• 센서학회지
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• 제17권6호
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• pp.462-469
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• 2008

In this study, we have fabricated a fiber-optic radiation sensor using an organic scintillator and plastic optical fiber for brachytherapy dosimetry. Also, we have measured relative depth dose rates of Ir-192 source using a fiber-optic sensor and compared them with the results obtained using a conventional EBT film. Cerenkov lights which can be a noise in measuring scintillating light with a fiber-optic sensor are measured and eliminated by using of a background optical fiber. It is expected that a fiber-optic radiation sensor can be used in brachytherapy dosimetry due to its advantages such as a low cost, simple usage and a small volume.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.715-721
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• 2021

방사선 근접치료에서 잘못된 선원의 위치는 정상조직에 과도한 선량을 유발할 수 있다. 그러므로 아날로그 검출방식을 대체하기 위해 디지털 선량계에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 선량계 성능 개선을 위한 기초연구로써 passive layer (PL)를 적용한 lead (II) oxide (PbO) 선량계를 제작하였다. 이후 Ir-192 선원의 조사조건에 대한 성능을 분석하기 위해 재현성, 선형성, 거리의존성을 평가하였다. 재현성은 PL-PbO 선량계에서 상대표준편차가 0.40%로 평가 기준 1.5% 이내를 만족하였고, PbO 선량계보다 개선된 결과를 보였다. 선형성은 선형함수 R²이 0.9995로 우수한 결과를 보였고, 선형함수의 회귀분석을 통한 기울기 분석은 PL-PbO에서 우수하였다. 거리 의존성은 거듭제곱함수의 회귀분석을 통해 얻은 기울기를 inverse square value와 비교하였을 때, PL-PbO 선량계는 PbO에 비해 +0.599 높게 나타났다. 본 연구는 고체선량계의 계측 구성에 따른 효과와 측정 변수를 제시하고 있고, 다양한 방사선 검출 분야에서 활용될 수 있다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권2호
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• pp.91-102
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• 2015

The iridium disc, generally used in industrial radiography, is examined to find the fracture morphology and fine particles remaining on the shear blank surface. Randomly selected 1,200 discs were observed under a scanning electron microscope tilted more than $45^{\circ}$. Fracture surfaces are classified into three groups: (1) surface fall-out, (2) fracture on the edge and (3) multi-step brittle fracture, which shows the mutual relationship between the fracture morphology and remaining particles. Fracture particles were removed by cleaning the discs in a ultrasonic bath with acetone and collected at the bottom. Removed number of the particles were counted for each different group of fracture surfaces. Followings are conclusions: (1) About 80.5% of discs (966/1,200), have sound plastic shear surfaces with particles remained. (2) About 2% discs accompany surface fall-out's having large particles tens of ${\mu}m$, which is stable not to be pulled out even after the considerably long time of ultrasonic cleaning. (3) About 5% discs contain the fractures on the edge and the particles are removed thoroughly within 30 minutes. (4) 234 discs out of 1,200 discs have multi-step fracture surfaces whose particles never removed in a short period of time but come out very slowly. Such a disc having multiple-step fracture is attributed to the promate cause to the 'leaker'. It is noted here that the discs having mutiple-step fractures should be treated separately with special care, and it is need to study how to treat them.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.405-410
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• 2022

근접방사선치료에서는 종양조직을 사멸시키기 위하여 선원을 인체 내부에 삽입하기 때문에 선원의 위치 정확성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 기존 사용되는 검출기 재료로 사용되는 물질보다 저렴하고 제조 공정이 간단하여 기존 물질들을 대체할 수 있는 CsPbBr₃를 사용하여 근접방사선치료용으로 사용가능한 선량계를 개발하고자 하였다. 그리고 ¹⁹²Ir 선원에서의 재현성, 선형성, 거리의존성 분석하여 선량계의 기초 성능을 평가하였다. 재현성 평가 결과, RSD는 1.36%로 기준치 1.5%를 만족하였다. 선형회귀분석에 따른 선형성 평가결과, 0.9993의 R²값으로 기준치 0.9990 이상의 R²이 제시되었다. 거리의존성 평가결과 거리가 멀어짐에 따라 지수적으로 일정하게 감소하는 신호값을 확인하였다. 재현성, 선형성, 거리의존성 평가결과에 기준 이상의 성능을 제시하여 제작된 CsPbBr₃ 선량계가 근접방사선치료용 선량계로 활용 가능한 것으로 보여주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2619-2621
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• 2004

