□ 연구개요 - “망간 기반의 유-무기 하이브리드 신소재 ”를 사용하여 엑스선 에너지 영역에 대한 신틸레이터 특성과 메커니즘을 분석한다. - 망간 기반의 유무기 합성을 통한 균일한 필름을 제작하여, 엑스선 에너지에 따란 엑스선 이미지를 구현한다. -본 과제에서 제안하는 소재는 신소재로, 다양한 형태의 필름 제조를 가능하게 하며 고성능 신틸레이터 관련 기술을 확보한다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표(1차년도): 유무기 하이브리드 소재 합성 및 특성 연구 연구 내용 및 결과 : - 조성물을 조절함에 따라 다양한 발광 파장 역역대의 발광 특성 물질 확보 - 긴 노출시간이 필요하며 안정성 확보 - 반응 속도가 빠른 무기물 나노 소재, 발광 효율이 높은 유기물 접합을 통한 다양한 엑스선 에너지 영역에서의 우수한 발광 확인 연구 목표(2차년도): 하이브리드 신틸레이터 박막 공정 및 메커니즘 연구 연구 내용 및 결과 : - 균일한 신틸레이터 박막 제작 공정 연구 - 장시간 노출에 따른 성능 저하 특성 보안 연구를 통한 최적화 - 자외선 및 엑스레이 조사시 (irradiation), 발광 특성 분석 및 에너지 전달 메커니즘 연구 연구 목표(3차년도): 고성능 신틸레이터 응용 기술 확보 연구 내용 및 결과 : - 최적화된 유무기 하이브리드 소재와 공정 조건을 이용한 엑스레이 및 방사선 분야 활용이 가능성 확보 - 플렉시블한 고효율 신틸레이터 응용 연구 - 엑스선 에너지에 따른, 이미지 측정 및 특성 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) -유무기 하이브리드에 사용되는 소재는 신물질로 구성되어있으며, 신틸레이터 합성 및 분석을 통한 기술 확보 및 응용이 가능 -본 연구를 통해 얻은 소재, 공정, 기술 등은 논문 게제 외에 국내외 특허 출원 및 등록을 진행할 계획 -현재 상용화 되어 있는 신틸레이터의 제한된 물질 및 구조를 보완함으로써 활용 분야의 경쟁력 향상에 도움이 될 것을 기대 -메커니즘을 확립함으로써 관련 분야의 연구에 발전에 활용될 것을 기대 -차세대 엑스레이 분야에 적용이 가능함으로써 국내외 경쟁력 발전이 될 것을 기대 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조상은
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 신틸레이터;고에너지 발광물질;물질 공정;다기능 박막; 2. scintillator;High energy luminescent material;Material process;Multifunctional film;

□ 연구개요 본 연구는 자연적으로 발생한 악성 종양 환자에서 뇌, 두경부, 척수, 비뇨기, 생식기 등 다양한 악성 종양의 관류 데이터를 CT관류검사, MR 관류검사, 조영증강 초음파검사로 평가하여 종양의 관류를 바탕으로 방사선 치료에 대한 조직 반응을 조기에 평가하여 종양의 크기 변화를 바탕으로 평가하는 기존의 방법을 대체할 조기 진단기준을 제시함 □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 『방사선치료 후 종양조직의 관류를 조영증강 초음파검사 및 관류CT검사로 정성/정량 분석하여 종양조직내 혈관 밀도의 감소와 관류저하를 바탕으로 종양의 크기 변화가 나타나기 전 방사선치료에 대한 치료반응을 조기에 진단함으로써 추가적인 항암요법 등 치료계획 수립과 환자 예후를 평가할 수 있는 관류 기준을 제시하는 것』을 목표로 함. [1] 1차년도 연구목표:악성 종양 예측을 위한 혈관신생 정도 및 관류지표 제시 조영증강 초음파검사 및 관류CT검사를 통해 종양 혈관신생 및 관류지표를 정량적으로 분석한 후 조직검사로 확인한 종양내 혈관신생 및 분포와 비교하여 종양의 악성도를 예측할 수 있는 비침습적이고 정량적인 관류지표를 제시함 [2] 2차년도 연구목표: 방사선치료에 대한 종양 관류평가 기준 확립 1차년도에서 도출된 악성종양의 관류지표를 이용해 방사선치료 전/후의 종양조직의 혈관 밀도 및 관류량의 변화를 측정한 후 조직검사 결과 및 방사선치료 평가의 국제표준으로 이용되고 있는 ‘고형암 반응평가 기준’과 비교하여 관류평가 기준이 종양의 방사선 치료 반응을 조기에 예측할 수 있는지 규명하고, 데이터 수집함 [3] 3차년도 연구목표: 고주파온열치료 병행시 종양에 대한 영향을 관류평가 규명 방사선치료 후 나타나는 종양의 관류저하를 보완할 수 있는 고주파온열치료를 병행한 후, 두 치료가 종양 미세혈류에 미치는 영향을 평가함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구를 통해 자연적으로 발생한 악성 종양에서 뇌, 두경부, 척수, 비뇨기, 생식기, 부신 등의 복강 장기에 걸쳐 광범위한 관류 데이터를 CT 관류검사, MR 관류검사, 조영증강 초음파검사로 평가하여 제시하였음. 