□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 Morin을 이용하여 세 가지 유형의 대표적 유방암 세포 모델(에스트로겐 수용체 양성, 삼중음성 및 HER2 과발현)에서 전이활성 및 생존, 유방암 치료의 주요 표적인자에 미치는 효능과 그 작용기전을 분석하여 맞춤형치료 전략을 수립한다. 또한 소형 동물모델을 이용하여 치료효과를 검정하여 기존 유방암 치료기술의 한계를 극복한다. ○ 전체 내용 ● 유형별 유방암세포에 대한 독성 및 암의 전이 등에 미치는 효능 평가 : 세포독성 평가 (SRB assay) : 전이활성 평가(Wound healing assay, Invasion assay, MMP-9의 활성 및 유전자 발현 분석, uPA/uPAR 발현 분석) ● 유형별 유방암세포에 대한 전이 및 성장에 미치는 효능에 대한 기전 분석 : 전이인자 발현 조절 기전분석(MAPK, Akt 등의 신호전달인자의 인산화 등) : 신호전달 단백질(MAPK, Akt 등)의 저해제(inhibitors)의 처리에 따른 작용기전 분석 : Nuclear fractionation을 통한 전사인자의 발현 및 활성 분석 ● 유방암 치료표적인자(ERα 및 HER2)의 발현에 미치는 효능 평가 : ERα 및 HER2의 발현 변화분석(Western blotting) : 하부인자 및 신호전달 인자의 발현 또는 인산화 변화 분석 : 세포 생존, DNA 손상, DNA 수선 인자 등의 인산화 및 발현변화 분석 : 세포사멸 인자의 발현, 세포주기 변화 및 세포주기 조절인자의 분석 : Immunocytochemistry를 통한 DNA 손상인자 발현분석 ● 항암제 내성 유방암세포에 대한 효능평가 및 기전 분석 : 항암제 내성 유방암세포에 대한 세포독성 평가(SRB assay) : 세포사멸 인자의 발현 변화 분석 : Flow cytometric analysis를 통한 세포사멸기전 분석 : 세포주기 분석 및 관련 인자발현 분석, 세포생존인자 및 DNA 수선 인자의 발현 변화 분석 ● 실험동물을 이용한 항암효능 및 항전이효능 평가 : Balb/c nude mouse를 이용한 tumorigenesis : Pathological analysis □ 연구개발성과 정성적 성과 - Morin이 유형별 유방암세포에서 항전이 효능을 가짐을 입증하고, ER 양성 유방암세포인 MCF-7에서는 Akt/GSK3β 기전을 통해 항전이 활성이 조절됨을 증명 - Morin의 삼중음성 유방암세포의 치료를 위한 후보 소재로서의 활용 가능성을 입증하고, MDA-MB-231 세포를 통해 삼중음성 유방암에서의 항암활성이 cell cycle arrest를 매개하여 작동함을 확인함 - HER2 과발현 유방암 세포인 SK-BR-3 세포를 통해 morin이 HER2의 표적화를 통한 항암활성을 apoptosis와 autophagic cell death 기전을 통해 나타낼 뿐만 아니라 전이활성도 억제할 수 있음을 입증함 - Morin이 삼중음성 유방암의 치료에 사용되는 doxorubicin의 항암활성을 FOXM1과 EGFR1 기전 저해를 통해서 향상시킴을 입증함 -Morin이 항암제 내성 유방암세포 대한 항암활성도 가짐을 입증 정량적 성과 - SCI(E)논문: 5편 발표, 2편 준비 중 - 학술대회 발표: 국내 2편, 국제 6편 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 : 유방암 치료효율 개선을 위한 치료전략 수립을 위한 근거자료로 활용 : 전임상 및 임상 연구를 위한 기초자료로 활용 : 다양한 질환에 대한 morin의 약리활성 검증을 위한 연구 자료로 활용 : 유방암 및 기타 다양한 암의 치료를 위한 소재개발에 활용 : 기존 항암제의 한계성 극복 및 새로운 치료전략 수립을 통한 유방암의 치료효율 개선 : 저렴한 의약용 신소재의 공급으로 국민 보건비 지출 경감과 그에 따른 의료복지 증대 및 가게 지출경감 : Morin을 이용한 다양한 식의약품 개발로 부가가치 창출로 관련 산업에 대한 관심 증가 및 투자, 고용창출 효과 기대 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 남경수
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 유방암;전이;암치료;모린;세포사멸; 2. Breast cancer;Metastasis;Cancer therapy;Morin;Cell death;

