• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권1호
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• pp.27-37
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• 1986

본 논문에서는 고리 1호기의 원자로 압력용기와 1차 콘크리트 차폐체 사이의 인자로 공동에서의 발사선 흐름 현상을 평가하였다. 원자로 압력용기 외부 표면에서 방출되는 누출 선속을 계산하기 위해 사용될 적합한 중성자 단면적 자료를 얻기 위하여, DLC-23/CASK, DLC-31/FEWG그리고 DLC-47/BUGLE 등 세 가지의 중성자 단면적 자료에 대한 검증 계산을 수행하였다. 누출 선속 계산은 ANISN으로 1차원적 계산을, DOT3.5로 2차원적 계산을 수행하였으며, 또한 원자로 공동에서의 방사선 흐름 현상을 분석하기 위하여, 알베도 개념이 도입된 몬테카를로 방법을 사용하는 MORSE-CG 전산 코드를 이용하여 3차원적 해석을 하였다. 그리고, 원자로 플랜지 부위에서의 방사화 분석을 수행하여 스터드 볼트의 방사화 정도를 평가하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권4호
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• pp.399-405
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• 2012

Silver nanoparticles (AgNPs) are widely used nanoparticles and they are mainly used in antibacterial and personal care products. In this study, we evaluated the effect of AgNPs on cell death induction in the murine dendritic cell line DC2.4. DC2.4 cells exposed to AgNPs showed a marked decrease in cell viability and an induction of lactate dehydrogenase (LDH) leakage in a time- and dose-dependent manner. In addition, AgNPs promoted reactive oxygen species (ROS)-dependent apoptosis and AgNP-induced ROS triggered a decrease in mitochondrial membrane potential. The activation of the intracellular signal transduction pathway was also observed in cells cultured with AgNPs. Taken together, our data demonstrate that AgNPs are able to induce a cytotoxic effect in DCs through ROS generation. This study provides important information about the safety of AgNPs that may help in guiding the development of nanotechnology applications.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.250-257
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• 2015

양성자 치료를 위해서는 Snout이 부착된 받침대(gantry)를 사용하는데 빔의 형태를 만들기 위해 환자 종양의 크기와 거리에 맞게 황동 차폐체(aperture)가 많이 사용된다. 또한 빔의 거리를 보정하기 위해 PMMA를 이용한 거리 보상체도 사용된다. 이렇게 황동으로 만들어진 차폐체의 경우 가공하는데 많은 시간이 소요되며 비용 발생이 높다. 또한 치료 사용되었던 차폐체의 방사선 노출에 따라 재사용이 어렵다. 이러한 단점을 보안하기 위해 황동 차폐체 대신 X-선 치료에서 사용되는 수동형 다엽 콜리메이터 시스템을 도입하였다. 수동형 다업 콜리메이터는 여러 개의 황동판을 조립하여 차폐체를 제작하는 방식이다. 본 연구는 제작된 수동형 다엽 콜리메이터의 방사화 실험 및 필름을 이용해 선량측정을 진행하였다. 다엽 콜리메이터를 투과한 2차 발생 선량 1% 이하였으며, 여러 번의 230 MeV의 빔에서도 방사화가 2시간 이내에서 감소하였다. 이렇게 개발된 수동형 다엽 콜리메이터를 임상에 적용하여 일반 차폐체와 수동형 다엽 콜리메이터를 감마지표 분석을 했을 시 99.74%의 높은 일치도가 측정되었다. 또한, 일반 황동 차폐체에 비해 수동형 다엽 콜리메이터를 제작하는데 소요되는 비용과 시간을 1/10 이상 단축시킬 수 있다. 개발된 수동형 다엽 콜리메이터는 성공적으로 양성자 환자치료에 사용하고 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.203-210
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• 2006

