□ 연구개요 ⦁ 본 연구는 3차원 시지각을 위한 단안 및 양안 단서들이 시각 시스템에서 어떠한 계산 과정을 거쳐 처리되는지 정신물리학 실험 및 뇌전도 실험을 통해 3차원 시지각의 신경 기제를 밝히는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 본 연구는 두 눈에 제시되는 시각 자극을 제어할 수 있는 기술을 사용하여 3차원 시지각의 신경기제를 밝히고, 두 눈의 정보를 제대로 사용할 수 없어 3차원 시지각에 어려움을 겪는 환자군(약시)의 치료를 돕는 치료법을 개발하는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 이를 위해 행동 실험, 뇌전도(EEG), 뇌자도(MEG), 자기공명영상(MRI) 등의 다양한 방법론을 활용하여 연구하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 본 연구과제는 신진연구로서 본 연구책임자의 장기적 3차원 시지각 연구를 위한 연구 환경 조성이 첫 번째 목표였음. 가상현실, 증강현실 환경에서 3차원 시지각을 측정할 수 있는 플랫폼을 구축하였고, 64채널 뇌파 장비를 구축하고 연구에 활용할 수 있도록 검증하였음. ⦁ 지난 수 년간 코로나 바이러스 감염병 상황에서 온라인 연구에 대한 관심과 필요성이 증가하였고, 본 과제의 지원을 받아 온라인 환경에서 시각 자극을 통제할 수 있는 방법을 제시한 SCI급 논문(Scientific Reports)은 지난 2년여간 총 44번 인용(Google Scholar Citation)되었음. ⦁ 3차원 환경에 제시된 여러 자극 중 예측 가능한 패턴 속에 제시된 자극에 대한 초기 시각 피질의 신경 반응을 반영하는 행동 연구를 수행하여 한국연구재단 등 재지(감성과학)에 출판하였음. ⦁ 뇌자도(MEG)를 활용하여 특정 시각 패턴인 글자와 단어가 제시되었을 때 뇌의 읽기 회로에서 발생하는 자동적인 신경 반응을 측정하여 난독증이 있는 아동들의 언어 영역에서의 신경 반응을 예측한 논문을 SCI급 저널(Brain and Language)에 출판하였음. ⦁ 자기공명영상(MRI)과 뇌자도를 활용하여 단어에 대한 초기 시각 피질의 반응과 시방선(optic radiation)의 발달 간의 관계를 조사한 논문을 SCI급 저널(Human Brain Mapping)에 출판하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 본 연구결과는 완벽하게 통제된 실험실 환경에서만 수행되던 시지각 실험을 온라인 환경에서 수행할 수 있는 방법을 제공할 수 있어, 소수 참가자의 데이터에 의존하던 기존의 패러다임에서 벗어나 빅데이터를 수집하여 연구결과를 도출할 수 있는 연구에 활용되고 있음. ⦁ 특정 시각 패턴인 단어 대한 언어 영역의 자동성에 관한 연구는 학령기 아동들의 발달과 학습 분야에 적용할 수 있음. 특히 약시와 난독증이 있는 아동들의 읽기 학습 및 개입 프로그램 개발에 활용될 수 있음. 또한 난독증이 있는 아동들을 조기에 발견할 수 있는 신경기제를 밝힘으로써 학령 아동의 읽기 학습 능력 향상에 이바지 할 수 있음. ⦁ 초기 시각 피질의 신경 반응과 시방선 발달과의 관계는 미취학 아동 및 초기 학령 아동의 발달 연구에 크게 기여할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 주성준
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 3차원 시지각;단안 단서;양안 단서;뇌자도;자기공명영상; 2. 3D perception;monocular cue;binocular cue;MEG;MRI;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이수임
• 주관연구기관 : (주)에덴디
• 발행년도 : 20220700
• Keyword : 1. 고분자수지;심초형;복합방사;치실;약용탄; 2. Polymer resin;Cardio type;Complex radiation;Dental floss;medicinal charcoal;

