비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김이태
• 주관연구기관 : (주)에스에이치코리아
• 발행년도 : 20240100
• Keyword : 1. 나노카본;하이브리드 소재;전자파 차폐;난방필름;콜로이드형 코팅소재; 2. Nanocarbon;Hybrid Materials;Electromagnetic Wave Shielding;Heating Film;Colloid type Coating Materials;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ SMR 핵안보 기술 및 규제 동향분석 ◼ 전체 내용 ○ 국내외 SMR 개발 동향분석 ○ SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 ○ 해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ (정량)3개국 이상의 SMR 핵안보 기술 및 규제체제 동향분석 ○ (정성)국내외 SMR 개발 동향분석 ○ (정성)SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ (정성)SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 ○ (정성)해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 ❏ 내용 ○ 1차년도 : 국내외 SMR 개발 동향분석 - 국내외 SMR 개발 동향분석 - SMR 설계단계 보안(Security By Design) 고려사항 조사 ○ 2차년도 : SMR 물리적방호/사이버보안 기술 및 해외 SMR 규제체제 동향분석 - SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 기술 동향분석 - 해외 SMR 핵안보(물리적방호, 사이버보안) 규제체제 동향분석 □ 연구개발성과 ○ 1차년도 :　국내외 SMR 개발 동향 분석 안전기술 보고서 도출 ○ 2차년도 : SMR 물리적보안 기술 개발 및 규제체제 및 SMR 사이버보안 기술 개발 및 규제체제 분석보고서 도출 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 중소형원자로(SMR) 인허가 심사 등을 위한 규제체계 정비 및 고유 규제기술 개발에 활용 ○ 기대효과 - SMR 등 신규 형태의 원자력시설에 대한 핵안보 규제 연구 전략 방안 도출 - SMR 설계단계보안(Security By Design) 고려사항 도출 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송재구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 규제체제;SMR 핵안보기술;SMR 물리적보안 및 사이버보안;설계단계 보안;안전 및 보안 연계; 2. Framework for regulation;Technology for nuclear security for SMR;Physical security and Cyber security for SMR;Security by design;Safety and security interface;

1. 연구개발과제의 개요 1.1. 연구개발의 필요성 ○ (핵융합 저방사강) 미래 친환경 에너지원인 핵융합 발전 실용화를 위해 핵융합 구조용 소재인 저방사화강 합금설계·용접특성 평가 및 조사 특성에 대한 연구개발 필요하다. ○ (전기로 고급강) 철강분야 탄소중립 대응을 위해 전기로 고급강 생산 기술 개발이 필요하며, 그를 위해 철스크랩에서 기인하는 tramp 원소의 영향성에 대한 체계적 연구가 선행되어야한다. 1.2. 연구개발의 경제, 사회, 기술적 중요성 ○ 기술적 측면 - (핵융합로 구조용 저방사강) 핵융합 발전은 1억도의 플라즈마를 자기장에 가두는 토카막이라는 장치를 기본으로 구성되며, ‘인공태양’이라고 불린다. 토카막 내부에 중소소(D)와 삼중수소(T)의 주입을 통해 D-T 핵융합 반응을 발생시키면 약 14MeV의 중성자와 헬륨 이온이 생성되는데, 이때 질량결손에 따른 핵융합에너지가 발생하게 된다. 이와 같은 핵융합 발전은 기존 원자력 또는 화석 에너지원과 달리 바닷물 등에서 연료를 얻을 수 있어 고갈의 우려가 없고, 온실가스 배출 또는 환경오염 물질 발생이 없는 청정 에너지원이다. 또한 사고 발생 시 대규모 인명 및 재산 피해를 초래할 수 있는 원자력 발전과는 달리 예기치 못한 사고가 발생하더라도 폭발과 같은 사고의 우려가 없는 안전성이 보장된 미래 발전 시스템으로 각광받고 있다. - 지난 2013년에 한국연구재단에서는 다음의 그림 1-1과 같이 향후 핵융합로 건설에 대해 7대 중점 투자 필요분야를 발표하였다. 