Ⅳ. 연구개발결과 • 임상시험 전용으로 구축한 가속기의 고출력 고주파 테스트 및 실시간 모니터링 구축과 단일 펄스전원장치에 고압 디바이더를 이용하여 전자총과 마그네트론 연동 가동 구현. • 임상시험용 실험실의 사용허가를 위한 구동 콘솔, 인터락, 모니터링 시스템 개발 및 구축. • 매달 정기적으로 가동하며 빔서비스를 제공하는 연구용 가속기의 안정적 구동을 위한 유지/보수 작업 수행 및 실험 특성에 따라 가동하도록 제어 패널 및 펄스 고전압 및 전류를 실시간 모니터링 시스템 구현. • 전자총 특성 연구를 위한 검증장치 및 정밀 측정 시스템 구축하였으며, Wire-scanner의 Fork의 업그레이드를 통해 빔 프로파일을 전자총 출구로부터 4 mm 떨어진 위치까지 근접하게 측정 가능하도록 구현함. • 전자총 내부 부품의 정밀정렬제어 및 생산 수율 향상을 위해 설계 업그레이드 및 제작을 통해 성능 검증하여, 3개를 제작 완료함. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 임희진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 방사선치료기;펄스전원장치;인터락;전자총;고선량률; 2. Radiation Therapy machine;Pulse modulator;Interlock;Electron-gun;High dose rate;

Ⅳ. 연구개발결과 1. 히스톤 메틸화 효소인 G9a에 의한 BMP5 조절을 통한 Smad signaling의 활성화가 유방암 악성화에 미치는 효과 연구 2. 방사선 저항성 간암 세포주 구축을 통한 방사선 민감 인자 발굴 연구 3. 간암 대사 변이에 따른 종양 악성화 기전 연구 4. 멜라토닌에 의한 aromatase 활성 감소에 따른 유방암 발생 억제기전 고찰 5. 보체 조절 인자 complement factor H 억제를 통한 유방암 줄기성 조절기전 연구 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 최유진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 종양줄기세포;후성유전학;암대사;면역세포; 2. cancer stem cell;epigenetics;cancer metabolism;immunotherapy;

□ 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 ○ 고연소도 핵연료의 선진 비상노심냉각계통 안전규제 수립을 위한 냉각재상실사고 피복관 잔류연성 평가 실험규약 재조명 ○ 전체 내용 (1) 실험장치 구축 및 검교정 [냉각재 상실사고 모사 장치, 수소 취화 장치] • 피복관 냉각재 상실사고 모사를 위한 증기 산화 및 급냉열충격 실험장치 설계 및 구축. • 고연소도 피복관 모사를 위한 수소취화 실험장치 및 측정 장비 구축. (2) 냉각재상실사고시 잔류연성 실험평가 및 민감도 분석 • 확장된 실험조건에서 피복관의 산화도 및 피복관 온도 (1204℃이상 까지 확장) 변화시키며 고리압축 연성평가 수행. • 다음의 US NRC 표준 실험조건에서부터 확장된 조건에서 실험을 수행. - 상쇄 변형률 (offset strain) (2%) - 고리압축 연성평가 환경온도 (135℃) - 고리압축 인장율 (0.033mm/sec) - 재관수 온도 (미보고) • 연성평가 민감도를 기반으로 개별적 표준실험조건의 중요도 및 보수성 평가. • 높은 민감도 (높은 중요성)으로 판명되는 실험조건을 위주로 제한된 시간 안에서 효율적 실험수행. • 실험과 동시에 문헌조사를 병행하여 표준 실험 기준의 합리성 재조명. (3) 피복관 상변화 해석툴 개발 및 실험결과 해석 • 피복관 산소 확산 모델을 바탕으로 코드개발 수행. • 실험 금속조직분석 결과와 비교를 통한 코드 검교정. • 피복관 상변화층의 연성기여도 가중치를 정량적으로 도출하여, 연성평가 실험결과를 해석을 지원. • 평가된 실험조건 민감도와, 상변화층의 연성가중치를 기반으로, 발전된 표준 실험조건 제안. (4) 고연소도 피복관 모사 및 잔류연성평가 • 고연소도 모사를 위한 피복관 수소취화 및 수소량 측정 . • 제안된 실험조건하에 잔류연성 측정, 허용가능 최대 온도 및 산화율 탐사. • 고연소도 피복관의 선진 비상노심냉각계통 안전규제기준을 제안. □ 연구개발성과 본 연구를 통하여 얻어질 최종 예상 성과물은 다음과 같다. • 비상노심냉각계통 안전기준 수립을 위한 발전된 피복관 연성평가 실험조건. • 고연소도 피복관의 선진 비상노심냉각계통 안전규제기준. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (1) 발전된 실험조건의 활용 방안: - 국내비상노심냉각계통에 관한 안전기준 자립에 활용. (2) 고연소도 피복관 안전기준 허용치 활용방안: - 안전규제 현안해결을 위한 실증 실험데이터로 활용. - 고연소도 피복관 안전규제 독자적 제정에 활용. (3) 기대효과: - 선진국의 기술이전 기피현상을 극복 - 핵심규제 독자개발을 통한 자립수출 가능성 증진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이유호
