□ 연구개요 본 연구는 유럽핵입자물리연구소(CERN) SHiP (Search for Hidden Particles) 실험과 Compact Moun Solenoid(CMS) 실험에 활용될 기능이 개선된 입자선별 및 궤적측정(particle trigger and tracking) 비저항검출기 (resistive plate chamber; RPC)를 개발하고 이 방사선 기술을 응용하여 뮤온 래디오그래피와 입자선 치료에 적용할 방사선계측 기술을 개발하는 연구이다. □ 연구 목표대비 연구결과 CERN SHiP 실험 입자선별 및 궤적측정 비저항검출기 연구 1) CERN EP-DT 검출기 기체 연구의 일환으로 친환경 실험을 수행하기 위해 이태리바리 대학교 그룹에 실측 규모 RPC 3대를 제공. 연구 성과는 J. Instrumentation 18 P02022 (2023년 2월)에 게재함. 2) 소형 prototype 검출기를 제작 시험하여 2차원 tracking 기능을 검증함. 연구 성과는 국제 저명학회인 2020 RPC conference에서 발표하였으며 K. S. Lee, JINST 15 C11001 (2020년 11월)에 게재함. 3) 기능이 개선된 소형 SHiP RPC을 대상으로 친환경 검출기 연구를 수행하였으며 JKPS 80 1 (2022년 1월)에 게재함. 비저항 검출기 활용 우주선 뮤온 래디오그래피 기술 연구 핵반응로 연료 대상 뮤온 레디오그래피 몬테카를로 시뮬레이션과 단위 검출기 설계/제작/시험 결과는 2020년 11월과 2021년 11월 한국물리학회에 발표함. 비저항 검출기 활용 입자선 치료빔 검증 기술 연구 Biological tissue 대상 GEANT4 시뮬레이션과 다중겹 비저항 검출기를 설계/제작/시험하고 그 연구 성과를 2022년 CERN에서 개최된 9월 국제전문학회인 2022 RPC Conference와 2022년 4월 한국물리학회에서 그 연구 성과를 발표함. CERN Phase-2 LHC CMS 실험 iRPC에 대한 성능 검증 및 내방사선 특성 연구 CMS iRPC에 대한 quality Control protocol 완성하고 1차 제작된 iRPC gas gap에 대한 QC 검증과 데이터 베이스를 구축함. 본 연구진이 보유한 감마선 조사장치 활용 1차 내방사선 시험을 완료하였고 그 성과는 한국물리학회에서 수 차례 발표함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 연구성과: 1) CERN SHiP 실험 뮤온 궤적 맞춤 RPC 연구: SHiP 실험뿐만 아니라 유사한 뮤온 검출 기능을 요구하는 대형 입자물리학 실험에 기여한 바가 크다고 판단함. 2) CERN Phase-2 LHC CMS 실험 iRPC에 대한 성능 검증 연구: 제작된 RPC 검출기 성능 검사와 내방사선 특성을 검증하는 기준을 마련하는데 기여함. 3) RPC 기술 적용 뮤온 레디오그래피와 입자선 치료 검증 연구: 본 연구는 단순한 검출기 R&D 단계 연구가 아니라 입자물리학 분야의 새로운 물리학을 여는 첨단 실험을 위해 국내 검출기 기술을 적용하여 검출기 시스템을 완성하고 국내외 많은 연구진과 함께 당면한 입자물리학 목표를 달성하도록 돕는데 기여한 판단함. 활용계획: 1) CERN SHiP 실험 뮤온 궤적 맞춤 RPC 연구: 2025년 ~ 2028년 계획하고 있는 SHiP beam dump 실험에 활용 예정. 3) 비저항 검출기 활용 입자선 치료빔 검증 연구: 이태리 바리 대학교 연구진과 공동 연구를 추진하여 양성자 치료빔 검증 실험과 BNCT 연구에도 활용 예정. 4) CERN Phase-2 LHC CMS 실험 iRPC에 대한 성능 검증 연구: 향후 2년간 연구를 지속하여 2025년까지 iRPC 설치를 완료하는데 활용 예정. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이경세
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 비저항 검출기;중성미자 실험;하드론 치료;뮤온 래디오그래피;암흑물질; 2. Resistive Plate Chambers;Neutrino experiment;Hardron therapy;Muon radiography;Dark matters;

□ 연구개요 유방암은 면역원성이 부족하고, 면역억제성 종양미세환경을 가지고 있기 때문에 면역관문억제제에 대해 치료 저항성이 있다고 알려져 있음. 따라서 본 연구는 면역 억제를 방해하는 class I PI3K inhibitor, OX40 및 GITR agonist와 in situ tumor vaccination 효과를 유도하는 방사선치료 병용치료를 통한 면역관문억제제의 항종양면역효과를 극대화하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 1. PI3Kγ를 표적으로 하는 약제와 방사선 병합 효과 및 상호작용 기제 연구 - PI3Kγδ inhibitor는 Treg, MDSC 및 M2-TAM과 같은 면역억제세포를 조절할 수 있음을 확인함, 방사선 및 PD-1 blockade와 병용치료 시 면역조절효과를 보이며, 유의하게 항종양면역반응을 증진시켰음. - 이 연구의 결과는 European Journal of Cancer (2021)에 게재되었으며, 국내특허등록 및 미국특허출원을 하였음. 2. OX40를 표적으로 하는 약제와 방사선 병합 효과 및 상호작용 기제 연구 - anti-OX40를 PD-1 blockade 및 방사선을 병합하여 사용하였을 때 synergistic 한 종양성장 억제 효과를 확인함. 