□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 화합물반도체 검출기인 CZT 검출기를 이용하여 상온에서 감마선 및 중성자 방출선원의 탐지가 가능하고, 감마선과 중성자의 동시계측이 가능한 휴대용 핵종분석 장치 개발 ○ 전체 내용 ○ 국내·외 기술개발 현황 조사 및 분석 - 국내·외 방사선 측정기 제품 조사 및 분석 - 국내·외 연구현황 조사 및 분석 - 국내·외 방사선 검출기 기술동향 조사 및 분석 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석용 CZT 검출모듈 설계 및 제작 - CZT 기반 방사선 검출모듈 설계 및 제작 • CZT 기반 방사선 검출모듈(CZT 검출기+MCA) 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 검출용 CZT 검출모듈 구성 및 배열 • 열중성자 및 감마선 검출용 : CZT 검출모듈(CZT #1) • 속중성자 검출용 : PE 감속재 + CZT 검출모듈(CZT #2) - CZT 검출모듈 전기 및 방사선 응답 시험 ○ 통합신호처리 시스템 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 동시측정 시스템 설계 - 신호처리부 제어기판(회로도, PCB) 설계 및 제작 • 핵종분석 및 중성자 검출용 센서 및 제어부 설계 • 고전압 및 Bias 전압 발생부 및 필터부 설계 및 제작 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 - 중성자 검출 알고리즘 개발 • 중성자/CZT 검출기 반응 2차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 ✔ 0 ~ 3 MeV의 감마선을 1,024 채널로 계측(2.93 keV/채널) ✔ 대상 선원 실측값에서 배경 방사선을 제외한 참값 산출 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) ✔ 스펙트럼 내 특정채널과 주변채널(5개) 평균값 비교 ✔ 특정채널과 주변채널 평균값 차이의 백분율 산출 ✔ 차이 백분율에 대한 가중치 적용 및 제곱 (특성감마선 vs. 무의미한 채널과의 대비 효과 제공) • 중성자 에너지 준위 판별 ✔ 측정 대상 핵종으로부터 2개 검출기(CZT #1, #2)로 동시 계측 후, 2개 계측값 간의 차이값을 이용하여 속중성자와 열중성자 선별 구분 - 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 • 감마선원의 1차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 ✔ 0 ~ 3 MeV의 감마선을 1,024 채널로 계측(2.93 keV/채널) ✔ 대상 선원 실측값에서 배경 방사선을 제외한 참값 산출 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료처리(Peak Search and Fitting) ✔ 스펙트럼 내 특정채널과 주변채널(7개) 평균값 비교 ✔ 특정채널과 주변채널 평균값 차이의 백분율 산출 ✔ 차이 백분율에 대한 가중치 적용 및 제곱 (특성감마선 vs. 무의미한 채널과의 대비 효과 제공) • 감마선 핵종분석 ✔ 감마선 방출 핵종별 특성감마선 라이브러리(예, ¹³⁷Cs: 662 keV, ⁶⁰Co: 1175, 1333 keV) 자료와 측정결과 비교 및 핵종 판별 ○ 휴대용 핵종분석 장치 시작품 개발 및 시험 - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 제작 - 핵종분석 및 Peak 검출 프로그램 제작 (시스템 연동 태블릿 PC 내 설치 및 운영) - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 시험 및 성능평가 • HPGe 정밀측정 장치와의 자체 비교 시험 • KOLAS 인증기관(KRISS) 공인 성능평가 시험 □ 연구개발성과 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석용 CZT 검출모듈 설계 및 제작 - CZT 기반 방사선 검출모듈(2대의 CZT 검출기) 설계 및 제작 • 열중성자 및 감마선 검출용 : CZT 검출모듈(CZT #1) • 속중성자 검출용 : PE 감속재 + CZT 검출모듈(CZT #2) ○ 통합신호처리 시스템 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 동시측정 시스템 설계 - 신호처리부 제어기판(회로도, PCB) 설계 및 제작 • 핵종분석 및 중성자 검출용 센서 및 제어부 설계 • 고전압 및 Bias 전압 발생부 및 필터부 설계 및 제작 