□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ○ 1단계 ● 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ● 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ○ 2단계 ● 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ● 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 - MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김경수
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선치료;오가노이드;복제실수교정유전자;린치증후군;전장유전체분석; 2. Radiotherapy;Oragnoid;Mismatch repair gene;Lynch syndrome;Whole genome sequencing;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 서상현
• 주관연구기관 : (주)대원화학
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 핵과류;생물학적 조절;수지;농업용미생물;식물생육촉진미생물; 2. Nuclear fruit;Bio-control;Gummosis;Agricultural microbial;PGPR;

□ 연구개요 본 연구는 인터벤션 시술 시 발생하는 프로시져 오버타임과 관련하여 여러 시술도구에 따른 방향성을 시술시간과 관련하여 규명하고 시뮬레이션을 위해 의료영상기반 병변 가이드 시뮬레이터를 개발함에 있다. 또한 환자의 병변 또는 굴곡도에 따라 변할 수 있는 방향성을 기준으로 데이터화하여 방사선 선량과의 상관성을 검증 시스템을 개발하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 -1차년도 혈관벽과 유사한 프린팅 가능 재질 선정을 후 육안적으로도 확인이 가능한 투명한 혈관 모형 및 뇌혈관 병변 모델링을 함. 실제 중재시술 혈관조영장비를 이용하여조직과 유사한 방사선비투과성정도를 구현하여 실험실 내에서 모형을 가지고 테스트 및 혈관조영장비를 이용한 시술이 가능토록 함. 혈관 곡선 모형에 따른 방향성 구현 다양한 모형에서의 인터벤션 기기 통과시간 측정값 측정 연구 혈관 및 비혈관 병면 모형에서 방향에 따른 소요시간 데이터 구축 -2차년도 모델링된 병변에서의 크기 및 방향에 따른 모형 프린팅 시스템 구축 인터벤션 방사선 장비 및 다양한 진단기기에서 실험 가능한 모형으로 구현 인터벤션 기기중 안내철사를 통한 방향성, 통과시간측정에 따른 방사선 선량 변화와 시술시간 데이터화 구축 병변 모형에 따른 방사선 선량 검증 데이터화 -3차년도 혈관 병변을 포함한 다양한 인체 내 인터벤션 시술이 필요한 장기들 구현 진단기기별, 치료병변 장기별 인터벤션 시술가이드 모델 구현 인터벤션 전체 시술에 사용되는 기기별 진단 및 치료 소요시간, 데이터화 구축 혈류 시스템을 동반한 병변 모델에서 다양한 치료기구에 따른 가이드라인 전임상 및 시뮬레이터 분석 및 연계 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 기대효과 - 실제 영상의학 중재시술에서의 가이드 : 기술자에 따른 인터벤션 시술가이드로 초보자의 기술적 임상적 성공률 향상 : 인터벤션 전체 시술 중 가장 오래 걸리는 안내철사 삽입 및 코일 삽입술 시간을 줄여 환자의 시술 시간을 단축시킬 수 있음. 시술시간 단축을 통해 시술 도중 또는 시술 후의 합병증 예방과 방사선 피폭 감소로 생길 수 있는 이상 유무를 줄일 수 있음. 향후 연구방향 : 새로운 인터벤션 치료기기 개발시 안정성과 유효성 검증이 가능한 전임상 평가 시뮬레이터로 새로운 전임상 평가 Tool 개발. : 로봇시스템의 학습가이드로 사람이 시술하는 것과는 다른 형태의 시술기법 평가 Tool 개발. : 임상적으로 중요한 가장 안전하고 효과적인 수술기법을 개발, 적용할 수 있도록 연구 Tool 개발. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민태
• 주관연구기관 : 제주한라대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 인터벤션;시술가이드;방사선 선량;합병증;전임상 시뮬레이터; 2. intervention;interventional guide;radiation dose;complication;preclinical simulator;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이홍연
