이 연구의 목적은 다종에너지 X선 빔의 유효에너지를 결정하는데 있다. 80 kVp X선 빔에 대한 알루미늄의 반가층은 광자극형광나노닷선량계들(OSLnDs)을 사용하여 측정하였다. 선감쇠계수(μ)는 측정된 반가층을 사용하여 계산하였다. 그리고 질량감쇠계수(μ/ρ)는 알루미늄의 밀도로 선감쇠계수를 나누어 얻었다. 얻어진 질량감쇠계수의 유효에너지(Eeff)는 미국표준기술연구소(NIST)에서 주어진 알루미늄의 광자에너지들에 대한 X선질량감쇠계수들의 자료를 사용하여 결정하였다. 결과로서, 반가층, 선감쇠계수 및 질량감쇠계수는 각각 2.262 ㎜Al, 3.06 ㎝-1, 1.114 ㎠/g이다. 그리고 유효에너지는 29.79 keV에서 결정되었다.

본 연구의 목적은 CR과 DR에서 가열장치를 구비한 부착형 탄소발열체 X선 촬영대의 사용에 따른 SNR과 CNR을 측정하여 부착 전과 부착 후의 화질을 평가하고자 한다. 알루미늄 계단 실험에서 CR은 부착 후에 SNR과 CNR이 증가하였지만 DR에서는 SNR과 CNR이 감소하였다. 인체모형팬텀 실험에서는 CR의 경우에 저에너지 저선량과 고에너지 고선량에서만 SNR과 CNR이 증가하였지만 다른 모든 조건에서는 SNR과 CNR이 감소하였다. 결론적으로 환자에게 온화한 느낌과 안전감을 제공하고 심적인 불안감을 해소하여 검사에 도움을 줄 수 있지만 임상적용에 있어서는 탄소발열체를 포함한 바닥필름과 보호필름의 두께와 재질을 고려하지 않으면 화질에 영향이 주기 때문에 향후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

최근 고령화 사회에 접어들고 있는 의료현장에서 치아건강에 대한 관심이 커지면서 진단을 위한 치아 방사선 검사의 횟수가 증가하고 있다. 이는 국민 전체의 방사선피폭량 또한 증가하고 있다고 볼 수 있다. 또한 치과방사선에 대한 국민들의 방사선 피폭에 대한 관심도 증가하고 있어 치과 파노라마 촬영장치에 대한 기본 데이터 확보와 이에 대한 조사 및 선량의 측정이 필요하다. 본 연구에서는 ALOKA PDM-117 선량계를 이용하여 치과파노라마장치(VATEC Pax-400)에서 발생되는 2차원적인 선량분포도를 측정하고 그 분포에 대한 평가를 환자의 방사선피폭 차원에서 확인하였다. 치과파노라마장치의 선량분포는 치아부분 이외에도 턱과 안면부위에서 높았으며 산란선의 영향까지 고려한다면 방사선에 민감한 수정체에까지 불필요한 방사선의 피폭됨을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 다양한 크기의 검사체와 선량 측정위치에서 보다 정확한 선량평가를 하는데 매우 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

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.

본 연구에서는 후춧가루의 위생화를 위해 감마선, 전자선 및 X-선을 조사한 후 이에 따른 미생물학적 및 관능적 품질변화를 평가하였다. 후춧가루에 감마선, 전자선 및 X-선을 2, 4, 6, 8 및 10 kGy로 각각 조사한 후 미생물 변화와 관능품질 변화를 평가한 결과, 미생물의 경우 선종에 관계없이 흡수선량이 증가할수록 미생물 제어 효과가 증가하는 것으로 나타났으며, 선종별 D10값의 경우 2.24-2.75 kGy범위를 보였으며 방사선 선종에 따른 유의차가 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 명도, 적색도 및 황색도 모두 방사선 선종에 따른 변화가 없는 것으로 판단하였다. 관능적 품질 역시 방사선 선종에 관계없이 흡수선량에 따라 품질저하가 발생되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 방사선 선종에 따른 후춧가루의 품질변화 차이가 없는 것으로 판단하였으며, 이상의 결과는 X-선의 상업적 이용을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.

