□ 연구개요 최종연구목표: 신장섬유화에 대한 신장 내 대식세포의 Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2(Nrf2) 단백질의 역할과 작용기전 규명을 통한 신장섬유화의 발병과 진행 기전 확립 ⦁ 본 연구는 신장섬유화(renal fibrosis) 실험 모델에서 대식세포(macrophage)의 Nrf2 유전자의 역할과 작용기전을 규명하고자 함 ⦁ 신장섬유화의 발병과 진행에 대한 신규 기전을 규명하고자 하여 향후 대식세포 Nrf2를 표적하는 새로운 신장섬유화 치료법 개발의 기반을 마련하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 대식세포-특이 Nrf2 유전자 결손 생쥐 제작: Nrf2 floxed 생쥐와 LysM-cre transgenic 생쥐를 교배하여 대식세포에서만 Nrf2 유전자가 결손 된 생쥐(M-Nrf2 KO)를 제작하였음 ⦁ 신장 손상 모델 확립: UUO(unilateral ureteral obstruction), ischemia-reperfusion injury에 의한 신장섬유화 등 신장손상과 신장 섬유화 모델을 확립함 ⦁ 대식세포-특이 Nrf2 유전자 결손 생쥐에서 신장 섬유화 발생 정도 비교: 정상 생쥐에 비하여 M-Nrf2 KO 생쥐에서 UUO에 의한 신장섬유화가 유의하게 감소함. 따라서 대식세포 Nrf2가 신장섬유화를 촉진하는 것임을 알 수 있음 ⦁ 정상 생쥐 대비 M-Nrf2 KO 생쥐에서 신장섬유화의 기전 비교: UUO에 의한 신장 섬유화 관련 유전자들이 전반적으로 감소하는 경향을 보였으며 특히 염증관련 유전자들의 발현 감소가 두드러짐. 즉 대식세포의 Nrf2가 염증 촉진 cytokine의 발현에 필요함을 알 수 있음 ⦁ 신장섬유화에 대한 Nrf2 activator(DMF)의 효과 분석: DMF는 UUO에 의한 신장섬유화를 다소 감소시켰음. 이러한 감소효과가 M-Nrf2 KO 생쥐에서는 더욱 크게 나타남. 즉 Nrf2 activator의 작용이 신장내 세포마다 다르게 작용하며 Nrf2 activator를 이용한 신장섬유화 치료법이 새롭게 고안되어야 함을 시사받음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 새로운 지식 기반 마련: 급성신손상을 포함한 신장섬유화의 병태생리에 대한 향상된 이해를 유도할 수 있고 이를 바탕으로 신장병 치료 분야에서도 불특정 다수의 세포에 대한 치료보다는 표적 세포에 대한 치료법을 도입하여 부작용을 최소화시키고 치료 효과를 극대화할 수 있는 근거를 마련할 수 있을 것으로 기대 ⦁ 장기 효과: 본 연구의 결과를 바탕으로 하여 신약 개발의 근거 및 지식으로서 활용되어 관련 산업재산권 출원 등의 성과를 거둘 수 있을 것이며 본 연구를 토대로 배양된 연구 능력을 후속 연구 및 관련 기술 축적에도 적용하여 학문적 파급 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대 ⦁ Nrf2의 표적 유전자를 신장으로 침윤하는 대식세포에서 동정할 수 있을 것이며 이를 통하여 Nrf2 전사네트워크를 규명할 수 있을 것으로 기대 ⦁ 신장섬유화 발생시의 Nrf2에 의한 신호전달체계를 확립할 수 있을 것으로 기대 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김호식
• 주관연구기관 : 가톨릭대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 신장섬유화;대식세포;전사인자;염증;신장손상; 2. Renal Fibrosis;Macrophage;Transcription Factor;Inflammation;Kidney Injury;

□ 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;

□ 연구개요 본 연구는 정부 에너지 정책 및 정책 불확실성의 영향을 분석하여 합리적인 에너지 정책의 기준점을 마련하고 그 학술적 함의를 찾았다. 동태확률적 일반균형(Dynamic Stochastic General Equilibrium: DSGE) 모델을 이용하여 정부의 제 7, 8차 에너지 계획을 분석하는 연구를 수행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 다음 세가지 주제를 중심으로 수행하였다. 첫째, 에너지 믹스 정책에 따른 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 에너지 정책에 따라 신재생에너지와 원자력에너지의 비중이 변할 경우, 상이한 전력 발전단가로 인해 총 에너지 가격의 변동이 야기된다. 