□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 건식저장시설 내 경수로 사용후핵연료 장기 건전성 확보 및 검증을 위한 안전조치 시제품 제작 ○ 전체 내용 ○ 사용후핵연료 건식저장시설 관련 국내·외 정책 및 기술동향 분석 ○ 국내 도입(예정) 경수로 사용후핵연료 대상 건식저장시설 구조 특성기반 안전조치 장비 설계 및 방법론 설정 ○ 감마선, 중성자, 뮤온 기반기술의 비교 분석 및 최적화기술 도출 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 시제품 제작 및 성능 평가 ○ 1차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 최적화 방안 도출 및 정책·기술 분석 □ 내용 ○ 건식저장시설 안전성 요건 및 정책 분석 - IAEA 및 해외 주요 원자력 선진국의 사용후핵연료 건식저장시설운영 현황 및 특징 분석 - 국내·외 건식저장시설 관련 법 체계 분석(QA 포함) - 국내 건식저장시설 설계(안) 분석 - 사용후핵연료 건식저장시설 안전조치(규제) 요건 검토 ○ 건식저장시설 안전조치 최적화 기술(안) 도출 - 건식저장시설 안전조치 기술 동향 분석 - 전산모사 및 실험 기반 최적 검출방식 선정(감마선, 중성자, 뮤온기반기술의 전산모사, 실험시설 구축 및 비교 분석) - 국내 최적화 기술(안) 도출 ○ 2차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 설계 및 제작 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 개발 - 기술적 평가항목 및 평가방법 개발 - 시제품 성능 요건(정량적/정성적) 및 전산모사 기반 시제품 설계도출 - 시제품 설계 기반 전산모사 및 평가 - 장비 운용·신호처리 장치 설계 및 제작 - 시제품 제작 - 건식저장시설 imaging 알고리즘 개발 ○ 3차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 특성평가 및 모사설비(실험시설) 구축 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 제작 및 최적화 - 시제품 및 신호처리장치 특성평가 및 보완 - 건식저장시설 imaging 프로그램 개발 및 적용 ○ 건식저장시설 모사설비 구축 - 시제품 성능평가, 실험설비(차폐모델, Collimator 등) 최적화 - 실험 결과 비교 분석을 위한 전산모사 수행(결과물 예측) - 차폐모델 개선 및 성능평가 등을 통한 건식저장시설 모사설비 최적화 ○ 4차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 성능평가 및 보완 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 성능평가 - 시제품 성능평가, 최적화 및 보완 - 시스템 통합 운영·분석 프로그램 및 사용자 인터페이스(UI) 개발 ○ 운영절차 수립 - 장비 운영절차서 개발 □ 연구개발성과 ○ 원자력안전기술보고서(N-STAR) 8건 - “열·속중성자 계측기반 동시 정보처리시스템 개발” (2018) - “이행사례 기반의 사용후핵연료 건식중간저장시설 관련 안전조치 요건 검토” (2018) - “건식저장시설 사용후핵연료 건전성 평가를 위한 중성자 단층촬영기법 개발” (2019) - “건식저장 사용후핵연료 단층촬영을 위한 뮤온 검출기 설계 연구” (2019) - “미국 사례에 기반한 국내 사용후핵연료 중간건식저장시설의 기술적 현안 검토” (2020) - “건식저장 사용후핵연료 중성자 단층촬영영상 품질향상을 위한 영상재구성 알고리즘 최적화 연구” (2020) - “중성자 단층촬영기술 기반 건식저장시설 내 경수로 사용후핵연료 안전조치 시제품 성능평가” (2021) - “건식저장 사용후핵연료 안전조치 목적 뮤온 검출기 제작 및 성능평가” (2021) ○ SCI(E) 논문 3건 - “Neutron Tomography of Two Different Internal Structures in Dry Cask Storage,” Journal of Instrumentation (2020) - “Design and Characterization of a Muon Tomography System for Spent Nuclear Fuel Monitoring,” Nuclear Engineering and Technology (2022) - “The Feasibility of Passive Neutron Measurement for Dry