이러한 관류 데이터를 바탕으로 방사선 치료 후 종양의 반응을 조기에 예측하여 환자 생존과 삶의 질에 기여하고, 즉각적인 임상적용이 가능함 - 또한, 기존의 고형암 평가 기준에 비해 방사선 치료 종료 후 60일 이내 변화가 나타나 치료 반응을 조기 평가한 후 추가 병행 치료를 적용할 수 있음 - 악성 종양에 적용할 수 있는 면역 요법이나 전기항암치료 등 새로 도입되는 다양한 치료에 대한 반응 평가 연구에도 적용가능해 폭넓은 후속연구 진행이 기대됨 - 본 연구를 통해 2명의 박사과정생을 양성하고 있으며, 6명의 석사과정생이 배출되어 관류분석에 대한 전문 지식을 갖춘 학문후속세대를 양성하는데 기여하고 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최지혜
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 악성 종양;방사선 치료;관류;조영증강;CT 관류검사; 2. malignancy;radiotherapy;perfusion;contrast enhancement;CT perfusion;

□ 연구개요 펨토초 레이저의 고차조화파 발생을 통해 초고속-고선속 극자외선 광원을 개발하고, x-선 자유전자레이저, 초강력 펨토초 레이저 등과 함께 활용하여 다양한 조건의 나노플라즈마 생성 및 진단기법을 개발하였다. 이를 통해 나노플라즈마에서 발현되는 양자현상 및 비평형 상태의 물성을 나노미터–펨토초 수준에서 측정, 이해하고 나노플라즈마를 이용한 응용기술을 개발하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 초고속 XUV 광원 개발 및 나노플라즈마 연구 응용 - XUV 분광기 개발 / 고차조화파 발생용 챔버 제작 - 펨토초 XUV (50~100 eV)발생, 펨토초 펌프- XUV 프로브 빔라인 구축 - 2색 레이저 시스템을 이용한 모든 정수차수 고차조화파를 포함한 XUV 발생 - 축퇴 알루미늄 플라즈마에 대한 XUV 펌프-프로브 시연 - WDAl의 극자외선 불투명도 측정 연구 - WDAl의 초고속 비평형 전자 동역학 연구 - 금 나노플라즈마의 초고속 광학적 성질 변화 측정 - Chirped pulse 활용 주파수 영역 간섭계 개발 - 나노플라즈마의 불투명도 계산 연구 ■ X-선 자유전자 레이저 및 초강력 레이저 활용한 나노플라즈마 연구 - 비평형 Warm Dense Cu에 대한 fs-XAS 측정 - 귀금속의 녹는 순간의 비평형 전자 동역학 규명 - WDM의 전자-포논 결합도 측정연구 - 금의 melting 과정에 대한 시분해 Grazing Incident SAXS (GISAXS) 측정 연구 - 레이저-플라즈마 활용 200~1000 eV 영역의 연 X-선 광원 발생 및 펌프-프로브 셋업의 개발 및 시연 - Warm dense C 나노박막의 펨토초 레이저 melting 현상에 대한 x-선 흡수 분광 진단 - 고에너지밀도 탄소 및 Warm Dense Diamond의 결합구조 변화 측정 - 고출력 레이저 나노플라즈마 생성 및 Kα 방출분광 진단 연구 - Si 나노와이어 플라즈마 생성 및 Double core-hole Ka 분광 측정 - 실리콘 플라즈마 내 hollow atom 생성 - 나노 슬랩 플라즈마의 Coherent Transition Radiation(CTR) 측정 및 상대론적 전자 펄스의 에너지 수송 기작 규명 - 고에너지밀도 플라즈마의 불투명도 계산연구 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 연구성과는 플라즈마 시스템에 대하여 새로운 연구도구인 XUV와 XFEL의 적용을 통해 플라즈마 과학의 발전과 나노플라즈마 시스템에 대한 측정기술의 정확성 향상을 이루었다. 특히 축퇴플라즈마의 초고속 물리량 측정기법, XFEL-나노플라즈마 상호작용에 대한 연구는 기술 혁신과 학문 간 융합기술의 발전에 기여하였다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조병익
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 나노플라즈마;극자외선;엑스선 자유전자레이저;펨토초 레이저;비평형 동역학; 2. nano plasma;Extreme Ultravaiolet;X-ray Free Electron Laser;Femtosecond Laser;Nonequilibrium dynamic;

