Ⅳ. 연구개발결과 (1) 종양환경 구성 요소인 혈관내피세포가 암세포의 악성화과정에 미치는 영향 연구 - 혈관내피세포가 암세포의 방사선 민감도에 미치는 영향 - 혈관내피세포가 암세포의 악성화에 미치는 영향 - 혈관내피세포에 의해 발생하는 종양악성화 과정을 유도하는 인자 발굴 - 암세포 악성화 관련 혈관내피세포 분비 인자 및 암세포 내부 인자 발굴 (2) 종양환경 구성 요소인 대식세포가 암세포의 악성화과정에 미치는 영향 연구 - 방사선 조사된 대식세포의 증가된 IL-1beta생성 기전에 관한 연구 - 대식세포에서 방사선 조사에 의한 caspase-1의 활성에 대한 기전 연구 - 방사선 조사에 의한 대식세포의 MAPK활성화 및 제어 - 방사선 조사된 대식세포의 증가된 CXCL10 기전에 관한 연구 - 정상산소 조건에서 대식세포 유형별에 따른 암세포의 침윤활성 비교 연구 - 정상산소 조건에서 M0, M1 및 M2 type 별 대식세포와 동시배양한 암세포에서 HIF-1α 단백질 발현 비교와 종양 조직내의 TAM (Tumor Associated Macrophage)의 분포 확인 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 박문택
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 방사선치료;종양미세환경;대식세포;혈소판;저산소;방사선 저항성;혈관내피세포;기질세포;상호작용; 2. Radiotherapy;Tumor microenvironment;Macrophage;Platelet;Hypoxia;Radioresistance;Endothelial cells;Stromal Cells;Intercullular interactions;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호성능·방사선영향 평가기술 개발 - 운반 핵물질에 대한 사보타주 방호규제 합리화를 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조에 대한 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 분석 및 방호규제기술 개발 ○ 전체 내용 - 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구 조사 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 및 평가 방안개발 - 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축, 시뮬레이션 및 실증 평가 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가방안 개발 - 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ○ 1단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 방사선영향을 고려하여 적용하기 위한 국내외 동향조사 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술 조사 및 기반구축 - 사용후핵연료저장조 사보타주 영향 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술조사 및 기반구축 □ 내용 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제에 대한 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구조사 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 규제 현황 및 관련기술 조사분석 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 안전규제 현황 및 관련기술조사 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가 수행 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 ○ 2단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제 단계별 접근 적용을 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기 및 운반수단에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 공격에 대한 영향분석 및 평가기술 개발 □ 내용 ⦁ 사용후핵연료의 운반용기 방호성능 실증 시험 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가 수행 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가기술 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 ⦁ 사용후핵연료저장조 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 평가방안 개발 ⦁ 