Study on the marine ecosystem in the coastal waters near the Kori nuclear power plant using the matabarcoding analyses

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 최근 각광받고 있는 환경 유전자 분석기법을 이용해 부산 지역의 가장 주요한 해양환경 이슈가 되고 있는 고리 원전 인근 해역의 생태계의 변동성을 분석하고 이를 장기변동에 필요한 데이터 요소로 사용할 수 있는 기초 자료로 제공함 ◼ 전체 내용 • 3세대 염기서열 분석법을 이용한 어류와 식물플랑크톤의 표준 유전자 데이터 확보 • 차세대 염기서열 분석법을 이용한 시공간적 변동에 따른 어류의 종 다양성 변화 분석 • 환경의 변화에 따른 식물플랑크톤 군집구조 변동 파악 및 예측 • 어종별 수온의 민감성 및 최적 수온 탐색 및 환경요인과 어종 및 식물플랑크톤 군집 간의 상관관계 규명 ◼ 1단계 ❏ 목표 • 환경 유전자를 이용한 어류와 식물플랑크톤의 표준 유전자 데이터 확보 • NGS 플랫폼을 이용한 어류 종 조성 및 군집 변동 분석 • NGS 플랫폼을 이용한 식물플랑크톤 종 조성 및 군집 변동 분석 • 우점 어종의 최적 수온 분석 • 수온과 어류, 식물플랑크톤 간의 상관관계 규명 ❏ 내용 • 부산 기장군 원전 인근 해역의 12개 정점에서 17회 샘플링을 실시하였으며 PacBio 플랫폼을 이용한 염기서열 분석 방법의 파이프라인을 구축하고 범용 프라이머를 이용하여 어류 및 식물플랑크톤의 표준 유전자 염기서열 확보 • NGS를 이용해 기장군 원전 인근 해역에 서식하는 어류의 종다양성 평가 및 군집구조 비교를 진행하였고, 정량 분석을 통해 식물플랑크톤과 미생물 군집의 정량 비교를 수행함. 계절 변화에 따른 대표 식물플랑크톤 종을 제시했으며 출현종과 수온 및 어류와 식물플랑크톤의 상관관계 분석을 진행 □ 연구개발성과 • 국내 최초로 환경 유전자를 이용해 원전 인근 연안 어류와 식물플랑크톤 종 조성과 변동양상을 확인하여 환경요인의 변화에 따른 수산자원의 현황 모니터링 자료 제시 • PacBio 플랫폼을 이용한 어류와 식물플랑크톤의 표준 유전자 데이터베이스 구축 • 우점 어류 최적 서식 수온 제시를 통해 기후변화나 원전의 온배수 배출에 영향을 받을 수 있는 민감한 어종에 관한 정보 제공 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 환경 유전자 기법을 이용한 기장 인근 해역의 3개년 모니터링 데이터와 Pacbio 분석 파이프라인의 도입은 해양생태계 연구에 분자생물학적 기법 확대에 활용 • Pacbio 파이프라인 기반 표준 유전자 데이터베이스 구축은 국내외 분자생태학 연구자들에 의해 다양한 연구에서 활용 • 어류 및 식물플랑크톤과 수온, 어류와 식물플랑크톤의 상관성 연구를 통해 추가적인 환경요인과 기후변화 영향 조사의 필요성 및 선행연구 자료 제시 • 어류 및 식물플랑크톤 종 다양성과 변동성 및 해양환경에 따른 상관관계에 관한 3년간의 연구 결과는 국제저널에 게재를 통해 국가 이미지 증대 및 국제적 입지 강화에 이바지함 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 부경대학교
• 발행년도 : 20230600
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An evaluation technology development of nuclear power plant equipment survivability for severe accident conditions

• 연구책임자 : 1. 연구개발과제의 개요 1) 연구개발의 목적 □ 최종 연구개발 목표 ◦ 원전의 안전성 향상을 위한 중대사고 기기생존성(ES1)) 평가 기술 개발 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 설비 구축 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 체계를 통한 원전 규제 대응 및 산업계 수탁과제 수행 □ 당해 연구개발 목표 ◦ 중대사고 기기생존성 관련 규제요건 분석 ▹ 사고관리계획서 유관기관 협업체계 구축 ▹ 중대사고 기기생존성 평가 관련 규제 및 환경조건 연구 ◦ 중대사고 환경 모사 시험설비 개선 및 운용 ▹ 중대사고 기기생존성 시험설비 개선 및 운용기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 실증시험 수행 ◦ 기기생존성 평가 기술 및 중대사고용 방화랩(Fire Wrap) 설계기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 종합영향평가 수행 ▹ 중대사고 대처설비 생존성 향상기술 개발 ▹ 중대사고 환경에서의 상승효과를 고려한 비금속소재 열화평가 기술 개발 (출처 : 본문 1. 연구개발과제의 개요 3p)
