• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.195-200
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• 1998

연구 목적: 등가면법은 장방형의 X-선 조사면의 출력인자 계산에 널리 이용되고 있다. 본 연구에 서는 출력인자 계산시 등가면법의 적용에 영향을 줄 수 있는 선질, 조사면의 두 변의 길이의 비, 측정점의 깊이 등을 조사하였다. 또한 등가면법의 타당성이 유지되는 영역을 밝히는 어림계산법을 제시하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에 사용된 X-선의 선원은 4-, 6-, l0-MV 이었다. 조사면의 폭을 5-40 cm 까지 변화시키고 각 조사면에서 두 변의 비를 1:1 에서 10:1 까지 변화시켰다. 조사면의 장방효과는 물팬톰을 이용하였으며, dmax, 5-cm, 10-cm 깊이에서 시행하였다. 장방형의 조사면과 각 조사면에 대한 등가정사각형면에서의 출력인자를 구하여 이들 두 방법에서의 차이를 나타냈다. 결과 및 토의: 장방형의 조사면과 이에 대응하는 등가면 간의 출력인자의 차이는 일반적으로 장방비가 커질수록 증가하였다. 장방형의 조사면에 대한 출력인자의 측정값은 일반적으로 각 조사면의 등가정사각형면을 이용하여 계산한 값보다 높게 나타나서 크게는 10%의 차이를 나타냈다. 똑같은 두 변의 비에 대하여 장방형의 조사면과 둥가정사각형면에 대한 출력인자의 차이는 조사면의 크기가 작을수록 크게 나타났다. 실험에 사용한 각각에서 선질의 종류와 각각의 선질에서 측정깊이에서 두 값은 큰 차이를 보이지 않았다. 결론 : 본 연구결과에 의하여 등가면법을 출력인자 계산에 사용할 경우 이를 판단할 어림계산법을 구할 수 있다. 한 변의 길이가 25-cm 이하인 조사면에 대하여 만일 장방비 < (0.48) (긴 변의 길이) - 0.5를 만족하는 경우에는 출력인자의 오차를 2% 안에서 등가면법을 이용할 수 있다. 이와는 다른 경우에는 출력인자를 직접 측정하여야 한다. 이러한 기준은 4-10MV X-선원에 대하여 10-cm 깊이의 측정점까지 타당하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.103-114
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 광자선에 대한 3차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초 연구로서 기존의 2D 선량 계산 알고리즘을 확장시켜 비동일 평면 조사가 가능한 2.5D 선량계산 모델을 개발하였다. 이를 위해 3차원 치료계획 및 선량계산에 적합하도록 환자 및 조사빔에 대한 3차원 좌표계 시스템을 정의하고, 이들 간의 좌표변환식을 유도하였다. 선량계산 알고리즘으로는 "Clarkson-Cunningham" 의 2D 광자선량 계산 알고리즘을 3차원으로 확장시켜 정형 조사면 및 비정형 조사면에 대한 선량계산과 wedge filter에 대한 선량계산이 가능하도록 하였고, Batho 방식을 적용하여 비 균질 보정을 구현하였다. 선량계산의 정확도를 평가하기 위해, AAPM TG #23 에 제시된 절차에 따라 자료에 제시된 4MV 광자선에 대한 실험 값과 본 연구에서 계산된 결과를 비교한 결과, 정형조 사면에 대한 PDD(percent depth dose)는 buildup 영역을 제외하면 $\pm$1% 이내, 비정형 조사면의 경우 $\pm$3% 이내에서 실험값과 일치하였다. 또한, wedge filter에 대한 PDD 및 profile은 $\pm$3% 이내, 45$^{\circ}$ oblique 입사빔에 대한 선량은 $\pm$4% 이내에서 실험값과 일치하였다. 비균질 보정의 경우 Lung/water 경계에서 7% 과소 평가되었고, Bone/water 경계에서 3% 과대 평가되는 것으로 나타났다. 이들 결과를 종합해 볼 때, 비균질 보정을 제외하고는 비교적 정확하게 선량을 계산하는 것으로 평가되었다. 추후 대부분의 상용 2.5D 치료계획시스템 (radiation treatment planning system; RTP)들이 비균질 보정 방법으로 사용하고 있는 Equivalent TAR(tissue-air ratio) 방식을 구현시키고자 하며, 본 연구에서 구현된 선량계산 모듈을 교육 및 연구용으로 활용할 수 있을 것으로 기대 한다.것으로 기대 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권2호
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• pp.97-102
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• 1998

