• 한국방사선학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.27-31
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• 2008

고에너지 X-ray를 사용하는 방사선 이용 시설에서는 고에너지 광자에 의한 광중성자 등의 발생에 대한 방사선방호 조치가 방사선 안전의 관점에서 매우 중요한 이슈 중의 하나이다. 이러한 광중성자들은 시설 외부로 누설될 경우 skyshine effect에 의해 작업종사자 및 일반 대중에게 예기기 않은 방사선 피폭을 야기할 수 있다. 이 논문에서는 9MeV X-ray를 이용한 화물검색시설을 대상으로 몬테카를로법을 이용하여 광중성자 생성량을 계산하고 이를 통해 시설 외부에서의 중성자 skyshine 방사선량률을 평가하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.297-302
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• 2017

본 연구에서는 최신형 선형가속기 TrueBeam을 대상으로 10 MV FF mode와 FFF mode간 광중성자의 발생량을 평가하였고, FFF mode에서 10 MV, 15 MV 에너지 변화에 따라 발생되는 광중성자의 발생량을 평가하였다. 발생된 광중성자는 13개 측정점에서 평가하였으며, 발생된 광중성자 수집을 위해서는 한국천문연구원에서 개발한 조직등가비례계수기(KTEPC)를 이용하였다. 10 MV FF mode와 FFF mode 간 측정결과에서 10 MV FF mode가 모든 측정 점에서 높게 측정되었으며, Superior 방향에서 0.455 mSv와 0.152 mSv로 가장 많은 차이를 보였으며, FF에서 33% 이상 많은 광중성자가 발생하였다. FFF mode에서 10 MV, 15 MV 에너지에 따라서는 15 MV에서 모든 방향에서 높게 평가되었고, 방향 기준으로는 Superior 방향에서 0.402 mSv로 가장 높게 평가되었으며, 전체 평균 6.9%로 높게 측정되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.335-343
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• 2012

세기조절방사선치료는 기존의 3차원입체조형방사선치료보다 표적체적에 최적의 선량분포를 구현하면서 주변 정상조직에 들어가는 선량을 최소화할 수 있는 치료기법으로 현재 임상에서 많은 각광을 받고 있다. 특히 2011년 국민건강보험으로 인정되면서 그 이용이 대폭 증가하고 있는 추세이다. 또한 10 MV 이상의 고에너지 광자선에 대한 방사선 치료 이용이 증가하였고, 이러한 광자선은 타겟, 편평화여과기, 콜리메이터, 그리고 다엽콜리메이터와 같은 원자번호가 높은 물질과 광핵반응을 통하여 광중성자가 발생하게 된다. 특히 다엽콜리메이터 기반의 세기조절방사선치료는 MU를 증가시켜, 결국 광핵반응에 의한 광중성자 발생률을 증가시키게 된다. 이에 본 연구에서는 Rando 팬텀을 이용한 자궁경부암의 방사선치료에 있어 3차원입체조형방사선치료와 세기조절방사선치료 시 발생되는 광중성자의 선량을 정량적으로 평가하였다. 자궁경부암 치료를 위해 Rando 팬텀을 이용하여 3차원입체조형치료계획과 세기조절방사선치료 계획을 수립하였다. 치료실에 Rando 팬텀을 셋업 하였고, 광자극 발광선량계를 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간의 표면에 부착한 후 치료계획을 기반으로 15 MV 광자선을 조사시켰다. 측정은 각 측정위치에서 5회 반복 시행하였다. 세기조절방사선치료로부터 측정된 광중성자의 선량을 3차원입체조형방사선치료와 비교했을 때, 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간 측정 위치에서 각각 9.0 배, 8.6 배, 8.8 배, 그리고 14 배로 많이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 15 MV 광자선을 이용한 세기조절방사선치료가 조사야 밖에서 상당한 양의 광중성자를 발생시킴을 알 수 있었다. 의료용선형가속기의 물리적인 특성상 광중성자의 발생을 원천적으로 차단하기는 어렵겠지만 의료의 질적인 면이나 암 환자의 삶의 질 향상을 위해서 조사야 외 불필요하게 영향을 받는 정상조직에 대해서는 적절하게 보호할 수 있는 방안이 모색 되어야 하겠다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.125-131
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• 2016