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ⦁ 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 □ 연구개발성과 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호 성능·방사선영향 평가 기술 - 사보타주에 대한 방호성능 및 방사선 영향평가 방안 - 방사선영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 방안 ○ 규제 근거 및 지원을 위한 기술보고서 - 운반 중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 규제동향 분석 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 관련 안전 및 방호규제 현황분석 기술보고서 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 및 공격영향 평가 방안 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 사보타주에 대한 영향 평가 방안 기술보고서 - 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용방안 기술보고서 등 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 방사선영향에 따른 운반 핵물질 사보타주 방호규제 근거로 활용 - 사용후핵연료저장조에 대한 사보타주 공격발생시 피해정도, 이로 인한 사건전개 등을 바탕으로 합리적 방호목표 설정 및 방호비상대응 계획 수립에 직접 활용 - 사용후핵연료 저장조에 대한 방호규제기술 개발로 합리적 방호 목표 설정 ○ 기대효과 - 사용후핵연료 저장조 포화, 원전 해체 등으로 증가될 사용후핵연료 운반에 대비하여 사보타주 방호에 대한 규제 합리성을 확보하고 적기에 규제 적용 가능 - 핵안보에 대한 국제적 관심과 권고를 반영하여 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 기반을 마련함으로써 국가 핵안보 역량 신뢰도 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안성규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 사보타주;사용후핵연료;운반용기;저장소;방호규제; 2. Sabotage;Spent Fuel;Transport Cask;Storage Pool;Protection Regulation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방호규제방안 개발 (핵심구역 식별 절차에 대한 법·제도적 규제근거, 안전성분석 결과를 기반으로 설계기준위협(물리적/사이버/무인비행체 등)으로부터 방호하기 위한 공격목표집합을 식별하기 위한 시스템 개발) ○ 원전 운전 상태를 반영하여 공격목표집합 및 핵심구역 사보타주 방호를 위한 방호시설 및 설비에 대한 규제방안 개발 ○ 전체 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 방호시설물 설치 및 설계에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가(PSA) 결과를 기반으로 공격목표집합 식별을 위한 시스템 요구사항 분석 및 설계 ○ 안전·안보 연계 핵심구역 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가 결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (1차) ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계 규제방안 개발 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물의 열화현상을 고려한 규제방안 개발 ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (2차) ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 시스템 구축 ○ 안전·안보 연계 방호규제를 위한 제도개선안 마련 ○ 1단계 □ 목표 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제계획 수립 ○ 공격목표집합에 대한 방호규제 계획 수립 □ 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 □ 연구개발성과 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 관련 국제 안전·안보 규제동향 분석 기술보고서 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호 관련 안전규제 동향 기술보고서 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방사능방재법 개정에 활용 ○ 공격목표집합 식별 시스템을 활용하여 국내 원자력시설에 대한 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 규제 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계기준 등 규제기준으로 활용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 강두혁
