□ 연구의 목적 및 내용 • 정지궤도복합위성 개발 목적 - 천리안위성 1호(선행위성) 기상 및 해양 임무 승계 - 천리안위성 1호 대비 향상된 기상, 해양 및 환경관측서비스 제공 • 정지궤도복합위성 개발 내용 - 탑재체 : GK2A(기상탑재체, 우주기상탑재체), GK2B(해양탑재체, 환경탑재체) - 임무 수명 : 10년 - 무게 : GK2A(건조질량 1,461kg, 발사질량 3,507kg) GK2B(건조질량 1,333kg, 발사질량 3,379kg) - 소모전력 : GK2A(운용궤도 2,198W(;EOL), 발사 및 전이궤도 1,578W) GK2B(운용궤도 1,605W(;EOL), 발사 및 전이궤도 1,279W) □ 연구개발성과 • 시스템 개발 - 시스템 엔지니어링 관리 수행 (시스템 요구사항 분석 및 규격서 작성, 버짓 관리 및 분석) - 자체 개발한 INR S/W 알고리즘 활용한 성능분석 - 정지궤도 우주환경 해석 수행(EMI/EMC 해석, Radiation 해석) - 제품보증 및 품질인증 수행 • 위성본체 및 부분체 개발 - 국산화 전장품 비행모델 제작 - 정지궤도위성용 비행소프트웨어 개발 • 위성조립 및 시험 - 비행모델 총조립과 환경 및 기능 시험 수행 - 기계 및 전기 지상지원장비 개발 - 대형전자파 시험 및 고압누기 시험 시설 등 정지궤도위성 시험 시설 구축 • 발사 준비 및 발사 - 발사장 운송 지원(운송용 컨테이너 자체 개발) - 발사장에서의 위성 기능 및 성능 시험 수행 • 지상국 개발 - 지상국 자료처리 및 송수신시스템 개발 • 궤도상 시험 - 성공적인 위성 초기 운영 수행 (전이궤도운영 국내 최초 수행) □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) • 기술적 측면 - 정지궤도위성 고유모델을 확보하여 통신, 항법 등 차후 정지궤도위성 공공 수요 대응 - 정밀전자⋅기계제품의 고신뢰도 확보기술 등 타 분야로의 기술 전파 • 경제/산업적 측면 - 정지궤도위성 고유 플랫폼을 확보하여 세계의 중형급 정지궤도 틈새시장 진출 모색 - 기상예보 정확도 향상으로 인한 사회적 비용 감소 - 기후변화⋅해양⋅환경문제 등 대응능력 향상으로 사회적 편익 제고 - 해외 직수입 관례를 탈피하고 위성 국내 독자개발 방식으로의 전환을 통하여 외화 절감 및 수입대체 효과 기대 (출처 : 요약문 4p);

• 연구책임자 : 최재동
• 주관연구기관 : 한국항공우주연구원
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 정지궤도 복합위성;위성시스템;위성본체;기상 및 우주기상관측;해양 및 환경관측; 2. GEO-KOMPSAT;Satellite System;Satellite Bus;Meteorological & Space Environment Monitoring;Ocean Color & Geostationary Environment Monitoring;

본 보고서는 SFR의 금속핵연료와 피복관의 상호반응(FCCI)을 방지하기 위해 피복관 내면에 적용 가능한 배리어 공정 개발과 최적화 과정, 그리고 사고 상황에서도 견딜 수 있는 혁신 배리어 기술 개발에 대하여 기술하였다. 미터급 피복관 도금장치를 이용하여 위치별 두께 차이가 13μm 이내로 균일하고 내부에 결함이 없는 크롬 코팅층을 미터급 피복관 내면에 성공적으로 도금하였다. 또한 희토류 합금 (50Ce-50Nd)과의 확산 쌍 시험을 통해 피복관 내면에 형성된 코팅층이 FCCI를 방지하는 barrier역할을 성공적으로 수행한다는 것을 증명하였다. 전해도금 인자 (유량, 온도, 전류밀도 및 파형, 후처리)에 따른 Cr 도금층의 특성을 규명하고 핵연료-피복관 상호작용(FCCI) 방지를 위한 최적 배리어 요소기술을 개발하였다. 