• 제목/요약/키워드: shielding thickness

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안와 주변 방사선 치료 시 수정체 피폭선량 감소를 위한 2차 차폐의 유용성 평가 (Usefulness assessment of secondary shield for the lens exposure dose reduction during radiation treatment of peripheral orbit)

  • 곽용국;홍순기;하민용;박장필;유숙현;조웅
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.87-95
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    • 2015
  • 목 적 : 안와 주변 방사선 치료 시 수정체 피폭선량감소를 위하여 사용된 2차 차폐 block의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : Human phantom(Alderson Rando Phantom, The Phantom Laboratory, USA)을 사용하여 CT(Somatom Definition AS, Siemens, Germany) 모의촬영 후 전산화치료계획시스템(Pinnacle, PHILIPS, USA)을 통해 실제 치료와 유사한 IMRT치료계획을 실시하였다. 2차 차폐를 위하여 두께 3mm 지름 25 mm의 납판과 3 mm tungsten eye-shield block(Extra small size, Radiation Products Design, Inc, USA)를 사용하였으며, TPS(Treatment Planning System) 상의 lens dose와 모의치료 상의 lens dose를 OSLD로 측정 비교하였다. 또한, 5 cm 두께의 acrylic phantom에 동일한 조건의 2차 차폐물인 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block을 사용하여 200 MU(6 MV, SPD(Source to Phantom Distance)=100 cm, $F{\cdot}S\;5{\times}5cm$)를 조사 및 측정하였으며, 조사야 밖의 누설선 및 투과방사선 영향을 제한시키고자 8 cm 납블럭(O.S.B: Outside Scatter Block)을 적용하여 위와 동일한 실험을 시행하였다. 조사야로부터 1 cm 이격하여 phantom 끝 옆면에 OSLD(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter)를 부착하였고, eyelid의 두께에 해당하는 bolus 3 mm를 적용하였다. 결 과 : human phantom을 이용하여 IMRT 치료계획 상의 Lens dose와 실 측정치는 각각 315.9, 216.7 cGy가 측정되었고, 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block으로 2차 차폐 후 각각 234.3, 224.1 cGy가 측정되었다. acrylic phantom을 이용한 실험 결과는 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 사용했을 때 5.24, 5.42, 5.39 cGy가 측정되었으며, 조사야 밖에 O.S.B를 적용하여 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 실험한 결과 각각 1.79, 2.00, 2.02 cGy가 측정되었다. 결 론 : 광자선 조사 시 critical organ을 보호하기 위하여 2차 차폐를 적용할 시에는 field 외부일지라도 헤드 누설방사선 및 collimator & MLC 투과방사선이 존재하므로 치료부위와 beam 방향에 따라 금속과 같은 높은 원자번호의 차폐물질이 critical organ근처에 있다면 선량 증가의 원인이 될 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 피폭선량 감소를 위한 2차 차폐의 시도는 분명 의미가 있었으나 미 검증된 시도는 오히려 역효과를 가져올 수 있다는 사실을 인지하여 QA를 통해 목적에 부합하는 결과가 나오는지를 사전에 알아보아야 할 것이다.

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선체외판부 3.2T 박판에 대한 SAW 용접 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of SAW Process for Thin Plate of 3.2 Thickness in Ship Structure)

  • 오종인;윤진오;임동용;정상훈;이정수
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.51-51
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    • 2010
  • Recently just as in the automobile industry, shipbuilders also try to reduce material consumption and weight in order to keep operating costs as low as possible and improve the speed of production. Naturally industry is ever searching for welding techniques offering higher power, higher productivity and a better quality. Therefore it is important to have a details research based on the various welding process applied to steel and other materials, and to have the ability both to counsel interested companies and to evaluate the feasibility of implementation of this process. Submerged-arc welding (SAW) process is usually used about 20% of shipbuilding. Similar to gas metal arc welding(GMAW), SAW involves formation of an arc between a continuously-fed bare wire electrode and the work-piece. The process uses a flux to generate protective gases and slag, and to add alloying elements to the weld pool and a shielding gas is not required. Prior to welding, a thin layer of flux powder is placed on the work-piece surface. The arc moves along the joint line and as it does so, excess flux is recycled via a hopper. Remaining fused slag layers can be easily removed after welding. As the arc is completely covered by the flux layer, heat loss is extremely low. This produces a thermal efficiency as high as 60% (compared with 25% for manual metal arc). SAW process offers many advantages compared to conventional CO2 welding process. The main advantages of SAW are higher welding speed, facility of workers, less deformation and better than bead shape & strength of welded joint because there is no visible arc light, welding is spatter-free, fully-mechanized or automatic process, high travel speed, and depth of penetration and chemical composition of the deposited weld metal. However it is difficult to application of thin plate according to high heat input. So this paper has been focused on application of the field according to SAW process for thin plate in ship-structures. For this purpose, It has been decided to optimized welding condition by experiments, relationship between welding parameters and bead shapes, mechanical test such as tensile and bending. Also finite element(FE) based numerical comparison of thermal history and welding residual stress in A-grade 3.2 thickness steel of SAW been made in this study. From the result of this study, It makes substantial saving of time and manufacturing cost and raises the quality of product.