또한 anti-OX40는 Treg 면역억제세포를 저해하였고, 방사선과 병용치료 하였을 때 유의하게 항종양면역반응을 증진시킴으로써 PD-1 blockade의 효율을 극대화함을 밝힘. - 이 연구의 결과는 Cancers (2022)에 게재함. 3. GITR를 표적으로 하는 약제와 방사선 병합 효과 및 상호작용 기제 연구 - anti-GITR와 PD-L1 blockade 및 방사선을 삼중병합하여 사용하였을 때 상호작용에 의한 종양성장억제 및 항종양면역반응 효과를 확인함. - 이 연구의 결과는 International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics에 review가 진행 중임. 4. 인간화마우스에서 검증 및 면역유전체 연구를 통한 바이오마커 발굴 - 인간화마우스를 사용하여 환자유래종양 모델을 만들었고, PI3Kγδ inhibitor, 방사선 및 PD-1 blockade의 삼중병합요법의 항종양효과를 검증함. - 종양에서 RNA를 추출하여 전사체분석 (transcriptome analysis, RNA-seq)을 통한 종양 면역 관련 인자의 변화 분석 및 바이오마커와 pathway를 발굴함. - TCGA clinical 빅데이터 면역유전체 분석을 통해 PI3K gamma 혹은 delta 유전자에 대한 임상적 유용성을 검증함. - 이 연구의 결과는 European Journal of Cancer (2021)에 게재함. 연구종료기간까지 모든 연차 및 세부 연구목표 100% 달성 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 개발된 방사선 병합치료의 항종양면역반응 조절 기술 및 바이오마커는 난치성 암환자에 적용할 수 있는 실용화 기술로 개발하여 방사선의학 분야의 발전에 일조할 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김인아
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선치료;항암면역치료;Class I PI3K 억제제;OX40 작용제;GITR 작용제; 2. Radiotherapy;Anti-tumor immunotherapy;Class I PI3K inhibitor;OX40 agonist;GITR agonist;

□ 연구개요 초고선량률 방사선 조사인 FLASH Radiation을 이용, 기존 Conventional 방사선 조사 방식 대비 마우스 심장에 미치는 영향을 조사하여 향후 FLASH 방사선 치료의 인간 대상 임상 시험 적용에의 기반 자료로 삼는다. □ 연구 목표대비 연구결과 C57BL/6 male 마우스를 대상으로 총 3개의 그룹으로 나누어 심장에 방사선 조사를 시행하였다. 대조군 그룹은 총 마우스 생존기간 조사목적으로 관찰하였으며, 나머지 두 그룹은 FLASH 10 Gy, 20 Gy, 30 Gy 조사 군과 Conventional 10 Gy, 20 Gy군으로 관찰하였다. 각 군별 마우스 부검은 6개월, 12개월 그리고 16개월에 시행하였다. 방사선 조사를 받은 심장조직은 기존 치료 방식인 Conventional 군에서 FLASH 군에 비해 전반적으로 통계적으로 유의한 정도 차이의 섬유화가 발생됨이 관찰되었다. 또한 FLASH 방사선 조사 그룹의 경우 마우스 심장 세포가 Conventional 군에 비해 전체적으로 비대해짐을 각종 염색을 통해 확인할 수 있었고 심장 내 혈관 주변조직의 경우도 Conventional 그룹에서 FLASH 그룹에 비해 섬유화가 더 많이 일어난 것을 조직 염색을 통해 확인할 수 있었다. 생존기간 분석에 있어서는 두 그룹의 명확한 차이가 실험 개체수가 적은 관계상 통계적으로 유의하게 드러나지는 않았으나 20 Gy 조사 군에서는 FLASH 군이 Conventional 군에 비하여 더 장기간 생존하는 것이 관찰되었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 마우스 심장에서의 FLASH 방사선 조사가 기존 Conventional 조사 방식 대비 더 적은 섬유화를 일으키는 것을 볼 수 있었다. 또한 20 Gy 이상 고선량 조사군에서는 FLASH 그룹이 더 긴 생존 기간을 보임을 확인하였다. 본 연구 결과는 이후 다양한 소동물 및 중동물의 심장 주변 종양 모델에 대해 FLASH 방사선 치료시 심장 반응에 대한 참고자료로 활용될 수 있으며 궁극적으로 향후 FLASH 방사선 조사의 인간 대상 임상 시험시 안정성에 대한 근거 자료 중 하나로 제시될 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전완