• 주관연구기관 : 에스이엔텍
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 공격목표집합;핵심구역;안전성평가;사보타주;사건수목; 2. Target Set;Vital Area;PSA;Sabotage;Event Tree;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 주요 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 및 데이터베이스화 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 개발 및 통합 수출관리 체계 구축 ○ 전체 내용 ▪ UN가입국에 대한 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 데이터베이스 구축 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모델 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 알고리즘 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모듈 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 시스템 개발 ▪ 기존 NEPS 시스템 연계 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 및 통합 수출관리 체계 구축 ▪ 관련 국내법령(전략물자수출입고시, 수출허가 심사지침서) 반영 및 지침서 개정안 도출 ▪ 원자력공급그룹(NSG) 국제 회의 의제 도출 ○ 1단계 □ 목표 ▪ 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 □ 내용 ▪ 핵비확산‧핵안보 평가 주요인자 선정 및 프로파일 정보 수집 · 과거 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · 원자력전용품목의 수출통제 관련 범위를 기반으로 주요인자 선정 · 각 인자들을 종합하여 유효한 확산 시나리오 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · UN 회원국 (약 190개국)을 범위로 국가별 핵비확산, 핵안보 프로파일 정보 수집 ▪ 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 · 국가별 핵비확산, 핵안보 국가별 프로파일 관련 문헌 및 사례 조사 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 방법 분석 · 기존의 확산 시나리오 (ex. 칸 네트워크 시나리오) 를 기준으로 국가별 프로파일에 기반한 시나리오를 개발함 · 핵보유 또는 관련 프로그램 개발 이력이 있는 주요 11개국(이스라엘, 인도, 남아공, 파키스탄, 이라크, 벨라루스, 카자흐스탄, 우크라이나, 리비아, 북한, 이란) 대상의 전략물자 확산 시나리오 우선 개발 및 분석 · 수출허가 및 상황허가 기준, 절차에서의 확산 시나리오 인자 도출 및 유효 확산 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 설계 · 실사례 데이터를 학습하고 변수들 간의 인과관계를 확률적으로 표현 가능한 Bayesian Network (BN) 모델을 사용 · 국가별 개발된 시나리오가 성사될 확률 및 단계별 발생할 확률 예측 · 핵확산이 진행되어 핵무기에 사용되어 질 수 있을 확률 예측 수출 위험도의 정량적 지표로 사용 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 ○ 2단계 □ 목표 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 ▪ 위험도 평가 모듈 구축 및 최적화 ▪ 시스템 적용을 위한 모듈 시범 운용 ▪ 국내 규제적용 및 국제화 □ 내용 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 · 전문 인공지능 기법들과의 비교 분석을 통해 최적의 인공지능 모델선정 및 알고리즘 설계 · 기반데이터 확보시 딥러닝 기술 적용 가능성 검토 ▪ 전략물자 수출 위험도 평가 모듈 개발 및 최적화 ▪ 위험도 평가 시스템 및 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 · 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 원자력 수출통제 관련 국내법령 개정안 및 위험도 평가 지침서 개발 및 NSG 안건 개발 · 전략물자수출입고시 개정안 및 수출허가 심사지침서 개정안 도출 지원 · 원자력공급국그룹(NSG) 허가 및 집행 전문가 그룹회의 의제 도출 · 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 □ 연구개발성과 ▪ 평가 주요인자 선정결과 보고서 1건 ▪ 국가별 프로파일 데이터베이스 설계 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가방법론 N-STAR 보고서 1건 ▪ 프로파일 데이터베이스 1식 ▪ 시나리오별 위험도 평가 방법 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 적용 가능성 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 방법론 N-STAR 보고서 1편 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 설계서 ▪ 시나리오기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 개발안 N-STAR 보고서1편 ▪ 위험도 평가 알고리즘 설계도 1건 ▪ 알고리즘 특허 출원 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 개발안 N-STAR 보고서 1편 ▪ 모듈 개발 결과 보고서 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 최적화 방법안 N-STAR 보고서 1편 ▪ SCI 논문 2건 ▪ 코드 개발 6건 ▪ 관련 법령, 지침서, 절차서 개정안 ▪ 위험도 평가 모듈 시범 운용 보고서 ▪ NSG 발표자료 또는 의제안 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ 기존 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 위험도 평가 시스템 구축 및 활용 · KINAC 기존 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 인공지능 활용 위험도 평가 기술 관련 특허 및 논문 확보 · 베이지안 네트워크, 딥러닝 등을 활용한 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발에 대한 원천 특허 출원 진행 · 인공지능 관련 해외 우수 저널 SCI 급 논문 게재 · 인공지능 활용 위험도 평가 시스템 구축 관련 신시장 개척 및 우리나라의 인공지능 기술 세계적 위상 향상 ▪ 규제적용 · 수출허가 및 상황허가 심사 기준 및 절차를 규정하는 심사지침서 및 심사지침서 발간 · 전문판정‧수출허가‧핵물질요건확인 등 이행업무시 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일을 심사기본 자료로 활용 · 정량적 수출허가 심사기준 및 심사평가를 위한 국내고시 개정 및 KINAC 지침 개정 · 개발된 위험도 평가 모듈을 기존 원자력수출입통제시스템에 탑재하여 검토의견서 작성시 위험도 평가 결과 반영 ▪ 국제화 · 원자력공급국그룹(NSG) 주요회의시 발표 또는 최적관행 의제 제안 · NSG 허가및집행전문가그룹회의(매년 총회시 개최, 6월)에서 위험도 평가 방법 및 국가프로 파일 개발 결과 발표 · NSG 최적관행(Best Practice) 채택 추진(NSG 48개국 회원국 만장일치시 도입) ▪ 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 · 수출 심사 주요인자의 정량화를 통한 객관성 및 전문성 제고 · 국가별 핵비확산·핵안보 프로파일 및 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 ▪ 신속한 의사결정 제공을 통한 사업자 무허가 수출 방지 및 적기 수출지원 · 국제 무역 분쟁 등 수출 불확실성에 대한 선제적 대응 가능 · 포스트 코로나 시대 신속한 수출허가 가능 시스템 활용으로 국제 무역 시장 선도 가능 ▪ 4차산업혁명 기술 수출통제분야 활용을 통한 국제수출통제체제에서 선도적 우위 확보 · 세계 최초로 인공지능을 활용하여 수출위험도를 정량적으로 평가할 수 있는 신개념 평가시스템 개발 가능 · 인공지능을 원자력안전규제에 적용하여 위험도 평가 분야에서 획기적 기술개발을 달성할수 있음 ▪ UN회원국(약190개국)에 대한 프로파일 구축, 위험도 평가 방법론 개발, 관련 법령 개정안 및 지침서 개발, 수출허가 심사 시 100% 사용 가능한 시스템 개발 가능 ▪ 해당 인공지능 기반 위험도 평가 시스템 전산코드, 알고리즘, 모듈 및 시스템 개발 가능 · 다양한 인공지능 기법 적용 검토를 통해 위험도 평가 시스템 최적의 인공지능 기법 도출가능 · 원자력 전용 품목 수출허가 뿐만이 아니라 타 수출 물품 및 기술에 적용이 가능하여 국가 전반적 산업에 경제적 사회적 파급효과가 막대할 것으로 기대됨 ▪ 관련 인공지능 기술 수출을 통행 국가적 이익 창출 및 4차산업 혁명기술 선도 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한혁수
