Development of a multi-directional radiation detector based on a custom drone at the dismantling site of a nuclear power plant

• 연구책임자 : □ 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)
• 주관연구기관 : 김천대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300009043

Optimization of protective actions for wide-area resident and emergency planning regulatory techniques against complex disasters

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 실효성 있는 주민보호조치를 위한 원자력시설 비상계획 규제체계 개선안 개발 ○ 복합재난 대응 단계별 광역주민보호조치 최적화기준 개발 ○ 기류확산 통계분석을 통한 비상시 주민보호조치 고도화 ◼ 전체 내용 ○ 후쿠시마 원전사고 대응 교훈을 반영한 원자력시설 비상계획 개선을 위한 규제기술 개발 ○ 복합재난 대응강화와 주민보호조치를 위한 동향 및 기술기준 분석 ○ 복합재난 대응단계별 광역주민보호조치 및 방사능방재체계 재정립방안 구축 ○ 비상의 종료와 복구단계를 위한 방재체계 개선방향 제시 ○ 국내 원전에 대한 신속․정확한 선원항 예측시스템 방법론 도출 ○ 장기간의 기류확산 모델 수행 및 군집분석 기술을 개발하여 피복 및 지형 효과를 반영한 기상 자료의 초고해상도 상세화 기류확산 기법으로 계절별/시간별 확산영향평가지도를 산출 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 원자력시설 비상계획 규제요건 개선안 개발 ○ 원전 복합재난 대응강화를 위한 국가방사능방재체계 재정립 방안 개발 ○ 원전의 중대사고 시나리오에 대한 선원항 계산방법론 개발 ○ 원전부지의 기류확산 모델 수행 및 군집분석 기술 개발 ❏ 내용 ○ 원자력시설 비상계획 규제현안 대응책 개발 ○ 후쿠시마 원전사고 이후 국제기구 및 원자력주요국 ○ 비상계획 규제요건 비교검토 및 개선안 반영 ○ 방사능방재법 및 재난안전기본법 개선안 도출 ○ 광역주민보호조치를 위한 시설운영 개선안 마련 ○ 방사능방재 대응 단계별 주민보호조치 의사결정 기준 마련 ○ NRC의 RASCAL 프로그램 상세내용 및 활용현황 도출 ○ 기류확산 군집분석 방법론 개발 및 모델링 수행 ○ 기류군집분석 및 확산영향평가지도 구축 ○ 지형 특성이 반영된 원전영역의 기상 자료의 상세화 기법 개발 ○ 상세 국지 기상장을 이용한 기류확산 모델링 기법 개발 ○ 원전부지별 확산영향분포도 고도화 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 원자력시설 비상계획서 심사 및 방재검사 지침 개정안 개발 ○ 방사능재난 全주기의 국가적 대응역량 강화를 위한 비상단계에서 복구단계로의 전환체계 수립 ○ 복합재난 대비 선원항 예측기술을 개발 및 방사능재난관리 의사결정 정보시스템의 성능개선 방안 도출 ○ 원전 인근 확산영향평가지도 구축 및 활용 방안 제시 ❏ 내용 ○ 국제수준의 규제요건 반영한 심사지침 개발 ○ 복합재난 대응능력 강화를 위한 방재검사 지침 개정안 개발 ○ 비상계획 수립기준과 심/검사 지침 비교분석 ○ 복합재난 시나리오에 따른 단계별 비상대응계획 점검 ○ 비상대응에서 복구대응으로의 전환 대책 개발 ○ 비상종료와 재난복구를 위한 방사능방재체계 개선안 도출 ○ 중대사고 상황 파악 딥러닝 모델 개발 ○ 중대사고 상황 기반 선원항 예측모델 개발 ○ 고리/월성 원전 인근의 초고해상도 상세확산분포도 DB 구축 ○ 원전 인근 초고해상도 기류확산 자료의 활용 방안 기반 구축 ○ 한빛/한울 원전 인근의 초고해상도 상세확산분포도 DB 구축 ○ 원전 인근 확산영향평가지도 구축 및 활용 방안 제시 □ 연구개발성과 ○ 주민소개시간추정의 효과성 제고를 위한 연구제도 개선(안) ○ 방사선비상발령 개선 및 보완 ○ 방사능방재 검사지침 개선(안) ○ 방사능방재 대응 위한 의사결정 기준 개선안 개발 ○ 원자력 비상종료 요건에 기초한 전환단계의 분야별 대책 수립 ○ 중대사고 상황정보 및 AtomCARE 특성 기반 주요변수 도출 ○ 중대사고 대표 시나리오 선정 및 선원항 예측 딥러닝 학습용 DB 구축 ○ 원전 광역복합 재난 시, 주민보호조치 수행을 위한 원전부지별 확산영향평가지도 구축으로 원자력 비상대응에 필요한 전략 강화 ○ 관련 분야(방사능방재, 재난관리 등) 전문가 및 정부·지자체·유관 기관 등 이해관계자 대상 연구결과 발표회와 워크숍 개최를 통한 기술교류 및 의견 수렴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주민소개시간추정 관련 기준 마련 활용 ○ 원자력시설 분류 체계 개선 ○ 방사선 비상계획 및 방재분야 심.검사 지침 개선 ○ 방사능방재 법령 체계 개선 ○ 국가 방사능방재 역량강화를 위한 정책안 제공, 제도개선, 규제기술 개발에 활용 ○ 방사능재난 全주기의 국가전략 도출로 지역사회의 신속한 사회경제적 회복 ○ 방사능재난시 관계기관의 책임과 역할분담을 통한 조직적/인적/물적 자원 활용의 극대화 ○ 원전부지별 기류확산 군집분석을 통해 원전 방사성물질 누출 사고 시 광역비상대응체계 수립 및 주민보호조치 수행전략을 마련하기 위한 객관적인 기초 정보로 활용 ○ 주민보호조치 수행전략 수립시 원전 부지별 통계적 특성이 반영된 기상 시나리오별 대피장소 확인 및 비상용품 준비 등의 사고초기단계 대응 능력 강화 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300029017

