이 연구에서는 원자력발전소 주변 환경 방사선이 생태에 미치는 영향을 감시할 수 있는 생물학적 지표로서 야생 등줄쥐의 활용 가능성을 평가하였다. 국내 5지 역을 선정하여 10월에 한정하여 등줄쥐를 채집하였는데, 농경지에서 산중턱에 이르기까지 폭 넓게 서식하였다. 채집한 쥐들에 대하여 황갈색 피모와 검은색 등줄무늬를 관찰하였는데, 외부형태 특성 가운데 몸통의 길이, 꼬리의 길, 귀의 길이를 계측한 결과, 등줄쥐의 분류기준과 일치하였다. 아울러, 간장내 효소형을 분석한 결과 국내에 서식하는 대부분의 등줄쥐가 Apodemus agrarius라는 것을 알 수 있었다. 또한, 야외에서 생포한 등줄쥐를 암수 한 마리씩 동거시키고 생산된 새끼가 5주령에 도달하였을때 방사선을 조사하고, ICR 마우스를 비교로 생존율과 적혈구내 미소핵 출현빈도를 분석한 결과, 반치사 선량은 5와 7.9Gy였다. 이 연구결과로 야생 등줄쥐가 원자력 발전소 주변 수준의 방사선이 인간생환에 미치는 영향을 판단할 수 있는 생물학적 인 지표로서 잠재적 활용성이 높다는 것을 알 수 있었다.

We develop the tissue-equivalent proportional counter (TEPC) type’s space radiation dosimeter to measure in-situ aviation radiation. That was originally developed as a payload of small satellite in the low-earth orbit. This dosimeter is based on a TEPC. It is made of an A-150 tissue-equivalent plastic shell of an internal diameter of 6 cm and a thickness of 0.3 cm. TEPC is filled with pure propane at 13.9 torrs to simulate a cell diameter of 2 μm. And the associated portable and low power electronics are also implemented. The verification experiments have been performed by the calibration experiments at ground level and compared with Liulin observation at aircraft altitude during the flight between Incheon airport (ICN) and John F. Kennedy airport (JFK). We found that the TEPC dosimeter can be used as a monitor for space radiation dosimeter at aviation altitude based on the verification with Liulin observation.

방사선치료 분야에서는 치료의 안전성을 검증하기 위한 Quality Assurance(QA) 절차가 매우 중요하게 여겨진다. 그러나 일반적으로 이에 사용되는 선량계들의 다양한 문제점 때문에, 이를 대체하기 위한 선량계 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 형광체로부터 방출된 visible light(VL)에 의한 Sensitivity 극대화를 위해, 뛰어난 형광 효율을 가지는 형광체인 Gd2O2S:Tb를 요오드화납(Lead(II) Iodide; PbI2)에 다양한 weight percent(wt%)로 혼합한 Blended hybrid sensor를 제작하였다. 이후 Blended sensor 및 Pure PbI2 sensor의 고에너지 방사선에 대한 반응특성을 비교 및 평가하였다. 민감도 평가결과, 3wt%는 sensor에서 타 sensor들과 40% 이상 차이나는 최댓값이 나타났으며, 이를 제외한 센서에서 wt%의 증가에 따른 점차적 민감도 감소추세를 확인하였다. 또한, 재현성 평가에서는 Pure PbI2 sensor가 coefficient of variation(CV)>0.015의 큰 편차를 보인 반면, blended sensor는 모두 CV<0.015 이하의 결과를 보였다.

최근 도입된 FFF 빔을 활용하는 방사선치료는 flattening filter에서 비롯되는 빔의 감쇠를 막을 수 있어 치료효율을 높일 수 있지만, 불균일한 단면적 선량분포에 대하여 정확한 정도관리가 구축되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 광도전체 물질 HgI2 기반의 곡면 선량계를 제작하였으며, 성능을 검증하기 위하여 6 MV 광자에너지에서 재현성 및 선형성을 평가하였다. 또한 곡면 계측의 유용성을 나타내기 위하여 아크릴 필터를 적용한 FFF beam에서 평면 기판과 곡면 기판 상에서 계측되는 신호를 비교하였다. 그 결과 Unit cell 선량계의 재현성은 SE 0.613%, 선형성은 R-sq 0.9999로 나타났으며, line array 곡면 선량계의 유용성 평가는 평면 기판에서 23.337%, 곡면 기판에서 12.264%로 11.073%p 감소된 신호 차이를 보였 다.

