□ 연구개요 ALKBH5는 m⁶A (N⁶-methyladenosine)를 demethylation하는 효소 단백질임. ALKBH5는 splicing 인자들이 위치하는 nuclear speckle에 존재한다고 알려졌지만 RNA splicing에 관여한다는 보고는 거의 없음. 본 연구에서는 ALKBH5 knockdown 세포를 대상으로 RNA-sequencing 수행 및 생물정보학 분석 결과 대량의 RNA splicing target을 발굴하였으며 또한 RT-PCR 실험기법으로 alternative splicing 변화를 확인하였음. 또한 ALKBH5 단백질은 RNA상 GGGGUG서열에 특이적으로 결합과 다른 splicing 인자인 SRSF1 단백질과 상호작용을 통해 RNA alternative splicing 조절함을 규명하였음. 마지막으로 ALKBH5의 splicing target인 Fas 유전자를 선정 및 Fas minigene을 활용하여 ALKBH5 단백질의 methylation activity 도메인이 alternative splicing과 RNA target 결합에 필수적임을 검증하였음. 본 연구는 ALKBH5 단백질이 alternative splicing에서 기능 및 조절기전을 규명하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구진은 초기에 설정한 연구목표를 잘 완성하였음. 연구목표 1. ALKBH5에 의해 RNA splicing이 조절되는 target RNA 발굴 및 검증 연구결과 1. ALKBH5 knockdown 세포를 대상으로 RNA-sequencing 수행 및 생물 정보학 분석 결과 대량의 RNA splicing target을 발굴하였으며 또한 RT-PCR 실험기법으로 alternative splicing 변화를 확인하였음. 연구목표 2. ALKBH5의 RNA splicing 조절 기전 규명 연구결과 2. ALKBH5 단백질은 RNA상 GGGGUG서열에 특이적으로 결합과 다른 splicing 인자인 SRSF1 단백질과 상호작용을 통해 RNA alternative splicing 조절함을 규명하였음. 연구목표 3. m⁶A의 ALKBH5 RNA splicing 기능 및 조절 기전 규명 연구결과 3. ALKBH5의 splicingtarget인 Fas 유전자를 선정 및 Fas minigene을 활용하여ALKBH5 단백질의 methylation activity 도메인이 alternative splicing과 RNA target 결합에 필수적임을 검증하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) m⁶A를 통한 RNA splicing 조절 기전을 규명은 RNA　splicing 조절에 대한 새로운 연구 분야를 개척할 수 있음. 또한 본 연구를 통해 규명된 ALKBH5를 통한 RNA splicing 조절 기전은 ALKBH5에 의한 유전적 질병의 치료 기반을 마련할 수 있으며, 궁극적으로 RNA processing 기반 신약 개발을 위한 유용한 기술로 이용될 것임. 본 연구개발성과의 기대효과는 아래와 같음. ▪ 과학기술적 측면: ALKBH5의 RNA에서의 기능 조절기전을 규명함으로써 m⁶A modification으로 인한 RNA metabolism의 조절 targeting 가능성을 제시뿐만 아니라 아직 밝혀지지 않은 m⁶A modification 조절 인자의 RNA splicing 조절 기전 연구와 새로운 RNA splicing 모티프 및 조절 연구 분야를 개척할 수 있음. ▪ 경제․산업적 측면: 본 연구를 통해 RNA metabolism 관련 연구능력 향상과 질병 치료 연구의 기반을 제공함. 이 기반을 통한 국내 기술 확보와 치료제 개발을 통한 경제적 이익 창출이 가능함. 이러한 국내 독창적인 기술과 질병 치료제 발굴은 경제 활성화에 도움이 될 수 있으며, 향후 일자리 창출을 기대할 수 있음. ▪ 사회적 측면: 본 연구를 통하여 RNA splicing으로 발생하는 암을 비롯한 질병의 표적 치료제 연구 및 개발과 새로운 해법 제시는 앞으로의 인간의 삶의 질 향상과 최종적으로 질병으로 인한 사망률을 감소시키는데 기여할 것이며, 이를 통해 평균 수명 연장 등의 가능성을 가짐. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 심해홍
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 알엔에이 스플라이싱;에이엘케이비에이치5;엠식스에이; 2. RNA splicing;ALKBH5;m6A;

