현재까지 TFT 기반의 평판형 어레이를 이용한 디지털 X선 영상장치가 이용되어 왔다. 그러나, 최근 광계수형 센서 기술에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 광계수형 X선 영상 센서의 정량적 성능 평가를 위한 기시법 제시를 통해 광도전체 물질의 물성을 평가하였다. 먼저 광계수형 X선 영상 센서의 검출물질인 광도전체의 누설전류 및 X선 민감도 측정을 수행하였으며, 신호 정형 시간 결정을 위한 상승시간 특성을 평가하였다. 또한 광도전체에 입사하는 단위면적당 포톤수를 정의하기 위해 IEC 62220-1-2 권고안을 바탕으로 셋업 연구를 수행하였으며, 이를 바탕으로 전하수집효율를 평가하였다. 그 결과 광도전체 층의 누설전류는 200pA/mm2, X선 민감도는 7μC/cm2R이며, 상승 시간은 0.765μs으로 평가되었다.

본 연구에서는 선형가속기의 소조사면에 보다 정확한 선량계측이 가능하고, 빔 분포 영상화가 가능 계측시스템 개발을 위해 반도체화합물을 이용한 검출 센서를 제작하여 성능평가를 하였다. 센서 제작은 대면적 필름 형성을 위해 입자침전법을 이용하였다. 고에너지 X선에 대한 검출 특성은 암전류, 출력전류, 상승시간, 하강시간, 응답지연 측정을 통해 조사되었다. 측정 결과, TiO2가 혼합된 HgI2 센서가 PbI2, PbO, HgI2 보다 우수한 특성을 보였다. 선형가속기를 이용하여 선형성, 재현성 및 정확성 평가를 수행하였으며, 결과적으로 실제 임상에 적용되고 있는 선량 검출기와 감응 특성을 비교 시 재현성, 선형성 및 정확성 등에서 매우 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

식품의 살균법은 가열법, 저온살균법, 훈증법 그리고 방사선 조사법과 같은 다양한 방법으로 살균을 수행하고 있다. 방사선 조사식품은 다른 타 살균법에 비해 에너지 소요량이 적으면서 강력한 투과력으로 연속적인 처리 공정이 가능하다는 장점뿐만 아니라 살균에만 국한하지 않고 살충 및 발아억제 그리고 숙도를 조절함으로써 안전성에 관한 연구가 많이 이루어지고 있으나, 국내에선 연구된 보고 사례가 많지 않다. 본 연구에서는 방사선 조사식품에 대한 인식을 파악하기 위해 설문지를 통해 연구를 수행하였다. 연구대상자는 가정에서 식생활을 책임지고 있는 학부모를 대상으로 하였다. 그 결과 방사선조사식품에 대한 인식은 평균 2.73점으로 낮게 나타났으며, 인식개선을 위한 적극적인 홍보와 교육이 필요할 것으로 사료된다.

