연구개발 목표 비알코홀성 지방간질환 섬유화 과정에 있어 TFEB/TFE3 유전자 및 lipophagy 활성화의 역할을 세포 및 동물 모델에서 확립하고, 이를 이용하여 새로운 치료법 개발 가능성을 제시한다. 특히, PPARs 등의 핵수용체 조절이 TFEB/TFE3 유전자 및 lipophagy 활성화에 미치는 영향을 규명한다. 연구개발 내용 ■ 1 년차 ▷ 간성상세포주 및 간암세포 활성화에 따른 핵수용체, TFEB/TFE3 및 lipophagy 발현 변화 분석 ▷ 핵수용체 조절에 따른 TFEB/TFE3, lipophagy 및 간섬유화 변화 분석 ▷ TFEB/TFE3 결손 후 핵수용체 조절의 효과 분석 ■ 2 년차 ▷ TFEB 결손 및 과발현 유도에 따른, PPARγ 활성화가 fibrosis 및 autophagy 변화에 직접적인 조절기전 확립. ■ 3 년차 ▷ 비알코홀성 간섬유화 유발 고지방 고콜레스테롤 동물모델 확립 및 기전연구 ▷ 결손 마우스에서 식이에 의한 간섬유화의 확인 및 핵수용체 조절 효과 규명 ■ 4차년도 ▷ 간 섬유화 동물모델의 일차 간성상세포 분리 조건 확립 및 PPARγ 활성화에 따른 효과 분석 ■ 5차년도 ▷ PPARγ에 의한 지방간 개선 기전 모색 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ■ 비알코홀성 지방간섬유화 병태생리의 새로운 기전을 제시함 ■ 비알코홀성 지방간섬유화 치료의 새로운 분자 표적을 발굴함 ■ 기존 약물, 화합물은행, 생약물질 스크린을 통해 autophagy 또는 lipophagy 조절을 통한 간섬유화를 치료 후보 물질 발굴 및 임상적용 ■ 비침습적 방법을 이용하여 간섬유화 진단 바이오마커 발굴 및 치료 반응 평가 지표 발굴 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 황유철
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 비알코홀성지방간;간섬유화;간성상세포;리포파지;지방소적;자가포식;지방간; 2. Nonalcoholic fatty liver disease;Hepatic fibrosis;Hepatic stellate cell;Lipophagy;Fat accumulation;autophagy;fatty liver;miRNA;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이준기
• 주관연구기관 : (주)퀀텀캣
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 피동형 수소제거장치;금속 나노촉매;나노 초구조체;중대사고;원자력 발전; 2. Passive Autocatalytic Recombiner(PAR);Nanocatalyst;Nanocomposite;Severe Accident;Nuclear Power;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 제1차 한-크로아티아 과학기술위원회 합의록(2019. 12) 의거 한국-크로아티아 방사선 이용 문화재 보존처리 기술협력을 통한 유럽 매뉴얼 국내 문화재 적용 여부 검토 ○ 전체 내용 - 방사선 문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 국내 유물 적용 검토 - 유럽 문화재 특성화 및 건전화 분석을 통한 국내 문화재 방사선 진단분석 기술력 향상 - 대형 엑스선 조사시설 이용 주요 유럽 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 ○ 1년차 ● 목표 문화재 방사선 보존처리 처리 신기술 개발 협력 및 글로벌 Best Practice Manual 적용 연구 ● 내용 - 대형 전자선 실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 적용 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술적용 - 유럽 수침 유물 특성 분석을 위한 뫼스바우어 적용 여부 검토 - 방사선 이용 유물관리, 경화, 보존 및 분석검정 훈련을 위한 인력 상호교류 ○ 2년차 ● 목표 엑스선 이용 글로벌 Best Practice Manual 실증 ● 내용 - 대형 전자선실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 실증 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술 적용 2 □ 연구개발성과 ○ 향후 방사선 이용 국내 문화재에 보존처리 매뉴얼 작성에 기여 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 및 방사선 이용 세계 인류문화유산 공동보존 시스템 구축 협력 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual을 기반으로 하여 향후 박물관 수장고형 전자선 훈증실 개발 및 해외수출에 기여 ○ 크로아티아는 자국이 주도하고 있는 원자력 기술 이용 유럽 문화재 보존 표준절차의 업그레이드를 위해 한국에서 선행된 첨단 엑스선 검방역 소독처리기술 개발 관련 협력 추진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박해준
