방사선치료계획시스템의 독립적 검증을 위한 선량 계산 및 빔데이터 관리 프로그램

김희정,박양균,박종민,최창헌,김정인,이상원,오헌진,임천일,김일한,예성준,Kim, Hee-Jung,Park, Yang-Kyun,Park, Jong-Min,Choi, Chang-Heon,Kim, Jung-In,Lee, Sang-Won,Oh, Heon-Jin,Lim, Chun-Il,Kim, Il-Han,Ye, Sung-Joon 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.4

방사선치료계획시스템의 MU계산 결과를 포괄적이고 독립적으로 검증할 수 있고 빔데이터 관리를 위한 사용자 친화적인 프로그램을 개발하였다. 선량계산의 정확성을 향상시키기 위해서 축이탈 인자, 빔 경화효과, 비균질성 보정 등의 요소를 계산 알고리듬에 포함하였고 상시적 정도관리 결과로 측정된 빔데이터로의 경신이 용이하도록 하였다. 기준깊이, SSD 등의 측정조건이 다를 때에 보정하는 알고리듬을 구현하였다. 상용 스프레드시트의 워크시트 함수를 빔데이터베이스 접근에 사용하였고, Visual Basic for Application (VBA) 개발환경을 사용하여 graphic user interface (GUI)를 구현하였다. 프로그램의 정확도를 평가하기 위하여 동일한 빔 데이터를 가진 치료계획 시스템을 이용하여 213개의 경우에 대한 팬톰의 선량을 계산하고 비교하였다. 또한 3차원 입체조형방사선 치료를 받은 17명의 환자데이터로부터 108개의 MU계산 기록을 추출하여 본 프로그램에서 계산된 MU와 비교하였다. 가상의 팬톰을 대상으로 계산을 수행한 결과, 과도한 비균질 영역계산을 제외하면 계산된 MU가 치료계획시스템과 3% 이내에서 잘 일치하였고, 환자 데이터를 이용한 계산에서도 과도한 비균질 영역 계산을 제외한 모든 계산에서 최대오차가 5% 이하로 나타났다. VBA 및 Microsoft Excel 워크시트 인터페이스를 이용하여 임상에 이용될 빔데이터 자료의 자동 생성 및 빔데이터 비교 템플릿 등의 용이성이 판명되었다. 본 프로그램을 이용하여 치료계획시스템의 정확성을 포괄적으로 검증할 수 있으므로 치료계획시스템의 정도관리 및 환자의 독립적 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 빔데이터베이스 생성 기능을 이용하여 빔데이터의 주기적 관리 경신 및 대단위 빔데이터베이스의 모니터링을 효율적으로 수행할 수 있다. We developed a user-friendly program to independently verify monitor units (MUs) calculated by radiation treatment planning systems (RTPS), as well as to manage beam database in clinic. The off-axis factor, beam hardening effect, inhomogeneity correction, and the different depth correction were incorporated into the program algorithm to improve the accuracy in calculated MUs. A beam database in the program was supposed to use measured data from routine quality assurance (QA) processes for timely update. To enhance user's convenience, a graphic user interface (GUI) was developed by using Visual Basic for Application. In order to evaluate the accuracy of the program for various treatment conditions, the MU comparisons were made for 213 cases of phantom and for 108 cases of 17 patients treated by 3D conformal radiation therapy. The MUs calculated by the program and calculated by the RTPS showed a fair agreement within ${\pm}3%$ for the phantom and ${\pm}5%$ for the patient, except for the cases of extreme inhomogeneity. By using Visual Basic for Application and Microsoft Excel worksheet interface, the program can automatically generate beam data book for clinical reference and the comparison template for the beam data management. The program developed in this study can be used to verify the accuracy of RTPS for various treatment conditions and thus can be used as a tool of routine RTPS QA, as well as independent MU checks. In addition, its beam database management interface can update beam data periodically and thus can be used to monitor multiple beam databases efficiently.