Co-60 및 Ir-192 등의 방사성 동위원소가 비파괴 검사(Non-Destructive Test; NDT) 등의 분야에서 널리 쓰 임에 따라 방사선 안전관리가 매우 중요시되고 있다. 본 연구에서는 요오드화수은(Mercury(Ⅱ) Iodide; HgI2) 의 선원추적 시스템 적용 가능성을 평가하였다. HgI2로 제작된 Unit cell 센서의 신뢰도 검증을 위한 전기적 특성평가를 수행한 후, 방사선에 대한 센서의 위치의존성을 분석하고, Planning system의 선량 분포와 비교 하였다. 평가결과, R-sq>0.99 이상의 선형성과 CV<0.015 이하의 재현성을 보이며 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 위치의존성 평가에서는 센서의 isocenter에서 최댓값이 측정되었으며, 거리에 따라 점진적 감소를 나타냈다. 그러나 Planning system 상의 선량 분포 데이터와는 최대 30%의 차이를 보였는데, 센서는 단일지점으로부터 데이터를 수집하는 Planning system과 달리 면적으로부터 수집하기 때문으로 사료된다.

방사선 방호의 목적 중 하나는 확률적 영향을 최소화 하는 것이다. PCXMC 2.0은 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 프로그램으로 입사표면선량을 통해 유효선량과 암의 발병확률을 예측가능하게 해준다. 그렇기 때문에 선량계에 따른 입사표면선량 측정이 특히 중요하다. 본 연구는 반도체 선량계, 일반 선량계, 유리선량계를 통해 입사표면선량을 측정하고 그에 따른 결정 장기의 유효선량과 발병 확률을 비교분석 하는 것에 목적을 두었다. 실험방법은 두개부, 흉부, 복부의 선량계 별 입사표면선량을 측정하고 PCXMC 2.0을 통해 부위 별 결정 장기의 유효선량과 암의 발병 확률을 평가하였다. 그 결과 부위 별 입사표면선량은 동일한 조건임에도 일반 선량계, 반도체 선량계, 유리 선량계 순으로 차이가 났다. 이를 토대로 유효선량과 결정 장기의 암 발병 확률을 분석한 결과 또한 일반 선량계, 반도체 선량계, 유리 선량계 순으로 차이가 났다. 결론적으로 동일한 조건임에도 사용한 선량계에 따라 유효선량과 발병 위험도는 다르게 나타났음을 알 수 있었고, 본 연구를 통해 각각의 선량계에 따른 정확한 입사표면선량 모델을 제시하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.

D-Shuttle (Chiyoda Technol Corporation, Tokyo, Japan) 선량계를 이용하여 개인피폭관리 및 자연방사선량 의 모니터링을 위한 기초자료를 제공하는데 연구의 목적이 있다. D-Shuttle을 이용하여 선량을 산출하였다. 선량보고서에서 400 일 노출되었을 때에 1.346 mSv 이었고, 연간선량 (annual dose per year)은 1.228 mSv/ye ar, 평균시간선량 (average dose per hour)은 0.014 μSv/hr 이었다. 국내의 개인 외부피폭선량 (1.295 mSv/year =Korea average natural individual external dose), 국내의 연간부가선량 (additional dose per year)은 -0.0663 mSv /year 이다. D-Shuttle은 방사선모니터링을 위한 개인선량계로 방사선의 검출성능 우수한 기능, 실시간 방사 선 피폭관리, 방사선 작업의 경보 기능, 효율적이고 사용이 편리한 개인 방사선선량의 피폭관리로 ALARA 에 매우 유용한 선량계로 사용할 수 있다. 방사선작업종사자와 지역주민의 방사선모니터링 측정기기로 병 원, 산업, 의료현장, 원전사고 지역과 비파괴 분야의 위험한 지역에서 방사선모니터링으로 활용될 수 있다.