• 주관연구기관 : 알엠택
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 방사선;방사능 사고;소형 무인 탐지기;다목적;재난; 2. radiation;radioactive accident;small unmanned detector;multi purpose;disaster;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 원전 사고관리계획서 법제화(2016.06.) 및 주기적안전성평가 관련 원자력안전법 시행규칙 개정(2014.11.)에 따라 건설 및 가동원전에 대한 화재확률론적안전성평가(이하, 화재 PSA)가 의무화됨. 이에 따라 원전 화재 PSA 결과에 대한 규제검증을 위해 규제기술지침, 주요 연구내용에 대한 평가방법론 및 원전 중요 화재 시나리오에 대한 화재 PSA 모델을 개발하고자 함. ◼ 전체 내용 ○ 화재 PSA 규제기술지침 개발 - EPRI 화재 PSA 방법론 주요 현안 및 심사요소 도출, 규제기술지침 - 최신 화재 PSA 방법론에 대한 규제기술지침 개발 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 주요 현안 업무 상세 분석 - 지진 유발 화재 안전성 평가방법 기반연구 ○ 원전 중요 화재 시나리오에 대한 화재 PSA 모델 개발 - 중요 화재 시나리오 도출, 화재 PSA 모델 개발 및 정량화 ○ 화재 PSA를 위한 전기회로분석 평가방법론 개발 - 중요 화재 시나리오에 대한 상세 전기회로분석 수행 - 전기회로분석의 화재 PSA 적용에 대한 평가방법론 개발 ○ 가상 단순원전 이용 교육용 화재 PSA 모델 및 교육자료 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 - 국내·외 화재감지 및 진압설비 설계특성과 시험방법 등 차이점 분석 - 국내 원전 화재방호설비 특성을 고려한 신뢰성 평가방법론 개발 ○ 고에너지아크손상(HEAF) 실험 수행 및 평가방법론 개발 - 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행 - 고에너지아크손상의 영향 범위 평가방법론 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 기존 및 최신 화재 PSA 방법론 분석 및 국내 원전 적용 방안 수립 ○ 가상 단순원전 이용 화재 PSA 교육자료 개발 ○ 화재 시 전기회로분석 방법 및 주요 업무의 PSA 모델 방법 분석 ○ 화재 PSA 방법론의 화재방호설비 신뢰성 분석 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 실험 매트릭스 구축, 실증실험 수행 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 및 IAEA 화재방호 안전지침 개발 연구 참여 및 기여 ○ 화재 PSA 방법론 현황 및 규제동향 분석 ○ 참조원전 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 적용방안 수립 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 수행 ❏ 내용 ○ 기존(EPRI FPRAIG) 및 최신(NUREG/CR-6850) 화재 PSA 방법론 분석 및 국내 원전 적용 방안 수립 - EPRI 화재 PSA 방법론 분석, 심사요소 도출 - 미국 IPEEE 화재재해도 평가결과 분석 및 국내 원전 적용 시사점 도출 - 최신 화재 PSA 방법론 분석, 주요 현안 도출 및 규제활용 방안 수립 - 국내·외 원전 화재 PSA 적용 현황 분석 - 주제어실 화재 시 운전원 거주성 분석, 환기시스템, 열방출률 등 민감도 분석 - 주제어실 화재 시 제어기능 전환 시간 적절성 확인을 위한 계통거동 분석, 상세 심사 요소 및 방법 도출 ○ 가상 단순원전 이용 화재 PSA 교육자료 개발 - EPRI 화재 PSA 방법론 기반 교육 모델 및 문서 개발 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 교육용 원시 모델 개발 - 노심손상빈도(CDF)의 Best Estimate 분석 예제 개발 ○ 화재 시 전기회로분석 방법 및 주요 업무의 PSA 모델 방법 분석 - 최신 전기회로분석 기술기준 개발 동향 분석, 국내 원전 적용 방안 수립 - 발전소 경계정의, 정성적 및 정량적 선별분석 방법 및 결과 검토 - 중요 화재시나리오 화재 PSA 모델의 전기회로분석 및 화재모델링 결과 검토 및 개선사항 도출 ○ 화재 PSA 방법론의 화재방호설비 신뢰성 분석 - EPRI 및 최신 