□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 1. 인간 배아줄기세포를 활용한 primary GBM cell line 생성 2. primary GBM을 in vitro에서 연구할 수 있는 organoid model 생성 3. recurrent glioblastoma 의 standard therapy을 연구할 수 있는 model 생성 ◼ 전체 내용 GBM은 표준 치료에도 불구하고 90% 비율의 환자에게서 재발되고 있음. 그러나 재발에 대한 standard therapy는 아직 없으며, 재발한 GBM의 경우 항암제와 방사선에 저항성을 획득하게 되어 치료 효과를 보기 매우 어려움. 본 연구에서는 GBM의 완치를 위하여는 GBM의 재발을 억제하거나 또는 이미 재발한 GBM 세포의 사멸을 유도할 수 있는 전략을 수립하고자 하였음. 이를 위해 재발한 GBM 세포의 특성을 분자 수준에서 규명하여 유전적 발현 특성을 파악이 필요함. 재발성 교모세포종 오가노이드 모델을 통하여 GBM 완치를 위한 standard therapy을 확립하고자 함. □ 연구개발성과 - Triple mutant pluripotent stem cell (PSC) 제작 - WT PSC 와 triple mutant PSC을 이용하여 organoid 제작 및 표현형 검증 - 2D culture system을 통한 GBM like cell 들의 표현형 유지 검증 후 cell stock 생성 - GBM like cell 들에 temozolomide 처리 후 cell death 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1. Temozolomide resistant GBM like cell 들의 특징 분석 - 2D에서 자라난 GBM like cell 들에 temozolomide treat 이후 resistance을 가지는 cell 들의 특징을 알아 볼 수 있을것으로 기대됨. - Temozolomide 에 resistant을 가진 환자들에 대한 치료에 도움을 줄것으로 기대됨. 2. RNA sequencing을 통한 GBM like cell 들이 주변의 정상세포에 미치는 영향 분석 - Glioblastoma stem like cell 들이 주변세포에 미치는 영향을 WT organoid을 활용하여 알아보고자 함. - GBM organoid 와 WT organoid fusion 이후 WT organoid 의 RNA sequencing을 통해서 DEG 분석을 하고자 함. - WT 세포들에 미치는 영향을 분석하여 이를 억제한다면 GBM 의 재발도 억제할 수 있을 것이라고 생각함. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 한진주
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 교모세포종;인간만능줄기세포;뇌 오가노이드;크리스퍼 유전자 편집기술; 2. Glioblastoma;Human pluripotent stem cell;Brain organoid;CRISPR-Cas9 genome editing technique;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 ○ 최상위 분석법인 방사화 분석을 이용해 미세먼지를 보다 정밀하게 분석하고, 미세먼지 내 방사성 핵종을 마커로서 활용하는 오염원 평가 기술을 개발 ■ 전체 내용 ○ 방사화 분석을 이용한 미세먼지 성분분석 - 방사화 분석 정밀도 향상 및 미세먼지 적용 연구 - 타 분석 기법과의 비교 분석 및 연계 연구수행 - 방사선을 이용한 미세먼지 농도 분석 기술 개발 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석을 통한 오염원 평가 - 측정소 설계 및 운영 - 지각물질 성분비를 이용한 오염원 기여도 평가 - 동위원소 비를 이용한 오염원 평가 연구 ○ 방사능을 이용한 미세먼지 모니터링 연구 - 방사선량률 이용 미세먼지 실시간 모니터링 기술 연구 - 베타, 알파선원 이용 미세먼지 오염원 연구 - 방사성 핵종 거동 이용 대기 환경 모니터링 연구 ■ 1단계 ● 목표 ○ 방사화분석 및 기타 분석법을 이용한 미세먼지 내 방사성 핵종 오염원 평가 연구 ● 내용 ○ 1차년도 (2018.07.18. - 2018.12.31.) - 미세먼지 내 방사화 원소 결정 - 미세먼지 측정소 설계 및 구축 - 대기 환경 샘플 확보 - 미세먼지 모니터링을 위한 방사선 정보 수집 및 분석 ○ 2차년도 (2019.01.01. - 2019.12.31.) - 미세먼지 매트릭스 확립 및 방사화 분석 정밀도 측정 - 측정소 운영을 통한 미세먼지 포집 및 분석 - 오염원별 미세먼지 샘플 확보 