□ 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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 히스톤 H3의 네 번째 라이신(H3K4)의 메틸화와 메틸전이효소 복합체의 유전자 발현 조절 메커니즘 규명 - 출아효모(Saccharomyces cerevisiae)를 모델로 이용하여 H3K4 메틸전이효소인 Set1복합체와 H3K4 methylation이 유전자 발현에 미치는 영향을 생화학 및 분자생물학적 방법으로 규명 ◼ 전체 내용 출아효모(Saccharomyces cerevisiae) 모델을 이용한 히스톤 H3의 네 번째 라이신의 메틸화(H3K4 methylation)와 메틸전이 효소 복합체의 작용 및 전사 조절 메커니즘 규명 - 1)transcription termination defect, non-coding RNA의 전사 등을 관찰, 2) total mRNA들의 localization 측정(mRNA 의 nuclear export defect 관찰), 3)Ribosome component들을 이용한 RNA IP를 통해 실제로 translation이 가능한 RNA양의 측정을 통해, 일차적으로 유전자 발현의 어느 과정에 영향을 주는가를 규명하고자 한다. 이후에는 Set1의 유무에서 변화가 보이는 pathway에 집중하여 생화학적, 분자생물학적 연구를 진행할 것이다. 궁극적으로, 우리는 전사의 전 과정 중 Set1의 유무에 특별히 영향을 받는 과정을 찾을 것이고, Set1과 H3K4me3이 전사에 어떤 영향을 주는 지 그 메커니즘을 찾을 것이다. □ 연구개발성과 1.Rad6가 Swd2/Cps35와 H3K4 메틸화효소 Set1의 chromatin recruitment를 조절하는 factor임을 확인 2. Rad6가 Swd2 complex 형성과 H3K4 trimethylation에 미치는 영향 확인 3. Set1 complex가 non-coding RNA를 포함한 전체 전사체에 미치는 영향 분석을 통한 Set1 complex 또는 H3K4 메틸화가 전사 및 번역에 미치는 영향 규명 4. Swd2가 자신의 농도를 조절하면서 Set1의 단백질 안정성 및 H3k4 메틸화에 미치는 영향 규명 5. Swd2가 Set1 complex (COMPASS)와 CPF (cleavage-polyadenylation factor) complex에서의 기능 규명 6. H3K4 methylation을 조절하는 새로운 기전인 Set1 complex 자체의 PTM을 규명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 학문적 기대효과 - 히스톤 H3K4 메틸화에 대한 연구는 유전자 발현에서 매우 중요하며 여러 질병과도 직접적인 관련이 있지만, 유전자 발현을 조절하는 메커니즘에 대해서는 명확한 연구가 필요한 상황임. - 본 연구과제를 통하여 히스톤 H3K4 메틸화가 mRNA를 합성하는 단계 뿐 아니라 합성 이후(mRNA export를 포함)에도 중요한 기능을 하는 것으로 결과를 얻었고, 이러한 결과는 H3K4 메틸화의 기능에 대한 관점을 변화시키는 학문적으로 매우 중요한 결과임. 연구개발 성과의 활용방안 - 본 연구과제의 결과는 기초학문을 바탕으로 출아효모라는 모델 생체를 이용하여 도출하였지만, 주요 단백질인 Set1과 Swd2는 모든 진핵생물에 보존이 되어 있는 단백질이므로, 약물의 타겟으로 개발할 가능성을 보임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정신
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 출아효모;히스톤 H3K4 메틸화;유전자 발현;H3K4 메틸전이효소(COMPASS);Swd2 복합체; 2. Saccharomyces cerevisiae;histone H3K4 methylation;gene expression;H3K4 methyltransferase(COMPASS);Swd2 complex;

1. 연구개발 목표 및 내용 1) 최종목표 및 내용 식도암 진료지침 확립을 위한 다기관 무작위 배정 임상연구 및 유전체 구축 연구 최종 목표 불완전한 표재성 식도암의 치료방침 개선을 위한 내시경적 절제 후 가장 효율적인 추가 치료법 결정. 내시경적 절제 후 얻은 조직을 활용하여 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축을 하고 방사선항암치료와 관련된 치료 예측 인자(유전자) 발굴을 진행. 더불어 표재성 식도암의 병기결정의 가장 효율적인 임상경로를 수립하고 PET/CT를 이용한 진행성 식도암 치료 전, 후의 예후예측으로 효과적인 치료 결정 알고리듬 제시. 전체 내용 1. 림프절 전이가 없는 표재성 식도암에서 내시경적 절제를 시행 후 최종 병리 결과 완치 기준에도달하지 못한 환자를 연구 대상자로 하여 무작위 배정한 뒤 추가 수술 또는 방사선항암 치료 시행. 3년 생존율을 일차목표로 하여 방사선항암치료가 수술에 비해 비열등함을 검증. 2. 1세부 연구 참가자의 내시경적 절제술로 제거된 식도암 조직 100례를 얻어 whole exome sequencing 시행, 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축. 