Ⅳ. 연구개발결과의 기대효과 1. 현재 난치성 폐암의 예후는 매우 불량하다. 본 연구를 통해 기존의 표준 치료인 세포 독성 항암 치료보다 우월한 치료법에 대한 지식을 얻을 수 있다면, 치료 성적의 향상으로 인한 경제적 효과뿐만 아니라 부작용 감소에 따른 치료비용의 절감, 삶의 질 향상에 따른 비용 효과 등 사회 경제적으로 큰 이익을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 2. 유방암 환자의 치료에 가능한 원천물질 발굴 및 작용 기전 규명을 통하여 새로운 신약개발의 기초자료 data를 얻는 것이 가능할 것으로 생각된다. 기관으로는 특허 출원 등이 가능하며, 타 장기 암으로의 연구 확장을 할 수 있을 것으로 생각된다. 3. 폐경 전 유방암 환자 연구 및 2차암 예후 연구를 통하여는 환자 개개인의 상태에 따른 치료방향 결정을 위한 임상 연구의 기초자료 마련이 가능할 것으로 기대된다. 4. 전임상 시험모델로서 3D 오가노이드 배양 기반 플랫폼은, 약물 스크리닝, 환자 오가노이드 바이오뱅킹과 이를 기반으로 한 환자별 맞춤형 약물 스크리닝, 환자의 생명 정보 분석과 연계한 정밀의학의 플랫폼, 유전체 교정 기술과 연계한 재생 의학 분야의 적용 가능하다. 5. 환자 유래 오가노이드–유전체-임상정보 통합 플랫폼을 통한 방사선 치료분야의 정밀의료 프로토콜을 확립하고 임상연구기반 강화 및 치료효과 증진에 이바지한다. 6. 기존 동물실험을 대체할 수 있는 오가노이드 기반 비임상 연구기반을 확립하여 약물 및 방사선 치료 분야 연구를 활성화하고 방사선 민감성 조절관련 신규약물들을 발굴하여 신약개발 및 유효성 검증 패널을 개발한다. 7. 환자 유래 암 오가노이드 바이오뱅크 구축 및 이를 바탕으로 한 대내외 연구기관과의 협력 연구를 활성화하여 새로운 사업 모델의 발굴하고 협력연구를 활성화한다. 8. 난치성 암종의 세포 내 신호 전달 인자 및 관련 변화 분석을 통한 방사선 치료 효율을 증진시킨다. 9. 방사선의학연구에 특화된 인체자원 인프라 구축으로 방사선의학 기초 및 임상연구의 활성화에 기여한다. 10. 암의학 관련 분야의 연구에 지원함으로써 신약개발, 정밀의료 등 차세대 보건의료연구의 발전에 기여한다. 11. 연구자 니즈를 충족한 인체자원의 체계적 수집을 통해 인체자원 활용도 제고 12. KOLAS 공인생물자원은행 인정 유지를 통한 인체자원 질 향상과 고객 만족 기여 13. 인체자원 분양을 통한 국내 바이오산업 경쟁력 제고 (출처 : 요약문 7p)

• 연구책임자 : 송강현
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 방사선의학;임상시험;오가노이드;방사선치료;유방암;정밀의료;표적 항암제;유전체분석;바이오뱅크;인체자원;육종;바이오마커;알파핵종; 2. Radiology;Clinical Precision Medicine;Organoid;Investigator-Initiated Trial;Clinical Research;Bio-marker;Breast Cancer;Genomics;Biobank;Human biospecimen;

연구개요 언둘레이터(undulator)는 방사광가속기에서 방사광을 발생시키기위해 사용된다. 언둘레이터의 길이를 줄이기위한 여러 마이크로 언둘레이터들 중 플라즈마 언둘레이터에 대해 연구하였다. 최근 연구들은 레이저를 이용한 플라즈마 언둘레이터였으나, 본 과제에서는 전자빔을 이용하여 EUV용 플라즈마 언둘레이터를 위한 플라즈마 설계에 대해 연구하였다. 2개의 전자빔을 이용하여 앞서가는 전자빔(드라이버)은 플라즈마 언둘레이터를 생성하고, 따라오는 전자빔(삽입 전자빔)은 방사광을 만드는 것에 참여한다. 20 nm의 방사광을 만들기 위해 10¹⁸cm^-3 의 플라즈마 밀도에서 400 MeV의 드라이버와 삽입전자빔이 필요하리라 예상하였다. 본 연구에서는 전자빔과 플라즈마간 상호작용을 계산하였고 전자빔의 synchrotron 움직임으로부터 발생하는 방사광을 계산하는, 크게 2가지의 서로 다른 계산 알고리즘을 개발 및 적용하였다. 