약지도 학습을 이용한 양파 질병 증상 자동 검출

한승훈 ( Seung-hoon Han ),강경민 ( Kyeong-min Kang ),김완수 ( Wan-soo Kim ),김용주 ( Yong-joo Kim ),이대현 ( Dae-hyun Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

농업 노동력 감소 및 1인당 재배면적의 증가는 작물의 일관되고 효율적인 질병 예찰을 어렵게 하고 있으며, 이를 해결하기 위해 자동 인식 기술 등의 무인화 시스템을 이용한 기술적인 대안이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 양파 재배 자동화를 위해 수행되었으며, 딥러닝을 이용하여 양파 재배 영상 내 질병 증상을 자동으로 검출하였다. 양파 재배지의 실시간 감시가 가능한 영상 수집 시스템을 이용하여 학습용 영상데이터를 수집하였으며, 수집된 영상은 딥러닝 모델 학습을 위한 영상크기로 샘플링 한 후 영상단위로 라벨링을 수행하였다. 양파 질병 증상 검출을 위한 기반 모델은 VGG-16을 이용하였으며, 주석작업에 필요한 노동력 절감을 위해 영상단위 라벨링으로 객체 검출이 가능한 약지도 학습 방법을 이용하였다. 딥러닝 모델의 학습결과 학습 정확도는 약 93%, 검증 정확도는 약 82%, 시험 정확도는 약 70%로 각각 관찰되었으며, 활성화 맵을 이용하여 검출된 영역을 시각화한 결과 질병 증상의 검출이 가능한 것으로 판단되며, 임계값을 이용하여 검출된 질병 영역을 이진화한 후 전체 영상에 대한 비율을 발병도로 평가할 결과 0.6 ~ 7.0% 수준으로 나타났다. 또한, 본 연구 결과를 이용하여 임계값 변화에 따른 알람 단계를 결정하는 방법을 제시하였으며, 향후 기준에 대한 선정 방법의 세분화 및 검증을 통해 양파 질병에 대한 자동 알람 정보의 제공이 가능할 것으로 판단된다.

치과용 도재의 식약청 기준규격 개발

신채민(Chae-Min Shin),이정연(Jung-Yeon Yi),방지영(Ji-Young Bang),최재윤(Jae-Yoon Choi),이상배(Sang-Bae Lee),임경미(Kyung-Mi Lim),배우진(Woo-Jin Bae),노혜원(Hye-Won Roh),오현주(Hyeon-Joo Oh),오헌진(Heon-Jin Oh) 대한치과재료학회 2010 대한치과재료학회지 Vol.37 No.2

大田地區의 環境放射能 變化에 關한 硏究(1977.1.~1981.12.)

吳熙弼,吳憲鎭 충남대학교 자연과학연구소 1982 忠南科學硏究誌 Vol.9 No.1

This study concerns with gamma-ray exposure in natural background radiation and radioactivities in the air-borne dust, the fall-out, and the rain-out which had been which had been measured in Dae-Jeon area during the period of five years from Jan. 1, 1977 to Dec. 31, 1981. The special survey results from the 22th, 23th, and 24th nuclear explosion tests carried out by Red China are included in this paper. The results of these measurements are as follows: 1. The average value of natural background radiation in the laboratory 20.69μR/hr, and it is found that the natural background was not affected by the nuclear explosion tests. 2. The average value of radioactivity in the air-borne dust is 0.11pμci/cc, and the maximum value of radioactivity during the period in 0.47pμci/cc. 3. The average value of radioactivity of the fall-out is 0.09mci/㎢-10d, and the maximum value of radioactivity during the period is 0.84mci/㎢-10d. 4. The average value of radioactivity in the rain-out is 0.45×10^-8μci/cc, and the maximum value of radioactivity during the period is 1.97×10^-8μci/cc.

