□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 북한 내 무기급 핵물질 생산 능력 예측을 위한 종합적 핵물질 수지 조감도 구축 ◼ 전체 내용 ○ 북한 내 주요 핵시설에 대한 검증 지원 기술 확보 ○ 북한의 무기급 핵물질 생산량 예측 모델 개발 ○ 은닉 시설을 이용하여 무기급 핵물질을 지속 생산하는 시나리오를 대비한 분석 평가 모델 구축. ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 북한 내 주요 핵관련 시설에 대한 Physical model 구축 ❏ 내용 ○ 북한 원자력 시설 현황 및 공정 특성 분석 - 북한내 무기급 핵물질 생산 관련 시설, 무기급 핵물질 분석 자료 수집 및 검토 - Pu 및 농축 U 생산량 예측에 필요한 원심 분리기 특성 및 후행핵주기 시설 주요 제원 분석 ○ 북한 내 Pu 재고량 모델 개발 - 후행핵주기 시설 분석을 통한 Pu 생산량 시뮬레이션 - 북한내 원자력 시설에 대한 프로토타입 Physical model 구축 ○ Physical model 및 GUI 개발 - Physical model 평가 알고리즘 개발 및 구현 ○ 북한 내 농축 U 재고량 예측 모델 도출 및 전문가 검증 - 농축 우라늄 생산 능력 추정을 위한 시뮬레이션 모델 개발 - 전문가 검토를 통한 모델 검증 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 핵물질 획득경로 분석 모델 도출을 통한 국가 핵주기 분석 평가 체계 구축 ❏ 내용 ○ 북한 핵시설에 대한 핵물질 흐름을 포함한 Physical model 종합 구축 및 검증 - 핵물질 생산 및 소요량에 대한 전체적 분석이 가능하도록 종합 맵 구축 - 민감 핵물질 생산 예측을 위해 현 원자력 시설 기반 추가 생산에 소요되는 시간 분석모듈 구현 ○ 개발한 종합 맵 분석 도구의 실제 성능 파악을 위한 주요 국제 북한 관련 연구기관의 분석 결과 비교 분석 및 보완 - 국내 원자력시설에 대한 Physical model 구축을 통한 개발 도구 성능 검증 - 주요 국제 연구 기관과의 크로스 검증을 통한 도구 성능 검증 및 보완 □ 연구개발성과 ○ 본 연구 개발을 통해 우리가 북핵 검증에 참여하게 될 경우를 대비하여 북한 내 주요 핵주기 시설에 대한 3D 모델을 확보하고 무기급 핵물질에 대한 생산량 예측 모델을 개발함으로써 북핵 검증의 기술적 기반을 구축. ○ 또한 IAEA의 국가별 핵주기 평가 어프로치를 참고하여 Physical model에 기반한 핵비확산성 평가 체계를 구축함. ○ 이를 통해 5년간 안전기술보고서 12건, 국외 논문 3건 (SCI급 2건), 학술대회 발표 12건(국내 7건, 국외 5건), 성과홍보 2건을 예정하고 있음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 연구의 Physical model 구축 frame은 우리나라의 핵주기 시설 다양화(파이로, 사용후핵연료 처분시설 등) 상황에서 내부적으로 핵비확산 수용성 분석 및 평가에도 활용 가능함. ○ 북핵 검증 시 주요 시설에 대한 3D 모델이나 physical model은 사전 검토 및 확인에 활용될 수 있으며 북한이 검증을 수용하여 핵물질 보고 시 보고 결과의 검증에도 비교 reference로 활용할 수 있을 것임. ○ 국가 전체에 대한 핵물질 흐름도 분석을 통한 평가 기술로써 IAEA와 일반국가들이 핵물질 분석에 활용할 수 있도록 방안 모색. ○ 북한 원자력 시설 및 핵물질 종합적 파악 및 전망에 중추적 역할 기대 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정연홍
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 핵주기 평가;물리적모델;핵물질 획득경로;핵검증;북한; 2. Fuel Cycle Evaluation;Physical model;Material acquisition path;Nuclear verification;North Korea;