화재 PSA 방법론의 화재감지 및 진압설비 신뢰도 평가방법론 분석 - 국내 원전 이산화탄소소화설비 및 스프링클러설비 신뢰도의 정량적 분석 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 실험 매트릭스 구축, 실증실험 수행 - HEAF 국제공동연구 정기회의(2회/연) 참여, 실험 매트릭스 구축 - 고에너지아크손상 실험 수행 및 결과자료 확보 - COVID-19로 인한 일부 실험 연기 - 국내외 원전 고에너지아크손상 방호 관련 규제기준 분석 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 및 IAEA 화재방호 안전지침 개발 연구 참여 및 기여 - FIRE 국제공동연구 정기회의(2회/연) 참여, 국내외 원전 화재사건 데이터베이스(2019:01) 구축 - 국내외 원전 복합화재 발생 사례 및 규제기준 분석, 국내 규제기준 개선방안 제안 - IAEA 주관 국제공동연구 참여를 통한 원전 내부위해도 평가지침(IAEA DS-494) 개발, 국내 규제지침 10.6과 비교분석 ○ 화재 PSA 방법론 현황 및 규제동향 분석 - 기존 화재, 내부사건 PSA 수행 자료 분석 - 전기회로분석을 위한 관련 자료 수집 및 분석 - 최신 화재 PSA 방법론의 전기회로분석에 대한 규제동향 분석 ○ 참조원전 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 적용방안 수립 - 참조원전 대상 화재 PSA 모델 개발(단순 화재 PSA 모델 개발, 화재 기인 시나리오 검토, 주요 다중 오동작 유발 시나리오 검토, 중요 화재격실 및 화재 시나리오 도출 등) - 전기회로분석 적용방안 수립(중요 화재격실 내 케이블 조사, 전기회로 분석 절차 수립, 전기회로 분석 결과서 항목 및 분석 등) - 선별 화재모델링 분석(설계자료 수집 및 검토, 중요 화재시나리오의 표적 도출, 선별 화재모델링 수행, 선별분석에 관한 주요 규제기술지침 수립 등) ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개발 및 전기회로분석 수행 - 상세 화재 PSA 모델 개발(화재 시나리오 모델링 방법론 검토 및 초기사건 판단 고장수목 개발 등) - 전기회로 고장모드 및 기기 고장확률 분석(화재 시험 결과 분석, 제어회로구성에 대한 고려 사항 검토, 원자력발전소 케이블 검토 등, 고온단락 유형 선정 방법론 수립 등) - 상세 화재모델링 분석(상세 화재모델링분석 수행, CFAST를 이용한 화재구역 모델링 분석 수행 등) ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 ○ 전기회로분석 평가방법론 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행, 데이터베이스 구축 및 평가방법론(안) 개발 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 참여를 통한 국내외 화재사건 데이터베이스 구축 및 국외 화재방호 규제동향 파악 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개선 ○ 전기회로분석 및 상세 화재모델링분석 결과의 화재 PSA 모델 반영 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 정량화 ❏ 내용 ○ 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 - ASME Fire PRA Standard 범주별 적용 현안 및 해결방안 상세 분석 - 지진 유발 화재 취약성 및 영향 평가방법 분석 - 최신 화재 PSA 방법론 기반 규제기술지침 개발 ○ 전기회로분석 평가방법론 개발 - 화재안전정지분석을 위한 전기회로분석 규제지침 10.6 개정(안) 개발 - 전기회로분석의 화재 PSA 적용에 대한 평가방법론 개발 ○ 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 - 국내외 화재감지 및 진압설비 설계특성 및 시험방법 분석 - FIRE DB 활용 화재방호설비 작동 및 작동 실패 사례 분석 - 화재방호설비 신뢰성 평가방법론 개발 ○ OECD/NEA HEAF 국제공동연구 참여를 통한 고에너지아크손상 실증실험 수행 및 평가방법론(안) 개발 - 고에너지아크손상 실험 수행, 분석 및 데이터베이스 구축 - 고에너지아크손상 영향 범위 평가방법론(안) 개발 ○ OECD/NEA FIRE 국제공동연구 참여를 통한 국내외 화재사건 데이터베이스 구축 및 국외 화재방호 규제동향 파악 - 국내외 원전 화재사건 데이터베이스 구축 - 국외 원전 화재방호 관련 정보 교류 및 규제동향 