또한 후 열처리 과정을 통해 원자로 내 높은 온도에서 미세구조의 변화를 확인하였다. Cr/Cr₂N 복합 코팅 층의 성능을 증명하기 위해 높은 온도에서의 확산 쌍상호반응 시험을 수행하였고 복합 코팅 층은 원자로의 과도상태에서도 배리어의 성능이 뛰어나다는 것을 증명하였다. 미터급 내면코팅 피복관의 비파괴 조직 검사, 열적 특성, 기계적 특성, 화학적 특성을 전반적으로 평가하여 코팅하지 않은 HT9 피복관 대비 전반적으로 뛰어나다는 것을 증명하였다. 공정 인자별 라이너 피복관의 제조영향 평가를 위해 피복관과 라이너 소재에 따른 냉간 가공량 및 필거 롤의 영향을 연구하였다. 라이너 피복관 소재인 Zircaloy-4와 결정학적 구조가 동일한 Titanium Grade 2의 냉간 가공 시 소성변형 거동이 유사함을 확인하였다. 필거 가공 시 회전각의 감소 및 이송수의 증가에 따라 압하율이 증가하였다. 공정별 중간품의 평가를 위해 필거 공정 및 횟수에 따른 특성을 평가 하였다. Titanium Grade 2 소재의 경우 Zircaloy-4 소재보다 가공이 용이하였다. 열처리와 반복 필거 공정을 이용하여 경도 특성 조절로 두께 100 um인 Ti 라이너 피복관을 제작할 수 있었다. 9Cr-2W-NbVB계 피복관과 Zircaloy-4 라이너 피복관을 이용하여 두께 50 ㎛급 라이너 피복관이 결합된 제조 공정을 확보하고 시제품(길이 1 m)을 제작하였다. (출처 : 서지정보양식 173p)

• 연구책임자 : 김준환
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 소듐냉각고속로;피복관;크롬 코팅;전해도금;플라즈마 질화;복합 코팅;금속연료;안전성;배리어;내면코팅;라이너; 2. Sodium fast reactor;Fuel cladding;Cr coating;Electrodeposition;Plasma nitriding;Multi-layer coating;Metal fuel;Safety;Barrier;Inner surface coating;Liner;

□ 연구개요 • 본 연구에서는 녹내장을 발생시키는 주요 원인인 안압 이상 현상을 조기에 진단하고, 녹내장 치료 시점을 정확하게 예측하기 위해 초음파 음향 방사력을 기반으로 안압을 측정하는 요소 기술을 개발함. 이를 위해 물질의 탄성을 측정할 수 있는 초음파 음향 방사력을 이용해서 안압을 측정할 수 있는 새로운 메커니즘을 제안하고, 선행 연구를 통해 확보한 분극 역전 기반 고성능 초음파 프로브 제작 기술과 분할 초점 초음파 프로브 제작 기술을 적용시켜 제안된 메커니즘의 성능 최적화를 통해 녹내장 진단 시 실시간으로 정확한 안압 정보를 제공하는 것을 목표로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 초음파 음향 방사력을 이용한 안압 측정 메커니즘 개발을 위해, 유한 요소 해석 시뮬레이션 및 실험을 통해 기전 연구를 진행한 결과, 초음파 음향 방사력으로 대상의 탄성 측정이 가능하다는 것을 확인함. 또한, 시스템의 복잡도를 낮추는 동시에 빔의 너비를 조절할 수 있는 새로운 구조의 프로브인 위상 제어 기술 기반 분할 초점 초음파 프로브를 제안하고 그 성능을 검증하여 메커니즘의 정확도를 향상시킴. 연구를 통해 측정한 안구 팬텀의 변위는 기존에 사용되는 상용 안압계 측정 결과와 높은 상관관계를 보이는 것을 확인하였음. • 본 연구팀에서 선행 연구를 통해 축적한 분극역전 기술이 빔의 주파수 및 너비를 조절함으로써 더욱 정확한 안압 측정을 가능케 함을 확인함. 음향 방사력 증진을 위해 새로운 구조의 1-3형 압전 복합체를 적용한 분극역전 기술 기반 초음파 프로브를 제안하고 그 성능을 검증한 결과, 주파수 대역폭 및 감도를 높여 안압 측정 결과의 정확도가 증가함을 증명하였음. • 안압 측정 프로세스 제어 모듈 개발 위해 DAQ 보드 설치 및 LabVIEW 프로그램을 이용한 제어 코드 작성을 진행했으며, 성공적으로 구현되어 본 연구에서 진행된 실험 결과를 얻는 데에 활용됨. 