• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.487-494
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• 2020

선원과 검출기 사이의 거리, 검출기 지름, 방사선원의 부피 효과 등에 의해 검출기 입사면에서 입체각(solid angle)의 변화가 생기고 이는 검출기 내부에서의 경로 길이(path length) 차이를 유발하여 검출효율 결정에 영향을 미친다. 유효입체각 계산을 위한 일반적인 분석 방법은 단순한 기하학적 구조를 가진 선원 (60Co)에만 유용하여 본 실험에서는 검출기와 선원 간 거리 window cap 0.5 cm 기준점으로 하여 25 cm 까지 이동 시 켜면서 측정하였다. 또한 표준부피선원 450 ㎖, 1000 ㎖ 마리넬리 비이커는 검출기에 밀착 시켜 측정하였다. 검출기와 동축인 원형 점선원의 경우, 검출기 창으로부터의 거리에 대한 입체 각도의 변화를 측정치와 몬테카를로 시뮬레이션으로 계산 분석 관계의 결과 검출기의 반지름이 선원의 반지름보다 작을 경우, 입체 각도는 선원의 제곱 반지름 대 검출기의 제곱 반지름의 절반과 같다. 입체 각도의 차이는 0.53가 되므로 몬테카를로의 결과는 허용된다. 검출기-선원 간 거리의 역수와의 관계를 나타내었다. 입체각도는 거리에 따라 급격하게 감소함을 확인하였다. 부피선원에 대한 측정치와 시뮬레이션 결과는 거리 0 cm에서 1.01 %이며 거리가 5 cm, 10 cm로 멀어지면 4 % 미만의 차이를 보인다. 거리가 10 cm 일 때 처음으로 계산결과가 측정 결과보다 작아진다. 이는 거리가 멀어질수록 입체각이 작아지고, 에너지가 낮아질수록 감쇠효과가 지수 함수적으로 증가하는 원리가 효율의 계산에 반영되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 검출효율은 고체 각도 및 몬테카를로 코드를 사용하기에 충분함을 입증하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.333-338
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• 2013

일반적으로 방사선 선원의 강도는 거리의 역자승 법칙을 따른다. 그러나 방사선 선원과 검출기와의 거리가 가까울수록 거리의 역자승 법칙 실험은 이론과 실험의 일치하지 못하는 오류를 가져오게 된다. 본 연구에서는 방사선 선원과 검출기와의 거리에 따른 거리의 역자승 법칙이 실제 실험에서는 정확하게 성립하지 않는 이유를 실험적으로 확인하였다. 그리고 이 문제를 해결하기 위하여 측정된 방사능을 보정하기 위하여 보정계수를 실험적으로 얻었다. 측정에 사용한 검출기는 $2^{{\prime}{\prime}}{\times}2^{{\prime}{\prime}}{\phi}$ NaI(Tl) 신틸레이션 검출기를 사용하였고, 방사선에너지의 변화에 따른 효과를 확인하기 위하여 감마선 선원 $^{60}Co$(1.174 MeV, 1.333 MeV)와 $^{137}Cs$(0.662 MeV)에 대한 실험도 병행하였다. 측정에서 얻어진 거리의 역자승 법칙의 결과들을 보정계수를 이용하여 측정값들을 보정한 결과 거리의 역자승 법칙과 매우 일치하는 경향을 보였고, 오류에 대한 원인을 실험적으로 확인하였다. 이러한 결과는 유한한 체적을 가진 검출기를 사용하여 방사선의 강도가 거리의 역자승에 반비례하는 실험을 할 경우 모두 해당되는 문제이므로 본 연구의 결과는 방사선계측 분야에 매우 유용하게 사용되어질 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.725-731
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• 2020

구(sphere)형의 섬광체를 사용한 방사선 스펙트로스코피 검출기를 설계하였고, 여러 대의 검출기를 사용하여 방사선원의 위치를 추적하는 시스템을 개발하였다. 방사선원의 위치 추적은 방사선의 수는 거리의 역자승 법칙에 따라 감소하는 이론을 바탕으로 위치 추적 알고리듬을 설계하였으며, 여러 위치의 방사선원에서 발생된 방사선의 수를 측정하여 알고리듬을 통해 위치를 계산하였다. 방사선원에서 발생되는 방사선은 각 검출기에서 서로 다른 계수로 검출되며, 이러한 검출되는 계수의 차이는 거리의 역자승에 비례하여 달라진다. 설계한 방사선원 위치 추적 시스템의 성능을 검증 및 평가하기 위해 Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) 시뮬레이션을 실시하였으며, 서로 다른 위치에 놓이 방사선원에서 발생된 방사선을 각 검출기로 계수하였다. 측정된 방사선의 수는 방사선원 위치 추적 알고리듬을 통해 위치가 추적되었으며, 실제 방사선원의 위치와 알고리듬으로 계산된 위치와의 오차를 평가하였다. 실제 방사선원의 위치와 계산된 위치와의 오차는 평균 X축 0.11%, Y축 0.37%로 측정되었으며, 매우 정확하게 위치를 측정할 수 있음이 검증되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권4호
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• pp.190-198
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• 2012

