□ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 ○ 본 연구의 목표는 용기에 장전된 상태의 사용후핵연료에 충격하중이 가해졌을 때 연료 파손확률(Fuel Damage Probability)을 평가하는 수치적 기법을 개발하는 것임 ● 상기 목표의 달성을 위하여 아래의 세부 목표를 수립 ▷ 사용후핵연료봉 충격거동 등가 해석모델의 개발 ▷ 피복관 취약성을 고려한 해석기법의 개발 ▷ 충격에 의한 사용후핵연료 손상확률 평가 방법론 구축 ◎ 전체 내용 ● 1차년도: 사용후핵연료봉 충격거동 등가 해석모델의 개발 ▷ 사용후핵연료봉 등가해석 모델의 개발 : 사용후핵연료봉 해석모델 단순화 기법의 비교 분석 및 수직/수평 충격하중에 대한 거동 모사가 가능한 최적화 단순화 모델 개발 ▷ 피복관 파손평가 기준 비교평가 : 피복관 파손평가 기준으로 주로 사용되는 임계소성변형률, 임계변형률 에너지, 파괴인성 등의 척도에 대한 비교 평가 ● 2차년도: 피복관의 취약성을 고려한 해석기법의 개발 ▷ 수소화물을 고려한 해석기법 개발 : 피복관에 존재하는 반경/원주방향 수소화물의 영향을 평가하고 충격하중에 대한 저항성에 미치는 영향을 정량적으로 평가 ▷ 기계적 사전 손상을 고려한 해석기법의 개발 : 수소화물렌즈, 프레팅 마모영역 등 피복관에 상존하는 손상을 고려한 단일 연료봉 해석 기법 개발 및 파손 저항성 평가 ● 3차년도: 충격에 의한 사용후핵연료 손상확률 평가방법론 개발 ▷ 핀치하중에 의한 연료봉 파손평가 기법의 개발 : 봉 대 봉 충돌, 지지격자와의 충돌 등으로 발생하는 핀치하중으로 인한 피복관의 파손을 평가하는 절차 및 방법 개발 ▷ 충격하중 조건 하에 핵연료다발 손상확률 평가: 용기 단위의 해석을 통하여 적재된 연료봉의 손상확률을 평가하는 전반적인 절차 및 핵심적 해석기법을 제시 □ 연구개발성과 ◎ (정성) 등가모델의 정확도 ○ 1차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 수평, 수직 충격하중을 고려한 등가 연료봉 모델개발 ● 실적요약 - 다양한 파손기준에 대한 연구 및 비교평가 완료 - 최적화 기법을 활용 파손기준 및 PCI를 반영한 등가모델 개발 ○ 2차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 등가모델의 적용성 및 한계성 평가 ● 실적요약 - 수평, 수직낙하 사고 조건에 대한 적용성 검토 - NRC 개발 등가모델과의 비교평가 ○ 3차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 연료 손상확률 평가에서의 활용성 평가 ● 실적요약 - 연료다발 상세모델 및 단순화모델 구축에 활용 - 굽힘하중 및 핀치하중에 의한 파손평가 수행 ◎ (정성) 연료파손확률 평가의 정확도 ○ 1차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 등가핵연료봉을 포함한 용기단위 해석모델의 개발 ● 실적요약 - 핵연료 21다발 적재가 가능한 용기모델 개발 - 연료다발 모델 및 용기 내부구조 모델 개발 ○ 2차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 핀치하중에 대한 연료봉 취약성 평가 ● 실적요약 - 수소화물을 고려한 피복관의 핀치하중에 의한 파손 평가 기법 조사 - 수소화물이 존재하는 피복관의 미소구조 균열 전파형태 조사 - 미소구조 해석을 활용한 피복관의 파괴 거동 전산 모델 개발 ○ 3차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 충격하중에 대한 연료다발 단위의 파손확률 평가 ● 실적요약 - 핀치하중에 대한 파손거동 모사 전산모델 개발 - 연료 다발 단순화 모델 개발 및 적용성 검증 - 충격가속도를 활용한 파손분석 및 연료 파손확률 평가 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 연구개발성과 활용계획 ▷ 본 연구를 통하여 개발된 충격하중 조건에서의 핵연료의 파손확률 평가기법을 다양한 연료타입, 용기에 적용함으로써 위험도 평가의 핵심 요소인 핵물질의 방출 분율(release fraction) 계산을 보다 과학적으로 할 수 있게 됨 ▷ 보수적인 가정에 근거한 파손률을 대신하여 과학적 방법으로 계산된 파손확률을 운반·저장사업의 인허가를 위한 안전성평가에 활용함으로써 격납평가의 정확도를 개선 ● 기대효과 ▷ 사용후핵연료의 파손여부 평가는 원활하고 유연한 사용후핵연료 관리에 필수적인 요소로서 본 과제로 개발된 평가기법은 사용후핵연료 관리를 위한 국내 기술 수준 향상에도 기여할 것으로 기대 ▷ 과도한 보수성에 의존하지 않고 실제 예상되는 위험도에 근거한 규제지침을 만들 수 있으며 원활한 사업 관리 및 안전성 확보가 가능 ▷ 해당 분야는 국내에서 제한적으로 연구가 이루어지고 있는 분야로서 본 연구를 통해 해당 분야에 지식을 축적하고 인재를 양성 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상훈
• 주관연구기관 : 계명대학교
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 사용후핵연료;단순화모델;충격하중;연료손상확률;저장안전성; 2. Spent Nuclear Fuel;Simplified Model;Impact Load;Fuel Damage Probability;Storage Safety;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 현행 방사성유출물 규제기술의 유효성 확인을 통하여 「글로벌 스탠다드」와 부합하는 국내 고유의 규제기술기반 확보 및 개선 방안 제안 ◼ 전체 내용 ○ 방사성유출물 통합 데이터베이스 구축·활용 - 국제기구 및 개별국가 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 - 방사성유출물 통합 데이터베이스 구축 - 통합 데이터베이스 기반 국내 원자력시설 방사성유출물 관리수준 평가 - 방사성유출물 데이터를 활용한 사건징후 사전인지 및 운전이력 사후 확인기술 개발 ○ 방사성유출물 규제기술 유효성 재평가 및 개선방안 도출 - 최신 국제안전기준/표준(IAEA, ISO, IEC 등) 및 선도국 규제기술 조사 및 분석 - 피폭방사선량 기준 현행배출제한치 유효성 평가 - 방사성유출물 최소검출하한(LLD) 요건 유효성 평가 - 방사성유출물 배출량 오차/불확실성 평가 기술 개발 - 다수 호기/배기구를 고려한 방사성유출물감시기 경보설정치 검증 기술 개발 - USNRC Regulatory Guide 1.21, Rev.2 (2009) 등 세부 이행기술 개발 - 방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서 발간 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 방사성유출물 통합DB 데이터 수집 및 유출물 규제기술 유효성 평가(I&II) ❏ 내용 ○ 국내 원전 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 ○ 해외 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 ○ 국내외 최신 방사성유출물 안전기준 및 규제기준/지침 Gap 분석 ○ 피폭방사선량 기준 현행 배출제한치 유효성 평가 ○ 통합 데이터베이스 기반 국내 원자력시설 방사성유출물 관리수준 평가 ○ 방사성유출물 배출량 오차/불확실성 평가기술 개발 ○ 방사성유출물 최소검출하한(LLD) 요건 유효성 평가 ○ 소규모 원자력시설 방사성유출물 규제체계 유효성 재평가 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 방사성유출물 통합DB 활용방안 구축 및 유출물 규제기술 유효성 평가(III) ❏ 내용 ○ 방사성유출물 배출 데이터를 활용한 사건 예측 및 운전이력 사후 확인기술 개발 ○ 다수 호기/배기구를 고려한 방사성유출물감시기 경보설정치 검증 기술 개발 ○ USNRC Regulatory Guide 1.21, Rev.2 (2009) 등 세부 이행기술 개발 ○ 방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서 발간(소규모 원자력이용시설 포함) □ 연구개발성과 ○ 연차별 연구개발성과 목표 및 달성 현황 ○ 1차년도(2020년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 1편 - 【성과 A1】국내·외 최신 방사성유출물 안전기준 및 규제지침 비교·분석(NSTAR-20RS21-162) • 논문게재: 0.5편(2개 연구과제 공동성과) - 【성과 B1】SCIE 논문: Calculation of Potential Radiation Doses Assosiated with Predisposal Management of Dismantled Steam Generators from Nuclear Power Plants, Sustainability, 12(12), 5149, 2020. • 학술발표: 3건 - 【성과 C1】국내 학술발표: Source Term Modeling of Release Paths of Radionuclides from Pressurized Water Reactor after Permanent Shutdown(한국방사성폐기물학회 2020 춘계 학술발표회) - 【성과 C2】국내 학술발표: Review of OSPAR Convention Methodology to Assess Radiological Impact for Non-Human Species from Radioactive Liquid Effluents (한국방사성폐기물학회 2020 춘계 학술발표회) - 【성과 C3】국내 학술발표 : Review on Effectiveness of Current Discharge Limit based on Radiation Dose for Gaseous Radioactive Effluent from Korean Nuclear Power Plants (한국방사성폐기물학회 2020 추계 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 3명(석사 1명, 학사 2명) - 【성과 D1】공학석사 (강지수, 2020.08.) - 【성과 D2】공학사 (한지훈, 2020.02.) - 【성과 D3】공학사 (전가현, 2020.02.) • 단기연수: 1건 - 【성과 E1】강지수, SPSS 초급 통계분석(이러닝), 통계교육원(2020.08.31.~09.16.) • 기타: 6건 - 【성과 H1】정책제안: 후쿠시마 오염수 방출 관련 정부의 정책적 대응방향 제안, 「전문가가 말하는 일본 원전 오염수 방출 문제점」, 대한민국 정책브리핑 정책뉴스 (문화체육관광부 국민소통실 2020.11.20.): https://www.korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId=148880006 - 【성과 H2】언론기고: 후쿠시마 오염수 방출 관련 언론기고, 「원전 오염수 방출, 책임 있는 일본의 역할을 기대한다」 (서울신문 27면 (오피니언), 2020.11.11.):https://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20201111027017 - 【성과 H3】정부자문: 후쿠시마 오염수 이슈 관련 정부(원자력안전위원회) 대응 관련 전문가 자문, 「방사능 환경방출 대응 관련 자문단」, 2020년 연중. - 【성과 H4】공무원 강의 (I): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 안전 관련 원자력안전위원회 공무원 역량강화 교육 (상반기), 2020.06.30. - 【성과 H5】공무원 강의 (2): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 안전 관련 원자력안전위원회 공무원 역량강화 교육 (하반기), 2020.10.29. - 【성과 H6】공무원 강의 (3): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 산업통상자원부 공무원 교육, 2020.10.26. ○ 2차년도(2021년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 2편 - 【성과 A2】국내 가동중 발전용원자로의 액체 및 기체 방사성유출물 배출특성 분석(NSTAR-21RS21-175) - 【성과 A3】국내·외 비발전 원자력이용시설 방사성유출물관리 규제 현황 분석(NSTAR-21RS21-368) • 논문게재: 1편 - 【성과 B2】SCIE 논문: New methodologies to derive discharge limits considering operational flexibility of radioactive effluents from Korean nuclear power plants based on historical discharge data, Nuclear Engineering and Technology, 54(3), 1003-1015, 2022. - 【성과 B3】KCI 논문: 국내 운영중 발전용원자로의 액체 및 기체 방사성유출물 배출특성 분석, 방사선산업학회지, 15(4): 267-274, 2021. • 학술발표: 3건 - 【성과 C4】국내 학술발표: Statisitcal Analysis of Radioactive Effluent Data From Korean Nuclear Power Plants Using R Program (한국방사성폐기물학회 2021 춘계 학술발표회) - 【성과 C5】국내 학술발표: Comparative Analysis of Methodologies for Dose Assessment due to the Radioactive Effluents: USNRC Regulatory Guide 1.109 and UNSCEAR 2016 Methodology (한국방사성폐기물학회 2021 춘계 학술발표회) - 【성과 C6】국제 학술발표: Preliminary Assessment of Conditional Release and Recycling of Concrete Waste at Radioactive Waste Repository (DECON 2021 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 3명(석사 1명, 학사 2명) - 【성과 D4】공학석사 (이세근, 2021.02.) - 【성과 D5】공학사 (장인규, 2021.02.) - 【성과 D6】공학사 (김소윤, 2021.02.) • 단기연수: 3건 - 【성과 E2】강지수, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2021.04.15.