다세포생물의 세포는 유전적으로는 균질하지만 유전자의 발현이 서로 다르기 때문에 구조적으로나 기능적으로 이질적인 특성을 보인다. 표현형 형질의 멘델식 유전은 DNA 서열의 돌연변이로 인한 대립유전자의 차이에서 비롯된다고 알려져 있다. 하지만 암컷 포유류의 초기 배아 발달 중 X염색체 비활성화, 파리의 염색체 각인과 같은 다른 유전 현상은 멘델식 유전이 아닌 다른 유전 패턴을 나타낸다. Conrad Waddington은 표현형을 존재하게 하는 유전자와 환경의 상호작용을 설명하기 위해 “후성 유전적 경관(Epigenetic landscape)”이라는 용어를 도입했다[1]. 후성유전학은 유전형의 돌연변이와 같은 DNA 염기서열의 변화를 포함하지 않는 유전자발현의 가역적이고 유전 가능한 변화에 대한 연구 분야이다. 후성유전학적 기전은 DNA 자체의 화학적 변형이나 DNA와 밀접하게 관련된 염색질과 같은 단백질의 변형에 의해 매개된다. 후성 유전적 변화를 시작하고 유지하는 것으로 생각되는 가장 잘 규명된 후성 유전적 변형에는 DNA 메틸화(methylation), 염색질 리모델링(chromatin remodeling), 히스톤 변형(histone modification)과 관련이 있으며, 이는 염색질 상태를 결정하고 결과적으로 유전자발현을 결정하는 “후성유전학적 코드(Epigenetic code)”의 개념으로 발달하였다[2]. 포유류에서 후성 유전적 조절은 발달, 세포 분화 및 증식과 같은 다양한 과정에 매우 중요하다. 상황별 유전자발현 프로그램과 세포 표현형의 기초가 되는 후성 유전적 기전에 대한 이해로 인간 건강 및 질병의 치료 등과 관련한 다양한 의미를 부여할 수 있을 것이다.
기본적으로 후성유전체학(epigenomics)은 이름에서도 알 수 있듯 염색질 구조의 영향에 대한 연구가 목적이다. 염색질 접힘(folding) 및 핵 기질에 대한 부착(attachment to the nuclear matrix), 뉴클레오좀(nucleosome) 주위의 DNA packaging 및 히스톤 tail의 공유 변형(아세틸화, 메틸화, 인산화, 유비퀴틴화) 등이 포함된다. 후성 유전체는 세포 유형마다 다를 수 있으며, 각 개별 세포에서 염색체의 핵 구조를 구성하고, DNA에 대한 전사인자(transcription factor) 접근을 억제 또는 촉진하고, 유전자발현을 매개함으로써 다양한 방식으로 유전자발현을 조절할 수 있다. 따라서 후성유전체학은 염색질 구성 요소 또는 유전자조절에 대한 포괄적인 분석을 설명하는 데 유용할 것이다. 또한 강력한 환경 자극 및 이전 세대의 경험에 대한 반응으로 유전자발현 및 유전적 변화(부모의 경험이 자손의 행동에 영향을 미치는 경우)와 같은 서로 다른 시간에 따라 각인된 유전 기전을 설명하는 데 이용되고 있다.