이들 중, 핵융합 재료분야 기술이 포함되며, 상세하게는 1) 핵융합로 구조용 소재 개발, 2) 구조재 용접 및 접합기술 개발, 3) 개발 소재의 중성자 조사특성 평가 등이 있다. - 핵융합로 구조용 핵심부품인 블랑켓 제작을 위해 저방사강이 가장 유력한 후보 소재로 손꼽히고 있으며, 이에 대해 세계적으로 많은 연구가 진행중에 있다. 다음의 표 1-1은 전세계 주요 국가에서의 핵융합로 구조용 저방사강의 개발이력을 나타내고 있다. 표에 나타낸 바와 같이 미국, 유럽, 일본에서는 저방사강을 지난 1960 ~ 1980년대부터 개발하여 ORNL3971, Eurofer97, F82H 등의 자체 고유 합금을 보유 중이며, 이들에 대한 장기 고온물성, 중성자 조사특성 등과 같이 긴 시간이 요구되는 방대한 데이터베이스를 확보하고 있다. (출처 : 본문 5p)

• 연구책임자 : 이창훈
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20241200
• Keyword : 1. 탄소중립;핵융합;저방사강;전기로;Tramp원소; 2. Carbon neutrality;nuclear fusion;RAFM steel;electric furncae;tramp element;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 핵사찰 시료 적시 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발 ○ 지형·방사선 정보 기반 시료 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발 ○ 프로브(probe) 기반 무인 방사선오염 탐지시스템 개발 ○ 무인 시료 채취 및 운반 장비 개발 ◼ 전체 내용 ◯ 1차년도 연구개발 (1) 사찰시료 검증(채취·회수·분석) 요건 개발 (2) 국내외 핵비확산·핵안보 측면의 무인 장비 개발 현황 분석 (3) 시료 형태 기반 채취 대표성(무게, 부피 등) 확보 방안 및 장비 적용(안) 도출 (4) 장비 및 절차 기술 성능요건(정량적, 정성적) 개발 ◯ 2차년도 연구개발 (1) 지형·방사선 정보 기반 시료 채취·회수·분석 절차 개발 (2) 전산모사 기반 프로브, 무인 시료 채취·운반 장비, 방사선 신호처리장치 상세설계 및 제작 (3) 장비 관제(제어)를 위한 신호 송수신 기법 개발 및 장비 적용(안) 도출 ◯ 3차년도 연구개발 (1) 시료 채취 Kit 설계 및 제작 (2) 프로브, 무인 시료 채취‧운반 장비, 방사선 신호처리장치 시작품(Prototype) 제작 및 특성평가 (3) 프로브 전개 모델 및 전송신호 분석 기반 핵물질 위치탐지 기법 개발 ◯ 4차년도 연구개발 (1) 채취 시료의 정보관리 연속성(Chain of Custody) 확보 방안 수립 (2) 위치 정보 시각화 알고리즘 및 프로그램(3D plotting) 개발 (3) 시스템(장비), 기능, 성능평가, 품질 요구사항 반영 알고리즘 및 사용자 인터페이스(UI) 개발 (4) 토양 기후 특성 등을 고려한 모의 환경 조성, 성능평가(out-field test) ◯ 5차년도 연구개발 (1) 장비운영 및 시료채취 절차서 통합 (2) 성능평가 기반 개선(안) 도출 및 적용 ◼ 1단계 ❏ 목표 핵사찰 시료 적시 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발(prototype 설계 및 제작) ❏ 내용 ○ 방사선 탐지 프로브 개발 ○ 무인 시료채취 및 운반 장비 개발 ○ 장비 관제(제어)시스템 개발 ○ 지형·방사선 정보 기반 시료 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 핵사찰 시료 적시 채취·회수·분석 기술 및 절차 현장 적용성 평가 ❏ 내용 ○ 장비 관제(제어) 장치 및 운영 프로그램 개발 ○ 개발 장비 현장 적용성 평가(성능평가) 및 보완 ○ 시료 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발 □ 연구개발성과 ■ 정성적 결과물 ■ □ 방사선 탐지 프로브 개발 ○ 소형 계측기 기반 프로브의 개발동향 ○ 1 세대 감마 계측 프로브 설계 및 제작 - CsI, GAGG 등 소형검출기 적용 가능 센서 특성 비교 - CsI(Tl) 섬광체 기반 계측 프로브 상세설계 및 운용(안) 도출 - CsI(Tl) 섬광체 기반 계측 프로브 회로 및 구조부 설계 ○ 2 세대, 2.5세대 감마 계측 프로브 설계 및 제작 - 플라스틱 섬광체를 이용한 검색 효율 향상 연구 - PVT 섬광체 기반 방사선 계측기(프로브) 세트 제작 및 성능 최적화 연구 - CsI(Tl) 섬광체 기반 프로토타입 성능 평가 - 신호처리 기구부, 소형화 및 경량화 방안 개발 ○ 3 세대 감마 계측 프로브 제작 및 테스트 - 성능개선 된 스펙트럼 기반 프로브 세트 제작 및 평가 - 실제 사찰환경에서 전체 시스템 구동 테스트 ○ 프로브 전개 