-506
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• 2023

의료기관의 방사선 업무 종사자의 경우 환자 보호와 정확한 시술을 위해 방사선 노출이 이루어져 저선량 피폭의 문제점을 안고 있다. 저선량 방사선 피폭은 주로 Apron 영역 이외에 신체 부분에서 발생되며, 가장 많은 곳이 손 등 피부이다. 특히, 의료인의 손은 시술 중 감각과 미세한 동작을 필요로 하기에 방사선 노출영역에서는 무방비 상태로 피폭의 위험성을 안고 있다. 납장갑 등 차폐체로 문제를 해결할 수 있지만, 이는 시술 중 손의 활동성을 제안하여 사용상의 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 기능성 방사선 보호효과를 얻을 수 있는 차폐크림을 개발하여 납당량 0.1 mmPb와 차폐성능을 비교하였다. 차폐크림 제조과정에서 크림의 밀도를 높이기 위해 기공을 줄이는 탈포과정을 추가하여 차폐성능을 개선하였다. 따라서 황산바륨을 주 재료로 사용한 차폐크림은 납 plate보다 차폐율이 낮은 실효에너지 영역에서는 59%, 높은 실효에너지에서는 37% 정도의 차이는 보여 기능성 방사선 방어효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 피부에 직접 사용할 수 있는 장점으로 상시 방어효과와 수술용 장갑 착용전에 사용이 가능한 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.547-553
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• 2017

현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ 와 $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.