⦁ 폐섬유화에 대한 원인 및 치료 타겟을 연구하기 위해서는 임상적 의미가 있는 폐섬유화를 재현하는 소동물 모델이 반드시 필요하며 특히 방사선에 의해 유도된 폐섬유화의 경우 임상적 폐섬유화와 병리적 유사성이 아주 높은 것으로 알려져 있음. ⦁ 지금까지 소동물에 대한 방사선조사 연구는 최근 임상에서 이루어지고 있는 임상 상황, 즉고선량 소분할 방사선을 특정 장기의 국소 부위에 조사하는 것과는 달리 소동물 전신을 조사하는 경우가 많았었고, 그나마 특정 장기를 조사할 경우 미세한 방사선조사가 힘들었음. ⦁ 본 연구팀은 국내에서 처음으로 임상적 유사성을 가지는 방사선 폐 섬유화를 재현하는 소동물 모델을 구축하여 폐섬유화의 기전 및 타겟발굴을 위한 최적의 요건을 갖추고 있을 뿐 아니라 폐섬유화의 새로운 타겟 발굴 및 약물개발을 위한 핵심적인 전임상 연구 기반을 확보하고 있음. ⦁ 또한 방사선 폐섬유화의 진단 및 치료가 가능한 나노입자를 개발하고 이를 동물 모델에서 평가하여 방사선 유래성 폐질환에 적용 가능한 테라노스틱 기술을 개발함은 현재 비침습적 페섬유화 진단이 거의 전무한 임상적 상황을 개선할 수 있을 것으로 사료됨. ❏ 따라서 본 연구에서는 제3세부에서 구축한 영상유도 미세방사선조사 조사시스템을 이용하여 본 제1세부과제에서는 폐섬유화 진단 및 치료 타겟을 발굴하고 이의 임상 유용성을 검증하였고 제2세부에서는 이미징 기술 및 나노전달기술을 이용하여 발굴한 타겟의 타당성을 규명하였음. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이윤실
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 1. 방사선폐섬유화;기전;임상적유용성;타겟;테라노스틱;동물모델;이미지;폐조직특이적 전달; 2. Radiation-induced lung fibrosis;Mechanisms;Interactome;Targets;Clinical efficiency;Diagnosis and Therapy;

1. 연구목표 왜 폐암의 뇌전이암의 연구가 필요한가? - 폐암은 높은 발생률을 보이며, 뇌전이를 아주 잘하는 암이지만, ‘뇌’라는 특수성 때문에 항암치료가 제한적임. - 폐암의 뇌전이의 경우, 뇌전이암의 치료가 환자의 예후에 막대한 영향을 끼침. - 방사선 치료나 방사선 수술이 이러한 뇌전이암의 주요한 국소 치료 방법이지만, 현재는 뇌전이암의 특성에 대한 고려없이 모든 환자에서 같은 치료가 시행되고 있음. 왜 표적치료제의 저항성 연구가 필요한가? - 폐암은 표적치료제가 가장 활발히 연구되고 있는 암종임. 특히 gefitinib, crizotinib 같은 표적치료제는 1 차선택약으로 쓰일만큼 효과가 좋고, 기존의 항암제와 비교, 상대적으로 뇌침투율이 높은 것으로 알려짐. 또한 gefitinib 의 target 인 EGFR 변이는 한국인에서 높은 비율로 관찰됨. - 하지만, ‘뇌’라는 특수성 때문에, 뇌전이암을 사멸시키는 정도의 침투율이 되지않아, 폐 자체는 잘 조절이 되지만, 결국 뇌전이암은 진행하는 사례가 상당히 많음. 이러한 경우에, -> 계속 표적치료제를 사용해야하는지, -> 방사선치료나 방사선수술은 언제 고려해야하는지 등은 항상 부딪히는 문제임. (출처 : 본문 3p)

• 연구책임자 : 김진욱
• 주관연구기관 : 서울대학교병원
• 발행년도 : 20200500
• Keyword :

□연구개요 본 연구 과제에서는 cre-lox system을 이용하여 조직 특이적으로 RORα를 knockout 시킨 유전자 변형 마우스와 일차 조골세포 및 파골세포 배양을 통해 RORα의 골 항상성을 조절 기능이 나타나는 일차 기관(primary organ)을 조사하고자 함. 또한 차세대 염기서열분석(next generation sequencing, NGS) 기반의 RNA-seq을 통해 RORα의 target 유전자를 발굴함으로서 RORα의 골 항상성 조절 기전을 밝히고 골다공증 치료 약물 target으로서의 가능성을 타진하고자 함. □연구 목표대비 연구결과 RORα knockout osteoblast 및 osteoclast primary culture를 시행함. RORα KO osteoblast의 분화가 증가하는 것을 확인함. RORα KO osteoclast에서는 분화의 차이를 관찰하지 못함. Prx1-Cre와 Lys-Cre를 통한 조골세포 lineage, 파골세포 lineage 특이적인 KO 마우스를 확립함. RORα의 target gene 및 조절 기전을 밝히지 못함. □연구개발결과의 중요성 기존에 알려진 바와 달리, RORα KO osteoblast에서 분화가 증가하는 것을 확인함. 따라서 RORα KO 마우스의 낮은 골밀도와 골형성 감소는 osteoblast cell autonomous한 표현형이 아닌 systemic 문제에 의한 2차적인 표현형이라고 생각됨. (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 이기준
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 1. 고아수용체; 2. RAR-related orphan receptor alpha;Rora;Cre-LoxP;Bone;