한국 토양에 존재하는 $^{137}Cs$ 방사능 분포에 관한 연구를 수행하였다. $^{137}Cs$ 방사능 농도를 결정하기 위하여 남한지역 17개 지점에 대하여 20cm 깊이로 토양을 채취한 후 감마스펙트로메타를 이용하여 $^{137}Cs$ 방사능 농도를 결정하였다. 야산지역과 숲속에 대한 $^{137}Cs$의 평균 농도는 각각 $1,058{\pm}322$ Bq $m^{-2}$ 및 $2,501{\pm}499$ Bq $m^{-2}$로, 숲속의 $^{137}Cs$의 농도가 야산지역보다 약 두배정도 높은 수치를 보였다. 인위적 교란이 없는 지역에서 토양깊이 변화에 따른 $^{137}Cs$ 분포는 토양깊이가 증가할수록 지수함수적으로 감소경향성을 나타내었다. $^{137}Cs$ 농도 분포에 영향을 미치는 여러인자를 조사한 결과 유기물 함량이 $^{137}Cs$의 토양 침적에 중요한 작용을 함을 알 수 있었고 강수량, 점토의 함량 및 pH과 같은 인자들은 $^{137}Cs$의 토양 침적과 상관관계가 거의 없슴을 발견 할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.119-120
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• 2002

The aim is to urge the need of elaborate commissioning of 3D RTP system from the firsthand experience. A 3D RTP system requires so much data such as beam data and patient data. Most data of radiation beam are directly transferred from a 3D dose scanning system, and some other data are input by editing. In the process inputting parameters and/or data, no error should occur. For RTP system using algorithm-bas ed-on beam-modeling, careless beam-data processing could also cause the treatment error. Beam data of 3 different qualities of photon from two linear accelerators, patient data and calculated results were commissioned. For PDD, the doses by Clarkson, convolution, superposition and fast superposition methods at 10 cm for 10${\times}$10 cm field, 100 cm SSD were compared with the measured. An error in the SCD for one quality was input by the service engineer. Whole SCD defined by a physicist is SAD plus d$\sub$max/, the value was just SAD. That resulted in increase of MU by 100${\times}$((1_d$\sub$max//SAD)$^2$-1)%. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth in uniform medium of relative electron density (RED) 1, PDDs for 4 algorithms of dose calculation, Clarkson, convolution, superposition and fast-superposition, were compared with the measured. The calculated PDD were similar to the measured. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth with 5 cm thick inhomogeneity of RED 0.2 under 2 cm thick RED 1 medium, PDDs for 4 algorithms were compared. PDDs ranged from 72.2% to 77.0% for 4 MV X-ray and from 90.9% to 95.6% for 6 MV X-ray. PDDs were of maximum for convolution and of minimum for superposition. For 15${\times}$15 cm symmetric wedged field, wedge factor was not constant for calculation mode, even though same geometry. The reason is that their wedge factor is considering beam hardness and ray path. Their definition requires their users to change the concept of wedge factor. RTP user should elaborately review beam data and calculation algorithm in commissioning.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권2호
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• pp.89-95
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• 2004

세기조절방사선치료(IMRT)에서는 일반적인 방사선 치료에서 사용되는 조사면에 비해 비교적 작은 크기의 빔조각(beamlet)을 사용하여 방사선의 세기를 조절하는 새로운 치료법으로 이에 대한 비균질 효과는 많은 연구가 필요하다. 우리는 기하학적으로 일정한 비균질 팬텀들에서 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 선량값을 라디오크로믹 필름에 의한 선량값과 회선/중첩 방법에 의한 선량 계산 값과 서로 비교하였다. 몬테 카를로 모사를 위하여 EGS4 코드 기반의 BEAM 코드를 사용하였으며 이를 이용하여 Varian 2300C/D 선형가속기의 두부를 호사하였다. 측정과 모사에 사용된 조사면은 1${\times}$1$\textrm{cm}^2$, 2${\times}$2$\textrm{cm}^2$, 그리고 5${\times}$5$\textrm{cm}^2$이었다. 또한 팬텀의 물질은 솔리드 워터, 폐 등가 물질, 뼈 등가 물질을 사용하여 세 경우의 비극질 팬텀들을 설정하여 방사선을 조사하였다. 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법에 의한 선량 계산치는 광자 측면선량의 경우 $\pm$1 mm, 깊이선량의 경우 $\pm$2% 이내로 선량측정치와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 결론적으로 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법이 소조사면에서도 필름 측정 데이터와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.571-575
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• 2016

