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    2023.05.31

    □ 연구개요 우주에서 입자들이 초고에너지(1020 eV)로 가속되어진다는 것은 지구상의 관측을 통하여 매우 잘 확립되어 있다. 이런 초고에너지 우주선(ultra high-energy cosmic ray, UHECR)은 그 자체로도 굉장히 흥미롭지만 입자를 이렇게 높은 에너지까지 가속할 수 있는 환경, 그리고 그 환경에서의 물리법칙이 우리가 지상에서 구현할 수 있는 실험을 통하여 알아낸 물리법칙과 같은 지를 탐구한다. 이를위하여 펄사풍성운과 감마선쌍성의 X선 데이터 분석을 수행하고 다파장 자료를 추가하여 복사모형을 적용하여 천체계의 물성을 이해한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 우주의 고에너지 입자의 기원을 이해하는 것을 목표로하며, 따라서 연구 대상 천체계는 초신성, 펄사풍성운, 중성자별 관련 천체계로 구체적인 목표로 펄사풍성운과 감마선쌍성의 복사 특성 측정 및 복사모형을 통한 천체계의 이해이다. 구체적인 대상 천체계로는 펄사풍 성운 PSR J1418-6058과 감마선쌍성 HESS J0632+057을 선정하였다. 본 연구 기간동안 두 개의 대상천체계에 대한 복사특성을 정확히 측정하였고 선행연구를 통하여 구축한 펄사풍성운 모형과 감마선쌍성 모형을 개선하여 적용하여 PSR J1418-6049에서 전자들이 500 TeV 이상으로 가속됨을 보였으며, 이 입자들은 확산으로 통하여 외부로 전파되어 간다는 것을 추정해냈다. HESS J0632+057의 경우는 이 천체계의 복사 스펙트럼에서 약 1TeV 에너지에서 보이는 특징적인 구조를 펄사풍의 복사로 제안하였으며 비슷한 스펙트럼 특성을 보이는 다른 천체계를 연구함으로써 펄사풍의 가속기작과 복사현상을 이해할 수 있는 이론적 기반을 마련하였다. 이러한 연구를 통하여 연구의 목표인 천체계 복사특성 측정 및 복사모형 개선을 완료하였다. 또한 이 두 천체계에 대한 연구내용은 SCIE급 국제저널(ApJ)에 출간되어(교신저자 2편), 1-2편의 SCIE 논문을 출간하겠다는 정량적 목표도 달성하였다. 추가로 다른 초고에너지 천체계에 대한 연구를 통하여, 한국 역사기록에서의 초신성 탐색에 대한 논문 1편(공저자; 본 연구과제의 연구조원이 주저자), 펄사풍성운의 X선 자료 분석 및 복사모형화에 대한 논문 1편(주저자, 교신저자), 그리고 고에너지 천체계인 magnetars의 특성 분석 논문 1편(주저자, 교신저자)을 SCIE 저널에 출간하여, 설정한 연구목표를 초과로 달성하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 현재 국제 협력연구로 진행하고 있는 “은하내 TeV 천체계들에 대한 연구”(Columbia University 주관) 프로그램에 활용되고 있으며, 공동연구를 통하여 펄사풍 성운의 시공간에 대한 진화 모형으로 확장할 계획이다. 이 모형은 현재 계획 중인 NASA의 차세대 X선 망원경의 Sceince objective를 선정하는 데 활용되고 있으며, 추가로 국제적으로 구축되고 있는 초고에너지(TeV 이상) 망원경이 완성되어 작동하면 매우 활성화 될 “은하내 초고에너지 우주선의 형성 및 전파 연구”에 대한 중요한 기반으로 활용될 수 있다. 본 연구를 통하여 확보한 X선 분석기법 개발 및 고에너지 천체계 모형은 아직 이해되지 않은 초고에너지 우주선의 생성 및 진화에 중요한 단서를 제공하여 인류의 지적 진보에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 안홍준
    • 주관연구기관 : 충북대학교
    • 발행년도 : 20230600
    • Keyword : 1. 펄사풍성운;펄사쌍성;복사모형;초고에너지 우주선; 2. Pulsar wind nebula;Gamma-ray binary;Radiative models;Ultra high-energy cosmic rays;
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    2023.03.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 • 비부착 피복텐던 시스템의 특성을 반영한 원전 격납건물 기존 포스트텐션텐던 시공 및 가동중 검사 관련 KINS 규제지침의 개선 및 신규 지침 개발을 위한 기술적 배경 도출 • ASME B&PV Code 비부착 피복텐던의 설계와 시공에 관한 요건 반영, 포스트텐션 관련 요건의 최신 기술 수준을 반영한 코드 선진화 • 격납건물 포스트텐션 시스템의 내구성 및 구조효율성 향상을 위한 비부착 피복텐던의 적용 기술 연구 • 비부착 피복텐던의 원전 격납건물 적용 및 규제지침 개발을 위한 실험적/해석적 근거 자료 확보 • 비부착 피복텐던의 가동중 검사시 개별강연선 긴장력 편차 허용기준 관련 규제방향 제시 • 내구성 평가 데이터 기반 비부착 피복텐던용 시멘트 그라우트 시공 및 덕트 크기 요건에 대한 규제방향 제시 ◼ 전체 내용 • 비부착 피복텐던 시공 및 가동중검사 관련 규제요건 개선 필요항목 도출 • 관련 규제지침/ASME 코드 요건 개선의 기술적 근거자료 도출을 위한 실험 연구 세부계획 수립 • 포스트텐션 공법에 따른 패널 부재의 고온 구조 거동 분석 • 포스트텐션 공법에 따른 보 부재의 전단강도 및 전단파괴 매커니즘 분석 • 시공결함에 의한 내구성 영향 정량 평가 및 비부착 피복텐던 시공 관련 합리적 규제수준 도출 • 개별 강연선 길이 차이, 초기 슬랙의 영향을 고려한 텐던의 응력-변형률 관계 도출 • 개별강연선 긴장력 편차의 단기 구조성능 및 장기손실 영향 평가 • 긴장력 편차에 의한 내력 및 장기 응력 손실을 고려한 개별 강연선의 가동중 검사 허용기준 제시 • 비부착 피복텐던의 시공 및 가동중검사 관련 현 규제지침 개선 및 신규 규제지침(안) 내용 제안 • 피복텐던 부재의 설계/내구성/시공 관련 ASME 코드의 합리적 개선안 제시 ◼ 1단계 ❏ 목표 • 비부착 피복텐던의 시공 및 가동중검사 관련 현 규제지침 개선 항목 도출 • 비부착 피복텐던의 역학/내구성 특성 규명을 위한 실험적/해석적 연구 데이터 확보 ❏ 내용 • 비부착 피복텐던의 그라우트 시공 및 가동중검사 관련 국내외 규제지침, 기준 및 관련 선행연구 분석 • 비부착 피복텐던의 특성을 고려한 규제요건의 개선방향 도출 • 비부착 피복텐던 및 현행 원전 포스트텐션 공법의 역학/내구성 특성 비교 실험적 연구 수행 • 비부착 피복텐던의 시공결함을 고려한 내구성(부식저항성능) 영향 평가 실험 수행 및 분석 • 비부착 피복텐던이 적용된 포스트텐션 부재의 화재실험 수행 및 고온 구조 거동 및 텐던 건전성 분석 • 비부착 피복텐던이 적용된 포스트텐션 부재의 전단실험 수행 및 전단강도/전단파괴 매커니즘 분석 • 개별강연선 긴장력 편차에 따른 장/단기 구조성능 영향 평가를 위한 수치해석 연구 ◼ 2단계 ❏ 목표 • 비부착 피복텐던의 설계/내구성/시공/가동중검사 관련 현 규제지침 및 ASME 코드의 합리적 개선 방향 제안 ❏ 내용 • 비부착 피복텐던이 적용된 포스트텐션 부재의 고온/전단 설계방향 제안 • 수치해석 기반한 비부착 텐던 긴장력 편차의 실 구조물 영향 평가 • 비부착 피복텐던 전단/휨 성능 실험 및 수치해석 데이터를 근거로 개별강연선 긴장력 모니터링 기반 가동중검사 유효긴장력 및 편차 허용기준 제안 • 비부착 피복텐던 시공결함과 시공 취약부를 고려한 내구성 평가 추가실험 수행 • 내구성 평가 실험데이터를 근거로 시멘트 그라우트 시공 및 덕트 크기/재료 규제요건의 개선안 제안 □ 연구개발성과 • 텐던 공법 및 긴장력 편차 수준에 따른 포스트텐션 부재 고온/전단/휨 성능 평가 연구 데이터 • 현행 포스트텐션 공법/발생 가능한 시공 결함을 고려한 부식저항성능(내구성) 정량적 평가 데이터 • 비부착 피복텐던의 역학적 특성을 고려한 격납건물 수치해석 연구 데이터 • 비부착 피복텐던 규제지침(안) 개발을 위한 기술적 근거 • 비부착 피복텐던 시공 및 설계 관련 ASME 코드 개정안 • 안전기술보고서(N-STAR) 4건, 국외 전문학술지(SCIE) 6건, 국내 전문학술지 1건, 국내 학술발표 8건, 국제 학술발표 8건의 정량실적 • 박사 3명, 석사 3명의 인력양성 실적 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 비부착 피복텐던의 텐던 시공 및 가동중 검사의 방법론 및 허용기준 관련 규제지침 개발을 위한 기술적 배경으로 직접 활용 • 비부착 피복텐던의 내구성/구조성능에 대한 기초 연구자료로 활용 • 비부착 포스트텐션 공법 관련 학계/산업계에서 활용할 수 있는 설계/해석 기술 보급 • ASME 코드 개정/관련 규제지침 개발시 원전 포스트텐션 시공에 실제 활용 가능 • 비부착 피복텐던의 원전 격납건물 적용을 통한 구조 효율성, 내구성, 유지관리 편의성 향상 • 비부착 피복텐던 관련 기초 연구자료의 확보, 관련 학문 및 요소기술의 선도 기대 • 내구성, 안전성 확보를 통한 재난 대응능력 향상 및 사회 혼란 최소화 • 비부착 피복텐던 설계 및 시공 관련 전문인력 양성, 고용 창출 효과 기대 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 강현구
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20230400
    • Keyword : 1. 비부착 피복텐던;규제 지침;가동중 검사;내구성;원전 격납건물; 2. Greased sheathed-strand tendon;Regulatory guide;In-service inspection;Durability;Nuclear containment building;
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    2023.03.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 원전 주변 지역 대중교통과 연계한 환경방사능 감시시스템 개발 ◼ 전체 내용 ○ 원전 주변 환경방사선 빅데이터 기반 통합 감시시스템 개발 - 원전 주변 환경방사선량 Mapping S/W 개발 - 원전 주변 비정상 방사선 준위 발생 여부 판별을 위한 빅데이터 기반 인공지능 분석 알고리즘 개발 - 정상/사고 시 PoI(Position of Interesting)를 활용한 주민 보호조치 매뉴얼 개발 ○ 버스를 활용한 실시간 방사선(능) 측정이 가능한 IoT 기반 환경 방사선(능) 측정시스템 개발 - 차량 탑재 가능한 방사선(능) 측정시스템 개발 - 양방향 통신 기반의 서버프로그램 개발 ◼ 1단계(1차년도) ❏ 목표 ○ 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 개념설계 ○ 주민 보호조치에 