□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 암성 악액질 (Cancer Cachexia)을 주요 질환모델로 타겟하여 동정된 SIRT7 관련 PTM의 역할 규명 ◼ 전체 내용 암 환자의 전반적인 삶의 질 개선에 나은 도움을 줄 수 있는 연구를 위하여 질환모델로 암성 악액질로 타케팅하여,암 발생 초기 단계의 지방의 갈색화에서 SIRT7의 역할 및 PTM 관련 생체표지자를 식별하면 악액질 개선 및 예방적인 치료에 도움을 줄 수 있는 연구결과를 도출할 수 있을 것으로 예상함. ◼ 1단계 ❏ 목표 대표 PTM 표적 단백질 선정 및 PTM 맵핑 ❏ 내용 SIRT7은 핵에 존재하는 단백질이므로 대표 PTM 표적 단백질의 선정은 (1) Transcription factor 및 transcriptional cofactor를 1순위 후보로, (2) 그 외의 nuclear protein을 2순위로 하여 선정할 예정으로 1 및 2 순위에 해당되는 단백질이 너무 많은 경우에는 SIRT7 IP-MS analysis에서 확인된 단백질을 우선순위에 두고 결정함. ◼ 2단계 ❏ 목표 대표 PTM 표적 단백질의 지방세포에서의 역할 기전 규명 ❏ 내용 발굴된 표적 단백질에 대한 PTM site 맵핑을 통해서, PTM insensitive 또는 resistance mutant를 만드는 방식으로 수행, gain-/loss-of-SIRT7 상황에서 발굴된 PTM mutant (PTM-mimic or resistant mutant)를 과 발현하는 방식을 적용하여 PTM의 SIRT7 의존성을 증명함. 또한 해당 mutant를 발현하는 viral vector를 제작하여, 암성악액질 유발모델 제작 후 갈색지방조직에 발현하게 하여 PTM의 생물학적 역할을 규명할 예정임. 아울러 기전 규명을 통한 신규 PTM 바이오마커의 기능적 역할을 현재 지속적으로 사용중인 치료약물과 비교 적용하여 확인하여 봄으로써 더욱 확실한 연구결과를 도출할 계획임. □ 연구개발성과 ∎ 다양한 암세포 주를 이용한 암성 악액질 마우스 모델 수립 및 검증 완료 ∎ 수립된 암성 악액질 모델에서 SIRT7의 활성 정도 및 암 활성변화를 확인함. ∎ 갈색지방 특이적 SIRT7 KO모델에서 SIRT7 의존적 PTM 발굴 후 검증 진행 중임. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ∎ 본 연구는 SIRT7에 의해 조절되는 새로운 PTM의 타겟으로 갈색지방세포의 분화를 조절하는 갈색지방세포에 특이적인 분화조절인자 등을 규명하여 갈색지방의 활성에 관한 좀 더 다각적인 관점에서의 연구를 제공할 것임. ∎ 이상과 같은 연구는 후성적 조절(epigenetic regulation)에 의한 갈색지방세포 분화 및 기능 촉진 기전을 밝힐 수 있어, 학문적 가치가 매우 우수할 뿐만 아니라, 암성 악액질과 같이 갈색지방의 활성이 문제가 되는 질환에 있어, 갈색지방세포에 특이적 기능 조절방법을 개발하는데 응용될 수 있음. ∎ 현재 치료제가 없는 악액질 치료에 매우 효과적인 치료방법을 제시할 수 있을 것임. ∎ 본 연구자는 이 연구를 토대로 새로운 암성악액질 기전의 임상 프로토콜 연구의 기틀 마련에 활용할 기반을 만들어 현재 제대로 된 치료제가 없는 현실의 한계를 극복할 수 있는 새로운 소재 탐구 및 다가오는 맞춤 의학 시대에 적합한 새로운 모델을 제시하는 방향성을 가지고 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김윤아
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 암성악액질;갈색지방;전사후변형;시르투인7; 2. Cancer cachexia;Brown fat;PTM;SIRT7;

