Monte-Carlo method에서 선량결정인자들의 입력값 변화에 따른 파노라마방사선 검사의 유효선량의 변화에 대한 연구

이세영 서울대학교 치의학대학원 2016 국내석사

연구목적: 이 연구의 목적은 Monte-Carlo method에서 선량결정인자들의 입력값 변화에 따른 파노라마방사선 검사의 유효선량의 변화를 연구하는 데 있다. 연구방법: Dosimetric method를 이용하여 파노라마방사선 검사의 유효선량을 측정한다. Monte-Carlo method를 기반으로 한 PCXMC(PC-Based Monte-Carlo program)를 이용하여 파노라마방사선 검사의 유효선량을 측정한다. PCXMC의 선량결정인자 입력값 중 projection, oblique angle, X-ray tube voltage, filtration, Xref, Yref, Zref, FRD(Focus-Reference point distance), X-ray beam width을 변화 시켜보고 그에 따른 유효선량을 측정한다. 결과: Dosimetric method 로 구한 총유효선량은 4.5605mSv 로 나왔고, Monte-Carlo method로 구한 총유효선량은 4.5640mSv 로 나타났다. Projection, x-ray tube voltage, filtration 값이 커질수록 유효선량이 커졌으며, Oblique angle 은 절대값이 작아질수록 유효선량이 작아지는 경향을 보였다. 결론: PCXMC 입력조건 중에 projection, x-ray tube voltage, filtration 은 통계적으로 유의미한 양의 상관관계를 보였고, oblique angle 은 통계적으로 유의미한 음의 상관관계를 보였다. 주요어: Monte-Carlo method, PCXMC(PC-Based Monte-Carlo method program), Dosimetric method, 유효선량

Monte Carlo method를 이용한 GaAs의 전자 전송 특성의 온도 의존성 및 강 전계하에서의 GaAs, InP 그리고 GaInAs의 전자 전송 특성 결정

김경섭 漢陽大學校 1989 국내석사

A Hybrid Monte Carlo-Deterministic Second Moment Method for Thermal Radiative Transfer

Pozulp, Michael Mettler University of California, Berkeley ProQuest Disser 2025 해외박사(DDOD)

Computer simulations of hot matter often solve a coupled system of partial integro-differential equations for the matter temperature and the radiation specific intensity. While the former quantity is four dimensional through space-time dependence, the latter quantity also includes frequency and angle dependence, which makes it seven dimensional. The Monte Carlo method is often used in production to compute this high-dimensional quantity. Faster, less accurate calculations solve a diffusion approximation using a deterministic method. I present a novel hybrid method which combines the two approaches.The aforementioned system of equations that my method solves is called the thermal radiative transfer (TRT) equations. The TRT system is nonlinear. I linearize the system using the standard implicit multigroup algorithm for x-ray photon transport called implicit Monte Carlo (IMC). One timestep of IMC solves a linear transport equation using random variates to create simulation particles called IMC photons and advances them through phase space. I replace a single IMC timestep with multiple steps which are computationally more efficient.My replacement is an iteration. Every iteration cycle, I couple a Monte Carlo solve of the linear transport equation with a deterministic solve of a transport-corrected diffusion system in a hybrid Second Moment Method (SMM). The SMM system is linear because it uses an additive closure to close the moment system. This contrasts with another moment method called Variable Eddington Factor (VEF) which is nonlinear because it uses a multiplicative closure. The left-hand side of the SMM system is the standard radiation diffusion operator. The right-hand side includes the standard radiation diffusion sources, plus an additional source term involving a quantity called the correction tensor, which couples the SMM system with the transport equation.Pre-existing work uses a deterministic method known as Discrete Ordinates (SN) to compute the correction tensor. Angular discretization errors, known as ray effects, can create unphysical starburst patterns in SN solutions. My choice to use Monte Carlo instead of SN avoids ray effects at the cost of introducing random variability, also known as statistical noise. This presents two problems: the noise itself and noise amplification. I manage the noise itself using standard Monte Carlo variance reduction techniques. The noise amplification is caused by differentiation of the correction tensor in the SMM system, which I avoid by solving the first-order SMM system using a mixed finite element method (FEM). Applying an integration by parts rule during the FEM derivation of the weak form of the first-order SMM system offloads the derivative from the correction tensor to the FEM test function.I demonstrate the viability of my novel hybrid method by using it to solve linear transport problems in two spatial dimensions. I intend my demonstration of my method to serve as a foundation for its implementation in production computer simulations of hot matter.