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사용후핵연료 처분용기 설계를 위한 주요인자 분석 (Analysis of Key Parameters for Designing the Spent Nuclear Fuel Disposal Container in Korea)

  • 최종원;조동건;최희주
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제31권1호
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    • pp.37-46
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    • 2006
  • 본 연구에서는 심지층처분장에서 사용될 사용후핵연료 처분용기 개발을 위한 첫 시도로서 핵임계 및 방사선 안전성과 열역학적 구조안정성 관점에서 만족하는 처분용기 크기를 도출하였으며, 처분용기 구성요소의 적절한 배열과 안전한 처분조건 등을 설정하기 위한 기본정보도 수록하였다. 처분용기에 주어지는 외압에 대한 음력해석을 위한 안전계수를 2.0으로 하였을 때, 13cm의 사잇거리를 갖는 사용후핵연료 저장통을 둘러싸고 있는 내부충전물의 직경은 112cm로 평가되었으며, 저장통과 용기외부의 가장 얇은 부분의 최소두께는 15cm로 결정되었다. 이러한 크기를 갖는 처분용기는 가압경수로 사용후핵연료 집합체 4개 또는 중수로형 사용후핵연료는 297다발을 수용할 수 있는 것으로 평가되었다. 그러나 향후 처분작업의 방사선적 안전성 확보를 위하여 용기의 상하단 부위에 대한 상세 방사선차폐해석이 필요하다.

후쿠시마 원전 사고 이후 일반인의 방사선학적 안전성 확보를 위한 제염폐기물 임시저장시설 이격거리 평가 (Evaluation of Separation Distance from the Temporary Storage Facility for Decontamination Waste to Ensure Public Radiological Safety after Fukushima Nuclear Power Plant Accident)

  • 김민준;고아라;김광표
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.201-209
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    • 2016
  • 후쿠시마 원전사고 이후 광역의 방사성 오염부지가 발생되었으며, 이에 대한 제염작업으로 인하여 다량의 제염폐기물이 발생하였다. 일본에서는 이를 보관하기 위하여 각 지역에 임시저장시설이 운영되고 있으며, 이들 시설들은 피난지시해제가 이루어진 지역의 일반인에 대하여 방사선학적 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 연구에서는 임시저장시설 인근에 거주하는 일반인의 방사선학적 안전성 확보를 위하여 임시저장시설 특성에 따른 거리별 공간 방사선량률 및 선량제한치를 만족하는 임시저장시설로부터의 이격거리를 평가하였다. 이를 위해 임시저장시설의 형태 및 크기, 복토 두께 등을 고려하였으며, MCNPX를 이용하여 방사선량률을 평가하였다. 복토에 의한 차폐효과는 두께가 10 cm일 때 68.9%, 30 cm일 때 96.9%, 50 cm 일 때 99.7%로 나타났다. 임시저장시설 형태에 따른 공간 방사선량률은 지상 보관형일 때 가장 높게 나타났으며, 이어서 반지하 보관형, 지하 보관형일 순으로 나타났다. 임시저장시설 크기에 따른 공간 방사선량률은 $5{\times}5{\times}2m$ 시설을 제외한 시설에 대하여 유사하게 나타났다. 이는 임시저장시설 내 적재된 제염폐기물에 의하여 자기차폐가 이루어지기 때문이다. 최종적으로 크기가 $50{\times}50{\times}2m$이고, 복토가 없는 임시저장시설의 경우, 지상 보관형의 평가된 이격거리는 14 m(최소농도), 33 m(최빈농도), 57 m(최대농도)이며, 반지하 보관형의 이격거리는 9 m(최소농도), 24 m(최빈농도), 45 m(최대농도), 지하보관형의 이격거리는 6 m(최소농도), 16 m(최빈농도), 31 m(최대농도)로 나타났다.