□ 연구개요 본 연구는 유방보형물을 삽입 후 방사선 치료가 진행되었을 때 무세포 동종 세포의 역할 및 이상적 수술 방법 확인을 위한 연구였다. 먼저, 유방보형물을 이용한 동물모델을 확립하고 구형구축을 유발할 수 있는 최적의 방사선 농도를 확인하였다. 이후 보형물이 접촉하는 조직의 종류에 따라 피막의 형성 및 구형구축의 발생율이 달라질 수 있음을 확인하였고 근육의 사용이나 접촉 없이 무세포동종진피로 보형물을 최대한 감싸는 형태가 방사선으로부터 피해가 가장 적은 것을 확인할 수 있었다. 또한 무세포 동종진피의 세척 및 소독과정에서 멸균 효과가 가장 뛰어난 소독용액을 확인하고 이를 임상에서 사용할 수 있는 기반을 마련하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 유방보형물 동물 모델을 만들고 적정량의 방사선 조사량을 확인하여 동물모델에서 방사선 조사를 통한 구형구축을 현상을 재현하였다. 본 연구의 1차 목표인 최소치사량이면서 최대조사량 확인을 위한 과정을 거쳤고 35Gy를 5회 분할하여 조사한 형태가 최대한 구형구축을 유발하면서도 쥐에 치사량에 도달하지 않는 이상적 조사량으로 확인되었다. 2차 목표인 방사선 조사 시 피해가 최소화 될 수 있는 수술 방법을 찾기 위한 연구를 수행하였다. 근육이나 흉벽 등과 달리 무세포동종진피와 접촉한 부분은 피막의 형성과 염증의 형성이 적어 방사선 조사 상태에서 구형구축의 가능성이 낮은 것으로 확인되었다. 따라서 방사선 조사시 무세포동종진피의 보호 효과가 있는 것으로 입증되었기에 무세포동종진피로 보형물을 완전히 감싼 형태가 방사선으로부터 보호 효과가 가장 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구를 위해 사용한 무세포동종진피에서 발생하는 균 오염을 제거하기 위해 세척 용액의 멸균 효과에 대한 연구를 추가로 진행하였다. 이는 1,2차 목표를 달성 후 추가적 연구 성과를 위해 진행하였다. 무세포동종진피에 유방보형물 수술 중 가장 많이 오염되는 MSSA, MRSA, S. epidermidis 세균을 배양시킨 후 이를 10% povidone-iodine, 0.5% chlorhexidine, antibiotics, taurolidine에 30분간 세척하였고 이 실험을 통해 조직의 변형 없이 통계적으로 의미 있는 멸균 효과는 10% povidine-iodine 과 taurolidine solution에서 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 현재 임상에서 유방보형물의 삽입하는 수술 방법에서 특히 방사선 조사가 예상될시에 무세포동종진피로 보형물을 완전히 싸고 이를 근육위로 삽입하는 것이 방사선 조사로부터 피해가 최소화 될 수 있다는 것을 확인하였다. 이를 통해 현재 시행되고 있는 새로운 임상 수술 방법의 유효성에 대한 기초 근거를 마련하게 되었다. 또한 유방보형물 재건 동물 모델을 확립하였고 구형구축을 만들기 위한 이상적 방사선 조사량도 확인하였다. 이를 통해 구형구축과 및 방사선 관련된 연구에서 관련 치료제나 약물을 적용하는 연구에 이를 적용할 수 있는 기반을 마련하였다. 또한 무세포동종진피의 이상적 세척 용액의 유효성에 대한 근거를 마련하였다. 실제 임상에서 균오염에 취약하여 무세포동종진피의 세척 방법에 대한 가이드라인을 제시할 수 있게 되었고 이를 통해 보형물 재건 수술 후 감염 발생의 감소를 기대할 수 있게 되었다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한현호
• 주관연구기관 : 서울아산병원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 보형물;유방재건;방사선치료;구형구축;무세포동종진피; 2. implant;breast reconstruction;radiation therapy;capsular contracture;acellular dermal matrix;

연구개요 본 연구는 간질성폐섬유화증 (interstitial fibrosis)을 반영하는 모델 중 방사선폐섬유화소동물 모델을 이용하여 폐손상 과정 중 FPRs family 매개 efferocytosis에 의한 항염증 작용 및 Efferocytosis 매개-폐섬유화증 제어의 중요기전 조절의 FPRs의 핵심신호경로를 규명하여 간질성 폐질환의 보호 및 치료제 개발을 위한 염증종결 기전을 바탕으로 한 합당한 druggable target 및 진단 마커 연구를 위한 기반 제공을 목적으로 본 연구를 진행하였음. 