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 핵연료 피복관;잔류연성;고연소도;비상노심냉각계통안전규제;수소취화; 2. Nuclear fuel cladding;residual ductility;High burnup;ECCS criteria;Hydrogen embrittlement;

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• 연구책임자 : 최시호
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 유전자편집;유전변이;전사체분석;분비물질;방사선;오가오노이드; 2. Gene editing;mutation;transcriptom analysis;exosome;radiation;organoid;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 912 경주지진 지역 지진원 정밀조사를 통한 해당지역 지진유발 단층 규명 ○ 주변원전 최대지진동 산정 및 912 경주지진 지역 장기 모니터링·대응 체계 구축 ○ 912 경주지진 발생 구역 15km 심도 부근 연약구간 확인 및 지질정보 확보 ○ 경주지진의 지진원 특성을 반영한 지진동 평가 기술기준(안) 개발 ○ 전체 내용 ○ 미소지진 관측 및 탐지 방법론 개발 ○ 미소지진 탐지 프로그램 개발 ○ 지진원 특성 분석 방법론 개발 ○ 912 경주지진 발생 지역 단층의 마찰 특성 연구를 통한 지진 원인 분석 ○ 912 경주지진 진원 지역 미소지진 DB 구축 ○ EGF를 이용한 912 경주지진 단층면 slip 분포 결정 ○ 경주지진 전진-본진-여진 자료를 이용한 지진원 스케일링 관계식 도출 ○ EGF를 이용한 강진동 예측 기술 개발 ○ 경주지진 지진원 단층구조 규명 ○ 최대 잠재지진 규모 산정 ○ EGF를 이용하여 잠재 최대 지진에 대한 주요 부지에서의 지진동 예측 ○ 진원 부근 집중 DC 및 MT 자료 확보 - 대상 지역 3차원 모델링 및 역산이 가능한 탐사 자료 확보 - MT 200 point 이상, 2.5 km DC 4 측선 이상 ◯ 해석 범위 - 관심영역 대비 2.5배 이상의 영역에 대한 지하 비저항 모델 생산 - 15km 이상의 심도에 대한 지하 모델 생산 ◯ 핵심 기술 - 송수신 분리에 의한 대심도 DC 비저항 탐사 자료 수행 - 15km 이상의 가탐심도 확보를 위한 MT 저주파 신호 획득 - 3차원 MT 모델링 및 역산 기술 확보 - 모니터링을 위한 제반 장비, 분석 기술 및 운영 방안 확보 ◯ 분석 정보 - 진원 심도 연약구간 분석 및 미소 지진과의 연관성 분석 - 단층의 지하 연장 상태에 대한 정량적 분석 - 지진 집중 구역 비저항 지질정보 확보 - 관측 탐사 자료의 DB화 및 표준화 정보 제공 ○ 2016년 9월 12일 경주지진(이하 경주지진)은 지표에 드러나지 않은 단층에서 발생한 지진으로서, 경주지진에 대한 지진원 특성 연구 및 지진동 산정기술을 분석하여, - 경주지진의 지진원 특성을 반영한 지진동 평가 기술기준(안)을 개발하고, - 원전부지의 지질, 지진안전성 및 지반안정성 평가 기술기준(안)을 개발함. ○ 1단계 (2017~2019) □ 목표 ○ 미소지진 탐지 및 분석 기술개발 ○ EGF 선정 및 전처리 기술 개발 ○ 912 경주지진 원인 규명 ○ 16년 9월 지진 지진원 심부 물리탐사 기반구축 및 자료 취득 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 적용현황 분석 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 인근 단층특성 결과 분석 □ 내용 ○ 미소지진 탐지 프로그램 개발 ○ 미소지진 단층면해 역산 프로그램 개발 ○ 912 경주지진 전진-본진-여진을 분석하여 EGF로 활용 가능한 지진 선정 및 단층면 slip 분포결정을 위한 전처리 기술 개발 ○ 지진원 특성 분석 방법론 개발 ○ 912 경주지진 발생 지역 단층의 마찰 특성 연구를 통한 지진 원인 분석 ○ 경주지역 물리탐사 기반구축 - 진원부근 심도 연약구간 탐사 및 모니터링 방법론 개발 - 진원 심도 연약구역 모니터링 프로그램 개발 - 진원부근 심도 연약구역 확인 기술개발 - 원전부근 단층 지하 연장상태 정량 분석 기술개발 - MT 기반 진원 심도 연약 구간 모니터링 자료 DB 구축 ○ 경주지역 물리탐사 