연구개발과제의 개요 2021년 KISTEP에서 발표한 우리나라 분야별 기술수준 보고서에 따르면, 우리나라의 원자력 기술은 미국, EU, 일본 다음으로 세계적인 수준으로 기술선도그룹에 포함된다. 동 보고서에서 수록된 또 다른 중요한 점은 이러한 우수한 기술 수준을 유지‧향상하기 위해서는 인력양성을 최우선 과제로 삼아야 한다는 결론이 포함되었다. 원자력 및 에너지 기술분야의 전문가들이 꼽은 가장 중요한 정부의 정책이 인력양성이라는 것을 의미한다. 과거부터 원자력은‘사람의 머리에서 캐내는 에너지로 불리웠다. 우수한 인력을 양성해내는 것이 가장 효과적인 기술개발의 첫 단계라는 것, 사람이 그만큼 중요하다는 것을 많은 전문가들이 공감하고 있다는 방증이다. 이에 따라, 정부에서도 인력양성의 중요성을 인식하고 정책적인 지원을 지속하고 있다. 과기부에서는 원자력안전연구전문인력양성사업, 산업부에서는 에너지인력양성사업과 원자력생태계지지원사업, 원안위에서는 원자력안전사전실습교육강화사업 등 부처별로 다양한 인력양성 사업을 기획‧운영하고 있다. (출처: 본문 3p)

• 연구책임자 : 정원표
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20230300
• Keyword :

연구개요 본 연구과제를 통해 고주파수(~MHz) 표면탄성파에서 기인한 마이크로스케일 음향흐름유동과 음향방사력을 기반으로 차세대 헬스케어 산업에서 중요한 역할을 차지하는 바이오미세유체플랫폼을 개발하고 응용하였다. 연구 목표대비 연구결과 분산상 유체와 서로 섞이지 않는 연속상 유체와의 교차유동으로 미세유체칩 내 나노/피코리터급 액적의 화학적 농도를 온칩(on-chip) 방식으로 제어할 수 있는 음향미세유체역학 기술을 개발하였다. 에너지효율적인 음향방사현상 유도를 위한 마이크로입자와 인가 표면탄성파의 주파수의 관계를 규명하였다. 미세유체 채널에서 선형 항생제 농도 구배를 형성하여 항생제의 반복적인 희석을 수행하지 않고 항생제의 적정용량을 구하는 방식을 개발하였다. 주파수를 제어하여 원하는 크기의 기능성 입자를 선택적으로 분리함으로써 표적 생체분자를 분리하였다. 고착되어있는 미세 액적 내부에 표면탄성파를 전파하여 원발성 암세포 환경을 간단히 모사하였다. 음향흐름유동을 이용하여 표적 방향만으로의 기능적 변화를 유도하여 효과적인 세포독성 반응을 나타나게 하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 4차 산업혁명 도래에 발맞춰 개인맞춤형 의료서비스의 중요성이 높아지는 가운데, 음향 미세유체역학의 원천기술을 응용하여 바이오미세유체플랫폼을 개발해 기존의 비동적·비정밀 플랫폼과는 차별화된 방식으로 개인맞춤형 차세대 헬스케어 산업의 기술경쟁력 확보. 숙련된 전문가나 고가의 장비 없이 생체 샘플을 분석 가능하며 효율적이고 정밀한 바이오미세유체플랫폼의 개발을 통해, 산업 친화적 생태계 구축이 미비한 국내 헬스케어 분야에 새로운 성장동력을 제공함으로써, 미래 성장 가능성이 높은 글로벌 4차산업 헬스케어 분야의 국제적 수준에 도달. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 성형진
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 표면탄성파;바이오미세유체 플랫폼;음향흐름유동;음향방사력; 2. surface acoustic waves;biomicrofluidic platform;acoustic streaming flow;acoustic radiation force;

연구개요 이번 연구과제에서는 고밀도/고온의 핵물질 안에서 다양한 종류의 벡터 중간자들이 유한한 속도를 가지고 움직일 때 겪는 질량 변화를 이론적으로 계산해 보고자 했습니다. 연구 목표대비 연구결과 이번 연구과제의 초기 연구계획서에 기재된 최종목표는 아래와 같이 크게 두 가지였습니다. ㄱ) 유한한 밀도안에서 움직이는 Φ 중간자의 질량 변화 계산 ㄴ) 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ의 질량 변화 계산 하지만 연구개발과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰이 최초 연구개시일 이전에 완수되어 논문에 게재까지 완료됐습니다. 따라서, 이 부분이 연구 성과에 미반영되었습니다. 하지만 이번 연구과제에서 고찰한 이론적 방법이 벡터 중간자 뿐만 아니라 자기 수반(self-adjoint) 형태를 가진 스칼라, 유사스칼라, 유사벡터 등 다른 중간자에도 동일하게 적용될 수 있음을 알게 되었습니다. 이를 이용해 두 번째 연구 대상이었던 J/Ψ 중간자 외에 η_c, Χ_c0, Χ_c1 중간자들의 특성변화도 같이 연구해 보았고 추가로 J/Ψ 중간자와 유사한 구조를 가지고 있지만 질량 스케일이 다른 Υ(1S) 중간자에 대해서도 연구해 보았습니다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 이번 연구과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰은 아쉽게 연구개시일 이전에 완수되어 최종 성과에 반영되지는 않았지만, 곧 일본의 J-PARC 실험에서 이 효과를 실제로 관측할 것이기 때문에 추후에 실험결과와 직접 비교 분석하는 연구를 진행해볼 수 있을 것입니다. 그리고 2차 목표였던 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ 중간자의 특성 변화 연구의 경우에는 이론적 고찰을 통해 훨씬 더 많은 입자들로 확장할 수 있었습니다. 이는 추후 쿼크-글루온 플라즈마 상태의 핵물질 안에서 무거운 중간자들이 겪는 질량변화를 좀 더 정밀하게 연구하는데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형주