지구시스템 이해에 중요한 지구 내부 맨틀 물질의 거시적인 성질을 이해하기 위해서는 고압상태의 Mg-규산염 결정질 및 비정질 물질에 대한 원자구조와 그에 수반하는 전자구조에 대한 이해가 필요하다. 근래에 in-situ 고압 실험의 어려움을 피하여 고압환경에 존재하는 지구물질의 원자구조와 그 전자구조를 규명하기 위한 방법론으로서 밀도 범함수 이론에 기반을 둔 양자화학계산이 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 FP-LAPW (full-potential linearized augmented plane wave) 방법론을 이용하는 WIEN2k 프로그램을 통하여 25 GPa와 120 GPa의 MgSiO3 페로브스카이트(Pv)의 전자 오비탈의 PDOS (partial density of states)와 O 원자 K-전자껍질 ELNES (energy-loss near-edge structure) 스펙트럼을 계산하였다. 두 압력 조건의 MgSiO3 Pv에 대하여 계산된 전자 오비탈의 PDOS와 O원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 뚜렷한 차이를 보이고 있었다. 이와 같은 결과는 MgSiO3 Pv에서 압력 증가에 의한 Si 원자 배위수의 변화가 나타나지 않더라도 Si-O 결합거리, O-O거리, Mg-O거리와 같은 O 원자 주변 국소 원자구조의 변화가 O원자 주변 전자구조에 뚜렷한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 본 연구의 결과는 MgSiO3 결정질 및 비정질 물질의 압력에 의한 전자구조 변화의 미시적 기원을 이해하고 더욱 나아가 다양한 지구물질의 압력에 의한 원자구조 변화와 그에 수반되는 전자구조 변화의 관계를 이해하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

진단영상의학에서 일반영상촬영의 경우 각각의 부위를 연속(series)촬영으로 검사하는 경우가 대부분이다. 그러나 환자선량권고량(DRL)의 경우 각 부위의 전후(AP)방향과 측면(lateral)자세의 촬영 측정값만이 설정되어있는 것이 현실이다. 병원에서는 환자의 연속 촬영에 의해 누적 선량이 발생되며, 이는 환자선량권고량(DRL)과 누적된 피폭선량을 비교할 수 없거나, 과소평가할 수 있다. 본 연구에서 각 부위별 연속촬영의 누적선량을 측정한 결과, 조사야에 포함된 경우 입사표면선량(ESD)을 유효선량으로 변환하면 공중의 선량한도(Individual dose)의 최대 38.06%에서 최소 0.23%까지 측정되었다. 그리고 조사야에 포함되지 않은 각 부위의 입사표면선량(ESD)을 유효선량(Effective dose)으로 변환한 경우 공중의 선량한도(Individual dose)의 최대 5%에서 최소 0.04%까지 측정되었다. 연구결과 각 부위별 연속촬영에서 입사표면선량(ESD)이 많이 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서 병원에서는 환자선량권고량(DRL)을 구체적으로 설정할 필요가 있으며, 불필요한 검사를 줄이기 위해 환자 촬영 order의 세분화가 필요하다고 판단된다. 또한, 여러 부위의 검사에서는 정확한 조사야의 필요성이 강조된다.

본 연구는 진단용 X선 발생장치의 성능을 검사하기 위해 직선성(Linearity), 재현성(reproducibility) 및 반가층 (Half Value Layer; HVL)을 실험하였다. 직선성(Linearity)은 설정된 조사조건으로 한 장비 당 4회씩 조사하여 측정된 선량을 기록하고 mR/mAs를 구하여 측정하였으며, 측정값이 0.1을 초과하면 직선성이 떨어지는 것을 알 수 있다.재현성(Reproducibility)은 80kVp, 200mA, 20mAs와120kVp, 300mA, 8mAs의 조건으로 10회 조사하여 변동계수(CV) 공식에 대입하여 측정한 값이 0.05안에 포함되면 양호하게 나타나는 것을 알 수 있다. 반가층(Half Value Layer:HVL)은 filter가 없을 때 설정된 조건으로 3회 조사하여 측정한 후 부가필터용 반가층 물질로 사용하여 필터의 두께를0, 1, 2, 4 mm로 바꾸어 가며 부가필터가 없을 때의 ½이하인 측정값이 나올 때 까지 측정한다. 현재 본원에서 사용하는 진단용 X선 발생장치 5대를 대상으로 직선성, 재현성, 반가층을 측정한 결과 직선성은 1번 장비에서는 300mA~400mA, 5번 장비에서는 100mA~200mA 부근에서 양호하지 않았으며, 반가층 측정에서는 80kVp 측정치에서 1번 장비에서 검사기준을 만족하지 못하였다. 출력은 단상에 비해 삼상장치가 높게 나왔다. 실험을 통하여 밝혀진결과를 토대로 정기적인 장비관리와 노후 된 장비의 교환 등이 이루어진다면 장비 사용의 효율성을 극대화 할 수 있으며, 방사선 피폭선량을 줄임과 동시에 영상의 화질을 향상시킬 수 있어 정확한 진단에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

The aims of this study were to investigate and confirm the occurrence and distribution patterns of iodinated X-ray contrast media (iopromide) in Nakdong river basin (mainstream and its tributaries). Iopromide was detected in 16 sampling sites. The concentration levels of iopromide on February 2011 and on October 2011 in surface water samples ranged from not detected (ND) to 1481.1 ng/L and ND to 1168.2 ng/L, respectively. The highest concentration level of iopromide in the mainstream and tributaries in Nakdong river were Goryeong and Jincheon-cheon, respectively. The sewage treatment plants (STPs) along the river affect the iopromide levels in river and the iopromide levels decreased with downstream because of dilution effects.

