□ 연구개발 목표 방사능 치료, 화학요법 등과 같은 외부 자극으로 사멸된 암세포로부터 국소적으로 발생하는 캐스파제(caspase)-3로 인하여 암 조직에서만 선택적으로 활성화되는 특정 펩티드 서열(DEVD)을 플랫폼 기반 기술로 하여 지속형 유도형질 표적항암제를 개발함. 세포 및 동물실험을 통하여 국소 및 전이 암 조직에서의 치료효과 비교 후 저독성 및 지속성을 갖는 물질을 최종 선정하여 최적화 한 후, 전임상 완료 및 IND승인을 받는 것을 목표로 함. □ 연구개발 내용 ∙ 기존의 내인성 요인에 의존하는 암 항원 표적 항암치료의 한계점을 극복하기 위해 외부 자극에 의해 암 조직에서 선택적으로 활성화 되는 펩티드 결합(DEVD)을 바탕으로 한 차세대 항암 치료 기술을 개발하고자 함. ∙ 1단계 연구를 통해서 다양한 후보물질들을 합성하고 그 치료효능의 유효성을 검증하여, 국소 암 대상으로 적용될 최종 약물 후보로써 (EMC-DEVD-S-DOX, MPD-1)을 선정함. ∙ 임상에 적용될 암 질환 선정, 임상프로토콜 확립 및 IND 승인 (1) 선정된 후보물질이 임상에서 적용될 암 질환 선정 (2) 선정된 암 질환을 대상으로 임상 프로토콜 확립 (3) 전이 암 대상의 물질은 국소 암 대상 물질과 병용요법의 프로토콜을 확립하며 최적화하여 전임상에 성공적으로 진입하고, 전임상시험 완료와 IND 승인을 목표로 함. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ∙ 방사능 치료와 같은 외부 자극에 의해서 활성화 되는 특정 펩티드서열을 플랫폼으로 한 항암제의 개발은 현재까지 시도된 바가 없어 성공적으로 사업화 될 경우 표적항암치료의 새로운 플랫폼 기술을 제시한다는 측면에서 파급효과가 매우 클 것으로 기대됨. ∙ 기존의 표적항암치료의 경우 특정 암 항원을 표적화하는 내인성 요인에 의존하는 한계점이 있는 반면 본 기술의 경우 외부 자극에 의한 활성화를 이용하므로 종양이질성이나 복잡성과 같은 기존 표적형 항암제의 근본적 한계점을 극복할 수 있음. ∙ 기존 표적항암치료제와 차별되는 새로운 패러다임을 제시함으로써 국내외적으로 경쟁력 있는 원천 기술을 확보하고 국내 바이오제약 시장에는 새로운 가치의 성장 동력을 창출할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김상윤
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20210700
• Keyword : 1. 유도형질;선택적 활성 항암제;방사선 치료;표적항암제;프로드러그;국소암;카스파제;지속형약물; 2. Induced phenotype;In situ activatable;Radiotherapy;Targeted therapy;prodrug;local tumor;caspase-3;long acting;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 새로운 종양 바이오마커의 개발과 이를 타겟하는 약물들의 개발이 성공적으로 이루어지고 있지만 종양 완치율은 아직도 낮은 수준이며 이는 종양 치료 후 생기는 내성과 관련이 깊고 종양미세환경에 대한 보다 깊은 이해가 필요함. 본 과제는 최종 목표로 종양 치료 내성 관련 인자인 종양 산성화 조절 기전을 분자 수준에서 이해하고 이를 통해 방사선 암치료 효과를 크게 개선하고자 함. 이를 달성하기 위한 세부 목표로써 1) 종양 산성화와 방사선 치료 반응과의 관계 확립, 2) 종양 산성화에 기여하는 인자 탐색 및 기전 연구, 3) 종양 산성화 조절 인자들의 타 겟 치료와 방사선 치료 증진 효과 연구, 4) 종양 산성화 조절 인자들의 환자 치료 예후 연관성 분석을 목표로 함 ￭ 전체 내용 본 연구는 3년으로 구성되어 있고 연차별로 다음과 같은 연구 개발 내용으로 구성되어 있음. 1년차: 종양 산성화 조절에 따른 방사선 치료 반응 확인 및 기전 연구 - 종양 내/외 pH 변화에 의한 종양 성장과 사멸에 미치는 영향 확인 - 종양 산성화가 방사선 치료 반응에 미치는 영향 및 신호 전달 연구 - 방사선 치료 조건에서 저항성을 갖는 세포주 확보 2년차: 종양 산성화에 기여하는 인자 탐색 및 방사선 치료와 병행 요법 연구 - 방사선 치료 저항 관련 유전자 분석 및 산성화 기여 인자 탐색 - 종양 산성화 조절 인자 타겟 약물에 의한 방사선 치료 영향 확인 - 종양 산성화 조절 인자들의 방사선 치료 증진 기전 확인 3년차: 종양 산성화 조절 관련 동물 모델 및 임상 연구 모델 확립 - 종양 산성화 조절 연구를 위한 동물 모델 확립 - 종양 산성화 조절에 따른 방사선 치료 효과 동물모델에서 확인 - 환자 조직에서 종양 산성화 조절 인자들의 발현 및 예후 분석 □ 연구개발성과 본 연구를 통해 다음과 같은 결과물을 확인하였음. - 종양 pH/대사 조절 관련 hypoxia 조건에서 pH 조절자 발현 변화 및 타겟 영향 확인 - ER stress/autophagy 관련 신호 변화 확인ATM 저해제와 NHE1 저해제 병용 효과 확인 - 방사선 저항성 종양 세포주 확보 - 대사 조절 인자 탐색을 통해 PDK1이 방사선 감수성 증진 관련으로 확인 - GLUT1과 