□ 연구개요 본 연구과제의 최종목표는 방사선치료의 효율을 증대하기 위하여 citrate 환원반응(citrate reduction reaction)을 이용하여 최적의 금 나노입자를 제작하는 방법을 개발하고 이를 검증하는 것. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 연구목표 (1)1차년도(2021) -radiosensitizer 제작에 대한 기존 발표된 연구의 사전조사. -citrate 환원반응을 이용한 금나노입자 제작방법의 simulation 및 방법 결정. (2)2차년도(2022) -citrate 환원반응으로 제작된 금나노입자를 제작. -다양한 방법(microwave, laser, radiation 등등)으로 금나노입자의 제작연구. (3)3차년도(2023) -최적의 citrate환원 반응으로 결정된 금나노입자의 특성 및 DEF 측정. -개발된 금나노입자의 dose enhancement 검증. ■연구과제를 통한 연구결과 -기존의 금나노입자에 대한 방사선치료의 효과에 대한 사전조사를 진행. -금나노입자에 대한 MC 시물레이션을 진행. -고도의 방사선치료의 효과를 검증하는 연구결과 SCI급 논문 2편, 국내 학회지 2편 -방사선치료 선량교정 및 치료효과 검증에 대한 특허 출원 4편, 등록 2편 -금나노입자를 통한 방사선치료의 효과증대에 관한 관련 석사학위 2명 배출 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■연구과제의 활용방안 -연구결과 발표된 논문의 성과를 바탕으로 더욱 정밀하고 안전한 방사선치료를 수행하여, 방사선치료의 효과를 높일 수 있음. -출원 및 등록된 특허를 바탕으로 고도의 정밀한 방사선치료 효과를 검증하고, 치료의 효과를 정확히 검증하는데 적용될 수 있음. ■연구과제의 중요성 -금나노입자를 이용한 방사선치료의 효과 증대에 대한 연구는 방사선치료 분야에서의 혁신적인 접근 방식을 제시하고 있음. -금나노입자의 특성을 활용하여 방사선치료의 효과를 증대시킴으로써 종양의 치료의 효과를 향상시킬 수 있음. 암 환자의 생존율을 향상시키고 치료 과정의 부작용을 중일 수 있음. -금나노입자를 이용한 방사선치료 제작 방법의 최적화 및 효율적인 사용법을 제시함으로써, 의료분야에서 방사선치료의 효과를 극대화할 수 있는 방안을 제공함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 오세안
• 주관연구기관 : 영남대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 방사선치료;금나노입자;Citrate 환원반응;방사선증감제; 2. Radiotherapy;Gold Nanoparticle;Citrate Reduction Reaction;Radiosensitizer;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ SMR 핵안보 기술 및 규제 동향분석 ◼ 전체 내용 ○ 국내외 SMR 개발 동향분석 ○ SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 ○ 해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ (정량)3개국 이상의 SMR 핵안보 기술 및 규제체제 동향분석 ○ (정성)국내외 SMR 개발 동향분석 ○ (정성)SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ (정성)SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 ○ (정성)해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 ❏ 내용 ○ 1차년도 : 국내외 SMR 개발 동향분석 - 국내외 SMR 개발 동향분석 - SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ 2차년도 : SMR 물리적방호/사이버보안 기술 및 해외 SMR 규제체제 동향분석 - SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 - 해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 □ 연구개발성과 ○ 1차년도 :　국내외 SMR 개발 동향 분석 안전기술 보고서 도출 ○ 2차년도 : SMR 물리적보안 기술 개발 및 규제체제 및 SMR 사이버보안 기술 개발 및 규제체제 분석보고서 도출 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 중소형원자로(SMR) 인허가 심사 등을 위한 규제체계 정비 및 고유 규제기술 개발에 활용 ○ 기대효과 - SMR 등 신규 형태의 원자력시설에 대한 핵안보 규제 연구 전략 방안 도출 - SMR 설계단계보안(Security By Design) 고려사항 도출 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송재구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 규제체제;SMR 핵안보기술;SMR 물리적보안 및 사이버보안;설계단계 보안;안전 및 보안 연계; 2. Framework