~2021.04.16.) - 【성과 E3】황영훈, RESRAD-ONSITE, RESRAD-OFFSITE, and RESRAD-BUILD Training workshop (2021.09.20.~2021.10.01.) - 【성과 E4】정석희, RESRAD-ONSITE, RESRAD-OFFSITE, and RESRAD-BUILD Training workshop (2021.09.20.~2021.10.01.) • 시제품 제작:１건 - 【성과 F1】방사성유출물 통합 데이터베이스 시제품 • 지식재산권:１건 - 【성과 G1】KHU-Integrated Radioactive Effluent Database (K-IRED), 한국저작권위원회 저작권 등록번호: 제C-2021-048242호 • 기타: 6건 - 【성과 H7】정부자문: 오염수 관련 주제발표, 외교부차관 주최 정부 후쿠시마TF 회의, 2021.05.07. - 【성과 H8】KINS 전문가회의 자문: 해외 방폐물 처분전관리(방사성유출물) 안전규제체계 및 국내 제도개선 방향 협의, 2021.05.18. - 【성과 H9】공무원 강의 (1): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2021년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2021.06.29. - 【성과 H10】공무원 강의 (2): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2021년 하반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2021.12.14. - 【성과 H11】원전해체 기본과정 강의 (1): 방사성폐기물 처리/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2021.04.21. - 【성과 H12】원전해체 기본과정 강의 (2): 방사성폐기물 처리/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2021.11.25. • 포상 및 수상: 1건 - 【성과 I1 】장인규, DECON21 학술발표회 Young generation session 포스터 우수발표상 전체 3위 수상 ○ 3차년도(2022년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 2편 - 【성과 A4】과거 배출데이터에 기반한 방사성유출물 배출제한치 유도 방법론 (NSTAR-22RS23-079) - 【성과 A5】국내 원전 방사성유출물 배출 이력을 반영한 새로운 선량제약치 유도 (NSTAR-22RS23-078) • 논문게재: 1편 - 【성과 B4】SCIE 논문: Derivation of a new dose constraint applicable to radioactive discharges from Korean nuclear power plants through retrospective dose assessment, Nuclear Engineering and Technology, 54 (10) 3660-3671, 2022. - 【성과 B5】KCI 논문: 외국의 방사성동위원소 사용시설 방사성유출물관리 차등 규제기준 비교·분석 및 국내 적용방안, 방사선산업학회지, 16(4): 407-420, 2022. • 학술발표: 7건 - 【성과 C7】국내 학술발표: Characteristics of Radioactive Discharges and Anticipated Offsite Doses for Korean Nuclear Power Plants Under Permanent or Long-term Shutdown (한국방사성폐기물학회 2022 춘계 학술발표회) - 【성과 C8】국내 학술발표: Revisit of LLD Requirements for Airborne Discharges From PWRs in line with Effluent Concentration Limit (한국방사성폐기물학회 2022 춘계 학술발표회) - 【성과 C9】국내 학술발표: Preliminary Analysis of Uncertainties in the Calculated Value of Radioactivity for Airborne Discharges From NPPs in Batch Mode (한국방사성폐기물학회 2022 추계 학술발표회) - 【성과 C10】국제 학술발표: Practices of Offsite Dose Calculation fro the Radioactive Effluent from Korean NPPs and a New Proposal to Derive Dose Constraints (2022 Radiological Effluents & Environmental Workshop) - 【성과 C11】국제 학술발표: Analysis of Characteristics of Radioactive Discharges from Korean NPPs and Proposal to Set Radioactivity Discharge Limits (2022 Radiological Effluents & Environmental Workshop) - 【성과 C12】국제 학술발표: Preliminary Modeling to Derive New Detection Limits to Ensure Compliance with Discharge Limits for Gaseous Radioactive Effluent From NPPs (EAFORM 2022 학술발표회) - 【성과 C13】국제 학술발표: Preliminary Study on Source Term Model for Radioactive Effluents during Decommissioning of Nuclear Power Plants Using AMBER Code (EAFORM 2022 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 5명(석사 3명, 학사 2명) - 【성과 D7】공학석사 (전가현, 2022.02.) - 【성과 D8】공학석사 (장인규, 2023.02 졸업예정) - 【성과 D9】공학석사 (김소윤, 2023.02 졸업예정) - 【성과 D10】공학사 (송현석, 2022.02.) - 【성과 D11】공학사 (황영훈, 2022.02.) • 단기연수: 3건 - 【성과 E5】한지훈, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) - 【성과 E6】장인규, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) - 【성과 E7】김소윤, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) • 기타: 8건 - 【성과 H13】TV 인터뷰: 채널A 뉴스 '[세계를 가다]日, 9개월 뒤면 원전 오염수 방류…주민들은 반발', 2022.09.24. 