Identification of eosinophil extracellular DNA trap and its mechanism by lysophosphatidylserine as therapeutic target and biomarker for severe asthma

• 연구책임자 : 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)
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220300
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The research on animal model qualification program planning for the development of medicines to respond to the public health crises

• 연구책임자 : 과제를 통해서 공중보건 위기대응 의약품 개발 및 긴급 공급을 위한 특별법에 따라 미국에서 시행하고 있는 동물규칙과 동물모델 인정프로그램을 조사하고, 동물모델을 정리 조사하였다. 이에 씨프로, 아베록스, 비에이티, 뉴포젠, 엔플레이트, 바이오락스가 사례로 추가 조사되었다. 동물모델 인정프로그램으로 야토병 모델이 조사 되었다. 이를 바탕으로 탄저병, 흑사병, 천연두, 보툴리눔 독소증, 소만, 시안화합물, 급성 방사선증후군에 사용되었던 동물 모델을 조사 정리하였다. 동물로는 비인간영장류, 토끼, 설치류, 갯과가 사용되었다. 지표로는 생존율이 주요 지표였고, 약물의 메커니즘에 따라 AchE 활성도, 혈소판 부피 등이 보조 지표로 활용되었다. 미국이 중점을 두고 있는 바이오 테러 카테고리 A 작용제 중심의 허가 의약품 동물 모델 이외에 가까운 미래의 위협으로 다가올 브루셀라증과 큐열의 동물 모델이 추가 조사되었다. 본 연구 조사 정리를 바탕으로 공중보건위기 대응 의약품 개발과 허가에 정책적 또는 기술적 참고 자료로써 도움이 될 것으로 기대한다. 조사 연구만으로는 미래의 위협에 대응할 수 없으므로, 후속적으로 실증적 모델 연구를 통해서 한국형 동물 모델 확립이 반드시 수반되어야 할 것이다. (출처 : 요약문 6p)
• 주관연구기관 : 나손사이언스(주)
• 발행년도 : 20221000
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Development of Neutron Transmutation Doping and Nuclear Analytical Techniques for Next Generation Semiconductors

• 연구책임자 : 연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ◦ SiC 반도체 산업의 난제인 도핑 문제를 해결하여 연구로 이용 SiC 중성자 도핑기술을 세계 최초로 상용화 ◦ 차세대 첨단 재료 분석을 위한 중성자 포획반응 기반 비파괴 분석기술, 양전자 빔 이용 양전자 소멸 분광 등의 분광 계측 신기술 개발 전체 내용 ◦ SiC 반도체 중성자 도핑기술 개발 - 12인치 대용량 실리콘 단결정의 중성자 균일 조사기술과 중성자 도핑 방법론 개발 - 연구로를 이용한 SiC 단결정 잉곳의 중성자 핵반응 전산모사 및 중성자 도핑장치설계 - 중성자 조사에 따른 SiC 반도체의 잔류방사능 평가 및 중성자 조사결함 평가 - SiC 반도체 대상 중성자 도핑 장치설계, 제작 및 시험 조사를 통한 상용화 가능성 타진 ◦ 연구로 중성자 포획반응 기반 반도체 비파괴분석 기술개발 - 고순도 반도체 분석용 극미량 불순물 검출 기술 및 정량 평가기술 개발 - 중성자 플럭스 공간분포 및 중성자 에너지별 공간분포 측정기술 개발 - 연구로 조사공 특성 평가 연구 ◦ 소재 격자 결함 분석을 위한 양전자 소멸 분광 기초기술 개발 - 양전자 소멸 수명 분광법을 이용한 반도체 소재 격자 결함 농도 분석기술 개발 - 동시 계수 도플러 확장 분광법을 이용한 반도체 소재 격자 결함 종류 분석기술 개발 연구개발성과 ○ (대용량 실리콘 중성자도핑 방법론 개발) 12인치 대용량 실리콘 단결정의 중성자 균일 조사기술과 중성자도핑 방법론 개발 - 입사 중성자의 에너지에 따른 비정질 실리콘과 단결정 실리콘의 산란 단면적을 조사·확보하고, 단결정 실리콘의 온도 증가에 따른 조사 균일도가 저하 현상 평가함. 12인치 대형 조사공의 조사특성 평가를 위한 전노심(full core) 모델을 생성하고, 가상의 대형 조사공 계산 모델 구현하여 12인치 실리콘 반도체의 축방향, 반경방향 중성자속 평가 완료함. 실리콘의 축방향 및 반경방향에 대한 균일 중성자 도핑 기술 제안하였으며, 대용량 실리콘 중성자 도핑 장치 스크린 및 반사체 설계하여 대용량 실리콘의 중성자 도핑 적용가능성 평가함 ○ (SiC 반도체 중성자 균일 조사 기술 개발) 연구로를 이용한 SiC 단결정 잉곳의 중성자 핵반응 전산모사 및 중성자도핑 장치 설계 - SiC와 중성자의 핵반응 선행연구 조사하고, 핵자료에 따른 계산결과와 실험결과의 차이 확인하였으며, 최신의 ENDF/B-VIII.0 핵자료에서 배포된 3C-SiC 단결정에 대한 핵자료 라이브러리를 확보함. ENDF/B-VIII.0 핵자료의 SiC-열중성자 산란 단면적 라이브러리를 SiC 온도별에 따른 ACE 형식으로 생산하였으며, 연구로 전노심 모델을 구축하여 SiC 단결정의 중성자 도핑 전산모사를 수행하여 조사 균일도를 평가함. 개념설계안을 바탕으로 최적의 도핑 균일도를 가지는 중성자 도핑 장치를 설계 완료함. ○ (중성자도핑 SiC 반도체 물성 평가 기술 개발) 중성자 조사에 따른 SiC 반도체의 잔류 방사능 평가 및 중성자 조사 결함 평가 - 상용 SiC 단결정 잉곳 정량/중성자 조사 특성 자료 확보하였으며, 단결정의 방사화 문제에 대한 해석 연구를 수행함. SiC 단결정의 핵발열량을 평가하고, NTD-SiC 조사결함 생성기작에 대한 연구를 수행함. 