자료취득 - 지진원을 중심으로 40 km x 40 km 영역에서 AMT 자료 301 측점 및 MT 자료 251 측점 취득 - 2개 이상 측선에서 길이 최소 길이 4 km의 전기비저항 탐사 자료 취득 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 적용현황 분석 - 지질, 지진안전성 및 지반안정성 평가 기술기준 및 적용현황 분석(I) - 경주지진 주변원전 지역 단층/지진원 조사결과 현황 분석(I) ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 인근 단층특성 결과 분석 - 지질, 지진안전성 및 지반안정성 평가 기술기준 및 적용현황 분석(II) - 경주지진 주변원전 지역 단층/지진원 조사결과 현황 분석(II) - 경주지진 주변원전 지역 단층/지진원 조사결과의 설계지진 적용현 조사·분석(I) - 부지응답분석 입력데이터 개발 기술 ○ 2단계 (2020~2021) □ 목표 ○ 경주지진 진원지역 미소지진 DB 구축 ○ 경주지역 지진원 물리탐사 자료 해석 및 모니터링 체계 구축 ○ 912 경주지진 지역 지진원 정밀조사를 통한 해당지역 지진유발 단층구조 규명 및 최대잠재지진규모 산정 ○ 주변원전 최대지진동 산정 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 설계지진 영향 분석 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 평가, 제·개정(안) 개발 □ 내용 ○ 912 경주지진 지진원지역 미소지진 DB 구축 ○ 경주지진 지진원(내남단층)지역 속도구조 도출 ○ 경주지진 이후 경상도 일대 지진발생 현황 및 해석 ○ 미소지진 단층면해 역산 및 경주지진 지진원(내남단층) 지역 응력장 해석 ○ 경주지진 시 내남단층의 파열면 분석 ○ EGF를 이용한 경주지진 지진원(내남단층) 단층면 slip 분포 결 ○ 경주지역 미소지진의 지진원 스펙트럼 분석을 통한 지진모멘트 및 응력강하 분석 ○ 경주지진 전진-본진-여진 자료를 이용한 지진원 스케일링 관계식 도출 ○ 단층의 마찰특성연구 및 미구조연구를 통한 경주지진 원인 해석 ○ 물리탐사 자료 해석 ○ 물리탐사 모니터링 체계 구축 ○ 경주지진 시 내남단층의 파열 전파/저지 분석 ○ 내남단층의 3차원구조 및 최대지진규모 도출 ○ EGF를 이용한 최대지진동 산정 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 및 설계지진 영향 분석 ○ 원전부지 안전성 평가 기술기준 평가, 제·개정(안) 개발 □ 연구개발성과 - 원자력안전기술보고서: 19 - 국제 SCI논문: 36 - 국내 비SCI논문: 7 - 학술대회발표(국내·국외): 180 - 인력양성: 박사 6, 석사 20, 학사 12 - 시제품: 1 - S/W등록: 1 - 포상 및 수상 실적: 2 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 912 경주지진 관련 활동성단층 여부에 대한 과학적인 규명을 통해 최대 잠재지진 및 지진동 재산정 - 이동식 미소지진망으로부터 취득된 미소지진자료의 지속적인 분석을 통한 원전 밀집지역의 활동성단층에 대한 장기 지진모니터링 및 대응체계 마련 - 912 경주지진 관련 단층에 대한 물리탐사 기반의 과학적인 규명을 통해 최대 잠재지진 및 지진동 재산정 등을 위한 정량적 지질 정보 제공 - 지진 발생지 인근에 월성, 고리, 신고리 등 다수원전이 가동 중임에 따라 원전내진설계기준 재평가를 위해 912 경주지진발생지역 지진원에 대한 정밀조사 결과제공 - 원전 밀집 지역에 위치한 단층대의 심부 상태에 대한 과학적이며 기술적인 정보를 제공함으로써, 원전에 대한 무분별한 안정성 논란을 잠재워 경제적, 산업적으로 안정성 있는 정책 실현 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 이진한
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 912 경주지진;고정밀 미소지진 관측망의 자료분석;지구물리탐사;활성단층;원전부지 안정성평가; 2. 