Commercial Evaluation System Development for Semiconductor Soft Error from Neutron Radiation

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ㅇ 국제 기능안전 표준요건을 충족하는 차세대 첨단 반도체의 소프트에러 평가 및 개발기간 단축을 위한 세계 최초/최고 사전검증, 재현분석 상용 장비 개발 - 메모리반도체, 시스템반도체, 파워반도체와 대용량 정보저장장치 등 차세대 지능형 반도체에 대해 중성자에 의한 소프트에러를 검출하는 장비 개발 - 양성자 등의 대체 방사선원을 활용하여 중성자에 의한 소프트에러 민감도를 예측하는 사전검증 기능 개발 - 시스템, 반도체 내부 기능, 물리적 구분된 영역에 대해 소프트에러 민감도를 정밀 분류하는 미세분석 시스템 개발 ◼ 전체 내용 [1차년도] ㅇ 반도체 소프트에러 검출 장비 프로토타입 제작 - 개념 설계 및 장비 사양 확정 - 메인제어 유닛 하드웨어 설계 및 개발 - SRAM 인터페이스 모듈 설계 및 개발 - 표준 UUT 보드 설계 및 반도체 기반 선량계 개발 ㅇ 평가/분석 소프트웨어 개발 - 통합 GUI(그래픽 사용자 인터페이스) 개발 - SRAM, DRAM 평가 소프트웨어 개발 - 인증평가 결과분석 소프트웨어 개발 ㅇ DRAM 인터페이스 모듈 개발 - DRAM 인터페이스 모듈 하드웨어 설계 및 개발 - DRAM 인터페이스 모듈 펌웨어 개발 ㅇ CPU 소프트에러 분석방법 연구 및 환경 구축 - 다양한 소프트에러 분석방법 선행 연구 - 상용 시뮬레이터를 이용한 소프트에러 분석 환경 구축 ㅇ 파워반도체 DC평가 인터페이스 모듈 개발 - 파워다이오드 DC평가 UUT 보드 개발 - 파워반도체 DC평가 인터페이스 모듈 개발 - 파워반도체 DC특성 기능평가 [2차년도] ㅇ 시제품 제작 - 시스템IC 인터페이스 모듈 설계 및 개발 - 선량 조정 및 UUT 위치제어 장치 개발 - UUT 온도 제어 장치 개발 ㅇ 평가/분석 소프트웨어 개발 - SSD, 시스템IC, 파워반도체 평가 소프트웨어 개발 - 사전검증 소프트웨어 개발 - 재현분석 소프트웨어 개발 ㅇ SSD 인터페이스 모듈 개발 - SSD 인터페이스 모듈 하드웨어 설계 및 개발 - SSD 인터페이스 모듈 펌웨어 개발 ㅇ CPU 소프트에러 분석, 검출 환경 고도화 - CPU 소프트에러 분석 방법 모델링 및 설계 - CPU 소프트에러 분석방법 RTL 설계, 검증용 FPGA 보드 설계 및 제작 - 상용 시뮬레이터 적용 검출 환경 고도화 ㅇ 파워반도체 게이트 제어 인터페이스 모듈 개발 - 파워 MOSFET DC/AC 평가 UUT 보드 개발 - 파워 MOSFET 게이트 제어 인터페이스 모듈 개발 - 파워반도체 DC/AC 특성 기능평가 [3차년도] ㅇ 완성품 제작 - 전체 하드웨어 및 소프트웨어 개선 설계 및 제작 - 최종 외장 기구물 설계 및 제작 - 전체 하드웨어, 소프트웨어 통합 및 성능 평가 - 신뢰성 평가 및 안전인증 ㅇ DRAM, SSD 인터페이스 모듈 개선 개발 - DRAM 인터페이스 모듈 최적화 - SSD 인터페이스 모듈 최적화 ㅇ CPU 소프트에러 분석 방법 최적화 및 하드웨어 이용 검증 - 소프트에러 분석 방법 최적화 - 하드웨어 플랫폼(FPGA) 이용 분석 방법 검증 및 환경 구축 - 개발된 CPU의 ACE, AVF 소프트에러 평가 기술 활용 ㅇ 파워반도체 인터페이스 모듈 개선 개발 - UUT 및 인터페이스 모듈 개선 및 검증 - 전류 제어 평가 UUT 보드 설계 및 제작 - 파워반도체 DC/AC 특성 기능평가 (출처 : 요약문 8p)
• 주관연구기관 : 큐알티
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500012097