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 - 중성자 검출 알고리즘 개발 • 중성자/CZT 검출기 반응 2차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) • 중성자 에너지 준위 판별 - 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 • 감마선원의 1차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) • 감마선 핵종분석 ○ 휴대용 핵종분석 장치 시작품 개발 및 시험 - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 제작 - 핵종분석 및 Peak 검출 프로그램 제작(시스템 연동 태블릿 PC 내 설치 및 운영) - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 시험 및 성능평가 • HPGe 정밀측정 장치와의 자체 비교 시험 • KOLAS 인증기관(KRISS) 공인 성능평가 시험 ○ 연구성과물 - 국내논문 : 1건 등재 및 1건 신청/진행 중 • 2020 방사선기술과학(KCI 등재) 제43권 제6호 등재 • 2021 Analytical Science & Technology(SCOPUS, NDSL, KCI, KSCI, ESCI 등재)신청(2021.12.15.) 및 진행 중) - 국내학술발표 : 2건(2020 KRS 춘계학술대회, 2021 한국분석과학회 추계학술대회) - 국내특허등록 : 1건(10-2274785, 2021.07.02.) - 국내특허출원 : 1건(10-2021-0176621, 2021.12.10) - 프로그램등록 : 2건(C-2020-046038-2/2020.11.27., C-2021-059116/2021.12.29) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 비핵화 검증 시 국가차원의 위성/영상을 통해 원격으로 핵활동이 탐지되면 본 휴대용 핵종분석 장치를 통한 현장 검증에 활용 가능하며, 실용화 단계에서는 타 기관과의 연계를 통해 위성/영상에 의한 원격 핵탐지 및 비핵화 현장 검증뿐만 아니라 통합관리프로그램 운영을 통한 관리에 활용 가능 ○ 또한 국민안전과 직결되는 원자력발전소 또는 핵물질 취급시설에서의 대규모 방사능 누출 사고와 같은 국가 재난상황 시 중성자 및 감마선 등으로 부터의 2차적인 방사선 피해 최소화 및 사고 수습을 위한 신속한 방사선 탐지와 방출선원에 대한 정확한 데이터 분석을 기반으로 한 철저한 현장 조사에 활용 가능 ○ 원자력발전소 또는 핵물질 취급시설 등의 작업환경 내 안전관리 목적으로 활용될 수 있고, 다양한 목적의 방사선 계측기 계발 시 본 연구에서 개발된 핵종분석 방법을 적용하여 신속한 방사선 탐지와 방출선원 정보에 대한 정확한 데이터 분석이 가능하므로, 원자력 및 방사선 이용에 대한 안전 증진으로 국민적 이해와 신뢰 향상에 기여 가능 ○ 연구개발 장치의 핵심은 방사능 분석과 감마선·중성자 측정일체형 계측기이며, 정량화 설계 기법을 적용한 소형화된 IEC 60846 / 61525 규격에 충족하는 장치로서 국내 표준모델로 활용 가능 ○ 방사선(능) 분석/계측기 활용분야는 비핵화 검증 및 핵물질 감시, 원자력발전소 및 기타 원자력/방사능 이용 기관에서의 사고 및 안전 관리 그리고 보안검색산업 등으로 다양하며, 이러한 방사선 이용 및 활용 시 사용되는 중성자 검출이 가능한 방사선계측기의 국산화가 가능하며, 국내 반도체검출기 적용 방사능 분석 및 방사선계측기 제조분야의 기초데이터를 확보하여 계측기 분야 기술개발에 활용 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍용호
• 주관연구기관 : 엔이티
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. CZT 검출기;방사선 계측;핵종분석;중성자;감마선; 2. CZT (Cadmium Zinc Telluride);Radiation Measurement;Nuclide Analysis;Neutron;Gamma-ray;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 차세대 원자력 기술 및 국내 원자력 활동 분석을 위한 통제지침 및 원자력 정보 분석‧관리 시스템 개발 ○ 전체 내용 ▪ 차세대 원자력 기술 및 민감분야(농축, 재처리, 형상변환 등) 조사·분석을 통한 통제지침 개발 ▪ 핵주기 관련 공개자료 및 연구개발 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 우려거래자 정보 수집 시스템 개발 및 NEPS 