및 분석 - 대기 방사선정보와 미세먼지의 상관관계 분석 ■ 2단계 ● 목표 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석에 대해 정밀도 평가 및 검출하한 연구와 방사선학적 영향을 고려한 미세먼지 영향 모델링 연구 수행 ● 내용 ○ 3차년도 (2020.01.01. - 2020.12.31.) - 타 분석 기법 간 정밀도 평가 및 검출하한 향상 - 기상 조건 별 미세먼지 성분 분석 - 미세먼지 내 방사성 핵종 분석 - 방사선 정보를 이용한 시간별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 4차년도 (2021.01.01. - 2021.12.31.) - 타 분석과 방사화 분석 동시 활용 절차 개발 - 지각 물질 성분 비 및 동위원소 비를 활용한 오염원 평가 방법론 개발 - 방사선 정보를 이용한 계절별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 5차년도 (2022.01.01. - 2022.12.31.) - 방사선 이용 시공간별 미세먼지 성분 분석 - 개발된 방법론을 활용한 오염원 평가 - 평가 결과를 통한 방법론 보완 - 방사선정보를 이용한 지역별 대기 미세먼지 영향 모델링 □ 연구개발성과 ○ (국가 분석 역량 동원) 미세먼지를 최상위* 분석법인 방사화 분석 기술을 활용하여 일부 핵종 분석 정밀도 2배 향상 * 국제도량협회가 인정하는 기준 분석법 ○ (미세먼지 내 방사능 분석) 황사와 함께 날라오는 우라늄, 토륨, 라돈 등의 방사성 물질을 이용하여 국외 발 미세먼지 오염원 평가 정확도 향상 ○ 전체 연구개발기간 목표: 국내외 논문 게재 22건/학술 발표 30건/특허 출원 10건/특허 등록 6건/기술이전 1건/기술인증 1건/인력양성 7명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (경제적) 기존 방사능 측정 시설을 미세먼지 측정소로 활용 가능케 하는 기술로 실시간 미세먼지 측정소 170개소 및 미세먼지 성분 분석 측정소 15개소 확장 효과 ※ 성분 분석 측정소 구축비용만 약 150 억원 이상 절감 ○ (과학적) 방사능을 미세먼지 분석의 새로운 마커로서 활용하여 새로운 데이터 산출 (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 김지석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 미세먼지;방사화 분석;미세먼지 오염원;핵 분석 기술;질소산화물; 2. particulate matter;activation analysis;PM emission source;Nuclear analytical technology;Nitrogen oxides;

□ 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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 - BRCA1의 돌연변이는 유방암과 관련하여 크게 연관되어 있으며, 대부분의 연구가 돌연변이를 타겟으로 많이 진행되고 있으나 유방암에서 BRCA1 돌연변이는 겨우 7% 정도를 차지하며 그 외에 대부분은 BRCA1의 야생형을 가지고 있음. - 유방암 환자에서 대부분은 BRCA1의 야생형을 가지며, BRCA1의 발현을 증가시키는 것이 방사선 내성에 타겟이 될 수 있음. 그러나 BRCA1의 조절에 관련된 메커니즘은 명확히 밝혀진 바가 없으므로 BRCA1이 단백질 수준에서 어떻게 degradation 되는지 밝히는 것은 BRCA1의 안정성을 조절하는 인자를 발굴하는 타겟을 찾는 연구에 밑바탕이 될 수 있다고 생각됨. - 따라서 본 연구자는 방사선 조사시 BRCA1의 degradation과 관련된 domain에 따른 기전 차이 밝히고, 그에 따른 upstream과 downstream의 연관성 및 차이점을 규명하고자 함. ◼ 전체 내용 개발 목표 : 방사선에 의한 BRCA1 degradation과 관련된 domain에 따른 기전 차이 밝히고, 그에 따른 upstream과 downstream의 연관성 및 차이점을 규명 가. 1차년도 (2021) : BRCA1 domain에 따른 ubiquitin-degradation의 차이 연구 ▷ 다양한 돌연변이 plasmid를 이용하여 방사선 조사시 BRCA1의 BRCT domain과 RING domain에 따른 ubiquitin-degradation 정도 확인 ▷ 방사선 조사시 두 도메인에 따른 ubiquitin-degradation 상의 연관성 확인 ▷ BRCT domain에서의 조절과 연관된 si-CTSS 및 sh-CTSS stable cell을 이용하여 방사선에 따른 BRCT