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 초고선량률방사선;방사선치료;심장조직손상; 2. FLASH radiation;Radiotherapy;Cardiac tissue damage;

□ 연구개요 • 방사선피부염은 방사선치료의 일반적인 부작용이며 방사선치료를 받은 환자의 90% 이상에서 발생하게 됨. 심각한 방사선피부염은 환자의 미용적변화, 불편함, 통증을 유발하여 삶의 질을 저하시킬 뿐만 아니라, 심할 경우 치료중단으로 이어져 잠재적으로 암 조절 및 예후에 부정적인 영향을 미칠 수 있음. • 방사선 치료효과를 극대화하고 부작용을 최소화하기 위해서는 방사선피부염의 정량적·객관적 평가와 정확한 예측·예방이 필요함. • 의사의 시각적 관찰을 통해 정성적으로 평가되던 방사선피부염의 심각도를 카메라 영상을 통해 정량적으로 평가·분석하는 시스템을 개발함. 이를 활용하여 방사선피부염 예측모델을 생성, 의사결정을 지원하는 시스템을 구축함. • 본 연구는 1) 카메라 영상을 기반으로 방사선피부염 영상을 분석하고, 2) 방사선피부염 손상등급 자동 평가시스템을 구축, 3) 영상에서 방사선피부염을 예측하는 의사결정지원 모델을 제작하고자 했음. □ 연구 목표대비 연구결과 ❖ 카메라 기반 방사선피부염 측정시스템 구축 • 깊이 카메라를 기반으로 하는 환자 표면 영상획득장치 시스템을 구축했음. • 실제 방사선피부염 환자 총 41명에 대한 증례 수집 및 분석을 완료함. ❖ 방사선피부염 지능형 평가시스템 개발 • 환자영상 및 선량정보 기반의 방사선피부염 auto segmentation 모듈을 제작했음. • 방사선피부염의 정량적 평가 및 선량 정보에 대한 시각화 시스템을 구축했음. ❖ 래피드 러닝 헬스 케어를 이용한 의사결정지원시스템 개발 • 1·2등급 방사선피부염에 대한 정상조직손상확률(Normal tissue complication probability, NTCP) 모델을 구축했음. • 환자 데이터 기반 NTCP 모델 갱신 플랫폼의 프로토타입 제작하고 검증했음. 본 연구의 세 가지 핵심 목표를 모두 달성하였으며, 연구기간동안 SCI 논문 9편 및 특허출원 3건의 연구성과를 도출했음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 3D카메라를 사용하여 방사선피부염 손상정도를 정량화하고 객관화할 수 있어 방사선 피부염의 정확한 평가를 가능하게 하며, 다기관 임상연구에서 방사선피부염 발생등급의 객관성과 신뢰성을 확보할 수 있음. • 방사선피부염 손상관리를 통해 방사선피부염 발생을 예측하고 환자에게 사전에 안내 할 수 있음. • 개별 기관에 최적화된 방사선피부염 선량예측인자와 예측모델을 정확하게 식별하고 결정할 수 있으므로 방사선피부염의 예측 정확도를 향상시킬 수 있음. • 치료계획단계에서 방사선피부염을 최소화하는 환자맞춤형 치료전략개발을 촉진함. • 방사선치료기술이 고도화되고 다양한 신의료기술이 도입됨에 따라 무작위 대조연구와 같은 지침과 문헌에 의존하여 신의료기술을 환자에게 적용하기에는 매우 제한적임. 래피드 러닝 헬스케어 기반 의사결정지원시스템은 근거중심의학의 보완적 수단이 될 수 있으며, 신의료기술의 임상적 적용에 대한 상대적 가치와 근거를 창출하여 신속한 임상 적용을 가능하게 할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍채선
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사선피부염;정상조직손상확률;래피드 러닝 헬스케어;딥러닝; 2. Radiation dermatitis;Normal tissue complication probability;Rapid-learning health care;Deep learning;

연구개요 Initial goals of the research project were planned as follows: ⦁ to study the heavy particle properties in different environments (dense, external magnetic field, etc); ⦁ to study the properties of nuclear matter, neutron stars and strange stars; ⦁ the understanding the non-perturbative structure of the charmonium and heavy-light quark systems. 