흉복부 방사선 치료 시 압력 기반 복부압박장치 적용에 따른 치료 간 재현성 평가

박가연,김주호,신현경,김민수,Park, ga yeon,Kim, joo ho,Shin, hyun kyung,Kim, min soo 대한방사선치료학회 2021 대한방사선치료학회지 Vol.33 No.-

목 적: 폐암과 간암 환자에 대해 압력 기반 복부압박장치를 적용하여 입체적 세기변조 회전 방사선치료(VMAT)를 시행하였을 때의 치료 간(interfraction) 위치 재현성과 호흡 재현성을 평가함으로써 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 압력 기반 복부압박장치를 사용해 입체적 세기변조 회전 방사선치료를 받은 6명의 폐암 환자와 3명의 간암 환자를 대상으로 하였다. 치료 간 위치 재현성 평가를 위해 모의치료 CT 영상과 매일 획득한 CBCT 영상 174건을 비교하여 이미지 정합의 이동 값을 비교, 분석하였다. 치료 간 호흡 재현성 평가를 위해 모의치료 4DCT 영상과 매주 획득한 4D CBCT 영상 54건을 비교하여 호흡량 오차를 구하였다. 결 과: 수평수직 세 방향의 3D 벡터값인 전체 위치변화(Overall position variation, Overall VP)값은 폐와 간에서 각각 평균 1.1 ± 1.4 mm, 4.5 ± 2.8 mm로 나타났다. 호흡 변화(respiratory variation, Vr)값은 폐에서 평균 0.7 mm ± 3.4 mm (p=0.195), 간에서 평균 3.6 mm ± 2.6 mm (p<0.05)로 나타났다. 결 론: 흉복부 방사선 치료 시 압력 기반 복부압박장치의 적용은 복부 압박 재현을 통해 치료 간 종양의 호흡 변이뿐만 아니라 위치 변이를 안정적으로 조절하는 데에 유용한 것으로 사료된다. 보다 안정적인 재현성을 위해 치료 계획 시 적절한 PTV 여유가 고려되어야 하고, 매 치료 전 영상 유도에 따른 표적의 위치와 호흡 검증이 필요하다. Purpose: To evaluate the inter-fractional position and respiratory reproducibility of lung and liver tumors using pressure conserving type(P-type) abdominal compressor in volumetric modulated arc therapy(VMAT). Materials and methods: Six lung cancer patients and three liver cancer patients who underwent VMAT using a P-type abdominal compressor were included in this study. Cone-beam computed tomography(CBCT) images were acquired before each treatment and compared with planning CT images to evaluate the inter-fractional position reproducibility. The position variation was defined as the difference of position shift values between target matching and bone matching. 4-dimensional cone-beam computed tomography(4D CBCT) images were acquired weekly before treatment and compared with planning 4DCT images to evaluate the inter-fractional respiratory reproducibility. The respiratory variation was calculated by the magnitude of excursions by breathing. Results: The mean ± standard deviation(SD) of overall position variation values, 3D vector in the three translational directions were 1.1 ± 1.4 mm and 4.5 ± 2.8 mm for the lung and liver, respectively. The mean ± SD of respiratory variation values were 0.7 ± 3.4 mm (p = 0.195) in the lung and 3.6 ± 2.6 mm (p < 0.05) in the liver. Conclusion: The use of P-type compressor in lung and liver VMAT was effective for stable control of inter-fractional position and respiratory variation by reproduction of abdominal compression. Appropriate PTV margin must be considered in treatment planning, and image guidance before each treatment are required in order to obtain more stable reproducibility

기후변화에 따른 목초 사료작물 생산량 예측 모델 연구

박가연(Ga-yeon Park),신문선(Moon-sun Shin),황선민(Seon-min Hwang),이성원(Seong-won Lee),정종성(Jong-sung Jeong) 한국정보통신학회 2023 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.27 No.1

폐폴리스티렌을 이용한 섬유상 흡착제의 제조 및 활용성

박가연 ( Ga-yeon Park ),우지오 ( Ji-o Woo ),이상우 ( Xiang-yu Li ),나춘기 ( Choon-ki Na ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-