Study on Improvement of Radiation Safety Management in Radiation Facilities

Sangrok Kim 고려대학교 대학원 2023 국내박사

다양한 분야에서 방사선이 사용되고 있다. 2020년 9,143개의 기관이 방사선 사용과 관련된 승인을 받았으며, 이 수는 매년 증가하고 있다. 승인을 받은 기관 중 약 17%가 허가기관이다. 이용기관의 수가 증가함에 따라 방사선작업종사자의 수도 함께 증가하고 있다. 2020년 방사선 작업종사자의 수는 146,790명이다. 국제암연구기관(International Agency for Research on Cancer)은 엑스선과 감마선을 1급 발암물질로 분류했다. 이에 따라 방사선 발생장치 또는 방사성동위원소를 사용할 때에는 방사선 작업종사자와 공공에 대한 안전을 관리할 필요가 있다. 또한, 국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection)에서는 방사선을 사용하는 경우 정당화와 최적화를 지켜야 한다고 권고하고 있다. 방호최적화 과정은 정당화가 이루어진 것으로 간주되는 상황에 적용되며, 방호최적화는 방사선방호체계의 핵심이다. 국제 방사선 방어위원회에서 권고한 방호최적화를 위해 6개의 연구를 진행했다. 첫 번째로 슬릿 형태의 차폐 구조물을 제안하여 일반촬영실의 산란엑스선에 대한 차폐능력을 몬테카를로 방법을 사용하여 평가하였다. 의료종사자의 피폭선량을 줄이기 위한 최근 연구에서, 방사선이 산란될 때 발생하는 광전효과를 이용하여 방사선치료실 입구에서의 선량을 줄이는 방법이 제안되었다. 이 방법은 특히 저에너지 광자에 효과적이기 때문에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 슬릿형태 구조물의 일반촬영실 산란 엑스선에 대한 차폐성능을 평가하였다. 두께 2 mm, 폭 50 mm, 길이 900 mm인 판을 2 mm 간격으로 수평 적재하는 형태의 슬릿형태 구조물은 알루미늄에 비해 철 또는 납으로 만드는 경우 차폐효과가 뛰어났다. 재질을 철로 한정한 경우 선원과 관심구역 사이에서 결정된 구조물의 설치위치는 차폐효과와 무관했으며, 판의 폭은 차폐효과에 비례했다. 폭 50 mm 철판을 사용한 경우 산란선이 직접 발생하는 바닥 및 환자의 높이를 제외하면 약 99.9% 또는 그 이상의 차폐효과가 있었다. 두 번째로 슬릿 형태의 차폐 구조물을 치료방사선 사용시설의 덕트 차폐체로 사용함을 제안했다. 가속기를 사용하는 방사선종양학과 치료실은 방사선이 치료실 외부로 누설되는 것을 막기위해 차폐구조물을 이용하여 격리시킨다. 그러나 가속기에서 발생하는 오존같은 유해가스를 배출하고 신선한 공기를 치료실 내부에 공급하기 위해 덕트의 설치는 필수적이다. 덕트로 인해 만들어진 틈을 막는 것은 불가능하므로 NCRP Report No. 49와 No. 151에서는 다양한 차폐 방법을 제안하였다. 그러나 이 방법들은 많은 공간과 무거운 차폐물을 요구했다. 따라서 다양한 형태의 슬릿형태 구조물을 덕트 내부에 설치하여 방사능 차폐능력을 MCNP를 이용하여 계산했다. 계산에 사용된 X-ray의 에너지 분포는 6 MV 선형가속기에서 방출된 X-ray를 NaI(Tl) 검출기를 이용하여 측정한 것이며, 평균에너지는 0.336 MeV, 최빈값은 0.137 MeV였다. 이 연구에서는 두께 2, 3, 4 mm인 철판으로 만든 슬릿형태 구조물에 의한 선량감쇠를 계산하였다. 세 번째로 여러 번 굽어진 미로 구조를 감마선이 통과할 때 발생하는 선량감소율을 계산하여, 192Ir이나 60Co를 사용하는 비피괴검사실의 미로구조를 쉽고 빠르게 설계하는 방법을 제안하였다. 통로에 미로 구조를 설치하는 것은 통로 끝에 설치하는 차페도어의 차폐체 두께를 줄여주는 효과가 있다. 이 연구에서는 비파괴검사실의 출입구에 설치하는 한번, 두 번, 세 번 꺽인 미로구조에 의한 선량감쇠를 몬테카를로 방법을 사용하여 계산했다. 계산결과 1.85 TBq 192Ir을 사용하는 조사실에서는 두 번, 또는 세 번 꺽인 미로구조를 사용하는 경우, 통로 길이를 각각 10 m와 6 m로 설계하면 차폐도어 없이 설계기준을 만족할 수 있었다. 네 번째로 전산유체역학 프로그램을 사용하여 방사성동위원소 분배실에서 사용하는 흄후드의 공기 역류율을 평가하였다. IAEA에서 제안한 선량환산계수를 이용하여 작업자의 내부피폭을 평가하는 경우 흄후드의 공기 역류율은 중요한 요소이다. 이 연구에서는 전산유체역학을 사용하여 방사성동위원소 분배시설에서 사용하는 흄후드로부터 누출되는 공기의 역류율을 계산하였다. 이를 위해 CAD 프로그램을 이용하여 흄후드를 3차원 모델로 만들었고, 계산결과 후드 개구부에서의 면속도가 0.11∼1.0 m/s인 경우 역류율은 3%로 평가되었다. 이 역류율은 면석도가 0.1 m/s보다 작아지는 경우 급격히 감소하였다. 다섯 번째로 방사성 폐수의 방사능 준위의 연속감시를 위한 저해상도 감마선분석기를 설계했다. 방사성물질을 포함한 폐수는 감쇠탱크에 저장되며, 이 감쇠탱크는 일반적으로 일반인의 접근이 어려운 지하에 설치된다. 이러한 방사성 폐수를 배출하기 전 배출기준 만족여부를 확인하기 위해 샘플을 채취하여 감마분광시스템이나 감마카운터를 사용하여 몇 시간 동안 비방사능을 측정한다. 이러한 배출전 샘플채취 및 측정절차를 간략화하기 위해 감쇠탱크 상단에 고정 설치된 1.5인치 NaI(Tl) 검출기를 이용하여 측정한 측정값을 비방사능으로 환산하는 환산계수를 계산하였다. 병원에서 가장 흔히 사용하는 감마선원인 18F 희석액 14 L가 담긴 탱크를 이용하여 측정한 값을, 고순도 게르마늄검출기를 사용하는 감마분광시스템 측정결과를 이용해 변환하였다. 이 감마분광시스템은 표준인증물질로 교정하였다. 탱크 크기에 따른 환산계수의 변화는 몬테카를로 방법을 사용해서 수정하고, 이 시스템의 측정하한을 계산하여 배출기준보다 낮음을 증명하였다. 계산결과 18F의 한 시간 측정에 대한 환산계수와 측정하한은 각각 5.5389×10^10와 2.09×10^5였다. 마지막으로 몬테카를로 방법과 Inventory 코드를 이용하여 50 MeV 사이크로트론의 조사 과정에서 발생하는 방사화를 평가하였다. 한국원자력의학원은 50 MeV 사이크로트론을 이용하여 연구자들에게 방사선 조사 서비스를 제공한다. 특히 양성자와 베릴륨의 핵반응을 이용하는 중성자 조사 서비스의 경우, 높은 빔전류 사용으로 인해 조사대상물의 방사화 가능성이 증가한다. 이 연구에서는 중성자 조사 서비스를 요구하는 연구자들이 선호하는 35 MeV 20 μA 양성자 빔을 이용한 중성자 조사 서비스에서 발생하는 방사화에 대해 MCNP 6.2와 FISPACT-II 4.0을 사용하여 평가하였다. 계산결과 철, 구리, 텅스텐을 1시간 이상 조사하는 경우 장반감기 핵종이 생성되어 자체처분 기준을 초과하였다. 건축물의 경우 매일 2시간 조사하더라도 생성된 핵종이 자체처분 기준 이하였고, 시설 내부 공기의 방사화로 인한 내부피폭도 매우 미비하였다. 