밀도가 알려진 4개의 모형시험공에서 이격실험을 하고 얻어진 비이격 및 이격 측정 자료를 분석함으로서 기준선과 이격선의 특성을 파악할 수 있었다. 특히 선원을 출발하여 검출기에 도달하기까지의 감마선 경로의 형태, 기준선과 이격선의 궤적 특성, 궤적에 미치는 밀도 및 검출기 조합의 영향을 추적할 수 있었으며 이격보정을 위한 최적의 검출기 조합까지 확인할 수 있었다. 기준선과 이격선의 기울기 모두 검출기 조합별 긴거리와 짧은거리 간의 선원-검출기 거리비에 비례하는 함수의 형태로 표시될 수 있음을 확인하였다. 이 연구는 기준선 및 이격선의 기울기에 대한 기본 개념 이해에도 효과적으로 적용되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.124-129
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• 2018

본 연구는 Apron의 재질로 이용되고 있는 텅스텐 차폐체를 핵의학과에서 사용하는 선원의 종류와 차폐체의 두께, 선원부터 검출기 사이의 거리를 변화시켜 차폐체에 투과시킨 후 투과선량과 차폐율을 알아보고자 하였다. 실험을 위해서 선원과 차폐체와 검출기를 일직선으로 배치하고 높이 100 cm 지점에서 Inspector로 측정하였다. 그 결과 텅스텐에 차폐효과가 가장 높은 선원은 $^{201}Tl$ 선원으로 측정되었고, $^{123}I$ 선원이 $^{99m}Tc$ 선원보다 차폐효과가 높게 나타났다. 실험에 사용한 선원과 검출기 사이의 거리는 멀어질수록 투과선량은 작아졌고, 텅스텐 차폐체의 두께는 두꺼울수록 차폐율은 높게 측정되었다. 하지만 $^{131}I$와 $^{18}F$ 선원에서는 0.25 mmPb의 차폐체를 사용했을 경우 차폐체가 없을 경우 보다 차폐율이 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 $^{13}1I$와 $^{18}F$ 선원을 사용할 경우에는 방사선 차폐효과가 높은 텅스텐일지라도 선원의 종류에 따른 특성과 차폐체의 두께를 고려하여 사용하길 권장하고, 실험 결과를 참고하여 사용한다면 피폭 저 감화방안에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.282-287
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• 2015

본 연구에서는 연구에서는 Ce:GAGG 섬광체, 광섬유 그리고 광전자증배관을 이용하여 광섬유 검출기를 제작하였다. 섬광체의 단결정 크기는 MCNPX 코드를 이용하여 섬광체 깊이에 따른 감마선 계수효율을 전산모사하여 $3{\times}3{\times}20mm^3$로 설정하였다. 제작된 검출기는 표준 감마선원인 $^{137}Cs$과 $^{133}Ba$을 이용하여 세기의 따른 선형성 평가와 거리 변화에 따른 계수량 변화 측정을 하였다. 그 결과 추세선식 R-square 값이 0.99741로 매우 좋은 응답선형성을 보였고, 거리에 따른 검출 특성 또한 MCNPX값과 비교하였을 때 2% 이하로 좋은 검출특성을 보였다. 또한 단일선원과 혼합선원에서의 감마선 에너지 분광 결과 $^{137}Cs$은 662keV에서 그리고 $^{133}Ba$은 356keV에서 감마선 에너지 피크를 확인하였다. 광섬유 검출기를 사용한다면 작업자의 작업시간과 피폭을 줄여줄 것으로 보인다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권1호
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• pp.13-18
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• 1995