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 벡터 중간자;질량 변화;QCD합규칙;운동량; 2. vector meson;mass shift;QCDSumRule;momentum;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 방사선의 안전한 사용을 위한 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 및 사용시설의 적정 차폐 평가/관리에 대한 안전규제 기술 개발 ◼ 전체 내용 1세부 (한국원자력의학원) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준과 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 규제 현황 조사 및 분석 - 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 - 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 - 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 권고기준 현황 조사 및 분석 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 - 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < １단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 측정과 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 체계 개발과 시험 평가 - 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 - 선형가속기별 전산모사기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 - 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 - 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 방사화 폐기물 및 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 안전규제 기술 개발 - 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술 개발 - 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 - 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 - 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 2세부 (연세대학교) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < 1단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 ◼ 1단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기의 주요 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [1단계 1차년도] • 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 규제 방법론 조사 및 분석 [1단계 2차년도] • 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 • 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 • 선형가속기별 전산모사 기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 • (2부. 연세대학교) [1단계 1차년도] • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 [1단계 2차년도] • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 ◼ 2단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 안전규제 기술개발 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [2단계 1차년도] • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술개발 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 • (2부. 연세대학교) [2단계 1차년도] • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 □ 연구개발성과 ◼ 1단계 (2020.04.01.~2021.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 5편 SCI(E) 국외 4편 • 기술보고서 : 4편 • 학회 발표 : 국내 14회/국외 12회 • 신규채용: 석사 1명 • 지식재산권: 출원 3건 • 저작권 : 1건 • 포상 및 수상 : 6건 • 기타 : 방사화측정관련 양해각서(MOU) 1건 ◼ 2단계 (2022.01.01.~2022.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 1편 SCI(E) 국내 3편, 국외 6편 • 기술보고서: 2편 • 학회 발표: 국내 7건, 국외 4건 • 지식재산권: 출원 1건/등록 1건 • 저작권 : 2건 • 포상 및 수상 : 6건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ❖ 규제활용성 • 치료용 선형가속기 해체/폐기 시 자체폐기 및 위탁폐기 지침 적용 규제 정책 활용 • 방사화 폐기물에 의한 피폭시나리오를 평가하여 작업종사자의 방사선 피폭 저감화 정책에 활용 • 치료용 선형가속기 안전보고서 작성 시 방사화 폐기물의 지침을 참고하여 작성에 활용 • 의료기관내 차폐 시설의 적절성 평가와 관리 체계를 활용하여 규제 정책 활용 • 방사선치료 사용시설에 대한 환자 처방선량과 가동하중으로 구분하여 임상 현장에서 안전관리 규제 활용 • ‘토모’와 ‘로봇’ 치료기까지 포함한 차폐 평가 및 관리를 위한 안전규제 정책 운용에 적용 ❖ 기대효과 • 가동하중 규정을 정립한 의료피폭 최적화 및 안전문화 정착 • 국가차원의 IMRT를 고려한 차폐설계 및 체계 구축과 의료 방사선 피폭의 최적화 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 평가 선진화 기술 확보 • 방사선치료장비 해체에 대한 규제기술 강화 • 국내 방사선 안전 분야 기술적인 발전으로 ICRP, IAEA 등 국제적 영향력 확대 • 고에너지 방사선치료의 안정성 평가를 통한 방사선작업종사자의 피폭 저감 • 방사선 안전관리 체계 강화 및 방사선에 대한 국민 불안감 해소 • 방사선 치료장비 해체 절차 수립에 따른 안전 해체 및 비용 감소 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최상현
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사선치료;차폐 평가;가동하중;폐기 장비;방사화; 2. Radiotherapy;Shielding evaluation;Workload;Disposal Equipment;Activation;

연구개요 본 연구에서는 플라이애시를 활용하여 중성자 차폐 성능을 보유한 무(無)시멘트 기반 무기 결합재 개발과 이를 활용한 비정질 (amorphous) 형태의 인공 경량 골재 제조 기술 개발 하고, 개발된 골재와 중성자 차폐 섬유를 혼합하여, 중성자 차폐 및 충격하중 저항 성능이 강화된 (=고인성) 경량 HPFRCC (High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites) 콘크리트를 개발한다. 마지막으로 개발된 콘크리트에 대한 MCNP (Monte Carlo N-particle Transport Code) 시뮬레이션 해석과 실제 차폐 실험을 통한 콘크리트 재료 디자인 모델을 제안하는 것이 최종목표이다. 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 목표는 크게 네 가지이다. 첫째 중성자 차폐 성능을 보유한 무시멘트기반 무기 결합재의 개발, 둘째 저온 제조가 가능한 중성자 차폐형 비정질 인공 경량 골재 기술 개발, 셋째 중성자 차폐, 경량성 및 고인성이 확보된 HPFRCC 콘크리트 개발, 넷째 MCNP 시뮬레이션 해석과 실제 차폐 실험을 통한 재료 디자인 모델 개발이다. 다양한 실험을 통해 네 가지 연구목표를 모두 만족시켰으며, 그 결과는 다음과 같다. 기존 중성자 차폐 물질은 포틀랜드 시멘트와의 혼합 시 응결을 저해하고 강도 발현을 저해해 일반 콘크리트 제조에서는 사용이 사실상 불가능하지만 본 연구에서는 포틀랜드 시멘트와 달리 차폐 물질을 함유해도 문제가 없는 새로운 플라이애시 기반 고강도 무기계 결합재 (무시멘트 결합재)를 개발에 성공하였다. 기존의 인공경량골재 기술들은 킬른을 이용하여 1,300℃ 이상의 고온소성으로 인해 중성자 차폐 물질을 함유시켜도 제조 과정에서 소실되지만, 본 연구는 저온 조건 (90℃ 이하)만을 사용하여 비정질 형태의 인공경량골재를 개발에 성공하였다. 개발된 골재와 중성자 차폐 섬유를 혼합하여, 중성자 차폐 및 충격하중 저항 성능이 강화된 (=고인성) 경량 HPFRCC (high-performance fiber-reinforced cementitious composites) 콘크리트를 개발하였고, 압축강도, 인장강도, 탄성계수, 흡수율, 비중, 철근 부식 및 동결융해 저항성을 측정하여 개발된 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성을 평가하였다. 