Because the lens is a tissue with the highest sensitivity, the lens shielding is very important in CT imaging. However, in clinical terms, there is a lack in the efforts in decreasing dosage on the lens, and the shielding of dosage and the effects on the imaging are researched using bismuth to evaluate the usefulness. As results of the dosage evaluation results, when there is no gantry angle when the thickness of the lens shielding material is 0mm, the dosage was 28.476mGy, and when there is gantry angle, the dosage was 20.852mGy that it was confirmed that the dosage was 27% lesser with gantry angle. It was confirmed that the dosage value decreased with the increase of thickness of lens shielding material when there is gantry angle, and when the lens shielding material was 1mm, the dosage decreased by approximately 39% compared to when it was 0mm. When there is gantry angle, the dosage values were respectively 12.788mGy and 12.776mGy for the crystalline lens shielding material thicknesses of 0.75mm and 1.0mm. In image analysis, the quantitative evaluation and the qualitative evaluation were almost constant regardless of the thickness of the lens shielding material. The optimal lens shielding material thickness to minimize the does of lens and increase the value of diagnosis in Brain CT examination is 0.75mm. Therefore, if this is utilized for easier use in clinical practices, it is considered to be able to contribute to not only the protection of the lens but the accurate diagnosis of diseases.

The number of CT gradually tends to increase, but radiation exposure includes higher exposure dose of patients than other test methods as the rate of 67% in the whole radiology tests. Exposure dose of patients has increased due to it and the second exposure has been done by scattered rays of other organs except for test sites. Especially, special shielding has not been done in gonad which is very sensitive to radiation in brain and chest CT. So this study tries to research the second exposure dose of the gonad and how to shield it in Chest CT which does not include it. It was intended for 20 male adults who are 30 years old and conduct chest CT. SIEMENS’s SOMATOM DEFINITION AS* was used as CT equipment. For the scanning conditions, The tube voltage is 120kv, the tube current is 90mAs, and the slice thickness is 3mm as the general chest CT conditions. CHIYODA TECHNOL CORPORATION’s FGD1000 was used as Glass dosimeter (PLD). A lead pad of 0.25mmPb was produced as the shielding board. For the research method, the shielding rate was compared by measuring exposure dose of the gonad before and after shielding and the usefulness of the shielding board was evaluated. The average exposure dose of symphysis pubica before shielding was 280.5μGy and the average exposure dose of coccyx was measured as 151.5μGy. The average exposure dose of symphysis pubica after shielding the gonad with a lead pad of 0.25mmPb was 42μGy and the average exposure dose of coccyx was measured as 41μGy.

It is essential to develop the shield for the extraction of high quality neutron beam and safe work at the sample position. The aim of this study is design, fabrication and filling of the shield in domestic. In consideration of ST-3 beam port of HANARO, we designed the reflectometer shield composed of 14 blocks and fabricated it shield casemate. Through the assembly and quality test of the shield casemate, we established the method of fabrication for neutron beam path and channel. In order to increase shield capacity, we filled shield casemate with heavy concrete, lead ingot and polyethylene that mixed B4C powder and epoxy. The average density of the filled heavy concrete was 4.7g/cm3, which can protect neutron and gamma ray effectively. Also, we developed ancillary equipment such as beam gate unit(BGU, vertical type) for the effective opening and closing of neutron beam. Shielding block was proved by suitable thickness as result that measure surface dosage using of detector and TLD. The acquired technique of design, fabrication and filling of ancillary equipment development can be applicable to the development of shield for the other neutron spectrometer in future.

최근 의료분야에서 X선은 질병의 진단 및 치료영역에서 필수적으로 요구되며, 영상의학 기술의 발전과 더불어 X선의 이용은 지속적으로 증가하는 추세지만, X선은 방사선 피폭의 단점을 가지고 있다. 방사선피폭을 방어하기 위해 임상에서는 납 방호도구를 사용하지만 납은 중금속으로 분류되어 납중독 등 인체에 유해한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료를 이용하여 제작한 차폐체의 유용성을 알아보고자 한다. 필라멘트의 선감약계수를 확인하기 위해 PL A, XT-CF20, Wood, Glow, Brass를 이용해 팬텀을 제작 하고, CT scan을 하였다. 그리고 100 × 100 × 2 ㎜ 크기의 차폐 시트를 모델링하고, 진단용 X선발생장치와 조사선량계를 이용하여 선량 및 차폐율을 측정하였으며, 납 방호도구와의 차폐율을 비교하였다. 실험결과 Brass의 CT number가 가장 높게 측정되어 Brass를 이용하여 차폐시트를 제작하였으며, 진단용 X선발생장치로 확인한 결과 100 kV, 40 mAs 조건으로 X선 조사 시 6 ㎜ 두께의 차폐시트에서 차폐율이 90 % 이상으로 측정되어 apron 0.25 ㎜Pb보다 차폐율이 높은 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 3차원 프린팅 기술로 제작한 차폐체가 진단용 X선 영역에서 높은 차폐율을 보이는 것을 확인하였으며, 납 방호도구와의 비교를 통하여 납을 대체하여 방사선 방호도구로서의 가능성을 알 수 있었다.