플라스틱은 기능성, 편리성, 경제성을 지닌 우수한 재질로 우리 산업은 물론 생활 전반에 걸쳐 폭넓게 사용되고 있으며, 그 사용량이 매년 증가하는 추세이다. 우리나라의 폐플라스틱 발생량은 2017년도 전국 폐기물 발생 및 처리현황에 따르면 2016년 기준 7,104천톤으로 1인당 131.2 kg에 달하였다. 발생한 폐플라스틱 중 4,319천톤이 재활용되었고 2,421천톤이 소각처리, 365천톤은 매립처분 되고 있는 것으로 파악되었다. 최근 코로나 확산으로 일회용품의 사용이 증가함에 따라 플라스틱 생활 폐기물의 발생량도 크게 증가하였다. 환경부에 따르면 2020년 플라스틱 생활 폐기물은 지난해 대비 14.6% 증가한 것으로 나타났다. 우리나라 폐플라스틱 재활용율은 30% 전후로 추정되고 있다. 이는 투명 페트병을 제외한 플라스틱류 대부분은 재활용되지 못하고 소각되거나 매립되고 있기 때문이다. 특히 병뚜껑이나 도시락용 소형 반찬통처럼 너무 작거나 검은색인 경우 아예 재활용 플라스틱류에서 제외되고 있어 이에 대한 적정 처분대책이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 폐플라스틱을 환경소재로 재활용하는 방법으로 다량 발생하면서도 재활용되지 않고 대부분 버려지고 있는 테이크아웃 커피 컵(종이)의 뚜껑을 이용하여 섬유상 흡착제를 제조하고 그 성능을 평가하여 보았다. 커피 컵 뚜껑의 재질은 열가소성인 폴리스티렌으로 열을 가해 필름상이나 섬유상으로 가공할 수 있다. 본 연구에서는 용융방사법을 이용하여 폴리스티렌 컵 뚜껑을 섬유로 가공하고 이를 클로로황산(ClSO₃H)과 반응시켜 그 표면에 술폰산기를 도입시키는 방법으로 양이온 흡착기능을 갖는 섬유상 흡착제를 제조하였다. 폴리스티렌 컵 뚜껑을 잘게 파쇄한 후 245±5℃의 조건에서 폴리스티렌 섬유를 제조하고, 이를 클로로황산에 침적하고 상온에서 술폰화 반응을 유도하였다. 술폰화 반응은 매우 격렬한 반응으로 10분 이내에 반응이 거의 종결되었으나 반응시간별 술폰화 폴리스티렌 섬유의 암모니아(NH⁴⁺) 흡착능을 평가한 결과 폴리스티렌 섬유 표면의 최대 술폰화는 반응시간 30분 정도에서 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 술폰화 폴리스티렌 섬유의 암모니아 및 구리(Cu²⁺) 흡착능은 각각 ≥55 mg/g 및 ≥67 mg/g으로 사용의 양이온 교환수지보다 높았다. 특히 술폰화 폴리스티렌 섬유는 입상인 이온교환수지에 비해 비표면적이 넓고 흡착속도가 빨라 고정층 컬럼을 이용하는 연속 흡착공정에서 상대적으로 빠른 공탑속도 조건에 운전할 수 있어 소규모 공정으로도 다량의 폐수를 처리할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 술폰화 폴리스티렌 섬유는 섬유상 필터 형태로서 활용은 물론 직포나 부직포 등 다양한 형태로 가공할 수 있어 매우 폭넓은 범위에서 활용될 수 있는 흡착기능성 섬유 소재이다. 더 나아가 폴리스티렌 섬유는 클로로화 반응과 아민화 반응을 통해 음이온 흡착기능성을 아민화 폴리스티렌 섬유를 제조 할 수 있는 등 폐 폴리스틸렌 용기의 고부가가치 재활용 가능성을 보여주고 있다.