또한, 펄스압축 신호처리 알고리즘을 개발 및 검증하여 음향 방사력의 최대전력 및 전달 깊이를 조절함으로써 각막까지 충분한 음향 방사력이 전달될 것이라는 가능성을 확인하였음. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 안압의 정확한 측정은 녹내장의 조기 진단 및 치료 경과 관찰 과정에 매우 중요시됨. 기존 안압계의 경우, 환자가 눈을 뜬 상태에서 각막에 물리적 접촉 또는 압축된 공기를 통해 외력을 가하기 때문에 환자의 통증과 불편함을 야기하며 정확도 또한 낮아 정확도 향상을 위한 추가적인 과정이 불가피함. 초음파 음향 방사력은 인체에 무해하며 눈꺼풀과 같은 조직을 통과하여 충분한 힘을 발생시키므로 기존 안압계들이 가진 단점을 해결 가능함. • 본 연구개발 결과, 초음파 음향 방사력 기반 안압계가 기존 시장에 진출해 있는 안압계의 단점을 보완하는 동시에 고성능 및 높은 신뢰성을 갖는 새로운 안압 측정 의료기기로 사용될 수 있으며, 관련된 원천 기술 확보가 가능할 것임을 증명함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정종섭
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 초음파;음향 방사력;안압;분극 역전 기술;펄스압축; 2. Ultrasound;Acoustic Radiation Force;Intraocular Pressure;Polarization Inversion Technique;Pulse Compression;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 우주환경요소인 태양복사 에너지의 photoelectric 과 thermal 영향을 이용한 piezoelectric energy 추출과 지구자기장 고속열전자의 surface electro-charging 유도에 의한 에너지 축적 메카니즘 개발을 연구하며 우주비행체 구조물의 표면진동과 미세변형으로 발생한 모멘트를 압전효과로 전환하는 포괄적 신 우주에너지 포집방법 개발. ￭ 전체 내용 우주임무별 우주환경요소 추출 effective energy 분포와 활용시스템 접근성, 태양복사 여기 표면 thermal effect에 의한 piezoelectricity power conversion, 지구자기장내 hyper electron의 static charging 유도시스템 이용 power storage, 우주비행체 surface wave vibration과 structural deformation의 piezoelectricity 연구. □ 연구개발성과 - 지구 자기장 포획 우주전자의 위성체 기전전압 분포와 활용자료 도출 - 열팽창/수축 변형량에 대한 압전장치 구동 기동력 모사 모델링 개념 확보 - 행성궤도 태양상수 산출과 데이터 조사를 통한 우주궤도내 운영영역 자료확보 - 태양광 열복사 흡수 인공집광 모델링 설정과 분석으로 복사에너지 활용방법제시 - 변형에너지 반복에 의한 표면에너지 기전분석으로 PZT 애너지 분담효과 도출 - 하전량차 이용 표면 전자유도 포집장치의 개념을 실험적으로 도출 - PZT 하전 전자의 표면이동 현상 분석파악 - Vsim을 통한 플라즈마 우주환경 내 위성체 전자 하전분석 예측자료 운용 - 하전영향 모사 Faraday 코일 자기장 이용 시험. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 우주에너지 수확을 위한 새로운 패러다임의 확충과 충실한 기초연구에 의한 응용성 발전 가능성 확보가 중요한 내재적 목적성으로 우주환경이라는 특수한 조건을 이해하고 지상에서의 현상과 차이가 뚜렷한 물리적 현상을 기반의 특정영역 개발연구지만 범용적으로 운용되는 지구대기상에서의 사용가치와 활용방안은 제한적 특성을 이해하고 보정하면 PZT 세라믹운용 수행기초자료로 활용가치는 충분하며 우주개발 분야에서 태양광 발전과 더불어 추가 우주 보조에너지의 새로운 확보방법 효과기대. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김대원