□연구개요 Tidal disruption events (TDEs) are a clue to understanding the nature of astrophysical black holes and their role in the Universe. A star approaching a supermassive black hole (SMBH) is ripped apart at the tidal disruption radius, where the tidal force of the SMBH dominates over the self-gravitating force of the star. After the star is disrupted, the subsequent super-Eddington accretion of stellar debris falling back to the SMBH produces a characteristic flare lasting several months. There are several scientific motivations for studying TDEs: First, TDEs work as best probes of quiescent SMBHs at the centers of distant inactive galaxies (~100 Mpc away from the earth), because such dormant SMBHs exist in their poor gas environment and are too far to be identified by observations of the proper motion of stars around them. Second, TDEs provide a good laboratory to test general relativistic (GR) effects; e.g., exploring new TDE physics by detection of gravitational wave (GW) emissions at the disruption and measuring SMBH masses and spins. Third, TDEs will give a good opportunity to find fingerprints of intermediate-mass black holes (IMBHs), merging binary IMBHs/SMBHs, and isolated, recoiling IMBHs/SMBHs. Finally, multi-messenger observations of TDEs are possible in the near future thanks to the rapid progress of gravitational wave and cosmic-ray/neutrino astronomy. Nowadays, growing observational evidence for tidal disruption events (TDEs) more positively motivates astronomers and astrophysicists to find more TDE candidates and explore the physics of TDEs. The main purpose of this project is the following three: one is to examine whether one can test the theory of GR through the TDEs. The second purpose is to explore the origin of the diverse phenomena in TDEs. The final purpose is to study the high-energy particles from the TDEs. Therefore, I proposed the following three research themes. The first theme is motivated by the unclear relationship between the observed luminosity and the bolometric luminosity being proportional to the mass fallback rate. This problem would be resolved by performing the radiation hydrodynamics (RHD) simulations. Therefore, I have tried to incorporate the radiative transfer into the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) code I have ever developed. For simplicity, I will solve the RHD equations by using the flux-limited diffusion (FLD) approximation in the SPH formalism. Because most cases of the stellar tidal disruption can be optically thick, the FLD approximation should be justified. However, Since my collaborator, Prof. Matthew Bate has already developed the code of SPH with radiative transfer (called SPHNG code) in much more sophisticated way, since then I have used SPHNG to make a star composed of the optically thick gas by comparison with a polytropic star. The goal of the project is to incorporate GR corrections into the SPHNG code and then is to obtain the light curves and some radiation properties from the newly developed RHD simulations with GR corrections. I expect this would make it possible to compare with observations