PDMS를 이용한 균일한 알루미늄 표면 패터닝 연구

박가연 ( Ga Yun Park ),김경민 ( Kyung Min Kim ),이호연 ( Ho Yeon Lee ),박창현 ( Chang Hyun Park ),김영민 ( Young Min Kim ),탁용석 ( Yong Sug Tak ),최진섭 ( Jin Sub Choi ) 한국공업화학회 2012 공업화학 Vol.23 No.5

본 연구에서는 균일하고 높은 비율의 에치 피트를 갖는 알루미늄 전극을 제작하기 위해 소프트 리소그래피를 이용하 여 알루미늄 표면에 보호층을 형성하였다. 알루미늄 표면 위에 잘 정돈된 보호층을 형성하기 위해 다양한 방법을 시 도하였으며, 보호층을 이용한 알루미늄 에칭과 보호층이 존재하지 않는 알루미늄 에칭을 비교 관찰하였다. 보호층을 이용하여 알루미늄 에칭을 진행하였을 때, 알루미늄 표면에 균일한 에칭 표면이 확인되었으나, 보호층이 존재하지 않았을 때는 불균일한 표면 에칭이 관찰되었다. In this study, etched Al electrodes with ordered arrays of pits and high aspect ratios were successively obtained using a patterned protect layer on the Al surface prepared with soft lithography method, Various methods were applied to fabricate a well ordered protect layer on the Al surface and the difference of etched Al surfaces with and without a protect layer was investigated by using SEM, It was found that the etched Al surfaces were affected by using either a protect layer or a non protect layer. As a result, the Al surface with the well ordered pits could be achieved by protect layer. However, the etched Al with nonuniform pits can be obtained without any protect layers.

1-vinyl imidazole 광그라프트 중합과 사차화를 통한 흡착/항균 기능성 섬유상 여재의 제조(II) : 질산성 질소 흡착특성

박가연 ( Ga-yeon Park ),송재준 ( Jee-june Song ),나춘기 ( Choon-ki Na ) 한국폐기물자원순환학회 2018 한국폐기물자원순환학회지 Vol.35 No.3

The PP-g-Vim-CH3I adsorbent, which possesses antibacterial and ion-exchange functions, was synthesized by photoinduced grafting of 1-vinyl imidazole (Vim) onto polypropylene, non-woven fabric and subsequent quaternization using methyl iodide (CH₃I). The adsorption properties of PP-g-Vim-CH₃I for nitrate ion were studied in batch mode and fixed-bed columns. The adsorption equilibria of NO₃-N on PP-g-Vim-CH₃I were well described by the Langmuir isotherm model, and the adsorption energy was 9.03 kJ/mol, which indicates an ion-exchange process. Adsorption-kinetic data were fitted with a pseudo-second-order kinetic model. The Bohart-Adams model was found to be suitable for simulating the breakthrough curves obtained from the fixed-bed columns. The fixed-bed sorption capacity of nitrate ion from the model was in the range 100.8 ~ 108.6 mg/g without the presence of competing anions but decreased to the range 55.7 ~ 96.2 mg/ g in groundwater due to adsorption competition with the coexisting anions, especially SO₄ ^2- ion. The PP-g-Vim-CH3I adsorbent could be regenerated by washing with 1.0 N NaCl without serious lowering the adsorption capacity.

대도시 승용차의 교통사고 예측모형 개발

박가연(Park, Ga-Yeon),이수범(Soo Beom Lee) 대한교통학회 2003 대한교통학회 학술대회지 Vol.44 No.-

우리나라의 교통사고 발생건수는 1970년대 이후 매년 지속적으로 증가하다가 최근 3년간 약간의 감소추세를 보이나 여전히 높은 사고율을 나타내고 있다. 현재 전체차종의 70%를 차지하고있는 승용차의 교통사고 현황을 살펴보 면, 2002년 기준으로 전체사고의 61%를 차지하 고 있으나 다른 차종과 비교하여 안전대책은 미비한 실정으로 이에 대한 보다 적극적인 안 전성 제고방안이 요구된다. 특히, 승용차 이용 율이 높은 대도시의 경우 승용차에 대한 사고 분석이 필요한 것으로 보여진다. 또한, 기존의 국내연구는 대부분이 전체차종을 대상으로 한 사고예측모형에 중점을 두어 승용차 사고를 고 려한 연구는 아직도 전무한 실정이다. 따라서, 승용차만의 특성을 반영한 사고예측모형을 개 발함으로써 이에 대한 교통사고의 원인 및 추 이가 분석된다면 사고의 특정원인이나 전형적 인 형태를 제거시킴으로써 반복되는 사고의 예 방과 심각도를 완화시킬 수 있을 것으로 예상된다.

