□ 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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 최근 논란 및 중요도가 커진 원자력 종사자의 위반형(violation) 인적오류에 대해 대처 효과가 높은 대책 중심의 상세분석 규제 요건 및 인적오류 규제 정책(안)을 개발함 ◼ 전체 내용 ○ 원자력 분야 종사자의 위반형 오류에 효과적으로 대처하기 위하여 보완된 규제요건 및 정책(안) 개발 - (1차년도) 원자력 및 일반 산업(위탁)의 기존 사례를 위반의 관점에서 재분석하여 위반형 오류의 성격 및 유형에 따른 효과적인 상세분석 방향을 제안하고, - (2차년도) 위반형 오류에 대한 효과적인 분석 요건 및 절차(안)를 확립하며, - (3차년도) 사례 적용 및 비교 검증을 위한 실무자 워크샵을 기반으로 유효성/효율성/적용성이 검증된 원자력 분야 인적오류 규제 정책(안)을 제안함 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 원자력 종사자 위반형 오류의 분석 요건 및 절차 개발 ❏ 내용 ○ 원자력 종사자 위반형 오류의 분석 요건 및 절차 개발 - 원자력 및 일반 산업 사례의 재분석을 통한 위반의 유형 및 분석 방법 개발 - 위반형 인적오류에 대한 분석 요건 및 절차 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 원자력 종사자 위반 오류의 규제요건 및 정책(안) 개발 ❏ 내용 ○ 원자력 종사자 위반 오류의 규제요건 및 정책(안) 개발 - 위반형 오류의 규제요건 및 분석 방법 검증 - 위반형 오류 관련 규제요건 및 정책(안) 개발 □ 연구개발성과 ◯ 직접 성과물 : (1단계 실적 : N-STAR 보고서 5건, 논문 발표 32건/게재 4건) • 목표 (N-STAR 보고서 5건, 학회논문 12건) 초과달성 - 원자력 인적오류 규제 요건 및 정책(안) 제안서(또는 해설서): N-STAR 보고서1건 - 위반 관련 인적오류 재분석 사례집: N-STAR 보고서 1건 (데이터베이스 별도) - 위반 중심의 인적오류 재분석 방법/절차: N-STAR 보고서 1건 - 원자력 및 일반산업 인적오류 상세분석 요건(안) : N-STAR 보고서 2건 - 교육훈련 프로그램 등 자체 기술보고서 5건, 현장지원도구 - 학회논문 36건 (원자력학회/인간공학회/안전학회지 게재 4건, 발표 32건) ◯ 간접 성과 : - 원자력 인적오류 상세분석 전문가 및 실무자 양성(워크샵 8회) - 인력양성 : 석사 2명, 실무전문가 63명 - 타산업과의 기술 교류 체계 (인적오류연구회 및 민간독립검토위원회(안) 구성) 구축 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 원자력 사고고장 보고 등 관련 과정에서 보다 효과적으로 대처할 수 있도록 규제 조치에서의 요건 및 정책을 보완하는 인적오류 종합대책의 강화에 기여 - 산업안전, 소비자 안전, 디지털의료 및 규제담당자(KINS 인간공학팀), 사업자(KAERI, 한수원 등) 관련 실무자/이해관계자 협의 (세미나 및 워크샵 성과 확산 및 공유) - 위반 등 새로운 인적오류 유형 및 안전문화 관련 현안에 대한 선행적(proactive) 대처 방안 도출의 규제 기반 확보 - 원자력안전 정보공개 및 소통 관련 법률, 위반 오류 상세분석의 관련 규제 업무(원안위 고시 2020-3호 및 관련 INES 등급평가 등) 연계 및 활용 (원자력 인적오류 관련 정책제안서 발간) ◯ 기대효과 : - 기술적 측면 : 최근 부각되는 새로운 유형(위반, 회피, 관행 및 안전문화 문제 등)의 인적오류에 기술적이고 선행적으로 대처하는 기반을 확보하여 원자력 인적오류 관련 기술적ㆍ사회적 논란을 최소화하고 안전성 확보 기술 기반을 강화 - 경제ㆍ산업적 측면 : 효과적인 인적오류 대처 기반을 확보함으로써 원자력 시설 운영의 안전 관련 부담의 합리화에 기여 - 원자력 인적오류 분석 및 대처에 전문성을 가진 전문가 및 사업체의 육성 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이용희
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 인적오류;위반;규제요건 및 정책;안전문화;원자력 사건 분석; 2. human error;violation;regulatory requirement and policy;safety culture;nuclear event investigation;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김석호
