생물학적 처리 ( 4 ) - C 발표장 / C - 13 : 선단무산소조를 이용한 영양소제거공정의 질소 인 제거

오영기,박헌수,이경수,고광백 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 1999 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.- No.-

세로 자기장에서 6 MeV 전자선의 선량분포에 관한 몬데칼로 계산

오영기,정동혁,신교철,김기환,김정기,김진기,김부길,이정옥,문성록 한국의학물리학회 2002 의학물리 Vol.13 No.4

측방 산란이 상대적으로 많은 6 MeV 전자선에 대하여 세로 자기장에서 반음영의 변화를 몬테칼로 계산을 이용하여 연구하였다. 전자의 물질과의 상호작용 계산에서 외부 자기장의 효과를 반열하기 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 알고리즘을 개발하여 EGS4 시스템에 삽입하였다. 완성된 코드를 이용하여 점선원 기하구조를 설정하고 SSD 100 cm에서 직경 5 cm인 전자선에 대하여 0-3 T의 세로 자기장이 걸려있는 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에서의 빔 프로파일을 계산하였다. 자기장의 세기에 따른 반음영의 감소를 나타내기 위해 같은 질이에서의 기존 반음영의 폭과 자기장에 의한 반음영 폭의 감소 비로 반음영 감소율(PRR)을 정의하였다. 계산결과 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에 대하여 자기장의 세기가 2 T인 경우에 PRR은 각각 27%, 36%, 36%로 나타났으며, 3 T인 경우에는 각각 46%, 50%, 50%로 나타났다 0.5 T와 1 T에서는 자기장의 효과가 매우 미약하였다. 이 결과는 6 MeV 전자선의 경우에 2 T 이상의 자기장을 세로방향으로 인가한는 경우에 측방산란된 전자들이 자기장에 의하여 편향되면서 반음영의 폭이 크게 줄어드는 것으로 해석할 수 있다. 결론적으로 전자선치료에서 세로 자기장을 병행하는 경우에 조사면 가장자리의 선량감소가 보상됨으로써 치료효과의 증대를 기대할 수 있다. Several investigators have presented the effects of external magnetic fields on the dose distributions for clinical electron and photon beams. We focus the low energy electron beam with more lateral scatter In this study we calculated the beam profiles for an clinical electron beam of 6 MeV with longitudinal magnetic fields of 0.5 T-3.0 T using a Monte Carlo code. The principle of dose enhancements in the penumbra region is to deflect the laterally scattered electrons from its initial direction by the skewness of the laterally scattered electrons along the direction of magnetic field lines due to Lorentz force under longitudinal magnetic field. To discuss the dose enhancement effect on the penumbra area from the calculated results, we introduced the simple term of penumbra reduction ratio (PRR), which is defined as the percentage difference between the penumbra with and without magnetic field at the same depth. We found that the average PRR are 33%, and 49% over the depths of 1.5 cm, 2.0 cm, and 2.4 cm for the magnetic fields of 2.0 T and 3.0 T respectively. For the case of 0.5 T and 1.0 T the effects of magnetic filed were not observed significantly. In order to obtain the dose enhancement effects by the external magnetic field, we think that its strength should be more than 2 T approximately. We expect that the PRR would be saturated to 50-60% with magnetic fields of 3 T-5 T As a result of these calculations we found that the penumbra widths can be reduced with increased magnetic fields. This Penumbra reduction is explained as a result of electron lateral spread outside the geometrical edges of the beam in a longitudinal magnetic field. This means that the electron therapy benefits from the external magnetic fields.

$N_{dw}{^{Co-60}}$이 정의되지 않은 원통형 이온전리함을 이용한 고에너지 광자선의 임상적 출력선량 결정

오영기,최태진,송주영,Oh, Young-Kee,Choi, Tae-Jin,Song, Ju-Young 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.2

