• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.674-680
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• 2022

In the present study, radiation shielding and protection ability of prepared Flyash-lime-Gypsum (FaLG) bricks has been studied in terms of energy exposure build up factors and dose parameters. The energy exposure build up factors of Flyash-lime-Gypsum (FaLG) bricks have been calculated for the energy range of 0.015 MeV-15 MeV and for penetration depth upto 40 mfp directly using a new and simplified Piecewise Linear Spline Interpolation Method (PLSIM). In this new method, the calculations of G.P fitting parameters are not required. The verification and accuracy of this new method has been checked by comparing the results of exposure build up factor for NBS concrete calculated using present method with the results obtained by using G.P fitting method. Further, the relative dose distribution and reduced exposure dose rate for various radioactive isotopes without any shielding material and with Flyash-lime-Gypsum (FaLG) bricks have been calculated in the energy range of 59.59-1332 keV. On the basis of the obtained results, it has been reported that the prepared Flyash-lime-Gypsum (FaLG) bricks possess satisfactory radiation shielding properties and can be used as environmentally safe storage facilities for low level nuclear waste.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권1호
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• pp.123-132
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• 2021

Radiological impact analyses were carried out for a near-surface radioactive waste repository at Gyeongju in South Korea. The RESRAD-ONSITE code was applied for the estimation of maximum exposure doses by considering various exposure pathways based on a land area of 2,500 ㎡ with a 0.15 m thick contamination zone. Typical influencing input parameters such as shield depth, shield materials' density, and shield erosion rate were examined for a sensitivity analysis. Then both residential farmer and industrial worker scenarios were used for the estimation of maximum exposure doses depending on exposure duration. The radiation dose evaluation results showed that 60Co, 137Cs, and 63Ni were major contributors to the total exposure dose compared with other radionuclides. Furthermore, the total exposure dose from ingestion (plant, meat, and milk) of the contaminated plants was more significant than those assessed for inhalation, with maximum values of 5.5×10-4 mSv·yr-1 for the plant ingestion. Thus the results of this study can be applied for determining near-surface radioactive waste repository conditions and providing quantitative analysis methods using RESRAD-ONSITE code for the safety assessment of disposing radioactive materials including decommissioning wastes to protect human health and the environment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.231-240
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• 2008

방사선치료계획시스템의 MU계산 결과를 포괄적이고 독립적으로 검증할 수 있고 빔데이터 관리를 위한 사용자 친화적인 프로그램을 개발하였다. 선량계산의 정확성을 향상시키기 위해서 축이탈 인자, 빔 경화효과, 비균질성 보정 등의 요소를 계산 알고리듬에 포함하였고 상시적 정도관리 결과로 측정된 빔데이터로의 경신이 용이하도록 하였다. 기준깊이, SSD 등의 측정조건이 다를 때에 보정하는 알고리듬을 구현하였다. 상용 스프레드시트의 워크시트 함수를 빔데이터베이스 접근에 사용하였고, Visual Basic for Application (VBA) 개발환경을 사용하여 graphic user interface (GUI)를 구현하였다. 프로그램의 정확도를 평가하기 위하여 동일한 빔 데이터를 가진 치료계획 시스템을 이용하여 213개의 경우에 대한 팬톰의 선량을 계산하고 비교하였다. 또한 3차원 입체조형방사선 치료를 받은 17명의 환자데이터로부터 108개의 MU계산 기록을 추출하여 본 프로그램에서 계산된 MU와 비교하였다. 가상의 팬톰을 대상으로 계산을 수행한 결과, 과도한 비균질 영역계산을 제외하면 계산된 MU가 치료계획시스템과 3% 이내에서 잘 일치하였고, 환자 데이터를 이용한 계산에서도 과도한 비균질 영역 계산을 제외한 모든 계산에서 최대오차가 5% 이하로 나타났다. VBA 및 Microsoft Excel 워크시트 인터페이스를 이용하여 임상에 이용될 빔데이터 자료의 자동 생성 및 빔데이터 비교 템플릿 등의 용이성이 판명되었다. 본 프로그램을 이용하여 치료계획시스템의 정확성을 포괄적으로 검증할 수 있으므로 치료계획시스템의 정도관리 및 환자의 독립적 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 빔데이터베이스 생성 기능을 이용하여 빔데이터의 주기적 관리 경신 및 대단위 빔데이터베이스의 모니터링을 효율적으로 수행할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권4호
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• pp.377-383
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• 1995