연구 목표대비 연구결과 During the research period we have obtained the following results: ⦁ We studied SU(3) non-heavy and single-heavy baryon properties in isospin symmetric, isospin asymmetric and strangeness mixed environments. In particular, a single-heavy baryon properties we studied in two different (a model dependent and the model independent) ways. In addition to planned tasks we also studied the nucleon mechanical properties in nuclear matter. ⦁ We also studied the ordinary nuclear (the isospin symmetric and asymmetric) matter properties and the strangeness mixed matter properties. The applications to the neutron and strange stars has been performed. ⦁ We calculated the heavy quark correlators with the perturbative corrections in the instanton liquid model of QCD vacuum. We also analysed the main features of heavy-light quark systems in the instanton generated background by considering the pion emissions by exited heavy quarkonium. We calculated the color-octet heavy-quark potential in instanton liquid model and studied the instanton effects on the electromagnetic transions of charmonium. We also performed tests of the phenomenological nonrelativistic charmonium potential. On a basis of performed tasks we had 8 publications in scientific SCI journals and made presentations during the conferences and workshops. Some of the publications are at the stage of preparation and submission. In general, the research process gone smoothly according to the initially planned schedule of the tasks. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) The benefits of our studies can be realized in the following ways: ⦁ The results of our studies of the properties of heavy baryons in nuclear matter will be useful for understanding the experimental data coming out from the Large Hadron Collider and the relativistic heavy ion collision experiments. ⦁ The results of our studies of nuclear matter studies will be useful for understanding the phenomena taking place during the collision experiments, for understanding the structure of compact stellar objects, for understanding the properties of atomic nuclei and rare isotopes. ⦁ The results of our instanton liquid model studies will be useful for understanding the origin of the phenomenological heavy quark potential parameters, for understanding the fine structure of the quarkonium spectrum and its transition modes due to electromagnetic and strong interactions. (source : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : Yakhshiev Ulugbek
