의료용 방사선센서의 개발

강희동,이상윤,최희동,도시홍,김도성,우 홍 경북대학교 센서기술연구소 1993 연차보고서 Vol.1993 No.-

1차원 MWPC(multi-wire proportional counter)를 이용한 의료진단용 X-선 영상센서를 설계, 제작하였다. 관시오차(parallax effect)로 인한 위치분해능의 저하를 해결하기 위하여 양극선은 X-선의 비적과 나란하도록 부채살 모양으로 설계하였다. 양극선평면은 직경 2㎛의 금 도금된 텅스텐선으로 총 32개로 구성하고 양극선간의 간격은 입사창 쪽이 2㎜이고 반대쪽은 2.083㎜이며 그 길이는 50㎜로 하였다. 제작한 1차원 MWPC는 각각의 양극선에 증폭기, 판별기, 계수기를 연결하여 신호를 검출하였을 때, 검출기체를 P10(Ar+10% CH_4) 1기압으로 하였을 때, 양극선 전압 2.1㎸, 표류 전압 2.0㎸에서 기체증폭도는 약 1.2×10 exp (5)이었으며 위치분해능(FWHM)은 2.6㎜이었다. 한편, 조직등가인 LiF:Mg, Cu, P와 LiF:Mg, Cu, Na, Si, 비조직등가이나 방사선에 대한 감도가 높은 CaSO_4:Tm/Dy와 BaSO_4:Eu 열형광체와 이를 PTFE로 중합한 디스크형의 TLD와 열형광체 분말을 압축하여 성형한 pellet 형의 TLD를 개발하기 위하여 각 TLD의 최적제작조건을 확립하고 물리적 특성과 선량계 특성을 주사하여 방사선 선량계로서의 실용성을 조사하였다. 또한 열형광 현상의 물리적 특성연구와 선량측정이 가능하고, 개인용 컴퓨터에 의해 전장치가 제어되는 TLD 방사선 센서판독장치를 제작하였다. One-coordinate multiwire proportional counter for digital radiography is described. To avoid a parallax effect, we designed anode wires directed to the focus of X-ray tube. So, the figure of anode plane is such as fan shape. Each anode wire was connected to a sealer through an amplifier-discriminator. The pitch of anode wire at the inlet window side is 2㎜, the length of anode wire 50㎜, and the diameter 20㎛. The number of anode wire is 32. The characteristics of MWPC is as follows. The gas multiplication is about 1.2×10 exp (5) under anode voltage 2.1㎸, drift voltage 2.0㎸, gas composition and pressure P10( Ar+10% CH_4). 1 atm. FWHM is 2.6㎜. This value is greater than anode pitch because the the effective energy of X-ray is about 14keV and the range of photoelectron induced from that X-ray is about 2.8㎜. To develope thermoluminescent radiation sensors and read-out system, the TL phosphors of CaSO_4:Tm/Dy, BaSO_4:Eu, LiF:Mg,Cu,P and LiF:Mg,Cu,Na,Si are prepared and TLD radiation sensors are fabricated by polymerizing the PTFE (polytetrafluoroethylene) with these TL phosphors at specified procedure and conditions. The physical and dosimetric properties of these TLDs are investigated. Using personal computer, we have developed TL radiation sensor reader for personal dosimetry as well as madical dosimetry. This PC provides system control, accumulates data for permanent storage of disk. A I/F converter and PC are used in this reader to automatically control of gain in detection of light.

1998년 대전지역에서 유행한 볼거리의 임상적 연구

강희동,이경일,차상원,윤계남,이동준,한지환,강진한,황경태,Kang, Hee-Dong,Lee, Kyung-Yil,Cha, Sang-Won,Yoon, Kye-Nam,Lee, Dong-Joan,Han, Ji-Whan,Kang, Jin-Han,Whang, Kyung-Tai 대한소아감염학회 1999 Pediatric Infection and Vaccine Vol.6 No.2