912 Gyeongju earthquake;Analysis of data from high-density-port able-seismograph network;geophysical survey;active fault;evaluation of seismic safety for NPP sites;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 미확인 핵물질 현장 핵감식 기술지원에 활용될 예비특성평가 기술 개발 ○ 국내 민관 대응체계를 고려한 유사시 비상대응 기반 확보 ○ 방사능테러 대응에 활용 가능한 유망 분석 기술 및 측정기법 예측 ○ 전체 내용 ○ 미확인 핵물질 예비특성평가 기술 개발 - 예비특성평가 개념 정립 및 절차 개발 ∘ 미확인 핵물질 측정‧분석 절차 관련 문헌조사 - 예비특성평가 활용가능 장비 및 고도화 요구 기술 선정 - 핵종식별기를 이용한 무표준 핵물질 동위원소 비율 분석 기술 개발 - HH-XRF를 이용한 미량원소 성분 분석 기술 개발 - 무표준 원소분석 장비 도입을 위한 인허가 기술 개발 ○ 현장 대응력 강화를 위한 비상대응 기반 기술 확보 - 국내 핵감식 대응역량 현황 진단 - 방사능테러 기술지원 도구 개발 ∘ 발생가능한 비상상황 분류 ∘ 기술 기반 단계적 의사결정기준 개발 - 방사능테러 훈련 시나리오 개발 - 비상대응 역량 강화 및 기술 교류 ∘ 국내 불법유입 방사성물질 사건 조사 및 IAEA ITDB 보고 ∘ 국내 방사능테러 관계자 핵감식 인식제고 워크숍 개최 - 현장대응력 강화 주요 이슈 연구 ∘ 유사 기능을 갖는 기관 간의 연계 문제 ∘ 주요 전문 분석기관 역량 연계방안 마련 ∘ 방사성물질 취급 특수시설 및 Manipulator 조사 및 분석 ∘ 수행자의 숙련도에 따른 결과 변동 예측 ∘ 주요 핵감식 인자 분석기술 연구 ∘ 원격탐지 가능 기술 현장 적용 아이디어 ○ 공통 요소기술 조사·평가 및 미래 활용 가능 기술 예측 - 실험실 분석 기반 요소기술 조사 - 핵안보 비상대응 현장에 응용 가능한 요소기술 도출 - 미래 활용 가능 유망 기술 예측 - 주요 도출 기술 활용 가능성 평가 □ 연구개발성과 ○ 1차년도 (2018) ○ N-STAR 보고서 제출 (3건) - 신연료 제조조건별 미세조직 차이 연구 - 환경시료 내 방사성핵종 측정에 대한 품질 관리 기법 - 알파분광분석법의 숙련도 향상 방안 연구 ○ 국내학술대회 논문발표 (5건) - “The development of National Nuclear Forensics Library system” KNS 2018 - “Development of Domestic Fresh Fuel Identification Algorithm through Comparative Analysis of Nuclear Fuel Signatures” KNS 2018 - “핵테러 및 핵물질 불법거래 대응을 위한 국가 핵감식 지원체계 연구 “, 한국법과학회 2018 - “The present status and future challenges of nuclear forensics in ROK”, KRS 2018 - “Identification of Sr Compound in radiological terror scene by LIBS at long distance” KRS 2018 ○ 성과홍보 (6건) - 제2차 KINAC-SIPRI 워크숍 주제발표: NNFL capability in the ROK - 2018 KRS 워크숍 주제발표: 한국의 국가 핵감식 라이브러리 구축 - 2018 월성원전 방사능방재 합동훈련: 훈련부스운영 - 제3차 KINAC-SIPRI 합동세미나 주제발표 · 한미간 NNFL 협력현황 · 한국의 핵감식 라이브러리 개발 현황 · 한국의 국가대응 체계 ○ 2차년도 (2019) ○ N-STAR 보고서 제출 (2건) - 3D 스캐너를 이용한 모의 우라늄 펠렛 측정 정밀도 분석 - 알파분광분석법의 숙련도 향상방안 연구 ○ 국내학술대회 논문발표 (2건) - “Investigation on the Research Trends and Analysis Technique using X-ray for Nuclear Forensics”, KNS 2019 - “Preliminary measurements of uranium samples with portable X-ray fluorescence equipment”, KRS 2019 ○ 성과홍보 (2건) - 경찰청 대테러 담당관 대상 위탁 교육과정 : 주제 발표 · 핵감식 개요 및 현황 - FBI 초청 핵방사능테러 대응 현장감식 교육과정 : 주제 발표 · 한국의 핵감식 역량 현황 ○ 3차년도 (2020) ○ 정책제안 (1건) - 방사능테러 위기대응 실무매뉴얼 개정(안) ○ N-STAR 보고서 제출 (2건) - 휴대형 X-ray 형광분석기 주요 설계 변수 및 빔 특성 분석 - 미확인 핵물질 예비특성평가 개념 및 방사능테러 대응 적용방안 ○ 국제학술대회 논문발표 (1건) - “The Study on the Quantitative Analysis of the Uranium Oxides Samples using Handheld X-ray Fluorescence”, IRPA-15, 2021 ○ 국내학술대회 논문발표 (2건) - “Comparative Analysis of HH-XRF Spectra for UO₂ using Monte Carlo