중성자 조사에 의한 SiC 반도체 DPA 단면적을 생산하고 중성자 조사량에 따른 결함 농도를 평가함. 중성자 조사결함 해소 방법론 개발하였으며, 해소 조건을 최적화함. SiC wafer를 이용하여 조사결함 해소 특성 시험을 수행함. ○ (SiC 반도체 중성자도핑 장치 개발) SiC 반도체 대상 중성자도핑 장치 설계, 제작 및 시험 조사를 통한 상용화 가능성 타진 - 개념설계안을 바탕으로 SiC 단결정 중성자도핑 조사장치의 제작도면 및 3D 도면 작성하고, 조사통 제작을 위한 기술시방서, 구매요구서를 기반으로 업체 선정 및 계약완료함. 중성자도핑 조사장치를 제작하였으며, 제작된 조사장치의 노외 및 노내 성능 시험을 완료함. 4인치 HPSI SiC 단결정을 대상으로 중성자 도핑시험을 수행하였으며, SiC 단결정의 도핑 균일도를 평가 완료함. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (SiC 반도체 중성자 균일 조사기술 개발) SiC 중성자 도핑 전산모사 결과 및 장치 설계안은 중성자 도핑 장치 제작에 직접 활용되며, SiC 잉곳의 위치에 따른 중성자 조사량 최적화를 통해 불순물 농도가 균일한 고품질의 반도체 생산을 위한 기초 자료로써 활용. NTD-SiC 반도체를 MOSFET, IGBT 등 반도체 소자 개발 연구에 활용 ○ (SiC 반도체 중성자 도핑 장치 개발) 본 연구를 통해 개발된 SiC 중성자 도핑기술 및 이를 기반으로 제작된 중성자 도핑 장치는 실제 중성자 도핑 공정을 수행하는 연구용 원자로 하나로에 설치하여 중성자 조사시험을 수행 가능. 조사시험 결과는 향후 NTD-SiC 제품의 실용화 및 제품화를 위한 기초 자료로써 활용 ○ (중성자 도핑 SiC 반도체 조사결함 평가 및 해소기술 개발) 본 연구를 통해 확보된 SiC 반도체의 핵자료 및 중성자 조사에 의한 격자 결함 평가 결과는 중성자 도핑기술뿐만 아니라 핵연료 제조, 원자로 구조물 및 방사선 이용 장치 제작 등의 분야에서 SiC 재료 연구에 활용 ○ (연구로 기반 중성자방사화분석 기술 개발) 본 연구를 통해 확보하는 k0-INAA 표준화 중성자방사화분석 및 검출기 관련 보정 알고리즘은 Si/SiC의 미량 불순물을 정확하게 정량 분석할 수 있는 기술로 실리콘 반도체의 품질 관리 및 향상을 위해 활용될 수 있음 ○ (연구로 반도체 분석 및 도핑 조사공 특성 평가) 연구로 조사공 제어 인자 결정 및 균질도 평가 연구는 SiC 반도체 개발을 위한 최적의 도핑 및 조사 방법론 개발에 활용될 것이며, 다양한 연구 및 산업 분야의 재료 분석 연구에 기초 자료로써 활용할 것임 ○ (첨단 소재의 근표면 관심 원소에 대한 깊이별 농도 분포 분석) Si 및 SiC를 활용한 전력 소자의 에피 박막에 대한 반경 방향, 두께 방향 관심 원소(도펀트 물질, 불순물 등)에 대한 정교한 분석을 통해 성능/안전성 향상 및 시장 경쟁력 확보함 ○ (양전자빔 기초기술) 연구용 원자로를 이용하는 고강도 양전자빔 생성 및 인출의 기초 기술 확보하고 소재 격자 결함 분석을 위한 양전자빔 소멸 분광 기초 기술 확보 ○ (양전자 분광계 구축 및 결함 분석) 양전자 수율 측정 및 에너지스펙트럼을 측정하기 위해 양전자 동시계수 분광계 설계 및 제작 완료하고 Si, SiC 소재에 대한 결함 분석 기술을 확보함 과학적 측면 ◦ 연구로를 활용한 대구경 실리콘 단결정과 SiC 반도체의 중성자 도핑 기술 개발을 통하여 방사선 연구기반을 반도체/전자/첨단 소재 분야로 확대 ◦ 기존에 축적된 비교법 기반의 중성자방사화분석기술을 개선하여 동시에 보다 다양한 미량 원소 분석이 가능할 것으로 기대함 ◦ 대용량 시료 검출 효율 보정 알고리듬 개발 및 표준 시료 개발을 통해 체적 시료에 대한 높은 정확도의 중성자방사화분석을 가능하게 함 경제적 측면 ◦ 전력반도체 핵심기술인 양질의 중성자도핑 기술 확보로 포스트 실리콘 반도체의 기술확산 시기를 가시화함과 동시에 국내외 관련 산업 시장을 선점 ◦ 하나로 연구로 기반 동시 다원소 정량분석 기술은 Si/SiC 불순물 정량분석분야 뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 물질의 순도를 결정할 수 있는 주요 미량원소 분석기술로 활용되어 산업체의 품질관리기술 발전에 이바지할 것으로 기대 산업적 측면 ◦ 방사선융합기술 이용한 신소재의 가치창출을 통해 실리콘 기반 반도체 산업의 돌파구를 마련하고, 4차 산업혁명의 핵심 부품인 차세대 반도체 소자의 원천기술 확보로 방사선 산업의 국가경쟁력 향상 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221100
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Development of precision protein drug candidates to control inflammatory autoimmune micro-environment by functional modulation of transcription factor

