A Collaborative Study on Medical Imaging for Radiation Therapy Based on Artificial Intelligence

• 연구책임자 : □ 연구(기획)의 목적 및 내용 본 연구의 목적은 인공지능기반 방사선 영상치료 협력 논의를 위한 국제 워크샵 개최로 제안 기술의 고도화된 구현을 위해서는 서로 다른 학문적 배경을 가지는 각 기관간의 참여 교수 및 연구원들간의 이해도 향상을 위해 워크샵을 진행하여 인공지능기반 방사선 영상치료기술에 대한 참여 연구원들의 이해도를 높이고, 이를 통해 공동 연구의 활성화를 도모함 □ 연구(기획) 성과 • 기존 시장의 전 세계 점유율 1위 기업과 인공지능 연구를 다수 진행한 대학을 포함한 공동연구개발 기관들을 방문함. • 스위스측 개발 담당인 Reconstruction algorithm에 대한 선행 연구 및 국내 주관기관 담당인 auto segmentation 기술에 대해서 기초 연구 및 선행연구 결과를 공유함. • 각 국 연구팀들과의 교류 및 진행사항들을 공유하는 세미나 통해 연구 협력사항들을 확인함. • 이 외에도 공동연구개발기관간 매달 정기미팅 진행함으로써 성공적인 공동기술개발을 위해 노력하고 있음. □ 연구(기획) 성과의 활용계획(기대효과) 1) 시장 선도적인 AI 기반 CBCT 영상화 기술개발 : • 공동연구를 통해, AI 기반 CBCT 영상화를 개발하여, 치료계획의 계산적, 절차적 복잡도를 감소시켜 보다 우수한 적응형 정밀 암 치료라는 기술 혁신을 하고자 함. • 또한, planning CT를 쓰지 않고 CBCT를 AI로 개선하여 활용함으로써, 저선량 저비용 효과를 볼 수 있음. 이를 통해 에너지 절약이 가능하며, 환자에게 부담이 될 수 있는 방사선 피폭량을 줄이고, 기존 장비 절반의 판매단가로 환자의 금전적 부담을 감경하는 등 치료환경을 개선할 수 있음. 2) 암 환자를 대상으로 하는 신약, 시술, 수술, 방사선치료 임상 연구에서 표준 치료로 방사선치료의 시행 시 방사선치료 질 관리 프로그램에 활용 가능 • 연구자가 임상 연구에 맞는 치료 표적과 정상 장기 체적을 정의하여 방사선치료 자동화 플랫폼을 활용한다면, 의사 간 방사선치료의 편차가 감소 될 수 있고 효율적인 질 관리 프로그램이 가능하며, 임상 연구의 결과 신뢰도 향상에 중요할 수 있음 3) 영상 유도 신속 적응 재치료계획 수립 기술에 활용 • 영상을 획득하여 다시 치료할 때까지 치료 표적과 정상 장기를 그리는 작업과 치료계획을 세우는 작업이 반복되기 때문에 여기에 방사선치료 자동화 플랫폼을 접목할 경우 치료 시간을 획기적으로 줄일 수 있음 (출처 : 요약문 8p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20221200
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Development of Safeguards Techniques and Equipment for Spent Nuclear Fuel in Dry Storage

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 건식저장시설 내 경수로 사용후핵연료 장기 건전성 확보 및 검증을 위한 안전조치 시제품 제작 ○ 전체 내용 ○ 사용후핵연료 건식저장시설 관련 국내·외 정책 및 기술동향 분석 ○ 국내 도입(예정) 경수로 사용후핵연료 대상 건식저장시설 구조 특성기반 안전조치 장비 설계 및 방법론 설정 ○ 감마선, 중성자, 뮤온 기반기술의 비교 분석 및 최적화기술 도출 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 시제품 제작 및 성능 평가 ○ 1차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 최적화 방안 도출 및 정책·기술 분석 □ 내용 ○ 건식저장시설 안전성 요건 및 정책 분석 - IAEA 및 해외 주요 원자력 선진국의 사용후핵연료 건식저장시설운영 현황 및 특징 분석 - 국내·외 건식저장시설 관련 법 체계 분석(QA 포함) - 국내 건식저장시설 설계(안) 분석 - 사용후핵연료 건식저장시설 안전조치(규제) 요건 검토 ○ 건식저장시설 안전조치 최적화 기술(안) 도출 - 건식저장시설 안전조치 기술 동향 분석 - 전산모사 및 실험 기반 최적 검출방식 선정(감마선, 중성자, 뮤온기반기술의 전산모사, 실험시설 구축 및 비교 분석) - 국내 최적화 기술(안) 도출 ○ 2차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 설계 및 제작 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 개발 - 기술적 평가항목 및 평가방법 개발 - 시제품 성능 요건(정량적/정성적) 및 전산모사 기반 시제품 설계도출 - 시제품 설계 기반 전산모사 및 평가 - 장비 운용·신호처리 장치 설계 및 제작 - 시제품 제작 - 건식저장시설 imaging 알고리즘 개발 ○ 3차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 특성평가 및 모사설비(실험시설) 구축 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 제작 및 최적화 - 시제품 및 신호처리장치 특성평가 및 보완 - 건식저장시설 imaging 프로그램 개발 및 적용 ○ 건식저장시설 모사설비 구축 - 시제품 성능평가, 실험설비(차폐모델, Collimator 등) 최적화 - 실험 결과 비교 분석을 위한 전산모사 수행(결과물 예측) - 차폐모델 개선 및 성능평가 등을 통한 건식저장시설 모사설비 최적화 ○ 4차년도 □ 목표 건식저장시설 안전조치 시제품 성능평가 및 보완 □ 내용 ○ 건식저장시설 사용후핵연료 안전조치 건전성 검증을 위한 시제품 성능평가 - 시제품 성능평가, 최적화 및 보완 - 시스템 통합 운영·분석 프로그램 및 사용자 인터페이스(UI) 개발 ○ 운영절차 수립 - 장비 운영절차서 개발 □ 연구개발성과 ○ 원자력안전기술보고서(N-STAR) 8건 - “열·속중성자 계측기반 동시 정보처리시스템 개발” (2018) - “이행사례 기반의 사용후핵연료 건식중간저장시설 관련 안전조치 요건 검토” (2018) - “건식저장시설 사용후핵연료 건전성 평가를 위한 중성자 단층촬영기법 개발” (2019) - “건식저장 사용후핵연료 단층촬영을 위한 뮤온 검출기 설계 연구” (2019) - “미국 사례에 기반한 국내 사용후핵연료 중간건식저장시설의 기술적 현안 검토” (2020) - “건식저장 사용후핵연료 중성자 단층촬영영상 품질향상을 위한 영상재구성 알고리즘 최적화 연구” (2020) - “중성자 단층촬영기술 기반 건식저장시설 내 경수로 사용후핵연료 안전조치 시제품 성능평가” (2021) - “건식저장 사용후핵연료 안전조치 목적 뮤온 검출기 제작 및 성능평가” (2021) ○ SCI(E) 논문 3건 - “Neutron Tomography of Two Different Internal Structures in Dry Cask Storage,” Journal of Instrumentation (2020) - “Design and Characterization of a Muon Tomography System for Spent Nuclear Fuel Monitoring,” Nuclear Engineering and Technology (2022) - “The Feasibility of Passive Neutron Measurement for Dry Storage Safeguards Approach,” IEEE Transactions on Nuclear Science (2022) ○ 국제 학술회의 6건 - “Neutron Tomography of Two Different Internal Structures in Cask Storage,” iWoRID2019, Crete, Greece (2019) - “A New Design of Muon Detector Based on Scintillator and Wavelength-Shifting Fiber for Muon Tomography,” IEEE2019 NSS-MIC, Manchester, UK (2019) - “An Experimental Feasibility Study on Applying Neutron Tomography to Encapsulated Spent Nuclear Fuel,” WM2020, Phoenix, Arizona, USA (2020) - “A Preliminary Study on Passive Neutron Emission Tomography for Monitoring PWR Spent Fuels in Dry Storage,” IRPA15, Seoul, Korea (2021) - “The Feasibility of Neutron Interrogation as Dry Cask Storage Inspection,” IEEE2021 Symposium On Radiation Measurements and Applications, E-conference, USA (2021) - “Muon Tomography System using a Plastic Scintillator and Wavelength-Shifting Fibers,” IEEE2021 NSS-MIC, Yokohama, Japan (2021) ○ 국내 학술회의 13건 - “Study on Required Legislations for Safeguards on Spent Nuclear Fuels in Dry Storage Facilities” 한국원자력학회 2018 추계학술대회 - “Neutron Tomography as a Spent Fuel Cask Verification