방사선항암치료 후 재발된 환자의 식도암 유전자 분석 결과를 재발되지 않은 군의 유전자 결과와 비교하여 재발과 관련된 유전자 확인. 3. 표재성 식도암에서 PET/CT의 역할과 필요성 평가. T1/T2 식도암 병기결정에서 PET/CT의 필요성 확인 및 예후에 미치는 영향 평가. 진행성 식도암의 수술 전 방사선항암치료 또는 확정치료 중간 평가에서의 PET/CT 역할 확인. (연구개발과제1) 표재성 식도암 내시경적 절제 후 추가 수술과 방사선항암치료의 무작위대조연구 최종 목표 최근 내시경 기술의 발전과 screening 내시경 영향으로 표재성 식도암의 발견 빈도가 늘고 있으나 시술 전 평가를 통해 종양의 침범 깊이를 예측하기가 어려워 불필요하게 수술을 받기도 하고 내시경적 절제 후 추가 치료가 필요한 경우가 자주 발생함. 하지만 아직 표재성 식도암에서의 치료방침이 정립되어 있지 않아 본 연구는 내시경적 절제 후 완치에 도달하지 못한 표재성 식도암에서의 치료 가이드라인 근거 창출을 위해 추가 수술과 방사선항암치료를 비교 분석하고자 함. 전체 내용 1. 림프절 전이가 없는 표재성 식도암에서 내시경적 절제를 시행 후 최종 병리 결과 T1b(점막하 침범) 또는 lympho-vascular 침범이 있는 경우를 연구 대상으로 함. 2. 흉부 식도 또는 위식도접합부 편평상피암을 선정 기준으로 하고 재발성 식도암이거나 기저질환이나 임신 등의 이유로 방사선항암치료나 수술을 받을 수 없는 경우를 제외 기준으로 하여 최종 연구 참여자를 무작위 배정한 뒤 수술(Ivor-Lewis 수술 또는 McKeown 수술) 또는 방사선항암치료(5-FU 4000mg/m2/day on days 1-4 and 22-25 and CDDP 60mg/m2/day on day 1 and 22, radiation dose 50Gy/25Fr, 5 days/week) 시행. 3. 각 군 당 목표 대상자 수는 94명이며 3년 생존율을 일차목표로 하여 Kaplan-Meier curve를 구하고 log-rank test로 비교. 이차목표로 1년/2년 생존율, 1년/2년/3년 무재발생존율, 1년/2년/3년 삶의 질(SF-36, EQ-5D), 시술관련 합병증평가를 시행하고 log-rank test, unpaired t-test 또는 Mann-Whitney U test, Pearson’s χ2 test 또는 Fisher’s exact test를 이용하여 두 군간 비교. (연구개발과제2) 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축 최종 목표 서구 식도암과 조직학적으로 분명히 다른 국내 식도암에 대한, 독립적인 유전체 데이터베이스의 구축이 절실한 상황임. 본 연구를 통하여 1) 표재성 식도암 유전체 데이터베이스를 구축하고, 2) 본 연구와 병행하여 구축 중인 국소 진행성 식도암의 유전체 데이터베이스와 비교하여, 표재성 식도암의 유전학적 특징을 밝히며, 3) 제1세부과제에서 확인된 환자 재발 결과와 연계 분석하여, 방사선항암치료와 관련된 치료 예측 인자 (유전자) 발굴이 목표임 전체 내용 1. 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축 (1) 식도 내시경 초음파를 통해 표재성 식도암 진단된 환자가 대상임. (2) 내시경적 절제술 시행 전 내시경적 조직검사를 통하여 충분한 신선 조직(fresh tissue)를 얻음. (3) 성공적으로 얻어진 100례의 표재성 식도암 조직에 대하여 whole exome sequencing/whole transcriptome sequencing을 진행하여 유전체 데이터베이스 구축 2, 국소 진행성 식도암 유전체 데이터베이스와 비교 분석 (1) 병기가 다른 식도암의 유전체 데이터를 비교하여서, 병기에 따른 유전자의 변이도 함께 진행하는 지 확인하고자 함. 3. 방사선항암치료의 치료 결과 예측 인자(유전자) 발굴 (1) 제1세부과제에서 방사선항암치료 후 재발된 환자의 식도암 유전자 분석 결과를 재발되지 않은 군의 유전자 결과와 비교하여 재발과 관련된 유전자 확인. (연구개발과제3) 식도암의 조기 발견과 병기결정 그리고 예후 예측 최종 목표 식도암의 조기 발견과 병기결정 그리고 예후예측을 위해 1) 영상을 이용한 조기 식도암 발견법을 개발 평가하고, 2) 병기결정이 환자 예후에 미치는 영향을 알아보며, 3) PET/CT를 이용한 tumor와 림프절 혹은 전신 전이를 포함한 종양 volume 평가가 환자 치료 후 예후에 미치는 영향이 단순한 PET에서의 원발종양의 maximum standardized uptake value(SUVmax)을 측정하는 것과 얼마나 다른지를 알아본다. 전체 내용 1. 식도암의 T stage와 PET/CT와의 상관관계, 특히 표재성 식도암에서 PET/CT의 역할과 필요성을 알아본다. 2. T1/T2 식도암의 N staging에서 PET/CT의 정확성을 보고 PET/CT N- 식도암 중 최종 병리 N stage에 따른 예후 차이를 알아본다. 3. 수술이 불가능한 진행성 식도암에서 volume-based metabolic volume(metabolic tumor volume[MTV], total lesion glycolysis[TLG]) 측정과 primary tumor의 maximum Standardized Uptake Value(SUVmax)만 측정하는 경우 예후예측의 차이를 알아본다. 4. 