□ 연구개요 • 전 세계 연구진에서 우수한 항암제를 개발하기 위하여 수십년 간의 부단한 노력을 기울였으나 임상적으로 사용 가능한 항암제는 수적으로 한정되어 있고 그의 적용범위도 암의 종류에 따라 제한되어 있음. • 임상적으로 사용하고 있는 기존 항암제의 활성, 독성 및 부작용, 내성 등의 문제점은 아직도 극복하여야 할 커다란 과제로 남아있으며, 기존 항암제의 문제점을 극복할 수 있는 효과적인 새로운 항암제의 개발에 지속적인 노력이 필요함. • Topoisomerase는 DNA topological change에 중심적인 역할을 하는 enzyme으로 DNA 전사, 복제, chromosome segregation에 필수적으로 필요한 nuclear enzyme임. • Topoisomerase 저해제 개발을 위하여 모핵에 벤조푸로 환과 인데노 환이 결합된 벤조푸로인데노피리딘 유도체에 대한 설계, 합성, Topo IIα 저해활성, 인간암세포에 대한 세포독성, 구조활성관계연구, docking study에 대한 연구를 수행함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 수산기를 함유한 다이인데노피리딘 및 벤조푸로인데노피리딘 유도체를 설계하여 총 131종의 화합물 설계 및 합성 • topoisomerase IIα 저해활성 평가 및 human cancer cell line에 대한 세포독성 활성 평가 수행 • 수종의 화합물에서 대조화합물인 etoposide (87.9% topo IIα 억제활성) 보다 topoII α에 대한 선택적이며 강한 저해활성이 관찰됨. • 수종의 화합물에서 human cancer cell line에 대하여 대조물질인 etoposide 보다 강한 세포독성을 나타내었음. • 대부분의 화합물이 topoisomerase IIα 저해활성과 human cancer cell line에 대한 세포독성이 상관관계가 성립됨을 알 수 있었음. • 구조활성연구 결과 수산기를 함유한 화합물 혹은 수산기를 두 개 이상 함유하였을 경우 topoisomerase IIα 저해활성과 human cancer cell line에 대한 세포독성이 증가함을 관찰하였음. • docking study 결과 topoisomerase IIα 저해활성이 우수한 화합물이 topoisomerase IIα와 강하게 결합하여 저해활성이 나타남을 관찰하였음. • 본 연구결과를 토대로 연구기간 2년 동안 4편의 국제전문학술지(SCIE)에 게재하였으며, 4편의 특허등록을 완료하였고, 국제학술대회에 5회 발표하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 신규항암제 개발에 의한 자료 축적 및 항암제 개발연구를 수행하고 있는 타 연구진에 기초 자료 제공 • 효율적이며 경제적인 합성법 개발 및 공정 개선 등을 통한 기술축적 및 이의 응용 • 연구기술 및 능력의 축적에 따라 효율적인 검색 system의 개발 • 본 연구를 통해 합성된 화합물은 화합물 library에 추가되어 다른 후속연구에 활용 가능 • 기반특허권 확보: 신규 항암제에 관한 특허권을 확보함에 따른 안정적인 시장 확보 • 혁신 신약 개발에 대한 국가적 R&D 역량 강화에 기여 • 항암제의 넓은 시장성을 감안하여 볼 때 신규 항암제개발에 따른 경제성이 매우 높을 것으로 사료되며 관련 부가 가치 또한 매우 높으며, 국내 기술로 유용한 치료제를 개발할 경우 수입대체는 물론 해외시장 진출을 통한 이윤 창출 • 독성과 부작용이 적은 우수한 항암제의 개발은 신규 항암제에 대한 시장독점으로 이어져 정밀화학 산업의 기초 원료나 중간체 생산 산업 및 관련 시설, 설비 산업의 육성 발전에 기여 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이응석
• 주관연구기관 : 영남대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 항암제 개발;토포이소머라제 저해 활성;벤조푸로인데노 피리딘;세포독성;구조활성관계연구; 2. development of anticancer agent;topoisomerase inhibition;benzofuroindeno pyridine;cytotoxicity;SAR study;

