초록 ▼

□ 연구개요
▪ 본 연구는 DMLS 3D 프린팅으로 출력 가능하며 방사선 차폐 성능에 적합한 텅스텐 금속 재질을 이용하여, 몬테칼로 전산모사를 통해 설계변수가 최적화된 확산형 콜리메이터를 주문형으로 제작하고자 하였으며, 해당 콜리메이터를 적용한 다목적 영상화 시스템 시제품을 제작함.
▪ 방사성동위원소를 이용한 다양한 성능평가 및 모니터링 활동 수행에 따른 영상획득 등을 통해 방사선 사고 지역이나 누출 우려 구역, 실생활에 근접한 공간에서의 최종 성능평가를 수행함으로써 영상화 장비의 유용성 검증을 목적으로 함.

□ 연구개요
▪ 본 연구는 DMLS 3D 프린팅으로 출력 가능하며 방사선 차폐 성능에 적합한 텅스텐 금속 재질을 이용하여, 몬테칼로 전산모사를 통해 설계변수가 최적화된 확산형 콜리메이터를 주문형으로 제작하고자 하였으며, 해당 콜리메이터를 적용한 다목적 영상화 시스템 시제품을 제작함.
▪ 방사성동위원소를 이용한 다양한 성능평가 및 모니터링 활동 수행에 따른 영상획득 등을 통해 방사선 사고 지역이나 누출 우려 구역, 실생활에 근접한 공간에서의 최종 성능평가를 수행함으로써 영상화 장비의 유용성 검증을 목적으로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
최종목표: DMLS 3D 프린팅 콜리메이터를 적용한 고해상도, 고민감도 방사선 영상화 시스템 개발
1차년도(2020): DMLS 3D 프린팅에 적합한 주문형 고해상도 콜리메이터 전산모사 및 최적화 설계
- GATE v9.0을 활용한 확산형 콜리메이터의 설계변수 최적화 및 성능 평가
- 3D 모델링 프로그램을 활용한 기하학적 구조 모사 및 금속 3D 프린팅 기술을 통해 텅스텐 재질의 ^99mTc, ¹³⁷Cs 대응 전용 콜리메이터 제작
2차년도(2021): SoC FPGA 기반의 아날로그 및 디지털 신호처리를 통한 데이터 수집회로 개발
- 감마카메라의 소형화를 위한 최적의 검출모듈 구성 설계 및 구현
- SoC-FPGA 기반의 신호처리 회로 구성 및 주변 회로와의 하드웨어적 유연성/연동성 검증
3차년도(2022): 원리검증용 주문형 고해상도, 고민감도 방사선 영상화 시스템을 통한 영상획득 및 유용성 평가
- 소형 감마카메라 시제품 구현 및 여러 핵종에 대한 내인성/외인성 성능평가
- CCD 카메라와의 연동을 통한 감마영상화 장비 구축 및 모니터링 영상 평가를 통한 유용성 검증

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구과제를 통해 개발된 소형 감마카메라는 확산형 콜리메이터와 검출모듈, 여러 신호처리 회로 등이 결합되어 방사선 모니터링 활동 수행에 가장 적합한 장비로 감마영상화 시스템 구현을 통해 더욱 고도화된 방사선 모니터링 활동이 가능해졌고 광학영상과의 결합으로 정확한 선원의 위치를 식별할 수 있음을 확인하였으며, 다양한 유형의 성능평가 및 실측을 통해 현장에서의 활용 가능성 및 유용성을 검증하였음.
드론, RC카, 로봇 등과 같은 무인장비가 주목을 받고 있고 방사선 모니터링 기술력 또한 영상화 장비를 탑재하는 방식으로 연구 개발되고 있는 추세임을 고려하여 추가적인 연구개발을 통해 활용 분야를 더욱 확장시킬 수 있을 것이라 판단되며 추가적으로 고도화된 기술을 접목시켜 방사선 모니터링의 핵심기술을 확보함으로써 기술력을 선점하기 위한 활용 도구로서 가치가 있다고 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 34