추가로, Monte Carlo N-Particle transport code (MCNP) 시뮬레이션을 통해 개발된 중성자 차폐 HPFRCC 콘크리트의 강화된 중성자 차폐 성능을 확인하였으며, 다양한 미세구조 분석을 통해 개발된 인공골재 내에 존재하는 중성자 차폐 물질들의 화학적 안정성을 평가하였다. 최종적으로 모든 연구 결과를 고려하여 최적의 사용후핵연료 저장용기용 HPFRCC 콘크리트 배합표를 제시하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 중성자 차폐성능이 크게 향상된 고강도 경량 HPFRCC 콘크리트를 사용하여, 사용 후핵연료 저장 용기의 경량화, 고인성화 및 중성자 차폐 능력 향상을 통해 수송/설피 비용 및 파손 위험성을 감소할 수 있으며 저장용기의 수평 적재 간격을 좁혀 저장시설의 저장밀도를 크게 향상시킬 수 있다. - 콘크리트의 두께를 늘리거나 밀도 높은 중량 콘크리트를 사용하였던 기존의 차폐 방식을 개선함으로써 안전성 및 공간 확보로 인해 가속기연구소 등 방사선을 이용한 연구시설이나 원자력 구조물등의 건설재료로 적용이 가능하며, 과도한 방사선 노출 방지를 위한 의료 시설 등에서도 활용이 가능하다. - 향상된 중성자 차폐 성능과 더불어 비정질의 안전한 인공경량골재를 사용함으로써 원자력시설의 높은 안전성 및 신뢰성 확보를 기대할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 오재은
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 중성자 차폐 콘크리트;인공경량골재;비정질 중성자 차폐 골재;사용후핵연료 저장용기;고인성 다기능 콘크리트 (HPFRCC); 2. Neutron shielding concrete;Artificial lightweight aggregate;Non-crystalline neutron shielding aggregate;Spent nuclear fuel canister;High performance Fiber Reinforced Cementitious Composites;

□ 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;

□ 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)

• 연구책임자 : 장보석
• 주관연구기관 : 김천대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 원전;무인 원격;방사선;공간선량;검출기; 2. nuclear facility;unmanned remote;radiation;spatial dose;survey meter;

□ 연구개요 - 플랜트의 합리적인 확률론적 지진 안전성 평가를 위해 SSCs간의 지진손상 상관성을 고려한 리스크 도출 방법론 및 그 영향에 대해 연구를 수행함 ● 원자력발전소는 일반구조물보다 지진으로 인한 사고의 영향이 사회 및 경제적 손실이 매우 크므로 지진 안전성은 더욱 강조됨 ● 지진이 발생하면 광범위 지역에 영향을 미치며, 원전을 구성하는 SSCs의 지진응답은 서로 유사하게 거동을 하게 되어 SSCs간의 손상확률에 상관성이 존재함 ● 원전의 지진 안전성 평가를 수행할 시 SSCs의 지진손상 상관성을 고려하여 원전의 취약도 및 리스크를 계산하는 것이 합리적임 □ 연구 목표대비 연구결과 - 원자력발전소의 확률론적 지진응답해석을 수행 ● 확률론적 지진응답해석을 통한 원자력발전소의 층응답스펙트럼 개발 ● 구조물 및 기기의 내진성능 평가를 위한 원전의 지진응답 증폭계수 도출 - 원자력발전소 SSCs간의 손상 상관성 도출 방법론 개발 ● 공간변동성 및 지진손상 상관성을 고려한 SSCs의 지진손상 상관성 도출 ● SSCs간의 지진응답 상관계수 Database 도출 - SSCs간의 손상 상관성을 고려한 확률론적 지진 안전성 평가 기술 개발 ● 단일호기 및 다수호기 SSCs의 지진취약도 분석 수행 ● 단일호기를 위한 SSCs간의 지진응답 상관계수 도출 방법론 개발 ● 다수호기를 위한 SSCs간의 지진응답 상관계수 도출 방법론 개발 ● 손상 상관성을 고려한 확률론적 지진 안전성 평가를 수행할 수 있는 프로그램 개발 - 원자력발전소 SSCs간의 손상 상관성에 의한 리스크 민감도 수행 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 플랜트시스템의 합리적인 확률론적 지진 안전성 평가가 가능 ● 지진에 의한 구조물, 계통 및 기기의 손상확률은 지진응답 상관성과 내진성능 상관성에 의해 손상확률에도 상관성이 존재하여 이를 고려하여야 함 ● 현실적인 플랜트시스템의 지진 리스크 평가를 통해 지진 리스크 평가 결과의 신뢰성을 제고 할 수 있음. - 다수호기 확률론적 지진 안전성 평가에 활용이 가능 ● 국내에 건설된 원자력발전소의 경우 한 원전부지에 다수의 원자력발전소가 건설되어 있어 다수호기에 대한 상관성 분석이 필요 ● 국내원전의 안전성에 대한 사회적 관이 높은 시점에서 ‘원전부지’의 안전성을 정량적으로 평가가 가능 - 복합재난에 대한 확률론적 안전성 평가에 활용이 가능 ● 상관성을 고려한 확률론적 지진 안전성 평가 기술은 지진뿐만 아니라 복합재난에 의한 상관성 분석에 활용이 가능 - 소형모듈원전에 대한 확률론적 안전성 평가에 활용이 가능 ● 일체형 계통 및 다수모듈을 가지고 있는 소형모듈의 원전에 확률론적 지진 안전성 평가 시 구성요소의 상관성을 고려하여 평가가 가능 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임승현
