Evaluation of tumor X-ray and heavy ion radiation resistance by cancer-associated fibroblasts using a three-dimensional in vitro co-culture system

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 CAF 연구를 위한 in vitro 플랫폼 구축을 통해 종양의 X선 및 항암약물치료 저항성에 관련된 타겟 발굴 및 최적의 치료 전략 탐색 ◼ 전체 내용 CAF in vitro 플랫폼 구축 • 생체모방형 3차원 공배양 기술 확립. • 정상 fibroblast와 암세포의 공배양을 통해 CAF 세포주 구축. CAF관련 방사선저항성 기전 규명, biomarker 발굴 및 극복 전략 탐색 • 확립된 플랫폼을 이용하여 CAF가 종양의 방사선저항성에 미치는 영향을 확인하고 관련 biomarker 발굴 및 방사선저항성 극복 전략 탐색 CAF관련 항암약물치료 저항성 기전 규명, biomarker 발굴 및 극복 전략 탐색 • 확립된 플랫폼을 이용하여 CAF가 종양의 항암약물치료저항성에 미치는 영향을 확인하고 관련 biomarker 발굴 및 방사선저항성 극복 전략 탐색 □ 연구개발성과 - In vitro 종양-미세환경 복합체 개발 - CAF 관련 종양의 방사선 저항성 기전 규명 - CAF 관련 종양의 항암약물치료 저항성 기전 규명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구는 암 연관 섬유아세포(CAF)와 종양 세포 간의 상호작용을 3차원 in vitro 공배양 시스템을 통해 분석함으로써 종양의 방사선 및 항암제 저항성에 대한 기전을 규명하였음. 생체모방형 3차원 공배양 플랫폼 개발: 3차원 공배양 플랫폼은 in vivo 환경을 시뮬레이션하여 CAF의 활성화를 유도하는데 성공하였으며, 이는 향후 항종양요법 연구의 학문적 토대를 구축하는 데 기여함. 방사선 및 항암제 저항성 기전 연구: CAF가 종양 세포의 방사선 및 항암제 저항성에 미치는 영향을 체계적으로 분석하여, 새로운 치료 전략을 제시하는 데 기여함. 바이오마커 발굴 및 치료 전략 제시: 방사선 및 항암제 저항성과 관련된 바이오마커를 발굴하여, CAF 표적 치료제 개발에 중요한 기초 데이터를 제공하였음. 첨단 연구 기법의 활용: 생체모방형 3차원 공배양 기술을 통해 현실적인 종양 미세환경을 재현함으로써 연구의 정확성과 신뢰성을 높였음. 다양한 연구 성과 도출: CAF 관련 마커들의 발현 수준을 정량적으로 분석하여, CAF의 특성을 명확히 규명하였음. 실험 모델의 확장성: 3차원 공배양 플랫폼은 다양한 종양 세포와 섬유아세포에 적용 가능하여, 다양한 CAF 관련 연구를 수행할 수 있는 기반을 제공함. 임상적 적용 가능성: 본 연구 결과는 임상에서 사용 가능한 치료 전략 수립에 중요한 자료를 제공하며, 방사선 및 항암제 저항성을 극복하기 위한 새로운 타겟을 발굴하여 암 치료법 개발에 기여할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240500
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500002720

Single and double beta decay, and spin-isospin excitations of unstable nuclei in the nucleosynthesis

