□ 연구개요 비소세포폐암(Non Small Cell Lung Cancer, NSCLC) 세포와 마우스 폐암 동물모델을 이용하여 봉독(Bee venom)의 주요 성분인 멜리틴(melittin)의 항암 효과 및 방사선증감제(radiosensitizer)로서의 역할을 검증함으로써 비소세포폐암의 방사선치료 저항성 극복 기술을 개발함. 멜리틴이 방사선 감수성을 증가시켜 방사선치료의 효율을 증가시키는데 관련된 인자들을 발굴하여 분자생물학적 작용 기전을 규명함. 이를 통하여 방사선치료의 효과를 높이는 항암치료 원천 기술 확보를 위한 기반을 구축함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 비소세포폐암 세포에서 멜리틴 처치 및 방사선조사(IR)에 의한 세포 영향 평가 - H460 세포주를 사용하여 세포생존율(cell viability)을 검토. 2.0μg/ml의 농도에서 48시간 배양 시 약 95%의 세포생존율을 보여 멜리틴 자체의 세포 독성은 미미하므로 약물로서 개발 가능함을 확인 - 멜리틴 처리 24, 48시간 후 IR 8 Gy를 조사하였을 때, 멜리틴 단독(각각 0.9 및 2.9%) 또는 IR 단독(각각 11.0 및 14.3%) 대비 현저한(각각 19.3 및 29.9%) 세포사멸(apoptosis)의 증가를 나타내어 방사선증감제로 작용할 가능성을 확인함 • 클론원성분석(Clonogenic assay)으로 작성한 세포생존곡선에서 멜리틴의 방사선증감제 작용 확인 - 멜리틴 병용 시 IR 단독보다 생존분율(surviving fraction)은 더 가파른 기울기로 떨어짐. IR 8 Gy 조사 시의 생존분율은 IR 단독, 멜리틴 1 및 2.0μg/ml 병용에서 각각 0.019, 0.012, 0.002를 보여, 방사선치료 효과 증강은 멜리틴의 농도에 의존적으로 더욱 강하게 나타남. • NSCLC H460 세포에서 멜리틴과 방사선치료 병용의 작용 기전 규명 - 방사선조사에 따른 생물학적 효과에 가장 중요한 DNA 손상인 이중쇄절단(DSB)의 발생과 정도를 표지하는 phosphorylated γH2AX의 발현이 IR 단독보다 멜리틴 병용처리시 유의하게 증가 및 유지됨 - DNA 손상 복구에 관여하는 p-ATM, p-DNA-PKcs 발현은 멜리틴 농도에 따라 더욱 감소함 • 마우스 비소세포폐암 동물모델에서 멜리틴의 항암 효과 검증 - H460 세포주를 BALB/C 누드 마우스에 접종하여 종양을 성장시키고 멜리틴을 복강 내 2mg/kg 투여 시, Control 군에 비해 종양의 크기가 감소함. 체중감소나 그 외 특이 부작용은 없었음. • 마우스 비소세포폐암 동물모델에서 멜리틴의 방사선증감제로서의 역할 검증 - 대조군, melttin 단독, IR 단독에서 종양크기가 500 mm³로 자라는 기간은 각각 25일, 29일 35일이었으나 멜리틴-IR 병용군은 안락사까지 200 mm³ 이하로서 탁월한 종양 축소효과를 보임. 안락사 후 적출된 종양의 크기는 각각 1.019±0.24g, 0.969±0.14g, 0.409±0.04g, 0.245±0.06g이었음. • 동물모델에서 멜리틴과 방사선치료 병용의 분자생물학적 작용 기전 규명 - 세포사멸 억제인자 Bcl-2 단백질의 발현이 IR 시 감소하며, 멜리틴과 병용 처리 시 더욱 감소함 - 세포사멸 증가인자 Bax와 cleaved caspase-3는 IR 시 증가, 멜리틴 병용 처리 시에 더욱 증가함 - 동물에서 형성된 종양을 절제한 후 면역화학염색 시행 시 같은 단백질 분포 양상이 확인됨 • 결론적으로, 멜리틴은 비소세포폐암에 대한 방사선감작제로서 작용하며, 그 기전은 DNA 이중쇄절단 회복(repair) 시스템의 억제와 bcl-2/bax/caspase-3 세포사멸 신호 경로의 증가를 통해 발생함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 이 연구의 결과를 국제학술대회에서 2회 발표하였고 SCI급 논문 1편을 이미 출판하였으며, 추가로 Impact factor 5 이상의 SCI급 전문학술지에 투고함 • 멜리틴의 방사선증감제로서의 