연구개요 방사선에 의한 폐 섬유화는 사고에 의한 방사선 피폭, 또는 종양 등의 치료를 위해 흉부에 방사선 치료를 지속적으로 받는 환자들에게 나타나는 만성 부작용임. 폐 섬유화는 현재까지 정확한 예방책이나 치료 방법은 알려져 있지 않음. 본 연구에서는 방사선에 의해 유도되는 폐 섬유화와 세포 내 단백질의 오글루넥당화간의 상관관계를 규명하고, 그 기전을 밝혀 방사선에 의한 폐 섬유화를 예방하고 치료의 기초를 마련하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 <1차년도: 방사선 유도성 폐 섬유화 모델 확립 및 오글루넥당화 단백질 동정> 방사선 조사에 의한 폐 섬유아세포의 오글루넥당화 단백질 증가와 섬유화 마커인 FN과 α -SMA의 발현 증가를 확인하여 폐 섬유화 모델을 확립함. 이 과정에서 섬유화 과정의 주요 인자인 TGF-beta 하위 신호전달 물질인 pSmad2/3와 Smad4의 지속적인 발현 증가를 확인함. Smad2/3와 Smad4를 오글루넥당화가 가능한 타겟 단백질로 선정함. <2차년도: 방사선 조사에 의해 유도된 오글루넥당화 단백질 분석 및 신호전달체계 확립> 방사선에 의해 섬유화가 유도된 폐 섬유아세포에서 오글루넥당화를 억제할 경우 Smads 단백질들의 발현이 FN, α-SMA의 감소와 더불어 함께 감소하는 것을 확인함. Smad4의 오글루넥당화가 저해된 돌연변이체를 폐 섬유아세포에 과발현시킨 결과, Smad4의 안전성이 감소하는 것을 확인함. <3차년도: 오글루넥당화 단백질 조절을 통한 폐 섬유화 기전 규명 및 저해 방안 구축> 폐 섬유아세포에서 오글루넥당화를 유도하는 TG 처리 또는 방사선 조사를 하였을 때, 섬유화를 유도하는 주요인자인 Smad4의 오글루넥당화가 증가하며 발현량도 대조구에 비해 증가함을 확인함. 또한 폐 섬유화 유도 동물 모델에서도 오글루넥당화와 Smad4의 발현이 증가함을 다시 확인함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 최근 들어 신장, 심장, 망막 등의 기관에서 고농도의 포도당 환경에서 단백질의 오글루넥당화가 증가하고 그 결과로 섬유화가 촉진된다는 보고가 이어지고 있음. 방사선 조사는 ROS의 증가 유도로 미토콘드리아 기능을 손상시켜 세포 내 포도당 농도를 증가시킬 가능성이 높으며 이는 선행 연구에서도 보임. 그러나 지금까지도 방사선 유도성 폐 섬유화 연구에서는 1) 세포 내 포도당 농도의 증가와 2) 오글루넥당화 단백질의 증가, 그리고 이로 인한 3) 섬유화 촉진 가능성에 대해 다루어지고 있지 않음. 본 연구에서 이 세 가지 현상의 직접적인 연결고리를 밝혀낸다면 학술적, 기술적 중요성과 창의성을 인정받을 것임. ⦁ 방사선을 이용한 항암치료는 장기간에 걸쳐 반복적으로 진행되므로 부작용 역시 오랜 기간 동안의 방사선 노출에서 기인함. 이로 인해 부작용에 대한 치료시기를 놓치기도 하는데, 이를 방지하기 위해서는 초기 발병원인을 밝혀 치료시기를 앞당기거나 예방책을 마련하는 것이 중요함. 방사선 조사에 의한 세포 내 포도당 농도 증가는 방사선 조사 초기에 추적 가능한 인자 중 하나이므로 폐 섬유화 시작 단계에서 예방과 치료 대책을 세울 수 있음. ⦁ 세포 내 당화 단백질의 제어는 폐 섬유화에서 세포외기질 생성 저해 외의 또 다른 관점에서의 예방법 또는 치료법을 제시할 수 있어 흉부 방사선 치료 환자의 치료 개선 및 나아가 생존율 증대에 기여할 수 있음. ⦁ 또한, 방사선 유도성 폐 섬유화 과정의 이해는 피부, 간 등 다른 기관에서 방사선 조사에 의해 발생하는 섬유화, 그리고 특발성 폐 섬유증 치료에도 응용될 수 있는 기초 기반 기술을 제공하여 그에 따른 치료 적용 범위를 확장할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이재연
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선 노출;페 섬유화;당화 단백질;오글루넥당화;스메드 4; 2. Radiation exposure;Pulmonary Fibrosis;Glycoprotein;O-GlcNAcylation;Smad4;