Storage Safeguards Approach,” IEEE Transactions on Nuclear Science (2022) ○ 국제 학술회의 6건 - “Neutron Tomography of Two Different Internal Structures in Cask Storage,” iWoRID2019, Crete, Greece (2019) - “A New Design of Muon Detector Based on Scintillator and Wavelength-Shifting Fiber for Muon Tomography,” IEEE2019 NSS-MIC, Manchester, UK (2019) - “An Experimental Feasibility Study on Applying Neutron Tomography to Encapsulated Spent Nuclear Fuel,” WM2020, Phoenix, Arizona, USA (2020) - “A Preliminary Study on Passive Neutron Emission Tomography for Monitoring PWR Spent Fuels in Dry Storage,” IRPA15, Seoul, Korea (2021) - “The Feasibility of Neutron Interrogation as Dry Cask Storage Inspection,” IEEE2021 Symposium On Radiation Measurements and Applications, E-conference, USA (2021) - “Muon Tomography System using a Plastic Scintillator and Wavelength-Shifting Fibers,” IEEE2021 NSS-MIC, Yokohama, Japan (2021) ○ 국내 학술회의 13건 - “Study on Required Legislations for Safeguards on Spent Nuclear Fuels in Dry Storage Facilities” 한국원자력학회 2018 추계학술대회 - “Neutron Tomography as a Spent Fuel Cask Verification Technique,” 한국방사성폐기물학회 2018 추계학술대회 - “건식저장시설 안전조치 목적의 중성자 동시 계측 신호처리장치 개발,” 한국방사선산업학회 2018 추계학술대회 - “Development of an Integrated Control System for Neutron Interrogation,” 한국방사성폐기물학회 2020 춘계학술대회 - “A Comparison of Image Reconstruction Algorithms for Safeguards Application,”한국방사성폐기물학회 2020 춘계학술대회 - “SiPMs as Miniaturized Photodetector for OSL Dosimeters,” 대한방사선방어학회 2020추계학술대회 - “플라스틱 섬광체를 활용한 뮤온 단층촬영 시스템 설계 및 최적화,” 대한방사선방어학회 2020 추계학술대회 - “Safeguards Activities for Nuclear Power Plant in Post-operational Phases,” 한국방사성폐기물학회 2020 추계학술대회 - “Preliminary Study on Neutron Shielding of Moderating Materials using an SiPM-based 4He Detector System,” 한국방사성폐기물학회 2020 추계학술대회 - “플라스틱 섬광체와 WLS fiber를 활용한 뮤온 검출모듈 개발,” 대한방사선방어학회 2021춘계학술대회 - “건식저장 사용후핵연료 결손검증을 위한 중성자 단층영상재구성 알고리즘 최적화 및 적용,” 대한방사선방어학회 2021 춘계학술대회 - “Neutron Imaging for Dry Storage based on Experimental Study,” 대한방사선방어학회 2021 춘계학술대회 - “Computation of neutron attenuation properties of the shielding material in dry cask storage,” 한국방사성폐기물학회 2021 추계학술대회 ○ 특허 출원 1건 - “사용후핵연료의 중성자 분포 영상화 시스템 및 그 방법” (2020) ○ 저작권(소프트웨어) 등록 1건 - 안전조치 시스템 통합 제어 분석 프로그램 및 유저 인터페이스 (2022) ○ 시제품 제작 1건 - He-4 검출기 