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 변형효과와 양성자-중성자 쌍결합을 고려한 이론체계인 deformed QRPA (DQRPA)를 사용하여 보다 정확하고 신뢰도 있는 이중베타붕괴의 핵 행렬 요소를 구하여 현재 남아 있는 중성미자에 관한 근본 의문들을 풀 수 있는 여지를 제공하는 것이다. ○ 전체 내용 불안정핵의 핵구조 연구, 스핀-아이소스핀 들뜸연구 단일 베타붕괴와 전자기 전이 연구 이중 베타 붕괴연구 ○ 1단계 ● 목표 핵합성의 이해에 절대적으로 필요한 불안정원자핵의 기저 상태 (Ground states) 및 여기상태 (Excited States)를 기술하기 위한 핵구조의 기반을 마련한다. ● 내용 불안정핵의 핵구조 연구와 스핀-아이소스핀 들뜸연구 ○ 2단계 ● 목표 이를 기반으로 하여 핵의 바닥 상태 뿐만 아니라 베타 붕괴 및 관련 핵반응에 의한 Gamow-Teller 및 M1 spin 같은 들뜬 상태에도 적용한다. 또한 중성미자가 나오지 않는 이중베타붕괴(Neutrinoless Double Beta Decay) 에서의 핵행렬(Nuclear Matrix Elements) 과정에 내재 되어 있는 임의성을 최대한 제거하여, 중성미자 연구에서 중요한 이중베타 붕괴과정에서의 중성미자의 성질 및 질량에 대한 연구를 진행한다. ● 내용 단일 베타붕괴와 전자기 전이 연구 DQRPA에 의한 이중베타붕괴 계산 코드 개발 텐서힘의 효과를 핵의 바닥상태뿐 아니라 들뜬 상태에 적용 SHF와 BCS+DQRPA코드의 연결 □ 연구개발성과 중성자 과잉핵 뿐만 아니라 양성자 과잉핵까지도 포함하는 불안정핵의 핵구조 및 핵반응을 설명하기 위해 기존의 코드에 아이소스칼라 페어링과 텐서힘을 추가하는 코드를 독자적으로 확장하여 다수의 실험 데이터를 잘 재현하고 예측할 수 있었다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구는 핵자들 간의 힘의 미시적 묘사에서부터 출발하여 거시적인 천체물리학의 핵 합성 과정까지 일관적으로 기술하는 연구이다. 독자적으로 개발된 Deformed QRPA code에 pn-pairing correlation과 전자기 전이에 대한 핵반응의 계산 결과가 나오면, 해외에서 흥미로운 중이온 가속기 실험 데이터 해석과 함께 우주에서의 열핵반응의 이해 및 원소기원에 관한 연구에 공헌 할 것이다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20240600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500002578

Nuclear Physics in the Magnetized Plasma Universe and the amplification of magnetic field with its application

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 플라즈마 난류 자기장이 천체 구조의 형성에 미치는 영향과 그 구조들을 생성하는 물질인 핵의 합성에 미치는 영향을 파악하고 학술적 산업적 응용 가능성을 모색한다. ◼ 전체 내용 본 연구는 관측 가능한 전 우주의 99% 이상을 차지하는 플라즈마 난류 자기장이 천체 구조의 형성에 미치는 영향과 그 구조들을 생성하는 물질인 핵의 합성에 미치는 영향을 다루고 있다. 거시적인 차원의 플라즈마 자기장 발생과 영향은 자기 유체역학 관점에서 차원분석, 준정규 근사법, 직접 상호작용법과 같은 이론적 방법과 시뮬레이션을 사용해 연구하였다. 그리고, 형성된 자기장이 핵이 합성되는 미시적인 현상에 미치는 영향을 파악하기 위해서 Boltzmnann-kinetic 모델과 시뮬레이션을 사용하였다. 우리는 플라즈마 자기장이 전 우주의 물질과 구조를 형성하는데 매우 중요한 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다. ◼ 1단계 ❏ 목표 위 내용과 동일 ❏ 내용 위 내용과 동일 □ 연구개발성과 4편 논문 성과 (국제 SCI 저널 분야별 Q1 상위 20-25%), 1저자, 교신저자 3편, 공동 교신저자 1편, 12회 이상 국내외 학술대회 구두 발표, 학부생 연구 참여 기회 제공(3명, 3년) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 플라즈마 난류에 의한 자기장 증폭 다이나모 (1) 점성이 매우 크고 자기 확산 효과가 거의 없는 초전도 상태의 천체 구조가 형성하는 특이한 에너지 스펙트럼을 시뮬레이션으로 구현하고 이론으로 증명하였다. (2) 나선형 자기장 에너지로 (magnetic helicity) 구동하는 비선형 태양 플라즈마 자기장 증폭을 선형화시키는 계수 알파와 베타를 찾아내는 방법을 제시하였다. 이는 태양 관측에 직접 적용이 가능하고 이를 바탕으로 먼 천체에서 나오는 데이터를 이용해 내부 구조의 유추가 가능하게 된다. 증폭 자기장이 물질 생성에(핵합성) 줄 수 있는 영향 (1) 입자 가속기 및 플라즈마의 고에너지 분야: 핵합성 요구 조건이 낮아져 자연계의 낮은 에너지 상태의 무겁고 복잡한 핵종들의 기원을 설명할 수 있다. (2) 안정적으로 구동되는 핵융합이나 플라즈마 기반의 에너지 생성이 가능해진다. (3) 쿨롱 반발력 조절로 신소재 나노구조물과 나노 소자를 조작하고 제어할 수 있게 된다. (4) 입자 상호작용을 조절함으로써 에너지 저장장치 및 변환기의 효율을 향상시킬 수 있다. (5) 생명 과학 및 의학에서도 약물 전달 및 세포 조절 등에 활용할 수 있게 된다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 숭실대학교
• 발행년도 : 20240600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500002348