□ 연구개요 - 환자 중심의 통합적인 정보 분석을 통한 방사선 치료 반응 사전 예측 모델 구축 - 유전체 기반 방사선 치료 반응 예측 유전 경로 변이 발굴 - 환자 대상 유전 경로 변이에 따른 치료 반응 예측성 검증 - 특이 환자 대상 유전체 분석을 통한 독립적 변이 가능성 탐색 □ 연구 목표대비 연구결과 - Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) 등재 암종 세포주에서 방사선 치료 반응 연관 유전 변이 목록 확보 : 국제 협력 네트워크를 통해 기존 발표된 부분 이외의 추가 암종 정보 확보하였음. : Yard BD, Adams DJ, Chie EK et al. Nat Commun. 2016;7:11428. - SNUH FIRST Cancer Panel 등재 환자군에서의 방사선 치료 반응 연관 유전 변이 분석을 통한 주요 대상 질환 발굴 : 방사선 치료 반응 연관 유전체 발굴 결과를 논문으로 발표하였음. : Jang BS, Chang JH, Jeon SH et al. Cancer Res Treat. 2022;54:383. - 환자군 대상 유전체 분석을 통한 치료 반응과 유전 변이 경로와의 연관성 검증 : 유전체 기반 치료 반응 예측 모델의 구성에 대한 논문을 발표하였음. : Jeon SH, Chie EK. Cancer Medicine. 2023 Jan 9 - 대상 환자의 인구학적 정보와 검체 및 영상 정보 등의 임상 정보와 유전체 정보의 통합적 분석을 통한 방사선 치료 반응 예측 모델 개발 : 임상 정보 기반의 예측 모델과 영상 정보 기반의 반응 연관 논문을 발표하였음. : Lim YJ, Song C, Jeon SH et al. Dis Colon Rectum. 2021;64:60. : Jeon SH, Lim YJ, Koh JM et al. Radiother Oncol. 2021;162:124. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 방사선 치료의 역할이 확립된 질환에서는, 치료 전 반응 예측을 통하여, 진행하는 고령화 등으로 점차 늘어나고 있는 수행 능력이 불량한 환자 중 비수술적 치료의 적용이 가능한 환자의 사전 선발이나, 치료 반응 불량 예상 환자의 사전 치료 강화로 인한 치료 효과 최적화를 기대할 수 있음. - 방사선 치료의 대상이 되는 다양한 암종의 다양한 상황에서 환자군 전체를 대상으로 하는 치료 효과 증진 또는 삶의 질 개선이 아닌, 요구도가 높은 환자들에 선택적인 적용으로 직접적인 개선 및 영향 평가가 가능함. - 치료 적용 대상의 최적화로 개별 환자 치료 효과 최적화를 통한 실질적인 환자 개별 맞춤형 정밀 치료의 시작 기반 구축이 가능함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 지의규
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선 치료;반응 예측;유전체 정보;통합 분석; 2. radiotherapy;response prediction;genomic information;integrative analysis;

□ 연구개요 • 본 연구의 목표는 직업적 방사선 노출에 의한 건강영향을 파악하고, 이를 통해 국내 의료방사선종사자들의 직업적 방사선 노출과 1) 사망률 및 사망원인과의 관련성, 2) 암 발생률 및 암 발생과의 역학적 관련성 파악, 3) 생체지표 분석을 통하여 질병 이전 단계의 건강영향을 파악함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 직업적 방사선 노출과 암 발생, 자살, 심혈관질환 사망 및 발생, 그리고 심혈관질환 관련 생체지표와의 연관성을 파악하였으며, 직업적 방사선 노출로 인해 추가되는 생애기여암위험도를 산출함. • 다양한 건강영향 지표들 (표준화발생비, 표준화사망비, 상대위험도, 초과상대 및 절대위험도)을 통해 일반인구와의 비교에서부터, 노출선량 집단별 비교, 방사선량당 건강 위험도까지의 전반적인 영향을 분석함. • 의료방사선종사자들의 뱃지 착용 순응도에 따른 노출 오분류 및 뱃지 선량의 정확도를 정량적으로 평가하였으며, 다중 대체법을 통해 전체 의료방사선종사자들에서 생활 습관 요인과 작업 특성값을 추정함. • 프랑스와 미국에서 진행하고 있는 의료방사선종사자 연구와의 공동연구를 착수하였으며, 미국 국립암센터 연구자와는 방사성요오드 치료에 의한 암 위험도 평가 연구를 수행하였고, 방사선 역학 전문 서적의 출판 및 관련 전문분야 인력을 양성함. • 본 연구에서 설정하였던 의료방사선종사자들의 직업성 방사선 노출에 의한 건강영향 평가에 대한 기존 