domain 혹은 RING domain의 degradation 차이 확인 나. 2차년도 (2022) : BRCA1 domain에 따른 ubiquitin-degradation의 차별화된 기전 연구 ▷ Ubiquitination에 관여하는 E3 ligase 발굴 및 human open data base를 이용하여 발굴된 E3 ligase에 따른 임상적 가능성 확인 (Omics, GSE 분석) ▷ BRCA1 RING domain-mediated degradation과 BRCT domain-mediated degradation의 하위 기전 연구 ▷ 방사선 조사시 인산화 되는 BRCA1 sites가 BRCA1 RING domain-mediated degradation과 BRCT domain-mediated degradation에 미치는 영향 확인 ▷ 방사선과 CTSS inhibitor 처리시 두 도메인의 하위 시그널 변화 확인 다. 3차년도 (2023) : in vivo에서의 도메인 기전 연구 ▷ 방사선 조사시 BRCT나 RING domain mutant cell을 이용한 xenograft 암의 생성 차이 ▷ CTSS inhibitor 처리시 RING domain과 BRCT domain 따른 xenograft 차이 확인 □ 연구개발성과 - 다양한 돌연변이 plasmid를 이용하여 방사선 조사시 BRCA1의 BRCT domain과 RING domain에 따른 ubiquitin-degradation 정도 확인 - 방사선 조사시 두 도메인에 따른 ubiquitin-degradation 상의 연관성 확인 - BRCT domain에서의 조절과 연관된 si-CTSS 및 sh-CTSS stable cell을 이용하여 방사선에 따른 BRCT domain 혹은 RING domain의 degradation 차이 확인 - Human open data base를 이용하여 E3 ubiquitin ligase 가능성 확인 - BRCA1 RING domain-mediated degradation과 BRCT domain-mediated degradation의 하위 기전 연구 - 방사선 조사시 인산화되는 BRCA1 sites가 BRCA1 RING domain-mediated degradation과 BRCT domain-mediated degradation에 미치는 영향 확인 - 방사선과 CTSS inhibitor 처리 시 두 도메인의 하위 시그널 변화 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 본 연구를 통해 얻어진 BRCA1의 RING domain과 BRCT domain의 degradation 기전의 상관성과 차이점은 BRCA1의 야생형을 타겟으로 한 약물개발에 도움을 줄 수 있으며, 환자군에서 BRCA1의 RING domain과 BRCT domain의 mutation에 따른 기전의 이해를 도움으로써 유방암의 방사선 치료에 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것임. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 문길임
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20230700
• Keyword : 1. 단백분해;유방암;방사선;BRCT 도메인; 2. BRCA1;Degradation;Breast cancer;Radiation;BRCT domain;

□ 연구개발 목표 ■ 세포핵 단백질 lamin A의 간헐적 alternative splicing에 의해 발현되는 progerin은 나이에 비례하여 증가하며 자연적 세포 노화와 밀접한 관계가 있다. ■ 다학제적 통합 연구를 수행하여 소량의 progerin에 의해 유발되는 세포핵 변형, 핵막의 기능 약화, 세포 골격의 변화, 세포의 온전성 쇠락으로 특징되는 세포 노화의 분자적 기작을 규명한다. □ 연구개발 내용 ■ 급속한 노화를 수반하는 조로증 환자들에서는 찌그러진 세포핵을 가진 세포들이 발견되는데, 이는 lamin A 유전자의 돌연변이로 인해 생성되는 progerin 단백질이 핵막 아래 lamina 층의 정상적 물성을 변화시켜 세포핵의 구조를 제대로 지지하지 못하게 되는 결과이다. 정상인의 세포에서도 자연 노화 과정에서 비록 소량이지만 progerin이 증가하여 조로증 환자와 유사하게 세포핵의 변형 (nuclear deformation)이 일어난다. ■ 대부분의 조로증 환자가 물리적인 스트레스를 많이 받는 기관인 심혈관계의 이상으로 사망한다는 사실로부터, 세포핵의 변형이 일어나면 세포에 가해지는 외력에 대한 저항성이 취약해진 세포가 되고, 더 나아가 조직 및 기관을 불안정하게 만들어 궁극적으로 개체의 사망에 이르게 됨을 유추할 수 있다. 