Technique,” 한국방사성폐기물학회 2018 추계학술대회 - “건식저장시설 안전조치 목적의 중성자 동시 계측 신호처리장치 개발,” 한국방사선산업학회 2018 추계학술대회 - “Development of an Integrated Control System for Neutron Interrogation,” 한국방사성폐기물학회 2020 춘계학술대회 - “A Comparison of Image Reconstruction Algorithms for Safeguards Application,”한국방사성폐기물학회 2020 춘계학술대회 - “SiPMs as Miniaturized Photodetector for OSL Dosimeters,” 대한방사선방어학회 2020추계학술대회 - “플라스틱 섬광체를 활용한 뮤온 단층촬영 시스템 설계 및 최적화,” 대한방사선방어학회 2020 추계학술대회 - “Safeguards Activities for Nuclear Power Plant in Post-operational Phases,” 한국방사성폐기물학회 2020 추계학술대회 - “Preliminary Study on Neutron Shielding of Moderating Materials using an SiPM-based 4He Detector System,” 한국방사성폐기물학회 2020 추계학술대회 - “플라스틱 섬광체와 WLS fiber를 활용한 뮤온 검출모듈 개발,” 대한방사선방어학회 2021춘계학술대회 - “건식저장 사용후핵연료 결손검증을 위한 중성자 단층영상재구성 알고리즘 최적화 및 적용,” 대한방사선방어학회 2021 춘계학술대회 - “Neutron Imaging for Dry Storage based on Experimental Study,” 대한방사선방어학회 2021 춘계학술대회 - “Computation of neutron attenuation properties of the shielding material in dry cask storage,” 한국방사성폐기물학회 2021 추계학술대회 ○ 특허 출원 1건 - “사용후핵연료의 중성자 분포 영상화 시스템 및 그 방법” (2020) ○ 저작권(소프트웨어) 등록 1건 - 안전조치 시스템 통합 제어 분석 프로그램 및 유저 인터페이스 (2022) ○ 시제품 제작 1건 - He-4 검출기 Control Unit (2021) ○ 수상 2건 - 한국방사성폐기물학회 우수발표논문상 (2020) - 한국방사성폐기물학회 우수포스터상 (2021) ○ 홍보실적 2건 - Arktis mentioned at SORMA (2021) - 연세대 미래캠, 국내 최초 ‘뮤온 단층 촬영 시스템’ 개발 (2021) ○ He-4 Array 기반 건식저장 경수로 사용후핵연료 재검증 장비 시제품 개발 및 기술적 유효성 검증 ○ Muon 계측기반 검증 장비 시작품 개발 및 기술적 유효성 검증 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용방안 - 사용후핵연료 중간저장시설 안전조치 요건에 대한 선제적 분석 및 기준 제시를 통해 정책적·기술적 방향성 제시 → 사업자 방향성 제시 - 건식저장시설 안전조치 장비 시제품 개발 → 국가 사찰장비로 활용 및 IAEA 공인 사찰장비로 등록 추진 ○ 기대효과 - 개발 장비의 국가 검사로의 활용 및 IAEA 공인 사찰장비로 등록 추진을 통한 국가위상 제고 - 안전조치 분야 인력양성 및 기술 고도화 - 사용후핵연료 탈취 및 전용에 대한 사전 검증을 통해 핵비확산·핵안보 측면의 국가적 투명성 확보 - 국내 산업체로의 기술 이전 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220400
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Development of Automated Radiokrypton Sampling and Analysis Technology for the Remote Detection of Nuclear Reprocessing

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 핵활동 감시를 위한 재처리 탐지용 크립톤 자동 분석 기술 개발 ○ 전체 내용 ○ 현재 초저온 포집 방식 대신 상온 포집이 가능한 흡착방법 개발을 통한 크립톤 전용 포집 시스템 구축 및 현장 적용 기술확립 ○ 불순물 제거 및 라돈, 제논 등 방해물질 분리, 정제 기술을 확립하여 선택적으로 대기 중 미량 크립톤 분리 기술 구축 ○ 극 저준위 방사성 크립톤 방사능 정량 분석 기술 확립 ○ 1단계 □ 목표 ○ 크립톤 전용 포집장치 개발 ○ 크립톤 분석용 분리 및 정제 기술 개발 □ 내용 ○ 현재 크립톤 및 제논 포집 장치는 독일 기술이 유일하며, 초저온 흡착 방식으로 크립톤과 제논을 동시에 포집하는 방식임 ○ 초저온 흡착 방식의 경우 흡착효율이 높은 