□ 연구개요 항암 면역세포치료제의 체내 분포와 표적 종양 및 비표적 장기의 이동을 생체 분자영상을 이용하여 추적하고 평가하는 기술을 개발함. 당 대사공학 기술을 이용하여 항암 면역세포치료제에 표적능을 부가하고 생체 분자영상을 통해 표적능 분석을 수행함. □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 연구개발목표 1. 면역세포 표지기술 개발 및 최적화 • 세포표지용 방사성추적자 후보 3종 중 최종 2종 선정 • 세포 내 이입 또는 세포막 단백질 표지를 이용한 표지 기술 개발 완료 • 각 방사성추적자의 접합체의 방사성동위원소 표지 조건 최적화 완료 2. 항암 면역세포 방사성추적자의 생물학적 특성 및 안정성 평가 • 면역세포 후보 2종 중 1종 선정 • 방사성추적자의 혈청 내 안정성 평가 완료 • 방사성추적자의 세포독성 평가 완료 • 방사성추적자 처리에 따른 세포 특성 변화 평가 완료 • 방사성추적자 세포표지 효율 최적화 완료 2차년도 연구개발 목표 1. 당대사공학 기반 표적리간드 결합기술 개발 • 당대사공학 기질 (기질 후보 2종 중 1종 선정) 기반 세포 표면 아민기 도입 및 표적 리간드 결합 기술 개발 완료 • 당대사공학 기질(2종)에 대한 세포독성 평가 및 표지반응 최적화 완료 • 표적리간드 결합 과정에 대한 세포독성 및 특성변화 평가 완료 • 표적리간드 결합 면역세포의 표적능 평가 완료 표적 항암 면역세포 방사성추적자의 약동학 및 표적능의 분자영상평가 • 소동물 PET/CT 분자영상을 이용한 체내분포 평가 완료 • 비임상 소동물 종양 모델에서 약동학 평가 (미수행) □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 당 대사공학 기반 표적리간드가 결합된 표적 항암 면역세포를 방사선동위원소로 표지하여 체내거동을 추적할 수 있도록 하는 기반 플랫폼 기술을 개발함. 이를 이용하여 유전자 조작 등의 복잡한 과정 없이 다양한 표적 리간드를 이용하여 적응증 맞춤형 표적 항암 면역세포치료제의 생산이 가능함. 항암 면역세포치료의 체내 거동을 핵의학 분자영상을 통해 확인함으로써 세포치료제의 약동학 및 약동학 분석이 가능하며, 이를 바탕으로 세포치료제의 치료효능을 예측하고 부작용을 최소화할 수 있도록 하는 용량결정에도 중요한 정보를 제공할 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송인호
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 항암;세포치료제;핵의학;분자영상;당대사공학; 2. Anti-cancer;Cell therapy;Nuclear medicine;Molecular imaging;Metabolic glycoengineering;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ❖ 최종목표: 속중성자 다중도 검출 방식을 이용한 특정 핵물질(Pu_eff) 계량검증 기술 고도화 • 중량취급시설의 핵물질 계량관리를 위한 특정핵물질 생성량 분석 기술개발 ❖ 정량적 성능목표: 계량 정밀도 전산모사기반 예측결과 대비 10% ❖ 정성적 성능목표: 국가 검사 활용 가능성, 기술적 유효성 ❖ 최종결과물 : 1. 핵물질계량 방법론; 2. 전산모사 및 실험결과; 3. 핵물질 계량용 계측장비 ◼ 전체 내용 ○ 사용후핵연료 시설의 안전조치에 필요한 핵물질 계량관리를 위하여 미량의 특수핵물질의 생성량을 추정하는 방법론과 함께 그를 위한 추정 시스템을 개발하고자 함. 고속중성자 산란에 기초한 검출기는 정확한 중성자의 타이밍과 에너지 정보 획득을 가능하게 하여 핵물질의 검증 정확도를 높이는데 중요한 기능을 발휘할 수 있을 것이라 예상됨. 따라서 기존의 전통적 방법으로 사용되어 왔던 He-3 검출기 기반의 시스템을 대체하기 위해 유기섬광체 기반 고속중성자 다중도 계수 장치를 개발하여 정확도를 높인 핵물질 계량 기술을 개발하고자 함. ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 특정핵물질 생성량 추정 수학적 방법론 개발 ❏ 내용 ○ 국내외 특정핵물질 생성량 추정 방법 선행기술 분석 - 국내외에서 이미 개발되었거나 개발 진행중인 비파괴기법을 이용한 특정 핵물질 계량기술을 분석하고 각각의 장단점을 제시 ○ 중성자 산란 검출 시스템을 통한 특정핵물질 생성량 추정 수학적 방법론 개발 - 전통적 방법인 열중성자 에너지 다중도 측정법(single)을 회피한 신개념 속중성자 산란 검출 시스템 적용(single, double, triple)을 위한 수학적 모델링 개발 ○ 특정핵물질 생성량 추정 수학적 방법론 기반 전산모사 - GEANT4/MCNPX-Polimi를 이용한 중성자 다중성 카운팅 전산모사 - 전통적 시스템에 사용되는 He-3 기반이 아닌 유기섬광체 기반 시스템의 속중성자 다중도 계수 전산모사 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 개발 ❏ 내용 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 최적화를 위한 몬테카를로 전산 모사 - 1차년도 결과를 바탕으로 한 전체 시스템의 GEANT4/MCNPPolimi를 