2000년 중반에 최초로 대규모 차세대 시퀀싱(Next generation sequencing) 플랫폼이 등장하면서 게놈 연구에 혁명이 시작되었다[3]. 방대한 양의 DNA를 시퀀싱(염기서열분석)할 수 있는 능력은 많은 시료의 전체 게놈 또는 특정 표적 게놈 영역을 정확하고 심층적으로 분석할 수 있게 하여 광범위한 응용 분야의 지속적인 개발 및 개선으로 이어지고 있다. 이러한 발전을 토대로 후성유전학 연구그룹들은 NGS와 후성 유전적으로 변형된 게놈 영역을 포착하는 개발을 통하여 연구 영역을 새롭게 확립하였다. NGS 플랫폼의 주요 장점은 포괄적이고 광범위한 결과 영역을 제공하여 조사자가 제한된 마이크로어레이(micro-array) 플랫폼에서 벗어날 수 있다는 것이다. 다른 유전체학 분야와 마찬가지로 후성유전체학도 생물정보학에 크게 의존하고 있다. 분자 수준에서 후성 유전체의 기전을 연구할 수 있는 핵심은 기존 오믹스 데이터베이스에 쉽고 강력한 간소화된 기술을 이용한 접근에 달려 있다. 이를 통하여 DNA 메틸화, 염색질 동역학 및 접근성, 발현을 통합하는 후성 유전체의 궁극적인 큰 그림을 만들 수 있게 되었다. 본 분석물은 분자생물학자가 후성유전체를 연구하기 위해 만들어진 다양한 최신 첨단 오믹스 기술 개발에 대해 논의하고 질병 등과 관련된 활용에 대해 알아보고자 한다.
 

• 연구책임자 : 윤창호
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20220420
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Foodomics는 2009년에 “소비자의 웰빙, 건강 및 지식을 개선하기 위해 고급 -omics 기술의 적용 및 통합을 통해 식품 및 영양 분야를 연구하는 학문”으로 정의된 비교적 최근에 대두된 학문 분야이다.[1]
구체적으로, foodomics는 유전체학(genomics), 전사체학(transcriptomics), 단백질체학(proteomics), 대사체학(metabolomics) 같은 다양한 omics 도구를 화학 측정 및 생물정보학(bioinformatics)과 함께 적용 및 통합함으로써 식품과학 분야에 적용되고 있으며, 식품 구성 및 식품 안전성(food safety), 식품 품질(food quality) 및 식품 추적 가능성 및 가공(food traceability & processing) 문제뿐만 아니라 개인의 건강 또는 질병 상태에 대한 식품의 영향(food bioactivity)을 다루는 다양한 식품과학 및 영양 연구 영역을 포함하는 복잡한 식품-식이요법-개인 상호작용에 대한 이해를 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 인간 건강과 웰빙의 최적화라는 주요 목표에 도달하기 위해 영양 영역과 함께 식품 영역 전체를 연구하는 식품 및 영양에 대한 새로운 접근 방식이다. 아울러 식품의 영양소가 건강에 미치는 영향을 연구하고 유전자 수준에서 식품 영양소의 대사에 영향을 미치는 연관성을 규명하기 위해 필수적으로 필요한 영양유전체학(nutrigenomics) 및 영양유전학(nutrigenetics)이 일반적인 foodomics의 범주에 포함되고 있다.[2]
한편 foodomics는 mass spectrometry(MS), nuclear magnetic resonance(NMR) spectroscopy, microarray genotyper 및 next-generation sequencing(NGS)과 같은 민감도와 정확도 높은 high-throughput 분석기술들의 발전과 더불어 다양한 분야에서의 응용 연구로 확대되고 있다. 이를 반영하듯, 최근까지 foodomics에 기반한 많은 응용 연구들이 보고되고 있다(표 1).
이 보고서에서는 foodomics의 주요한 응용 분야 및 최근 연구 동향에 대해 소개하고자 한다.