본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 코드인 GATE6 (Geant4 Application for Tomographic Emission ver.6)를 사용하여 의료용 선형 가속기인 Varian사의 Clinac 21EX를 모사하고, 6 MV 광자선의 선량 특성을 평가하였다. 몬테칼로 방법은 방사선 치료시 환자 내의 선량분포를 계산하는 가장 정확한 방법으로 널리 이용되고 있다. 몬테칼로 기반의 코드를 이용하여 선형가속기의 조사 헤드부를 통과하는 입자의 흐름을 모사하는 것은 조사선량을 정량화 하는데 필요한 입자들의 에너지, 공간 분포와 같은 임상적인 빔의 특성을 결정하기 위한 실용적인 방법이다. 본 연구에서 모사한 선형가속기의 조사 헤드부는 빔 경로에 위치한 타겟, 일차 콜리메이터, 선속 평탄 필터, 이온전리함, 이차 콜리메이터로 구성된다. 모사된 선형가속기를 이용하여 선원-표면간 거리 100 cm, 조사야 $10{\times}10cm^2$ 조건에서 물팬텀 내의 광자선 에너지 스펙트럼(energy spectrum), 심부선량백분율(percentage depth dose), 선량프로파일(dose profiles)을 측정하였으며, 이 결과값을 실험 측정값과 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 연구에서는 모사를 통한 결과값과 실험값이 매우 일치함을 보였으며, 이를 통해 GATE6 전산모사 코드는 방사선치료에 사용되는 광자선을 모사하기에 효과적임을 입증하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.115-124
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• 1990

고 에너지 23MV광자선의 특성 중 임상적용에 중요한 심부선량 백분율, 조직-최대선량비 (TMR), 산란-최대선량비 (SMR), 표면선량 및 출력선량 보정계수등의 변수가 이온전리 (IC-10)함 및 평행 평판전리 (PS-033)함에 의해 측정 조사되었다. 명목상의 23 MV X-선에 대한 가속에너지는 $18.5\pm0.5$ MV로 측정되었다. Mevatron KD 8067의 23 MV X-선의 중심선속의 반가층이 기하학적인 좁은 선속으로 측정되었으며 반가층의 두께는 $24.5\;g/cm^2$이었다. 조직-최대선량비는 심부선량백분율표에서 구해졌으며, 실측치와 비교한 결과 각 조사면의 크기와 깊이에서 약간의 차이를 보였으나 평균 $0.7\pm0.5$의 오차를 나타내고 있어 계산에 의한 TMR 값과 잘 일치함을 보였다. 조사면 $0\times0\;cm^2$의 TMR 값은 zero 조사면의 유효감약계수에 의한 값과, 각 조사면의 조직-최대 선량비로 부터 비선형최소자승법에 의해 구해진 유효선흡수계수 및 반가층 측정에 의한 유효선흡수 계수에 의한 값들로 비교되었으며, $\mu=0.0283{\pm}0,0002cm^{-1}$을 보였고, 세 방법 모두 오차범위내에서 잘 일치됨을 보였다. 한편, 불규칙 조사면의 선량계산에 이용될 SMR은 조사면의 반경 50cm까지 계산되어 대형 조사 면에서도 선량율 산출이 이루어지도록 하였다. Mevatron KD 8067의 23 MV X-선의 조직 표면선량은 SSD 100 cm, 1$10\times10\;cm^2$의 조사면에서 최대조직선량율의 $9.6\%,\;25\times25\;cm^2$에서는 $25.4\%$를 보였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제28권6호
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• pp.941-946
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• 2015

본 연구에서는 HA에 대하여 UVB로 주름을 유도시킨 hairless mice에게 경구 투여를 하였을 때, 주름 개선에 미치는 영향을 관찰하였다. 쥐는 UV를 쪼여 광노화를 진행하였으며, HA는 UVB에 노출시키기 4주 전부터 투여하여 총 14주 동안 투여하였다. 주름 개선 평가는 replica 제작하여 주름의 길이, 깊이, 개수, 두께로 평가하였다. 또한, 피부의 조직학적 평가를 통해 진피층 내 교원섬유와 탄력섬유의 양과 형태를 관찰하였다. 10주 동안의 HA를 급여하였을 때 주름의 깊이, 두께, 개수를 측정한 주름 개선 평가에서 세 항목 모두 개선되는 결과를 보였다. 특히 HA의 160 mg/kg 농도에서는 주름의 깊이는 $19.44{\pm}0.75{\mu}m$, 주름 수는 $654.00{\pm}98.34$, 주름두께는 $1.35{\pm}0.08mm$로 양성 대조군(RA)의 결과(주름깊이; $19.28{\pm}0.95{\mu}m$, 주름 수; $953.57{\pm}83.54$, 주름두께; $1.34{\pm}0.07mm$)와 비슷한 수치를 나타내며, 우수한 피부 광노화 개선효과를 보였다. 하지만, 주름길이의 결과에서는 유의적 차이를 나타내지 않았다. HA의 섭취로 인한 교원섬유 및 탄력섬유 염색을 통한 조직학적 평가에서는 UV에 의해 밀도가 엉성하고 배열이 불규칙적이던 섬유들이 개선된 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과로 보아 HA를 경구 투여 시 UV로부터 유도된 광노화 억제 및 피부주름 개선에 효능이 있음을 확인하였다.