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 • 전사인자 기능제어를 통하여 염증성 자가면역 미세환경을 조절할 수 있는 맞춤형 신약개발 • 염증성 자가면역 미세환경을 유도하는 전사인자의 기능을 제어하는 단백질신약의 개발 및 작용기작 연구 □ 연구개발 내용 • 핵심 전사인자에 의하여 유도 발현되는 다양한 염증인자들로 구성된 염증성 자가면역 미세 환경은 자가 면역질환의 유도 및 진행에 핵심적인 병인요소로서, 이들 전사인자의 기능제어를 통한 염증 미세 환경의 제어는 first-in-class 맞춤형 미래신약전략임. • 본 연구에서는 in vitro and in vivo에서 이들 핵심전사인자 (NFkB, Tbet, GATA-3, Foxp3 및 RORgt)의 중요기능부분 (TMD=Transcription Modulation Domain)을 선택적으로 타겟 세포의 핵 내로 전달하는 단백질신약 (ntTF-TMD)을 개발하여, 유전적 변이가 없는 정상적인 생체환경에서 이들 신약의 자가면역 미세환경 제어에 의한 질환치료효과, 작용기작 및 선택성을 실시간 이미징 기술을 이용하여 검증한 다음, 전임상시험 단계로 진입하고자 함. • 특정한 타겟 세포에 ntTF-TMD를 전달할 수 있는 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 제작하여 다양한 자가 면역질환 동물모델에 제작한 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 주입하고 in vivo에서 질환 치료효과를 분석할 것임. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) • ntTF-TMD와 이에 의해 병인적 T 세포를 기능 전환하는 새로운 유전자들에 대한 mAb/IgG-chimeric receptor는 염증성 자가 면역 미세 환경을 제어할 수 있는 first-in-class 맞춤형 미래신약이 될 것임. • 특정한 전사인자가 병인적인 역할을 하는 질환에서 전사인자의 기능을 제어할 수 있는 신약개발을 위한 핵심기반기술로서, 염증성 자가 면역질환뿐만 아니라 다양한 다른 질환들에 대한 새로운 치료제개발로의 큰 파급효과가 있음. • Specific T cell subset의 기능적 plasticity를 조절할 수 있는 ntTF-TMD를 이용하여 자가면역환경의 면역 밸런스를 바로 잡을 수 있으며, 이는 자가면역질환의 종류에 따라 환자를 선택적으로 치료할 수 있는 새로운 면역억제 치료제로 이용될 수 있음. • 특정 세포의 면역활성 전사인자를 조절할 수 있는 Target-specific ntTF-TMD는 기존의 mTOR, Calcineurin target 면역 억제제가 가지고 있는 side-effect를 최소한으로 하는 단백질신약으로 자가면역질환과 장기이식에 광범위하게 이용될 수 있을 것으로 예상됨. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220600
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Development of measurement technique based on optics-fusion technology of optical disk and thin film solar sensor

• 연구책임자 : □ 연구의 목적 및 내용 연구개발 최종목표: 광 디스크와 고효율 박막 태양광센서의 광, 융합기술을 기반으로 한 고에너지 입자선의 측정기술 개발 - 고에너지 입자선의 비정 및 에너지 측정을 위해 사용되는 기존 시스템의 비용 및 측정정확도의 한계를 극복하고자 이를 대체할 수 있는 광디스크와 박막 태양광센서 기반 광, 융합기술을 이용한 고에너지 입자선 측정시스템을 개발하고자 함. - 가격이 저렴하고 저비중의 재료인 광디스크와 태양광센서를 융합하여 고에너지 입자선 측정에 최적화되어 있는 저비용, 고효율 측정기술 및 시스템 개발하는 것을 목표로 함. □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > 1. 태양광센서 신호검출방식 기반 단일 광디스크를 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 양성자 빔에 대한 광디스크 신호검출을 위한 최적화된 태양광센서 조건 연구 • 태양광센서 기반 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 단일채널 광디스크를 통한 빔 측정시스템 개발 2. 태양광센서 신호검출방식 기반 광디스크 배열을 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 단일채널 측정시스템에 대한 양성자 빔 특성평가 • 태양광센서 기반 다채널 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 개발 3. 환자치료용 양성자 빔을 통한 광디스크 기반 빔 정도관리 시스템 검증 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 성능 검증 및 최적화 • 치료용 고에너지 양성자 빔에 대한 정도 관리시스템 임상 활용 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) • 본 연구결과를 통해 개발될 시스템은 양성자뿐만 아니라 중입자를 사용한 방사선치료에 적용되어 치료의 정확도를 검증할 수 있어 세계적으로 관심이 증대되고 있는 미래지향형 방사선치료인 고에너지 입자선 방사선 치료로부터 환자의 안전을 가장 정확하게 확보할 수 있는 입자 방사선치료 안전시스템이 될 것임. • 치료용 고에너지 입자선을 검증하고 정확도 향상으로 치료 효과를 극대화한다면, 현재 미주 및 유럽의 양성자 치료비용의 1/3 가격으로 우수한 암 치료를 받을 수 있게 됨으로써 외국인 환자 유치성과에 의한 국부창출 효과와 더불어 우리나라가 세계 입자선 치료를 선도하는 발판을 마련할 수 있음. • 또한, 기존의 양성자 빔 측정 장치인 ion chamber의 경우 가격이 굉장히 비싸고, 이를 측정하기 위한 설치 및 측정시간이 많이 걸려 실제 사용상 많은 문제점과 어려움이 있음. 광디스크-태양광센서 기반 입자 빔 측정시스템을 개발할 경우, 인적·시간적 비용 절감으로 업무 로드를 줄일 수 있을 것으로 예상함. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300004169