반면에 자동화로할 수 없는 단점이 있고, 크립톤보다 농도가 낮은 제논을 포집하기 때문에 평상시 일주일 단위로 운영해야 하는 한계가 있음 ○ 제논의 경우 전용 탐지 장비가 존재하기 때문에, 크립톤만 포집하는 장치를 개발하여 자동화 및 일체형 크립톤 전용 분석장치에 응용하고자 함. ○ 10,000L 포집에서 포집량을 5000L (50 %)에서 1000L (10%) 수준으로 줄이는 기술 개발로 포집주기 단축 및 처리 기술 간소화 방안 도출 ○ 수분, 이산화탄소 등 공기 중에 포함되어 있는 많은 불순물 제거 장치를 개발하고, 방사능 분석에 방해 핵종인 제논과 라돈을 분리할 수 있는 기술 개발 ○ 제논을 포집하는 기존의 초저온/고온 흡/탈착 방식을 탈피하고, 노블가스 중 라돈 제거 기술을 접목하여 효율적인 크립톤 분리 및 정제 시스템 개발 ○ 2단계 □ 목표 ○ 극 저준위 방사능 검출기술 개발 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석 시스템 구축 ○ 방사능분석 및 핵종 분리 운영 프로그램 개발 □ 내용 ○ 크립톤 및 제논 동시분석장치 (BfS-IAR, 독일)은 능동형 비례계수기를 사용하며, 모든 단계가 수동 형태로 매우 복잡한 단계를 거쳐야 함. 섬광 방식의 베타 검출방식을 개발하여 크립톤 전용분석 시스템 구축 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석의 각 장치 시스템 개발 및 현장 적용 ○ 연속 측정이 가능한 운영 알고리즘 개발 □ 연구개발성과 ○ 24 시간 포집 가능한 크립톤 전용 포집 장치 개발 ○ 크립톤 전용 분석이 가능한 신 개념 극 저준위 방사능 검출 기술 개발 ○ 포집, 분리 및 정제, 방사능 분석 모듈별 시스템을 구축하여 자동 분석 핵심 기술개발 ○ 방사능 관련 저명 국내·외 저널에 논문 게재 및 CTBTO 등 국내외 학술발표 ○ 신개념 극 저준위 방사능 검출 및 크립톤 전용 포집기 관련 특허 출원·등록하고 이와 관련해서 기술 이전 추진 및 시제품 제작 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 재처리 탐지용 크립톤 자동 분석 기술 개발을 통한 관련 분야 정보, 인력, 시설 등의 인프라 구축 및 핵 활동 탐지능력 향상 가능, 특히 동 분야는 국내에서 전문 인력이 부족한 상황으로 관련 전문가 양성이 가능하고 국제 전문가 및 기관과의 협력지속 가능 ○ 현재 노블가스 관련 장비유지 보수를 선진국에 의존하고 있지만 개발 성공 시 국내 기술자립에 활용 뿐 만 아니라 국내 실정에 맞게 주변국 은밀한 재처리 탐지에 적용 가능 ○ 현재까지의 크립톤 분석 국제 기술은 수동인 반면, 개발 성공 시 기술 자립뿐만 아니라 자동화 시스템으로 기술 선도가 가능할 것으로 기대, 특히 IAEA 등 기타 국제기구에 활용이 가능할 것으로 판단 ○ 국내 관련 기업에 전수 및 국외에 기술 수출이 가능 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220400
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Development of Protection Regulation Methodology Considering Radiation Effect for Spent Fuel Transport Cask and Storage Pool

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호성능·방사선영향 평가기술 개발 - 운반 핵물질에 대한 사보타주 방호규제 합리화를 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조에 대한 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 분석 및 방호규제기술 개발 ○ 전체 내용 - 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구 조사 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 및 평가 방안개발 - 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축, 시뮬레이션 및 실증 평가 - 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가방안 개발 - 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ○ 1단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 방사선영향을 고려하여 적용하기 위한 국내외 동향조사 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술 조사 및 기반구축 - 사용후핵연료저장조 사보타주 영향 평가를 위한 안전규제 현황, 