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 문화유산;방사선;보존처리;매뉴얼; 2. cultural heritage;irradiation;preservation;Best Practice Manual;

□ 연구개요 Nuclear receptor coactivator 6 (NCOA6)는 핵수용체 및 기타 여러 가지 전사인자들의 transcriptional coactivator로서 작용한다. Ncoa6 general KO 마우스는 배아상태에서 치사하기 때문에, 본 연구실은 간 조직 선택적으로 NCOA6 발현을 억제시킨 liver-specific Ncoa6 KO (Ncoa6 LKO) 마우스를 제작하였다. Ncoa6 LKO 마우스를 사용하여 NCOA6의 기본적 대사 기능을 조사한 결과, Ncoa6 LKO 마우스의 혈중 glucose와 insulin은 야생형과 비슷한 수준을 나타냈으나, glucose tolerance, insulin sensitivity 및 pyruvate tolerance는 더욱 개선된 결과를 보여주었다. 분자수준에서 Ncoa6 LKO 마우스는 fasting에 의한 phosphoenol pyruvate carboxykinase 1 (Pck1), glucose 6-phosphatase (G6pc) 등의 gluconeogenesis 관련 유전자의 발현 증가가 보이지 않았는데, 이는 glucose 생성량의 감소를 설명해 줄 수 있는 결과였다. Ncoa6 LKO 마우스로부터 분리한 primary hepatocytes에 adenylyl cyclase activator인 forskolin을 처리한 후에도 야생형에서 보여지는 Pck1과 G6pc 유전자의 발현 증가가 관찰되지 않았다. 반면에 Creb, Foxo1, Pgc1a 등의 다른 gluconeogenic 유전자의 발현은 야생형과 LKO 간에 차이가 없었다. 마우스의 fasting 또는 primary hepatocyte의 forskolin 처리시에 증가되는 CREB 인산화 과정도 야생형과 LKO 간에 유사한 정도를 보였다. 흥미로운 사실은 CREB이 NCOA6와 단백질 interaction을 함을 증명하였다. 더 나아가 CREB에 의한 Pck1과 G6pc 유전자의 promoter 활성을 NCOA6가 더욱 강화함을 확인하였다. 이러한 효과가 Pck1과 G6pc 유전자의 promoter 내에 존재하는 CRE sequence를 mutation 시킬 경우는 사라졌다. 이들 결과들을 통해 NCOA6가 CRE에 결합하는 CREB 단백질의 transcriptional activity를 강화함으로써 PCK1과 G6PC의 발현을 증가시켜 포도당 신생합성을 조절할 수 있음을 규명하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 전사활성조인자 NCOA6가 결핍된 마우스에서 pyruvate tolerance가 증가한 선행연구 결과를 바탕으로, NCOA6가 gluconeogenesis 관련 효소들의 발현에 미치는 영향과 이에 대한 조절 기전을 규명함으로써, gluconeogenesis 조절을 통한 제2형 당뇨병 치료제 개발의 신규 표적을 확보하는 것을 목표로 했다. 연구수행결과 NCOA6가 gluconeogenesis 과정의 핵심효소인 PCK1과 G6PC 의 발현에 필요하며, 그 기전은 Pck1과 G6pc 유전자의 CRE region에서 전사인자 CREB에 대한 coactivator로서 작용함을 규명하였다. 따라서 gluconeogenesis 관련 유전자의 발현시 CREB과 NCOA6간의 interaction을 표적으로 제2형 당뇨병 치료제 개발의 가능성을 제시하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 연구개발성과의 활용계획 본 연구개발성과를 기반으로 NCOA6를 gluconeogenesis를 조절하는 새로운 인자로서 활용할 수 있다. 학문적으로는 gluconeogenesis 과정을 조절하는 전사수준의 기전을 더욱 구체적으로 규명한 것으로서, 이전까지 gluconeogenesis 조절에 관여한다고 알려진 전사 관련 다양한 인자들과의 상호작용 및 균형에 대한 후속 연구의 근거로 활용 될 수 있다. 