연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ㅇ 주변국의 흑연감속로에 대한 핵물질의 확산, 불법이전 등에 대한 우려를 정량적으로 평가할 수 있는 핵물질매력도(FOM, Figure of Merit) 평가 ㅇ 전산코드를 활용한 영변 흑연감속로의 핵물질 발생량 추정 ㅇ 주변국의 핵주기 공정단위에 대한 물질수지평가를 통한 핵물질 종합 보유량 산출 방법론 개발 ㅇ 물질수지평가 공정별 추정 산출 핵심 알고리즘을 활용한 “핵주기 공정별 발생량 추정 프로그램” 개발 전체 내용 ㅇ 주변국 사용후핵연료에 대한 핵물질매력도를 평가 - 방법론 조사 및 적용 방법 도출 ㅇ 흑연로 연소도 모델링을 통한 핵물질 발생량 추정 - 핵물질 재고 평가기술 개발 ㅇ 핵물질 매력도 평가를 이용한 핵물질 검증 방법론 제안 - 핵물질 매력도 평가를 위한 알고리즘 개발 및 연산도구 개발 ㅇ 주변국 원자력시설의 세부자료 수집 - 주변국 핵연료 주기에 해당하는 시설 목록, 세부 정보 파악 ㅇ 핵주기 시설 단위 공정도 선정 - 핵연료 주기의 각 단계에 해당하는 시설 공정도 선정 - 주변국 원자력시설과 유사한 해외 시설의 세부 공정도 수집 - 물질수지평가시 산출량의 차이는 다양한 변수 선정 - 공정도의 세부 요소 파악 필요 ㅇ 단위 공정 물질수지평가 ㅇ 주변국 원자력 시설 주요 변수 설정 ㅇ 물질수지평가를 통한 핵물질 발생량 추정 Tool 개발 - 단위 공정별 물질수지평가를 통한 주변국 핵시설 공정에 적용할 핵물질 입력, 출력량 산출식 도출 - 산출 프로그램의 개발 - 단위 공정별 특성 반영 설계 - 주변국 핵주기 흐름도 적용 연구개발성과 ㅇ 원자력시설 해석 및 평가기술 개발 - 원자력시설의 불법 재사용 또는 유사시설의 개발 탐지 평가기술 개발 - 핵물질 매력도 평가 및 모델링을 통한 사용후핵연료 발생량 추정기술 개발 - 주변국 원자력시설 물질수지평가 결과를 바탕 미확인 핵물질량의 예측 - 주변국 원자력시설의 단위 공정도에 대한 물질수지평가 변수 설정 - 물질수지평가의 공정 흐름도 및 프로그램 적용 알고리즘 개발 ㅇ “핵주기 재처리 공정별 발생량 추정 프로그램”의 개발 결과의 S/W 저작권 등록 ㅇ 전문가 인력양성 및 신규 인력 채용 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 우리나라의 향후 선진핵연료주기에 대한 핵비확산 측면의 평가에 활용 가능 ㅇ 주변국의 비핵화 검증 작업시 즉각적 대응 도구로 활용 ㅇ 주요국만 보유하고 있는 핵활동 검증 관련 국내 미확보 기술의 및 국가 핵물질 분석 기술 고도화에 기여 ㅇ 주변국의 비핵화에 따른 핵물질 통제권의 선점은 시설의 불능화, 제염, 해체, 재이용 등 경제적, 산업적으로 가치가 높은 시장의 선점으로 이어질 수 있음 ㅇ 시급 현안인 주변국 비핵화 문제 해결을 위한 국내 기술기반 구축으로 미신고 원자력시설 검증을 통한 국민 불안 해소 및 국가 신뢰도 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김기현
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 비핵화;핵주기;물질수지평가;흑연감속로;핵물질매력도; 2. denuclearization;nuclear fuel cycle;Material balance evaluation;graphite moderated reactor;nuclear material attractiveness;

연구개요 고선량 방사선 피폭 환자 치료에서 나타나는 초기 생리적 변화는 피폭 손상 조직내 염증 사이토카인 증가로 전신염증반응증후군이 발생하며, 이것은 조혈계, 위장관계, 신경혈관계 등의 기능 상실로 나타남. 골수유래면역억제세포 (MDSC)는 면역 항상성을 무너뜨려 질환의 확산과 악성화에 관여하는 것으로 알려져 있음. MDSC에 대해 아직까지 방사선 피폭 손상 조직 염증 반응에서의 기능 및 영향 연구가 진행된 바 없으나, 인체 생리 반응 전체의 불균형을 초래하는 피폭 상황에서도 중요한 역할을 할 것이 분명함. 