수술 전 방사선항암치료 효과판정 혹은 진행된 식도암에서 확정치료(definitive therapy) 중간 평가에서의 PET/CT의 역할을 알아본다. 2) 단계별 목표 및 내용 <1단계> 식도암 진료지침 확립을 위한 다기관 무작위 배정 임상연구 및 유전체 구축 연구 최종 목표 1. 다기관 다학제 무작위대조실험연구(RCT) 인프라 구축 및 90명 이상 연구대상자 등록 다기관 다학제 RCT의 안정적 수행 2. 표재성 (T1)/진행성 (T2-4) 식도암 조직의 확보. 엑솜체, 전사체 분석을 통한 표재성 식도암의 유전체 분석. 3. 식도암 관련 다양한 영상, 임상, 병리 정보를 포함하는 식도암 영상 net 개발과 입력 다양한 영상을 고려한 식도암 및 병기결정 임상 경로개발 전체 내용 1. 림프절 전이가 없는 표재성 식도암에서 내시경적 절제를 시행 후 최종 병리 결과 완치 기준에도달하지 못한 환자를 연구 대상자로 하여 무작위 배정한 뒤 추가 수술 또는 방사선항암 치료 시행. 3년 생존율을 일차목표로 하여 방사선항암치료가 수술에 비해 비열등함을 검증하는 다기관 다학제 무작위대조실험연구(RCT)를 개시. 연구 개시를 위한 다기관 다학제 컨소시엄 구축 및 다기관 IRB승인, eCRF 개발. 연구 참여자 등록 및 무작위배정에 따른 치료 시행. 2. 1세부 연구 참가자의 내시경적 절제술로 제거된 식도암 조직 100례를 얻어 whole exome sequencing 시행, 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축. 방사선항암치료 후 재발된 환자의 식도암 유전자 분석 결과를 재발되지 않은 군의 유전자 결과와 비교하여 재발과 관련된 유전자 확인. 3. 표재성 식도암에서 PET/CT의 역할과 필요성 평가. T1/T2 식도암 병기결정에서 PET/CT의 필요성 확인 및 예후에 미치는 영향 평가. 진행성 식도암의 수술 전 방사선항암치료 또는 확정치료 중간 평가에서의 PET/CT 역할 확인. (연구개발과제1) 표재성 식도암 내시경적 절제 후 추가 수술과 방사선항암치료의 무작위대조연구 최종 목표 다기관 다학제 무작위배정 대조실험연구(RCT) 인프라 구축 및 연구 개시 - 다기관 IRB 승인 및 프로토콜 관리 - eCRF 개발 (eVelos system) - 다기관 다학제 무작위배정 대조실험연구(RCT) 의 대상자 선별 및 등록 flow 수립 - 무작위 배정 결과에 따라 시행항 수술 또는 방사선항암치료의 기관별 표준화 - 연구 참여자의 의학적 관리와 정기적 추적관찰을 통한 연구대상자 안전성 관리와 질 관리 전체 내용 - 다기관 다학제 컨소시엄 구축 - 프로토콜 개발 및 eCRF 개발 - 프로토콜 다기관 협의, clinical practice 의 다기관 표준화 - 무작위배정 대조실험연구(RCT)의 연구 대상자 선별 및 등록 - 무작위배정 결과에 따른 치료 수행과 의학적 관리 - 연구대상자 추적관찰 및 Safefy 관리 - 연구의 질 향상을 위한 노력(목표 등록환자수 상향조정, ESD 활성화와 등록 활성화를 위한 노력, 참여기관 확대) (연구개발과제2) 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축 최종 목표 표재성 (T1)/진행성 (T2-4) 식도암 조직의 확보. 엑솜체, 전사체 분석을 통한 표재성 식도암의 유전체 분석. 표재성 식도암과 국소 진행성 식도암의 유전체 데이터베이스와 비교 분석하여, 표재성 식도암의 유전학적 특징의 차이 규명 전체 내용 표재성 (T1)/진행성 (T2-4) 식도암 조직의 확보와 유전체 분석의 적합성을 평가함. 이와 동시에 여러 분석 방법의 엑솜체, 전사체 분석을 시도하여, 어떤 분석 방법이 본 연구에서 활용할 지 타당성을 측정함. 엑솜체, 전사체 분석 결과를 이용하여 다방면으로 두 군간의 차이를 확인 (연구개발과제3) 식도암의 조기 발견과 병기결정 그리고 예후 예측 최종 목표 식도암 관련 다양한 영상, 임상, 병리 정보를 포함하는 식도암 영상 net 개발과 입력 진행 및 병기결정 임상 경로개발 및 영상 net 개발과 입력 진행 및 FDG PET/CT의 volume-based metabolic parameters 측정의 중요성 평가, 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 데이터베이스 구축 시작 전체 내용 ○ 식도암 관련 다양한 영상, 임상, 병리 정보를 포함하는 식도암 영상 net 개발과 입력 진행 ○ 다양한 영상을 고려한 식도암 및 병기결정 임상 경로개발 ○ 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 데이터베이스 구축 시작 ○ 식도암 PET/CT의 volume-based metabolic parameters 측정의 중요성 평가 <2단계> 식도암 진료지침 확립을 위한 다기관 무작위 배정 임상연구 및 유전체 구축 연구 최종 목표 1. 무작위대조연구 대상자 등록 완료 및 다기관 다학제 RCT의 안정적 수행. 2. 표재성 식도암 조직 유전자 분석 완료 및 식도암 유전체 데이터 베이스 구축. 3. 