또한, 응용개발의 측면에서 작용기전 상 NCOA6의 작용점을 표적으로 하여 gluconeogenesis 과정을 제어할 수 있는 수단을 개발함으로써 당뇨병치료제 개발연구에 활용할 수 있다. 2) 연구개발성과의 기대효과 본 연구개발성과를 통해, 우리는 과학기술적 측면에서 대사유전자를 포함한 모든 유전자의 전사조절 과정에서 전사조인자의 작용 방식과 다양한 방향성에 대한 이해를 심화시킴으로써, 생체 현상을 조절하는 유전자 수준의 과정에 전사조인자가 가지는 의미와 비중에 대해 연구자들이 인식하게 되는 계기를 제공하고, 한편 gluconeogenesis 같은 생체 항상성 유지를 위한 과정을 인위적으로 조절할 수 있는 새로운 기술개발에 기여할 것으로 기대된다. 경제·산업적 측면에서는 인류가 겪고 있는 가장 보편적인 만성질환 중 하나가 제2형 당뇨병이기 때문에, 관련 연구 성과가 제품개발로 연계될 경우 얻을 수 있는 국가 경제와 산업 발전에 미치는 긍정적 파급효과는 매우 클 것으로 예측할 수 있다. 사회적으로는 서구화된 식습관이 보편화 되어 가고 있는 현대사회에서 더욱 유병률이 증가하고 있는 질환을 치료 또는 관리함으로써, 지속가능한 인류사회의 안정적 발전에 기여할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승환
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 핵수용체 전사활성조인자-6;포도당 신생합성;포스포에놀피루브산 카르복시키나아제;글루코스 6-포스파타아제;전사활성조인자; 2. nuclear receptor coactivator-6;gluconeogenesis;phosphoenolpyruvate carboxykinase;glucose 6-phosphatase;coactivator;

□ 연구의 목적 및 내용 < 최종목표 > 의료영상의 자동 분류 및 전처리를 통해 영상 빅데이터 및 인공지능을 위한 데이터웨어하우스의 품질을 향상. < 연구내용 > ○ 1-2차년도 - DICOM 영상의 내용과 헤더정보로 검사 및 시리즈 종류의 자동 분류 - DICOM 영상의 내용과 헤더정보로 재생성된 검사 및 시리즈이름을 PACS DB에 저장된 정보와 비교 - DICOM 파일의 오류 검출 - 1차년도 외부영상 핵의학검사(PET, 뼈스캔 등)에 대해 시행 - 2차년도 외부영상 검사(CT, MR, US 등)에 대해 시행 ○ 3차년도 - 인공지능 연구에 사용하기 쉽도록 초음파영상의 전처리를 시행 - DICOM 영상에서 초음파 영역을 검출하여 crop - 영상의 병변주위에 표시된 annotation을 제거 - 영상의 annotation 위치를 추출하여 인공지능의 관심영역으로 사용할 수 있도록 함 □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > ○ 영상정보 저장상황 보고서 ○ DICOM 영상을 이용한 검사이름 및 시리즈 이름을 유추하는 프로그램의 개발 ○ 초음파 DICOM 파일에서 영상추출, 마커제거 등을 수행하는 프로그램의 개발 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 영상빅데이터 및 인공지능을 위한 데이터웨어하우스 품질 향상 ○ 연구자들의 영상을 이용한 인공지능 연구 아이디어의 실현 가능성을 높임 ○ 영상데이터 수집 및 클리닝에 소요되는 연구기간을 단축 ○ 국립암센터 외 여러기관 영상을 데이터웨어하우스에 추가하여 인공지능 연구결과의 신뢰성을 높임 ○ 머신러닝 학습이 가능한 데이터 기반을 구축하여, 국가 암 빅데이터로 확대할 수 있으며 연구자 맞춤형 DB를 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김태성
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 영상정보;인공지능;데이터웨어하우스;핵의학; 2. Imaging Information;Artificial Intelligence;Data Warehousing;DICOM;Nuclear Medicine;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 인간화마우스를 활용하여 선량에 따른 방사선피폭진단마커 발굴 ○ 전체 내용 -1차년도 연구: 최적의 인간화마우스 제작 기법 확립 -2차년도 연구: 제작된 인간화마우스 이용하여 선량에 따른 방사선피폭 모델 구축 -3,4차년도 연구: 후보 바이오마커 검증을 통한 최종 바이오마커 선정 □ 연구개발성과 - 기존 동물모델의 장점을 극대화하고 단점을 최소화한 새로운 인간화마우스 제작 방식 확립 - 방사선 피폭 시, 신속한 환자 스크리닝, 군별 분리, 군에 따른 적절한 의료처치가 이루어질 수 있는 조기 진단 바이오마커 발굴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 동물실험 결과를 인간에게 외삽하는 과정에서 발생하는 불확실성을 감소시켜 비임상연구에서 임상연구로의 적용 가능성을 극대화함. - 방사선 피폭대응 방식을 선진화하여 궁극적으로 사고 피해 최소화. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서진희