Simulation”, KRS 2020 추계 - “미확인 핵물질의 예비특성평가를 위한 단계적 의사결정 기준 활용”, KARP 2020 추계 ○ 성과홍보 (1건) - ASEAN 국가들의 핵감식 역량 강화를 위한 교육과정 : 주제발표 · 핵감식 개요 및 현황 ○ 4차년도 (2021) ○ 정책반영 (1건) - 방사능테러 위기대응 실무매뉴얼 개정 완료 ○ N-STAR 보고서 제출 (1건) - 방사선계측기 특성화 개념 및 방법론 ○ 국제학술지 논문게재(1건) - “Monte Carlo simulation for the analysis of various solid samples using handheld X-ray fluorescence spectrometer and evaluation of the effect by environmental interferences”, Spectrochimica Acta Part B:Atomic Spectroscopy 180 (2021) 106203 ○ 국내학술대회 논문발표 (4건) - “A Study on the Uranium Enrichment Determination using the Standard-less Gamma Spectrometry Technique”, KNS 2021 춘계 - “Portable LaBr3 Detector Characterization and Radioactivity Calculation using the InterSpec and GADRAS-DRF”, KNS 2021 춘계 - “HH-XRF를 이용한 극미량 불순물 정량분석의 최적조건 도출 및 검출한계 계산에 관한 연구”, KARP 2021 추계 - “전기용융로를 이용한 HH-XRF 정량분석 교정용 비드 제작”, KARP 2021 추계 ○ 성과홍보 (3건) - 2021 방사능테러대응 공동 워크숍 : 주제발표 · 한국의 핵감식 역량 소개 등 - 경찰청 화생방 대테러 실무자 집체교육 : 주제발표 · 방사능 테러이용물질 이해 및 핵감식 체계 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (* 규제활용성 측면) ○ 활용계획 - 규제통제를 상실한 핵물질 탐지, 분석 등의 방사능테러 대응에 활용 - 타 분야와의 연계강화를 통한 국가 핵감식 체계 고도화 기여 - 미규제 핵물질에 대한 규제 대응력 강화 ○ 기대효과 - 국제사회의 핵개발 의심을 원천 차단할 수 있도록 국가 핵투명성 향상에 기여 - 북핵문제, 핵테러 문제로부터 국민들이 안심할 수 있도록 기여 - 국제사회에서의 국가 신인도 제고 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 김우진
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 핵감식;핵물질 탐지;예비특성평가;식별인자;핵물질 전주기; 2. Nuclear Forensics;Nuclear Material Detection;Preliminary Characterization;Signature;Nuclear Material Life Cycle;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 화합물반도체 검출기인 CZT 검출기를 이용하여 상온에서 감마선 및 중성자 방출선원의 탐지가 가능하고, 감마선과 중성자의 동시계측이 가능한 휴대용 핵종분석 장치 개발 ○ 전체 내용 ○ 국내·외 기술개발 현황 조사 및 분석 - 국내·외 방사선 측정기 제품 조사 및 분석 - 국내·외 연구현황 조사 및 분석 - 국내·외 방사선 검출기 기술동향 조사 및 분석 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석용 CZT 검출모듈 설계 및 제작 - CZT 기반 방사선 검출모듈 설계 및 제작 • CZT 기반 방사선 검출모듈(CZT 검출기+MCA) 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 검출용 CZT 검출모듈 구성 및 배열 • 열중성자 및 감마선 검출용 : CZT 검출모듈(CZT #1) • 속중성자 검출용 : PE 감속재 + CZT 검출모듈(CZT #2) - CZT 검출모듈 전기 및 방사선 응답 시험 ○ 통합신호처리 시스템 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 동시측정 시스템 설계 - 신호처리부 제어기판(회로도, PCB) 설계 및 제작 • 핵종분석 및 중성자 검출용 센서 및 제어부 설계 • 고전압 및 Bias 전압 발생부 및 필터부 설계 및 제작 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 - 중성자 검출 알고리즘 개발 • 중성자/CZT 검출기 반응 2차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 ✔ 0 ~ 3 MeV의 감마선을 1,024 채널로 계측(2.93 keV/채널) ✔ 대상 선원 실측값에서 배경 방사선을 제외한 참값 산출 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) ✔ 스펙트럼 내 특정채널과 주변채널(5개) 평균값 비교 ✔ 특정채널과 주변채널 평균값 차이의 백분율 산출 ✔ 차이 백분율에 대한 가중치 적용 및 제곱 (특성감마선 vs. 