□ 연구개요 - 방사선 근접치료 중 선원의 잘못된 체류위치는 환자 정상조직에 과다피폭 위험을 유발하기 때문에, quality assurance(QA)로써 선원의 위치 정확성을 검증해야함. - 하지만 이를 검증하기 위해 사용되는 ruler와 film은 점검자가 육안으로 눈금을 확인하기 때문에 정확도가 낮은 실정임. - 이에 본 연구에서는 광도전체 물질을 활용한 직접선량계를 바탕으로 방사선 근접 치료 중 선원 위치를 파악할 수 있는 디지털 선량계를 제작하고 정도관리에 사용 할 수 있는 디지털 자동 검출시스템을 개발하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 - 본 과제는 근접방사선의 선원 위치 정확성에 대한 정도관리를 위한 디지털 자동검출시스템 개발을 위한 연구로써, 본 과제는 제시된 목표에 따라 성실하게 수행한 결과, 연구 계획서에서 상정한 연구 목표 대비 목표 달성도 100% 이상의 연구 과제를 수행하였다고 판단됨. - 1차년도에서 선량계 제작에 사용될 후보 광도전체 물질들을 선정하고, 형태학정 분석과 simulation 분석을 통하여 TlBr 물질을 선량계 재료로 선정하였으며, 방사선에 대한 반응 특성을 평가하여 선량계 적용가능성을 제시하였음. - Ir-192 선원에 대한 TlBr 물질의 재현성, 선형성, PID 반응특성을 측정하고 평가기준에 적합한지 분석하였을 때, RSD 1.5% 이내의 재현성, R² 0.9990 이상의 선형성으로 평가되어 평가기준을 만족하였음. - 2차년도에서 line 선량계를 제작하고 신호수집 매커니즘을 확립하여 디지털 자동 검출시스템을 개발하고 활용 가능성을 제시하였음. - 선원 위치 및 체류시간에 대한 반응성 평가를 통하여 0.5 mm 이내의 정확성과 0.1 sec 이내의 Dwell time 일치성을 만족하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 제안 기술은 국외 의존도가 높은 방사선 치료분야에서 안전관리 기술의 자립화를 뛰어넘어 세계시장을 선도하기 위한 원천 기술을 확보할 수 있으며, 전 세계적으로 기술 성숙도가 낮은 근접방사선 치료의 QA 기술을 성장시킴으로써 방사선 치료의 품질을 높일 수 있음. - 고에너지 측정을 위한 기능성 소재 제조 기술, 신호 처리를 위한 다채널 H/W 기술 그리고 선량분포 정보를 분석하기 위한 S/W 기술의 집적기술로써 첨단화/전문화되는 계측분야에서 활용도가 매우 높을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박성광
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선근접치료;정도관리;체류위치;체류시간;방사선 검출기; 2. Brachytherapy;Quality assurance;Dwell-position;Dwell-time;radiation detector;

□ 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;

Ⅳ. 연구개발결과 ∙ C-band 전자가속관 시제품 제작 ∙ C-band 마그네트론 Inner cavity 설계 연구 ∙ 마그네트론 특성 측정을 위한 모니터링 프로그램 개발 ∙ 다양한 세포주의 CONV/FLASH 방사선에 의한 세포 반응 연구 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 이만우
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선치료기;전자가속관;마그네트론 특성 모니터링 프로그램;마그네트론 시뮬레이션;진공용접; 2. Radiotherapy machine;Electron accelerating column Cluster monitoring program;Simulation of magnetron;Vacuum brazing;