연구 목표대비 연구결과 1차년도 연구목표: 방사선에 의해 유발되는 폐섬유화 진행동안 FPRs family와 염증종결의 유도 efferocytosis 관련성 연구 ● Efferocytosis가 유발됨에 따라 폐섬유화 제어 효과를 보이는 것을 확인함 ● 폐섬유화 모델의 efferocytosis 유도 동안의 FPRs family의 발현이 증가하는 양상을 확인 함 2차년도 연구목표: FPRs family의 조절을 통한 efferocytosis 조절 및 관련 신호전달 경로 규명 ● 폐섬유화모델에서 efferocytosis 관련 유전자 발현 프로파일링 분석을 통해 FPR2가 발현양상이 달라지는 것을 확인하였고, isotype인 FPR2와 lipoxin A4의 합성에 관련된 단백질의 발현양상도 달라지는 것을 확인 함 ● FPRs agonist인 LXA4 처리시 efferocytosis를 통한 방사선폐섬유화의 제어 가능 함을 확인 함 ● Efferocytosis와 발현 증가된 FPRs 통하여 ROS, Rho-ROCK기전 등이 억제되는 것을 확인함 3차년도 연구목표: Efferocytosis 연관 FPRs family 조절을 통한 폐섬유화 조절 및 관련 기전규명 및 염증종결관련 타겟유전자들의 유효성 검증 ● FPRs의 조절을 통한 efferocytosis에 의한 폐섬유화 제어 변형을 확인 함 ● 상피세포 및 혈관세포에서 FPRs와 EMT 마커의 변화를 western blot을 통해 확인 함 ● 임상샘플을 통한 FPRs 염증종결 타겟의 유효성을 검증 함 - 방사선을 조사한 폐손상 부위에서 FPR2의 발현이 fibrosis marker인 alpha-SMA와 co-localization되는 것과 방사선 치료를 받은 폐암환자의 폐조직에서 치료 받은 주위조직에서의 FPR2의 발현이 감소되는 것으로 보아 방사선에 의한 폐섬유화 발생과 FPR2의 발현 양상이 연관이 있으리라 사료 됨 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구에서의 FPRs 연관 염증종결촉진을 통한 폐섬유화억제 연구결과는 새로운 신약 개발에 필요한 기반 기술의 확립으로 제품화에 필요한 기초자료를 제공함으로써 난치성 질환의 치료개발의 기반을 제공할 것으로 사료 됨 ○ 염증종결촉진인자를 통한 폐섬유화기전을 밝힌다면 방사선폐섬유화 치료제 개발이 시급한 현 상황에서 염증종결촉진은 물론 관련 유전자조절을 통한 치료법도 제시할 수 있어 방사선폐손상 제어제 개발에 있어 새로운 패러다임을 제시할 것임. ○ 방사선 관련연구의 관점에서도 방사선생명과학에 대한 국제논문이 SCI impact factor 가 높은 국내연구진에 의해 계속 발간되고 있고 국제학회에서도 인정받고 있어 현재 세계 6위에 있는 원자력분야의 위상에 맞는 방사선생명과학 분야의 과학 선진성 및 방사선의 평화적 이용의 국제적 경쟁력 확보가 가능함. 따라서 현재 세계적으로 연구가 시작단계인 폐섬유화 질환의 진단제 및 치료제 개발로 연결 가능함. ○ 본 연구를 통한 새로운 신약 개발에 필요한 기반기술의 확립으로 First-in-Class의 개발을 위해 필요한 기초자료를 제공함으로써 특히 약물이 전무한 방사선에 의한 폐섬유화 제어제로서의 개발 가능성을 높임 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조재호
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 간질성폐질환;방사선폐섬유화;포밀 펩타이드 수용체;염증종결;사멸세포 탐식촉진; 2. interstitial lung disease;radiation-induced pulmonary fibrosis;formyl peptide receptors;inflammation resolution;efferocytosis;

□ 연구개요 ▶ 레이저-플라즈마 가속 연구에 사용될 20 TW/35 fs TI:sapphire 레이저 시스템의 temporal contrast ratio 향상. ▶ 레이저-플라즈마 가속에서 고출력 레이저 펄스가 진행하는 종방향으로 개스/플라즈마 밀도를 점점 더 높여 dephasing effect를 줄여 전자빔 에너지를 높일 수 있는 개스셀 설계, 제작 및 동작특성 연구. ▶ 개스셀에 수소나 헬륨 개스를 주입시키고 20 TW/35 fs Ti:sapphire 레이저 펄스를 개스셀 내부에 집속시킴으로써 레이저-플라즈마 가속에 의한 고에너지 전자빔 펄스 발생 및 진단. ▶ 고에너지 전자빔 펄스를 금속 포일을 통과시키면 THz 영역의 CTR 펄스가 발생하는데 CTR/THz 펄스 한 개로도 스펙트럼을 측정할 수 있는 방법 개발. ▶ 레이저-플라즈마 가속으로부터의 고에너지 전자빔 펄스를 고체 포일을 통과시켜 THz 영역의 CTR 펄스를 발생시키고 그 특성을 실험 및 시뮬레이션으로 연구. □ 연구 목표대비 연구결과 ▶ 20 TW 레이저 성능 (temporal contrast ratio) 