Roesch의 생존 방정식속에 세포증식으로 일어나는 생존증가를 가장 일반적 형식으로 포함시킨 식을 유도하고 이 식으로부터 저선량률 방사선에만 적용되는 동결과선량식 (Isoeffect formula)을 유도하였다. 이 저선량률식이 파라메터 하나로 결정해주는 총선량은 Paterson과 Green에 의하여 얻어진 실험 임상결과와 일치한다. 이 파라메터와 선량률 효과 사이의 관계의 의의를 논하였다. 또한 고선량률 분절(fractionation) 치료와 동저선량률 계속치료를 연락하는 동결과 선량식을 유도 사용하여, Ellis가 잰 실험결과와 비교하였다. 그 결과, Ellis와 Paterson이 쓴 'tolerance'의 표준이 $\alpha/\beta$의 비 4Gy에 해당하는 것임이 밝혀졌다. 그러므로 이들의 'tolerance'의 표준은 'early effect'에만 두고 본 것이 아님을 알 수 있다. 개념적인 면에서도, 아래와 같은 새로운 견해가 나올 수 있다. KHT sarcoma의 생존선도 (survival curve)에 선량률 효과가 보이지 않는 이유로 $\alpha/\beta$의 비가 큰 점을 들을 수 있다. 이것은 이 survival curve에 어께 (shoulder)가 보이지 않는 것으로도 증명이 된다. Pierquin이 선량률에 무관하게 head and neck tumor치료에 같은 총선량을 쓴 것을 정당화시킬 수 있다.
본 논문에서는 Ge가 함유된 일반 단일모드 광섬유의 감마선 유입손실을 측정하였다. 방사선 선원은 $Co^{60}$ 감마선 선원을 이용하였으며, 총 4시간동안 0.5 kGy/hr, 2 kGy/hr, 8 kGy/hr의 선량률로 조사하였다. 그 결과 감마선 조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났으며, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과가 나타났다. 또한 감마선 조사 종료 후 광섬유의 전송손실이 클수록 유입손실의 회복률이 증가하는 어닐링 특성을 보였다. 본 실험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 것이다.
근접조사용 선원으로 직경이 0.5 mm에 길이 3.5 mm인 Ir-192선원을 고안하고, 선량알고리즘을 개발하였다. 선원을 0.1 mm 두께로 균등분할하고 총 875개의 미소선원으로부터 조직에 도달되는 선량을 계산하고 선량분포를 조사하였다. 선원을 감싸는 캡슐용기의 두께는 0.3 mm이며, 선량기준점인 Ir선원의 Air-kerma strength(S$_{k}$ ) 는 mCi당 4.108U를 얻었으며 선원 측방의 1 cm에서 1.154 Uh$^{-1}$ (1.3167${\times}$$10^{-3}$cGy/mCi-sec)의 조직선량률을 얻었다. Air-kerma strength로부터 조직내 선량률상수(Λ)는 Ir-192에너지 스펙트럼과 실험치인 조직내 산란보정계수를 적용하여 1.154 cGy h$^{-1}$U$^{-1}$ 얻었다. 선량분포의 특성은 선원 축방향으로 56%의 상대선량률을 보였고, 케이블측의 선량감쇠는 50%를 보였다. 마이크로선원의 중심에서 반경 1 cm 주위의 선량분포와 5 cm의 선량분포를 비교한 결과 반경이 큰 경우의 측방선량에 비해 축 방향의 선량이 약 2% 감쇠함을 보았다. 선원자체의 필터효과는 점선원에 비해 88.3%의 선량률을 얻어 약 12%의 감쇠를 보였으며, 캘슐벽의 필터효과는 약 3% 정도로 미미하게 나타났으며 기준점에서 선량필터효과는 약 15.6% 감쇠되는 것으로 나타났다. Ir-192 선원과 같이 에너지가 낮은 선원을 사용하는 경우 선량분포특성에 따라 아프리케이터의 직경을 크게 하여 선원 축 방향의 선량저하를 피할 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 이용하여 4종류의 단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실을 측정하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 2시간동안 0.6 kGy/hr, 1.2 kGy/hr, 2.4 kGy/hr의 선량률로 감마선을 조사하였다. 실험을 통하여 광섬유 종류에 따른 선량률 효과를 확인하였고, 방사선 유입손실 변화를 통한 방사선 민감도를 평가하였다.
