전립선암의 세기조절 방사선치료 시 불균질부에 의한 선량변화에 관한 고찰

윤일규,박장필,이제희,박흥득,Yoon, Il-Kyu,Park, Jang-Pil,Lee, Jae-Hee,Park, Heung-Deuk 대한방사선치료학회 2007 대한방사선치료학회지 Vol.19 No.2

Purpose: The pelvic phantom was fabricated in the following purposes: (1) Dose verification of IMRT plan using Eclipse planning computer, (2) to study the interface effect at the interface between rectal wall and air. The TLD can be inserted in the pelvic phantom to confirm the dose distribution as well as uncertainty at the interface. Materials and Methods: A pelvic phantom with the dimension of 30 cm diameter, 20 cm height and 20 cm thickness was fabricated to investigate the dose at the rectal wall. The phantom was filled with water and has many features like bladder, rectum, and prostate and seminal vesicle (SV). The rectum is made of 3 cm-dimater plastic pipe, and it cab be blocked by using a plug, and film can be inserted around the rectal wall. The phantom was scanned with Philips Brillance scanner and various organs such as prostate, SV, and rectal wall, and bladder wall were delineated. The treatment parameters used in this study are the same as those used in the protocols in the SNUH. TLD chips are inserted to the phantom to evaluate the dose distribution to the rectal wall (to simulate high dose gradient region), bladder wall and SV (to simulate the high dose region) and 2 spots in anterior surface (to simulate the low dose region). The TLD readings are compared with those of the planning computer (ECLIPSE, Varian, USA). Results: The target TLD doses represented as the prostate and SV show excellent agreements with the doses from the RTP within +/-3%. The rectal wall doses measured at the rectal wall are different from the those of the RTP by -11%. This is in literatures called as an interface effect. The underdosages at the rectal wall is independent of 3 heterogeneity correction algorithm in the Eclipse RTP. Also the low dose regions s represented as surface in this study were within +/-1%. Conclusion: The RTP estimate the dosage very accurately withihn +/-3% in the high dose (SV, or prostate) and low dose region (surface). However, the dosage at the rectal wall differed by as much as 11% (In literatures, the underdosage of 9$\sim$15% were reported). This range of errors occurs at the interface, for example, at the interface between lung and chest wall, or vocal cord. This interface effect is very important in clinical situations, for example, to estimate the NTCP (normal tissue complication probability) and to estimate the limitations of the current RTP system. Monte-carlo-based RTP will handle this issue correctly.

Track 4 융합교육 : 루시드 차트를 활용한 추상화 수업 설계 및 적용

윤일규 ( Il Kyu Yoon ),이시내 ( Ci Ne Lee ),이원규 ( Won Gyu Lee ) 한국컴퓨터교육학회 2014 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.18 No.2

추상화는 컴퓨터 과학의 핵심적인 개념일 뿐만 아니라, 컴퓨터 과학 관련 내용일 이해하고 수준 높은 이해를 위해서는 반드시 학습자들이 갖추고 있어야 하는 능력이다. 수학 교과에서는 수학적 모델링 과정에서 학습자들의 추상화 과정을 분석하고, 수학적 추상화 능력을 향상 시킬 수 있는 교수 학습 방법에 대한 연구가 다양한 형태로 진행되고 있다. 그러나 컴퓨터 과학 분야에서는 핵심적으로 요구되는 능력임에도 불구하고 초중등 학습자들의 추상화 학습을 위한 교수학습방법에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 초중등학습자들이 추상화 학습을 위한 교수학습방법을 제안하고자 한다. 또한 루시드 차트를 활용하여 학습자들의 실시간 협업을 통한 수업이 이루어 질 수 있도록 하여 학습자들의 추상화에 대한 이해를 높일 수 있도록 하였다.