본 연구는 이에 따른 경제적 영향을 분석하였다. 둘째, 자연재해에 따른 원전 사고 발생 시 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 최근 기후변화에 따라 자연재해 발생 가능성이 증가하면서 원전사고 가능성 역시 높아지고 있어, 이에 대한 영향 분석을 수행하였다. 셋째, 정부의 에너지 정책 불확실성이 거시경제에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 에너지 정책의 불확실성은 투자를 보류하게 만들고 경제성장에 부정적인 영향을 미친다. 본 연구는 이러한 정책 불확실성의 거시경제학적 영향을 분석하였다 그 결과는 다음과 같다. 원자력 에너지 비율의 확대는 경제성 측면에서 우세하나 자연재해에 따른 방사선 노출의 위험성이 높아진다. 따라서 에너지 믹스 정책을 평가하기 위해 비용 효율성과 재난 위험 두 가지 요인을 고려하여 이들이 사회후생에 미치는 영향을 분석하였고, 가격 측면의 장점이 재난 위험의 단점을 상회할 것을 확인했다. 구체적으로 1) 원자력 에너지의 비율 증가에 따라 소비와 생산 역시 함께 증가하며, 2) 재생 에너지의 가격이 66.7% 이상 낮아지지 않는 한 원자력 에너지 비율의 확대는 사회 후생 측면에서 긍정적이었고, 3) 자연재해 발생으로 인한 원전사고 가능성이 33.7% 이상이거나 사고 발생 후 자본에 28.7% 이상의 타격을 입히지 않는 한 재생 에너지의 확대는 사회 후생를 저해했으며, 4) 정책불확실성은 사회 후생 감소를 야기하였다. 연구 결과는 장기적 관점에서 원자력에너지 장점을 재확인시켜주었으며, 일관된 에너지 정책의 중요성을 명확히 보여주었다.. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 확인한 에너지 믹스 정책에서의 에너지원별 비중이 사회 후생에 미치는 영향은 앞으로 에너지 정책을 수립할 때 참고할 수 있다. 그리고 정책 불확실성과 사회 후생 간에 확인된 관계를 통해, 에너지 정책을 둘러싼 최근의 불확실한 정세에서 정책의 불확실성을 줄여야 할 필요성을 확인할 수 있다. 또한 본 연구의 모델을 활용하여 국내외 다양한 에너지 정책 사례들의 사회 후생을 분석 및 비교할 수 있다. 이들 실사례를 포함하여 에너지 정책으로 실현 가능한 다양한 경우의 정책에 대해 본 연구의 DSGE 모델을 이용한 실험을 수행하여, 그들의 사회 후생을 비교함으로써 최적의 에너지 정책을 발견하는 데에도 활용할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안광원
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 에너지 믹스;사회 후생;가격 경쟁력;핵 재난; 2. Energy mix;Social welfare;Cost-efficiency;Nuclear disaster;

IV. 운영결과 원내에서 사용중인 모든 밀봉선원은 건전성 확인을 위해 누설점검을 매년 1회 실시 하였고, 방사선발생장치는 각 연구팀에 방사선안전관리 담당자를 두어 관리 하였다. 501명의 내부 직원 및 92명의 외부 직원에 대한 개인피폭선량을 측정하고, 방사선 작업종사자 및 수시출입자 전원에 대한 건강진단 및 방사선안전교육을 수행하였다. 2022년 기본교육 대상자는 방사선작업종사자 409명이었고, 직장교육 대상자는 방사선작업종사자 477명 및 관계종사자 70명이었다. 또한 방사선안전관리구역에 출입하는 모든 인원에 대한 방사선안전관리를 수행하였다. 5개의 방사선 사용 및 생산시설에 대한 공간선량률, 2개의 RI생산시설에 대한 표면오염도, 2개의 RI 사용시설에 대한 표면오염도, 2개의 파전용 저류조에 보관된 폐수의 방사능, 1개의 RI 생산시설 및 2개의 RI 사용시설의 실내 공기중 방사성물질의 농도 및 배기중 방사성물질의 농도를 정기적으로 측정하였다. 정기적으로 관리하는 지점은 총 169개 지점이다. 이와 같은 구역관리를 위해 방사선안전관리팀에서 관리중인 방사선측정기 39개에 대한 교정을 완료했고, 각 연구팀에서 사용하는 방사선측정기 230개에 대한 교정을 지원하였다. 방사성동위원소 생산에 대한 월말보고, 방사성동위원소 및 방사선발생장치 사용에 대한 분기보고를 모두 완료하였고, 개인피폭선량평가결과에 대한 보고, 방사선작업 종사자 교육에 대한 보고, 방사선작업종사자의 건강검진 결과에 대한 보고를 완료 하였다. 원자력 안전법에 따라 2022년부터 진행되던 1건의 방사성동위원소 사용변경허가를 완료하였고, 방사성동위원소 양도양수신고를 1건 완료하였다. 방사선 발생장치 사용 변경허가 1건과 추가적인 방사성동위원소 사용변경허가 1건을 완료하였다. 2021년 부터 준비하고 있는 방사성동위원소 생산변경허가를 위한 보고서 2건을 작성하였다. 방사선안전관리 수행 결과를 1건의 SCI(E) 논문과 1건의 해외 학술대회 발표 및 6건의 국내 학술대회 발표로 공유하였다. 또한 해외 학술대회 발표 중 확보한 일본 원자력학회에서 발간한 방사선차폐 Handbook의 일부를 번역하였다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 김상록