for regulation;Technology for nuclear security for SMR;Physical security and Cyber security for SMR;Security by design;Safety and security interface;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 사고저항성핵연료 장전노심의 안전해석 규제검증기술 개발 - 사고저항성핵연료 전산해석코드 및 규제검증방법론 개발 및 검증 - 사고저항성핵연료를 장전한 원자로의 노심 핵설계 및 설계기준사고에 대한 규제검증방법론 개발 ◼ 전체 내용 노심 설계 및 설계기준사고 규제검증방법론 개발 분야 (1) 사고저항성핵연료를 장전한 원자로의 노심 핵설계에 대한 규제검증방법론 개발 (2) 사고저항성핵연료를 장전한 원자로의 설계기준사고에 대한 규제검증방법론 개발 핵연료 분야 (1) 현재 ATF 개발현황분석에 기반한 ATF 특화 핵연료 파괴메커니즘 및 기존핵연료 안전규제 인자 분석 (2) 이를 기반으로 핵연료코드의 필수 성능 요건 도출 (3) 이를 구현하는 핵연료 전산코드 개발 (4) 개발된 코드를 열수력 및 노심설계 코드와 연계하여 정상상태 및 설계기준사고에 적용하여 고정밀 규제검증방법론 제시 ◼ 1단계 ❏ 목표 - 사고저항성핵연료를 장전한 원자로의 노심 핵설계에 대한 규제검증방법론을 개발하고 이를 반영하여 설계기준사고에 대한 규제검증방법론을 개발함 - 사고저항성핵연료 전산해석코드 및 규제검증방법론을 개발하고 검증함 ❏ 내용 노심 설계 및 설계기준사고 규제검증방법론 개발 분야 Part A: 노심핵설계 A1-1. ATF 개발현황 분석 - ATF 개발(안)별 현황 조사 - ATF 개발(안)에 따른 노심핵설계 영향 분석 A1-2. 규제검증 전산코드체계 설계 - 사업자 노심핵설계 전산코드 체계 분석 - 현행 노심핵설계 규제검증 핵자료집 및 전산코드체계 분석 - ATF에 적합한 노심핵설계 규제검증 핵자료집 및 전산코드체계 수립 - 전산코드 개선을 위한 품질보증체계 보완 A1-3. 노심설계 평가방법론 설계 - 사업자 노심설계 평가방법론 검토 - 검토결과 반영 노심설계 평가 방법의 규제코드 적용성 분석 - ATF 장전 노심을 위한 노심설계 평가방법론 개발 A2-1. ATF 장전 사업자 노심해석 모델 평가 - ATF 장전 천이노심 연소계산 결과 분석 - ATF 장전 주요 핵설계 인자 분석 A2-2. 노심설계 규제검증 기본모델 개발 - SCALE-PARCS를 통한 LTR, LTA 특성 평가 입력 Deck 작성 (Pin 및 Assembly 단위 계산) - 몬텔칼로 방법을 통한 LTR, LTA 특성 평가 입력 Deck 작성 (Pin 및 Assembly 단위 계산) - 상위코드와의 결과 비교검토를 통한 노심설계 규제검증방법론 기본모델 검증 A3-1. ATF 장전 사업자 안전해석 입력자료 평가 - 첨두출력인자 분석 - 미임계 상태에서 제어되지 않은 제어봉인출사고 시 정지반응도 분석 - 주기말 영출력 제어봉이탈사고 시 첨두출력인자 분석 - 냉각재상실사고 평가를 위한 최대 집합체 평균출력 분석 A3-2. ATF 장전노심 노심설계 규제검증방법론 개발 및 검증 - SCALE-PARCS를 통한 Cycle – by –Cycle 입력 Deck 작성(Core 단위 계산) Part B: 노심열수력 및 안전해석 B1-1 ATF 개발 현황 검토 - ATF 원리별 특성 검토 - AFT 원리에 따른 열수력/사고해석 영향 분석 - PIRT 수행 필요성 검토 B1-2 열수력/사고해석 관련 규제검증 전산코드 체계 검토 - 임계열속 규제 검토 방법론 분석 - 원자로수력학 규제 검토 방법론 분석 - 출력분포 영향 규제 검토 방법론 분석 - 노심 열적 반응 규제 검토 방법론 분석 - 원자로냉각재계통 유량 결정 규제 검토 방법론 분석 - 열적여유도 규제 검토 방법론 및 전산코드 체계 분석 - 예상과도운전 규제 검증 방법론 및 전산코드 체계 분석 - 설계기준사고 규제 검증 방법론 및 전산코드 체계 분석 - 확장설계기준사고 규제 검증 방법론 및 전산코드 체계 분석 B1-3 ATF 장전 원자로에 대한 열수력/사고해석 관련 규제검증 전산코드 체계 수립 - 전산코드 개선을 위한 품질보증체계 보완 - 열수력/사고해석 규제검증코드에서 핵연료 및 노물리와의 상호 연계 사항 분석 - 핵연료 및 노물리와의 상호 연계 사항을 고려한 열수력/사고해석 규제 검증 체계 수립 B2-1 ATF 장전 원자로에 대한 설계기준사고 규제검증 기본 모델 개발 - ATF에 대한 열, 질량 및 운동량 전달 모델 자료 입수 및 검토 (설계기준사고 관련) - ATF에 대한 열, 질량 및 운동량 전달 모델의 