식도암 영상 net 입력 진행 및 술 후, 술 전 PET/CT 영상소견과 예후 예측 평가. 전체 내용 1. 연구 대상자 지속적 선별 및 등록을 하고 무작위 배정 결과에 따라 치료를 수행. 프로토콜에 따라 추적관찰을 하고, 필요한 의학적 관리를 수행. 2. 식도암 조직 확보 및 유전자 분석 진행. 표재성/진행성 식도암 유전체 데이터베이스 구축. 3. 식도암 영상 portal 형성과 입력 진행. 술후, 술 전 PET/CT 영상소견과 병리검사, 치료효과와의 상관관계 분석. (연구개발과제1) 표재성 식도암 내시경적 절제 후 추가 수술과 방사선항암치료의 무작위대조연구 최종 목표 다기관 무작위대조연구(RCT)의 대상자 등록 완료 및 임상시험의 안정적 수행 - 다기관 표준화 - 다기관 다학제 진료체계 유지 및 관리를 통한 프로토콜 관리 - 다기관 임상시험에 대한 모니터링 체계 구축 및 SAE, 프로토콜 위반 등의 질 관리 - eCRF 개발 및 자료 이관 (MyTrial) 전체 내용 다기관 다학제 무작위배정 대조실험연구(RCT) 수행 - 다기관 다학제 무작위배정 대조실험연구(RCT) 의 대상자 선별 및 등록 (95% 등록 완료) - 무작위 배정 결과에 따른 치료 수행과 의학적 관리 - 연구대상자 추적관찰 및 Safefy 관리 - 연구대상자의 문제 해결을 위한 다기관 다학제 협의체 운영 - 국립암센터의 eVelos 계약종료에 따라 eCRF 를 MyTrial 로 다시 개발 및 자료 이관 - 연구의 질 향상위한 노력(ESD 활성화와 등록 활성화를 위한 노력, 참여기관 확대) (연구개발과제2) 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축 최종 목표 표재성 (T1) 식도암 조직의 확보 완료. 표재성 (T1) 식도암 유전체 분석의 완료. 표재성 (T1)/진행성 (T2-4) 식도암의 유전체 특징의 비교 분석을 통한, 표재성 식도암 유전체 특징 규명. 전사체 클러스터링을 통한 식도암에서의 예후 인자 분석 전체 내용 총 75례의 표재성 식도암과 총 28례의 진행성 식도암의 확보와 유전체 분석을 완료함. 엑솜체 분석 결과, 진행성 식도암에서 특징적인 일부 변이 패턴들이 관찰됨 (Notch pathway 및 PI3K pathway의 SNV/indel이 더욱 빈번함. CNV 상 1q gain/ 3p, 9p, 9q, 11p loss 는 드물었음.) 전사체 분석 결과, 진행성 식도암에서 cell-cycle activation 정도는 감소하고, EMT 및 종양괴사 반응 등이 증가하였음. 하지만 immune cell infiltration 및 면역 회피 기전은 T-stage에 관계 없이 주로 독립적으로 나타났음. T-stage 별 특징에 기반하여 새로운 전사체 클러스터 분류법을 제안하고 survival 분석 등으로 임상적 의미를 검증 하였음 (연구개발과제3) 식도암의 조기 발견과 병기결정 그리고 예후예측 최종 목표 식도암 영상 net 입력 진행 및 PET/CT volume-based metabolic parameters 측정의 중요성 평가 및 식도암 영상 net 입력 진행 및 유지보수 및 수술 후, 수술 전 PET/CT 영상소견과 병리검사, 치료효과와의 상관관계 분석, 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 데이터베이스 구축 완료 전체 내용 ○ 식도암 영상 net 데이타 입력 완료 및 유지 보수 ○ 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 데이터베이스 구축 완료 FDG PET/CT를 이용한 다양한 원발암의 대사(Metabolic) 및 부피(Volume)와 연관된 예후인자 연구 ○ FDG-PET/CT를 이용한 수술전 항암방사선요법을 시행한 후 수술을 진행한 환자에서의 예후인자 연구 ○ 식도암 병기 AJCC 8판에 근거한 FDG PET/CT의 예후 예측능 재평가 3) 연구개발 성과 및 기대효과 식도암 진료지침 확립을 위한 다기관 무작위 배정 임상연구 및 유전체 구축 연구 연구개발성과 활용계획 및 기대효과 1. 표재성 식도암에서 새로운 치료가이드라인을 정립할 수 있는 근거 창출 2. 유전체적 분석을 통한 표재성 식도암 치료의 precision medicine 방법 모색 3. 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 Big data 구축 및 병기결정/예후예측에 대한 필요성과 유용성 평가 1. 표재성 식도암에서의 새로운 치료 가이드라인을 정립 2. 표재성 식도암의 유전체 데이터베이스 구축 및 방사선항암치료에 대한 유전적 예측인자 구명. 3. 식도암 병기결정에서의 최적의 임상경로(clinical pathway) 개발 및 진행성 식도암에서 PET/CT를 활용한 환자 치료방침 제공과 예후예측 법 제시. (연구개발과제1) 표재성 식도암 내시경 적 절제 후 추가 수술과 방사선항암치료의 무작위대조연구 연구개발성과 활용계획 및 기대효과 1. 림프절 전이가 없는 표재성 식도암에서 내시경적 절제술을 시행한 뒤 점막하 침범 또는 lympho-vascular 침범이 있어서 추가 치료가 필요할 때, 방사선항암치료가 생존율 측면에서 수술에 비해 비열등 함을 확인하여 새로운 치료 가이드라인을 정립할 수 있음. 2. 