• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.891-898
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• 2020

최근 납으로 제작된 차폐체의 문제점이 대두되면서 대체 할 수 있는 차폐체 연구는 필수적이며 3D프린터로 진단용 X선 차폐체 제작에 관한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 최근 금속 혼합 필라멘트의 개발로 쉽게 차폐제 제작이 가능해졌지만 3D 프린터의 노즐 크기나 출력설정에 관한 연구는 미비하다. 이에 본 연구는 Brass filament와 3D프린터로 노즐 크기와 층 높이에 따라 차폐체를 출력하고 진단용 방사선 발생장치를 이용하여 차폐율 실험을 통해 결과를 비교분석 하고자 한다. 노즐 크기는 0.4, 0.8 mm, 층 높이 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 mm로 변화하여 출력하였고, 차폐율 시험은 40 mAs로 고정하고, 60, 80, 100 kVp로 각각 실험하여 차폐율을 분석하였다. 분석결과 노즐 크기와 층 높이에 따라 출력시간을 1/10로 줄일 수 있었으며, 1% 이상 차폐율도 높일 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.230-235
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• 2000

The extrusion process for long-length multi-filaments of BSCCO 2223 superconductor tape has been investigated with aids of Finite Element Method and experimental inspection. Since the arrangement of filaments in matrix material has characteristic of rotational symmetry, a 2-dimensional commercial FEM package, DEFORM-2D, was adopted to simulate extrusion process with different variables such as hardness of sheath material, lengths of each filament and arrangement. From the FEM analysis, since the inner filaments move faster than the outer one, distribution of filaments is needed to be optimized. In the case of pure Ag matrix, undesirable non-uniform distribution of filament was obtained due to low hardness of sheath material. Dummy sample(brass (sheath) and talc powder(filament)), however, which has relatively high hardness of sheath material, had been produced with desirable results. Therefore, it is necessary to optimize hardness of sheath material, extrusion temperature and billet design.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권6호
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• pp.615-621
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• 2021

In the medical field, radiation provides information for the diagnosis and treatment of diseases. As the use of radiation increases and the risk of exposure increases, interest in radiation protection is also rapidly increasing. Lead shielding material is mainly used, which has a risk of lead poisoning and absorption into the body. Tungsten mixed filament shielding sheets were fabricated with a size of 70 × 70 mm and a thickness of 1, 2, and 4 mm by using a 3D printer. In the general shooting experiment, the thickness of the shielding sheet is 1 ~ 5mm, the tube voltage is 60, 80, 100, 120 kVp and the tube current is 20, 40 mAs. In general photography, Tungsten showed better shielding rate compared to Brass, Copper, and Lead protective tools under all irradiation conditions, and in particular, Tungsten 5 mm showed 100% shielding rate. The 3D-printed tungsten mixed filament shielding is expected to be used as a new shield that can replace the existing lead protection tools as it shows a better shielding rate than the existing lead protection tools in Radiography.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1015-1024
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• 2019

최근 의료분야에서 X선은 질병의 진단 및 치료영역에서 필수적으로 요구되며, 영상의학 기술의 발전과 더불어 X선의 이용은 지속적으로 증가하는 추세지만, X선은 방사선 피폭의 단점을 가지고 있다. 방사선피폭을 방어하기 위해 임상에서는 납 방호도구를 사용하지만 납은 중금속으로 분류되어 납중독 등 인체에 유해한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료를 이용하여 제작한 차폐체의 유용성을 알아보고자 한다. 필라멘트의 선감약계수를 확인하기 위해 PLA, XT-CF20, Wood, Glow, Brass를 이용해 팬텀을 제작 하고, CT scan을 하였다. 그리고 100 × 100 × 2 mm 크기의 차폐 시트를 모델링하고, 진단용 X선발생장치와 조사선량계를 이용하여 선량 및 차폐율을 측정하였으며, 납 방호도구와의 차폐율을 비교하였다. 실험결과 Brass의 CT number가 가장 높게 측정되어 Brass를 이용하여 차폐시트를 제작하였으며, 진단용 X선발생장치로 확인한 결과 100 kV, 40 mAs 조건으로 X선 조사 시 6 mm 두께의 차폐시트에서 차폐율이 90 % 이상으로 측정되어 apron 0.25 mmPb보다 차폐율이 높은 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 3차원 프린팅 기술로 제작한 차폐체가 진단용 X선 영역에서 높은 차폐율을 보이는 것을 확인하였으며, 납 방호도구와의 비교를 통하여 납을 대체하여 방사선 방호도구로서의 가능성을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.418-421
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• 2002