이용한 전산모사 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 설계 및 제작 - 전체 시스템 전산모사 결과를 바탕으로 한 시스템 디자인 및 검출부, 신호처리부, 제어부 설계 및 제작 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 연동성 평가 - 각 시스템부의 결합에 대한 신호처리 능력 평가 - 최적 검출부 센서 선정을 위한 중성자/감마선 분리 능력 검토 - 검출부 센서의 PSD 능력치 검증 및 중성자 다중도 계수 확인 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 시작품 성능평가 - 핵물질 미량 시료에 대한 고속중성자 다중도 계수 측정 - 핵물질 미량 시료 질량과 다중도 계수 값 상관관계 평가 ○ 특정핵물질 생성량 추정 시스템 측정 결과 분석 및 전산모사 결과와의 비교 검증 - 전산모사 결과 및 실험 결과 분석 및 비교 평가 □ 연구개발성과 ○ 정량적 성과 - 안전기술보고서 6건, 논문 게재(국내외 SCI) 2편, 특허 1건 - 시작품 장비 설계도 및 제작 1건 - 전산모사 프로그램 코드 1건 ○ 정성적 성과 - 정성적 성능목표: 국가 검사 활용 가능성, 기술적 유효성 확보 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 핵확산 저항성 및 물리적 방호 강화 기술 중의 하나인 특정 핵물질 계량 기술을 통해 핵비확산성 및 관련기술을 확보하여 향후 선진 핵연료주기의 안전조치 및 물리적 방호 시스템에 적용하고자 함 - 개발하고자 하는 시스템의 시험 평가를 한국원자력통제기술원과 함께 수행하여 검증하고, 과제 종료 후 미국 LANL, INL 등 핵물질 계량기술을 보유하고 있는 유관기관과 협력하여 성능평가 및 검증에 대한 공동연구를 하고자 함 ○ 기대효과 [규제활용측면] - 개발기술 및 시스템의 실질적 활용을 위해 한국원자력통제기술원(KINAC)과의 협력 협약 체결 및 안전조치실 핵물질 분석팀 활용을 통한 KINAC 핵물질 검증 역량을 강화 가능 - 개발된 기술을 확장하면 사용후핵연료 집합체의 결손이나 DDA/DDSI 관련 시스템으로의 확장을 통한 핵물질 안전조치 및 검증 활동에 활용이 가능함 - 특정핵물질의 계량관리 검사를 위한 장비의 기능 및 성능 기준에 대한 표준화를 통해 미래 원자력시설의 계량관리 및 핵물질 등급별 계량관리 규제의 효과성 및 효율성 극대화를 이룰 수 있음 - 한국-IAEA 전면안전조치협정 및 추가의정서, 한미원자력협력협정 등에 따른 계량 관리 의무를 이행하기 위한 계량관리 요건을 제시할 수 있을 것이라 예상되며, 연구과제의 수행으로 계량관리체계가 계량관리 요건을 만족하고 적정한 지 판정할 ‘방법론적 기준’ 수립이 가능 [기술 및 국제화측면] - 미국 LANL, INL, 미국 미시간대학교 원자핵공학과의 MVT(Consortium for Monitoring, Technology, and Verification)와의 기술협력회의 참여 및 기술·인력 교류를 추진 - 미량의 핵물질 계량을 위한 장비 개발이 목표지만, 향후 스케일을 확장하여 사용후핵연료 집합체 내의 특정 핵물질의 계량이 가능한 장비로의 확장성을 보유 [경제적·산업적측면] - 특정핵물질 생성량, 신호분석 기술, 미량 핵물질 분석, 사용후핵연료 분류 등 다양한 분야로 활용이 가능할 것으로 기대 - 첨단 방사선 계측기술을 구축하여 선진 원자력 안전조치 분야에 기술 경쟁력 있는 제품을 수출함으로써 국부 창출에 기여함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정만희
• 주관연구기관 : 제주대학교
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 속중성자;중성자 다중도;유기섬광체;실리콘 광증배소자;특정핵물질; 2. Fast_neutron;Neutron Multiplicity;Organic scintillator;SiPM;Special Nuclear Material;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 원자력 활동 현장 검증 시나리오 기반 시설 접근성 및 검증 기기 사용적합성 평가 ◼ 전체 내용 ○ 북한 비핵화 대상 시설 및 해당 지역의 지리적 기후적 환경 분석 ○ 북한 내 운반 경로에 대한 접근성 (도로, 철도, 항만 등) 평가 및 장비(운영인력 포함) 조달, 운영 시나리오 개발 ○ 극한 온습도 환경에서 사용되는 검증 장비 및 제반 설비의 성능 평가 기준 분석 ○ 환경 및 현장 검증장비 기술요건 분석 ○ 현장 검증장비 적용 테스트 ○ 성능개선 장비 적용성 검증 