수술이 필요한 표재성 식도암 환자에서 방사선항암치료를 시행하고 수술과 비교 분석하여 그 치료 성적을 확인함으로써 대표적 비수술적 치료법인 방사선항암치료의 예후를 결정할 수 있음. 3. 방사선항암치료를 받은 표재성 식도암 환자의 불량한 치료 성적과 연관되는 요인을 찾아내어 수술적 치료의 필수 적응증으로 활용할 수 있겠음. 4. 한국형 다기관 다학제 연구의 모델 제시1. 표재성 식도암에서의 치료 가이드라인을 정립할 수 있는 근거창출. 2. 수술이 어렵거나 수술을 원하지 않는 표재성 식도암 환자에게 비수술적 치료를 제공할 수 있는 근거마련 및 예후예측 가능. 3. 방사선항암치료 후 재발한 경우 요인분석을 통해 표재성 식도암에서 수술적 치료의 적응증에 대한 근거마련. (연구개발과제2) 표재성 식도암 유전체 데이터베이스 구축 연구개발성과 활용계획 및 기대효과 1. 세계 최초로 표재성 편평상피식도암의 유전체 데이터베이스 구축을 통해, 관련 연구기반 확보 2. 표재성 식도암에 대한 genomic evolution 확인을 통해 병기에 따른 precision medicine에 대한 근거 마련 3. 기존에 알려진 여러 암종에서의 표적치료제가 식도암 치료에 적용될 수 있는지 가능성 확인 4. 방사선항암치료 후 재발하는 군의 유전체 패턴 분석으로 추가 수술 전략을 시행할 수 있는 효과적인 치료법 개발의 토대 마련1. 세계 최초로 표재성 편평상피식도암의 유전체 데이터베이스 구축 2. 진행성 식도암에 비해, 표재성 식도암의 특이 유전체 데이터베이스 확인 및 암의 병기별 진행에 따른 유전체의 변화 확인 3. 식도암에 대한 표적치료제의 연구 및 개발에 연계될 가능성 확인 4. 동시방사선 항암치료에 민감한 유전체 유형 선별 (연구개발과제3) 식도암의 조기 발견과 병기결정 그리고 예후 예측 연구개발성과 활용계획 및 기대효과 1. 식도암 FDG PET/CT 영상 기반 데이터베이스를 구축하여 영상과 암 유전자, 치료와 치료 효과, 예후예측에 대한 Big data수집 2. 식도암 병기결정 및 예후 예측에 있어서 PET/CT의 필요성 제시 및 유용성 평가, 이에 따른 식도암 환자에서 치료 및 감시(Surveillance)에서의 임상경로(Clinical pathway) 제시1. 식도암 병기결정에서의 임상경로(clinical pathway) 개발. 2. 식도암 병기결정에서 PET/CT의 필요성 확인 및 예후에 미치는 영향 평가. 3. 진행성 식도암에서 PET/CT 활용 예후예측으로 술 후 혹은 술 전 강화치료(consolidation treatment) 혹은 전환치료(switch)의 조기 결정 알고리듬 제시. 4. 영상, 암 유전자, 치료와 치료효과, 예후에 대한 portal 형성/Global big data 선점화 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김홍관
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20230400
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비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최정열
• 주관연구기관 : 한국항공우주연구원
• 발행년도 : 20230100
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연구개발 목표 및 내용 최종 목표 Cobalt 생체활성 유리 나노입자 복합체를 이용한 안구건조증 치료제 개발 전체 내용 방사선을 이용하여 안구건조증 동물 모델을 제작하고, 항산화 효과가 있는 Cobalt 생체활성 유리 나노입자 복합체를 이용하여 제작된 동물 모델에서의 항산화 효과 및 안구건조증에 대한 효능을 확인한다. 연구개발성과 성공적으로 BGn 및 Co-BGn nanoparticle을 제작하여 물리적 특성들을 확인 In vitro & in vivo에서 cellular toxicity & antioxidant, antiinflammatory effect 확인 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 각막 혼탁, 각막 신생혈관 점수화하여 약제 처리 전후를 확인해보는 정량적인 분석 희생 후 조직학적으로 항산화 효과 관련 마커 분석 가능 다양한 약제를 나노입자에 담침시켜 그 효과를 평가하고 점안제 제작 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정호석
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20230300