고선량의 RALS(Remote Afterloding Syetem)를 이용한 근접조사에서 선원의 위치에 따라 선량분포는 거리제곱의 반비례 형태로 변화되므로, 관심점의 흡수선량은 선원의 교정에 의해 크게 영향을 받는다. 자궁경부암 강내치료시 정확한 흡수선량을 결정하고자 선원을 교정하고, 선원의 위치에 따른 선량분포도에 의한 계산값과 반도체 검출기와 전리함을 이용한 설측값과 차이를 비교하고 보정 방법을 논의 하였다. Bulcher-RALS를 이용하여 치료에 사용된 선원의 교정은 공기커마와 사각형 아크랄 팬톰을 이용하여 r 인자에 의한 거리 역자승법칙으로 계산하였고, Co-60 선원의 8cm 거리에서 검교정된 측정기를 이용한 선량율을 비교치로 이용하였다. 선량측정치의 재현성은 팬톰내에서 0.3~1.1% 였으며, 측정치의 분포는 Bulcher-RALS 선량분포도에 의한 계산값과 팬톰측정치의 비교에서 -3~17%, 강내치료를 받은 18 명의 환자를 대상으로한 직장내 흡수선량에서 체내 실측값과 차이는 환자와 선원의 위치에 따라 -6~＋21%로 측정값이 평균 6.3% 높게 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.557-563
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• 2018

동시 합성 보정 효과는 검출기의 효율이 향상할 때 그리고 선원과 검출기 사이의 거리가 가까울수록 크게 나타나는 것으로 알려져 있다. 점 선원($^{60}Co$)을 사용하여 검출기 중심축 방향 및 방사상 방향에서 거리에 따른 변화를 주어 P/T 비를 구하여 동시합성 보정을 하였다. 따라서 본 연구에서는 중심축 및 방사상 방향에서 동시합성 보정한 값들을 혼합부피선원(450 mL CRM source)에 적용하여 P/T에 따른 전체 피크효율 변화를 Geant4과 비교하였다. 또한 검출기와 시료가 아주 밀착된 상태에서 맵핑법에서 구한 효율을 환경시료 중에서 해양 시료인 미역에 적용하여 P/T 비의 적합성을 평가하고자 한다. 500 keV 이상의 효율의 영향을 받는 에너지 영역에 1,836 keV로 보정한 효율을 적용한 결과 측정값과 보정값의 상대오차는 3.2 % peak 효율이 보정되어 잘 일치하였다. 450 mL CRM source처럼 부피가 커질수록 P/T 비는 ${\pm}5%$까지 감소하였다. 이것은 검출기로부터 선원이 멀어짐에 따라 방출된 감마선의 산란이 많아지기 때문이며, 이처럼 P/T 변화는 동시합성 보정 피크 효율에 영향을 줌을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.139-146
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• 1996

도로건설시 다짐조절은 안정성과 내구성 향상에 중요한 의미를 가지며 이러한 다짐조절에 있어서 수분함량의 측정은 매우 중요하다. 이전에는 흙의 수분함량을 측정하기 위한 계기를 설계하기 위하여 주로 실험에 의한 방법을 사용하였으나 본 연구에서는 3차원 모델링이 가능한 MCNP코드$^{(1)}$ 를 이용하여 계측기 설계에 있어서 중요한 설계변수인 방사선원의 위치와 측정계기 사이의 거리 그리고 계기구성요소인 검출기의 위치, 개수, 흡수재, 감속재의 기하학적 구조 등을 계산하여 설정하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.141-146
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• 2019

산업 비파괴 분야에서 사용되는 방사선원은 장비의 노후화 및 작업자의 부주의로 인해 선원이 노출되는 사고가 발생되어 왔다. 이에 선원의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 안전관리 시스템의 필요성이 부곽되고 있다. 이에 본 연구에서는 방사선원의 위치 추적을 위한 line-array 선량계를 구성하는 unit-cell 선량계 단위의 각도의존성을 분석하기 위해 Monte Carlo Simulation을 수행하였다. 그 결과 각 기울기에서 상위 10% 수치에 대한 오차율은 $0^{\circ}$에서 5.90%, $30^{\circ}$에서 8.08%, $60^{\circ}$에서 20.90%의 오차율을 보였다. 총 흡수선량의 비율은 $0^{\circ}$(100%)를 기준으로 $30^{\circ}$에서 83.77%, $60^{\circ}$에서 53.36%로 나타났으며 기울기가 증가함에 따라 낮아지는 경향성을 보였다. 모든 기울기에서 최대 수치는 $30^{\circ}$의 No. 9에서 나타났으며, No. 10에서는 7.24% 낮아지는 경향성을 보였다. 본 연구 결과 각도의존성은 크게 발생되는 것으로 나타났으며, 이를 낮추기 위해서는 선원과 line-array 선량계의 적정거리는 1 cm 이상의 거리에서 유지해야 하는 것으로 사료된다.