• 주관연구기관 : 신라대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 우주환경;우주에너지;태양복사;하전유도;압전효과; 2. space environment;space energy;solaer radiation;induced space charging;piezoelectric effect;

□ 연구개요 - 비파괴 분야의 방사선투과시험은 다양한 현장에서 효율적인 인력 및 작업관리가 가능함에 따라 지속적으로 활용되고 있지만, 지속적인 피폭 사고사례로 인해 안전교육 및 규제를 통한 안전관리가 인식이 높아지고 있음. - 이에 본 연구에서는 방사선 센서 기술을 접목하여 비파괴 조사장치의 감마선원의 위치추적기술에서 선량분포를 모니터링할 수 있는 방사선안전관리 분야의 선진 기술을 확보하는 것이 궁극적인 목표이며, 이를 비파괴 안전관리시스템에 적용할 수 있는 기술을 제시하는 것임. □ 연구 목표대비 연구결과 - 본 과제는 방사선원 위치 모니터링을 위한 위치 검증 결과에 대한 중견후속연구로써 1차년도 single plate detector (SPD), 2차년 Parallel plate detector (PPD) 선량계의 선량분포 감시 시스템 연구결과로써, 연구팀이 제시하고자 하는 prototype의 검출시스템 형태와 성능을 정성적 및 정량적으로 결과를 제시하였고, 연구 목표에 따른 착안점과 기준점에 근거하여 정량화된 결과를 도출하였음. - 본 과제는 제시된 목표에 따라 성실하게 수행한 결과, 형상화된 연구의 흐름 및 진척 상황을 포함하는 결과를 가지고 수행 시 발생되는 난제 문제에 대한 해결 방안을 제시함으로써, 목표 달성도 100% 이상의 연구 과제를 수행하였다고 판단됨. - 또한 본 연구 과제의 계획서 상에서 제시하였던 KCI 4편, SCI 4편의 실적 목표치에 대하여, 본 과제의 목적성을 바탕으로 다양한 광도전체 물질에 대한 특성 평가를 꾸준하게 수행하고 발표함으로써, 국·내외적인 학술활동을 포함하여 SCI 6편과 KCI 3 편의 KCI 논문 결과를 달성함으로써 실적 달성도는 150% 이상으로 평가할 수 있음. - 또한 본 연구는 2017년 중견과제인 ‘비파괴검사의 방사선원 위치 감시를 위한 실시간 안전관리시스템 개발’을 시작으로 2019년 중견후속 과제인 ‘비파괴검사의 안전 관리를 위한 방사선원 실시간 선량분포 감시시스템 개발'을 통해 각 2년간의 단계적 연구 결과 및 성과를 도출하였다는 점에서 미래 방사선 안전관리의 기술력 증진을 위한 국가 연구과제 성실성을 지님. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 본 연구 결과는 방사선원의 위치 및 분포도를 실시간 확인할 수 있는 반도체 기술로써 방사선 안전관리 분야를 넘어 의료. 산업적으로 활용될 수 있는 활용 가능성을 지님. - 본 결과에서 제시하고 있는 물질은 타 검출기 물질 기술에 비해 비교적 제조단가가 낮기 때문에, 산업적으로 다양한 형태에 맞춰 경제적인 보급가를 제시 할 수 있다는 장점을 가짐. - 그러므로 본 과제에서 제시된 기술은 방사선을 사용하는 모든 활용 분야에 적용될 수 있으며, 요구되는 형태에 맞춰 기능적 소재 및 소형 기술 개발이 이루어진다면 보급형 의료업, 산업, 공업, 환경산업 등 안전관리를 위한 계측기로써 개발 될 수 있음. - 그러므로 본 연구 결과물을 바탕으로 방사선 위험성의 검증 절차를 명문화하고 이를 이용하는 산업체와 연계 또는 기술이전 하여 실제 보급화 할 수 있는 제품을 최종 목표로 기대함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박성광