directly. The second theme is to study the effect of stellar density profiles and orbital properties on tidal disruption flares. This topic is divided into two parts. One is to investigate how the stars plunge into the tidal disruption radius and its entering rate by using N-body simulations. Another part is to examine how the mass fallback rate can change depending on the stellar orbits. While the first half of the topic has been done with international collaborators, the last half of the project was mainly done by a student of mine whose name is Park GwanWoo. The final theme is to examine the possibilities to produce the high-energy particles: protons, neutrinos, and gamma-rays from the shocked region and an accretion disk around an SMBH after tidal disruption of a star. □연구 목표대비 연구결과 First of all, I briefly review each topic and then describe our accomplishments for them. 1. Inclusion of the Post-Newtonian forces in the RHD code Stars orbiting a SMBH at the center of a galaxy have the potential to pass too close and be disrupted by the SMBH’s overwhelming gravitational force relative to the self-gravity of the star. The disrupted star fallbacks to the black hole and is accreted via the accretion disk, producing the optical to UV flaring or the Jets during the several months. As the pericenter distance is closer to the Schwarzschild radius of the SMBH, the debris significantly changes the trajectory of the gas flow by general relativistic apsidal precession. This triggers the strong shock dissipation to convert the orbital energy into thermal energy by a collision between the debris head and tail, naturally leading to an accretion disk formation, although the detailed dissipation mechanism is still under debate. However, we have never done the RHD simulations of a tidally disrupted star by the SMBH in the wide dynamical range from the pre-tidal disruption to post-tidal disruption. In this research, we have tried to include the PN forces into the RHD code and examine the effect of the radiation pressure on the debris circularization. I have been successful in including the PN forces into the pure SPH (Phantom) code to test whether it works well or not. The relativistic apsidal motion obtained by the test particle code is in good agreement with that of the Phantom code. However, I have not yet completed including them into the SPHNG code. 2. Effect of stellar density profiles and orbital properties on bolometric light curves in TDEs TDEs provide evidence for quiescent SMBHs in the centers of inactive galaxies. TDEs occur when a star on a parabolic orbit approaches close enough to a SMBH to be disrupted by the tidal force of the SMBH. The subsequent super-Eddington accretion of stellar debris falling back to the SMBH produces a characteristic flare lasting several months. It is theoretically expected that the