따라서, 방사선 노출에 의해 발생하는 염증반응의 효과적인 치료기술 개발을 위해 피폭손상 조직 MDSC의 방사선 반응을 평가하고, 그 기능을 조절하는 생리적 인자를 규명하여 제어하는 연구가 반드시 필요함 연구 목표대비 연구결과 • 1차년 : 피폭 마우스 골수유래면역억제세포 및 면역세포 방사선 반응성 평가 - 피폭 마우스의 조직 병리학적 분석을 통한 방사선 반응성 평가 - 세포 표지 마커를 이용한 피폭 마우스 골수 구성 세포 분석 - 방사선 피폭 골수 유래 염증 사이토카인 (cytokine) 분석 - 피폭 민감 장기 (장, 비장) 염증 반응에서의 MDSC 분포 변화 측정 - 피폭 민감 장기에서 MDSC 하위 표현형 (PMN-MDSC, M-MDSC) 분석 • 2차년 : 피폭 손상 조직 MDSC의 방사선 신호전달경로 분석 및 염증 유도 인자 분석 - MDSC 활성에 의한 피폭 손상 조직 면역세포 (cytotoxic T세포, helper T세포, 조절 T세포, NK세포) 기능 분석 - 피폭 조직 내 산화 스트레스 (ROS, RNS) 반응 분석 - MDSC 하위 표현형별 면역 조절 인자 (arginase, NO, PGE2, TGFβ) 분석 - 분리 MDSC와 T 세포의 in vitro co-culture를 통한 기능 억제 확인 • 3차년 : MDSC 활성 제어를 통한 피폭 마우스 염증 억제 in vivo 반응 평가 - 단클론 Gr1 항체 (Anti-Gr1) 이용 MDSC 제어 방사선 염증 표현형 분석 - 피폭 마우스 면역 인자 분석에 의한 MDSC 특이적 염증 억제 반응 in vivo 검증 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◦ 원자력 사고, 방사능 테러 등으로 피폭 사고의 잠재적 위험이 높아지고 있어 이에 대응하는 피폭치료기술 개발에 대한 사회적 요구가 매우 높으나 피폭 증상을 직접 목표하는 치료기술은 없는 실정임 ◦ MDSC는 면역 불균형을 초래하는 감염 질환 (폐렴, 패혈증, 후천성면역결핍증)과 자가면역질환에서도 악성화에 중요한 역할을 하고 있어 방사선 반응 MDSC연구 결과는 이러한 질환 치료에도 활용 가능함 ◦ 현재 의학적으로 조절할 수 있는 방법이 확립되지 않은 MDSC를 억제하기 위한 표적 저해제를 제시함으로써 급성 및 만성 염증 반응을 줄여줄 치료 기술 개발에 기여할 것임 ◦ MDSC를 활용한 방사선 염증반응 제어 원천지식 연구는 피폭환자치료기술 이외에도 염증을 매개로 한 다양한 질환 치료 기술 개발에 확대 적용 가능함 ◦ 종양세포 면역회피를 유도함으로써 암의 확산 및 전이에 기여하는 것으로 알려진 MDSC 역할과 접목한다면 방사선 종양 치료에도 그 잠재적 활용도가 매우 높은 연구임 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김아름누리
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 골수유래면역억제세포;방사선;염증; 2. myeloid-derived suppressor cell;irradiation;inflammation;

Ⅳ. 연구개발결과 - 방사광 X-선 형광 이미징 기반 스테레인스강 2종의 2차원 화학 성분 분포 가시화 - 방사광 X-선 투과 이미징 기반 세라믹 소재 3종의 내부 기공 분포 정량화 - 방사광 X-선 회절 분광 기반 자성 분말 소재 상전이 거동 측정 조건 최적화 - 백색광 X-선 리소그래피 기반 고종횡비 고분자 마이크로 패턴 제작 공정 최적화 - 백생광 X-선 투과 이미징 기반 다층적층금속소재 3종의 3차원 내부구조 가시화 가능성 평가 - 방사광 기반 실험 및 데이터 분석 관련 교육 실시 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 박이호
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : 1. 방사광;X-선 이미징;소각 X-선 산란;X-선 회절 이미징;고분해능 분말 회절;X-선 리소그래피; 2. Synchrotron radiation;X-ray imaging;Diffraction computed tomography;Small angle X-ray scattering;High resolution powder diffraction;X-ray lithography;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 암의 유전자 정보를 바탕으로 방사선에 대한 반응을 예측할 수 있는 기계학습 기반 모델 개발 전체 내용 · 암세포주의 유전자 발현 정보 및 방사선 민감도 분석 · 기계학습 기반 방사선 민감도 예측 모델 및 환경 구축 · 모델 기반의 방사선 