□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 본 연구의 최종 목표는 방사선 안전 및 규제를 위한 고정밀 방사선 영상 장비 개발로, CZT 반도체 검출기를 기반으로 한 4π소형 컴프턴 카메라를 개발하고자 한다. CZT 검출기 성장 시 2단계 열처리와 셀레늄 첨가를 통해 검출기 성능을 근본적으로 향상시키고, 각 측면에 독립적인 virtual Frisch-grid 전극 부착 및 신호 획득을 통해 기존 virtual Frisch-grid 검출기보다 30% 향상된 에너지 분해능과 600 μm 이하의 매우 우수한 공간 분해능을 달성하고자 한다. 이러한 향상된 성능을 기반으로 영상 장치는 16° 이하의 각도 분해능을 목표로 하며, 이때의 재구성 시간은 10 초 이하로 하고자 한다. ○ 전체 내용 ○ 기존에 사용하는 HPGe나 Si 등의 반도체 검출기는 크고 무거운 냉각장치를 필요로 하거나(HPGe), 결정 두께가 1 mm 미만이어야 하는 한계(Si)가 있으며, 비교적 낮은 원자번호와 밀도로 인하여 효율이 떨어지는 단점이 존재한다. CZT의 경우, 위 검출기에 비해 높은 원자번호와 밀도를 가지며, 무엇보다 냉각장치 없이 실온에서 사용할 수 있는 장점이 있어 차세대 방사선 검출 및 영상 장비로 각광을 받고 있다. ○ CZT를 검출기로 이용하기 위해서는 높은 품질의 단결정 물질이 요구되어 현재 제작 가능한 크기가 2×2×1.5 cm³ 정도로 제한되고, 그 가격이 단결정의 부피에 비례하여 기하급수적으로 증가한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 부피가 작은 CZT 결정에 virtual Frisch-grid 방법을 적용한 후 모자이크 형태로 배열함으로써 검출기를 구성하고자 한다. ○ 기존 virtual Frisch-grid CZT 검출기는 한 개의 결정 내에서 일어나는 반응에 대해 양극과 음극을 연결하는 방향(예를 들면 Z-방향)에 대해서만 결정보다 작은 단위로 방사선의 반응 위치를 알 수 있기 때문에 다른 방향(예를 들면 XY-방향)에 대해서는 결정 자체의 크기(수 mm)만큼의 공간분해능을 가지게 된다. 이에 본 연구에서는 검출기의 각 측면에 개별적인 전극을 만들어 음극/양극뿐 아니라 측면 전극에서 나오는 신호를 모두 검출하는 방식으로 검출기의 3차원 방향에 대해서 μm 단위로 반응의 위치를 측정할 수 있는 검출기를 개발하고자 한다. ○ 위 방식은 향상된 공간 분해능을 기반으로 검출기 응답의 불균일성을 μm 단위로 파악하고 보정할 수 있어 기존보다 수 배 향상된 에너지 분해능을 획득할 수 있으며, 컴프턴 영상에서도 매우 우수한 영상 분해능을 나타낼 것이라 예상된다. ○ CZT 성장에서 셀레늄 첨가 및 열처리를 통해 Zn segregation, Te 이차상 결함, 전위 등과 같은 결함 농도를 제어하여 보다 성능이 우수한 반도체 결정을 제작하고자 한다. □ 연구개발성과 ○ XYZ 모든 방향에 대해 μm 단위의 공간 분해능을 가지는 CZT 검출기 개발 ○ 2 단계 열처리와 셀레늄 첨가를 통해 성능이 우수한 CZTSe 결정 성장 ○ 기존 검출기에 비해 2 배 이상의 영상 분해능을 갖는 최신형 컴프턴 카메라 제작 ○ 국내·외 논문 게재: 5 편, 안전기술보고서: 3 편, 학술발표: 21 건, 특허 출원: 2(+1)건, 인력양성: 박사 1명 석사 2명 (2022.02. 박사 2명/석사 2명 졸업 예정) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 연구는 개별 검출기 자체의 성능을 근본적으로 수 배까지 향상시키는 연구이며, 개발하고자 하는 영상 장치는 별도의 냉각장치 및 기계적 집속기 없이 작동이 가능하여 휴대용 장비로도 매우 적합하다. ○ 아래 예시와 같이 생활 및 산업 현장에서의 방사선 검출 및 방사능 물질의 위치 파악과 관련된 분야 전반에 적용이 가능할 것으로 예상된다. - 방사선 방재를 위한 방사성 동위원소 탐지 - 방사선 재난 및 복구 시 방사능 물질의 분포 추적 - 발전소의 운영/제염/해체 시 방사선 모니터링 - 방사성폐기물 및 사용후 핵연료의 관리 시 방사선의 양, 종류, 위치 파악 - 국내외 핵물질의 추적 - 무역 물품에서의 방사성 물질 검사 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 이원호