선형가속기의 출력선량의 평가는 표준선원에 의한 조사선량교정인수 $N_x$나 공기커마교정인수 $N_k$또는 더 나아가 물흡수 선량교정인수를 가진 공동전리함을 이용하여 이루어지며, 선량프로토콜에 따라 교정인수가 다르다. $N_x$를 사용하는 TG-21 프로토콜은 Bragg-Gray 공동이론에 근거하여 기체흡수교정인수를 구하고 공동전리함의 내경과 벽재질과 두께, 공동길이 등에 따라 보정인수가 정해지므로 다소 복잡한 계산절차를 가지므로 누적오차가 발생할 수 있다. TG-51은 물 흡수선량교정인수를 이용하므로써 복잡한 절차를 크게 줄여 계산오차를 피할 수 있게 되었다. 대개 1차표준국에서는 $N_x$나 $N_k$ 및 $N_{dw}{^{Co-60}}$을 제공하여 왔으므로, $N_{dw}$가 정해지지 않은 TM31010 계열의 공동전리함에 대해 $N_x$ 또는 $N_k$로 TG-21을 이용하여 $N_{dw}$를 결정하는 프로그램을 준비했으며, 기존 $N_x$와 $N_{dw}$가 제공된 IC-15 전리함의 것과 비교하여 좋은 일치결과를 얻었다. 반면에 TM31010은 이차표준국(SSDL, Secondary Standard Dosimetry Laboratory)에서 제공된 $N_k$로 $N_{dw}$를 구한 결과 우송형 열형광소자(TLD, Thermo Luminescence Device)에 의한 출력선량모니터 결과 불안정한 결과를 계기로 한국 표준과학연구원의 1차 표준선량시험(PSDL)의 교정인수와 비교한 결과 0.4%와 -2.8%로 각각 나타나 SSDL의 교정인수와 차이를 보여, $N_{dw}$가 정해져 있지 않거나 평가선량이 의심스러울 때는 선량프로토콜의 절차에 과한 세밀한 검토와 전리함의 교정계수에 대한 교차점검이 필요함을 알았다. For the determination of absorbed dose to water from a linear accelerator photon beams, it needs a exposure calibration factor $N_x$ or air kerma calibration factor $N_k$ of air ionization chamber. We used the exposure calibration factor $N_x$ to find the absorbed dose calibration factors of water in a reference source through the TG-21 and TRS-277 protocol. TG-21 used for determine the absorbed dose in accuracy, but it required complex calculations including the chamber dependent factors. The authors obtained the absorbed dose calibration factor $N_{dw}{^{Co-60}}$ for reduce the complex calculations with unknown $N_{dw}$ only with $N_x$ or $N_k$ calibration factor in a TM31010 (S/N 1055, 1057) ionization chambers. The results showed the uncertainty of calculated $N_{dw}$ of IC-15 which was known the $N_x$ and $N_{dw}$ is within -0.6% in TG-21, but 1.0% in TRS-277. and TM31010 was compared the $N_{dw}$ of SSDL to that of PSDL as shown the 0.4%, -2.8% uncertainty, respectively. The authors experimented with good agreement the calculated $N_{dw}$ is reliable for cross check the discrepancy of the calibration factor with unknown that of TM31010 and IC-15 chamber.

고에너지 광자선의 선속 변화에 따른 쐬기인자의 의존성

오영기,윤상모,김재철,박인규,김성규 한국의학물리학회 2000 의학물리 Vol.11 No.1

쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다. For wedged photon beams, the variation of the wedge factor with field size was reported by several authors. However, until now such variation with field size had not been explained quantitatively. Therefore, the variation of the wedge factor was investigated by measuring outputs with field sizes increasing from 4 cm $\times$ 4 cm to 25 cm $\times$ 25 cm for open and wedged 6 and 10MV X-ray beams. The relative outputs for wedged fields to 10 cm $\times$ 10 cm have been obtained. The results show the Increase of the wedge factor caused by the change in fluence of high energy Photon beam with field size, up to 8.0% for KD77-6MV X-ray beam. This increase could be explained as a linear function of the irradiated wedge volume except small field size up to about 10 cm. In the cases of the narrow rectangular beam parallel to the wedge direction, the wedge factor decreases slightly with increasing field size up to about 10-15 cm due to a relatively reduced photon fluence from the change of the wedge thickness. We could explain the causes of a wedge factor variation with field size as the fluences of primary photon passed throughout the wedge, contributing to the dose at the central beam axis and that the fluences were affected by the gradient of the wedge with the change of field size. For clinical use, the formula developed to describe the wedge factor variation with field size has been corrected.

국제기준을 적응한 치료계획시스템 정확성 평가

오영기,김기환,정동혁,최태진,김진희,김옥배,Oh, Young-Kee,Kim, Ki-Hwan,Jeong, Dong-Hyeok,Choi, Tae-Jin,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.2

본 연구에서는 6종에 대한 RTP의 실험 결과에 대하여 오차를 평가하고 AAPM Report-62의 평가 항목에 적용하여 RTP 오차의 허용범위 여부를 조사하였다. 이를 위하여 NDR (Normalized dose rate) 개념을 도입하여 RTP 계산값과 측정값을 동일한 기준으로 비교할 수 있도록 하였다. 평가결과 대부분의 RTP들은 차폐조사면과 불균질 물질의 계산에서 허용범위 이내의 오차를 보였으나 표면 불균일성에 대해서는 대부분 허용범위를 초과하는 것으로 나타났다. In this study, we have estimated error of calculation results for 5-type RTP systems and investigated a toleration for error of the RTPs referenced from the evaluation items of AAPM Report-62. For this study, we have introduced the concept of 'normal dose rate(NDR)' and compared the results of experiment and calculation from RTPs at the same reference level. The results from all RTPs were satisfied at various field shapes and heterogeneous phantom materials except the surface irregularity.