방송에 연구결과 활용 (http://www.ichannela.com/news/main/news_detailPage.do?publishId=000000315372) - 【성과 H14】규제전문기관(KINS) 기술기준위원회 방사선 및 폐기물분과 위원장 활동 : KINS 기술기준위원회 ‘방사선 및 폐기물분과 위원장’ 활동 및 방사성유출물 관련 기술기준(안) 심의에 연구결과 활용, 2020.1.~2022.12. - 【성과 H15】규제전문기관(KINS) 기술기준위원회 활동 및 관련 기술기준 심의: KINS 기술기준위원회 ‘방재 및 생활환경 분과 위원’ 활동 및 방사성유출물 관련 기술기준(안) 심의에 연구결과 활용, 2020.1.~2022.12. - 【성과 H16】규제전문기관(KINS)과 과제성과 공유:「방사성유출물 데이터의 규제활용 제고 방안에 관한 세미나」에서 규제요원 대상 과제 주요성과 소개 및 공유, 2022.11.18. - 【성과 H17】규제전문기관(KINS) 전문강좌 강의:「원전해체 전문과정」에서 ‘과도기 및 해체단계 방사성폐기물(액체, 기체, 고체) 안전관리’ 강의, 2022.11.30. - 【성과 H18】공무원 강의 (1): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2022년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2022.07.01. - 【성과 H19】공무원 강의 (2): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2022년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2022.12.01. - 【성과 H20】원전해체 기본과정 강의: 방사성폐기물 저장/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2022.09.29. • 포상 및 수상: 1건 - 【성과 I2 】강지수, 한국원자력학회 제9회 퀴리상 수상 • 규제정책활용(제안): 2건 - 【성과 J1】과거 방사성유출물 배출이력을 반영한 발전용원자로 및 관계시설의 방사능 배출목표치 설정 및 관리 (2022.12) - 【성과 J2】과거 국내 발전용원자로 방사성유출물 배출성능과 현행 방사선방호기준과 부합하는 연간 피폭방사선량 기준 개정 (2022.12) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 이 연구의 결과물은 원자력이용시설의 설계 및 운영 안전성 심사 및 검사과정에서 환경으로 배출되는 방사성유출물에 대한 관리 및 감시에 따른 종합 안전성을 확인·검증하는데 활용할 수 있음 - “방사성유출물 선량기반 배출제한치 설정 방법론”은 1960년 ICRP-2에 기초해 규정된 미국 10CFR50 Appendix I 체계를 탈피해 국내 ICRP-60/103 이후 방호체계에 따른 고유 배출제한치 설정을 위한 안전성 평가에 활용 - “위험도 기반 방사성유출물 계측민감도 요건 유도방법론”은 현행 원전의 운영기술지침서 첨부서류인「방사성배출물 관리계획서」에 NUREG-1301에 따라 일률적으로 명시된 핵종별 최소검출가능농도를 위험도에 근거해 합리적으로 차등화하고 그 적합성을 검증하는데 필요한 안전성평가에 직접 활용 - “방사성유출물 환경 배출방사능 불확도 평가 방법론”은 국내 원전에서 환경으로 배출되는 방사성물질 산출값에 수반되는 오차 및 불확도를 정량적으로 평가하고, 향후 환경배출 방사능 산출값의 정확도 및 정밀도에 대한 Regulatory Insight를 마련하고 원전 운영자로 하여금 자체적으로 방사성유출물 환경배출량 평가결과 신뢰도 제고 노력을 독려 - “방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서”는 원전 액・기체 방사성유출물 배출 감시 및 관리에 대한 신규 규제기준 또는 지침 제정 시 기술적 근거로 활용 가능 ○ 이 연구의 결과물로 구축될 전 세계 원자력시설의 방사성유출물 통합 데이터베이스는 다음과 같이 활용할 수 있음 - 국내외 원자력시설을 망라한 “액・기체 방사성유출물 통합 데이터베이스”는 국내 원전의 방사성유출물 상대적 배출성능에 대한 객관적인 규제의 근거로 활용할 수 있고, 또한 국내 NGO 또는 주민이 특정 원전의 방사성물질 환경배출 및 이로 인한 방사선영향과 관련하여 이슈를 제기할 경우 객관적인 국제비교를 통해 정확한 정보를 제공하고 설명할 수 있는 기술적 근거 제공 가능 ※ 일본 후쿠시마 원전 오염수 해양방출 관련 대응에 기술적 근거 제공(필요시) - 통합 데이터베이스에 저장될 방대한 양의 데이터 분석을 통해 주요 운전이력과 사건이 방사성유출물 배출추이에 미치는 영향(관계성)을 분석하는 “사건징후 사전인지 및 운전이력 사후확인 기술” 활용 결과를 안전성 심사 및 검사에 활용함으로써 방사성유출물 안전규제 효과성 및 효율성 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정재학
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사성유출물;배출제한치;주민피폭선량평가지침;원자력발전소;통합 데이터베이스; 2. Radioactive effluent;Discharge limit;ODCM;Nuclear power plant;Consolidated database;

연구개요 Hippo pathway를 중심으로 NDR (Nuclear Dbf2-related) family인 인산화 효소들은 DNA 손상에 반응하여 세포주기 진행 및 신호전달의 조절에서 다양한 역할을 수행하고 있으며 본 연구를 통해 Cell cycle 조절에 관여하는 Hippo pathway 관련 protein network와 DNA 가닥 손상/복구 시스템의 연결고리 단백질을 새롭게 동정하고자 함. 나아가 STK38과 그 기질에 의한 유전체 안정성 유지기전을 규명하고, 궁극적으로 이들에 의한 유전체 불안정성 질환인 암 발병의 기전을 밝히고자 함. 연구 목표대비 연구결과 ▶ DNA 손상/복구 시스템의 새로운 인산화 효소 및 기질 발굴 · Ionizing radiation에 의한 DNA 손상 지점 (DNA damage sites) 이동하는 인산화 효소 동정 · STK38에 의한 DNA-damage response (DDR) 및 DNA repair system 신호전달 경로 활성 확인 · STK38 복합체에 의한 DNA 손상/복구 과정 및 유전체 안정성 조절인자들 간의 조절기전 확립 ▶ STK38 복합체의 단백질 네트워크 구축을 통한 유전체 안정성 조절인자들의 네트워크 확립 · DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템에서 STK38의 활성을 유발하는 조절인자 동정 및 세포 내 작용기전 규명 · STK38에 의한 DNA 손상/복구 과정에 관여하는 새로운 기질 분리/동정 및 단백질 수식화의 세포 내 기능을 규명 < DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템의 새로운 기전 및 유전체 안정성 실패에 의한 암화 기전 규명> ▶ DNA 손상 신호 및 복구 과정에 