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□ 연구개요 ○ 본 연구의 목표는 이중수소결합 도너(dual-hydrogen bond donor)와 음이온의 결합에 의해 발생하는 탈양자화(deprotonation) 현상을 전기적인 신호로 변환하여 특정 음이온을 실시간으로 검출할 수 있는 IoT 센서 플랫폼을 개발하는 것임. ○ 본 연구에서는 다양한 구조의 이중수소결합 도너 기반의 음이온 리셉터 분자를 설계 및 합성하여 음이온과 결합력을 체계적으로 평가함으로써 우수한 결합력을 갖는 리셉터 설계의 기준안을 제시함. 음이온과 리셉터의 화학적인 상호작용을 효과적으로 전기신호로 변환하기 위하여 탄소나노튜브에 기능화 하는 방법에 대한 연구를 수행함. ○ 궁극적으로, 개발한 IoT 센서 플랫폼을 활용하여 극소량의 용액에 포함되어 있는 음이온을 실시간으로 감지할 수 있는 프로토타입 센서를 구현하는 것이 본 연구의 최종 목표임. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 1차년도 ■ Squaramide, thiourea 및 croconamide 기반의 이중수소결합 도너에 양이온 기능기 (pyridinium)와 전자 당김기(electron withdrawing group)를 결합시켜 탈양자화가 효과적으로 발생하는 음이온 리셉터를 합성함. 합성한 리셉터는 ¹H 핵자기 공명 분광법(nuclear magnetic resonance, ¹H NMR)을 통해 구조 분석이 이루어짐. 음이온과 결합 특성은 자외선 가시광선 분광기(UV-vis spectroscopy)를 활용하여 음이온과 리셉터의 정량적인 결합력을 평가함. ○ 2차년도 ■ 스프레이 코팅 공정을 통하여 폴리-4비닐피리딘(poly(4-vinylpyridine), P4VP)-탄소나노튜브 복합체를 형성함. 음이온 리셉터는 P4VP-탄소나노튜브 복합체에 공유결합을 통해 기능화가 이루어짐. 리셉터가 기능화된 P4VP-탄소나노튜브 복합체를 활용하여 센서를 제작하고 음이온이 포함된 용액이 주입되었을 때, 센서의 저항이 증가함을 통해 리셉터와 음이온의 화학적 상호작용이 전기 신호로 성공적으로 변환되는 것을 증명함. ■ 합성한 리셉터 중 Squaramide가 기능화된 P4VP-탄소나노튜브 복합체가 아세테이트 음이온에 대하여 가장 우수한 감도를 나타냄. 추가적으로, 탄소나노튜브 섬유를 활용하여 음이온 리셉터를 비공유결합 방식과 공유결합 방식을 통해 기능화하여 기능화 방식에 따른 음이온 감지 특성을 비교 평가함. ○ 3차년도 ■ IoT 기반의 센서 모듈을 개발하여 센서에서 발생하는 전기 신호를 무선 통신을 통해 스마트폰으로 전송하여 실시간으로 음이온 감지에 성공함. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 아세테이트 음이온은 박테리아 세포의 성장을 제어하는 지표성분으로 알려져 있으며, 인슐린과 같은 합성 단백질 생산에서 중요한 지표로 활용됨. 박테리아 세포의 성장 환경에서 아세테이트 음이온의 농도와 세포성장에 대한 상관관계를 체계적으로 평가하여 합성 인슐린 생산효율 최적화에 기여할 것으로 기대. ○ 추가적으로, 양이온 성분과 중성 용질을 감지할 수 있는 센서를 개발하여 본 연구에서 개발한 IoT 기반 센서 모듈을 융합하여 센서 플랫폼의 활용분야의 확장을 기대. ○ 또한, 다종 센서 어레이 시스템을 개발하여 용액 속에 포함되어 있는 이온 및 바이오 마커에 대한 감지 정확성을 높이고, IoT 기술과 패턴인식 기술을 접목하여 현장진단형 센서 플랫폼으로 활용할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최선진
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 음이온 센서;이중수소결합 도너;탈양자화;탄소나노튜브;사물인터넷; 2. anion sensor;Dual-hydrogen bond donor;deprotonation;carbon nanotube;IoT;

□ 연구개요 두경부암에서 방사선치료는 주요한 치료 방법이나, 방사선저항성을 갖는 경우가 종종 있어 충분한 치료 효과를 보기 힘든 경우가 있음. 이러한 방사선 저항성을 보이는 암에서 YAP의 발현이 증가되어 있다는 보고들이 있어 YAP-TEAD 결합억제제를 사용하여 두경부암에서 방사선저항성을 극복하는 전임상 연구를 시행하고자 하였음. 본 연구를 통해 두경부암에서 YAP-TEAD 발현과 조절을 통한 종양 형성 및 전이에서의 역할을 확인하고 YAP-TEAD 결합억제제의 방사선저항성 극복을 위한 역할을 확인하여 두경부암 치료의 새로운 패러다임을 제시하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구팀은 다양한 두경부암 세포주의 YAP 발현량을 스크리닝하여 YAP 발현량이 상대적으로 높은 세포주 (HEP-2)와 낮은 세포주 (SNU-46)를 선정하였고, YAP 발현량이 높은 세포주에서는 YAP을 knockdown 시키고, YAP 발현량이 낮은 세포주에서는 YAP을 overexpression 시켜 YAP이 종양의 형성 및 방사선저항성에서 갖는 역할을 살펴보았음. YAP 발현이 높은 세포주에서 YAP을 knockdown 한 후 방사선 조사시 colony formation 정도가 저하됨을 확인하였으며, apoptosis가 증가함 또한 확인하였음. 더불어서 YAP-TEAD 결합억제제와 방사선을 병용 투여 시 종양 형성 억제효과가 방사선 단독 투여 시에 비해 증가됨을 확인하였음. HEP-2 wildtype 세포주와 YAP knockdown 세포주를 가지고 xenograft tumor model을 만든 후 tumorigenicity를 살펴본 결과 앞선 결과가 in vivo에서도 재현됨을 확인하였음. 