또한 실제 플라즈마를 생성하기 위한 기초연구를 진행하여 전자빔 플라즈마 상호작용 계산을 위해 particle-in-cell (PIC) 코드를 이용하되 수치오류가 없는 field 계산 알고리즘을 개발하였고, 전자빔의 움직임으로 발생되는 방사광은 Lienard-Wiechert Potential 식을 이용하여 계산하였다. 실제 플라즈마 채널을 발생하기위한 가스 capillary를 개발, 이를 이용하여 플라즈마 가속 실험을 진행하였다. 연구 목표대비 연구결과 PIC 시물레이션에서 얻은 전자빔의 궤적으로부터 synchrotron radiation 계산을 하였다. 실제로 얻은 파라미터는 200 MeV, 100 MeV의 전자빔 에너지와 10¹⁷cm^-3 의 플라즈마 밀도였고 이는 초기 예상했던 수치와는 많이 낮은 것들이었다. 또한 전자빔의 길이는 수 마이크로미터로 좁아야했으며 전자빔의 에너지 분산이 예상과 다르게 큰 편이었다. 이는 드라이버 전자빔의 에너지 손실에 큰 영향을 줘 수십 cm의 긴 언둘레이터 플라즈마로를 만들기는 어려웠다. 따라서 초기에 기대하였던 FEL 효과는 에너지 분산이 커짐에 따라 EUV를 목표로하기에는 어려운 조건이었다. 본 연구과제를 통해 PIC에서의 field 알고리즘 개발, PIC 결과를 그대로 이용하여 synchrotron radiation 모듈등을 PIC 코드에 삽입하였다. 개발된 코드는 github를 통해 공개하였다. (https://github.com/scienter/jopic.git) 플라즈마 언둘레이터를 구현하기위한 일체형 가스 capillary를 개발 실험에 응용하였고 전자빔 가속, 방전 플라즈마 실험 등을 통해 개발된 capillary가 유용함을 보였다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 플라즈마 언둘레이터 주제는 아직 연구단계이며 극복해야할 주제임이 분명하지만 수미터의 언둘레이터길이를 100분의 1수준으로 획기적으로 줄일 수 있기에 그 효과는 상당하리라 생각된다. 본 과제를 통해 개발한 플라즈마 소스와 시물레이터는 관련 연구의 기초를 닦았다는 점에 기여를 할 수 있다고 판단한다. 공동연구를 통해 박사과정 학생 3명, 박사후연구원 2명 등 관련 전문 연구원들 육성에도 기여하였다. 본 과제에서 개발한 플라즈마 소스는 IBS 초강력레이저 연구단에서 수행하고 있는 플라즈마 가속 소스에 기여할 수 있어 추가적으로 공동 실험을 추진중에 있다. 특히 플라즈마 소스를 이용한 플라즈마 렌즈 응용 실험은 포항가속기연구소의 eLabs 시설에서 기획되고 있으며 본 과제를 통해 마련한 실험 챔버를 이용할 예정이다. 마지막으로 EUV용 플라즈마 언둘레이터를 목표로한 본 과제에서 FEL특성을 보여주지는 못하였다. 이는 EUV가 아닌 THz 영역에서 오히려 가능한 주제가 아닐까 본 과제를 수행하면서 판단되었다. 플라즈마 언둘레이터에서 발생되는 전자빔 에너지 분산 증가 이슈는 짧은 파장의 FEL에는 부족한 것으로 결론지었다. 향후 THz에서의 플라즈마 언둘레이터 연구를 이어서 진행할 예정이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조명훈
• 주관연구기관 : 포항공과대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 플라즈마;언둘레이터;플라즈마 렌즈;전자가속; 2. plasma;undulator;plasma lens;electron accelerator;

□ 연구개요 우리나라 폐암 CT검진 대상자 선정 기준은 NLST의 대상자 선정 기준과 유사함. 그러나 이 대상자 선정 기준은 ‘나이와 흡연력’ 두 가지만을 고려하는 단순한 기준으로, 개개인을 대상으로 하는 예측모델보다 폐암 발생에 대한 민감도와 특이도가 떨어지며, 다수의 음성 폐암 검진(negative screen)과 위양성 폐암 검진이 발생할 가능성이 있음. 따라서 본 연구는 흉부엑스레이와 임상정보를 이용해 폐암 발생을 높은 정확도로 예측하는 페암 CT검진 대상자 선별 모델의 개발과 검증을 목적으로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. NLST 폐암 검진 영상 데이터베이스 구축 3천례의 NLST 영상 데이터, 텍스트 데이터를 구조화. 2. 국내 대학병원 폐암 검진 데이터베이스 구축 흉부엑스레이 폐기종 예측모델의 외부 검증을 위해 3개의 데이터셋을 마련하였음. 