Control Unit (2021) ○ 수상 2건 - 한국방사성폐기물학회 우수발표논문상 (2020) - 한국방사성폐기물학회 우수포스터상 (2021) ○ 홍보실적 2건 - Arktis mentioned at SORMA (2021) - 연세대 미래캠, 국내 최초 ‘뮤온 단층 촬영 시스템’ 개발 (2021) ○ He-4 Array 기반 건식저장 경수로 사용후핵연료 재검증 장비 시제품 개발 및 기술적 유효성 검증 ○ Muon 계측기반 검증 장비 시작품 개발 및 기술적 유효성 검증 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용방안 - 사용후핵연료 중간저장시설 안전조치 요건에 대한 선제적 분석 및 기준 제시를 통해 정책적·기술적 방향성 제시 → 사업자 방향성 제시 - 건식저장시설 안전조치 장비 시제품 개발 → 국가 사찰장비로 활용 및 IAEA 공인 사찰장비로 등록 추진 ○ 기대효과 - 개발 장비의 국가 검사로의 활용 및 IAEA 공인 사찰장비로 등록 추진을 통한 국가위상 제고 - 안전조치 분야 인력양성 및 기술 고도화 - 사용후핵연료 탈취 및 전용에 대한 사전 검증을 통해 핵비확산·핵안보 측면의 국가적 투명성 확보 - 국내 산업체로의 기술 이전 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정희준
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 건식저장시설;안전조치;비파괴분석;사용후핵연료;시제품; 2. Dry Storage;Safeguards;Nondestructive Assay;Spent Nuclear Fuel;Prototype;

□ 연구개요 ￭ 골반부 방사선치료 후 나타나는 장내 미생물 군집의 변화와 염증 관련 인자들의 상관 관계를 확인하여 방사선이 유발하는 장염의 병태생리적 기전을 증명하고, 프로바이오틱스 제제를 투여하였을 때 장내 미생물 군집의 생태계가 안정적으로 유지되며 이를 통해 방사선치료에 의해 발생될 수 있는 급성 장염 증상을 개선할 수 있는지를 확인하고자 함. ￭ 수술 전 방사선치료를 시행 받은 직장암 환자들의 균총 분석을 통해 방사선치료에 대한 반응성과 장내 균총과의 관계를 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ￭ 마우스 복부 전장 방사선조사를 통한 방사선 유발 장염 동물 모델 제작 - 프로바이오틱스의 복용은 방사선 조사 후 4일 차에는 소장 조직에 염증 개선 효과가 나타나지 않았으나 7일 차에는 염증이 개선됨을 확인할 수 있었음 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 장 조직 분석을 통한 방사선 유발 장염 지표 변화 여부 확인 - 대장 조직 분석 결과 프로바이오틱스의 보충을 받은 군들에서 방사선 조사 단독군에 비해 일부 proinflammatory 사이토카인 (TNF, IL-6, MCP-1) 감소가 유도됨을 확인함 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 분변과 장기에서의 장내 균총 변화 및 장염과의 연관성 확인을 위한 NGS 분석 - 방사선치료 단독보다는 방사선치료와 프로바이오틱스를 받은 경우, 균총의 알파 다양성 감소가 관찰이 되었으며, 이는 분변에서뿐 아니라 소장, 대장에서도 그 경향성이 확인되었음. - 방사선치료 4~7일 후 대장에서, 치료 7일 후 대변에서 프로바이오틱스를 같이 투여했을 경우, 항염증 관련 미생물들이 통계적으로 의미있게 증가하였음 ￭ 직장암 환자들의 분변 분석을 통한 방사선 반응성 연구 - 치료반응성과 관련되어 있는 대사체 경로들의 패턴을 분석하였고, 반응이 좋은 그룹(TRG 0/1)과 반응이 좋지 않은 그룹 (TRG 2/3) 사이에 차별화되는 패턴의 대사체 활성 경로가 있고, 이 경로들은 대사 산물을 합성하는 경로들로써 면역항암제의 반응성과 관련되어 있다는 결과와 일치되는 결과라 볼 수 있음을 밝힘 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ￭ 본 연구를 통하여 학문적으로는 프로바이오틱스와 방사선 장염과의 관계 규명을 통해 방사선 장염 극복의 새로운 접근 방법을 개척하고, 임상적으로는 실제 방사선치료를 받는 많은 환자들에서 증상 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대함. ￭ 또한, 직장암 환자들에서 장내 균총의 분포의 방사선치료 반응성을 확인함으로써 향후 프로바이오틱스의 방사선감작제 활용에 대한 단초를 제공할 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김학재