모델 및 전송신호 분석 기반 핵물질 위치탐지 기법 개발 - 프로브 전개 모델 (프로브의 측정영역 최적화, 시나리오기반 전개방식 및 구역설정(안)) - 계측신호 기반 위치 판별 알고리즘 (머신러닝, 베이지안 기반) ○ 운용 소프트웨어 개발 - 정보 송수신 및 장비 관제 프로그램 - 관제(제어) 시스템 설계 및 시작품 제작 □ 무인 시료채취 및 운반 장비 개발 ○ 무인 시료 채취 기법 개발 및 장비 적용(안) 도출 - 무인지상체의 기본 구조 - 토양시료 채취 시 필요한 기능요건 - 핵물질 시료 채취 시 필요한 기능요건 - 표면시료 채취 시 필요한 기능요건 - 보관 및 이송 ○ 전산모사 기반 장비 설계(안) 도출 및 성능 요건(정량적, 정성적) 개발 - 3D 모델링 및 시뮬레이션 - 설계 및 해석 내용의 범위 - 토양 채취용 무인 지상체 설계 및 해석 - 핵물질 시료 채취용 무인 지상체 설계 및 해석 - 표면시료 채취용 무인 지상체 설계 및 해석 □ 장비 관제(제어)시스템 개발 ○ 장비 관제(제어)를 위한 신호 송수신 기법(연속성, 무선신호 분리, 보안, 다중모드 등) 개발 - 광대역 또는 국소지역 무선 신호 송수신 관련 선행기술 조사 - 부분적 탈중심화된 모바일 무선통신망 구축 연구 - Mesh Router와 결합된 환경정보 측정 및 전달 시스템 개발 - Mesh Router 전용 정보수집 장치 개발(안) ○ 방사선 정보처리장치(Data Acquisition System, DAS) 개발 - 검증 대상지역 내 현장 제어 및 정보 취합 시스템 개발 (NEXUS, EGID) ○ CoK 기반 현장 채취 작업 환경 측정 데이터 로그 시스템 개발(EGDT) - 현장 채취 작업 환경 측정 필수 요구사항 분석 - 데이터 로그 시스템의 구성 - 장비 활용 및 계획 ○ 위치정보 3차원 시각화 알고리즘 및 프로그램 개발 □ 지형·방사선 정보 기반 시료 채취·회수·분석 기술 및 절차 개발 ○ 시료 형태 기반 채취 대표성(무게, 부피 등) 확보방안 개발 - 국내외 조사기관(IAEA, USEPA, USGS 등)의 시료 채취, 보관, 운송 관련 절차 요건 검토 - 시료 채취 시 조사지점의 대표성 확보 방안 - 핵사찰용 채취 시료의 대상 및 적용 방안(안) - 깊이, 핵종 등 ○ 시료 채취(지점, 횟수, 방법 등) 절차(안) 개발 - 시료 채취 전 준비사항(위험요소 설정 기반 보호구 및 기구) 설정 - 토양 시료채취 흐름 및 절차서 도출 - 표면 시료채취 흐름 및 절차서 도출 ○ 시료 채취 KIT 설계 및 제작 - 주변국의 상황 발생을 대비한 미신고지역의 시료채취 키트의 필요성 정립 - 미신고 지역에서 활용 가능한 시료채취 키트 및 절차 구축 ○ 시설 구축 및 분석 정밀도 향상 방안 도출 - 토양시료 전처리 시설 구축 - 교차분석 플랫폼 활용 ○ 시료 채취·회수·분석 통합절차서 ■ 정량적 결과물 ■ ○ 원자력안전기술보고서(N-STAR) 13건 < 1차년도 > - “핵사찰용 시료 적시 탐지·채취를 위한 무인장비 최신 개발동향” - “핵사찰용 토양시료 채취 및 분석 절차 수립을 위한 국내외 기술기준 및 연구동향 분석” < 2차년도 > - “핵사찰용 토양시료 채취 절차 수립 연구” - “토양시료 채취 방법과 무인 지상체 기능요건 설계” - “은닉핵물질 탐지를 위한 소형 검출기 개발” < 3차년도 > - “핵활동 검증을 위한 미신고지역의 환경 시료채취 절차 구축 및 키트구성“ - “소형 감마선 계측기 및 머신러닝을 이용한 방사선원 위치 추정 알고리즘 개발” < 4차년도 > - “검증 대상지역 내 현장 제어 및 정보취합을 위한 운용 소프트웨어 프로토타입 설계” - “미신고지역의 핵사찰을 위한 토양‧핵물질‧표면시료 채취 및 운반용 무인 지상체 기능부 설계” - “고방사선 상황에서 비핵화 검증용 시료채취를 위한 무인 시스템 개발” - “비핵화를 위한 토양시료 채취‧운반‧교차분석‧보관 방법론” < 5차년도 > - “비핵화 상황 시 현장 환경‧위치 정보 송수신을 위한 휴대형 장치 개발” - “미신고지역에서의 시료채취 및 정보수집을 위한 통합 절차서 및 운영 방법론” - “미신고지역의 은닉핵물질 탐지를 위한 CsI(Tl) 섬광체 기반 고성능 전개형 검출기 개발”(제출완료 평가예정) ○ 국내외학술대회 논문 총 21건 < 1차년도 > - “Technical review on R&D trends in Unmanned System for safeguards Inspection“, 한국방사성폐기물학회 2019 춘계 학술대회 - “Study of Soil sampling Procedure for safeguard inspection“, 한국방사성폐기물학회 2019 춘계 학술대회 < 2차년도 > - “Sampling and Analysis Plan for Investigation of Undeclared Nuclear Activities,” Waste