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 방사선 검출 및 영상화;카드뮴 징크 텔루라이드 셀레늄;프리쉬 그리드;방사선 방재;다면 전극; 2. Radiation Detection and Imaging;CZTSe;Frisch-grid;Radiation Safety;Multi-pad;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 전체 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 - 주요선진국 규제현황 조사 및 분석 - 우리나라 법령 및 제도 개선(안) 마련 - 우리나라 물리적방호훈련 인식제고 프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 국내 안보현황 및 원자력시설 특성분석 - 훈련유형별 특성분석 - 설계기준위협 분석, 가상침입군 특성 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 - 시나리오 구현을 위한 장비연구 및 개발 - 원자력시설별 훈련평가표 수립 - 평가방안(소요인력, 기간 등) 수립 1차년도 목표 물리적방호훈련 규제체제(법․제도) 개선 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - IAEA, 미국, 캐나다 등 주요선진국의 물리적방호훈련 규제체제 조사 및 분석 - 각 원자력사업자(발전용원자로, 연구용원자로, 핵연료제조시설, 대규모 조사시설 등) 의견 수렴 - 물리적방호 기술기준서 개정(안) 및 수행절차서 수립 - IAEA에서 개발 중인 개발도상국 대상 훈련교육프로그램 조사 및 분석 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 기초연구 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가에 고려해야하는 인자 연구 및 전문가 협의 - 원자력시설, 훈련유형, 설계기준위협 등에 대한 조사 및 분석 - 주요선진국 훈련 시나리오 개발방안 조사 및 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가 인자 도출 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 기초연구 - 훈련자 위치정보, 훈련영상, 훈련음성, 교전결과 등 훈련 데이터 정리 및 분석방안 연구 - 야간훈련 시 평가요소 도출 및 평가방안 연구 - 주요선진국 물리적방호훈련 평가방안 조사 및 분석 2차년도 목표 물리적방호훈련 시나리오 개발 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - 국제기준과 국내 원자력시설의 현황을 고려한 물리적방호 규제체제(평가주기·방법 등) 개선(안) 마련 - 물리적방호훈련에 대한 인식제고 및 원활한 이행을 위한 교육프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 분류된 인자에 따른 원자력발전소 대상 전체 위협시나리오 추출 - 유효성 평가를 통한 위협시나리오 선정 및 세부 시나리오 개발 - 선정된 위협시나리오에 대한 대응시나리오 개발(도입 예정 장비·설비 있을 시 대응시나리오 내 반영) - 개발된 상세시나리오 – 물리적방호취약성평가 소프트웨어 시나리오 비교분석 - 설계기준초과위협에 대한 초기 대응방안 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 - 미국, 캐나다 등 주요선진국의 평가방안 및 기준 조사 및 분석 - 원자력발전소 훈련평가에 필요한 인력, 장비, 기간 등 평가방안 마련 - 원자력발전소 훈련시나리오에 대한 훈련평가표 수립 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 개발 - 훈련영상, 음성데이터 통합분석 프로그램 개발, 야간훈련평가 장비를 통한 평가요소 도출 3차년도 목표 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 내용 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 주변 지형, 핵물질 보유 여부 등 특성에 따른 기타 시설 분류 - 전체 위협시나리오 추출 및 유효성 평가 - 기타시설 세부 시나리오 선정 ◯ 물리적방호훈련 대응절차 및 평가방안 수립 - 기타시설 위협시나리오에 대한 대응절차 개발 - 기타 원자력시설 훈련평가에 필요한 인력, 기간, 평가점검표 등 평가 방안 마련 ◯ 물리적방호훈련 평가 장비 연구 및 개발 - 시나리오 검토 및 모의장비 개발안 연구 - 시나리오 구현을 위한 모의장비 