Ⅲ. 사업 내용 및 수행결과 1. 대표적 정량적 사업성과 ▪ 실험동물용 방사선 조사기 이용 연구지원(목표: 250건, 실적: 252건) ▪ 소동물용 X선 광학영상촬영장비 활용(목표: 110건, 실적; 112건) ▪ 동물실험윤리위원회 심의 진행 및 승인된 동물실험 수행(목표: 145건, 실적: 148건) ▪ 효과적인 동물실험 지원 - 시설적 지원(목표: 260건, 실적: 389건) - 기술적 지원(목표: 40건, 실적: 41건) ▪ 동물실험 수행 연구자 대상 관련 교육 실시 – 이용자교육(목표: 20건, 실적: 42건) - 동물실험윤리교육(목표: 50건, 실적: 82건) 2. 대표적 정성적 사업성과 ▪ 한국원자력의학원 내 동물실험진행 총괄(관련 법규 준수) ▪ 실험동물 사육 최적화 및 연구결과 신뢰성 증진을 위한 사육환경 유지 ▪ 방사선의학 연구 위한 실험동물 모델 구축 ▪ 실험동물센터 온라인 신청시스템 운영 ▪ 실험동물센터 온라인 사육현황시스템 운영 ▪ 방사선특화동물시설 운영관리 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 방사광 영상기법을 이용한 초기 폐암의 방사광 영상 진단 기술 개발 ◼ 전체 내용 고정밀 고해상도의 3차원 영상 획득이 가능한 방사광 영상기법과 폐암 특이적 생기능성 나노입자를 이용한 폐암의 비침습적 진단 모델을 구축함. ◼ 1단계 ❏ 목표 생기능성 나노입자를 이용한 폐암 표지자의 제작과 염색방법의 개발 ❏ 내용 30nm 크기의 Au, Ag 금속입자와 EGFR L858R, TTF1 antibody를 결합한 생기능성 나노입자의 합성과 폐암조직 내 염색기법을 확인하고 방사광 영상 획득을 계획함. ◼ 2단계 ❏ 목표 초기폐암진단을 위한 방사광 영상획득 모델의 구축과 임상적 응용가능성 검증을 위한 예비실험 계획 수립 ❏ 내용 염색된 폐암조직에 대해 PLS-II와 Photon Factory의 BL14B/C에서 방사광영상을 획득함. □ 연구개발성과 PLS-II 6C BMI와 Photon Factory BL14B/C에서 방사광 영상기법을 이용한 폐암영상 획득 protocol을 구축함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통해 방사광 X선을 이용한 폐암 검체의 영상획득 방법을 개선하였으며 PLS-II 6C BMI의 구조 개선을 통한 국내 가속기 기반 의생명 연구역량을 향상시킴. 생기능성 나노입자의 분포와 폐암 검체 내 특정 유전자 변이를 확인할 수 있었으며 또한 해외연구소와의 협력강화를 통해 임상연구로의 발전을 기대할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이은주
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 방사광;폐암;진단; 2. Synchrotron radiation;lung cancer;diagnosis;

대덕 원자력이용시설과 서울 연구용원자로시설 부지 반경 30 km 이내 지역에 대해 공간감마선량률 측정과 환경시료에 대한 방사능 분석을 실시하였다. 대덕 원자력이용시설과 서울 연구용원자로시설 주변의 공간감마선량률과 집적선량은 전년도와 비슷한 수준을 보였다. 전알파, 전베타, U 및 ⁹⁰Sr 등 환경방사능 농도는 모든 시료에 있어서 평상시 변동범위 내에서 유지되고 있었다. 2021년부터 대덕 부지 주변의 공기, 농산물, 축산물 중 ¹⁴C 에 대한 환경조사를 수행하고 있으며, ³H의 경우 대덕 부지의 빗물에서 검출되어 일시증가 보고가 있었으며, 그 외에는 평상시 변동범위 이내였다. 감마동위원소의 경우 자연방사성핵종인 ⁴⁰K 또는 ⁷Be을 제외한 대부분의 인공방사성핵종의 농도가 최소검출가능농도 미만으로 나타났다. 서울 연구용원자로시설의 경우 지표수 시료에서 ¹³¹I이, 표층토양 시료에서 ¹³⁷Cs가 평상시변동범위 이내이거나 약간 높게 검출되었다. 검출된 ¹³⁷Cs의 방사능 준위는 1960 ∼ 1970년대 실시된 대기권 핵실험에 의한 전 지구적인 오염에 의한 것으로 판단된다. 한편, 원자력이용시설 운영으로 주변 주민에 대한 최대 유효선량은 0.00251 mSv/yr로 평가되었는데 이는 일반인에 대한 법적선량한도 (1 mSv/yr) 및 부지 기준치 (0.25 mSv/yr) 보다 낮은 값으로 주변 주민의 방사선에 의한 영향이 거의 없는 것으로 판단된다. 본 연구의 환경방사선 평가 결과 조사기간 동안 원자력이용시설의 운영으로 인한 부지 및 주변 환경에 대한 변화는 일어나지 않은 것으로 판단된다. (출처 : 서지정보양식 213p)