Development of a modular type deep learning based denoising and image analysis product technology for embedding in medical CT scanners

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 클라리파이
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500011978

Development of perovskite scintillator for radiation detection and study of luminescence mechanism

• 연구책임자 : ◎ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 □ 최종 연구 목표 ◦ 새로운 방사선 검출기로 주목 받고 있는 페로브스카이트 기반의 나노결정의 발광 메커니즘 연구를 통해 페로브스카이트의 발광의 근본적인 원리를 명확하게 이해하고, 이를 활용하여 새로운 방사선 검출기 제작 및 효율적인 검출기 구조를 개발한다. □ 연구 목표 ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 나노 결정의 성장 및 특성 분석 ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 나노 결정의 기반 섬광체 성장 및 특성 분석 ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 단결정 성장 및 특성 분석 ◦ 페로브스카이트 섬광체 발광 메커니즘 분석을 위한 극저온 온도 의존성 광특성 연구 ◦ 페로브스카이트 섬광체 발광 메커니즘 분석 결과를 활용한 방사선 검출기 제작 및 특성 연구 ■ 전체 내용 □ 연구 내용 및 범위 ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 나노 결정 성장 및 특성분석 : 페로브스카이트 나노 결정 성장은 잘 알려진 양자점 성장 방식을 통하여 CsPbX3(X=Cl, Br, I) 중 2가지 이상을 성장하고, 각각의 페로브스카이트 나노 결정은 양자 구속 효과를 확인 할 수 있도록 다양한 나노 사이즈로 합성하여 특성을 조사할 것이다. 특성 조사는 기본적으로 PL, 흡광스펙트럼, XRD, TEM 등의 측정을 통하여 사이즈에 따른 분석을 수행할 것이다. ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 나노 결정 기반 섬광체 성장 및 특성분석 : 페로브스카이트 나노 결정 기반 섬광체는 글라스 구조 안에 양자점을 형성하는 방식으로 본 연구실에서 보유하고 있는 글라스 성장법에 CsPbX3를 도핑함으로써 양자점 기반 글라스 섬광체를 성장할 것이다. 특성 조사는 나노 결정 측정과 유사하게 수행하여 분석할 예정이지만 글라스 안에 성장되는 양자점의 크기를 쉽게 제어할 수 없기 때문에 양자 구속 효과를 명확하게 확인할 수 있는 분석을 연구할 계획이다. ◦ 방사선 검출용 페로브스카이트 단결정 성장 및 특성분석 : 페로브스카이트 단결정은 과포화 방식을 이용한 성장으로 결함이 적은 단결정을 성장할 예정이다. 