이 방사화된 공기를 환경에 배출하는 경우 배기중의 방사성물질의 농도 역시 배출기준을 만족하였다. Radiation is used in various fields. In 2020, 9143 organizations took licenses for the use of radiation, and this number increased every year. About 17% of these organizations are for permission. As the number of organizations increased, the number of employees increased. The number of radiation workers was 146,790 in 2020. X-ray and γ-ray were classified as Group 1 carcinogens by International Agency for Research on Cancer. Therefore, when using a radiation-generating device or radioactive isotope, it is necessary to manage the safety of radiation workers and the public. In addition, the International Commission on Radiological Protection (ICRP) also recommends that justification and optimization be observed when using radiation. Optimizing protection is applied in situations where justification is considered to have been made, and optimization of protection is at the heart of the system of radiological protection. Six studies were done to implement the protection optimization recommended by the ICRP. First, the shielding capability of slit-shaped structures for scattered X-rays was evaluated using Monte Carlo method. As the use of radiation for medical purposes increases, the exposure dose of medical workers is also increasing. Various studies on changing the shielding material have been conducted to reduce this dose. Recently, a new method to reduce the dose at the entrance of the radiation treatment room was proposed by using the photoelectric effect that occurs when the radiation is scattered. Because this method is particularly effective for low-energy photons, in this study, a slit-type structure was proposed as an excellent shielding structure against scattered X-rays in a general photography room, and was evaluated the shielding effect by Monte Carlo simulation. As a result of the calculation, this study found that a shielding effect was approximately 99.9% or more with a structure using 2 mm thickness and 2 mm intervals, excluding the heights of the floor and the patient where scattering occurs directly. Second, a new structure for duct shielding of the radiation therapy room was proposed. Treatment rooms for radiation therapy using accelerators should be physically isolated from the outside for radiation shielding by a shield structure. However, ducts must be installed to provide fresh air to the room and discharge harmful gases such as ozone. Because this gap cannot be blocked, various types of shielding methods are recommended in National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) Report No. 49, and 151 were suggested, and this method requires a lot of space and a heavy shield. Therefore, various types of slit structures that can be installed inside the duct were conceived, and the radiation shielding effect of this structure was studied using MCNP. The energy spectrum of X-rays measured using NaI(Tl) detector was used in calculations. The average energy of the X-ray, which is known to offer a nominal 6 MeV output, was 0.336 MeV, and the mode energy was 0.137 MeV. This study calculated the transmission factor of a shielding structure made of 2, 3, and 4 mm thick steel plates using this energy spectrum. Third, gamma radiation transmission along the multi-bend mazes was calculated. Installing a maze in the corridor reduces the shielding materials in the door at the end of the pathway. This study calculated gamma transmission along single-, double-, and triple-bend mazes, which were applied to a nondestructive test workplace by the Monte Carlo method. In the facility using 192Ir 1.85 TBq, the lengths of corridors to reduce the effective dose under