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 고아 핵수용체;에스트로겐 관련 수용체 감마;조절자;루시페레이스;세포기반 시험; 2. Orphan Nuclear Receptor;Estrogen Related Receptor gamma;Modulator;luciferase;cell-based assay;

연구개요 본 연구는 고전압 방전에 의하여 공기중으로 방출된 전하를 레이다 기반 전파탐지 기법을 이용하여 탐지하고 추정하는 연구를 1,2차년도에 진행하였다. 3차년도에는 라디오미터 시스템을 제작하여 고전압 방전 등에 의한 고온 열방사의 측정연구를 진행하였다. 특히, 방전에 의한 공간전하 밀도가 낮거나 방전개시전에도 복사열에 의한 전자기파를 탐지할 수 있는 장점이 있다. 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 DC방전에 의한 공간전하를 전파탐지 기술을 기반으로 탐지하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 DC 방전 발생장치로 Tesla Coil을 이용하였고 테슬라 코일에 의한 방전전하를 탐지하기 위하여 TI사의 레이다 보드를 이용하였다. 탐지를 위한 측정시험과 시뮬레이션에 의한 결과를 비교하여 방전에 의한 공간전하 탐지가 가능함을 입증하였다. 2차년도에는 탐지 해상도를 높이기 위하여 positioner를 이용하여 탐지영역을 스캔하여 SAR 알고리즘에 의한 탐지기법을 연구하였다. 3차년도에는 이러한 공간전하의 탐지와 함께 공간전하 발생에 따른 열방사를 측정하는 연구를 목표로 하였다. 이를 위하여 라디오미터를 제작하여 비가시상의 방사에 의한 열방사를 가정한 모델에 대하여 탐지 알고리즘을 고안하고 측정시험과 비교하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 방전에 의한 공간전하가 입사된 전자파를 산란시키는 특성을 이용하여 공간전하를 탐지하는 연구를 진행하였다. 이를 이용하여 고전압 장치에 의한 방전과 고장이나 노후화에 의한 열방사를 전파탐지를 이용하여 사전에 탐지함으로써 고장진단 등에 활용할 수 있다. 또한, 열방사에 의한 전자기파 발생을 전파탐지를 기반으로 탐지함으로써 화재, 건물붕괴에 의한 생존자 탐색 등에도 활용할 수 있는 기술이 된다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정용식
• 주관연구기관 : 광운대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방전;공간전하;전파탐지;열방사;라디오미터; 2. discharge;space charge;radiowave detection;thermal radiation;radiometer;

□ 연구개요 원전 해체 과정에서 발생하는 방사선 분진 및 방사화된 오염물질등, 광범위한 작업 환경의 방사선에 의한 작업자의 피폭이 발생될 가능성이매우높음. 따라서 작업자가 직접 들고 방사선량을 측정하는 기존의 방식이 아닌, 무인 원격으로 누설 선량을 측정할 수 있는 드론기반 다양한 각도에서 누출되는 방사선 검출기 장비 개발이 목적임 □ 연구 목표대비 연구결과 드론 부착형 초경량 감마선 및 방사능 계측용 모듈 설계 누설 방사선 spot 지점의 정확한 위치 탐지를 위해 각도 및 길이 조종용 서보 모터 제어 장치 개발, 중량 감소를 위해 초경량　감마선 및 방사능 계측 모듈 설계 및 디지털 회로 및 데이터 획득 모듈 개발등 드론 기반 다방향 방사선 검출모듈을 프로토타입으로 개발에 성공하여 시험평가 하였음. 국제성능평가기준 (IEC-60864)을 적용하여 표준 선원 137Cs의 기준 선량률 (3.12 uSv/h ~200 uSv/h)의 증가에 따른 정확도와 선형성은 보수적인 영역에서 정확도 ± 7.3%, 선형 도 ± 8.9%이며, 전체구간의 선형도는 ± 3.5%이다. 실험 계측 모듈의 선량률 의존성을 나타내는 선형 국제 기준 ± 15% 미만의 범위를 만족하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 원전 해체 작업장의 요구에 따라 드론 기반 무인 원격 방사선 검출 모듈을 개발하였다. 사람이 접근해서 방사선을 측정할 수 없는 원자력 발전소 격납용기 내부 상공 및 외부로 누설되는 방사선 측정을 위한 목적 으로 저준위에 민감한 GM-tube를 사용하여 제작하였다. 