규제검증 코드 반영 설계 - 기본 모델 예비적용 B2-2 ATF 장전 원자로에 대한 확장설계기준사고 규제검증 기본 모델 개발 - ATF에 대한 열, 질량 및 운동량 전달 모델 자료 입수 및 검토 (확장설계기준사고 관련) - ATF에 대한 열, 질량 및 운동량 전달 모델의 규제검증 코드 반영 설계 - 기본 모델 예비적용 B3-1 ATF 장전 원자로에 대한 설계기준사고 규제검증 방법론 및 전산 입력 개발 - 설계기준 사고 관련 노심 부분에 ATF 관련 핵연료자료 및 노물리 자료 도출 및 관련 입력 개발 - 설계기준사고에 대한 규제검증 방법론 개발 (시범 계산 포함) B3-2 ATF 장전 원자로에 대한 확장설계기준사고 규제검증 방법론 및 전산 입력 개발 - 확장설계기준사고 관련 노심 부분에 ATF 관련 핵연료자료 및 노물리 자료 도출 및 관련 입력 개발 - 확장설계기준사고에 대한 규제검증 방법론 개발 (시범 계산 포함) 핵연료 분야 추진 업무 1: 코팅피복관 핵심 안전규제인자 조사 및 도출 - 현재의 안전규제기준과 코팅피복관에 특화된 안전규제기준을 종합적으로 고려하여 핵연료코드 목표성능과 필요충실도를 결정. - 개발될 핵연료 코드의 품질보증체계 수립. 추진 업무 2: 코팅피복관 구조해석 모델개발 - 2차원 축대칭 코팅-모체 소성변형 모델 개발 및 수치해의 안정성 증진. 다층구조와 복합체화 단층모델의 비교 및 제안. 추진 업무 3: 코팅피복관의 산소 및 코팅물질 확산 및 상변화 모델 개발 - Zr-Cr-O 시스템상에서의 산소 및 크롬 확산 및 상변화를 종합적으로 모사할 수 있는 전산모델 개발 및 실험검증 추진 업무 4: 코팅피복관의 벌루닝 및 파열모델 조사 - 국내외 코팅피복관의 실험결과 조사와 분석에 기반하여 FRAPTRAN-2.0의 BALON-2 모델의 벌루닝 변형율과 파열조건 수정 추진업무 5: FRAPCON/FRAPTRAN 코드 수정 및 거동검증 - 추진업무 2,3,4에서 개발된 개별 모델들을 FRAPCON-4.0 및 FRAPTRAN-2.0에 소스코드 수정을 통하여 반영. 소결체-피복관 기계적 상호작용 모델 개선. 핵연료거동모사 통합검증. - 모델 통합 및 사고저항성핵연료 전산해석코드 개발 추진업무 6: 노심·열수력 코드연계해석 및 규제검증방법론 제안 - 정상운전 및 설계기준사고시 코팅피복관 사고저항성핵연료의 주요 안전규제 인자들을 모사하여 주요안전규제인자 모사성능 확인. 사고저항성핵연료 장전노심을 위한 핵연료 규제검증방법론 개발 □ 연구개발성과 ○ 사고저항성핵연료 전산해석체계 ○ 사고저항성핵연료 예비 안전규제 ○ 사고저항성핵연료 규제검증 방법론 수립 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 규제적용 - 2022년 시범연료봉으로 장전 예정인 ATF 장전노심 안전성평가에 즉각적 활용 - ATF LTA 및 특정기술주제보고서 등 관련 인허가 심사시 활용 - 사고저항성핵연료 인허가 기술지원을 통한 도입 시기 단축 - 사고저항성핵연료 안전규제 관점에 부합하는 설계 방향 제시 - 가동원전 핵연료 안전성 평가에도 활용 가능 국제화 - ATF 개발자 및 규제자 워킹그룹에 참여하여 결과물 타당성 확보에 활용 기대효과 - ATF 장전노심에 대한 인허가 심사 기반자료로 활용되어 상용화에 조기 기여 - ATF 장전노심에 대한 안전규제검증 기술 국산화로 고유 검증체계 확보 및 기술 자립에 기여 - 신속한 의사결정 제공을 통한 ATF 적기 사용에 기여 - ATF에 대한 거동모사를 통한 설계기술 발전 촉진 - ATF 장전 원자로에 대한 안전해석 원천기술 선점 - 차세대 경수로 노형개발 및 안전규제 지원 - 관련분야 최고급 전문인력 양성 - 핵연료 코드국산화를 통한 미래원천기술을 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍순준
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 사고저항성핵연료;규제검증방법론;노심핵설계;코팅 피복관;규제검증코드; 2. Accident Tolerant Fuel;Regulatory Audit Methodology;Nuclear Design;Coated Cladding;Audit Computer Code;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 방사선치료기기별 품질관리 세부 개선안 및 안전규제 기술 개발 ◼ 전체 내용 ○ 국내외 방사선치료기기별 품질관리 현황 분석(‘22) - 일반 LINAC, MR-LINAC, Tomotherapy, CyberKnife, HDR Brachytherapy, GammaKnife, 양성자치료기, 중입자치료기별 