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 북한 비핵화 대상 시설 및 해당 지역의 지리적 기후적 환경 분석 ○ 북한 내 운반 접근성 및 운영 시나리오 평가를 위한 자료 구축 ○ 환경 및 현장 검증장비 기술요건 분석 ❏ 내용 - 비핵화 대상 시설, 위치, 시설 유형 및 현황 자료 조사 - 지리적 기후적 환경 분석을 통한 환경 제한 요건 도출 - 북한 내 운반 경로 접근성 분석 및 운영 시나리오 개발을 위한 인프라 및 필요 운영 요건 자료 구축 - 검증장비 사용환경 기준 및 기술성 분석 - 유사환경 검증장비 및 방법 분석 - 극한환경 테스트 요건 및 테스트 베드 설계요건 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 북한 내 운반 경로에 대한 접근성 (도로, 철도, 항만 등) 평가 및 장비(운영인력 포함) 조달，운영 시나리오 개발 ○ 검증 장비 및 제반 설비의 성능 평가 기준 자료 구축 ○ 현장 검증장비 적용 테스트 ○ 극한 온습도 환경에서 사용되는 검증 장비 및 제반 설비의 성능 평가 기준 수립 및 적용 ○ 성능개선 장비 적용성 검증 ❏ 내용 - 인프라 분석 기반 북한 내 운반 경로 접근성 및 조달 상황에 따른 요건 도출(장비，인력，성능 유지 조건 등) - 요건 분석 기반 운반 및 운영 시나리오 도출 및 평가 - 국내외 주요 검증 장비 성능평가 관련 자료 수집 - 검증 장비 성능평가 및 성능 개선안 도출 - 극한환경 테스트 베드 구축 - 리트로핏 적용 대상장비 선정 및 리트로핏 설계 - 북한 환경에 기반한 환경 조건 및 성능평가 요건 도출 - 주요 환경에 대한 성능평가 기준 수립 및 적용 - 성능개선 장비 극한환경 적용성 검사 - 성능개선 전후 건전성 및 용이성 검토 - 적용 및 운영 절차 개발 □ 연구개발성과 O 주관연구기관 (1 세부: 대구가틀릭대학교) - 안전기술보고서 제출: 6건 (1 단계: 2건，2단계: 4건) - 논문: 국내 논문(비SCI) 게재: 4 건, 국외 논문(SCI) 게재: 1 건, 국외 논문(비SCI) 게재: 1 건 - 인력양성: 석사 1명，학사 2명 O 참여기관 1 (2세부: (주)네오시스코리아) - 안전기술보고서 제출: 7건 (1 단계: 2건，2단계: 5건) - 논문: 국내 논문(비SCI) 게재: 2 건，국외 논문(SCI) 게재: 1 건 - 학술발표 6건, 특허 출원 1건, 특허 등록 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용 계획 - 북한의 비핵화 대상 시설의 지리적·기후적 환경 분석 기반 핵활동 현장 탐지 성능 유지 요건 구축 - 북한 내 장비 조달·운영 시나리오 개발에 따른 핵활동 장비 운영 환경 자료 확보 - 검증 장비 및 제반 시설의 국제 표준 자료 수집 및 분석을 통한 평가 기준 자료 구축 - 북한 핵시설 및 핵물질의 계량을 검증할 수 있는 기술 개발 - 리트로핏 기술은 기본적으로 국내외 물리적 방호에서 활용될 수 있음. 국내 비슷한 조건 내에 있는 대상 시설에서의 장비들에 대한 극한 온습도 환경에 적용 가능한 센서, 신호처리 부품의 대체활용될 수 있음 ○ 기대 효과 - 국내외에서 개발되고 있는 현장 핵활동 검증 장비에 대한 성능 요건 및 환경 조건을 도출함으로써 북한 내 원자력 시설의 환경적 자료 구축, 검증 장비 및 제반 시설의 성능 평가 기준 분석 및 장비 조달·운영 시나리오를 개발하여 북한 비핵화 대상 시설별 검증 기술 확보에 기여할 수 있음 - 검증장비에 대한 최적화와 기술 요건 충족을 통해 검증장비 데이터의 건전성을 담보할 수 있으며, 비핵화 대비 체계를 선제적으로 구축하고 검증 상황 발생 시 적시 대응 가능함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김용민
• 주관연구기관 : 대구가톨릭대학교
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 비핵화 검증 장비;장비 조달 및 운영 시나리오;성능평가;규제기술;리트로핏; 2. Denuclearization Verification Equipments;Procurement and Operation Scenario;Performance Evaluation;Safeguards Techniques;Retrofit;

