• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.925-932
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• 2019

플라스틱 섬광체와 상용 50 mm, f1.8 렌즈 및 고감도 CMOS 카메라를 사용하여 방사선치료 시 흡수선량을 측정할 수 있는 광 도시메트리 시스템을 구축하였다. 아울러 촬영된 방사선 분포 영상에 대한 비네팅 보정, 기하학적 왜곡 보정, 스케일 보정을 통하여 화소값으로 선량을 교정하는 절차를 확립하였다. 개발된 광 도시메트리 시스템을 6 MV 의료용 선형가속기에 대하여 선량 특성 평가를 수행한 결과, 심부선량백분율은 이온챔버로 측정한 결과에 비하여 빌드 업 깊이 이상에서는 오차 범위 2% 이내로 일치하였으며, 90% 조사야에 대하여 2.8%의 평탄도가 측정됨에 따라 방사선치료선량 측정 시스템으로서의 충분한 활용가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.435-450
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• 2006

자유전자레이저는 고에너지 전자빔의 운동에너지를 빛 에너지로 바꾸는 장치로서, 다른 어떤 종류의 광원으로도 제공할 수 없는 넓은 범위의 파장가변성과 우수한 분광특성을 갖고 있어, 기초연구에서부터 산업응용에 이르기까지 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이 논문에서는 자유전자레이저의 원리와 특성, 요소기술을 소개하고, 최근 주목받고 있는 테라헤르츠파 자유전자레이저와 에너지 회수형 고출력 자유전자레이저에 대하여 자세하게 소개하였다.

• 전기학회논문지
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• 제66권3호
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• pp.540-544
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• 2017

In this study, we analyzed the effects of TID(Total Ionizing Dese) and TREE(Transient Radiation Effects on Electronics) on nMOSFET and pMOSFET fabricated by 0.18um CMOS process. The size of nMOSFET and pMOSFET is 100um/1um(W/L). The TID test was conducted up to 1 Mrad(Si) with a gamma-ray(Co-60). During the TID test, the nMOSFET generated leakage current proportional to the applied dose, but that of the pMOSFET was remained in a steady state. The TREE test was conducted at TEST LINAC in Pohang Accelerator Laboratory with a maximum dose-rate of $3.16{\times}10^8rad(si)/s$. In that test nMOESFET generated a large amount of photocurrent at a maximum of $3.16{\times}10^8rad(si)/s$. Whereas, pMOSFETs showed high TREE immunity with a little amount of photocurrent at the same dose rate. Based on the results of this experiment, we will progress the research of the radiation hardening for CMOS unit devices.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.45-53
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• 2019

본 연구는 의료용 선형가속기 시설을 차폐하는 콘크리트에 대한 중성자 방사화 연구로써, 일반 콘크리트와 저 방사화 콘크리트를 비교 분석하였다. 실험 방법은 MCNPX (Ver. 2.5.0)와 FISPACT-2010를 사용하여 모의실험을 진행하여, 광자선과 중성자선에 대한 차폐능을 산정하고 중성자 방사화 평가를 진행하였다. 그 결과 차폐능은 일반 콘크리트에서 20~50 cm 효율적이였으며, 방사화 평가의 경우 저 방사화 콘크리트에서 방사능이 낮게 계산되었으나, 모두 자체처분허용 농도를 초과하지 않는 수준으로 산정되었다. 이를 종합적으로 분석한 결과 일반 콘크리트를 사용하는 것이 효율적인 것으로 판단된다.

• 방사선산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.297-302
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• 2018

The wedge filter has two movements, fixed and dynamic. In this study, the depth dose distribution was analyzed to determine the stability of the dose distribution and dose volume histograms obtained by evaluating the usability of the critical normal tissue dose around the tumor dose. The depth dose was analyzed from the dose distribution from a Linac (6 MV and 10 MV irradiation field of energy $20{\times}20cm^2$, wedge filter with a SSD of 100 cm and $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ Y1-in (Left -7 cm), Y2-out(Right +7 cm). To analyze the fluctuations of the depth dose, a fixed wedge and dynamic wedge toe portion was examined according to the energy and angle because the size of the fluctuations was included in the error bound and did not show significant differences. The neck, breast, and pelvic dosimetry in tumor tissue are measured more commonly with a dynamic wedge than a fixed wedge presumably due to the error range. On the other hand, dosimetry of the surrounding normal tissue is more common using a fixed wedge than with a dynamic wedge.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.6-10
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• 2023