기체원심분리에 의한 동위원소농축법의 기초이론

오영기 한국원자력학회 1981 Nuclear Engineering and Technology Vol.13 No.3

액체 차폐물을 이용한 강도변조방사선치료의 구현

오영기,김진기,신교철,김기환,윤상모,김재철,박인규 한국의학물리학회 2001 의학물리 Vol.12 No.2

3차원적인 타겟 모양을 축소 제작하여 액체 차폐물 속에 넣고 이를 방사선의 경로상에 장착하여 갠트리가 회전하더라도 제작된 타겟의 원래의 방향이 변하지 않도록 중력방향에 따라 회전하게 함으로써 액체 차페물(수은)의 두께차에 의해 방사선의 강도를 변화시킴은 물론 다엽콜리메터를 쓰지 않고도 갠트리 방향의 변화에 따른 방사선조사야의 모양이 자동적으로 이루어지도록 하는 방법을 개발하였다. 갠트리 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ 에서 5cm의 깊이에 필름을 두고 강도변화를 측정한 결과 갠트리가 회전함에 따라 실제 타겟의 3차원적 모양에 따른 강도 변화가 이루어지고 있음을 볼 수 있었다. 이는 외부에서 어떤 영향을 가하지 않고 갠트리 방향만 회전함에 따른 결과로 아크릴 삽입체의 방향이나 위치가 항상 일정하게 유지되고 있고, 그에 따라 방사선의 강도변화가 자동적으로 수행되고 있음을 보여주었다. 직경 25cm 아크릴 팬텀 내에 필름을 넣고 0$^{\circ}$ 에서부터 45$^{\circ}$ 간격으로 등선량으로 8문 조사를 한 결과 타겟의 isocenter에 선량을 100%로 할 경우 80% 영역이 타겟을 적절히 감싸고 있음을 볼 수 있었다. 차후 최적화된 선량게획 시스템을 이용할 경우 지금의 선량분포 보다 타겟모양에 더욱 정확한 분포를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. We developed a new method that the radiation field shape and intensity could be controlled automatically with a insertion of the liquid shielding material box having a rotatable model imitated the 3-dimensional target volume within. The molded box filled with the mercury was mounted to the tray. A acrylic model imitated the 3-dimensional target volume was fixed into the center of the interior of the box. Although the gentry rotate, the acrylic model can be returned to the original direction of the target due to the action of the gravity. The film measurements at the gantry rotation angle 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, and 90$^{\circ}$, respectively were shown that the radiation intensities were modulated properly and the field shapes were conformed to the target. We verified the dose distribution for our method with a cylindrical acrylic phantom inserted a film within. In the case of the 8-field irradiation, the 80% isodose line was enclosed the target shape properly. This results show the realization of a new intensity-modulated radiation therapy(IMRT).

강한 충격파의 온도윤곽에 관한 연구

오영기 배재대학교 자연과학연구소 2013 自然科學論文集 Vol.24 No.1

Strong shock waves are non-equilibrium phenomena far out of equilibrium, which can not be interpreted by the near equilibrium linear thermodynamic theories. One of the obvious problems remained to be answered in this subject is the temperature profile, although many efforts have been done to extend the limit of linear theories. The temperature profile obtained by existing theories and computer experiments of Monte Carlo simulations overshoots in the shock layer. The overshoot does evidently violate the second law of thermodynamics, however, it has not yet been resolved. The problem seems to be arisen by the improper use of heat capacity of gases, which defines the local temperature by the relation (internal energy–heat capacity-temperature). In this study, we use the relation (heat flux-heat conductivity-temperature gradient) to introduce the local temperature. In order to obtain the temperature profile, the iterative method for the solution of Boltzmann equation has been employed. The results of the first iteration gives a temperature profile which does not overshoot in the shock layer, i.e., the result which is consistent with the thermodynamic law. Also the obtained temperature profile shows correct limiting property for weak shocks. The theory provides formulas for transport coefficients in the shock layer, however, the limiting properties of weak shock transport coefficients do not consistent with the linear theory, which should be reexamined in the future study.