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선작업종사자;방사선작업구역;방사선피폭;방사선안전관리;방사성물질;방사성폐기물;최적화; 2. Radiation worker;Radiation control area;Radiation exposure;Radiation safety and control;Radioactive materials;Radio waste;ALARA;

□ 연구개요 - The impacts of the mass uncertainty on the nuclear structure, decay properties, estimated cross sections, and astrophysical calculations were investigated. - Preparations including beamtime proposals, letters of intent, and computer code for measurements of exotic isotopes have been conducted. - Based on this project, graduates students can enhance the knowledges in nuclear astrophysics and skills to prepare experiments. - The results in this project were published in 11 SCIE papers and report in several conferences. □ 연구 목표대비 연구결과 - The half-lives of isotopes have been examined to identify the feasibility of the mass measurements. The sensitivity of the half-lives and cross sections to the nuclear mass of superheavy nuclei have been studied. The results were published in 4 papers [1,2,3,4]. - The studies on the nuclear level density of heavy nuclei related the s-process were experimentally and theoretically performed and reported in 2 papers [5,6]. - The sensitivities of the astrophysical reaction rates to the nuclear mass were studied and reported in 2 papers [7, 8]. - The sensitivities of the beta-decay rates of heavy nuclei, conditions of r-process waiting points, and r-process abundance were investigated. The results were published in 2 papers [9, 10] - A computer code for pre-estimating mass measurements was programmed and report in 1 paper [11]. - The mass measurement for the 65As nuclei was prepared by considering the production yields, mass resolving power, and precision level. The results are in the preparation for submitting to an SCI journal. - Two letters of intent have been submitted to TITAN and RAON facitlities. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - The results, which were reported in 11 SCI papers, provide useful information not only for nuclear astrophysical understanding but also for precise mass measurements at RI beam facilities. - The computer code is helpful for estimating the feasibility of the precise mass measurements at MR-TOF mass-spectrometer laboratories. (source : summary of research results 2p)