the limitation without shielding door were 10 and 6 m in double- and triple-bend mazes, respectively. Fourth, the air leakage rate from a fume hood in a radioisotope laboratory was estimated using CFD simulations. The leakage rate of air from a fume hood is essential for calculating the internal exposure at a workplace using the dose conversion factors recommended by the International Atomic Energy Agency. In this study, the air leakage rate from a fume hood was estimated in a radioisotope laboratory using computational fluid dynamics simulations. For this purpose, a three-dimensional fume hood model was built using CAD software. In this model, the leakage rate was calculated to be 3%, with face velocities between 0.1∼1.0 m/s at the sash opening of the fume hood. This rate rapidly decreased to zero as the face velocities decreased to less than 0.1 m/s. Fifth, a low-resolution gamma-ray spectrometer for monitoring radioactive Levels of wastewater was designed. Wastewater containing radioactive materials is stored in decay tanks, typically installed in basements to restrict public access. Specific activity is measured by a gamma spectroscopy system or a gamma counter for several hours per sample before discharge. The specific activity conversion coefficient for converting a measured value from a 1.5″ NaI (Tl) detector installed on a tank into specific activity was calculated to simplify the sample collection and measurement procedures before draining. The experimental calibration was performed in a test water tank with a volume of 14 L filled with diluted reference source 18F, which is most commonly used in hospitals. The specific activity of the test water was measured with a gamma spectroscopy system using a high-purity germanium detector calibrated with certified reference materials. The change in the conversion coefficient was corrected based on a Monte Carlo calculation according to the difference in the water tank volume. Finally, it was determined whether the minimum detectable activity of this system was lower than that of the draining standard. The counts for the specific activity conversion factor and MDA were evaluated as 5.5389×10^10 and 2.09×10^5 for 18F and for the one-hour count, respectively. The MDA was lower than the standard value. Thus, this system can be used for discharge determination. Finally, activation for 50 MeV cyclotron irradiation service was evaluated using Monte Carlo method and inventory code. Korea Institute of Radiological and Medical Sciences has provided various beam irradiation services to researchers using a 50 MeV cyclotron beam line. In particular, since the neutron beam service uses the nuclear reaction between protons and beryllium, the possibility of activation of the irradiated sample increases by using a high current. This study used MCNP 6.2 and FISPACT-II 4.0 to evaluate the possible activation during the 35 MeV 20 μA proton irradiation for neutron beam service, which the researchers prefer. As a result of the calculation, long-lived radioisotopes were produced if the iron, copper, and tungsten samples were irradiated for more than 1 hour. And their specific radioactivity exceeded the self-disposal standard level. Under the conditions of 2 hours of daily irradiation, no activation occurred in the building materials, and the internal exposure of workers due to air activation inside the irradiation room was very insignificant. And when this air was discharged into the environment, the radioactivity, including this air, also satisfied the emission standard.