민감도에 영향을 끼치는 주요 인자 분석 1단계 목표 암 세포주의 유전자 발현 정보 및 방사선 민감도 분석 내용 · 분석 대상 암 세포주 선정 및 실험 · 암세포주의 유전자 발현 및 방사선민감도 데이터 확보 2단계 목표 기계학습 기반 방사선 민감도 예측 모델 및 환경 구축 내용 · 확보 데이터 기반 기계학습을 위한 데이터베이스 구축 · 기계학습을 위한 GPU-based 환경 구축 · 방사선민감도 예측 모델 구축 3단계 목표 모델 기반의 방사선 민감도에 영향을 끼치는 주요 인자 분석 내용 · 기계학습 모델 최적화, 미지의 암세포주 방사선민감도 예측을 통한 모델 검증 수행 · 방사선민감도 데이터 분석을 통한 방사선민감도 영향 주요인자 분석 및 제안 · 기계학습 모델을 분석하여 방사선 민감도에 영향을 미치는 biological pathway의 분석 및 제안 연구개발성과 · 분석 대상 암 세포주 선정 및 clonogenic assay를 통한 방사선민감도 실험 진행 · CCLE, GE 등 다양한 유전체 데이터베이스로부터 CCLE, NCI-60 등 다양한 암세 포주 집단에 대한 다중 유전체 데이터 확보 · 다양한 기 출판된 논문을 분석하여 특정 조건하에서 보고된 방사선민감도 데이터 확보 – 총 436개의 clonogenic assay (SF2값), 559개의 High-throughput analysis (AUC값) 기반 방사선민감도 데이터 확보 · GPU-based workstation 환경 구축 (TITAN RTX*2) · CNN기반의 방사선민감도 예측을 위한 모델 초기 형태 구축 · 모델 비교 연구를 통한 기계학습 모델의 유형, 형태 및 hyperparameter 최적화 · Folded cross-validation을 통한 모델 평가 및 기존 연구와의 성능 비교 진행 · KEGG BRITE기반의 gene image 제작을 통해 방사선민감도 데이터 자체의 분석을 통한 방사선민감도 유효 영향 인자 도출 및 제시 · KEGG pathway 기반의 gene image 및 Grad-CAM 등의 XAI 기술을 통해 구축한 기계학습 모델을 분석하여 방사선민감도 유효 영향 pathway 도출 및 기 출판된 연구 결과와의 비교 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 · 본 연구로 개발된 기계학습 기반 방사선민감도 예측 모델은 최근 대두되고 있는 adaptive radiotherapy에서의 생물학적 adaptive radiotherapy, 즉 생물학적 방사선민감도의 고려를 통한 방사선치료의 고도화를 가능하게 하는 기초적인 연구가 될 것으로 판단됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정윤선
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 기계학습;방사선민감도;유전체;데이터과학;예측모델; 2. Machine Learning;Radiation sensitivity;Genomics;Data Science;Predictive 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;

연구의 목적 및 내용 ○ 방사선기술개발 사업 등을 통하여 원천기술 및 응용기술 등이 확보된 소재/부품/소자 관련 방사선 기술로 국익과 경제발전에 기여할수 있는 산업화 전략 창출을 목표로 하는 신규 사업 기획 ○ 방사선 기술을 이용하여 사회 현안 혹은 기술 난제 해결 및 극복을 위한 부처 공동 협력 연구 기획 연구개발성과 ○ 고부가 시장 선도형 방사선 기술 집적 상용화 분야 분석 및 기획 - 부처별로 추진된 소재/부품/기기 분야 기술과 방사선 기술의 협력/연계 방안 및 기술 상용화 타당성, 논리 보완 기획 - 다부처 협력 또는 산학협력을 위한 방사선 기술 상용화 전략 모델 수립 ※ 상세 기술로드맵과 연계한 사업 추진 타당성, 기존 사업과의 차별성, 부처 정책 연계성 도출 및 사업의 파급효과 분석 ○ 방사선 산업생태계 조성을 위한 방사선 선진화 전략기술 기획 - 소재/부품/기기 분야별 방사선 기술 상용화(실증) 연구 기획 및 중점기술로의 타당성 조사 - 부처 정책 및 법규 조사를 통한 기획 타당성 분석/평가 ○ 자문위원회 구성/운영 - 산학연 및 의료, 환경 분야 전문가 의견 수렴을 통한 세부 기획안 도출 - 분석기법 적용하여 기획사업의 논리, 기술, 사회 