□ 연구개요 콩팥(신장)CT 영상데이터셋의 머신러닝을 통해, 신실질을 자동분할하고 미래의 잔존 신기능을 정확히 예측하는 ‘CT기반 신기능 예측모델’을 선행연구에서 구축한 바있는 본 연구팀은, CT 검사의 단점인 방사선 피폭과 주사조영제의 부작용에서 자유로운 자기공명영상(MRI)을 이용하여 ‘인공지능 기반 신기능예측모델’을 추가개발하고자 연구개발을 제안함. 최근 상급종합병원에서 CT영상을 빠르게 대체하고 있는 디지털 MR 영상을 수집하고, 영상의학자들의 도움으로 라벨링 된 학습 및 테스트용 대규모 데이터셋을 구축함. 신실질분할 및 신기능분석의 자동화와 신장치료 후 장기간 잔존 신기능 예측인자 분석실험을 위해 MRI 데이터셋에서 생성대립네트워크(GAN) 기반 훈련데이터 증강을 수행하고, 최신 머신러닝 기법을 적용하여 최종 신실질 분할 모델의 성능 향상을 이룸. 개발된 최종 “MRI-기반 신기능 예측 모델”을 신장치료 후 장기 추적된 영상-임상데이터셋으로 확장 분석하여, 통합 임상예측모델을 구축함. 기존 임상에서 사용하던 통계기반의 임상 노모그램과 예측력 비교와 상호 개선을 통해, 최종 예측 모델의 프로토타입을 제시하고 임상적인 가치를 입증함. □ 연구 목표대비 연구결과 1)3D U-Net응용 딥러닝기반 캐스케이드네트워크를 이용한 신실질 분할모델 개발 : 신실질분할정확도 94.59%; 국제학술대회 발표 2, 특허출원 1건; (평가 100%) 2)장기(5-8년) 추적 영상-임상데이터셋 확보 (평가 100%) : 총 365례 추적 MRI전체 영상자료와 레이블링 데이터셋 확보 3)훈련데이터 증강(GAN) 후 Attention 기반 신실질 분할모델의 개선 (평가 100%) - 정확도 91.43%, 국제 학술대회 발표 3건 4) MR-임상인자 통합 신기능 예측모델 구축: (평가 100%) : MRI기반 자동추출 체적(Volume)을 기존임상예측인자 표에 추가 5) 영상기반 신기능예측모델의 전향적 연구기획 및 환자등록 시작(평가 100%) : 국제 학술대회 발표 2건, 국내 학술대회 발표 2건, SCI 등재 논문 2편 6) 방사선노출/조영제 안전이슈를 포함한 두영상(CT-MRI)간 예측모델의 비교분석(평가 70%) □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 현재 세계적으로 많은 연구가 이뤄지고 있는 CT영상기반의 신기능예측 머신러닝 모델 개발에서 한 걸음 나아가 MRI 기반 신기능예측 모델을 개발하였음. MRI는 CT 검사의 단점인 방사선 노출 이슈를 극복할 수 있어 최근 장기간 반복 추적검사가 필요한 만성질환의 임상상황에서 빠르게 CT 검사를 대체하고 있음. MRI 데이터수집이 용이해지면서 데이터기반 모델 성능향상이 기대되므로, 연구진이 최초개발한 MRI 기반 신기능 예측 모델은 큰 확장성을 가지게 됨. CT-MRI 신기능 예측 모델의 비교 분석이 활발해지는 여건이 조성되면 기술개선을 가속시킬 수 있고 영상-agnostic 모델로도 발전가능성이 충분함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 나군호
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 신장암;자기공명영상;신기능 예측; 2. kidney cancer;MRI;Prediction of renal functional;