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 원자력발전소;상관성;지진응답 해석;확률론적 지진 안전성 평가;리스크; 2. Nuclear Power Plants;Correlation;Seismic Response Analysis;Seismic Probability Safety Assessment;Risk;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 평가 및 규제기술 개발 ◼ 전체 내용 - 노외 노심용융물 냉각 성능에 대한 평가·규제기술 확보 - 중대사고시 재임계 및 핵분열 생성물 거동 평가·규제기술 확보 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성에 관한 평가·규제기술 확보 ◼ 1단계 ❏ 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 기술현황 및 이론적 근거 확보 ❏ 내용 - 노심용융물 노외 냉각 성능에 관한 기술현황/규제동향 분석, 요소 현상별 불확실성 특성 평가 및 기존 전산코드 평가 - 중대사고시 재임계 가능성 및 격납건물 내 핵분열생성물 거동 실험/모델 현황 분석 및 전산코드 평가체계 개발/검증 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성 및 격납건물 하중관련 실험/모델 현황 분석 및 실험을 활용한 전산코드 평가 체계 개발/검증 - 노심용융물 노외 냉각 핵심현상 실험장비 구축/실험 수행 및 모델 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 거동평가 방법론 개발 ❏ 내용 - 노심용융물 노외 냉각 성능 규제 평가방법론 개발 및 심사지침(안) 개발 - 중대사고시 재임계 가능성 및 격납건물 내 핵분열생성물 거동 규제 평가방법론(안) 개발 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성 평가방법론(안) 개발 - 노심용융물 노외 냉각성능 실험 수행 및 모델 개발/검증 및 고도화 □ 연구개발성과 ○ 정량적 성과 - 안전기술보고서(N-STAR): 33건 - 국외논문: SCI 20건 - 학술대회발표: 82건 (국외 39건, 국내 43건) ○ 정성적 성과 - 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 기술현황 및 이론적 근거 확보 - 중대사고 시 원자로용기 및 원자로냉각재계통 파손 평가와 격납건물 동하중 정량 평가 및 구조건전성 평가를 위해 기술현황 분석 및 방법론 개발 기반 확보 - 기존 전산코드 평가체계 분석 및 노외 노심용융물 냉각 성능 평가 모델 개발을 위한 핵심현상 실험 수행 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (활용 계획) 2016. 06에 개정된 “원자력 안전법“ 시행 3년 이내에 사고관리 계획서를 제출하도록 하고 있으며, 사고관리계획서내의 중대사고 완화능력평가 심사에 활용함. - 노외 노심용융물 냉각 성능 평가 - 격납건물 우회사고 평가 - 격납건물 동하중 요인에 대한 격납건물 건전성 평가 - 규제용 전산모델 및 방법론을 활용한 검증계산 수행 - 미해결 안전현안들에 대한 평가방법론 확보 ○ (기대효과) 격납건물 안전성 검증을 통한 국민 수용성 제고 - 중대사고 대처 전략 및 관련 설계기술에 대한 보다 정확하고 효과적인 규제기술 적용을 통하여 대외 공신력을 확보하고 국민정서에 부합하는 원전 안전성을 확보함. - 중대사고에 대한 국내 규제연구 인프라 강화를 통하여 향후 발생할 수 있는 중대사고 현안에 대한 효율적인 대처 체계를 마련함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조용진
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 노심용융물 노외 냉각 성능;원자로냉각재계통 압력경계 건전성;격납건물 동하중;재임계 가능성;핵분열생성물 거동 모델; 2. Exvessel Corium Coolability;RCS Pressure Boundary Integrity;Containment Dynamic Load;Recriticality;Fission Product Behavior Model;