전산화단층검사는 많은 방사선을 받을 수 있으며, 한 명의 환자에서 반복적으로 시행되는 경우가 위험도 는 매우 높다. 어린이의 경우에 방사선에 의한 암 발생률이 더 높다고 보고하고 있다. 3D 프린트는 여러 분야에 적용하기 위해서 연구되고 있으며, 여러 응용 분야중 방사선 차폐체 제작 및 재료에 대한 연구가 최근 진행되고 있다. 3D 프린터의 목적은 기존의 판넬 형태의 차폐체를 대체하고 인체의 형태를 따라 맞춤형 제작을 하는 것이 최종 목적이기 때문에 3D 프린터에 입력할 3차원정보처리에 대한 연구도 매우 중요하다. 본 연구에서는 스테레오 비전의 깊이지도(depth map) 생성 기술을 이용하여 환자 맞춤형 안구차폐체 제작의 전단계인 인체표면의 3차원 데이터를 계산하고 활용 가능성을 연구하고자 하였다. 알려진 3차원 정보처리의 방법들에 비해서 비교적 간단한 방법으로 제안된 결과 안면부 3차원 정보추출을 위한 최소한의 정보가 추출되었다. 본 연구의 결과는 자연광을 적용한 스테레오영상의 장점과 한계점을 제공하였고 향후 안구 차폐체 제작을 위한 기초자료가 될 것으로 판단한다.

본 연구에서는 야외 방사선투과검사 시 방사선작업종사자의 맞춤형 차폐체 제작을 위해 3D 프린터 필라 멘트의 재질 및 두께에 대한 차폐 분석을 수행하였다. MCNPX를 이용한 모의 모사를 통해 복셀 선원 192Ir, 75Se를 선택 후 ICRU Slab Phantom에 차폐체를 부착하고, 선원과 Slab Phantom의 거리를 100 cm으로 설정 하였다. 12 개의 차폐물질에 대하여 차폐물질이 없는 경우부터 200 mm 까지 5 mm 단위로 나누어 각 차폐 물질별 단위 질량 당 흡수되는 에너지를 평가하였다. 그 결과 모든 방사선투과검사용 감마선원에서 ABS + Tungsten, ABS + Bismuth, PLA + Copper, PLA + Iron 순으로 차폐 효과가 높은 것으로 나타났다. 그러나 납에 비해서는 다소 낮은 차폐 효과를 보였다. 향후 본 연구를 토대로 원자번호와 밀도가 높은 필라멘트 재료에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

치과 콘빔 전산화단층 검사 시 갑상선 부위의 방사선 피폭선량을 최소화하기 위하여 보루스 (Bolus)를 이용한 차폐체를 제작하고, 방사선 차폐 효과와 영상의 적정성을 평가하였다. 치과용 콘빔 전산화단층검사 장비를 사용하여 치과방사선 두부 팬텀을 대상으로 갑상선의 좌, 우측 부위에 유리선량계를 부착시켜 방사선량을 측정하였다. 차폐체의 두께를 각각 10 mm, 20 mm, 30 mm로 다르게 하여 각 차폐체별로 흡수선량을 측정하여 차폐체를 사용하지 않았을 경우와 비교하였다. 8명의 평가자가 진료영상의 적정성을 여부를 평가하였다. 왼쪽 갑상선 부위에 30 mm Bolus 차폐체를 사용한 경우에는 결과값이 평균 342.67 μ㏉로 Bolu s 차폐체를 사용하지 않고 측정한 결과값의 평균 431.22 μ㏉보다 20.7% 감소하였고, 오른쪽 갑상선 부위에 30 mm Bolus 차폐체를 사용한 경우에는 평균 424.56 μ㏉로 21.9%의 선량감소효과를 보였다. 진료 영상의 적정성은 평가자 모두 사용 가능하다 판단하였다. 결론적으로, 치과 콘빔 전산화단층검사 시 갑상선 부위의 방사선 피폭선량을 최소화하기 위해 제작된 Bolus 차폐체는 장해음영 없이 적정한 진단 영상 처리가 가능하고, 방사선차폐 효과가 있어 유용한 차폐체로 적용 가능할 것으로 사료된다.