• 연구책임자 : NGUYEN NGOC DUY
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 이국적인 핵;rp-프로세스;핵합성;질량 불확실성; 2. exotic nuclei;MR-TOF;rp-process;nucleosynthesis;mass uncertainty;

□ 연구개요 ● 연구목표 섬광검출기 기반의 품질보증 방법과 입자치료기 Log-file을 이용한 품질보증 방법의 통합으로 환자 치료 전 QA와 치료 시작 후 All fractions에 대한 입자 방사선치료의 차세대 품질보증 통합시스템을 구축한다. 그리고 이를 통하여 입자 방사선치료에 최적화된 품질보증 원천기술을 확보한다. ● 연구 배경 및 개요 - Bragg peak의 물리적인 성질을 가지는 입자선 (양성자, 탄소, 헬륨등) 치료기는 정상조직에 전달되는 선량이 현저히 적어 세계적으로 입자 치료기의 도입이 증가하는 추세임. - 입자선 치료기법 중 세기조절이 가능해서 정상조직 피해감소와 2차 중성자 발생의 부작용이 덜한 Scanning 방식의 치료가 주도적인 치료기법 선택됨. - 치료기법의 첨단화 추세와는 달리, 그에 따른 품질보증(QA) 방법은 입자선 치료의 특징을 반영하지 못하고 아직 전통적인 X-ray 치료의 품질보증 방식을 사용. - 입자 방사선의 물리적 특징에 최적화된 3차원적 선량분포 확인과 전 치료 기간 동안의 입자 치료선 모니터링을 통해, 최첨단의 입자방사선 치료기법에 부합하는 품질보증 통합 시스템 개발과 그 시스템의 임상 적용 계기를 마련하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ● 섬광검출기에서의 IDD와 2D 분포확인 - 대표에너지 (70 MeV, 110 MeV 등)에서 의 Bragg Peak IDD 및 Profile 측정 - 다양한 갠트리 각도에서 Profile 측정 ● Multi Energy의 환자 치료계획 선량분석 - Patient-specific QA시의 Image 분석 (position, intensity, range) ● Log-file을 이용한 off-line QA - 실 조사된 Machine log-file 분석 및 해석 - 계획된 Scanning pattern file 분석 - Scanning Pattern과 실제 Log와 비교 해석 ● 섬광검출기 QA와 치료기 Log 분석 결과의 통합 및 연동 - Clinical planned vs. delivered pattern 분석 - 모든 Energy Layer에서의 Log-file 분석과 실제 2D-Array 측정 결과와 비교 - 섬광 검출기 분석 결과와 환자 치료 Log를 통합한 치료 전 QA와 치료시작 후 All fractions QA-tool 개발 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구의 최종목표인 통합시스템의 결과로는 환자별 품질보증 보고서를 가지게 될것이고, 이는 기존의 “치료전”에 “측정”기반의 품질보증 방식에서“모든 치료”에서“측정과 기록”이 기반으로 제시되는 입자선 품질보증의 개념이 획기적으로 변하게 될것임. 그리고 한 단계 더 높아진 품질보증의 효과로 인해, 보다 더 안전한 입자방사선 치료와 향상된 환자 치료성적에 기여하게 될 것임. 또한, 이러한 품질보증 방식은 광자선 치료에도 확대 적용 될 수 있고, 수집된 매 환자치료에 대한 기록은 환자별, 치료 횟수별, 치료 부위별 등으로 분류되어 환자와 치료기 시스템에 대한 Big data를 구축하게 되고, 이를 활용하여 기계학습(인공지능)을 이용한 입자치료기 고장예측과 환자 치료효과 예측 등의 다양한 분석에 사용될 수 있어, 본 연구의 파급효과와 잠재성은 매우 크다고 할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안성환
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선 치료;입자 치료;양성자 치료;치료 선량 검증;품질 보증; 2. Radiation Therapy;Particle Therapy;Proton Therapy;Dosimetric Verification;Quality Assurance;