bolometric light curve decays with time as proportional to the five-third power of time. However, most of the observed X-ray light curves deviate from the theoretical decay rate, although a few of them are overall in good agreement with the theoretical one. Therefore, it is required to construct the theoretical model for explaining these light curve variations consistently. Two sub-topics have been studied. One is to study how the event rate of TDE can change depending on the stellar orbit. We have examined it by using N-body experiments. Our paper about this sub topic has been published in Astrophysical Journal. In another work, we have revisited the mass fallback rates semi-analytically by taking account of the stellar internal structure and orbital properties: the orbital eccentricity and the penetration factor, which is the ratio of the tidal to pericenter radii. Also, we have compared them with the numerical hydrodynamic simulations. We find that the mass fallback rates are, independently of the value of the polytropic index, shallower than the standard decay rate. In addition, the stellar orbital types affect only on the magnitude of the mass fallback rate. The hydrodynamic simulations suggest that the penetration factor is crucial to the spread energy allocation at the tidal disruption. We have also discussed whether and how the derived curves fit the observed ones. Our paper about this topic has been accepted for publication in Astrophysical Journal. 3. Low-mass star to planet formation around the SMBHs in TDE context Recently, it has been suggested that the star cannot completely be disrupted but partially disrupted, if the black hole tidal force is slightly weaker than the self-gravitating force of the star acting against the gas pressure. The fallback rate of the partially disrupted star would be different from the complete disruption case. One of important physical parameters to cause the partial disruption is the penetration factor, which is the ratio of the tidal disruption radius to the pericenter distance. The other is the stellar density profile. However, there has so far been little known about it. In addition, the stellar debris may re-collapse if the self-gravitating instability is triggered by the entropy change of the debris, leading the formation of the lower mass star to planet-size objects around the SMBH. This should be striking because the standard theory of the star cluster formation with the central massive black hole has suggested that there might be few low mass stars close to the SMBH. The plan of this research project is as follows: (1) to examine the physical condition to cause the partial disruption (2) to examine the possibility of the low mass star to planet formation around the SMBHs through the TDEs. We have tested them by performing three-dimensional (3D) radiation hydrodynamic (RHD) simulations of stellar tidal disruption. Our paper about this topic has been submitted (arXiv:2001.04172). 