관련기술조사 및 기반구축 □ 내용 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제에 대한 국내외 관련 규제기준 및 관련 연구조사 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 규제 현황 및 관련기술 조사분석 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 안전규제 현황 및 관련기술조사 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가 개념 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가를 위한 기반 구축 ⦁ 사용후핵연료 운반용기 방호성능 평가 수행 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 영향평가를 위한 기반 구축 ○ 2단계 □ 목표 - 운반 핵물질 사보타주 방호규제 단계별 접근 적용을 위한 방사선영향 평가기술 개발 - 사용후핵연료 운반용기 및 운반수단에 대한 방호성능 평가기술 개발 - 사용후핵연료 저장조 사보타주 공격에 대한 영향분석 및 평가기술 개발 □ 내용 ⦁ 사용후핵연료의 운반용기 방호성능 실증 시험 ⦁ 사용후핵연료 저장조 사보타주 방사선영향 평가 수행 ⦁ 운반 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 방사선영향 평가기술 개발 ⦁ 사용후핵연료 운반용기에 대한 방호성능 평가 및 공격영향 평가 방안 개발 ⦁ 사용후핵연료저장조 사보타주 공격으로 인한 방사선영향 평가방안 개발 ⦁ 방사선 영향을 고려한 운반 핵물질 사보타주 방호규제 적용방안 수립 ⦁ 방사선영향을 고려한 사용후핵연료 저장조 사보타주 방호규제 적용방안 수립 □ 연구개발성과 ○ 방사선영향을 고려한 운반중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 운반용기ㆍ저장조 방호 성능·방사선영향 평가 기술 - 사보타주에 대한 방호성능 및 방사선 영향평가 방안 - 방사선영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 방안 ○ 규제 근거 및 지원을 위한 기술보고서 - 운반 중 핵물질 사보타주 방호규제를 위한 규제동향 분석 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 관련 안전 및 방호규제 현황분석 기술보고서 - 사용후핵연료 운반용기 방호성능 및 공격영향 평가 방안 기술보고서 - 사용후핵연료저장조 사보타주에 대한 영향 평가 방안 기술보고서 - 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용방안 기술보고서 등 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 방사선영향에 따른 운반 핵물질 사보타주 방호규제 근거로 활용 - 사용후핵연료저장조에 대한 사보타주 공격발생시 피해정도, 이로 인한 사건전개 등을 바탕으로 합리적 방호목표 설정 및 방호비상대응 계획 수립에 직접 활용 - 사용후핵연료 저장조에 대한 방호규제기술 개발로 합리적 방호 목표 설정 ○ 기대효과 - 사용후핵연료 저장조 포화, 원전 해체 등으로 증가될 사용후핵연료 운반에 대비하여 사보타주 방호에 대한 규제 합리성을 확보하고 적기에 규제 적용 가능 - 핵안보에 대한 국제적 관심과 권고를 반영하여 방사선 영향을 고려한 사보타주 방호규제 적용 기반을 마련함으로써 국가 핵안보 역량 신뢰도 제고 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007840

Regulation of splicing by a non-coding RNA, nc886, and its role in cancer

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 국립암센터국제암대학원대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200014725

Research on the generation of tunable mJ level high energy terahertz radiation using free electron laser

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 1~20 테라헤르츠 영역의 변조가능한 mJ급 테라헤르츠 레디에이션 발생에 대한 전산모사연구 진행 ○ 전체 내용 전자 빔 가속장치를 이용한 자유전자 레이저 방법을 사용하여 고출력의 변조가능한 테라헤르츠 영역의 레디에이션을 발생시키는 전산모사 연구 진행 □ 연구개발성과 3에서 20 테라헤르츠 영역에서 수백 마이크로 줄 이상의 에너지를 갖는 자유전자 레이저 발생 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 테라헤르츠 영역의 고출력 변조가능한 자유전자 레이저 발생을 전산모사 실험으로 확인하였고 향후 본 연구 결과를 활용하여 실제 장치를 개발하여 테라헤르츠를 이용하는 여러 연구에서의 비선형적인 현상 관찰에 큰 도움을 줄 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 포항공과대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300006721

