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문제 정의
- 방사선 치료 시 오존이 발생한다는 사실은 이미 알고 있지만 어느 수준으로 발생하는지에 대한 조사가 없었고, 그로 인해 환자와 작업 종사자에게 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구가 없었다. 그리하여 본 연구는 조건에 대한 오존 발생량과 감소 시간을 확인하여 치료실에서 오존이 환자나 작업 종사자에게 미치는 영향을 검토하여 환경적인 요소를 개선하는데 기여하고자 한다.
- 본 연구를 통해 방사선 조사에 의해 산소 기체가 전리되어 오존이 발생됨에 따라 이에 따른 요소들과 감소 시간을 살펴보았다. 오존 발생 요소에 대한 발생량의 상관관계는 알 수 있었으나, 기체 특성상 농도가 적은 범위 안에서 수시로 변화하기 때문에 요소들 사이의 정확한 우열은 판단하기 어려웠다.
제안 방법
- (1) MU: 선원-팬텀간의 거리(SPD): 100 cm, 조사야 40×40 cm의 조건으로 각 에너지 별로 200∼5,000 MU까지 실험하였다.
- (2) 선량율: 선원-팬텀간의 거리(SPD): 100 cm, 조사야 40×40 cm, 500 MU의 조건으로 각 에너지 별로 100∼1,000MU/min까지 실험하였다.
- (3) 선원-팬텀간의 거리(SPD): 조사야 40×40 cm, 1,000MU의 조건으로 각 에너지 별로 80∼120 cm까지 실험하였다.
- (4) 조사야 크기: 선원-팬텀간의 거리(SPD): 100 cm, 500MU의 조건으로 각 에너지 별로 10×10, 20×20, 40×40 cm의 조사야를 실험하였다.
- (5) 에너지: 선원-팬텀간의 거리(SPD): 100 cm, 조사야 40×40 cm, 500 MU의 조건으로 각 에너지 당 최대 선량율로 조사하여 에너지를 비교하였다.
- 실제 환자 치료 시 어느 정도의 오존이 발생하는지 환자치료 시작부터 종료까지 30분 간격으로 농도를 측정하였다 .농도 측정 시 오존측정기는 치료 중심점으로 측방 3 m, 지면으로부터 1 m 상방에 위치하고 흡입구는 조사야 방향으로 향하게 놓았다.
- 본 실험을 위하여 선형가속기(Clinac 21EX, Varian, USA)와 ±0.001 ppm의 오차를 지닌 오존측정기(Series-200, aeroQual, New Zealand)를 사용하여 water phantom (Wellhofer, IBA, Germany)에 방사선을 조사하여 오존 발생량을 측정하였다.
- 선원-팬텀간의 거리(SPD): 100 cm, 조사야 40×40 cm, 500 MU의 조건으로 각 에너지 당 최대 선량율로 조사한 후 감소되는 오존의 양을 일정한 간격으로 측정하였다.
- 선원-팬텀간의 거리(SPD)는 100 cm, 선원-오존측정기간의 거리(SDD)는 150 cm, 조사야는 40×40 cm의 조건을 기준으로 각 에너지별로 방사선을 조사하였다(Fig. 1).
- 실제 환자 치료 시 어느 정도의 오존이 발생하는지 환자치료 시작부터 종료까지 30분 간격으로 농도를 측정하였다 .농도 측정 시 오존측정기는 치료 중심점으로 측방 3 m, 지면으로부터 1 m 상방에 위치하고 흡입구는 조사야 방향으로 향하게 놓았다.
- 1). 오존을 최대한 집적시키기 위하여 팬텀 안에 오존 측정기를 위치하였다. 오존의 비중이 1.
데이터처리
- 2). 각 2회씩 측정하여 얻은 데이터는 평균치로 기록하였다.
성능/효과
- 이러한 치료실 내에서 고에너지 방사선에 의한 치료 시 산소기체가 전리되어 산소 원자와 산소 분자가 합쳐진 형태로 오존이 발생하게 되며, 이러한 오존은 살균, 탈취 및 산화 작용 등을 한다.1) 실내에서 오존은 일정한 농도까지는 허용되며 유익한 작용을 하지만 이를 초과한 농도에서는 유해한 물질이기 때문에 주의할 필요가 있다. 방사선 치료 시 오존이 발생한다는 사실은 이미 알고 있지만 어느 수준으로 발생하는지에 대한 조사가 없었고, 그로 인해 환자와 작업 종사자에게 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구가 없었다.