향상 연구 Spectral matching 방법을 최초로 고안하여 간단하면서도 temporal contrast ratio를 1/10 이하로 줄이는 데 성공하였음. ▶ 전자빔 소스 개발 연구: 종방향 밀도 조절이 가능한 개스셀 개발 고출력 레이저 펄스가 진행하는 방향으로 밀도분포를 조절할 수 있는 capillary 개스셀을 성공적으로 개발하고 동작특성을 실험적으로 규명하였음. ▶ 고에너지 전자빔 펄스 발생 및 진단 14 TW 내외의 Ti:sapphire 시스템과 개발된 capillary 개스셀을 사용하여 100~230 MeV의 고에너지 전자빔 펄스를 발생시켰고 에너지, 에너지 분포, 전하량 등을 측정하였음. ▶ CTR/THz 펄스 single-shot 진단 방법 개발 Spectral-encoding 기반 방법을 사용하여 THz 영역의 CTR 펄스를 single-shot으로 진단할 수 있는 방법을 개발완료 하였음. ▶ CTR 발생 및 특성 연구: 실험 및 시뮬레이션 코로나 팬데믹으로 인하여 고출력 레이저 시스템의 부품 수급 문제가 발생하여 CTR 발생 실험은 연기되어 있으나 PIC (particle-in-cell) 시뮬레이션 연구를 통해 CTR발생 및 그 특성에 대해 깊이 있는 연구결과 얻었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) THz파는 과학기술이나 산업에서 매우 중요하게 이용될 수 있음. 레이저-플라즈마 가속 방법으로 발생시킨 CTR은 규모가 작으면서도 강력한 THz 소스가 될 수 있을 것이므로 THz 분광학을 통한 새로운 사이언스 연구나 THz 이미징 등을 통해 실용적 측면에서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 석희용
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 레이저-플라즈마 가속;테라헤르츠파; 2. laser-plasma acceleration;THz wave;coherent transition radiation (CTR);

□ 연구개요 ● 연구개발의 최종목표: 단백질 번역 억제 시 유도되는 신호전달 기전에 의한 오토파지 마스터 전사인자 TFEB의 세포 내 위치 조절기전 규명 ● 연구개발의 필요성: 오토파지 연구는 많은 질병을 파악하고 조절 및 치료하는데 꼭 필요함. 본 과제는 오토파지를 활성화시킬 새로운 TFEB 핵 자리옮김 기전을 밝히는데 필요한 연구임. 본 연구개발은 단백질 번역 억제가 세포의 유전자 발현을 조절 할 수 있는 신호전달의 시작점이 될 수 있다는 새로운 생물적 개념을 제시하는데 필요함. ● 연구개발의 범위: 단백질 번역 억제 시 유도되는 TFEB 핵 자리옮김 관련기전 규명과 관련 유전자 발굴 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 단백질 번역 억제 조건에서 TFEB 핵 자리옮김 관련 단백질 동정 - Chemical library 스크리닝: Selleckchem inhibitor library (1159개) FDA approved drug library (800개)를 스크리닝하여 단백질 번역 억제에 의한 TFEB 핵 자리옮김을 억제하는 44개 케미컬을 확보함. - Hits의 TFEB 핵 자리옮김 억제효과 검증: 44개 Hits로부터 8개 케미칼의 억제 효과를 검증하였으며, 이중 Butozonazol과 Ulipristal이 TFEB 핵 자리옮김을 낮은 농도에서 효과적으로 억제함을 확인함. - Hits의 TFEB 핵 자리옮김 억제효과 기전조사: EBSS와 Tm 처리 조건을 이용한 TFEB 핵 자리옮김 억제 효과 분석을 통하여 기존 방식과 다른 기전에 의한 TFEB 핵 자리옮김 억제를 유도할 것으로 추정되는 케미컬들을 분류함. - 면역침강 방법을 이용한 TFEB-EGFP 분리 정제 조건 확립: 질량분석을 이용한 PTM 분석에 필요한 TFEB-EGFP 단백질 분리정제 방법 확보함. 2. 