반대로 SNU-46 세포주에서 YAP을 overexpression 한 후 방사선을 조사하였을 때 SNU-46 wildtype에비해 colony formation 정도가 증가함을 관찰하여 YAP이 두경부암의 악성도 및 방사선 저항성에 기여함을 확인하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통하여 YAP이 두경부암의 악성도에 기여하며, YAP-TEAD 결합억제제가 새로운 치료제로서 임상에 적용될 가능성이 있음을 보여주었음. 특히 YAP-TEAD 결합억제제와 방사선치료 병용 투여 시 YAP-TEAD 결합억제제 단독 혹은 방사선치료 단독 투여와 비교하여 상승효과를 갖는다는 사실을 밝혀내어 두경부암의 방사선저항성을 극복할 수 있는 방법으로써의 가능성을 보여주었음. YAP-TEAD 결합억제제는 향후 면역치료제와도 병용요법으로 사용될 경우 치료 효과를 상승시키고 생존율을 개선할 수 있는 가능성을 제시하였음. 이러한 YAP-TEAD 결합억제제와 기존 세포독성항암제, 방사선치료, 면역항암치료제 등과의 병용요법은 기존 치료에 대한 저항성을 극복할 혁신적인 치료제로서 임상에 적용되고, 새로운 임상 가이드라인이 될 수 있음을 기대하게 하였음. 이미 YAP-TEAD 결합억제제 선도물질이 개발되어있는 상황에서 기초 독성 실험 등이 통과되어 환자들을 대상으로 한 임상연구가 진행되면 항암제 시장에서 국내 진출의 큰 전환점을 만드는 계기가 될 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이익재
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 두경부암;YAP-TEAD 억제;방사선치료;방사선저항성;면역항암치료; 2. Head and neck cancer;YAP-TEAD inhibition;Radiotherapy;Radioresistance;Immunotherapy;

1. 연구개발 목표 □ 최종 연구개발 목표 ◦ 원전의 안전성 향상을 위한 중대사고 기기생존성(ES1)) 평가 기술 개발 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 설비 구축 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 체계를 통한 원전 규제 대응 및 산업계 수탁과제 수행 □ 당해 연구개발 목표 ◦ 중대사고 기기생존성 관련 규제요건 분석 ▹ 사고관리계획서2) 유관기관 협업체계 구축 ▹ 중대사고 기기생존성 평가 관련 규제 및 환경조건 연구 ◦ 중대사고 환경 모사 시험설비 구축 및 운용 ▹ 중대사고 기기생존성 시험설비 고도화 및 운용 ▹ 시험챔버 내부 열전달 특성 파악 ◦ 기기생존성 평가 기술 및 중대사고용 방화랩(Fire wrap) 설계기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 종합영향평가 수행 ▹ 중대사고 대처설비 생존성 향상기술 개발 ▹ 중대사고 환경에서의 상승효과를 고려한 비금속소재 열화평가 기술 개발 (위탁) (출처 : 본문 : 1. 연구개발 목표 2p)

• 연구책임자 : 김대환
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 중대사고;기기생존성;생존성향상;실증시험;안전등급기기; 2. Severe Accident;Equipment Survivability;Survivability Improvement;Type Test;Safety Related Equipment;

□ 연구개요 본 연구에서는 높은 광발광 양자수율, 좁은 반치폭 및 높은 전하 이동 특성으로 태양전지, 방사선 검출과 영상 분야에서 강력한 후보물질로 연구되고 있는 페로브스카이트양자점를 치료방사선분야에서 방사선 검출기로써 활용가능성을 연구함. 이를 위해 양자점이 도핑된 유기액체신틸레이터를 제작하였으며 방사선에 대한 섬광학적 특성을 확인함. 브롬과 톨루엔 그리고 유기분자를 조합한 액체신틸레이터에서 방사선에 대한 반응성이 가장 우수하였으며 해당 샘플에 대한 선량학적특성에 대하여 연구하였으며 환자치료 정도관리를 위한 2차원 및 3차원 방사선량 측정에 대한 활용가능성에 대한 연구를 수행함. □ 연구 목표대비 연구결과 페로브스카이트 양자점(CsPbX3, X= Br, I, Cl), 유기분자(PPO)와 무극성용매(Cyclohexane, Toluene, Octane)를 혼합하여 기존 Core/shell 구조 양자점 및 페로브스카이트 양자점 대비 섬광효율이 우수한 유기액체신틸레이터 개발하였음. 치료방사선에 대한 양자점 할로겐화물 조성비, 용매의 종류 및 유기분자 비율에 따른 반응성을 확인, 반응성이 우수한 샘플에 대한 물리적·광학적 특성연구를 수행하였음. (균일성, 노화도, 방사선에 대한 내구성, Quenching 효과 등) 치료방사선 분야의 다양한 방사선 조사 조건에 따른 선량계 특성 측정을 위해 섬광신호를 집적할 수 있는 테프론에 광섬유를 연결하여 제작된 신틸레이터의 섬광신호 수집시스템을 구축하였음. 방사선량에 대한 섬광신호의 선형성 및 포화정도, 분당선량률, 방사선의 종류(Photon & electron), 선질에(4 - 15 MV, 6 - 20 MeV) 따른 섬광신호 특성 측정하였고 치료방사선에 대하여 제작된 양자점 선량계와 이온전리함등 상용선량계의 비교를 통한 선량 측정 정확도 및 실무활용성을 평가하였으며 50Gy 미만의 방사선에 대해 선형성과 재현성을 확인하였고 이후 선형적으로 섬광신호 감소함을 확인하였음. Charge-Coupled Device(CCD) 및 Plenoptic Camera를 이용하여 2D 및 3D dosimetry를 위한 측정기구 제작 및 분석 프로토콜 수립하였고 이를 활용하여 치료용 전자선형가속기에서 신틸레이션 영상획득·영상평가를 수행하여 선량평가 시스템을 구축하였음. 