 

• 연구책임자 : 이상후
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20220822
• Keyword :

Ⅱ.연구개발의 목적 및 필요성 본 사업의 목적은 방사선안전관리 체계를 확립함으로써 작업자 및 공공의 방사선안전을 확보하는 것이다. 방사선안전관리 시스템을 이용하여 안전한 작업환경 및 공공 환경을 조성할 수 있으며 이로 인하여 작업자 및 공공의 안전을 확보할 수 있다. 국가의 방사선방어에 관한 법과 규제에 따라 이 사업은 본 원의 방사선안전관리에 관련된 의무적 요건이다. 방사선 사용시설 종사자, 환자 및 일반인의 방사선 피폭을 최소화하고 동시에 기관의 방사선 안전성을 보증하기 위하여 당 사업은 계속 유지될 필요가 있다. Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위 1.원자력안전법의 규정에 근거한 기관의 방사선 사용시설, 방사선작업종사자의 안전성 확보 및 방사선안전관리 운영체계 확립 - 방사선작업종사자 개인피폭선량 측정 - 방사성동위원소 보안관리 - 방사선작업환경의 방사선 모니터링 - 배기, 배수설비를 통한 방사성 배출물의 방사능 감시 - RI 치료병실 배수배관 방사선량률 감시 - 방사성폐기물관리 - 방사선 사고관리 - 작업종사자 교육훈련계획 수립 및 이행 - 방사선사용에 관한 인, 허가 및 보고 관리 - 방사선발생장치 및 방사성동위원소 사용등에 관한 정기검사 Ⅳ. 연구개발결과 1. 방사선사용 시설의 외부 방사선량률, 방사성물질에 의한 표면오염도를 주기적 또는 필요시 상시적으로 측정하여 작업 환경의 방사성 준위를 법적 기준치 이하로 낮게 유지․관리함으로써 방사선 안전성을 확보하였다. 2. 방사선작업종사자의 평균유효선량은 핵의학과를 제외하고 기록준위 이하를 기록하였고 가장 많은 피폭선량이 발생한 핵의학과 방사선작업종사자의 1～3분기 집단선량은 5.02 man-mSv 수준이었다. 3. 대한산업보건협회 및 원내에서 작업자들의 건강검진을 실시하였으며 몇몇의 재검자를 제외하고는 모두 정상이었다. 4. 작업자의 안전교육은 기본교육 및 직장교육으로 분류하여 시행하였다. 5. 혈액조사기 및 코발트조사시설에 방사성동위원소 보안관리 시설을 운영하여 도난 및 방사선테러를 방지하였다. 6. 액체 방사성폐기물의 방사능 농도가 기준치 이하일 때 환경에 배출하였다. 7. 한국원자력안전기술원에서 시행하는 정기검사는 면제 받았다. Ⅴ. 연구결과의 활용계획 1. 방사선 감시 시스템 구축과 방사선안전관리 장비의 개선 및 방사선안전관리 측정 장비 확보를 점차적으로 추진함으로써 방사선안전관리 실무향상에 기여한다. 2. 본 사업을 통해 얻은 결과물들은 본 기관 방사선 사용시설의 안전성 보증, 방사선에 대한 국민의 부정적인 인식 전환 및 국가 의료 방사선안전관리 정책수립을 위한 기초자료 및 방사선안전 홍보를 위한 객관적인 자료로 활용가능하다. 3. 방사선 측정 데이터 확보 및 방사선 정보 관리체계의 근거로 활용가능하다. 4. 방사선방호시스템 확립을 통한 방사선방호 비용 절감 5. 방사선작업종사자 및 수시출입자의 심리적 안정 도모 (출처 : 연구결과 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김정기
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 방사선안전관리;방사선장해방어;종사자;피폭선량;교육;방사성동위원소보안관리;정기검사;방사선사고;건강진단;방사선작업종사자;방사성폐기물; 2. Radiation safety and management;Radiation workers;Radiation dose;education;Radioisotope security system;Regular investigation once a year;Radiation accident;Solid radioactive wasteProtection of radiation effects;R.I security system;Regular investigation;Radiation waste;