• 대기
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• 제21권2호
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• pp.131-142
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• 2011

Spectral solar irradiances were observed using a visible and UV Multi-Filter Rotating Shadowband Radiometer on the rooftop of the Science Building at Yonsei University, Seoul ($37.57^{\circ}N$, $126.98^{\circ}E$, 86 m) during one year period in 2006. 1-min measurements of global(total) and diffuse solar irradiances over the solar zenith angle (SZA) ranges from $20^{\circ}$ to $70^{\circ}$ were used to examine the effects of clouds and total optical depth (TOD) on enhancing four solar irradiance components (broadband 395-955 nm, UV channel 304.5 nm, visible channel 495.2 nm, and infrared channel 869.2 nm) together with the sky camera images for the assessment of cloud conditions at the time of each measurement. The obtained clear-sky irradiance measurements were used for empirical model of clear-sky irradiance with the cosine of the solar zenith angle (SZA) as an independent variable. These developed models produce continuous estimates of global and diffuse solar irradiances for clear sky. Then, the clear-sky irradiances are used to estimate the effects of clouds and TOD on the enhancement of surface solar irradiance as a difference between the measured and the estimated clear-sky values. It was found that the enhancements occur at TODs less than 1.0 (i.e. transmissivity greater than 37%) when solar disk was not obscured or obscured by optically thin clouds. Although the TOD is less than 1.0, the probability of the occurrence for the enhancements shows 50~65% depending on four different solar radiation components with the low UV irradiance. The cumulus types such as stratoculmus and altoculumus were found to produce localized enhancement of broadband global solar irradiance of up to 36.0% at TOD of 0.43 under overcast skies (cloud cover 90%) when direct solar beam was unobstructed through the broken clouds. However, those same type clouds were found to attenuate up to 80% of the incoming global solar irradiance at TOD of about 7.0. The maximum global UV enhancement was only 3.8% which is much lower than those of other three solar components because of the light scattering efficiency of cloud drops. It was shown that the most of the enhancements occurred under cloud cover from 40 to 90%. The broadband global enhancement greater than 20% occurred for SZAs ranging from 28 to $62^{\circ}$. The broadband diffuse irradiance has been increased up to 467.8% (TOD 0.34) by clouds. In the case of channel 869.0 nm, the maximum diffuse enhancement was 609.5%. Thus, it is required to measure irradiance for various cloud conditions in order to obtain climatological values, to trace the differences among cloud types, and to eventually estimate the influence on solar irradiance by cloud characteristics.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.985-991
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• 2023

온열치료의 품질관리를 위해서 조직등가 팬텀이 필요하다. 그러나 이를 위한 팬텀이 없어 한천으로 만든 팬텀이 여러 연구에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 한천 팬텀의 조직등가 특성을 조직등가 물질 볼루스와 비교하여 확인하였다. 한천 팬텀과 볼루스의 CT 영상을 획득하고 영상분석과 전산화 치료계획 시스템을 이용한 선량계산으로 조직등가 특성을 확인하였다. 평균 픽셀값은 볼루스에서 96.960 ± 10.999, 3% 한천 팬텀에서는 108.559 ± 8.233, 4% 한천 팬텀에서 111.844 ± 8.651의 값을 보였다. 6 MV 엑스선을 SSD 기법으로 1.5 cm 깊이에 100 cGy를 처방하여 10×10cm²로 조사하여 빔의 중심축에서 깊이에 따른 흡수선량을 계산하였다. 볼루스, 3% 한천 팬텀, 4% 한천 팬텀의 심부선량분포의 급내상관계수는 0.979(p<.001, 95%CI .957-.991)로 나타났다. 흡수선량을 계산한 지점의 밀도(g/cm³)는 볼루스에서 0.990 ± 0.020, 3% 한천 팬텀에서 1.018 ± 0.020, 4% 한천 팬텀에서 1.035 ± 0.024로 나타났다. 본 연구에서 CT영상의 분석과 전산화 방사선치료계획 시스템을 이용해 한천 팬텀의 내부 밀도 분포와 균일도가 조직등가 물질로서 적절함을 확인하였다.