설계 - 모의장비(통합분석 프로그램, 야간평가장비 포함) 시범적용(안) 및 평가 계획 수립 4차년도 목표 원자력시설에 시범적용 및 보완 내용 ◯ 원자력시설에 시범적용 및 개선점 도출 - 훈련시나리오 및 평가표, 개발장비 시범적용 및 보완 - 훈련정보 통합분석 프로그램, 야간평가장비 시범적용 및 보완 ◯ 훈련참가자 및 담당자 대상 개선된 물리적방호훈련 만족도 조사 및 개선 필요사항 의견수렴 연구개발성과 ◯ 국내 물리적방호훈련 규제체제 완성 (법령, 기술문서, 행정문서) - 우리나라 원자력시설에 최적화된 물리적방호훈련 이행방안, 평가주기, 평가법 등의 개선을 위한 원자력시설등의 방호 및 방사능방재대책법(이하 ‘방사능방재법’) 개정(안) 마련 - 물리적방호훈련 인식제고 및 원활한 훈련이행을 위한 기술기준서, 훈련절차서, 교육프로그램 등 마련 ◯ 다양한 시나리오를 통한 실효성있는 물리적방호훈련 이행 및 평가 - 원자력시설별(원자력발전소, 연구용원자로, 대규모조사시설 등), 훈련유형별(전체, 부분) 시나리오 제공 - 다양한 시나리오(육상, 해상, 공중 위협 등)에 대한 훈련이행 및 모사방안 제공 - 훈련 통합분석프로그램을 통한 정량적 평가 및 야간평가 체계 수립 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 및 평가표의 규제 적용 - 원자력시설별, 훈련의 종류별 최적의 평가인력, 장비, 기간 등의 산정 및 배치 - 다양한 훈련시나리오별 훈련평가표 개발 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 원자력시설의 물리적방호체제 강화에 기여 - 국내 성능기반평가 체제 수립 - 국제 물리적방호지침의 선제적인 적용 - 물리적방호훈련 효과 극대화 ◯ 물리적방호훈련 규제효율화에 기여 - 물리적방호훈련 관련법령 정비 - 물리적방호훈련 이행 및 평가의 매뉴얼화 - 물리적방호훈련 평가 및 규제인력 및 재원의 효율화 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 다양화, 훈련모의방안 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정명탁
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 물리적방호;물리적방호훈련;성능평가;취약성평가;훈련시나리오; 2. Physical Protection;Physical Protection Exercise;Performance Assessment;Vulnerability Assessment;Exercise Scenario;

□ 연구개요 ■ 국내 화재의 약 63%는 (2017년) 건물화재가 차지하고 있으며 건물 대부분이 철근 콘크리트 구조(RC)로 이루어져 있음. 화재가 소화활동으로 진압되면 RC 구조체는 적절한 진단 및 보수를 거친 후 재이용 되는 것이 일반적이므로, 콘크리트에 가해지는 고온이나 소방활동 과정에 발생하는 수분 공급이 콘크리트의 물리 화학적 성질 및 성능에 미치는 영향은 RC 구조물의 재이용 시 건물 안전성 평가기준이 되는 매우 중요한 정보임. ■ 콘크리트의 성능은 물과 시멘트의 반응으로 생성되는 시멘트 경화체가 큰 역할을 차지하며, 가열에 의해 시멘트 경화체 중 칼슘 실리케이트 수화물(C-S-H)의 탈수 및 분해에 의해, 콘크리트의 역학적 성능이 크게 변화하는 것으로 알려져 있으나, 그 영향에 대한 메커니즘은 아직 명확히 밝혀진 바가 없음. 또한, 가열 후 수분공급에 의한 재수화 과정이 시멘트 경화체의 구조 및 역학특성에 미치는 영향에 대해서도 불분명함 . ■ 본 연구과제에서는, 다양한 화학 조성(Ca/Si)을 가지는 순수 합성 C-S-H와 시멘트 경화체를 제작하여, 재료과학 분야 첨단 분석방법 중 하나인 고체 ²⁹Si NMR 과 세계 최대 규모의 최첨단 가속기 X-선 산란(일본 SPring8)을 활용하여 “다양한 고온가열 및 재수화에 의한 시멘트 경화체의 구조 및 성능 회복 메커니즘”을 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 연구 목표 1. 수화물 구조해석 ● PDF와 NMR을 통하여 시멘트 수화물 중 가장 중요한 역할을 하는 C-S-H 분석하였음. ● C-S-H의 원자 간 거리 분석을 통하여 시멘트 경화체 내 C-S-H 변화에 대한 연구 진행. ● In-situ X-ray scattering 실험을 통하여 얻은 PDF와 XRD 결과를 토대로 나노 단위에서의 C-S-H 역학적 성능을 평가하는 방법을 제시함. ● Ca/Si 비율이 달라짐에 따라 역학적 성능에 차이를 보임을 증명함. ■ 연구 목표 2. 