□ 연구개요 두경부종양에서 방사선치료는 큰 역할을 수행하고 있으나, 동반되는 부작용이 많고 그 중에서도 구내점막염은 치료효과의 감소, 환자 삶의 질 하락 등 큰 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 효과적인 예방법이 없는 상황으로, 방사선 방호 효과가 알려진 아미포스틴과 멜라토닌의 효과를 비교 분석하고 병용 사용의 효과도 알아보고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 방사선(15 Gy) 단독 조사를 받은 그룹에 비하여 아미포스틴+멜라토닌을 병용 투여한 그룹에서 전체 관찰 기간중에 유의한 체중 증가와 상피세포 증식이 관찰되었다. 상피세포의 두께를 측정하였을 때, 아미포스틴+멜라토닌 그룹(73.9 ± 9.7 um)은 방사선 단독 그룹 (28.8 ± 13.9 um)에 비하여 통계적으로 유의한 두께 증가를 보였다(p < 0.001). Ki67 발현은 아미포스틴 단독(26.9 ± 8.5), 멜라토닌 단독(27.7 ± 8.0), 아미포스틴+멜라토닌 그룹(35.1 ± 9.3)에서 모두 방사선 단독 그룹(6.5 ± 3.1)에 비하여 유의하게 증가하였다 (p < 0.001). TUNEL 염색에서도 아미포스틴+멜라토닌 그룹(13.4 ± 4.1)은 방사선 단독 그룹(31.5 ± 9.6)에 대비하여 통계적으로 유의한 방사선유발 apoptoic cell 생성의 감소를 보였다 (p < 0.006). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선 유발 구내점막염에서 아미포스틴과 멜라토닌은 유사한 보호 효과를 보였고, 병용 사용시 효과가 증대하는 경향을 보였다. 추후 임상에 적용을 가늠하기 위하여 이번에 적용한 15 Gy 일회 방사선조사 이외에 임상에 더 가까운 분할조사에서도 유사한 결과를 보이는지 추가 연구를 계획하고 있다. 그리고 아미포스틴(200 mg/kg)와 멜라토닌(100 mg/kg) 1회를 방사선조사 1시간전 복강내 투여한 것에서 더욱 다변화 하여 투여기간 증가를 하였을 때 효과가 더욱 상승하는 지도 알아보고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김동현
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 아미포스틴;멜라토닌;방사선;구내점막염;쥐; 2. amifostine;melatonin;radiation;oral mucositis;rats;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 제1차 한-크로아티아 과학기술위원회 합의록(2019. 12) 의거 한국-크로아티아 방사선 이용 문화재 보존처리 기술협력을 통한 유럽 매뉴얼 국내 문화재 적용 여부 검토 ○ 전체 내용 - 방사선 문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 국내 유물 적용 검토 - 유럽 문화재 특성화 및 건전화 분석을 통한 국내 문화재 방사선 진단분석 기술력 향상 - 대형 엑스선 조사시설 이용 주요 유럽 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 ○ 1년차 ● 목표 문화재 방사선 보존처리 처리 신기술 개발 협력 및 글로벌 Best Practice Manual 적용 연구 ● 내용 - 대형 전자선 실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 적용 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술적용 - 유럽 수침 유물 특성 분석을 위한 뫼스바우어 적용 여부 검토 - 방사선 이용 유물관리, 경화, 보존 및 분석검정 훈련을 위한 인력 상호교류 ○ 2년차 ● 목표 엑스선 이용 글로벌 Best Practice Manual 실증 ● 내용 - 대형 전자선실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 실증 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술 적용 2 □ 연구개발성과 ○ 향후 방사선 이용 국내 문화재에 보존처리 매뉴얼 작성에 기여 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 및 방사선 이용 세계 인류문화유산 공동보존 시스템 구축 협력 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual을 기반으로 하여 향후 박물관 수장고형 전자선 훈증실 개발 및 해외수출에 기여 ○ 크로아티아는 자국이 주도하고 있는 원자력 기술 이용 유럽 문화재 보존 표준절차의 업그레이드를 위해 한국에서 선행된 첨단 엑스선 검방역 소독처리기술 개발 관련 협력 추진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박해준
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 문화유산;방사선;보존처리;매뉴얼; 2. cultural heritage;irradiation;preservation;Best Practice Manual;