한국방사성폐기물관리공단 주관 하에 개념 설계된, 연소도이득효과 적용 대용량 수송용기에 대해 방사선 차폐 안전성을 평가하였으며 여러 방사선원들이 수송용기 주변 선량률 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 가능한 모든 방사선원(중성자선원, 감마선원, 방사화선원)들을 고려하였으며 보수적인 가상의 핵연료(너비: WH 17 RFA, 축방향: CE Type)를 선정, 실제 상황과 동일한 조건이 되도록 계산모델을 구축하였다. 모든 조건(정상 및 가상사고 조건)에서 표면선량률과 외부선량률이 법적기준치를 만족하고 있었으며 축방향 높이에 따라 각 선원들의 기여도가 변하고 있었지만 정상조건에서의 최대 표면선량률과 외부선량률은 방사화선원에 의한 영향이 가장 높은 것으로 확인되었다. 가상사고 조건에서는, 중성자선원의 선량률 기여도가 대략 90%에 달하고 있었으나 수송용기 끝단에서는 방사화선원에 의한 선량률이 급격하게 상승함에 따라 BUC 적용 수송용기의 방사선 차폐해석시 충분히 보수적으로 해석되도록 방사화선원을 정밀하게 분석하여 설정하여야 할 것으로 판단되었다.
광섬유는 신호를 전달하는 통신용 섬유, 물체를 관찰하기 위한 이미지 섬유, 각종 센서용 광섬유로서 원자력분야에서 사용된다. 특히 센서용 섬유로서 라만 산란광을 이용한 온도감지 섬유와 광섬유 브래그 격자을 이용한 온도/스트레인 섬유, 광자기효과를 이용한 광회전센서 섬유 등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 광섬유에 방사선을 조사하면 색중심(color center)이 생성되어 광의 투과성이 크게 저하되고, 방사선 환경에서 적용의 제한이 있다. 본 논문에서는 고준위 방사선환경에 대한 광섬유 센서의 적용을 위한 연구로서 Ge가 함유된 일반단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실 특성 평가를 수행하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 4시간동안 0.5kGy/hr, 2kGy/hr, 8kGy/hr의 선량률(dose rate)로 조사하였다. 그 결과 감마선조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났고, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과와 조사 후 광섬유의 전송손실이 클수록 손실 회복율이 증가하는 열화(annealing) 특성을 보였다. 본 시험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 계획이다.
목적 : 자궁경부 선암은 발생률이 적어 편평상피암에 비하여 아직 치료방법에 대한 연구가 미흡하다. 또한 지금까지 저선량률 강내치료가 많이 사용되어 고선량률 강내치료의 결과는 많이 보고되고있지 않다. 따라서 저자들은 자궁경부 선암환자에서 고선량률 강내치료와 저선량률 강내치료를 비교하여 고선량률 강내치료의 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1971년 1월부터 1992년 12월까지 연세대학교 방사선종양학과에서 근치적 목적으로 치료된 106명의자궁경부 선암 환자를 대상으로 하였다. 저선량률 강내치료는 35명에서 시행되었고, 71명은 고선량률 강내치료가 시행되었다. 저선량률군에서는 병기 1기가 8명, 병기 2기가 18명, 병기 3기가 9명이었고 외부방사선치료는 10 MV X-ray를 이용하여 매일 2 Gy씩 총 40$\~$64 Gy (중앙값 48 Gy)가 조사되었다. 저선량률 강내치료는 radium 선원을 이용하여 Henshke applicator로 시행되었고 point A에 22$\~$59 Gy (중앙값 43 Gy)가 조사되었다. 고선량률군에서는 병기 1기가 16명, 병기 2기가 38명, 병기 3기가 17명 이었다. 외부방사선치료량은 40$\~$61 Gy (중앙값 45 Gy)이었고 분할선량은 1.8$\~$2.0 Gy이었다. 