목적 : 전뇌 방사선 치료를 받는 임산부의 태아가 받을 선량을 측정하고, 태아의 제한 선량을 적합하게 만족시키기 위한 방사선 차폐 구조물을 설계하고자 한다. 재료 및 방법 : 먼저 4개의 바퀴가 부착된 폭 0.9 m, 높이 1.55 m, 두께 3 cm의 남 차폐 벽을 이용하였다. 남 차폐 벽을 환자와 선형가속기의 갠트리 상부 사이에서, 치료 조사야 경계로부터 1 cm 정도 떨어진 부분에 설치하여, 선형가속기의 갠트리 상부에서 방출되는 누설방사선과, 방사선 조사야 경계부근의 산란 방사선을 효과적으로 차폐하도록 하였다. 환자의 조사야 내의 치료부위로부터 산란되어 전달되는 산란 방사선을 최소로 하기 위하여, 약 2 cm 두께의 세로 벤드(cerrobend)를 이용하여 특수한 구조의 목 차폐대(anti-patient scattering neck supporters)를 성형하였다. 목 차폐대는 목에서부터 어깨와 가슴 상부 전체를 포함하여 차폐할 수 있는 크기로 제작되었으며, 목 부분을 기준으로 두 개로 분리되어 설치 및 운반이 용이하게 제작되었다. 마지막으로 치료실 내부의 구조물에서 산란되어서 들어오는 누설 방사선이 태아에 도달하는 것을 최소한으로 하기 위하여, 환자의 흥부와 복부 전체를 덮어씌우기 위한 3 mm 두께의 납 판 2장을 이용하였으며, 남 판의 무게를 지지하기 위하여 특수하게 고안된 차폐용 교각구조물이 아크릴로 제작되었다. 차폐의 효과를 검증하기 위하여, 먼저 실제 치료상황과 같은 조건에서 인간형 팬톰과 전리함(ionization chamber), 열형광선량계(TLD)를 이용하여 방사선량을 측정하였다. 각 측정은 우선차폐 구조물들이 있는 경우와 없는 경우 각각에 대하여 수행되었고, 각각의 경우는 다시 빌드업캡(build-up cap)이 있는 경우와 없는 경우로 분류하여 측정이 수행되었다. 실제 환자 치료시에는 최종 검증을 위하여 차폐구조물을 설치한 후에 전리함과 서베이메터(Survey meter)를 이용하여 태아선량을 측정하였다. 결과 : 차폐 구조물들을 설치하지 않았을 경우, 조사야로부터 30 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm 떨어진 지점의 방사선량은 전리함의 경우 각각 3.20, 3.21, 1.44, 0.90 cGy로 측정되었다. 차폐 구조물들을 설치하였을 경우에는 각 지점의 방사선량은 0.88, 0.60, 0.35, 0.25 cGy로 감소하였으며, 감쇄효율은 약 $70%\sim80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물은 태아에 도달하는 방사선량을 감소시키기에 적합한 설계임이 입증되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권1호
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• pp.77-85
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• 1996

목적 : 다엽콜리메이터를 이용하여 부정형의 치료부위를 편리하고 정확히 차폐하며 삼차원 입체조형치료를 원활히 수행하기 위하여 다엽콜리메이터의 차폐특성을 계측하고 치료계획을 위한 최적방법을 확정한다. 대상 및 방법 : 차폐폭이 1cm이고 길이가 15cm인 52개의 금속차폐엽들이 양방향 각각 26개로 구성되어 컴퓨터계획에 의거 여러모양의 차폐면을 구사할 수 있는 다엽콜리메이터(Multileaf collimator)를 대상으로 방사선 치료에 요구되는 고에너지 방사선의 출력선량율, 차폐 및 투과효과, 반음영, 조직내 선량분포등을 전리함측정기와 열형광측정기 및 필름 선량측정방법을 이용하여 계측하였다. 다엽콜리메이터의 계단식 반음영 측정은 고체팬텀과 비디오밀도측정기를 이용하여 실효반음영(Effective penumbra)과 일반적반음영(General penumbra)으로 구분 평가하였다. 결과 : 다엽콜리메이터의 출력선량율은 표준차폐조리개에 비교하여 출력 선량율이 $1-2\%$ 증가 되었으며 치료오차 이내로 평가되었다. 다엽콜리메이터의 방사선투라 선량율은 6-10MV X선에서 평균 $2\%$로 표준차폐조리개보다 컸지만 혼합차폐벽돌보다 적었다. 원형으로 형성된 차폐엽 끝면의 조사선량은 약 $20\%$증가 되었으며 엽과 엽사이의 선량은 6mm 폭의 $5\%$증가로 심부치료에 영향이 없었다. 다엽콜리메이터의 실효반음영($20-80\%$)은 약 6mm로서 혼합차폐벽돌과 거의 같았으나 중심선에서 벗어날수록 $2-3\%$증가되었다. 다엽콜리메이터에 의한 계단식 모양의 반음영은 6-10MV x-선에서 차폐면 경사각이 45도일 때 약 11mm로 가장 컸으며 방사선속에 평행히 절단된 차폐벽돌보다 약 5mm 더 증가되었다. 결론 : 다엽콜리메이터는 1cm폭의 차폐엽들로 구성되어 계단식 차폐면에 대한 반음영이 다소 증가되고 있지만 조직내부의 다문조사 경우 반음영이 완화되므로 부정형 조사면 차폐에 적당하며 방사선 입체조형치료를 수행할 수 있는 가장 적당한 차폐기구로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.8-15
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• 2018