목적 : 자궁내막암 1, 2기 환자에서 수술전 방사선 치료와 수술후 방사선 치료의 성적을 후향적으로 비교 분석하여 적합한 치료 방법을 얻고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 1985. 1월부터 1991 12월까지 연세대학교 의과대학 방사선종양학과에 내원하여 방사선 치료를 받은 자궁내막암 환자 62명을 대상으로 하였으며,이중 19명(1기 12명, 2기 7명)은 수술전4-6주전에 방사선 치료를 받았으며(1군), 43명(1기 32명, 2기 11명)은 수술후 4-5주후에 방사선 치료를 받았다(2군). 2군중에 질내조사만 시행된 1명의 환자를 제외한 61명의 환자에서 모두 외부방사선 치료가 시행되었으며, 1관의 $70{\%}$(13/19)와 2군의 $44{\%}$(23/42)의 환자에서는 외부방사선 치료와 강내조사가 시행되었다. 외부방사선 조사는 180 cGy를 하루에 한 번씩 주 5회 시행하였으며, 총 방사선 조사선량은 39.6-55 Gy(중앙값 : 45 Gy)였다. 강내조사는 1군에서는 Point A에 20-39.6 Gy(중앙값 ; 39 Gy)가 조사되었고, 2군에서는 질 표면에서 0.5cm 깊이에 18-30 Gy(중앙값 ; 21 Gy)가 조사되었다. 결과 : 수술전 방사선 치료군과 수술후 방사선 치료군의 5년 생존율은 각각 $89{\%},\;98{\%}$로 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.1). 또한 병기.분화도,조직학적 형태에 따른 양 군간의 5년 생존율도 차이가 없었다 1군에서 수술전 방사선 치료후에 잔재암의 존재 여부에 따라서는 5년 생존율의 차이가 없었으며(p>0.1), 2군에서 림프절의 전이 여부에 따라 5년 생존율이 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.5). 치료에 따른 부작용은 1군이 더 많았다($16{\%}$ vs $5{\%}$). 결론 : 수술후 방사선 치료 방법은 수술전 방사선 치료 방법에 비하여 정확한 병의 진행 정도를 알 수 있으며, 부작용이 적음으로 자궁내막암의 치료에 좀더 적합한 치료 방법이라고 하겠다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.31-42
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• 1990