드론 기반 방사선 검출 모듈의 무게는 200g 미만으로 원자력 발전소 격납용기 내부의 상공과 외부 공중에서도 운용이 가능하다. 본 연구에서 개발한 무인 원격 방사선 검출 모듈은 원전 해체 작업장 맞춤형 장비로, 방사선 분진이 많은 현장에서 정확한 공간선량률의 측정과 방사선 작업장 안전관리에 도움 을 줄 수 있을 것으로 확신한다.현제 원전에서 사용되는 장비는 환경 방사능 측정 및 계수 장치에 국한되어 있으며 수입에 의존하고 있는 고가의 장비이다. 또한 외산 장비는 드론에 단순 검출기만 부착시켜 180도 하방에서 들어오는 누설 방사선을 평균하여 검출되므로 혼합 방사선 영역에서는 정확한 위치 감별이 불가능하다. 따라서 본 연구에서 목표로 하는 무인 원격 방서선 검출기는 340도 방향에서 들어오는 누설 방사선의 정확한 위치를 측정할 수 있다는 기술적인 경쟁력과 누설 지점을 실시간 모니터링 할 수 있으므로 방사선 사고를 사전에 방지할 수 있는 기술적 측면의 기대효과가 있습니다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장보석
• 주관연구기관 : 김천대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 원전;무인 원격;방사선;공간선량;검출기; 2. nuclear facility;unmanned remote;radiation;spatial dose;survey meter;

연구개요 이번 연구과제에서는 고밀도/고온의 핵물질 안에서 다양한 종류의 벡터 중간자들이 유한한 속도를 가지고 움직일 때 겪는 질량 변화를 이론적으로 계산해 보고자 했습니다. 연구 목표대비 연구결과 이번 연구과제의 초기 연구계획서에 기재된 최종목표는 아래와 같이 크게 두 가지였습니다. ㄱ) 유한한 밀도안에서 움직이는 Φ 중간자의 질량 변화 계산 ㄴ) 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ의 질량 변화 계산 하지만 연구개발과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰이 최초 연구개시일 이전에 완수되어 논문에 게재까지 완료됐습니다. 따라서, 이 부분이 연구 성과에 미반영되었습니다. 하지만 이번 연구과제에서 고찰한 이론적 방법이 벡터 중간자 뿐만 아니라 자기 수반(self-adjoint) 형태를 가진 스칼라, 유사스칼라, 유사벡터 등 다른 중간자에도 동일하게 적용될 수 있음을 알게 되었습니다. 이를 이용해 두 번째 연구 대상이었던 J/Ψ 중간자 외에 η_c, Χ_c0, Χ_c1 중간자들의 특성변화도 같이 연구해 보았고 추가로 J/Ψ 중간자와 유사한 구조를 가지고 있지만 질량 스케일이 다른 Υ(1S) 중간자에 대해서도 연구해 보았습니다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 이번 연구과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰은 아쉽게 연구개시일 이전에 완수되어 최종 성과에 반영되지는 않았지만, 곧 일본의 J-PARC 실험에서 이 효과를 실제로 관측할 것이기 때문에 추후에 실험결과와 직접 비교 분석하는 연구를 진행해볼 수 있을 것입니다. 그리고 2차 목표였던 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ 중간자의 특성 변화 연구의 경우에는 이론적 고찰을 통해 훨씬 더 많은 입자들로 확장할 수 있었습니다. 이는 추후 쿼크-글루온 플라즈마 상태의 핵물질 안에서 무거운 중간자들이 겪는 질량변화를 좀 더 정밀하게 연구하는데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형주
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 벡터 중간자;질량 변화;QCD합규칙;운동량; 2. vector meson;mass shift;QCDSumRule;momentum;