대한 국내·외 제도 분석 ○ 빅데이터 분석 인공지능 알고리즘 개발 ○ 노선버스에 탑재 가능한 방사선측정 시스템 개념설계 및 최적 기술 선정 ❏ 내용 ○ 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 개념설계 - 프로그램화면 구성 및 필요요소 개발 - 데이터 수집항목 및 실시간 표시 간격 설정 ○ 주민 보호조치에 대한 국내·외 제도 분석 - 국내·외 방사능 재난 시 주민 보호조치 매뉴얼 분석 - 국외 방사능 재난 사고 시 도출된 문제점 분석 ○ 빅데이터 분석 인공지능 알고리즘 개발 - 재난 상황 시 AI 활용 분야 국내·외 현황분석 - 재난 발생 시 AI 활용 문헌 조사/기술 분석 - 빅데이터 분석 알고리즘 개발 ○ 노선버스에 탑재 가능한 방사선측정 시스템 개념설계 및 최적 기술 선정 - 방사선(능)측정 기술 조사 및 분석 - 차량 설치형 방사선(능) 측정 모듈 개념설계 - 예비성능 평가를 통한 최적화 및 개념설계 ◼ 1단계(2차년도) ❏ 목표 ○ 원전 주변 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 개발 ○ 주민 보호조치 매뉴얼 개정안 개발 ○ 빅데이터 기반 의사결정 AI 시스템 개발 ○ 방사선(능) 측정 모듈 제작 및 성능 평가 ○ 양방향 통신 기반 서버프로그램 개발 ❏ 내용 ○ 원전 주변 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 개발 - 차량 GPS를 활용한 방사선량 Mapping 시작품 제작 ○ 주민 보호조치 매뉴얼 개정안 개발 - 주민 보호조치 매뉴얼 초안 작성 - 자문단을 통한 주민 보호조치 매뉴얼 적합성 검증 ○ 빅데이터 기반 의사결정 AI 시스템 개발 - 빅데이터 분석에 따른 배경 방사선 변동 폭 분석 - 과거사고 사례 기반 AI 딥러닝 학습수행 ○ 차량 탑재형 방사선(능) 측정 모듈 제작 및 성능 평가 - 최적 기술 및 개념 적용 방사선측정 시스템 제작 - 테스트 보드 제작 후 특성 시험 및 선량환산 알고리즘 개발 - GPS 및 통신 장비, 디스플레이 장치 모듈 구성 - 수신 방사선 정보 처리 및 데이터베이스 구축 - 데이터베이스 기반 Mapping 도식 ○ 양방향 통신 기반 서버프로그램 개발 - 위험지역에 있는 측정 모듈의 현장대처 문구 및 안내 음성 전송 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 평가 ○ 주민 보호조치 매뉴얼 검증 ○ PoI 위치 정보 연동에 따른 주민 보호 의사결정 AI 성능 평가 ○ 노선버스를 이용한 방사선측정시스템 적용성 평가 및 성능 최적화 ❏ 내용 ○ 환경방사선량 Mapping 소프트웨어 평가 - 환경방사선량 Mapping 데이터 정확성 평가 - 오류 개선을 통한 정확성 개선 ○ 주민 보호조치 매뉴얼 검증 - 자문그룹 의견을 반영한 매뉴얼 개선 작업수행 ○ PoI 위치 정보 연동에 따른 주민 보호 의사결정 AI 성능 평가 - 방사선량 기반 AI 주민 보호조치 의사결정 타당성 평가 ○ 노선버스를 이용한 방사선측정시스템 적용성 평가 및 성능 최적화 - 목표 성능지표 평가 - 대중교통을 이용한 현장 성능 평가 - 평가에 따른 피드백, 시스템 개선 □ 연구개발성과 안전기술보고서 (6건), 국내·외 논문 게재(SCI 3건, 비SCI 2건), 학술대회 발표 7건, 인력 양성(4명), 특허 출원(2건), 시제품 제작(1건), 장비 상용화(1건), SW 등록(2건) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 정상 운전 시 - 환경방사선(능) 데이터를 수집․관리하여 배경 방사선 준위 설정 근거로 활용 - 원자력/방사선 이용 확대에 따른 안전역량 강화 및 지자체/사업자/규제기관과의 연계 기대 - PoI(Post of Interesting, 예, 버스정류장)에 실시간 환경방사선량률을 표시하여 지역 주민의 원자력시설에 대한 불안감 해소 ○ 사고 시 - 빅데이터 분석을 통해 사고 초기 환경방사선량 변동이 설정치 초과 시 사고 여부 판단 및 초기 긴급조치에 대한 근거로 활용 - PoI를 통해, 인근 주민에게 실시간 환경방사선량에 따른 행동요령을 포함한 인접 구호소/대피소 등 안내 - AtomCARE 가동 전, 중앙/현장방사능 방재지휘센터, 현장지휘소(기초 자치단체), 사업 자가 상황판단 및 의사 결정하는데 참고할 수 있도록 실시간 수집 데이터에 대한 AI 분석 결과를 제공 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 문주현
    • 주관연구기관 : 단국대학교
    • 발행년도 : 20230400
    • Keyword : 1. 방사능 사고대응;빅데이터 분석;인공지능 의사결정;주민 보호;무선 방사능 계측; 2. Radiological emergency preparedness;Big data analysis;Artificial intelligence decision making;Resident protection;Wireless radioactivity measurement;