3-dimensional optically-bound material research based on non-diffracting laser 빔 shaping technology

• 연구책임자 : □ 연구개요 1) 기존 Gaussian 빔의 회절 한계를 뛰어넘는 non-diffracting, self-healing(ND-SH) 빔을 형성하고 이를 집적 어레이로 형성 2) 이 laser 빔 집적 어레이와 radiation physics를 결합하여 기존의 optical trapping의 한계를 뛰어넘는 optical transportation (광학적 수송) 연구 3) 이와 같은 광학 기술을 활용하여 1, 2, 3 차원 optically-bound material (광학적으로 구속된 물질)을 형성하고 그 물리적 특성을 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 ● 1차년도 목표: Non-diffracting self-healing (ND-SH) 빔 개발 및 이 빔을 기반으로 1차원 어레이 (1×N) 형성기술 개발 연구 결과: Fiber optic 기반 ND-SH 빔 형성 기술 개발 성공, 이를 바탕으로 1×2, 1×3, 1×4 어레이 형성 성공 ● 2차년도 목표: 고굴절율 입자로 1차원 (1×N) 어레이 광구속 물질 구현 및 물리적 광학적 특성 분석 연구결과 : 광구속 조건 (광세기, 유체 점도, 흡수도, 온도)등 실험으로 파악 ● 3차년도 목표: Non-diffracting self-healing (ND-SH) 빔에 의한 2차원 광구속 물질 형성 기술 개발 연구결과: 2차원 다각형 optical trap형성, 광학적 궤도 운동 실험 성공 ● 4차년도 목표: 거시 3차원 Optically bound material을 위한 ND-SH 빔 및 Non-diffracting self-accelerating (ND-SA) 빔 연구 개발 연구결과: 광섬유 기반 ND-SA 빔 형성 기술 개발 성공, 특성 이론적 실험적 분석 ● 5차년도: ND-SA 빔을 이용한 3차원 미시입자로 구성된 Optically bound material을 거시공간에 형성 연구결과 : NS-SA 빔을 활용하요 미시입자 (nano-particle)을 광학적으로 trap하고 이를 transport하여 나노 입자 어레이를 형성하는 성공 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● 본 연구를 통해 기존의 non-diffracting, self-healing(ND-SH) 빔을 형성하는 방식과 전혀 다른 새로운 방식, Fiber Optic based Micro-scale 방식을 자체 개발에 성공하였음. ● 또한 기존의 ND-SH 빔으로 불가능하였던 미소 물방울 내부에서 공간적으로 multiplexing이 본연구 결과물로는 가능함을 실험적으로 증명하였음 ● 기존 Bulk-optic 으로 형성된 ND-SH 빔의 비회절구간의 거리에 유사한 거리를 Fiber Optic Micro-scale 방식으로도 도달할 수 있음을 이론적으로 실험적으로 증명하였음. ● 새로운 형태의 laser 빔 shaping 기술을 개발하여 이를 활용한 극미세 기계적 물질 가공 및 생물조직의 광학적 조작에 새로운 기반을 확보. 관련 원천 기술 확보 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400010016