목 적 : 볼거리(mumps, 유행성 이하선염)는 최근 국외 및 국내에서 지역적인 유행(outbreaks)이 보고되고 있으며, 1998년 들어 남부지방으로부터 볼거리의 발생이 급격히 증가한 양상을 보이고 있다. 이에 저자들은 1989년부터 1998년까지 볼거리로 입원한 환아를 대상으로 10년간 발생빈도를 알아보고 1998년에 대전성모병원에 입원한 볼거리 환아들의 임상양상과 검사실 소견을 분석해 보았다. 방 법 : 1998년 1월부터 1998년 12월까지 가톨릭대학교 대전성모병원 소아과에 볼거리로 입원한 35명의 환아를 대상으로 볼거리 발생시기, 성별 및 연령별 분포, 임상증상, 합병증 발생 유무 및 실험실 검사소견 등을 분석하였으며 1989년부터 1999년까지의 10년간의 발생추이를 알아보았다. 결 과 : 1998년 월별 발생수는 3~5월에 11명(31.4%), 6~8월 20명(57.1%), 9~10월에 4명(11.5%)이 발생하였다. 환아의 성별은 남아가 24명(69%)으로 남녀비는 2.2:1 이였다. 연령별로는 5~9세가 12명으로 34%, 10~12세 37%, 13~15세 29%으로 대부분 학동기 연령이었고, 평균연령은 $10.5{\pm}2.8$세 이었다. 35명중 33명(94.3%)이 생후 15 개월에 MMR 접종을 받았으며, 추가접종을 받은 경우는 한명도 없었다. 임상증상으로는 이하선 종창 100%, 발열 91.4%, 구토 77.1%, 복통 74.3% 및 두통 65.7%의 순으로 나타났다. 합병증으로는 수막염이 20명(57%), 췌장염 3명(8.6%), 부고환염이 2명(57%)에서 발생하였다. 아밀라제는 35명중 32명(91.4%)에서 증가를 보였으며 평균 $473{\pm}294IU/dL$를 보였으며, 18명에서 실시한 anti-mumps IgG는 15명에서, anti-mumps IgM은 12명에서 양성을 보였다. 최근 10년간 입원한 환자수는 1997년도까지는 산발적으로 발생하였으나 1998년도에 폭발적인 증가를 보였으며 1998년도 이전까지의 볼거리 환자의 평균 입원 환아수는 연간 $3.4{\pm}2.9$명이었다. 결 론 : 1998년 봄부터 대전지역에서도 볼거리의 유행이 있었음을 알 수 있었으며 볼거리 예방접종의 접종 실패 및 방법에 대한 전반적인 연구가 필요한 것으로 사료된다. Purpose : In 1998, there was an outbreak of mumps in Taejon, Korea. We analyzed the monthly incidence, clinical manifestations, and complications during the outbreak and the annual incidence of the recent ten years. Methods : We reviewed the clinical records of 35 mumps patients who had been admitted to Taejon St. Mary's Hospital from January to December, 1998. Results : Mumps was prevalent in summer(from June to August) with 20 cases(57%). Thirthy-three patients(94.3%) received MMR at 15 months of age and no patients received a booster mumps vaccine. The mean age of the mumps patients was 10.5 years-old and the majority of mumps(71%) occurred between 5 and 12 year of age. The male female ratio was 2.2 : 1. The clinical manifestations were swelling of parotid gland(100%), fever (91%), vomiting(77%), abdominal pain(74%) and headache(66%) in order of frequency. Meningitis occurred in 20 cases(57%) and the mean WBC count of CSF was $464{\pm}263/mm^3$. In serology, the mean serum amylase level was $483{\pm}294IU/dL$ and anti-mumps IgM and IgG were positive in 11 and 15 out of 18 cases, respectively. From 1989 to 1997, the mean number of inpatients with mumps was 3.4 per year. Conclusion : We experienced an outbreak of mumps in 1998. It is suggested that there was a primary mumps vaccine failure in Korea and that further studies for vaccine faiure and method of booster mumps vaccine are necessary.

종격동 기형종의 자발성 파열

강희동,강길현,류대식,오세현,이부수,김종욱 대한응급의학회 2009 大韓應急醫學會誌 Vol.20 No.2

Mediastinal teratoma is a rare mediastinal tumor. Patients with mediastinal teratoma are usually asymptomatic and are diagnosed incidentally with chest radiography or CT, but they may develop symptoms via a rupture into adjacent structures, which results in chemical pneumonia, massive hemoptysis, hemothorax, pericardial effusion, or respiratory distress. We report a case of a ruptured teratoma in a 31- year-old female presenting with cough and brown-colored sputum. Chest radiography and computed tomography of the chest showed an inhomogenous anterior mediastinal mass with fat and fluid component. It was successfully treated by surgical resection. Although mature teratomas are rare, we should be familiar with the unique CT features of a ruptured teratoma to make sure of a correct diagnosis.