Retrospective analysis of fatal necrotizing leucoencephalopathy after intra-cerebrospinal fluid methotrexate chemotherapy for risk factors

• 연구책임자 : □ 연구의 목적 및 내용 < 연구 목적 > - 전이성 뇌종양 및 뇌암의 뇌척수액 전이 (leptomeningeal metastasis, LM)은 치료기술의 발달로 장기 생존자가 증가하면서 그 incidence가 증가하는 추세임. - 연구자들은 최근 4년간 기존의 methotrexate (MTX) 뇌척수액 항암치료에 따른 뇌백질의 변성 (white matter change)와 달리 뇌의 회질 및 백질을 모두 포함하고 미만성으로 진행하여 사망에 이르는 8례를 경험하였음. - 연구자들은 연수막 암전이로 뇌척수액 MTX 항암치료를 받은 환자의 후향적 전수조사를 통해 1) Intra-cerebrospinal fluid (CSF) 치료 후 발생한 괴사성 뇌회백질염의 발생율을 구하고, 2) 임상인자 분석을 통하여 가능한 risk factors를 도출하며, 3) 합병증으로 사망한 증례의 임상 양상을 보고하고자 함 < 연구내용 > 1. 임상 자료 review - 국립암센터 암빅데이터센터에 연구자가 보유한 1,166명의 환자레지스트리 제출하고 연구검색포털을 통해 관찰항목 자료 획득함. - MTX(methotrexate) 항암치료 후 MRI 추적 영상이 있거나 없는 경우 6개월 이상 임상 경과 관찰 기록이 있는 환자 및 MRI 영상을 review하여 괴사성 뇌회백질염 발생 여부를 전수 조사하여 괴사성 뇌회백질염 발생과 연관되는 치료 요인 1) MTX 투여 횟수, 2) 방사선의 종류 및 dose, 3) 치료의 순서 및 간격, 4) Primary cancer type 5) Parenchymal brain metasis 동반 여부 6) Systemic cancer status 7) Steroid 사용 여부, dose 8) 최종 환자 추적일 9) 생존여부에 대해 조사함. 2 결과분석 - Primry end point: Intra-cerebrospinal fluid (CSF) 치료 후 발생한 괴사성 뇌회백질염의 발생율을 전수조사를 통하여 구함. - Secondary end point: 임상인자 분석을 통하여 가능한 risk factors를 도출하며, 임상 양상을 보고함 □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > - 주요연구성과를 개조식으로 간단히 작성 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) - 신경독성의 우려가 제시되 왔던 연수막 암전이의 MTX 뇌척수액 항암치료에서 장기투여로 인한 encephalopathy의 incidence 제시 - MTX 뇌척수액 항암치료 합병증 발생의 risk factor 제시 - 세계적으로 보고된 바 없는 fatal necrotizing leucoencephalopathy의 증례 보고 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300004132

Response to preliminary feasibility study for development of core technology to improve nuclear safety

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20220600
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Study for interaction between cancer and tumor microenvironment after radiation therapy using tumor organoids

• 연구책임자 : □ 연구개요 ○ 최종목표 : 본 제안과제에서는 환자 유래 췌장 암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자함 ○ 연구목표 1 : 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 - 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, CAFs를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자 함 ○ 연구목표 2 : 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 - 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구목표 #1 (1차년도) : 방사선에 대한 췌장암 오가노이드와 CAF의 내성 및 특성변화 확인 ● 췌장암 환자의 조직으로부터 종양 오가노이드, CAF를 각각 분리 배양 : 동일한 환자 조직으로부터 세포를 분리함 ● 배양한 종양 오가노이드, CAF의 공배양 조건 최적화 : 각기 다른 배양조건을 지닌 세포이기 때문에 동시에 배양이 가능한 조건을 확립해야 함 ● 방사선 치료 모델 제작 : 종양 미세환경 오가노이드에 방사선을 조사한 뒤 방사선에 의해 영향을 받는 유전자 발현 변화가 나타나는지 검증하여 방사선 모델을 제작 ○ 연구목표 #2 (2차년도) : 환자 유래 췌장암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴 ● 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 : 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, 종양연관 섬유아세포와 종양연관 대식세포를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자함 ● 