고선량률 강내치료는 Co-60 선원을 사용하여 RALS (remote afterloading system)로 분할선량 3 Gy를 주 3회 총 30$\~$57 Gy (중앙값 39 Gy)가 시행되었다. 결과 :저선량률군의 5년 생존률은 병기1, 2, 3기에서 각각 72.9, 61.9, 45.0$\%$이었고 고선량률군에서는 각각 87.1, 58.3, 41.2$\%$이었다(p>0.05). 자궁경부 선암에서 고선량률군과 저선량률군간의 5년 생존률에는 차이가 혀었다. 또한 양군간에 유의한 예후인자는 없었다. 고선량률군의 만성 합병증률은 26.8$\%$로 저선량률군의 11.4$\%$에 비하여 높았으나 대부분 grade 1의 경미한 정도이었고 통계학적인 차이가 없어 받아들일 만한 결과이었다. 결론 :자궁경부 선암 환자에서 고선량률 강내치료는 저선량률 강내치료에 비하여 5년 생존률과 치료실패율에서 차이를 보이지 않아 저선량률 강내치료를 대치할 수 있을 것으로 생각되나 병기 2기와 3기에서 만성 합병증이 높아 분할 선량에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
방사선의 에너지가 비교적 낮은 선원은 알짜선원의 방사능크기와 캡슐을 통과한 선량으로 나타내는 겉보기방사능크기로 구분할 필요가 있다. 저자는 국내 도입된 Ralstron 강내조사장치에 사용할 고선량률 Ir-192 선원을 고안제작하여 선원-캡슐간 필터효과를 조사하였다. 선원은 직경 1.5mm 와 높이 1.5mm 이고, 선원캡슐의 외경과 길이는 각각 3.0 mm 와 12.0mm로 원형과 동일한 외형을 하고 있다. 선원의 필터에 의한 선량감쇠는 66.3%로 나타났으며, 단위 방사능 강도에 의한 기준 출력선량은 선원 측방 1cm 거리에 도달되는 조직선량을 기준선량으로 규격화하였으며, 기준선량은 0.0013511cGy/mCi -sec (cGy/37MBq-sec) 로 나타났다. 선원하부는 스텐필터 두께의 영향으로 동일 거리의 측방 위치의 조직선량에 비해 약 52%의 선량감쇠를 보이고 있다. 그러나 선원하부 에서 측방 영역으로 갈수록 스텐 필터에 의한 선량감쇠효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 선원중심에서 상하 45도 대각선 방향의 선량을 비교한 바 상부 대각선 방향의 선량이 하부의 것에 비해 약 4% 크게 나타났으며, 이는 선원 상부의 캡슐용기의 모양을 경사지게 한 결과 필터효과가 상대적으로 적음을 알 수 있다. 선원과 케이블이 있는 선원축의 연결케이블과 근접한 20도이내의 영역에서는 필터효과의 변화가 커서 40%의 선량감쇠를 보였으나, 축에서 떨어질수록 균등한 동심원의 선량분포를 얻었다.
동시조사법에 의한 아크릴산의 폴리프로필렌 부직포에 대한 그라프트 반응에서 조사량, 조사선량률, 금속염 및 용매가 그라프트 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 같은 조사선량에서는 선량률이 낮을수록 높은 그라프트율을 나타냈다. 한편 조사선량률을 달리하여 일정 시간 동안 그라프트 반응시키면 조사선량률이 높을수록 그라프트율은 높았으며, 첨가한 금속염의 종류에 관계없이 그라프트 속도는 조사선량률의 0.74 차수에 비례하였다. 사용한 금속염 중에서 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$가 가장 우수하였으며, 첨가제의 함량이 증가하면 할수록 그라프트율은 감소하였지만 적정농도이하에서는 그라프트용액이 고화되어 그라프트 반응시킬 수 없었다.
감마선 조사선량의 국가표준을 확립하기 위하여 Co-60 감마선에 대한 조사선량률 절대 측정을 수행하였고 그 값이 갖는 오차한계를 분석 평가하였다. 측정기로는 고순도 흑연으로 제작된 원통형 이온전리함을 사용하였고 이온화 전류 측정은 vibrating reed 증폭기를 사용한 전하모드법에 의해 수행되었으며 관련 물리상수 및 각종 관련 보정인자를 평가하여 이온화 전류 측정값으로부터 조사선량률을 결정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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