경제적 타당성 확인 - 수요자 및 관계부처와 공동으로 실증 및 성과 극대화 전략 수립 ○ 중점추진과제 발굴 : 방사선센서 및 감염병 관련 2개 중점 추진과제 ○ 기획보고서 작성 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 방사선 소재/부품/기기 분야 국가 미래 전략 기획사업 추진의 기초자료로 활용 - 고부가가치 시장이 예상되나, 진입장벽이 높은 기술을 선정하여 부처 간 협력 및 기술사업화 지원을 통해 전략산업화 ※ 대외 의존형 산업구조 탈피를 위한 「소재⋅부품⋅장비 경쟁력 강화 대책」(합동부처, ‘19) ※ 세계시장: (방사선의료영상) ‘15년 35.3조 → ’30년 79.9조, (방사선계측) ‘15년 9.2조 → ’30년 16.2조 ○ 부처협력사업 또는 산학연 협력사업 추진의 기초자료로 활용 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 허민구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 방사선;방사선기술;방사선기기;소재;부품; 2. Radiation;Radiation technology;Radiation device;Materials;Components;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김현동
• 주관연구기관 : (주)티엠지코리아
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 기어박스;감속기;엑츄에이터;밸브;원전기기; 2. Gearbox;Gear Reducer;Actuator;Valve;Nuclear Power Equipment;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위한 규제기술 개발 ◼ 전체 내용 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ 리튬계열 축전지 원전 적용성 연구 ❏ 내용 [1차년도] - 디지털 계측제어 및 전력설비 CCF 대처 기술 분석 - 원전 계측제어 및 전력설비 EMC 검증기준 및 검증기법 분석 - 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술현황 분석 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 특성 검토, 용량 계산 및 설계 가이드라인 수립 [2차년도] - 디지털 계측제어 CCF 방어수단 평가 및 차등적 접근방안 분석 - 디지털 기기 교체 EMC 평가모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원의 한계사항 및 대응방안 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술 성능평가 방법론 도출 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 및 배터리관리시스템 BMSN(Battery Management System for Nuclear) 평가 [3차년도] - 디지털 계측제어 CCF 기술적 평가 절차 개발 - 무선통신 사용 환경에서의 EMC 평가 모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원 생존성 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 규제방향 정립 - 리튬계열 축전지 생존성 평가 및 규제중점사항 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ㅇ 원전 내 케이블 노화에 따른 건전성 평가 기술 개발 ❏ 내용 [4차년도] - 디지털 I&C 설비개선 현안 분석 - 원전 무선통신 시뮬레이터 및 성능평가 방법론 개발 - 원전 소내전력계통 전력품질 저하 유발 사건 분석 - 전력품질 저하에 따른 원전의 안전성 영향 평가 및 분석 - 케이블 건전성 지표 추출을 위한 전기적 특성 분석 및 가속노화 실험 [5차년도] - 차등적 디지털 I&C 설비개선 규제요건 개발 - 원전 무선기기 통신 건전성 평가 기준 및 규제요건 개발 - 전력품질 대응능력 개선방안 분석 - 전력품질 저하 영향 최소화를 위한 평가 방안 개발 - 케이블 건전성 지표 추출 및 성능평가 □ 연구개발성과 [정량적 성과] ○ 안전기술보고서(N-Star보고서) : 