연계(추가성과) ○ 1차년도 □ 목표 ▪ 국내 주요 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술 조사‧분석 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 구축 기반 마련 □ 내용 ▪ 국내 주요 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술 조사‧분석 - VHTR, SFR 등 차세대 원전 관련 품목 및 기술 조사·분석 - 농축, 재처리, 핵무기 등 민감 분야 관련 품목 조사 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 구축기반 마련 - 국내외 오픈 소스(논문, 신문, 웹 등) 등 핵주기 관련 공개정보 수집 및 특성 분석 - 핵주기 관련성 판단을 위한 핵심 기준 수립 - 공개자료 수집‧분석 시스템 개념 설계 및 시스템 구축기반 마련 ○ 2차년도 □ 목표 ▪ 주요 원자력 기술 관련 통제품목 선정 및 데이터베이스화 ▪ 원자력 기술별 전략물자 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집‧분석을 위한 전산체계 구축 □ 내용 ▪ 주요 원자력 기술 관련 통제품목 선정 및 데이터베이스화 - 주요 원자력 기술 분석 결과와 통제품목과의 연관성 분석을 통한 통제품목 선정 ▪ 원자력 기술별 전략물자 데이터베이스 구축 - 주요 원자력 기술에 대한 통제품목과 원자력산업 정보에 대한 통합 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집‧분석을 위한 전산체계 구축 - 핵주기 관련 공개자료 수집 시스템 구축 - 핵주기 관련성 판단을 위한 분석 시스템 구축 ○ 3차년도 □ 목표 ▪ 국내 주요 원자력 산업 및 연구개발 현황 조사·분석 ▪ 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 □ 내용 ▪ 국내 주요 원자력 산업 및 연구개발 현황 조사·분석 - 민감분야 관련 통제품목 선정 및 품목 데이터 구체화 - 민감 분야 관련 품목의 개발, 제조, 수출 기관 정보 수집 및 분석 ▪ 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 데이터베이스 구축 - 통제품목 및 핵주기 관련 원자력 산업, 연구기관, 연구자 정보 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 - 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 수집 및 분석을 위한 시스템 개념 설계 및 구축 - 旣 구축된 수출통제 시스템과의 연계에 대한 개념 설계 ○ 4차년도 □ 목표 ▪ 차세대 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술·품목에 대한 통제지침 수립 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집 분석 시스템 개선 ▪ 국가 원자력 기술 정보의 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 □ 내용 ▪ 차세대 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술·품목에 대한 통제지침 수립 - 차세대 원자력 및 핵무기 관련 기술과 품목에 대한 통제품목 확정 - 통제품목 별 수출통제 가이드라인 및 피규제자 제도 편입을 위한 법령 등 규정 수립 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 연관 검색 시스템 구축 - 데이터베이스 간 연관검색을 위한 온톨로지(ontology) 구축 - 품목, 기업, 연구 관련 정보 등의 연관검색을 위한 시맨틱(semantic) 검색시스템 구축 ▪ 旣 구축된 전략물자 수출통제 시스템과의 연계 및 실용화 - 국가 원자력 기술 정보 수집 분석 시스템의 알고리즘 및 UI개선을 통한 최적화 - 기존 수출통제 전산시스템과 최적화된 개발 시스템 간 연계 및 검증 □ 연구개발성과 ▪ 차세대 주요 원자력 기술 조사 및 분석을 통한 데이터베이스 구축 - VHTR 등 차세대 원자력 기술 관련 통제품목 데이터베이스 - 농축‧재처리‧핵무기 등 민감기술에 관한 통제품목 데이터베이스 - IAEA 정보, 공개정보 등 핵주기 관련 정보 데이터베이스 ▪ 차세대 원자력 기술 및 원자로 외 핵주기 관련 수출통제 품목 및 통제지침 수립 - 차세대 원자력 기술 및 민감기술에 관한 수출통제 지침 및 NSG 통제지침 개정안 - 전략물자수출입고시 개정안 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산 시스템 구축 - 핵주기 관련 공개자료 및 연구개발 정보 수집분석 시스템 개발 - 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템 개발 - (추가성과) 우려거래자 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 정량 성과 - 원자력안전성과: 안전기술보고서 6건, 규제정책제안 5건 - 논문 및 학술대회 발표: 국외 비 SCI(Scopus 등재지) 3건, 학술대회 발표 9건 - 특허 및 소프트웨어: 특허 3건 출원, 소프트웨어 등록 6건 - 성과홍보 및 연구시설 장비: 성과홍보 4건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 차세대 원전에 대한 전문판정 심사지침서 및 원자로 외 핵주기 품목을 포함하여 개정된 전문판정 심사지침서는 향후 차세대 원전 및 원자로 외 핵주기 품목의 수출통제 규제활동 및 유관기관 기술검토 문의에 활용 - IAEA의 추가의정서 의무이행에 핵주기 정보 수집분석 시스템을 활용하여 대상선정 및 검토에 활용 - 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템은 제도권 외의 원자력 산업체에 대한 아웃리치 대상 발굴에 활용 - 우려거래자 정보 수집시스템으로 수집한 데이터베이스는 현재 수출허가 및 전문판정 심사 시 기초자료로 활용할 수 있으며 민원인이 수출하고자 하는 대상이 우려거래자에 등재되어 있는지 판단하는 자료로도 활용 (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 이상준
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 수출통제;전략물자;핵주기;민감기술;핵무기; 2. Export Control;Strategic Items;Nuclear Fuel Cycle;Sensitive Technology;Nuclear Weapon;

연구개요 고선량 방사선 피폭 환자 치료에서 나타나는 초기 생리적 변화는 피폭 손상 조직내 염증 사이토카인 증가로 전신염증반응증후군이 발생하며, 이것은 조혈계, 위장관계, 신경혈관계 등의 기능 상실로 나타남. 골수유래면역억제세포 (MDSC)는 면역 항상성을 무너뜨려 질환의 확산과 악성화에 관여하는 것으로 알려져 있음. MDSC에 대해 아직까지 방사선 피폭 손상 조직 염증 반응에서의 기능 및 영향 연구가 진행된 바 없으나, 인체 생리 반응 전체의 불균형을 초래하는 피폭 상황에서도 중요한 역할을 할 것이 분명함. 따라서, 방사선 노출에 의해 발생하는 염증반응의 효과적인 치료기술 개발을 위해 피폭손상 조직 MDSC의 방사선 반응을 평가하고, 그 기능을 조절하는 생리적 인자를 규명하여 제어하는 연구가 반드시 필요함 연구 목표대비 연구결과 • 1차년 : 피폭 마우스 골수유래면역억제세포 및 면역세포 방사선 반응성 평가 - 피폭 마우스의 조직 병리학적 분석을 통한 방사선 반응성 평가 - 세포 표지 마커를 이용한 피폭 마우스 골수 구성 세포 분석 - 방사선 피폭 골수 유래 염증 사이토카인 (cytokine) 분석 - 피폭 민감 장기 (장, 비장) 염증 반응에서의 MDSC 분포 변화 측정 - 피폭 민감 장기에서 MDSC 하위 표현형 (PMN-MDSC, M-MDSC) 분석 • 2차년 : 피폭 손상 조직 MDSC의 방사선 신호전달경로 분석 및 염증 유도 인자 분석 - MDSC 활성에 의한 피폭 손상 조직 면역세포 (cytotoxic T세포, helper T세포, 조절 T세포, NK세포) 기능 분석 - 피폭 조직 내 산화 스트레스 (ROS, RNS) 반응 분석 - MDSC 하위 표현형별 면역 조절 인자 (arginase, NO, PGE2, TGFβ) 분석 - 분리 MDSC와 T 세포의 in vitro co-culture를 통한 기능 억제 확인 • 3차년 : MDSC 활성 제어를 통한 피폭 마우스 염증 억제 in vivo 반응 평가 - 단클론 Gr1 항체 (Anti-Gr1) 이용 MDSC 제어 방사선 염증 표현형 분석 - 피폭 마우스 면역 인자 분석에 의한 MDSC 특이적 염증 억제 반응 in vivo 검증 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◦ 원자력 사고, 방사능 테러 등으로 피폭 사고의 잠재적 위험이 높아지고 있어 이에 대응하는 피폭치료기술 개발에 대한 사회적 요구가 매우 높으나 피폭 증상을 직접 목표하는 치료기술은 없는 실정임 ◦ MDSC는 면역 불균형을 초래하는 감염 질환 (폐렴, 패혈증, 후천성면역결핍증)과 자가면역질환에서도 악성화에 중요한 역할을 하고 있어 방사선 반응 MDSC연구 결과는 이러한 질환 치료에도 활용 가능함 ◦ 현재 의학적으로 조절할 수 있는 방법이 확립되지 않은 MDSC를 억제하기 위한 표적 저해제를 제시함으로써 급성 및 만성 염증 반응을 줄여줄 치료 기술 개발에 기여할 것임 ◦ MDSC를 활용한 방사선 염증반응 제어 원천지식 연구는 피폭환자치료기술 이외에도 염증을 매개로 한 다양한 질환 치료 기술 개발에 확대 적용 가능함 ◦ 종양세포 면역회피를 유도함으로써 암의 확산 및 전이에 기여하는 것으로 알려진 MDSC 역할과 접목한다면 방사선 종양 치료에도 그 잠재적 활용도가 매우 높은 연구임 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김아름누리