• 주관연구기관 : 인하대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 무거운 중입자;핵물질;강한 양자색소역학;중성자별;기묘한 물질; 2. Heavy hadrons;Nuclear matter;Strong QCD;Neutron star;Strange matter;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 국내 자생 정금나무 열매의 비만 및 비만 관련 질환[비알코올성 지방간(non-alcoholic fatty liver: NAFL)/인슐린 저항성(insulin resistance: IR)]을 억제하는 활성 분획 및 활성 물질을 탐색하고 작용 기전을 구명하여 비만 관련 질환 맞춤형 천연물 소재를 개발하고자함 ◼ 전체 내용 국내자생 정금나무 열매를 이용한 비만관련질환 맞춤형 신규소재 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 국내자생 정금나무 열매를 이용한 비만관련질환 맞춤형 신규소재 개발 ❏ 내용 국내 자생 정금나무 열매의 비만 및 비만 관련 질환[NAFL/IR]을 억제하는 활성 분획 및 활성물질을 탐색 및 작용기전 구명 □ 연구개발성과 ● 세포모델에서 정금의 비만/NAFL/IR 억제 효과 구명 - 지방세포에서 오일레드 O (Oil red O: ORO)와 AMPK 활성화를 비교한 결과 정금 열매의 물추출물 (VOW)을 비만억제 최적 추출물로 선정하였다. - 지방세포 및 올레산(oleic acid: OA)를 처리한 간세포에서 VOW 처리는 AMP-활성 단백질 인산화효소 (AMP-activated protein kinase: AMPK)의 인산화를 증가시켰다. 또한, AMPK의 하위인자 스테롤 조절 요소 결합 단백질 (sterol regulatory element binding protein: SREPB-1c), 페록시솜 증식체 활성화 수용체 (peroxisome proliferator-activated receptor: PPAR-γ) 및 지방산 합성 (fatty acid synthesis: FAS)의 단백질 발현 감소로 지방생성을 억제하였다. - VOW는 인슐린수용체물질 (insulin receptor substrate: IRS)/포스포이노시티드-3 키네이스 (phosphoinositide 3-2f3f7f1kinase: PI3K)/단백질인산화효소 B (protein kinase B: AKT) 발현 및 GLUT 발현량을 증가시켜 IR을 개선하였다. - VOW는 리포다당류 (lipopolysaccharide: LPS) 및 지방세포 Conditioned media를 처리한 대식세포에서 미토겐활성화단백질인산화효소 (Mitogen-Activated Protein Kinase: MAPK)의 활성형 단백질 발현을 억제하였으며 핵인자 카파 비 (nuclear factor-kappa B: NF-κB)의 발현을 억제하고 핵으로 이동을 차단하여 염증을 억제하였다. - 지방세포에 AMPK siRNA 및 AMPK 억제제인 compound C를 처리한 결과 VOW에 의한 지방축적 억제효과가 사라져 VOW의 작용이 AMPK에 의존적임을 확인하였다. ● 동물모델에서 VOW의 비만/NAFL/IR 억제 효과 구명 - VOW 섭취는 지방/고자당식이[high-fat/high-sucrose diet (45% kcal fat + 23% sucrose: HFHS) 섭취로 증가된 몸무게와 지방조직 및 간 조직 무게를 감소시켰다. - VOW는 HFHS로 유도한 비만/지방간 동물모델에서 간과 지방조직의 지방축적을 감소시켰으며 AMPK의 인산화를 증가시키고 지방생성에 관여하는 단백질의 발현을 감소시켰다. - VOW는 간조직에서 HFHS 섭취로 증가한 싸이클로옥시게나제 (cyclooxygenase: COX-2), 유도성 산화질소 합성효소 (inducible nitric oxide synthase: iNOS) 및 사이토크롬 P450 2E1 (Cytochrome P450 2E1: CYP2E1)의 단백질 발현을 감소시켰다. - 동물의 당부하검사 (glucose tolerance test: GTT)를 측정한 결과 VOW는 인슐린 저항성을 개선시켰다. 이러한 결과는 HOMA-IR의 측정을 통해서도 확인되었다. ● 활성분획/활성물질의 작용 구명 - VOW의 활성분획/활성성분의 효능을 증명한 결과 정금의 용매분획 중 가장 활성이 좋은 부탄올 분획(BtOH)층이 동일 분획의 단일 활성성분인 클로로제닉산과 말비딘 보다 지방조직 및 간의 지방축적 및 인슐린 저항성에 효과가 높은 것을 확인하였다. 즉 비만/NAFL/IR에 대한 정금추출물의 효과는 단일물질의 효과가 아닌 활성물질들의 복합작용임을 확인하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - VOW의 비만/NAFL/IR 억제 효과의 및 그 기전에 대한 학술적 결과 도출 - 2021년 국립산림과학원에서 “정금나무 묘목 대량생산 조직배양 기술 개발에서 향후 정금열매의 산업적 실용화 계획”에 대한 과학적 근거를 제공하고 건강기능성 식품으로서의 정금의 활용가치 상승 및 소비처 증대 - 국내 자생 정금을 이용한 비만 관련질환 억제 신규소재 개발로 수입 천연물에 의해 점유된 시장을 국내 자생 생물 소재로 대체 할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김현아