• 연구책임자 : 임종명
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 환경방사선량률;전알파;전베타;감마동위원소;환경방사능분석;원자력시설;기상관측;주민선량평가; 2. Environmental radiation;gross alpha;gross beta;tritium;uranium;strontium-90;gamma radionuclide;environmental radioactivity analysis;nuclear facility;meteorology;dose assessment;3H;U;90Sr;

□ 연구의 목적 및 내용 < 최종목표 > 동시 항암화학방사선치료를 받은 3기 비소세포폐암 환자의 임상정보, 영상정보와 조직병리검사 정보를 수집하여, 통합 데이터베이스를 구축하고 이를 이용하여 치료반응 및 예후를 예측할 수 있는 딥러닝 기반 예후예측모델 개발 □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > ✓ 2015년부터 2021년까지 약 6년간 본원에서 3기 비소세포폐암으로 동시 항암화학방사선치료를 받은 300명의 환자의 임상데이터와 치료 데이터 수집 ✓ 상기환자들의 영상데이터 수집. 영상데이터는 조영증강 흉부 CT와 PET/CT에서 종양 크기, 전이된 영역림프절, standardized uptake value(SUV)등의 데이터 수집 ✓ CT, PET 등의 영상검사의 DICOM 파일을 수집하여, 딥러닝을 위한 데이터 베이스 구축 ✓ 구축한 데이터베이스의 영상검사를 이용한 폐암의 예후를 예측하는 딥러닝 모델 구축 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ✓ 3기 폐암에서 동시 항암화학방사선치료의 효과를 예측할 수 있는 예후예측모델을 개발함으로써, 동시 항암화학방사선치료가 적합한 환자의 선별을 통해 환자 맞춤형치료의 임상근거 확립 및 표준지침 마련 ✓ 개발된 딥러닝 기반 예후예측모델을 이용하여 이를 외부 검증하기 위한 다기관 임상연구의 토대 마련 ✓ 향후 대규모 전향적 임상시험 설계의 기반 마련 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서양권
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 비소세포폐암;동시항암화학방사선 치료;치료반응;생존율;예후예측모델; 2. non-small cell lung cancer;concurrent chemoradiotherapy;therapeutic reaction;survival rate;prognosis prediction model;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 : GIST (한국)와 Sorbonne University (프랑스) 간의 혁신적인 연구 프로그램을 구축 ◼ 전체 내용 : 오퍼랜드 분석을 통한 Pd 박막 표면연구 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Pt(111) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Re(0001) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 □ 연구개발성과 STAR 프로그램을 기반으로 촉매 작용과 에너지 과학 분야에서 공동프로젝트 진행 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 양국의 오퍼랜도 표면 과학에 대한 진전된 협력의 첫 걸음이 될 것이며, 양국 오퍼랜도 과학의 공동 연구 및 개발을 통해 세계적인 경쟁력을 확보 할 수 있는 좋은 기회 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문봉진
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 상압광전자분광기;상압주사터널링 현미경;표면과학;촉매;방사광가속기; 2. AP-XPS;AP-STM;Surface Science;Catalysis;Synchrotron Radiation;

□ 연구개요 두경부종양에서 방사선치료는 큰 역할을 수행하고 있으나, 동반되는 부작용이 많고 그 중에서도 구내점막염은 치료효과의 감소, 환자 삶의 질 하락 등 큰 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 효과적인 예방법이 없는 상황으로, 방사선 방호 효과가 알려진 아미포스틴과 멜라토닌의 효과를 비교 분석하고 병용 사용의 효과도 알아보고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 방사선(15 Gy) 단독 조사를 받은 그룹에 비하여 아미포스틴+멜라토닌을 병용 투여한 그룹에서 전체 관찰 기간중에 유의한 체중 증가와 상피세포 증식이 관찰되었다. 상피세포의 두께를 측정하였을 때, 아미포스틴+멜라토닌 그룹(73.9 ± 9.7 um)은 방사선 단독 그룹 (28.8 ± 13.9 um)에 비하여 통계적으로 유의한 두께 증가를 보였다(p < 0.001). Ki67 발현은 아미포스틴 단독(26.9 ± 8.5), 멜라토닌 단독(27.7 ± 8.0), 아미포스틴+멜라토닌 그룹(35.1 ± 9.3)에서 모두 방사선 단독 그룹(6.5 ± 3.1)에 비하여 유의하게 증가하였다 (p < 0.001). TUNEL 염색에서도 아미포스틴+멜라토닌 그룹(13.4 ± 4.1)은 방사선 단독 그룹(31.5 ± 9.6)에 대비하여 통계적으로 유의한 방사선유발 apoptoic cell 생성의 감소를 보였다 (p < 0.006). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선 유발 구내점막염에서 아미포스틴과 멜라토닌은 유사한 보호 효과를 보였고, 병용 사용시 효과가 증대하는 경향을 보였다. 추후 임상에 적용을 가늠하기 위하여 이번에 적용한 15 Gy 일회 방사선조사 이외에 임상에 더 가까운 분할조사에서도 유사한 결과를 보이는지 추가 연구를 계획하고 있다. 그리고 아미포스틴(200 mg/kg)와 멜라토닌(100 mg/kg) 1회를 방사선조사 1시간전 복강내 투여한 것에서 더욱 다변화 하여 투여기간 증가를 하였을 때 효과가 더욱 상승하는 지도 알아보고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김동현
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 아미포스틴;멜라토닌;방사선;구내점막염;쥐; 2. amifostine;melatonin;radiation;oral mucositis;rats;