방사선치료는 의료용 선형가속기를 이용하는 방식이 가장 많이 적용되고 있으며 사용되는 광자선도 고 에너지화 되고 있다. 최근에 도입되는 선형가속기에는 선속평탄 여과판을 사용하지 않는 3F 방식과 조사중에 조사야에 맞춰 jaw가 움직이는 tracking jaw 기술이 적용되어 임상에 보급되고 있다. 이에 본 연구는 선형가속기를 이용한 고에너지 X선 조사 시 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 광중성자 발생과, tracking ja w 사용에 따른 광중성자 발생을 측정하여 비교분석하였다. 그 결과 3F 방식이 선속평탄 여과판의 적용에 비하여 광중성자의 검출이 약 70% 낮게 나타났으며, tracking jaw 방식은 static jaw에 비하여 약 83% 높게 광중성자가 발생하는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제19권3호
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• pp.192-197
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• 1987

다량의 중수반사체를 가진 조밀한 노심에서는 핵분열시 발생하는ｒ선과 중수소와의 (ｒ,n) 반응에 의해 지발 광중성자가 다량 생성되므로 이러한 계통을 기술하기 위하여 광중성자와 그 모핵종의 공간적 분리에 역점을 두어 2-점노 운동방정식을 정립하였다. 여러 반응도를 주입하여 출력 천이를 모사계산하므로써 노심과 반사체사이의 관련 효과를 조사하였다. 이 모델에 의한 모사계산 결과와 공간 종속 운동방정식에 의한 계산결과를 비교하였다. 반사체 영역에서의 광중성자 효과가 포함되므로써, 이를 포함하지 않은 모델에 비해 출력 천이현상을 감소시켰다. 실제로 출력을 측정하는 계측기는 이러한 공간적 분리영 향을 제거하기 위하여 노심 내부에 위치하여야 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권1호
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• pp.15-20
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• 2007

An empirical formula fur the neutron dose equivalent at the maze entrance of medical accelerator treatment rooms was derived on the basis of a Monte Carlo simulation. The simulated neutron dose equivalents around the Varian medical accelerator by the MCNPX code were employed. Two cases of target rotational planes were considered: parallel and perpendicular to maze walls. Most of the maximum neutron dose equivalents at the doorway were found when the target rotational planes were parallel to maze walls and the beams were directed to the inner maze entrances. The neutron dose equivalents at the outer maze entrances were calculated for about 698 medical accelerator facilities which were generated from the geometry configurations of running treatment rooms, based on such gantry rotation that produces the maximum neutron dose at the doorway. The results calculated with the empirical formula in this study were compared with those calculated by the Kersey method for 7 operating facilities. It was found that the maximum disagreement between the calculation of this study and that of the Kersey method was a factor of 8.54 with the value calculated by the Kersey method exceeding that of this study. It was concluded that the kersey method estimated the neutron dose equivalent at the doorway computed by MCNPX more conservatively than this study technique.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1035-1039
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• 2010

고에너지 X-ray를 투시 방사선원으로 사용한 컨테이너 화물검색시스템에서 생성되는 광중성자에 의해 주변 콘크리트 차폐벽에서 발생되는 방사화생성물을 평가하였다. 몬테카를로 전산해석 코드인 MCNPX2.5.0을 사용하였으며, 참조시스템은 국내 주요 항만에 설치된 9MeV X-ray 고정식 양방향 컨테이너 화물검색시스템이다. 9MeV X-ray 조사에 따라 생성되는 광중성자의 (n,$\gamma$) 반응에 의한 방사화생성물 재고량을 계산하고 이에 따라 야기되는 방사선 피폭선량을 계산하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권3호
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• pp.147-154
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• 2015