2012년 인정교과서로 채택된 중학교 "정보"교과서의 탐구적 경향 분석 : "문제 해결 방법과 절차 영역"을 중심으로

윤일규 ( Il Kyu Yoon ),장윤재 ( Yun Jae Jang ),김자미 ( Ja Mee Kim ),이원규 ( Won Gyu Lee ) 한국컴퓨터교육학회 2013 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.17 No.2

‘정보’교과는 2009 개정 교육과정을 통해서 3단계로 이루어져 있던 기존의 중학교 ‘정보’ 교육과정을 일원화하고 내용 체계의 변화시키는 등 변화를 거듭 하고 있다. 이에 본 연구는 중학교 ‘정보’ 교과의 ‘문제 해결 방법과 절차’ 영역이 학습자들의 정보과학적 사고(Computational Thinking)기반의 창의적 문제해결능력 향상을 위해 적합하도록 탐구적 경향을 띄고 있는지 분석하였다. 2012년 인정 교과서 중에서 2종의 교과서를 채택하여 Romey 분석 방법을 통해 분석한 결과, 본문 분석은 1개 교과서의 특정 영역에서만 탐구적 경향을 보인 반면, 교과서 활동 지수는 교과서 모두 충분한 탐구적 경향을 나타내었다.

스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 이후 초등 영재들의 수준에 따른 IT 융합 학습에 대한 인식 차이 분석

윤일규(Il-Kyu Yoon),장윤재(Yun-Jae Jang),정순영(Soon-Young Jeong),이원규(Won-Gyu Lee) 한국컴퓨터정보학회 2015 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.20 No.5

본 논문에서는 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램을 제안하고, 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 이후 초등 영재 수준에 따른 IT 융합 학습에 대한 만족도와 기대-가치 인식 차이를 분석하였다. 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 WTEC에서 제안한 인간 융합 과정을 기초로 설계하였으며, 초등 영재들이 실질적인 IT 융합 과정을 경험할 수 있도록 하기 위해서 창의성 단계, 통합 단계, 혁신 단계, 산출 단계로 구성하였다. 본 연구를 통해서 개발된 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 초등 영재 126명을 대상으로 적용하였으며 그 결과를 분석하였다. 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육에 대한 만족도를 분석한 결과, 초등 심화 집단과 초등 기초 집단 모두 높은 수업 만족도를 보이는 것으로 나타났으나, 초등 심화 집단의 수업 만족도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한, 초등 심화 집단이 초등 기초 집단에 비해 IT 융합 학습에 대한 기대-가치 인식이 높은 것으로 나타났다. 본 논문의 2장에서는 IT 융합 학습과 로봇 활용 교육을 분석한 관련 연구를 제시하였으며, 3장에서는 실제 스마트기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램 설계 및 연구 과정을 기술하였고, 4장에서는 실험 수업 결과를 분석한 연구결과를 제시하였다. In this paper, we propose an smart device based robot programming education program and analyzing students’ perceptions such as satisfaction, Expectancy-Value of IT convergence learning after the robot education program according to elementary gifted students’ level. Smart device based robot programming education program designed based on schematic of the convergence suggested by WTEC and consist of creative phase, integration/fusion phase, innovation phase, outcome phase for learning practical process of the IT convergence. We are conducting a smart device based robot programming education class to consist of 126 gifted students and analysing the difference of perception. According to analysis of the result, core and advanced students’ perception on satisfaction score shows also high. However, advanced level students’ satisfaction score shows higher than core students’ satisfaction score. Also, advanced level students’ expectancy-value score on IT convergence learning shows higher than core students’ score.

융합적 사고 향상을 위한 스마트 기기 기반의 초등 로봇 프로그래밍 교육 방법 개발

윤일규(Il-Kyu Yoon),장윤재(Yun-Jae Jang),이원규(Won-Gyu Lee) 한국컴퓨터정보학회 2014 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

컴퓨터활용교육 : ALTERA Development and Education Board를 이용한 문제중심학습(PBL) 기반 디지털 논리회로 교수-학습전략 제안

윤일규 ( Il Kyu Yoon ),강세현 ( Se Hyun Kang ),김사무엘 ( Samuel Kim ),전승원 ( Seung Won Jeon ),주현준 ( Hyun Jun Ju ),홍광표 ( Gwang Pyo Hong ),서태원 ( Tae Won Seo ) 한국컴퓨터교육학회 2011 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.15 No.1

디지털 논리회로는 정보 교육 분야에서 핵심적인 교과목 중 하나로써 그 중요성이 강조되고 있다. 이에 따라 디지털 논리회로 학습에 관련된 다양한 연구가 진행되었으며 그 효과 성이 검증되었다. 그러나 대부분의 디지털 논리회로에 대한 연구가 학습에 활용될 수 있는 콘텐츠 개발이나 시뮬레이터 개발에 집중되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 ALTERA Development and Education Board를 활용하여 문제중심학습(PBL)기반 디지털 논리회로 교수-학습전략을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 PBL 기반의 디지털 논리회로 교수-학습 전략은 학습자들의 흥미와 학습 동기를 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