□ 연구개요 중성자 과잉이나 양성자 과잉, 또는 찌그러진 핵등 특이한 성질을 가지는 핵을 포함하는 핵반응에 대한 모델을 연구하고 실험 결의 분석을 진행한다. 그 결과를 현재 사용하고 있는 초중핵 생성 핵반응 모델에 반영 및 그 모델의 개선을 목표로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 중성자 과잉핵 뿐 아니라 양성자 과잉핵을 입사핵으로 하는 실험 결과들이 발표되기 시작함에 따라, 양성자 과잉핵인 17F+208 208Pb 탄성 산란 실험 결과를 확장된 광학 모형을 이용하여 분석을 시도하였다. 양성자 과잉핵의 경우는 중성자 과잉핵과 비교했을 때, 좀 더 높은 각도 다른 채널이 열리는 양상을 보여주었다. 그로 인해 상대적으로 작은 깨짐 반응을 가지게 되는데, 이는 약한 결합을 가지고 있는 핵임을 생각하면 특이한 결과라고 볼 수 있다. 아울러 실험적으로는 제시되지 않은 비탄선 산란반응의 크기에 대해서도 예측해 보았다. 2. 실험적으로 잘 알려진 이론 모형보다 더 큰 산란 단면적이 발표된 9Li+ 70Zn 에 대한 핵융합 반응에 대한 분석을 시도하였다. 이를 위해 실험에서 산출된 각 핵들의 밀도를 이용하여 겹침 포텐셜을 새롭게 구성하였고, 많이 사용하는 범용 포텐셜과 그 변화를 비교해보았다. 이 경우는 핵의 들뜸의 영향이 별로 크지 않기 때문에, 전이 반응을 포함한 결합 채널 방법으로의 해석을 시도하였다. 3. 특이핵의 경우는 약한 결합으로 인하여 쉽게 들뜨며, 또 깨어잔다는 것이 실험을 통해 잘 알려져 있다. 이러한 실험 분석 과정에서 쿨롱 쌍극자 강도 분포를 계산하기 위해서는 광자수 계산이 필수적인데, 이러한 광자수를 결정짓는 방법에 대해 고찰하고, 실험결과와 비교 하였다. 4. 2023년에 양성자 과잉핵인 17Ne을 포함하는 17Ne+208Pb의 탄성 산란과 깨짐 반응에 대한 실험 결과가 발표되었고, 그에 따라 확장된 광학 모형을 이용, 실험 결과에 대한 분석을 시도하였다. 확장된 광학 모형의 장점에 따라 탄성과 비탄성, 깨짐과 융합 반응에 대한 결과도 함께 얻을 수 있었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 이번 연구를 통하여, 특이핵을 포함하는 경우에 대한 확장된 광학 모형을 이용한 분석 방법에 대한 개선과, 핵융합 반응의 해석 방법에 대한 확장을 가져올 수 있었다. 특히, 이 시기에 양성자 과잉 핵을 포함하는 핵융합 반응의 실험 결과 발표가 많이 이루어졌으며, 그 결과는 중성자 과잉 핵을 포함하는 핵반응의 결과와는 전혀 다른 결과였으므로 그 해석에 있어 의미가 있다고 볼 수 있다. 이를 위해, 밀도를 이용한 겹칩 포텐셜 구성, 편광 포텐셜을 이용한 포텐셜 모형의 확장, 비탄성 산란등의 다른 채널을 고려하기 위한 결합 채널 방법의 적용등 핵반응을 좀 더 잘 이해하기 위한 여러 방법들을 활용하는 기회가 되었다. 이를 이용하여 차후 RI 시설들에서 제공되는 여러 실험 결과들을 분석하는데 큰 도움이 될 것으로 생각된다. 아울러 같은 질량을 가지는 중성자 과잉핵과 양성자 과잉핵의 실험들이 앞으로 진행될 것으로 생각되는데, 그 결과는 이번 연구의 결과로 서로 큰 차이를 보일 것으로 예상된다. 이러한 질량수는 같으나 양성자 수가 다른 핵인 거울핵(mirror nuclei)에 대한 실험 결과의 해석 및 이해에도 도움을 줄 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최기석
• 주관연구기관 : 한국항공대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 핵융합 반응;특이핵;양성자 과잉핵;광학 모형;결합채널 방법; 2. fusion reaction;exotic nuclei;proton rich nuclei;optical model;coupled channel method;

□ 연구개요 정밀한 방사선치료를 위해 환자의 거동과 호흡 움직임을 실시간으로 감시하는 점 레이저 스캔 기반의 시스템을 이용하여 전임상·임상 실험을 수행하고 호흡 감시 시스템을 구축하고 들숨일시정지 오차에 의한 선량분포를 분석함. 또한, 이를 기반으로 레이저 프로파일 기반의 호흡 감시 시스템을 개발하여 실제 방사선치료에 활용 가능성을 확인함 □ 연구 목표대비 연구결과 ￭ 점 스캔 레이저를 이용한 호흡 감시 시스템 개발 ◦ 점 스캔 레이저와 자가 모니터링을 위한 호흡 감시 시스템을 결합하고 고정용 프레임과 호흡 감시를 위한 UI를 개발하여 임상에 적용할 수 있도록 개발 ◦ 들숨일시정지 오차를 이용하여 호흡 감시 시스템 여부에 따른 치료부위 및 주요 장기의 선량분포 획득 및 분석 ◦ 점 스캔 레이저를 이용한 호흡 감시 시스템의 임상 적용을 통한 활용 가능성 및 시스템의 유용성 확인 ◦ 임상 실험을 통한 호흡 감시 시스템으로부터 정량적 들숨일시정지의 오차 감소을 확인하고 방사선치료 오차의 감소 확인 ￭ 레이저 프로파일 스캐너를 이용한 호흡 감시 시스템 개발 ◦ 인체에 사용할 수 있는 2M 등급, 들숨일시정지를 측정할 수 있는 해상도, 실시간 감시를 위한 시간 분해능 등을 고려한 레이퍼 