Ⅳ. 연구개발결과 ○ 고에너지 X-선 실시간 회절시험(CMWP법, 3D-XRD법)을 위한 합금별 미세조직 조절 (A1, Z1, X02, W05, ZA11, ZW10, ZX10, SEN 합금) - 실시간 회절시험법에 적합한 평균 결정립도 조절: CMWP ∼15㎛, 3D-XRD 60㎛ 이상 ○ 합금 조성별 집합조직 발달 및 전위구동 경향 - Al함유 합금: pyramidal< c+a >전위의 높은 구동, 기저면이 주변형축으로 기울어진 형태의 집합조직 - RE(또는 Ca)함유 합금: Al함유 합금과 비교해 상대적으로 높은 non-basal< a > 전위의 구동, 주변형축에 수직된 방향으로 기저면이 기울어지는 집합조직 - Zn-RE(또는 Zn-Ca)함유 합금: non-basal< a > 전위의 높은 구동, 주변형축에 수직된 방향으로 기저면이 기울어진 집합조직 ○ 전자현미경 및 전산모사를 이용한 변형기구 해석 - EBSD IGMA 분석: A1 합금은 높은 < c+a > 전위밀도를 보이며, ZW10 합금은 높은 prismatic< a > 전위밀도를 보임. - VPSC 전산모사 결과 ZW10 합금은 prismatic< a >에 대한 낮은 CRSS 값을 나타냄. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김영민
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : 1. 고성능 마그네슘 합금;실시간 회절시험;싱크로트론 방사광;전위;집합조직; 2. High performance magnesium alloys;In-situ diffraction;Synchrotron radiation;Dislocation;Texture;

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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 다양한 변형핵들에서의 양성자 비탄성 산란의 상대론적 디랙분석 ○ 전체 내용 디랙 방정식을 이용하는 상대론적 분석의 이론적 체계화를 위해 현존하는 핵산란 실험치와 현재까지 분석되어 있는 기존 계산 결과를 모두 파악하여 정리하고 체계적으로 분류하는 작업을 한 후 최근에 연구해 온 중간에너지 양성자 비탄성 산란 실험치 중 아직 분석 못한 축대칭 변형핵들에서의 양성자 비탄성 산란 실험치들에 대한 상대론적 디랙 분석을 광학 모형과 집단 모형을 이용하여 완결하여 체계적 상대론적 디랙분석 결과를 제시하고자 한다. □ 연구개발성과 s-d shell 핵종에 속하는 ²⁴Mg 와 ²⁶Mg, ⁵⁴Fe, ³⁴S, ²⁸Si, ³⁰Si에서의 중간에너지 양성자 비탄성 산란에 대한 광학 모형과 집단 모형을 활용한 디랙 채널결합분석의 결과 및 Ne 동위원소, ⁵⁸Ni, ⁶⁰Ni, ⁶²Ni, ⁶⁴Ni 등 Ni 동위원소들에서의 디랙 현상론을 이용한 채널 결합 분석 결과를 토대로 광학 퍼텐셜 변수들 및 변형 변수들에 대해 대상 핵종의 질량수 및 양성자의 에너지에 따른 변화를 비교하고 분석하였다. 이어서 Zr 동위원소, Sn 동위원소 등의 질량수가 커서 채널 결합 분석이 어려운 무거운 변형핵들에서의 채널결합분석을 하였고 Sn 동위원소들인 ¹¹⁶Sn, ¹²⁰Sn, ¹²⁴Sn에서의 양성자 비탄성 산란의 상대론적 디랙분석을 시행하여 대상 핵종 및 입사 양성자의 에너지를 다양하게 고려하여 체계적 분석으로 질량수 및 중성자수에 따른 광학 퍼텐셜 변수들의 변화, 변형변수들의 변화 등을 분석하고 슐레딩거 방정식을 이용하는 비상대론적 계산 결과와 비교하고 분석하여 SCI 논문들과 SCOPUS 논문들에 출판하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 다양한 축대칭 변형핵들에서 디랙 현상론을 이용하여 상대론적 분석을 시행하여 상대론적 분석의 이론적 체계화를 완성하고 비상대론적 분석에 대한 수월성을 제시하여 상대론적 분석이 기존의 비상대론적 접근법을 대체하여 핵산란에 대한 분석방법으로 활용되는 확고한 이론적 기반을 제공하고자 한다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 심숙이
• 주관연구기관 : 공주대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 디랙분석;양성자 산란;광학 모형;채널결합분석;집단모형; 2. Dirac analyses;proton scattering;optical model;coupled channel analyses;collective model;