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20231100
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Improvement of in vitro maturation efficiency in mammals through the clarification of correlation between morphological changes and nuclear maturation by controlling mitochondrial fission balance

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 포유동물의 난자 성숙에서 fission 억제 및 불균형과 핵 성숙 손상과의 관계를 규명하고 미토콘드리아 분열 유도 물질 또는 spindle assembly 복구 물질을 통해 포유동물 난자의 성숙 회복 기전을 조사하여 새로운 기전을 제시하고자 함. ○ 전체 내용 포유동물 체외성숙 동안 mitochondrial fission 억제에 따른 spindle assembly 손상에 대한 상관관계에 대해 조사하고, 이후 mitochondrial fission 조절 물질을 통해 포유동물 난자의 체외성숙 동안 핵 성숙 손상에 대한 회복 기전을 분석함. ○ 1단계 ◎ 목표 포유동물 난자의 체외성숙 과정 동안 mitochondrial fission 억제 물질인 Mdivi-1과 Drp1 siRNA 처리에 따른 체외성숙의 변화와 spindle aseembly와 mitochondrial fission과의 상관관계 규명 ◎ 내용 ■ 돼지 난자 체외성숙 과정에서 Mdivi-1과 Drp1 siRNA의 노출이 mitochondrial fission 관련 인자에 미치는 영향과 그에따른 meiotic maturation 변화 확인 ■ 돼지 난자의 체외성숙에서 Mdivi-1과 Drp1 siRNA 처리가 spindle assembly 관련 단백질과의 상관관계 규명 ■ 돼지 난자 체외성숙 동안 Mdivi-1 및 Drp1 siRNA 노출에 의한 mitochondrial 유래 ROS 및 기능 조절 변화 확인 ○ 2단계 ◎ 목표 Mitochondrial fission 회복 물질로써 Melatonin 및 MIT-001을 이용하여 Mdivi-1 및 Drp1 siRNA 처리에 의한 mitochondrial 기능 이상 및 spindle assembly 회복 기작 규명 ◎ 내용 ■ Melatonin을 사용하여 mitochondrial fission 관련 단백질과 spindle assembly 회복 정도 확인 ■ Mitochondria 유래 ROS 제거를 도와주는 물질인 MIT-001을 이용하여 항산화 효과가 mitochondrial fission과 spindle aseembly 회복에 미치는 영향 확인 ■ Melatonin과 MIT-001에 의해 mitochondria 기능 회복과 그에 따른 돼지 난자의 체외성숙 회복 효과 검증 □ 연구개발성과 [1차년도] SCI 국외논문 1편, 국내 학술대회 논문발표 2편 [2차년도] 비SCI 국내논문 2편, SCI 국외논문 2편, 국내 학술대회 논문발표 4편, 국제 학술대회 논문발표 2편 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 포유동물 난포란의 체외성숙 동안 mitochondrial fission의 조절을 통해 핵 성숙에 mitochondrial dynamics의 중요성을 제안함. ■ 포유동물 난자성숙에서 항산화제를 이용하여 mitochondrial fission의 조절을 도와줌으로써 mitochondria 유래 손상에 의한 핵 성숙 극복 기전을 규명하고 체외 성숙 효율 개선을 위한 새로운 방법 제시할 수 있음. ■ Mitochondrial dynamics 조절 물질을 이용한 새로운 체외배양액 제조 가능성을 확인하고 인간의 난임 보조생식술을 위한 새로운 회복 매커니즘을 제시함. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 대구대학교