관여하는 수식화 효소인 STK38과 기질의 in vivo/ in vitro 기능연구 · STK38에 의해 조절되는 DNA 손상/복구 과정 체크포인트 단백질에 의한 생체 내 조절 분자기전 규명 · STK38의 수식화 활성/결핍돌연변이를 유도하여 DNA 손상/복구과정 활성 확인 · STK38에 의해 수식화되는 기질의 역할 및 수식화 결함에 의한 암화 기전 규명 ▶ 동물 모델을 이용하여 암 발생 및 진행 조절 연구 · STK38이 암 발생에 미치는 영향 분석하기 위해 세포의 Xenograft 모델 확인 · DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템에 의한 체크포인트 단백질의 새로운 조절인자인 STK38에 의한 조절 기전을 토대로 암 발생 제어 방안 연구 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) · DNA 손상/복구 과정 조절기전을 분자수준에서 밝힘으로써 DNA 손상/복구 및 유전체 안정성에 관여하는 조절인자들 간의 네트워크 확보가 가능하며, 분자 수준의 보편화된 연구방법 뿐 아니라 최근 개발되어 사용되어지고 있는 염색체 수복 능력 분석법,기질 동정 분석법, 결합 특이성 분석법 뿐만 아니라 인산화 수식화분석법 등 첨단 기법을 활용함으로서 효과적인 협동 연구 시스템이 확립될 것 임. · DNA 손상/복구 과정에 관여하는 새로운 조절 단백질과 그 기질의 변형을 동정하고 이들의 작용기전을 밝힘으로써 항암제 스크린을 위한 타겟으로 개발이 가능하며, DNA 손상을 제어하고 수복능력을 증가시킬수 있는 물질 개발과 효능의 검증에 기여할 것이라 생각됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 모정순
• 주관연구기관 : 아주대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 암;유전체 안정성;DNA손상/복구 과정;단백질인산화; 2. Cancer;Genome stability;DNA damage/repair process;STK38;Protein phosphorylation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 최신 국제기준 및 선진국의 규제사례를 반영한 천연방사성핵종 포함 생활밀착형 가공제품의 전주기 생애 방사선학적 안전성평가 방법론 개발 및 규제기반 요소기술 확보 ◼ 전체 내용 - (1단계 1차년도) NORM 함유 가공제품 관련 국내·외 최신 규제기준 및 평가모델 분석 - (1단계 2차년도) 국내 NORM 함유 가공제품 특성 반영 전주기 방사선 안전성평가 방법론 개발 - (2단계 1차년도) 국내 NORM 함유 가공제품 안전성평가 프로그램 개발 및 규제기반 요소기술 확보 ◼ 1단계(‘20~’21) ❏ 목표 ○ NORM 포함 가공제품 관련 국내외 최신 규제기준 및 평가모델 분석 ❏ 내용 - 국내·외 NORM 함유 가공제품 규제기준 및 규제사례 분석 - 국외 NORM 함유 가공제품의 안전성평가 모델 분석 - NORM 함유 가공제품의 국제교역 관련 국내외 현황 조사·분석 - 국내 NORM 함유 가공제품의 특성조사 및 빅데이터 분석 - 가공제품 유형별 전주기 방사선학적 안전성평가 프로토콜 개발 - 국제교역 시 면제기준 개발방향 수립 ◼ 2단계(‘22) ❏ 목표 ○ NORM 함유 가공제품 안전성평가 프로그램 개발 및 규제기반 요소기술 확보 ❏ 내용 - 빅데이터분석 기반 가공제품 방사선 안전성평가 프로그램 개발 - 가공제품 안전 강화 규제적용 기술배경자료 확보 - NORM 함유 가공제품의 전주기 방사선 안전성 평가지침(안) 및 국제교역 시 면제기준(안) 개발 □ 연구개발성과 ❍ N-STAR 안전기술보고서 4편 및 규제정책제안서 3편 ❍ 국내·외 논문 게재(국외 SCIE 학술지 논문 3편, 국내·외 학술발표회 논문 7편) ❍ 생활주변방사선 전문인력 양성(석사학위과정 대학원생 6명, 규제전문기관 인력 5명) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ❍ 최근 원자력안전위원회가 개정한 ‘원자력 안전기준 강화 종합대책’ 중 생활방사선 제품안전 강화 관련 상세 규제지침 개발 및 NORM 함유 부적합 가공제품 관리방안 수립의 기술적 요소기술 및 근거자료로 활용함 ❍ 방사성물질이 함유된 상품의 국내외 유통과정에서 필요한 안전기준 제시 ❍ 국민 일상생활과 매우 밀접한 천연방사선핵종 함유 가공제품에 대한 방사선 안심기술 확보로 방사선피폭에 대한 국민 불안감 해소 및 사회적 갈등 최소화 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김주열
• 주관연구기관 : 한국전력국제원자력대학원대학교
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 천연방사성핵종 포함 물질;가공제품;전주기 평가;방사선 안전성평가;생활방사선; 2. Naturally-Occuring Radioactive Material(NORM);Consumer Product;Life-cycle Assessment (LCA);Radiation Safety Assessment;Radiation in the Natural Environment;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 연소도 효과를 고려한 통합전산코드의 검증, 평가모델 및 방법론 개발/개선 등을 통한 설계기준사고 규제검증기술의 고도화 ◼ 전체 내용 ㅇ 핵연료/열수력 통합전산코드 검증 및 핵연료모델 개발 ㅇ 노심 냉각유로변형 영향평가 규제기술 개발 ㅇ 통합코드기반 LOCA 최적계산 및 불확실도 평가방법론 개선 ㅇ 고연소 핵연료 신안전기준 개발 ㅇ 노심비대칭 과도사고 안전여유도 평가방법론 개발 ◼ 1단계(‘18-’20) ❏ 목표 ㅇ 핵연료/열수력 통합코드 검증과 핵연료모델(핵연료재배치, 크러드 열저항) 개발 ㅇ 설계기준사고의 노심냉각성능 규제검증방법론 및 기준 개발 ❏ 내용 1. 1차년도(2018) - 핵연료/열수력 통합코드용 핵연료모델 기반기술 개발 - 노심 냉각유로변형 영향평가를 위한 열수력 현상 규명 - 통합코드 적용을 위한 LBLOCA 최적평가방법론 개선사항 도출 - 고연소도 핵연료 신안전기준 개발항목 도출 및 비대칭사고 핵심현상 도출 2. 2차년도(2019) - 핵연료/열수력 통합코드용 핵연료모델 개발 - 노심 냉각유로변형 영향평가를 위한 열수력 모델 개발 - 통합코드를 활용한 LBLOCA 최적평가방법론 개발 - 전노심 핵연료 연소이력 생산 및 연소성능 분석 - 고연소도 핵연료 신안전기준 개발 및 비대칭사고 분석방법론 개발 3. 3차년도(2020) - 핵연료/열수력 통합코드용 핵연료모델 평가 - 노심 냉각유로변형 영향평가를 위한 열수력 모델 적용성 평가 - 통합코드 LBLOCA 최적평가방법론의 발전소 적용성 평가 - LOCA시 핵연료 형상변형 분석을 위한 원전 모델링 - 고연소도 핵연료 신안전기준 개발 및 비대칭사고 분석방법론 정립 ◼ 2단계(‘21-’22) ❏ 목표 ㅇ 핵연료/열수력 통합코드 및 핵연료모델(핵연료재배치, 크러드 열저항) 개선/검증 ㅇ 설계기준사고의 노심냉각성능 규제검증방법론 및 기준 개발 ❏ 내용 1. 