뇌신경계 인터벤션 시술은 장시간의 시술로 인해 피부의 수포, 탈모, 홍반 등의 방사선 피폭으로 인한 위해가 빈번히 보고되고 있다. 인체공학적으로 제작된 Bismuth (원자번호 83;Bi) 차폐체를 뇌혈관계 인터벤션 시술에 적용함으로써 의료방사선 피폭으로부터 두피 및 수정체의 방사선 피폭을 최소화하고자 하였다. 측정 부위는 4부위로 후두부(9 points), 양쪽 측두부(12 points), 양쪽 수정체부(6 points), 코 끝부(6 points)이며, 측정 소자는 광자극 형광 선량계(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter: OSLD)를 각 지점(points)에 측 정기를 부착 후 자체 제작된 Bismuth차폐 기구를 사용 전(A그룹)과 후(B그룹)를 측정한 후 피부표면선량(en trance surface dose)을 비교 분석하였다. A 그룹(Bismuth unshield)과 B 그룹(Bismuth shield)의 피부선량 평균은 A 그룹은 92.44 mGy였고, B 그룹 은 67.55 mGy로 측정되었다. A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 26.92% 감소되었다. 후두부의 피부선량 평균은 A 그룹(9 point)은 146.08 mGy, B 그룹(9 point)은 103.23 mGy로 측정되었고 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 29.32 % 감소하였다. 측두부의 피부선량 평균은 A 그룹(6 point)은 101.90 mGy, B 그룹(6 point)은 72.69 mGy로 측정되었고 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 28.67% 감소하였다. 수정체부의 피부선량 평균은 A 그룹(3 point)은 27.51 mGy, B 그룹(3 point)은 21.39 mGy로 측정되었고 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 22.26% 감소하였다. Bismuth 차폐체의 사용은 뇌혈관 중재적 시술 후 나타날 수 있는 일시적 탈모 및 기타 확률적 영향에 따른 방사선 장해를 감소시킬 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다.

현재 Neck CT의 경우 Thyroid와 같은 표재성 장기의 피폭을 줄이기 위해 Bismuth 차폐체를 많이 사용하 고 있다. 그러나 Bismuth 차폐체의 경우 표재성 장기 부근에서 선속 경화현상이 많이 발생하고 CT Number, Noise, Uniformity값의 변동이 심하게 나타난다. 본 연구에서는 주위에서 쉽게 구할 수 있고 가공성이 좋은 Aluminum과 Silicone을 이용하여 기존의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐체로서의 유용성을 알아보았다. Bismuth(0.06 mmPb)와 차폐율이 비슷한 두께의 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm를 제작하였다. 팬텀 (RS-108T)의 Thyroid부근에 TLD(TLD-100)을 올려놓고 각각 5회씩 선량을 측정하였다. 화질 비교를 위해 N eck CT 영상에서 Thyroid 부근 axial영상의 CT Number와 Noise의 변화를 비교하였다. 그리고AAPM팬텀의 영상에서 각각 CT Number와 Noise, Uniformity의 변화를 측정하여 비교하였다. 결과에서 Thyroid에 대한 차 폐체별 선량 비교에서 Non-Shield에 비해 Bismuth 차폐체가 14%, Silicone 21.5mm 15%, Aluminum 7.3mm 1 3%가 감소되었다. 통계적으로 Bismuth 차폐체와 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. Thyroid 부근 영상의 CT Number의 변화에서는 Bismuth 차폐체의 변동이 가장 크게 나타났다. AAPM팬텀 영상평가의 Unifor mity 평가에서는 Bismuth차폐체는 부적합으로 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 합격기준을 만족하였다. 연구결과 현재 임상에 사용되고 있는 고가의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐율에서 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 비슷한 차폐율을 나타냈으며, 팬텀 영상평가의 항목인 CT Number의 감약 계수 변동, No ise, Uniformity의 비교 실험에서 Bismuth 차폐체보다 우수하게 나타났다. Aluminum과 Silicone을 이용하여 표재성 장기의 크기에 맞게 다양한 차폐체를 만들어 사용한다면 환자 선량을 감쇠시키는데 유용할 것으로 판단된다.