Ⅳ. 연구개발결과 • 임상시험 전용으로 구축한 가속기의 고출력 고주파 테스트 및 실시간 모니터링 구축과 단일 펄스전원장치에 고압 디바이더를 이용하여 전자총과 마그네트론 연동 가동 구현. • 임상시험용 실험실의 사용허가를 위한 구동 콘솔, 인터락, 모니터링 시스템 개발 및 구축. • 매달 정기적으로 가동하며 빔서비스를 제공하는 연구용 가속기의 안정적 구동을 위한 유지/보수 작업 수행 및 실험 특성에 따라 가동하도록 제어 패널 및 펄스 고전압 및 전류를 실시간 모니터링 시스템 구현. • 전자총 특성 연구를 위한 검증장치 및 정밀 측정 시스템 구축하였으며, Wire-scanner의 Fork의 업그레이드를 통해 빔 프로파일을 전자총 출구로부터 4 mm 떨어진 위치까지 근접하게 측정 가능하도록 구현함. • 전자총 내부 부품의 정밀정렬제어 및 생산 수율 향상을 위해 설계 업그레이드 및 제작을 통해 성능 검증하여, 3개를 제작 완료함. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 임희진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 방사선치료기;펄스전원장치;인터락;전자총;고선량률; 2. Radiation Therapy machine;Pulse modulator;Interlock;Electron-gun;High dose rate;

Ⅳ. 연구개발결과 1. 히스톤 메틸화 효소인 G9a에 의한 BMP5 조절을 통한 Smad signaling의 활성화가 유방암 악성화에 미치는 효과 연구 2. 방사선 저항성 간암 세포주 구축을 통한 방사선 민감 인자 발굴 연구 3. 간암 대사 변이에 따른 종양 악성화 기전 연구 4. 멜라토닌에 의한 aromatase 활성 감소에 따른 유방암 발생 억제기전 고찰 5. 보체 조절 인자 complement factor H 억제를 통한 유방암 줄기성 조절기전 연구 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 최유진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 종양줄기세포;후성유전학;암대사;면역세포; 2. cancer stem cell;epigenetics;cancer metabolism;immunotherapy;

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 저선량 방사선의 치료 효능 중 관절염에 대한 통증 완화가 보고됨. 하지만 정확한 기전 규명이 되지 않아 본 연구에서 저선량 방사선의 염증 유도 사이토카인 조절 기능을 확인 하고자 함 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위 1. 선량별 저선량 방사선의 염증 인자 발현 조절 차이를 비교 2. 새로운 HuR 매개 저선량 방사선 민감 생체 지표 발굴 확인 Ⅳ. 연구개발결과 ❍ LPS 유도 사이토카인의 단백질 발현을 선량별 저선량 방사선 조사 후 면역염색법, 웨스턴 블롯 및 ELISA법으로 확인 비교 확인 ❍ 저선량 방사선 조사 세포에서 HuR에 결합되는 RNA 부분에서 새로운 유전자 발굴하고 HuR 매개 여부를 RT-PCR법, 웨스턴 블롯 으로 확인 Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획 ❍ 저선량 방사선 치료분야의 확대 기대 ❍ 저선량(률) 방사선의 생체 영향에 대한 과학적 자료 확보 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 손태건
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저선량(률) 방사선;항염증 효과;피폭 생체 지표;RNA 결합 단백질; 2. low-dose (rate) radiation;anti-inflammation effect;exposure biological indicator;RNA binding protein;