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 골수유래면역억제세포;방사선;염증; 2. myeloid-derived suppressor cell;irradiation;inflammation;

□ 연구개요 ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용의 근거를 확립하고, 저선량 CT 사용을 확산함. - 국내 의학연구 역사상 최대 규모 임상시험의 데이터 공유 - 저선량 CT 검사가 가능한 충수염 의증 환자 선별기준 제시 - 충수염 진단 교육 프로그램 개발 및 판독의 교육 □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용 근거 확립 - 우리나라 의학연구 역사상 최대 규모 (피험자 수 3,074) 임상시험인 LOCAT의 (Low-dOse CT for Appendicitis Trial) 데이터를 다른 연구자들에게 공개함. - 공개한 임상시험 데이터를 사용하여, 환자의 특성에 따른 저선량 CT와 표준선량 CT의 진단능을 비교함. 저선량 CT 검사가 가능한 충수염 의증 환자 선별기준을 제시함. ■ 저선량 CT 충수염 진단 온라인 교육 프로그램 개발 - 공개한 임상시험 데이터에서 무작위 추출한 저선량 CT 증례 30례를 이용하여, 도제식 훈련을 시뮬레이션 하는 충수염 진단 온라인 교육 프로그램을 개발함. -개발한 프로그램을 활용하여, 판독의에게 저선량 CT 충수염 진단 교육을 함. ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용 확산 - 60명 이상의 판독의에게 온라인 교육을 실시하고, 충수염 진단에서 저선량 CT의 선호도를 조사함. - 교육에 참여한 판독의의 경력에 따른 learning curve를 측정하여, 저선량 CT 충수염 진단에 차이가 있는지 확인함. - 공개된 LOCAT 데이터를 활용한 파생연구 진행함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 보다 안전한 저선량 CT 기술 보급 - 의료진에서 지속적인 교육을 통해, 저선량 CT에 대한 의료진의 거부감을 낮추어 충수염 진단에 저선량 CT 기술을 보급함. - 대단한 장비나 경험 없이도 새로운 진료지침을 확산할 수 있는 공익성 높은 연구임. ■ 즉각적이고 실효성 있는 암 예방 효과 - 무작위배정 임상시험 데이터로 얻은 높은 수준의 근거들은 임상에 당장 적용이 가능하므로, 궁극적으로 많은 생명을 구할 수 있음. ■ 대형 데이터베이스의 개방으로 여러 파생연구 촉발 - 일률적인 수술 대신 환자 맞춤형으로 충수염을 치료하는 진료지침 개발, 딥러닝 알고리즘 구축으로 저선량 CT 화질 향상 등의 파생연구가 가능함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이경호
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 컴퓨터단층촬영;방사선;교육;자료 공유; 2. CT;Radiation;Education;Data sharing;

□ 연구개요 췌장 β-세포 및 신경 세포를 대상으로 하여 최종당화산물이 유도한 당 독성을 억제하는 물질을 식물에 존재하는 phytochemicals 중에서 찾아내고 그 작용 기전을 연구함. □ 연구 목표대비 연구결과 ◯ 1차년도: 췌장 β-세포에서 최종당화산물 독성을 억제하는 fustin에 관한 연구 Methylglyoxal (MG)를 cytotoxic 한 levels 로 48 h 동안 노출시켰을 때, RIN-m5F β-cells 은 인슐린 분비능이 손상되고 세포 손상을 나타냈으나 fustin 으로 전처리시 MG 가 유도한 인슐린 분비저하와 세포 죽음으로부터 RIN-m5F β-cells 을 보호하였다. 또한 fustin 은 MG 가 유도한 ROS 생성과 cardiolipin 과산화를 억제하였으며 glyoxalase 1 활성을 증가시켰는데 이는 fustin 이 MG detoxification 을 증가시킬 수 있음을 나타낸다. 