4. High-energy emissions from TDE disks TDEs are the flaring events caused by the interaction between a star and an IMBH or SMBH. Recently, this research field is rapidly growing because of the discovery of many TDE candidates, has been studied by many authors in the range of the optical-to X-ray wavebands. However, it has been little known that how much high energy particles are produced during the TDEs, except for those from the Jetted TDEs. In addition, It is expected that the neutrinos originating from TDEs will be detected by IceCube near future. We have examined the mechanism to produce the neutrino and gamma-ray emissions from the TDEs, and found these emissions can be produced from the accretion disk during TDEs. It suggests that there is the possibility to know the physical status of the accretion flow in TDEs by using the high-energy emissions. Our paper about this topic has been published in Astrophysical Journal. □연구개발결과의 중요성 We have proposed the four main research projects above. The scientific discovery obtained through our projects would be summarized as follows: (1) to know the detail of GR effects of tidal disruption of a star would be useful to test Einstein's theory of GR in the strong gravity. (2) the stellar orbital properties and the density of the star can change the flaring pattern of TDEs. This suggests that TDEs give a signpost to explore the distribution of stars in a galaxy. (3) the possibility of the planet to low-mass stars orbiting around an SMBH, which can be caused by TDEs. This is a clue to explore whether an extraterrestrial life exits around an SMBH and what ecology they could have if exists (4) the detection of GW and high-energy cosmic-ray/neutrino emissions from TDE objects will open multi-messenger astronomy of TDEs. In general, as you can see, black hole environments are most exciting to the general public. On April 10, 2019, “Shadow” of the SMBH in the center of M87 was detected with Event Horizon Telescope (ETH). EHT is the project to capture an event horizon of an SMBH (precisely speaking, it is a radius of the photon sphere of the SMBH) with mm to sub-mm radio wavebands by using Very Long Baseline Interferometry technique (VLBI). This was big science news because mankind obtains the first-ever direct image of a black hole. Now, one has scientifically demonstrated that an SMBH has the event horizon. This is a big scientific step because the event horizon will be treated for any astronomical and astrophysical arguments as known, although some physical properties of the event horizon remain unclear. A star is falling closer to the event horizon of the SMBH so that it is tidally disrupted. The tidal disruption of a star by an SMBH can release