고 에너지 방사선 치료실의 차폐계산과 누출선량의 측정 (Measurement of Leakage and Design for the Protective Barrier of the High Energy Radiation Therapy Room)

  • 추성실;박찬윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제6권1호
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    • pp.34-40
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    • 1981
  • 방사선 치료를 위한 의료용 13 MeV 선형가속기를 설치 사용함에 따라 종사자에 대한 피폭방어를 비롯한 제반 설비구조의 설계가 중요하므로 저자들은 방사선 차폐벽과 시설구조를 법에 정해진 최대허용선량을 초과하지 않도록 계산하여 건축했으며 고에너지 선형가속기를 가동한 이후 실재 누출선량과 종사자의 피폭량을 측정하여 상호 검토하였다. 1) 방어벽의 계산은 NCRP #34 (1970)을 기초로 하였으며 이것이 가장 간단한 방법이고 경제적이었다. 2) 가속기 가동이후의 차폐벽으로부터 누출된 선량측정치는 계산에 의해 계획된 누출선량치의 약 $\frac{1}{5}$로 줄었으며 이는 치료환자의 수와 가장 안전한 수치를 사용했기 때문이었다. 3) 가속기에 의하여 방사선을 발생시키고 있는 동안 출입문 밖과 조종실 내에서의 누출선량율은 2-10mR/hr이었다. 4) 장시간 방사선을 발생시키거나 공기 조절장치의 성능이 약해졌을 때 치료실내의 오존냄새가 예측 의외로 심하였다.

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비접촉 전원공급 시 2차측 코일 제작을 줄이기 위한 2차측 정류부 효율 개선에 관한 연구 (An Efficiency Improvement of Secondary-Side Rectifier for Minimizing 2nd Coil-Making in Contact-less Power Supply)

  • 유주희;김춘삼;성원기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1302-1307
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    • 2011
  • 본 논문은 코일 제작 시 고려사항인 1, 2차측 코일 인덕턴스, 턴수, 크기, 두께, 차폐지 등을 고려하여 리쯔 와이어로 나선형 코일을 제작하는데 이때 반자동화 권선기를 사용하게 된다. 1, 2차측 코일 사양을 정하여 코일을 제작할 때 다양한 사양의 리쯔 와이어와 나선형 코일을 필요로 하게 되는데, 이때 제작 비용, 기간, 제작 시 발생하는 불량 등으로 인해 코일 샘플 제작에 어려움이 발생하고 원하는 사양의 코일 품질 관리에도 어려움이 생기게 된다. 이를 개선하기 위해 2차측의 정류부를 개선함으로써 코일 설계 및 제작 시 다양한 코일 제작 사양의 범위를 좀더 포괄적으로 할 수 있으며 제작 시 발생하는 비용을 줄이고, 기간 단축 및 코일의 품질 관리를 개선하고자 한다.

Study on the Performance of Laser Welded joint of Aluminum alloys for Car Body

  • Kutsuna, Muneharu;Kitamura, Shuhei;Shibata, Kimihiro;Salamoto, Hiroki;Tsushima, Kenji
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.620-625
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    • 2002
  • Considering the fuel consumption of car, a light structure of aluminum alloys is desired for car body nowadays. However, fusion welding of aluminum alloys has some problems of reduction of joint efficiency, porosity formation and hot cracking. ill the present work, investigation to improve the joint performance of laser welded joint has been carried out by addition of Cu, Ni, and Zr to A6N01 alloy welds. Aluminum alloy plate of 2.0mm in thickness with filler metal bar was welded by twin beam Nd:YAG laser facility (total power:5kW). The filler metals were prepared by changing the chemical compositions for adding the elements into the weld metal. Thirteen filler metal bars were prepared and pre-placed into the base metal before welding. Ar gas shielding with a flow rate of 10 l/min was used. The defocusing distance is kept at 0 mm. At travel speeds of 3 to 9 m/min and at laser power of 5kW (front beam 2kW rear beam 3kW), full penetration welds were obtained, whereas at travel speeds of 12 to 18 m/min and same power, partial penetration was observed. The joint efficiency of laser-welded joint was improved by the addition of Cu, Ni, and Zr due to the solid solution hardening, grain refining and precipitation hardening. The type of hardening has been further considered by metallurgical examination.