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    2023.03.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 중수로 원전 안전현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 및 계통열수력 사고해석을 위한 규제검증인프라의 고도화 ◼ 전체 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발(전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발 - 중수로 원전 열수력 주요 현안의 기술정보 파악 - 중수로 현안의 열수력 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 안전성 평가 기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 - 중수로 종합효과실험 설비 및 주요 실증실험 일반 이해 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 검증평가 기반 강화 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 (증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 - 중수로 원전 현안의 이해도 제고 및 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 TRACE 코드 기반 마련 - 중수로 사고해석 시 규제검증코드 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드 활용기반 마련 □ 연구개발성과 [중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발] • 가동 원전의 열수력 현안과 관련한 국내·외 워크숍/학술대회의 연구현황 파악, 기술자료 수집/조사, 전문가 자문/검토 등을 통한 기술현황 분석 - 1단계: 전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석 - 2단계: 증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석 • 중수로 원전 현안의 상세분석을 위해 규제검증코드(MARS-KS)를 활용하여 원전 열수력 해석모델을 개발하고 사용자의 수정/개선 용이성을 위한 해석모델 정비 • 중수로 현안이 원전의 안전기능 유지 및 주요 열수력 인자의 거동에 미치는 영향 분석 등 계통 안전성 확인을 위한 규제검증계산 및 주요 열수력 인자에 대한 민감도 분석 • 정량적 성과: NSTAR 6건, 연구논문게재/발표 4건/11건 [중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화] • 문헌조사 및 정보교류 등을 통한 중수로 관련 종합효과 실증실험 설비의 사양, 구성 등 일반과 주요 사고 시나리오 모의를 위한 실증실험 결과 분석 • 중수로 종합효과 실험설비(RD-14M)에서 수행된 실증실험에 대한 검증계산을 위해 MARS-KS와 TRACE 코드를 활용한 해석모델 개발 및 예비해석을 통한 모델 정비 • MARS-KS, TRACE 코드 계산결과와 RD-14M LOCA 실증실험 결과의 비교 분석 및 주요 변수 계산결과의 코드 버전별 DB 관리 • 중수로 사고해석 적용유효성 확인을 위한 MARS-KS 코드 검증평가 기반과 중수로 사고해석 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드의 활용기반 마련 • 정량적 성과: NSTAR 5건, 연구논문게재/발표 3건/9건, 기술보고서 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 중수로 주요 현안의 기술현황 분석 및 안전성 확인을 위한 평가기술은 중수로 원전 규제활동 역량 제고 및 향후 인허가 관련 안전규제활동에서 독립적인 규제검증도구 및 기술적 근거로 활용 ○ 중수로 주요 종합효과 실증실험에 대한 MARS-KS와 TRACE 코드의 해석모델 개발 및 검증계산을 통해 규제검증코드의 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인 및 사고해석에 필요한 개선사항 확인에 활용 ☞ 대내·외적 환경변화를 고려한 중수로 원전 안전관련 사안의 안전성 확인을 통한 규제기술력 강화 및 중수로 원전 계통열수력분야 사고해석 인프라 강화 등을 통한 규제기술력 고도화 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 유선오
    • 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
    • 발행년도 : 20230400
    • Keyword : 1. 중수로;안전현안;계통열수력;규제검증코드; 2. PHWR;Safety Issues;Thermal Hydraulics;MARS-KS;TRACE;