The scatter photons and photoneutrons from high energy photon beams (more than 10 MV) will increase the undesired dose to the patient and the staff working in linear accelerator room. This undesired dose which is found at out-of-field area can increase the probability of secondary malignancy. The purpose of this study is to determine the equivalent dose of scatter photons and neutrons generated by 3 different treatment techniques: 3D-conformal, intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT). The measurement was performed using two types of the optically stimulation luminescence detectors (OSL and OSLN) in the Alderson Rando phantom that was irradiated by 3 different treatment techniques following the actual prostate cancer treatment plans. The scatter photon and neutron equivalent dose were compared among the 3 treatments techniques at the surface in the out-of-field area and the critical organs. Maximum equivalent dose of scatter photons and neutrons was found when using the IMRT technique. The scatter neutrons showed average equivalent doses of 0.26, 0.63 and $0.31mSv{\cdot}Gy^{-1}$ at abdominal surface region which was 20 cm from isocenter for 3D, IMRT and VMAT, respectively. The scattered photons equivalent doses were 6.94, 10.17 and $6.56mSv{\cdot}Gy^{-1}$ for 3D, IMRT and VMAT, respectively. For the 5 organ dose measurements, the scattered neutron and photon equivalent doses in out of field from the IMRT plan were highest. The result revealed that the scatter equivalent doses for neutron and photon were higher for IMRT. So the suitable treatment techniques should be selected to benefit the patient and the treatment room staff.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.507-513
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• 2022

When X-ray energy above 8 MV is used, photoneutrons are generated by the photonuclear reaction, which activates the components of linear accelerator (linac). Safely managing the radioactive material, when disposing linac or replacing components, is difficult, as the standards for the radioactive material management are not clear in Korea. We surveyed the management status of radioactive components occurred from medical linacs in Korea. And we also measured the activation of each part of the discarded Elekta linac using a survey meter and portable High Purity Germanium (HPGe) detector. We found that most medical institutions did not perform radiation measurements when disposing of radioactive components. The radioactive material was either stored within the institution or collected by the manufacturer. The surface dose rate measurements showed that the parts with high surface dose rates were target, primary collimator, and multileaf collimator (MLC). ⁶⁰Co nuclide was detected in most parts, whereas for the target, ⁶⁰Co and ¹⁸⁴Re nuclides were detected. Results suggest that most institutions in Korea did not have the regulations for disposing radioactive waste from linac or the management procedures and standards were unclear. Further studies are underway to evaluate short-lived radionuclides and to lay the foundation for radioactive waste management from medical linacs.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.297-302
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• 2015

고에너지 의료용 선형가속기를 이용한 폐암 방사선치료 시 갑상선에 미치는 선량을 광자극발광선량계(OSLD)를 이용하여 평가하였다. 산란광자의 영향은 3D-CRT의 경우 25.4 mSv, 28.8 mSv, 31.3 mSv, 26.5 mSv, 27.4 mSv로 5회 평균은 27.9 mSv, IMRT에 있어서는 46.8 mSv, 43.2 mSv, 42.3 mSv, 41.5 mSv, 44.1 mSv로 5회 평균은 43.6 mSv의 결과 값을 보였다. 광중성자 선량 평가 결과는 3D-CRT의 경우 3 mSv, 3 mSv, 3.4 mSv, 3.5 mSv, 3.1 mSv로 5회 평균은 3.2 mSv, IMRT에 있어서는 5.1 mSv, 4.8 mSv, 4.2 mSv, 4.8 mSv, 4.9 mSv로 5회 평균은 4.7 mSv의 결과 값을 보였다. 산란광자와 광중성자 모두 3D-CRT 보다 IMRT가 높은 것으로 평가 되었다. 본 연구를 통하여 고에너지를 이용한 방사선치료 시 인접한 정상조직에 상당한 양의 산란선량이 영향을 주는 것으로 평가된 바와 같이 방사선을 이용한 암 치료 종사자는 이러한 내용을 충분히 인지하여 피폭 저감화를 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.