더욱이, fustin 은 RIN-m5F β-cells 에서 AMPK phosphorylation 과 PGC-1α levels 을 증가시켰다. ◯ 2차년도: 신경 세포에서 MG 독성을 경감시키는 sciadopitysin에 관한 연구 SK-N-MC neuroblastoma cells을 사용하여 sciadopitysin이 MG가 유도한 세포독성에 대하여 보호 효과가 있는지 알아보고 그 기전을 연구하였다. 연구 결과 SK-N-MC cells을 sciadopitysin으로 전처리 하였을 때 MG에 의해 억제된 cell viability를 증가시켰고 MG에 의해 유도된 apoptosis, necrosis, autophagy를 감소시켰다. Sciadopitysin은 MG가 유도한 세포내 Ca²⁺, NOX4, oxidative stress, MG-protein adducts levels을 경감시켰고 MG에 의해 억제된 PGC-1α, nuclear Nrf2, 및 glyoxalase 1 levels을 증가시켰다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◯ 부작용을 최소화한 약물 개발이 필수적이므로 천연에 존재하는 식물자원을 이용하여 최종당화산물에 의한 독성을 억제하는 물질을 찾아내어 식생활을 통해 안전하게 당뇨 합병증을 예방할 수 있음. ◯ 본 연구에서 당뇨 합병증 억제 활성을 보인 fustin과 sciadopitysin은 건강보조식품 또는 기능성 식품의 원료로 이용될 수 있어 고령화 사회의 도래에 의한 노인 관련 질병의 치료 및 예방에 기여하여 건강한 노후 생활 향상을 보장할 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최은미
• 주관연구기관 : 경희의료원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 당뇨 합병증;췌장 β 세포;신경세포;퍼스틴;시아도피티신; 2. diabetic complication;pancreatic β cell;neuronal cell;fustin;sciadopitysin;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 기존보다 정확하게 장기간에 걸친 노화를 예측하는 Cyber Physical System 도입 ■ 전체 내용 실험 데이터를 재료 특성의 관계를 규명하는 분석 모델 및 수치 모델을 개발하고, 열화의 자동 탐지 및 분류를 위한 딥 러닝 기법을 이용하여 기존 방식의 실험보다 정확하게 장기간에 걸친 노화를 예측하는 Cyber Physical System를 도입한다 □ 연구개발성과 2 종류의 시스템 개발, 통계적 거동에 대한 최적화 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 재료의 열화에 의한 재료의 변형과 parameter의 변화를 검사할 작은 device 및 시스템의 개발로 통계적으로 열화 정도를 판단하고 재료의 남은 수명을 빠르게 진단하여 원자력발전소와 같은 주요 기기에 대한 신뢰도를 확보하고 이용 기간을 수치에 기반하여 합리적으로 연장할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : Matte Kishore Babu
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 미세구조 결함;자기 특성;비파괴평가;사이버 물리적 접근법;철강구조물 안전; 2. Microstructural defects;Magnetic properties;Nondestructive evaluation;Cyberphysical approach;Steel structure safety;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ■ 1단계 ￭ 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ￭ 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ■ 2단계 ￭ 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ￭ 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 -MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김경수
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선치료;오가노이드;복제실수교정유전자;린치증후군;전장유전체분석; 2. Radiotherapy;Oragnoid;Mismatch repair gene;Lynch syndrome;Whole genome sequencing;