효과가 DNA 손상 복구에 관여하는 인자들을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것임을 밝혀, 특허출원 (“멜리틴의 비소세포폐암에 대한 방사선 증감제 용도”, 10-2023-0040936)을 완료함. PCT 국제 특허출원을 준비 중임(1년 이내). • 상기 성과를 바탕으로 아래와 같은 후속연구를 계획함. - 기관생명윤리위원회(IRB)를 통과 후 “환자유래 비소세포폐암” 조직에서 암세포를 분리하여, 실제 환자로부터 유래된 폐암에서 멜리틴이 방사선증감제로서 작용함을 확인하는 연구 진행 - 환자유래 폐암 세포를 대상으로 멜리틴 및 방사선치료 후 차세대염기서열분석(NGS)을 수행하여 신약개발 타겟 유전자를 발굴함. 이는 향후 폐암 방사선치료에 활용될 수 있는 의약품 개발에 활용될 것임. • 폐암은 국내와 전 세계적으로 암 사망 원인 1위로서 신약개발이 꾸준함. 출원된 특허를 활용하여 폐암 방사선치료의 효과를 획기적으로 개선하는 신약개발 연구를 약학대학과 협업하여 수행하고, 향후 제약회사 기술이전 또는 공동연구를 계획함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이규찬
• 주관연구기관 : 길의료재단
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 멜리틴;비소세포폐암;방사선치료;방사선증감제;세포사멸; 2. Melittin;NSCLC;Radiotherapy;Radiosensitizer;Apoptosis;

연구개요 본 연구과제를 통해 고주파수(~MHz) 표면탄성파에서 기인한 마이크로스케일 음향흐름유동과 음향방사력을 기반으로 차세대 헬스케어 산업에서 중요한 역할을 차지하는 바이오미세유체플랫폼을 개발하고 응용하였다. 연구 목표대비 연구결과 분산상 유체와 서로 섞이지 않는 연속상 유체와의 교차유동으로 미세유체칩 내 나노/피코리터급 액적의 화학적 농도를 온칩(on-chip) 방식으로 제어할 수 있는 음향미세유체역학 기술을 개발하였다. 에너지효율적인 음향방사현상 유도를 위한 마이크로입자와 인가 표면탄성파의 주파수의 관계를 규명하였다. 미세유체 채널에서 선형 항생제 농도 구배를 형성하여 항생제의 반복적인 희석을 수행하지 않고 항생제의 적정용량을 구하는 방식을 개발하였다. 주파수를 제어하여 원하는 크기의 기능성 입자를 선택적으로 분리함으로써 표적 생체분자를 분리하였다. 고착되어있는 미세 액적 내부에 표면탄성파를 전파하여 원발성 암세포 환경을 간단히 모사하였다. 음향흐름유동을 이용하여 표적 방향만으로의 기능적 변화를 유도하여 효과적인 세포독성 반응을 나타나게 하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 4차 산업혁명 도래에 발맞춰 개인맞춤형 의료서비스의 중요성이 높아지는 가운데, 음향 미세유체역학의 원천기술을 응용하여 바이오미세유체플랫폼을 개발해 기존의 비동적·비정밀 플랫폼과는 차별화된 방식으로 개인맞춤형 차세대 헬스케어 산업의 기술경쟁력 확보. 숙련된 전문가나 고가의 장비 없이 생체 샘플을 분석 가능하며 효율적이고 정밀한 바이오미세유체플랫폼의 개발을 통해, 산업 친화적 생태계 구축이 미비한 국내 헬스케어 분야에 새로운 성장동력을 제공함으로써, 미래 성장 가능성이 높은 글로벌 4차산업 헬스케어 분야의 국제적 수준에 도달. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 성형진
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 표면탄성파;바이오미세유체 플랫폼;음향흐름유동;음향방사력; 2. surface acoustic waves;biomicrofluidic platform;acoustic streaming flow;acoustic radiation force;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ RS-015의 기술적 보안조치 규제요건에 대해서 원전 운영사의 평가/이행한 결과에 대해 규제기관 승인(심사, 검사)과정에서 