IV. 운영결과 본 사업은 규제기관의 독립적 핵물질 검증능력 확보를 통하여 국내환경에 적합한 환경시료 관련 종합체계 구축 및 운영을 목표하고 있으며, 이를 위해 환경시료 프로그램 이행, 분석 역량 강화 및 평가 역량강화 등 다양한 업무를 수행하고 있다. 2장에서는 당해 연도에 수행한 스와이프 시료 채취, 사전 검증, 정밀분석 및 평가와 같은 일련의 환경시료 프로그램 및 이행 결과를 기술하였다. 3장에서는 분석 역량 강화 및 품질관리를 목표로, 환경시료 품질관리용 입자시료 제작 및 전처리를 위한 장비 성능평가 및 타당성 평가 내용을 포함하였다. 2020년 도입된 SEM-manipulator 장비를 활용하여, 시료 내 우라늄 입자를 원격 조정하여, 이동 및 회수기술을 확보하고자 하였으며, 우라늄 입자를 직접 제어하여 TIMS 분석용 필라멘트 및 Si-wafer 활용 시료를 시범적으로 제작하고 그 특징을 살펴보았다. 4장에서는 채취, 스크리닝, 정밀분석 평가로 구성된 환경시료 프로그램의 운영 완성도를 높이기 위해 분석결과의 평가역량을 강화하고자 하였다. 이를 위해 시료 채취시설과 분석 방법에 따라 분류하고, 시료 종류별 정량적 평가인자를 도출하고, 평가기준을 수립하는 것이 필수적이다. 이를 위해 당해 연도에는 상용코드를 활용하여 조사시설에서 채취한 시료의 정밀입자 분석 결과에 대한 평가인자를 도출하였다. 5장에는 원내 보유장비, 시설, 시료관리와 관련한 운영절차 재개정 관련 내용 및 안전한 실험실 환경조성을 위한 안전관리 관련 수행업무를 포함하고 있다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현영
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 환경시료;스와이프;스크리닝;이차이온질량분석기; 2. Environmental Sampling;Swipe;Screening Analysis;MMXRF;SIMS;

IV. 사업결과 교육 운영 및 대외협력 분야에서는 ‘ 20년 이후 지속되고 있는 코로나-19 확산 상황 속에서 비대면 온라인 방식의 교육 운영 및 회의 개최를 적극적으로 수행하였다. 국제교육으로는 일본 ISCN과 AP-CIT 온라인 훈련과정을 공동으로 개최하였으며 원전 신흥도입국을 대상으로 IAEA 국가계량관리체계 ( SSAC ) 온라인 국제교육을 개최하였다. 또한, 국내 핵비확산·핵안보 이해증진교육을 총 11회 개최하여 175명의 교육생을 배출하였으며 미래세대의 핵비확산 인식 제고 및 문화 확산을 위해 초·중·고등학생을 대상으로 핵비확산 문화 확산 교육기부사업을 추진하였다. 양질의 교육훈련 프로그램 제공을 위하여 물리적방호시스템 기반 사이버보안 교육 프로그램 및 실습장비를 개발하였으며 IAEA 사이버보안 국제교육 온라인 교육환경 구축에 참여하였다. 또한, 일반인을 대상으로 하는 알기쉬운 원자력통제 교재를 개발하고 유명 유튜버와의 협업을 통해 이해증진용 원자력통제 동영상을 제작하여 게재하였다. 교육 관련 대외협력으로 한-미 PCG 협력을 통해 INSA 사이버보안 국제교육 프로그램을 개발하고 있으며 국내외 유관기관과의 협력을 통해 수요 맞춤형 교육기획안을 수립하였다. 또한, IAEA NSSC 연례회의에 참석하고 ARN+1 연례회의를 개최하여 국제 교육훈련센터 협의체와의 협력 채널을 지속적으로 유지하였다. 원자력안전규제 인력양성 사업 추진과 관련하여 원안재단과 KINS와의 협력을 통해 원자력안전 규제기관 현장교육을 기획하고 개최하였다. 교육 인프라 고도화를 위해 INSA 중장기 발전전략을 수립하고 품질경영시스템 ( ISO 9001 : 2015 ) 인증을 유지를 위한 사후관리심사를 수심하였으며 교육 분야 특화 국제표준인증 ( ISO 21001 : 2018 ) 추가 취득을 위한 계획을 수립하였다. 온라인 교육운영을 위한 HTML5 기반 이러닝 콘텐츠 신규과목 3종 및 영문 콘텐츠 6종을 개발하였으며 멀티미디어실의 효율적인 유지관리를 위하여 사이버보안 교육시스템 및 네트워크 장비 유지관리 용역을 착수하였다. 또한, 사회적 거리두기가 유지되고 있는 상황 속에서 교육 수요에 대응하고자 온라인 교육 운영을 위한 INSA 화상강의 스튜디오를 구축하여 활용하였다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 신동훈