감마선 또는 x-선 등 방사선을 이용한 구조물 진단은 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 기존의 x-선이나 Ir-192의 감마선 등을 이용한 비파괴검사는 용접부의 확인이나 구조물의 내부 결점 확인과 같이 국부적인 진단에는 유용하나 석유화학산업에서 반응물의 분리 또는 정제 등에 많이 사용되고 있는 증류탑의 내부진단 실험에는 적합하지 않다. 증류탑은 목적에 따라 직경이 $3{\sim}10m$, 높이 $10{\sim}100m$에 달하는 대형 장치로서 내부의 이상현상에 대한 정확한 진단은 공정 전체의 가동효율 최적화에 결정적인 영향을 끼친다. 밀봉 감마선원으로부터 방출된 방사선의 투과율 변화를 증류탑의 반대편에 설치한 방사선 검출기로 측정하여 수직밀도분포(vertical density profile)를 구하여 증류탑의 내부현상에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는데 이러한 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이 자동 증류탑 검사장치이다. 증류탑 진단장치는 크게 방사선 계측 및 데이터 전송회로, 방사선원부와 방사선검출부의 구동장치 및 구동회로, 데이터 수집 및 제어장치 둥으로 구성되어 있으며, 증류탑 검사를 자동화하여 진단결과의 신뢰도와 재현성을 향상시켰다. 본 논문은 방사선원과 방사선 검출장치의 위치를 자동으로 제어하면서 방사선 계측결과를 전송시키는 장치의 개발에 관한 내용으로서 개발된 장치의 소개와 산업현장 적용의 예를 소개함으로써 기존의 비파괴검사기술로는 진단할 수 없는 대형 증류탑의 진단에 효과적인 방사선 응용 계측장치임을 보이고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권5호
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• pp.483-489
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• 2002

내부가 비어 있거나 유체로 절반 채워진 보온 및 비보온 배관에 대해 방사선 조사 방향에 따른 투과두께와 농도 변화를 전산 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 내부가 비어있는 배관의 경우 투과필름에서 농도 변화가 연속적이며 대칭적인 반면, 유체가 절반 채워진 배관의 경우는 방사선 조사 방향에 따라 농도 변화가 비대칭적이며 크게 달라질 수 있음을 알았다. 인공 결함을 가공한 탄소강 배관 시편을 방사선원 Ir-192로 방사선투과시험 한 뒤 농도 변화를 측정하고 이론적으로 계산한 농도 변화와 비교한 결과 산란 방사선에 의한 영향이 큰 가장자리를 제외한 부분에서는 농도 변화를 이용한 두께 평가가 가능함을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.167-172
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• 2018

국내 남성에게서 많이 발생하는 전립선암을 대상으로, 근접치료 시 나노입자 사용에 따른 선량을 평가하여 기초자료를 제시하고자 하였다. 선량평가는 몬테카를로 시뮬레이션 기법인 MCNPX 프로그램을 이용하였다. 선원은 국내 HDR장비에 다용하는 $^{192}Ir$으로 선정하고 나노입자는 금, 가돌리늄, 산화철, 요오드를 사용하였다. 그 결과 표적장기인 전립선은 나노입자를 사용 시, 사용하지 않은 경우에 비해 모두 흡수선량이 높게 나타났다. 특히 금 나노입자가 $3.13E-03J/kg{\cdot}e$의 값으로 가장 높았다. 주변장기 및 주변인에 대한 선량은 나노입자 사용에 따른 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 나노입자 사용은 치료가능비를 상승시켜 치료효율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.39-44
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• 2019

Co-60 및 Ir-192 등의 방사성 동위원소가 비파괴 검사(Non-Destructive Test; NDT) 등의 분야에서 널리 쓰임에 따라 방사선 안전관리가 매우 중요시되고 있다. 본 연구에서는 요오드화수은(Mercury(II) Iodide; $HgI_2$)의 선원추적 시스템 적용 가능성을 평가하였다. $HgI_2$로 제작된 Unit cell 센서의 신뢰도 검증을 위한 전기적 특성평가를 수행한 후, 방사선에 대한 센서의 위치의존성을 분석하고, Planning system의 선량 분포와 비교하였다. 평가결과, R-sq>0.99 이상의 선형성과 CV<0.015 이하의 재현성을 보이며 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 위치의존성 평가에서는 센서의 isocenter에서 최댓값이 측정되었으며, 거리에 따라 점진적 감소를 나타냈다. 그러나 Planning system 상의 선량 분포 데이터와는 최대 30%의 차이를 보였는데, 센서는 단일지점으로부터 데이터를 수집하는 Planning system과 달리 면적으로부터 수집하기 때문으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.112-118
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• 2009