파악 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 개선 - 상세 화재 PSA 모델 개선 및 고도화 ○ 중요 화재시나리오에 대한 전기회로분석 및 상세 화재모델링분석 결과의 화재 PSA 모델 반영 - 전기회로분석 결과에 대한 고찰 - 상세 화재모델링분석 결과에 대한 고찰 및 추가 고려 사항 확인 ○ 중요 화재시나리오에 대한 상세 화재 PSA 모델 정량화 분석 - 화재기인 최소단절집합 검토 - 중요도 분석 결과를 활용한 민감도 분석 - 화재발생빈도 변경에 따른 민감도 분석 - 화재기인 운전원 행위에 대한 민감도 분석 □ 연구개발성과 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 연구를 통하여 개발되는 원전 화재 PSA 규제검증기술은 사고관리계획서 법제화 및 주기적안전성평가 주기에 따라 제출되는 화재 PSA 결과 심사에 활용이 가능함. 화재 PSA 관련 산업계와의 교류를 통하여 화재 PSA 분석 수준을 향상시키며 원전 화재방호 관련 취약 분야를 도출 및 설비 개선을 통한 화재안전성 증진에 기여함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김주성
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 화재확률론적안 전성평가;EPRI 방법론;NRC/EPRI 방법론;고에너지아크손상;전기회로분석; 2. Fire PSA;EPRI Methodology;NRC/EPRI Methodology;HEAF;Circuit Analysis;

□ 연구의 목적 및 내용 본 연구에서는 의료영상에서 암 조직과 일반 조직을 정밀하게 모델링 하는 기술(스위스)과 실시간 시뮬레이션을 이용한 환자 맞춤형 뇌종양 치료계획 최적화 기술 (한국)의 통합 환경을 AI 기술을 기반으로 구축(한국,스위스)하는 것이 목표임. □ 연구개발성과 ○ AI 기반 뇌종양 구별 기술 개발 (스위스) -뇌종양 학습데이터 라벨링-학습데이터 전처리 -뇌종양 구별 인공지능 모델 구현 및 학습 -구별된 뇌종양 부위의 검증 및 보완 -3차원 뇌종양 모델 구현 ○ AI 기반 실시간 시뮬레이션 기술 개발 (한국) -시뮬레이션 데이터를 이용한 학습 데이터 생성 -학습 데이터 전처리-실시간 시뮬레이션 인공지능 모델 구현 및 학습 -실제 시뮬레이션 데이터와의 검증 및 보완 -내비게이션 시스템과의 연동 ○ 환자 맞춤형 뇌종양 치료계획 통합 환경 구축 (한국, 스위스) -분할된 뇌종양 모델과 실시간 시뮬레이션 간의 연동 -트랜스듀서의 움직임에 따른 실시간 시뮬레이션 구현 -통합 플랫폼 구현 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 국내 연구자의 스위스 연구자와의 연구자 교류 및 정보 교류 등 다양한 형태의 협력활동 지원을 통해 향후 한-스위스 국제공동연구사업 추진을 위한 연구자 네트워크 저변 확대 ○ 연구자 간 네크워크 구축 및 상호보완적 유망기술 발굴을 통한 지속적인 한-스위스 공동연구협력 기반 마련 ○ 본 과제를 통해서 개발된 AI 기반 의료영상 기술 및 인프라는 집속초음파 치료뿐만 아니라 다양한 분야에 응용이 가능함 (방사선 치료 등) ○ 집속초음파 기반의 다양한 뇌종양 진단/치료 분야 (종양제거, 약물전달, 면역 조절, 액체생검 등)에 적용이 가능할 것으로 기대함. (출처 : 요약문 8p)

• 연구책임자 : 김형민
• 주관연구기관 : 한국과학기술연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 경두개 집속초음파;뇌종양;환자맞춤;인공지능;시뮬레이션;환자맞춤형; 2. transcranial focused ultrasound;brain tumor;patient specific;artificial intelligence;simulation;patient-specific;

□ 연구개발 목표 ○ 전산화 단층 촬영(CT; computed tomography) 은 의료 방사선 피폭의 주요한진단적 검사로 CT 저감화 (dose reduction) 에 대한 국민의 관심과 요구가 점차 증가하고 있음 ○ 저선량 CT 영상 품질 개선에 인공지능 기술의 하나인 딥 러닝 기술이 적용된 연구들이 최근 발표되어 의료 영상 인공지능 시장에 새로운 방향을 제시함 ○ 딥 러닝 학습을 위해서 짝을 이루는 데이터 (정답이 있는 데이터, 예; 환자가 저선량 CT 1회, 표준선량 CT 1회 각 각 촬영)가 필요하다는 한계점이 있음. ○ 이에 본 연구에서는 실제 의료 환경에서 얻은 짝이 없는 자료들을 이용하여 저선량 CT 영상 품질 개선이 가능한 딥러닝 알고리즘을 개발하고 객관적인 평가 