4차년도(2021) - 핵연료/열수력 통합코드용 핵연료모델 개선 - 노심 냉각유로변형 영향평가를 위한 수력학 모델 개선 - 고연소도 핵연료 신안전기준 적용성 평가 - 연소도 효과를 고려한 최적평가 지침서 초안 개발 - LOCA시 연소도별 핵연료 형상변형을 고려한 노심냉각성능 평가 - 비대칭사고 안전여유도 평가 2. 5차년도(2022) - 핵연료/열수력 통합코드용 핵연료모델 검증 - 노심 냉각유로변형 영향평가를 위한 열전달 모델 개선 및 평가 - 고연소도 핵연료 신안전기준 적용성 평가 - 연소도 효과를 고려한 최적평가 지침서 최종안 개발 - LOCA시 핵연료 형상변경을 고려한 노심냉각성능 평가 - 비대칭사고 현안별 규제입장 정립 □ 연구개발성과 ⦁ 핵연료/열수력 통합전산코드 검증 및 핵연료모델 개발 FRAPTRAN과 MARS-KS 안전해석 코드를 통합하여 FAMILY 전산코드를 개발 및 검증하였음. FAMILY 코드 검증을 위해 ① 신연료 및 고연소 핵연료 LOCA 실험 자료를 활용한 FAMILY 코드 예측성능 검증과 ② Halden 및 SCIP IV 국제공동연구 가입을 통한 검증 DB 구축을 수행하였음. FAMILY 코드의 핵연료 모델 개발을 위해 ① QT 핵연료재배치 모델 검증 및 개선, 재배치 핵연료 출력모델 개선을 수행. ② 냉각재 환경을 고려한 크러드 열저항 모델 개발 및 안전해석 영향평가를 수행. 추가적으로 분산 핵연료의 잠재적 안전현안 규제검증방법론 개발과 재임계 안전성 규제검증 예시 계산을 수행하였음. ⦁ 노심 냉각유로변형 영향평가 규제검증기술 개발 LOCA 시 노심 냉각유로 변형 관련 규제검증기술 개발을 위해 ① 냉각유로 변형의 열수력 영향평가 및 LOCA 시 핵연료거동 평가 방법론 개발, ② LOCA 시 노심 변형 심각도 평가 및 전(全) 노심 핵연료 파열율평가 방법론 개발을 수행. 통합전산코드의 최신화와 성능 확장을 위해 ① 산화층 및 크러드 열저항 모사가 가능한 핵연료 다층 열전달 모델 및 핵연료 다차원 열전달모델 개념 개발, 피복재 고온변형 모델 개발과 ② 통합전산코드의 계통열수력코드 최신화 및 유로변형을 반영한 체적변화모델 개발 연구를 수행하였음. ⦁ 고연소도 핵연료 신안전기준 및 규제검증기술 개발 비상노심냉각계통(ECCS) 허용기준 법제화 분야에서는 ECCS 허용기준 개정을 위해 고시 제2017-23호 개정(안)과 2종의 규제지침서 개발 및 심사지침서 개선 연구를 수행하였음. 반응도사고에 대한 규제검증 분야에서는 ① 제어봉 이탈사고 규제지침 개발과 ② 최신 연구로 실험자료 평가 및 평가방법론 개발 연구를 수행하였음. ⦁ 통합코드기반 LOCA 최적계산 및 불확실도 평가방법론 개선 냉각재상실사고 규제검증방법론(KINS-REM) 개선을 위해 최적평가 핵연료 불확실도 변수의 선정, 통합코드 활용 LBLOCA 최적평가방법론 개선사항 도출 및 연소도 효과를 고려한 최적평가지침서 개선 연구를 수행하였음. 노심 핵연료 연소이력 생산 및 연료봉 연소성능 분석, 통합코드 발전소 모델링 및 예시계산과 LOCA 시 연료봉 파손분율 평가 및 핵연료형상변형을 고려한 노심냉각성능 평가 연구를 수행하였음. ⦁ 노심비대칭 과도사고 안전여유도 평가방법론 개발 노심 비대칭 과도사고 평가방법론 개발을 위해 비냉각재상실사고 해석 기술 현황 분석, 노심 열수력 비대칭 사고 해석 기술 개발 및 적용성 평가, 부수로 해석코드를 이용한 전노심 DNBR 평가기술 및 온도/붕소/유량 비대칭 현안해결을 위한 규제기술 개선 연구를 수행하였음. 이상의 연구 수행으로, - 전산 소프트웨어 등록 3건, - 정책제안 6건(고시 1건, 규제지침 3건, 심사지침 1건, 인허가 예비해석 1건) - 안전기술보고서(N-Star) 23건, - 연구논문 게재/발표 89편 (SCI 13편, 국외학회 26편, 국내학회 50편), - 기술보고서 등 38건, - 핵연료 성능 DB 구축 3건, - 규제검증방법론 4건(계획하지 않은 성과 1건 포함), - 다수의 FAMILY 통합전산코드, MARS-KS, FRAPCON/FRPTRAN 입력자료 생산 등의 성과를 도출하였음 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 본 연구는 핵연료/열수력 통합전산코드의 개발 및 검증과 설계기준사고 시의 노심냉각성능 규제검증방법론 및 기준 개발을 목표로 수행하였음. ㅇ 본 연구를 통해 개발한 정책제안과 FAMILY 전산코드, 검증방법론 등은 고연소 핵연료 특성을 반영한 비상노심냉각계통 및 제어봉이탈사고 국내 허용기준 재설정과 규제 검증방법론으로 적용이 가능함. ㅇ 특히 ‘23년 특정기술주제보고서 및 ‘25년 운영변경허가 심사로 예정된 OPR1000 및 WH형 원전의 냉각재상실사고 및 비냉각재상실사고 신규 안전해석 인허가에 규제검증 계산 도구로서 직접 활용할 수 있음. ㅇ 본 과제는 신규 허용기준에 대응하는 냉각재상실사고 및 반응도사고 등의 규제검증기술을 선도적으로 개발하여 적절한 규제방향을 정립하는데 기여하고, 비상노심냉각계통 허용기준 고시 개정(안)의 이행을 위한 산업체의 기술개발(전산코드, 방법론 개발 등)을 적극적으로 유도함으로써 국민들의 원전 수용성 제고에도 기여함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이주석
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 통합전산코드;설계기준사고;고연소도;신안전기준;노심냉각성능; 2. Integrated Computer Code;Design basis accidents;High fuel burnup;New safety criteria;Core coolability;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 신뢰도 있는 우주방사선 계측기 개발 및 검증, 항공기에서 실측 실험 장기 데이터베이스 확보를 통한 우주방사선 예측 모델 고도화 및 현업화 ◼ 전체 내용 ❍ TEPC를 활용한 우주방사선 실측실험 및 실측 데이터베이스 확보 ❍ 실측값 기반 KREAM 모델 검증 및 고도화 ❍ KREAM 모델 현업화 ◼ 1단계[2년] ❏ 목표 ㅇ TEPC를 활용한 항공기 우주방사선 실측실험 ㅇ KREAM 모델 사전 검교정 ㅇ 항공기 실측 실험 및 TEPC 개선 ㅇ 우주방사선 예측 모델 KREAM 개선 ㅇ 실측 자료 기반 우주방사선 예측 모델 고도화 ❏ 내용 ㅇ 우주방사선 안전관리 방안 선행 연구 조사 ㅇ TEPC, Liulin 관측기 활용 항공기 우주방사선 실측실험 시작 ㅇ KREAM 고도화를 위한 사전 검교정 ㅇ 국제선 항공기에 TEPC 탑재 실험 - 실측 자료 수집 시작 ㅇ 우주방사선 예측 모델 KREAM 개선 - GK-2A의 KSEM 관측값을 적용한 SCR 스펙트럼 계산 ㅇ 항공기 실측실험 자료 기반 KREAM 모델 고도화 - 실측실험 관측값을 기반으로 한 KREAM 모델 개선 ◼ 2단계[1년] ❏ 목표 ㅇ 항공기 실측 실험 및 데이터베이스 구축 ㅇ KREAM 모델 현업 적용 ㅇ 항공승무원 우주방사선 피폭 안전관리 개선 ❏ 내용 ㅇ 항공기 우주방사선 실측 실험 데이터베이스 구축 - 국제선 항공기의 TEPC 장기 관측 데이터베이스 확보 - 관측값을 기반으로 한 KREAM 모델 개선 ㅇ KREAM 모델 현업화 - 항공사 및 일반인용 웹서비스 구현 □ 연구개발성과 안전기술보고서 6건, 국내논문 3건, 국내 특허 2건 출원, 국제 특허 1건 등록, 학술대회 발표 6건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 생활주변방사선 안전관리법에 의해서 항공기 승무원의 방사선 피폭선량을 관리할 때, 신뢰도를 확보한 우주방사선 예측 모델에 기반하여 피폭량을 산출할 수 있음. ㅇ 항공기 고도에서 우주방사선 피폭량을 측정하는 계측기의 신뢰도 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 황정아
