• 생물환경조절학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 2014

본 연구에서는 파장의 위상차를 변화시켜 균일한 살균을 유도할 수 있고 저전력으로 효과를 높일 수 있는 QRD(quadratic residue diffusor) 마이크로파를 이용하여 챔버 내부의 위치에 따른 온도변화를 측정하여 효율성과 균등성을 분석한 결과는 다음과 같다. 챔버 내부의 수직 35cm, 중앙 위치에서는 7kW 조사시 가장 효율이 높게 나타났고, 좌우측 위치에서는 5kW에서 효율성이 높았다. 그리고 마그네트론 No. 1, 2, 3에서 3kW로 하였을 때, Bar의 위치에 따른 온도 균등성은 1Bar와 2Bar의 위치에서는 거의 비슷하게 나타났다. 마그네트론 No. 3, 4, 5의 3kW로 하였을 경우에는 3Bar에서 온도가 약 10~20% 정도 높게 나타났고 마그네트론 용량을 5, 7, 9kW로 하였을 때, 조사 시간에 대한 평균 온도는 Bar의 위치에 무관하게 거의 유사한 형태로 증가하였다. 반면에 챔버의 적정 내용적에 대한 효율성은 조사용량에 반드시 비례하지는 않았다. 마그네트론 3kW를 60, 120, 180초 동안 조사하였을 경우 마그네트론 조사 위치에 따라 구석 부분에서 약 $5{\sim}10^{\circ}C$ 더 높게 상승하였고 수평면의 위치별 온도 분포는 비교적 균일하였으며 부분적으로 구석부분에서 약간 더 온도가 상승하는 경향이 있었다. 마그네트론 5, 7, 9kW 조사에서는 Bar의 위치와 상관없이 전반적으로 온도가 비교적 균일하게 상승하고 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2024

양성자 치료는 브래그 피크로 인해 우수한 치료 기법으로 알려져 있다. 양성자의 치료 효과를 높이기 위해 금 나노입자를 종양에 분포시켜 흡수선량을 높이는 방법이 연구되고 있다. 마이크로미터와 나노미터 범위에서 금 나노입자를 다루었던 것을 밀리미터 범위에서 금 나노입자를 전산모사 할 수 있는 방법을 제시하였다. 전산모사를 위해 Geant4 툴킷을 사용하였다. 인체와 유사한 물과 금 나노입자가 균일하게 분포되어 있다는 것을 가정하고 밀도비를 통해 금 나노입자의 개수 또는 농도를 조절하였다. 브래그 피크 위치에서 밀도비가 5%일 때 금 나노입자로 인해 순수 물 팬텀에 비해 흡수 에너지의 이득이 거의 2배로 나타났다. 밀도비가 증가할수록 흡수 에너지의 이득은 선형적으로 증가하였다. 브래그 피크 위치에서 금 나노입자가 하나의 복셀에만 분포하고 있을 때 양성자의 에너지는 자신 주변의 복셀에만 영향을 미치지만, 넓은 영역에 금 나노입자가 분포하는 경우 순수 물 팬텀에서 최고 흡수 에너지 (9.95 keV)의 95% 흡수 에너지 (9.46 keV)를 나타내는 부피는 16배 큰 영역에서 흡수 에너지의 이득이 나타났다. 그리고 이 영역은 밀도비가 증가할수록 증가하였다. 밀리미터 범위에서 금 나노입자의 밀도비와 RBE의 관계를 정량화하는 등 추가적인 연구가 필요하다.