그 중 1개는 미국 PLCO trial에서 수집된 임상 및 영상 자료이며. 나머지 2개는 국내 대학병원 건강검진센터에서 수집함. 3. 임상정보 기반 폐암 검진 대상자 선별 모델 개발 및 검증 “age, sex, smoking status, pack year, race, family history of lung cancer, past history of malignancy other than lung cancer, body mass index”와 같은 임상 변수들을 input variable로 활용하여 머신러닝 모델을 훈련하고 내부 검증함. 4. 흉부엑스레이 기반 폐기종 예측 모델 개발 및 검증 대학병원에서(single tertiary referral center) 3개월 이내 chest PA와 chest CT(standard radiation dose)를 함께 시행한 환자 약 1000명으로 이뤄진 데이터셋을 구축. CT에서 %LAA-950 (emphysema index) 계산 후, 이를 label로 하는 딥러닝 모델(U-net)을 개발함. CT 기준 10% 이상 폐기종에(ground truth) 대해 AUC 0.95 (95% CI: 0.91, 1.00) 달성. CT 기준 5% 이상 폐기종에 대해 AUC 0.90 (95% CI: 0.85, 0.95) 달성. 5. 임상위험인자와 흉부엑스레이 기반 폐기종 예측 모델 결과를 활용한 통합적 앙상블 모델 개발 폐암 발생 예측모델은 USPSTF 권고안보다 높은 성능을 보임 (AUC, 0.74 vs. 0.57). 특히 비슷한 수준의 특이도에서(48.4% vs. 53.1%) 비교했을 때, 더 높은 민감도를 보임 (80.4% vs. 60.7%). 6. 한국인 폐암 검진 대상자를 활용하여 모델 외부 검증 기개발된 폐 암발생 예측모델을(CXR-LC) 외부 검증함. 현행 검진자 선별안에 모델을 추가로 적용하면 missed lung cancer를 최소화하는 동시에 true-negative screen을 줄여 CT검진의 효율을 높일 수 있음. USPSTF-eligible CT screening candidate 에서 폐암발생 예측모델 기반으로 저위험군을 검진에서 제외할 경우, 0.2%의 missed lung cancer 수준에서 10% 가량의 불필요한 CT검진을 줄일 수 있음(45.1% vs. 35.8%). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 폐암 CT검진은 대상자의 참여도가 낮은 검진 사업임. 개발된 폐암 발생 예측모델을 병원 EMR/HIS에 통합시켜 폐암 CT검진 대상자를 자동으로 추천할 수 있도록 활용 가능. 2. 한국인 대상의 검진 대상자 예측모델을 활용해 지역사회 검진에 활용. 3. 향후 검진 정책 수립에 예측모델을 활용할 수 있도록 근거 마련. 4. 예측모델에 대한 전향적 연구 수행에 대한 근거 마련. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형진
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 인공지능;폐암;흉부엑스레이;폐기종;검진; 2. artificial intelligence;lung cancer;chest radiograph;emphysema;screening;

□ 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 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;

□ 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;