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선;장염;프로바이오틱스;유전체 분석;직장암; 2. radiotherapy;enteritis;probiotics;NGS;rectal cancer;

□ 연구개요 ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용의 근거를 확립하고, 저선량 CT 사용을 확산함. - 국내 의학연구 역사상 최대 규모 임상시험의 데이터 공유 - 저선량 CT 검사가 가능한 충수염 의증 환자 선별기준 제시 - 충수염 진단 교육 프로그램 개발 및 판독의 교육 □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용 근거 확립 - 우리나라 의학연구 역사상 최대 규모 (피험자 수 3,074) 임상시험인 LOCAT의 (Low-dOse CT for Appendicitis Trial) 데이터를 다른 연구자들에게 공개함. - 공개한 임상시험 데이터를 사용하여, 환자의 특성에 따른 저선량 CT와 표준선량 CT의 진단능을 비교함. 저선량 CT 검사가 가능한 충수염 의증 환자 선별기준을 제시함. ■ 저선량 CT 충수염 진단 온라인 교육 프로그램 개발 - 공개한 임상시험 데이터에서 무작위 추출한 저선량 CT 증례 30례를 이용하여, 도제식 훈련을 시뮬레이션 하는 충수염 진단 온라인 교육 프로그램을 개발함. -개발한 프로그램을 활용하여, 판독의에게 저선량 CT 충수염 진단 교육을 함. ■ 충수염 진단에 저선량 CT 사용 확산 - 60명 이상의 판독의에게 온라인 교육을 실시하고, 충수염 진단에서 저선량 CT의 선호도를 조사함. - 교육에 참여한 판독의의 경력에 따른 learning curve를 측정하여, 저선량 CT 충수염 진단에 차이가 있는지 확인함. - 공개된 LOCAT 데이터를 활용한 파생연구 진행함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 보다 안전한 저선량 CT 기술 보급 - 의료진에서 지속적인 교육을 통해, 저선량 CT에 대한 의료진의 거부감을 낮추어 충수염 진단에 저선량 CT 기술을 보급함. - 대단한 장비나 경험 없이도 새로운 진료지침을 확산할 수 있는 공익성 높은 연구임. ■ 즉각적이고 실효성 있는 암 예방 효과 - 무작위배정 임상시험 데이터로 얻은 높은 수준의 근거들은 임상에 당장 적용이 가능하므로, 궁극적으로 많은 생명을 구할 수 있음. ■ 대형 데이터베이스의 개방으로 여러 파생연구 촉발 - 일률적인 수술 대신 환자 맞춤형으로 충수염을 치료하는 진료지침 개발, 딥러닝 알고리즘 구축으로 저선량 CT 화질 향상 등의 파생연구가 가능함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이경호
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 컴퓨터단층촬영;방사선;교육;자료 공유; 2. CT;Radiation;Education;Data sharing;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 방사광 영상기법을 이용한 초기 폐암의 방사광 영상 진단 기술 개발 ◼ 전체 내용 고정밀 고해상도의 3차원 영상 획득이 가능한 방사광 영상기법과 폐암 특이적 생기능성 나노입자를 이용한 폐암의 비침습적 진단 모델을 구축함. ◼ 1단계 ❏ 목표 생기능성 나노입자를 이용한 폐암 표지자의 제작과 염색방법의 개발 ❏ 내용 30nm 크기의 Au, Ag 금속입자와 EGFR L858R, TTF1 antibody를 결합한 생기능성 나노입자의 합성과 폐암조직 내 염색기법을 확인하고 방사광 영상 획득을 계획함. ◼ 2단계 ❏ 목표 초기폐암진단을 위한 방사광 영상획득 모델의 구축과 임상적 응용가능성 검증을 위한 예비실험 계획 수립 ❏ 내용 염색된 폐암조직에 대해 PLS-II와 Photon Factory의 BL14B/C에서 방사광영상을 획득함. □ 연구개발성과 PLS-II 6C BMI와 Photon Factory BL14B/C에서 방사광 영상기법을 이용한 폐암영상 획득 protocol을 구축함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통해 방사광 X선을 이용한 폐암 검체의 영상획득 방법을 개선하였으며 PLS-II 6C BMI의 구조 개선을 통한 국내 가속기 기반 의생명 연구역량을 향상시킴. 생기능성 나노입자의 분포와 폐암 검체 내 특정 유전자 변이를 확인할 수 있었으며 또한 해외연구소와의 협력강화를 통해 임상연구로의 발전을 기대할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이은주