나노 결정과는 비교를 위한 단결정으로 양자 구속 효과를 가지지 않지만 과포화 방식의 성장방법으로 나타날 수 있는 다양한 특성 확인을 위한 분석을 수행할 계획이다. ◦ 페로브스카이트 섬광체 발광 메커니즘 분석을 위한 극저온 온도 의존성 광특성 연구 : 4K 극저온 냉동기를 이용하여 여기 파장에 따른 발광 스펙트럼을 확인함으로써 온도에 따른 광학적 특성을 연구할 것이며, 이를 활용하여 발광메커니즘을 규명할 계획이다. ◦ 페로브스카이트 섬광체 발광 메커니즘 분석 결과를 활용한 방사선 검출기 제작 및 특성 연구 : 발광 메커니즘을 통하여 더 효율적인 방사선 검출기 구조를 연구하고 제작하여 기본적인 방사선 검출 테스트를 수행할 것이다. 본 검출기를 통하여 본 연구자가 수행하고 있는 물리현상을 연구할 수 있는 가능성을 확인할 것이다. ◎ 연구개발성과 ◦ CsPbBr3 외 Mn, Rb도핑된 나노 결정 성장 및 특성 분석 연구 수행 ◦ MAPbBr3 로 플라스틱 기반 섬광체 성장 및 알파 스펙트럼 분석 ◦ CsPbBr3 브리지만 성장 및 기본 특성 분석 연구 수행 및 Rb 도핑 연구 ◦ MAPbBr3 극저온에서 광량 증가 확인 및 second peak 발생 확인 ◦ MAPbBr3 극저온에서 전기적 특성 확인 및 결정 상변화 확인, 저에너지 방사선 및 희귀 붕괴 측정을 위한 방사선 검출 연구 수행 ◎ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 학문적 기대효과 ◦ 페로브스카이트를 이용한 벌크사이즈의 방사선 검출기 개발은 소재 분야에서 새로운 원천기술 확보를 할 수 있다는 점과 이를 이용하여 현재까지 방사선 및 핵 검출기의 효율을 높일 수 있다면 새로운 검출기 개발에 더 나아가 새로운 물리 현상을 규명할 수 있는 우수한 시스템이 될 수 있다. 특히 메커니즘을 연구하여 방사선 검출을 위한 에너지 전달, 양자구속효과, 임베디드 나노 입자 등 다양한 형태를 연구하여 학문적 백그라운드를 확보하고 이는 다른 소재분야에 역으로 적용도 가능할 것이라 기대한다. □ 산업적 기대효과 ◦ 페로브스카이트 나노 입자와 단결정 등은 이미 LED, 태양전지 등에 많은 연구가 수행되었으며 가능성을 가지고 있다. 이러한 산업분야에 본 방사선 검출기개발 및 섬광체에서 발광 메커니즘 검증 연구는 다시 LED, 태양전지에 좋은 아이디어로 적용될 수 있다. 선순환 구조의 다양한 연구 적용은 이러한 점에서 중요하다고 생각되며, 방사선 검출기 자체로도 최근 산업의 원자력 안전을 위한 모니터링 검출기, 핵융합 등 분야에 적용에도 가능성을 기대하고 있다. 더 나아가 섬광체 자체의 특성으로 의료 영상 분야에도 충분한 가능성을 가지고 있다고 기대한다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20230900
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400011031

Development and Validation of Double Vacuum Boundary Rotary Feedthrough based on Nuclear Code Bellows

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : (주)에스제이엠
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500008367

Research on the mechanism and role of pathology regulation through nuclear receptors in alcohol and drug-induced liver disease