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.

이 연구의 목적은 6 MV 광자 빔에 대한 광자극형광나노닷선량계(OSLnD)의 교정을 조사하는 데 있다. OSLnD의 선량반응 분석으로부터 선형 및 비선형 교정의 선량범위들은 결정을 하였다. 교정 및 교정식의 정확성을 평가하기 위하여 교정 및 품질관리선량계의 세트들은 만들어서 사용하였다. 교정들은 각각 0~300 cGy 및 20~1300 cGy 선량범위에서 선형 및 비선형적으로 수행하였다. 교정의 오차들은 선형 및 비선형 교정에 대하여 품질관리선량계들의 측정으로부터 각각 0.1% 이하로 얻었다. 이 연구는 6 MV 광자 빔에 대한 OSLnD의 교정식을 제공한다.

고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은(HgI2)과 요오드화납(PbI2)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험 결과, 제작된 요오드화수은(HgI2)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납(PbI2)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다.

개인피폭선량계인 열형광선량계(TLD)와 광자극형광선량계(OSLD)를 진단방사선 영역에서 사용할 때 에너지와 조사 횟수, 투시촬영 시간, 산란선 노출 일 수 등에 따라 측정값이 차이가 있는지를 상대비와 상대비 간격으로 알아보았다. 에너지에 따라서는 TLD의 상대비(1.81±0.41)가 OSLD의 상대비(1.40±0.26)보다 높았고, 조사 횟수에 따라서는 TLD의 상대비(2.10±0.10,)보다 OSLD의 상대비(2.33±0.09)가 더 높았다. 투시촬영 시간에 따른 상대비와 산란선 노출일수에 따른 상대비는 두 선량계가 유의한 차이가 없었으나 산란선 노출일수에 따른 상대비의 간격이 0.2 이내로 나타나 직접선의 상대비 간격보다 좁았다. 이는 직접선의 측정결과보다 산란선의 측정에 있어 TLD와 OSLD의 결과값에신뢰가 높다고 할 수 있다. 따라서 방사선 피폭상황에 따라 선량계 간에 상대비가 다소 차이가 날 수 있음을 인지하고,경우에 따라서는 두 가지 선량계를 이용하여 교차평가를 함으로써 선량 측정 결과값에 대한 신뢰성을 높일 수 있을 것이다.

이 연구의 목적은 일반방사선촬영에서 입사표면선량에 대하여 나노도트선량계의 측정값과 Non Dosimeter Dosimetry-Method(NDD-M)의 계산값과 비교 평가하는 데 있다. 입사표면선량들의 측정과 계산은 두부(AP), 복부 (AP), 골반(AP), 흉추(AP)와 요추(AP)에 대하여 수행하였다. 결과로서, 계산값에 대한 측정값의 상대비들은 각 부위 에 대하여 1.5-2.1을 얻었다. 재현성은 변동계수로서 0.035를 얻었다.

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.

이 연구의 목적은 진단방사선촬영에서 환자의 피부선량을 측정하는 나노도트선량계의 에너지의존성에 대한 보정인 자들을 구하는 것이다. 보정인자들은 랜다우어사에서 제공한 팬텀 정에 관한 X-선에 상대적인 선량계의 에너지반응 그래프와 로사도 등이 발표한 IEC의 RQR 표준방사선 품질들에 대한 평균에너지 값들을 사용하여 구하였다. 결과들은 관전압 40-150 kVp에서 1-1.33의 보정인자들을 나타냈다. 얻어진 보정인자들은 각 관전압에서 정확한 피부선량 측 정을 위하여 임상에 사용하는데 유용할 것으로 생각된다.