연구개요 호산구는 알레르기 염증반응에서 종결자/파괴자 역할을 수행하는 염증세포이다. lysophosphatidylserine (LysoPS)은 lipid 계통의 새로운 “염증-매개인자”로서 P2Y10를 비롯하여 3종의 GPCRs을 활성화한다고 알려짐. 본 연구에서는 ① LysoPS로 호산구를 자극시 핵내의 DNA가 밖으로 배출되는 이른바 eosinophil extracellular trap (EET)를 강력하게 유도하는 새로운 기능을 동정하였음 이 때 necrotic cell death가 동반됨. ② 난치성 천식 환자의 호산구는 비난치성환자의 호산구와 비교할 때 P2Y10의 과발현, LysoPS에 반응한 과도한 EET 생성 및 과도한 탈과립을 관찰함. 연구 목표대비 연구결과 1. LysoPS-EET의 동정 및 기전 규명 • LysoPS에 의한 EET 유도 최초 동정- 형태 및 분광 분석으로 증명 • (LysoPS에 의해 유도된) EET의 구성 성분 분석 - nuclear DNA (histones) 존재 증명 (mitochondrial DNA 부재 확인) • LysoPS-EET의 발생 기전: ROS-independent, PAD4-dependent • LysoPS-EET 시 cell death 동반 (universal mechanism으로 확립) • LysoPS-EET와 탈과립 관계: EET 시 강력한 호산구 탈과립 유도 • 호산구 활성화 cytokines (IL-5, eotaxin, GM-CSF)의 EET에 영향 없음. 2. 천식환자군에 따른 P2Y10 발현, LysoPS-EET의 생성 정도, 탈과립 정도의 상관성 평가 (난치성 천식의 병태생리와의 관련성 및 바이오마커 발굴 포함) • 중증난치성 천식 (n=31) 및 일반천식 환자 (n=30)의 호산구의 EET 유도 비교 분석 • P2Y10 (호산구의 LysoPS 수용체)의 발현 - 난치성 천식환자 호산구 > 일반 천식 환자 호산구 (통계적 유의) • LysoPS에 의한 호산구 탈과립 측정 (EDN degranulation) - 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) • LysoPS-EET 정도: 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의 ) • 혈청내 EDN: 난치성천식환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) • 혈중 호산구 수치: 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) 3. 기도상피세포에서 LysoPS에 의한 mucin 발현 동정/기전 • LysoPS-EET에 의한 MUC5AC 발현되지 않음 • LysoPS에 의한 강력한 MUC5AC 발현 유도 최초 동정 • LysoPS에 의한 mucin 발현 기전 규명 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1편의 논문과 (Kim HJ et al. Allergy, 2020)을 발표하였고 1편의 논문 (Sim MS et al. submitted to IJMS, under the review of the revised manuscript)을 발표함. ① LysoPS는 호산구의 EET/EETosis를 유발하는 강력하고 새로운 endogenous mediator임을 동정했다는 것이 큰 의의를 지님. 난치성 천식의 호산구는 P2Y10 발현, LysoPS에 반응하여 과도한 EET 유발 및 과도한 탈과립을 나타냈는데 ② 이러한 Lyso PS-P2Y10 axis가 난치성 천식의 병태∙생리의 주요 요인이 될 것인지를 결정하고, ③ LysoPS에 의해서 유도된 EET-탈과립단백과의 상관성을 분석을 통해서 LysoPS의 반응결과물이 미충족 수요인 난치성 천식과 알레르기 질환(아스피린과민성 천식, 재발성 축농증 등)의 새로운 바이오마커로도 이용할 수 있는 가능성을 타진할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정일엽
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 호산구;리소인지질세린;호사구세포외덫;난치성천식;뮤신; 2. eosinophil;lysophsophatidylserine;eosinophil extracellular trap(EET);severe asthma;mucin;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성환
• 주관연구기관 : 유니스텍
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 리모트 카;스마트 로봇;원자력발전소;격납건물;검사; 2. Remote Car;SMART Robot;Nuclear Power Plant;Containment Building;Inspection;