해외 선도국의 방사선치료기기 품질관리 기술(프로토콜, 기술보고서 등), 품질관리 이행현황 분석, 검증체계(규제체계, 독립적 품질감사 등) 확보 - HDR Brachytherapy, IAEA, COCIR, EFOMP, ESTRO, AAPM, ASTRO 등에서 권고하는 방사선치료기 및 치료기술 대비 적정 인력 및 교육훈련 현황 분석 - HDR Brachytherapy, 국내외 방사선치료기기 품질관리 규제체계 조사 및 분석 ※ 양성자 및 중입자 등 입자치료기에 초점을 맞추되 선행연구가 이루어진 RG 및 RI의 경우는 보완하는 수준에서 정리 ※ 예상성과물: 국내외방사선치료기기별 품질관리 이행 현황 및 규제 체계 비교분석 보고서(안전기술보고서 1건), 일반 방사선치료기별 품질관리 절차 및 지침서(방법론 1건) ○ 국내 치료방사선 사용기관을 위한 방사선치료기기별 품질관리 세부 이행 기준 개발(‘23) - 품질관리 전문인력 기준 및 교육 훈련 방안 도출 - 일반 방사선치료기 품질관리 이행 현황 파악 및 표준 지침서 개발 - 신형 방사선치료기 및 입자방사선치료기 품질관리 표준 지침서 개발 - 방사선치료기기별 규제 적용 방안 도출 ※ 양성자 및 중입자 등 입자치료기에 초점을 맞추되 선행연구가 이루어진 RG 및 RI의 경우는 보완하는 수준에서 정리 ※ 예상성과물: 치료기기별 품질관리 규제 이행을 위한 필수 적용 항목 제안 보고서(안전기술보고서 1건), 입자(양성자, 중입자) 방사선치료기별 품질관리 표준 지침서(방법론 1건) ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 국내외 방사선치료기기별 품질관리 이행 현황 및 이행 체계 비교 분석을 통한 국내 방사선치료기기 품질관리 표준 지침(안) 개발 및 규제 적용 방안 도출 ❏ 내용 ○ 국내외(국제기준, 해외 주요국) 방사선치료기기 품질관리 규제 체계, 이행 현황 등 조사 및 분석 (2차년도) - 제도화 여부, 관리항목 및 오차 설정범위, 독립적 품질감사 현황, 전문인력 교육 및 훈련 ○ 국외 신규 및 입자(양성자, 중입자) 방사선치료기기 품질관리 현황 및 기술수준 분석 (2차년도) ○ 방사선치료기기 품질관리 세부 개선 사항 도출 및 이행 기술 개발 - 치료기기별 주요 항목 도출, 대표 품질관리 방법론(관리항목, 측정절차 등) 개발 (3차년도) ○ 국내 신규 및 입자(양성자, 중입자) 방사선치료기기 품질관리 기준 제시 (3차년도) - 방사선치료기기 품질관리 표준 지침 수립 및 적용 방안 도출 - 표준 지침(안) 국내 규제 적용 방안 도출 ※ 양성자 및 중입자 등 입자치료기에 초점을 맞추되 선행연구가 이루어진 RG 및 RI의 경우는 보완하는 수준에서 정리 □ 연구개발성과 ○ 정성적성과 - 국내외 방사선치료기 품질관리 이행현황 분석 - 국내외 신규 및 입자 방사선치료기 표준 지침(안) 현황 분석 - 국내외 독립적품질감사 시스템 현황 분석 - 한계점 및 규제기술 개선방향 분석 - 결론 및 활용방안 ○ 정량적성과 - 국제학술지(SCIE) 논문게재 1건, 국제학술대회 발표 2건, 국내학술대회발표 3건, 안전기술보고서(N-STAR) 1건, 특허디자인등록 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - IAEA QUATRO와 같은 국내 종합방사선치료기 품질관리 지침서 출판에 활용 - 원자력안전법 제53조 (방사성동위원소⋅방사선발생장치 사용 등의 허가)에 따라, 원자력안전위원회고시 제2019-06호 (의료분야의 방사선 안전관리에 관한 기술기준) 제5조 (품질관리)의 이행현황 점검을 위해, 의료기관, 학회 등 이해관계자 의견 수렴 및 규제 경험 피드백을 통한 표준 지침 수립 - 전반적인 방사선치료기기 품질관리 이행 지침 개발 및 현장 적용 ○ 기대효과 - 고선량 방사선치료기기의 투명한 품질관리 지침 수립으로 국민 신뢰도 제고 - 국내외 의료방사선 품질관리 규제 체계 비교 및 고시 개정 이후 각 기관별 이행 수준 파악 - 국내 방사선치료기기 품질관리 체계 고유 특성을 고려한 규제 지침 개발 시 활용 - 품질관리 기술 및 전문인력 수준 향상에 따른 의료방사선 안전성 강화 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김금배
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 방사선치료기기;품질관리;전문인력;교육훈련;독립적품질감사; 2. Radiotherapy Equipment;Quality Control;Quality Expert;Education and Training;External Quality Audit;