□ 연구개발 목표 • 전사인자 기능제어를 통하여 염증성 자가면역 미세환경을 조절할 수 있는 맞춤형 신약개발 • 염증성 자가면역 미세환경을 유도하는 전사인자의 기능을 제어하는 단백질신약의 개발 및 작용기작 연구 □ 연구개발 내용 • 핵심 전사인자에 의하여 유도 발현되는 다양한 염증인자들로 구성된 염증성 자가면역 미세 환경은 자가 면역질환의 유도 및 진행에 핵심적인 병인요소로서, 이들 전사인자의 기능제어를 통한 염증 미세 환경의 제어는 first-in-class 맞춤형 미래신약전략임. • 본 연구에서는 in vitro and in vivo에서 이들 핵심전사인자 (NFkB, Tbet, GATA-3, Foxp3 및 RORgt)의 중요기능부분 (TMD=Transcription Modulation Domain)을 선택적으로 타겟 세포의 핵 내로 전달하는 단백질신약 (ntTF-TMD)을 개발하여, 유전적 변이가 없는 정상적인 생체환경에서 이들 신약의 자가면역 미세환경 제어에 의한 질환치료효과, 작용기작 및 선택성을 실시간 이미징 기술을 이용하여 검증한 다음, 전임상시험 단계로 진입하고자 함. • 특정한 타겟 세포에 ntTF-TMD를 전달할 수 있는 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 제작하여 다양한 자가 면역질환 동물모델에 제작한 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 주입하고 in vivo에서 질환 치료효과를 분석할 것임. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) • ntTF-TMD와 이에 의해 병인적 T 세포를 기능 전환하는 새로운 유전자들에 대한 mAb/IgG-chimeric receptor는 염증성 자가 면역 미세 환경을 제어할 수 있는 first-in-class 맞춤형 미래신약이 될 것임. • 특정한 전사인자가 병인적인 역할을 하는 질환에서 전사인자의 기능을 제어할 수 있는 신약개발을 위한 핵심기반기술로서, 염증성 자가 면역질환뿐만 아니라 다양한 다른 질환들에 대한 새로운 치료제개발로의 큰 파급효과가 있음. • Specific T cell subset의 기능적 plasticity를 조절할 수 있는 ntTF-TMD를 이용하여 자가면역환경의 면역 밸런스를 바로 잡을 수 있으며, 이는 자가면역질환의 종류에 따라 환자를 선택적으로 치료할 수 있는 새로운 면역억제 치료제로 이용될 수 있음. • 특정 세포의 면역활성 전사인자를 조절할 수 있는 Target-specific ntTF-TMD는 기존의 mTOR, Calcineurin target 면역 억제제가 가지고 있는 side-effect를 최소한으로 하는 단백질신약으로 자가면역질환과 장기이식에 광범위하게 이용될 수 있을 것으로 예상됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상규
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 자가면역질환;만성염증질환;T 세포 아형;전사인자;핵 내로의 단백질전달;염증미세환경;단백질 신약;면역 가소성; 2. Autoimmunity;Chronic inflammation;T cell subsets;Transcription Factor;Intra-nuclear delivery;Inflammatory micro-environment;Protein drug;immune system plasticity;

연구개요 ○ 알츠하이머병은 급속한 노령화로 인하여 국가의 경제적 사회적 큰 부담이 되고 있으나 아직까지 근원 치료는 불가능한 상태임. ○ 본 과제를 통하여 안전성과 효율이 확인된 방사선 치료 용량 프로토콜을 정하고 이에 따른 치료제의 흡수 증가 및 치료효과 및 기전을 검증하고자 함 연구 목표대비 연구결과 1. 저방사선 치료 용량 프로토콜 세포모델 확립 및 영향 -고선량 방사선조사에 의한 세포 손상도 결과 -저선량 방사선 용량에 대한 세포 모델 확립 -신경세포 손상 조사 및 reactive oxidative stress 검증 -저선량 방사선 조사 세포모델에서의 NAC에 의한 신경보호 효과 조사 -ROS관련 메커니즘 규명 2. 저방사선 치료 용량 프로토콜 동물모델 확립 및 영향 연구 -알츠하이머 쥐모델을 이용한 실험 -효율적인 방사선 치료 프로토콜의 안전성을 검증 -동물 모델에서 뉴로글린 처치 후 BBB 투과성 규명 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 저선량 방사선 치료 적용과 확립을 위하여 부작용을 최소하기 위한 기반연구로 저선량 방사선에 의한 뇌세포 영향 및 약물적용으로, 새로운 임상적 치료 표적(therapeutic target) 발굴 및 임상 응용의 가능성 확대 및 효용성 향상을 지향하는 연구결과를 산출함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이미조