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 간은 인체 기관 중에서 크기가 가장 크며 다양한 세포로 구성되어 있는데 이 중 간세포(hepatocyte)는 전체 질량의 70-85%를 구성하며 간의 대사 기능을 수행한다. 특히 알코올 및 모든 약제를 외부 물질로 인식하며 전신 순환계로 흡수되는 것을 방지하고 독성을 해소하기 위하여 주요 대사과정을 수행한다. 따라서 과도한 대사과정은 세포 내 에너지 대사를 담당하고 있는 미토콘드리아의 기능을 손상시키며 이를 통해 다량의 산화제가 발생한다. 이러한 해독과정에서 발생하는 다량의 산화제는 간의 대부분을 차지하는 간세포를 손상시키고 궁극적으로는 간의 기능이 소실되어 간 독성 및 간 질환이 유발된다. 이와 관련된 대표적인 독성 물질은 알코올 및 해열진통제와 같이 접근성이 쉬운 물질이며, 간 손상으로 인한 간 질환은 특정 집단이 아닌 전 세계 모든 인종에게 해당되는 질환이기 때문에 병리 진행 기전 및 새로운 신호 조절자의 규명이 치료에 매우 중요하다. 따라서 간 질환은 간세포에서의 약물 대사 및 간 손상 메커니즘과 연관하여 이해되어야 하지만, 놀랍게도 현재까지 알코올 및 약물의 중단 또는 외과적 수술 (예:간이식) 등을 제외한 효과적인 치료방법은 없으며 치료 타겟의 발굴 및 기전에 대한 이해가 부족하다. 알코올성 간 질환은 전 세계적으로 3번째로 가장 많이 발생하는 질환이며 매년 2백 50만 명이 사망하고, 모든 사망 원인의 4%를 차지한다. 특히 우리나라에서는 바이러스 간 질환에 이어 가장 많이 발생하며 관련 사망자 수도 연간 10만 명당 9.6명으로 높다. 그럼에도 불구하고 우리나라 국민의 정서는 음주에 관대하며 대인 관계에 중요 요소로 간주되기 때문에 이는 일반 대중에서 알코올성 간 질환이 중요한 문제임을 방증한다. 특히 성인 1인당 알코올 소비량이 증가하여 최근에는 우리나라가 알코올 소비가 가장 많은 나라에 속하며, 결과적으로 알코올성 간 질환의 빠른 증가를 가져왔다. 알코올성 간 질환은 지방간 및 간섬유화를 거쳐 간 경화와 간암으로 진행하며, 만성적인 알코올 섭취는 치료가 불가한 상태로 질환을 악화시킨다. 하지만 위에서 언급했다시피 효과적인 치료제가 없는 상황이며 따라서 병리적 진행 메커니즘을 밝히는 것이 필수이다. 아세트아미노펜은 해열진통제로 널리 사용되는 치료제이다. 아세트아미노펜은 안전하다 알려져 있으나 과량 복용 시 심각한 간손상 및 급성 간부전을 유발할 수 있다. 특히 처방전 없이 약국과 편의점 등에서 구매가 쉽게 가능하기 때문에 중독의 가능성이 높으며, 미국에서는 급성 간부전의 가장 흔한 원인으로 꼽힌다. 아세트아미노펜의 해독제로 N-acetylcysteine (NAC)이 사용되고 있으나, 오심, 홍조, 두드러기, 기관지 연축, 혈관부종, 발열, 저혈압 등의 부작용이 야기된다. 여전히 NAC의 최적 용량과 기간에 대한 연구와 정보는 부족하며 안전성 및 내성에 대해서 의문이 전 세계적으로 꾸준히 제기되고 있다. 따라서 아세트아미노펜에 의한 간 손상의 완벽한 치료제가 없는 상황이며 부작용이 없는 궁극적인 치료제 개발이 필요하다. 핵 수용체(nuclear receptor)는 리간드(ligand)에 의해 활성화 되는 전사인자이다. 핵 수용체는 인간에는 48가지, 쥐에는 49가지가 존재하며 동물 세포 생존에 필수적이다. 핵 수용체는 DNA 결합 도메인을 가지고 있으며, 세포질 혹은 핵 내에 존재하고 리간드에 의하여 활성화되면 타겟 유전자까지 이동하여 유전자 발현을 조절한다. 또한, 핵 수용체는 지방, 아미노산, 약물, 알코올의 산화 등을 포함하는 대사의 역할을 수행한다. 따라서 핵 수용체는 산화 및 대사의 주요 조절자로서 간 질환 진행에서 핵심적인 역할을 할 수 있다. 특히 핵 수용체는 특정 타겟을 목표로 전사 조절하기 때문에, 핵 수용체의 리간드를 발견하고 길항제(antagonist)와 작용제(agonist)를 이용한 병리 치료 연구는 신약 개발에 있어서 매우 중요한 연구 분야로 지목되고 있다. 그럼에도 불구하고 간 손상 질환 환자의 병리 진행에서 핵 수용체의 역할에 관한 연구는 매우 미비한 실정이다. 본 연수에서는 알코올 및 아세트아미노펜에 의한 간 질환에서 활성화됨으로써 병리 진행을 촉진시키는 핵 수용체를 규명하고 그에 따른 분자적 기전을 제시하며, 대사 과정 뿐 아니라 그로 인한 세포의 사멸과 같은 손상 메커니즘을 밝힘으로써 새로운 치료적 타겟을 제시하고자 하였다. 