Ⅳ. 연구개발결과 1. 고온 환경 감자의 괴경형성 조절 원리 규명 ⦁ 괴경형성 조절 StSP6A 유전자발현이 조절 메커니즘이 성장 초-중기에는 SES에 의한 post-transcriptional regulation에 의해 억제되는 반면 후기에는 promoter에 의한 transcriptional regulation에 의해 억제되는 기작 규명 ⦁ 전사체- 오믹스 기반 괴경조절 후보유전자군 발굴 ⦁ StSWEETs 당수송 유전자의 고온-반응 괴경으로의 당 수송 억제기작 규명 2. 고온-적응 식물 RNA 대사조절 분자기전 규명 ⦁ 핵 이뮤노필린 신규 스플라이솜 인자가 고온 스트레스 조건에서 pre-mRNA의 alternative splicing 조절 고온-적응기작 규명 ⦁ 스플라이싱 인자의 비인산화 조절기작을 통한 posttranslational modification (PTM) 기반 RNA splicing 생물학적 원리 이해 ⦁ 포스파테아제의 스플라이싱 핵심인자 비인산화가 고온-적응 기작에 미치는 생물학적 영향을 검증하고 PTM 조절에 의한 RNA 대사조절 분자기전을 규명 3. 감자 주요품종 식물개량 시스템 확립 ⦁ 감자 재분화조절 핵심유전자 StWUS를 발굴하고 기능을 규명 ⦁ 간단한 침수처리를 통한 범용 재분화 활성화시키는 생물학적 원리 및 기술을 구축 ⦁ 토마토 재분화조절 네거티브 miR396a와 타겟 STTM396a 유전자의 기능 규명 ⦁ 아크로박테리움 GV3010에 의한 감자 stolon 재분화 촉진 현상 발견 4. 신육종기술 적용 고온 스트레스 적응형 감자 개발 ⦁ 당수송 유전자 StSWEET1 과발현체 개발로 고온조건에서 괴경형성이 1,800% 증가된 감자 개발 ⦁ 원형질체를 이용한 RNP-매개 감자 유전자교정 요소기술 확립 ⦁ 고온조건 괴경형성 네거티브 조절 유전자 StCOL1의 유전자교정체 개발을 통한 괴경 생산성 증대 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 조혜선
• 주관연구기관 : 한국생명공학연구원
• 발행년도 : 20241100
• Keyword : 1. 기후변화;작물;고온-적응;괴경;RNA 대사조절;재분화;유전자교정; 2. climate change;crop;heat stress-adaptation;stolon;RNA splicing;regeneration;genome editing;

□ 연구개요 ○ 중이온가속기에서 만들어지는 희귀한 동위 원소들은 자연계에 존재하는 원소들의 기원을 규명하고우주에서 발생하는 다양한 천체현상을 이해하는데 필요한 단서를 제공해 준다. ○ 하지만, 중이온가속기에서 만들어지는 희귀동위원소들의 생성단면적은 매우 작기 때문에 입사 빔과 표적간의 최적의 조합 및 입사에너지를 결정하는 것이 중요하다. ○ 따라서, 본 연구에서는 다중핵자 전송반응 (Multi-nucleon transfer reaction)을 잘 묘사하는 dinuclear system (DNS) 모델 및 Langevin equation을 기반으로 한 모델을 이용하여 다양한 희귀동위원소들의 생성단면적을 예측하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 당초 목표였던 N = 126 근처에 있는 희귀동위원소 생성 연구, 초중핵 생성 연구를 완료하지 못했지만, 그중 일부 희귀동위원소 생성 연구를 알파 전이 반응을 통해 수행하고 논문을 작성중이다. ○ Deformed relativistic Hartree–Bogoliubov theory in continuum (DRHBc) 모델을 활용하여 핵반응 연구에 필요한 핵구조 성질 (binding energy, nucleon separation energy, quadrupole deformation, neutron and proton Fermi surfaces energy, root-mean-square (rms) radii of neutron, proton, matter and charge, distributions of neutron and proton)과 관련된 연구를 수행하였다. ○ DRHBc 모델을 활용한 핵구조 연구를 통해 여러 편의 논문을 출판하였다. ○ 본 과제는 여러 편의 SCI 논문을 출판함으로써 충분한 연구성과를 이룬 것으로 생각되며, 본 과제의 성과로 이루어진 결과를 바탕으로 앞으로의 연구성과가 더욱 기대된다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구를 통해 희귀동위원소 빔을 이용한 다양한 중이온 핵반응 뿐만 아니라 핵천제 반응 연구가 가능하며 국내에서 이루어지고 있는 중이온가속기 실험의 이론적 배경을 줄 수 있다. ○ 이론 및 실험데이터를 수집하는 