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 바파괴조사기;방사선투과검사;감마선원;방사선검출기;안전관리시스템; 2. Gamma ray projector;Radiographic Testing;Gamma ray source;Radiation detector;Safety management system;

□ 연구의 목적 및 내용 ○ 20년 4차 예비타당성 조사 통과 사업에 대한 사례분석 실시 - 가동원전안전성향상핵심기술개발사업, PIM인공지능반도체핵심기술개발사업, 친환경선박전주기혁신기술개발사업 등 3개 사업의 경제성 사례 분석 ○ 20년 기획된 방사선핵심선도기술개발사업에 대한 경제성 분석 - 현 시점에서 비용의 적절성을 판단하기는 어려우나, (1) 기획평가비에 대한 고려, (2) 중점추진기술별 필요장비와 가격에 대한 검토 및 제시 등 구체적이 비용추정 근거가 필요할 것으로 판단됨 - 첨단소재 및 첨단의료 시장을 기반으로 편익을 추정하였으며, 그 편익은 3,783억원으로 추정됨 - 동 사업의 편익/비용비율은 1.201, 순현재가치는 320억 원으로 경제성을 확보한 것으로 분석됨 □ 연구개발성과 ○ 방사선 기술개발 신규사업 예비타당성 조사 신청을 위한 기획 보고서의 경제적 타당성 분석 부분 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 국가 방사선 미래 산업 육성을 위한 주요 기술개발사업 예타조사 신청에 활용 ○ 미래사회 대응 방사선 분야 혁신성장 및 R&D추진 기반 마련 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현종
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 방사선;기획;예타; 2. Radiation;Planning;Preliminary F/S;

공학적방벽 복합거동 검증기술 개발을 위해 수행한 주요 연구 결과는 다음과 같다. • KURT 기반 공학적방벽 열-수리-역학 복합거동특성 규명 현장시험(In-DEBS)으로부터 국내 결정질암반에서의 THM 측정자료 DB를 구축하고 중장기적 운영 기반을 마련하였다. • 처분시스템 성능 현장 검증 및 모델 구축에 필요한 공학적방벽 완충재의 복합물성 평가 기반을 구축하였다. • 공학적방벽 완충재로써의 국내산 Ca-벤토나이트 블록의 복합물성 특성을 규명하고 이들의 열-수리 상관관계 모델을 제시하였다. • 공학적방벽-근계암반의 역학적 거동 평가기술을 개발하였으며 역학적 거동과 손상도의 상관관계를 규명하였다. • 공학적방벽 THM 복합거동 진화모델 및 기체압력을 고려한 HM 해석 모델을 개발하였다. • 국제공동연구를 통해 개발한 공학적방벽 THM 복합거동 해석 모델과 기체압력을 고려한 HM 해석 모델의 현장 적용성을 검증하였다. • 공학적방벽 THM 복합거동 해석 모델에 공학규모 EBS 현장 시험(In-DEBS) DB를 입력자료로 이용하여 KURT 기반 처분시스템 THM 복합거동을 평가하였다. • 처분환경 진화과정에서 예상되는 처분시스템 근계영역에서의 처분공 간 THM 복합거동 간섭현상을 시험하기 위한 다중 처분공 간섭현상 현장시험(In-DEBS-M) 개념을 개발하고 개념 설계(안)을 제시하였다. (출처 : 서지정보양식 464p)