- 028 ppm까지의 변화를 보였다(Table 5). 6 MV와 6 MeV를 비교한 결과 광자선보다 전자선에서 오존이 더 많이 발생하는 것을 확인하였고, 전자선에서는 6 MeVㆍ12 MeVㆍ20 MeV를 비교한 결과 에너지가 높을수록 오존농도가 높았다.
- 각 요소들의 결과를 보았을 때 전자가 많이 조사되는 조건일수록 오존 발생량이 많다고 생각되며, 시간 경과에 따른 감소량으로 보았을 때 발생한 오존 농도가 5∼10분 내에 모두 감소하였고, 실험 결과 발생된 오존의 양 또한 인체에 위험한 수준은 아니었다.
- 025 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 2). 또한, 측정 전 background level을 확인한 결과 0.016 ppm이었고 최소 6%에서 최대 56%의 변화를 보였다. 선량율이 높아질수록 오존이 많이 발생함을 확인하였다(Fig.
- 046 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 1). 또한, 측정 전 background level을 확인한 결과 0.018 ppm이었고 최소 11%에서 최대 155%의 변화를 보였다. 조사선량이 많을수록 오존 발생량이 증가함을 확인하였다(Fig.
- 031 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 3). 또한, 측정 전 background level을 확인한 결과 0.018 ppm이었고 최소 17%에서 최대 72%의 변화를 보였다. 선원과 팬텀간의 거리가 멀어질수록 오존이 많이 발생함을 확인하였다(Fig.
- 방사선을 조사한 직후의 농도가 가장 높았으며 그 이후로 점차 감소되었는데, 5∼10분 정도의 시간이 지남에 따라 측정된 농도가 backgroud level로 감소됨을 확인하였다(Table 6).
- 본 연구를 통하여 실제 환자를 치료할 때 발생하는 오존농도가 최대 0.038 ppm이었으므로 환자와 작업종사자가 냄새는 맡을 수 있었지만, 유해하지 않는 수준으로 나타났다. 이를 토대로 치료 시 발생되는 미량의 오존은 인체에 무해하다고 사료되는데 위에서 언급한 바와 같이 공기 조화 시스템이 환자 치료 시 항상 가동되었기 때문에 이런 결론이 나왔다고 생각된다.
- 016 ppm이었고 최소 6%에서 최대 56%의 변화를 보였다. 선량율이 높아질수록 오존이 많이 발생함을 확인하였다(Fig. 8).
- 018 ppm이었고 최소 17%에서 최대 72%의 변화를 보였다. 선원과 팬텀간의 거리가 멀어질수록 오존이 많이 발생함을 확인하였다(Fig. 9).
- 실제 환자 치료 시 치료실 내의 오존 농도를 치료 시작부터 종료까지 30분 간격으로 관찰한 결과 최대 0.038 ppm, 최소 0.014 ppm, 평균 0.026 ppm이 측정되었다(Fig. 11).
- 실험한 결과 0.017∼0.025 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 2).
- 실험한 결과 0.017∼0.025 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 4).
- 실험한 결과 0.02∼0.046 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 1).
- 실험한 결과 0.021∼0.031 ppm까지의 변화가 관찰되었다(Table 3).
- 018 ppm이었고 최소 11%에서 최대 155%의 변화를 보였다. 조사선량이 많을수록 오존 발생량이 증가함을 확인하였다(Fig. 7).
- 016 ppm이었고 최소 6%에서 최대 56%의 변화를 보였다. 조사야 크기가 넓을수록 오존이 많이 발생함을 확인하였다(Fig. 10).
- 측정 전 background level을 확인한 결과 0.018 ppm이었고, 실험 결과 0.022∼0.028 ppm까지의 변화를 보였다(Table 5).
후속연구
- 12). 방사선 조사에 의한 밀폐된 치료실 환경의 허용치 이하의 오존이 오히려 실내 오존발생기와 같은 기능을 환자와 작업종사자에게 할 수도 있다는 가정 하에 이에 대한 추가적인 연구도 충분히 가치가 있다고 사료된다.
- 하지만 측정기의 위치에 대한 오차가 있을 수 있기 때문에 이에 대한 보정도 필요하다고 생각된다. 본 실험은 공기 조화 시스템이 작동했을 때의 결과이기에 보다 정확한 연구를 위해 실내 공기 조화 시스템의 작동 여부에 대한 추가 실험이 시행되어야 한다고 본다.
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