energy up to some fraction of the rest mass energy of the star; ~2×10⁵⁴erg/s for a solar-type star. It has been observed as a transient, explosive flaring event, that is, TDE. TDEs are therefore a key phenomenon that can occur on the border between the event horizon and its outside region, and also are an especially dramatic manifestation of black holes in our universe. The movies produced by our numerical simulations will be unique tools for communicating this exciting black hole phenomenology to a general audience. Besides, our simulations could have an educational value for middle to high school to undergraduate students. Specifically, we can show some animations of accretion and outflow processes of the tidal disruption events visibly. The animations can be an excellent tool to explain how TDE study is exciting for us, and therefore, how it also attracts the general public. (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 하야사키키미타케
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : Black hole astronomy;Relativistic astrophysics;Computational hydrodynamics;Radiation hydrodynamics;Accretion;accretion disks;Galactic nu;Galaxies;High energy astrophysics;Gravitational wave astronomy;

1. 연구개발의 목적 및 필요성 ○ 최근 ISO 13485 개정으로 멸균 및 멸균포장시스템(Sterile Barrier System) 밸리데이션 요구사항이 강화되었으며, 동 규격을 반영한 의료기기 제조 및 품질관리기준(식약처 고시)이 ‘19년 개정예정임에 따라, 멸균 및 멸균포장시스템 유효성확인에 대한 최신 품질관리 방법 가이드 제시 필요 ○ 국제 규격 조사 등을 통해 멸균, 포장공정 밸리데이션 가이드라인이 발간(‘07년, ’13년)된 바 있으나, 이후 관련 국제 규격이 개정됨에 따라, 국내 의료기기 제조업체가 멸균관련 국제규격의 최신 사항을 반영하여 품질관리를 수행할 수 있도록 주로 이용되는 멸균방법(방사선 멸균, EO 멸균, 습열멸균)별 밸리데이션 가이드라인 개정 필요 또한, 멸균포장관련 국제 규격의 개정사항을 반영하여 멸균포장시스템 밸리데이션 가이드 제시 필요 2. 기대성과 ○ 최신 국제 규정 등을 적용한 멸균 및 멸균포장시스템 밸리데이션 가이드 제시를 통해 의료기기 제조업체의 품질관리 수준 향상 및 안전한 의료기기 유통기반 확립 ○ 국제 조화된 GMP 제도 운영으로 국산 의료기기의 수출 경쟁력 강화 및 GMP 심사 기준 제공을 통해 업체의 GMP 운영 수준 향상에 기여 3. 연구성과 활용계획 ○ 의료기기 멸균 밸리데이션 가이드라인 개정 ○ 의료기기멸균포장시스템(Sterile Barrier System) 밸리데이션가이드라인제정 (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 조진식
• 주관연구기관 : 한국화학융합시험연구원
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 의료기기;멸균밸리데이션;포장밸리데이션;가이드라인; 2. Medical Device;GMP;Sterilization validation;Sterilization Packaging Validation;Guideline;

□연구개요 나비목의 대표적 미소나방그룹이자 가장 큰 상과인 뿔나방상과(Lepidoptera: Gelechioidea)는 분류·생태학적으로 연구가 시급한 범세계적 광식성 해충과 경제적으로 중요한 다수의 농업 및 검역해충을 포함하는 분류군으로 전 세계적으로 분포하고 있다. 하지만 이들에 대한 연구는 주로 소수의 연구진에 의해 유럽과 북미지역(구북구 유럽 역과 신북구)을 중심으로 종 다양성과 계통 연구가 진행되어 왔다. 본 연구는 동아시아를 중심으로 한 전체 아시아지역 (구북구 아시아, 오리엔탈)의 뿔나방상과에 대한 종 다양성 발굴을 기반으로 범세계적인 샘플링을 근거로 한 계통학적 연구를 진행였다. 이를 통해 뿔나방상과 내 미개척 과에 대한 종 다양성을 밝히고, 외부 형태·형질과 분자마커(DNA)를 기반으로 한 계통수를 도출하여 뿔나방상과 분류군간의 명확한 계통관계를 구축하고자 한다. 특히, 다양하고 특이한 먹이기질(식식성, 부식성, 균식성과 육식성)과 이에 따른 다양한 서식지를 가진 그룹간의 진화론적 경로를 밝혀, 뿔나방상과의 기원과 그 진화사를 밝히고자 한다. □연구 목표대비 연구결과 1. 뿔나방상과 내 구성 집단(미개척분류군 중심)에 대한 종 다양성 연구 - 국내·외 조사 및 표본대여를 통해 뿔나방상과그룹의 기록이 미진하였던 구북구아시아, 오리엔탈 지역과 호주구와 아프리카열대구에서의 새로운 종을 발굴하여 분류학적 정리 및 각각의 개체에 대한 분자생물정보인 DNA 확보하였다. 