Study of Thermal Aged Components of Nuclear Power Plants Using Nonlinear Magnetics and Cyber Physical Approach

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 기존보다 정확하게 장기간에 걸친 노화를 예측하는 Cyber Physical System 도입 ■ 전체 내용 실험 데이터를 재료 특성의 관계를 규명하는 분석 모델 및 수치 모델을 개발하고, 열화의 자동 탐지 및 분류를 위한 딥 러닝 기법을 이용하여 기존 방식의 실험보다 정확하게 장기간에 걸친 노화를 예측하는 Cyber Physical System를 도입한다 □ 연구개발성과 2 종류의 시스템 개발, 통계적 거동에 대한 최적화 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 재료의 열화에 의한 재료의 변형과 parameter의 변화를 검사할 작은 device 및 시스템의 개발로 통계적으로 열화 정도를 판단하고 재료의 남은 수명을 빠르게 진단하여 원자력발전소와 같은 주요 기기에 대한 신뢰도를 확보하고 이용 기간을 수치에 기반하여 합리적으로 연장할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300007155

Investigation of photosensitizing and photodynamic properties of bioactive compounds under LED radiation and their application for modulating fermentative microbial growth

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 • LED 조사가 발효 미생물의 생육에 미치는 영향과 관련 기작 연구 • LED광원과 반응하는 발효식품 내 감광성 생리활성성분과 발효미생물들과의 상호작용 구명 • 최적 LED광원에서 유산균의 감광성 분석과 유산균 대사산물의 감광성 탐색 및 기능성 변화 연구 ◼ 전체 내용 LED광원이 발효미생물의 생육에 미치는 영향을 조사하고, 다양한 LED광원에 반응하는 식품 내 생리활성성분의 탐색 및 유용 미생물들과의 상호 관계를 밝혀 발효식품의 가공ᆞ저장 라인에 적용할 수 있는 LED광원과 발효식품의 기능적, 미생물학적 안정성을 밝히고자 함. ◼ 1단계 ❏ 목표 LED((Light emitting diode)에 의한 발효 미생물들의 생육 조절 작용 연구 ❏ 내용 ◯ LED광원처리에 따른 발효미생물[김치발효유산균(Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides) 김치산막효모(Pichia속)]의 생육 촉진/저해/조절능 탐색 ◯ 광원조사에 의한 발효 미생물의 대사산물 변화와 미생물 대사산물의 LED 광원에 대한 감광활성 작용 연구 ◯ 발효식품 중 LED광원에 대한 반응 유산균 탐색, 분리 및 동정 ◼ 2단계 ❏ 목표 LED광원에 의한 발효식품 내 생리활성 성분과 발효 미생물의 상호작용 연구 ❏ 내용 ◯ LED광원에 의한 광활성화 발효식품성분 탐색과 발효미생물에 미치는 영향 연구 ◯ LED 조사에 의한 감광성 생리활성 성분들의 발효미생물의 생육에 미치는 영향 분석(감광성에 의한 저해/촉진/조절 작용의 변화, 대사산물의 변화) ◯ LED 광 반응성 발현 유산균의 감광성 생리활성 성분과의 상호작용 및 관련 기작 연구 ◼ 3단계 ❏ 목표 유산균의 생육조절 관련 광반응성 대사경로 탐색과 적정 LED 적용 조건 분석 ❏ 내용 ◯ 유산균의 광반응 대사 분석과 유산균 대사산물의 감광성 탐색 ◯ 감광성 생리활성 성분의 상호작용과 유산균 생육 조절을 위한 최적 LED 조건 분석 ◯ 광 반응성 유산균의 프로바이오틱 기능성 탐색 및 LED조사에 의한 기능성 변화 연구 ◯ 발효식품의 가공ᆞ저장 라인에의 적용을 위한 LED조사 조건탐색 □ 연구개발성과 ◯ 논문실적: SCI 2건, KCI 1건 ◯ 특허출원: 2건 ◯ 학술대회발표: 9건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 활용계획 • COVID19로 인해 전세계적인 한국발효식품의 선호도 증가로 수출 저장 유통의 신기술을 확보하며 개선된 발효법 활용 • 광활성 식품성분의 생리 기능성에 대한 체계적인 연구를 바탕으로 식품기능성/생리기능성 맞춤형 식품생산을 위한 응용 • 친환경, 저비용의 LED 광원은 중소 농·식품업자들에게 고효율의 실용적인 기술을 제공하고, 식품업계는 물론 제약, 화장품업계까지도 융합기술로 활용 가능 • 발효미생물과 광감응을 이용한 전통발효식품의 위생화 및 안전 저장 기술의 응용 ◯ 기대효과 과학 기술적 측면) LED 광조사에 의한 발효식품의 저장성과 가공라인 기반기술로의 확장이 기대됨. 