□ 연구개요 본 연구는 강한(≥1Mv/cm) 테라헤르츠 파(THz-ray)를 발진하고 샘플에 대한 고해상도 2D 이미지(raster scaned image)를 획득하기 위한 고비용 비파괴 광실험 시스템을 구축없이 상용화된 테라헤르츠파 (THz-ray) 발진기(제품명:Sub-THz source, IMPATT didode, 0.14THz) 및 테라헤르츠 이미지 카메라(제품명 : TERA-1024, 최적주파수 0.14THz)를 사용하여 상온에 은닉된 금속 및 비금속성 물질의 이미지를 기반으로 AI 기술을 접목하여 타겟을 식별하는 실시간 비파괴 탐지기술에 대한 기초 연구이다. □ 연구 목표대비 연구결과 최초 연구목표대비 연구목표를 달성했을 뿐만 아니라 금속표면의 나노 구조물의 정확도 등을 광학적으로 인증할 수 있는 딥러닝 기술을 확대 적용하는 등의 연구성과를 달성하였다. ① Sub THz-ray 발진 및 측정할 수 있는 최적화된 광학적 실험장치를 설계(상온에서 THz-ray 손실을 최소화)하였고 ② 다양한 표적에 THz 이미지 획득을 위해 2D raster scanning 대신 실시간 탐지가 가능하도록 전체 THz 이미지를 확보할 수 있는 측정 실험 체계(transmission 또는 reflection)를 구성하였다. ③ 인공지능 인식기법을 활용·적용한 다양한 이미지 데이터 중 표적 특정화가 가능한 탐지 기술을 연구하였다. 이러한 기초 연구기술을 기반으로 ④ 펨토초 레이저(펄스폭, 33.6fs)를 활용한여 스테인레스 금속 표면의 주기 구조(670nm)를 생성하고 그 주기적인 이미지 특징(주기 구조의 정밀도와 방향)을 딥러닝 알고리즘을 통해 인증하는 기술로 확대하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 기초 연구가 실용화 단계로 연구개발이 진행되어 지속발전(소형화등)된다면 군사분계선 지역의 매설지뢰(목함지뢰, 플라스틱계열 지뢰) 탐지·개척과 테러단체의 위협(은닉 휴대 급조폭발물·총기류 등)으로부터, 대한민국 국민의 생명과 재산을 보호하고 잠재적 국익손실을 원천적으로 차단할 수 있을 것이다. 또한, 4차 산업혁명 시대 및 빅데이터 시대에 걸맞는 민간 관련 연구개발의 융합기술 촉진뿐만 아니라 국방혁신4.0 정책에 등에 기여(부합)할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이병학
• 주관연구기관 : 육군사관학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 테라헤르츠 복사선;인공지능;비파괴 탐지;실시간 탐지; 2. Terahertz radiation;Artificial intelligence;Non-destructive detection;Real time detection;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 안광선
• 주관연구기관 : 베스트에너지(주)
• 발행년도 : 20230500
• Keyword : 1. 고분자 필름;방사선차폐;방사성 폐기물;소프트 백;원자력; 2. Polypropylene Film;Radiation Shield;Radiation Waste;Soft Bag;Nuclear，power plant;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▷ YAP/TAZ의 액체-액체 상분리 형성 기전을 탐구 ▷ 상위인자 특이적 Hippo 표적 유전자 세트의 발굴 및 발현 기전을 탐색 ○ 전체 내용 ▷ YAP/TAZ와 MAML 핵체 형성 간의 연관성 규명 ▷ YAP-MAML2 융합 단백질의 점상 구조 형성과 전사활성 간의 상관관계 규명 ▷ 다양한 Hippo 신호전달 상위조절인자에 따른 유전자 발현 집단 변화 확인 ○ 1단계 ● 목표 ▷ MAML의 액체-액체 상분리 여부 규명 ▷ YAP/TAZ와 MAML 핵체 형성 간의 연관성 규명 ▷ YAP-MAML2 융합 단백질의 점상 구조 형성과 전사활성 간의 상관관계 규명 ▷ 다양한 Hippo 신호전달 상위조절인자에 따른 유전자 발현 집단 변화 확인 ● 내용 ▷ MAML의 액체-액체 상분리 여부 확인 ▷ YAP/TAZ와 MAML 핵체 형성 간의 연관성 규명 ▷ YAP-MAML2 융합 단백질의 전사활성 유발 확인 ▷ MAML의 단백질 서열 중 액체-액체 상분리 유도 서열 탐색 ▷ YAP-MAML2 융합 단백질의 점상 구조 형성과 전사활성 간의 상관관계 확인 ▷ 다양한 Hippo 신호전달 상위조절인자에 따른 유전자 발현 집단 변화 확인 □ 연구개발성과 ▷ MAML의 핵 내 점상 구조가 액체-액체 상분리에 의해 형성됨을 확인하고 상분리 유도 서열을 확인함. ▷ YAP/TAZ와 MAML이 서로의 점상 구조 형성에 미치는 영향이 미미함을 확인함. ▷ YAP-MAML2 융합 단백질의 전사활성에 액체-액체 상분리가 기능함을 확인함. ▷ 대표 상위조절인자를 선정해 RNA 유전체 분석을 시행하고 각 상위인자 특이적인 YAP/TAZ 표적 유전자 집단을 발굴함. ▷ 발굴된 유전자 집단의 전사조절에 연관된 새로운 전사조절인자를 발굴하고 그 관련성을 개념적으로 증명함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▷ 다양한 상위조절인자가 통합된 전사체 데이터가 Hippo 신호전달 연구에서의 지식 기반으로 활용될 수 있음. ▷ 발굴된 새로운 전사조절인자 및 전사조절 기전이 Hippo 신호전달의 이상 조절로 야기된 질병의 치료법 혹은 진단법 개발을 위한 표적으로 활용될 수 있음. ▷ Hippo 신호전달 이외의 다른 신호전달에서도 유사한 조절 방식이 있을 수 있어, 이에 대한 연구 필요성을 고취시킬 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권혜련