단백질 번역 억제 조건에서 TFEB 핵 자리옮김 관련 단백질 기능 검증 - TFEB 핵 자리옮김 억제 chemicals의 작용기전 파악: TFEB 핵 자리옮김엔 TFEB 탈인산화와 14-3-3 해리가 중요한 요소임을 확인 함. - 작용기전이 다른 단백질 번역 억제제에 의한 TFEB의 핵 자리옮김 관찰: 단백질 번역 억제가 TFEB 핵 자리옮김을 유도할 수 있는 강력한 개시 신호임을 확인함. - 단백질 번역 억제에 의한 TFEB의 탈인산화와 세포질 14-3-3 단백질 해리 관찰: 단백질 번역 억제에 의한 TFEB 핵 자리옮김에 탈인산화와 14-3-3 단백질 해리가 중요함을 밝힘. - TFEB 핵 자리옮김에 필요한 Kinase 활성변화 측정과 Phosphatase 억제 효과 검증: CHX, LTM과 RocA 처리에 의한 단백질 번역 억제는 세포질에서는 Phosphatase 활성화를 일으켜 TFEB를 탈인산화 시키고 핵에서는 Kinase를 불활성화시켜 TFEB 탈인산화를 유지 시킬 수 있음을 밝힘. - 단백질 번역 억제에 의한 오토파지 활성 관찰 (Autophagosome/Autolysome 형성과 Lysosome 활성도): 단백질 번역 억제제를 통한 단백질 번역 억제는 autophagy 활성을 유도하나 lysosome 비활성화로 최종적인 degradative autolysosome 형성이 일어나지 못함을 밝힘. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 활용 계획: 수행한 연구결과물들을 국제 학술지 출간에 활용하였으며 나머지 일부 연구내용은 현재 진행되고 있는 세포내 단백질 번역 조절자 eIF2a 논문 투고 자료로 활용할 계획임. 또한 단백질 번역 억제제를 이용하여 암 세포 증식 억제나 암 세포사멸 유도를 하려는 연구자들이 본 연구결과에서 제시하는 오토파지 조절 기능을 이용하여 억제제 기능을 설명하는데 활용할 수 있을 것으로 사료됨 2. 기술/경제적 파급효과: TFEB에 관한 내용들은 (TFEB 핵 자리옮김에 관여하는 단백질 및 타깃 단백질 기능조절법 그리고 TFEB PTM과 그 조절법 등) 오토파지 활성이 중요한 misfolded 단백질의 축적에 의해 유도되는 유전질환 또는 신경퇴행성 질환들을 예방하고 치료하는데 필요한 지적재산권, 기술 및 상품의 개발로 이어지는 경제적인 파급효과가 있을 수 있음. 3. 경제/사회적 파급효과: TFEB/TFE3 핵 자리옮김 활성법의 성공적인 활용은 궁극적으로는 misfolded 단백질의 축적에 의해 유도되는 유전질환들 (낭포성 섬유증 및 알파-1 항트립신 결핍증 등)과 신경퇴행성 질환들 (알츠하이머병, 파킨슨병 및 근위축성측삭경화증)와 같은 관련 질병 치료에 소요되는 막대한 사회적 비용을 절감하고 인류 삶의 질을 향상시킬 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백승훈
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 단백질 번역;오토파지;핵 자리옮김;번역 후 수정; 2. Translation;Autophagy;TFEB;Nuclear translocation;Post-translational modification;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 한국표준과학연구원에서 차세대 정밀 측정 표준을 위해 연구해 온자기양자센서 (MMC) 저온검출기 시스템에 mK 영역의 양자 금속열 물성 특성을 갖는 전방위 4π 흡수체의 calorimetric 측청 기법을 결합하여 핵붕괴 관련 기본 데이터 측정을 위한 “방사선 표준기”를 EU 연구 기관과 공동으로 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 o 낮은 방사능 에너지 영역에 특화된 자기양자센서 개발 - 에너지 분해능(E/ΔE) 2000 이상, 20 eV~100 keV 영역 특화된 MMC센서 설계 - MMC 구성 요소들을 저에너지 방사선 검출기 설계 값에 맞게 기존 및 새로 개발될 기술을 이용 개발: 저 자기 이온 농도의 Ag(Au):168Er 센서 물질 합성, 낮은 인덕턴스 및 높은 임계 전류를 갖는 Nb 초전도 meander, 정전기에 강한 금속 박막 heater, 균일한 SiOx 부도체 박막, 전기 증착 법 활용 금속 열화 층, 에너지 교정 용 펄스 열에너지 생성 소자 - MMC 구성 요소 집적화를 위한 팹 공정 연구: 50 개 자기양자센서 칩을 포함한 3 인치 마스크 15 장 이상 포함된 포토 리소그래피 공정, 각 공정 후 소자 요소 특성 평가 - 제작된 MMC 특성 평가: 액체 헬륨 4 K에서 소자 각각 부분의 열 및 전기적인 평가, 표준 에너지 source을 통한 검출기 노이즈 특성 및 에너지 분해능 평가 o 절대 방사능 및 핵붕괴 고유 에너지 측정을 위한 calorimetric 검출 기법 연구 - 방사능 원자 붕괴 때 발생 전체 에너지(Q) 및 event을 잃지 않는 측정을 위해 방사능 시료를 금속 포일로 전 방위로 쌓아 Q를 열로 전환하는 전방위 4π 흡수체: 나노 기공 및 구조체 표면을 갖는 Au 포일 제작, Au 포일의 열적인 결합 및 mK 영역 열전달 현상 연구, 모든 방사선 입자 흡수와 최소 열용량의 상반 관계 최적화 시뮬레이션 o 방사선 표준기 성능 평가 및 