This work reports the acceptance testing and commissioning experience of the Robotic Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) M6 system with a newly released $InCise^{TM}2$ Multileaf Collimator (MLC) installed at the Yonsei Cancer Center. Acceptance testing included a mechanical interdigitation test, leaf positional accuracy, leakage check, and End-to-End (E2E) tests. Beam data measurements included tissue-phantom ratios (TPRs), off-center ratios (OCRs), output factors collected at 11 field sizes (the smallest field size was $7.6mm{\times}7.7mm$ and largest field size was $115.0mm{\times}100.1mm$ at 800 mm source-to-axis distance), and open beam profiles. The beam model was verified by checking patient-specific quality assurance (QA) in four fiducial-inserted phantoms, using 10 intracranial and extracranial patient plans. All measurements for acceptance testing satisfied manufacturing specifications. Mean leaf position offsets using the Garden Fence test were found to be $0.01{\pm}0.06mm$ and $0.07{\pm}0.05mm$ for X1 and X2 leaf banks, respectively. Maximum and average leaf leakages were 0.20% and 0.18%, respectively. E2E tests for five tracking modes showed 0.26 mm (6D Skull), 0.3 mm (Fiducial), 0.26 mm (Xsight Spine), 0.62 mm (Xsight Lung), and 0.6 mm (Synchrony). TPRs, OCRs, output factors, and open beams measured under various conditions agreed with composite data provided from the manufacturer to within 2%. Patient-specific QA results were evaluated in two ways. Point dose measurements with an ion chamber were all within the 5% absolute-dose agreement, and relative-dose measurements using an array ion chamber detector all satisfied the 3%/3 mm gamma criterion for more than 90% of the measurement points. The Robotic IMRT M6 system equipped with the $InCise^{TM}2$ MLC was proven to be accurate and reliable.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.43-50
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• 2009

본 연구에서는 방사선수술용 4뱅크 마이크로다엽콜리메이터(micro-multileaf collimator: mMLC)인 Acculeaf (Direx, Isral)의 가동을 위하여 인수 검사를 실시하였다. mMLC의 제어에 필요한 기하학적 요소들을 결정하고 선량계산 모델에 의해 계산한 결과를 절대선량(cGy/100 MU)의 측면에서 측정과 비교하였다. 고정된 SSD (source to surface distance) 및 SCD(source to chamber distance) 조건에서 다양한 조사면과 깊이 5 cm와 10 cm에 대하여 계산값을 평가한 결과 6 MV와 15MV x-선에 대하여 대부분 1.0% 이내로 일치하였다. 반음영의 크기는 조사면에 의존하면서 6 MV에 대하여 0.29~0.43cm 범위 그리고 15 MV에 대하여 0.36~0.51 cm 범위로 평가되었다. 엽의 투과 및 누설의 측정결과 단층 엽들에 대하여 평균 6.6% (6 MV) 및 7.4% (15 MV) 그리고 겹층 엽들에 대하여 평균 약 0.5% (6 and 15 MV)로 나타났다. 인수검사를 통하여 mMLC의 선량적 특성을 확인할 수 있었으며 치료계획시스템의 오차범위를 근사적으로 평가할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1457-1460
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• 2019

본 논문에서는 위치추적과 방사선 측정이 가능한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 혼합형 센서부 개발을 제안한다. 방사선피폭선량을 측정하기 위하여 크기와 무게를 최소화 할 수 있는 반도체형 방사선 측정 센서인 PIN-Diode 방사선 측정 센서모듈을 사용한다. PIN-Diode 방식의 방사선 측정 센서 특성을 높이기 위하여 누설전류를 제거하기 위한 설계를 수행한다. IMU 센서모듈을 사용하여 3축에 대한 데이터와 가속도에 대한 수치를 합산하여 사고추정과 동시에 현재 소방관의 위치를 추정한다. 제안된 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 혼합형 센서부의 효율을 판단하기 위하여 공인시험기관에서 실험하였다. 누적선량 측정범위는 세계 최고 수준인 10μSv~10mSv 범위에서 측정이 되었다. 정확도는 ±6.3%~±9.0%(137Cs) 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ±15% 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 또한 위치정확성은 ±10% 이내로 측정되어 높은 수준의 결과가 도출되어 그 효용성이 입증되었다. 따라서 보다 많은 소방관에게 성능이 우수한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기 보급이 될 수 있으리라 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.111-115
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• 2005