TLD 방사선 센서 및 판독장치의 개발(Ⅱ)

강희동,이상윤,최희동,김도성,도시흥 경북대학교 센서기술연구소 1992 연차보고서 Vol.1992 No.-

TLD 방사선 센서는 이온화 방사선에 대한 감도와 안정성이 높고 동작원리가 간단하며, 소형화와 장기간에 걸친 집적선량의 측정이 가능하며 넓은 선량과 에너지영역에서 선형적인 응답특성을 가지므로^1.2) 개인피폭선량측정 및 환경방사능 평가에 있어 경제성, 휴대성, 신뢰성을 가진 방사선 센서로 많은 각광을 받고 있어 종래에 가장 많이 사용되어온 film badge를 점차적으로 대체해 가고 있다. 본 연구에서는 TLD 방사선 센서를 개발하기 위하여 조직등가인 LiF:Mg, Cu, p와 비조직등가이나 방사선에 대한 감도가 좋은 CaSO_4:Tm/Dy와 BaSO_4:Eu 열형광체의 제작과정을 확립하였다. 그리고 제작한 열형광체를 TLD 방사선 센서로 실용화할 수 있도록 열형광체 분말을 접착성 매질인 PTFE로 중합한 디스크형의 TLD 방사선 센서 소자를 개발하였으며, 금속필터를 사용한 TLD badge를 개발하여 CaSO_4:Tm의 저에너지 X선 영역에서의 에너지의존성을 보상하였다. 또한 전장치를 개인용 컴퓨터로 제어할 수 있고, 열형광 현상의 물리적 특성연구가 가능하며, 여러 종류의 TLD 방사선 센서를 판독할 수 있을 뿐만 아니라 측정 가능한 선량범위가 넓은 경제적인 TLD 방사선 센서 판독장치를 개발하였다. The TL phosphors of LiF:Mg, Cu,P CaSO4:Tm/Dy and BaSO_4:Eu are prepared and TLD radiation sensors are fabricated by polymerizing the PTFE with these TL phosphors at specified procedure and conditions. The highly sensitive LiF:Mg, Cu,P TL phosphors are obtained when the LiF doped with 0.8mol% Mg, 0.05mol% Cu and 2.5mol% P are sintered in N2 atmosphere at 860℃ for 30minutes. The optimun polymerization temperature and time for fabrication of LiF:Mg, Cu,P-PTFE TLDs are 490℃ and 5minutes in air, respectively. The linear dose range of these TLDs to γ ray is 10mGy10Gy and fading rate is less than 1%/6month. The TL phosphors of the CaSO_4:Tm and CaSO_4:Dy are obtained when the CaSO_42H_2O doped with 0.5mol% Tm and 1.0mol% Dy are sintered in atmosphere at 600℃ for 2hours. The optimun polymerization temperature and time for fabrication of CaSO_4Tm/Dy-PTFE TLDs are 370℃ and 1 hour in air, respectively. The linear dose renge of these TLDs to γ is 250μGy-5Gy and fading rate is less than 2%/month. The energy dependence of CaSO_4Tm-PTFE TLD has been compensated by combining the TL responses of one bare TLD and five TLDs filtered with 1.0㎜ Al, 0.2㎜ Cu, 0.5㎜ Cu, 1.5㎜ Cu, 2.0㎜ Pb respectively. The BaSO_4:Eu TL phosphors are obtained by firing at 1000℃ in air a mixture of BaSO_4 powder with 1mol% Eu(Eu_2O_3), 6mol% NH_4Cl and 5mol%(NH_4)_2SO_4 which were co-preciptated in dilute sulfuric acid and then dried. The optimun polymerization temperature and time for fabrication of BaSO_4:Eu-PTFE TLDs are 380℃ and 2 hour in air, respectively. The linear dose range to γ rays is 30mGy-20Gy and fading rate is about 10%/60hours. A readout system for TLD radiation sensors is constructed and its characteristics are also investigated. The thermoluninescent lights are detected by a PM tube and converted to frequency. TLD sensors are heated by platinum heater and the heating rate is linearly variable by SCR phase control. Measurement of the glow curve and control of the whole system have been done by a personal computer equiped with an interface board. The lower detection limit of the system is about 250μGy. In this system, a personal computer is connected to the readout system reducing its cost and enhances the efficiency of data analysis, assessment and management of radiation dose.