• 주관연구기관 : 목포대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 정금;비만;염증;비알코올성 지방간;인슐린 저항성; 2. Vaccinium oldhamii;obesity;inflammation;non-alcholicfattyliver;insulin resistance;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 빔 자유전자레이저에서 편광방사광과 전자빔의 상호작용에 대한 연구 ◼ 전체 내용 두 전자빔계의 해석적인 모델을 유도하고 시간의존성 3차원 시뮬레이션 코드를 작성하여 3차원 효과에 관한 연구와 polarized radiation과 beam의 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. ◼ 1단계 ❏ 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 전자빔계의 해석적인 모델유도, 시간의존성 3차원 코드 작성, 편광방사광과 전자빔의 상호작용 연구 ❏ 내용 두 빔계에서 polarized radiation source가 포함된 확장된 모델을 수립하고 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터가 포함된 두 빔계에 대한 3차원 코드를 개발하여 편광방사광과 빔의 상호작용에 관한 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 비선형 미분 방정식의 set를 유도하여 3차원 코드를 개발하였고, 편광방사광과 전자빔과의 상호작용의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 자유전자레이저에서 선형편광 위글러에 기인하는 편광특성, Interaction of Electron Beams and Polarized Radiation in a Two-Beam Free-Electron Laser, Characteristics of Polarization due to Helically Polarized Wiggler in a Free-electron Laser 등의 논문을 발표하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 특정한 polarized radiation을 요구하는 사용자(user)들의 차세대의 응용연구를 위한 기반연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 광학 리소그래피는 반도체에 사용되고 있으며 지난 수십 년 동안 조밀하고 강력한 집적 회로를 생산하게 되었다. 소형화의 속도에 맞추기 위해 더 짧은 파장의 빛을 사용하게 되었고 극자외선 리소그래피의 대량 생산을 가능하게 하는 충분한 평균 power를 가진 소스가 개발되어야할 필요성이 있으므로, 이 연구를 통해서 응용분야가 넓은 EUV에너지 영역에서 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 남순권
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 편광방사광;자유전자레이저;언듈레이터;빔;상호작용; 2. polarized radiation;Free-electron laser;undulator;beam;Interaction;

□ 연구개요 희토류 원소를 구성하는 원자핵의 구조에 대한 이론적 기반을 구축하는 것이 매우 중요하다. 특히 희토류 원소의 에너지 스펙트럼 및 전자기전이율에 관한 실험데이터는 부족한 실정이므로 이러한 이론을 바탕으로 실험데이터의 이론적 예측 및 실험 방안의 가이드라인을 제시할 수 있을 것이다. 본 연구는 IBM을 바탕으로 희토류 영역에 속하며 회전적인 성질과 진동 스펙트럼을 동시에 가지는 변형핵의 에너지스펙트럼 및 낮은 에너지준위 사이에서 일어나는 전자 기전이와 같은 핵의 성질을 analytic하게 계산하는 것이 목적이다. □ 연구 목표대비 연구결과 중간 및 무거운 짝수-짝수 변형핵의 집단운동의 성질은 핵물리학에서 중요한 과제 중의 하나로 IBM을 이용하여 다양하게 연구되어 왔다. 집단적 성질을 가진 핵의 에너지준위와 여러 가지 전자기적 성질에 대한 IBM의 성공에도 불구하고 자기쌍극자(M1) 전이에 관한 연구는 상대적으로 미흡하였다. 희토류 영역의 변형핵에 3MeV 근처의 K=1 띠에 속한 1+ 준위의 발견으로 IBM-2에 의한 집단핵의 자기적 성질의 이론 연구가 활발하게 이루어져왔다. 가위모드라 불리는 1+ 상태는 아이소벡터 궤도 M1 들뜸상태로 설명되고, 주로 희토류 영역에 속하는 강하게 변형된 핵에서 일반적인 현상으로 알려져 있는 기본 들뜸모드이다. 본 연구에서는 이를 해석학적 기술방법으로 수학적 formalism을 통해 실험적 현상을 설명하고자 한다. 최근 변형핵(deformed nuclei)과 입자의 산란 및 변형핵에 의한 방사포획반응이론 등 희토류 영역의 변형핵에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구는 변형핵의 구조와 같은 기초적인 이론 즉 핵구조(nuclear structure)이론을 필요로 한다. 