• 주관연구기관 : 한국천문연구원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 우주방사선;실측실험;모델검증;생활주변방사선 안전관리법;조직등가비례계수기; 2. Space Radiation;Aircraft Measurement;Model Verification;Safety Management Act on Environment Radiation;Tissue Equivalent Proportional Counter;

□ 연구개요 참굴의 주된 에너지원으로 사용되고 있는 글리코겐의 저장과 이용에 관계하는 일련의 에너지 대사 과정을 통하여 생식소의 발달과 배우자형성에 관여하는 단백질에 의한 성숙 관련 단백질의 신호전달을 탐색하고자 한다. 이를 통해 산란 후 급격한 폐사율의 원인을 규명하고 지속적인 성장과 성숙을 유도하기 위한 기술을 확보하여 국내 참굴 생산의 안정성에 기여하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 (1) 참굴의 성장과 성숙에 사용되는 에너지원 경로 분석 ◦ 참굴의 조직별 글리코겐 함량 분석 및 glycogen synthase kinase 3 (GSK3) 변화량을 in situ hybridzation 방법으로 조사함 ◦ GSK3의 활성화에 영향을 미치는 insulin-like growth factor (IGF)의 신호전달경로를 통하여 에너지 대사와의 관련성 확인함 ◦ 참굴의 번식에 사용되는 에너지원 경로 확인을 위해 생식주기를 통하여 주기별 생식소 채취하여 Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)의 전사량 확인함 (2) 참굴의 성숙 관련 유용 단백질의 분리와 동정 및 성숙관련 gene의 발현 분석 ① 참굴의 성숙 관련 유용 단백질의 분리와 동정 ◦ 난소 내 growth differentiation factor 9 (Gdf9)의 존재 여부 확인함 ◦ 암수 생식소를 채취하여 SDS-PAGE 실시 및 MALDI-TOF MS/MS를 이용한 질량 분석 수행 후 database를 기반으로 기존에 규명된 단백질 서열과 비교·분석함 ② 성숙 gene의 발현 분석 ◦ 참굴의 생식소 내, 성 성숙관련 specific marker인 oyster vasa-like gene과 Dmrt1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 성 결정에 중요한 역할을 하는 SRY 발현 및 관련 유전자인 Fog2, Gadd45γ, Map3k4, Cbx2, IGF-I receptor gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 수컷의 초기 성 성숙에 관여할 것으로 예상되는 Sox9, Emx2, Fgf9, Dmrt1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 참굴 암컷의 초기 성 성숙에 관여할 것으로 예상되는 Nr5a1, Wnt4, β-catenin, Rspo1, Foxl2, dDax1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 (3) 참굴의 성숙 관련 단백질의 신호전달 탐색 ◦ Gata4/Wt1/Lhx9/Sf1 발현을 조사함 ◦ Wnt/β-catenin 발현을 조사함 ◦ p-c-Src/JAK/STAT 발현을 조사함 ◦ EGFR-ERK 1/2 signaling 조사함 ◦ Vtg와 IGFs signaling 조사함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◦ 참굴의 지속적인 성장과 성숙이 가능할 수 있도록 환경을 제어할 수 있는 요인 제시 ◦ 성숙 관련 특정 유전자의 발현은 주된 산란 시기를 예견하는데 활용 ◦ 참굴의 번식 관련 단백질에 대한 database를 구축함으로써 국내외 조개류 유래 기능성 단백질의 학술 및 산업적 활용 가능성 제시 ◦ 조개류의 난질을 향상시키기 위한 기초자료로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최윤희
• 주관연구기관 : 부경대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 참굴;성장;성숙;생식소;신호전달; 2. Pacific oyster;Growth;Maturation;Gonad;Signal pathway;

□ 연구개요 우주에서 입자들이 초고에너지(10²⁰ eV)로 가속되어진다는 것은 지구상의 관측을 통하여 매우 잘 확립되어 있다. 이런 초고에너지 우주선(ultra high-energy cosmic ray, UHECR)은 그 자체로도 굉장히 흥미롭지만 입자를 이렇게 높은 에너지까지 가속할 수 있는 환경, 그리고 그 환경에서의 물리법칙이 우리가 지상에서 구현할 수 있는 실험을 통하여 알아낸 물리법칙과 같은 지를 탐구한다. 이를위하여 펄사풍성운과 감마선쌍성의 X선 데이터 분석을 수행하고 다파장 자료를 추가하여 복사모형을 적용하여 천체계의 물성을 이해한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 우주의 고에너지 입자의 기원을 이해하는 것을 목표로하며, 따라서 연구 대상 천체계는 초신성, 펄사풍성운, 중성자별 관련 천체계로 구체적인 목표로 펄사풍성운과 감마선쌍성의 복사 특성 측정 및 복사모형을 통한 천체계의 이해이다. 구체적인 대상 천체계로는 펄사풍 성운 PSR J1418-6058과 감마선쌍성 HESS J0632+057을 선정하였다. 본 연구 기간동안 두 개의 대상천체계에 대한 복사특성을 정확히 측정하였고 선행연구를 통하여 구축한 펄사풍성운 모형과 감마선쌍성 모형을 개선하여 적용하여 PSR J1418-6049에서 전자들이 500 TeV 이상으로 가속됨을 보였으며, 이 입자들은 확산으로 통하여 외부로 전파되어 간다는 것을 추정해냈다. HESS J0632+057의 경우는 이 천체계의 복사 스펙트럼에서 약 1TeV 에너지에서 보이는 특징적인 구조를 펄사풍의 복사로 제안하였으며 비슷한 스펙트럼 특성을 보이는 다른 천체계를 연구함으로써 펄사풍의 가속기작과 복사현상을 이해할 수 있는 이론적 기반을 마련하였다. 이러한 연구를 통하여 연구의 목표인 천체계 복사특성 측정 및 복사모형 개선을 완료하였다. 또한 이 두 천체계에 대한 연구내용은 SCIE급 국제저널(ApJ)에 출간되어(교신저자 2편), 1-2편의 SCIE 논문을 출간하겠다는 정량적 목표도 달성하였다. 