상호 인증 - 검출기 성능 평가: 표준 선원 스펙트럼 측정을 통한 기존 데이터 및 계산들과 비교를 통해 방사선 검출기로써 성능 평가 - EU 표준 기관과 검출기의 측정 불확도를 산출하여 주요 베터 붕괴 핵종 데이터를 BIPM 핵 데이터에 등록함으로써 방사능 표준기확립 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : 검출기 설계 및 요소 기술 개발 ㅇ 내용 : - 전사 묘사 결과를 기반으로 저 에너지 방사능 측정용 MMC 설계 - 유도 가열 및 아크 방전을 결합한 방식으로 Ag:Er 센서 물질 합성 및 개발 - 센서를 mK 영역에서 수 eV 에너지 정확도로 교정하기 위해 열발생 용 정밀 저항 및 펄스 전류 개발 및 분석 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : 센서 제작 및 검출기 흡수체 제작 ㅇ 내용 : - 전산 묘사 결과를 기반으로 설계된 MMC 주요 요소들의 3 인치 웨이퍼 공정 개발 - 흡수체 용 μm 두께 박막 제작 용 도금 장치 제작 - Ag:Er 센서 부분에 흡수체 도금을 위한 공정 연구 ◼ 3년차 ㅇ 목표 : 검출기 성능 평가 및 방사능 표준기 검증 ㅇ 내용 : - 알파 선원을 이용 Ag:Er 기반으로 제작된 MMC 신호의 시간 함수 및 에너지 분해능 측정 - 표준 방사능 시료를 이용 방사능 데이터를 측정하고 측정 불확도를 산정하고 공동 연구자들과 데이터 상호 비교 □ 연구개발성과 - Metallic magnetic calorimeter(MMC) 저온검출기의 기존 센서 물질 Au:Er를 대체는 Ag:Er 합금 합성 방법을 개발하였다. 합성 된 Ag:Er는 산소 오염이 극미한 순수한 합금이며, 기존의 Au와 다르게 Ag 핵이 전기사중극자를 갖지 않는 관계로 mK 온도 영역에서 자기열물성이 저온검출기에 더 적합하다. Ag:Er 합금은 아직 상용화되어 있지 않으며, MMC 공정 제작에서 훨씬 경제적이다. - MMC chip 제작 12 단계 공정에서 나타나는 문제들을 대부분을 해결하여 수율을 95 % 근처 도달하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 절대 방사능 측정 및 핵 붕괴 기본 데이터 획득 등 방사능 측정 표준 업무에 활용 - MMC 저온 검출기와 4π 흡수체를 결합한 핵 Q-분광법을 환경 방사능 측정 활용 - 약력(weak force) 관련된 베타 붕괴 측정 등 기초 과학 측정 방법 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이민규
• 주관연구기관 : 한국표준과학연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저온검출기;자기양자센서;전방위 4π 흡수체;방사선표준;팹 공정; 2. Low temperature detector;Metallic magnetic calorimeter;4π absorber;radionuclide metrology;fab process;

□ 연구개요 본 연구는 우주비행체를 우주방사선과 미소유성체로 인한 초고속 충격으로부터 보호하여 생존성을 향상시키는 한편 경량성을 유지하기 위한 방법으로서, 우주방사선 차폐 성능과 초고속 충격 저항성을 동시에 갖는 다기능 SRMR (Space Radiation & Micrometeoroid Resistance) 구조를 제안하였다. SRMR 구조를 구현하기 위한 방법으로서 열가소성 폴리머 미세기공 발포체 기지 복합재료와 열가소성 섬유 복합재료에 대한 연구를 수행하고 이로 구성된 SRMR 구조를 연구하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 우주방사선과 우주파편 차폐 성능을 평가하고 우주환경 적합성을 검증하였다. UHMWPE는 기존의 어떠한 우주 재료보다 더 높은 우주방사선-우주파편 차폐 성능을 보였다. 2) 기능화된 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재를 제안하였고, 탄소 나노튜브가 없는 다수소-벤조옥사진보다 기계적성능 및 우주환경 저항성을 향상시킬 수 있었다. 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재는 에폭시보다 기계적 성능이 약간 낮지만, 보다 우수한 우주방사선 차폐 성능과 우주환경 저항성을 보였다. 3) 우주방사선 차폐 복합재로서, UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재를 제안되었다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재의 기계적 물성을 높이기 위해, 섬유에 도파민 코팅과 아민기의 접목 및 다중벽 탄소나노튜브 접목이 제안되었으며, 기존 UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재보다 향상된 기계적 물성을 얻을 수 있었다. 