□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 들뜬상태 동역학 현상의 정확한 이론 분석을 위해, 물질을 구성하는 전자-원자핵의 들뜬 상태 양자 동역학 분석 프로그램을 개발하고, 이를 적용함. ○ 전체 내용 • 들뜬 상태 전자-원자핵 양자 동역학 분석 프로그램 개발 - 효율적이며 계산 성능 향상을 위한 block decompose 방법, 병렬화 계산 방법 적용 - 계산 속도 향상을 위한 time evolution operator의 self-consistent 적용과 근사 방법 최적화 - 복잡한 다체 파동함수 파일 표준화 • 들뜬 상태 현상 적용 및 동역학 현상 분석 - OLED 물질의 들뜬 상태 소재 열화 현상 분석 - 반도체 내 결함에 의한 비발광 재결합의 구조 변형 효과 분석 - 그래핀 나노 리본에서의 들뜬 상태 전자-원자핵 상관된 동역학 특성 분석. □ 연구개발성과 • 물질 내 들뜬 상태 동역학 현상은 생명현상에서부터 여러 응용 연구에 이르기까지 다양한 영역에서 나타남. 하지만 들뜬상태에 대한 정확한 이론 분석 방법의 부재로 이들 현상에 대한 정확한 분석이 이루어지지 못하고 있음. • 본 연구에서 개발한 이론 분석 프로그램을 이용하여 들뜬 상태 현상들에 대한 새로운 이론 분석을 가능하게 만들었으며, 이를 통해 들뜬 상태 현상들에 대한 근본적인 이해를 높이는데 기여함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 본 제안서에서 개발한 이론 분석 프로그램을 기존에 정확한 이론 분석이 제대로 진행되지 못한 다양한 들뜬 상태 현상에 대한 새로운 이론 해석 결과를 제공함. 이를 통해 들뜬 상태 현상에 대한 기초 이론 발전과 함께 다양한 공학적 응용에 큰 기여를 할 것임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 방준혁
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 들뜬상태 동역학;시간의족 밀도 범함수 이론;전자-원자핵양자 동역학;제일원리 계산 프로그램; 2. Excited-state dynamics;Time-dependent density functional thoery;Electron-nuclear quantum dynamics;First-principes calculation;

□ 연구개요 “핵의 삼중 핵 충돌은 이중 충돌과 다른 점이 있으며, 그 차이를 실험적으로 구별할 수 있다” 라는 가설을 증명하고자, “이중 핵 충돌과 구별할 수 있는 삼중 핵충돌 실험의 프레임을 구축” 하고자 하였다. 이에 따라, (1)핵의 삼중 핵충돌 가능성 여부에 대해 계산하고, (2)삼중 핵충돌이 관측가능한 프레임을 구축한 후, (3) 해당 프레임이 유효한지 증명할 수 있는 테이블탑 실험으로 진행하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 ◆ 핵의 삼중 핵충돌 가능성 여부를 모의 실험 프로그램을 개발하여 판단하였고, 핵충돌은 일부 특수한 경우에 대해 1° 이내 각도로 이중 충돌에 대해 차이가 있을 것으로 계산되었다. ◆ 3입자 산란 실험의 실험적 프레임을 구축하고자 하였으며, 저에너지 알파 선원을 이용한 테이블탑 실험으로 관측 가능이 가능하도록 그 실험의 개략적 기하학적 구조를 구상하였다. ◆ 테이블탑 실험을 위해 진공 상자와, 검출기 구성 등을 완료하여 테이블탑 실험을 진행할 수 있었다. ◆ 다만, 3중 핵충돌 실험을 진행하기에는 그 가능성이 매우 낮고, 가능성을 높일 수 있는 방법인 고반응성의 방사선원을 활용하기에는 그 예산과 관리의 위험성을 고려하여 3중 핵충돌의 이후 연구에 도움이 될 수 있으며, 그 관측 사항이 3중 핵충돌 실험의 의의와 유사한 다른 실험(상호 산란)으로 대체하여 진행하였음. ◆ 상호 산란 실험의 결과 일부 실험 구성에서 미미하지만 산란 효과가 있음을 관측하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◆ 본 연구는 3개 이상의 핵을 기반으로 하는 다체 핵충돌이라는 완전히 새로운 핵충돌 실험의 설계의 시작으로서, 새로운 연구의 지평을 열 수 있는 계기가 될 것으로 보인다. ◆ 3체 핵-충돌보다 4체 핵-충돌이 그 충돌 가능성은 낮지만, 충돌이 일어났을 때 그 방출 입자의 관측에 더 용이할 수 있어, 해당 사항에 대한 후속 연구 가능성이 있다. (후속연구A) ◆ 본 연구 중 도출된 결과로서, 실리콘 픽셀 검출기를 활용한 입자 구별의 가능성이 있었으며 그에 따른 후속 연구를 진행할 수 있다.(후속연구B) ◆ 본 연구에서 활용한 저에너지 입자는 실리콘 검출기에 막대한 방사성 내구 영향이 있다. 입자 검출에 영향을 미쳐 관측 결과에 영향이 있었을 수 있으며, 그에 따른 후속 연구가 필요하다.(후속연구C) (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유인권
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 고밀도 핵충돌;실리콘검출기;다체상호작용;방사선 검출;삼중 충돌; 2. High Density Nuclei collision;Silicon Pixel Detector;Multibody Interaction;Radiation Detection;Triple Collision;