Fundamental study on quasi-monochromatic parallel radiography using a polycapillary plate and a plane-focus x-ray tube is described. The x-ray generator consists of a negative high-voltage power supply, a filament (hot cathode) power supply, and an x-ray tube. The negative high-voltage is applied to the cathode electrode, and the transmission type target (anode) is connected to the ground potential. The maximum voltage and current of the power supply were -100 kV (peak value) and 3.0 mA, respectively. In this experiment, the tube voltage was regulated from 20 to 25 kV, and the tube current was regulated by the filament temperature and ranged from 1.0 to 3.0 mA. The exposure time is controlled in order to obtain optimum film density, and the focal spot diameter was about 10 mm. The polycapillary plate is J5022-21 made by Hamamatsu Photonics Inc., and the outside and effective diameters are 87 and 77 mm, respectively. The thickness and the hole diameter of the polycapillary are 1.0 mm and 25 ${\mu}$m, respectively. The x-rays from the tube are formed into parallel beam by the polycapillary, and the radiogram is taken using an industrial x-ray film of Fuji IX 100 without using a screen. In the measurement of image resolution, we employed three brass spacers of 2, 30, and 60 mm in height. By the test chart, the resolution fell according to increases in the spacer height without using a polycapillary. In contrast, the resolution slightly fell with corresponding increases in the height by the polycapillary. In angiography, fine blood vessels of about 100 ${\mu}$m are clearly visible.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.965-973
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• 2021

방사선 치료는 고에너지 X선을 최소 20 Gy에서 80 Gy까지 다양하게 조사되기 때문에 종양이 위치하는 국소부위에 고선량을 투여하며 일부 정상조직의 여러 부작용이 예상 된다. 현재 임상에서는 정상조직의 차폐를 위한 노력으로 대표적인 재료인 납을 사용하고 있지만 납은 인체에 유해한 중금속으로 분류되고 있으며 다량의 피부접촉은 중독을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료 Tungsten, Brass, Copper을 이용하여 납의 한계점을 보완 할 수 있는 측정시트를 제작하고 투과성능을 알아보고자 한다. 3D 프린터를 이용해 Tungsten 혼합 필라멘트 투과측정 시트 크기는 70 × 70 mm, 두께는 1, 2, 4 mm로 제작하였으며 제작한 측정시트의 투과성능을 확인하기 위해 선형가속기 (TrueBeam STx, S/N: 1187)에서 발생된 6, 15 MV을 Water Phantom과 Ion chamber (FC-65G), elcetrometer (PTW UNIDOSE)을 사용하여 SSD 100 cm, 물 속 5 cm에서 100 MU를 조사하여 측정하고 투과성능을 평가하였다. 각 소재의 측정시트를 1 mm씩 증가시킨 결과 6 MV에서는 Tungsten 시트의 경우 3.8~3.9 cm일때의 시트는 기존 납의 차폐체 두께 6.5 cm 보다 얇으며, 15 MV에서는 Tungsten 시트의 경우 4.5~4.6 cm일 때 시트는 기존 납의 차폐체 두께 7 cm 보다 얇으며 동등한 성능을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tungsten 합금 필라멘트을 이용하여 제작한 투과측정 시트는 고에너지 영역에서의 투과 차폐 가능성을 확인하였으며. 대체품으로써의 사용가능성 또한 우수함을 확인하였다, 향후 3D 프린팅 기술로 차폐제 제작을 위한 기초자료로 제공할 수 있을 것으로 사료 된다.