• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1323-1330
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• 2021

This work reported the radiation shielding characteristic of the bismuth titanium vanadium sodium tellurite glass system. The density of the specially-developed glass samples was increased from 2.21 to 4.01 g/cm³ with the addition of Bi₂O₃, despite the fact the molar volume is decease within 85.43-54.79 cm³/mol. The WinXcom program was used to approximate the effect of Bi₂O₃ on the gamma radiation shielding parameters of bismuth titanium vanadium sodium tellurite glasses. The ㎛ values decrease with the increase of Bi₂O₃ concentration. The computed data shows that the glass sample with 20 mol.% of Bi₂O₃ content has the greatest radiation attenuation performance in comparison to other selected glasses. The Bi₂O₃-TiO₂-V₂O₅-Na₂O-TeO₂ glass system shows excellent neutron shielding material with high long-term light transmittance and discharge resistance and could be potentially used as transparent radiation-resistant shielding glass applications.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권5호
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• pp.323-329
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the effect of radiation shielding on the thyroid organ dose and image quality during Chest PA examination using automatic exposure control system. This study was conducted in the patient posture and examination conditions such as Chest PA using human model phantom. An experiment without shielding was set as a control group (non) and the cases of using paper coated with a contrast agent (contrast) and bismuth (bismuth) were used as experimental groups. Compared to non-shielded(non), the dose at bismuth increased about 7% in C(cervical vertebrae)5 and C6 and 14% in C7 and contrast showed dose increases of about 17 to 19% in C5 and C6 and about 21% in C7. As a result of the image quality comparison, when measured in the center of the cervical vertebrae, both SNR and CNR in bismuth increased about 40% higher than non, and contrast showed about 8 to 9% improvement. Compared with soft tissues of the cervix, bismuth reduced SNR by about 15% and CNR by about 13%, in contrast, SNR decreased by 11%, and CNR decreased by about 10%. In the Chest PA using AEC, the method of using the shield in front of the collimator has the advantage to observe the anatomical structure of the neck area well compared to the method using the lead. However, the dose at the neck can be increased by 7-21% depending on shielding materials.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2570-2575
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• 2024

The study aims to develop a novel, lead-free, flexible and lightweight composite shielding material against ionizing radiation. For this, it was used bismuth oxide (Bi₂O₃) in RTV-2 silicon matrix. The shielding tests were carried out in both diagnostic X-ray energies and intermediate gamma-ray energy range of up to 662 keV to determine the radiation attenuation properties of this material in terms of attenuation ratio, half value layer, tenth value layer, mean free path and lead equivalency of samples in weight of 30%, 40%, 50% in Bi₂O₃. In the diagnostic X-ray energy range, half value layer, tenth value layer and lead equivalency (in mm Pb) of the produced samples were measured at 80 and 100 kVp narrow beam conditions according to the requirements of EN IEC 61331-1 standard. The results show that lead equivalent values of the produced novel sheets was measured to be 0.16 mm Pb, corresponding to a 6 mm thickness of the flexible sample when it contains 30% wt. Bi₂O₃ in RTV matrix. The experimental findings for durability and flexibility also indicated that this new RTV-based flexible, lead -free shielding composite can be used safely for especially for manufacturing aprons, garments and thyroid guards used in mammography, radiology, nuclear medicine and dental applications in practice.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.87-93
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• 2018

본 연구는 핵의학과에서 많이 사용하고 있는 $^{99m}Tc$, $^{123}I$, $^{201}Tl$, $^{18}F$, $^{13}1I$를 비스무트 차폐체에 투과시킨 후 방사성동위원소의 종류와 측정 거리변화에 따라 차폐율을 알아보고자 하였다. 실험을 위해 납당량 0.25 mmPb, 비스무트 차폐체 6장을 두께가 두꺼워 질수록 1.50 mm까지 한 장씩 겹쳐 사용하였고, 거리를 30 cm, 50 cm, 100 cm로 두고 투과선량을 측정하였다. 그 결과 두께가 두꺼워질수록 차폐율이 높게 측정되었고 거리를 멀리할수록 측정값은 작아졌다. $^{99m}Tc$보다 $^{123}I$와 $^{201}Tl$의 차폐율이 가장 높게 나타나 차폐효과가 우수한 것을 확인하였고, $^{18}F$와 $^{131}I$는 고에너지와 ${\beta}$선으로 인해 차폐체가 없을때보다 차폐체가 있을때 차폐효과가 떨어지는 것으로 나타났다. 실험결과를 참고하여 방사성동위원소의 종류에 따라 비스무트 차폐체를 사용한다면 핵의학 종사자들의 피폭 저감화와 피폭관리 방안에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.779-785
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• 2019

인체공학적으로 개발된 Bismuth 차폐체를 뇌동맥류 코일 색전술에 적용함으로써 의료방사선 피폭으로부터 두피 및 수정체의 방사선 피폭을 감소시키고자 하였다. 광자극 형광 선량계를 이용하여 후두부, 양쪽 측두부, 양쪽 수정체부, 코 끝부를 개발된 Bismuth 차폐체를 사용 전 (A그룹) 후 (B그룹)로 측정하여 입사 표면 선량을 분석하였다. Bismuth 차폐체를 사용할 경우 화질에 대한 평가를 Signal to noise ratio (SNR)과 Contrast to noise ratio (CNR) 분석을 했다. A 그룹과 B 그룹의 입사 표면 평균 선량을 비교한 결과 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 26.92% 감소되었다. CNR과 SNR의 분석은 로드맵과 디지털 감산조영 모두 동일하게 측정되었다. Bismuth 차폐체의 사용은 뇌혈관 중재적 시술 후 나타날 수 있는 일시적 탈모 및 기타 확률적 영향에 따른 방사선 장애를 화질의 저하 없이 감소시킬 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권2호
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• pp.171-175
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• 2008