Development of deep learning-based metal artifact reduction in CT for radiotherapy for head and neck/prostate cancer

• 연구책임자 : ◻ 연구개요 1. 환자맞춤형 방사선치료를 위한 딥러닝(인공지능) 기반 CT/CBCT (Cone-beam CT) 영상의 금속인공음영 제거 기술 개발 2. 개발된 금속인공음영 제거 기술을 적용한 CT 영상을 기반으로 방사선치료계획을 수립 및 분석을 통한 기술의 임상적 유효성 평가 3. 기술 이전을 통한 환자맞춤형 고품질 방사선치료계획 수립 기여 ◻ 연구 목표대비 연구결과 1. 딥러닝 모델 개발을 위한 데이터셋 구축 • 두경부암 환자의 CT 영상 데이터셋 구축 완료 • 딥러닝 모델 학습을 위한 금속인공음영 시뮬레이션 데이터 생성 완료 (총 92,806장) 2. CT/CBCT 금속인공음영제거를 위한 딥러닝 모델 개발 • 우수한 성능의 CT/CBCT 금속인공음영 제거 딥러닝 모델 학습 완료 • 개발된 금속인공음영 제거 모델의 정량적/정성적 성능 평가 완료 (여러 딥러닝 비교 모델들과의 성능 비교 및 검증 완료) 3. CT/CBCT 금속인공음영제거 모델의 타기관 검증 수행 • 개발된 모델의 타기관 데이터에서의 성능 검증을 위하여 TCIA (The Caner Imaging Archive) 로부터 외부 데이터셋을 획득 • TCIA 데이터에의 적용 및 평가를 통해 타기관 성능평가 수행 완료 4. CT/CBCT 금속인공음영제거 모델의 임상적 유효성 평가 • 서울대학교병원 방사선종양학과와의 협력을 통한 임상적 유효성 평가 진행 • 방사선치료계획 수립 및 방사선량 평가를 통해 임상적 유효성 평가 완료 ◻ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 연구결과의 의미 및 중요성 • 본 과제를 통해 CT/CBCT 영상을 위한 우수한 성능의 인공지능 기반 금속인공음영 제거기술이 성공적으로 개발되었음 • 개발된 기술을 통해 환자맞춤형 방사선치료계획 수립 및 치료품질 향상에 기여할 수 있음 2. 연구 성과의 활용방안 및 활용 분야 • 본 과제를 통해 개발된 딥러닝 모델의 임상적 유효성이 확인되었기 때문에, 기술이전 등을 통한 실용화 가능 • 제품화된 방사선치료용 CT/CBCT 금속인공음영 제거 플랫폼을 도입할 경우, 방사선종양학과 의료진이 진단 및 치료를 위해 편리하게 사용할 수 있음 • 개발 예정 기술의 고도화 및 의료진의 수요 발굴을 통해 다양한 연구 주제로 후속연구가 진행될 수 있음 3. 기대효과 • 금속인공음영 제거로 인한 방사선치료계획 수립의 정밀도 향상을 통해 환자 맞춤형 방사선치료를 제공함으로써, 두경부암 환자의 부작용을 최소화하고 방사선 치료 효과 개선에 큰 도움을 줄 것으로 기대함 • 방사선의학과 딥러닝(인공지능) 분야를 접목하는 융합 연구 활성화에 기여하며, 두 분야를 아우르는 전문 인력 양성 가능 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400009887

100% green, high efficient thermostat with soft electrocaloric/radiation structure