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 방사광;폐암;진단; 2. Synchrotron radiation;lung cancer;diagnosis;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ○ 불소를 기반으로 하는 신소재 섬광단결정의 성장 및 개발된 섬광단결정의 특성 연구를 통한 방사선 검출 및 의료영상에 적용 가능성 연구 전체 내용 ○ 문헌 조사를 통한 불소 기반의 섬광 단결정 후보군 선택 ○ 후보 물질의 상 분석 및 특성 분석을 위한 다결정 물질 합성 ○ 섬광 단결정 성장 프로토콜 작성 ○ 불소 기반의 신소재 섬광 단결정 성장 ○ 섬광 검출기 제작, 가공 및 특성 평가 ○ 선량계 응용 적합성 확인을 위한 TL 평가 ○ 최적화 설계 및 특성 평가 연구개발성과 ○ 불소 기반의 섬광 단결정 성장 방법 최적화. ○ 최적화된 성장 방법으로 TlAlF4 섬광 단결정 성장. ○ 총 9개의 논문 출판 및 1건의 해외 학회 발표 성과 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ TlAlF4 섬광 단결정의 높은 섬광량 및 다른 특성들로 인해 다양한 활용 가능성 확인. ○ 초기 연구 단계지만 좋은 특성이 기대되므로 성능 향상 연구 및 다른 새로운 불소 기반의 섬광 단결정 연구 필요 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 죠셉 다니엘
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword :

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 핵활동 감시를 위한 재처리 탐지용 크립톤 자동 분석 기술 개발 ○ 전체 내용 ○ 현재 초저온 포집 방식 대신 상온 포집이 가능한 흡착방법 개발을 통한 크립톤 전용 포집 시스템 구축 및 현장 적용 기술확립 ○ 불순물 제거 및 라돈, 제논 등 방해물질 분리, 정제 기술을 확립하여 선택적으로 대기 중 미량 크립톤 분리 기술 구축 ○ 극 저준위 방사성 크립톤 방사능 정량 분석 기술 확립 ○ 1단계 □ 목표 ○ 크립톤 전용 포집장치 개발 ○ 크립톤 분석용 분리 및 정제 기술 개발 □ 내용 ○ 현재 크립톤 및 제논 포집 장치는 독일 기술이 유일하며, 초저온 흡착 방식으로 크립톤과 제논을 동시에 포집하는 방식임 ○ 초저온 흡착 방식의 경우 흡착효율이 높은 반면에 자동화로할 수 없는 단점이 있고, 크립톤보다 농도가 낮은 제논을 포집하기 때문에 평상시 일주일 단위로 운영해야 하는 한계가 있음 ○ 제논의 경우 전용 탐지 장비가 존재하기 때문에, 크립톤만 포집하는 장치를 개발하여 자동화 및 일체형 크립톤 전용 분석장치에 응용하고자 함. ○ 10,000L 포집에서 포집량을 5000L (50 %)에서 1000L (10%) 수준으로 줄이는 기술 개발로 포집주기 단축 및 처리 기술 간소화 방안 도출 ○ 수분, 이산화탄소 등 공기 중에 포함되어 있는 많은 불순물 제거 장치를 개발하고, 방사능 분석에 방해 핵종인 제논과 라돈을 분리할 수 있는 기술 개발 ○ 제논을 포집하는 기존의 초저온/고온 흡/탈착 방식을 탈피하고, 노블가스 중 라돈 제거 기술을 접목하여 효율적인 크립톤 분리 및 정제 시스템 개발 ○ 2단계 □ 목표 ○ 극 저준위 방사능 검출기술 개발 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석 시스템 구축 ○ 방사능분석 및 핵종 분리 운영 프로그램 개발 □ 내용 ○ 크립톤 및 제논 동시분석장치 (BfS-IAR, 독일)은 능동형 비례계수기를 사용하며, 모든 단계가 수동 형태로 매우 복잡한 단계를 거쳐야 함. 