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    2022.12.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 방사선의 안전한 사용을 위한 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 및 사용시설의 적정 차폐 평가/관리에 대한 안전규제 기술 개발 ◼ 전체 내용 1세부 (한국원자력의학원) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준과 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 규제 현황 조사 및 분석 - 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 - 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 - 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 권고기준 현황 조사 및 분석 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 - 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < 1단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 측정과 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 체계 개발과 시험 평가 - 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 - 선형가속기별 전산모사기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 - 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 - 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 방사화 폐기물 및 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 안전규제 기술 개발 - 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술 개발 - 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 - 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 - 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 2세부 (연세대학교) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < 1단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 ◼ 1단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기의 주요 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [1단계 1차년도] • 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 규제 방법론 조사 및 분석 [1단계 2차년도] • 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 • 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 • 선형가속기별 전산모사 기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 • (2부. 연세대학교) [1단계 1차년도] • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 [1단계 2차년도] • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 ◼ 2단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 안전규제 기술개발 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [2단계 1차년도] • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술개발 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 • (2부. 연세대학교) [2단계 1차년도] • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 □ 연구개발성과 ◼ 1단계 (2020.04.01.~2021.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 5편 SCI(E) 국외 4편 • 기술보고서 : 4편 • 학회 발표 : 국내 14회/국외 12회 • 신규채용: 석사 1명 • 지식재산권: 출원 3건 • 저작권 : 1건 • 포상 및 수상 : 6건 • 기타 : 방사화측정관련 양해각서(MOU) 1건 ◼ 2단계 (2022.01.01.~2022.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 1편 SCI(E) 국내 3편, 국외 6편 • 기술보고서: 2편 • 학회 발표: 국내 7건, 국외 4건 • 지식재산권: 출원 1건/등록 1건 • 저작권 : 2건 • 포상 및 수상 : 6건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ❖ 규제활용성 • 치료용 선형가속기 해체/폐기 시 자체폐기 및 위탁폐기 지침 적용 규제 정책 활용 • 방사화 폐기물에 의한 피폭시나리오를 평가하여 작업종사자의 방사선 피폭 저감화 정책에 활용 • 치료용 선형가속기 안전보고서 작성 시 방사화 폐기물의 지침을 참고하여 작성에 활용 • 의료기관내 차폐 시설의 적절성 평가와 관리 체계를 활용하여 규제 정책 활용 • 방사선치료 사용시설에 대한 환자 처방선량과 가동하중으로 구분하여 임상 현장에서 안전관리 규제 활용 • ‘토모’와 ‘로봇’ 