확인해야 하는 checklist 및 활용 가이드 개발 ◼ 전체 내용 ○ 1차년도 : RS-015 기술적 보안조치 규제요건 평가기준 개발 - RS-015 및 국내외 주요 원전 사이버보안 기술적 보안조치 규제 요건 분석 - 규제요건별 평가기준 개발 - 주요 계측제어계통 및 기기 대상 Checklist(초안) 개발 ○ 2차년도 : 원전 주요계측제어 계통에 대한 평가사례 개발 - APR1400 I&C 사이버보안 KAERI Test-bed의 ESF-CCS에 대한 평가사례 도출 - 평가 사례에 근거한 Checklist 개정 - 평가 사례에 대한 Acceptance Criteria 개발 ○ 3차년도 : 기술적 보안조치 규제요건 이행 평가를 위한 가이드 개발 - APR1400 I&C 사이버보안 KAERI Test-bed의 IPS에 대한 평가 사례 도출 - 평가 사례에 근거한 Checklist 개정 - 평가 사례에 대한 Acceptance Criteria 개정 - 규제 요건별 평가기준, Checklist, Acceptance Criteria 활용 가이드 개발 □ 연구개발성과 ○ RS-015 기술적 보안조치 규제요건 이행 평가를 위한 가이드 개발 - 평가기준 - Checklist - Acceptance Criteria ○ N-STAR 보고서 5건 - RS-015 규제요건 평가기준 및 Checklist 개발 (1차년도) - RS-015 규제요건 Checklist를 활용한 ESF-CCS에 대한 평가 사례연구 (2차년도) - RS-015 규제요건 Acceptance Criteria 개발(2차년도) - RS-015 규제요건 Checklist를 활용한 IPS에 대한 평가 사례연구 (3차년도) - RS-015 기술적 보안조치 규제요건 이행 평가 가이드 연구 (3차년도) ○ 논문발표 - 학술발표 : 4건 ○ 분석 보고서 - ESF-CCS TEST-BED 분석 보고서 1건 - IPS TEST-BED 분석 보고서 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용방안 - 국내 원자력발전소 대상 매 2년 주기로 요구되는 사이버보안성 평가 및 정기검사에 규제기관의 기술적 보안조치 이행 평가 가이드로 활용 - 건설중인 신고리 5&6 심사에 규제요건 이행 평가 가이드로 활용 ○ 기대효과 - 안전한 원전 운영을 위한 사이버보안 규제기준 이행결과에 대한 체계적인 심사방안 확보로 “규제결과의 일관성 확보”, “원전 안전성 향상 및 대국민 수용성 제고” (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송재구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 원자력발전소;사이버보안;규제 가이드;사이버보안 평가;보안조치; 2. Nuclear Power Plant;Cyber Security;Regulatory Guide;Cyber-security Assessment;Security Controls;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 고준위방사성폐기물 처분시설 부지특성 평가 및 조사를 위한 기준 개발 - 고준위방사성폐기물 처분시설 부지특성보고서 작성지침 고시(안) 개발 - 고준위방사성폐기물 처분시설 부지특성조사 품질보증 규제지침(안) 개발 ◼ 전체 내용 ○ 부지안전성평가관련 국내ㆍ외 현황과 연구자료 등 수집 및 분석 ○ 심지층 지질, 지진, 수리특성, 지화학, 지열 및 암석역학 특성 규명을 위한 조사요건(조사내용, 범위, 자료요건 등) 도출 ○ 심지층 특성규명을 위한 시험(실내 및 현장) 사례 및 요건 등 분석 ○ 심지층 지질구조 정밀영상화를 위한 물리탐사요건개발 ○ 심지층 및 처분고 특성 정밀규명을 위한 심부시추공 탐사요건개발 ○ 심지층처분 부지특성화 모델 개발을 위한 세부수행요건(적용범위, 구축방법, 유지관리 등) 도출 ○ 고준위폐기물처분을 위한 부지조사프로그램 운영 및 자료관리에 관련된 세부요건 도출 ○ 부지특성보고서 작성지침 고시(안) 및 부지특성조사 품질보증 규제지침(안) 