• 발행년도 : 20230900
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Development of electrostatic accelerator core technology for AB-BNCT

• 연구책임자 : Ⅳ. 연구개발결과 - 240 keV 정전형가속기 빔 인출 : 240 keV 10.12 mA 빔 인출 성공 - 750 kW 직류전원장치 설계 제작시험 : 공기중에서 650 kV, 45mA 2시간 안정적 동작성능 확인 공기중에서 750 kV, 45mA 1시간 미만 운용가능(공간적 절연조건에서는 장시간 운용 가능) 세부장치들의 개별 성능은 모두 만족함 - 정전형가속기 SF6챔버 설계제작 : 예산 및 공간문제로 인한 개발 성과목표 변경 1.5 MeV → 2.4 MeV 상향조정으로 인하여 750 kV 절연챔버 설계가 1.2 MV급으로 변경됨 1.2 MV 절연챔버설계완료 - 2.4 MeV 정전형가속기 부품설계, 제작 및 시험 충전용 베터리를 이용한 가속기 내 전원 공급장치 적용 1.2 MV 가속기 고전압 터미널 절연설계 완료 Ar가스 스트리퍼 90 % 스트리핑 효율 500 keV 양성자 대전류 탄뎀가속기 국내 최초 개발 성공 (출처 : 요약문 5p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230200
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Study of Abnormal Dispersion Materials for Engineering the Chirality of Spontaneous Emission Light

• 연구책임자 : □ 연구개요 제안 과제에서는 특정 원편광에 대해 높은 광자상태밀도를 갖는 카이랄 거울을 설계하고, 설계된 카이랄 거울과 발광물질을 근접장 결합함으로써 발생 초기부터 원편광된 자발방출광을 실현하고자 함. 나아가 특이 유효유전율을 갖는 메타필름을 매개로하여, 고전적 성능 한계를 극복하는 차세대 디스플레이 기술을 연구함. □ 연구 목표대비 연구결과 연구책임자 그룹은 중견연구자지원사업(총 연구비: 3억, 2022년 2월 종료)을 통해 (i) 복사광, (ii) 태양광, (iii) LED 등을 포함한 자발방출광 및 (iv) 산란광의 편광, 파면, 흡수 등을 극적으로 제어하는 비정상 분산 물질에 관한 연구를 수행하였음. 파장 250 nm 극자외선부터 30 mm 중적외선까지 각 스펙트럼의 광학 물성을 조절하는 광학 구조를 설계·제작·평가하였음. 아울러 연구 수행을 통해 규명한 물리적 원리를 기반으로 연구 결과물을 태양전지, 열광전소자, LED, 3차원 프린팅 등의 응용 분야에 적용함으로써 산업적 기대효과를 증명하였음. 본 과제의 수행기간 중 총 23편(교신저자 참여 18편)의 SCI 논문을 게재하고, 총 3건의 특허를 국외(US) 출원·등록하였음. 교신저자로 참여한 논문 다수가 명망있는 나노과학 저널(Light Science & Applications, Nano Letters, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, ACS Photonics, ACS Applied Materials & Interfaces, Nano Energy, Matter, Optics Letters, Optics Express)에 게재됨으로써 연구책임자 그룹의 연구역량을 인정받았음. 모든 논문은 연구책임자가 교신저자, 연구실의 학생이 제1저자로 등재되었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 학문적 측면 (1) 자연에 존재하지 않는 특이 물질분산의 매질과 빛의 상호작용을 탐구함. 