Monte-Carlo 방법을 활용한 항공기 조종면 유격(Free Play) 예측

김범준 경상국립대학교 대학원 2024 국내석사

In military aircraft, control surface free play is defined as the angle the control surface can move about the control surface actuation axis when there is no load on the control surface. This free play arises from clearances between holes and pins in the control surface attachment method and backlash in the control surface actuator itself. If control surface stiffness is utilized in military aircraft flutter certification to prevent aeroelastic instability, the limits for safety free play and maximum allowable inertia characteristics should be set to avoid exceeding them throughout the aircraft’s operational life. Notably, safety free play for control surfaces, such as a horizontal stabilizer, that move entirely can be as small as 0.034 degrees. Recent advancements in the detailed design phase of military aircraft involve predicting control surface free play to meet requirements. In this paper, a methodology for applying the Monte Carlo method to predict free play in military aircraft is introduced. A simulated model mimicking a horizontal stabilizer was used to execute the simulation. When solving problems with a specific solution using the Monte Carlo method, the approximation converges after a sufficiently large number of simulations. This was utilized to fine the simulation count where the free play value converges for a simple attachment method and compared with geometrically derived free play. It was extended to determine the simulation count for a more complex attachment method similar to those found in real aircraft where geometrically deriving free play is challenging. Due to tolerances in hole and sin sizes in control surface attachments, considering the effects of tolerances is crucial for real-world application. This paper proposes analyzing conditions suitable for applying to actual aircraft by comparing Worst Case and Root Sum Square (RSS) conditions for cumulative tolerances in each group of holes and pins in control surface attachments.

Bayesian estimation of Stochastic Volatility model by the Hybrid Monte Carlo Method : 하이브리드 몬테 칼로 방법을 이용한 변동성 모형의 베이지안 추정