과정을 거쳐 범용성의 프로그램을 개발하고자 함 □ 연구개발 내용 ○ 제 1 단계 : 자체 프로그램 개발 ㅇ 촬영 부위별 짝이 없는 CT 영상 데이터 확보 - 전체 CT 검사 건수의 절반 이상을 차지하는 복부/골반, 흉부, 두부 CT 영상 자료 수집 - 저선량 CT 영상과 표준 선량 CT 영상 확보 및 분류 ㅇ 짝이 없는 데이터를 이용한 딥러닝 알고리즘 학습 - 이미 질병의 진단 및 치료 반응 평가를 위해 시행하여 병원이 보유 하고 있는 저선량 CT 및 표준 선량 CT 영상을 수집하여 딥러닝 알고리즘 학습을 위해 짝이 없는 데이터로 활용함 ㅇ 학습된 알고리즘의 성능 자체 평가 - 정량적/정성적 영상 화질 평가를 통해 저선량 CT 영상 화질 개선능을 평가함 ○ 제 2 단계 : 다기관 자료를 이용한 프로그램 평가 및 실용화 가능성 평가 ㅇ 다기관 데이터 수집 - 외부 병원의 다양한 CT 기계들에서 다양한 조건으로 촬영한 CT 영상 데이터를 수집 ㅇ 다기관 데이터를 이용하여 주요 촬영 부위별로 학습된 딥러닝 알고리즘 성능 평가 및 개선 사항 분석 ㅇ 저선량 CT 영상 품질 개선 프로그램에 대한 특허 출원 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 최신의 저선량 고품질 CT 시스템을 사용하지 못하는 기존의 CT 장비에서도 저선량 CT 의 영상 품질 저하를 극복 함으로써 기존 CT 장비의 활용도를 높임 ○ 의료 진단 보조 측면에 집중되어 있는 의료 영상 분야 인공지능 기술의 산업화 시장의 패러다임 변화 유도 ○ 궁극적으로는 국민 의료 방사선 피폭 선량 저감화에 기여하고 방사선 안전 및 국민보건 증진을 기대함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 유선경
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 인공지능;딥 러닝;알고리즘;저선량;방사선량 저감화;소아;전산화 단층 촬영;영상 잡음; 2. Artificial intelligence;Deep learning;Algorithm;Low dose;Radiation dose reduction;Pediatric;Computed tomography;Image noise;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위한 규제기술 개발 ◼ 전체 내용 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ 리튬계열 축전지 원전 적용성 연구 ❏ 내용 [1차년도] - 디지털 계측제어 및 전력설비 CCF 대처 기술 분석 - 원전 계측제어 및 전력설비 EMC 검증기준 및 검증기법 분석 - 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술현황 분석 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 특성 검토, 용량 계산 및 설계 가이드라인 수립 [2차년도] - 디지털 계측제어 CCF 방어수단 평가 및 차등적 접근방안 분석 - 디지털 기기 교체 EMC 평가모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원의 한계사항 및 대응방안 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술 성능평가 방법론 도출 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 및 배터리관리시스템 BMSN(Battery Management System for Nuclear) 평가 [3차년도] - 디지털 계측제어 CCF 기술적 평가 절차 개발 - 무선통신 사용 환경에서의 EMC 평가 모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원 생존성 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 규제방향 정립 - 리튬계열 축전지 생존성 평가 및 규제중점사항 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ㅇ 원전 내 케이블 노화에 따른 건전성 평가 기술 개발 ❏ 내용 [4차년도] - 디지털 I&C 설비개선 현안 분석 - 원전 무선통신 시뮬레이터 및 성능평가 방법론 개발 - 원전 소내전력계통 전력품질 저하 유발 사건 분석 - 전력품질 저하에 따른 원전의 안전성 영향 평가 및 분석 - 케이블 건전성 지표 추출을 위한 전기적 특성 분석 및 가속노화 실험 [5차년도] - 차등적 디지털 I&C 설비개선 규제요건 개발 - 원전 무선기기 통신 건전성 평가 기준 및 규제요건 개발 - 