Management Symposia 2020 in Phoenix, Arizona - “Modular Gamma Probes to Detect and Localize a Radioactive Hotspot,” 한국방사성폐기물학회 2020춘계 학술대회, Online - “Strategy against the Investigation of Soil Samples for Denuclearization of Neighboring Contries,” 한국방사성폐기물학회 2020춘계 학술대회, Online - “Design of Partial Decentralized Mobile Colsed Network using Wireless Mesh Architecture,” 한국방사성폐기물학회 2020춘계 학술대회, Online < 3차년도 > - “Developing a Remote Mapping Device for Radiation Monitoring and Investigation” IRPA-15 - “A Study on Decentralized Mobile Wireless Network in Restricted Areas for Denuclearization”, 한국원자력학회 2021 춘계학술대회 - “ A Study to Suggest the Sequences and Considerations of Soil Sampling for Nuclear Verification”, 한국원자력학회 2021 춘계학술대회 - “The New Modular Gamma Probes for Finding out Hidden Nuclear Materials in a Restricted Area”, 한국방사성폐기물학회 2021 춘계학술대회 - “고방사성 핵종 운반시 CoK 확보를 위한 데이터 로그 시스템 개발”, 한국방사선 방어학회 2021 추계학술대회 - “방사능 사고 신속대응을 위한 방사선 측정시스템 실증연구”, 한국방사선 방어학회 2021 추계학술대회 - “고방사선 지역 내 시료 채취 및 운반용 무인 지상체 기능부 설계”, 한국방사선 방어학회 2021 추계학술대회 < 4차년도 > - “주변국 비핵화 검증목적 시료 채취‧운반 기술 개발”, 2022년 한국화생방방어학회 춘계학술발표회 - “고방사선 지역 내 시료 채취 및 운반을 위한 인간형 무인체 기능부 목업설계”, 2022년 한국화생방방어학회 추계학술발표회 - “Design Improvement on Reducing Angular Dependence of Gamma Probe for Detecting Radioactive Contamination”, 2022년 추계 방사성폐기물학회 - “Compensation method for performance degradation of the SiPM according to temperature using the variation of the measurement count”, 2022년 추계 방사성폐기물학회 < 5차년도 > - “Calibration Method on SiPM Temperature and Detector Sensitivity for Gamma Probe”, 2023 Symposium on Radiation Measurements and Application - “Study on the applicability of double sensor measurement method to obtain distribution direction of the gamma probe”, 한국방사성폐기물학회 2023 춘계학술발표회 - “플라스틱섬광체와 SiPM을 이용한 고농도 중성자 방출선원 위치탐지 장치개발”, 한국화생방방어학회 2023 추계학술발표회 - “미신고지역 내 채취시료의 CoK 유지를 위한 현장 실시간 정보취합장치(EGDT) 개발”, 한국방사성폐기물학회 2023 추계학술발표회 ○ 지식재산(특허출원) 3건 - 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법(대한민국, 원자력통제기술원, 출원번호 01-2021-0086248) - 시료 채취 장비 및 시료 채취 방법(대한민국, 원자력통제기술원, 출원번호 10-2023-0075469) - 다중선원 탐지를 위한 전개형 방사선 검출 장치와 시스템 및 방법(대한민국, 원자력통제기술원, 출원번호 10-2023-0193454) ○ 지식재산(특허등록) 1건 - 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법(대한민국, 원자력통제기술원, 등록번호 10-2562007) ○ 시제품 제작 8건 - LoRa 기반 스펙트럼 방식의 방사선 계측 프로브(v1.0) - Wifi 기반 스펙트럼 & 플라스틱 방식의 방사선 계측 프로브(v2.0, v2.5) - 무인체 시료채취 기능부(프로토타입) - 개인 CoK 유지장치 - 무선자체망 유지장치 - 무인체 시료채취 기능부(시작품) - 현장 환경‧위치 정보 송수신(EGDT) - 감마선 계측 프로브 고성능모델(v3.0) ○ 국내외 논문 4건 (23. 