• 천문학회보
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• 제46권1호
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• pp.37.1-37.1
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• 2021

For the first time in Korea, we are developing technology for gravitational wave (GW) detectors as a major R&D program. Our main research target is quantum noise reduction technology which can enhance the sensitivity of a GW detector beyond its limit by classical physics. Technology of generating squeezed vacuum state of light (SQZ) can suppress quantum noise (shot noise at higher frequencies and radiation pressure noise at lower frequencies) of laser interferometer type GW detectors. Squeezing technology has recently started being used for GW detectors and becoming necessary and key components. Our ultimate goal is to participate and make contribution to international collaborations for upgrade of existing GW detectors and construction of next generation GW detectors. This presentation will summarize our results in 2020 and plan for the upcoming years. Technical details will be presented in other family talks.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권2호
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• pp.65-68
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• 2009

Metal-semiconductor contact is very important for the operating property of semiconductor detector. $Cd_{0.96}$ $Zn_{0.04}$ Te semiconductor crystal was grown with Bridgman method, and the crystal was cut and polished. EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) and ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) analysis were done to obtain the chemical composition and impurity of the crystal. Metal contact was deposited with thermal evaporator on both sides of the crystal. Detectors with Au/CZT/Au and In/CZT/Au structure were made, and I-V curve and the energy spectrum were measured with the detectors. It could be seen that the detector with the In/CZT/Au structure has superior property than the detector with Au/CZT/Au structure when the crystal resistivity was low. However, the metal contact structure effect becomes low when the crystal resistivity was high.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제13권1호
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• pp.1-7
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• 1988

중성자선량측정을 위하여 방사선과의 상호작용으로 인한 과열된 액체의 기화를 원리로 하는 bubble-damage polymer detector를 개발하였다. acrylamide와 글리세린으로 만든 중합체에 과열상태의 Freon12 액체방울을 분산시켜 검출기를 제작하였으며 중성자 조사에 의해 형성된 기포는 즉각적인 육안 관측이 가능하였다. 검출기의 중성자감도는 Am-Be중성자에 대해 $4{\sim}7bubbles/10{\mu}Sv$이었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.81-84
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• 2013

고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은($HgI_2$)과 요오드화납($PbI_2$)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험결과, 제작된 요오드화수은($HgI_2$)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납($PbI_2$)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권3호
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• pp.158-165
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• 2017

Background: Nuclear facilities in South Korea have generally adopted pressurized ion chambers to measure ambient gamma ray exposure rates for monitoring the impact of radiation on the surrounding environment. The rates assessed with pressurized ion chambers do not distinguish between natural and man-made radiation, so a further step is needed to identify the cause of abnormal variation. In contrast, using NaI(Tl) scintillation detectors to detect gamma energy rates can allow an immediate assessment of the cause of variation through an analysis of the energy spectra. Against this backdrop, this study was conducted to propose a more effective way to monitor ambient gamma exposure rates. Materials and Methods: The following methods were used to analyze gamma energy spectra measured from January to November 2016 with NaI detectors installed at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) dormitory and Hanbat University. 1) Correlations of the variation of rates measured at the two locations were determined. 2) The dates, intervals, duration, and weather conditions were identified when rates increased by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more. 3) Differences in the NaI spectra on normal days and days where rates spiked by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more were studied. 4) An algorithm was derived for automatically calculating the net variation of the rates. Results and Discussion: The rates measured at KAERI and Hanbat University, located 12 kilometers apart, did not show a strong correlation (coefficient of determination = 0.577). Time gaps between spikes in the rates and rainfall were factors that affected the correlation. The weather conditions on days where rates went up by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more featured rainfall, snowfall, or overcast, as well as an increase in peaks of the gamma rays emitted from the radon decay products of $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ in the spectrum. This study assumed that $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ exist at a radioactive equilibrium, since both have relatively short half-lives of under 30 minutes. Provided that this assumption is true and that the gamma peaks of the 352 keV and 1,764 keV gamma rays emitted from the radionuclides have proportional count rates, no man-made radiation should be present between the two energy levels. This study proved that this assumption was true by demonstrating a linear correlation between the count rates of these two gamma peaks. In conclusion, if the count rates of these two peaks detected in the gamma energy spectrum at a certain time maintain the ratio measured at a normal time, such variation can be confirmed to be caused by natural radiation. Conclusion: This study confirmed that both $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ have relatively short half-lives of under 30 minutes, thereby existing in a radioactive equilibrium in the atmosphere. If the gamma peaks of the 352 keV and 1,764 keV gamma rays emitted from these radionuclides have proportional count rates, no man-made radiation should exist between the two energy levels.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권3호
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• pp.265-273
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• 2012