• 주관연구기관 : 을지대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 알츠하이머병;저선량방사선;뉴로글린;세포사;산화성스트레스; 2. Alzheimer's disease;Low dose radiation;Neuregulin-1;cell death;Reactiv oxidative stress;

□ 연구개발 목표 ○ 방사선 분야 국제협력 네트워크를 활용한 공동협력사업 강화를 통한 글로벌 허브 구축 ○ 온/오프라인 정보교류 기반 고도화 및 활성화를 통한 정보교류기반 확충 및 정보교류 촉진 ○ 협력 기관(조직)과의 국제협력 강화 (국가/지역별 전문기관과 국제협력 확대) ○ 방사선 및 동위원소 분야 우리 기업의 해외진출 지원 ○ WCI 사무국의 안정적 운영을 위한 사업발굴 및 기반 강화 □ 연구개발 내용 ○ (글로벌 허브 구축) 방사선 분야 국제협력 네트워크를 활용한 공동협력사업 강화 가. 국제 협력네트워크 활용 개도국 대상 교육과정 공동 개발 및 운영 - IAEA-WCI 협력(KOICA ODA기금 활용) 교육 개발 및 운영(연 1회) 나. WCI 세계동위원소대회(ICI) 공동개최 - ICI 프로그램 공동 개발, 홍보 등 컨트롤타워 역할 수행 및 차기 ICI 공동개최 - 2022년 ICI 개최 기관 공모, 평가 및 선정 ○ (정보교류기반 확충 및 정보교류 촉진) 온/오프라인 정보교류 기반 고도화 및 활성화 가. 온라인 정보교류 채널 품질 개선 및 활성화 - 온라인 정보시스템(WCI 홈페이지/커뮤니티) 고도화 및 이용 확대 방안 마련/운영 나. 동위원소 분야 세계 최신 정보 교류 기반 고도화 및 활성화 - 월간 영문 정보지(WCI 뉴스레터) 품질 개선 및 전 세계 1천여명 이상의 전문가 대상 배포(월 1회) - 동위원소 최신 정보 수집 배포를 통한 한국의 선진 과학기술 홍보 다. 전 세계 최신 연구정보 수집 및 국내 확산 - 세계 방사성동위원소 이용, 정책, R&D 등 정보 확산 - 한국방사선진흥협회 및 한국원자력산업협회 소식지 통한 국내 전문가 2차 배포 ○ (협력기관(조직)과의 국제협력 강화) 국가/지역별 전문기관과 국제협력 확대 가. WCI-한ᆞ중ᆞ일 동위원소 다자간 협력 채널 활성화 - WCI-한ᆞ중ᆞ일(CJK) 협력회의/실무그룹 회의 개최 나. WCI-한(KARA), 중(CIRA), 일(JRIA), 인도(NAARRI) 등 양자 협력채널 활성화 - 전문가회의, 세미나, 포럼, 등 공동개최/참석 및 정보/인력교류 촉진 ○ (기업의 해외진출 지원) 방사선 및 동위원소 분야 우리 기업의 해외진출 지원 가. WCI 교육과정 참여국가/기관별 우리 기업의 해외진출 가능성 타진 및 지원방안 모색 - IAEA-WCI 협력 교육과정 참여자 대상으로 설문 조사를 통해 기본 정보 수집 - KOICA ODA 자금을 활용한 우리 기업의 해외 진출 가능성 타진 및 지원 방안 마련 나. 해외 연구자/바이어/공급자 발굴 및 초청 세미나, 기술상담회 등 운영 ○ (운영기반 강화) WCI 사무국의 안정적 운영을 위한 사업 발굴 및 운영 가. WCI 회원 확대 프로그램 개발 및 운영 - 세계 동위원소 유관 기관 광고, 국제회의 홍보 등 회원 유치 활동 나. WCI의 안정적 운영을 위한 중장기 프로그램 개발 - 재정위원회 주기적 개최 및 프로그램 개발 다. WCI 사무국 운영 - WCI 규정 개정, 단체/개인 회원과 홈페이지 관리, 주요 위원회 관리 등 □ 활용계획 및 기대효과 ○ WCI 정보교류 활성화를 통하여 수집된 해외정보는 국내 기업의 현지시장정보로 활용 가능 ○ 국제사회 방사선기술 분야에서 우리나라 국제협력 위상 제고 및 리더십 확보 ○ 개도국 방사선기술 지원 활동을 통해 잠재적 수출대상국 확보 및 기업과 직접 교류기회 제공 ○ 기업의 유망시장 파악 및 국내 방사성동위원소 발전 중장기 전략수립 자료로 활용 가능 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 송우근
• 주관연구기관 : 한국방사선진흥협회
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 세계동위원소기구;세계동위원소대회;방사성동위원소;국제협력;정보교류;방사선기술 지원;방사선기술 이용확대;해외진출; 2. WCI;ICI;Radioisotope;International Cooperation;Information Exchange;Radiation Technology Support;Radiation Technology Promotion;Export;