근접조사에서는 인체의 강내 또는 종양조직내 어플리케이터를 삽입하여 지정된 선원위치와 정주시간에 따라 환부에 조사되는 선량이 결정되고 치료시간은 선량계획 소프트웨어를 통해서 얻게 된다. 특히 고선량률 조사법에서는 치료시간이 수 분 이내로 통원 시술하는 경우가 많다. 그러나 첫 시술일자에는 어플리케이터 삽입 시술시간이 소요되고, 시술 후 어플리케이터의 영상을 이용한 선원배열 분석 등의 선량계획이 이루어질 때까지 환자는 치 료대위에 고정된 체 대기하게되어 환자에게 상당한 불편을 주게 되고 당일 치료가 이루어 지지 못 하는 경우도 발생한다. 선원맞춤형 선량계획은 본원에서 치료받은 자궁경부암 시술환자 총 41명에 대해 자궁체강내 탠덤선원과 질원개(vaginal fonix) 선원의 선량기여도를 조사하여 선원의 위치를 개별적으로 표준화하여 실제와 근사한 위치를 얻을 수 있도록 개발된 소프트웨어이다. 자궁 경부암의 근접조사에서 기준 "A"지점에 기여하는 선량은 선형 어플리케이터의 탠덤선원에 의해 $55.89{\pm}4.20%$, 질원개 우측 선원에 의해 $38.14{\pm}4.46%$, 좌측 선원에 의해 $5.97{\pm}0.50%$로 나타났으며, 10도 휜 어플리케이터를 사용한 경우에는 $60.33{\pm}6.53%$, $33.10{\pm}6.74%$, $6.58{\pm}0.30%$로 각각 나타나, 탠덤선원의 높이와 질원개선원의 폭과 높이를 이용하여 실제 선원 입력에 의한 선량에 대해 평균 $-0.55{\pm}2.15%$ 범위로 근사한 값을 유도하여 치료선량을 구할 수 있음을 보여준다. 이에 저자들은 자궁경부암환자의 고선량률 근접조사시 어플리케이터 시술과 영상 취득 후 환자의 대기 없이 선량오차 ${\pm}3%$ 이하에서 당일 치료시간 결정을 할 수 있도록 선원맞춤형선량계획 프로그램을 개발하여 발표한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.253-260
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• 2010

대다수의 근접치료용 방사선치료계획장치는 AAPM TG-43의 계산식에 기반을 둔 선량계산 알고리듬을 적용하고 있으나 이는 조직의 비균질성을 적절히 고려하지 못한다. 본 연구에서는 몬테칼로 방법을 이용하여 강내고선량근접치료계획을 검증하는 체계를 구축하고자 하였으며, 특히 환자의 CT 영상을 이용하여 물질정보로 변환한 후 직접 몬테칼로 계산을 수행하는 방법의 타당성에 초점을 맞추었다. 판형 팬텀 및 자궁경부암 환자의 CT 영상을 Plato (Nucletron, Netherlands) 치료계획장치를 이용하여 근접치료계획을 수행한 후 여기서 얻어진 인자들을 이용하여 EGSnrc 기반의 DOSXYZnrc 코드로 몬테칼로 계산을 수행하였으며, EBT 필름측정 결과와 비교하였다. DOSXYZnrc 코드의 선원 모델링 특성 상 후장전 장치의 $^{192}Ir$ 선원들을 직육면체 형태로 근사화하여 모델링하였으며 계산 시 체적소의 크기는 $2{\times}2{\times}2\;mm^3$로 하였다. 균질 매질 내에서는 TG-43 기반의 선량계산 결과와 몬테칼로 선량계산 결과가 잘 일치함을 확인할 수 있었으나 고밀도 물질이 포함된 비균질 매질 내에서는 오차가 커졌다. 환자의 경우 A점 및 B점의 오차는 3% 이내, 평균선량 오차는 5% 정도였다. 그러나 기존 선량계산 알고리듬의 경우 고밀도 물질의 영향을 적절히 고려하지 못하여 표적의 선량을 과대평가하여 실제로는 더 적은 선량이 들어갈 우려가 있다. 본 연구에서 제안된 선량계산 검증체계는 타당하며 선량 계산 결과도 실제와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한 기존의 선량계산 알고리듬으로 계산된 치료계획결과를 확인할 경우에는 주의가 필요하며, 몬테칼로 방법과 같은 독립적인 검증 시스템이 유용할 것이다.