탄소섬유 강화 플라스틱 (Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)은 고함량의 탄소섬유 (Carbon fiber, CF)와 고분자로 이루어진 복합재료로서, 뛰어난 기계적 성능으로 항공우주, 자동차, 토목 등 다 양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 하지만 사용량 증가에 따른 폐기물의 환경문제와 추출한 재활용 탄소섬유 (Recycled carbon fiber, rCF)의 적용 가능 분야의 한계로 인해 재활용이 제한적인 실정이 다. 본 연구에서는 rCF와 CF 혼입 시멘트계 전자파 복합재를 제작하여 그 성능을 비교 분석하기 위 한 실험을 수행하였다. 구성재료는 시멘트, 잔골재, 고성능 감수제를 사용하였으며, 비교 분석을 위해 CF와 rCF를 각각 6 mm, 12 mm 길이를 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 wt.% 함량으로 사용하였다. 전자파 복합 재의 흡수 성능 향상을 위해 각각 다른 함량의 다층 구조를 형성하였으며, 전자파 투과를 낮은 함량에 서 높은 함량 방향이 되도록 측정을 진행하였다. 전자파 차폐성능은 재령 28일 이후 네트워크 분석기 를 사용하여 자유 공간에서 측정하였으며, C-band (4~8 GHz)와 X-band (8~12 GHz) 주파수 영역 에서의 반사율과 투과율을 각각 측정하였다.

In the nuclear environment, sensors ensure safety, monitoring, and operational efficiency under various operating conditions. These sensors come in various forms, each tailored to specific purposes, including nuclear safety and security, waste treatment and storage, gas leak detection, temperature and humidity monitoring, and corrosion detection. Ensuring the longevity of sensors without the need for frequent replacements is a vital goal for researchers in this field. This paper explores materials that can act as shields to protect sensors from harsh environmental conditions (high radiation and temperatures) to enhance their lifetime. The types of material that had been explored were divided into categories: metal and non-metal. Fourteen types of metal and seven different plastic materials were studied and focused on their characteristics and current applications. Considering properties like melting point, intensity, and conductivity, plastic materials are chosen to be examined as sensor shielding material. A preliminary experiment was conducted to verify signal characteristics changes by shielding material. Metal material and plastic material each were placed in the middle of the granite and the target sensor. The result showed that when metal is between the granite and the sensor, the density and impedance are higher in granite than in the metal. This leads to signal attenuation and a shift in resonance frequency, while plastic does not. Therefore, PPS (Polyphenylene sulfide) and PAI (Polyamide-imide) have lower density and impedance than granite while also possessing heat, moisture, and radiation resistance for effective shielding.

Environmental regulations of the International Maritime Organization (IMO) are getting stricter, and the demand for replacing the fuel of ships with eco-friendly fuels instead of heavy oil in the shipbuilding and marine industries is increasing. Among eco-friendly fuels, LNG (liquefied natural gas) is currently the most popular fuel. This is because it is an alternative that can avoid the IMO's environmental regulations by replacing fuel. In PART 1, as a basic study of laser welding of high manganese steel materials, a fiber laser bead-on-plate experiment was conducted using nitrogen protective gas, and the effect of each factor on the penetration shape was analyzed through cross-sectional observation. In PART II, argon and helium shielding gases, not the nitrogen shielding gas used in PART I, were tested under the same experimental conditions and the effect of the shielding gas on penetration during laser welding was conducted.

Environmental regulations of the IMO (International Maritime Organization) are becoming more and more conservative. In order to respond to IMO, the demand for replacing the fuel of ships with eco-friendly fuels instead of conventional heavy oil is increasing in the shipbuilding and offshore industries. Among eco-friendly fuels, LNG (Liquefied Natural Gas) is currently the most popular fuel. LNG is characteristically liquefied at -163 degrees, and at this time, its volume is reduced to 1/600, so it is transported in a cryogenic liquefied state for transport efficiency. A tank for storing this should have sufficient mechanical/thermal performance at cryogenic temperatures, and among them, high manganese steel is known as a material with high price competitiveness and satisfying these performance. However, high manganese steel has a limitation in that the mechanical performance of the filler metal is lower than that of the base metal called ‘under matching’. In this study, to overcome this limitation, a basic study was conducted to apply the fiber laser welding method without filler metal to high manganese steel. To obtain efficient welding conditions, in this study, bead-on-plate welding was performed by changing the fiber laser welding speed and output using helium shielding gas, and the effect of each factor on the penetration shape was analyzed through cross-sectional observation.

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 EMI shield material with narrow width has some deficiencies in shielding capability and this deficiencies are caused by the inconsistent relationship between the inductance and temperature after heat treatment. This study is performed to develop a nano crystal magnetization heat treatment process technology and design a EMI shielding material with wide width up to 350mm. As a result, the performance of the developed wide EMI shield material satisfies all the objects of this study such as the inductance, thickness, permeability, ribbon productivity, lamination productivity. Also, we find that this wide EMI shield material can be used effectively for the EMI shield room, large medical equipment and so on.

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.

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.

whole abdomen CT촬영에서 표재성 장기에 해당하는 생식선 부위의 선량을 줄이고 화질에 영향을 적게주기 위한 차폐재를 제작하여 유용성을 확인하였다. 기존의 bismuth 재질과 비슷한 효과를 가지는 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm를 제작하였다. non shield, bismuth, silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm 차폐재를 이용하여 생식선의 피폭 선량 감쇠, 영상의 CT number와 noise 변화, AAPM 팬텀에서 CT number, noise, unifo rmity를 측정하여 비교 실험하였다. 결과에서 bismuth 29.96%, silicone 22 mm 13.10%, aluminum 7.3 mm 18.27%로 피폭 선량이 감소되었다. 그러나 bismuth 재질의 경우 영상의 CT number 변화가 크고, AAPM 팬텀 영상검사 uniformity 항목에서 부적합으로 측정되어 생식선과 같은 표재성 장기에서 화질 변화가 큰 것으로 나타났다. 생식선과 같은 표재성 장기의 경우 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm의 차폐재를 사용한다면 화질 변화를 줄이면서 방사선 피폭을 줄이는데 도움이 될 것이라 판단된다.

우리나라 국민의 연간 진단용 방사선 검사 건수는 매년 증가하고 있으며, 특히 의료 피폭의 절반이상을 차지하는 CT검사에 대한 각별한 주의가 요구된다. 본 연구에서는 현재 CT검사 중 가장 많은 부분을 차지하는 두부 CT에서 CT Number, Noise, Uniformity를 유지하면서 수정체 부분의 입사표면선량(ESD)을 줄이기 위해, 현재 사용하고 있는 Bismuth 차폐체와 Aluminum 6mm, Silicone 22mm를 비교 실험하였다. 실험 결과 IOML에 평행한 나선형 scan과 고식적 scan에서 차폐체를 사용하지 않을 때의 선량보다 각각 Bismuth 26.41%, 17.52%, Aluminum 18.24%, 9.39%, Silicone 19.47%, 14.39% 감소되었다. 물의 CT Number, Noise, Uniformity 항목에서 Bismuth 차폐체의 경우 팬텀영상 검사 기준을 초과하였으며, Aluminum, Silicone의 경우는 기준내에 포함되었다. 화질의 변화를 줄이면서 차폐의 효과를 보고자 할 때 가공성이 좋고 구입하기 쉬운 Silicone을 이용한 차폐체가 도움이 되리라 생각한다.