1차원 MWPC를 이용한 디지탈 사진촬영장치의 개발(Ⅲ)

강희동,조진호,박정병 경북대학교 센서기술연구소 1995 연차보고서 Vol.1995 No.-

Digital Radiography 장치로 응용하기 위한 1차원 MWPC를 이용하여 X-선 위치검출기를 설계 및 제작하였다. 위치검출 방법은 병렬판독법으로 얻으며 스캐닝장치를 이용해 X-선 영상을 얻는다. 제작한 검출기의 위치분해능은 0.8㎜이고, 동시성 선택회로를 고안하여 위치분해능을 0.4㎜로 향상시켰다. 실제 얻은 디지탈 값에서 각 채널에 대한 보정인자를 곱함으로써 영상의 균일성을 증가시켰다. 디지탈 X-선 영상은 0.4㎜의 scanning 간격으로 각종 피사체에 대하여 320×320 화소의 영상을 얻었다. X-ray position detector was designed and fabricated. The detector was applied to digital radiography system. One-dimensional MWPC(Multiwire Propotional Chamber) is the main component of this system. The way of detecting the position of incident x-ray is the parallel readout method. Digital image data are acquired by using fan beam x-ray and a scanning system. The spatial resolution of the detector is 0.8㎜. Spatial resolution was improved by a factor of two(0.4㎜) with help of the coincidence selection circuit. Uniformity was improved by converting data with calibration factor for each channel. With help of scanning system which has 0.4㎜ scanning pitch, x-ray digital images of 320×320 pixels were obtained for a fish and a chicken's foot. Bone image is appeared clearly in these images.

X-선 저장 BaFBr₁- xIx:Eu²+, Na+ 형광체의 제조 및 특성

강희동,김찬중,도시홍,김도성,김완,서효진,천종규,김성환 한국센서학회 2002 센서학회지 Vol.11 No.1

Ihe forming conditions of X-ray storage phosphors BaFBr_(1-x)I_x:Eu^(2+),Na^+ have been investigated, and measured the PSL emission spectra and its intensity, fading characteristics and does dependence of the prepared phosphors. These characteristics were compared with those of commercial image plate (ST-III) obtained from Fuji Photo Film Co. The optimal preparing conditions of BaFBr_(1-x)I_x:Eu^(2+),Na^+ phosphor were 0.5 mol % of EuF₃, 4.0 mol % of NaF and composition ratio x = 0.3, and the sintering temperature were 950 ℃ in H₂ atmosphere. When the composition ratio x was equal to 0, the spectral range of the luminescence of BaFBr_(1-x)I_x:Eu^(2+),Na^+ phosphor was 365 ∼ 420 nm, and its maximum luminescence intensity appeared at 390 nm . When composition ratio x was not equal to 0, the wavelength ranges and peak of the spectra were shifted to the longer wavelength with the growth of composition ratio x. A good linearity was shown between the PSL intensity and X-ray irradiation dose. The phosphor sample with x=0.3 exhibited better fading characteristics than that of other BaFBr_(1-x)I_x:Eu^(2+),Na^+ phosphor samples, and the fading characteristics of the PSL intensity at room temperature were shown poorer with increasing T ion concentration. The lattice constant of the phosphor becomes larger with increasing the I^- ion concentration.