자연 노화된 세포 또한 이와 유사하게 세포 온전성에 결함이 생길 것으로 예상되나 그 분자적 기작을 모르고 있다. ■ 전통적으로 노화 연구는 에너지 대사와 노화의 생화학적 연관성을 밝히는 연구가 주를 이루었으나, lamina 층-핵막-세포체 사이에 물리적 상호 작용이 어떻게 세포 노화와 연관되는지에 대한 연구는 미흡하다. ■ 본 기초연구실에서는 progerin이 세포핵 구조를 변형시키는 분자적 기작을 밝히고, 세포핵 변형이 어떻게 핵막의 기능 약화와 세포 골격의 변화를 일으키며, 세포 온전성에 영향을 미치는지를 규명하고자 한다. 이를 위해 (i) 구조생물학 및 단백질 디자인, (ii) 고분해능 단백질 동역학 이미징, (iii) 계산생물학, (iv) 세포기계생물학 각각의 분야의 전문가들이 다학제적 협력 연구를 통해 다음과 같은 핵심 연구들을 수행한다. (1) 소량의 progerin이 lamina 층의 물리적 변성을 일으키는 구조적 생화학적 근거 연구 (2) 세포핵 변형과 핵공 및 유전자 발현 변화 간의 상관관계 연구 (3) 세포핵 변형과 세포 골격 간의 상호작용 변화 연구 ■ 상기한 연구를 통해 물리적인 이유로 세포핵에서 시작되는 정상적 세포 노화 과정을 분자적 수준에서 이해하고 노화를 지연시킬 수 있는 중요한 이론적 근거를 마련한다. □ 활용계획 및 기대효과 ■ 본 기초연구실이 제안하는 연구는 내용적, 방법론적 면에서 융합적인 연구로써, 세포 노화에 관한 근원적 발견을 이루고, 향후 노화를 억제하고자 하는 연구에 새로운 이론적 기반을 제공할 것이다. 나아가 기계생물학적 치료법 개발과 같은 신생 연구를 촉발할 수 있는 밑거름이 될 것이다 ■ 밝혀질 노화 기작은 심혈관계, 근골격계 및 진피 세포들의 노화의 많은 부분을 설명할 수 있을 것으로 예상하며, 궁극적으로 이와 관련된 퇴행성 질환의 진행을 지연할 수 있는 치료법의 개발을 가능하게 할 것이다. (출처 : 국문 요약문 2p)

• 연구책임자 : 오병하
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 자연 노화;핵 구조 변형;프로게린;라민;라민층 결함;링크 복합체;세포 골격;다학제적 접근; 2. Natural aging;Nuclear deformation;Progerin;Lamin;Nuclear lamina defect;LINC complex;Cytoskeleton;Multidisciplinary approach;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 민선준
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 나노의약품;실리카 나노 입자;나노테라노스틱스;양전자 방출 단층촬영;자기공명영상;동적 핵분극;라이브러리;생직교 반응; 2. nanomedicine;silica nanoparticle;nanotheranostics;positron emission tomography;Magnetic Resonance Imaging;Dynamic nuclear polarization;library;bioorthogonal reaction;

Ⅳ. 연구개발결과 - 연구용 Varian iX 장비의 FLASH 방사선조사 안정적 운용 - Varian iX 장비의 FLASH 방사선 발생을 위한 최적조건 연구, 보조장치 개발 - FLASH 방사선의 정상/암 세포에 대한 생물학적 영향 분석 (뇌, 두경부, 간) - FLASH 방사선의 정상/암 조직에 대한 생물학적 영향 분석 (뇌, 두경부, 간) - 방사선치료 가능한 암 진료를 하는 동물 병원 및 기관에 대해 연계시스템 마련 - FLASH 전자빔 정성적 선량평가 및 섬광체 dosimetry 장치개발 - FLASH 전자빔 선량측정 절차서 개발 - 전자빔 발생장치(e-gun) 제작 완료 및 성능시험 수행 - 고주파 증폭장치(Klystron) 제작 완료 및 성능시험 수행 - 증폭전원장치(Modulator) 제작 완료 및 성능시험 수행 - 장치제작 및 제작공정을 위한 제작 진도와 공정률 점검업무 수행 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 최상현
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. FLASH 방사선치료;초고선량률;초고속 전자빔;방사선치료기;50 MeV 전자빔; 2. FLASH radiation therapy;Ultra high dose rate;Very high elergy electrons;Radiation therapy machine;50 MeV electron beam;

□ 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;