치료기까지 포함한 차폐 평가 및 관리를 위한 안전규제 정책 운용에 적용 ❖ 기대효과 • 가동하중 규정을 정립한 의료피폭 최적화 및 안전문화 정착 • 국가차원의 IMRT를 고려한 차폐설계 및 체계 구축과 의료 방사선 피폭의 최적화 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 평가 선진화 기술 확보 • 방사선치료장비 해체에 대한 규제기술 강화 • 국내 방사선 안전 분야 기술적인 발전으로 ICRP, IAEA 등 국제적 영향력 확대 • 고에너지 방사선치료의 안정성 평가를 통한 방사선작업종사자의 피폭 저감 • 방사선 안전관리 체계 강화 및 방사선에 대한 국민 불안감 해소 • 방사선 치료장비 해체 절차 수립에 따른 안전 해체 및 비용 감소 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 최상현
    • 주관연구기관 : 한국원자력의학원
    • 발행년도 : 20230100
    • Keyword : 1. 방사선치료;차폐 평가;가동하중;폐기 장비;방사화; 2. Radiotherapy;Shielding evaluation;Workload;Disposal Equipment;Activation;
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    2022.12.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 원전 운영조직, 규제조직, 행정조직의 안전문화 평가 및 환류기술과 운전/작업자 인적오류 근본원인분석 방법론 개발 ◼ 전체 내용 1. 현장 원자력안전문화 평가절차 개선을 위한 안전문화 평가시스템 실태 분석 및 개선점 도출 ❍ 안전문화 평가 및 환류시스템 실태조사 및 분석 - 국내 원전 운영자의 안전문화 측정 및 평가 실태조사 - 규제기관의 안전문화 규제 요건/지침 조사 - 사건(사고·고장)기록의 안전문화 관점 분석 방법 조사 - 안전문화 선행연구 조사 및 측정방법 사례 분석 - 원전 안전문화 평가관련 국내외 연구 및 적용사례 조사 - 타 분야 안전문화 접근방법 및 사례 조사 - 원전 안전문화 강화를 위한 근본 원인 점검 및 환류를 위한 개선 전략 도출 ❍ 안전문화 평가시스템 개선 - 원전 사고·고장 사례 중 안전문화 관점 원인분석 및 DB 구축 - 원전 안전문화 평가방법 개발 - 원자력 안전문화/안전운영 증진을 위한 전문가 협의체 교류활동 2. 안전문화 환류방법 개선을 위한 한국형 평가절차 및 방법론 개발 ❍ 우리나라 환경에 적합한 안전문화 평가방법 정립 및 국내 원전 대상 시범 적용 및 개선 ❍ 원자력 안전문화 사건조사 지침 개선/개발 ◼ 1단계(2020.04.01 ~ 2021.12.31) ❏ 목표 안전문화 평가시스템의 객관화 및 체계화 ❏ 내용 ❍ 안전문화 평가시스템의 객관화 ① 원전 안전문화에 관한 측정 및 평가시스템 조사 및 분석 • 국내 원전 운영자의 안전문화 측정 및 평가 실태조사 • 규제기관의 안전문화 규제 요건/지침 조사 • 사고·고장기록의 안전문화 관점 분석방법 조사 및 시범적용 ② 원전 안전문화 평가에 관한 선행연구자료 조사 및 분석 • 안전문화 선행연구 조사 및 측정방법 사례 분석 • 원전 안전문화 평가관련 국내외 연구 및 적용사례 조사 • 타 분야 안전문화 접근방법 및 사례 조사 ① 원전 안전문화 강화를 위한 근본 원인 점검 및 환류를 위한 개선 전략 도출 ③ 원자력 안전문화/운전운영 증진을 위한 전문가 협의체 구성 ④ 연차성과 발표 및 보고서 작성 ❍ 안전문화 평가시스템의 체계화 ① 원전 사고·고장 사례의 안전문화 관점 원인 분석 및 DB 구축 • 국내 및 국외 사고·고장 데이터 추출 • 안전문화 인자기반 원인 분석방법 수립 ② 원전 안전문화 평가방법 개발 • 안전문화 안전성 영향 직접인자 (인적오류 포함) 중요도 분석 • 안전문화 안전성 영향 간접인자 중요도 분석 • 안전문화 평가 인자별 중요도 인식 조사 및 분석 • 국내 환경 기반 안전문화 평가방법 및 평가기준 수립 (중요도 매트릭스 설정 등) ③ 원자력 안전문화/안전운영 증진을 위한 전문가 협의체 교류활동 • 규제기관, 사업기관, 연구기관 전문가 및 타 분야 전문가 협의체 운영 (전문가회의, 워크샵 등 개최) ④ 연차성과 발표 및 보고서 작성 ◼ 2단계(2022.01.01. ~ 2022.12.31) ❏ 목표 한국형 안전문화 평가 및 환류방법 정립 ❏ 내용 ① 우리나라 환경에 적합한 안전문화 평가방법 정립 및 국내 원전 대상 시범 적용 및 개선 • 전문가 자문단(TFT) 구성 현장 시범적용 및 필요시 개선 • 향후 실제 적용을 위한 방안 (제도개선 등) 수립 ② 안전문화 인자요인 사고·고장 조사지침 개선/개발 • 현행 사건조사 체계의 보완사항 도출 및 개선방안 수립 • 실무 적용을 위한 방안 (제도개선 등) 수립 ③ 최종성과 발표 및 최종 보고서 작성 □ 연구개발성과 ❍ SCI(E)급 논문 게재: - (1단계) 국외 SCI급 논문 2건 - (2단계) 국외 SCI급 논문 2건 (2건 중 1건 제출) ❍ 국내외 학술대회 논문발표: - (1단계) 국내/외 학술대회 논문발표 6건 (KNS 4건, ESK 1건, ANS 1건) - (2단계) 국내/외 학술대회 논문발표 5건 (국내 2건, 국외 3건) ❍ 보고서 발간: - (1단계) 안전기술보고서(N-STAR) 4건 • 원자력 안전문화 측정 및 평가 연구에 대한 동향 분석 • 원자력 안전문화 특성요소의 