선형가속기를 기반으로 하는 세기조절방사선치료와 정위적방사선수술에서는 치료계획시스템의 소조사면에 대한 신뢰할만한 선량분포를 계산하기 위해서는 우선적으로 소조사면의 정확한 빔 자료 측정이 선행되어야 한다. 특히 소조사면의 빔 자료 측정에서 조사면 가장자리에서의 급격한 선량 변화, 측면 전자비평형, 그리고 검출기의 체적 영향으로 인한 적절한 검출기 선택이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기의 소조사면에 대한 빔 자료 측정에 있어서 검출기의 선량 특성을 알아보고자 하였다. 검출기는 0.01 cc 부피와 0.13 cc 부피의 이온전리함과 정위적다이오드를 사용하였으며, 빔 자료는 광자선(6 MV와 15 MV)에 대하여 조사면 크기를 $2{\times}2cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$까지 변화시켜 각 검출기를 이용하여 깊이선량백분율, 선량출력계수, 그리고 빔측면도를 측정하였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 $PDD_{20}/PDD_{10}$은 $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 1.02%와 0.12% 차이를 보였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기를 이용하여 얻어진 $PDD_{20}/PDD_{10}$의 차이가 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 1.15%와 0.71% 이였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 선량출력계수 측정 결과, $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 0.5%와 1.5%이내에서 일치하였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기의 차이가 0.5% 이내이였다. 3개의 깊이에서 측정된 빔측면도의 반음영은 정위적다이오드 검출기의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 2.7 mm와 3.5 mm, CC01 이온전리함의 경우 각각 평균 3.4 mm와 4.3 mm, CC13 이온전리함의 경우 각각 평균 5.2 mm와 6.1 mm이였다. 이를 통해 깊이선량백분율과 선량출력계수 측정 시 $2{\times}2cm^2$ 조사면에서는 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 $3{\times}3cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$ 조사면에서는 각 검출기의 사용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 소조사면에 대한 정확한 빔측면도의 반음영을 측정하기 위해서는 유효체적이 작은 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기 사용하는 것이 타당하겠다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권1호
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• pp.101-112
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• 1989

The treatment planning and dosimetry of small fields for stereotactic radiosurgery with 10 MV x-ray isocentrically mounted linear accelerator is presented. Special consideration in this study was given to the variation of absorbed dose with field size, the central axis percent depth doses and the combined moving beam dose distribution. The collimator scatter correction factors of small fields $(1\times1\~3\times3cm^2)$ were measured with ion chamber at a target chamber distance of 300cm where the projected fields were larger than the polystyrene buildup caps and it was calibrated with the tissue equivalent solid state detectors of small size (TLD, PLD, ESR and semiconductors). The central axis percent depth doses for $1\timesl\;and\;3\times3cm^2$ fields could be derived with the same acuracy by interpolating between measured values for larger fields and calculated zero area data, and it was also calibrated with semiconductor detectors. The agreement between experimental and calculated data was found to be under $2\%$ within the fields. The three dimensional dose planning of stereotactic focusing irradiation on small size tumor regions was performed with dose planning computer system (Therac 2300) and was verified with film dosimetry. The more the number of strips and the wider the angle of arc rotation, the larger were the dose delivered on tumor and the less the dose to surrounding the normal tissues. The circular cone, we designed, improves the alignment, minimizes the penumbra of the beam and formats ball shape of treatment area without stellate patterns. These dosimetric techniques can provide adequate physics background for stereotactic radiosurgery with small radiation fields and 10MV x-ray beam.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권1호
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• pp.35-43
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• 2011