회복 성상 해석 ● 다양한 고온 환경 (200 ~ 1000℃) 및 재수화 조건 (시간, 상대습도)을 활용하여 시멘트 경화체 및 콘크리트 구조물의 회복 성능에 대하여 평가를 진행하였음. ● ²⁹Si NMR, XRD, Microtest, Optical microscope, 밀도 측정기 등을 활용하여 여러 측면에서 회복성상을 관찰 하였음. ● 재수화 진행 시 C-S-H의 MCL과 시멘트 경화체의 압축강도의 선형적 관계를 파악하였음. ● 일부 나노물질의 혼입 시 (CNT, 나노 실리카) 회복 성상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 관찰하였음. ■ 연구 목표 3. 화재피해 저감 및 회복 촉진 물질 도출 및 실용화 ● CNT를 시멘트 페이스트에 혼입 시 화재 발생 전과 후 모두 강도 증진이 발생하였음을 확인. ● 나노 실리카 혼입 시 재수화 과정을 진행 한 후 일반 포틀랜드 시멘트에 비하여 강도가 크게 증진된 것을 확인하였음. ● 분산성, 배향성 검토를 통한 최적의 나노 물질 혼입 방안 및 배합비 제시를 위한 기초연구 진행. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 본 연구에서 얻은 C-S-H의 역학성능 열화 및 회복 등의 매크로 스케일의 현상과 ²⁹Si NMR, 고 에너지 X-선 산란에서 도출한 분자 레벨의 해석 결과간의 상관성을 명백하게 밝혀냄으로서, 화재와 같은 고온피해를 입은 콘크리트 역학특성변화 매커니즘을 세계 최초로 순수 C-S-H의 특성에서부터 규명하는 것이 가능하다고 사료됨. 이는 시멘트계 재료인 콘크리트까지 확장 적용 가능한 기초 이론 자료로서 활용이 가능하며, 발표된 연구 내용은 추후 세계적으로 널리 인용될 것으로 사료됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 배성철
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 시멘트;가열;X-선 산란;핵자기공명;재수화; 2. Cement;Heating;X-ray scattering;NMR;Rehydration;

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;

□ 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;

□ 연구개요 ￭ 골반부 방사선치료 후 나타나는 장내 미생물 군집의 변화와 염증 관련 인자들의 상관 관계를 확인하여 방사선이 유발하는 장염의 병태생리적 기전을 증명하고, 프로바이오틱스 제제를 투여하였을 때 장내 미생물 군집의 생태계가 안정적으로 유지되며 이를 통해 방사선치료에 의해 발생될 수 있는 급성 장염 증상을 개선할 수 있는지를 확인하고자 함. ￭ 수술 전 방사선치료를 시행 받은 직장암 환자들의 균총 분석을 통해 방사선치료에 대한 반응성과 장내 균총과의 관계를 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ￭ 마우스 복부 전장 방사선조사를 통한 방사선 유발 장염 동물 모델 제작 - 프로바이오틱스의 복용은 방사선 조사 후 4일 차에는 소장 조직에 염증 개선 효과가 나타나지 않았으나 7일 차에는 염증이 개선됨을 확인할 수 있었음 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 장 조직 분석을 통한 방사선 유발 장염 지표 변화 여부 확인 - 대장 조직 분석 결과 프로바이오틱스의 보충을 받은 군들에서 방사선 조사 단독군에 비해 일부 proinflammatory 사이토카인 (TNF, IL-6, MCP-1) 감소가 유도됨을 확인함 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 분변과 장기에서의 장내 균총 변화 및 장염과의 연관성 확인을 위한 NGS 분석 - 방사선치료 단독보다는 방사선치료와 프로바이오틱스를 받은 경우, 균총의 알파 다양성 감소가 관찰이 되었으며, 이는 분변에서뿐 아니라 소장, 대장에서도 그 경향성이 확인되었음. - 방사선치료 4~7일 후 대장에서, 치료 7일 후 대변에서 프로바이오틱스를 같이 투여했을 경우, 항염증 관련 미생물들이 통계적으로 의미있게 증가하였음 ￭ 직장암 환자들의 분변 분석을 통한 방사선 반응성 연구 - 치료반응성과 관련되어 있는 대사체 경로들의 패턴을 분석하였고, 반응이 좋은 그룹(TRG 0/1)과 