특히, 원편광 자발방출 광원과 소용돌이 파면을 유도하는 광학구조의 근접장 결합은 양자역학의 스핀궤도 상호작용을 해석하는 훌륭한 도구가 될 수 있음. (2) 원편광 자발방출광 발생과 관련된 광자선택률을 규명하여 자발방출광의 광물성을 인위적으로 제어할 수 있는 물리적 원리를 제시함. (3) 유전율 텐서를 포함하는 일반화된 전자기학 시뮬레이션 기법을 구축하고, 다양한 원편광 이색성 메타물질 연구에 확대 적용함. (4) 유효유전율이 변조된 평면을 설계하여 다양한 기하광학 효과를 모사함. (5) 기하광학과 파동광학을 통합한 시뮬레이션 기법을 개발하여 회절광학계를 포함하는 기하광학 구조의 성능을 예측함. (6) 표면플라즈몬 모드에 의한 광손실 및 산란을 억제하는 설계법칙을 확립함. (7) 틈새플라즈몬 공명을 이용한 중적외선 표면플라즈몬 분야를 개척함. 2. 실용적 측면 (1) 원편광 자발방출 광원: 자발광 디스플레이의 경우 외광 차단을 위해 원편광자가 도입되므로 원리상 50% 이상의 광손실이 발생함. 원편광 자발광원은 자발광 디스플레이의 휘도 감소 문제를 원천적으로 해결하는 기술임. (2) 대면적, 저비용 초집속 메타렌즈: 개인용 AR/VR 디스플레이에 적용되어 시야각 내에 도달하는 유효광량을 획기적으로 개선함. 일반적인 리소그래피 공정을 통해 LED 상부에 직접 제작되므로 대면적, 저비용 공정이 가능함. (3) 무손실, 반사형 메타편광자: 양자점 디스플레이에서 양자점 필름은 최종 편광자를 통과한 빛을 색 변환하는 기능을 수행함. 따라서 양자점 필름 직전에 배치된 편광자를 흡수형에서 반사형으로 대체하면 광원의 휘도 개선이 가능함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20230300
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Research on Hyper Connectivity for the Industrial Internet Application of Intelligent Cyber Physical Systems

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 수많은 산업용 인터넷 기기 (Industrial Internet of Things (IIoT))가 혼재한 상황에서 매시브 안테나 시스템 기반 초연결성을 확보하여 산업용 사이버 물리 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다. Massive MIMO의 핵심 알고리즘 개발 및 동작 효율화를 통해서 수많은 IIoT 기기를 안정적으로 지원하여 초연결성 확보의 기반을 마련한다. □ 연구 목표대비 연구결과 - 산업용 IoT 기기 지원을 위한 Massive MIMO 최적 동작 방식 도출 · 에너지 고효율 산업 인터넷 시스템 개념을 설계하고 Massive MIMO 기반 산업인터넷 시스템 동작의 효율화를 달성하기 위해 reference signal (RS) saving을 위한 adaptive switching scheme을 제안하였다. 제안된 기술을 활용하여 기존 기술 대비 spectral efficiency (SE)를 39.04% 향상 시켰다. - 산업용 massive IoT 기기를 위한 Scheduling 기법 개발 · 산업용 massive IoT 기기들의 outage probability reduction 기법 개발하여, 동시 지원 UE의 개수가 1000이고 coherence time이 50msec인 상황에서 energy efficiency (EE) 기준점이 0.35 Mbps/W일 때 outage probability 0%를 달성하였다. - Massive IoT를 위한 분산형 Massive MIMO 구조 및 알고리즘 개발 · 분산형 Cell-Free Massive MIMO 저전력 동작방식을 massive IoT 네트워크에 적용하여 일반적인 방식에 비해서 90%이상의 radiation power 절감을 달성하였다. - 수중 Massive MIMO를 활용한 산업용 Massive IoT 지원 기술 개발 RF, Acoustic, Optic을 활용한 수중 산업용 massive IoT 지원 기술을 개발하고 Massive MIMO의 parallel 송수신 방식을 활용하여 최대 70Mbps/UE이상, 1kbps/UE를 유지하면서 1.7km이상의 coverage를 확보하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구는 산업용 IoT 기기가 기하급수적으로 늘어나는 상황에서 지능형 사이버 물리 시스템의 구현을 위해 수많은 industrial Internet of Things (IIoT) 기기들의 초연결성 유지를 위한 핵심기술들을 개발하는 과제로 사이버 물리 시스템의 초연결성 및 산업용 IoT기기들의 연결성 확보 등에 광범위하게 활용가능하다. - 본 연구는 산업용 IoT 기기들 뿐만 아니라 다양한 목적의 IoT기기들의 초연결성 확보를 위한 핵심기술로 응용 가능하다. 