The PHENIX Experiment is the largest of the four experiments that have taken data at the Relativistic Heavy Ion Collider. PHENIX, the Pioneering High Energy Nuclear Interaction eXperiment, is designed specifically to measure direct probes of the collisions such as electrons, muons, and photons. The primary goal of PHENIX is to discover and study a new state of matter called the Quark-Gluon Plasma. Among many particles, muons coming from W-boson decay gives us key information to analyze the spin of proton. Resistive plate chambers are proposed as a suitable solution as a muon trigger because of their fast response and good time resolution, flexibility in signal readout, robustness and the relatively low cost of production. The RPC detectors for upgrade were assembled and their performances were evaluated. The procedure to make the detectors better was optimized and described in detail in this thesis. The code based on ROOT was written and by using this the performance of the detectors made was evaluated, and all of the modules for north muon arm met the criteria and installation at PHENIX completed in November 2009. As RPC detectors that we made showed fast response, capacity of covering wide area with a resonable price and good spatial resolution, this will give the opportunity for applications, such as diagnosis and customs inspection system.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권1호
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• pp.29-33
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• 1997

중성자교정실내에서 $D_2O$ 감속 $^{252}Cf$중성자선원을 사용하여 계측기를 교정할 때는 그 계측기에 대한 교정실산란보정 인자를 미리 결정하여야 한다. 이러한 교정실산란보정인자는 계측기의 종류, 교정거리, 교정실형태에 따라 다르게 결정된다. 본 연구에서는 한국원자력연구소에서 운영하는 2차 표준중성자교정실에서 한가지의 열형광선량계와 2가지의 구형검출기에 대한 교정실산란보정인자를 실험적으로 결정하였고 본소의 2차 표준중성자교정실조건에 의하여 이론적으로 예측한 값과 비교하였다. 비교한 결과 실험하여 얻어진 상기의 3가지 계측기에 대한 교정실산란보정인자가 이론적으로 예측한 결과와 최대 약 10% 이내에서 일치하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권2호
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• pp.69-76
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• 2010

현재 개발중에 있는 이중 산란형 컴프턴 카메라는 두 대의 산란부 검출기(양면 실리콘 스트립 검출기, DSSD)와 하나의 흡수부 검출기(NaI(Tl) 섬광 검출기)로 구성되며, 소형이면서도 높은 영상해상도를 제공할 수 있는 구조를 가지고 있다. 본 연구에서는 이중 산란형 컴프턴 카메라를 구성하고 있는 감마선 검출기들의 에너지 분해능 및 시간 분해능을 평가하고, 산란부 검출기의 에너지 분해능에 영향을 미치는 인자들을 등가 노이즈 전하(equivalent noise charge)를 통하여 분석하였다. DSSD-1은 평균적으로 59.5 keV 피크($^{241}Am$)에 대하여 $25.2keV{\pm}0.8keV$ FWHM의 에너지 분해능을 보였으며, DSSD-2는 $31.8keV{\pm}4.6keV$ FWHM의 에너지 분해능 지니고 있는 것으로 확인되었다. DSSD의 시간 분해능은 57.25 ns FWHM으로 평가되었고, NaI(Tl) 섬광 검출기의 시간 분해능은 7.98 ns FWHM이었다. 또한 이중산란형 컴프턴 카메라를 이용하여 $^{137}Cs$ 점선원에 대한 컴프턴 영상을 획득한 후 성능을 평가하였다. 이번 실험을 통해서 영상해상도 8.4 mm FWHM (각 분해능 $8.1^{\circ}$ FWHM)을 획득하였고, 영상감도는 $1.5{\times}10^{-7}$(고유 효율=$1.9{\times}10^{-6}$)으로 나타났다.