섬광 방식의 베타 검출방식을 개발하여 크립톤 전용분석 시스템 구축 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석의 각 장치 시스템 개발 및 현장 적용 ○ 연속 측정이 가능한 운영 알고리즘 개발 □ 연구개발성과 ○ 24 시간 포집 가능한 크립톤 전용 포집 장치 개발 ○ 크립톤 전용 분석이 가능한 신 개념 극 저준위 방사능 검출 기술 개발 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석 모듈별 시스템을 구축하여 자동 분석 핵심 기술개발 ○ 방사능 관련 저명 국내·외 저널에 논문 게재 및 CTBTO 등 국내외 학술발표 ○ 신개념 극 저준위 방사능 검출 및 크립톤 전용 포집기 관련 특허 출원·등록하고 이와 관련해서 기술 이전 추진 및 시제품 제작 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 재처리 탐지용 크립톤 자동 분석 기술 개발을 통한 관련 분야 정보, 인력, 시설 등의 인프라 구축 및 핵 활동 탐지능력 향상 가능, 특히 동 분야는 국내에서 전문 인력이 부족한 상황으로 관련 전문가 양성이 가능하고 국제 전문가 및 기관과의 협력지속 가능 ○ 현재 노블가스 관련 장비유지 보수를 선진국에 의존하고 있지만 개발 성공 시 국내 기술자립에 활용 뿐 만 아니라 국내 실정에 맞게 주변국 은밀한 재처리 탐지에 적용 가능 ○ 현재까지의 크립톤 분석 국제 기술은 수동인 반면, 개발 성공 시 기술 자립뿐만 아니라 자동화 시스템으로 기술 선도가 가능할 것으로 기대, 특히 IAEA 등 기타 국제기구에 활용이 가능할 것으로 판단 ○ 국내 관련 기업에 전수 및 국외에 기술 수출이 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이완로
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 재처리 탐지;방사성 크립톤;크립톤 포집기;극 저준위 방사능분석;노블가스 흡착기술 분리/정제; 2. Reprocessing detection;Radioactive krypton;Krypton sampling;Low-level radioactivity analyser;Adsorption of noble gas;

Ⅲ. 사업 내용 및 수행결과 1. 대표적 정량적 사업성과 ▪ 실험동물용 방사선 조사기 이용 연구지원(목표: 250건, 실적: 252건) ▪ 소동물용 X선 광학영상촬영장비 활용(목표: 110건, 실적; 112건) ▪ 동물실험윤리위원회 심의 진행 및 승인된 동물실험 수행(목표: 145건, 실적: 148건) ▪ 효과적인 동물실험 지원 - 시설적 지원(목표: 260건, 실적: 389건) - 기술적 지원(목표: 40건, 실적: 41건) ▪ 동물실험 수행 연구자 대상 관련 교육 실시 – 이용자교육(목표: 20건, 실적: 42건) - 동물실험윤리교육(목표: 50건, 실적: 82건) 2. 대표적 정성적 사업성과 ▪ 한국원자력의학원 내 동물실험진행 총괄(관련 법규 준수) ▪ 실험동물 사육 최적화 및 연구결과 신뢰성 증진을 위한 사육환경 유지 ▪ 방사선의학 연구 위한 실험동물 모델 구축 ▪ 실험동물센터 온라인 신청시스템 운영 ▪ 실험동물센터 온라인 사육현황시스템 운영 ▪ 방사선특화동물시설 운영관리 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;

□ 연구개요 - 방사선 저항성 세균인 Deinococcus geothermalis에서 산화 스트레스 조건에서 발생하는 삽입서열의 전위를 추적함 - 야생형과 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 삽입서열 전위현상을 비교 분석함 - 세균의 유전체에 포함된 산화 스트레스 대응체계와의 연계성을 검토하고 분석함 - 카로테노이드 생합성 효소 유전자의 삽입서열 도입에 따른 비색소성 돌연변이 선별법 적용의 유용성을 검증함 □ 연구 목표대비 연구결과 - 야생형 균주와 표적 유전자 결실 돌연변이체 6종의 산화 스트레스 조건에서 활성 삽입서열 전위를 발굴함 : 선행연구에서 확보한 표적 유전자 결실 돌연변이체를 실험에 적용하므로 각 조건에서 삽입서열의 활성전위를 선별하고, 그 종류와 삽입 위치, 전위행동의 방식 등을 결정할 수 있었음 - LysR족 전사조절자가 제거된 돌연변이체에서 ISDge5, ISDge6 두 종류의 삽입서열의 전위가 파악됨 - 시스틴 수송체 결실 돌연변이체, 과발현 돌연변이체를 비교할 수 있었으며, ISDge5, ISDge6은 공통적으로 포함한 반면, 결실 돌연변이체는 ISDge7의 전위가 일어났으며, 과발현 돌연변이체에서는 ISDge2의 활성 전위가 발견됨 - 두 종류의 dps 결실 돌연변이체는 SDge5, ISDge2가 공통적으로 활성화되었고, Dgeo_0257의 경우 ISDge6도 활성화됨 - 3가지 결실 돌연변이체 결과는 3편의 학술논문으로 발표되는 성과를 얻었으며 이를 바탕으로 1편의 총괄논문과 전문서적 1챕터를 발표함 - 산화 스트레스에 의한 유전체 가변성을 억제하는 기술을 확보하려는 목표는 연구 기간내에 달성할 수 없었으며, 현재 유전체 내의 CRISPR-Cas 