서울시 상권 위계와 중심지체계 비교분석

오영기,이병길,이상경 한국지적정보학회 2022 한국지적정보학회지 Vol.24 No.1

A market area is not only a sphere of influence, but an organism that keeps competing and transforming. Therefore, it is necessary to assess the dynamic changes in boundaries and hierarchies of market areas from long-term and practical perspective. Accordingly this study analyzed the changes in boundaries and hierarchies of market areas in Seoul past 20 years and the actual effect of central place system in Urban Master Plan for Seoul in light of this analysis. This study divides the boundaries of market areas in Seoul into small-scale community units using Hydrology Model. The analysis result of changes in boundaries shows high-density growth in urban center and southeastern market areas. The analysis result of changes in hierarchies shows development tendency centered on urban center and Gang-nam market areas, which means Urban Master Plan for Seoul has not effectively achieved its goal of dispersal for balanced development. This study identifies actual effectiveness of central place system in Urban Master Plan for Seoul through scientific methodology and empirical analysis. Also the significance of this study is found in the point that some implications on market activation strategy and policy making of Seoul can be deduced. However, this study has limitation in that hierarchies of market areas are explained only by density and scale of them. Therefore following study ought to supplement other variables so that it can deduce more precise result. 상권은 하나의 세력권이자 경쟁하고 움직이는 유기체이다. 따라서 상권 경계와 위계의 동태적 변화를 장기적이고 실질적인 관점에서 가늠할 수 있어야 한다. 그리하여 본 연구는 서울시 전 지역을 대상으로 지난 20년간 서울시의 상권경계와 위계 변화를 동태적으로 분석하였다. 또한 서울시의 상권 위계 분석 결과를 서울도시기본계획의 중심지체계와비교 분석하여 실질적 효과를 파악하고자 하였다. 이를 위해 상권 경계에 대한 공간적 범위를 소규모 생활권 단위로 하여, 서울시 상권을 수문학적 모델링을 통해 구획하였다. 상권 경계 변화 분석 결과, 서울시 상권은 도심생활권과 동남생활권을 중심으로 고밀 성장이 이루어졌다. 상권위계 변화 분석 결과, 도심과 강남 중심의 발전 추세를 보이고 있었으며, 서울도시기본계획에서 지속적으로 목표하였던 균형발전을 위한 분산 효과를 완전히 거두지 못하는 것으로 나타났다. 본 연구는 과학적 방법론과 실증적인 분석을 통해 서울도시기본계획 중심지체계의 실질적인 효과를 파악하였다. 또한서울시 상권활성화전략 및 정책수립에 대한 시사점을 주었다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다. 다만 본 연구는 상권의밀도와 규모만으로 상권 위계를 설명하고 있다는 한계점을 지니고 있다. 따라서 향후 연구에서는 상권의 위계를 설명할 수 있는 다른 설명변수를 추가하여 보다 정밀한 결과를 도출할 수 있도록 진행되어야 할 것이다.

Isotope Effects on Vapor Pressure

오영기,전무식,Youngie Oh,Mu Shik Jhon Korean Chemical Society 1977 대한화학회지 Vol.21 No.2

순수한 액체의 증가압에 미치는 동위원소 효과를 연구하였고, 증기압 비를 계산하였다. Significant Structure Theory of Liquid를 사용한 계산결과에 의하면, $C_2H_4/C_2H_2D_2$(trans)계 에서는 분자량과 관성능률에 의한 효과가 현저하고, $C_2H_2D_2(trans)/C_2H_2D_2(cis)$계에서는 분자 회전이 자유롭지 못한 데서 오는 영점에너지 효과가 현저했다. 그리고, $CH_3OH/CH_3OD$계에서는 분자간 인력이 동위원소에 따라 다르기 때문임이 밝혀졌다. $CH_4/CD_4,\;SiH_4/SiD_4,\;GeH_4/GeD_4$ 동위원소계에서는 분자량에 의한 효과가 $CH_4/CD_4 >SiH_4/SiD_4 >GeH_4/GeD_4$의 순서로 감소함을 알 수 있었다. The isotope effect of pure liquid on vapor pressure is examined, and the vapor pressure ratios of two different isotopes are calculated. Based on the Significant Structure Theory of Liquids, the effect of molecular weight and the effect of moments of inertia are dominant in ordinary/trans-$d_2$ ethylene isotopes; the effect of hindered rotational zero-point energy is dominant in trans-$d_2$/cis-$d_2$ ethylene isotopes; and the effect of intermolecular potential difference is found in $CH_3OH/CH_3OD$ isotopes. In the isotopes of $CH_4/CD_4,\;SiH_4/SiD_4\;and\;GeH_4/GeD_4$, the weight effect decrease in the order of $CH_4/CD_4 >SiH_4/SiD_4 >GeH_4/GeD_4$.