생활도로구역 운영실태 및 개선방안 연구

조준한,박가연,전제호,Jo, Jun-Han,Park, Ga-Yeon,Jeon, Je-Ho 대한교통학회 2015 교통 기술과 정책 Vol.12 No.1

하수처리의 탈인 흡착제로서 아민형 poly-GMA의 활용성 평가

정대업(Dae-Up Chung),박가연(Ga-Yeon Park),나춘기(Choon-Ki Na) 대한환경공학회 2018 대한환경공학회지 Vol.40 No.3

본 연구는 하수로부터 PO4-P 이온을 제거하기 위한 흡착제로서 아민형 poly-GMA의 활용 가능성을 평가하는데 초점을 두고 있다. 하수로부터 PO₄-P 제거를 위한 아민형 poly-GMA의 흡착특성은 회분식과 고정층 칼럼 실험을 통해 조사하였다. 아민형 poly-GMA는 상용의 음이온교환수지와 비교하여 PO4-P에 대한 흡착능과 흡착선택성이 뛰어났지만 아민형 poly-GMA에 의한 PO₄-P 제거 역시 하수 중에 공존하는 음이온, 특히 SO₄<SUP>2-</SUP> 이온에 의해 크게 영향을 받았다. 아민형 poly-GMA의 PO₄-P 제거효율은 흡착경쟁이온의 제거 또는 pH 조절과 같은 하수의 전처리를 통해 어느 정도 향상시킬 수 있었다. 아민형 poly-GMA 흡착제는 단순한 소금물 세척과정을 통해서 흡착능 저하 없이 재생할 수 있었다. This study focused on evaluating the applicability of aminated poly-glycidyl methacrylate (poly-GMA) as an adsorbent for the removal of PO₄-P ion from sewage effluent. The adsorption properties of aminated poly-GMA for PO₄-P removal from sewage were investigated in a batch mode and fixed bed columns. Although aminated poly-GMA have superior adsorption capacity and selectivity for PO4-P compared to the commercially available anion-exchange resin, the PO₄-P removal by aminated poly-GMA was also significantly affected by the presence of coexisting anions, especially SO₄<SUP>2-</SUP> ion, in sewage. The removal efficiency of PO₄-P by aminated poly-GMA could be improved considerably by a pretreatment of sewage such as the removal of competing anions or the control of pH. The aminated poly-GMA adsorbent could be regenerated by a simple washing process using NaCl solution without significantly lowering the adsorption capacity.

VBC 광그라프트 중합과 아민화를 통한 흡착/항균 기능성 PP 부직포의 제조

나춘기 ( Choon-ki Na ),박가연 ( Ga-yeon Park ) 한국환경기술학회 2016 한국환경기술학회지 Vol.17 No.5

생물부착은 수처리 분야의 분리/여과공정에서 현안 문제가 되고 있다. 생물부착을 방지하기 위한 전략 중 하나는 필터 표면에 항균성 부여하는 것이다. 이 연구에서는 PP 섬유에 VBC의 광그라프트 중합과 EA, DEA, TEA, EDA, DETA를 이용한 아민화 반응을 통해 항균성을 부여하였다. PP 섬유상에 VBC를 그라프트 중합하기 위한 적정조건은 메탄올을 바탕용매로 VBC 농도 6 vol.%, 광조사 시간 3-4시간, 반응온도 60-70℃였다. 그라프트 중합된 VBC 그룹은 아민시약과 60℃에서 2시간동안 반응을 통해 아민그룹으로 전환되었다. 개질된 PP 섬유의 특성은 FT-IR, SEM, 이온교환능 및 항균성 시험을 통해 평가되었다. 실험결과 EDA를 이용하여 아민화한 PP-g-VBC-Am은 PO₄-P에 대한 높은 흡착능과 우수한 항균능을 보임을 알 수 있었다. Biofouling is a major problem for separation/filtration processes in water and wastewater treatment. One of the anti-biofouling strategies is to construct an antibacterial surface. In this work, polypropylene(PP) fiber was endowed with antibacterial property by photoinduced graft polymerization of vinyl benzyl chloride(VBC), followed by amination with ethylamine(EA), diethylamine(DEA), triethylamine(TEA), ethylenediamine(EDA) and diethylenetriamine(DETA). A concentration of VBC 6 vol.% in methanol, a photoirradiation time of 3-4 h, and a reaction temperature of 60-70℃ proved to be optimal for the grafting of VBC onto PP. The grafted VBC groups were effectively converted into amine groups upon reaction with amine chemicals for 2 h at 60℃. The modified PP fibers were characterized by means of FT-IR, SEM, anion exchange capacity, and antibacterial tests. We found that the aminated PP-g-VBC fiber with EDA exhibits high adsorption capacity for PO₄-P and excellent antibacterial activities against both E. coli and S. aureus.

