• Radiation Oncology Journal
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• 제1권1호
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• pp.11-19
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• 1983

Interaction between high energyelectrons and matters had many complex reactions and the high energy electrons lost their energies with collision and scattering, therefore, electrons distribution in matters was shown as various situation by scattering, exciting and ionizing with moleculars. We experimentally studies with 13 MeV Linear Accelerator and thermoluminescence dosimeter using aluminium and Teflon, etc., and measured energy loss of electrons, electron range, electron scattering and dose distribution in matter. We compared the results with theoretical formular, between 4-qw MeV, the energy loss of electrons was decreased by 2 MeV per $1g/cm^2$ but under 1MeV it was rapidly decreased. Electron range in matter reached to $0.5/cm^2$ per 1MeV of incident energy at 6-12MeV. The dose distribution in matter was increased slightly to some depth by total distribution i.e., the combined intensity of primary and secondary radiant and it was rapidly decreased near the maximum range of electrons. Energy loss of electrons and electron range measured by experiment were coincided with theoretical equations of L. Landau and Feather under 5 and 3% errors respectively. The dose distribution of electrons in matter was similar to L.V. Spencer formular, however, we had found that it was quite different in accordance with the field size and that new formular of dose distribution was induced as empirical function contained experimental factors according to field size.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권6호
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• pp.2979-2982
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• 2016

Background: High dose ionizing radiation can induce ovarian cancer, but the effect of low dose radiation on the development of ovarian cancer has not been extensively studied. We evaluated the effect of low dose radiation and total background radiation, and the radiation delivered to the ovaries during the treatment of rectosigmoid cancer and breast cancer on ovarian cancer incidence. Materials and Methods: Background radiation measurements are from Assessment of Variations in Radiation Exposure in the United States, 2011. Ovarian cancer incidence data are from the Centers for Disease Control and Prevention. Standardized incidence ratios (SIR) of ovarian cancer following breast cancer and rectosigmoid cancer are from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data. Obesity data by US state are from the Centers for Disease Control and Prevention. Mean ages of US state populations are from the United States Census Bureau. Results: We calculated standardized incidence ratios (SIR) from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data, which reveal that in 194,042 cases of breast cancer treated with beam radiation, there were 796 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.41%); in 283, 875 cases of breast cancer not treated with radiation, there were 1,531 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.54%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p < 0.001, two tailed Fisher exact test). The small dose of scattered ovarian radiation (about 3.09 cGy) from beam radiation to the breast appears to have reduced the risk of ovarian cancer by 24%. In 13,099 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer treated with beam radiation in the SEER data, there were 20 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.15%). In 33,305 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer not treated with radiation, there were 91 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.27%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p = 0.017, two tailed Fisher exact test). In other words, the beam radiation to rectum and rectosigmoid that also reached the ovaries reduced the risk of ovarian cancer by 44%. In addition, there was a significant inverse relationship between ovarian cancer in white women and radon background radiation (r = - 0.465. p = 0.002) and total background radiation (r = -0.456, p = 0.002). Because increasing age and obesity are risk factors for ovarian cancer, multivariate linear regression was performed. The inverse relationship between ovarian cancer incidence and radon background was significant (${\beta}=-0.463$, p = 0.002) but unrelated to age (${\beta}=-0.080$, p = 0.570) or obesity (${\beta}=-0.180$, p = 0.208). Conclusions: The reduction of ovarian cancer risk following low dose radiation may be the result of radiation hormesis. Hormesis is a favorable biological response to low toxin exposure. A pollutant or toxin demonstrating hormesis has the opposite effect in small doses as in large doses. In the case of radiation, large doses are carcinogenic. However, lower overall cancer rates are found in U.S. states with high impact radiation. Moreover, there is reduced lung cancer incidence in high radiation background US states where nuclear weapons testing was done. Women at increased risk of ovarian cancer have two choices. They may be closely followed (surveillance) or undergo immediate prophylactic bilateral salpingo-oophorectomy. However, the efficacy of surveillance is questionable. Bilateral salpingo-oophorectomy is considered preferable, although it carries the risk of surgical complications. The data analysis above suggests that low-dose pelvic irradiation might be a good third choice to reduce ovarian cancer risk. Further studies would be worthwhile to establish the lowest optimum radiation dose.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.3985-3995
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• 2022

The emergence of new nanoscale technologies has imposed significant challenges to designing reliable electronic systems in radiation environments. A few types of radiation like Total Ionizing Dose (TID) can cause permanent damages on such nanoscale electronic devices, and current state-of-the-art technologies to tackle TID make use of expensive radiation-hardened devices. This paper focuses on a novel and different approach: using machine learning algorithms on consumer electronic level Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) to tackle TID effects and monitor them to replace before they stop working. This condition has a research challenge to anticipate when the board results in a total failure due to TID effects. We observed internal measurements of FPGA boards under gamma radiation and used three different anomaly detection machine learning (ML) algorithms to detect anomalies in the sensor measurements in a gamma-radiated environment. The statistical results show a highly significant relationship between the gamma radiation exposure levels and the board measurements. Moreover, our anomaly detection results have shown that a One-Class SVM with Radial Basis Function Kernel has an average recall score of 0.95. Also, all anomalies can be detected before the boards are entirely inoperative, i.e. voltages drop to zero and confirmed with a sanity check.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제8권3호
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• pp.145-150
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• 1976