25건 ○ 논문 게재 : 15건 (SCIE 12, 비SCIE 3) ○ 학술대회 발표 : 44건 (국내 27건, 국외 17건) ○ 원자력안전규제 정책 활용 : 6건 (제안 5건, 활용 1건) ○ 소프트웨어 등록 : 1건 [정성적 성과] ○ 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위하여 디지털 계측 및 전기설비의 CCF 대처, 원전 계측 및 제어 케이블 상태감시, 비상전원 생존성 평가를 위한 규제기술을 개발함. ○ 리튬이온 축전지 향후 도입 시 활용할 수 있는 기반연구를 수행하였으며, 계측 및 전력케이블의 건전성을 확인할 수 있는 지표를 개발하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 [활용방안] ○ 디지털 계측제어 분야의 안전성 평가에 활용 - 연구성과물인 디지털 설비의 차등적 CCF 평가 심사지침(안), 디지털 I&C 설비개선 평가 지침(안), 디지털 계측제어기기 EMC 평가지침 등은 가동 및 건설 원전 인허가 시 원전 사업자에게 명확한 심사기준을 제공하고 규제전문기관 측면에서는 계측제어 및 전력분야 안전성 평가에 활용 ○ 전력설비 안전성 평가에 활용 - 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성 있는 전력설비 확보에 대한 평가, 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 관련 명확한 심사지침 수립, 소내전력계통의 전력품질평가를 통한 안전성저하 대응능력 향상 방안 등을 마련하여 전력설비 안전성 평가에 활용 [기대효과] ○ 디지털 계측제어설비의 공통원인고장에 대비한 심층방어 및 다양성 설계전략에 대한 안전성 평가 규제기술 확보 및 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 및 능력, 전원의 한계사항 평가기준 제공 등을 통해 규제차원의 신뢰도를 제고함 ○ 공통원인고장에 대비한 디지털 계측제어설비의 안전성 평가, 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성있는 전력설비 확보, 소내전력계통 전력품질 평가 등을 위한 규제기술을 확보함으로써 신규 및 가동원전의 인허가 심사 및 검사에 활용할 수 있을 것으로 기대함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김영미
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 디지털계측제어계통;공통원인고장;전자파 적합성;케이블 상태 감시;전력품질; 2. digital instrumentation & control system;common cause failure;electromagnetic compatibility;cable status monitoring;power quality;

□ 연구개요 ○ 최종목표 : 본 제안과제에서는 환자 유래 췌장 암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자함 ○ 연구목표 1 : 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 - 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, CAFs를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자 함 ○ 연구목표 2 : 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 - 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구목표 #1 (1차년도) : 방사선에 대한 췌장암 오가노이드와 CAF의 내성 및 특성변화 확인 ● 췌장암 환자의 조직으로부터 종양 오가노이드, CAF를 각각 분리 배양 : 동일한 환자 조직으로부터 세포를 분리함 ● 배양한 종양 오가노이드, CAF의 공배양 조건 최적화 : 각기 다른 배양조건을 지닌 세포이기 때문에 동시에 배양이 가능한 조건을 확립해야 함 ● 방사선 치료 모델 제작 : 종양 미세환경 오가노이드에 방사선을 조사한 뒤 방사선에 의해 영향을 받는 유전자 발현 변화가 나타나는지 검증하여 방사선 모델을 제작 ○ 연구목표 #2 (2차년도) : 환자 유래 