확보된 DNA를 기반, 형태분류종과 분자종결정진단법(ABGD, PTP, bPTP)를 통해 얻은 MOTUs를 비교·분석하여 다수의 Cryptic species를 발굴하였고, 뿔나방상과 내 종(species)를 결정할 종 내 최대값의 임계값(threshould value)을 2.5%로 정립하였다. 상과(superfmaily) 범위에서 최초로 정립된 임계값은 향후 상과 내,종 다양성을 발굴하고 연구하는데 있어 크게 활용 될 것으로 판단된다. 2. 뿔나방상과의 분자계통분석 및 생물학적 특징(먹이기질 및 서식지)에 따른 진화적 가설 정립 - 본 연구를 통해 과거 유럽과 일부 북미지역의 개체군에 국한되어있던 샘플링의 범위를 확장, 범세계적 샘플링을 기반으로 함, 분자계통수를 작성하였다. Mitochondrial genes, Nuclear genes과 Protein coding genes 그리고 전체를 포함한 계통수를 비교·분석하여 유전자별 특징을 파악하였고, 뿔나방상과에 속하는 상위분류군 23개의 과/아과에 대한 계통학적 위치가 재정립되었다. 주요 생물학적 특징인 서식처와 깊게 연관되어있는 먹이기질에 대한 데이터를 기반으로 진화통계학적 분석(RASP, ancestral states)을 한 결과, 뿔나방상과류 조상들의 먹이기질의 조상형질은 식식성으로 분석되었으며, 이들은 다양한 먹이기질로 진화하면서 다양한 분류군으로 분기·수렴진화한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 상과를 구성하는 분류군별 먹이기질의 조상형질이 파악되어 주요 생물학적 특징이자 서식지와 깊게 연관되어있는 먹이기질에 대한 진화사가 파악되었다. 3. 분자시계기법(Molecular dating)을 활용한 뿔나방상과 분류군의 다윈론적 진화론에 입각한 분화시기 추적 - 본 연구를 위해 5천5백만년~2천3백6십만년 연대로 추정되는 발틱 화석(baltic amber)과 4천만년~1천오백만년 연대로 추정되는 도미니칸 화석(dominican amber)의 데이타를 기반, 분자시계분석법(molecular dating)이 이용하여 과거 뿔나방상과 조상들이 분기가 시작된 연대를 추적하였다. 그 결과, 뿔나방상과의 분화가 시작된 때는 지금으로부터 약1억67만년 전인 중생대 쥐라기시대로 분석되었다. 그리고 대부분의 주요 분류군들의 분기시점은 속씨식물(angiosperm)의 폭발적 방사가 일어난 9천7백만 년전 이후의 후기 백악기때인 것으로 분석되었다. 그 중, 뿔나방과가 가장 최근에 분기가 시작된 것으로 확인되어, 이들은 에오세때 분기가 시작되어 오늘날 가장 높은 종 다양성을 보이는 것으로 유추되었다. 9천만년전, 후기 백악기때의 기후가 오늘날 주요 상과 내 분류군의 생태학적 특징과 분포에 큰 영향을 줬을 것으로 유추되었다. 그 당시의 지구는 오늘날보다 훨씬 따뜻한 기후로 극지방에 얼음이 존재하지 않는 시기로, 유라시아대륙과 아프리카, 그리고 호주대륙이 가깝게 위치했던 넓은 대륙지역으로 구성되었고 이러한 환경이 현존하는 분류 초기 분화에 가장 큰 영향을 줬을 것으로 추정되었다. □연구개발결과의 중요성 - 뿔나방상과 내 새로운 분류군 발굴 및 이들에 대한 분류학적 정리를 시도함으로써, 동물이명 및 동아시아를 중심으로 한 아시아지역의 분포등과 같은 기초적인 정보들을 집대성하여 관련 응용분야에서 필요한 분류학적 기초자료 제공 - 뿔나방상과 내 종별, 개체별 분자생물정보(DNA) 구축 - 뿔나방상과 내 생물다양성 측정 및 생물학적 정보 구축 - 뿔나방상과 내의 분류체계 정립 - 뿔나방상과류의 조상형질에 대한 과학적 추론 - 연대기 측정을 통한 서식지의 이동과 이에 따른 먹이기질의 상관관계 이해 (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 김소라
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 나비목;뿔나방상과;미소나방류;종 다양성;계통수;진화;분자시계분석;

본 과제는 가동원전에서 잠재적인 재료열화 손상을 방지하기 위한 원천기술 개발을 주목적으로 하고 있음. 고온고압의 1,2차 수환경 및 방사선환경에서 구조재료의 열화특성을 연구하기 위하여 최신의 실험 및 이론 기법을 적용함으로써 국내는 물론 세계에서도 주목받는 최초의 연구 성과를 다수 내었을 뿐 아니라, 이를 바탕으로 국내 원전산업체들과 직접적인기술협력/기술지원 성과도 도출하였음. 국내외 학술지연구논문(SCI) 게재와 국내외 특허 등록 등 정량적인 연구 성과 이외에도, 다수의 국내 원전산업체 기술지원 실적을 통해, 본 연구과제가 학술적인우수성과 동시에 산업적인 적용성도 동시에 가지는 탁월한 성과를 보였음. 기존 기술의 답습을 벗어나 독창적인 차별화된 연구를 지향하여 재료열화 평가 신기술을 개발하고, 타 분야의 첨단 분석기술, 미소시편 측정기술을 응용한 특성평가기술 개발을 통해 복합인자에 의해 발생하는 재료열화 현상의 종합적 대처능력 강화 분야에서 중요한 성과를 이룩함. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이봉상
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 원전재료 열화;부식 손상;조사손상;검사신뢰도;부착완화; 2. Nuclear materials Deposition;Corrosion degradation;Irradiation degradation;Diagnosis reliability;Deposition mitigation;