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 심지층 특성(지질, 지진, 지열 및 암석역학, 지질공학, 수리지질, 지화학, 수리지화학) 조사방법ㆍ기준 수집 및 현황분석 ○ 방사성폐기물처분시설 부지 조사 및 건설관련 국내∙외 현황과 연구자료 수집 및 분석 ○ 고준위방사성폐기물처분시설 부지 심지층특성 규명을 위한 해석 모델 등 심지층특성 평가방법 및 기술 분석 ○ 부지고유 지하연구시설 부지특성 조사 및 평가기준 수집 및 분석 ○ 고준위방사성폐기물처분시설 부지 심지층 특성 규명을 위한 세부조사요건 (조사내용, 조사범위, 자료요건 등) 개발 ○ 지하연구시설을 이용한 부지특성 규명을 위한 세부조사요건 도출 ❏ 내용 ○ 심지층 특성(지질, 지진, 지열 및 암석역학, 지질공학, 수리지질, 지화학, 수리지화학) 조사방법‧기준 수집 및 현황분석 [국내 지진 및 환경에 대한 적합성 검토 포함] ○ 고준위폐기물 처분부지에 대한 심부조사 및 건설관련 국내ㆍ외 현황과 연구자료 수집 및 분석 ○ 중ㆍ저준위방사성폐기물 처분시설 부지조사 및 건설관련 국내ㆍ외 현황과 연구자료 수집 및 분석 ○ 해석모델 등 심지층 특성(지질, 지진, 지열 및 암석역학, 지질공학 수리지질, 지화학, 수리지화학) 평가방법 및 기술 분석 ○ 심지층 특성 규명을 위한 시험(실내 및 현장시험) 사례, 문제점, 기준 수집 및 분석 ○ 심지층 지하처분을 위한 부지 특성화 조사(시추, 물리탐사, 지질 조사 등) 사례, 문제점, 기준 수집 및 분석 ○ 부지고유 지하연구시설을 통한 부지특성 조사 및 평가 기준 수집 및 분석 ○ 처분부지 심지층 특성규명을 위한 조사내용, 조사범위, 자료요건 등 세부조사요건을 도출 ○ 심지층 지하처분을 위한 부지 특성화 조사(시추, 물리탐사 등)관련 세부조사요건 도출 ○ 부지고유 지하연구시설을 이용한 부지특성 규명을 위한 세부조사요건 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 심지층 단열암반 열-지하수-지화학-지진 등 연계특성 확인을 위한 시험 및 평가 요건 개발 ○ 고준위방사성폐기물 처분시설 부지조사프로그램 및 자료관리 해외사례 분석 및 심지층 정밀영상화를 위한 물리탐사요건 개발 ○ 심지층처분 부지특성화 모델개발을 위한 세부요건 및 부지특성 보고서 작성지침(안) 개발 ○ 부지특성 조사, 시험 및 자료해석 등에 관한 품질보증지침(안) 개발 ❏ 내용 ○ 심지층 단열암반 내 지하수를 통한 핵종거동 특성 평가를 위한 열-지하수-지화학, 지진과 지하수 등의 연계특성 확인을 위한 시험 및 평가방법에 관한 세부요건 개발 ○ 고준위폐기물처분을 위한 부지조사프로그램 및 자료관리 요건 관련 해외사례 수집 및 분석 ○ 심지층 지질구조 정밀영상화를 위한 물리탐사요건 개발 ○ 심지층 조사, 시험 및 자료해석에 관한 세부품질보증요건 도출 ○ 심지층 및 처분고 특성 정밀규명을 위한 심부시추공 탐사요건 개발 ○ 심지층처분 부지특성화 모델 개발을 위한 세부수행요건(적용범위, 구축방법, 유지관리 등) 개발 ○ 고준위폐기물처분을 위한 부지조사프로그램 운영 및 자료관리에 관련된 세부요건 개발 ○ 부지특성보고서 작성지침 고시(안) 도출 ○ 부지특성 조사, 시험 및 자료해석에 관련 품질보증 규제지침(안) 도출 □ 연구개발성과 ○ 고준위방사성폐기물의 심층처분시설 부지특성보고서 작성지침 고시(안) 개발 - 「원자력안전법」제63조제2항 및 「원자력안전법 시행규칙」제87조제3항에 따른 고준위방사성폐기물 심층처분시설의 안전성분석보고서 작성에 관한 사항 중 「원자력안전법 시행규칙」제87조제3항제2호 부지특성에 관한 보고서를 작성하는 것에 대한 사항을 규정하는 고시(안)을 개발함 ○ 고준위방사성폐기물의 심층처분시설 부지특성 조사 및 평가에 대한 품질보증 규제지침(안) 개발 - 원자력안전위원회 고시(폐기물.10) ‘방사성폐기물 폐기시설 품질보증기준’제5조(세부 지침) 제1항 ‘한국원자력안전기술원장은 이 기준의 효율적 운영을 위하여 필요하다고 인정할 때에는 품질보증에 관한 세부요건이나 지침을 정하여 이를 사업자에게 지침으로 제시할 수 있다.’