12. 27. 논문 1편 평가중) - 미신고지역의 환경 방사선 검출을 위한 전개형 검출기 개발, (방사선산업학회지, 15권 4호) - Preparation and consideration of sample collection in undeclared areas for denuclearization verification (JNFCWT, 19권 4호) - Development of a CsI(Tl) scintillator based gamma probe for the identification of nuclear materials in unknown areas (JINST, 17호) - Machine learning algorithm for localization of nuclear materials based on gamma probe data to verify the denuclearization (JKPS, 83권 10호) - Bayesian Approach for Inferring Two-Dimensional Location of a Radioactive Material Using Distributed Detectors (RPC, 평가중 ) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 핵실험, 테러, 방사성 물질 불법거래 탐지 등 다양한 국가안보분야로의 활용 - 국제사회 인증을 통한 미신고 핵활동 탐지, 채취, 분석 절차화 추진 및 적용 - 상호사찰, 신고 시설 검증 등 시료 채취·분석과 관련한 다양한 상황에 대한 국가적 대응능력 배양 - 원자력시설의 제염, 해체 및 폐기 등의 상황 시 작업자 접근이 어려운 지역의 사전조사 또는 방사능 오염이 제거되었음을 검증하기 위한 모니터링에 활용 - 방사능 테러 대응 훈련 등의 훈련장비 및 사찰관/국가검사원 교육 교보재로 활용 ○ 기대효과 - 비핵화 관련 선제적 절차 수립 및 관련 기술 확보 - 무인 핵물질 탐지·채취·회수·분석 분야 기반 기술 확보 - 산업체 참여유도 및 기술이전을 통한 경제적 이득 도모 - 시료 채취 균일성 및 안전성 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김명수
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 채취;회수;분석;절차;무인; 2. Sampling;Extraction;Analysis;Procedure;Unmaned;

□ 연구개요 -복사에너지의 파장 선택적 반사, 흡수, 통과가 가능한 고분자 신소재의 개발함. -본 연구는 파장 250nm-2500nm의 빛을 90% 이상 반사시키고 최고 파장 10μm의 적외선의 투과도를 자유롭게 조절 가능한 고분자 신소재를 개발함. □ 연구 목표대비 연구결과 -파장 250nm-2500nm의 빛을 90% 이상 반사시키고 최고 파장 10μm의 적외선의 투과도 50% 이상을 가진 섬유원단을 개발하여 기존 원단과 비교하여 모사피부에서 10도 이상의 온도저감이 확인된 나노메쉬형태의 복사냉각 원단 개발. -페이스마스크에 나노 실버 입자를 적용하여 원적외선 방사율을 높인 복사냉각 페이스 마스크를 개발. -고분자의 원적외선 방사율을 극대화하기 위한 광산란 무기물 분산 고분자 복합체를 제작하여 복사냉각 창호 제작. -사람의 머리카락의 복사냉각 기능을 활용한 온도저감을 측정하고 해석함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) -본 연구는 향 후 소재의 복사냉각 분야를 넓혀, 반대 개념의 복사단열에 관한 연구도 진행하고자 함 (태양열은 100% 흡수, 적외선은 반사). -본 연구를 기초로 향 후 방향 선택적이고 파장 선택적인 반사, 흡수, 투과 가능한 소재로 확장 연구를 진행하고 함. -본 연구의 향 후 적용 가능한 응용분야는 무궁무진하며 파생될 과학 분야는 소재, 나노, 에너지 등 복합 융합적인 발전 가능성이 클 것으로 사료됨. -본 연구는 냉각복사 연구의 국내 선두 역할을 할 것으로 기대되고 학회, 연구 그룹 등에 새롭게 본 분야가 한 센션으로 성장할 수 있는 기틀이 될 것임. -탄소제로를 목표로 하는 전방위 산업계의 한 축으로 본 연구는 발전될 것이며 본 연구자는 관련 기업들과 기초연구를 통하여 긴밀히 공조하고자 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김건우
• 주관연구기관 : 한국생산기술연구원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 복사냉각;섬유;태양광;광산란;고분자; 2. radiative cooling;fiber;solar radiation;MIE scattering;polymer;