• 연구책임자 : □ 연구 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 유연 고체 냉매/열복사 소재기반 완전 친환경, 초고효율 온도 제어 소자 구현 ◼ 전체 내용 화석 연료 고갈 및 지구 온난화로 인해 차세대 냉/난방 시스템에 대한 급진적 수요와 더불어, 에너지를 효율적으로 이용하고자 하는 노력이 전 세계적으로 이루어지고 있음. 이러한 노력의 일환으로 1) 수동 복사 냉각 기술과 2) 전기열소 냉매가 주목받고 있음. 복사 냉각 기술은 전력소모 없이 온도를 낮출 수 있는 초절전/친환경 냉각 기술이고, 전기열소 냉매는 강유 전체의 전기열소 현상(Electrocaloric effect)에 기반한 것으로 탄소 배출없는 고체 친환경/고효율 냉매임. ◆ Zero-에너지 복사 냉각: 복사 냉각 기술은 포토닉 구조를 이용하여 1) 280~3000 nm 파장의 빛은 최대한 반사하고 (반사율: 95% 이상), 2) 대기의 창 영역을 포함하는 8~30 μm의 광대역 열복사의 특징을 가져야 함 (방사율: 90% 이상) 특성이 요구됨. 이러한 광학적 특징을 통해 약 3K 의 온도의 우주와의 복사 열 교환을 통해 에너지 소모없이 대기 온도 이하의 냉각이 가능함. ◆ Zero-탄소 고체 냉매: 전기열소 현상은 강유전체에서 외부 전기장을 인가했을 때 발생하는 현상으로, 1) 외부 전계의 유무에 따라 변하는 물질 내의 분극 엔트로피를 보상하기 위한 포논 진동(Phonon vibration)에 의한 ‘단열적(Adiabatic)’온도 변화 현상을 의미하며, 2) 엔트로피 보상 흡열/발열 프로세스를 통해 탄소 배출없는 친환경 열 교환 사이클 및 냉/난방 시스템을 구현할 수 있음. ◼ 1단계 ❏ 연구 목표 본 연구의 1단계 연구목표는 크게 세 가지로 나뉨. 1) 대기 온도보다 낮은 냉각 또는 높은 가열을 달성하기 위해 복사 스펙트럼을 조절하는 수동 복사 소재를 개발하고, 2) 강유전체의 엔트로피 보상 흡열/방열 프로세스를 활용한 고체 냉매의 열교환 사이클 구현임. 이후 이 두 기술을 통합하여, 3) 온실가스 배출이 없는 완전한 친환경 및 초고효율 온도 제어 소자 개발을 목표로 하고 있음. ❏ 연구 내용 - 1차년도: 다공성 폴리머 기반 열복사 설계/제작 및 강유전성 전기 열소 소재 제작/특성평가 1) 3차원 파동광학 계산을 통해 고효율 태양광 반사/장적외선 열복사 구조의 최적 구조를 도출 2) 강유전성 폴리머 기반 전기열소 소재 제작 및 특성평가를 진행 - 2차년도: 수동 복사기 집적 전기 열소 냉각소자 제작 및 필드 테스트 1) 최적화된 복사 구조와 전기열소 소재를 집적한 냉각 소자의 구현 2) 필드 테스트를 통한 열교환 사이클 및 냉각 성능 검증 - 3차년도: 환경적응형 수동 복사 및 전기열소 기반 항온 소자 개발 및 특성평가 1) 환경적응형 복사 소재 기반 반사/복사 스펙트럼 변경 가능한 소재 개발 2) 냉각, 가열, 단열 3가지 기능의 항온 소자의 설계/제작 및 특성평가 ◼ 2단계 ❏ 연구 목표 본 연구과제의 2단계에서는 1) Si 멤브레인 구조를 기반으로 하는 3차원 형상 변환 전자소자를 구현함과 동시에, 2) 저전력/어레이 플렉서블 복사/전기열소 냉/난방 소자를 개발할 예정임. 이를 통해 연속적인 열교환으로 복사/전기열소 항온 소자의 냉/난방 효율을 극대화할 수 있을 것으로 예상됨. 