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한혜진 (이중소속) 한양대 원자력공학과, NCI(National Cancer Instistute)

김찬형  한양대 원자력공학과

저널명

Health Physics

논문제목

MPPD: A User-Friendly Posture Deformation Program for Mesh-Type Computational Phantoms

논문제목 (국문명)

MPPD: 메시형 전산 팬텀을 위한 사용자 친화적 자세 변형 프로그램

연구과제 수행 중 생긴 에피소드

메시형 전산 팬텀은 약 800-900만 개의 사면체로 구성된 매우 복잡한 모델입니다. 본 연구는 이러한 대용량 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 방법론 개발에 초점을 맞췄습니다. 초기 개발 단계에서는 사면체 팬텀을 1-2초 내에 변형할 수 있는 알고리즘을 구현하는 데는 성공했지만, GUI 상에서 버벅임 없이 자세를 변형하기 위해서는 기존보다 연산 속도를 10배 이상 가속화해야 했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 많은 고민 끝에, GUI에서는 내부 꼭짓점 정보를 제외한 폴리곤 메시 형태의 팬텀을 사용하여 자세를 변형하는 방식으로 접근하였습니다. 이외에도 연산 속도를 높이기 위한 여러 가지 세부 알고리즘을 추가로 개발하였고, 그 결과 GUI에서 마우스 드래그만으로도 실시간 자세 변형이 가능해졌습니다. 실제로 프로그램이 의도한 대로 작동하는 것을 확인했을 때, 개발 과정의 모든 어려움이 보람으로 느껴졌던 기억이 납니다.

연구과제 수행 중 보람되었던 일

메시형 전산 팬텀은 자세 및 체형 변형이 용이하다는 장점을 지니고 있습니다. 이에 저희 연구실에서는 다양한 메시형 전산 팬텀 변형 연구를 수행하였고, 개인의 자세와 체형이 인체 선량에 미치는 영향이 유의미함을 확인할 수 있었습니다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 다른 연구팀에서도 다양한 체형의 자세 변형 팬텀 제작을 요청하는 사례가 늘었으나, 기존의 자세 변형 방법은 수작업이 오래 걸려 다수의 팬텀을 신속하게 제공하기 어려웠습니다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하고자 시작되었으며, 논문 출간과 동시에 개발된 프로그램을 활용한 연구가 진행됨에 따라 저희 프로그램이 실제 다른 연구에 유용하게 활용되는 모습을 보았을 때 큰 보람을 느낍니다.

이 분야로 진학하려는 후배들을 위한 조언

인체선량, 특히 장기선량은 직접 측정이 어려운 경우가 많기 때문에, 방사선방호 분야에서는 인체 전산 팬텀을 포함한 전산 기반 연구가 중요한 역할을 하고 있습니다. 최근에는 컴퓨터 프로그램과 알고리즘의 발전으로 방사선 평가 관련 전산 연구도 빠르게 진화하고 있어, 앞으로도 발전 가능성이 매우 큰 분야입니다. 이 분야에 진학하고자 하는 후배들이 있다면, 먼저 문헌 조사를 통해 최근 연구 동향을 폭넓게 파악해보길 권합니다. 이를 통해 현재 어떤 연구가 활발히 이루어지고 있는지, 또 어떤 분야에 새로운 접근이나 응용이 가능한지를 미리 이해한다면 자신의 연구 주제를 설정하는 데 큰 도움이 될 것입니다.

연구활동 관련 계획

MPPD는 저에게도 다양한 연구에 실질적으로 도움이 되는 도구입니다. 현재는 이 프로그램을 활용하여 중재방사선 시술자의 선량 평가 연구를 진행 중입니다. 이와 더불어, 자세나 체형이 방사선량 평가에 중요한 영향을 미치는 여러 분야에 MPPD를 적용할 계획입니다. 또한, 프로그램의 기능을 더욱 확장하기 위해 손가락 변형 기능을 추가하는 작업도 준비 중에 있으며, 이를 통해 보다 정밀한 자세 반영과 다양한 연구 요구에 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.