반응이 좋지 않은 그룹 (TRG 2/3) 사이에 차별화되는 패턴의 대사체 활성 경로가 있고, 이 경로들은 대사 산물을 합성하는 경로들로써 면역항암제의 반응성과 관련되어 있다는 결과와 일치되는 결과라 볼 수 있음을 밝힘 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ￭ 본 연구를 통하여 학문적으로는 프로바이오틱스와 방사선 장염과의 관계 규명을 통해 방사선 장염 극복의 새로운 접근 방법을 개척하고, 임상적으로는 실제 방사선치료를 받는 많은 환자들에서 증상 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대함. ￭ 또한, 직장암 환자들에서 장내 균총의 분포의 방사선치료 반응성을 확인함으로써 향후 프로바이오틱스의 방사선감작제 활용에 대한 단초를 제공할 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김학재
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선;장염;프로바이오틱스;유전체 분석;직장암; 2. radiotherapy;enteritis;probiotics;NGS;rectal cancer;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 핵수용체의 리간드를 활용한 adult neurogenesis 조절인자를 발굴하여 불안/우울장애의 증상 개선 전체 내용 [1차년도] 고아핵수용체에 의한 adult neurogenesis 조절 세부 기전 규명 1. Adult neurogenesis 증가 실험동물 모델 구축: 규칙적인 운동, 항우울제 (Fluoxetine) 투여 2. 비정상적 Adult neurogenesis 패턴의 실험동물모델 구축: LRRK2G2019S Tg mouse 3. 비정상적 Adult neurogenesis (LRRK2G2019S) 소견 실험동물의 neurotrophic factor 조절 기전 분석 [2차년도] 핵수용체에 의한 adult neurogenesis 조절 세부 기전 규명 및 비정상적인 adult neurogenesis 소견을 보이는 불안 우울장애 실험동물 적용 평가 1. 핵수용체 ERRγ ligand GSK4716의 Neurotrophic factor 신호 평가 2. 항우울제 투여에 의해 증가한 adult neurogenesis 관련 Neurotrophic factor 신호 평가 3. 신경독소로 인해 유발된 불안/우울장애를 보이는 실험동물에서 neurogenesis 병리패턴 평가 [3차년도] 핵수용체 리간드를 이용한 불안/우울장애 실험동물의 행동 개선 평가 1. PPARγ agonist Pioglitazone에 의한 adult neurogenesis 조절 효과 2. 항우울효과 평가에 활용 가능한 in vitro 모델 구축 연구개발성과 SCI급 논문 2편 게재, SCI급 논문 1편 게재 준비중, 학술대회 논문 발표 1회 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1. Adult neurogenesis 조절 기전에 대한 이해 증진 및 불안/우울장애 치료의 신규타깃 제시 - 비정상적 adult neurogenesis 소견을 보이는 실험동물모델을 활용하여 불안/우울장애 외에도 다른 신경정신질환이나 인지, 기억 등과 관련된 퇴행성뇌질환 등 여러질병의 치료제 검증. - 본 과제 수행으로 발굴한 Adult neurogenesis의 조절인자 핵수용체 ERRγ 와 PPARγ ligands를 여러 질병의 신규 치료 타깃 적용 가능성을 평가함. 2. Structure based virtual screening system과 reporter gene assay 기반의 세포분석시스템을 활용하여 신규 핵수용체 ligands 및 그 유사구조물질을 발굴하여 새로운 약물 타깃 및 약효 물질 발굴을 위한 기초 자료를 제공함. 3. Serotonin reuptake 활성 평가 in vitro model 구축 - 기존에 활용되는 SERT 과발현 in vitro model과 비교하였을 때, 더 생리적인 환경에 가까운 형태의 세포주 모델 (분화유도한 HT22 세포주)을 활용하여 여러 신경정신질환의 핵심 병리기작인 synapse에서 serotonin의 양을 조절할 수 있는 물질의 효능 평가 및 검증에 활용함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임주희