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 핵비확산;핵안보;국제교육;국제핵안보교육훈련센터;교육 기획/운영;인프라 개선; 2. Nuclear Nonproliferation;Nuclear Security;International Training;INSA;Training Planning/Management;Infrastructure Improvement;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ❍ 인공지능 기술과 위치 센서가 부착된 가이드 기구를 이용하여 최소 침습 골절정복 수술에 사용되는 잠금나사 삽입유도시스템을 개발 ❍ 인공지능 기반의 잠금나사 삽입유도 시스템은 (1) 수술계획장치, (2) 삽입유도장치로 구성 ❍ 수술계획장치(SW) · C-arm 촬영 영상으로부터 잠금나사가 삽입될 목표 위치와 방향 검출 · 삽입유도장치의 위치 정보 획득 · 삽입유도장치 위치 정보를 잠금나사 삽입 목표값과 같이 표시 ❍ 삽입유도장치(HW) · 위치 센서를 이용하여 현재 위치 정보를 수술계획장치에 전달 · 목표 위치와 방향에 도달할 경우 삽입유도를 위한 고정기능 ❍ 의료기기 품목허가 및 GMP(의료기기 제조 및 품질관리기준) 인증 획득 · 잠금나사 삽입유도시스템 품목허가 획득 · 잠금나사 삽입유도시스템 제조를 위한 GMP 인증 획득 전체 내용 ❍ 수술계획장치(SW) 개발 · 잠금나사 삽입유도용 가이드 데이터베이스 구축 · 딥 러닝 알고리즘 기반 잠금나사 삽입유도용 가이드 모델 개발 · 잠금나사 삽입유도용 가이드 솔루션 개발 ❍ 삽입유도장치(HW) 개발 · 의료용 위치추적 센서 개발 · 가이드 기구 개발 ❍ 의료기기 인허가 및 사업화 · 기술문서 심사 · 해당 품목군에 대한 GMP 심사 및 인증 획득 · 2등급 의료기기 품목허가 획득 · 전국적 판매망 구축 및 제품 판매 1년차 (2단계) 목표 ❍ 딥러닝 기술이 적용된 잠금나사 위치와 방향 검출 SW 시제품 개발 ❍ 의료용 위치탐색 센서 시스템이 적용된 삽입유도장장치 시작품 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 개발 ❍ 모형뼈를 이용한 임상평가 내용 ❍ 잠금나사 삽입유도용 AI 학습 데이터베이스 구축 (학습데이터 1,000건 이상 확보) ❍ 딥 러닝 알고리즘 기반 잠금나사 삽입유도용 AI 모델 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도용 AI 모델 검증 ❍ 삽입유도장치 기구 개발 ❍ 의료용 위치탐색 센서 개발 ❍ 삽입유도장치 기구에 대한 성능평가 환경 구축 및 평가 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 UI/UX 개발 ❍ 수술참관, 임상 환경 제공, 의료진 품평회 ❍ 모형뼈를 이용한 모의실험 환경 구축 ❍ 모형뼈 실험 2년차 (2단계) 목표 ❍ 딥러닝 기술이 적용된 잠금나사 위치와 방향 검출 SW 고도화 및 양산전 시제품 개발 ❍ 의료용 위치추적 센서 시스템 고도화 및 삽입유도장치 시제품 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 개발 ❍ 동물사체를 이용한 전임상시험 ❍ 의료기기 2등급 품목허가 및 GMP 인증 획득 내용 ❍ 딥러닝 알고리즘 최적화를 통한 잠금나사 삽입 위치 및 방향 오차 개선 ❍ 임상 요구사항을 고려한 삽입유도장치 기구 개선품 제작 ❍ 사용성 편의성 등을 고려한 시제품 개발 ❍ 2등급 의료기기 인허가를 위한 신뢰성 확보 ❍ 수술참관, 임상 환경 제공, 의료진 품평회 ❍ 의료기기 인허가 준비 ❍ 전임상시험 절차 준비 ❍ 전임상시험 실시 ❍ 의료기기 품목허가 컨설팅실시, 품목허가 심사 신청 및 2등급 품목허가 인증 ❍ GMP 인증을 위한 공간 마련 및 인증 획득 연구개발성과 ❍ 최종결과물 : 인공지능 기반의 잠금나사 삽입유도 시스템 ❍ 구성 : (1) 수술계획장치(SW), (2) 삽입유도장치(HW) ❍ 개발성과 : 인공지능 기술 및 알고리즘과 위치 센서가 부착된 가이드 기구를 이용하여 최소침습 골절정복 수술에 사용되는 잠금나사 삽입을 유도시스템 개발 ❍ GMP 인증 및 의료기기 2등급 품목허가 획득 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 활용계획 ❍ 근골격계 인공지능-로봇 분야의 패러다임 전환 · 기존 컴퓨터 기술을 이용한 기술에서 인공지능을 이용한 기술로 패러다임 변환 · 의료 빅데이터와 환자 고유 데이터 등을 이용한 정확한 진단, 수술 계획, 수술 지원, 예후 