본 연구에서는 치료용 광자선의 품질관리를 위하여 다채널 측정기를 개발하였다. 측정기는 여러 개의 전리함들이 삽입된 팬텀으로 구성되어 있다. 각 전리함은 탄소가 도포된 마이크로필름으로 제작된 초소형 평행평판 전리함과 같다. 본 연구에서는 고체 팬텀에 삽입된 6개의 전리함에 대하여 6 MV X-선을 이용하여 전기적 특성을 조사하였다 측정결과 누설전류는 0.5 ph 이내로 안정적이었고, 재현성은 0.5$\%$, 선형성은 0.5$\%$ 이내로 나타났다. 그리고 선량률 효과는 모든 전리함이 0.7$\%$ 이하로 나타났다. 또한 다른 전리함의 영향으로 인한 흡수선량의 변화는 약 0.8$\%$ 이내로 나타났다. 개발된 측정기는 치료용 광자선에 대하여 출력측정 시 선질결정에 활용할 수 있으며 근사적인 깊이선량률의 측정에도 이용될 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.43-61
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• 2004

목적 : 환자의 치료에 있어서 정확한 장비의 설치와 성능 평가는 치료의 질을 향상시키는데 중요한 요소라고 할 수 있으며 사용자가 장비의 특성과 사용 방법을 숙달하고 업무를 수행하는 것이 매우 중요하다고 생각한다. 그러므로 방사선 치료기를 설치하고 방사선 치료를 하기 전에 사용자가 직접 장비의 설치와 성능 평가에 참여하고 특성을 파악하여 이해하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CAP의 과정과 성능 평가결과를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 선형가속기 21EX(varian, USA)를 대상으로 설치 시부터 성능 검사까지 전 과정을 평가하였고 성능평가는 크게 radiation survey, mechanical test, radiation isocenter test, beam performance, dosimetry, enhanced dynamic wedge로 구분하여 X-omat film(kodark), 선량 측정 장비(multidata, densitometer, electrometa)를 이용하여 실시하였다. 또한 선형가속기에 부착된 MLC(millenium, 120leaf)와 EPID(portal vision)의 성능 평가는 별도로 실시하였다. 결과 : Survey meter를 이용하여 측정한 leakage는 허용 범위 이하의 선량이 검출되었고 mechanical test에서 collimator, gantey, couch rotation은 1mm 이하였고 육안으로 평가한 angle은 digital이 ${\pm}1^{\circ}$이내에 mechanical은 ${\pm}5^{\circ}$이내였다. 또한 light field와 cross-hair의 직선성 검사도 1mm이내로 평가되었다. (A)symmetrical jaw field는 upper/lower 모두 ${\pm}0.5mm$이내였다. X-omat film을 이용한 radiation isocenter test는 1mm 이하였고 light field와 radiation field 의 일치성 검사는 ${\pm}1mm$ 이내였으며 선량 측정 장비를 이용하여 측정한 $\%DD$는 photon energy는 모두 ${\pm}1\%$ 이내로 electron energy는 $90\%,\;80\%,\;50\%,\;30\%$를 측정한 결과 허용 범위 내에서 평가되었다. photon 과 electron energy의 flateness는 각각 $2.3\%$(기준 $3\%$)이내, $3\%$(기준 $4.5\%$)이내이고 symmetry는 $0.45\%$(기준 $2\%$), $0.3\%$(기준 $2\%$)이내에서 평가 할 수 있었다. 그리고 dosimetry test는 sort term, MU setting, rep rate, dose rate accuracy를 photon과 electron energy 별로 MU와 gantry angle을 바꿔가면서 측정한 결과 허용범위 오차이내에 포함되는 것을 확인 할 수 있었다. EPID(portal vision)의 Exact-Arm의 기계적인 검사는 vertical, lateral, longitudinal은 허용범위 내에서 동작했으며 명암과 해상도 검사도 05.mm의 니크롬선이 선명하게 나타났으며 phantom의 음영도 뚜렷하게 나타났다. Multileaf collimator(MLC)검사는 leaf이 isocenter의 중심에 정확하게 배열되었으며 재현성 검사도 정상적으로 동작하였다. 결론 : Clinac 21EX 장치의 customer acceptance를 통해서 향후의 환자의 치료를 하는데 있어 장치의 안정성을 확인 할 수 있었으며 치료 전의 선형가속기와 주변장치의 특성을 파악 할 수 있어서 장비 사용에 있어서 어려움을 감소시킬 수 있으리라고 생각된다. 또한 사용자가 적극적으로 참여함으로써 앞으로 환자를 치료하는데 있어서도 많은 도움이 되리라 생각한다.