최근 의료 분야에서의 불필요한 피폭을 체계적으로 관리해야 한다는 사회적 요구 증가와 더불어 차폐의 중요성이 대두되고 있는 실정이다. 하지만 현재 상용화된 제품은 다양한 의료방사선 분야보다 세분되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 최적화된 차폐재의 구조를 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 제시하고자 하였다. 모의 추정 결과, 유방촬영 에너지(30 kVp) 스펙트럼에 대하여 단일 차폐재의 경우 30μmPb, 2 mmAl에서 90% 이상의 차폐율을 확인하였고, 이중차폐 구조에서는 0.03 mmPb와 1 mmAl의 설계 시 효율적인 것으로 판단되었다. 또한, 일반촬영 에너지(80 kVp) 스펙트럼에 대해서는 340μmPb, 30 mmAl에서 90% 이상의 차폐율을 확인하였으며, 이중차폐 구조에서는 0.3 mmPb와 1 mmAl의 설계가 유용할 것으로 사료된다. 이러한 결과는 향후 피폭저감을 위한 맞춤형 상용화 제품 개발에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 일반 촬영 검사 부위 중 조사 조건이 가장 높은 요추 검사에서, 최적의 조사 조건에 대하여 알아보고 자 하였다. 이를 위해 통계적으로 많이 이용하고 있는 조사 조건을 기준으로 선정하였고, 선량 변화 인자를 적용한 실 험군을 선정하였으며, 환자선량 권고량을 활용하여 임상에 적합한 실험군을 선별하였다. 블라인드 테스트는 전문의 및 방사선사 10명에 의해 수행되었고, 결과 최적화된 조사 조건에서, 전후 방향 검사의 경우 2.09 mGy, 측방향 검사의 경우 4.42 mGy, 사방향 검사의 경우 3.65 mGy 만큼의 선량 저감화가 가능할 것으로 사료된다. 차후에는 환자의 상태 에 따른 조사 조건의 최적화 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 해부학적 영상 획득에 중추적인 역할을 담당함에 따라 전 세계적으로 검사빈도가 증가하고 있다. 하 지만, 환자가 받는 방사선량이 상대적으로 높아 적절한 관리가 이루어지지 않으면 과도하거나 불필요한 방사선 피폭으 로 환자선량을 증가시킬 수 있다. 이를 위해 특수의료장비로 지정하여 안전관리를 시행하고 있는 전산화 단층촬영용 장치의 항구성 시험 IEC 60601-2-44의 개정판에 대하여 문헌 조사하였다. 그리고 비교 및 분석을 통하여 새로운 요 구 사항에 대하여 알아보고자 하였다. 문헌 조사 결과 개정된 3판(3rd Ed)에서는 명확하고 강화된 기준값을 적용하고 있고, 2판에서(2nd Ed)의 한계점을 해결하기 위하여 합리적으로 개정되었다. 그러므로 현재 국내에서 적용하고 있는 IEC 60601-2-44 2판을 개정된 IEC 60601-2-44 3판으로 적용한다면 부적합한 의료장비로 인한 환자의 위해를 막 을 수 있을 것으로 사료된다.

심혈관 질환의 위험도를 조기에 발견해 예방하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있는 데 질환자를 대상으로 한 많은 연구를 통해 관상동맥 석회화의 판정기준이 마련되었으나 수치가 100 이상이 되어야 진행의 흐름을 예상할 수 있었다. 이에 본 연구는 자각증상이 없는 일반인을 대상으로 칼슘 수치와 체성분 분석, 혈중지질 수치의 상관관계를 수 치화하여 기존 연구와 비교분석하여 칼슘 수치가 낮을 때에도 잠재적인 심혈관 질환의 위험성을 나타낼 수 있을지에 대한 평가를 해 보았다. 연구 결과 체성분 분석에서 칼슘수치가 0-10일 때 와 칼슘수치가 11-100일 때 유의한 상관 관계가 있는 BMI와 WHR을 살펴보면 정상범위의 빈도수가 많아 평균값이 정상범위에 머물렀으나 21%의 상대적인 위 험률이 도출되었으며 지질검사에서도 유의한 상관관계가 있는 HDL과 TG를 살펴보면 정상범위의 빈도수가 많아 평균 값이 정상범위에 머물렀으나 21-40%의 상대적인 위험률이 도출되었다. 또한 상관관계가 없는 BFM과 BMR에서는 표 준이상에서 빈도수가 높아 평균값도 높게 나타났으며 상대적 위험도가 31-93%로 도출되었으며 지질검사에서 상관관 계가 없는 TC가 200 mg/dl이상으로 죽상동맥경화증의 발생이 급격히 증가하여 LDL값이 높게 나타났으며 죽상경화증 의 발생을 억제하기 위해 이미 생긴 죽종에서 콜레스테롤을 제거하는 작용을 하는 HDL의 값도 동시에 증가한 것으로 보인다. 이 때의 상대적 위험률은 43-50%로 도출되었다. 즉 칼슘 수치가 낮을 때에도 심혈관 질환의 발생률이 내재되 어 있음을 알 수 있었다.