추가로 다른 초고에너지 천체계에 대한 연구를 통하여, 한국 역사기록에서의 초신성 탐색에 대한 논문 1편(공저자; 본 연구과제의 연구조원이 주저자), 펄사풍성운의 X선 자료 분석 및 복사모형화에 대한 논문 1편(주저자, 교신저자), 그리고 고에너지 천체계인 magnetars의 특성 분석 논문 1편(주저자, 교신저자)을 SCIE 저널에 출간하여, 설정한 연구목표를 초과로 달성하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 현재 국제 협력연구로 진행하고 있는 “은하내 TeV 천체계들에 대한 연구”(Columbia University 주관) 프로그램에 활용되고 있으며, 공동연구를 통하여 펄사풍 성운의 시공간에 대한 진화 모형으로 확장할 계획이다. 이 모형은 현재 계획 중인 NASA의 차세대 X선 망원경의 Sceince objective를 선정하는 데 활용되고 있으며, 추가로 국제적으로 구축되고 있는 초고에너지(TeV 이상) 망원경이 완성되어 작동하면 매우 활성화 될 “은하내 초고에너지 우주선의 형성 및 전파 연구”에 대한 중요한 기반으로 활용될 수 있다. 본 연구를 통하여 확보한 X선 분석기법 개발 및 고에너지 천체계 모형은 아직 이해되지 않은 초고에너지 우주선의 생성 및 진화에 중요한 단서를 제공하여 인류의 지적 진보에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안홍준
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 펄사풍성운;펄사쌍성;복사모형;초고에너지 우주선; 2. Pulsar wind nebula;Gamma-ray binary;Radiative models;Ultra high-energy cosmic rays;

□ 연구개요 폐암의 조직학적 분류, 생물학적 분류, 유전학적 분류에 따른 뇌전이암의 위치 별 발생확률 분석을 통하여 발생확률이 높은 영역의 조사량을 늘려, 전이암 발생확률을 낮추고, 발생확률이 낮은 영역의 조사량을 낮추어, 인지장애, 감정장애, 운동장애 등의 부작용을 방지할 수 있음. 궁극적으로 환자 개인별 맞춤 치료를 실현하여 뇌전이암 환자의 삶의 질을 높일 수 있음. 추가적으로 뇌전이암의 병태생리를 더 깊이 이해할 수 있음. □ 연구 목표대비 연구결과 위의 연구목표를 실현하기 위하여 폐암 뇌전이암의 뇌영역별 확률지도를 구축하였습니다. 이 연구결과에 따르면 폐암 뇌전이암은 원위 중뇌동맥 (MCA) 끝단과 소뇌영역에서 잘 발생하였습니다. 또한 해마 영역에 뇌전이가 잘 생길 수 있는 임상 요인의 탐색을 실시하였고, 두개외 전이가 있거나 EGFR 수용체 변이가 있는 경우 해마에 전이가 될 확률이 높다는 것을 밝혔습니다. 추가로 인공지능을 응용하여 뇌전이암의 진단 및 분획 자동화 프로그램을 구축하였습니다. 개발한 뇌전이 진단 및 프로그램 기반 치료반응 평가가 기존 평가 방법과 차이 나지 않음을 확인하여서 임상에서 잘 활용할 수 있을 것으로 기대합니다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 이번 연구를 통하여 다음과 같은 기대효과를 예상할 수 있습니다. 첫번째, 뇌전이암 발생확률지도를기반으로 하여 뇌전이암의 발생확률이 높은 영역에는 방사선 조사량을 높여서 뇌전이암의 발생을 예방할 수 있으며, 이는 뇌전이암 환자의 기대 수명률을 높일수 있습니다. 반대로, 뇌전이암의 발생확률이 낮은 영역에는 방사선 조사량을 줄여서 방사선 피폭으로 인한 인지 기능저하, 우울증과 같은 감정 장애, 운동장애 등을 감소시킬 수 있습니다. 두번째, 뇌전이암의 치료 평가는 주로 정성적으로 이루어지는데 이는 측정자 간에 차이가 있을 수 있다. 그러나 이번 연구를 통하여 뇌전이암 분획 알고리즘 구축으로 뇌전이암의 용적을 자동으로 계산이 가능해질 수 있다. 따라서 뇌전이암의 정량적 평가가 이루어질 수 있고 정확한 뇌전이암의 평가가 가능할 것으로 예상됩니다. 세번째, 소아 임파선종 환자나, 다른 뇌종양 환자들에게도 위치기반 분석법을 확장할 수 있습니다. 이를 치료에 응용할 수 있고 질환의 병태생리를 깊이 이해할 수 있습니다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안성준
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 뇌전이암;방사선 치료;폐암;맞춤치료;뇌인지 장애; 2. Brain metastasis;Radiation therapy;Lung cancer;Personalized therapy;Neuro cognitive decline;

□ 연구개요 본 연구는 강한(≥1Mv/cm) 테라헤르츠 파(THz-ray)를 발진하고 샘플에 대한 고해상도 2D 이미지(raster scaned image)를 획득하기 위한 고비용 비파괴 광실험 시스템을 구축없이 상용화된 테라헤르츠파 (THz-ray) 발진기(제품명:Sub-THz source, IMPATT didode, 0.14THz) 및 테라헤르츠 이미지 카메라(제품명 : TERA-1024, 최적주파수 0.14THz)를 사용하여 상온에 은닉된 금속 및 비금속성 물질의 이미지를 기반으로 AI 기술을 접목하여 타겟을 식별하는 실시간 비파괴 탐지기술에 대한 기초 연구이다. □ 연구 목표대비 연구결과 최초 연구목표대비 연구목표를 달성했을 뿐만 아니라 금속표면의 나노 구조물의 정확도 등을 광학적으로 인증할 수 있는 딥러닝 기술을 확대 적용하는 등의 연구성과를 달성하였다. ① Sub THz-ray 발진 및 측정할 수 있는 최적화된 광학적 실험장치를 설계(상온에서 THz-ray 손실을 최소화)하였고 ② 다양한 표적에 THz 이미지 획득을 위해 2D raster scanning 대신 실시간 탐지가 가능하도록 전체 THz 이미지를 확보할 수 있는 측정 실험 체계(transmission 또는 reflection)를 구성하였다. ③ 인공지능 인식기법을 활용·적용한 다양한 이미지 데이터 중 표적 특정화가 가능한 탐지 기술을 연구하였다. 이러한 기초 연구기술을 기반으로 ④ 펨토초 레이저(펄스폭, 33.6fs)를 활용한여 스테인레스 금속 표면의 주기 구조(670nm)를 생성하고 그 주기적인 이미지 특징(주기 구조의 정밀도와 방향)을 딥러닝 알고리즘을 통해 인증하는 기술로 확대하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 기초 연구가 실용화 단계로 연구개발이 진행되어 지속발전(소형화등)된다면 군사분계선 지역의 매설지뢰(목함지뢰, 플라스틱계열 지뢰) 탐지·개척과 테러단체의 위협(은닉 휴대 급조폭발물·총기류 등)으로부터, 대한민국 국민의 생명과 재산을 보호하고 잠재적 국익손실을 원천적으로 차단할 수 있을 것이다. 또한, 4차 산업혁명 시대 및 빅데이터 시대에 걸맞는 민간 관련 연구개발의 융합기술 촉진뿐만 아니라 국방혁신4.0 정책에 등에 기여(부합)할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이병학
• 주관연구기관 : 육군사관학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 테라헤르츠 복사선;인공지능;비파괴 탐지;실시간 탐지; 2. Terahertz radiation;Artificial intelligence;Non-destructive detection;Real time detection;