현재 의료환경에서 영상의학 검사 시 의료 방사선을 차폐하기 위한 차폐체는 납가운, 납유리가 대부분이다. 이러한 차폐체의 주성분인 납은 납중독과 경량화의 한계, 고가라는 제한점이 있다. 납차폐체 대신 대체 물질로 조영제로 쓰이고 있는 요오드 성분은 방사선을 흡수하는 특성을 지니고 있어 차폐체로써 효과가 있을 것이라 예측하고 있다. 이에 본 연구에서는 투시 검사 시 기존의 납유리 대신 임상에서 사용하고 남은 CT 조영제로 채워진 아크릴판을 이용하여 차폐유무를 평가 하였다. 그 결과 산란선 선량 평가 시 차폐를 하지 않았을 때 보다 CT조영제로 채워진 아크릴판은 7배 이상 차폐효과가 나타났다. 따라서 기존의 납 유리 대신 요오드 성분으로 이루어진 CT 조영제가 차폐체로써 활용될 것이라 기대된다.

중재적 시술은 매우 낮은 관전류를 사용함에도 불구하고 장시간 방사선 피폭으로 인해 시술자뿐만 아니 라 환자의 방사선 노출에 의한 위험도가 크다. 이에 본 연구의 목적은 뇌혈관 중재적 시술 시 시술자가 받는 선량을 측정하고 의료 방사선으로부터의 노출을 효율적으로 차단할 수 있는 차폐물질과 차폐방식을 찾아 시술자가 받는 피폭선량을 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 최소화 할 수 있는 방법을 찾는 것이다. 결과적으로, Nano Tungsten 물질로 새롭게 고안한 차폐방식을 사용하였을 때 시술자 측에서 평균 7.95% 선 량이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고안한 차폐체를 사용하였을 때 PSNR의 결과는 38.44 dB로 측정되었으며 이는 Nano Tungsten이 영상의 화질에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 확인할 수 있 었다. 결론적으로, Nano Tungsten 차폐물질은 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 시술자뿐만 아니라 환 자의 선량을 상당히 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 위의 물질을 사용할 경우 최근 차폐물질의 이슈로 부각되 고 있는 인체 및 환경의 유해성 및 경제성에 관련한 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

2017년 6월에 영구정지 된 고리 1호기의 해체는 한국의 상업 원전에 대한 첫 해체 사례가 될 것이다. 해체 과정 중에 발생하 는 폐기물에 대한 처분은 전체 해체 비용의 많은 부분을 차지한다. 따라서 방사화 및 오염된 콘크리트 구조물은 적절한 해체 전략을 수립하여 경제적이고 안전하게 해체되어야 한다. 본 논문에서는 생물학적 차폐체에 대한 최적화된 해체 및 처분 시 나리오를 연구하였다. 해체사례, 폐기물 처분 규정 및 처리 기술을 분석하였다. 그리고 생물학적 차폐체 제거 과정의 폐기물 발생량을 최소화하기 위해서, 최적 해체 시나리오를 제시하였고 폐기물 처분 방안을 도출하였다.

본 연구는 의료방사선 차폐를 위해 의료 환경에 적합한 친환경 소재를 찾아 방사선 차폐 시트 제작의 가 능성을 추정하고자 하는 것이다. 현재 차폐 소재로 주로 사용되는 납을 대신한 텅스텐 제품이 많이 있으나, 경제성으로 인해 경량의 차폐 시트의 대량생산에는 다소 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 경 제성 있는 경량 친환경 소재를 필요로 한다. 이러한 소재로써 본 연구에서는 황산바륨과 요오드를 제안하 였다. 두 물질은 방사선 촬영에서 이미 조영제로 사용되고 있어 방사선을 흡수하는 특성으로 차폐 재료로 써 일정 영역에서 충분히 차폐효과가 있을 것으로 예측하고 있다. 따라서 본 연구에서는 방사선 차폐 재료 로 검증하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 모의 추정하였다. 황산바륨과 요오드 등 조영제인 경 우 고에너지 영역에서 방사선 흡수효과가 크게 나타나, 의료방사선 고관전압 촬영영역 120 kV의 두께별 에너지영역에서 두 차폐물질의 유효성을 평가하였다. 모의 추정 결과 두 물질 모두 차폐의 유효성을 추정 할 수 있었다. 요오드가 황산바륨보다 차폐효과 높았으며, 0.05 ㎜ 두께에서는 효과성이 크게 나타났다. 따 라서 방사선차폐 시트의 제작 재료로 방사선 조영제인 요오드도 황산바륨과 같이 가능하다는 것을 몬데카 를로 시뮬레이션을 통해 확인 할 수 있다.