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 바이오마커;전신조사;마이크로RNA;인간화마우스; 2. Biomarker;Total body irradiation;microRNA;Humanized mice;NSG-SGM3;

연구개요 · RIS와 spontaneous sarcoma간의 임상적 특성의 차이는 세포적, 유전적인 차이 보다 종양이 발생하는 in vivo의 환경적인 차이(inflammation, hypoxic environment) 에서 비롯되었을 가능성이 있다는 가설을 증명한다 (즉, cell, DNA level의 유의미한 차이는 없을 수도 있다) · 따라서 세포의 성장 특성, DNA sequencing 등이 큰 차이가 없음을 증명하고 in vitro에서 진행하는 radiotherapy나 chemotherapy에 대한 반응 유사성을 찾는 것을 목표로 한다 · 하지만 만약 이러한 세포학적 특성에서 significant difference가 나타난다면 RIS와 Spontaneous sarcoma의 임상적 특성 (RIS의 poor prognosis)의 차이는 세포적 특성에서도 영향을 받았을 가능성이 있고 그에 따른 적합한 치료 방법을 유추해 볼 수 있다. 연구 목표대비 연구결과 ◼ 선행 과제에서 수립된 방사선 유발 육종의 세포주를 이용한 후속 연구로, 드물고 완치가 어려운 방사선 유발 육종의 종양학적 특성을 연구하여, 최적의 치료 방법을 고안하고자 함. ◼ 자연 유발 육종과 비교하여 종양학적 특성을 분석 - 종양 성장 속도, 성장관련 인자 발현, 항암제 및 방사선으로 인한 성장 억제 반응 (치료 효과) 비교 결과) 실제로 방사선 유발 육종과 자연 유발 육종의 세포적 특성에는 큰 차이가 없음을 증명하였고, 방사선 노출로 인해 발생한 종양이 특별히 항암제/방사선 민감성이 떨어지는 것이 아님 역시 밝혀냄. ◼ 방사선 유발 육종의 세포주유래 암조직 이식 (cell line-derived xenograft, CDX) 동물 모델수립을 통해 다양한 항암제 및 면역 치료 등에 대한 감수성을 확인할 수 있는 기틀을 마련 결과) 다양한 항암제 선별 실험 수행을 통하여 기존 자연 유발 육종과 상이하지 않음을 알게 되면서, 전장 유전체 분석을 통한 방사선으로 인한 암 발생에 더 초점을 맞추게 되어 xenograft 모델의 중요도가 감소하였음. Xenograft 는 보다 target을 특정한 후 수행할 계획임. ◼ 희귀 암종인 방사선 유발 육종의 세포주 유래 암조직 이식 모델의 개발은 이후 다양한 특성분석 및 효능 평가의 기본이 됨. 결과) 1. 여러 항암제(docetaxel, cisplatin, doxorubicin, olaparib) 들을 테스트해보았을 때 docetaxel에 더욱 민감한 반응을 보였으며, 2. 수립한 1가지 세포주 뿐만 아니라 여러 건의 환자 기반 세포주 수립을 시도중임. 국내 최고 세포주은행과의 협업에도 성공률이 낮을 만큼 세포주 수립이 어려운 암종이므로 이는 본 연구의 중요도를 설명할 수 있겠음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◼ 본 연구진이 진행해온 방사선 유발 육종 연구는, 최근까지 발표된 논문들에 비해 검체의 수집과 분석의 양적, 질적 측면에 있어서 세계적으로 독보적임. 특히, 자료조사 과정에서 미국에서 수립했다고 발표한 방사선유발육종은 이미 사멸해버린 상태로, 본 연구진의 세포주가 세계 유일한 방사선유발육종 세포주임. ◼ 본 연구의 결과를 바탕으로, 방사선 유발 종양의 진단과 치료에 있어서 치료 방침 결정 및 효과적인 약제 적용에도 시도해볼 수 있었음. ◼ 희귀한 세포주를 확보하였으므로 이후의 cell engineering을 통한 therapeutic modulation의 기반을 마련할 수 있었음. ◼ 또한 관련 분야 후학들을 교육함으로써, 박사 학위 및 전문가 인력들을 배출에 기여함. 현재 본 과제 관련으로 서울대학교 의학과 박사 학생이 학위 과정 중에 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장지현
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선;종양;육종; 2. Radiation;Tumor;Sarcoma;