과정에서 라온을 활용한 초기 실험 설계에 중요한 단초를 제공할 것이다. ○ 희귀동위원소들의 생성단면적은 매우 작기 때문에, 최적의 빔과 표적의 조합 및 입사에너지를 예측함으로써 효율적인 실험이 될 수 있도록 기여할 것으로 기대된다. ○ 무거운 원소들의 생성 기원을 규명하는데 중요한 역할을 하는 r-process 반응의 과정을 이해하는데 도움을 줄 것이다. ○ 초중핵 영역의 아직 밝혀지지 않은 새로운 원자핵을 합성할 경우, 어떤 과정을 통해 합성이 가능한지에 대한 중요한 열쇠를 제공할 것으로 본다. ○ 라온에서 앞으로 수행 될 다양한 저에너지 핵반응 실험, 불안정한 핵의 구조 연구 등 다양한 연구에 기여함으로써 라온 연구 시설의 과학적, 경제적 가치를 극대화 하는데 이바지할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문명환
• 주관연구기관 : 숭실대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 중이온가속기;희귀동위원소;다중핵자전송반응;초중핵;쌍핵모델; 2. Heavy-ion accelerator;Rare isotopes;Multi-nucleon transfer reaction;Super heavy element;Di-nuclear system model;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ㅇ 신규원자력시설에 대한 안전조치 방법론 도출을 위해 안전조치성 평가 프로그램 및 설계단계 안전조치 강화 방법론을 개발하고, 신규원자력시설에 대해 안전조치 강화방안 도출 사례 연구를 수행 ◼ 전체 내용 ㅇ 신규원자력시설 시설모델 구축 ㅇ 안전조치성 평가 프로그램 개발 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 평가 ◼ 1단계 ❏ 목표 ㅇ 안전조치성 평가를 위한 신규원자력시설 시설모델 구축 ㅇ 안전조치성 평가방법론 개발 ㅇ 안전조치성 평가 프로그램 개발 ❏ 내용 ㅇ 신규원자력시설 선정 및 개념 분석 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 평가인자 구축 ㅇ 신규원자력시설 시설모델 구축 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 평가방법론 개발 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 기초평가 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 평가프로그램 개발 □ 연구개발성과 ㅇ 신규원자력시설 안전조치성 평가프로그램 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 국내 신규원자력시설의 설계단계 안전조치 적용을 위한 지침 개발에 활용 ㅇ 국내 안전조치 규제 기반을 확보함으로써 국가 핵투명성 및 핵비확산 신뢰도 제고 ㅇ 국제 핵비확산 체제 국내 기여 및 주도권 확보에 활용 ㅇ 미래 신규원자력시설의 설계단계 안전조치 적용을 위한 규제 기술 확보 ㅇ 국내 신규원자력시설의 수출 경쟁력 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김봉영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 안전조치성 평가;설계단계안전조치;전용경로;신규원자력시설;안전조치 규제; 2. Safeguardability Assessment;SBD (Safeguards By Design);Diversion Path;New Nuclear Facility;Safeguards Regulation;

□ 연구개요 ○ 다양한 응용분야 (의료, 국방, 보건, 및 보안 산업)에 사용될 수 있는 고감도 방사선 센서 확보 필요 ○ 기존 방사선 센싱 소재 및 소자의 한계점 및 문제점을 극복하는 새로운 방사선 소재/소자 도입 필요 ○ 고감도 방사선 센서 제작 및 고해상도 방사선 영상 실용화를 위한 기술 확보 □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표 1. 방사선 검출용 하이브리드 나노 소재 신틸레이터 합성 기술 및 최적화 조건 확보 달성내용 : - 하이브리드 나노 소재 반도체 성장, 구조 제어 및 표면 제어를 통한 안정성 확보 - 신틸레이터 photo-diode 제작 및 방사선 특성 평가 완료 - 하이브리드 신틸레이터 합성 및 물성 자료 확보 연구 목표 2. 고감도 방사선 센서 제작, 소자 물성 이해 및 고감도 센싱 특성 확보 달성내용 : - 나노 소재 반도체 하이브리드 구조를 이용한 방사선 센서 제작 및 특성 평가 완료 (방사선 특성 평가는 협동기관과 공동 진행) - 방사선 검출 메카니즘 규명 연구 목표 3. 