2 K superfluid helium cryogenic system is the crucial component of many large accelerators. When the cryogenic system is operating at 2K@3129Pa, many room-temperature parts are connected to superfluid helium via tubes. Air Leakage in these connections may lead to air contamination of the cryogenic system. Air contamination may cause equipment failure in cryogenic systems and, in extreme cases, render the entire accelerator system inoperable. Helium guard is a technique that guards against air contamination of these sub-atmospheric pressure connections in 2 K superfluid helium cryogenic system. This paper introduces a typical 2 K cryogenic distribution design for large accelerators, and make risk analysis of air contamination. Finally, the analysis of specific leakage points and detailed engineering design are presented, which may be used as a reference when designing of a 2 K superfluid helium cryogenic distribution system.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권3호
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• pp.92-100
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• 2018

The manufacturer of a linear accelerator (LINAC) has reported that the target melting phenomenon could be caused by a non-recommended output setting and the excessive use of monitor unit (MU) with intensity-modulated radiation therapy (IMRT). Due to these reasons, we observed an unexpected beam interruption during the treatment of a patient in our institution. The target status was inspected and a replacement of the target was determined. After the target replacement, the beam profile was adjusted to the machine commissioning beam data, and the absolute doses-to-water for 6 MV and 10 MV photon beams were calibrated according to American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group (TG)-51 protocol. To verify the beam data after target replacement, the beam flatness, symmetry, output factor, and percent depth dose (PDD) were measured and compared with the commissioning data. The difference between the referenced and measured data for flatness and symmetry exhibited a coincidence within 0.3% for both 6 MV and 10 MV, and the difference of the PDD at 10 cm depth ($PDD_{10}$) was also within 0.3% for both photon energies. Also, patient-specific quality assurances (QAs) were performed with gamma analysis using a 2-D diode and ion chamber array detector for eight patients. The average gamma passing rates for all patients for the relative dose distribution was $99.1%{\pm}1.0%$, and those for absolute dose distribution was $97.2%{\pm}2.7%$, which means the gamma analysis results were all clinically acceptable. In this study, we recommend that the beam characteristics, such as beam profile, depth dose, and output factors, should be examined. Further, patient-specific QAs should be performed to verify the changes in the overall beam delivery system when a target replacement is inevitable; although it is more important to check the beam output in a daily routine.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.99-106
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• 2021

Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.141-145
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• 2005

목 적 : 일반적으로 10 MV이상의 광자선에서 산란 중성자를 발생시키는 것으로 알려져 있다. 세관에 설치된 컨테이너 검색장치는 9 MV 이하였음에도 중성자가 누출되었다. 본 연구에서 의료기관에 설치된 방사선 치료기에서 산란 방출되는 중성자의 공간적인 측정을 통해 결과를 분석하고 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구의 방사선 발생장치는 의료용 선형가속기(linear accelerator, linac: Varian, Clinac 1800, USA)를 사용하였다. 중성자 측정용 검출기는 중성자가 발생하면 기포(bubble)이 생기는 Bubble 검출기(Bubble detector, BDPND type, BTI, Canada)를 사용하였다. 의료용 선형가속기 주변에 Bubble 검출기를 isocenter로부터 30 cm, 50 cm, 120 cm의 각각 3가지 거리별로 isocenter 상하 방향 네 곳에 위치시켜 측정하였다. 주변 구조물의 영향을 살펴보기 위해 Wedge와 Mount를 장착 후 50 cm 거리에서 각각 8방향에서 측정하였다. 광자선원부터 isocenter 까지의 거리(SAD: source-axis-distance)를 100 cm로 기준을 정하고 조사면의 크기(field size)는 $15{\times}15cm^2$로 정하였다. 방사선은 20 MU를 조사하여 Bubble 검출기에 발생한 기포수를 측정하며 mrem값으로 계산하였다. 결 과 : Isocenter부터 거리가 30 cm와 50 cm 떨어진 곳의 각각 8개 측정 지점 중에서는 모두 5번 위치(Gantry 우측 아래지점)에서 측정된 산란중성자의 양이 같은 거리라도 가장 높게 측정되었다. Bubble 검출기가 Isocenter부터 120 cm 떨어진 경우와 wedge를 장착한 경우는 7번 위치(Couch 우측 아래지점), mount 탈착한 경우는 2번 위치(Gantry 왼쪽 윗지점)에서 산란 중성자가 가장 높게 측정되었다. 결 론 : 산란중성자의 측정에서 직선상 같은 거리에 있는 곳이라도, 실제 측정한 결과 값에 따르면 서로 상이한 값을 보였다. 주변 구조물도 산란 중성자에 영향을 미치며, 직선상은 같은 거리라도 각각의 지점에서 다른 값을 보였다. 따라서, 산란중성자의 거리에 따른 영향은 단순히 직선으로의 거리뿐 아니라 방향과 주변 구조물에 대한 영향까지 고려하며 공간적인 측정과 평가가 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.97-103
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• 2010