연구개요 알파입자 생체 외 분포 모니터링 알파선 영상장치 개발: 생체 외 조직(ex-vivo in tissue)에서 알파입자 분포 모니터링을 위한 알파선 영상장치 구성 및 그 응용기술 개발을 위한 접근으로, 1) 섬광체와 검출기특성을 분석하여 설계하고, 2) 알파선 생체영상을 모니터링하기 위한 프로토타입 섬광체기반 알파선 영상장치를 개발하고, 3) 이를 이용한 2차원 영상화 기반기술 개발을 목표함. 연구 목표대비 연구결과 1) 1차년도 : 알파선 영상장치 핵심설계요소 연구 (검증 및 디자인) - 수행완료 - 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 알파선 영상장치의 섬광체의 섬광효율과 광센서 검출효율 핵심설계 분석 - 검출부(섬광체 및 광센서)의 구성 및 특성평가 - 프로토타입 알파선 영상장치 시스템 최적화 설계 - 알파핵종(Ac-225, Am-241)을 이용한 프로토타입 알파선영상장치 영상화기술개발 : 알파핵종 검출특성을 분석하고 적용 가능한 고효율 개선방안 도출 2) 2차년도 : 알파선 영상장치 구성 및 제작 (성능시험 및 최적화) - 수행완료 - 프로토타입 알파선 영상장치 실용모델 구성 및 시작품 제작 - 프로토타입 알파선 영상장치 성능시험 및 최적화 - 프로토타입 알파선 영상시스템 2차원 영상화기술 소프트웨어 개발 및 평가 - 선형성, 균일성, 선량분포, 공간분해능의 정량적 지표를 이용한 프로토타입 알파선 영상장치 평가 3) 3차년도 : 알파핵종 생체외 조직에서의 알파선분포 획득 영상평가 - 수행완료 - 알파선 영상장치 획득영상 평가 (시뮬레이션 분포영상 반영) - 팬텀 영상평가 및 알파선 선량분포 영상분석 - 알파핵종 Ex-vivo시료의 알파선분포 최종성능평가 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) o 비균질성(Heterogeneity)의 생체조직에서 알파입자의 분포를 영상화함으로 정확한 정량평가를 할 수 있음. o α입자, β선으로부터 전달된 에너지가 균일하게 분포할 수 없는 생체조직에서 이질성 및 미세환경의 분포를 영상화할수 있는 영상장치 개발이 시급함. o 알파핵종의 알파방사선 측정의 핵심소재인 방사선 변환물질과 영상획득 소자의 최적화로 구성된 알파카메라로 알파핵종치료 생체외 시료들의 분포를 영상화함으로 세포 수준에서의 선량반응평가와 선량분포를 정량적으로 평가할 수 있음. o 안전한 방사선 용량을 결정할 수 있으며, 관심 표적 종양조직과 정상조직 부피내의 분포를 평가할 수 있기에 신약개발 및 치료방법개발에 활용될 수 있음 o 알파핵종의 분포를 정확하게 모니터링 함으로써, 알파선의 치료효과 검증의 극대화를 실현할 수 있음. o 핵의학 및 분자영상분야에서 종양치료를 위한 알파핵종 표적치료에 예후평가 지표로 활용될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김종국
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 알파선 영상장치;알파핵종;생체외 분포 모니터링;알파방사선;알파입자 치료효과; 2. Alpha imaging device;Alpha emission nuclide;Ex vivo monitoring;α-ray radiation;α-particle therapeutic effect;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 남욱희
• 주관연구기관 : (주)오리엔트정공
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 엔드플레이트;주조성;방열;강도;열전도도; 2. End plate;castability;radiation;strength;thermal conductivity;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 서덕봉
• 주관연구기관 : (주)에스이
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 하이브리드;레이저 절단;레이저 보조 산소절단;원자력;이종금속; 2. Hybrid;Laser Cutting;LASOX;Nuclear;Dissimilar Metal;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이지환
• 주관연구기관 : 주식회사 비스타글로벌
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. PTC 히터;방열;절연;전기자동차;복합필름; 2. PTC heater;radiation;insulation;electric car;composite film;