최근 납의 대체물질로서 연구되고 있는 바륨(Ba)과 요오도(I) 등은 차폐능은 우수하지만, 30 keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선이 방출되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 황산바륨(BaSO4)과 산화비스무스(BiO)로 구성된 친환경 이중차폐체의 적용가능성을 검증하기 위한 선행연구로 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 투과스펙트럼, 차폐율 등을 평가하였다. 평가결과, 0.6mm 두께의 Pb 단일층과 비교하여 0.1 mm 두께의 BaSO4 하부층에 BiO 층의 두께가 0.4 mm 와 0.5 mm에서는 각각 차폐율이 1.9 %, 3.9 % 높은 성능을 보였다. 뿐만 아니라, 상대적인 중량 또한 각각 34.5 %, 28 % 경량화가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

통상적으로 골반 정면검사 및 고관절 정면검사 시 유아기의 남아보다 여아의 경우 해부학적으로 생식선 차폐를 하기 어렵고 검사 시 차폐체 위치의 정확한 기준점이 없었다. TDP, SD, ISP, IAD,1CDP. 2CDP의 골반지표를 계측하여 정확한 생식선 차폐체를 제작하는데 기초자료로 제공하고자 본 연구를 시행하였다. 신장별로 분석한 결과는 TDP가 70이상-80미만과 110이상-120미만에서 약 30mm, SD는 약 13mm, ISP는 약 19mm , IAD는 약 20mm ,1CDP는 약 2mm. 2CDP는 약 7mm 차이가 나타났으며 통계적으로 유 의하였다.(p<0.05) 연령별로 분석한 결과는 TDP가 2이상-3미만과 6이상-7미만에서 약 17mm, SD는 약 10mm, ISP는 약 12mm, IAD는 약 16mm, 2CDP는 약 3mm 차이가 나타났으며 통계적으로 유의하였 고 1CDP는 약 1mm정도로 거의 차이가 나타나지 않았고 통계적으로 유의하지 않았다.(p>0.05) 체중별로 분석한 결과는 TDP가 10미만과 20이상에서 약 28mm, SD는 약 14mm, ISP는 약 11mm, IAD는 약 20mm, 1CDP는 약 3mm, 2CDP는 약 8mm 차이가 나타났으며 통계적으로 유의하였다.(p<0.05) 이상의 결과에서 볼 때 유아기 여아의 골반지표 계측치는 차폐체 제작의 기준치로 사용 될 수 있을 것이며, 특히 IAD는 차폐체 위치의 기준점을 제시할 수 있다. 그리고 유아기 여아의 골반지표는 신장, 연령, 체중과 밀 접한 상관관계가 있었으며 통계학적 차이분석 결과에서 보듯이 정확한 난소차폐를 하기 위해서는 각각의 신장, 연령, 체중별로 생식선 차폐체를 제작하고 사용해야 할 것이다.

양방향 뇌혈관촬영기는 하나의 선원에서 방사선이 나오는 것이 아니라 정방향과 측방향에서 방사선 피폭이 이루어지기 때문에 방사선 관계종사자의 피폭이 더욱 많아질 수밖에 없다. 따라서 환자가 받는 선량도 중요하겠지만 시술을 시행하고 있는 방사선 관계종사자 역시 피폭선량을 줄일 수 있는 방법에 대해 많은 관심을 보이고 있다. 본 연구의 목적은 양방향 뇌혈관촬영기의 혈관검사 및 중재적방사선시술에 있어 X-선 관구에서 직접 조사되는 1차 방사선, 정방향 관구와 측방향 검출기사이에서 발생하는 1차 산란방사선, 상대적으로 적지만 촬영실 벽이나 바닥에서 반사되는 2차 산란방사선 발생을 간과하지 않을 수 없기에 기존의 일반적인 차폐방법인 천정형 차폐, 테이블형 차폐방법에서 보다 더 적극적인 차폐방법인 측방향 차폐체의 방어용구를 설치하여 시술자가 받는 직접방사선 및 산란방사선에 의한 피폭선량을 최대한 줄이고자 노력하였다. 그 결과 투시측정에서는 생식샘 약 3.64배, 갑상샘 약 3.13배, 눈 약 4.42배 정도 더 감소하였고, 디지털 감산 혈관조영측정에서는 생식샘 약 4.98배, 갑상샘 약 3.00배, 눈 약1.67배의 피폭선량 감소효과를 얻어내었다. 결론적으로 양방향 뇌혈관촬영기의 혈관검사 및 중재적방사선시술시 설치하였던 측방향 차폐체의 방어용구는 일반적인 차폐방법보다 시술자의 피폭선량을 감소시키는데 많은 효과를 주었다고 사료된다.