국외의 경우 의료기기의 품질보증(QA)의 중요성이 대두되고 있으나, 국내의 경우 품질보증 평가기준이 명확하게 제시되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 국내·외 문헌 조사 및 비교 및 분석을 통하여 개선된 새로운 품질보증 평가기준 및 평가방법을 제시하고자 하였으며, 모의 평가 수행을 통하여 적합성을 확인하였다. 국내의 문헌 조사 결과, 다수의 항목이 주관적인 평가 방법을 이용하고 있으며, 정확성 및 재현성 평가로는 부족한 횟수로 측정을 수행하고 있다.따라서 문제점들을 해결하기 위하여 객관적인 평가 방법 및 명확한 기준을 제시하고자 하였으며, 측정 횟수를 10회로 하여 정확성 및 재현성에 대하여 고려하였다. 모의 평가 결과, 제시한 평가 기준 및 평가방법에 모두 만족하는 것을 확인하였다. 그러나 국내에서만 시행하고 있는 항목과 고대조도 공간분해능에 대해서는 적합한 평가 기준 및 평가 방법을 정립하지 못하였다. 차후 국내 실정에 맞게 정립 연구가 필요할 것으로 사료된다.

1895년에 발견된 X-ray는 현재 의료 분야 뿐 아니라 광범위한 분야에 이용되고 있다. 방사선의 발견 이 후 사람들은 방사선피폭의 위험성을 인식하게 되었고 방사선 피폭을 낮추기 위한 노력의 일환으로 방사선 방어에 관한 원칙을 권고하였다. 이 권고안에서는 모든 불필요한 피폭은 방지되어야 하고, 모든 선량은 적용 가능한 한 낮게 유지해야 한다는두 가지의 방사선 방어 기본 개념을 포함하고 있다. 현재 임상의 일반검사실에서는 차폐를 위하여 납(Pb)을 사용하고있지만 인체에 치명적인 납 중독의 문제점을 가지고 있어 대체 물질이 제시되었고 그 중에 텅스텐이란 물질이 제시되었다. 이에 본 연구에서는 인체에 유해하지 않는 텅스텐의 연속 X선 에너지 영역에서 두께에 따른 흡수 스펙트럼을 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 모의 추정하였고, 납의 흡수 스펙트럼과 비교하고자 하였다. 모의 추정을 한 결과 납 보다텅스텐이 전체적인 영역에서 흡수 확률이 더 높은 것으로 확인하였으며, 특히 70 keV ～ 90 keV에서는 텅스텐이 납보다 탁월하게 높은 흡수효율을 보여 텅스텐이 고에너지 진단 영역의 X-ray 에너지 차폐에 더 유용할 것으로 사료된다.

현재 의료기관은 의학 기술의 발전과 더불어 건강에 대한 관심이 고조됨에 따라 방사선 발생장치의 이용이 급증하고 있다. 방사선으로 인해 환자가 받는 직접적인 피폭을 가능한한 줄이는 목적도 중요하지만 촬영시 공간 내에서 받을수 있는 간접적인 피폭을 줄여 의료업에 종사하는 의료인, 방사선 작업종사자 및 보호자의 피폭을 줄여야 한다. 엑스선촬영실에서는 방사선작업종사자 및 보호자에게 방호복의 착용을 권고하고 있으나 불가피하게 방사선작업종사자 및 보호자가 환자의 촬영 보조를 할 경우, 방호복 착용에 의한 중량감 및 불편함 때문에 방호복 착용이 등한시 되고 있다.이에 본 연구에서는 방호복 유무에 따라 공간산란선량을 측정하고 거리, 가로면 각도 및 높이에 따라 측정함으로써 방호복 착용의 중요성을 알아보고자 하였다.