또한 6G 통신에서는 1 km^2 당 100,000,000개의 IoT기기들을 지원 가능해야 하므로 본 연구결과를 기반으로 6G 통신의 massive IoT 기기를 지원하는 기술로 활용 가능하다. 6G 통신에 적용될 수 있는 표준기술선별을 통해서 표준화 가능한 기술도 연구할 수 있다. - 본 연구결과들을 바탕으로 기하급수적으로 늘어나는 IoT기기의 상황에 맞추어 계속적인 연구결과의 향상이 필요하다. 본 연구에서 실행되지 않은 좀 더 복잡한 환경에서 더 많은 IoT 기기를 지원하는 핵심 기술에 대한 추가 연구가 필요하다. 복잡한 환경은 reconfigurable intelligent surface (RIS)나 non-orthogonal multiple access (NOMA)와 같은 핵심기술이 적용된 상황이나 고속 이동형 IoT를 지원하는 상황을 고려할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 세종대학교
• 발행년도 : 20230300
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mRNA localization and translational regulation mediated by the PUF protein family of RNA-binding proteins

• 연구책임자 : □ 연구개요 RNA결합단백질인 PUF protein family의 특이점은 target mRNA의 3’UTR 또는 5‘UTR에 sequence-specific하게 결합한다는 것과 mRNA localization과 전사후조절에 작용한다는 점이다. 본 연구팀은 선행연구에서 Puf6가 효모의 Ste12 전사인자의 생성을 repression하며 5’UTR의 Puf6-binding sequence에 의함을 밝혔고, 본 연구에서는 1) STE12 및 TEC1 target mRNA를 대상으로 PUF family의 mRNA 위치조절과 단백질생성에서의 기능 분석 2) target mRNA – PUF 단백질 – cofactor 간의 상호작용을 통한 단백질생성조절에서의 기능 연구를 목표로 수행하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 1. PUF protein의 STE12 target-mRNA에 대한 위치조절과 단백질생성 기작 분석 - PUF4,5,6 유전의 deletion 돌연변이 효모균주를 제조하였고, filamentous growth 연구에 적합한 Σ1278b 균주배경에서 이배체 puf5Δ/Δ와 puf6Δ/Δ 돌연변이주 제조. - PUF4,5,6 의 Ste12 및 Tec1 단백질생성에서의 기능 확인. Haploid mating 조건과 다른 filamentation조건에서의 기능 확인 - Nuclear periphery로의 STE12 및 TEC1 mRNA의 localization 확인 - Puf6와 Puf5가 STE12 와 TEC1 mRNA의 핵주위로의 위치 결정에 관여한다는 결과 - Filamentarion 유도조건인 SLAD media에서 STE12 및 TEC1 mRNA의 위치를 확인하였고 Puf6와 Puf5의 조절 기능을 분석함 2. Target-mRNA 특이적 RNA-binding complex 분석과 이들의 세포조절에서의 기능 연구 - RNA granules 구성원인 Dhh1과 Puf 단백질의 상호관계 분석. dhh1Δ/Δ 돌연변이주는 PUF 돌연변이주와는 다른 양상을 보임. - Puf6와 Dhh1 RNA helicase와의 complex 형성에 FUS3와 TPK2 protein kinase가 관여함을 보임 - PUF5와 PUF4의 이중돌연변이 제조를 통한 상호관계 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - Cancer, stem cell, neuronal development 등에서의 PUF 단백질의 작용 기전에 본 연구의 결과를 활용. 