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[국내논문] 폴리 염화 비닐(PVC)의 저선량 융합 방사선에너지에 대한 차폐 효과 평가
Evaluation of the Shielding Effect of Polyvinyl Chloride (PVC) on Low-dose Blending Radiation Energy 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.10 no.12, 2019년, pp.129 - 134  

김선칠 (계명대학교 의용공학과) ,  조성현 (남부대학교 물리치료학과)

초록
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의료기관에서 많이 사용되는 방사선 차폐 재료인 납을 대처할 수 있는 플라스틱 제품으로 PVC를 선택하였다. 방사선 차폐 의복 이외에 저선량 영역에서 의료기기 부품, 산업용 차폐 재료로 사용이 가능한지 평가하고자 한다. 상업용 PVC는 밀도가 3.68 g/㎠ 으로 재료의 유연성과 경제성 등 일정 방사선 영역에서는 충분한 차폐 효과를 긍정적으로 기대할 수 있으며, 다양한 형태로 변형이 가능하고, 경량의 차폐벽으로 사용할 수 있다. 의료기관에서 임상 검사 시 사용되는 의료방사선 영역 대에서 3mm PVC 5장을 두께로 조절하여 차폐 성능을 실험하였다. 의료방사선의 관전압 기준으로 실효에너지에 대한 차폐 성능을 평가하였다. PVC는 두께가 두꺼울수록 관전압과 실효에너지가 낮을수록 차폐효과는 크게 나타났으며, 차폐효과는 12mm 두께에 관전압 80kVp에서 70%의 차폐효과가 있었다. 따라서 PVC 재료의 차폐효과는 두께의 의존율이 높게 나타났다. 앞으로는 차폐 성능을 높이면서 얇고 가벼운 친환경 제품을 만들기 위한 지속적인 연구가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

PVC was chosen as a plastic product that can cope with lead, a radiation shielding material that is widely used in medical institutions. In addition to radiation shielding clothing, we want to evaluate whether it can be used as a medical device component and industrial shielding material in low dose...

Keyword

#차폐율   #투과선량   #입사선량   #폴리염화비닐   #방사선  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 방사선 차폐를 위해선 원자번호와 밀도가 높은 물질을 사용하는 것이 일반적이지만, 치료영역이 아닌 진단 목적의 의료방사선 에너지 영역은 40∼120kVp이며, 평균에너지는 35∼60keV에 해당되므로 높은 수준의 차폐효과가 있는 재료보다 방어 목적에 효과적으로 대응할 수 있는 경제적이고 실용적인 차폐 재료가 필요하다. 이러한 조건에 맞는 차폐 재료 중 PVC(Polyvinyl chloride)에 관심을 두고 본 연구에서는 그 가능성을 평가하고자 한다. 상업용 PVC는 밀도가 3.
  • 따라서 본 연구에서는 저선량 영역의 의료 방사선을 이용할 경우 PVC Plate의 차폐 효과를 검증하고자 한다. 이를 통해 PVC의 저선량 의료 방사선 저항성을 평가하고 향후 차폐 재료의 타당성도 정량적으로 제시하고자 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 저선량 영역의 의료 방사선을 이용할 경우 PVC Plate의 차폐 효과를 검증하고자 한다. 이를 통해 PVC의 저선량 의료 방사선 저항성을 평가하고 향후 차폐 재료의 타당성도 정량적으로 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
방사선의 특징은 무엇인가? 방사선은 물질을 투과하면서 물질과 상호작용하여 방사선량 및 에너지가 감소한다. 따라서 물질을 투과하면서 거리에 따라 방사선의 세기(I)의 변화가 발생된다.
현재 의료 방사선 차폐 재료로 무엇이 쓰이는가? 의료 방사선 차폐 재료로 사용되는 주재료에는 안티몬, 주석, 비스무트, 토르말린, 세슘, 텅스텐 등이 현재 제품화의 재료로 사용되고 있으며, 이 외에도 저선량 영역의 의료방사선 사용구역에는 붕소, 황산바륨 등을 고려하고 있다. 주재료의 선택 조건은 재료의 혼합성과 경제성이 중요한 요소이다[7].
방사선 차폐 재료로 상업용 PVC의 잠재적 가치는 무엇인가? 68 g/㎠ 으로, 기존 재료에 비해서는 밀도에 대한 방사선 저항성은 낮다고 할 수 있다[8,9]. 그러나 재료의 유연성과 경제성 등 일정 방사선 영역에서는 충분한 차폐 효과를 긍정적으로 기대할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태로 변형이 가능하고, 경량의 차폐벽으로 사용할 수 있어 의료방사선 차폐영역에서 상품화 가치가 있을 수 있다.
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참고문헌 (17)