□ 연구개요 본 연구에서는 1. 뇌졸중 동물모델을 활용하여 compensation mechanism,과 recovery mechanism을 신경학적 그리고 운동학적 수준에서 명확하게 규명하고 2. 방사광을 기반으로 뇌졸중 동물모델의 근육조직을 3차원 모델링 및 최적화 연구를 수행하여 이를 토대로 3. 뇌졸중 환자의 compensatory movement 감소시키고 recovery movement를 증가시키는 질적 향상 운동 프로그램을 제시하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 - Stroke 모델링을 실시하고 뇌졸중 흰쥐모델을 대상으로 forelimb과 hindlimb의 행동학적 평가를 통하여 compensation movement를 분석하였다. 또한 뇌졸중 흰쥐모델의 histologic analysis를 통하여 흰쥐 brain의 motor cortex의 BDNF와 NGF의 발현양상 관찰하여 뇌졸중 흰쥐모델의 뇌조직 손상 및 회복과 이와 관련한 행동양상 변화를 분석하였다. - 동물모델을 활용하여 muscle tissue와 bone tissue을 면밀하게 분석하였다. bone tissue 분석을 위하여 micro CT, Phase contrast X-ray microtomography를 활용하였으며 muscle tissue 분석을 위하여 Phase contrast X-ray microtomography를 활용하였다. 특히 하나하나의 muscle fiber의 내부구조를 Hard X-ray nanotomography를 활용하여 3차원적으로 분석하였다. - 뇌졸중 환자의 보상적인 움직임을 감소시키고 질적 움직임 향상을 이끌어낼 수 있는 운동 프로그램 활용 방법에 대하여 연구하였다. Trigger FES 자극 & 거울치료 적용방법에 대하여 조사하였고 치료 이후 균형능력과 보행능력 증진을 통하여 뇌졸중 환자의 전반적인 질적 움직임 수준을 향상을 확인할 수 있었다. Task specific training 적용방법에 조사하였고 Task specific training이 뇌졸중 환자의 spasticity를 감소시키고 고유수용성 감각능력 증진시켜 뇌졸중 환자의 움직임을 개선하고 보행과 일상생활 동작에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구에서 신경학적인 변화와 연관하여 움직임 손상을 이해할 수 있는 중요한 메카니즘을 제시하였다는 점에서 중요한 의미가 있으며 추후 뇌손상으로 나타나는 운동양상을 파악하는 연구를 진행하는데 있어 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. - 방사광을 활용한 생체조직의 미세구조 분석의 효용성에 대하여 확인하였으며 추후 동물조직의 내부 세부구조를 명확하게 관찰하는데 있어 본 연구의 결과가 효과적으로 활용될 것으로 보인다. 또한 연구에 활용된 3차원적인 미세구조 분석을 통해 병리학적 메카니즘과 회복 메카니즘 연구의 고도화가 이루어질 것으로 판단된다. - 본 연구에서 뇌졸중 환자의 움직임을 개선할 수 있는 운동 프로그램을 조사하여 적용 이후 그 효과를 확인하였다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 제시한 운동 프로그램이 뇌졸중 환자의 잠재력을 향상시키고 기능 능력 수준을 향상시키는데 크게 기여할 수 있음을 나타내는 것이며 나아가 본 연구에서 제시된 운동 프로그램의 적용은 뇌졸중 환자의 치료로 인한 사회적, 경제적 비용을 절감하는데 크게 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장상훈
• 주관연구기관 : 한국교통대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 뇌졸중;보상작용;근육;방사광가속기;질적 움직임; 2. stroke;compensation;muscle;synchrotron radiation;qualitative movement;

연구개요 1. 배경: 구강점막과 주위조직은 저작기능을 담당하면서 외부의 자극에 노출되어 있고, 구강 내 상주균과의 상시적인 접촉이 계속됨. 따라서 각종 치조골 결손부위나 발치 후 즉시 골증대술 등에 있어서 수술부위의 감염 이환상태가 많으며, 감염완치 후 염증이 없는 상태에서 수술하는 것이 현실적으로 불가능한 경우가 많음. 따라서 치료 전 또는 후에 인근조직에 염증상태를 동반하고 있는 경우, 염증성 환경에서 골재건을 할 수 있는 효과적인 치료전략이 필요함. 2. 