본 연수 과정을 통한 연구결과는, 연수자의 능동적인 과학적 사고의 발전을 도모하고자 하는 본 연수의 목적과 부합할 것이며, 연수자에게는 과학적 지평을 넓힐 수 있는 기회가 될 것이라 기대한다. ○ 전체 내용 본 연수에서는 1) 알코올 및 아세트아미노펜 섭취에 따른 간질환 특이적 핵 수용체를 도출 후 활성을 관찰하고, 2) 간세포 특이적 핵 수용체 결손 동물모델을 구축하여 알코올 및 약물에 의한 간 손상 질환을 치료하는 가장 유의적인 병리 현상을 도출하였으며, 3) 병리 현상을 조절하는 핵 수용체의 하위 타겟을 규명하여 궁극적으로 각기 다른 질환 상황에서 발생하는 병리 기전의 효과적인 제어 및 치료를 위한 신규 타겟 발굴과 의약학적 활용을 위한 연구를 진행하였다. ○ 1단계 ● 목표 지금까지 간 손상 질환 병리기전의 이해와 치료전략은 단일 타겟을 통한 제어에 국한되어왔으며, 알코올 및 약물에 의한 간손상 질환에서 하나의 조절자의 차별적 기능에 대한 연구 관점은 부족했다. 본 연수를 통해 알코올 및 약물에 의한 간 질환에서의 병리 진행에 주요 조절자를 도출함으로써 질환에 따른 각각의 조절 기전을 규명하고자 하였다. 주요 조절자와 하위 타겟을 치료적 신규 타겟으로 제안함으로써, 간세포 특이적인 타겟팅을 통하여 부작용을 최소화하고 병리 진행의 완화를 목표로 하였다. ● 내용 알코올에 의한 간 손상 동물모델 구축, 유전자 결핍 마우스 활용에 의한 증명, metabolomics와 lipidomics를 활용한 대사체 분석 (알코올 식이로 유의적으로 변화하는 아미노산 대사체를 검출, 지질 대사체를 분석), RNA-seq 및 GSEA 분석을 통한 유전자 네트워크 분석 (마우스 모델의 간 시료를 활용한 RNA-seq 또는 공개용 database를 사용하여 유의미한 분자 및 pathway 도출), 일차 간세포 및 계대 배양 가능 세포주를 이용한 in vitro 실험 (간에서 분리한 일차 간세포나 세포주를 활용하여 알코올/아세트아미노펜에 의한 분자적 메커니즘을 증명하고 in vivo 유사한 실험적 의미를 도출) 등의 방법을 활용하여 알코올 및 아세트아미노펜 과잉 섭취에 따른 전사인자의 활성 및 하위 기전을 규명하였다. □ 연구개발성과 간 질환의 치료를 위해서는 기존 약물의 한계를 넘고 부작용을 최소화하는 신개념의 타겟 연구가 필요하다. 경제 및 의료의 발전에 따른 평균수명 증가 및 이에 따른 인구의 노령화에 따라 각종 만성적 질환이 급증하고 있다. 현재까지 제시되고 있는 다양한 약물들은 여전히 그 사용이 제한적이므로 이를 보완하기 위해서는 간 질환을 획기적으로 개선 시킬 수 있는 새로운 패러다임의 확립이 필요하다. 본 연수를 통해서 핵 수용체에 의한 독성 대사의 새로운 기전 규명 및 대사 변질과정에서 수반되는 세포 사멸과 생존 제어의 경로를 제시하였으며, 연구결과의 일부를 국제저명학술지에 게재하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연수를 통한 연구 성과는 알코올 및 아세트아미노펜 섭취에 따른 간 질환 상황에서 병리 이행의 이해를 위한 기반 및 효과적인 치료 타겟 구축을 위한 연구로 활용될 수 있다. 본 연수과제에서 확립한 성과들은 궁극적으로 국내외 간 질환과 연계되어 있는 에너지 대사 및 항상성에 관한 기초 지식 및 기반 기술을 구축하고 국가의 과학기술경쟁력 향상에 기여할 것이라 기대한다. 구체적으로, 본 결과에서 도출한 치료적 타겟 분자들의 기능을 향후 후속연구를 통하여 추가적으로 검증하고자 한다. 대사성 질환 환자에서 실제 밝힌 경로가 적용되는지 확인하고, 동물 모델에서의 타겟 제어를 통한 병리 개선 효과를 관찰하고자 한다. 또한, 연속적인 후속연구로 의미있는 결과들을 산출하고 국제 저명한 학술지에 게재함으로써 정보 공유를 통해 국내외 연구자들이 활용할 수 있도록 하고 간 질환 치료에 일조할 뿐만 아니라, 국내 과학적 지평을 넓히고 기술력 제고에 공헌하고자 한다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230900
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Advancement of Radiation-hardening power supply upto 600KGy