• 주관연구기관 : 우석대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 핵수용체;신경생성;불안/우울장애;항우울제; 2. nuclear receptor;adult neurogenesis;anxiety/depressive disorder;antidepressants;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 국내에 서식하는 것으로 알려진 몬스트릴라목 요각류를 대상으로 1)이들의 유전적 다양성을 밝히며, 2)특정 유전자에 대한 전사체 분석을 포함하여 요각류 내 분자계통관계를 규명한다. 이를 위해 차세대염기서열분석법(Next-Generation Sequencing, NGS)을 사용하여 기존에 널리 이용되고 있는 mitochondrial DNA와 nuclear DNA 정보 탐색을 수행하고 유전적 자료를 제공한다. 또한 특정 유전자의 전사체 분석을 통해 기존 보다 더 정확하고 신뢰성이 있는 요각류 내 근연관계 추정을 가능하도록 한다. ◼ 전체 내용 국내에서 보고된 몬스트릴라목 요각류를 채집하여 이들의 유전정보를 탐색함과 동시에 이 정보를 근거로 기존 보고종의 정체성을 재확인한다. 이를 위해 국내현장채집을 수행하여 시료를 확보하고, NGS방법을 통해 대량의 유전 정보를 획득한다. 마련된 유전 정보는 크게 두 가지 수준의 분석에 이용한다. 1)몬스트릴라목 내 속(genus) 간 근연계통관계 연구 본 생물군이 갖는 일반적 형태진단특성의 부족은 기존 형태기반 분류체계에 대한 많은 의문점과 문제점을 낳았다. 이러한 분류학적 문제를 해결하기 위해 최근 널리 이용되고 있는 유전자 마커의 발굴을 통해 몬스트릴라목 내 종들의 관계를 재확인하고 미비했던 자료를 보충한다. 2)요각류 내 몬스트릴라목의 위치 규명 최근 요각류 연구분야에서 분자 정보는 다각적으로 이용되고 있으며, 이러한 연구에 의해 주목할 만한 새로운 발견들이 속속 제시되고 있다. 하지만 몬스트릴라목 요각류 연구분야에서 분자툴의 이용은 매우 드문 실정이다. 본 연구에서는 기존에 분자마커를 포함하여 특정 유전자들의 단백질 서열 분석을 포함해 상위분류체계단계에서 보다 명확한 결과를 도출할 수 있도록 한다. ◼ 1단계 ❏ 목표 시료 확보 및 차세대염기서열분석 수행 ❏ 내용 채집조사를 통한 국내 몬스트릴라목 요각류 시료 채집 및 이들의 종 다양성 확인; 채집한 시료에 대해 NGS를 이용하여 대량의 유전체/전사체 정보 획득 ◼ 2단계 ❏ 목표 유전체/전사체 조립 및 유전자 정보 획득 ❏ 내용 다양한 생물정보학 툴을 이용하여 몬스트릴라목 요각류의 유전체/전사체 조립을 수행하고 분자계통연구에 유용하게 쓰일 수 있는 유전자 탐색 및 확보 ◼ 3단계 ❏ 목표 분자계통학적 관계 및 위치 규명 ❏ 내용 유전자 정보를 이용하여 이들의 분자계통관계를 보다 객관적으로 추론 ◼ 4단계 ❏ 목표 형태, 분자, 생태 특징의 통합적 고려를 통한 진화 방향 연구 ❏ 내용 다각적 연구 접근을 통해 보다 신뢰성 있는 계통관계를 추론하고 이를 바탕으로 몬스트릴라목 요각류의 진화 특이성과 경향을 파악 □ 연구개발성과 국내에 서식하는 몬스트릴라목 요각류를 대상으로 NGS를 이용한 대량의 유전정보(유전체 및 전사체)를 획득하였으며, 이로부터 얻어진 유전자 서열을 이용하여 이들의 분자계통진화 연구를 수행하였다. 연구결과는 기존 연구와 다른 근연계통관계(즉, 갈고리노벌레목-몬스트릴라목)를 도출하였으며, 또한 몬스트릴라목 내 속간 계통관계를 보다 명확하게 제시하였다. 추가로 형태/분자계통결과를 바탕으로 한 생태적 특성의 비교는 이들이 숙주주도 진화 가능성을 예측했으며, 이러한 결과는 추후 관련 생물군 연구에 기초자료로 유용하게 이용될 것으로 판단한다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1) 대량의 유전정보는 추후 다른 생물군의 계통진화연구에 이용될 수 있음. 2) 분자계통관계 결과를 토대로 기존 형태기반 분류체계를 검토하고 수정하는데 추가적 자료로 활용도가 매우 큼. 3)아직 알려지지 않은 생태적/생리적 특성을 파악하는데 유전자 정보가 크게 기여할 것으로 판단됨. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 전동구
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 요각류;몬스트릴라목;분류학;분자계통학;부유성 요각류; 2. Copepoda;Monstrilloida;taxonomy;molecular phylogeny;planktonic copepod;