• 주관연구기관 : 건국대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 핵비확산;핵안보;위험도 평가;수출 위험도;안전규제; 2. Nuclear Non-Proliferation;Nuclear Safety;Risk evaluation;Export risk;Safety regulation;

□ 연구개요 ■ 국내 화재의 약 63%는 (2017년) 건물화재가 차지하고 있으며 건물 대부분이 철근 콘크리트 구조(RC)로 이루어져 있음. 화재가 소화활동으로 진압되면 RC 구조체는 적절한 진단 및 보수를 거친 후 재이용 되는 것이 일반적이므로, 콘크리트에 가해지는 고온이나 소방활동 과정에 발생하는 수분 공급이 콘크리트의 물리 화학적 성질 및 성능에 미치는 영향은 RC 구조물의 재이용 시 건물 안전성 평가기준이 되는 매우 중요한 정보임. ■ 콘크리트의 성능은 물과 시멘트의 반응으로 생성되는 시멘트 경화체가 큰 역할을 차지하며, 가열에 의해 시멘트 경화체 중 칼슘 실리케이트 수화물(C-S-H)의 탈수 및 분해에 의해, 콘크리트의 역학적 성능이 크게 변화하는 것으로 알려져 있으나, 그 영향에 대한 메커니즘은 아직 명확히 밝혀진 바가 없음. 또한, 가열 후 수분공급에 의한 재수화 과정이 시멘트 경화체의 구조 및 역학특성에 미치는 영향에 대해서도 불분명함 . ■ 본 연구과제에서는, 다양한 화학 조성(Ca/Si)을 가지는 순수 합성 C-S-H와 시멘트 경화체를 제작하여, 재료과학 분야 첨단 분석방법 중 하나인 고체 ²⁹Si NMR 과 세계 최대 규모의 최첨단 가속기 X-선 산란(일본 SPring8)을 활용하여 “다양한 고온가열 및 재수화에 의한 시멘트 경화체의 구조 및 성능 회복 메커니즘”을 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 연구 목표 1. 수화물 구조해석 ● PDF와 NMR을 통하여 시멘트 수화물 중 가장 중요한 역할을 하는 C-S-H 분석하였음. ● C-S-H의 원자 간 거리 분석을 통하여 시멘트 경화체 내 C-S-H 변화에 대한 연구 진행. ● In-situ X-ray scattering 실험을 통하여 얻은 PDF와 XRD 결과를 토대로 나노 단위에서의 C-S-H 역학적 성능을 평가하는 방법을 제시함. ● Ca/Si 비율이 달라짐에 따라 역학적 성능에 차이를 보임을 증명함. ■ 연구 목표 2. 회복 성상 해석 ● 다양한 고온 환경 (200 ~ 1000℃) 및 재수화 조건 (시간, 상대습도)을 활용하여 시멘트 경화체 및 콘크리트 구조물의 회복 성능에 대하여 평가를 진행하였음. ● ²⁹Si NMR, XRD, Microtest, Optical microscope, 밀도 측정기 등을 활용하여 여러 측면에서 회복성상을 관찰 하였음. ● 재수화 진행 시 C-S-H의 MCL과 시멘트 경화체의 압축강도의 선형적 관계를 파악하였음. ● 일부 나노물질의 혼입 시 (CNT, 나노 실리카) 회복 성상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 관찰하였음. ■ 연구 목표 3. 화재피해 저감 및 회복 촉진 물질 도출 및 실용화 ● CNT를 시멘트 페이스트에 혼입 시 화재 발생 전과 후 모두 강도 증진이 발생하였음을 확인. ● 나노 실리카 혼입 시 재수화 과정을 진행 한 후 일반 포틀랜드 시멘트에 비하여 강도가 크게 증진된 것을 확인하였음. ● 분산성, 배향성 검토를 통한 최적의 나노 물질 혼입 방안 및 배합비 제시를 위한 기초연구 진행. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 본 연구에서 얻은 C-S-H의 역학성능 열화 및 회복 등의 매크로 스케일의 현상과 ²⁹Si NMR, 고 에너지 X-선 산란에서 도출한 분자 레벨의 해석 결과간의 상관성을 명백하게 밝혀냄으로서, 화재와 같은 고온피해를 입은 콘크리트 역학특성변화 매커니즘을 세계 최초로 순수 C-S-H의 특성에서부터 규명하는 것이 가능하다고 사료됨. 이는 시멘트계 재료인 콘크리트까지 확장 적용 가능한 기초 이론 자료로서 활용이 가능하며, 발표된 연구 내용은 추후 세계적으로 널리 인용될 것으로 사료됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 배성철
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 시멘트;가열;X-선 산란;핵자기공명;재수화; 2. Cement;Heating;X-ray scattering;NMR;Rehydration;