한천 원조인 꼬시레기를 여러 가지 선량의 코발트 60 감마선으로 조사하고 이에서 추출한 한천의 수율 및 특성을 조사하였으며 방사선조사한 한천분말의 품질과 비교하였다. 방사선조사한 원조에서의 한천의 수율은 조사선량이 2 Mrad 까지 상승됨에 따라 증가하였고 그 이상에서는 약간 감소하는 경향이었다. 한천의 젤화능력, 젤화점, 젤견고성 및 비점도는 1 Mrad까지 증가하였고 그이상에서는 감소하였으며 융점, 전질소, 조회분, 전유황 함량은 1 Mrad 까지 감소하였고 그 이상에서는 변화가 완만하였다. 시판용 한천분말의 방사선조사는 젤화능력, 비점도, 젤견고성의 급격한 감소와 젤화점, 융점의 완만한 감소를 가져왔다. 한천시료의 특성의 변화패던의 한천을 유리상태 또는 결합상태(해조중 존재형태)에서 조사하는가에 따라 달리 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.79-84
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• 2013

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험에서 방사선의 영향으로 PWM-IC의 전기적 특성중에 문턱전압과 옵셋전압이 증가되고, SEL에 적용된 4종류의 중이온 입자는 PWM-IC의 파형을 불안정하게 만든다. 또한, 입/출력관계의 파형을 SPICE 시뮬레이션 프로그램으로 관찰하였다. PWM-IC의 TID 실험은 30 Krad 까지 수행하였으며, SEL 실험을 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)으로 연구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권11호
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• pp.981-987
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• 2014

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. MOSFET는 스위치 기능을 수행하는데 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID 실험에서 방사선의 영향으로 문턱전압과 항복전압의 변화와 SEGR 실험에 적용된 5종류의 중이온 입자는 MOSFET의 게이트(gate)에 영향을 주어 게이트가 파괴된다. MOSFET의 TID 실험은 40 Krad 까지 수행하였으며, SEGR 실험은 제어보드를 구현한 후 LET(MeV/mg/$cm^2$)별 cross section($cm^2$)을 연구하는데 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권4호
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• pp.537-558
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• 2005

본 논문에서는 HAUSAT-2위성이 운용될 케도의 우주 방사능 환경 및 총 피폭효과(Total Ionizing Dose), 단일사건 효과(Single Event Effects) 등에 대해 분석하였다. 총 피폭효과에 영향을 미치는 우주 방사능은 포획된 양성자, 전자, 태양 양성자 및 우주선이다. 총 피폭효과는 선량 심도선 분석을 통해 해석을 수행하였으며, DMBP(Design Margin Breakpoint) 방법과 3-D 구분구적법을 이용하여 HAVSAT-2의 부품의 총 피폭량에 대한 내성을 검증하였다. 단일사건 효과에 대하여 위성체 외부와 내부 방사능 환경으로 양성자와 중이온에 대하여 선형에너지 전달량(LET) 스펙트럼을 분석하였으며, HAUSAT-2의 전자소자로 사용예정인 MPC860T2B 마이크로프로세서와 메모리 K6X8008T2B에 대한 SEU(Single Event Upset) 및 SEL(Single Event Latch-up) 발생률을 추정하였다. 분석 결과 SEU는 운용 중에 수차례 발생하며 SEL 발생은 임무기간동안 일어나지 않을 것으로 추정되었다. HAUSAT-2는 소프트웨어 해밍코드 EDAC을 이용하여 SEU 발생에 대처할 수 있는 시스템 레벨의 설계를 반영하였다. 이 연구에서 수행된 방사능 해석은 ESA의 SPENVIS소프트웨어를 이용하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.101-108
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• 2017

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. 고급형 DC/DC 컨버터는 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터)를 제어하기 위해 OP-Amp.(연산 증폭기)를 실장한 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로)를 사용한다. OP-Amp.는 증폭기 기능을 수행하는데 방사선 영향으로 전기적 특성이 변화하는데 본 논문에서는 코발트 60 (60Co) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험과 5종류의 중이온 입자를 이용하여 SEL 실험을 수행하는데 바이어스(bias) 전류가 순간적으로 과전류가 흘러 SEL이 발생된다. OP-Amp.의 TID 실험은 조사율은 5 rad/sec.로 전체 조사량을 30 krad 까지 수행하였으며, SEL 실험은 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)을 이용하여 성능평가를 하는데 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.427-432
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• 2017

본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 하향주파수변환장치의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 하향주파수변환장치는 PLDRO(: Phase Locked Dielectric Resonator Oscillator) 및 주파수변환기로 구현된다. 주파수변환기 내부에는 불요파 최소화를 위하여 사전 EM 시뮬레이션을 통하여 설계한 Microstrip BPF(: Band Pass Filter) 및 LPF(: Low Pass Filter)로 구현하였다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동 및 우주 방사능에 의한 TID(: Total Ionizing Dose)에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 하향주파수변환장치를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.855-860
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• 2016

본 연구는 디지털위성중계기용 전원공급기의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. 위성버스의 PLDIU(: Payload Distribution and Interface Unit)와 전원공급기의 인터페이스를 제시하였고, 우주환경에 대한 WCA(: Worst Case Analysis)를 통하여 ESD(: Electro Static Discharge) 등의 발생에 대한 회로 오동작 가능성을 최소화 시켰다. 발사환경 시 발생하는 진동 및 우주 방사능에 의한 TID(: Total Ionizing Dose)에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 전원공급기를 설계하였으며, 제작 후 우주환경시험을 통하여 기능 및 성능에 문제없음을 확인하였다.