본 연구는 두부 전산화 단층촬영 시 차폐용 bismuth를 사용하여 수정체 선량의 감소와 차폐용 bismuth의 유용성을 평가하기 위해 수행되었다. 인체모형 팬텀과 열형광 선량계를 이용하여 (a) 안구를 포함한 두부 CT촬영 (b) 두부 전체가 포함된 CT촬영 (c) 안구를 배제하고 $20^{\circ}$를 준 두부 CT촬영 시의 수정체 선량을 평가하였다. 수정체 선량의 감소효과는 안구를 포함한 두부 CT촬영에서 43.2%, 두부 전체가 포함된 CT촬영에서 36.0%, $20^{\circ}$ 각도를 준 두부 CT촬영에서 1.4%로 나타나 두부 전체가 포함된 CT촬영과 안구를 포함한 두부 CT촬영에서는 상당한 감소효과가 있지만 안구를 제외한 $20^{\circ}$ 각도를 준 두부촬영에서는 감소효과가 적었다. 즉, 차폐용 bismuth를 사용한 수정체 선량감소는 안구가 촬영부위에 포함된 경우에는 유의한 것으로 나타났으나 안구가 포함되지 않은 두부 CT촬영일 경우에는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 두부 CT촬영 시차폐용 bismuth의 사용은 안구가 포함되는 일부의 CT촬영에서만 제한적으로 사용되는 것이 바람직하다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.307-312
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• 2009

CT 검사에서 수정체 차폐용 비스무트(bismuth)를 사용하여 수정체 선량의 감소효과를 유리선량계로 측정하여 비스무트 차폐효과 및 영상을 평가하였다. 안구 및 두부 CT 검사에서 차폐용 비스무트를 사용하여 수정체 선량의 감소와 차폐 효과를 평가하기 위해 인체모형 팬텀으로 유리선량계를 이용하여 수정체 선량을 평가하였다. 유리선량계를 이용하여 비스무트를 사용하기 전의 평균 선량은 21.54 mGy이었고, 사용 후의 선량은 10.46 mGy로 51.3%의 선량 감소효과가 있다. 차폐용 비스무트를 사용한 안구 64 MDCT 촬영에서 선량감소 효과가 있어 수정체를 포함한 안구 CT 스캔에서는 비스무트를 사용하여 검사하도록 권고한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1132-1137
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• 2020

유방 X선 촬영 장치를 이용한 유방 촬영을 실시할 때 발생되는 불필요한 피폭 선량을 경감시키기 위해 비스무스로 제작한 차폐체를 촬영 부위의 반대 측 유방에 적용했을 때 차폐율 분석을 실시하였다. 오른쪽, 왼쪽을 압박하였을 때 CC와 MLO 검사 시 압박되지 않는 유방의 산란 선량을 알아보기 위하여 비스무스를 차폐하지 않았을 때(Not used : NU그룹)와 차폐했을 때(Used : U그룹)로 구분하여 실험을 진행하였다. NU 그룹의 평균선량은 9.568μSv이었고, U그룹의 평균 선량은 1.038μSv이었다. 비스무스 차폐체 사용 전후의 평균 측정 선량은 89.15% 감소되었다. 유방 촬영용 비스무스 차폐체를 사용하면 산란 방사선을 차폐하여 방사선에 의한 노출을 최소한으로 유지할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.419-425
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• 2016

whole abdomen CT촬영에서 표재성 장기에 해당하는 생식선 부위의 선량을 줄이고 화질에 영향을 적게 주기 위한 차폐재를 제작하여 유용성을 확인하였다. 기존의 bismuth 재질과 비슷한 효과를 가지는 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm를 제작하였다. non shield, bismuth, silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm 차폐재를 이용하여 생식선의 피폭 선량 감쇠, 영상의 CT number와 noise 변화, AAPM 팬텀에서 CT number, noise, uniformity를 측정하여 비교 실험하였다. 결과에서 bismuth 29.96%, silicone 22 mm 13.10%, aluminum 7.3 mm 18.27%로 피폭 선량이 감소되었다. 그러나 bismuth 재질의 경우 영상의 CT number 변화가 크고, AAPM 팬텀 영상검사 uniformity 항목에서 부적합으로 측정되어 생식선과 같은 표재성 장기에서 화질 변화가 큰 것으로 나타났다. 생식선과 같은 표재성 장기의 경우 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm의 차폐재를 사용한다면 화질 변화를 줄이면서 방사선 피폭을 줄이는데 도움이 될 것이라 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권6호
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• pp.611-616
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• 2018

Lead apron is harmful to the human body because it is made at heavy metals, and when worn for long periods of time, it causes pain. Therefore, this paper intended to improve the defects of lead apron by using new material shields. For the comparative evaluation of lead and new material shieldes, the shielding rate and weight were measured and tested based on lead 0.5 mmPb. The rate of shielding was 97% based on lead at 0.5 mm thickness, while The new material shield T3 showed similar shielding rates as lead in 8 layers, and in T2 these values were measured in 11 layers. In addition, similar shielding rate was measured in 12 layers at B2, and 8 layers in BF, and 4 layers in $BF_2$. Comparing the weight of cases when commercialized with apron, T3, T2 and B2 were heavier than lead apron. But BF, $BF_2$ were lighter than the lead apron. Based on the results of the experiment, T3 and T2 can be used as an alternative to lead if human or environmental hazards are considered a priority. However, BF and $BF_2$ should be used if the reduction of external exposure is considered a priority.