• 연구책임자 : 김건영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 처분시스템;심층처분;지하연구시설;공학적방벽;열-수리-역학 복합거동;THM 진화 모델;완충재;벤토나이트;지하처분연구시설;열-수리-역학적 거동;성능 검증; 2. Repository system;Deep geological disposal;URL;Engineered barrier;THM coupled behavior;THM evolution model;Buffer;Bentonite;In-DEBS;KURT;KAERI underground research facility(KURT);Thermal-Hydrological-Me chanical coupled behavior;Performance verification;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 치료계획에 필요한 인체조직특성 추정을 위한 고정밀 이중에너지 CT 재건방법 개발 전체 내용 1. 불연속 스펙트럼 모델을 이용한 다색 이중에너지 CT 재건 모델 개발 - 불연속 스펙트럼 기반 이중에너지 CT 재건 모델 개발 - 스펙트럼 정보 및 물질정보 학습에 필요한 팬텀 제작 - 개발된 재건 알고리즘의 빠른 최적화를 위한 병렬 알고리즘 개발 2. 유효원자번호 및 유효전자밀도 영상 분별 알고리즘 개발 - 이중에너지 CT 영상을 이용한 기저 분별 알고리즘 개발 - 정확도 향상을 위한 경쟁기반의 군집 알고리즘 개발 - 이중에너지 CT 영상 기반 분별 알고리즘 고도화 3. 시뮬레이션을 통한 알고리즘 수렴성 검증과 조직 유사 물질을 통한 실험 및 평가 - 수치적 시뮬레이션 영상을 이용한 알고리즘 수렴성 검증 - 다양한 모양 및 물질에 대한 팬텀 실험 및 평가 - 조직 유사 물질에 대한 실험 및 평가 연구개발성과 - 동시 업데이트 기법을 통해서 스펙트럼의 정확도에 대한 알고리즘 민감도를 저하하여 실사용에 용이하게 함 - 기존의 재건 알고리즘에서 나타난 인공물을 크게 저하함으로써 인체 대체물질의 정량평가의 정확도를 향상함 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 스펙트럼 이용한 재건방법을 딥러닝 기술과 접목하여 물질분별 정확도 향상 연구 계획 - 단일 광자 검출기 시스템에 개발된 알고리즘을 적용하여 물질분별 개수 및 정확도 향상 연구 계획 - 치과용 CT 장비에 해당 재건 알고리즘을 사용하여 안면 신경과 같이 진단이 어려운 부위의 진단 정확도 향상에 기여 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동현
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 이중에너지 X선;물질분별;재건;영문핵심어; 2. Dual-energy X-ray;Material decomposition;Reconstruction;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ◯ CRISPR/Cas9 RNP 유전자교정 기술을 활용한 만추대성 및 초형개선 청경채 육종소재 개발 ◯ CRISPR/Cas9 유전자교정 기술을 활용한 초형개선 및 다수확성 토마토 육종소재 개발 ◯ MTL/ZmPLA1/NLD 및 CENH3 유전자 편집에 의한 반수체 유기 원예작물 육종소재 개발 ○ 전체 내용 (제1세부: 전북대) ○ 청경채 원형질체를 활용한 CRISPR/Cas9 RNP 기술 확립 연구 ○ 원형질체로부터 세포분열 및 plant regeneration을 통한 plantlet 배양 조건 확립연구 ○ 소포자배양 기술 확립을 통한 청경채 계통 육성 기간 단축 연구 ○ CRISPR/Cas9 RNP 및 아그로박테리움 유전자편집 기술을 통한 만추대성 및 초형개선 청경채 교정체 선발 (제1협동: 원광대) ○ SlER 프로모터 편집체 집단개발 및 줄기마디 길이 최적화 연구 ○ S 프로모터 편집체 집단개발 및 꽃대가지수 최적화 연구 ○ 토마토 줄기마디와 꽃대가지 수 최적화로 재배공간 활용성 및 수확성 증진계통 선발 (제2협동: 전남대) ○ 토마토, 청경채 및 콩 특이적 pPLA 계열 및 CENH3 유전자 분리 및 편집 CRISPR/Cas9 construct 구축 ○ 토마토, 청경채 및 콩에서 자성 및 