난이도: 안전문화 난이도 정량화 방법 • 원자력 안전문화 심층분석 도구: F-D 매트릭스 • 사회관계망분석을 이용한 사건/고장의 안전문화 취약 전조요소 평가 - (2단계) 안전기술보고서(N-STAR) 2건 • 안전문화 환류를 위한 안전 정보의 수집 및 활용: 잠재오류에 대한 재조명 • 안전문화 특성요소 난이도 평가방법론 개발 ❍ 정책 활용: 국내 원전 안전문화 증진 및 인적오류 저감을 위한 규제기관의 심사검사 시 활용 ❍ 다양한 기관의 전문가 협의체 운영을 통한 안전문화 중요성 공감대 형성 ❍ 원전의 종합적인 안전점검과 문제해결을 위한 수행능력 함양의 근거가 되는 안전문화 증진 시스템의 객관화 및 체계성 확보 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ❍ 활용방안 • 안전 목표 달성 수준실태를 측정하여 안전문화 증진을 위한 방향을 제시 • 규제기관의 안전문화 평가기술지침으로 활용가능 • 현장의 안전문화 평가를 점검하는 절차 및 방법 개선방안과 안전문화 평가 요소에 적용할 수 있는 정책 및 안전관리 개선방안의 근거로 활용 가능 ❍ 기대효과 • 원전의 종합적인 안전점검과 문제해결을 수행할 능력함양의 근거가 되는 안전문화 증진시스템의 객관화와 체계성이 확보에 기여함. • 국제표준의 기술기준과 국내 실정에 부합하는 안전문화 정착에 기여함. • 원자력발전의 안전문화 강화를 위한 근본 원인 점검과 환류 시스템의 보완에 기여함. • 규제기관의 안전문화 평가 기술지침으로 활용함으로써 국내 실정에 부합하는 안전문화 평가방법 개선에 기여함. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 안상준
    • 주관연구기관 : 울산과학기술원
    • 발행년도 : 20230100
    • Keyword : 1. 안전문화;차등적 접근;원자력 규제감독;인적·조직적 요인;종합평가; 2. Safety culture;Graded Approach;Nuclear Regulatory Oversight;Human and Organizational factors;Comprehensive evaluation;
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    2023.02.28

    □ 연구개요 방사선 및 항암제로 치료받는 암환자들이 암치료이후 삶의 질이 떨어지고 혈관손상으로 인한 2차 질환, 특히 뇌손상 및 뇌인지장애로 고통받지 않게 하기 위해서 암치료과정 중 혈관 위해도를 예측하고 나아가 예방할 수 있는 바이오마커(IGFBP5 및 히스톤메틸화 효소)를 발굴하는 것이 최종 목표이며, 이를 규명하기 위해 후생유전학적 접근과 세포 패턴 변화를 분석하여 동물모델에서 뇌 인지장애를 평가할 수 있는 방법을 개발하고, IGFBP5의 기능과 관련된 새로운 분자 매커니즘을 밝히는 것이 목표임. □ 연구 목표대비 연구결과 • IGFBP5에 의한 히스톤 메틸화 분석 : IGFBP5 단배질에 의한 H3의 lysine잔기의 메틸화(tri-methylation) 증가를 확인, 후성유전적 영향을 줄 수 있음을 규명 • 히스톤 탈메틸화에 의한 뇌혈관세포의 효과 : 히스톤 메틸화에 의한 뇌혈관 손상을 확인, 탈메틸화 효소에 의한, IGFBP5의 발현 조절에 의한 뇌혈관세포 손상 억제를 확인 • 히스톤 메틸화를 매개로 한 IGFBP5의 전사조절 타겟 유전자 규명 : IGFBP5 전사조절은 전사인자인 BRD7과 PGC1a와 상호작용하는 것으로 밝혔으며, 이 하부의 조절 타겟 유전자, 특히 뇌혈관대사인자를 조절함을 규명 • IGFBP5 억제에 의한 방사선 뇌혈관세포 손상 억제 효과 : IGFBP5의 발현 억제, 저해제(Nisol)에 의한 뇌혈관세포 손상이 억제됨을 확인 • 동물모델의 뇌인지장애 평가 : 방사선을 이용하여 마우스 인지능력시험을 통해 IGFBP5 저해제(Nisol)의 인지장애 억제 효과를 확인 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 혈액순환 단백질인 IGFBP5의 새로운 기능 규명으로 노화 및 혈관질환, 뇌질환 연구 및 혈액진단 분야의 기초자료로 사용될 수 있음 • 혈액순환인자와 후성유전학의 관계 규명으로 외부환경에 대한 인체영향 연구에 활용이 가능 • 방사선치료 및 항암치료시 뇌혈관독성 및 뇌인지장애를 예측할 수 있는 바이오마커로 활용 • 신규 핵심 혈관부작용인자 도출로 뇌혈관부작용을 줄일 수 있는 의약품 개발 및 항암치료보조제로 활용 • 항암치료 환자들의 삶의 질 향상에 기여 - 현재 방사선종양학과에서 치료부작용 완화제에 대한 요구가 많음 - 항암완치 후, 근소실, 혈관질환, 식욕부진 등 정상적인 삶에 방해되는 요소를 극복할 수 있는 치료에 사용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김광석
    • 주관연구기관 : 한국원자력의학원
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 혈관손상;후성유전;방사선손상;히스톤메틸화;인지장애; 2. endothelial dysfunction;epigenetic;radiation damage;histone methylation;cognitive dysfunction;
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    2023.02.28

    비공개항목입니다.