방사선 치료 시 치료실 내에서 발생하는 오존에 관한 고찰

곽용국,윤일규,이제희,유숙현,Kwak, Yong-Kuk,Yoon, Il-Kyu,Lee, Jae-Hee,Yoo, Suk-Hyun 대한방사선치료학회 2009 대한방사선치료학회지 Vol.21 No.2

Purpose: Measure the ozone level in the treatment room while treating a patient so want to know the degree of contamination caused by ozone occurrence. Materials and Methods: Use the linear accelerator (Clinac 21EX, Varian, USA) with the ozone meter (series-200, aeroQual, New Zealand) and water phantom (Wellhofer, IBA, Germany) is irradiated the radiation so that measured the ozone generation level according to MU, dose-rate, SSD, field size, energy, delay time and put the ozone meter in the treatment room actually while treating a patient so measured the daily ozone level variation. Results: While irradiating the radiation, degree of ozone contamination wasn't affected by the energy but mostly in case of electron beam, ozone level was higher than photon beam. The higher dose-rate (0.016~0.025 ppm/hr), the farther SSD (0.018~0.030 ppm/hr), the wider field sizes (0.016~0.025 ppm/hr), the more MU (0.018~0.046 ppm/hr), it occurred high ozone level. Ozone decrement according to delay time changed the background level (0.016 ppm/hr) after elapsed time of 10 minutes from irradiating radiation. And daily ozone occurrence level in the treatment room was below ozone standard level 0.1 ppm/hr (average:0.06 ppm/8 hr) but it could confirm that ozone generation level was included the level (max:0.038 ppm/hr) above 0.02 ppm/hr which patient could perceive. Conclusion: Through ozone level according to variation of certain conditions, actually in the treatment room ozone generation level didn't damaged to patients or workers. Commonly peoples think that ozone was harmful gas but it thought that small amount of ozone generation level while treating a patient was beneficial in the treatment room through air purge action of pathogenic germ or virus sterilization.

등온 증폭법과 Real-time PCR을 이용한 Salmonella 검출

안영창,조민호,윤일규,정덕현,이은영,김진호,장원철,Ahn, Young-Chang,Cho, Min-Ho,Yoon, Il-Kyu,Jung, Duck-Hyun,Lee, Eun-Young,Kim, Jin-Ho,Jang, Won-Cheoul 대한화학회 2010 대한화학회지 Vol.54 No.2

살모넬라는 음식과 식수에서 흔히 나오는 중요한 병원체로 세계 곳곳에서 급성 위장염과 같은 감염증을 일으키며, 일반적으로 인간의 혈청형 임상종으로는 Salmonella enterica의 혈청형인 S. Typhimurium과 S. Enteritidis가 있다. 일반적인 검출 방법으로 살모넬라를 기본으로 하여 선택적인 배양으로 샘플을 수집하였고 살모넬라를 일으키는 군체의 특징을 생화학과 혈청학상인 테스트를 하였으나 이러한 방법들은 일반적으로 시간이 걸리고 높은 감도를 보이지 않았다. 최근, 등온증폭반응법과 real-time PCR법을 이용하여 높은 감도, 특이성으로 현재 병원성 박테리아에 빠르게 수행할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 등온증폭반응과 real-time PCR법을 사용하여 S. Typhimurium과 S. Enteritidis의 검출하였다. 선택적인 타겟 유전자로, invA를 살모넬라종의 염기서열에 특이적으로 임의복제 하였다. 등온증폭반응과 real-time PCR은 살모넬라종으로부터 임의의 염기서열을 증폭하여 검출하였고, invA는 S. Typhimurium과 S. Enteritidis의 두 가지 종을 모두 검출하였다. 이러한 등온증폭반응과 real-time PCR법으로 S.Typhimurium과 S. Enteritidis의 검출 가능성을 보였으며, 살모넬라 종에 대한 특이성, 민감성을 갖춘 유용한 검출방법을 제시하였다. Salmonella is an important food-and water-borne pathogen associated with acute gastrointestinal illnesses around the world. The most common serotypes isolated from humans are Salmonella enterica serotype Typhimurium (S. Typhimurium) and S. Enteritidis. Traditional detection methods for Salmonella are based on cultures using selective media and characterization of suspicious colonies by biochemical and serological tests. These methods are generally time-consuming and not so highly sensitive. Recently, the Loop Mediated Isothermal Amplification and real-time PCR has been used as a highly sensitive, specific, and rapid test for the presence of pathogenic bacteria. In this study, a LAMP and real-time PCR was used to detect S. Typhimurium and S. Enteritidis. We selected target genes, which were the in invA and a randomly cloned sequence specific for the genus Salmonella. With LAMP and real-time PCR, random sequence was detected from Salmonella spp, invA were detected from all strain of S. Typhimurium and S. Enteritidis. This assay indicate that the specificity, sensitivity and rapid of the LAMP and real-time PCR make them potentially valuable tools for detection of S. Typhimurium and S. Enteritidis.