예측 등이 가능 · 의료진의 경험과 인공지능의 융합으로 환자의 안전성 및 치료 정확성 향상 ❍ 근골격계 인공지능-로봇 분야의 원천기술 확보 · 진단, 치료 계획, 치료 후 예측, 치료 지원 등과 같은 근골격계 인공지능-로봇 분야의 원천기술 확보 ○ 4차산업혁명 핵심 기술개발에 따른 고용 창출 · 근골격계 인공지능-로봇 분야는 생산/제조/판매의 일회성 이윤 창출이 아닌, 의료데이터 관리, 알고리즘 개선, 로봇 시스템 유지/보수, 소모품 생산, 판매 등 지속적인 서비스 모델 생성이 가능 □ 기대 효과 ○ 골절 수술 환자는 방사선 피폭 문제를 최소화할 수 있고 의료진의 임상경험과 무관하게 우수한 의료 서비스를 받을 수 있음 ○ 정형외과 의료진은 저비용이고 사용 절차가 간편한 수술항법시스템으로 정형외과 의료진의 방사선 피폭 문제를 최소화할 수 있음 ○ 본 사업을 통해서 외상고정장치 시장의 새로운 시장을 창출하고 선점하는 한편, 관련 분야 무역 불균형을 개선하고, 무역수지 적자를 개선할 수 있음 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 조효준
• 주관연구기관 : 엔가든
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 잠금나사;인공지능 의료기기;최소침습 골절수술;삽입유도;방사선피폭; 2. Locking screw;AI medical device;Minimal invasive fracture surgery;Insertion guide;Radiation exposure;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 전체 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 - 주요선진국 규제현황 조사 및 분석 - 우리나라 법령 및 제도 개선(안) 마련 - 우리나라 물리적방호훈련 인식제고 프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 국내 안보현황 및 원자력시설 특성분석 - 훈련유형별 특성분석 - 설계기준위협 분석, 가상침입군 특성 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 - 시나리오 구현을 위한 장비연구 및 개발 - 원자력시설별 훈련평가표 수립 - 평가방안(소요인력, 기간 등) 수립 1차년도 목표 물리적방호훈련 규제체제(법․제도) 개선 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - IAEA, 미국, 캐나다 등 주요선진국의 물리적방호훈련 규제체제 조사 및 분석 - 각 원자력사업자(발전용원자로, 연구용원자로, 핵연료제조시설, 대규모 조사시설 등) 의견 수렴 - 물리적방호 기술기준서 개정(안) 및 수행절차서 수립 - IAEA에서 개발 중인 개발도상국 대상 훈련교육프로그램 조사 및 분석 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 기초연구 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가에 고려해야하는 인자 연구 및 전문가 협의 - 원자력시설, 훈련유형, 설계기준위협 등에 대한 조사 및 분석 - 주요선진국 훈련 시나리오 개발방안 조사 및 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가 인자 도출 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 기초연구 - 훈련자 위치정보, 훈련영상, 훈련음성, 교전결과 등 훈련 데이터 정리 및 분석방안 연구 - 야간훈련 시 평가요소 도출 및 평가방안 연구 - 주요선진국 물리적방호훈련 평가방안 조사 및 분석 2차년도 목표 물리적방호훈련 시나리오 개발 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - 국제기준과 국내 원자력시설의 현황을 고려한 물리적방호 규제체제(평가주기·방법 등) 개선(안) 마련 - 물리적방호훈련에 대한 인식제고 및 원활한 이행을 위한 교육프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 분류된 인자에 따른 