목표: 본 연구에서는 염증을 유도하는 제재(LPS)나 염증성 cytokine (TNF)을 이용하여 유도된 염증성 환경이 BMP-2-induced osteogenic signaling 및 angiogenesis 에 어떠한 작용을 하는지 파악하여 임상적으로 흔히 존재하는 만성지추염이나 만성골수염/골괴사로 인한 골결손부에 대해 확실한 골형성을 유도하기 위한 치료전략을 확립하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 * BMP-2와 염증성 인자의 상호작용분석 -여러 가지 세포주에서 염증유도 물질인 LPS나 BMP-2 단독처리시 골아세포분화 능력 또는 염증관련 인자들의 변화에 아무런 영향을 미치지 않았음. -세포수준에서 두 약물의 투여순서, 시간 등의 여러 조건을 확립하여 최적의 골형성 능력 유도를 증명하였음. (동시처리시 가장 효율적인 골재생을 관찰) -여러 농도의 LPS와 BMP-2의 동시처리시 COX-2의 mRNA expression level 과 단백질 발현이 모두 증가됨을 확인함. -세포수준에서 두 약물의 동시처리에 의해 유도되는 골아세포분화 능력의 상승효과는 smad1/5/8 활성과 COX-2 발현이 그 기전에 관여하고 있음을 확인함. -두 약물의 동시투여가 인근 세포의 혈관형성에는 관여하지 않음을 확인함. * 염증이 존재하는 두개골 결손모델 확립 및 BMP-2 투여가 염증성 병소의 조직재생에 미치는 영향 연구, BMP-2 조절이 염증부위의 골형성에 positive effect의 가능성 탐색 - Calvarial defect 동물모델에 염증유도 물질인 LPS와 골형성 유도물질인 BMP-2를 혼합하여 함입한 지지체를 사용하여 골재생 정도를 관찰해 보았음. 혼합지지체를 defect 부위에 삽입한 후 5주 후 희생하여 immunohistochemistry와 Micro CT촬영 및 분석을 시행함. - 조직 염색 후 I-solution software를 이용하여 새로 형성된 bone을 측정하였고, 여러 실험군을 비교한 결과 BMP-2 단독 또는 LPS + BMP-2 동시 투여한 실험군 모두 골형성이 유의하게 증가됨을 확인할 수 있었으나, 두 실험군의 유의한 차이를 확인할 수 없었음. - Micro CT 촬영을 통해 3D image를 구현하였고 여러 골재생 인자 분석을 통해 골형성 정도를 알아본 결과 골형성 유도 정도는 BMP-2 단독 실험군 과 LPS + BMP-2 실험군 모두에서 증가하였지만 두 실험군의 차이는 관찰 할 수 없었음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 최근 고령화 사회에 접어들면서 대부분 전신적인 만성 염증질환을 동반하는 환자가 늘어남에 따라 염증상태의 골이식의 성공을 위한 조건확립은 반드시 필요하다고 할 수 있음. 본 연구결과를 바탕으로 하여 염증성 신호매개가 골형성 및 골아세포분화에 미치는 다양한 영향에 대한 여러 가지 상반된 결과에 대한 이유와 그 기전을 밝히고, 현재 널리 이용되어 지고 있는 골형성 관련 성장인자인 BMP-2의 부작용을 최소화할 수 있는 기초적, 임상적 지식과 과학적 근거를 제시하여 최적의 효과를 유도 할 수 있는 조건을 성립할 수 있을 것이라 기대됨. 더욱이 연구 성과를 바탕으로 악골의 질환 후 골결손부 후유증으로 어려움을 겪는 환자들을 최대한 빠른 시일 내에 효과적으로 치료할 수 있는 시스템을 구축하는 것이 가능하며, 악골괴사나 방사선 조사 후 다양한 인체 내 병적 감염, 골절 등을 치료하는 과정에서 후유증을 최소화하는 치료방법을 수립할 수 있을 것으로 사료됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권대근
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 염증;악골;골결손;골형성단백질2; 2. osteoradionecrosis;hematopoietic stem cell;plerixafor;radiation;calvarial defect;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 원전 사고관리계획서 법제화(2016.06.) 및 주기적안전성평가 관련 원자력안전법 시행규칙 개정(2014.11.)에 따라 건설 및 가동원전에 대한 화재확률론적안전성평가(이하, 화재 PSA)가 의무화됨. 이에 따라 원전 화재 PSA 결과에 대한 규제검증을 위해 규제기술지침, 주요 연구내용에 대한 평가방법론 및 원전 중요 화재 시나리오에 대한 화재 PSA 모델을 개발하고자 함. ◼ 전체 내용 ○ 화재 PSA 규제기술지침 개발 - EPRI 화재 PSA 방법론 주요 현안 및 심사요소 도출, 규제기술지침 - 최신 화재 PSA 방법론에 대한 규제기술지침 개발 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 주요 현안 업무 상세 분석 - 지진 유발 화재 안전성 평가방법 기반연구 ○ 원전 중요 화재 시나리오에 대한 화재 PSA 모델 개발 - 중요 화재 시나리오 도출, 화재 PSA 모델 개발 및 정량화 ○ 화재 PSA를 위한 전기회로분석 