• 주관연구기관 : 서울시립대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 히포신호전달;YAP/TAZ 단백질;액체-액체 상분리;상위조절인자;유전자 발현; 2. Hippo signaling;YAP/TAZ;liquid-liquid phase separation;upstream regulator;gene expression;

□ 연구개요 RNA결합단백질인 PUF protein family의 특이점은 target mRNA의 3’UTR 또는 5‘UTR에 sequence-specific하게 결합한다는 것과 mRNA localization과 전사후조절에 작용한다는 점이다. 본 연구팀은 선행연구에서 Puf6가 효모의 Ste12 전사인자의 생성을 repression하며 5’UTR의 Puf6-binding sequence에 의함을 밝혔고, 본 연구에서는 1) STE12 및 TEC1 target mRNA를 대상으로 PUF family의 mRNA 위치조절과 단백질생성에서의 기능 분석 2) target mRNA – PUF 단백질 – cofactor 간의 상호작용을 통한 단백질생성조절에서의 기능 연구를 목표로 수행하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 1. PUF protein의 STE12 target-mRNA에 대한 위치조절과 단백질생성 기작 분석 - PUF4,5,6 유전의 deletion 돌연변이 효모균주를 제조하였고, filamentous growth 연구에 적합한 Σ1278b 균주배경에서 이배체 puf5Δ/Δ와 puf6Δ/Δ 돌연변이주 제조. - PUF4,5,6 의 Ste12 및 Tec1 단백질생성에서의 기능 확인. Haploid mating 조건과 다른 filamentation조건에서의 기능 확인 - Nuclear periphery로의 STE12 및 TEC1 mRNA의 localization 확인 - Puf6와 Puf5가 STE12 와 TEC1 mRNA의 핵주위로의 위치 결정에 관여한다는 결과 - Filamentarion 유도조건인 SLAD media에서 STE12 및 TEC1 mRNA의 위치를 확인하였고 Puf6와 Puf5의 조절 기능을 분석함 2. Target-mRNA 특이적 RNA-binding complex 분석과 이들의 세포조절에서의 기능 연구 - RNA granules 구성원인 Dhh1과 Puf 단백질의 상호관계 분석. dhh1Δ/Δ 돌연변이주는 PUF 돌연변이주와는 다른 양상을 보임. - Puf6와 Dhh1 RNA helicase와의 complex 형성에 FUS3와 TPK2 protein kinase가 관여함을 보임 - PUF5와 PUF4의 이중돌연변이 제조를 통한 상호관계 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - Cancer, stem cell, neuronal development 등에서의 PUF 단백질의 작용 기전에 본 연구의 결과를 활용. 특히 단백질 생성과 mRNA decay pathway 조절에 중요 기전을 제시. - 최근 급격히 대두되고 있는 mRNA의 세포내 organelle-tageting 주제 연구에 중요한 예시를 제공할 수 있음. 주요 전사인자들의 NLS 기반의 핵이동 외에도 mRNA의 위치결정이라는 새로운 연구방향을 제시. - PUF protein family에 속하는 7개 단백질의 기능연구로 확대 가능 - 단백질 및 RNA 위치결정 기술 선진화 - RNA의 분자유전학적 세포유전학적 분석 기술 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김진미
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. PUF RNA 결합단백질;mRNA 위치결정;Ste12 전사인자; 2. PUF RNA-binding protein;mRNA localization;Filamentation;Ste12 transcription factor;Dhh1;