□ 연구개요 - 방사선 저항성 세균인 Deinococcus geothermalis에서 산화 스트레스 조건에서 발생하는 삽입서열의 전위를 추적함 - 야생형과 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 삽입서열 전위현상을 비교 분석함 - 세균의 유전체에 포함된 산화 스트레스 대응체계와의 연계성을 검토하고 분석함 - 카로테노이드 생합성 효소 유전자의 삽입서열 도입에 따른 비색소성 돌연변이 선별법 적용의 유용성을 검증함 □ 연구 목표대비 연구결과 - 야생형 균주와 표적 유전자 결실 돌연변이체 6종의 산화 스트레스 조건에서 활성 삽입서열 전위를 발굴함 : 선행연구에서 확보한 표적 유전자 결실 돌연변이체를 실험에 적용하므로 각 조건에서 삽입서열의 활성전위를 선별하고, 그 종류와 삽입 위치, 전위행동의 방식 등을 결정할 수 있었음 - LysR족 전사조절자가 제거된 돌연변이체에서 ISDge5, ISDge6 두 종류의 삽입서열의 전위가 파악됨 - 시스틴 수송체 결실 돌연변이체, 과발현 돌연변이체를 비교할 수 있었으며, ISDge5, ISDge6은 공통적으로 포함한 반면, 결실 돌연변이체는 ISDge7의 전위가 일어났으며, 과발현 돌연변이체에서는 ISDge2의 활성 전위가 발견됨 - 두 종류의 dps 결실 돌연변이체는 SDge5, ISDge2가 공통적으로 활성화되었고, Dgeo_0257의 경우 ISDge6도 활성화됨 - 3가지 결실 돌연변이체 결과는 3편의 학술논문으로 발표되는 성과를 얻었으며 이를 바탕으로 1편의 총괄논문과 전문서적 1챕터를 발표함 - 산화 스트레스에 의한 유전체 가변성을 억제하는 기술을 확보하려는 목표는 연구 기간내에 달성할 수 없었으며, 현재 유전체 내의 CRISPR-Cas 영역에 대한 분석 정보를 바탕으로 지속적인 연구를 통해 구현하는 것을 목표로 함 - 활성 삽입서열 전위 현상을 이용한 비색소 돌연변이체의 생산이 카로테로이드 전구물질의 생산과 연계한 유용성을 산출하지 못하였음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구결과는 산화 스트레스에 노출될 수 밖에 없는 방사선 저항성 세균이 스트레스에 의해 나타내는 삽입서열의 활성된 전위를 분석한 것으로 야생형과는 달리 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 특정한 삽입서열의 전위를 선별하였음 - 무색소 표현형 선별방법의 유용성을 검증하였으며, 발생빈도를 제고하기 위한 플라스마 또는 감마선 조사 결과와 비교하여 추가실험을 수행하였음 - 산업적 응용이 요구되는 미생물의 유전체 가변성을 억제하는 지속연구가 필요하며, 기본연구의 성과로 이어진 중견연구 과정에서 심층적인 분석을 통해 산화 스트레스 대응에 따른 삽입서열 전위기작의 신호전달 체계와 더불어 유전체 안정화 기술을 확보하려고 함 - 오랜 학술적 전통이 있는 분야에서 새로운 학문의 패러다임을 이끌 수 있는 주제를 발굴하는 기회가 되고자 함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이성재
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 데이노코커스 지오더말리스;삽입서열;산화 스트레스;방사선 저항성 세균;전위; 2. Deinococcus geothermalis;Insertion sequences;Oxidative stress;Radiation-resistant bacterium;Transposition;

연구목적 2020년 초부터 코로나19가 확산되고 장기화됨에 따라 국내 공공의료기관들 중심으로 감염병 관리병원으로 지정되면서 지역사회 내 환자들의 의료이용 및 의료전달체계에 많은 어려움이 발생함. 따라서 감염병 시기에 지역사회 공공보건의료 대응체계에 기반 한 효과적인 암환자 관리(암검진 대상자, 치료중인 암환자, 호스피스 대상 말기환자 등)를 위한 제도적 보완 및 정책을 개발하고자 함. 연구방법 첫째, 지역암센터 암환자 관리체계의 코로나19 영향 분석은 국내․외 관련 자료를 수집하고 검토하였음(관련 지침, 문헌 고찰, 홈페이지 검색, 내부통계자료 분석 등). 둘째, 암환자의 의료이용행태 등 코로나19 영향 현황 분석은 국내․외 관련 자료를 수집하고 검토하였음(관련 지침, 문헌 고찰, 홈페이지 검색, 최신 기사, 국가 및 내부통계자료 분석 등). 셋째, 암전문의료기관 중심 의료진, 암환자, 호스피스 실무자 대상으로 대면 또는 비대면 면접조사를 실시하였음. 넷째, 가정호스피스 이용 환자 및 가족 대상 요구도 조사는 암환자 및 가족 대상 온라인 커뮤니티(아름다운 동행)에서 주제어를 검색하여 내용을 분석하였음. 연구결과 첫째, 지역암센터 암환자 관리체계의 코로나19 영향 분석 주요 결과는 다음과 같음. 코로나 19 발생 후(2020년)에 신규 암등록 환자수, 암등록 입원환자의 평균재원일수, 입원 암환자의 실인원당 항암/방사선요법 시행횟수, 암등록 응급실환자수는 감소하였음. 반면에 암등록 환자의 퇴원자수, 암등록 입원환자 중 수술환자수, 암등록 외래환자수 비율, 외래 암환자의 실인원당 항암/방사선요법 시행횟수, 암등록 환자의 타 의료기관 전원환자수는 증가하였음. 