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 이티유(ETU)
• 발행년도 : 20230600
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Smart Mirror Al System for Diagnosis of Wearing Nuclear Safety Equipment

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 에스에프테크놀로지(주)
• 발행년도 : 20230100
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Understanding of Antarctic climate and environment and assessments of global influence

• 연구책임자 : Ⅳ. 연구개발결과 ○ 남극 극한기상 특성 진단 - 세종기지 32년 관측자료DB 기반으로 추출한 상위 10% 극한기상현상의 강도는 강풍사례는 일평균풍속 12.3m/s, 일최고순간풍속 27.8m/s 이상일 때로 나타났으며, 저온사례는 일평균기온 –8.1℃, 일최저기온 –11.4℃ 이하일 때, 고온사례는 일평균기온 2.3℃, 일최고기온 4.7℃ 이상일 때였음. 일신적설량을 기준으로 한 폭설사례는 10.4cm 이상일 때였음. - 극한기상 발생시기는 강풍사례는 6-10월 동계에 60% 이상 발생하고 12-2월 하계에는 10% 미만으로 적게 발생하였으며 경년변동성에서는 2010년도 초반이후 강풍사례가 감소하고 있는 추세를 보임. 저온사례는 6-8월에 70% 이상 집중되어 있고 강풍사례와 유사하게 2010년대 초반 이후 감소 추세를 보이고 있음. 적설량은 변동성이 매우 큰데 눈에 띄는 경향은 2000년대 중반 이전에 비해 이후에는 매우 큰 경년변동성을 보이고 있음. - 강풍 사례의 경우, 세종기지 부근에 저기압이 통과하면서 발생하며, 일평균풍속을 기준으로 선정된 사례에서는 동풍, 그리고 일최대풍속을 기준으로 선정된 사례에서는 복풍 계열이 우세함. 일최대풍속을 기준으로 선정된 사례에서는 저기압 외에, 세종기지 부근의 지형이 강풍 발생에 기여함을 확인함. - 저온 사례의 경우, 남극 대륙으로부터의 차가운 공기의 이류가 발생 원인이며, 수치모의 결과에서, 세종기지 부근의 구름과 관련된 하향장파복사를 관측에 비해 과소모의하면서 음의 온도 편차가 나타남. - 폭설 사례의 경우, 세종기지 부근을 통과하는 저기압, 세종기지로의 수증기 유입, 그리고 사례에 따라서는 세종기지 부근의 지형이 중요한 역할을 함. 이상 고온 사례의 경우, 대기의 강 현상에 의해 상당량의 수증기가 유입되면서 상향장파복사에 의한 냉각을 억제하여 나타남. ○ 남극 성층권 오존 및 지상 라돈 농도 시공간 변동 특성 파악 - 세종 및 장보고 기지의 브루어 분광광도계의 장기간 자료를 세밀하게 분석함으로써 남극 지역 봄철에 나타나는 뚜렷한 오존량 감소에 대한 근거 확보함. - 신뢰도가 높은 장기간 오존 존데 관측 자료를 남극 전 지역에 대해 구축하고 분석을 통해 일반적인 연중 오존 변화 및 기후 경년 변동과의 관련성 파악함. - 남극세종과학기지와 