이 과정에서 초저전력/대면적 항온 소자의 거동을 이해하고 소자를 제작하는 것, 어레이 구조를 도입하여 효율을 향상시키고 응용 분야를 확대하는 것도 중요한 과제임. 특히, 고성능 스마트폰과 같은 기기는 강력한 프로세서를 탑재하고 있으나 크기는 작아지고 있어, 열을 효과적으로 제어하는 것이 어려워짐에 따라 효율적인 냉각 기술이 필요함. 본 연구의 결과는 건물, 데이터 센터, 자동차는 물론, 스마트폰, 웨어러블 전자기기 등 소형 플랫폼에도 적용 가능한 새로운 냉/난방 솔루션을 제공할 것임. ❏ 연구 내용 - 4차년도: 초저전력/대면적 열복사/전기 열소 항온 소자 제작 1) 강유전성 폴리머의 물질적 특성 개선을 통한 저전력 동작 가능 소재 제작 2) 저전력/대면적 소재 집적을 통한 초고효율 고체 냉/난방기 개발(전력: < 1 mW/cm²/cycle) - 5차년도: 3차원 형상변화 플렉서블 어레이 타입 항온 소자 개발 및 특성 평가 1) 플렉서블 열복사/강유전체 폴리머 기반 소자 제작 2) 어레이 내 연속적인 전기열소 연교환 사이클 기반 냉/난방 효율 극대화 3) 곡면 플랫폼 및 소형 스마트 기기 등 다양한 응용 분야에 적용 □ 연구성과 1차년도 (정성적 성과) 1) Heat/Pressing 기법을 이용해 초고효율 다층 다공성 폴리머 복사방열 소재 제작 2) P(VDF-TrFE-CFE) 기반 강유전성 폴리머 전기열소 소재 제작 및 단열적 열변화 확인 (정량적 성과) 1) SCI 논문 주저자 2편 (Sol. Energy Mater Sol. Cells, Opt. Express) 2) 학술대회발표실적 2건 (IU-MRS, Nanokorea) 2차년도 (정성적 성과) 1) 복사방열/전기열소 소재를 집적한 냉각 소자 구현 2) 옥외 테스트를 통해 냉각 성능 확인 (정량적 성과) 1) SCI 논문 주저자 3편 (Adv. Energy Mater., IEEE Photonics J., J. Mater. Chem. C) 2) 학술대회발표실적 1건 (한국태양광발전학회) 3차년도 (정성적 성과) 1) 환경감응형 광학 스펙트럼 조절 포토닉 구조 설계, 제작, 특성 테스트 2) 냉각/가열/단열의 3가지 모드 구현 가능성 입증 (정량적 성과) 1) SCI 논문 주저자 3편 (Adv. Sci., ACS Appl. Mater. Interfaces, APL Photonics) 2) 국제 학술대회 초청강연 2건 (IMID 2023) 3) 학술대회발표실적 4건 (대한전자공학회) □ 연구성과의 활용 계획 및 기대 효과 경제적‧산업적 파급 효과: 환경적응형 친환경 온도제어 소자는 초기 연구 단계로, 성공 시 친환경 냉/난방 시스템으로 에너지 기술과 국가 경쟁력에 큰 영향을 미칠 것임. 이 기술은 건축 및 자동차 산업 등에 적용 가능하며, 에너지 효율성과 환경 보호에 중요한 역할을 할 것임. 학문적‧기술적 파급 효과: 수동형 복사 기술과 전기열소 냉매 연구가 저명 학술지에 실릴 정도로 인정받고 있으며, 복사/전기열소 기반 시스템은 새로운 형태로 큰 파급 효과 예상됨. 전자, 물리, 재료 분야 간 연구로 학문적 시너지 기대됨. 활용 계획: 이 기술은 건축물과 자동차에서의 에너지 효율적 온도 조절에 사용될 수 있으며, 장기적으로는 에너지 절약과 온실가스 감축에 기여할 것임. 또한, 연구 및 개발 과정에서 다양한 산업 분야와의 협업을 통해 시장 진입과 상업적 활용 가능성이 높음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400006458