둘째, 암환자의 의료이용행태 등 코로나19 영향 현황 분석 주요 결과는 다음과 같음. 코로나19 발생 후(2020년)에 암검진 대상자 및 국가 암검진사업 대상자의 전체 수검률은 감소하였음. 코로나19 발생 후(2020년)에 신규 중증암등록환자 등록인원수, 신규 중증암등록환자 중에서 1년간 실제 진료받은 환자수, 신규 중증암등록환자의 진료실인원당 내원일수는 감소하였음. 반면에 신규 중증암등록환자의 진료실인원당 급여일수는 증가하였음. 셋째, 암전문의료기관 의료진, 암환자, 호스피스 실무자 대상 면접조사 주요 결과는 다음과 같음. 암전문의료기관 의료진은 코로나19로 인한 발열 암환자 관리, 발열 암환자의 응급실 진입의 문제점, 응급실 내 발열 병동 운영의 문제점, 비대면(원격) 진료의 문제점 등을 지적하였음. 암환자는 응급실 이용의 어려운 점, 입원 치료의 어려운 점, 코로나19로 인한 현재 암관리의 어려운 점 등을 지적하였음. 호스피스 실무자는 호스피스 전문의료인력 및 보조인력의 양적 증대, 자원봉사자 관리와 지원체계 마련, 호스피스 인식개선을 위한 홍보, 호스피스전문기관 확대, 다학제적 팀 기반 호스피스 전문인력의 업무체계 재정비 등을 지적하였음. 넷째, 가정호스피스 이용 환자 및 가족 대상 요구도 조사 주요 결과는 다음과 같음. 가정에서 응급상황 시 즉각적인 의료서비스 지원, 가정 내 가족 돌봄제공자의 돌봄지원안 확대, 말기암환자가 가정에서 임종을 맞이할 경우에 대한 절차 안내와 지원 서비스 등이 필요함을 제시하였음. 다섯째, 감염병 상황에서 체계적인 암환자 관리를 위한 대안으로 지역암센터의 조직 개편 및 기능 변화, 지역암센터의 자원 확보 체계 마련, 지역암센터의 시설 확충 필요 등을 제안하였음. 또한 가정호스피스 대상자에 대한 타제도 연계방안 등을 제안하였음. (출처 : 요약문 13p)

• 연구책임자 : 이상일
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 감염병 상황;암환자;전원/관리체계; 2. Pandemic;Cancer Patient;Transference/Management system;

□ 연구 목표 ○ 본 과제의 목표는 1) radioprotective adjuvant인 플라젤린을 활용하여 최적의 항암 방사선-면역 병합치료법 플랫폼을 제공하고, 2) 강력한 방사선-면역치료법을 응용하여 악성신경교종과 같은 난치성 암치료의 새로운 대안을 제시하며, 3) 궁극적으로 현행 면역치료법에 비해 현저히 낮은 비용으로 large established solid tumor의 치료를 가능케 하되, 4) 부작용은 최소화할 수 있는 차세대 암치료법을 개발하는데 있음. □ 연구 개발 성과 ◀Radioprotectant adjuvant 기반 방사선면역치료 플랫폼 개발▶ ○ 항암방사선면역 병합요법 기반연구: 조건 확립 / 특성 규명 / 작용기전 규명 ○ 항암방사선면역 병합요법에 사용되는 플라젤린의 방사선 손상 보호효과및 작용기전규명 ○ 항암방사선면역 병합요법 타당성 검증: 최적화 / 임상응용가능성 검증 ○ 항암방사선면역 병합요법에 사용되는 플라젤린을 활용한 광-면역 병합요법 개발: 타당성 검증 / 작용 기전 규명 / 임상 적용 가능성 검증 ○ 항암방사선면역 병합요법 플랫폼에 적용할 약품수준 new generation 플라젤린 개발 ○ 항암방사선면역 병합요법 플랫폼에 적용 가능한 최적 항암 백신 요법 개발 ○ 다중 방사선-면역 병합요법 검증: 예> 플라젤린-사이토카인융합단백질/ NK cell therapy / 방사선 치료법 ◀플라젤린기반 펩티드 암백신과 방사선 병합 악성신경교종 치료 연구▶ ○ 항암 방사선-면역 병합 요법을 위한 동물 모델 확립 및 효능 연구 ○ 플라젤린을 이용한 최적 항암 방사선 병합 요법 최적 조건 도출 및 작용 기전 규명 ○ 방사선에 대한 플라젤린의 보호 효과 검증 및 나노 입자의 종양 표적화 검증 ○ 항암 방사선-면역 병합 요법 상에서 종양 항원에 메모리 기전 규명 ○ 플라젤린을 이용한 방사선 - 종양 항원 병합요법 최적 조건 및 작용 기전 규명 ◀방사선조사에 의한 종양 및 TME 조절을 통한 NK 세포치료 효과 강화 연구▶ ○ 효과적 NK세포 기반 방사선 면역치료법기반 확립: TME 조절 효과 ○ 효과적 NK세포 기반 방사선 면역치료법기반 확립: Cancer cell modulation ○ NK세포 기반 방사선면역치료법 효능 검증 및 최적화 연구: 성공적인 중개연구를 위한 기반 연구 ○ 강력한 활성을 가지는 체외증폭 NK세포의 작용기전 규명 ○ 고형암에서 체외증폭 NK세포 항암기전 규명 ○ 방사선-NK세포 기반 면역다중병합치료 효능검증 ○ 방사선-NK세포 기반 면역다중병합요법의 항암 기전 규명 ◀연구 성과▶ ○ 정량적 연구 성과: SCI논문 13건 / 특허 출원 3건 /인력양성 석사 4명, 박사 2명 ○ 정성적 연구 성과: 항암 병합치료 플랫폼 제공 / 기초 기반 및 실용화 연구를 선도할 수 있는 대형 연구 프로젝트 수여에 기여함 / 화순 면역치료 클러스터 활성화에 기여 / 일반인들에 대한 면역치료 교육 및 홍보 진행 □ 활용 계획 ○ 항암방사선 면역 병합요법 실용화 연구 진행: 성공적인 후속 연구 사업 유치에 따라 실용화 연구 성공 가능성 높음 ○ 항암방사선 