에 의거하여 고준위방사성폐기물 심층처분시설 부지특성 조사 및 평가에 대한 품질보증 규제지침(안)을 개발함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 개발된 부지특성보고서 작성지침 고시(안)은, 고준위방사성폐기물 처분부지가 국가정책에 맞춰 선정될 수 있도록, 처분시설 부지 적합성 평가를 위한 부지특성에 관한 조사 뿐만 아니라 폐기물관리사업자가 인허가를 위해 규제기관에 제출하는 안전성분석 보고서 내 부지특성에 대한 작성지침으로 활용될 예정임 - 개발된 고준위방사성폐기물의 심층처분시설 부지특성 조사 및 평가에 대한 품질보증 규제지침(안)은 부지 적합성 및 특성 규명을 위해 실시하는 각종 부지조사 및 시험이 엄격한 관리 하에 이루어져서 조사 데이터 및 해석 결과의 품질을 보증하는 지침으로 활용될 예정임 ○ 기대효과 - 부지특성조사의 범위, 조사내용, 보고서 기술사항 등 고준위폐기물 처분사업자가 인허가를 위해 제출하는 심지층처분 시설의 부지특성조사보고서에 대한 작성지침 고시(안)을 제공함으로써 사용후핵연료 처분관련 국가정책이 차질 없이 수행되도록 기여함 - 부지조사에 관한 품질보증 규제지침을 개발함으로써 부지특성 조사를 수행하는 고준위 폐기물 처분사업자가 관련요건에서 정하고 있는 부지특성에 대한 품질보증 요건을 준수하고 부지 조사 및 시험에 있어 고품질의 자료를 생산할 수 있도록 함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 현승규
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 고준위방사성폐 기물;부지특성;심지층처분;품질보증; 2. high-level radioactive waste;characteristics of site;deep geological disposal;quality assurance;

□ 연구개요 본 연구는 다양한 염증성 질환에 적용 가능한 재생치료 기술 개발을 위한 신개념 후성유전 조절효소, ‘Epigenzyme’의 개발 및 이를 이용한 마크로파지 선택적 제어기술 개발임. 구체적으로 염증반응 조절에 관여하는 M1, M2 마크로파지의 ① 표현형 유도 특이적 마이크로 RNA와 핵 내 후성유전조절인자, 이들의 상호조절 상관관계를 규명하고, ② 표현형 특이적 마이크로 RNA에 의해 활성조절이 가능하여 세포 특이적, 유전자 특이적 후성유전조절 기능이 부여된 ‘Epigenzyme’ 기술을 확보, 이를 이용한 ③ 염증질환 제어기술을 확립하여, 궁극적으로는 다양한 난치성/불치성 염증성 질환 신개념 재생 치료기술 개발에 기여하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 특정 마이크로 RNA에 의해 세포 특이적 후성유전조절이 가능한 Epigenzyme 및 이를 활용 염증제어 기술을 개발하기 위해 다음과 같은 목표를 설정하고 연구 결과를 도출함 1) 마크로파지 표현형 제어 마이크로 RNA/ 후성유전조절 인자 상호조절 그룹 카탈로그 제시: 1 종 (완료) 2) M0, M1, M2 마크로파지의 서로 다른 마이크로 RNA 발현 및 이들의 발현 차이와 핵 내 후성 유전조절인자 발현/활성 변화 비교, 상관관계 분석 (완료) 3) 표현형 유도 특이적 마이크로 RNA 발굴 및 마이크로 RNA 유도 후성유전조절 유전자 타겟 선별: > 각 3종 (완료) 4) 선별된 마이크로 RNA 특이적 degradation 가능 NES peptide-conjugated oligo. 