Ⅳ. 연구개발결과 ○ 공개 데이터베이스를 활용하여 바이오마커 후보의 전사체 분석 ○ 바이오마커 후보의 전사체 분석을 통해 활용 가능한 화합물 발굴 및 평가 ○ 동물모델에서 방사선보호제 후보물질의 개체수준 유효성 평가 ○ 방사선보호제 후보물질의 작용기전 확인 ○ 혈액 분리칩과 후보물질 감지칩이 통합된 진단키트 개발 ○ 암 진단·치료용 후보인자 패널 탐지 바이오칩 기술의 유효성 평가 ○ 후보물질 정밀 탐지를 위한 전기화학적 시료(바이오마커-프로브) 반응 분석용 소프트웨어 구축 ○ 후보물질 정밀 탐지 시료 반응 정량화 및 최적화 ○ 혈액생검 분석 키트(카트리지) 전용 리더 장치 시작품 제작 ○ 혈액분리 바이오칩 시작품 제작 ○ 혈액분리 바이오칩에서 혈구 계측 효율 측정을 위한 백혈구 염색법 구축 ○ 신규 방사선 바이오마커의 암 진단 및 치료 세포 내 유효성 평가 ○ 신규 방사선 바이오마커의 암 진단용 압타머 개발 및 최적화 ○ 바이오마커의 압타머 활용 암 진단 및 치료용 바이오키트 시작품 개발 ○ 암 진단 및 방사선치료 예후 예측용 신규 바이오마커 HRP-3의 생물학적 유효성 평가 완료 ○ 신규 바이오마커 HRP-3 활용 진단용 바이오키트 제작을 위한 압타머 최적화 실시 완료 ○ HRP-3 바이오마커 및 압타머 이용한 바이오키트 시작품 1종 개발 및 제작 완료 ○ HRP-3 압타머쌍을 이용한 진단용 바이오키트 시작품 사용 최적 프로토콜을 완성 ○ 딥러닝 기반 방사선 반응 조절 인자 탐색 생명정보공학 소프트웨어 개발 ○ 내방사선 기능 구현을 통한 방사선 환경 적합 IoT 커넥터 성능 개선 및 시제품 제작 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 정인수
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선의공학;바이오칩;바이오마커;IoT커넥터;딥러닝 소프트웨어; 2. Radiation medical engineering;Bio-chip;Bio-marker;IoT connector;Deep-learning software;

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 SPF 환경 저선량 방사선 조사실 및 실험동물실의 유지 관리를 통해, 저선량 방사선 생체 영향 연구 및 다양한 동물실험 연구의 신뢰성 높은 연구 결과 도출에 기여하고자 함 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위 SPF 환경 저선량 방사선 조사동물실의 유지 관리, 동물실험 윤리위원회 지원 및 실험동물위령제 운영 지원 Ⅳ. 연구개발결과 저선량 환경 방사선 조사시설을 포함하는 SPF 동물시설의 원활한 유지관리 하였으며, 동물실험 윤리위원회 지원으로 실험돌물 사용을 최소화 하는데 기여함 Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획 SPF 환경 방사선 저선량 방사선 조사동물실의 안정적인 운영으로 다른 과제의 연구성과 도출에 기여 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이창근
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저선량 방사선;저선량률 방사선;실험동물;동물실험 윤리위원회; 2. low-dose rdaition;low-dose rate radiation;experimental animal;IACUC;3R;LMO;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 방사선종사자·일반인의 선량평가 및 규제관리를 위한 단백질체 (proteomics)―생물정보학(bioinformatics)적 융합기술을 이용한 정량적 생체피폭 측정법을 개발하여 실용화를 추진하고자 함 ○ 전체 내용 ○ 방사선 노출선량 측정용 진단기기 시작품 제작 완료 ▪ Biodosimetry panel 조성물의 정량적 노출선량 검증 ▪ Biodosimetry panel의 알고리즘(algorithm) 구현 완료 ▪ Biodosimetry 측정방법 개발 ▪ 방사선 노출선량 측정 및 분석 프로그램을 포함한 진단의료기기의 시작품 개발 ○ 방사선 노출선량 측정용 진단기기에 대한 식약청의 임상허가 완료 ▪ Biodosimetry 측정방법, 조성물, 알고리즘, 진단장비, 분석 프로그램에 대한 지식재산권 확보 ▪ 시작품의 유효성 평가 (cross-validation) ▪ 동물모델 구축 등 비임상 검증 ▪ 식약청 임상허가 -> 임상시험 및 임상연구 분석을 통한 시작품을 검증 ○ 기술 확산 계획의 검증을 위한 특정 소수 그룹대상으로 한 시작품의 성능검증 ▪ 원전종사자 및 원전 주민 등 특정 그룹지정 및 임상시험 계획 ▪ Biodosimetry panel 진단 kit 시작품의 실용화 평가 시험 진행 ▪ 방사선 노출선량측정 방법 및 기술평가를 통한 진단의료기기 시제품 제작검토 ○ 1단계 □ 목표 ○ 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정법 개발 ○ 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정 도구 개발 ○ 개발된 생체 방사선 노출선량 측정 도구에 대한 기술확산 검토 □ 내용 ○ 연구개발 I : 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정법 개발 ● 바이오마커 후보군 발굴; 단백질체학 및 생물정보학응용 ● 생체선량 측정법 개발; biomarker들의 정량화 및 biomarker들간의 알고리즘(algorithm)구현 ● 발굴된 바이오마커 검증; 임상적 생체 연구수행을 위한 인간 정상혈액세포주 대상 연구결과 평가 ● 임상적 검증을 통한 방사선에 의한 생체 반응예측 패널의 