비만은 체내에 지방조직이 과다한 상태에 이르는 것으로, 최근 세계적으로 문제가 되고 있는 질병 중 하나이다. 이러한 비만은 각종 성인병과 함께 고혈압, 당뇨 등의 합병증을 유발하며, 심리적, 정신적으로 위축시켜 우울증 등의 정신 질환까지 갖게 하는 심각한 사회적 문제이다. 현재 일반적인 비만 관리 방법은 다양한 관점에서 각기 다른 효능으로 비만 환자들의 욕구를 채워주고 있지만, 수술 치료의 실패, 치료 중 약물 중독, 우울증, 많은 시간 및 경제적 투자등으로 근본적인 비만의 치료 효율이 낮다. 이에 체계적이며 개인의 비만 상태에 따른 유형별 치료 접근법의 개발이요구되고 있다. 본 연구에서는 비수술적인 비만 치료의 단점을 보완하여, 개인의 비만 유형별 비만 치료를 선택할 수있는 복합 비만 관리 시스템을 제안하였다. 이를 위하여 원적외선 치료, 산소 치료, 색 치료, 극초단파 치료 모듈을 이용하여 복합적이며, 시너지 효과를 기대할 수 있는 새로운 형태의 시스템을 개발하였다. 또한, 환자의 신체적 조건과 비만의 정도에 따른 맞춤 치료를 위해 치료 및 관리 소프트웨어를 개발하였으며, 부분별로 원하는 부위를 집중적으로치료가 가능한 자동 슬라이딩 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 제시된 통합 치료가 가능한 비만 관리 시스템은 다양한 치료 프로토콜을 제시함으로 고기능성 비만 치료기 개발에 초석이 될 것으로 사료된다.

최근 디지털 방사선 영상획득을 위한 평판형 X선 검출기에 이용되는 광도전체(a-Se, HgI2, PbO, CdTe, PbI2 등)에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 입자침전법 적용이 가능한 광도전 물질을 이용하여 X선 영상 검출기 적용을 위한 필름층을 제작하여 평가하였다. 먼저, X선 영상에서 일반적으로 사용되는 에너지대역인 70 kVp 의 연속 X선에 대한 필름 두께별 양자효율을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 평가결과, 현재 상용화된 500 μm 두께의 a-Se 필름에 대한 양자효율인 64 %와 유사한 HgI2의 필름의 두께는 180 μm 정도였으며, 240 μm 두께에서 74 %의높은 양자효율을 보였다. 입자침전법을 이용하여 제작된 239 μm 필름에 대한 전기적 측정결과, 10 pA/mm2 이하의 매우 낮은 암전류를 보였으며, X선 민감도는 1 V/μm의 인가전압에서 19.8 mC/mR-sec의 높은 감도를 보였다. 영상의대조도에 영향을 미치는 신호 대 잡음비 평가결과 0.8 V/μm의 낮은 동작전압에서 3,125의 높은 값을 보였으며, 전기장의 세기가 높아질수록 암전류의 급격한 증가에 의해 SNR 값이 지수적으로 감소하였다. 이러한 결과는 종래의 a-Se을 이용하는 평판형 검출기를 입자 침전법으로 제작 가능한 필름으로 대체하여 저가형 고성능 영상검출기 개발이 가능할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 II-IV 족 화합물 반도체인 CdS를 이용한 액정광변조 방식의 X-ray 검출 시스템을 제안하였다. 제안 된 시스템은 검출부, 신호처리부, 액정 구동 및 투과량 측정부, 마이크로컨트롤러부, 입출력부로 구성되었으며, 소형화 및 휴대형에 적합하게 제작되었다. 또한, 검출 범위 선택을 통하여 광범위한 조건에서 측정이 가능하도록 구성하였다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 조사선량 변화에 따른 CdS 센서의 출력 특성을 확인하였으며, 우수한 상관 관계를 확인할 수 있었다. 또한, 인가전압에 따른 액정의 변화를 관찰하여 인가 전압에 따른 광투과율을 측정하였으며, 높은 상관관계와 우수한 재현성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 본 연구에서 제안된 액정 광변조 방식의 특징인 우수한 재현성과 노이즈 내성 특성을 확인할 수 있었으며, 본 연구를 통하여 제안된 CdS 셀 기반 광변조 방식 의 휴대형 X선 검출 시스템이 소형, 저가형, 휴대형 시스템으로 적용이 가능할 것으로 판단되었다.