이유진 Graduate school, Yonsei university 2003 국내박사

칼린, 폴선, 스토퍼 (1992) 가 깁스 샘플링 (Gibbs sampling) 를 이용한 스무더 (smoother) 를 제안한 이후, 여러가지 컴퓨터 기법을 이용한 비선형(nonlinear) 과 비가우시안 (non-Gaussian) 상태 추정 (state estimation) 문제들의 해결 방법들이 개발되어 왔다. 기각 샘플링 (Rejection samoling), 깁스 샘플링, 메트로폴리스-해스팅스 알고리즘 (Metropolis-Hastings algorithm) 등이 사용되었고, 이들은 다차원의 경우에 쉽게 적용될 수 있다. 그러나 이러한 기법들은 특히, 복잡한 사후 분포를 찾을 때 차원이 높아질수록 계산 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하는데 효과적인 방법은 하이브리드 몬테 칼로 (Hybrid Monte Carlo) 방법이다. 최근에 베이지안 구조 (Bayesian framework) 에서 비선형, 비가우시안 상태 공간 모형의 일반적인 해결책으로. 하이브리드 몬테 칼로 방법을 이용한 깁스-메트로폴리스 알고리즘을 사용하여 어떤 비선형 비가우시안 모형의 점근적으로 정확한 추정을 할 수 있게 되었다. 이 논문에서는 하이브리드 몬테 칼로 방법을 이용한 깁스-메트로폴리스 알고리즘을 변동성모형에 적용하고자 하였다. 자료는 원/달러 환율로 구성된다. 전형적인 방법들은 수렴 문제 때문에 결과를 얻는데 어려움을 겪는다. 반면 우리는 일반적인 몬테 칼로 기법보다 더 효과적인 추정을 얻었다. Since Carlin, Polson and Stoffer (1992) proposed the smoother using Gibbs sampler, nonlinear and non-Gaussian state estimation problems have been developed using various computational techniques. Rejection sampling, Gibbs sampling, Metropolis-Hastings algorithm and so on are utilized, which can be easily applied to multi-dimensional cases. But these techniques take a long time computationally in the higher dimensional cases. So Hybrid Monte Carlo is introduced, which can be very effective means for exploring complex posterior distributions. Recently, an attempt is made to show a general solution to nonlinear and non-Gaussian state space modeling in a Bayesian framework. Using the Metropolis-Hastings algorithm within Gibbs sampling using Hybrid Monte Carlo, an asymptotically exact estimate can be obtained for any nonlinear and non-Gaussian model. In this paper, I applied the Metropolis-Hastings algorithm within Gibbs sampling using Hybrid Monte Carlo to Stochastic Volatility model. Our dataset consists of daily exchange rates of Won/Dollar. Classical methods have failed to get the results due to convergence problem. However, we have more efficient estimate than standard Monte Carlo techniques.

Monte Carlo method에 의한 數値解法에 관한 硏究

김영남 朝鮮大學校 1985 국내석사

One of the most powerful features of the digital computer is its high speed, which makes it possible the performance of many repeated arithmetic operations within a short period of time. The Monte Carlo method is procedure which takes advantage of this speed in solving complex problems in science and engeering where analytical formulation is not available and experimental procedure is not possible. The Monte Carlo method is mainly used to predict the final consequence of a series of occurences, eath having its own probability. In this paper, we found that the computer answers converge well to the true answer generating a large supply of random numbers and listing the associated FORTRAN Ⅳ program for the Monte Carlo method in order to evaluate approximately a definite integrals ∫^(b) _(a) f(χ) dχ (b>a).

Monte Carlo method를 이용한 GaAs/AlxGa1-xAs heterostructures에서의 Hot전자전송특성 결정

김동호 漢陽大學校 大學院 1986 국내석사

Monte Carlo method를 利用한 얕은 基礎 沈下의 信賴度 解析에 關한 硏究

오병현 全北大學校 大學院 1994 국내박사

Dose Calculations on Computed Tomography by Monte Carlo Method

창셩 대구가톨릭대학교 대학원 2014 국내석사

1971년대 물리학자 G. Housnfield에 의해 뇌종양 진단을 위한 Computed Tomography (CT)장치를 개발하였고 성공적으로 임상에 적용 하였다. 1974년에 전신용 CT장치가 개발되기 시작하면서 몇 세대에 걸쳐 개선되었으며 지금은 의료영상 검사의 중요한 부분이 되었다. CT 기술은 신체의 장기를 3차원의 고해상도로 나타낼 수 있고 병변의 내부정보와 위치 등을 더 현실적으로 표현 할 수 있다. 특히 암의 초기 진단을 위해 중요한 역할을 한다. 그러나 일반적인 X선 진단보다 CT 검사의 선량이 훨씬 높기 때문에 CT 선량에 대한 예측과 파악은 임상적 방호에서 중요하다. 이 연구에서는 몬테카를로 방법 (Monte-Carlo Method)을 이용한 Geant4 (Geometry And Tracking 4) 프로그램으로 X선관과 CT시스템을 시뮬레이션을 하였다. Geant4 프로그램은 CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire)에서 개발된 C++ 기반의 프로그램으로 몬테카를로 방법을 이용하여 핵공학, 의학, 가속기 및 우주 물리학 연구 등 다양한 분야의 시뮬레이션 도구로 사용되고 있다. Geant4를 이용해 X선관에서 X선의 스펙트럼에 영향을 미치는 요인들을 변화시키며 시뮬레이션 하였고 CT시스템과 Shepp-Logan팬텀을 재구성하여 CT 시스템의 선량분포 및 총 흡수선량을 시뮬레이션을 통해 계산하였다.