  1. K. H. Choi & J. K. Cho. (2017). Analysis on working force supply of radiologic technologist in Korea. Journal of Digital Convergence, 15(7), 489-495. DOI : 10.14400/JDC.2017.15.7.489 

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  2. J. Y. Gu & J. G. Lee. (2018). Convergence and integration study related to development of digital contents for radiography training using dental radiograph and augmented reality. Journal of Digital Convergence, 16(12), 441-447. DOI : 10.14400/JDC.2018.16.12.441 

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  3. S. C. Kim, K. R. Dong & W. K. Chung. (2011). Performance evaluation of a medical radiation shielding sheet with barium as an environment-friendly material. Journal of the Korean Physical Society, 60(1), 165-170. DOI : 10.3938/jkps.60.165 

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  4. F. A. Jr. Mettler, P. W. Wiest, J. A. Locken & C. A. Kelsey. (2000). CT scanning: patterns of use and dose. Journal of Radiation Protection, 20(4), 353-359. DOI : 10.1088/0952-4746/20/4/301 

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  5. K. Yue, W. Luo, X. Dong, C. Wang, G. Wu, M. Jiang & Y. Zha. (2009). A new lead-free radiation shielding material for radiotherapy. Radiation Protection Dosimetry, 133(4), 256-260. DOI : 10.1093/rpd/ncp053 

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  6. S. C. Kim, S. Y. Seo, J. H. Yu, S. D. Lee, K. H. Kim & C. G. Kim. (2017). Development of radiation shield providing medical support for radioactive disaster in computer awareness analysis convergence-based. Cluster Computing, 21(1), 1109-1116. DOI : 10.1007/s10586-017-0750-6 

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  7. J. P. McCaffrey, F. Tessier & H. Shen. (2012). Radiation shielding materials and radiation scatter effects for interventional radiology (IR) physicians. Medical Physics, 39(7), 4537-4546. DOI : 10.1118/1.4730504 

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  8. X. X. Li, H. S. Jeong & U. R. Cho. (2018). A Study on Property Change with Mixing Ratio in NBR/PVC Composites. Elastomers and Composites, 53(2), 48-51. DOI : 10.7473/EC.2018.53.2.48 

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  9. T. H. Kim & Y. C. Nho. (2001). Synthesis of PVA/PVP Hydrogel by Irradiation Crosslinking. Journal of Polymer Society of Korea, 25(2), 270-278. 

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  12. K. W. Kim, S. H. Choi, K. Y. Kim, I. P. Lee, S. G. Hwang & K. R. Dong. (2017). Performance Evaluation of Aprons according to Lead Equivalent and Form Types. Journal of Radiation Industry, 10(4), 219-225. 

  13. FAO, IAEA, ILO, OECD/NEA, PAHO & WHO. (1996). International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources. International Atomic Energy Agency, Vienna : Austria. 

  14. Y. Liu, B. D. Sowerby & J. R. Tickner. (2008). Comparison of neutron and high-energy x-ray dual-beam radiography for air cargo inspection. Applied Radiation and Isotopes, 66(4), 463-473. DOI : 10.1016/j.apradiso.2007.10.005 

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  15. S. J. Yoo, C. S. Lim & K. R. Sim. (2015). A study on performance evaluation of Apron by shielding rate and uniformity. Journal of Korea Safety Management, 17(1), 103-109. DOI : 10.12812/ksms.2015.17.1.103 

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  16. Y. S. You, K. H. So & M. S. Chung. (2008). Trends in Development and Marketing of Degradable Plastics. Korean Journal of Food Science and Technology, 40(4), 365-374. 

  17. J. P. McCaffrey, H. Shen, B. Downton & E. Mainegra-Hing. (2007). Radiation attenuation by lead and nonlead materials used in radiation shielding garments. The International Journal of Medical Physics Research and Practice, 34(2), 530-537. DOI: 10.1118/1.2426404 

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