본 연구는 고해상도 디지털 X선 영상 검출기 적용을 위해 미세 Gd2O2S:Tb 형광체 분말을 저온 액상법을 이용하여 합성하였다. 제조된 형광체 분말을 이용하여 입자침전법을 이용하여 형광체 필름을 제작하여 발광특성을 조사하였다. 측정결과, Tb 첨가농도에 따른 상대적인 발광량 측정결과 5 wt%의 첨가농도에서 가장 높은 발광효율을 보였으며, 첨 가농도가 증가할수록 소광현상에 의한 발광강도가 급격히 감소하는 경향을 보였다. 또한 270 ㎛ 두께의 Gd2O2S:Tb에 서 2945 pC/cm2/mR의 발광 강도를 가졌으며, 발광 강도가 거의 포화되는 것을 관찰할 수 있었다. 끝으로 제조된 형광 체의 영상획득 성능을 평가하기 위해 상용화된 CMOS 센서를 이용하여 X선 영상을 획득하여 MTF, NPS를 측정하여 DQE 평가를 수행하였다. 측정결과, DQE(0)의 값은 37%로 다소 낮은 값을 보였다. 향후 필름 제조 공정상의 문제점 을 해결한다면, DQE를 개선할 수 있을 것으며, 고해상도 의료 방사선 영상 시스템 적용에 유용하게 적용 가능할 것으 로 판단된다.

In this study, the basic research verifying possibility of applications as radiology image sensor in Digital Radiography was performed, the radiology image sensor was fabricated using double layer technique tio decrease dark current. High efficiency material in substitution for a-Se have been studied as a direct method of imaging detector in Digital Radiography to decrease dark current by using Hetero junction already used as solar cell, semiconductor. Particle-In-Binder method is used to fabricate radiology image sensor because it has a lot of advantages such as fabrication convenient, high yield, suitability for large area sensor. But high leakage current is one of main problem in PIB method. To make up for the weak points, double layer technique is used, and it is considered that high efficient digital radiation sensor can be fabricated with easy and convenient process. In this study, electrical properties such as leakage current, sensitivity is measured to evaluate double layer radiation sensor material.

progressing in widely. Among of theses photoconductor materials, mercuric iodide compound than amorphous selenium has excellent absorption and sensitivity of high energy radiation. Also, the detection efficiency of signal generated in photoconductor film varies by electric filed and geometric distribution according to top-bottom electrode size. Therefore, in this work, the x-ray detection characteristics are investigated about the size of top electrode in HgI photoconductor film. For sample fabrication, to solve the problem that is difficult to make a large area film, we used the spatial paste screen-print method. And the sample thickness is 150μm and an film area size is 3cm×3cm on ITO-coated glass substrate. ITO(Indium-Tin-Oxide) electrode was used as top electrode using a magnetron sputtering system and each area is 3cm×3cm, 2cm×2cm and 1cm×1cm. From experimental measurement, the dark current, sensitivity and SNR of the HgI film are obtained from I-V test. From the experimental results, it shows that the sensitivity increases in accordance with the area of the electrode but the SNR is decreased because of the high dark current. Therefore, the optimized size of electrode is importance for the development of photoconductor based x-ray imaging detector.

본 연구에서는 X선 조사에 의해 생성된 전하의 이동현상을 조사하기 위해 비행시간 측정방법을 이용하였다. 이 측 정기술은 일반적으로 디지털 X선 영상 변환물질의 전하 트랩 및 수송현상에 유용한 방법이다. 비행시간 측정법을 이용 하여 a-Se 광도전체의 전하 수송자의 과도시간 및 이동속도를 측정하였다. 시편제작을 위해 열증착법을 이용하여 유 리기판위에 400 ㎛ 두께의 a-Se 필름을 제작하였다. 측정결과, 전자와 정공의 과도시간은 10 V/㎛의 전기장에서 각각 229.17 ㎲ 와 8.73 ㎲ 였으며, 이동속도는 각각 0.00174 ㎠/V․s, 0.04584 ㎠/V․s 였다. 측정결과, 전자와 정공의 이 동 속도의 측정값에 다소 큰 차이를 보였으며, 이 결과로부터 전하수송 및 트랩 기전을 분석하는데 이용하였다.