또한, 우주인증 기준을 통과할 수 있는 수준의 우주환경 저항성을 보였다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재는 하중지지를 하면서, 우주방사선 차폐 및 우주 파편 차폐에 대한 다기능성을 갖을 수 있다. 4) 우주 파편 차폐를 위해 Polyetherimide(PEI)를 사용하는 개방형 셀 나노셀룰러 폼을 사용하는 것을 제안했다. 직물 보강재로서 40-80nm 사이의 셀 크기로 강화된 나노다공성 발포체를 제조하였다. 휘플 쉴드의 범퍼로서 강화된 나노셀룰러 폼의 적용이 제안되었고 중량 대비 기존 구조 시스템보다 초고속 충돌의 방탄 성능이 향상된 것을 확인했다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 개발된 우주방사선 차폐 복합재료 및 다수소 벤조옥사진 레진이 위성에 적용된다면 우주방사선에 의한 고장 감소와 전자 장비의 생존 기간을 증가시킬 수 있다. 우주방사선 내성이 약한 COTS (Commercial off-the-shelf) 부품 사용의 폭 넓은 적용이 가능해짐에 따라, 큐브위성에 탑재되는 전자 제품의 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 상기 이유로, 우주방사선 차폐 재료가 적용된 위성 구조에 대한 수요 및 후속 연구가 발생할 것으로 판단된다. 우주방사선 차폐 재료가 적용된 우주선은 우주인의 장기간 유인 우주 비행에서 발생되는 다양한 방사선 질환과 암 유발을 줄일 수 있다. 먼 미래의 유인화성탐사선이나 행성 거주지의 재료로써 활용될 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발된 초고속 충돌의 방호 구조 시스템은 우주 파편 차폐가 요구되는 우주선의 전체 중량을 줄일 수 있고, 이는 전반적인 우주선의 방탄 성능 향상, 임무 기간 증대 효과, 및 페이로드의 비용 절약을 기대할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김천곤
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 우주환경;우주방사선;우주파편;초고속충격;복합재료; 2. Space environment;Space radiation;Space debris;Hypervelocity impact;Composite material;

- 유방암 생존자 63,021명 중 골다공증성 골절 발생율은 1,000인년당 7.35 명이었으며 부위별로는 손목 골절이 제일 많이 발생하였음. 호르몬 요법 중 Tammoxifene을 사용하는 경우 골절이 감소하는 것으로 보이지만 Aromatase inhibitor를 사용하는 경우, 특히 손목 골절의 발생율은 다변량 분석에서 호르몬 치료를 받지 않는 경우에 비해 1.32배 유의하게 증가하였음. 고관절 골절은 사망위험도를 3.429 배, 척추 골절은 1.608배 증가시키는 것으로 나타남. 한편 전체 Aromatase inhibitor 사용군 중에서 골밀도 검사를 시행하는 경우는 63.78% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 8.73% 뿐 이었음. - 전립선암 생존자 총 17,766명 중 ADT 사용군 8,883명 중 골절 발생율은 1000인년당 13.9명이었으며 ADT 사용하지 않는 환자 8,883명 중 골절 발생율은 1000인년당 6.1명으로 andorogen deprivtion theraohy (ADT)를 사용하는 경우에 2.055배 더 높았음. 이러한 경향은 골절 부위별로 SEER 요약 병기별로 분석한 다변량 분석에서도 비슷하였음. ADT 치료를 받는 환자 중에서 골밀도 검사를 시행하는 경우는 14.7% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 1.3% 뿐이었음. - 위암 생존자는 총 85,124명 (내시경점막절제술 18,124명, 위전절제술 14,428명, 위부분절제술 52,575명) 중 골다공증성 골절 발생율은 100,000인년당 2.234명 이었음. 위절제술을 시행받은 환자군에서의 골절의 발생율이 내시경적 절제술을 시행한 경우에 비해 다변량 분석 결과 1.236배 더 높았음. 