- 두 종류의 폐암 세포주인 H460 (p53^+/+) 및 H1299 (p53^-/-) 세포들은 모두 이온화 방사선에 민감한 세포주들임. 본 연구자는 이들 세포주들에 저선량의 이온화 방사선(gamma ray, 1~2Gy)을 지속적으로 피폭시켜 방사선 내성세포주인 H460R 및 H1299R을 제작하였음. cDNA microarray 분석을 통해 H460 및 H1299에 비해 H460R 및 H1299에서 적어도 2배 이상 더 많이 발현하는 유전자들을 선별하였고, 선별된 각각의 유전자들의 방사선 저항능을 분석하여 저항성 유전자들을 최종적으로 도출하였음 - 도출된 유전자들 중에서 본 연구책임자가 특히 관심을 가지는 유전자는 SNTB2, FGC, RGS7 총 3개 유전자들로 이들 유전자들은 cancer에서의 역할이 잘 알려지지 않았음. Invitrogen에서 개발된 BLOCK-iT Pol II miR RNAi expression vector system을 활용하여 이들 저항성 유전자들을 타겟팅하는 short hairpin RNA (shRNA)를 독성이 약화된 살모넬라에 주입함으로써 암세포 내 저항성 유전자들의 발현을 효과적으로 감소시킬 수 있는 유전자 재조합 살모넬라(genetically-engineered Salmonella)를 제작함 - 또한, 본 연구책임자는 살모넬라 자체의 방사선 치료효과 증진제로서의 활용가능성을 규명하기 위해 H460R 및 H1299R 세포들에 유전적으로 변형이 되지 않은 살모넬라를 이온화 방사선과 병용 처리하였으며, 흥미롭게도 살모넬라 자체로도 방사선 항암 증진효능이 있음을 관찰할 수 있었음 - 결과적으로 방사선 저항성 유전자 발현을 감소시킬 수 있는 유전자 재조합 살모넬라는 유전자 발현 감소에 의한 방사선 항암 증진효능과 살모넬라 자체의 방사선 항암 증진효능의 병합에 의한 상승효과(synergistic effect) 혹은 상가효과(additive effect)를 기대할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김병모
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20201200
• Keyword :

본 연구에서는 파이로 공정의 자동화와 안전성 분석에 대해 수행되었다. 파이로 공정자동화를 위해서는 염 및 열환경에서 자동화 공정장치의 내구성과 건전성 연구를 위한 초저습 분위기(이슬점 –40 ℃ 이하)의 파이로 공정자동화 목업을 개발하였다. 이를 위해 기밀 성능이 유지되는 드라이룸과 제올라이트 기반의 흡착식 제습기를 설계 및 제작하였으며, 공정 운전 상황에 따른 제어 모드를 분류하고 각 모드에 대한 시설 공급 압축공기와 병용하기 위한 건조 계통의 운전 방식 및 변수를 설정하였다. 파이로 공정자동화 목업 내부에는 원격취급 자동화를 위해 갠트리 시스템과 공정 물질 취급을 위한 엔트이펙터 시스템이 개발되었으며, 환원공정을 위한 3 대의 자동화 공정장치와 갠트리 시스템을 연계하여 환원 공정의 자동화 운전을 위한 프레임워크를 개발하였다. 또한 환원공정의 취급 시나리오를 분석하여 정의된 갠트리의 operation set을 이용하여 고온 용융염 취급 환경에서 공정 연계 자동화 시험을 수행하였다. 환원공정 취급 자동화 시험들을 통해 공정용기와 취급장치에 대한 개선점을 도출하고 이를 바탕으로 하중에 따른 취급점 분류를 통한 공정 취급 모듈의 표준화 설계를 제안하였다. 파이로 공정의 안전성 분석을 위해서는 원자력발전소의 안전성 평가와 유사한 체계를 핵주기 시설에 적용하기 위해 특정 사고와 시나리오의 일부분을 모델링하여 파이로 안전성 평가를 수행할 수 있도록 기존 코드를 병행 또는 조합하여 활용하는 전략을 수립하였다. 또한 파이로 단위공정별 안전성 및 임계/차폐/화학물질 안전성 검토를 통한 파이로 공정 종합안전성 예비분석을 수행하였다. 이를 위해 핵종별 방사능 재고량, 화학물질 재고량과 사고별 부유선원항을 산출하고 이를 기반으로 미완화 결말해석을 수행하여 모든 사고에 대해 일반인에 대한 결말은 가장 낮은 결말 범주임을 확인하였다. 사고 시나리오 별 미완화사고 위험도 지수를 산출하고 위해도 기준(6) 초과사고 목록을 도출하였으며, 위험도 기준 초과 사고의 위험도 저감을 위한 안전관련품목(IROFS)을 선정하고 안전관련 품목 지정 시 결말 측면과 빈도 측면의 완화해석을 수행하여 결말 측면 완화사고 수행결과 모든 위험도 기준 초과사고의 위험도가 기준을 만족하는 것을 확인하였다. (출처 : 서지정보양식 537p)

• 연구책임자 : 유승남
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20201100
• Keyword : 1. 시험 지원기술;파이로 기술성 증진;파이로 안전성 증진;파이로 공정자동화 목업;파이로 공정자동화 기술;파이로 종합안전성 예비분석; 2. Experimental Support Technology;Improvement of pyroprocess technology;Improvement of safety of pyroprocess;Pyroprocess Automation mock-up;Process Equipment Automation;Integrated Safety Analysis;

⚫ 방사선 치료 특화 환자 모사 기반 MR/CT 팬톰 개발 ⚫ 합성 CT 알고리즘의 정확도를 평가할 수 있는 정량 평가 기술 개발 ⚫ 딥러닝 기반 합성 CT 생성 시스템의 정도관리 프로토콜 개발 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 김정인
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 1. MR/CT 팬톰;자기장 환경 방사선량 계측;방사선량 분포;성능 평가;정도관리; 2. MR/CT phantom;Dosimetry in the magnetic field;Dose distribution;Performance test;Quality assurance;