방사선치료에 가장 널리 사용하고 있는 Co-60 감마선과 6, 10 MV X-선등 다양한 에너지와 2 Gy 에서 10 Gy 의 조사선량 범위에 대한 정확한 선량측정은 방사선치료효과를 더욱 높힐수 있고 휴유증에 대한 선량평가에 도움을 줄 수 있다. 지금까지 방사선치료 범위에 속하는 방사선 계측은 주로 전리함을 사용하였으며 Build up cap 이나 팬텀을 이용하여 노출선량을 계측하고 계측된 값에 에너지에 따른 흡수선량 변환계수 , 측정기의 구성물질에 대한 저지능등 많은 변수를 고려해야하는 복잡성이 있으며 인체내의 선량분포측정이 어려웠다. 본실험에 사용한 Alanine 측정기는 아미노산의 일종인 유기물질로서 인체조직과 등가이고 부피가 작으므로 (0.5$\times$1cm) 조직내에 많이 삽입하여 방사선을 동시에 측정할 수 있었다. 방사선에 노출된 Alanine 은 구성분자의 일부분이 전리되어 장기간 Free radical 상태로 존재하며 마이크로파를 투과시키면 전자의 고유진동수와 일치된 전파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron spin resonance) 이 일어나고 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 흡수선량을 추측할 수 있다. 방사선흡수선량 측정은 Co-60 원격치료장치의 선원에서 80cm 거리에 3개의 Alanine 측정기를 Build up holder 에 넣어 고정시키고 방사선치료 선량범위인 0.1Gy 에서 100 Gy 까지 조사하였으며 이때 ESR Spectra 의 진폭은 흡수선량에 비례하였고 선량 균일성의 표준편차는 2 Gy 에서 1% 이었으며 4 Gy 이상에서는 0.5% 이었다. 조직내 선량분포를 측정하기 위하여 인체구성과 같은 Rando phantom 내에 Alanine 측정기를 삽입하고 조사면과 에너지에 따른 방사선 흡수선량분포및 섬부율을 측정한 결과 표준 심부율과 일치하였다. 특히 Alanine 측정기는 온도 습도에 대한 변화가 적고 시간 경과에 대한 변화도 거의 없었으며 (년간 약 1% 감소 ) 에너지에 따른 변화도 없었기 때문에 치료방사선 영역의 선량 측정과 조직내 선량분포에 적당한 것으로 생각된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권2호
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• pp.36-42
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• 1998

Treatment of a large diseased area with electron often requires the use of two or more adjoining fields. In such cases, not only electron beam divergence and lateral scattering but also fields overlapping and separation may lead to significant dose inhomogeneities(${\pm}20%$) at the region of junction of fields. In this study, we made Acrylic Electron Wedges to improve dose inhomogeneities(${\pm}5%$) in these junction areas and to apply it to clinical practices. All measurements were made using 6, 9, 12, 16, 20 MeV Electron beams from a linear accelerator for a $10{\times}10\;cm$ field at 100cm of SSD. Adding a 1 mm sheet of acryl gradually from 1 mm to 15 mm acquires central axis depth dose beam profile and isodose curves in water phantom. As a result, for all energies, the practical range was reduced by approximately the same distance according to the acryl insert, e.g. a 1 mm thick acryl insert reduces the practical range by approximately 1 mm. For every mm thickness of acryl inserted, the beam energy was reduced to approximately 0.2 MeV. These effects were almost Independent of beam energy and field size. The use of Acrylic Electron Wedges produced a small increase(less than 3%) in the surface dose and a small increase(less than 1%) in X-ray contamination. For acryl inserts, thickness of 3 mm or greater, the penumbra width increased nearly linear for all energies and isodose curves near the beam edge were nearly parallel with the incident beam direction at the point of penumbra width($35\;mm{\sim}40\;mm$). We decide heel thickness and angle of the wedge at this point. These data provide the information necessary to design Acrylic Electron Wedge which can be used to improve dose uniformity at electron field junctions and it will be effectively applied to clinical practices.

• 대한소아치과학회지
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• 제36권3호
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• pp.394-403
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• 2009