평가방법론 개발 - 중요 화재 시나리오에 대한 상세 전기회로분석 수행 - 전기회로분석의 화재 PSA 적용에 대한 평가방법론 개발 ○ 가상 단순원전 이용 교육용 화재 PSA 모델 및 교육자료 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 - 국내·외 화재감지 및 진압설비 설계특성과 시험방법 등 차이점 분석 - 국내 원전 화재방호설비 특성을 고려한 신뢰성 평가방법론 개발 ○ 고에너지아크손상(HEAF) 실험 수행 및 평가방법론 개발 - 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행 - 고에너지아크손상의 영향 범위 평가방법론 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 기존 및 최신 화재 PSA 방법론 분석 및 국내 원전 적용 방안 수립 ○ 가상 단순원전 이용 화재 PSA 교육자료 개발 ○ 화재 시 전기회로분석 방법 및 주요 업무의 PSA 모델 방법 분석 ○ 화재 PSA 방법론의 화재방호설비 신뢰성 분석 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 실험 매트릭스 구축, 실증실험 수행 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 및 IAEA 화재방호 안전지침 개발 연구 참여 및 기여 ○ 화재 PSA 방법론 현황 및 규제동향 분석 ○ 참조원전 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 적용방안 수립 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 수행 ❏ 내용 ○ 기존(EPRI FPRAIG) 및 최신(NUREG/CR-6850) 화재 PSA 방법론 분석 및 국내 원전 적용 방안 수립 - EPRI 화재 PSA 방법론 분석, 심사요소 도출 - 미국 IPEEE 화재재해도 평가결과 분석 및 국내 원전 적용 시사점 도출 - 최신 화재 PSA 방법론 분석, 주요 현안 도출 및 규제활용 방안 수립 - 국내·외 원전 화재 PSA 적용 현황 분석 - 주제어실 화재 시 운전원 거주성 분석, 환기시스템, 열방출률 등 민감도 분석 - 주제어실 화재 시 제어기능 전환 시간 적절성 확인을 위한 계통거동 분석, 상세 심사 요소 및 방법 도출 ○ 가상 단순원전 이용 화재 PSA 교육자료 개발 - EPRI 화재 PSA 방법론 기반 교육 모델 및 문서 개발 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 교육용 원시 모델 개발 - 노심손상빈도(CDF)의 Best Estimate 분석 예제 개발 ○ 화재 시 전기회로분석 방법 및 주요 업무의 PSA 모델 방법 분석 - 최신 전기회로분석 기술기준 개발 동향 분석, 국내 원전 적용 방안 수립 - 발전소 경계정의, 정성적 및 정량적 선별분석 방법 및 결과 검토 - 중요 화재시나리오 화재 PSA 모델의 전기회로분석 및 화재모델링 결과 검토 및 개선사항 도출 ○ 화재 PSA 방법론의 화재방호설비 신뢰성 분석 - EPRI 및 최신 화재 PSA 방법론의 화재감지 및 진압설비 신뢰도 평가방법론 분석 - 국내 원전 이산화탄소소화설비 및 스프링클러설비 신뢰도의 정량적 분석 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 실험 매트릭스 구축, 실증실험 수행 - HEAF 국제공동연구 정기회의(2회/연) 참여, 실험 매트릭스 구축 - 고에너지아크손상 실험 수행 및 결과자료 확보 - COVID-19로 인한 일부 실험 연기 - 국내외 원전 고에너지아크손상 방호 관련 규제기준 분석 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 및 IAEA 화재방호 안전지침 개발 연구 참여 및 기여 - FIRE 국제공동연구 정기회의(2회/연) 참여, 국내외 원전 화재사건 데이터베이스(2019:01) 구축 - 국내외 원전 복합화재 발생 사례 및 규제기준 분석, 국내 규제기준 개선방안 제안 - IAEA 주관 국제공동연구 참여를 통한 원전 내부위해도 평가지침(IAEA DS-494) 개발, 국내 규제지침 10.6과 비교분석 ○ 화재 PSA 방법론 현황 및 규제동향 분석 - 기존 화재, 내부사건 PSA 수행 자료 분석 - 전기회로분석을 위한 관련 자료 수집 및 분석 - 최신 화재 PSA 방법론의 전기회로분석에 대한 규제동향 분석 ○ 참조원전 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 적용방안 수립 - 참조원전 대상 화재 PSA 모델 개발(단순 화재 PSA 모델 개발, 화재 기인 시나리오 검토, 주요 다중 오동작 유발 시나리오 검토, 중요 