프로파일 스캐너 선정 ◦ 레이저 프로파일 스캐너 기반 호흡 감시 시스템을 구현하기 위한 소프트웨어 설계 및 시스템 UI 개발 ◦ 임상에 적용할 수 있도록 실시간 데이터를 모니터로 송출하고 환자 정보 및 호흡에 관한 누적 데이터를 저장 및 기록하는 구조로 제작됨 ◦ 점 스캔 레이저의 임상 실험을 기반으로 레이저 프로파일 스캐너의 전임상 실험 수행 및 복부/흉부의 호흡 및 들숨일시정지 측정 및 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◦ 레이저 프로파일 스캐너를 이용한 호흡 감시 시스템은 방사선치료 시 자유호흡 및 호흡 멈춤 상태를 모두 지원하고 설치가 용이하여 임상 현장에서 적극적으로 사용될 수 있음 ◦ 정량적인 절대 위치를 기술하기 때문에 환자 셋업을 지원하고 절대 호흡 위치의 변화를 감시하여 치료 오차를 크게 줄여줄 수 있음 ◦ 기존 호흡 감시 시스템보다 적은 도입 비용과 간단한 설치로 운용의 효율성이 높으며, 현재 임상에서 CT 촬영 및 방사선치료에 적용하여 적극적으로 운용할 수 있을 것으로 기대됨 ◦ 선량분포 분석 결과를 통해 들숨일시정지 오차에 따른 치료오차를 유추 가능하며, 환자 치료 결과를 개선할 수 있을 것으로 판단됨 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 기용간
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 호흡 감시;호흡 멈춤;방사선치료;레이저 프로파일; 2. Respiratory monitoring;Breath-hold;Radiation therapy;Laser profile;

□ 연구개요 본 연구는 암의 재발과 전이에 영향을 미치는 암 줄기세포를 치료하고자, 암 줄기세포의 특성분석을 기반으로 신호전달 경로와 그에 따른 세포 형질전환 및 종양 악성화 기전을 밝히고자 함. 암 줄기세포를 제거하는 표적 항암제의 표적이 될 수 있는 표적단백질이면서, 암에서 일어나는 면역회피 혹은 면역저항의 특징을 억제시킬 수 있는 단백질을 찾아 암 치료의 효능을 높이고자 함. 면역세포들과의 분자세포학적 작용 기전을 규명하여, 다각적인 방법을 통하여 효과적으로 암을 치료 할 수 있는 기반을 제공하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 암 줄기세포 특성분석을 기반으로 특이적 과발현 유전자들을 선별하였으며, 선별된 유전자들에 의한 암의 악성화 조절기전을 밝혔음. 이 과정에서 선별된 유전자들은 여러 싸이토카인들과 관계가 있음을 확인하였고, 분비물질들에 의하여 면역세포의 활성화가 조절됨을 확인함. 선별된 특이적 과발현 유전자들은 BIRC5, CTNNAL1, KIF4A, MCM2, RanBP1, WDR34, MFG-E8, EMP3 임. 분비인자들의 경우, 각각의 과발현 유전자들과 묶어 BIRC5, KIF4A - PAI1, CTNNAL1, EMP3 - CCL2, MCM2, WDR34 - CXCL1, RanBP1 - IL18, MFG-E8 – IL8, 을 확인하였음. 각각의 특이적 과발현 유전자들의 발현 유무에 따른 T-세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여 공동배양을 실시 하였으며, 그 결과 T-세포에 영향을 주는 유전자는 BIRC5, EMP3, MFG-E8 임을 확인하였음. 관련 내용으로 SCIE 논문 6편을 발표하였으며, 특허는 9개를 출원하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구개발을 통해 획득한 유전자들의 경우 새로운 치료 표적으로 충분한 가능성을 확인한 바, 다양한 형태의 신규 약물후보물질의 표적으로 사용 가능 함. 또한, 다양한 분비인자들 또한 신규 약물후보물질의 표적으로 사용 가능 함. 선별된 표적 중 면역세포의 활성화에 관여하는 표적물질들은 일반적인 표적치료제의 역할 뿐 아니라 면역치료제로 사용가능 할 것으로 판단되며, 추가적인 연구의 밑바탕이 될 것으로 판단됨. 획득한 유전자들의 경우 방사선 저항능력이 있는 악성암의 방사선민감도를 증진시켜 방사선조사시 세포사멸을 유도하였음. 이에, 신규 약물로 개발시 방사선민감제의 역할도 가능할 것으로 사료됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김래권
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 암줄기세포;신규표적;표적치료제;면역치료제;방사선민감제; 2. Cancer Stem Cells;New target;Targeted therapy;Immunotherapy drugs;Radiation sensitizer;