특히 단백질 생성과 mRNA decay pathway 조절에 중요 기전을 제시. - 최근 급격히 대두되고 있는 mRNA의 세포내 organelle-tageting 주제 연구에 중요한 예시를 제공할 수 있음. 주요 전사인자들의 NLS 기반의 핵이동 외에도 mRNA의 위치결정이라는 새로운 연구방향을 제시. - PUF protein family에 속하는 7개 단백질의 기능연구로 확대 가능 - 단백질 및 RNA 위치결정 기술 선진화 - RNA의 분자유전학적 세포유전학적 분석 기술 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300008218

Development of technique for source evaluation of particulate matter based on neutron activation analysis

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 ○ 최상위 분석법인 방사화 분석을 이용해 미세먼지를 보다 정밀하게 분석하고, 미세먼지 내 방사성 핵종을 마커로서 활용하는 오염원 평가 기술을 개발 ■ 전체 내용 ○ 방사화 분석을 이용한 미세먼지 성분분석 - 방사화 분석 정밀도 향상 및 미세먼지 적용 연구 - 타 분석 기법과의 비교 분석 및 연계 연구수행 - 방사선을 이용한 미세먼지 농도 분석 기술 개발 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석을 통한 오염원 평가 - 측정소 설계 및 운영 - 지각물질 성분비를 이용한 오염원 기여도 평가 - 동위원소 비를 이용한 오염원 평가 연구 ○ 방사능을 이용한 미세먼지 모니터링 연구 - 방사선량률 이용 미세먼지 실시간 모니터링 기술 연구 - 베타, 알파선원 이용 미세먼지 오염원 연구 - 방사성 핵종 거동 이용 대기 환경 모니터링 연구 ■ 1단계 ● 목표 ○ 방사화분석 및 기타 분석법을 이용한 미세먼지 내 방사성 핵종 오염원 평가 연구 ● 내용 ○ 1차년도 (2018.07.18. - 2018.12.31.) - 미세먼지 내 방사화 원소 결정 - 미세먼지 측정소 설계 및 구축 - 대기 환경 샘플 확보 - 미세먼지 모니터링을 위한 방사선 정보 수집 및 분석 ○ 2차년도 (2019.01.01. - 2019.12.31.) - 미세먼지 매트릭스 확립 및 방사화 분석 정밀도 측정 - 측정소 운영을 통한 미세먼지 포집 및 분석 - 오염원별 미세먼지 샘플 확보 및 분석 - 대기 방사선정보와 미세먼지의 상관관계 분석 ■ 2단계 ● 목표 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석에 대해 정밀도 평가 및 검출하한 연구와 방사선학적 영향을 고려한 미세먼지 영향 모델링 연구 수행 ● 내용 ○ 3차년도 (2020.01.01. - 2020.12.31.) - 타 분석 기법 간 정밀도 평가 및 검출하한 향상 - 기상 조건 별 미세먼지 성분 분석 - 미세먼지 내 방사성 핵종 분석 - 방사선 정보를 이용한 시간별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 4차년도 (2021.01.01. - 2021.12.31.) - 타 분석과 방사화 분석 동시 활용 절차 개발 - 지각 물질 성분 비 및 동위원소 비를 활용한 오염원 평가 방법론 개발 - 방사선 정보를 이용한 계절별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 5차년도 (2022.01.01. - 2022.12.31.) - 방사선 이용 시공간별 미세먼지 성분 분석 - 개발된 방법론을 활용한 오염원 평가 - 평가 결과를 통한 방법론 보완 - 방사선정보를 이용한 지역별 대기 미세먼지 영향 모델링 □ 연구개발성과 ○ (국가 분석 역량 동원) 미세먼지를 최상위* 분석법인 방사화 분석 기술을 활용하여 일부 핵종 분석 정밀도 2배 향상 * 국제도량협회가 인정하는 기준 분석법 ○ (미세먼지 내 방사능 분석) 황사와 함께 날라오는 우라늄, 토륨, 라돈 등의 방사성 물질을 이용하여 국외 발 미세먼지 오염원 평가 정확도 향상 ○ 전체 연구개발기간 목표: 국내외 논문 게재 22건/학술 발표 30건/특허 출원 10건/특허 등록 6건/기술이전 1건/기술인증 1건/인력양성 7명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (경제적) 기존 방사능 측정 시설을 미세먼지 측정소로 활용 가능케 하는 기술로 실시간 미세먼지 측정소 170개소 및 미세먼지 성분 분석 측정소 15개소 확장 효과 ※ 성분 분석 측정소 구축비용만 약 150 억원 이상 절감 ○ (과학적) 방사능을 미세먼지 분석의 새로운 마커로서 활용하여 새로운 데이터 산출 (출처 : 요 약 문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300011896