화재격실 및 화재 시나리오 도출 등) - 전기회로분석 적용방안 수립(중요 화재격실 내 케이블 조사, 전기회로 분석 절차 수립, 전기회로 분석 결과서 항목 및 분석 등) - 선별 화재모델링 분석(설계자료 수집 및 검토, 중요 화재시나리오의 표적 도출, 선별 화재모델링 수행, 선별분석에 관한 주요 규제기술지침 수립 등) ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 수행 - 상세 화재 PSA 모델 개발(화재 시나리오 모델링 방법론 검토 및 초기사건 판단 고장수목 개발 등) - 전기회로 고장모드 및 기기 고장확률 분석(화재 시험 결과 분석, 제어회로구성에 대한 고려 사항 검토, 원자력발전소 케이블 검토 등, 고온단락 유형 선정 방법론 수립 등) - 상세 화재모델링 분석(상세 화재모델링분석 수행, CFAST를 이용한 화재구역 모델링 분석 수행 등) ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 ○ 전기회로분석 평가방법론 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행, 데이터베이스 구축 및 평가방법론(안) 개발 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 참여를 통한 국내외 화재사건 데이터베이스 구축 및 국외 화재방호 규제동향 파악 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개선 ○ 전기회로분석 및 상세 화재모델링분석 결과의 화재 PSA 모델 반영 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 정량화 ❏ 내용 ○ 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 - ASME Fire PRA Standard 범주별 적용 현안 및 해결방안 상세 분석 - 지진 유발 화재 취약성 및 영향 평가방법 분석 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 ○ 전기회로분석 평가방법론 개발 - 화재안전정지분석을 위한 전기회로분석 규제지침 10.6 개정(안) 개발 - 전기회로분석의 화재 PSA 적용에 대한 평가방법론 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 - 국내외 화재감지 및 진압설비 설계특성 및 시험방법 분석 - FIRE DB 활용 화재방호설비 작동 및 작동 실패 사례 분석 - 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행 및 평가방법론(안) 개발 - 고에너지아크손상 실험 수행, 분석 및 데이터베이스 구축 - 고에너지아크손상 영향 범위 평가방법론(안) 개발 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 참여를 통한 국내외 화재사건 데이터베이스 구축 및 국외 화재방호 규제동향 파악 - 국내외 원전 화재사건 데이터베이스 구축 - 국외 원전 화재방호 관련 정보 교류 및 규제동향 파악 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개선 - 상세 화재 PSA 모델 개선 및 고도화 ○ 중요 화재시나리오에 대한 전기회로분석 및 상세 화재모델링분석 결과의 화재 PSA 모델 반영 - 전기회로분석 결과에 대한 고찰 - 상세 화재모델링분석 결과에 대한 고찰 및 추가 고려 사항 확인 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 정량화 분석 - 화재기인 최소단절집합 검토 - 중요도 분석 결과를 활용한 민감도 분석 - 화재발생빈도 변경에 따른 민감도 분석 - 화재기인 운전원 행위에 대한 민감도 분석 □ 연구개발성과 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 연구를 통하여 개발되는 원전 화재 PSA 규제검증기술은 사고관리계획서 법제화 및 주기적안전성평가 주기에 따라 제출되는 화재 PSA 결과 심사에 활용이 가능함. 화재 PSA 관련 산업계와의 교류를 통하여 화재 PSA 분석 수준을 향상시키며 원전 화재방호 관련 취약 분야를 도출 및 설비 개선을 통한 화재안전성 증진에 기여함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김주성
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 화재확률론적안 전성평가;EPRI 방법론;NRC/EPRI 방법론;고에너지아크손상;전기회로분석; 2. Fire PSA;EPRI Methodology;NRC/EPRI Methodology;HEAF;Circuit Analysis;