면역 병합요법에 사용되는 플라젤린을 활용한 광-면역 병합요법 실용화 연구 시도 ○ 본 과제를 통해 도출된 druggable flagellin 실용화 연구 진행 ○ 본 과제를 통해 확립된 다중 방사선-면역 병합요법 실용화 임상연구 가능성 검토 ○ 본 연구진이 보유하고 있는 원천특허(플라젤린 면역증강제) 활용 사업화 □ 기대 효과 ○ 난치성 암 치료 breakthrough 제공 ○ 방사선 조사 후 변화된 종양주위미세환경(TME)에 적합한 최적화된 NK 세포치료시스템 개발 연구를 성공적으로 수행할 경우 새로운 치료법 개발에 따른 암치료제의 상품화까지 가능함. ○ 새로운 면역치료제 시장 형성 ○ 새로운 신기술 확보로 국제적 의료산업의 경쟁력 향상에 기여 (출처 : 연구개발사업 최종연구개발결과보고서 요약문 5p)

• 연구책임자 : 이준행
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 항암병합치료;종양주위미세환경;암백신;방사선 치료;NK 세포;플라젤린;교모세포종;방사선보호 면역증강제; 2. Anti-cancer combination therapy;Tumor microenvironment;Cancer vaccine;Radiotherapy;Natural killer cell;Flagellin;Glioblastoma;Radioprotective adjuvant;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 핵시설 무인 감시 및 인공지능 기반의 자동 경보 시스템 개발 ○ 전체 내용 ■ 1차년도 • 선행기술 연구 조사 및 분석 - 국내·외 관련 연구 및 시제품 자료 조사를 통한 과제 목표 및 성능 결정 - 국내·외 방사선 감시시스템 및 인공지능 기반 사물 인식 알고리즘 선행연구 분석 • 몬테칼로 전산모사 기반 방사선 자동 추적감시 및 경보 시스템 설계 및 최적화 - 전산모사를 이용한 선원 모델링 및 전산모사 환경 구축 - 선행기술 조사를 바탕으로 방사선 감시시스템 설계 및 최적화 - 감마선 에너지, 선원 결손 및 이동과 같은 변수를 도출하여 인공지능 학습을 위한 데이터베이스 구축 • 방사선 자동 추적감시 및 경보를 위한 인공지능 기반의 자동추적 알고리즘 설계 및 최적화 - 감시와 추적을 위한 특징 선별, 방사선장 변화 및 방사선원의 유입 감시를 위한 방사성물질 위치 추적 알고리즘 개발 - 광학 영상을 기반으로 선원 결손 및 이동을 대비한 보관 용기추적 알고리즘 개발 ■ 2차년도 • 다채널 아날로그 및 디지털 신호 처리기술 및 데이터 전송 방법 개발 - 고속 저잡음 아날로그 신호 처리 회로 파라미터 도출 및 설계 - FPGA 기반의 디지털 신호 처리 시스템 구축 및 데이터 전송회로, 전송방법 개발 • 방사선 무인 감시를 위한 모의 측정 환경 구축 및 검출기부 최적화 - 몬테칼로 전산모사를 이용한 모의 측정 환경 설계 및 검출기부 최적화 - 설계된 검출 모듈의 성능평가 및 다채널 검출 모듈 특성 평가 • 사물 인식 및 자동 추적을 위한 인공지능 기반의 자동융합 알고리즘 및 핵종 판별 알고리즘 개발 - 방사선 검출 모듈과 광학 영상 카메라를 이용한 자동 융합 영상 알고리즘 개발 - 측정된 방사성 물질의 스펙트럼을 이용한 핵종 판별 알고리즘 개발 ■ 3차년도 • 원리검증용 시스템 제작 및 시스템 유용성 평가 - 개발된 검출기, 아날로그 및 디지털 신호 처리회로 결합 및 원리검증용 시스템 개발 - 인공지능 기반의 방사선 자동 추적 감시 알고리즘을 통한 방사선원 영상화 성능평가 - 실험을 통한 시스템의 성능평가(민감도, 공간분해능 및 에너지 분해능 등) □ 연구개발성과 - 안전기술보고서 : 3건 - 학술대회 발표 : 7건 (국외 4건, 국내 3건) - 학위취득 : 6명 (박사 1명, 석사 3명, 학사 2명) - 특허 : 1건 (국내 출원) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 원자력시설의 무인 감시를 수행 및 원자력발전소 및 방사성 폐기물 처리시설의 관리에 활용 ■ 국내 국가계량관리체제의 기술 능력 향상을 통한 핵비확산/핵안보 측면의 국가적 신뢰도 향상 및 투명성 확보 ■ 국내 핵연료 감시 및 관리에 관한 연구기반 확립 및 관련 분야의 고급인력 양성에 기여가능 ■ 핵물질 및 핵활동 감시 기술에 대한 선진국과의 기술 격차를 좁히고 인공지능 기반의 방사선 계측 분야에 대한 선도기술을 점유 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 정용현