센서 성능 최적화 및 메카니즘 정량적 이해 달성내용 : - 나노 소재 신틸레이터 기반 센서 제작 및 공정 기반 확보 (방사선 센싱 특성 평가) - 센서 array 제작 연구 (패터닝 기술을 이용한 array 제작) □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) (1) 기술적 측면 ○ 방사선 검출용 나노 재료 합성/분석에 따른 기초 원천 기술 확보 및 응용. ○ 나노 기술 및 새로운 방사선 센싱 원리를 이용한 소자 제작을 통해 고-에너지 센싱 소자 기술의 관련 산업체 이전 및 국제 경쟁력 강화. ○ 고-분해능 및 획기적인 방사선 검출 효율 향상을 통해 의료 및 비파괴 검사 산업체 기술 이전. ○ 나노 스케일 재료 합성 및 방사선 소자의 동작 메카니즘 이해를 통해 차세대 방사선 기기 산업 분야의 선도적 기술 창출에 활용하고 관련 분야의 학문적인 발전에도 활용. (2) 경제적․산업적 측면 ○ 고분해능 및 높은 검출 효율을 필요로 하는 의료용 및 보안용 방사선 센서에 적용하고 고부가가치 경제 창출 기여. ○ 직접 검출형에 의한 방사선 기기의 부피 축소 및 사용 효율성 증가로 인해 원가 절감 및 국제 경쟁력 확보를 통한 방사선 기기 수출 증대에 기여. ○ 새로운 방사선 센싱 및 영상 처리 기술 확보를 통해 관련된 NT 및 IT 산업에 기술 이전이 가능하고 새로운 산업 및 시장 창출 효과를 기대. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임현식
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 방사선 센서;신틸레이터;나노소재;고감도;하이브리드; 2. radiation sensor;scintillator;nanomaterials;sensitivity;hybrid;

□ 연구개요 • 지구 방사선대 형성과 진화에 관한 최근까지 학계를 주도하는 패러다임에 따르면 whistler mode chorus 파동이 electron 가속을 유발하고 그 결과 다량의 MeV electron을 생성하여 지구 방사선 벨트 형성을 주도하는 것으로 알려져 왔음. • 본 연구에서는 이러한 기존의 패러다임과 달리 방사선 벨트 형성에 대한 새로운 해석을 제안하고 검증하려는 것이 주요 목적 □ 연구 목표대비 연구결과 • 주요 목표: 자기권 꼬리 지역에서 magnetic reconnection이 발생하면 bubble type의 bursty plasma jet을 방출하고 이는 지구 쪽으로 향하는 bubble transport에 의해 수 keV ~ 수 MeV electron 입자들을 방사선 벨트 지역에 직접 공급하여 (즉, 일종의“bubble injection”형태를 통해) 방사선 벨트 전자 플럭스가 직접적으로 증가할 수 있음을 제안하고 이에 대한 종합적 검증을 수행 • 연구 결과: ▷ 지구 방사선대를 관통하는 쌍둥이 위성인 RBSP 관측을 이용하여 bubble injection에 의한 방사선 벨트 직접 형성에 대한 사건들 발견에 성공 ▷ 이러한 방사선 벨트 형성은 매우 빠르고 계단식의 전자 플럭스 증가 형태로 진행됨을 설명함. ▷ 특히, substorm 발생이 시리즈로 연달아 발생할 때 방사선 벨트의 계단식 증폭이 명확한 경우들을 발견하여 증거로 제시함. ▷ 그간 잘 알려진 여러 플라즈마 파동의 효과를 test particle 및 quasi-linear diffusion 시뮬레이션을 통해 정량적으로 평가하고 기여도를 제시함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 연구의 최종 결과는 향후 후속 연구 주제를 구성하고 석박사과정 대학원생 등 후학들의 관련 연구 주제로 이어가는데 활용 할 예정 • 지구 방사선 벨트뿐만 아니라 목성, 토성 방사선 벨트 연구에도 비슷한 관점에서 중대한 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상되어 행성 자기권 과학 분야의 후속 연구 주제로 활용 기대 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이대영
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 방사선 벨트;서브스톰;파동-입자 상호작용;지구 자기권;위성 현장 관측; 2. Radiation belt;Substorm;Wave-particle interaction;Earth’s magnetosphere;Satellite in-situ observations;