Nonperturbative Study on the Structure of Strongly-Interacting Matter

• 연구책임자 : □ 연구개요 자연계를 구성하는 물질은 강한 상호작용으로 인하여 결합되어 있는 형태로 존재하며 이를 하나의 커다란 이론적 틀에서 이해하는 것은 핵물리학 이론의 주요 연구 목표라 할 수 있다. 이는 전자기력과 약력 그리고 강한 상호작용을 통합하여 이해하려는 시도의 중요한 단계이며 이 목표를 달성하기 위해서는 강한 상호작용에 대한 많은 실험적/이론적 정보가 필요하고 또 여러 계에서 다양한 방법으로 강입자와 원자핵의 구조와 반응을 연구해야 한다. 우선 자유상태에서 각 강입자의 구조와 특성을 이해하는 것이 우선되어야 하며 이는 핵물질 연구를 위한 기본적인 정보를 제공한다. 또한 실제 원자핵 혹은 핵물질 안에서의 입자의 성질과 구조가 자유상태에서의 성질 및 구조와는 달라서 핵력에 대한 올바른 이해를 위해서는 핵물질 안에서 입자의 성질이 변화하는 현상을 고려해야 한다. 이런 연구를 통하여 중성자별과 같은 거시적 계의 구조와 성질 연구에 필요한 정보를 알 수 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 강입자 하나로부터 핵자로 이루어진 계 그리고 중성자별까지 포함한 다양한 계에서 강한 상호작용의 변화에 관한 폭넓은 이론 연구를 수행 하여 하나의 통일된 이론을 정립하기 위한 노력에 기여하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구과제를 통하여 모두 세 분야의 연구를 진행하였다. (i) 핵자 구조 연구와 관련하여 (1+1) 차원에서의 toy model 계산을 수행하여 핵자 구조 함수가 정의 가능한 영역을 연구하였고 차세대 시설에서 수행할 수 있는 연구과제를 제시하였다. (ii) 강입자의 구조와 반응에서는 기묘도가 –2 또는 –3인 중입자의 붕괴를 쿼크 모형에서 상대론적인 보정을 고려하여 계산하였으며, 중간자의 성질을 더욱 자세히 연구하기 위해 상대론적인 모형인 light-front 쿼크 모형을 이용하여 계산하였다. (iii) 마지막으로 원자핵의 구조와 반응에 관해서는 최근 많은 관심을 끌고 있는 기계 학습을 무거운 원자핵의 알파 붕괴에 작용하여 만족할 만한 결과를 얻었으며, 별의 에너지원인 열핵반응에 기존의 R-matrix 모형보다 진일보한 이론 도구인 유효장이론을 처음으로 적용하여 유효장이론이 이 분야의 연구에 적용될 수 있음을 입증하였다. 이렇게 원래 목표하였던 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구의 수행을 통하여 다양한 시스템에서 여러 경우에 대하여 강한 핵력의 변화와 입자 및 핵의 구조에 관한 정보를 제공하고자 하였다. 또한 현재 우리나라를 포함한 선진 제국의 세계적인 가속기 연구소에서 실험연구로 계획 중인 연구 주제의 선행 연구가 되어 이들 실험에 대한 이론적 배경과 당위성 그리고 그 실험 결과에 대한 이론적 예측을 제공하고자 하였다. 이와 함께 중요한 물리적 가정 혹은 구조에 민감한 물리량을 찾아 그에 대한 이론적 예측을 제공하여 실험연구와 분석을 선도하는 효과를 기대하며 이 분야에 관한 연구성과를 생산하였다. 이런 연구를 위해서는 국제 협동연구가 필수적이므로 정기적으로 소규모의 집중적인 학술 행사를 매년 개최하여 차세대 연구 인력인 대학원 학생들에게 세계적인 석학과 교류할 기회를 제공하였다. 본 연구를 통하여 핵자의 구조에서 중성자별의 중요한 에너지원인 열핵반응에 이르기까지 다양한 형태의 강한 상호작용을 연구하였으며, 이는 후속 연구로 이어질 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20230300