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 자동 추적감시;조기경보 시스템;인공지능;핵시설 감시;핵활동 감시; 2. Automatic tracking surveillance;Early warning system;Artificial intelligence;Nuclear facility surveillance;Nuclear activities detection;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 우라늄 농축도 적시 측정을 위한 레이저 유도 플라즈마 분광분석(LIBS)과 레이저 유도 형광 분광분석(LIF) 통합 분석기법 개발 ○ 전체 내용 ○ 1차년: LIBS-LIF 분석 장비 설계 및 LIBS를 이용한 우라늄 분석 조건 최적화 - LIBS-LIF 분석 장비 설계 - LIBS 레이저 및 검출부 설치 - LIF 검출부 설치 - LIBS 측정 조건에 따른 우라늄 측정 조건 최적화 ○ 2차년: LIBS-LIF 분석 장비 설치 및 이를 이용한 우라늄 동위원소 구분 측정 - LIBS-LIF 분석 장비 설치 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 동위원소 측정 - LIBS-LIF 분석 기법의 비핵화 적용에 관한 보고서 작성 ○ 3차년: LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 농축도 측정 기법개발 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 분석 조건 최적화 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 농축도 측정 적용성 평가 □ 연구개발성과 ○ LIBS-LIF 분석 장비 ○ LIBS-LIF를 이용한 우라늄 농축도 측정 조건 및 농축도 측정 성능 평가 자료 ○ LIBS-LIF 분석 관련 보고서 (핵물질사용인허가 문제로 우라늄을 이용한 LIBS-LIF 장비성능평가는 이루어지지 못했으나, 개발된 LIBS-LIF 장비를 이용하여 우라늄 대체물질인 가돌리늄 동위원소를 측정하여 장비 성능을 검증함) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 북한 핵시설 및 핵물질을 대상으로 한 고농축 우라늄 검증 기술 역량 강화 ○ 현장형, 원거리 고농축 우라늄 탐지를 위한 기반 기술 확보 ○ 핵비확산 기술 선도를 통한 국제 위상 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박세환
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 레이저 유도 플라즈마 분광분석;레이저 유도 형광 분광분석;우라늄;농축도;핵감식; 2. LIBS;LIF;Uranium;Enrichment;Nuclear Forensics;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호성능·방사선영향 평가기술 개발 - 운반 핵물질에 대한 사보타주 방호규제 합리화를 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조에 대한 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 분석 및 방호규제기술 개발 ○ 전체 내용 - 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구 조사 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 및 평가 방안개발 - 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축, 시뮬레이션 및 실증 평가 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가방안 개발 - 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ○ 1단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 방사선영향을 고려하여 적용하기 위한 국내외 동향조사 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술 조사 및 기반구축 - 사용후핵연료저장조 사보타주 영향 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술조사 및 기반구축 □ 내용 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제에 대한 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구조사 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 규제 현황 및 관련기술 조사분석 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 안전규제 현황 및 관련기술조사 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가 수행 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 ○ 2단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제 단계별 접근 적용을 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기 및 운반수단에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 공격에 대한 영향분석 및 평가기술 개발 □ 내용 ⦁ 사용후핵연료의 운반용기 방호성능 실증 시험 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가 수행 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가기술 