속립결핵과 다발성 뇌결핵종, 증례 1례

강희동,전철수,이경일,한지환,이형신,최진,허재균,황경태,Kang, Hee-Dong,Jun, Chul-Soo,Lee, Kyung-Yil,Han, Ji-Hwan,Lee, Hyung-Shin,Choi, Jin,Herm, Jae-Kyun,Hwang, Kyung-Tai 대한소아감염학회 2001 Pediatric Infection and Vaccine Vol.8 No.2

Although the incidence of tuberculosis has been decreased, it is still an important community acquired infectious disease in the world. Miliary or disseminated tuberculosis occurs from the inadequacy of host defense in controling tuberculous infection. Generally, brain parenchyme has been considered to be a rare involving organ than other organs or meninges in miliary tuberculosis. However it has been proving that the brain parenchyme is commonly involved organ in miliary tuberculosis even without neurological manifestations. We report a case of 8 yr-old male patient, who was diagnosed as having an miliary tuberculosis with multiple tuberculoma throughout the brain. The tuberculous lesions of lung and brain were nearly cleared within 3 months with anti-tuberculous therapy. With a reveiw of related literatures, we suggest that the patients with miliary tuberculosis should be evaluateded about brain involvement. 속립성 결핵은 개체의 면역이상으로 결핵균이 전신의 장기에 파종될 시 나타난다. 최근에는 뇌조직도 흔히 침범되는 장기의 하나로 인식되고 있으며 뇌조직에서도 다발성 병변을 보이는 것이 일반적이다. 저자들은 두통과 미열을 주소로 입원한 8세 남아에서 방사선학적 소견과 위액 흡입에 의한 배양 결과로 확진된 속립성 결핵과 두개내 다발성 결핵종을 경험하여 문헌 고찰과 함께 보고하였다. 속립성 결핵이 의심되는 경우에 신경학적 증상의 유무에 관계없이 중추신경계의 영상 검사가 필요하다.

TLD 방사선센서 및 판독장치의 개발 : 방사선 센서용 고감도 열형광체의 개발

강희동,이상윤,김도성 경북대학교 센서기술연구소 1990 연차보고서 Vol.1990 No.-

방사선 작업종사자의 개인피폭선량을 측정하기 위하여서는 개인 피폭선량계 (pocket dosi-meter), film badge 및 TLD (Thermoluminescent Dosimeter) 방사선센서 등이 보편적으로 사용되고 있다. 특히 TLD 방사선 센서는 이온화 방사선에 대한 감도와 안정성이 높고 비교적 동작원리가 간단하며, 소형화와 장기간에 걸친 집적선량의 측정이 가능하며 넓은 선량과 에너지영역에서 선형적인 응답특성을 가지므로 개인피폭선량측정 및 환경방사능 평가에 있어 경제성, 휴대성, 신뢰성을 가진 방사선 센서로 많은 각광을 받고 있으며, 종래에 가장 많이 사용되어온 film badge를 점차적으로 대체해 가고 있다. TLD 방사선 센서용 열형광체로서는 유효원자번호가 생체조직과 등가인 LiF, Li_2B_4O_7, BeO, MgB_4O_7 등과 뼈조직과 등가인 CaSO_4와 BaSO_4, CaF_2 등이 많이 연구되고 있다. 특히 CaSO_4:Tm/Dy열형광체는 생체조직과 비등가이긴 하지만 이온화 방사선에 대한 감도가 매우 높고 측정 가능한 에너지영역이 넓으며 감쇠율이 적어 개인선량계 및 환경방사능 monitor로 널리 사용되고 있으며. BaSO_4:Eu는 방사선에 대한 감도가 매우 높고 화학적으로 안정하므로 방사선 선량측정뿐만 아니라 이들 열형광체로 만든 TL 판넬은 X선의 영상재생 등에 매우 유용하다. 그리고 조직등가이고 감쇠율이 매우 적으며 감도를 향상시킨 LiF:Mg, Cu, P가 개발되어 많은 연구가 진행되고 있으며, Li_2B_4O_7:Mn/Cu는 중성자 검출용TLD 방사선 센서로 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 TLD 방사선 센서 및 판독장치를 개발하기 위한 1차년도의 연구로서 TLD 방사선 센서로 소자화할 수 있는 고감도의 CaSO_4:Tm/Dy, BaSO_4:Eu, LiF:Mg, Cu, P 및 Li_2B_4O_7:Mn/Cu 열형광체를 개발하였다.

발전소현장에서의 핵연료검사기술평가(II)

강희동 한국원자력산업회의 1985 원자력산업 Vol.5 No.4

발전소현장에서의 핵연료검사기술평가

강희동 한국원자력산업회의 1985 원자력산업 Vol.5 No.3