웅성 생식세포 특이적으로 발현하는 pPLA 유전자기반 신육종기술에 의한 반수체 라인 획득 ○ CENH3 기능과 차별화된 pPLA 유전자의 반수체 유기기작 규명 □ 연구개발성과 (제1세부: 전북대) ○ 논문 (총 2건) - Young-Cheon Kim, Yeeun Kang, Eun-Young Yang, Myeong-Cheoul Cho, Ronald Schafleitner, Jeong Hwan Lee, Seonghoe Jang. (2021). Applications and major achievements of genome editing in vegetable crops: a review. Frontiers in Plant Science (IF: 5.753, JCR 상위 7.02%). 12(688980): 1-18. - Eun-Jin Wang, Young-Cheon Kim, Jeong Hwan Lee, Jeong-Kook Kim. (2021). Identification of a nuclear localization signal mediating the nuclear import of Arabidopsis splicing factor1. Plant Biotechnology Reports (IF: 2.010, JCR 상위 37.25%). 15: 775-781. ○ 국내 및 국제 학술대회 발표 (총 7건) ○ 청경채 유전자편집개체 개발 - 3건 유전자 CRISPR/Cas9 RNP 유전자편집 실시 (싱싱골드, 킹덤, 임팩트) - 4건 유전자 Agrobacterium 및 청경채 explant를 이용한 유전자편집 실시 (싱싱골드, 킹덤, 임팩트) ○ 청경채 타겟 유전자 기능 분석 (총 11개) - CRISPR/Cas9 RNP 유전자편집 실시 - Agrobacterium 및 청경채 explant를 이용한 유전자편집 실시 - 이를 통해 shooting되고 있는 4개의 BcPIF4 및 2개의 BcFT 유전자편집개체 확보 (제1협동: 원광대) ○ 국내 및 국제 학술대회 발표 (총 6건) ○ 유전자교정 작물개발 (총 15건) - ERACTA유전자 프로모터 편집 형질전환체 개발 총 8개체 유전자교정 확인 - S 유전자 프로모터 편집 형질전환체 개발 총 6개체 유전자교정 확인 - IDD유전자 유전자 편집 형질전환체 개발 총 1개체 (제2협동: 전남대) ○ 논문 (총 2건) - Jang JH, Nguyen NQ Légeret B, Beisson F, Kim YJ, Sim HJ, Lee OR. (2020). Phospholipase pPLAIIIα increases germination rate and resistance to turnip crinkle virus when overexpressed. Plant physiology 184: 1482-1498. (IF: 6.902, JCR 상위 4.27%) - Jang JH, Seo HS, Lee OR. (2021). The Reduced Longitudinal Growth Induced by Overexpression of pPLAIIIγ Is Regulated by Genes Encoding Microtubule-Associated Proteins. Plants-Basel. 10:2615. (IF: 3.935) ○ 국내 및 국제 학술대회 발표 (총 21건) ○ 유전자교정 작물개발 (총 145건) - GmMTL 및 GmpPLAII 유전자 교정 콩 (광안콩): 총 109개체 유전자교정 확인 - OspPLAII 유전자 교정 벼 (동진벼): 총 8개체 유전자교정 확인 - SolycCENH3 유전자 교정 토마토 (Sweet-100): 총 26개체 유전자교정 확인 - AtPLAII 유전자 교정 애기장대 (Col-0): 총 2개체 유전자교정 확인 ○ 언론홍보성과 (총 1건) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ CRISPR/Cas9 RNP 기술은 기존의 GMO 논란을 어느 정도 회피하여 non-GMO 작물 개발을 할 수 있는 효율적인 방법임에도 불구하고, 다양한 원예작물에 적용하는데 제한적임. 