열형광선량계와 반도체검출기를 이용한 전신피부전자선조사의 선량평가

제영완,나경수,윤일규,박흥득,Je Young Wan,Na Keyung Su,Yoon IL Kyu,Park Heung Deuk 대한방사선치료학회 2005 대한방사선치료학회지 Vol.17 No.1

Purpose : To evaluate radiation dose and accuracy with TLD and diode detector when treat total skin with electron beam. Materials and Methods : Using Stanford Technique, we treated patient with Mycosis Fungoides. 6 MeV electron beam of LINAC was used and the SSD was 300 cm. Also, acrylic speller(0.8 cm) was used. The patient position was 6 types and the gantry angle was 64, 90 and $116^{\circ}$. The patient's skin dose and the output were detected 5 to 6 times with TLD and diode. Result : The deviations of dose detected with TLD from tumor dose were CA $+\;6\%$, thigh $+\;8\%$, umbilicus $+\;4\%$, calf $-\;8\%$, vertex $-\;74.4\%$, deep axillae $-\;10.2\%$, anus and testis $-\;87\%$, sole $-\;86\%$ and nails shielded with 4mm lead $+4\%$. The deviations of dose detected with diode were $-4.5\%{\sim}+5\%$ at the patient center and $-1.1\%{\sim}+1\%$ at the speller. Conclusion : The deviation of total skin dose was $+\;8\%{\sim}-\;8\%$ and that deviation was within the acceptable range(${\pm}\;10\%$). The boost dose was irradiated for the low dose areas(vertex, anus, sole). The electron beam output detected at the sootier was stable. It is thought that the deviation of dose at patient center detected with diode was induced by detection point and patient position.

동적다엽콜리메이터를 이용한 세기변조방사선 치료 시 선량분포상의 선량률 변화에 따른 효과

임경달,제영완,윤일규,이제희,유숙현,Lim, Kyoung-Dal,Jae, Young-Wan,Yoon, Il-Kyu,Lee, Jae-Hee,Yoo, Suk-Hyun 대한방사선치료학회 2012 대한방사선치료학회지 Vol.24 No.1

