몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 선형가속기 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구

김회인,천권수 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.4

It should be accurate dose calculation to increase the efficiency of radiation therapy, and it is priority to figure out the beam characteristics for this purpose. The target and primary collimator in head components of the linear accelerator have the greatest influence on determining the beam characteristics which is caused by backscatter and it is the factor to consider the shielding structures and equipment management. In this study, we made modeling of the linear accelerator through the Geant4 Monte Carlo simulation and investigated backscatter according to the change of the size and shape in head components. For the scattered electrons, it showed the greatest number of distributions inside of the inner radius at primary collimator. But, for the scattered photons which have the high energy, it was mostly located outside of the inner radius at primary collimator. Scattered positrons showed a small occurrence in about 0.03%. According to the change of the inner radius at primary collimator, it was great changes in the inside of inner radius for all three scattered particles. According to the change of the outer radius at primary collimator, it was shown some considerable effects from more than 60 mm outer radius. It was no significant effect according to the change of target thickness. In this study, we found that backscatter should be considered, and figured out that geometric size and shape of the peripheral components are the factors that influences the backscatter effect. 의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

국내 치료용 방사선기기 품질관리 전문 인력 보고 현황 분석

김회인,이영섭,한상은,김지영,김민경,윤현석,이재호,장재권 대한방사선방어학회 2016 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2016 No.12

국내 치료용 선형가속기 품질관리에 대한 원격감사 수행 현황

김회인,김민경,이재호,박상현,송민철,김금배,최상현,조규석,한수림 대한방사선방어학회 2018 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2018 No.04

카메라를 이용한 사람의 이동방향을 감지하는 로봇에 관한 연구

김회인(H.I. Kim),김갑순(G. S. Kim),김현민(H. M. Kim),유성훈(S. H. Ryou),강성중(S. J. Kang),류지효(J. H. Ryou),최호영(H. Y. Choi) 한국정밀공학회 2010 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.11월

로봇의 시각시스템을 위한 물체의 거리 및 크기측정 알고리즘 개발

김회인(Hoi In Kim),김갑순(Gab Soon Kim) 제어로봇시스템학회 2011 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.17 No.2

This paper looks at the development of the visual system of robots, and the development of image processing algorism to measure the size of an object and the distance from robot to an object for the visual system. Robots usually get the visual systems with a camera for measuring the size of an object and the distance to an object. The visual systems are accurately impossible the size and distance in case of that the locations of the systems is changed and the objects are not on the ground. Thus, in this paper, we developed robot’s visual system to measure the size of an object and the distance to an object using two cameras and two-degree robot mechanism. And, we developed the image processing algorism to measure the size of an object and the distance from robot to an object for the visual system, and finally, carried out the characteristics test of the developed visual system. As a result, it is thought that the developed system could accurately measure the size of an object and the distance to an object.

Investigation on backscatter According to Changed in Components of Linear Accelerator Using Monte Carlo Simulation

김회인(Hwe in Kim),천권수(Kwon su Chon) 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.3

의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다. It should be accurate dose calculation to increase the efficiency of radiation therapy, and it is priority to figure out the beam characteristics for this purpose. The target and primary collimator in head components of the linear accelerator have the greatest influence on determining the beam characteristics which is caused by backscatter and it is the factor to consider the shielding structures and equipment management. In this study, we made modeling of the linear accelerator through the Geant4 Monte Carlo simulation and investigated backscatter according to the change of the size and shape in head components. For the scattered electrons, it showed the greatest number of distributions inside of the inner radius at primary collimator. But, for the scattered photons which have the high energy, it was mostly located outside of the inner radius at primary collimator. Scattered positrons showed a small occurrence in about 0.03%. According to the change of the inner radius at primary collimator, it was great changes in the inside of inner radius for all three scattered particles. According to the change of the outer radius at primary collimator, it was shown some considerable effects from more than 60 mm outer radius. It was no significant effect according to the change of target thickness. In this study, we found that backscatter should be considered, and figured out that geometric size and shape of the peripheral components are the factors that influences the backscatter effect.

전산모사를 이용항 선형가속기 헤드 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구

김회인(Hwe In Kim),천권수(Kwon Su Chon) 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.춘계

It should be accurate dose calculation to increase the efficiency of radiation therapy, and it is priority to figure out the beam characteristics for this purpose. The target and primary collimator in head components of the medical linear accelerator have the greatest influence on determining the beam characteristics which is caused by backscattering and it is the factor to consider the shielding structures and equipment management. In this study, We made the medical linear accelerator modeling through the Geant4 Monte Carlo simulation and investigated backscattering according to the change of head components. According to the change of the inner radius at primary collimator, it was great changes in the inside of inner radius for all three scattered particles. According to the change of the outer radius at primary collimator, it was shown some considerable effects more than 60 mm outer radius. It appeared no significant effect due to change the target thickness. In this study, it was found backscattering should be considered, and figure out that geometric form and size of the peripheral components is one of the factors that influences the backscattering aspect. 방사선치료의 효율을 높이기 위해서는 선량계산이 정확해야하고 이를 위해서 선속 특징을 정확히 파악하는 것이 우선시 된다. 의료용 선형 가속기의 헤드 구성요소인 표적물질(Target)과 일차 콜리메이터(Primary Collimator)는 선속 특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란(Backscattering)은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하야여 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 전산모사 중 하나인 Geant4를 통해 의료용 선형 가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세산란 입자(Electron, Photon, Positron) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경(Outer Radius)의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향 을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라 서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

인간형 로봇의 시각시스템을 위한 물체의 거리 및 크기측정 알고리즘 개발

김회인(H. I. Kim),김갑순(G. S. Kim) 한국정밀공학회 2010 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.5월

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 선형가속기 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구

김회인,천권수 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.4

의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다. It should be accurate dose calculation to increase the efficiency of radiation therapy, and it is priority to figure out the beam characteristics for this purpose. The target and primary collimator in head components of the linear accelerator have the greatest influence on determining the beam characteristics which is caused by backscatter and it is the factor to consider the shielding structures and equipment management. In this study, we made modeling of the linear accelerator through the Geant4 Monte Carlo simulation and investigated backscatter according to the change of the size and shape in head components. For the scattered electrons, it showed the greatest number of distributions inside of the inner radius at primary collimator. But, for the scattered photons which have the high energy, it was mostly located outside of the inner radius at primary collimator. Scattered positrons showed a small occurrence in about 0.03%. According to the change of the inner radius at primary collimator, it was great changes in the inside of inner radius for all three scattered particles. According to the change of the outer radius at primary collimator, it was shown some considerable effects from more than 60 mm outer radius. It was no significant effect according to the change of target thickness. In this study, we found that backscatter should be considered, and figured out that geometric size and shape of the peripheral components are the factors that influences the backscatter effect.

로봇의 길을 판단하기 위한 영상처리 알고리즘 개발

김회인(H.I. Kim),김현민(H.M. Kim),박중조(J.J. Park),김갑순(G. S. Kim) 한국정밀공학회 2009 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2009 No.6월