전력품질 대응능력 개선방안 분석 - 전력품질 저하 영향 최소화를 위한 평가 방안 개발 - 케이블 건전성 지표 추출 및 성능평가 □ 연구개발성과 [정량적 성과] ○ 안전기술보고서(N-Star보고서) : 25건 ○ 논문 게재 : 15건 (SCIE 12, 비SCIE 3) ○ 학술대회 발표 : 44건 (국내 27건, 국외 17건) ○ 원자력안전규제 정책 활용 : 6건 (제안 5건, 활용 1건) ○ 소프트웨어 등록 : 1건 [정성적 성과] ○ 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위하여 디지털 계측 및 전기설비의 CCF 대처, 원전 계측 및 제어 케이블 상태감시, 비상전원 생존성 평가를 위한 규제기술을 개발함. ○ 리튬이온 축전지 향후 도입 시 활용할 수 있는 기반연구를 수행하였으며, 계측 및 전력케이블의 건전성을 확인할 수 있는 지표를 개발하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 [활용방안] ○ 디지털 계측제어 분야의 안전성 평가에 활용 - 연구성과물인 디지털 설비의 차등적 CCF 평가 심사지침(안), 디지털 I&C 설비개선 평가 지침(안), 디지털 계측제어기기 EMC 평가지침 등은 가동 및 건설 원전 인허가 시 원전 사업자에게 명확한 심사기준을 제공하고 규제전문기관 측면에서는 계측제어 및 전력분야 안전성 평가에 활용 ○ 전력설비 안전성 평가에 활용 - 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성 있는 전력설비 확보에 대한 평가, 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 관련 명확한 심사지침 수립, 소내전력계통의 전력품질평가를 통한 안전성저하 대응능력 향상 방안 등을 마련하여 전력설비 안전성 평가에 활용 [기대효과] ○ 디지털 계측제어설비의 공통원인고장에 대비한 심층방어 및 다양성 설계전략에 대한 안전성 평가 규제기술 확보 및 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 및 능력, 전원의 한계사항 평가기준 제공 등을 통해 규제차원의 신뢰도를 제고함 ○ 공통원인고장에 대비한 디지털 계측제어설비의 안전성 평가, 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성있는 전력설비 확보, 소내전력계통 전력품질 평가 등을 위한 규제기술을 확보함으로써 신규 및 가동원전의 인허가 심사 및 검사에 활용할 수 있을 것으로 기대함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김영미
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 디지털계측제어계통;공통원인고장;전자파 적합성;케이블 상태 감시;전력품질; 2. digital instrumentation & control system;common cause failure;electromagnetic compatibility;cable status monitoring;power quality;

□ 연구개발 목표 비만억제 장내미생물 발굴시스템 구축 및 담즙산 신호체계-면역계 기전연구 ○ 비만 및 노화에 따른 adipose immune profile의 차이를 확인하고, adipose tissue inflammation가 healthy adipose expansion 및 remodeling을 조절하는 기전 연구 ○ 장내 미생물에 의해 조절되는 담즙산 신호체계를 확인하고, incretin 및 intestinal neurotransmitter system에 미치는 기전을 발굴함. 또한 incretin 및 neurotransmitter 신호체계에 의해 조절되는 adipose immune homeostasis와 지방 조직 분화기전의 상호연관성 연구 ○ 장내 미생물에 의한 intestinal immune homeostasis가 mesenteric adipose tissue expansion 및 remodeling을 조절하는 기전 연구 □ 연구개발 내용 인간의 몸과 장내에 공존 공생하는 약 100조-1000조개의 마이크로바이옴은 인간의 대사, 면역 및 신경전달물질 생성에 관여하고 있으며 그로인한 여러질병의 발생 및 치료에 영향을 줌. 