□ 연구개요 급성췌장염은 임상에서 흔하게 볼 수 있으며 발생률이 증가하고 있는 질병이다. 급성 췌장염 환자는 대부분 보존적인 치료로 증상이 좋아지나 20-25%에서는 장기 부전을 동반한 중증췌장염으로 진행하여 중환자실 치료가 필요하며 전체 급성췌장염 환자중 2-9%는 사망할 수 있다. 특히, 췌장염으로 인한 사망은 5-7일 내에 발생하므로 초기치료가 매우 중요하다. 하지만, 현재까지 치료 방법은 금식 및 수액요법 이외 효과가 입증된 다른 약물 치료는 없다. 급성췌장염에 대한 연구가 오랜 기간 되고 있으나 아직까지 제대로 된 치료제가 없다. 급성췌장염 시작단계는 췌장 세포를 손상하는 세포엽세포 내 변화와 nuclear factor-kappa B (NF-κb)를 통한 췌장내 국소 염증 반응이 시작되는 단계이다. 여러 연구에서 NF-κB를 억제하는 실험을 해보았으나 실질적으로 직접 억제하는 치료제는 없었으며, 실험에서 억제한다고 하여도 임상에서는 모두 실패하였다. 실패한 원인으로는 NF-κB를 효과적으로 억제하지 못한 점, 환자들이 이미 염증반응이 시작된 이후에 와서 효과가 적었던 점, NF-κB외에 다른 염증 매개체들을 억제하지 못한 것으로 분석하고 있다. 또한, NF-κB외에 다른 염증관련 경로를 밝혀 췌장염의 기전을 이해한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 급성췌장염 코호트 구축 급성췌장염 환자 코호트를 구축하고 매년 100명 이상의 환자를 등록하여 현재 350여명의 데이터를 가지고 있다. 타기관과의 협업을 통해 연구의 범위를 넓히고 추가 연구에 따라 더 많은 연구결과가 나올 것으로 기대된다. 2. 기초실험 기초실험의 기반을 마련하고 추가적인 연구가 가능하도록 세팅하였다. 기초연구는 시간도 많이 걸리고 결과가 나오기까지 반복적인 실험이 필요하므로 추후 여러 개의 연구결과들이 나올 것으로 기대한다. 3. 연구결과 임상연구와 기초연구를 진행하면서 총 4편의 논문을 발표하였다. 각종 학회에서 연구결과를 발표하였고 한 차례 수상도 하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 췌장염에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있지만 현재까지 병태생리에 대한 이해도가 부족하고 치료도 금식과 수액요법 외에는 큰 변화가 없는 상황이다. 이번 연구를 통해 급성췌장염과 FGF21 연관성에 대한 몇 가지 연구를 진행하였다. 총 4편의 논문을 통해 FGF21과 급성췌장염의 중증도와 밀접한 관계가 있음을 밝혔다. 향후 기초 연구에도 도입하여 급성췌장염의 병태생리를 더 깊게 이해하고 치료에도 적용해보고자 한다. 췌장염 코호트 구축은 앞으로도 계속 이어나가서 향후에도 새로운 연구결과들이 나올 것으로 기대하고 있다. 연구 결과들을 더 다듬어서 급성췌장염에 대한 개념을 잡고 새로운 방향에서 질병에 대해 접근하고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이경주
• 주관연구기관 : 한림대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 급성췌장염;바이오마커;중증도;치료제; 2. Acute pancreatitis;Biomarker;FGF21;Severity;Treatment;