□ 연구목적 자기장에 영향을 받는 전기적 성질을 가진 유체의 움직임을 기술하는 비선형 편미분 방정식인 MHD 방정식의 해의 해석적인 성질에 대해 연구한다. 자기유체에 대해 수학적인 이론 연구를 통해 지식의 확장을 목표로 하며 이는 응용연구와 기술 개발에 기반이 된다. □ 연구내용 MHD 방정식의 압력의 음의 부분과 베르누이 압력의 양의 부분 그리고 속도, 자기장, 압력의 적절한 선형 결합으로 약해의 새로운 정칙성 판정법을 개발한다. 유계인 영역에서 약해와 강해의 일관된 이론을 정립한다. 특히 자기장에 대해 불침투성 경계조건을 고려한다. 이 때, 정상상태와 비정상상태의 해를 모두 고려한다. 점성이 있는 비압축성 유체가 구멍을 메운 물체의 움직임을 묘사하는 일관성 있는 수학적 모델을 만들어 존재성 이론을 발전시킨다. 비압축성 도전성 미세 극성 유체의 흐름에 대한 수학적 모델을 개발하고 정성적인 성질들을 유도한다. 해의 중요한 해석적 성질 중의 하나인 리우빌 정리를 개발한다. □ 연구결과 MHD(자기유체역학) 방정식은 나비에 스톡스 방정식과 맥스웰 방정식이 결합되어 있어 수학적인 분석이 어렵다. 이는 옴의 법칙과 패러데이 법칙을 결합함으로써 더 복잡한 형태로 기술된다. 우주 플라즈마, 별의 형성, 중성자성과 같은 실제 물리적 현상을 수학적으로 기술하는데 사용된다. 이런 현상을 이론적으로 분석하기 위해서 MHD 방정식의 해의 존재, 유일성, 및 정칙성에 대한 수학적 진전이 필요하다. 이 연구에서 MHD 방정식의 해의 존재성을 다양한 경계조건에서 연구하였다. 이를 위해 실제 물리적 관찰과 부합하는 경계조건을 고려하는 것이 필요하다. 미세극성유체의 해의 해석적 성질을 위한 에너지 부등식 유도하였고 압축성 유체이론으로 확장에 대한 연구를 진행하였다. 이러한 비선형 편미분 방정식을 해석적인 분석을 위해 유일성과 관련된 연구 나비어 스톡스 방정식의 해의 리우빌 정리에서 출발하여 MHD 방정식, Hall MHD 방정식, 미세극성방정식, 그리고 압축성 유체의 리우빌 성질에 대한 연구를 하여 논문으로 출판하였다. □ 연구결과의 활용계획 초기경계면에서의 자기유체 방정식의 해에 대한 연구는 자연과학 및 핵공학 분야에서 널리 활용된다. 이 방정식은 천체물리학, 지구과학, 그리고 핵융합 발전 연구에 필수적이다. 특히, 플라즈마 안정화를 위해 필요한 강한 자기장에 대한 이해는 핵융합 발전에 필수적이다. 자기유체 방정식의 해의 유일성이 보장되지 않아 수치기법 적용에 어려움이 있다. 이 연구는 해의 존재성, 유일성, 정칙성에 대한 수학적인 진전을 통해 이러한 어려움을 극복하는 데 활용될 수 있다. 기초연구의 발전은 인류의 기술 발전을 촉진하는 역할을 한다. MHD 방정식에 대해 기본적인 이해와 지식을 증진하고 이는 후속 연구의 기반이 된다. (출처 : 연구결과 요약문 (국문) 3p)

• 연구책임자 : 양민석
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 자기유체방정식;정칙성 판정법;압축성유체;미세극성;경계조건; 2. MHD equations;regularity criterion;compressible fluid;micropolar;boundary condition;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ㅇ 원자력전용품목의 불법이전 차단 기반 기술 개발 - 전략물자 DB화 및 모델링(원자력전용품목) - 전략물자 불법이전 차단 시나리오 개발 및 평가 - 전략물자 식별 알고리즘 개발 ◼ 전체 내용 ㅇ 전략물자 DB화 및 모델링(원자력전용품목) - IAEA 북한 안전조치 관련 자료 및 국내외 자료를 활용한 북한 원자력전용품목 관련 시설 및 장비 DB 구축 - 북한시설 및 장비 DB 중 주요장비 선별 및 NSG 핸드북과 비교·평가 ※북한 핵심물품 도면 획득 제한 시 가장 유사한 장비로 대체 ㅇ 전략물자 불법이전 차단 시나리오 개발 및 평가 - 핵심장비 이동가능 주요방법 및 경로 검토 - 불법이전 차단 시나리오 개발 및 위험도 평가 ㅇ 전략물자 식별 알고리즘 개발 - 물품 식별, X-ray 화물검색 기법 및 비정형 이미지 노이즈 처리 사례 및 기법 검토 - 2D기반 식별 알고리즘 개발 - 핵심장비 식별 알고리즘 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ㅇ 기초 자료 조사 및 주요품목 DB 구축 ❏ 내용 ㅇ 전략물자 DB화 및 모델(원자력전용품목) - 원자력전용품목 관련 시설 및 장비(영변 연구로, 재처리 시설, 가공 시설, 플루토늄 금속변환 시설, 우라늄 농축 시설, 육불화우라늄 금속변환 시설 등) 조사 및 분석 - 주요시설 및 원자력전용품목 