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 : 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함. ○ 연구목표 #3 (3차년도) : 췌장암 오가노이드의 방사선 내성 및 종양 미세환경 변화 기전 규명 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 단일세포 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 단일 세포 유전체 분석을 시행하여 종양, CAF, 면역세포 각각에서 유의하게 변화하는 유전자를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 병리적 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 병리 분석하여 나타나는 변화를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화와 연관된 주요 유전자 발굴 : 단일세포 분석과 병리 분석 결과를 종합하여 방사선 조사에 의한 종양 특성을 변화시키는 주요 후보 유전자 선정 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구를 통한 학문적 기대효과 ● 본 연구는 환자의 암 조직으로부터 분리된 암 연관 섬유아세포 및 면역세포와 췌장 선암종 조직에서 분리된 종양 오가노이드의 공 배양으로 만드는 세계 최초의 종양 미세환경이 반영되는 종양 오가노이드로 미세환경과 종양에 대한 이해를 한 단계 높일 수 있을 것임 ● 종양 미세환경이 암 세포 증식, 전이 및 항생제 내성 등에 미치는 영향을 직접 관찰할 수 있는 모델로서 미세환경을 구성하는 세포에 유전자 발현 조절, 약물처리 등으로 함으로써 분자기전 연구에도 기여할 수 있을 것임 ○ 본 연구를 통한 사회적 기대효과 ● 본 연구는 암 세포로만 구성된 종래의 종양 오가노이드를 넘어서 환자 고유의 특성을 잘 갖춘 종양 오가노이드를 제작하는 것으로, 더욱 정확한 암 진단 및 방사선 치료 개발에 기여할 수 있음 ● 유병률이 높지만 가장 치료하기 어려운 췌장암 극복 기술 개발을 위한 기틀을 마련함으로써 환자들의 경제적, 정신적 손실을 줄이는데 기여하고, 환자들의 삶의 질을 향상시키는데 기여할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
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Phase 2a Clinical Trial to develop the new treatment for Radiation pneumonitis

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 가. 최종 목표 : HL301의 방사선 폐렴에 대한 국내 임상2b상의 IND 승인 나. 세부 목표 : - 본 국내 임상2a상 시험을 통해 항암화학방사선치료를 실시하는 비소세포폐암 환자를 대상으로 HL301 투여 시, 방사선 폐렴에 대한 안전성을 평가하고 유효성에 대한 POC(Proof Of Concept)을 확인하고자 함. - 본 국내 임상2a상 시험 결과를 바탕으로 임상2b상 시험디자인을 개발하고 해당 2b상에 대한 IND 승인을 득하고자 함. ○ 전체 내용 가. 1차 년도 : - 전체 임상시험실시기관에 대한 IRB 승인 및 계약 진행 - 임상시험약 생산 및 포장 - 개시 모임 실시 및 시험대상자 등록 개시 나. 2차 년도 : - 시험대상자 등록 완료 - 기관 모니터링 - 2b상 시험계획서 작성 준비 다. 3차 년도 : - 마지막 시험대상자 종료방문 완료 - DM/통계 및 결과보고서 완료 - 2b상 시험계획서 작성 완료 및 식약처 사전검토 - 2b상 CI(Coordinating Investigator) 미팅 및 기관 선정 - 2b상 IND 신청 및 승인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 본 연구를 통해 폐암 환자의 흉부 방사선 치료로 인해 발생하는 방사선 폐렴에 대한 HL301의 임상2a상 시험을 실시하고, 해당 결과에 근거하여 후속 연구인 임상2b상 시험계획서 개발 및 임상 2b상 IND 승인 획득함. - 나아가 HL301(제품명: 브론패스정)의 방사선 폐렴에 대한 적응증을 추가하고 제품화하여 대상 환자들에 대한 치료법을 제공하고자 함. 가. 활용계획 - 본 연구를 통해 HL301이 방사선 폐렴 치료에 유효하고 안전한 약물임을 임상적으로 확인함으로써 임상 기초자료로 활용될 수 있음. - 본 연구를 통해 HL301의 임상적 최적 투여 용량을 확인하고, 방사선 폐렴 환자 대상의 후속연구로써 임상 2b상 및 임상 3상(치료적 확증 시험) 추진의 근거자료로 활용할 것임. - 국내외 최초 방사선 폐렴 예방 및 치료에 효과적이고 안전한 신규 천연물 의약품을 개발할 수 있음. 나. 기대 효과 - 본 연구를 통해 항암치료 또는 항암치료의 부작용 치료에 있어 천연물 의약품과 양방의 복합 치료를 할 수 있는 임상적 기초자료를 제공함. - 항암치료에서의 임상자료가 부족한 천연물 의약품에 대한 임상 연구 및 제품화의 견인차 구실을 할 것임. - 항암 방사선 치료시 불가피하게 발생하는 폐 독성을 감소시키고 치료를 촉진하여 폐암 환자의 사망률을 낮추고 삶의 질을 향상시킬 수 있음. 또한, 부작용 치료에 소요되는 의료비 지출을 감소시킬 수 있음. - 항암치료 부작용에 있어 천연물 의약품의 유효성 입증은 기초·임상 연구의 촉발, 의료·제약 부분의 산업화에 중요한 자료를 제공하여 천연물 의약품 수요 증가의 원동력이 될 것임. 이는 천연물 의약품 개발의 국가 경쟁력 향상 및 미충족 의료영역에 대한 치료법을 제시하여 한국형 바이오 산업의 육성에 기여할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 한림제약(주)