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 ⦁ 사용후핵연료저장조 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 평가방안 개발 ⦁ 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ⦁ 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 □ 연구개발성과 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호 성능·방사선영향 평가 기술 - 사보타주에 대한 방호성능 및 방사선 영향평가 방안 - 방사선영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 방안 ○ 규제 근거 및 지원을 위한 기술보고서 - 운반 중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 규제동향 분석 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 관련 안전 및 방호규제 현황분석 기술보고서 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 및 공격영향 평가 방안 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 사보타주에 대한 영향 평가 방안 기술보고서 - 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용방안 기술보고서 등 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 방사선영향에 따른 운반 핵물질 사보타주 방호규제 근거로 활용 - 사용후핵연료저장조에 대한 사보타주 공격발생시 피해정도, 이로 인한 사건전개 등을 바탕으로 합리적 방호목표 설정 및 방호비상대응 계획 수립에 직접 활용 - 사용후핵연료 저장조에 대한 방호규제기술 개발로 합리적 방호 목표 설정 ○ 기대효과 - 사용후핵연료 저장조 포화, 원전 해체 등으로 증가될 사용후핵연료 운반에 대비하여 사보타주 방호에 대한 규제 합리성을 확보하고 적기에 규제 적용 가능 - 핵안보에 대한 국제적 관심과 권고를 반영하여 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 기반을 마련함으로써 국가 핵안보 역량 신뢰도 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안성규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 사보타주;사용후핵연료;운반용기;저장소;방호규제; 2. Sabotage;Spent Fuel;Transport Cask;Storage Pool;Protection Regulation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방호규제방안 개발 (핵심구역 식별 절차에 대한 법·제도적 규제근거, 안전성분석 결과를 기반으로 설계기준위협(물리적/사이버/무인비행체 등)으로부터 방호하기 위한 공격목표집합을 식별하기 위한 시스템 개발) ○ 원전 운전 상태를 반영하여 공격목표집합 및 핵심구역 사보타주 방호를 위한 방호시설 및 설비에 대한 규제방안 개발 ○ 전체 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 방호시설물 설치 및 설계에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가(PSA) 결과를 기반으로 공격목표집합 식별을 위한 시스템 요구사항 분석 및 설계 ○ 안전·안보 연계 핵심구역 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가 결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (1차) ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계 규제방안 개발 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물의 열화현상을 고려한 규제방안 개발 ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (2차) ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 시스템 구축 ○ 안전·안보 연계 방호규제를 위한 제도개선안 마련 ○ 1단계 □ 목표 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제계획 수립 ○ 공격목표집합에 대한 방호규제 계획 수립 □ 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 □ 연구개발성과 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 관련 국제 안전·안보 규제동향 분석 기술보고서 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호 관련 안전규제 동향 기술보고서 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방사능방재법 개정에 활용 ○ 공격목표집합 식별 시스템을 활용하여 국내 원자력시설에 대한 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 규제 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계기준 등 규제기준으로 활용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 강두혁