본 연구는 비만 억제 프로바이오틱스 발굴을 위한 스크리닝 플랫폼을 구축하고 작용기전을 규명하는 연구 개발을 수행하고자 함. ○ 1차년도: 유전체 분석을 통한 기확보된 비만 억제 균주에 의한 담즙산 신호체계 조절기전 및 adipose tissue immune profile 과 epigenome 분석 ○ 2차년도: 추가 확보된 균주에 의한 담즙산 신호체계 조절기전 및 adipose tissue immune profile과 epigenome 분석하고 Incretin/neurotransmitter 분비를 조절하는 기전 규명 ○ 3차년도: 비만 억제효능이 확인된 균주가 장내 면역항상성을 조절하여, incretin/neurotransmitter 및 adipose immune profile을 제어하는 기전 연구 ○ 4차년도: 한국인 유래 비만억제 균주를 이용하여 미생물-담즙산 신호체계-장/지방조직 면역계-지방조직 리모델링으로 이어지는 분자기전 규명 ○ 5차년도: 비만억제균주-담즙산 신호체계-지방분화 제어기술을 이용한 새로운 표적 유전자 발굴 및 새로운 비만억제 균주 발굴 □ 활용계획 및 기대효과 ○ 비만억제 균주에 의한 지방조직 면역 및 분화 조절기전을 새로운 치료전략으로 제시하여 연구결과를 바탕으로 대사질환 치료제에 비해 부작용을 현저히 감소시킬 수 있는 새로운 개념의 치료제 개발에 응용함 ○ 비만억제 프로바이오틱스 발굴을 위한 스크리닝 플랫폼 구축 및 기전연구를 수행하고 이를 바탕으로 향후 비알코올성 지방간, 대사증후군 등의 영역에 적용. ○ 마이크로바이옴 및 신약사업에 필요한 인재양성 및 배출, 우수한 인력의 생물학연구 진입을 유도하여 대한민국의 바이오 연구발전에 지속적인 기여 (출처 : 요 약 문 3p)

• 연구책임자 : 황성순
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 비만;당뇨;당대사;장내세균;인크레틴;핵수용체;지방세포 분화기전;염증; 2. obesity;diabetes;glucose metabolism;microbiome;incretin;nuclear receptors;adipocyte differentiation;inflammation;

◻ 연구개발 목표 종양신호(oncogenic signal)와 암 대사 특이성을 매개하는 차세대 항암제 신규 타겟을 발굴하고 검증한다. 이를 위해 (1) PPARδ 길항제 유효물질 1종 이상 도출 및 선도물질 최적화 1건, (2) 핵수용체 (RORβ 등) 역작용제 유효물질 1종 이상 도출 및 (3) 신규 타겟 1종 이상 발굴 및 검증, 유효물질 도출 1종 이상 도출하고 암 대사 특이성을 제어하는 차세대 항암제 개발을 위한 플랫폼을 구축한다. ◻ 연구개발 내용 ○ 종양신호와 암 대사 특이성을 매개하는 표적 3개 이상 발굴 - 종양신호와 암 대사 특이성을 매개하는 신규 항암표적(PPARδ, ERRγ, COUP-TFII, TFEB, SCL38A2 등) 표적 3개 이상 발굴하여 기능을 규명함 ○ 유효물질 도출 및 선도물질 최적화하여 유효성 평가 수행 - PPARδ 길항제 유효물질 도출 1건 완료 - PPARδ 길항제 선도물질 최적화 1건 완료 - ERα 길항제, PPARδ 활성제 유효물질 도출하여 유효성 평가 수행 ○ 논문발표 - 암 세포 대사 특이성 기전 규명 및 신규 타켓 유효/선도물질 개발 관련 SCI(E) 논문 17 편 발표 ○ 신규 타겟 유효/선도물질 개발 관련 지적재산권 확보 - 약제내성 간암모델에서 PPARδ 길항제, ERRγ 역작용제의 유효성을 확인하고 특허 출원 2건, 특허 등록 1건, 기술이전1건 완료 - 신규 화합물의 적응증을 발굴하여 추가로 특허 출원 3건 완료함 ◻ 활용계획 및 기대효과 ○ 기술이전을 통한 사업화: 도출된 유효물질에 대한 기술이전과 이전기관과 공동연구를 통한 후보물질 도출 및 사업화 ○ 전임상 진입: 임상진입이 유망한 후보물질에 대한 전임상 진입 ○ 후속연구를 통한 선도물질 최적화 및 후보물질 도출: 본 과제를 통해 개발된 유효물질에 대해 범부처 신약개발 전주기 사업 등과 같은 신약개발 후속연구개발 사업을 통한 후보물질 도출 ○ 암 대사 특이성 표적 발굴과 유효성 평가를 위한 플랫폼 구축: stable isotope를 이용한 metabolic flux기법 확립과 종양미세환경을 고려한 in-vivo 모델 구축 ○ Drug repositioning을 통한 적응증 확대 - PPARδ 길항제, ERRγ 역작용제 신규화합물을 대상으로 지방간질환을 비롯한 대사질환에 대한 약효성을 평가하여 신규 적응증 확보함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박근규
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 종양신호;암 대사;유효물질도출;핵수용체;최적화;선도물질; 2. oncogenic signaling;tumor metabolism;PPAR-delta;ERR-gamma;Heat compound;Nuclear receptor;Optimization;Lead compound;