핵구조이론에 관한 연구는 현재 국내외의 많은 대학 및 연구소에서 활발히 진행되고 있다. 그러나 이론적으로 풀리지 않는 몇 가지 문제점으로 인해 거의 대부분의 연구가 수치계산(numerical calculation) 위주로 이루어지고 있다. 핵의 구조 연구에서 수치적 방법은 실험결과를 비교적 정확히 설명할 수 있는 장점이 있으나 계산과정을 파악하기 힘들어 물리적 의미를 찾기가 어렵다. 우주에서 핵합성 등의 측정 또는 실험 불가능한 상황은 이러한 이론적 모형에 의해 설명될 수 있다. 중성자 포획 후 방출 감마선을 측정한 실험결과를 이론적인 핵모형에 의하여 잔류핵의 물리적 성질(에너지준위와 전자기전이 등)이 다양하게 연구되고 있다. 그러나 많은 핵자료는 여전히 가공되지 않은 채로 있으며 이의 정밀하고 합리적인 해석을 위해 핵물리학에서 이론의 활발한 연구가 필요하다. 본 연구에서 짝수-짝수 변형핵 뿐 아니라 홀수-A 변형핵의 구조 연구를 통해 에너지스펙트럼을 포함한 전자기전이의 analytic expression이 완성되면 수치계산 결과에 대한 통찰력과 transfer reaction 및 중성자 포획반응에 관련된 실험에 이론적 기초(base)를 제공할 수 있을 것이다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서는 IBM과 IBFM을 바탕으로 동역학적 대칭인 Hamiltonian에 phase transition에 관련된 1차 섭동항을 첨가하여 비교적 넓은 범위에 해당하는 변형핵의 에너지스펙트럼 및 전자기적 성질을 analytic expression으로 나타내고자 한다. 이 결과는 물리적 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 기하학적 모형과의 대응·비교를 통해 집단모형(collective model)내의 상호관계 정립에 기여할 수 있을 것이다. 우주에서 핵합성 등의 측정 또는 실험 불가능한 상황은 이러한 이론적 모형에 의해 설명될 수 있다. 중성자 포획 후 방출 감마선을 측정한 실험결과를 이론적인 핵모형에 의하여 잔류핵의 물리적 성질이 다양하게 연구되고 있다. 그러나 많은 핵자료는 여전히 가공되지 않은 채로 있으며 이의 정밀하고 합리적인 해석을 위해 핵물리학에서 이론의 활발한 연구가 필요하다. 본 연구에서 짝수-짝수 변형핵 뿐 아니라 홀수-A 변형핵의 구조 연구를 통해 에너지스펙트럼을 포함한 전자기전이의 analytic expression이 완성되면 수치계산 결과에 대한 통찰력과 transfer reaction 및 중성자 포획반응에 관련된 실험에 이론적 기초(base)를 제공할 수 있을 것이다. 특히 희토류 원소의 에너지 스펙트럼 및 전자기전이율에 관한 실험데이터는 부족한 실정이므로 이러한 이론을 바탕으로 실험데이터의 이론적 예측 및 실험 방안의 가이드라인을 제시할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이수연
• 주관연구기관 : 동의대학교
• 발행년도 : 20230900
• Keyword : 1. 희토류 원소;변형핵;보오존 상호작용 모형;보오존-페르미온 상호작용 모형;중성자 포획반응; 2. rare-earth nuclei;deformed-nuclei;IBM;IBFM;neutron-capture reaction;

□ 연구개요 - 태아, 영유아 및 소아의 시기별, 검사별 의료 방사선 노출 여부에 따른 발암 위험도 결정 - 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행에 따른 생존율 비교 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 소아 및 청소년의 경도 두부외상 환자에서 두부 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도 측정 - 소아 및 청소년의 경도 두부외상 환자에서 두부 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험 정량화함. - 전체 환자에서 방사선 비노출군 대비 방사선 노출군의 혈액암 발생률(incidence rate)이 약 1.29배 증가함 (incidence rate ratio [IRR], 1.29 [95% CI, 1.03-1.60]). - 경미한 두부 외상을 나타내는 소아 및 청소년에서 수행된 두부 CT 방사선 노출은 혈액암 발생률 증가와 관련이 있음을 보임. 2. 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도 측정 - 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험 정량화함. - 전체 환자에서 방사선 비노출군 대비 방사선 노출군의 암 발생률이 약 0.71배 감소함을 보였으나, 신뢰구간이 1을 포함해 유의미한 결과로 해석하기 어려움 (IRR, 0.71 [95% CI, 0.23-2.20]). - 또한, CT 노출군에서 암이 발생한 환자수가 너무 작아 실제적 해석이 어려움. - 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도를 더 정확하게 정량화하기 위해서는 더 많은 환자수를 기반으로 한 추가적인 연구가 사료됨. 3. 