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.

기존 구내 치근단 촬영용 장치는 환자 피폭선량, 촬영시 고통 등의 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 문 제점을 해결하기 위한 신개념의 삽입형 초소형 X선 시스템의 가능성을 검증하였다. 먼저 초소형 X선 튜브에 사용될 콜리메이터와 필터를 설계하기 위하여 Geant4를 이용하여 최적의 콜리메이터 두께와 필터 두께를 결정하였으며 CdTe 검출기와 PX4 모듈을 이용하여 결정된 두께에서의 X선 스펙트럼을 확인하였다. 또한 기존 상용화된 치근단 촬영장치 와 XOFT사의 초소형 X선 튜브를 이용하여 제작된 치아 팬텀에 대한 영상을 획득하였다. 그 결과 제안된 신개념의 삽 입형 초소형 X선 시스템은 기존 시스템과 유사한 영상의 질을 나타내었다. 이는 향후 치근단 촬영용 장치를 비롯하여 다양한 응용부위에 활용할 수 있음을 나타낸다.

본 연구는 방사선 일반 촬영시 촬영 도움자가 피폭받을 수 있는 테이블 주변의 산란선에 의한 피폭선량을 알아보고 자 하였다. 두개부, 흉부, 복부, 요추부, 고관절, 그리고 슬관절 촬영시 테이블 중앙으로부터 옆으로 45cm, 75cm떨어 진 지점에서 바닥으로부터 70cm, 80cm, 130cm, 150cm 높이에서 산란선에 의한 피폭선량을 측정하였다. 측정결과 요추 측방향, 복부 정면, 그리고 고관절 촬영이 80cm 높이에서 66.21μSv, 34.22μSv, 와 32.35μSv로 가장 높은 피폭을 보였고, 흉부, 복부, 고관절, 두개부, 슬관절 순서로 선량이 감소하였다. 촬영 테이블 높이는 70cm 보다 80cm에서 대 체로 높은 선량을 보였으며, 80cm 이상에서는 높이가 높아질수록 선량은 감소하였다. 측정된 선량들은 촬영 도움자가 납 방호복을 착용할 경우 일반인 연간 피폭선량한도인 1mSv와는 큰 차이가 있어 우려할 선량은 아닌 것으로 나타났 다.

경 X선 형광분석 기법에 사용되는 X선 튜브는 X선의 휘도가 낮아 분석의 정밀도가 떨어지고 분석 시간 또한 오래 걸린다. 모세관 집광소자를 이용하면 X선 휘도의 이득(gain)을 최소 10 이상 얻을 수가 있다. 모세관 광학소자는 8.4keV의 텅스텐 특성방사선을 효율적으로 집광할 수 있도록 설계되었다. 파이렉스 유리로 된 모세관 모재를 풀러 (puller)를 이용하여 45 g의 추에 650˚의 온도를 가하여 모세관 광학소자를 제작하였다. 모세관 광학소자의 제작은 총 460분이 소요되었으며 제작된 모세관 광학소자의 길이는 87 mm, X선 입사부의 직경은 300 ㎛, 출구부의 직경은 192 ㎛로 제작되었다. 제작된 모세관 광학소자를 경 X선 형광분석에 적용하면 황(S)과 같은 경원소 검출의 정밀도를 높일 수 있을 것이다.

Geant4와 DICOM 파일의 연동을 이용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 실제 환자의 흡수선량을 산출하는 새로운 방법을 제시하고, Geant4 계산코드의 검증을 위해 MOSFET 선량계를 이용하여 PMMA 모의 팬텀 깊이에 따른 중심에 서의 흡수선량 실측값과 Geant4 시뮬레이션 결과값을 비교하였다. PMMA slab의 불완전한 압착으로 인해 발생한 불 균등한 간격의 공기층이 존재하지 않은 부분에서는 X선 조사야 15 × 15 cm2 와 20 × 20 cm2 에서 각각 0.46 ± 4.69% 와 -0.75 ± 5.19%로 나타났다. PMMA 모의 팬텀의 불완전한 압착에 의해 나타난 오차를 제외하면 Geant4와 DICOM 파일의 연동을 통한 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 계산값이 잘 일치함을 알 수 있다.