진단분야에서 사용하는 방사선측정기 교정을 위한 기준 X선에 관한 연구

오헌진,이현구,김귀야,정승환,함창곡 식품의약품안전청 2000 식품의약품안전청 연보 Vol.4 No.-

X선 측정기에 대한 교정은 Cs-137 선원의 661.6 keV 에너지에서 수행하고 에너지 특성곡선에 파라 보정하여 사용하고 있으나, 방사선진단분야를 비롯한 X선 사옹분야에서 정로관리의 중요성이 강조되면서 정확한 X전 선량측정를 위한 정확한 교정정수의 필요성이 패두됨에 따라 실제 사층하는 X선의 에너지 범위에서의 교정이 요구되고 있다. 각국의 국가표준기관에서는 독자적으로 개발한 기준 X선을 사용하고 있는데, 국제표준화기구(ISO)에서 정한 기준 X선으로 통합되어가고 있는 추세다. 본 연구에서는 죠0 narrow specalm 계열외 기준 X선을 확립하기 위하여 고순도의 알루미늄, 납, 구리 및 주석 필터를 정확한 두께로 재작하여 사용하였다. 확립된 기준 X선의 균일토(field uniformi)는 ±3%이고, 신란설의 영향은 검출리지 않았다. 선질을 평가하기 위한 1차 및 2차 반가층 측정결과, 1차 반가층은 ISC 4037-1 규격과 -1.3~3.9% 범위 내에서 일치하였으며 2차 반가층은 0-8~3.9% 범위내에서 일치함을 확인하였다. 본 연구에써 ISO 곤격을 만족하는 narrow spectrum계열의 9가지 기준 X선을 확립하였으며 X선 측정기 교정검사 및 X선 표준조사에 사용된 것이다. Calibration o.F..X ray dosimeters have been performed at 661.6 keY gamma ray of Cs-137 andcorrected with energy dependence curve. As the importance of dose assurance was recogniged in diagnostic radiology etc., accurate calibration factors determined at the practical X ray energy range are required for more accurate dosimetry. Each national standardslaboratory develof)ed their own X reference radiation for calibration. X reference beamsspecified in ISO standard are on unifying trend as a international reference beam. 9 X referencebeams of narrow-specalm series specified in ISO 4037-1 were developed in this research. forinherent fiBtration adjusting and additional filtration, high purity Cu, Sn and Pb metal plateswere processed to circle-type discs with accurate thickness. Field uniformity of established Xreference beams is ±3% and the contributBon due to srattered radiation is negligible(notdetectable). Hl#L measurements for evaluating the beam auality of established X referenceradiation revealed 1÷hat the first Hl#Ls in given filtrations agree within-1.3 ~3.9% and secondHVLs within 0.8~3.9% compared to ISO specifications. In conclusion, X reference radiationwhich satisfied reqilirements in ISO 4037-1 is established in this research and can be used forcalibrating X ray dt)simeters and standard irradiation.

치료방사선 선량보증(Ⅲ)

오헌진,박기정,김귀야,이현구,양현규,라정은,하성환 식품의약품안전청 2001 식품의약품안전청 연보 Vol.5 No.-

식품의약품안전청 방사선표준과는 mCo 치료준위방사선에 대한 교정을 38년 이상 수행하였다. 보유한 에어커마와 물흡수선량에 대한 이차표준 시스템은 Tfdorado-6 mCo 조사장치, TKOI 전리함, Keithley 6517 elecemoter로 구성되어 있다. 에어커마와 물흡수선량에 대한 표준은 국제원자력기구에 소급성을 가지고 있으며 각각의 합성불확도가 0.75 %와 0.92 % 이다. 방사선표준자에서는 1999년부터 국내 방사선치료기관에 대하여 국가꼭인 칠원의 선량 보증 프로그램을 시작하였다. 금년에는 원격방사선치료장치를 사응하는 5개 방사선치료기관에 대한 TLD 우편 선량보증 프로그렘을 실시하였다. 평가된 모든 결과는 허용오차인 눈5 %내매 위치하였다. 또한 방사선표준과에서는 우물형전리함과 137cs 선원을 이용하여 근접치료용 방사선 표준을 확립하였다. 현재 식룸의약픔안전청 방사선표준과는 TLD 우편 선량 보증 프로그램을 성공적으로 착립, 운영하고 있다. The Korea Food and Drug Adiministration (KFDA) has more than 18 years of experience in calibration of therapy level dosimeters for ^(60)Co radiation. The secondary standard of air kerma and absorbed dose to water at the KFDA consists of a Eldorado-6 ^(60)Co irradiation unit, an TK01 ionization chamber, a Keithley 6517 electrometer. The values of air kerma and absorbed dose to water were transferred from the International Atomic Energy Agency(IAEA) SSDL in Seibersdorf, with combined uncertainties of 0.75% and 0.92% respectively. Since 1999 a national quality assurance program for ensuring dosimetry accuracy in Korea radiotherapy centers has been performed by the KFDA. In this year TLD postal dose quality assurance program was performed for 5 radiotherapy centers. All results were positioned within acceptance limit ±5%. KFDA established radiation standard for brachytherapy using well-type ionizaation chamber and ^(137)Cs brachytherapy source. Now the KFDA is successful in setting up the TLD postal dose quality assurance program.