목 적: 상이한 치료장비를 이용하여 동일 부위에 중복하여 방사선치료 시 전산화치료계획장치간에 호환이 되지 않아 정상조직(Normal Tissue)의 총 흡수선량에 대한 평가의 한계점이 있다. 본 연구에서는 토모테라피(Tomotherapy)와 선형가속기(Linear accelerator)를 이용하여 동일 부위를 중복 치료할 때 환자가 받는 선량을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형팬텀(Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 종양 및 정상조직을 묘사하여 선형가속기 치료계획장치 (Pinnacle 8.0: RTP)로 종양에 45 Gy 선량을 처방하고, 토모테라피 치료계획장치에서 종양에 15 Gy 선량을 처방하여 치료계획을 수립하였다. 토모테라피에서 수립된 치료계획을 통합가능 치료계획장치(Oncentra: RTP)에 전송한 후 동일한 조건으로 토모테라피 치료계획을 재현한 후 선형가속기에서 치료한 45 Gy를 합하여 총 선량 60 Gy의 치료계획을 구현하였다. 흡수선량 평가를 위해 두 개의 방사선 치료계획장치에서 얻어진 흡수선량(최소, 최대, 평균 선량) 및 관심 선량체적에 대해 서로 합(Total)한 값과 하나로 통합(Integration)하여 얻어진 값을 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 본원에서 치료받은 환자 중 선형가속기와 토모테라피로 동일 부위에 치료 받은 5명(두경부 2명, 복부 1명, 골반부 2명)에 대하여 동일한 방법으로 종양 및 정상 조직의 흡수선량을 비교 분석하였다. 결 과: 인체모형팬텀에서 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 비장(Spleen, 12.4%), 최대선량은 소장(Small bowl, 10.2%)과 척수(Spinal cord, 5.8%)에서 큰 차이를 나타냈다. 두경부 환자의 경우 최소선량은 구강(Oral cavity, 20.3%), 오른쪽 수정체(Rt lens, 7.7%)에서 큰 차이를 나타냈으며, 최대선량은 척수(22.5%), 뇌간(Brain stem; 12.0%), 시 신경교차(Optic chiasm; 8.9%), 오른쪽 수정체(11.5%), 하악골(Mandible bone, 8.1%), 뇌하수체(Pituitary gland, 6.2%)에서 뚜렷한 차이가 나타났다. 복부 환자의 경우 최대선량은 왼쪽 신장(Lt kidney, 20.3%), 위(Stomach, 8.1%)에서 큰 차이가 나타났고, 골반 부위 환자의 경우 최소 선량은 방광(Bladder, 15.2%), 최대선량은 소장(5.6%), 방광(5.5%)에서 큰 차이를 나타냈다. 또한 동일 부위 방사선치료계획 시 정량화되지 못했던 신장의 20 Gy를 받은 체적($V_{20}$)에서 37%, 간(Liver)의 25 Gy를 받은 체적($V_{25}$)에서 23%가 선량체적히스토그램(DVH)에서 나타났다. 결 론: 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 높게, 최대선량은 낮게, 평균선량은 동일한 값으로 나타났다. 또한 관심장기의 선량 체적($V_{20}$)보다 낮은 선량을 처방했을 때 구현하지 못했던 종양 및 정상조직의 흡수선량에 대하여 평가를 할 수 있었다. 향후 상이한 치료 장치들을 이용한 동일 부위 치료 시 흡수선량의 통합 평가뿐만 아닌 정확한 선량분포를 구현할 수 있는 치료계획장치의 개발이 요구되어지며, 이에 관련된 연구가 진행되어져야 한다.