또한, 고부가가치의 발효식품 소재 확보와 기능성 제고 기대 경제 산업적 측면) 고비용의 식품발효조절체계와 저장/위생관리에서 경제성, 접근성, 안정성면에서 탁월한 장점을 보유한 원천기술 확보 기대 사회적 측면) 대사연계 적용연구를 통해 복잡한 발효식품계와 광원과의 상호작용 연구를 통해 다양한 식품품질변화요인에 있어 조절과 제어 개념의 재정립 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220600
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Study on genetic diversity and molecular phylogenetic position of Korean monstrilloid copepods

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 국내에 서식하는 것으로 알려진 몬스트릴라목 요각류를 대상으로 1)이들의 유전적 다양성을 밝히며, 2)특정 유전자에 대한 전사체 분석을 포함하여 요각류 내 분자계통관계를 규명한다. 이를 위해 차세대염기서열분석법(Next-Generation Sequencing, NGS)을 사용하여 기존에 널리 이용되고 있는 mitochondrial DNA와 nuclear DNA 정보 탐색을 수행하고 유전적 자료를 제공한다. 또한 특정 유전자의 전사체 분석을 통해 기존 보다 더 정확하고 신뢰성이 있는 요각류 내 근연관계 추정을 가능하도록 한다. ◼ 전체 내용 국내에서 보고된 몬스트릴라목 요각류를 채집하여 이들의 유전정보를 탐색함과 동시에 이 정보를 근거로 기존 보고종의 정체성을 재확인한다. 이를 위해 국내현장채집을 수행하여 시료를 확보하고, NGS방법을 통해 대량의 유전 정보를 획득한다. 마련된 유전 정보는 크게 두 가지 수준의 분석에 이용한다. 1)몬스트릴라목 내 속(genus) 간 근연계통관계 연구 본 생물군이 갖는 일반적 형태진단특성의 부족은 기존 형태기반 분류체계에 대한 많은 의문점과 문제점을 낳았다. 이러한 분류학적 문제를 해결하기 위해 최근 널리 이용되고 있는 유전자 마커의 발굴을 통해 몬스트릴라목 내 종들의 관계를 재확인하고 미비했던 자료를 보충한다. 2)요각류 내 몬스트릴라목의 위치 규명 최근 요각류 연구분야에서 분자 정보는 다각적으로 이용되고 있으며, 이러한 연구에 의해 주목할 만한 새로운 발견들이 속속 제시되고 있다. 하지만 몬스트릴라목 요각류 연구분야에서 분자툴의 이용은 매우 드문 실정이다. 본 연구에서는 기존에 분자마커를 포함하여 특정 유전자들의 단백질 서열 분석을 포함해 상위분류체계단계에서 보다 명확한 결과를 도출할 수 있도록 한다. ◼ 1단계 ❏ 목표 시료 확보 및 차세대염기서열분석 수행 ❏ 내용 채집조사를 통한 국내 몬스트릴라목 요각류 시료 채집 및 이들의 종 다양성 확인; 채집한 시료에 대해 NGS를 이용하여 대량의 유전체/전사체 정보 획득 ◼ 2단계 ❏ 목표 유전체/전사체 조립 및 유전자 정보 획득 ❏ 내용 다양한 생물정보학 툴을 이용하여 몬스트릴라목 요각류의 유전체/전사체 조립을 수행하고 분자계통연구에 유용하게 쓰일 수 있는 유전자 탐색 및 확보 ◼ 3단계 ❏ 목표 분자계통학적 관계 및 위치 규명 ❏ 내용 유전자 정보를 이용하여 이들의 분자계통관계를 보다 객관적으로 추론 ◼ 4단계 ❏ 목표 형태, 분자, 생태 특징의 통합적 고려를 통한 진화 방향 연구 ❏ 내용 다각적 연구 접근을 통해 보다 신뢰성 있는 계통관계를 추론하고 이를 바탕으로 몬스트릴라목 요각류의 진화 특이성과 경향을 파악 □ 연구개발성과 국내에 서식하는 몬스트릴라목 요각류를 대상으로 NGS를 이용한 대량의 유전정보(유전체 및 전사체)를 획득하였으며, 이로부터 얻어진 유전자 서열을 이용하여 이들의 분자계통진화 연구를 수행하였다. 연구결과는 기존 연구와 다른 근연계통관계(즉, 갈고리노벌레목-몬스트릴라목)를 도출하였으며, 또한 몬스트릴라목 내 속간 계통관계를 보다 명확하게 제시하였다. 추가로 형태/분자계통결과를 바탕으로 한 생태적 특성의 비교는 이들이 숙주주도 진화 가능성을 예측했으며, 이러한 결과는 추후 관련 생물군 연구에 기초자료로 유용하게 이용될 것으로 판단한다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1) 대량의 유전정보는 추후 다른 생물군의 계통진화연구에 이용될 수 있음. 2) 분자계통관계 결과를 토대로 기존 형태기반 분류체계를 검토하고 수정하는데 추가적 자료로 활용도가 매우 큼. 3)아직 알려지지 않은 생태적/생리적 특성을 파악하는데 유전자 정보가 크게 기여할 것으로 판단됨. (출처 : 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220600