• 주관연구기관 : 에스이엔텍
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 공격목표집합;핵심구역;안전성평가;사보타주;사건수목; 2. Target Set;Vital Area;PSA;Sabotage;Event Tree;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 주요 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 및 데이터베이스화 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 개발 및 통합 수출관리 체계 구축 ○ 전체 내용 ▪ UN가입국에 대한 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 데이터베이스 구축 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모델 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 알고리즘 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모듈 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 시스템 개발 ▪ 기존 NEPS 시스템 연계 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 및 통합 수출관리 체계 구축 ▪ 관련 국내법령(전략물자수출입고시, 수출허가 심사지침서) 반영 및 지침서 개정안 도출 ▪ 원자력공급그룹(NSG) 국제 회의 의제 도출 ○ 1단계 □ 목표 ▪ 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 □ 내용 ▪ 핵비확산‧핵안보 평가 주요인자 선정 및 프로파일 정보 수집 · 과거 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · 원자력전용품목의 수출통제 관련 범위를 기반으로 주요인자 선정 · 각 인자들을 종합하여 유효한 확산 시나리오 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · UN 회원국 (약 190개국)을 범위로 국가별 핵비확산, 핵안보 프로파일 정보 수집 ▪ 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 · 국가별 핵비확산, 핵안보 국가별 프로파일 관련 문헌 및 사례 조사 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 방법 분석 · 기존의 확산 시나리오 (ex. 칸 네트워크 시나리오) 를 기준으로 국가별 프로파일에 기반한 시나리오를 개발함 · 핵보유 또는 관련 프로그램 개발 이력이 있는 주요 11개국(이스라엘, 인도, 남아공, 파키스탄, 이라크, 벨라루스, 카자흐스탄, 우크라이나, 리비아, 북한, 이란) 대상의 전략물자 확산 시나리오 우선 개발 및 분석 · 수출허가 및 상황허가 기준, 절차에서의 확산 시나리오 인자 도출 및 유효 확산 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 설계 · 실사례 데이터를 학습하고 변수들 간의 인과관계를 확률적으로 표현 가능한 Bayesian Network (BN) 모델을 사용 · 국가별 개발된 시나리오가 성사될 확률 및 단계별 발생할 확률 예측 · 핵확산이 진행되어 핵무기에 사용되어 질 수 있을 확률 예측 수출 위험도의 정량적 지표로 사용 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 ○ 2단계 □ 목표 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 ▪ 위험도 평가 모듈 구축 및 최적화 ▪ 시스템 적용을 위한 모듈 시범 운용 ▪ 국내 규제적용 및 국제화 □ 내용 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 · 전문 인공지능 기법들과의 비교 분석을 통해 최적의 인공지능 모델선정 및 알고리즘 설계 · 기반데이터 확보시 딥러닝 기술 적용 가능성 검토 ▪ 전략물자 수출 위험도 평가 모듈 개발 및 최적화 ▪ 위험도 평가 시스템 및 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 · 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 원자력 수출통제 관련 국내법령 개정안 및 위험도 평가 지침서 개발 및 NSG 안건 개발 · 전략물자수출입고시 개정안 및 수출허가 심사지침서 개정안 도출 지원 · 원자력공급국그룹(NSG) 허가 및 집행 전문가 그룹회의 의제 도출 · 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 □ 연구개발성과 ▪ 평가 주요인자 선정결과 보고서 1건 ▪ 국가별 프로파일 데이터베이스 설계 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가방법론 N-STAR 보고서 1건 ▪ 프로파일 데이터베이스 1식 ▪ 시나리오별 위험도 평가 방법 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 적용 가능성 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 방법론 N-STAR 보고서 1편 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 설계서 ▪ 시나리오기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 개발안 N-STAR 보고서1편 ▪ 위험도 평가 알고리즘 설계도 1건 ▪ 알고리즘 특허 출원 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 개발안 N-STAR 보고서 1편 ▪ 모듈 개발 결과 보고서 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 최적화 방법안 N-STAR 보고서 1편 ▪ SCI 논문 2건 ▪ 코드 개발 6건 ▪ 관련 법령, 지침서, 절차서 개정안 ▪ 위험도 평가 모듈 시범 운용 보고서 ▪ NSG 발표자료 또는 의제안 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ 기존 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 위험도 평가 시스템 구축 및 활용 · KINAC 기존 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 인공지능 활용 위험도 평가 기술 관련 특허 및 논문 확보 · 베이지안 네트워크, 딥러닝 등을 활용한 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발에 대한 원천 특허 출원 진행 · 인공지능 관련 해외 우수 저널 SCI 급 논문 게재 · 인공지능 활용 위험도 평가 시스템 구축 관련 신시장 개척 및 우리나라의 인공지능 기술 세계적 위상 향상 ▪ 규제적용 · 수출허가 및 상황허가 심사 기준 및 절차를 규정하는 심사지침서 및 심사지침서 발간 · 전문판정‧수출허가‧핵물질요건확인 등 이행업무시 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일을 심사기본 자료로 활용 · 정량적 수출허가 심사기준 및 심사평가를 위한 국내고시 개정 및 KINAC 지침 개정 · 개발된 위험도 평가 모듈을 기존 원자력수출입통제시스템에 탑재하여 검토의견서 작성시 위험도 평가 결과 반영 ▪ 국제화 · 원자력공급국그룹(NSG) 주요회의시 발표 또는 최적관행 의제 제안 · NSG 허가및집행전문가그룹회의(매년 총회시 개최, 6월)에서 위험도 평가 방법 및 국가프로 파일 개발 결과 발표 · NSG 최적관행(Best Practice) 채택 추진(NSG 48개국 회원국 만장일치시 도입) ▪ 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 · 수출 심사 주요인자의 정량화를 통한 객관성 및 전문성 제고 · 국가별 핵비확산·핵안보 프로파일 및 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 ▪ 신속한 의사결정 제공을 통한 사업자 무허가 수출 방지 및 적기 수출지원 · 국제 무역 분쟁 등 수출 불확실성에 대한 선제적 대응 가능 · 포스트 코로나 시대 신속한 수출허가 가능 시스템 활용으로 국제 무역 시장 선도 가능 ▪ 4차산업혁명 기술 수출통제분야 활용을 통한 국제수출통제체제에서 선도적 우위 확보 · 세계 최초로 인공지능을 활용하여 수출위험도를 정량적으로 평가할 수 있는 신개념 평가시스템 개발 가능 · 인공지능을 원자력안전규제에 적용하여 위험도 평가 분야에서 획기적 기술개발을 달성할수 있음 ▪ UN회원국(약190개국)에 대한 프로파일 구축, 위험도 평가 방법론 개발, 관련 법령 개정안 및 지침서 개발, 수출허가 심사 시 100% 사용 가능한 시스템 개발 가능 ▪ 해당 인공지능 기반 위험도 평가 시스템 전산코드, 알고리즘, 모듈 및 시스템 개발 가능 · 다양한 인공지능 기법 적용 검토를 통해 위험도 평가 시스템 최적의 인공지능 기법 도출가능 · 원자력 전용 품목 수출허가 뿐만이 아니라 타 수출 물품 및 기술에 적용이 가능하여 국가 전반적 산업에 경제적 사회적 파급효과가 막대할 것으로 기대됨 ▪ 관련 인공지능 기술 수출을 통행 국가적 이익 창출 및 4차산업 혁명기술 선도 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한혁수
• 주관연구기관 : 건국대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 핵비확산;핵안보;위험도 평가;수출 위험도;안전규제; 2. Nuclear Non-Proliferation;Nuclear Safety;Risk evaluation;Export risk;Safety regulation;