무의미한 채널과의 대비 효과 제공) • 중성자 에너지 준위 판별 ✔ 측정 대상 핵종으로부터 2개 검출기(CZT #1, #2)로 동시 계측 후, 2개 계측값 간의 차이값을 이용하여 속중성자와 열중성자 선별 구분 - 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 • 감마선원의 1차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 ✔ 0 ~ 3 MeV의 감마선을 1,024 채널로 계측(2.93 keV/채널) ✔ 대상 선원 실측값에서 배경 방사선을 제외한 참값 산출 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료처리(Peak Search and Fitting) ✔ 스펙트럼 내 특정채널과 주변채널(7개) 평균값 비교 ✔ 특정채널과 주변채널 평균값 차이의 백분율 산출 ✔ 차이 백분율에 대한 가중치 적용 및 제곱 (특성감마선 vs. 무의미한 채널과의 대비 효과 제공) • 감마선 핵종분석 ✔ 감마선 방출 핵종별 특성감마선 라이브러리(예, ¹³⁷Cs: 662 keV, ⁶⁰Co: 1175, 1333 keV) 자료와 측정결과 비교 및 핵종 판별 ○ 휴대용 핵종분석 장치 시작품 개발 및 시험 - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 제작 - 핵종분석 및 Peak 검출 프로그램 제작 (시스템 연동 태블릿 PC 내 설치 및 운영) - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 시험 및 성능평가 • HPGe 정밀측정 장치와의 자체 비교 시험 • KOLAS 인증기관(KRISS) 공인 성능평가 시험 □ 연구개발성과 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석용 CZT 검출모듈 설계 및 제작 - CZT 기반 방사선 검출모듈(2대의 CZT 검출기) 설계 및 제작 • 열중성자 및 감마선 검출용 : CZT 검출모듈(CZT #1) • 속중성자 검출용 : PE 감속재 + CZT 검출모듈(CZT #2) ○ 통합신호처리 시스템 설계 및 제작 - 중성자 및 감마선 동시측정 시스템 설계 - 신호처리부 제어기판(회로도, PCB) 설계 및 제작 • 핵종분석 및 중성자 검출용 센서 및 제어부 설계 • 고전압 및 Bias 전압 발생부 및 필터부 설계 및 제작 ○ 중성자 검출 및 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 - 중성자 검출 알고리즘 개발 • 중성자/CZT 검출기 반응 2차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) • 중성자 에너지 준위 판별 - 감마선 핵종분석 알고리즘 개발 • 감마선원의 1차 감마선 스펙트럼 및 배경 처리 • 에너지 스펙트럼 내 첨두 검색 및 자료 처리(Peak Search and Fitting) • 감마선 핵종분석 ○ 휴대용 핵종분석 장치 시작품 개발 및 시험 - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 제작 - 핵종분석 및 Peak 검출 프로그램 제작(시스템 연동 태블릿 PC 내 설치 및 운영) - 휴대용 핵종분석 장치 시작품 시험 및 성능평가 • HPGe 정밀측정 장치와의 자체 비교 시험 • KOLAS 인증기관(KRISS) 공인 성능평가 시험 ○ 연구성과물 - 국내논문 : 1건 등재 및 1건 신청/진행 중 • 2020 방사선기술과학(KCI 등재) 제43권 제6호 등재 • 2021 Analytical Science & Technology(SCOPUS, NDSL, KCI, KSCI, ESCI 등재)신청(2021.12.15.) 