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A Study on the Development of Nuclear R&D Major issues and Communication Plans for Post-Corona

• 연구책임자 : Ⅳ. 연구 결과 ○ 2021년 4월부터 2022년 1월까지 수행한 16단계 사업에서는 <원자력 e-뉴스레터>를 총 10회 발간하였으며, 정부, 위원회, 광역자치단체, 연구기관, 원자력 산업체, 시민단체, 대학교 및 언론사 등을 포함한 약 1.3만여 명의 구독자에게 발송하였음 ※ 1단계 사업(2006년 3회), 2단계 사업(2007년 7회), 3단계 사업(2008년 4회), 4단계 사업(2009년 5회), 5단계 사업(2010년 5회), 6단계 사업(2011년 4회), 7단계 사업(2012년 5회), 8단계 사업(2013년 5회), 9단계 사업(2014년 5회), 10단계 사업(2015년 5회), 11단계 사업(2016년 5회), 12단계 사업(2017년 5회), 13단계 사업(2018년 10회), 14단계 사업(2019년 10회), 15단계 사업(2020년 9회), 16단계 사업(2021년 10회) 등 지난 16년간 총 97회 <원자력 e-뉴스레터>를 발간함 〇 <원자력 e-뉴스레터>의 ｢정책포커스｣ 코너에서는 원자력 정책의 방향과 주요 내용을 비롯해 해외 원자력 정책 동향, 국가경제의 원동력이 되기 위한 원자력의 역할, 국민에게 쉽게 다가갈 수 있는 다양한 원자력 소개 및 국민과의 신뢰를 쌓기 위한 소통 등 원자력 연구개발의 중요성과 의의를 소개함으로써 원자력에 대한 국민들의 이해와 지지를 확보 〇 ｢이달의 Pick｣은 국민들의 관심 주제인 암 치료용 방사성 의약품 국산화 연구, 미세먼지 원산지 추적 기술, 미세 플라스틱 체내 흡수 경로 규명, 항암제 저항성 폐암 세포 원리 규명 등 국민들이 관심이 많고 공감할 수 있는 주제를 중점으로 소개해 원자력이 국민의 복지와 삶을 향상시키는 기술임을 알림 ○ ｢현장 속으로｣ 코너에서는 2021년 한국원자력연차대회, 2021년 원자력협의회 심포지엄, 제11회 원자력 안전 및 진흥의 날 등 원자력 관련 주요 행사를 소개했음 〇 ｢Global Reports｣에서는 미국, 프랑스, 일본 등 원자력 선진국의 기술 및 IAEA 정책 동향과 원전 對 탈원전 이슈로 유럽을 양분 시킨 그랜플레이션과 차세대 원전으로 각광받고 있는 SMR을 다루며 국민들이 해외 동향을 쉽게 접할 수 있도록 했음 〇 ｢원자력 이야기｣은 원자력 기초 지식과 원자력 연구 분야를 국민의 눈높이로 알기 쉽게 설명해 원자력계 전문가뿐만 아니라 국민들도 원자력 정보를 쉽게 접할 수 있도록 했음 〇 ‘일반국민용’ <원자력 e-뉴스레터> 코너인 ｢원자력 웹툰｣과 ｢원자력 탐구생활｣에서는 웹툰을 통해 원자력 연구개발을 쉽고 직관적으로 이해시키고, 국민의 질문에 대한 답변을 통해 원자력에 대한 오해를 해소하고 관심을 제고함 〇 ‘일반국민용’ <원자력 e-뉴스레터> 신설 코너인 ｢원자력 톡｣은 유튜브 연계 콘텐츠로, 원자력 연구개발 및 관련 유튜브 콘텐츠를 소개하며, 흥미 유발 가능한 내용의 유튜브 콘텐츠를 국민에게 쉽게 소개함 〇 ‘전문가용’ <원자력 e-뉴스레터>에 신설된 코너 「원자력리포트」는 국내외 원자력 정책 현안을 담은 콘텐츠로서, 원자력계 종사자에게 최신의 전문 정보를 전달하기 위해 노력함 ○ 고객만족도 조사 실시 결과, 주요사항으로 ‘<원자력 e-뉴스레터>가 원자력에 대한 이미지를 긍정적으로 바꾸는데 도움이 된다.’ 는 항목 84.62점※ 달성하였음. 이는 지난 2020년 10월 실시한 고객만족도 조사의 주요사항으로 ‘뉴스레터 발간을 통한 이미지 개선’ 항목 80.43점을 달성한 것과 비교하여 4.19점 상승(5.2% 상승)한 것으로 본 사업을 통해 전년도 대비 일반국민과 전문가 집단을 구분하여 전략적 소통을 추진한 결과 원자력 인식 제고에 기여한 것으로 판단됨 ※ 리커트 척도를 반영한 것으로, 단계별로 100/80/60/40/20점으로 환산함 ○ 2021 대한민국 과학기술대전에 참가하여 <원자력 e-뉴스레터> 콘텐츠를 소개하는 리플렛을 제작·배포하였고, 동시에 구독자 증대 이벤트를 현장에서 실시함. 리플렛은 1,000 부 정도 배포됐고, 구독자는 500여명 추가 확보하였음. ○ 온라인으로 <원자력 e-뉴스레터> 구독자 확대 이벤트를 실시하여, 3,000여 명의 구독자 추가 확보하였음 (출처 : 요약문 7p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200016673