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.

X선은 X선관 내 음극측 전자(electron)를 빠른 속도로 가속시킨 다음 진행하는 전자의 흐름을 저지극(target)에서 차단시킬 때 에너지의 변환을 일으켜 발생한다. 가속된 고속의 전자가 저지면에 충돌하는 실제면적을 실초점(actual focal spot)이라 하고, 실초점의 크기를 X선이 나오는 방향인 중심선(central ray)측에서 관측할 경우 축소되어 작게 보이는데 이때의 초점을 실효초점(effective focal spot)이라고 한다. X선관 방사각에 따라 음극 측의 강도가 양극 측 보다 높게 나타나 X선 강도가 균등하지 않다. 이러한 효과를 경사각 효과(heel effect)라고 하며, 경사각 효과로 인하여 환자가 받는 피폭의 정도는 양극의 각도, 즉 실효초점의 크기에 따 라 달라지게 된다. 본 논문에서는 실효초점의 크기와 그에 따른 환자 피폭선량의 상관관계를 알아보고 실효초점의 크기에 따른 균질 선량 분포를 위한 효과적인 조사야를 제시하고자 한다. 결론적으로 초점크기에 따라서 평균적으로 -8cm ~ 0cm 범위에서 효과적인 조사야 범위를 찾을 수 있었고, 평균 선량률은 0.019 R/min이 나왔다. 이 범위를 이용하면 환자에게는 적은 피폭선량으로 균등한 흑화도 및 해상력을 가진 영상을 얻을 수 있을 것이다.

본 연구에서는 자연에서 산출빈도가 높은 3가 비소(아비산염)와 two-line ferrihydrite와의 표면흡착반응의 기작을 살펴보기 위하여 3가 비소를 흡착시킨 two-line ferrihydrite에 대한 X선 흡수분광 분석을 수행하였다 연구에 사용된 two-line ferrihydrite는 실험실에서 합성하여 사용하였으며, 산성과 염기성 환경에서의 표면반응 기작을 비교하기 위하여 pH 4와 10에서 연구를 수행하였다. 또한 각 pH 조건별 3가 비소의 흡착농도에 따른 표면반응의 차이를 비교 평가하였다. X선 흡수분광 분석결과에서 얻은 EXAFS 영역에서의 비소 3가에 대한 구조 변수들을 살펴보면 As-O 배위수는 3.1~3.3개 거리는 1.74~1.79 a으로 two-line ferrihydrite 표면에 흡착된 As(III) complex의 구조 단위체가 AsO3임이 확인되었다. As(III)-Fe쌍은 주로 안정된 형태의 bidentate binuclear comer-sharing (2C)의 결합구조를 갖는 것으로 나타났으며, bidentate mononuclear edge-sharing (2E)와 2C가 혼합된 결합구조도 공존하는 것으로 조사되었다. pH 4에서는 흡착농도에 따라 다른 표면구조를 가지는 반면, pH 10에서는 흡착 농도에 상관없이 동일한 표면구조를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 3가 비소와 two-line ferrihydrite의 표면반응은 pH와 농도에 의해서 영향을 받는다는 거시적인(macroscopic) 흡착실험 연구결과가 미시적인(microscopic) X선 흡수분광 결과에 의해서 해석될 수 있음을 의미한다.

이중에너지 X-ray 골밀도 측정기를 이용하여 폐경 전 여성들을 대상으로 골밀도에 영향을 규명하기 위하여 폐경기 이후에 증가하는 골다공증의 예방에 기여하고자 수행하였다. 연구 대상자의 골감소증은 20.2%였으며, 골밀도 수치를 예측할 수 있는 가장 중요한 인자는 연령 이었다. 연령이 높을수록 유의하게 낮은 골밀도를 보였다. 운동에 있어서는 운동을 안하는 것보다 운동을 하는 것이 골밀도에 더 좋은 영향을 미치며, 적정한 운동을 하는 것이 골밀도에 좋은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 식생활에 따른 골밀도는 채식 위주의 식사보다는 육식위주의 식사를 선호하는 경우 골밀도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났고, 생리주기가 짧 을수록 골밀도가 유의하게 높았다. 골밀도와 관련요인에 대한 다중회귀분석에서는 연령이 증가할 유의하게 골밀도가 낮게 나타나 연령이 골다공증의 위험요인으로 나타났다.