제작, 최적화: > 3종 (완료) 5) NES-oligonucleotide- biotin과의 결합이 가능한 avidin based CRISPR/Cas9 기반 Histone methyltransferase fusion enzyme, Epigenzyme 설계 및 제작:>1종 (완료) 6) Epigenzyme 세포 특이적 microRNA- inducible nuclear translocation 및 세포특이적 후성유전조절 기능 검증:>1종 (완료) 7) 염증유도 질병모델 Epigenzyme 세포특이적, site-specific 후성 유전 조절 검증: > 2종 (완료) 8) 염증유도 질병모델 Epigenzyme 염증제어 검증: in vitro/ in vivo 각 2종 이상(완료) □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) -본 연구는 세포 특이적 마이크로 RNA를 통한 유전자가위 활성제어라는 기존의 접근법과는 다른 방법을 제시하여, 세포 특이적 활성제어를 통한 유전자가위 안전성 한계극복이라는 학문적 진보에 기여함 -특히 본 연구에서 개발한 세포 특이적, 유전자 특이적 후성유전 조절 Epigenzyme 기반 염증제어 기술은 환경오염, 인구 고령화에 기인한 다양한 급만성 염증성 질환의 재생치료기술로 적용, 국민건강 보호에 기여 가능하며, 항암을 타겟하여 집중적으로 개발 진행 중인 후성유전조절 약물의 염증성 질환 치료제로서로 적용 타진을 가능하게 하여, 염증성 질병제어를 요구하는 바이오의약품 산업에 적용이 기대됨 -본 연구개발성과인 epigenzyme 기술은 노화역전기술로 응용확장 연구개발이 지속될 예정 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 오승자
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 유전자가위;후성유전 조절효소;염증질환;대식세포;마이크로RNA; 2. CRISPR-Cas9;Epigenetic Enzyme;Inflammatory Disease;Macrophage;MicroRNA;

□ 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;

□ 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;

□ 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;

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 - 목적 ⦁첨단산업분야(원전, 방산, 항공, 우주, 조선산업 등) 기술 개발 응용 ⦁미래산업 육성 및 산업체 가속기 활용 활성화를 위한 차세대 복합빔 조사시설 구축 - 필요성 ⦁방산, 원자력 분야 부품·장비 첨단화 필요에 따른 부품 및 소재 결함 분석 고도화 필요 ⦁국내 유일 중성자원인 ‘하나로’의 가동 중단으로 미래기술 개발을 위해 대체 장비 필요 ⦁결함분석을 위해 X-ray를 활용하고 있으나 복합소재 및 밀도 높은 소재 분석 불가능 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 도출결과 - 복합빔 시설의 창원국가산업단지2.0 내 구축 당위성 수립 ⦁창원은 전국 방산매출액 24.1% 등 국내 최고 방위산업 핵심도시 ⦁산업부, 국토부(‘23.3.15) 국가첨단산업벨트 조성 계획에 방위·원자력 융합 지역으로 선정 ⦁연관 산업 클러스터 및 우수한 연구 인프라 보유 - 도출된 복합빔 시설의 규모 및 상세제원 ⦁사업예산: 4,500억원, 사업기간: ’25 - ‘29(5년), 부지면적: 000,000m3 ⦁제원 및 조사면적 등 - 향후 사업 추진방향 ⦁시설 및 장치의 설계, 구축 및 운영 등을 위해 경험과 노하우를 보유한 전문기관이 주관 Ⅳ. 기대효과 - 경남권의 산·학·연을 연결하는 첨단방위·차세대 원자력 산업 요충지로 활용 가능 ⦁(산업체 및 산업단지) 밀양나노센터, 김해골든루트산업단지, 한화에어로스페이스 등 ⦁(대학) 경상국립대학고, 연암공과대학교, 인제대학교, 창원대학교 등 ⦁(연구원) 한국재료연구원, 국방기술품질원, 국방기술진흥연구소 등 - 차별화된 결함 이미지 분석을 통한 첨단방위·차세대원자력 산업의 도약에 기여 가능 ⦁선도적 서비스 모델을 구축하여 신뢰성에 기반한 제품의 글로벌 시장 경쟁력 확보 ⦁인력양성을 통해 신속･정확한 품질 검증･조사 서비스 제공 ⦁자체 연구부서 운영을 통하여 고도화된 융합 하이브리드 영상 시스템 제공 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이종만
