Effectiveness Evaluation of Self-Produced Micro- and Nano-sized Tungsten for Radiation Shielding with Diagnostic X-ray Imaging System

• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 김석원 홍지우 이가을 최성훈 김대호 서현규 이영진
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 학술대회 논문집』한국방사선학회 2017년 추계종합학술대회논문집, 66~66쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.11.10

국문 초록

최근 의료 분야에서 진단과 시술을 위한 X-선 사용이 증가함에 따라 방사선 차폐에 대한 관심이 커지고 있다. 특히 일반적인 차폐 물질로 쓰이는 납(Pb)의 문제점들이 발견되면서 대체할 수 있는 물질로 원자번호가 높은 텅스텐이 주목받고 있다. 또한, 나노 크기 텅스텐은 마이크로 크기 텅스텐보다 입자 간의 간격이 좁고 균일하게 분산되어 차폐 효율이 높을 것으로 예상된다. 이에 본 연구의 목적은 마이크로와 나노 크기 텅스텐 분말을 사용한 1 mm 두께의 텅스텐 차폐체를 제작하여 X-선 촬영조건에 따른 차폐 능력을 비교 평가하고자 하는 것이다. 장비는 한양대학교 병원 일반촬영실에 있는 Philips사의 Digital Diagnost VR digital radiography (DR) X-선 영상 시스템을 사용하였고, 차폐물질은 마이크로 크기 텅스텐 그리고 나노 크기 텅스텐을 제작 및 사용하였다. 선량측정을 위한 촬영조건은 관전류를 10mAs 로 고정한 상태에서 관전압을 41 - 140 kVp 로 변화시켜 아크릴 팬텀을 사용하여 각각의 투과율을 측정하였다. 또한, SEM (Scanning Electron Microscope)으로 정량적인 미세구조분석을 하였으며, XRD (X-ray Diffraction Spectroscopy)를 이용하여 결정성 물질의 양을 평가하였다. X-선 투과율 측정결과 41 - 100 kVp 의 관전압에서 나노 크기 텅스텐 차폐체가 마이크로 크기 텅스텐 차폐체에 비해 월등히 낮은 투과율을 나타냈으며 100 kVp 이상의 관전압에서는 두 차폐체의 투과율 차이가 거의 없었다. 본 연구에서는 진단 X-선 영상시스템으로 나노 크기 텅스텐과 마이크로 크기 텅스텐의 투과율을 분석하였다. 결론적으로 나노 크기 텅스텐이 마이크로 크기 텅스텐에 비하여 41 - 100 kVp 의 상대적으로 낮은 관전압에서 차폐 효과가 더 우수함을 증명하였다.

키워드

방사선 차폐 물질 마이크로 크기 텅스텐 나노 크기 텅스텐 투과율 SEM XRD