연구 목표를 달성함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 외부비교군 및 내부비교군에 따른 위험도, 선량구간별 만성질환 위험도 산출은 향후 선량당 위험도 규명 연구를 수행하는 데 기초자료로 활용됨. • 직업적 방사선 노출과 암, 자살, 심혈관질환 등 건강영향 위험도 산출을 통해 향후 심도있는 분석이 필요한 건강영향을 선정하는데 활용됨. • 생체지표 결과는 대규모 역학 분석 결과를 보다 심층적으로 이해하는데 기여하며, 기 확보된 자세한 노출정보의 장점을 통해 국제적으로 경쟁력 있는 연구 결과를 제공함. • 국제 공동연구를 통해 향후 대규모 직업성 코호트 구축을 위한 기초자료로 활용되며, 궁극적으로 방사선 노출로 인한 질환 감소를 통해 사회경제적 손실을 최소화하는데 기여함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이원진
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선 노출;직업성;종사자;건강영향;생체지표; 2. Radiation exposure;Occupation;Workers;Health effects;Biomarkers;

□ 연구개요 ALKBH5는 m⁶A (N⁶-methyladenosine)를 demethylation하는 효소 단백질임. ALKBH5는 splicing 인자들이 위치하는 nuclear speckle에 존재한다고 알려졌지만 RNA splicing에 관여한다는 보고는 거의 없음. 본 연구에서는 ALKBH5 knockdown 세포를 대상으로 RNA-sequencing 수행 및 생물정보학 분석 결과 대량의 RNA splicing target을 발굴하였으며 또한 RT-PCR 실험기법으로 alternative splicing 변화를 확인하였음. 또한 ALKBH5 단백질은 RNA상 GGGGUG서열에 특이적으로 결합과 다른 splicing 인자인 SRSF1 단백질과 상호작용을 통해 RNA alternative splicing 조절함을 규명하였음. 마지막으로 ALKBH5의 splicing target인 Fas 유전자를 선정 및 Fas minigene을 활용하여 ALKBH5 단백질의 methylation activity 도메인이 alternative splicing과 RNA target 결합에 필수적임을 검증하였음. 본 연구는 ALKBH5 단백질이 alternative splicing에서 기능 및 조절기전을 규명하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구진은 초기에 설정한 연구목표를 잘 완성하였음. 연구목표 1. ALKBH5에 의해 RNA splicing이 조절되는 target RNA 발굴 및 검증 연구결과 1. ALKBH5 knockdown 세포를 대상으로 RNA-sequencing 수행 및 생물 정보학 분석 결과 대량의 RNA splicing target을 발굴하였으며 또한 RT-PCR 실험기법으로 alternative splicing 변화를 확인하였음. 연구목표 2. ALKBH5의 RNA splicing 조절 기전 규명 연구결과 2. ALKBH5 단백질은 RNA상 GGGGUG서열에 특이적으로 결합과 다른 splicing 인자인 SRSF1 단백질과 상호작용을 통해 RNA alternative splicing 조절함을 규명하였음. 연구목표 3. m⁶A의 ALKBH5 RNA splicing 기능 및 조절 기전 규명 연구결과 3. ALKBH5의 splicingtarget인 Fas 유전자를 선정 및 Fas minigene을 활용하여ALKBH5 단백질의 methylation activity 도메인이 alternative splicing과 RNA target 결합에 필수적임을 검증하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) m⁶A를 통한 RNA splicing 조절 기전을 규명은 RNA　splicing 조절에 대한 새로운 연구 분야를 개척할 수 있음. 또한 본 연구를 통해 규명된 ALKBH5를 통한 RNA splicing 조절 기전은 ALKBH5에 의한 유전적 질병의 치료 기반을 마련할 수 있으며, 궁극적으로 RNA processing 기반 신약 개발을 위한 유용한 기술로 이용될 것임. 