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 복합빔;조사시설; 2. Multiple ion beam;Irradiation facility;

□ 연구개요 기능성 식이 성분(FDC: filbertone)에 의한 비만성/신경 퇴행성 뇌질환 Parkinson Diseases(PD) 예방 가능성을 규명하기 위해, 신경세포에서의 autophgy 활성화 효능 연구와 PD 원인이 되는 alpha-synuclein(alpha-syn)의 축적을 제어하는 기전을 in vitro (neural cell lines)와 in vivo (비만 혹은 MPTP에 의하여 유도된 mouse 모델)에서 연구함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 1차년도: FDC에 의한 Autophagy활성화를 통한 alpha-synuclein (syn) 축적 분해 효능 및 기전 분석 ∎ Neuronal cells에서 FDC에 의한 autophagy 활성 분석 ∎ SH-SY5Y cells에 alpha-syn-A53T plasmid을 과 발현시킨 후 FDC에 의한 alpha-syn의 양 조절분석 ∎ Neuronal cells에서 FDC에 의한 TFEB 활성 및 autophagy-lysosome pathway (ALP) gene분석을 목표로 연구한 결과, -Filbertone은 PD의 병인성 물질의 한 종류인 alpha-syn의 축적을 감소시킴으로써 PD의 개선제로서의 가능성을 제시함. 즉, filbertone은 mtROS의 생성을 증가 시켜 PERK을 활성화시켜 TFEB의 nuclear translocation을 증가시킴으로써 TFEB의 target genes인 ALP의 유전자들을 증가시켜 ALP를 활성화시켜 축적된 alpha-syn을 감소시킴 ○ 2차년도:비만 혹은 MPTP에 의한 PD모델에서 FDC에 의한 PD억제 효능 및 기전 분석 ∎ 비만성 PD에서 FDC의 억제 기전 규명 ∎ MPTP에 의한 PD에서 FDC의 효능과 기능 규명 ∎ FDC효능과 FDC-TFEB nuclear translocation 의 연관성 규명을 목표로 연구한 결과, -Filbertone은 ALP관련 유전자의 발현을 증가시킴으로써 HFD 혹은 MPTP에 의하여 mid-brain에 축적된 alpha-syn을 감소시켜 PD을 개선시킬 수 있음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 연구개발성과의 활용방안 ∎ PD는 alpha-syn 단백질의 misfolded protein축적에 의하여 일어나는 현상으로 현재까지 치료방법이 없으며, 뚜렷한 예방책도 제시되어 있지 못함 ∎ 본 연구는, FDC에 의한 autophagy 활성화 작용과 alpha-syn축적 억제 및 기전규명을 통해 PD 예방효능을 가진 새로운 기능성 식이성분 개발이 가능하며, 국민보건건강증진을 위한 중요한 기초정보를 제공해줌 ∎ FDC의 PERK활성 조절에 관한 연구는 전무한 상태이므로 이 기전의 증명은 PD예방용 기능성 식이성분 개발을 위한 중요한 기초 자료가 될 것이며, 국제수준의 학술적 연구 성과를 올리는 기회가 될 수 있음 ∎ 또한, FDC의 PD예방 효능을 세계 최초로 규명함으로써 신 기능성 식품소재 개발 활용 및 의료용 치료제 개발 등의 산업적 경제 효과를 기대할 수 있음 2) 연구개발성과의 기대효과 ∎ 비만성/신경 퇴행성질환인 PD의 효과적인 억제작용 및 기전을 규명하는 기초 정보 제공 ∎ FDC의 PD 억제 효능을 가진 새로운 PD 예방효능을 가진 기능성 성분 개발 가능성을 제시함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유리나
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 기능성 식이 성분;파킨스병;신경퇴행성 질환;자가포식;비만; 2. Functional Dietary Component;Parkinson’s disease;Neurodegenerative disease;Autophagy;Obesity;