• 발행년도 : 20221200
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Isotropic 15W composite Thermal Interface Material development for EV ECU unit using Boron nitride application

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 [최종목표] ○ 전기 자동차 ECU 유닛용 질화 붕소계 등방성 방열 PAD 개발 및 방열 Gap filler 개발 ○ 질화 붕소 분말 합성 공정 최적화 및 분말 코팅 기술 개발 ○ 고순도 질화 붕소 합성 및 코팅 공정 최적화 ○ 개발 소재 모듈 레벨 평가 환경 설계 및 평가 [1차년도 목표] ○ 나노팀 ⦁ 실리콘 수지 내 방열 입자 고분산을 위한 PDMS 분산제 개발 ⦁ 등방열 BN 필러 적용을 위한 필러 조성별 분산 테스트 진행 ⦁ 고방열 패드 개발을 위한 고충진 기술 개발 ○ 한양대학교 ⦁ Scale-up 가능 h-BN 입자 합성 공정 ⦁ Scale-up 가능 Core-shell h-BN 코팅 공정 ○ 마이크로컴퍼지트 ⦁ Core 입자 표면 전처리 기술 개발 ⦁ h-BN 표면처리 기술 개발 ⦁ h-BN 표면처리 Scale-up 기술개발 ○ 만도 ⦁ OEM 및 경쟁사 시스템 방열 소재 동향 분석 ⦁ 개발 소재 모듈 레벨 평가 환경 설계 ⦁ 개발소재 적용 시스템 평가 환경 설계 [2차년도 목표] ○ 나노팀 ⦁ BN 방열 필러에 적용 가능한 분산제 개발 ⦁ 질화 붕소 기반 Gap Filler 개발 ⦁ 질화 붕소 기반 고 방열 PAD 개발 ○ 한양대학교 ⦁ h-BN 입자 합성 공정 (순도 99%이상, 입도 1000nm 이하 ) ⦁ h-BN 코팅기술 (2종 코어, 커버리지 80%이상) ○ 마이크로컴퍼지트 ⦁ h-BN 합성공정 Scale-up 기술개발 ⦁ h-BN 코팅공정 Scale-up 기술개발 ⦁ h-BN 표면처리 Scale-up 기술개발 ○ 만도 ⦁ 개발 소재 모듈 레벨 평가 장치 제작 ⦁ 개발소재 적용 시스템 레벨 평가 장치 제작 및 평가 [3차년도 목표] ○ 나노팀 ⦁ PDMS 기반 분산제를 사용한 Core-shell 방열 소재 개발 ⦁ 고충진 방열 패드 생산 기술 개발 ⦁ 열 소재의 Scale-up 테스트 ○ 한양대학교 ⦁ Scale-up 가능 h-BN 입자 합성 공정 ⦁ Scale-up 가능 Core-shell h-BN 코팅 공정 ○ 마이크로컴퍼지트 ⦁ h-BN 나노분말 합성 양산공정 개발 ⦁ h-BN 코팅분말 양산가능 공정 개발 ⦁ h-BN 코팅공정 최적화 ○ 만도 ⦁ 개발소재 적용 시스템 레벨 평가 장치 제작 및 평가 ⦁ 개발소재 적용 시스템 내구 시험 평가 ⦁ 개발 소재 적용 시스템 실체 차량 레벨 평가 ◎ 전체 내용 [1차년도 개발 내용] ○ 나노팀 ● 실리콘 수지 내 방열 입자 고분산을 위한 PDMS 분산제 개발 ⦁ 방열 입자 분산제 대부분은 hydrocarbon 기반으로 실리콘 수지 기반의 방열 소재 적용에는 한계가 명확함. ⦁ 해결책으로 hydrocarbon 대신 폴리디메틸실록산(PDMS) 기반의 분산제를 이용한 입자 분산 방법 적용. ● 등방열 BN 필러 적용을 위한 필러 조성별 분산 테스트 진행 ⦁ CNT, SiC, Al, Al₂O₃, MgO, ZnO, h-BN 등 총 7종류의 방열 필러를 입도 사이즈별 테스트 진행. ⦁ CNT 적용 방열 소재는 열전도성은 높으나, 점성도 높아 양산품 적용이 어렵고, Al₂O₃ 점도가 낮아 양산성은 좋으나 열전도 특성이 낮음. ⦁ h-BN 단일 필러 적용 시는 열전도 특성 및 점도 수준이 떨어져 양산품 적용에 어려움, ⦁ Al₂O₃와 h-BN 및 MgO를 각각 혼합 적용 시, 열전도 특성과 점성 모두 평균 이상치를 확인. ● 고방열 패드 개발을 위한 고충진 기술 개발 ⦁ h-BN을 단일 필러로 최대 충진 시, 최대 50 vol.% 충진 가능하고 열전도도는 7.3 W/m·K 임. ⦁ h-BN의 충진율 향상을 위해 Al₂O₃와 혼합 배합 시, 적정 충진율은 약 40 vol.% 이었고, 판상형과 등방성 구형의 h-BN 혼합 배합 시 충진율 95 vol.%로 향상되었고, 10 W/m·K의 열전도 특성 확인. ○ 한양대학교 ● Scale-up 가능 h-BN 입자 합성 공정 (멜라민(C₃H₆N₆) 적용) ⦁ 수용성 붕소산화물과 멜라민의 용융/기화 온도의 차이를 이용해 멜라민이 기화되며 방출하는 암모니아 가를 붕소산화물에 흡착시키는 원리 ⦁ 저온공정에서 무정형 BN 생산 후 기존 고온합성공정(carbothermal) 대비 공정 온도가 매우 낮아 원가 경쟁력 높음. ● Scale-up 가능 Core-shell h-BN 코팅 공정 (등방성 고방열 특성 구현을 위한 h-BN 코팅) ⦁ 극성기가 부여된 core 소재의 표면에 h-BN 입자의 흡착 유도하는 물질과 h-BN 입자, 소수의 첨가제를 투입하고 일정 온도에서 반응시키는 공정 ⦁ 3-D 퍼커레이션 구조의 h-BN 고분자 복합소재는 열전도 pathway 형성을 위해 분자량이 높은 PMMA 비드와 분자량이 낮은 수지형태를 같이 적용하여 h-BN의 충진률이 높아졌을 때, 비드와 비드 사이에 공극을 채워 열전도 특성 향상. ○ 마이크로컴퍼지트 ● Core 입자 표면 전처리 기술 개발 ⦁ 세라믹(알루미나 등), 폴리머(PMMA 등), 금속(구리 등) 3종 코어 입자에 대한 표면전처리를 통해 높은 h-BN 코팅률(coverage)을 나타내는 전처리 공정 양산조건 개발 ● h-BN 표면처리 기술 개발 ⦁ h-BN 코팅 후 Core-shell 입자가 폴리머 기재 및 응용제품 복합소재 내에서 높은 분산성을 갖도록 공유결합 또는 비공유 결합 기반의 h-BN 표면처리 공정 양산공정 개발 ⦁ 고분자 기재에 대한 고분산성을 위한 비공유 결합 기반의 표면처리 ⦁ 실리콘 기재 반응성, 경화반응 지연 요인 등의 영향을 최소화하는 표면처리 공정 도출 ● h-BN 표면처리 Scale-up 기술개발 ⦁ h-BN 합성: 40x40x40(cm³) 고온합성 전기로를 임대하여 합성 진행 ⦁ h-BN 코팅: 600cc급 코팅 반응기 구축 후, 코팅 공정 최적화 적용 중. 