최적화 ○ 연구개발 II : 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정 도구 개발 ● 피폭 진단을 위한 시료의 전 처리 방법 개발; 단백질체(proteomics) 다중분석을 위한 혈액세포의 전처리 방법확립 및 제품화 구현 ● 방사선 노출 선량 측정 진단법 개발; MRM(Multiple Reaction Monitoring) 정량키트의 다중 검지 법을 이용한 통합 분석 방법 개발 ● 방사선 생체 피폭선량 진단 키트(kit)의 결과 도출방법 구현; 다변량 분석법(Multivariate analysis) 및 인공지능/기계학습 (Artificial Intelligence/Machine Learning) 기반 분석 기법을 활용한 구동 software 개발 및 검증 ○ 연구개발 III : 개발된 생체 방사선 노출선량 측정 도구에 대한 기술 확산 검토 ● 특정 소수그룹 대상 생체 방사선 노출선량 측정 평가 및 유효성 검증 □ 연구개발성과 ○ 원자력안전 성과- 안전기술보고서 (N-STAR)보고서 유형I, 방법론ll 등, 3건 제출 ▪ NSTAR-19RS11-165, NSTAR-20RS12-74, NSTAR-21RS52-32 ○ 과학기술성과- 특허출원·등록-방사선피폭선량측정 키트 시작품제작 ▪ [출원 번호 10-2019-0128727]: 생체 방사선 피폭 선량 평가용 바이오마커 및 이의용도 ▪ [출원 번호 10-2019-0128728]: 생체 방사선 피폭 선량을 평가하는 방법, 기록 매체 및 장치 ○ 과학기술성과- 1) 논문게재: 교신저자-이상욱, “Radiation-induced CRP triggers apoptosis of VSMCs through ROS interfering with the STAT3/Ref-1 complex” Journal of Cellular and Molecular Medicine, (2022);00:1-15[accepted 28 January 2022]주10) 2) 국외 학술발표: Conference of Structural and Molecular Biology of the DNA Damage Response; “SMC1-Ser360-phosphorylation as a biodosimetry-biomarker in Human Peripheral Blood Mononuclear cells (PBMCs) via Radiation-induced activation of chromatin Protein”을 제목으로 포스터발표 3) 국내 학회 강연: 대한방사선 생명과학회 “Biodosimetry” [연자: 이상욱] 4) 국내 학회 강연: The 37^th Annual meeting of the Korean Society for Radiation Oncology “New Biodosimetry Techniques for Advanced radiotherapy” [연자: 이상욱] ○ 인력양성- 신규 고용창출 2명-2019년7월1일 석사 급 연구원 고용 (과제참여율 100%) -2021년9월1일 학사 급 연구원 고용 (과제참여율 100%) ○ 임상연구- 서울아산병원 IRB과제번호: 2020-1113 “과제제목: 방사선 생체 피폭선량측정 진단법 개발” ○ 경제적성과- 2021.04.05. PRB 바이오텍 회사 창업(방사선 진단키트 제조 및 매매업) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 방사선안전규제 활용성: 개발 될 Biodosimetry 패널(panel)의 활용은 원자력안전법 시행규칙 제10장 규제·감독 등에서 제120조 측정 장소 및 측정대상, 제121조 건강진단, 제122조 피폭방사선량 평가 및 관리조항에 대한 철저한 안전규제에 이바지 할 것임: 분기별 측정/12개월간 외부피폭 선량평가인 개인선량계 계측의 단점을 보완 할 수 있는 방사선 생체노출 선량평가 및 진단법 도입이 가능함 ○ 방사선종사자, 원전 해체 종사자, 그리고 원전 인근 주민의 개별 생체 방사선 노출 선량의 측정이 가능한 생활밀착형 방사선 노출 모니터링 시행을 통한 국민 불안 해소, 국민의 질적 삶의 개선 ○ 국내ㆍ외 안전기술 및 정책을 선도 할 수 있는 정량적 방사선 노출선량 측정의 선제적 가이드라인 제시 ○ 국내ㆍ외 방사선 안전규제를 실행 할 수 있는 실용적·과학적 솔루션을 제공하고 국민의 안전성 확보 ○ 방사선 노출에 대한 생체진단kit의 현장적용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상욱
• 주관연구기관 : 서울아산병원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 생체 방사선노출선량 측정;패널;생물 표지자;알고리즘;생물정보학; 2. biodosimetry;panel;biomarker;algorithm;bioinformatics;

□ 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;

□ 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;