목 적: 동적다엽콜리메이터를 이용한 세기변조방사선 치료 시 선량률 임의 변경 되었을 경우 선량 분포 차와 변화를 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 소조사야와 대조사야의 두 가지 세기변조방사선치료계획을 임상적 치료계획시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto, CA)을 이용하여 계획하였다. 각각의 치료계획은 선량률 100, 400, 600 MU/min으로 변화시켜 조사야별 세 종류로 치료계획을 하였다. 측정기 2D-Array (2D-Array Seven729, PTW-Freiburg)는 측정 깊이 0.5 cm를 고려하여 위로 Solid water phantom ($30{\times}30{\times}4.5cm$)와 아래로 후방산란을 고려한 Solid water phantom 5 cm 사이에 위치 시켰다. MLC-120엽을 갖춘 에너지 6 MV 선형가속기(Clinac 21EX, Varian, Palo Alto, CA)를 사용하여 실험하였다. 첫 번째로 선량률 100, 400, 600 MU/min의 치료 계획한 것을 같은 선량률로 측정 하여 각각의 기준값을 얻었다. 1) 선량률 100 MU/min일 때 임의로 200, 300, 400, 500, 600 MU/min로 변화하고, 2) 400 MU/min일 때 100, 200, 300, 500, 600 MU/min으로 변화시켰으며, 3) 600 MU/min일 때 100, 200, 300, 400, 500 MU/min를 측정하였다. 끝으로 분석 프로그램(Verisoft 3.1, PTW-Freiburg)을 이용하여 기준 값과 선량률 변화 시의 선량차와 분포를 평가 하였다. 결 과: 치료 계획한 선량률 100 MU/min, 400 MU/min, 600 MU/min을 치료 계획한 대로 측정한 기준 값은 미세한 선량차를 보였고 선량분포도 일치하였다. 이를 기준 값으로 하여 소조사야에 대해 측정한 결과 100 MU/min에서는 200, 300, 400, 500, 600MU/min으로 변경하며 측정 시 -0.8, -1.1, -1.3, -1.5, -1.6%로 선량차가 있었으며, 400 MU/min (소조사야)에서 100, 200, 300, 500, 600 MU/min일 때 +0.9, +0.3, +0.1, -0.2, -0.2%의 선량변화가 있었고, 선량률 600 MU/min (소조사야)에서는 100, 200, 300, 400, 500 MU/min으로 변경 시 +1.4, +0.8, +0.5, +0.3, +0.2%로 나타났다. 다른 한편, 대조사야에서 100 MU/min(대조사야)는 -1.3, -1.6, -1.8, -2.0, -2.4%로 조금 더 큰 감소를 보였고, 400 MU/min (대조사야)는 +2.0, +1.8, +0.5, -1.2, -1.6%의 선량변화가 있었다. 600 MU/min (대조사야)에서는 +1.5, +1.9, +1.7, +1.9, +1.2%였다. 선량률 변화에 따른 선량 차는 -2.4~+2.0%로 측정되었다. 결 론: 120-MLC를 갖춘 선형가속기를 사용하여 측정한 세기변조방사선 치료 시 선량률 변화에 따른 선량분포는 거의 변화가 없었으며 선량 차는 ${\pm}3%$ 미만이었다. Purpose: To evaluate dose distribution differences when the dose rates are randomly changed in intensity-modulated radiation therapy using a dynamic multileafcollimator. Materials and Methods: Two IMRT treatment plans including small-field and large-field plans were made using a commercial treatment planning system (Eclipse, Varian, Palo Alto, CA). Each plan had three sub-plans according to various dose rates of 100, 400, and 600 MU/min. A chamber array (2D-Array Seven729, PTW-Freiburg) was positioned between solid water phantom slabs to give measurement depth of 5 cm and backscattering depth of 5 cm. Beam deliveries were performed on the array detector using a 6 MV beam of a linear accelerator (Clinac 21EX, Varian, Palo Alto, CA) equipped with 120-leaf MLC (Millenium 120, Varian). At first, the beam was delivered with same dose rates as planned to obtain reference values. After the standard measurements, dose rates were then changed as follows: 1) for plans with 100 MU/min, dose rate was varied to 200, 300, 400, 500 and 600 MU/min, 2) for plans with 400 MU/min, dose rate was varied to 100, 200, 300, 500 and 600 MU/min, 3) for plans with 600 MU/min, dose rate was varied to 100, 200, 300, 400 and 500 MU/min. Finally, using an analysis software (Verisoft 3.1, PTW-Freiburg), the dose difference and distribution between the reference and dose-rate-varied measurements was evaluated. Results: For the small field plan, the local dose differences were -0.8, -1.1, -1.3, -1.5, and -1.6% for the dose rate of 200, 300, 400, 500, 600 MU/min, respectively (for 100 MU/min reference), +0.9, +0.3, +0.1, -0.2, and -0.2% for the dose rate of 100, 200, 300, 500, 600 MU/min, respectively (for 400 MU/min reference) and +1.4, +0.8, +0.5, +0.3, and +0.2% for the dose rate of 100, 200, 300, 400, 500 MU/min, respectively (for 600 MU/min reference). On the other hand, for the large field plan, the pass-rate differences were -1.3, -1.6, -1.8, -2.0, and -2.4% for the dose rate of 200, 300, 400, 500, 600 MU/min, respectively (for 100 MU/min reference), +2.0, +1.8, +0.5, -1.2, and -1.6% for the dose rate of 100, 200, 300, 500, 600 MU/min, respectively (for 400 MU/min reference) and +1.5, +1.9, +1.7, +1.9, and +1.2% for the dose rate of 100, 200, 300, 400, 500 MU/min, respectively (for 600 MU/min reference). In short, the dose difference of dose-rate variation was measured to the -2.4~+2.0%. Conclusion: Using the Varian linear accelerator with 120 MLC, the IMRT dose distribution is differed a little <(${\pm}3%$) even though the dose-rate is changed.