연내 준 생산 규모의 샘플 대응을 목표로 6리터급 코팅 반응기 장비 구축 ○ 만도 ● OEM 및 경쟁사 시스템 방열 소재 동향 분석 ⦁ 전기자동차 시스템 중 방열 소재가 다량 적용되는 OBC(OnBoard Charger)를 분석함 ⦁ 전기자동차 A社 OBC 분석 결과, 다양한 TIM을 다수 적용된 것이 확인됨. : 시스템 內 총 72개소 적용됨. (Pad Type 9ea, Potting Type 15ea부, Gap-Filler Type 48ea부 적용) ● 개발 소재 모듈 레벨 평가 환경 설계 ⦁ 소재 모듈 레벨 평가 환경 설계를 위해 System을 모사한, 유사한 모듈 설계 제작 시스템의 가혹 모드 환경을 모사한 소재 모듈 레벨 내구 시험 프로세스 설계 (#1, #2) ⦁ 개발 소재 사전 내구물성 체크 → Quick 내구 → 성능 평가 정립 ● Quick 내구 조건 및 소재 물성 평가 항목 ⦁ Aging(150℃, 100hr) 후 외관(갈라짐), 열전도도, 내전압성 변화 측정 ● 개발소재 적용 시스템 평가 환경 설계 ⦁ 개발된 TIM을 적용/제작된 평가용 시스템을 이용 가혹 모드 구동 평가 환경 설계 ⦁ 시스템 평가 시 소재 성능 평가 방법 정립 [2차년도 개발 내용] ○ 나노팀 ● BN 방열 필러에 적용 가능한 분산제 개발 ⦁ BN 고분산을 위해 실란 유도체(Isocyanate 포함 관능기)와 PDMS (M.W. 5000)을 반응하여 분산제 개발하였음. ⦁ 실란 유도체는 Triisocyanato(methyl)silane 과 3-(isocyanato-propyl)-trietho-xysilane 사용. ⦁ Triisocyanato(methyl)silane을 사용한 경우, 반응 당량비에 따라 분자량이 커짐. 반면, 3-(isocyanatopropyl)-triethoxysilane을 사용하는 경우, linear 형태로 존재. ● 질화 붕소 기반 Gap Filler 개발 ⦁ BN 필러의 90% 이상 충진 상태에서 열전도 특성은 최대지만, 점도가 상승하는 문제 발생. 원인 파악을 위해 충진율에 따른 표면 변화 관찰. ⦁ 방열 소재의 충진률에 따른 SEM을 측정한 결과 초기 70%의 충진 시, 실리콘 수지의 비율이 높기 때문에 방열소재를 표면이 고르게 나오는 것을 확인 가능. ⦁ 충진율 증가에 따라 표면의 형태가 불균일하며 구형의 방열 소재 입자들이 보이는 것을 확인 ⦁ Core-shell 필러의 비율이 30% 이상 충진 할 경우 열전도 특성은 8 W/m·K로 제품화 가능. ● 질화 붕소 기반 고 방열 PAD 개발 ⦁ 최종 목표인 15W/m·K의 열전도를 달성하기 위해 고방열 필러 사용 및 열 저항을 감소시키는 기술 필요. ⦁ 열 저항 감소는 계면 저항과 방열소재 간 저항을 감소시켜 과제 목표 달성하고자 함. 등방성 열전달 향상을 위해 h-BN 대신 Core-shell에 적합한 다른 방열 필러를 선정하여 진행. ⦁ h-BN 이외에 MgO와 SiC가 상대적으로 열저항이 낮기 때문에 두 가지 물질을 기준으로 열전도도 상승 시도. ⦁ Core-shell 방열 필러를 기본으로 MgO와 SiC를 혼합 배합하여 고방열 패드개발을 진행함. ⦁ h-BN 방열필러 (10%이하)와 Al₂O₃ 필러 배합 비율 조절하여 양산성 확보 ⦁ 양산품 물성 측정 시, 2차년도 과제 목표 달성. ○ 한양대학교 ● h-BN 입자 합성 공정 (순도 99%이상, 입도 1000nm 이하 ) ⦁ 수용성 붕소산화물과 멜라민의 용융/기화 온도의 차이를 이용해 멜라민이 기화되며 방출하는 암모니아 가를 붕소산화물에 흡착시키는 원리 ● h-BN 코팅기술 (2종 코어, 커버리지 80%이상) ⦁ 알루미나 등의 세라믹 소재와 고방열 특성에 적합한 구리 등의 금속 소재에 질화붕소 코팅 기술 최적화. 전처리 공정을 거친 모재 입자(알루미나, PMMA, Cu/Sn)에 h-BN 입자의 흡착을 유도하는 물질을 투입시켜 일정시간 반응시킴으로서 복합화 입자를 구현함 ○ 마이크로컴퍼지트 ● h-BN 합성공정 Scale-up 기술개발 ⦁ 실험실 수준의 고순도 h-BN 합성공정 거동 기반 공정인자 최적화 도출 (500g 이상): 반응시간, 전구체 투입량, Carrier 가스유량, 반응온도 등 공정변수에 따른 합성소재의 순도, 결정성, 입도 조정 ⦁ Furnace 챔버내 온도 구배가 고려된 조건 최적화 후 1회 생산량을 목표치 이상 제조: 챔버내 위치별 합성 결과를 토대로 흑연 도가니 크기 및 배열 등을 결정하여 Scale-up 공정조건 도출 ● h-BN 코팅공정 Scale-up 기술개발 ⦁ h-BN 코팅공정을 6L 이상 코팅기로 확장하기 위해, 동일 메커니즘으로 양산 가능한 Pilot 설비를 설계/주문 제작 후 공정인자 최적화 수행 ⦁ 알루미나 코어 소재 종류, h-BN 코팅 소재 종류, 코어 대비 코팅 소재 투입비, 바인더 종류/량, 코팅공정 시간/온도, 코어 및 코팅 소재 표면처리 등의 공정조건을 최적화하여 코어 입자 표면에 강한 부착력을 가진 Scale-up 가능한 h-BN 코팅 공정을 도출 ● h-BN 표면처리 Scale-up 기술개발 ⦁ 온도, pH, 반응시간, 교반형태, 교반력, 분산제 등 주요 공정인자를 양산 가능하도록 최적화하고 입자 표면처리 공정에 대해 Scale-up 교반기 적용. ⦁ h-BN 표면처리 capa를 1kg 이상으로 확대하도록 코팅 공정, 입자 표면처리 공정 규모를 확대하고자 그에 따른 공정인자 코팅 방식 개선 도출. ○ 만도 ● 