Fricke 용액을 이용한 선량측정

오헌진,김귀야,이현구,정승환,양현규,이선경,남정우 식품의약품안전청 2000 식품의약품안전청 연보 Vol.4 No.-

Fricke선량측정은 전리함 선량측정과 비교하여 몇가지 장점을 가지고 있어서 AAPM과 ICRU에 의해 교정쓱 물흡수선량 결정의 또 다른 방법으로 권고되고 있다. 실험과정은 전리함에 의한 상대적 측정을 기본으로 Fricke 선량측정은 기준선(mCo γ-선)에서 수행되었다. Fricke 선량계 용액의 제조에 사용되는 황산에 포함된 미량의 불순물은 ferric 이온의 화학적 효율에 영향을 줄 수 있파. 본 논문에서는 미량의 불순물에 대한 연구를 위하여 두가지 종류복 종깐으로 Fricke 용액을 제조하였다. Suprapur의 사용결과 표준편차는 7.92% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 불확도 르2% 수준의 Fricke 선량측정시스템을 확립하였다. Fricke dosimetry has some adva?tageous properties compared to ionization chamber dosimetry iud therefore has beeR recommended by both AAPM and ICRU as analternative method for the calibration and the determination of absorbed dose in water- Theexprrimental procedure was based on refative measurements with ionigation chamber and frickedosimetry performed in the reference beam (oCo γ - radiation). The sulphuric acid used for thepreparation of the FBicke dosimeter solution may contain trare impurities that can affect theyield of ferric lons. In the present work Fricke solutions prepared from two brands of sulphuricacid were cornpgred in order to study any influences of trace 3mpurities. It was shown that theuse of suprapur resulted in a reduction of the 7.92% standard deviation. The results reported aFricke dosimefry system of thr uncertaintf ±2%.

진단용방사선표준화사업 : 진단분야에서 사용하는 방사선측정기 교정을 위한 기준 X선(Ⅱ)

오헌진,박기정,이현구,김귀야,함창곡 식품의약품안전청 2001 식품의약품안전청 연보 Vol.5 No.-

X선 측정기에 대한 교정은 Cs-137 선원의 661.6 keV 에너지에서 수행하고 에너지 틀성곡선에 따라 보정하여 사용하고 있으나, 방사선진단분야를 비롯한 X선 사용분야에서 정도관리의 중요성이 강조되면서 정확한 X선 선량측정을 위한 정확한 교정정수의 필요성이 대두됨에 따라 실제 사용하는 X선의 에너지 범위에서의 교정이 요구되고 았다. 각국의 국가표준기관에서는 독자적으로 개발한 기준 X선을 사용하고 있는론, 국제표준차기구tISO)에서 정한 기준 X선므로 통합되어가고 있는 추세다. 본 연구에서는 ISO narrow specEfurn 계열끈 기준 X선을 확립하기 위하여 고순도의 알루미늄, 납, 구리 및 주석 필터를 정확한 두께로 제작하여 사용하였다. 확립된 기준 X선의 균일도(field uniformity)는 눈3 %"1고, 산란선의 영향은 검출되지 않았다. 선질을 평가하기 위한 1차 및 2차 반가층 측정결과, 1차 반가층은 ISO 4037-1 규격과 1.8~4.9 % 범위 내에서 일치하였으며 2차 반가층은 0.O~4.9 % 범위 내에서 일치함들 확인하였다. 본 면구에서 ISO 규격을 만족하는 narrow spectHrn계열의 20 tV, 린 kV, 30 Kv기준 X선을 확립하였으며, X선 측정기의 교정검사 및 X선 표준조사에 사용될 것이다. Calibration of X ray dosimeters have been performed at 661.6keV gamma ray of Cs-137 and corrected with energy dependence curve. As the importance of dose assurance was recognized in diagnostic radiology etc., accurate calibration factors determined at the practical X ray energy range are required for more accurate dosimetry. Each national standards laboratory developed their own X reference radiation for calibration. X reference beams specified in ISO standard are on unifying trend as a internationl reference beam. 3 low energy X reference beams of narrow-spectrum series specified in ISO 4037-1 were developed in this research. For inherent filtration adjusting and additional filtration, high purity Al metal plates were processed to 10×10 cm plate with accurate thickness. Field uniformity of established X reference beams is ±3% and the contribution due to scattered radiation is negligible(not detectable). HVL measurements for evaluating the beam quality of established X reference radiation revealed that the first HVLs in given filtrations agree within 1.8∼4.9% and second HVLs satisfied requirements in ISO 4037-1 is established in this research and can be used for calibrating X ray dosimeters and standard irradiation.