본 연구개발성과의 기대효과는 아래와 같음. ▪ 과학기술적 측면: ALKBH5의 RNA에서의 기능 조절기전을 규명함으로써 m⁶A modification으로 인한 RNA metabolism의 조절 targeting 가능성을 제시뿐만 아니라 아직 밝혀지지 않은 m⁶A modification 조절 인자의 RNA splicing 조절 기전 연구와 새로운 RNA splicing 모티프 및 조절 연구 분야를 개척할 수 있음. ▪ 경제․산업적 측면: 본 연구를 통해 RNA metabolism 관련 연구능력 향상과 질병 치료 연구의 기반을 제공함. 이 기반을 통한 국내 기술 확보와 치료제 개발을 통한 경제적 이익 창출이 가능함. 이러한 국내 독창적인 기술과 질병 치료제 발굴은 경제 활성화에 도움이 될 수 있으며, 향후 일자리 창출을 기대할 수 있음. ▪ 사회적 측면: 본 연구를 통하여 RNA splicing으로 발생하는 암을 비롯한 질병의 표적 치료제 연구 및 개발과 새로운 해법 제시는 앞으로의 인간의 삶의 질 향상과 최종적으로 질병으로 인한 사망률을 감소시키는데 기여할 것이며, 이를 통해 평균 수명 연장 등의 가능성을 가짐. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 심해홍
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 알엔에이 스플라이싱;에이엘케이비에이치5;엠식스에이; 2. RNA splicing;ALKBH5;m6A;

□ 연구개요 ■ 연구목표 방사선 저항성 미생물의 multi-stress resistance(고방사선, 건조, 산화 스트레스 등 극한의 환경 스트레스 내성)에 기여하는 특이 two-component system 반응 조절 단백질(response regulator, RR)들에 의한 스트레스 대응 기작을 밝히고, 3차구조 규명을 통해 환경 스트레스 감지/반응 원리를 연구함. 또한, 구조기반 재설계를 통해 two-component system 단백질을 개량하여 생물체의 환경 스트레스 내성 강화에 응용함으로써 산업용 환경내성 균주/환경정화 미생물소재 개발 연구에 활용하고자 함 ■ 연구내용 대표적인 방사선 저항성 미생물 Deinococcus radiodurans는 효과적인 DNA 손상 복구 시스템과 강력한 항산화 능력을 보유하여 극한 환경 스트레스에 대응함. 또한, Deinococcus의 환경 스트레스 내성에는 미생물의 대표적인 외부 신호 감지/대응 시스템인 two-component signal transduction system(TCS) 구성 단백질들도 중요한 기여를 하는 것으로 보고되고 있음. TCS는 일반적으로 신호 감지 단백질(sensor histidine kinase, SHK)과 반응 조절 단백질(response regulator, RR)로 구성됨. 선행연구를 통해 기존에 보고되지 않은 Deinococcus 특이적 RR 2종(DR1175, DR0743)을 발굴하고 돌연변이 연구를 통해 다양한 환경 스트레스에 대한 내성이 감소함을 확인. 따라서, 본 과제를 통해 Deinococcus 특이 TCS 구성 단백질들의 생화학, 분자생물학적 특성 연구뿐만 아니라 단백질체, 전사체, 3차구조 분석을 통해 환경 스트레스 감지/반응 기작을 규명하고자 함 ■ 연구범위 1) Deinococcus 속 미생물에서 특이적으로 발견되는 RR(DR0743), RR-SHK domain이 동시에 존재하는 hybrid-RR(DR1175) 총 2개 RR의 인산화 신호전달 기작 및 하위 조절 유전자/단백질 규명 2) Deinococcus의 방사선, 산화 스트레스 등 환경 스트레스 감지/반응 인산화 네트워크 핵심 단백질인 RR(DR1175, DR0743)의 고해상도 3차구조를 X-선 결정학으로 규명하여 인산화에 의한 환경 스트레스 대응 기작을 분자수준에서 밝힘 3) 단백질체, 전사체, ChIP-seq 분석을 통해 연구 대상 RR에 의해 조절되는 다양한 하위 유전자/단백질을 분석하여 각 RR에 의한 환경 스트레스 감지/반응 기작을 