    • 연구책임자 : 류동석
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 방사선원위치추정;방사선 계측;방사선 센싱 어레이;방사선 지도작성 로봇;방사선 시뮬레이션; 2. Localization of Radiation Source;Radiation measurement;Radiation sensing array;Radiation mapping robot;Radiation simulation;
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    2023.02.28

    □ 연구개요 - Liquid metals (LMs) have been studied for the use as heat transfer fluids in nuclear energy systems such as liquid Na for sodium cooled fast reactors (SFRs) and energy storage systems. In addition to these traditional applications, LMs have been attracting large attention as advanced functional materials in various fields, such as flexible electronics, biomedical application, soft robot, catalyst, etc. - For these applications, the chemistry of LMs, such as reactivity and corrosion characteristics, is important. However, the comprehensive database and understanding of the LM chemistry are still not available. - In this project, we aimed to first develop computational methods to efficiently and accurately calculate the solution enthalpy and diffusion coefficients as important physio-chemical properties of LMs, and then to construct all-element database taking liquid Na as a test case. □ 연구 목표대비 연구결과 - < Task-1: Acquisition of first-principles calculation data > We obtained first-principles molecular dynamic (FPMD) calculation data for 96 elements (from H to Cm) in liquid Na for the use in Tasks-2, 3 and 4. - < Task-2: Construction of all-element database for chemical states of impurity > Excluding 2 elements which showed bad convergence in the first-principles calculations and are not important for liquid Na application in nuclear engineering (Sm-62 and Yb-70), we determined the charge state, atomic radius, coordination number, etc, of 94 elements as impurity atoms in liquid Na at 600 K and 1000 K. - < Task-3: Development of machine-learning potential models based on FPMD simulation results > We established an efficient and automated method to construct accurate machine-learning (ML) moment tensor potentials (MTPs) based on FPMD calculation results. Using the established method and the FPMD calculation data prepared in Task-1, we developed MTPs for 94 elements in liquid Na. - < Task-4: Calculation of solution enthalpy and diffusion coefficients by classical molecular dynamics (CMD) using MTPs > We established all-element database (= 94 elements) for solution enthalpies and diffusion coefficients of impurities in liquid Na at 600 K and 1000 K by CMD using MTPs constructed in Task-3. - < Task-5: Validation of calculation results > We compared the calculated solution enthalpies and diffusion coefficients with available experimental data, and confirmed good agreement with experiments for solution enthalpies, except for several elements whose experimental data are likely to be affected by oxide formation. For diffusivity, due to very low availability of experimental data, we only compared the calculation and experiment for self-diffusion coefficient of liquid Na, showing good agreement. - < Task-6: Derivation of correlation between fundamental impurity properties with solution enthalpy and diffusion coefficient > We analyzed the correlation between fundamental properties of impurities, such as electronegativity and atomic radius, with solution enthalpy and diffusion coefficient, and established model equations to describe all-element data of solution enthalpy and diffusion coefficient as functions of fundamental impurity properties. - < Task-7: Conclusion and identification of future research directions > As a future research direction, we proposed new liquid alloy discovery for nuclear energy systems applications by means of materials informatic approach using the computational methods established in this project. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - The constructed all-element database can be used as fundamental data to improve the safety on the use of liquid Na. For example, the database can be used to effectively design new materials/devices to mitigate the consequence of Na fire and to establish reliable and efficient safety regulation. - Through this project, we established an efficient computational framework to construct all-element database. This framework can be easily applied to other LMs, such as liquid Pb, and liquid Li, and can help design new LM alloys of low chemical reactivity as well as corrosion-resistant structural materials for the applications in nuclear energy systems, flexible electronics, soft robotics, etc. The methods can be also applied to molten salts for the R&D of molten salt reactors (MSRs). - The all-element database established in this study is a first-of-kind database in the world, and significantly advanced the chemistry of LM. (source : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : Takuji Oda
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 액체 금속;용해 엔탈피;확산 계수;불순물;원자론적 시뮬레이션; 2. liquid metal;solution enthalpy;diffusion coefficient;impurity;atomistic simulation;
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    2022.12.31

    연구 목표 · 물성에서 창발하는 시공간을 머신러닝을 이용하여 찾고 시공간으로부터 새로운 물성을 예측하고 설명 · 광학 전도도를 홀로그래피 쌍대성으로 해석하는 과정에서 기계학습을 활용할 수 있는 방안 연구 · ‘Neural ODE’라는 방법과 위 방법에 Bayesian Interpretation을 적용한 ‘Bayesian Neural ODE’를 간단한 물리문제에 적용함으로서 머신러닝의 활용 가능성과 신뢰도를 측정 연구 과정 · 이에 앞서, 유사한 현상에서 기계학습이 올바르게 활용된 성공 사례를 분석 · 성공 사례와 본 연구의 물리 현상이 갖는 차이를 고려하여 기계학습 모델을 수정 연구 결과 · 본 연구에 사용한 학습 데이터에 한정하여 기계학습이 의도한 결과를 산출 · 학습 데이터를 달리한 경우에도 동작하도록 후속 연구가 필요 (출처 : 초록 4p)
    • 연구책임자 : 김근영
    • 주관연구기관 : 광주과학기술원
    • 발행년도 : 20230100
    • Keyword : 1. 홀로그래픽 쌍대성;기계 학습;신경망;핵물리;응집물질물리; 2. Holographic duality;Machine learning;Neural network;nuclear physics;condensed matter physics;