췌장암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴 ● 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 : 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, 종양연관 섬유아세포와 종양연관 대식세포를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자함 ● 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 : 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함. ○ 연구목표 #3 (3차년도) : 췌장암 오가노이드의 방사선 내성 및 종양 미세환경 변화 기전 규명 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 단일세포 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 단일 세포 유전체 분석을 시행하여 종양, CAF, 면역세포 각각에서 유의하게 변화하는 유전자를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 병리적 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 병리 분석하여 나타나는 변화를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화와 연관된 주요 유전자 발굴 : 단일세포 분석과 병리 분석 결과를 종합하여 방사선 조사에 의한 종양 특성을 변화시키는 주요 후보 유전자 선정 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구를 통한 학문적 기대효과 ● 본 연구는 환자의 암 조직으로부터 분리된 암 연관 섬유아세포 및 면역세포와 췌장 선암종 조직에서 분리된 종양 오가노이드의 공 배양으로 만드는 세계 최초의 종양 미세환경이 반영되는 종양 오가노이드로 미세환경과 종양에 대한 이해를 한 단계 높일 수 있을 것임 ● 종양 미세환경이 암 세포 증식, 전이 및 항생제 내성 등에 미치는 영향을 직접 관찰할 수 있는 모델로서 미세환경을 구성하는 세포에 유전자 발현 조절, 약물처리 등으로 함으로써 분자기전 연구에도 기여할 수 있을 것임 ○ 본 연구를 통한 사회적 기대효과 ● 본 연구는 암 세포로만 구성된 종래의 종양 오가노이드를 넘어서 환자 고유의 특성을 잘 갖춘 종양 오가노이드를 제작하는 것으로, 더욱 정확한 암 진단 및 방사선 치료 개발에 기여할 수 있음 ● 유병률이 높지만 가장 치료하기 어려운 췌장암 극복 기술 개발을 위한 기틀을 마련함으로써 환자들의 경제적, 정신적 손실을 줄이는데 기여하고, 환자들의 삶의 질을 향상시키는데 기여할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임정호
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선 치료;방사선 종양학;종양 오가노이드;종양 미세환경;카프; 2. Radiation therapy;Radiation oncology;Tumor organoid;Tumor microenvironment;CAF;

Ⅳ. 연구개발 결과 ○ 저선량 조사장치 조사선량 측정 및 몬테카를로 전산모사 비교 분석 ○ 내부피폭 선량평가 코드의 핵심 라이브러리 계산을 위한 국내 표준 팬텀 구축 ○ 혈액조사용 팬텀의 성능 향상 및 표준조사 기술 향상 ○ 치료방사선 선량평가용 유리선량계 판독시스템 구축 ○ 전알파, 전베타 측정기반 기술확립 ○ 감마핵종 내부피폭을 위한 자가 문진표 개발 ○ 전자상자성 공명(EPR)을 이용한 치아유사시료 표준선량곡선 확립 ○ 국제기준(ISO)에 따른 전좌분석을 이용한 표준선량곡선 확립 ○ AI 빅데이터 기술을 이용한 염색체 자동화 분석 프로그램 개발 ○ 국제공인기관 전환평가(교정/시험 기관) 완료 및 운영정상화 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 강영록
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 품질보증;선량평가;표준조사;전좌;인공지능; 2. QA;Dosimetry;Standard irradiation;Translocation;AI;