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ Non-canonical hybrid SK/RR(DR1 175)의 스트레스 감지/반응 기작규명 연구목표 1. DR1175의 생화학적 특성 분석, 인산화 단백질체 분석을 통한 하위조절 타겟 단백질 발굴 2. DR1175에 의한 하위 조절 단백질의 활성 조절 연구 및 핵심 잔기기능 규명 3. DR1175의 3차구조 규명을 통한 인산화 신호전달 기작 규명 연구결과 1. DR1175의 인산화 신호전달 핵심잔기 규명 2. DR1175에 의한 catalase, RecA의 유전자/단백질 발현 조절 규명 3. DR1175 모델 구조 분석을 통한 인산화 기작 분석 완료 ○ Essential RR(DR0743)의 스트레스 감지 / 반응 기작 규명 연구목표 1. Bacterial ChIP-seq 분석을 통해 DR0743 결합 DNA 분석 및 하위 조절 유전자 발굴 2. DR0743에 의한 타겟 유전자의 발현 조절 기작 규명 3. DR0743의 3차구조 규명을 통한 인산화 신호전달 및 DNA 결합 기작 규명 연구결과 1. DR0743 하위 조절 유전자 특성분석 완료 2. DR0743에 의한 ParA3, Gyr 조절 및 세포 분열, 세포막/벽 생성 조절 규명 3. DR0743 고해상도 X-선 결정 구조 규명 및 DNA 결합 기작 규명 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ■ 사회/경제적 측면 - Deinococcus 유래 스트레스 내성 조절 유전자/단백질 도입을 통해 산업용 미생물을 개량하여 생명공학 관련 산업에 기여 가능 ■ 과학기술적 측면 - Deinococcus 균주의 극한 스트레스 내성 원리를 활용, DNA 손상/산화 스트레스에 의해 유발되는 인체 질병 치료 목적의 기초 연구에 활용 가능 - 강한 우주 방사선에 대응하기 위한 지구 생명체의 우주 환경 적응 연구에 활용하여 미래기술 선도 가능 - 새롭게 밝힌 hybrid sensor kinase 및 response regulator의 3차 구조-기능 상관관계 규명 연구를 통해 미생물의 환경 스트레스 대응 기작과 관련된 TCS 체계에 대한 이해 확대에 기여 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 데이노코커스;2요소신호전달계;전사조절인자;항산화;스트레스 내성; 2. Deinococcus;TCS;Transcriptional regulator;Antioxidant;stress resistance;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박종복
• 주관연구기관 : 틸스텍
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 전기차;2차전지;방열시트;흑연;구리; 2. electric car;2nd battery;Radiation sheet;Graphite;Cupper;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 배성훈
• 주관연구기관 : (주)바론시스템
• 발행년도 : 20231000
• Keyword : 1. 얼굴 인식;원전 재난;재난 대응;얼굴 랜드마크;딥러닝; 2. Face Recognition;Nuclear Power Plant Disaster;Disaster Action;Face Landmark;Deep learning;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최요성
• 주관연구기관 : 피테크
• 발행년도 : 20231100
• Keyword : 1. 저출력레이저요법;구강점막염;수직 캐비티 표면 광방출 레이저 다이오드;의료사물인터넷;블루투스 로에너지; 2. low-level laser therapy (LLLT);oral mucositis;VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser) Laser diode;Internet of Medical;Bluetooth LE;