본 보고서는 「원자력시설 등의 방호 및 방사능방재대책법」에서 정하는 의무사항의 충실한 이행과 원자력시설 방사능재난의 전주기 대책 수립을 위한 연구 및 기술개발의 결과를 기술하며, 실전적 방사선비상 계획 수립·운영, 방사능방재 실용화 기술연구, 방사능방재 교육훈련 실효성 향상과 이행, 방사능재난대응 시설·장비 구축과 가용성 확보, 방사능방재대책 기술지원 및 협력 성과를 포함한다. 본 과제의 결과로 산출되는 방사능재난 『대비-대응-복구』 각 단계의 대책은 국가, 지자체, 전문기관 등의 방사능방재대책 개발과 수립에 직접 활용되어, 국가의 위기관리 능력을 제고할 것이다. 내부적으로는 연구원의 방사선비상 대비 및 대응체계를 공고히 함으로써 방사능재난 전과정에서 자주방재역량을 강화하고 재난시 신속한 사고수습을 통해 인명, 환경, 재산 피해의 최소화에 기여할 것이다. (출처 : 서지정보양식 133p)

• 연구책임자 : 김현기
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 원자력방재;방사선비상계획;방사능방재교육;방사능방재훈련;비상대응시설; 2. Nuclear Emergency Preparedness;Radiological Emergency Planning;Nuclear Emergency Training;Nuclear Emergency Education;Emergency Response Facilities;

생명체가 활동을 유지하기 위한 거의 모든 생명활동은 아미노산으로 이루어진 단백질이 매개한다. 세포 내에서 여러 대사 반응을 촉매하고 조절하는 효소들뿐만 아니라, 세포 외부에서의 자극 및 환경 변화에 대한 적응을 유도하는 신호전달체계 또한 단백질에 절대적으로 의존하고 있다. 따라서 단백질의 변이, 결실, 과다, 부족 등은 때때로 중요한 질병의 원인이 되며, 이를 파악하고 치료제를 개발하기 위한 노력이 다방면으로 진행 중이다. 단백질은 20개의 아미노산(amino acid)의 조합으로 이루어져 세포 내 DNA로부터 전사(transcription)된 RNA와 리보솜으로부터 번역(translation) 과정을 거쳐 3차원 구조를 형성한다. 이때 각 아미노산 주형 및 잔기에 존재하는 다양한 쌍극자에 의해 수소결합이 형성되며 각 단백질은 고유한 삼차원 구조를 형성함으로써 고유한 기질에 대한 특이적 활성을 띤다. 따라서 단백질의 구조를 파악하는 것은 단백질이 가지는 고유한 기능이 작동하는 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 이를 기반으로 하여 활성을 제어할 수 있는 약물 설계 및 발굴에 중요한 기초를 제공한다.
이를 위해 X선 결정학(X-ray crystallography), 핵자기공명분광법(Nuclear Magnetic resonance, NMR), 초저온투과전자현미경(Cryo-electron microscopy) 등 여러 기술이 개발되어 활용되고 있다. 보다 최근에는 딥러닝(Deep learning) 기술을 활용한 AlphaFold I, II가 개발되어 전 세계적인 충격을 주고 있다. 본 보고서에서는 이 기술들에 대해 간단한 소개와 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.
 

• 연구책임자 : 이병진
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211129
• Keyword :

◆ 장소 : online
◆ 일시 : 2021/11/22 ~ 2021/11/24
◆ 회의개요
유럽 방사선 분야 주요 기구들이 주관하는 European Radiation Protection Week(ERPW)가 2021년 11월 22일부터 24일까지 온라인 비대면 회의로 개최되었다. 이번 제5회 ERPW는 MEENAS group (ALLIANCE, EURADOS, EURAMED, MELODI, NERIS, and SHARE)을 대신하여 EURAMED에서 주관하였고, 학술대회는 초청 강연, 심포지엄, 디지털 포스터 발표, EURAMED Rocc-n-Roll Project Workshops으로 구성되었으며 방사선방호 분야의 다양한 연구 성과를 발표하고 토론하였다.

◆ 차례
1. ERPW 학회 소개
2. 초청 강연 세션
3. Radioecology and Emergency Preparedness 세션
4. Dosimetry in the Medical Context 세션
5. Low-Dose Research 세션
6. General Dosimetry and Various Topics 세션
7. Medical Radiation Protection 세션
8. 디지털 포스터 발표 세션
9. 기타 워크숍
10. 분석을 마치며
* 참조: 학회에 참가했던 국내외 한인 과학자와 해외 과학자(일부)의 소속
 

• 연구책임자 : 이영현
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211228
• Keyword :