양자점이 용해된 신틸레이터를 이용하여 획득된 2차원 영상의 선량변환, Gamma evaluation 방법을 이용한 치료계획 선량과 비교·평가, EPID를 이용한 Portal dosimetry 방법과 비교를 통하여 임상적 활용가능성 평가를 수행하였으며 Plenoptic 카메라를 이용한 3D 차원 선량측정방법 개발·측정시스템 구축 및 임상활용가능성 평가를 수행하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통하여 페로브스카이트 양자점과 유기물질을 혼합하여 저단가, 고효율, 대량생산이 가능한 유기액체신틸레이터를 제작되었으며 이에 대한 방사선에 대한 선량계적 특성을 연구함으로써 기존 상용 선량계보다 편의성이 높고 실시간 선량측정이 가능하며 2차원 및 3차원 방사선량 측정이 가능한 액체섬광체를 개발하였음. 특히 연구된 2차원 및 3차원 선량측정은 방사선치료영역 전반에 대한 방사선 전달정도를 확인가능하도록 하고 측정에 대한 단가를 낮추어 방사선치료 질을 향상 및 경제적이득이 있을것으로 기대함. 저단가·고효율로 태양전지분야에서 핵심미래기술로 연구되고있는 페로브스카이트 양자점기술과 유기물을 혼합한 형태의 방사선량측정방법은 기존기술보다 광효율이 8배이상 우수하기 때문에 저선량의 방사선까지 측정가능하고 다양한 방사선검출산업 분야에서 활용 가능할 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김성우
• 주관연구기관 : 서울아산병원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선치료;방사선량측정기;페로브스카이트 양자점;유기신틸레이터;선량측정기기; 2. Radiation therapy;Radiation dosimeter;Perovskite quantum dot;Organic scintillator;Dosimetry device;

연구개요 본 연구에서는 형상 변형 소프트 액츄에이터의 개발을 위해 Donor-Acceptor Stenhouse Adduct (DASA) 분자스위치를 화학적 결합으로 포함하는 고분자를 합성하고, 고분자 필름 이중층(bilayer) 구조를 바탕으로 광열(photothermal) 그리고 온도 변화에 의해서 작동하는 액츄에이터를 제조한다. DASA의 빛에 의한 colored-to-colorless 가역적 화학반응을 이용하여 쓰고 지울 수 있는 광 패턴을 만들고 공간적으로 선택적인 열팽창을 유도하여 다양한 모양의 구동을 프로그램 할 수 있는 형상 변형 엑츄에이터를 개발한다. 연구 목표대비 연구결과 광열 반응을 통해 형상 변형이 일어나는 액츄에이터를 개발하는 것을 목표로 광에 의한 분자스위치인 DASA 단량체 (DASA-base)를 합성하였으며 Tg(Glass transition temperature)를 조절할 수 있는 고분자 물질 중 하나인 PU(Polyurethane)를 선정 후 중합함. NMR(Nuclear magnetic resonance)을 사용하여 단량체와 고분자의 합성을 확인하였고 이후 합성된 DASA-base와 PU을 친핵성 첨가 반응을 통해 화학적으로 결합시켜 파란색(615nm)의 흡수 파장을 가지는 DASA-PU를 성공적으로 합성하였음. UV-Vis spectroscopy를 이용하여 장파장(가시광선 영역)에 대한 color to colorless 가역적 화학반응이 일어나는 것을 확인하였고, 상대적으로 열팽창계수가 높은 DASA-PU와 비교적 낮은 Polyimide film을 사용하여 drop casting 방법으로 고분자 필름 이중층(bilayer) 구조를 형성함. 광열 반응에 의한 필름의 구동을 확인하기 위해 white light(380nm~780nm)를 10분간 조사시켰으며 초기 각도(angle) 대비 71.2˚의 각도 변화를 확인함. 또한, 광열에 의한 bilayer film의 구동력을 확인하였고 1.18mJ/g의 구동 에너지를 확인함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 획득한 자료들을 통해서 국제적으로 저명한 SCI 상위·최상위 저널에 논문 게재를 목표로 하고 지적 재산권 확보를 위해서 특허 출원을 진행할 예정임. 이 연구를 확장하여 형상 변형 액츄에이터 기술을 체온으로 작동하는 그리퍼 등의 의료기기에의 직접 적용하고 웨어러블 디바이스 등에 응용하여 소프트 로봇 분야에서 기술 선점과 국가 기술력 확보에 기여 하고자 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이재준
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 공여체-수용체 부가물;이중층구조;광열반응;작동장치;고분자; 2. Donor-Acceptor-Stenhous Adduct;Bilayer structure;Photothermal reaction;Actuator;Polymer;