□ 연구개요 Particle-in-cell (PIC) 시뮬레이션 코드를 개발하고 이를 활용하여 자기 재결합 과정에서 가속된 전하 입자들이 주변 플라즈마와 반응하며 생기는 복사 메커니즘을 규명하고 태양-지구 환경에서 관측되는 solar type III radio burst와 그 기원이 잘 알려져 있지 않은 고 에너지 천체물리 현상중의 하나인 fast radio burst (FRB)의 이해를 목표로 한다. 또한 자기 재결합과 충격파와 같은 불안정한 플라즈마 환경에서 가열 (heating), 가속(acceleration) 된 입자들은 주변 플라즈마와 다른 특성들은 갖게 되는데 특히 입자들의 표류(drift) 속도 차나 온도 차에 의해 다양한 불안정성이 야기된다. 본 연구에서는 가장 일반적인 플라즈마 시스템에서의 다양한 불안정성을 기술할 수 있는 이론적 수식 및 선형 안정성 분석(linear stability analysis) 코드를 개발하여 자기 재결합 환경 및 충격파(shock)에서 나타날 수 있는 불안정성 및 파동 그리고 파동과 입자들의 상호 작용을 연구한다. □ 연구 목표대비 연구결과 2D PIC 시뮬레이션과 선형 안정성 분석(linear stability analysis) 코드를 개발 완성하였다. 본 연구에서 개발된 PIC 코드는 다양한 우주 천체 플라즈마 환경에서 활용 가능하다. 또한 본 연구에서 개발된 선형 안정성 분석 코드는 입자들의 표류 속도 및 입자 온도 비등방성까지 고려하여 플라즈마 시스템에서의 다양한 불안정성을 기술할 수 있다. 자기 재결합에 의한 고에너지 전자의 분출이 plasma dipole oscillation (PDO)를 생성할 수 있는지를 확인하고 이것이 효과적으로 복사를 방출할 수 있는지를 연구하였지만 자기 재결합에서 PDO가 생성이 확인되지 않았고 이로 인해 coherent radiation이 방출 또한 확인하지 못했다. 하지만 본 연구에서는 bi-Maxwellian 분포를 갖는 background 전자와 양성자 그리고 전자 빔, 양성자 빔을 고려하여 가장 일반적인 플라즈마 시스템에서 적용 가능한 선형 안정성 분석을 위한 수식을 정립하고 코드를 개발하였다. 자기 재결합 및 충격파와 같은 플라즈마 시스템에서는 background와 빔의 표류 속도 차이 및 각 입자 성분들의 온도 차이로 인해 다양한 불안정성이 야기되는데 자기 재결합 과정에서 나타날 수 있는 ion acoustic, whistler, lower hybrid drift와 같은 다양한 불안정성을 분석하고 입자의 초기 가속을 이해하고자 하였다. 또한 ICM 충격파에서 나타나는 다양한 플라즈마 불안 정성들의 (electron firehose, Alfven ion cyclotron, mirror instabilities) 물리적 특성들을 파악하고 논문들을 출판하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구 과제에서 개발된 PIC 코드와 선형 안정성 분석 코드는 비단 이 연구 과제에서만 활용 가능한 것이 아니라 다양한 플라즈마 시스템에 맞게 변형 및 수정이 가능하여 향후 다른 플라즈마 연구에서도 활용이 가능하다. 특히, kinetic scale에서의 난류(turbulence)의 소멸(dissipation), 입자의 가열(heating)과 가속(solar wind acceleration) 연구에 좋은 도구가 될 것이다. 이를 통해 태양-지구 우주 환경에서 나타나는 다양한 불안정성 연구, 태양풍의 전자나 양성자 분포의 비등방성(anisotropy)에 의한 입자들의 가속이나 태양풍 입자들과 전자기파 방출의 난류 평형 상태(turbulent equilibrium), 그리고 지구 dipolar field에 잡힌 고 에너지 입자들을 포함하는 지구 자기권에 관한 연구 등에도 적용 가능 할 것으로 판단된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김선정
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 자기재결합;플라즈마 복사;우주 전파 폭발;시뮬레이션;선형 안정성 분석; 2. magnetic reconnection;plasma radiation;fast rado burst;simulation;linear stability analysis;