영역에 대한 분석 정보를 바탕으로 지속적인 연구를 통해 구현하는 것을 목표로 함 - 활성 삽입서열 전위 현상을 이용한 비색소 돌연변이체의 생산이 카로테로이드 전구물질의 생산과 연계한 유용성을 산출하지 못하였음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구결과는 산화 스트레스에 노출될 수 밖에 없는 방사선 저항성 세균이 스트레스에 의해 나타내는 삽입서열의 활성된 전위를 분석한 것으로 야생형과는 달리 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 특정한 삽입서열의 전위를 선별하였음 - 무색소 표현형 선별방법의 유용성을 검증하였으며, 발생빈도를 제고하기 위한 플라스마 또는 감마선 조사 결과와 비교하여 추가실험을 수행하였음 - 산업적 응용이 요구되는 미생물의 유전체 가변성을 억제하는 지속연구가 필요하며, 기본연구의 성과로 이어진 중견연구 과정에서 심층적인 분석을 통해 산화 스트레스 대응에 따른 삽입서열 전위기작의 신호전달 체계와 더불어 유전체 안정화 기술을 확보하려고 함 - 오랜 학술적 전통이 있는 분야에서 새로운 학문의 패러다임을 이끌 수 있는 주제를 발굴하는 기회가 되고자 함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이성재
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 데이노코커스 지오더말리스;삽입서열;산화 스트레스;방사선 저항성 세균;전위; 2. Deinococcus geothermalis;Insertion sequences;Oxidative stress;Radiation-resistant bacterium;Transposition;

□ 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;

IV. 사업수행결과 ○ 융합PET(PET/MRI 및 PET/CT)를 이용한 다중-다기능 분자영상을 이용한 임상 치료계획 및 치료반응 평가지표의 임상적 유효성 평가 연구(유방암, 림프종, 뇌종양, 치매 및 파킨슨병 뇌질환용 방사성의약품평가 등) ○ 소동물 PET/CT 및 MRI장비를 이용한 다기능 융합 영상법 개발 ○ 고분해능 뇌영상 기반 뇌질환 진단 기초연구기술 개발 ○ 종양모델 진단평가를 위한 PET-MRI융합영상법 개발 ○ 추적자 동력학 기반 PET-MRI융합분석법 개발 ○ 기관 내외 연구자들의 소동물 전임상연구 지원 활성화를 위한 기관내 장비운영 및 이용지원 체계 수립 추진 ○ 치매성 뇌질환 진단용 신규 방사성의약품 평가 임상시험 수행 및 전립선암 진단용 신규 방사성의약품 임상시험 추진 ○ 본 연구사업의 주목표인 MC-50 사이클로트론을 통한 이용 연구자들의 시설 활용지원은 통계에 따르면 총 15개 기관의 연구를 지원하였다. 가속기 가동시간은 총 1003시간이며 RI 생산 빔 조사 지원건수는 63건이고 외부 이용자 지원건수는 지원건수는 180건(내부이용: 78건, 외부이용: 102건)로 총 243건을 기록하였다. ○ 또한 MC50 사이클로트론의 안정적 운영은 본 연구사업의 융복합 연구과제 지원 관련 장비가동률에 있어 당해년도 목표치 90%에서 99%로 초과 달성하였으며, 실험지원 목표 230건 이상을 무리 없이 지원하였다. ○ 50 MeV 사이클로트론 기반으로 한 차세대 PET 방사성동위원소 3종(Cu-64, Zr-89, I-124)은 의학원에서 국내 최초로 개발하여 연구용으로 국내 의료기관 및 연구소에 무상으로 공급(단, 포장 및 배송료는 주문자 부담)하고 있으며 국내 총 14기관이 사용허가를 보유하고 의학원으로부터 공급 받아 분자영상 및 핵의학기술에 대한 R&D에 활용하고 있음. Cu-64는 3,705.5 mCi/173건, Zr-89은 69 mCi/15건, I-124는 129.4 mCi/26건을 생산하여 공급하였음 (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 이교철
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 양전자방출단층촬영술;융합영상시스템;다기능방사성의약품;다기능융합분자영상;임상연구사이클로트론;양성자;중성자;중양성자빔; 2. PET;hybrid imaging system;multi-functional radiopharmaceuticals;multi-functional hybrid molecular imaging;clinical study;MC-50;cyclotron;proton;neutron;deuteron beam;