□ 연구개요 ● 본 연구과제의 궁극적인 목표는, 통합 방법론 (integrative approach)을 기반으로 (1) NPC 및 핵막를 통해 일어나는 HPV(인유두종 바이러스)의 다이내믹한 감염 과정을 분자수준에서 규명한다. HPV 감염의 다이내믹한 복잡성을 고려하여 물리학 / 화학 / 생명과학 / 의과학 / 계산 과학적 방법을 아울러 여러 다양한 데이터를 통합적으로 적용한다. (2) 위에서 얻어진 연구 결과를 다른 바이러스의 감염과정 규명에도 확장하여 독창적인 생물학적 발견과 이해, 그리고 의학적 진단과 질병퇴치의 토대가 되도록 한다. ● HPV의 세포핵 내부 감염 과정을 분자 수준에서 좀 더 자세히 알게 되면, 이는 궁극적으로 바이러스의 감염을 막는 antiviral therapy의 개발에 중요한 밑거름이 된다. 이는 기존 예방 백신의 영역 밖인 바이러스의 핵막/NPC를 통한 유전정보 전달과정을 막는 새로운 치료용 백신 및 치료제 개발에 대한 토대를 제공한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ● 대표적인 Viral System중의 하나인 HSV-1의 Self-assembly에 관한 리뷰 논문을 비롯하여 총 4편의 논문을 발표하였다. (1) 기존에 알려져 있거나 새롭게 생성되는, 대용량의 생명 정보 및 실험 데이터를 물리/화학/생명/계산과학 등 학문의 경계를 넘어, 통섭/통합적으로 아우르는 보편적인 integrative approach를 개발 및 확장시켜왔다. (2) SAXS 장비 실험실 셋업 및 최적화 작업: ● NPC 구성 단백질들이 HPV Capsid-Importin 복합체와 어떻게 상호작용을 하는지를 명확히 규명하기 위해 Small angle X-ray scattering (SAXS) 실험을 준비하였다. ● SAXS 실험을 위해 Xenocs Nano-inXider라는 in-house SAXS 장비를 본 연구실에 2019~2020년에 구축하였고, preliminary data를 얻기 위한 최적화 작업을 진행하였다. (3) Cryo-EM 최적화 작업: ● Cryo-EM / Tomography 를 이용해서 importinβ—capsid 복합체가 실제 NPC의 cytoplasmic filament에 도킹하는 과정을 관찰하기 위해 세포를 배양하고 급속동결 후 세포핵과 NPC를 관찰하는 실험을 진행하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● 현재 시판 중인 예방 백신 (가다실, 써바릭스, 가다실 9)은 중화 항체를 생성 하여 HPV 감염을 막는 방식으로서, 모든 type 의 HPV 를 예방할 수는 없다. HPV의 세포핵 내부 감염 과정을 분자 수준에서 좀 더 자세히 알게 되면, 이는 궁극적으로 HPV의 감염을 막는 antiviral therapy의 개발에 중요한 밑거름이 된다. 이는 기존 예방 백신의 영역 밖인 HPV의 핵막/NPC를 통한 유전정보 전달과정을 막는 새로운 치료용 백신 개발에 대한 토대를 제공한다. - 의학적으로 중요한 antiviral 치료제의 개발에 적용되면 궁극적으로 병원, 제약회사, 바이오 벤처 회사 등에 기술 이전 및 사업화가 가능하다. 현재 치료용 백신은 ‘바이오리더스’, ‘제넥신’ 등 국내 제약사들이 임상 연구를 진행하고 있어, HPV 감염 과정을 규명하면 이러한 국내 바이오벤처 회사 등에 기술 이전을 통한 사업화가 용이하다고 본다. - 향후 국내외에 이와 관련한 새로운 연구센터를 설립할 수 있고, 다른 바이러스 (HIV, Zika, Ebola 등)의 NPC를 통한 감염과정으로 확장하여 의학적 진단과 질병 퇴치에 크게 공헌할 수 있다. ● 본 연구는 학제 간의 장벽을 넘어 생물, 물리, 화학, 계산과학 등 여러 학문분야의 융합을 통해 새로운 영역을 개척하는 다학제적 연구이다. - 기존 학계에서 단편적으로 물리/화학/생명/계산과학 학문영역의 인위적인 분류를 따라 유통되거나, 개별적으로 database에 저장되어 왔던 '생명 정보' 및 '실험 데이터'들을 통합적으로 사용하게 됨으로써, 데이터 통합과정을 통해서 얻은 최종 결과물의 효율성, 정확성, 해상도, 그리고 완결성을 극대화한다. - 기존의 이론의 틀에서 벗어나 실용적 문제 해결 능력을 갖춘 연구자를 배출하여 학계 및 산업계에 경쟁력 있는 인력을 키워낼 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승중
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 통합 방법론;계산 생물학;핵공막 복합체;바이러스 감염;저온 전자현미경; 2. Integrative approach;Computational Biology;Nuclear Pore Complex;Viral Infection;Cryo-Electron Microscopy;