원자력발전소 대상 전체 위협시나리오 추출 - 유효성 평가를 통한 위협시나리오 선정 및 세부 시나리오 개발 - 선정된 위협시나리오에 대한 대응시나리오 개발(도입 예정 장비·설비 있을 시 대응시나리오 내 반영) - 개발된 상세시나리오 – 물리적방호취약성평가 소프트웨어 시나리오 비교분석 - 설계기준초과위협에 대한 초기 대응방안 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 - 미국, 캐나다 등 주요선진국의 평가방안 및 기준 조사 및 분석 - 원자력발전소 훈련평가에 필요한 인력, 장비, 기간 등 평가방안 마련 - 원자력발전소 훈련시나리오에 대한 훈련평가표 수립 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 개발 - 훈련영상, 음성데이터 통합분석 프로그램 개발, 야간훈련평가 장비를 통한 평가요소 도출 3차년도 목표 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 내용 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 주변 지형, 핵물질 보유 여부 등 특성에 따른 기타 시설 분류 - 전체 위협시나리오 추출 및 유효성 평가 - 기타시설 세부 시나리오 선정 ◯ 물리적방호훈련 대응절차 및 평가방안 수립 - 기타시설 위협시나리오에 대한 대응절차 개발 - 기타 원자력시설 훈련평가에 필요한 인력, 기간, 평가점검표 등 평가 방안 마련 ◯ 물리적방호훈련 평가 장비 연구 및 개발 - 시나리오 검토 및 모의장비 개발안 연구 - 시나리오 구현을 위한 모의장비 설계 - 모의장비(통합분석 프로그램, 야간평가장비 포함) 시범적용(안) 및 평가 계획 수립 4차년도 목표 원자력시설에 시범적용 및 보완 내용 ◯ 원자력시설에 시범적용 및 개선점 도출 - 훈련시나리오 및 평가표, 개발장비 시범적용 및 보완 - 훈련정보 통합분석 프로그램, 야간평가장비 시범적용 및 보완 ◯ 훈련참가자 및 담당자 대상 개선된 물리적방호훈련 만족도 조사 및 개선 필요사항 의견수렴 연구개발성과 ◯ 국내 물리적방호훈련 규제체제 완성 (법령, 기술문서, 행정문서) - 우리나라 원자력시설에 최적화된 물리적방호훈련 이행방안, 평가주기, 평가법 등의 개선을 위한 원자력시설등의 방호 및 방사능방재대책법(이하 ‘방사능방재법’) 개정(안) 마련 - 물리적방호훈련 인식제고 및 원활한 훈련이행을 위한 기술기준서, 훈련절차서, 교육프로그램 등 마련 ◯ 다양한 시나리오를 통한 실효성있는 물리적방호훈련 이행 및 평가 - 원자력시설별(원자력발전소, 연구용원자로, 대규모조사시설 등), 훈련유형별(전체, 부분) 시나리오 제공 - 다양한 시나리오(육상, 해상, 공중 위협 등)에 대한 훈련이행 및 모사방안 제공 - 훈련 통합분석프로그램을 통한 정량적 평가 및 야간평가 체계 수립 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 및 평가표의 규제 적용 - 원자력시설별, 훈련의 종류별 최적의 평가인력, 장비, 기간 등의 산정 및 배치 - 다양한 훈련시나리오별 훈련평가표 개발 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 원자력시설의 물리적방호체제 강화에 기여 - 국내 성능기반평가 체제 수립 - 국제 물리적방호지침의 선제적인 적용 - 물리적방호훈련 효과 극대화 ◯ 물리적방호훈련 규제효율화에 기여 - 물리적방호훈련 관련법령 정비 - 물리적방호훈련 이행 및 평가의 매뉴얼화 - 물리적방호훈련 평가 및 규제인력 및 재원의 효율화 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 다양화, 훈련모의방안 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정명탁
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 물리적방호;물리적방호훈련;성능평가;취약성평가;훈련시나리오; 2. Physical Protection;Physical Protection Exercise;Performance Assessment;Vulnerability Assessment;Exercise Scenario;