Analysis of the nuclear reaction for proton rich halo nuclei using the coupled channel and optical model methods

• 연구책임자 : □ 연구개요 ● 단일 프레임에서 탄성산란, 비탄성산란, 분리반응 등을 포함하는 직접반응, 그리고 핵융합 반응 등을 동시에 계산할 수 있는 결합채널 방법을 완성하고자 한다. ● 결합채널 및 광학모델 방법을 이용하여 양성자 과잉 핵종의 분리반응 효과를 살펴보고자 한다. ● 쿨롱 쌍극자 및 사극자 들뜸퍼텐셜에 포함된 강도분포 (strength distribution)내의 광자수 (photon number) 계산을 위해, 새로운 계산 프로그램을 개발하고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ● 양성자 과잉 핵종인 17F+208Pb, 10C+208Pb, 17Ne+208Pb 시스템들의 분리반응 특성에 대해 광학모델 및 결합채널 접근법을 적용하여 살펴봄. ● 쿨롱 쌍극자 및 사극자 들뜸퍼텐셜 내의 강도분포와 관련된 광자수 계산 프로그램 개발함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● 본 연구의 결과들은 중이온가속기를 활용에도 중요하고 그 결과들은 다양한 핵반응 실험, 핵의 구조 연구, 핵천체 물리 실험 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. ● 저에너지 핵물리에서의 핵반응 양상을 살펴봄으로써, 양성자 과잉핵 및 중성자 과잉핵들의 특징을 살펴볼 수 있다. ● RAON을 통해 양성자 과잉 핵종에 대한 직접적인 공명반응 실험결과를 얻을 수 있다면 안정선에 먼 proton drip line 근처의 양성자 과잉 핵종 생성과정도 이해 할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400006959

Development of radiosensitizing nanoprobes to overcome radiotherapy-resistance by analyzing the biophysical properties of TNBC single cell clones

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400007078

Development of an eco-friendly manufacturing system for radiation therapy shielding block using a resemble metal 3D printing material

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 제안은 병원 내부 시설에서 스티로폼 절단과 중금속 합금(납, 비스무스, 카드뮴 등)을 녹여 제작하는 기존 방사선치료용 차폐 블록(shielding block) 제작 방법의 문제점을 개선하기 위해, 재사용 금속 3D 프린팅 물질을 이용한 친환경 방사선 빔 차폐 블록 제작 시스템을 개발하고, 이를 기반으로 임상 적용 절차를 정립하는 연구를 수행하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 재사용 금속 3D 프린팅 물질을 이용한 친환경 방사선 빔 차폐 블록 제작 시스템을 개발하고, 이를 기반으로 임상 적용 가능성을 평가하는 연구 수행. 아래와 같은 세부 연구 내용을 목표로 함. 1. 재사용 가능한 방사선 빔 차폐 블록 제작용 금속 FDM(fused deposition modeling) 3D 프린팅 물질 개발 연구 -전자선 빔 몬테칼로(Monte Carlo, MCNP 코드 이용) 전산 모사를 통해 재사용 가능한 새로운 방사선 차폐용 금속 FDM 3D 프린팅 물질 발굴: 적합한 금속 파우더 2 종류와 고분자 바인더(결합제, 가소제, 윤활제로 구성) 조성비 도출. -시험용 시편 제작 및 방사선 선량 측정/평가를 통한 최종 후보 물질 선정. -분쇄, debinding, sintering을 통한 차폐 블록 재사용 방법 고안 및 바운딩 재료 변경을 통한 재사용 횟수 증대 연구 수행. 2. 3D 프린팅을 위한 전자선 빔 차폐 블록 자동 설계 프로그램 개발 연구 -방사선치료계획 정보 해석을 통해 치료기(Varian사 선형가속기 기준)에 장착 가능한 차폐 블록 설계 및 3D프린터로 출력 가능한 파일(STL) 변환 프로그램 연구. 3. 3D 프린팅을 이용한 친환경 전자선 빔 차폐 블록 제작 시스템의 임상 적용 연구 -유방 암 및 두경부 체표 종양 환자의 전자선 빔 치료용 차폐 블록 제작 및 임상 적용 가능성 평가, 임상 적용 절차서 개발 연구. 위 게획한 목표를 모두 달성함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 과학/기술적 효과: 본 연구는 관련 분야 최초의 연구로 방사선치료뿐만 아니라 영상의학, 핵의학을 포함한 의료기기용 차폐체, 차폐 시설 제작 등에 적용 가능한 원천 기술로 자리 잡을 수 있을 것으로 생각됨. ○ 경제/산업적 효과: 기존 대비 약 1/8의 면적과 1/10의 저비용으로 친환경 제조 공정 구축이 가능하여 방사선 관련 의료 장비 산업 분야 파급효과가 매우 큰 새로운 산업 모델로 자리 잡을 수 있을 것으로 생각됨. ○ 사회적 효과: 친환경 제조 공정으로 작업 공간 내 중금속 오염 위험 감소, 작업자 안전 향상, 폐기물 재활용 등 친환경 제작 공정 구축에 크게 기여할 것으로 생각됨: 병원내 공작실 대체. ○ 임상적 효과: 전자선 빔 치료뿐만 아니라 양성자 및 X-선, 근접방사선치료 등에서 방사선 빔 조형 및 특수 방사선 치료용 차폐체 제작 정확도를 향상하고 제작 환경 개선에 크게 기여할 것으로 생각됨. 특히 환자 맞춤형 차폐체 제작에 적극 활용될 것으로 생각됨. ○ 연구를 통해 관련 제반 지식을 정립했으며 기술적 한계를 극복하여 새로운 제작 기술 개발에 성공함. 본 연구 결과를 근거로 기업과 공동으로 산업화 과제 도출 및 새로운 의료 기기 제조 모델 구축 연구로 확장하고자 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400006805