개발 소재 모듈 레벨 평가 장치 제작 ⦁ 개발 소재 모듈 레벨 기본 성능 평가(경도, 접착력): 열전도도 Gap-Filler 8 W/m·K, Gap-Pad 12W/m·K 수준이며, 내전압성, 경도, 접착력은 현대자동차 Spec 만족함 ● 개발 소재 단품 모듈 레벨 Screening test (상온~125도) ⦁ 반도체 동작 가능 최대 온도 (Junction Temperature, 170℃ 이하)를 만족함 ● 개발소재 적용 시스템 레벨 평가 장치 제작 및 평가 ⦁ 개발 소재 적용 ECU 유닛 적용 시스템 제작 및 성능 평가 (시스템 동작 성능-고온(125도), 열충격) 완료 (pass) [3차년도 개발 내용] ○ 나노팀 ● PDMS 기반 분산제를 사용한 Core-shell 방열 소재 개발 ⦁ 고방열 Gap filler의 메인 필러 변경(Al₂O₃ → MgO) 적용 시, 분산성이 개선됨을 확인. 방열 필러와 실리콘 수지의 혼합배합에서 방열 필러와 분산제 적용 방식 변경을 통해 분산제 적용 효율성을 개선 ⦁ 동시 배합 진행 시, 분산제의 난 분산으로 효율이 감소했지만 순서 차등 배합을 통해 난 분산 문제 해결 후 90%~95%의 고 충진. ⦁ 금속 필러가 첨가된 소재의 경우, 10% 이하로 충진 될 경우, 체적저항 및 내전압 특성 적합. ⦁ 금속 필러 중 Ag (5%) 적용 시 메인 필러와 혼합성이 좋으며, 낮은 점도와 높은 열전도 특성 (10 W/m·K)이 확보됨. ● 고충진 방열 패드 생산 기술 개발 ⦁ 고방열 패드 특성 향상을 위해 디메틸 오일과 페닐오일을 혼합하여 적용. ⦁ BN필러 함유량은 고정하고 다양한 방열 필러 혼합하여 제품의 열전도도 및 생산성 확인 후 시편 제조. (10 ton 압력, 120℃ 경화) ⦁ 가압 방식의 방열 제품은 15 W/m·K의 열전도 특성을 최종 목표를 달성하였으며, 최대 17 W/m·K 성능 확보. ● 열 소재의 Scale-up 테스트 ⦁ 실험실 수준의 5L 배합 공정을 최대 50L 수준까지 상승시켜 배합을 진행함. ⦁ 제작된 시제품은 공인 인증 시험기관을 통하여 항온항습, 내열성, 내한성, 열충격 시험 등의 MS-945-02에 준하는 규격으로 신뢰성 평가를 진행하였고, 500시간까지 평가 결과 문제가 없음을 확인함 ○ 한양대학교 ● Scale-up 가능 h-BN 입자 합성 공정 ⦁ 합성된 질화붕소는 ICP 분석 결과 순도 99.9%를 보이며, 입자의 크기도 평균 180nm이며, 당해연도 목표 (순도 99%이상, 입도 200nm 이하)를 달성함. ● Scale-up 가능 Core-shell h-BN 코팅 공정 ⦁ 금속 코어인 Cu 비드에 h-BN을 코팅하기 위해 화학적 결합 유도 물질로 3-Mercapto-propyltrimethoxysilane를 사용하였으며 EDX 분석 결과 Cu 비드 표면에 h-BN이 코팅됨을 확인할 수 있었음.3차년도 목표(3종 코어에 대한 커버리지 90% 이상)를 달성함. ○ 마이크로컴퍼지트 ● h-BN 나노분말 합성 양산공정 개발 ⦁ 2kg 이상으로 제조량을 증가시켜 목표한 순도의 나노 분말을 합성하는 주요 공정인자를 최적화 ⦁ B, N의 경우 99.9%의 순도를 보이는 것을 확인.(ICP-OES). ⦁ 합성한 h-BN 나노분말의 입자크기는 h-BN 3개 이상 측정하여 평균 d50 155.67nm로 측정됨. ● h-BN 코팅분말 양산가능 공정 개발 ⦁ -OH 표면 처리 된 h-BN 입자에 분산성 강화 관능기 표면개질: 표면 수산기가 많을수록 가수 분해 된 실라놀과 수소결합 반응성이 높으므로 h-BN 표면에 IOH/IBN 기준 0.2 이상의 -OH 극성기 구현함. ⦁ 친환경적, 안정적, 원가절감 작업환경을 위해 EtOH 용매 최소화한 수용액 기반 실란 표면처리 공정 도출하였으며 온도, pH, 실란제 투입량 등 공정조건 도출함. ⦁ 미 표면 처리된 h-BN(20%)의 경우, 200% 이상의 점도 상승률 표면 처리한 경우(30%)에는 점도상승률이 30% 이하임을 확인함. ⦁ h-BN 표면처리 capa. (회당 2kg) 증진을 위해 코팅 공정, 입자 표면처리 공정 규모를 확대하고자 그에 따른 공정인자 코팅 방식 개선 도출: 대량생산으로 core-shell 입자가 제조되도록 분산성 강화 입자 표면처리 조건을 도출함. ● h-BN 코팅공정 최적화 ⦁ 알루미나 코어 및 h-BN 코팅 소재 종류, 코어 대비 코팅 소재 투입비, 바인더 종류/량, 코팅공정 시간/온도, 코어 및 코팅 소재 표면처리 등의 주요 공정인자에 대한 공정 개선, Scale-up 가능한 h-BN 코팅 공정을 도출함 ⦁ 외관 미세구조 통해 알루미나 및 PMMA 코어의 h-BN 코팅 품질을 정량적으로 계산함. 고배율에서 1개 코팅 입자에 대해 EDX와 SEM 표면 외관 상호간 관계를 규명하여 100% 수준의 코팅품질 확인. ○ 만도 ● 개발소재 적용 시스템 레벨 평가 장치 제작 및 평가 ⦁ 기본 성능 시험(상온 기본 동작)시 반도체 동작 가능 최대 온도(Junction Temperature, 170℃ 이하)도 만족 ⦁ 동작 모드 및 온도별 성능 시험: 개발 TIM 적용시 반도체 동작 가능 최대 온도(Junction Temperature, 170℃ 이하)를 만족함 ● 개발소재 적용 시스템 내구 시험 평가 ⦁ 고온 내구 시험 및 열충격 시험 통과 ● 개발 소재 적용 시스템 실체 차량 레벨 평가 ⦁ 실제 차량 환경 평가 (차량 동작 모드 시험):160℃ 이하, Error 미발생 ⦁ 만도 시스템 DV 시험 결과 (기준 Spec : OEM RFQ (MES-T-BE-RE-016)): 총 44 항목 → All Pass (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 나노팀(주)
• 발행년도 : 20220200
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