연관성 분석·비교 - 핵주기 핵심장비 선정 방법론 개발 및 DB화 - 핵심장비 및 부품 이미지 DB 구축 ㅇ 전략물자 식별 알고리즘 개발 - 물품 식별 기법 조사 및 검토, 물품 식별 기법 조사 및 적용 가능 방안 검토 - X-ray 화물검색 및 항만 방사선감시기 기법 조사 및 검토 - 비정형 이미지 노이즈 처리 사례 및 기법 검토 ◼ 2단계 ❏ 목표 ㅇ 불법이전 식별 알고리즘 개발 및 시나리오 기반 위험도 평가 ❏ 내용 ㅇ 전략물자 DB화 및 모델(원자력전용품목) - 핵심장비 및 부품 이미지 DB 구축 ㅇ 전략물자 불법이전 차단 시나리오 개발 및 평가 - 핵심장비 이동가능 주요 경로 및 방법 검토 - 핵심장비 불법이전 차단 시나리오 개발 및 리스크 평가 ㅇ 전략물자 식별 알고리즘 개발 - 물품 식별 알고리즘 개발 - 적용성 평가 및 식별 알고리즘 최적화 □ 연구개발성과 ㅇ 전략물자 DB화 및 모델(원자력전용품목) - 전략물자 DB 구축 및 핵심장비 선정 - 핵심장비 2D 모델(※북한 핵심물품 도면 획득 제한시 가장 유사한 장비로 대체) ㅇ 전략물자 불법이전 차단 시나리오 개발 및 평가 - 핵심장비 이동가능 주요방법 및 경로 도출 - 시나리오별 위험도 평가 ㅇ 전략물자 식별 알고리즘 개발 - 이미지 유사도 측정 및 핵심장비 식별 알고리즘 개발 ㅇ 정량적 성과 - 원자력안전성과 : 안전기술보고서 7건, 규제정책제안 2건 - 저널논문 게재 : SCI 1건, 비SCI 1건 - 학술대회 발표 : 국외 학술대회 발표 2건, 국내 학술대회 발표 21건 - 특허 및 소프트웨어 : 특허 1건 출원, 소프트웨어 등록 1건 - 성과홍보 : 성과홍보 4건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 원자력핵심품목DB는 원자력 수출통제 규제 업무(전문판정, 수출허가 등)에 활용 ㅇ 대외 공개가능한 원자력 핵심품목 3D모델링 및 모형은 원자력품목 수출 관련 전시회 혹은 KINAC 비핵화 상황실 전시 용도로 사용하여 수출통제 제도 및 기관 홍보에 활용 ㅇ 불법이전 시나리오 개발 및 위험도 평가를 수행한 방법론을 우리나라에 적용하여 수출통제 미비점 확인 및 개선 가능 ㅇ 북한 비핵화 과정에서의 원자력전용품목의 불법 이전을 사전에 차단하여 주변국의 핵개발 능력 보유를 사전에 방지 ㅇ 북한 내 모든 원자력핵심품목에 대한 DB 구축을 통해 핵심장비의 체계적 관리에 기여 ㅇ 신규 기법의 기존 항만보안검색 시스템 규제 적용을 통한 국가 안보 향상에 기여 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이찬서
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 수출통제;원자력전용품목;전략물자;불법이전;위험도 평가; 2. Export Control;Trigger List Items;Strategic Items;Illicit Transfer;Risk Assessment;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 한승우
• 주관연구기관 : 한미르
• 발행년도 : 20240100
• Keyword : 1. 나노세라믹;나노분말;세라믹솔루션;방화체;화재안전; 2. Nano-Ceramic;Nano-powder;Ceramic solution;Fire prevention;Fire safety;

□ 연구개요 본 연구는 최근의 태양 관측결과를 근거로 하여, 태양 대기중에 널리 분포된 자기 플럭스 루프 (magnetic loop)의 동적 형성과 그에 수반하는 가열이라는 새로운 관점에서 태양 물리학의 중요 과제인 태양 대기 가열 문제를 해명하고자 한다. 즉 루프 내에서의 하강류 생성과정, 이 하강류와 저층 대기와의 충돌에 의한 열화 과정, 발생한 열에너지의 루프 상부를 향한 수송 과정을 포괄하는, 루프의 동역학적, 열역학적 진화를 관측을 근거로 한 이론적 고찰를 통해 규명하려고 한다. 이를 통하여, 종래의 연구에서처럼 태양활동영역을 단순히 그 형태에 따라서 분류하는 수준에서 벗어나, 그 구조와 진화에 따라 정량적으로 분류하는 방법을 제시하려고 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : Tetsuya Magara
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : solar atmospheric heating;solar dynamics and magnetism;magnetic flux emergence;solar active region;shock wave;nonlinear force-free field;numerical simulation;magnetohydrodynamics;