인접면 초기 우식병소에 대하여 레진 접착제를 도포하는 최소 침습적 개념의 therapeutic sealing은 치질 삭제가 불필요하다는 점에서 의미있는 술식으로 인정된다. 그러나 이 방법이 초기 우식병소의 법랑질 내 침투 깊이와 무관하게 여전히 유효할 것인지에 대해 의문이 들어 이번 연구는 그 유효성을 평가해 보기 위해 시도되었다. 인접면에 초기 우식병소를 보이는 발거된 소구치 21개를 대상으로 하고, micro-CT 촬영을 통해 병소의 깊이에 따라 분류하였다. 전체 시편을 병소가 법랑질 외층에 국한된 시편의 표면 절반에 접착제를 도포한 1군과 하지 않은 2군, 병소가 법랑질 내층까지 진행된 시편의 표면 절반에 접착제를 도포한 3군과 하지 않은 4군, 비와동성 초기 병소가 법랑-상아 경계까지 진행된 시편의 표면 절반에 접착제를 도포한 5군과 하지 않은 6군으로 분류하였다. 열순환 후 2주간 인공 우식을 유발하고 분류과정과 동일한 평면을 찾아 micro-CT를 촬영하고 병소의 방사선 밀도 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 인접면 초기 우식병소의 침투 깊이가 증가할수록 병소 본체의 방사선 밀도는 낮아지는 것이 관찰되었다. 2. 병소의 깊이에 무관하게, 레진 접착제를 도포한 모든 실험군에서 처리하지 않은 대조군에 비하여 인공 우식 처리 전후의 방사선 밀도 변화 가 작게 나타났다(p<0.05). 3. 병소가 법랑-상아 경계에 도달한 5군에서도 레진 접착제를 도포하고 인공 우식 처리시, 실험 전후의 유의한 방사선 밀도 변화가 나타나지 않았다(p<0.05).

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권1호
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• pp.197-200
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• 2016

Background: Wedge filters are commonly used in radiation oncology for eliminating hot spots and creating a uniform dose distribution in optimizing isodose curves in the target volume for clinical aspects. These are some limited standard physical wedges ($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$),or creating an arbitrary wedge angle, like motorized wedge or dynamic wedge,${\ldots}$ The new formulation is presented by the combination of wedge fields for determining an arbitrary effective wedge angles. The isodose curves also are derived for these wedges. Materials and Methods: we performed the dosimetry of Varian Clinac 2100C/D with Scanditronix Wellhofer water blue phantom, CU500E, OmniPro - Accept software and 0.13cc ionization chamber for 6Mv photon beam in depth of 10cm (reference depth) for universal physical wedges ($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, and $60^{\circ}$) and reference field $10.10cm^2$. By combining the isodose curve standard wedge fields with compatible weighting dose for each field, the effective isodose curve is calculated for any wedge angle. Results: The relation between a given effective wedge angle and the weighting of each combining wedge fields was derived. A good agreement was found between the measured and calculated wedge angles and the maximum deviation did not exceed $3^{\circ}$. The difference between the measured and calculated data decreased when the combined wedge angles were closer. The results are in agreement with the motorized single wedge appliance in the literature. Conclusions: This technique showed that the effective wedge angle that is obtained from this method is adequate for clinical applications and the motorized wedge formalism is a special case of this consideration.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제24권2호
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• pp.49-52
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• 2001

We compared the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges for clinical application. We investigated the characteristics of virtual and physical wedges for various wedge angles (15, 30, 45, and 60) using 6- and 15-MV photon beams. Wedge factors were measured in water using an ion chamber for various field sizes and depths. In case of virtual wedge device, as upper jaw moves during irradiation, wedge angles were estimated by accumulated doses. These measurements were performed at off-axis points perpendicular to the beam central axis in water for a $15\;cm\;{\times}\;20\;cm$ radiation field size at the depth of 10 cm. Surface doses without and with virtual or physical wedges were measured using a parallel plate ion chamber at surface. Field size was $15\;cm\;{\times}\;20\;cm$ and a polystyrene phantom was used. For various field sizes, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 2.1% and 3.9%, respectively. For various depths, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 1.9% and 2.9%, respectively. No major difference was found between the virtual and physical wedge angles and the difference was within 0.5. Surface dose with physical wedge was reduced by maximum 20% (x-ray beam : 6 MV, wedge angle : 45, SSD : 80 cm) relative to one with virtual wedge or without wedge. Comparison of the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges was performed. Depth dependence of virtual wedge factor was smaller than that of physical wedge factor. Virtual and physical wedge factors were nearly independent of field sizes. The accuracy of virtual and physical wedge angles was excellent. Surface dose was found to be reduced using a physical wedge.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.687-695
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• 2022

고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.