방사선 측정 및 해석 연구 : Assessment of Defected Feul by Analysis of Reactor Coolant Activities 원자로 냉각수중의 방사능해석에 의한 결합핵연료봉의 평가

이호연,오헌진,전재식,오희필,양재춘,정문규,박해용 대한방사선 방어학회 1986 방사선방어학회지 Vol.11 No.2

중성자와 우라늄의 핵반응에 의해 생성된 핵분열생성물의 물리적 특성을 이용하여 원자로 내의 핵연료 상태를 해석하는 모델을 개선하였다. 이 모델에서는 고체 핵연료 내에서 특정핵종의 핵분열 생성물의 생성과 이것이 원자로 냉각재까지 방출되는 과정을 계산하고 추적하며 방사능농도와 결합핵연료봉의 수를 관계짓는 방정식의 계수들을 결정한다. 핵분열생성물의 거동은 이탈(knock out)과 이동(migration) 두 부분으로 나누어 해석하였으며 트램프 우라늄의 영향을 분리할 수 있도록 하였다. 실측자료로는 가압 경수형 원자로인 고리 원자력발전소 1호기의 1차 냉각제를 분석해서 얻은 I-131과 I-133의 방사능 강도를 이용하였다. 이 실험자료와 위 방정식에서 구한 방사능 강도로부터 구한 결함 핵연료의 수는 제3주기에서 9.34±1.13개 제6주기에서 0.294±0.092개로 나타났다. An improved method of assessing fuel status by analysis of the fission product in the reactor coolant system is proposed. The release mechanism of specific fission products is established for determination of the coefficients in the equations which relate the radioactivities with the amount of defected fuel. Knock-out and migration models are employed in the formulation of the release mechanism. The influence of the tramp uranium is quantified. Sample calculations were made for KNU 1 reactor system using the I-131 and I-133 concentrations in the primary coolant. The estimated number of defected fuel pins in the third and sixth cycles appeared to be 9.34±1.13 and 0.294±0.092, respectively.

감마線分光分析 및 熱螢光檢出法에 의한 自然放射線의 線量測定硏究

田載植,吳熙弼,崔哲圭,吳憲鎭,河正雨 대한방사선 방어학회 1985 방사선방어학회지 Vol.10 No.2

감마선분광분석 및 열형광선량측정법에 의한 자연환경방사선의 선량해석에 관한 연구를 1984년 10월부터 약 1년간에 걸쳐 충남대학교 대덕캠퍼스내의 1만㎡규모의 평면개활지에서 수행하였다. 이 연구에서 사용한 검출기는 3"ø×3" NaI(Tl) ,閃光計數器와 plastic에 밀봉하여 금속판에 압착 처리한 chip과 Teflon-disk로된 2종의 LiF TLD였다. 실측실험으로는 3회에 걸친 24시간 cycle의 in-situ spectrometry와 2회의 3개월 cycle과 1회의 1개월 cycle에 걸친 TLD field dosimetry를 수행하였다. 측정한 모든 spectrum은 G(E)연산자법에 의하여 照射線量率로 환산하였고 그 결과로부터 환경 방사선의 地殼成分을 산출하였다. 結果에 의하면 spectrometry로 구한 조사선량율이 평균(10.54±2.96)μR/hr, TLD chip으로 측정해석한 값은 (12.0±3.4)μR/hr, disk에서 얻은 값이 (11.0±3.6)μR/hr로 오차범위 안에서 매우 좋은 일치를 보이고 있다. 그러나 감마선분광분석에 의한 자연방사선의 에는 가끔 심한동요가 관측되었다. 정확한 환경방사선량해석을 위하여 감마선분광분석과 TLD의 적절한 동시 배합사용이 바람직 하며, 보다 고감도의 TLD에 관한 연구와 국제비교등을 통한 선량평가의 精度向上을 위한 보다 깊이 있는 연구가 필요하다는 結論에 도달하였다. A study for the assessment of natural environmental radiation exposure at a flat and open field of about 10, 000m2 in area in CNU Daeduk campus has been carried out by means Oi gamma-ray scintillation spectrometry and thermoluminescence dosimetry for one year period of time from October 1984. The detectors used were 3"ø×3" NaI(Tl) and two different types of LiP TLD, namely, chip sealed in plastic sheet which tightly pressed on two open holes of a metal plate and Teflon disk. Three 24-hour cycles of in-situ spectrometry, and two 3-month and one 1-month cycles of field TL dosimetry were performed. All the spectra measured were converted into exposure rate by means of G (E) opertaion, and therefrom exposure rate due to terrestrial component of environmental radiation was figured out. Exposure rate determined by the spectrometry was, on average, (10.54±2.96)μR/hr, and the rates of (12.0±3.4)μR/hr and (11.±3.6)μR/hr were obtained from chip and disk TLD, respectively. Fluctuations in diurnal variation of the exposure rate measured by the spectrometry were noticeable sometime even in a single cycle of 24 hours. It is concluded that appropriately combined use of TLD with in-situ gamma-ray spectrometry system can give more accurate and precise measure of environmental radiation exposure, and further study for more adequate and sensitive TLD for environmental dosimetry, including improvement and elevation of accuracy in data assessment through inter-laboratory or international intercomparison is necessary.