□ 연구목적 본 연구의 최종 목표는 최첨단 융복합 구조분석 방법론 개발을 통해 철-황 클러스터(iron–sulfur cluster; ISC) 생합성 과정의 세부 분자기전을 이해하고 이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략을 개발하는 것임. 이를 위해 최첨단 X-ray crystallography 기술과 nuclear magnetic resonance (NMR) 분광학 기술을 접목하여 실온에서 단백질 복합체가 보이는 동적 특성에 대한 연구를 수행함. 본 연구는 특히 ISC 생합성 과정에서 가장 중요한 단백질 복합체인 IscU-IscS에 의해 매개되는 ISC 조립 프로세스의 세부 분자기전을 밝히는 것을 목표로 하였으며, 이를 통해 ISC 생합성을 조절하고 관련된 병리현상을 완화/치료할 수 있는 전략을 개발하는 것을 목표로 함. □ 연구내용 철-황 클러스터(ISC)는 생명체의 탄생과 함께 나타났을 것으로 생각되는 가장 오래된, 그럼에도 많은 생리현상에서 필수적인 역할을 수행하는 cofactor임. ISC를 cofactor로 갖는 철-황 단백질은 전자 수송, 산화 환원 반응, 촉매, 철/황 수송, 유전자 발현 조절과 같은 많은 생리현상을 매개함. ISC는 본질적으로 산소에 민감하고 구조적으로 불안정할 뿐만 아니라 철과 황은 그 자체로 세포독성을 가지므로, ISC 생합성 메커니즘은 다양한 특성을 가진 단백질들의 복잡하고 광범위한 상호작용 네트워크에 의해 매개됨. 본 연구진은 대장균의 ISC 생합성 분자기전에 관여하는 IscU와 IscS의 구조적 유동성에 대한 연구를 통해 ISC 조립 과정의 분자기전을 이해하고, 이를 제어할 수 있는 새로운 전략을 개발하여 관련 질병 치료에까지 응용할 수 있는 방법론을 세우는 것을 목표로 연구를 진행함. 튀르키예 Koç University의 Hasan Dimirci 교수 및 Cagdas Dag 교수 그룹과의 국제협력을 통해 최첨단 X-ray crystallography 기술과 nuclear magnetic resonance (NMR) 분광법을 접목하여 실온에서 단백질 구조의 동적 특성을 원자 레벨에서 밝히는 방법론을 개발하고자 노력함. 본 연구를 통해 개발된 방법론은 이전까지 밝혀지지 못했던 다양한 단백질들의 구조적 유동성을 규명하는데 확대 활용할 예정이며, 과제 종료 후에도 국제연구협력을 계속해 더욱 선도적인 연구를 이어나갈 예정임. □ 연구결과 본 연구팀은 본 과제를 통해 계획했던 연구들을 성공적으로 잘 수행하였음. 우선 연구에 활용할 단백질 샘플들을 두 기관에서 모두 잘 분리정제하는데 성공하였으며, 특히 튀르키예 연구팀은 IscU와 IscS 단백질을 SUMO-fusion 형태로 준비하여 발현 및 정제효율을 높임. 그에 더해 두 연구팀은 CyaY 단백질 분리 정제에도 성공하였으며, 튀르키예 연구팀은 CyaY의 결정화에 성공하여 X-ray 구조분석을 진행하였으며, 현재 해당 논문은 투고됨. 또한 본 연구팀은 IscU와 IscS 단백질의 중수소화에 성공하여 두 단백질 복합체에 대한 NMR 분석을 진행함. 해당 복합체는 튀르키예 연구팀과의 협업을 통해 SAXS를 통한 분석도 진행하였으며, 두 분석 결과를 통합한 구조 모델을 구성 중에 있음. 다만 튀르키예 팀이 제안했던 SFX 방법론 적용은 IscU-IscS 복합체 결정화 단계에서의 어려움으로 인해 아직 실행하지 못한 상태임. 본 과제 종료 후에도 해당 연구는 계속해서 진행 중이며, 결정화에 성공하는대로 구조 분석을 진행할 예정임. □ 연구결과의 활용계획 현재 CyaY의 구조분석 결과는 SCIE급 국제저널에 논문을 투고하고 리뷰 진행 중에 있음. 그 외에도 본 국제협력을 통한 결과를 정리한 논문을 1편(IscU의 구조적 유동성에 대한 연구결과) 정리 중에 있으며, 해당 논문이 마무리 되는대로 IscU-IscS 복합체 구조 분석 결과를 정리하여 새로운 논문을 준비할 예정임. 두 논문 모두 SCIE급 국제저널에 투고할 예정에 있음. 또한 본 연구결과는 IscU와 IscS의 작동 기전에 대한 구체적인 정보를 제공하므로 이를 통해 ISC 생합성 기전을 조절할 수 있는 새로운 전략을 개발하는 연구를 진행할 예정이며, 이번 과제로 잘 정립된 튀르키예 연구팀과의 국제협력은 큰 도움이 될 것으로 생각함. (출처 : 연구결과 요약문 (국문) 3p)

• 연구책임자 : 김진해
• 주관연구기관 : 대구경북과학기술원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 단백질 복합체 구조;단백질의 구조적 유동성;핵자기공명분광법;구조생물학; 2. Protein complex structure;Structural dynamics of proteins;X-ray crystallography;Serial crystallography;NMR spectroscopy;Structural biology;