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Study on the improvement of lung cancer radiation therapy combined with aerobic exercise

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 현재 비세포성폐암(NSCLC) 환자에게 적용되고 있는 방사선치료를 시행함에 있어 방사선치료 효과 증대를 위한 일환으로 유산소운동을 병행하고자 하였다. 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법으로 종양 세포내의 산소농도를 증대시키는 방법이 가장 일반적이다. 이에 본 연구진은 폐암 환자에게 유산소운동을 병행함으로써 종양세포 내의 재산소화를 유도하여 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 해당 내용을 동물모델을 활용하여 유산소운동이 폐암 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인한 이후에 3년차에 방사선치료를 받는 폐암 환자를 대상으로 임상연구를 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 1,2년차 연구결과는 목표 대비하여 계획대로 연구를 진행하여 연구결과를 도출하였다. NSCLC 세포주(A549)를 활용하여 NSCLC-orthotopic 마우스 모델을 구축하였다. 구축한 마우스 모델을 활용하여 단독 방사선 치료그룹, 단독 유산소운동그룹, 유산소운동과 방사선치료를 병행한 그룹으로 구분하여 In vivo 실험을 진행하였다. 마우스용 트레드밀을 활용하여 방사선 처리 전에 유산소운동을 실시하였고 모든 동물실험 일정을 종료 후 마우스에서 종양 조직을 확보하여 폐암 세포 종양 크기의 변화 및 종양세포 내의 세포 사멸 정도를 확인하였다. 또한 유산소운동을 병행하였을 때 종양세포 내의 산소농도 변화 및 활성산소(ROS) 변화를 면역조직화학염색법을 활용하여 분석하였다. 추가적으로 동물모델을 통해 확보한 종양 조직을 이용하여 전사체(NGS)분석을 실시하였다. 이는 유산소운동을 방사선치료와 병행하였을 때 종양세포 내의 재산소화 및 ROS 증대에 미치는 핵심인자를 발굴하기 위함으로 본 연구진은 4개의 핵심인자를 분석하여 제시하였다. 본 연구의 3년차 연구결과는 목표치에 대비하여 연구진행이 많은 부분에서 미미하다. 현재 본 기관의 기관생명윤리위원회에 임상시험 승인을 위한 논의단계에 있으며 유산소운동이 가능한 폐암 환자의 코호트 분류 및 안전한 재활치료의 프로세스 구축에 대한 논의 후 임상시험을 진행하기 위한 단계에 있다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 과제의 최종 목적은 폐암 방사선치료 효과의 증대를 위한 병용치료 파트너를 찾기 위함이다. 앞서 언급하였듯이 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법은 저산소성 종양세포 내에 재산소화 과정을 통하여 그 치료효과를 상승함에 있다. 이에 많은 연구진들이 고압산소탱크 및 나노입자를 활용한 종양세포 내의 직접적인 산소 전달을 위한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 장비 설치에 많은 비용과 임상 적용에 있어 한계점이 따른다. 본 연구진은 비교적 접근이 용이한 유산소운동을 병행하였을 때 폐암세포 내의 재산소화를 유도하고 이를 통해 방사선치료 효과 상승을 유발할 수 있다는 연구가설을 세우고 동물모델을 통해 이를 검증하고 유산소운동이 방사선치료 효과 상승의 역할 가능성을 제시하였다. 또한 전사체분석을 통하여 치료효과 증대의 핵심인자를 제시하였다. 본 연구진은 연구결과를 바탕으로 추후에 핵심인자를 조절하여 유산소운동과 방사선치료를 병행하였을 때 확실한 치료효과 증대에 대한 검증을 동물모델에서 진행함과 동시에 현재 보류상태에 있는 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 진행하기 위하여 노력할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300008647