특히 위 전절제술을 받는 경우 부분 절제술이나 내시경적 절제술을 받는 경우에 비해 고관절과 손목 골절의 발생 위험이 유의하게 놓았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 2.67% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 0.5%에 불과하였음. - 갑상선암 생존자 115,821명 중에서 골다공증 골절의 발생율은 1000 인년당 1.276명 이었고, 부갑상선기능저하증이 발생한 환자에서 골다공증 골절의 발생은 1000 인년당 3.899 명, 부갑상선기능저하증이 발생하지 않은 환자에서 1000 인년당 4.604명 으로 부갑상선기능 정상군에서 더 많이 발생하였음. 다변량 분석결과, 부갑상선 기능 저하에 대한 치료로 칼슘과 활성형 비타민D를 사용하는 경우에 비해 그렇지 않은 경우 골닥공증성 골절의 발생율이 1.203배 (1/0.831) 유의하게 증가하였음. 특히 갑상선호르몬제의 용량이 높은 경우 골절의 위험도가 증가하는 경향을 보임. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 15.4% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 3.01%에 불과하였음. - 자궁경부암 생존자 총 13,480명중에서 골반부전골절은 134례로 발생율은 0.99%로 확인되었음. 방사선 치료를 받은 환자군에서의 골반골 부전 골절의 발생율이 방사선 치료를 받지 않은 경우에 비해 다변량 분석 결과 1.829배 더 높았음. 골반골 부전골절이 발생하는 경우 사망률 또한 높았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 14.0 % 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 2.4%에 불과하였음. - 자궁내막암 생존자 총 6,923명 중에서 골반부전골절은 39례로 발생율은 0.56%로 확인되었음. 골반골 부전골절이 발생하는 경우 사망률 또한 높았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 17.3 % 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 3.7%에 불과하였음. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이영균
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 암 생존자;골다공증;골다공증성 골절; 2. cancer survivors;osteoporosis;osteoporotic fracture;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 조정혁
• 주관연구기관 : 동화하이테크
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : 1. 방사통;에너지효율 증대;제품 규격화;불량률 저감;유도가열; 2. a radiation cylinder;Increase energy efficiency;product standardization;reduction of defective rate;induction heating;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 • 원자력발전소 잉여전력을 이용한 수소생산 전략 평가 • SMR 및 원자력발전소를 이용한 수소생산 전략 평가 전체 내용 • 세계 수소 경제 현황 조사 • UAE 에너지 및 수소 시장 전망 • UAE 원자력발전소를 이용한 수소생산 전략 분석 연구개발성과 세계 수소 시장 및 국가 정책 조사 수소 생산 방식 분석 및 청정수소 생산전략 분석 SMR을 포함한 원자력발전소를 이용한 수소생산방식 분석 및 수소 생산비용 평가 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통해 세계 수소 시장의 현황과 전망을 파악하고 청정수소 생산 방식에 대한 고찰과 원자력발전소를 이용한 청정수소 생산방식 분석을 통해 향후 UAE 및 대한 민국 수소 정책 수립 및 수소 시장 발전에 기여함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정용훈
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 청정수소;원자력발전소;수소 정책;그린수소;소형모듈원자로; 2. Clean hydrogen;Nuclear power plant;Hydrogen policy;Green hydrogen;Small modular reactor (SMR);