및 진행 중) - 국내학술발표 : 2건(2020 KRS 춘계학술대회, 2021 한국분석과학회 추계학술대회) - 국내특허등록 : 1건(10-2274785, 2021.07.02.) - 국내특허출원 : 1건(10-2021-0176621, 2021.12.10) - 프로그램등록 : 2건(C-2020-046038-2/2020.11.27., C-2021-059116/2021.12.29) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 비핵화 검증 시 국가차원의 위성/영상을 통해 원격으로 핵활동이 탐지되면 본 휴대용 핵종분석 장치를 통한 현장 검증에 활용 가능하며, 실용화 단계에서는 타 기관과의 연계를 통해 위성/영상에 의한 원격 핵탐지 및 비핵화 현장 검증뿐만 아니라 통합관리프로그램 운영을 통한 관리에 활용 가능 ○ 또한 국민안전과 직결되는 원자력발전소 또는 핵물질 취급시설에서의 대규모 방사능 누출 사고와 같은 국가 재난상황 시 중성자 및 감마선 등으로 부터의 2차적인 방사선 피해 최소화 및 사고 수습을 위한 신속한 방사선 탐지와 방출선원에 대한 정확한 데이터 분석을 기반으로 한 철저한 현장 조사에 활용 가능 ○ 원자력발전소 또는 핵물질 취급시설 등의 작업환경 내 안전관리 목적으로 활용될 수 있고, 다양한 목적의 방사선 계측기 계발 시 본 연구에서 개발된 핵종분석 방법을 적용하여 신속한 방사선 탐지와 방출선원 정보에 대한 정확한 데이터 분석이 가능하므로, 원자력 및 방사선 이용에 대한 안전 증진으로 국민적 이해와 신뢰 향상에 기여 가능 ○ 연구개발 장치의 핵심은 방사능 분석과 감마선·중성자 측정일체형 계측기이며, 정량화 설계 기법을 적용한 소형화된 IEC 60846 / 61525 규격에 충족하는 장치로서 국내 표준모델로 활용 가능 ○ 방사선(능) 분석/계측기 활용분야는 비핵화 검증 및 핵물질 감시, 원자력발전소 및 기타 원자력/방사능 이용 기관에서의 사고 및 안전 관리 그리고 보안검색산업 등으로 다양하며, 이러한 방사선 이용 및 활용 시 사용되는 중성자 검출이 가능한 방사선계측기의 국산화가 가능하며, 국내 반도체검출기 적용 방사능 분석 및 방사선계측기 제조분야의 기초데이터를 확보하여 계측기 분야 기술개발에 활용 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍용호
• 주관연구기관 : 엔이티
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. CZT 검출기;방사선 계측;핵종분석;중성자;감마선; 2. CZT (Cadmium Zinc Telluride);Radiation Measurement;Nuclide Analysis;Neutron;Gamma-ray;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 차세대 원자력 기술 및 국내 원자력 활동 분석을 위한 통제지침 및 원자력 정보 분석‧관리 시스템 개발 ○ 전체 내용 ▪ 차세대 원자력 기술 및 민감분야(농축, 재처리, 형상변환 등) 조사·분석을 통한 통제지침 개발 ▪ 핵주기 관련 공개자료 및 연구개발 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 우려거래자 정보 수집 시스템 개발 및 NEPS 연계(추가성과) ○ 1차년도 □ 목표 ▪ 국내 주요 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술 조사‧분석 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 구축 기반 마련 □ 내용 ▪ 국내 주요 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술 조사‧분석 - VHTR, SFR 등 차세대 원전 관련 품목 및 기술 조사·분석 - 농축, 재처리, 핵무기 등 민감 분야 관련 품목 조사 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 구축기반 마련 - 국내외 오픈 소스(논문, 신문, 웹 등) 등 핵주기 관련 공개정보 수집 및 특성 분석 - 핵주기 관련성 판단을 위한 핵심 기준 수립 - 공개자료 수집‧분석 시스템 개념 설계 및 시스템 구축기반 마련 ○ 2차년도 □ 목표 ▪ 주요 원자력 기술 관련 통제품목 선정 및 데이터베이스화 ▪ 원자력 기술별 전략물자 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집‧분석을 위한 전산체계 구축 □ 내용 ▪ 주요 원자력 기술 관련 통제품목 선정 및 데이터베이스화 - 주요 원자력 기술 분석 결과와 통제품목과의 연관성 분석을 통한 통제품목 선정 ▪ 원자력 기술별 전략물자 데이터베이스 구축 - 주요 원자력 기술에 대한 통제품목과 원자력산업 정보에 대한 통합 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집‧분석을 위한 전산체계 구축 - 핵주기 관련 공개자료 수집 시스템 구축 - 핵주기 관련성 판단을 위한 분석 시스템 구축 ○ 3차년도 □ 목표 ▪ 국내 주요 원자력 산업 및 연구개발 현황 조사·분석 ▪ 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 □ 내용 ▪ 국내 주요 원자력 산업 및 연구개발 현황 조사·분석 - 민감분야 관련 통제품목 선정 및 품목 데이터 구체화 - 민감 분야 관련 품목의 개발, 제조, 수출 기관 정보 수집 및 분석 ▪ 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 데이터베이스 구축 - 통제품목 및 핵주기 관련 원자력 산업, 연구기관, 연구자 정보 데이터베이스 구축 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 - 주요 원자력 산업 및 연구개발 정보 수집 및 분석을 위한 시스템 개념 설계 및 구축 - 旣 구축된 수출통제 시스템과의 연계에 대한 개념 설계 ○ 4차년도 □ 목표 ▪ 차세대 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술·품목에 대한 통제지침 수립 ▪ 국가 원자력 기술 정보 수집 분석 시스템 개선 ▪ 국가 원자력 기술 정보의 분석 및 관리를 위한 전산체계 개발 □ 내용 ▪ 차세대 원자력 기술 및 핵무기 관련 기술·품목에 대한 통제지침 수립 - 차세대 원자력 및 핵무기 관련 기술과 품목에 대한 통제품목 확정 - 통제품목 별 수출통제 가이드라인 및 피규제자 제도 편입을 위한 법령 등 규정 수립 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 연관 검색 시스템 구축 - 데이터베이스 간 연관검색을 위한 온톨로지(ontology) 구축 - 품목, 기업, 연구 관련 정보 등의 연관검색을 위한 시맨틱(semantic) 검색시스템 구축 ▪ 旣 구축된 전략물자 수출통제 시스템과의 연계 및 실용화 - 국가 원자력 기술 정보 수집 분석 시스템의 알고리즘 및 UI개선을 통한 최적화 - 기존 수출통제 전산시스템과 최적화된 개발 시스템 간 연계 및 검증 □ 연구개발성과 ▪ 차세대 주요 원자력 기술 조사 및 분석을 통한 데이터베이스 구축 - VHTR 등 차세대 원자력 기술 관련 통제품목 데이터베이스 - 농축‧재처리‧핵무기 등 민감기술에 관한 통제품목 데이터베이스 - IAEA 정보, 공개정보 등 핵주기 관련 정보 데이터베이스 ▪ 차세대 원자력 기술 및 원자로 외 핵주기 관련 수출통제 품목 및 통제지침 수립 - 차세대 원자력 기술 및 민감기술에 관한 수출통제 지침 및 NSG 통제지침 개정안 - 전략물자수출입고시 개정안 ▪ 국가 원자력 기술 정보 분석 및 관리를 위한 전산 시스템 구축 - 핵주기 관련 공개자료 및 연구개발 정보 수집분석 시스템 개발 - 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템 개발 - (추가성과) 우려거래자 정보 수집분석 시스템 개발 ▪ 정량 성과 - 원자력안전성과: 안전기술보고서 6건, 규제정책제안 5건 - 논문 및 학술대회 발표: 국외 비 SCI(Scopus 등재지) 3건, 학술대회 발표 9건 - 특허 및 소프트웨어: 특허 3건 출원, 소프트웨어 등록 6건 - 성과홍보 및 연구시설 장비: 성과홍보 4건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 차세대 원전에 대한 전문판정 심사지침서 및 원자로 외 핵주기 품목을 포함하여 개정된 전문판정 심사지침서는 향후 차세대 원전 및 원자로 외 핵주기 품목의 수출통제 규제활동 및 유관기관 기술검토 문의에 활용 - IAEA의 추가의정서 의무이행에 핵주기 정보 수집분석 시스템을 활용하여 대상선정 및 검토에 활용 - 원자력 산업체 정보 수집분석 시스템은 제도권 외의 원자력 산업체에 대한 아웃리치 대상 발굴에 활용 - 우려거래자 정보 수집시스템으로 수집한 데이터베이스는 현재 수출허가 및 전문판정 심사 시 기초자료로 활용할 수 있으며 민원인이 수출하고자 하는 대상이 우려거래자에 등재되어 있는지 판단하는 자료로도 활용 (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 이상준
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 수출통제;전략물자;핵주기;민감기술;핵무기; 2. Export Control;Strategic Items;Nuclear Fuel Cycle;Sensitive Technology;Nuclear Weapon;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이용선
• 주관연구기관 : 국립암센터국제암대학원대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 비번역RNA;작은 핵RNA;스플라이싱;암; 2. nc886;noncoding RNA;small nuclear RNA;splicing;cancer;