피부 병변에 대한 VMAT 치료 시 열가소성 bolus의 유용성 평가: case review

김민수,김주호,신현경,조민석,박가연,Kim, Min Soo,Kim, Joo Ho,Shin, Hyun Kyung,Cho, Min Seok,Park, Ga Yeon 대한방사선치료학회 2020 대한방사선치료학회지 Vol.32 No.-

목 적: 열가소성(thermoplastic) bolus가 가지는 이점을 알아보고자 이를 사용하여 치료한 두 건의 case를 선량과 위치 재현성 측면으로 나누어 피부 병변 VMAT 치료에서의 열가소성 bolus의 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 좌측 유방 피부 병변 치료 환자 두 명을 대상으로 열가소성 Bolus를 사용하여 simulation 하였고 2 arc VMAT으로 계획하였다. 각 치료 계획은 처방선량(Prescription dose)이 표적 체적의 95% 이상 조사되도록 설계하였다. CBCT(Cone Beam CT) 영상에서 air gap의 길이를 측정하여 bolus 위치의 재현성을 평가하였다. 선량의 재현성을 평가하기 위해 Plan에서의 선량 분포와 CBCT에서의 선량 분포를 비교하였고 환자 2에 대해 in vivo 측정을 하였다. 결 과: 환자 1의 치료계획용 CT에서의 air gap과 CBCT image에서 10회 치료 동안 생긴 평균 air gap(M1)의 차이는 -0.42±1.24mm였다. 환자 2에서 14회 치료 동안 생긴 skin과 bolus 사이의 평균 air gap(M2)과 치료계획용 CT의 air gap의 차이는 -1.08±1.3mm, 두 bolus 사이의 air gap(M3)과의 차이는 0.49±1.16으로 나타났다. 치료계획용 CT와 CBCT의 선량 분포 차이는 환자 1에서 PTV1 D95가 -1.38%, Skin(max)가 0.39%의 차이를 보였고 환자 2에서 PTV1 D95가 0.63%, SKIN(max)가 -0.53%의 차이를 나타내었다. in vivo 측정 결과 계획된 선량과 -1.47% 차이를 보였다. 결 론: 열가소성 Bolus는 3D printer로 제작한 것과 비교하여 제작 과정이 단순하고 소요 시간이 길지 않으며, set up 측면에서 재현성 있는 결과를 보였고 선량 측면에서도 안정적인 결과를 나타내어 불규칙한 표면의 피부 병변 치료에서 그 유용성이 높은 것으로 사료된다. Purpose: To find out the advantages of thermoplastic bolus compared to conventional bolus, which is mainly used in clinical practice, We evaluated Two cases in terms of dose and location reproducibility to assess Usability of thermoplastic Bolus for skin VMAT radiotherapy. Materials and Methods: Two patient's treated with left breast skin lesion were simulated using thermoplastic Bolus and planned with 2arc VMAT. the prescription dose was irradiated to 95% or more of the target volume. We evaluated The reproducibility of the bolus position by measuring the length of the air gap in the CBCT (Cone Beam CT) image. to evaluate dose reproducibility, we compared The dose distribution in the plan and CBCT and measured in vivo for patient 2. Results: The difference between the air gap in patient 1's simulation CT and the mean air gap (M1) during 10 treatments in the CBCT image was -0.42±1.24mm. In patient 2, the difference between the average air gap between the skin and the bolus (M2) during 14 treatments was -1.08±1.3mm, and the air gap between the bolus (M3) was 0.49±1.16. The difference in the dose distribution between Plan CT and CBCT was -1.38% for PTV1 D95 and 0.39% for SKIN (max) in patient 1. In patient 2, PTV1 D95 showed a difference of 0.63% and SKIN (max) -0.53%. The in vivo measurement showed a difference of -1.47% from the planned dose. Conclusion: thermoplastic Bolus is simpler and takes less time to manufacture compared to those produced by 3D printer. Also compared to conventional bolus, it has high reproducibility in the set-up side and stable results in terms of dose delivery.