본 연구에서는 고해상도 영상획득을 위해 저온액상법을 이용하여 Europium doped gadollium oxide(Gd2O3:Eu) 미 세 형광체를 제조하여 입자의 형상 및 구조를 분석하였으며, 발광체 필름에 대한 방사선에 대한 광학적 반응특성 실험 을 통해 고해상도 영상검출기 적용 가능성을 확인하였다. 제조된 형광체 필름 두께에 따른 광량 및 선량에 따른 발광 의 선형성을 조사하였다. 측정결과, 270 ㎛ 두께의 Gd2O3:Eu에서 2945 pC/cm2/mR의 발광 강도로 이 값은 벌크 형광 체 필름의 발광 강도보다 약 1.2배 높은 영상 획득을 위한 충분한 신호임을 확인할 수 있었다. 또한, 임상 진단 영역의 X선 조사선량 범위에서 대체로 좋은 선형적 특성을 보였다.

방사선 광변조기는 방사선량에 비례하여 액정셀의 광투과율의 변화를 이용하여 선량을 측정하는 소자이다. 본 연구 에서는 이러한 방사선 광변조기 적용을 위해 광도전체 필름을 제작하여 전기적 특성을 비교하였다. 필름제조는 침전법 과 인쇄법을 이용하여 ITO 유리기판 위에 200 ㎛의 두께로 형성하였다. 전기적 특성을 분석하기 위해 I-V 측정을 하 였으며, 측정된 누설전류와 민감도 값을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 얻었다. 측정결과, 인쇄법에 비해 침전법에 의해 제조된 HgI2 필름이 약 40%의 누설전류 저감효과를 보였으며, 민감도는 1 V/㎛의 전기장에서 2배 높은 값을 얻 었다. 또한, 침전법에 의해 제조된 PbI2, PbO, CdTe 필름에 비해 HgI2는 1 V/㎛에서 10 ～ 25배 높은 신호대잡음비를 가짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 침전법에 의해 제조된 HgI2 광도전체를 방사선 광변조기에 적용함으로써 방 사선량 검출기의 우수한 특성을 가질 수 있을 것으로 기대된다.

최근 진단 X선 검출기 적용을 위한 방사선 검출물질로 반도체 화합물에 대한 많은 연구가 되고 있다. 본 연구에서는 반도체 화합물 중 광민감도가 우수하고 X선 흡수율이 높은 CdS 반도체를 이용하여 검출센서를 제작하였으며, 진단 X 선 발생장치에서의 에너지 영역에 대한 검출특성을 조사함으로써 적용 가능성을 평가하였다. 센서 제작은 CdS 센서로 부터의 신호 획득 및 정량화를 위한 Line voltage selector(LCV)를 제작하였으며, 전압감지회로 및 정류회로부를 설계 제작하였다. 또한 X선 노출조건에 따른 상호연관 알고리즘을 이용하였으며, DAC 컨트롤러와의 Interface board를 설 계 제작하였다. 성능평가는 X선 발생장치의 조사조건인 관전압, 관전류 및 조사시간별 저항변화에 따른 전압파형 특성 을 오실로스코프로 획득하여 ANOVA 프로그램을 이용하여 데이터를 통계 처리 및 분석하였다. 측정결과, 관전압과 관 전류이 증가할수록 오차의 비가 감소하였으며, 90 kVp에서 6%, 320 mA에서 0.4% 이하의 좋은 특성을 보였으며, 결 정계수는 약 0.98로 1:1의 상관관계를 보였다. X선 조사시간에 따른 오차율은 CdS 물질의 늦은 반응속도에 기인하여 조사시간이 길어질수록 지수적으로 감소하는 것을 알 수 있었으며, 320 msec에서 2.3%의 오차율을 보였다. 끝으로 X 선 선량에 따른 오차율은 약 10% 이하였으며, 0.9898의 결정계수로 매우 높은 상관관계를 보였다.