장보고기지에서의 라돈 검출기 연중 90% 이상 운영 및 DB 구축함. - 남극세종과학기지의 동계기간 고농도 라돈 가스 사례는 장거리 수송에 의해, 남극장보고과학기지의 하계기간 고농도 라돈 가스 사례는 지역적인 특징으로 분석됨. ○ 남극 및 남반구 고위도 기후변동성 진단 - 기계학습 기반 Kriging 내삽 방안을 개발하고 확보된 기지 관측자료와 ERA-Interim 자료를 활용하여 1961년부터 2020년까지의 60년간의 남극대륙 월평균 지상온도를 복원함. - 복원된 자료의 연평균, 계절평균 변동성 및 장기 추세를 조사하고 기존에 보고되었던 서남극 지역의 강한 온난화 추세를 확인함. - EOF와 CBF 방법을 활용하여 남극대륙 지면온도 변화 특성을 탐지하는 두가지 변동 지수를 개발함. - 남극대륙 지면온도 변동 지수와 남반구 지역의 Southern Annual Mode (SAM), Pacific-South America 1 (PSA-1), Pacific-South America 2 (PSA-2) 등의 주요대기 변동성과의 상관성 계수 특성을 조사하고 남반구 지역 바람, 온도, 지위고도와의 회귀상관성 분석을 수행하여 남반구 지역의 기후요소간 상관성 관계를 진단함. - 남반구 대류권 및 성층권 오존 자료를 수집하고 오존의 대기순환장, 남극지면변동 모드, SAM, PSA-1, PSA-2의 남반구 기후요소와의 상관성 분석을 수행하여 남반구 오존 변동 특성을 파악하고 남반구 기후시스템에의 영향에 대한 모식도를 작성함. - 남극 전지역 연평균, 계절평균 해빙 변화의 SAM, PSA-1, PSA-2 등의 기후변동 모드와의 상관성을 분석하고 주요 관계 분포 모식도를 작성함. - 최근 남극지역 해빙 증가 경향을 분석하여 적도지역의 Interdecadal Pacific Oscillation (IPO)와 Atlantic Multidecadal Variability (AMV) 등의 장주기 변동성의 영향이 존재함을 확인함. - 남극지역의 주요 변동성과 적도지역의 변동성을 고려한 남극 및 남반구 지역의 기후변화 특성에 대한 모식도를 작성함. ○ 남극 대기 에어로졸 물리화학 특성 현장 관측 - 남극 세종과학기지 기반 에어로졸 물리화학특성 (입자수농도, 구름응결핵, 블랙카본 등) 관측 자료에 관한 장기간 DB를 확보 하였으며, 이를 바탕으로 남극 에어로졸의 계절별 발생 특성을 파악함. - 생물기원기후가스 현장 분석자료를 위성자료 기반 해양, 해빙 환경변화 자료와 결합하여 기원지 특성 및 해양생산성, 일년빙 분포 변화가 생물유래 에어로졸 입자 형성에 미치는 영향을 파악함. ○ 남극 에어로졸 발생 프로세스 파악‘ - 남극 세종과학기지 현장에서 확보한 다양한 환경 시료를 활용하여 자연유래 에어로졸 발생 모사실험을 수행하였으며, 이를 통해 해양 및 육상 기원 에어로졸 형성 프로세스를 파악함. - 초고분해능질량분석기를 활용한 남극 해양, 육상, 해빙에 분포하는 다양한 유기물의 특성을 분석함. (출처 : 요약문 9p)
• 주관연구기관 : 한국해양연구원 부설 극지연구소
• 발행년도 : 20230200
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