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행에 따른 생존율 비교 - 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행 여부에 따른 생존율을 정량화함. - 전체 생존률에 대해, 5년의 제한된 평균 생존 시간(RMST)에서 흉부 CT를 시행한 그룹과 시행하지 않은 그룹 간 차이는 유의하지 않음 (RMST difference, 0.4 [95% CI, -0.8 to 2.1] months). - 병기설정 흉부 CT 사용은 초기 대장암 환자의 생존에 영향을 미치지 않음을 보임. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 국민 건강 증진 효과 - 본 연구의 결과는 의료에서의 과도한 영상검사 남용을 제한하는 기초자료로 사용할 수 있음. - 특히 태아, 영유아, 소아 및 청소년의 방사선 노출이 암 유발 가능성을 높일 수 있다는 경각심 고취 2. 임상 진료에 활용 - 태아, 영유아, 소아 및 청소년에서 방사선량이 일정치를 초과할 경우, MRI와 같은 다른 진단기법의 사용을 권장 - 관련 연구 및 근거 부족으로 불명확했던 흉부 CT 시행 대상 환자에 대한 진료 가이드라인 개선을 위한 타당한 근거로 활용 3. 학문적 효과 - 대규모 인구 집단에서 실측된 의료 방사선 노출에 따른 암 발생 위험도의 역학적 근거를 제시함. - 향후 방사선 노출 연구에 과학적 근거 수립 및 실증적 기초자료 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박지훈
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20231100
• Keyword : 1. 의료방사선 노출;전산화단층촬영;혈액암;방사선 유발암;인구기반 코호트; 2. Medical radiation exposure;Computed tomography;Hematologic malignant neoplasm;Radiation-induced cancer;Population-based cohort;

연구개요 종양역전은 암세포가 정상세포와 유사한 상태로 바뀌는 현상임. 따라서 종양역전을 이해할 수 있다면, 이를 이용한 새로운 암 치료법의 개발이 가능함. 종양역전을 이해하기 위한 기존의 연구들은 ‘Tctp 단백질이 세포질에서 p53과 함께하는 역할’에 집중되어 있음. 본 과제는 ‘Tctp 단백질이 세포핵에서 p53 없이 하는 역할을 연구’하여. 종양역전을 이해하는 시각을 넓히고자 함. 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 3년으로 단축된 연구 기간에 맞춰, 4가지 세부 연구목표의 범위를 축소 조정함. 3년간 총 6편의 연구논문을 발표하여, 아래와 같은 새로운 결과들을 발견함. IF 13 이상의 논문 1편과 FWCI 2.54의 논문 1편 등의 우수한 연구 결과를 도출함 제1세부 목표(Tctp와 결합하는 세포핵 단백질 발굴)의 결과 ① Tctp가 Ing5/Enok과 결합하여 종양역전을 조절함(PNAS, 2023년) ② HDAC2가 Smad3와 결합하여, 종양세포의 기능을 감소시킴(Mol Cells, 2021년) 제2세부 목표의 결과 ① Ing5/Enok의 영향을 받는 전사체 분석 ② Ing5/Enok이 결합하는 프로모터 전사체 분석 제3세부 목표의 결과 ① Tctp단백질이 세포접착단백질 안정화를 조절(PloS Genetics, 2020년) 제4세부 목표의 결과 ① Daphnodorin C와 Longifolioside A가 암세포 기능을 약화시키는 기전 규명 (Phytomedicine, 2022년; Cytokine, 2020년) 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 Tctp와 결합하는 세포핵 단백질을 찾고, 이들이 종양역전 현상을 조절하는 과정을 밝히는 것으로, 기존에 시도된 바 없는 새로운 연구임. 세포핵에서 Tctp와 결합하는 단백질에 대한 정보는 매우 제한적이기 때문에, 본 연구의 결과는 종양역전을 이해하는데 필요한 중요한 실마리를 제공할 것임. 더 나아가, 본 연구를 통해 밝혀지는 새로운 연구결과들은 종양역전을 응용한 비파괴적/비침습적 암치료 수단의 개발에 활용될 수 있을 것임 또한, Tctp 기능조절 약물 후보들은 추후 비침습적 암 치료제로 사용될 가능성이 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍성태
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 종양역전;세포핵;Tctp 단백질;암형성;히스톤아세틸화; 2. Tumor reversion;Cell nucleus;Tctp protein;Tumorigenesis;Histone acetylation;