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유방 X선 검사 시 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 3D 프린팅 차폐재료의 효용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of 3D Printed Shielding Materials Using Monte Carlo Simulation during Mammography)

  • 조용인
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.295-301
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    • 2020
  • 유방암의 조기 검진를 위해 시행되는 유방 X선 검사 시 노출되는 방사선 피폭은 과거 발암의 원인으로도 제기되었으며, 검사 시 발생되는 산란선은 주변 장기에 불필요한 방사선 피폭을 유발할 수 있다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 방법을 통해 일반적인 유방 X선 검사 시 노출되는 인체 장기 선량을 평가하고, 산란선에 의한 방사선 방호를 위한 3D 프린팅 재료 사용 시 장기별 선량감소효과에 대해 산정하였다. 장기별 선량평가 결과, 유방 상하방향 검사 시 검사 반대측 유방은 검사측 유방의 약 22.0%, 눈의 경우 약 58.6%으로 산란선에 의해 높은 영향을 보였다. 이를 방호하기 위한 3D 프린팅 차폐기구 사용 시 검사 반대측 유방의 경우, 1 mm 이상의 두께에서 유효한 선량감소효과를 나타내었다.

Study on the Performance of Laser Welded Joint of Aluminum Alloys for Car Body

  • Kutsuna, M.;Kitamura, S.;Shibata, K.;Sakamoto, H.;Tsushima, K.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제2권2호
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    • pp.26-31
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    • 2002
  • Considering the fuel consumption of car, a light structure of aluminum alloys is desired fer car body nowadays. However, fusion welding of aluminum alloys has some problems of reduction of joint efficiency, porosity formation and hot cracking. In the present work, investigation to improve the joint performance of laser welded joint has been carried out by addition of Cu, Ni, and Zr to A6NO 1 alloy welds. Aluminum alloy plate of 2.Omm in thickness with filler metal bar was welded by twin beam Nd: YAG laser facility (total power: 5kW). The filler metals were prepared by changing the chemical compositions for adding the elements into the weld metal. Thirteen filler metal bars were prepared and pre-placed into the base metal before welding. Ar gas shielding with a flow rate of 10 1/min was used. The defocusing distance is kept at 0 mm. At travel speeds off 3 to 9 and at laser power of 5kW (front beam 2kW rear beam 3kW), full penetration welds were obtained, whereas at travel speeds of 12 to 18 m/min and same power, partial penetration was observed. The joint efficiency of laser-welded joint was improved by the addition of Cu, Ni, and Zr due to the solid solution hardening, grain refining and precipitation hardening. The type of hardening has been further considered by metallurgical examination.

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CZT 반도체 검출기를 활용한 중성자 및 감마선 측정과 분석 기술에 관한 연구 (A Study on the Technology of Measuring and Analyzing Neutrons and Gamma-Rays Using a CZT Semiconductor Detector)

  • 진동식;홍용호;김희경;곽상수;이재근
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권1호
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    • pp.57-67
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    • 2022
  • CZT detectors, which are compound semiconductors that have been widely used recently for gamma-ray detection purposes, are difficult to detect neutrons because direct interaction with them does not occur unlike gamma-rays. In this paper, a method of detecting and determining energy levels (fast neutrons and thermal neutrons) of neutrons, in addition of identifying energy and nuclide of gamma-rays, and evaluating gamma dose rates using a CZT semiconductor detector is described. Neutrons may be detected by a secondary photoelectric effect or compton scattering process with a characteristic gamma-ray of 558.6 keV generated by a capture reaction (113Cd + 1n → 114Cd + 𝛾) with cadmium (Cd) in the CZT detector. However, in the case of fast neutrons, the probability of capture reaction with cadmium (Cd) is very low, so it must be moderated to thermal neutrons using a moderator and the material and thickness of moderator should be determined in consideration of the portability and detection efficiency of the equipment. Conversely, in the case of thermal neutrons, the detection efficiency decreases due to shielding effect of moderator itself, so additional CZT detector that do not contain moderator must be configured. The CZT detector that does not contain moderator can be used to evaluate energy, nuclide, and gamma dose-rate for gamma-rays. The technology proposed in this paper provides a method for detecting both neutrons and gamma-rays using a CZT detector.