따라서, 본 연구를 통해 얻어진 일부 결과들은 여러 유용 원예작물에 CRISPR/Cas9 RNP 기술 도입 시 유용하게 적용 가능 ○ 국내 및 국외 마켓에서 소비자 수요가 높은 청경채를 포함한 팍초이류의 유용 농업형질을 개선하는 데 본 연구를 통해 얻어진 타겟 유전자의 sgRNA 및 기능 연구는 향후 유전자편집기술을 포함한 분자 육종에 도움이 될 것으로 기대 ○ 공간활용성을 높이는 줄기마디길이 개선으로 수확성이 증진된 계통 및 품종으로 활용 ○ 토마토 꽃대가지수의 최적화로 식물체당 수확성이 증진된 계통 및 품종으로 활용 ○ 미래농업 적합 식물공장형 토마토 및 청경채 품종 생산 ○ 현재 수입 일본 종자가 장악하는 청경채 종자 시장에서 수입 종자를 대체할 수 있는 기회제공 ○ 기능성 청경채 및 토마토에 해당 기술을 접목하여 국내외 신시장 개척, 다양화 및 농업기술 수출 ○ 유전자 편집기술의 정확성과 유전형질 활용으로 원예 신품종 개발에 필요한 유용한 유전자원을 제공하여 종자회사에 기술이전 가능 ○ 본 연구를 통해 확보된 토마토, 콩 유전자 편집개체를 활용한 추가연구를 통해 PLAII 유전자가 벼, 애기장대 이외에 작물에서도 반수체 유도에 관여하는지 검증 필요 ○ 이후 확보된 반수체 작물을 활용하여 육종 회사가 보유하고 있는 우수한 형질을 가진 계통들을 대상으로 형질 고정 등 품종 육성에 걸리는 시간 단축과 더불어서 아주 우수한 품종 생산 가능 ○ 본 연구진들이 확보한 연구 결과들은 새로운 기존의 육종기술로 해결이 어려웠던 농업 문제들 (작물 생산성 증가, 기능성 향상 품종 개발, 품종 개발기간 단축 등)을 극복할 수 있을 것으로 판단되어지며, 이는 고부가가치 농산업의 수요 확대로 이어져 미래 농산업 변화를 주도할 선진국형 첨단 실용화 농업기술 국가로의 위상을 높일 수 있을 것으로 예상 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정환
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 유전자교정;농업형질 개선;토마토;청경채;반수체 유기; 2. Genome editing;Agronomic trait improvement;Tomato;Bok Choy;Haploid induction;

□ 기업의 애로사항 ○ 방폭모터의 발열 문제 ○ 방폭모터용 펌프헤드 설계 □ 지원(해결) 내용 ○ 유도전동기 등가회로 정수 도출을 통한 손실추정 ○ CFD를 통한 열전도 해석 ○ 열전달 개선을 위한 방법제시 ○ 모터펌프 3D 설계를 통한 설계기술 확보 □ 지원 성과 ○ 정성적 성과 - 열전도 에폭시 및 구리스를 적용한 방열효과 개선 ○ 추가 성과 - 오픈소스(Openfoam)를 통한 CFD해석 기술 획득 - 모터등가회로 해석을 통한 모터 정수추정 기술 획득 ○ 기술스펙 달성 성과 □ 기술적 우수성 ○ 방폭모터의 방열해석 및 구조개선 - 방열모터의 수학적 모델링을 통한 손실 해석 - 오픈소스(Openfoam)을 활용한 CFD열전달 해석 수행 - 열전달 개선을 통한 방폭모터의 안정성 향상 □ 성과활용 ○ 신규 방폭모터 개발에 방열구조 개선 활용 ○ 제품 방열 안전성에 관한 해석 자료로 활용 (출처 : 지원 사례 요약 4p)

• 연구책임자 : 신진옥
• 주관연구기관 : 한국생산기술연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 방폭모터;펌프;방열;열전달;시뮬레이션;다이아프램; 2. Explosion proof;Pump;Heat radiation;Heat transfer;Simulation;Diaphragm;