Research on rock properties in deep environment for HLW geological disposal

• 연구책임자 : □ 최종(연차) 목표 ◦ HLW 심층처분을 위한 암종별 심부 지질환경 핵심 평가인자 도출 및 조사·분석 표준절차 정립 ◦ 처분시스템 결정을 위한 지체구조별 암종 심부특성 DB 구축 및 핵심 평가인자 분포범위 산정 □ 개발내용 및 결과 ◦ 총 10공(화강암 3공, 퇴적암 3공, 편마암 2공, 화산암 2공)의 750 m급 연구용 시추조사 완료 ◦ 분야별(지질, 수리지질, 지화학, 지구물리, 역학 및 공학, 지열) 암종별 핵심 평가인자 선정 및 분포 범위 산정 ◦ 지질 분야는 균열과 단층, 수리지질 분야는 수리전도도와 지하수위, 지화학 분야는 용존산소와 pH, 지구물리 분야는 7개의 시추공 검층자료, 역학 및 공학 분야는 일축압축강도와 현지응력, 지열 분야는 열전도도와 열확산율을 핵심 평가인자로 선정한 후 획득자료에 대한 DB 구축 ◦ 핵심 평가인자 획득을 위한 조사·분석 절차서를 6개 분야별로 작성 및 내·외부 전문가의 검토를 통한 검증 수행 ◦ 지체구조별, 암종별로 획득한 10공의 평가인자를 D-GIVES를 통한 대국민 웹서비스 제공 □ 결과활용계획 및 기대효과 ◦ 지체구조별 암종 심부 특성 연구와 DB 구축을 통해 고준위방사성폐기물 처분암종과 처분시스템을 결정하는데 핵심 자료로 활용 ◦ 정립된 평가인자 조사·분석 절차는 향후 부지선정과 부지조사에 활용 ◦ 심부 시추조사를 통한 구축된 평가인자의 분포와 범위는 항목별 부지평가 기준 설정에 활용 ◦ 확보한 시추공, 시추코어, 시추부지는 관련 분야 연구의 기반 시설로 활용 ◦ 신뢰성 높은 자료 구축으로 고준위방사성폐기물 심층처분 사회적 수용성 고양 □ 적용분야 ◦ 사용후핵연료 중간저장시설과 영구처분시설의 부지선정과 처분시스템 선정 (출처 : 최종보고서 요약서 5p)
• 주관연구기관 : 한국지질자원연구원
• 발행년도 : 20241200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500001363