NHE1 발현간의 상호 관련성 확인 - 방사선 저항성 세포주 간암/유방암 확보. NGS 완료 후 데이터 분석 완료 - 방사선 저항성 세포주에 pH 조절자인 NHE1 억제에 의해 세포 사멸이 증가됨을 확인 - 방사선 저항성 획득 세포주에서 대사 조절자와 pH 조절자들의 발현 변화 확인 - 종양대사와 pH 조절자를 동시타겟할 경우 방사선 병용 증진 효과 확인 - 방사선 저항성 획득 세포주에서 X선 대비 양성자 효과 확인 - GLUT1 타겟에 의한 양성자 치료 증진 효과 확인 - MDA-MB-231 암세포주의 마우스 xenograft 모델 수립 및 적정 방사선 치료 선량 확인 - MDA-MB-231 암세포주의 마우스 xenograft 모델에서 방사선 치료에 따른 NHE1과 NF-kB 활성화 확인 - MDA-MB-231 암세포주 마우스 xenograft 모델에서 방사선 치료와 NHE1 억제제 병용 치료 효과 확인 - 난소암과 뇌암환자 조직에서 NHE1의 발현이 높은 환자의 경우 낮은 환자 대비 예후가 좋지 않음을 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 현대 암치료는 유전체 분석 정보에 바탕한 정밀의학 기반의 환자 맞춤형 치료로 나아가고 있음. 정밀 의학시대에 다양한 유전자 정보와 생물학적 특성이 방사선 치료 분야에도 적용될 필요가 있고 환자 치료 예후에 크게 영향을 줄 것으로 기대됨. 본 연구는 종양미세환경에서 중요하지만 아직 연구가 미 흡한 종양 산성화 과정에 대한 심도깊은 연구를 통해 방사선 치료 반응과 관련된 바이오마커 개발을 목표로 하고 이를 통해 환자 맞춤형 방사선 치료가 가능하게하는 기반 기술을 확보하고자 함. 1. 과학기술적 측면 - 방사선 암치료 내성 관련 지식의 진보 - 종양 산성화 억제 약물 작용 기반 기술 확보 - 방사선 치료 예측 바이오마커 개발 - 바이오마커 기반 새로운 치료 프로토콜 개발 2. 산업경제적 측면 - 종양 산성화 억제 관련 신약 개발 가능 - 방사선 치료 예측 동반 진단 패널 개발 가능 - 방사선 치료 예측에 따른 보험 부담 감소 - 방사선 치료 효과 증진으로 환자 경제적 이득 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최창훈
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선 치료;정밀 의학;종양 산성화;종양 대사;방사선 내성; 2. Radiation therapy;Precision medicine;Tumor acidosis;Tumor metabolism;Radiation resistance;

▣ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 지방세포 또는 기질혈관분획의 주입을 통하여 방사선에 의해 만성적으로 손상된 피부의 회복을 확인하고 지방조직에 포함되어 있는 줄기세포의 분화와 관련된 기전을 규명한다. ￭ 전체 내용 □ 방사선에 의한 만성피부손상이 지방이식에 의한 회복과 그 기전을 확인 □ 방사선에 의한 만성피부손상이 기질혈관분획에 의한 회복과 그 기전을 확인 ▣ 연구개발성과 방사선유도 만성피부손상은 지방이식 또는 기질혈관분획의 주입으로 회복될 수 있다. ▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 임상적으로 방사선을 조사한 부위에 지방이식과 기질혈관분획을 주입하는 것은 법적인 제약 없이 가능하기 때문에, 본 연구의 가설을 입증한다면 환자를 대상으로 임상연구를 계획할 수 있는 근거를 마련 할 수 있음 □ 방사선 피부손상의 합병증을 치료할 수 있으며, 예방적인 접근도 기대할 수 □ 방사선 부작용의 경감은 방사선 조사선량을 증가시킬 수 있는 기반을 마련하기 때문에 부수적으로 종양에 대한 치료계수를 향상시킴 □ 줄기세포의 분화능을 임상적으로 이용하는 사례가 될 경우 재생의학적인 impact가 클 것으로 예상됨 □ 개발된 기술들을 바탕으로 지적 재산권화 가능 □ 최근 관심이 높은 세포치료제 개발 시 참고가 될 수 있음 □ 방사선에 따른 부작용을 감소시키는 예방 및 치료는 장기적으로 국가의료비지출의 감소에 기여할 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동원
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선;지방;기질혈관분획;만성피부손상; 2. Radiation;Fat;Stromal Vascular Fraction;Chronic Dermatitis;

연구개요 한국에 분포하는 식물을 대상으로 공소적 종분화를 설명할 수 있는 연구 재료와 방법를 찾는 것은 그리 용이하지 않다. 본 연구에서 제안하고자 한 것은 “지리산 왕등재 습지에 자생하는 숫잔대의 2 변이형”을 대상으로 하여 3-유전체(핵, 엽록체와 미토콘드리아)의 유효변이(유전자 및 microsatellite 등)마커를 개발하여 본 군집에서 숫잔대의 공소성 종분화 여부를 판정하는데 있었음. 연구 범위로는 숫잔대/분홍숫잔대(가칭)의 혼성 군집을 대상으로 하여 3-유전체의 분석을 통해 각각의 유전자와 마이크로세틀라이트 마커를 개발하여 유전다양성을 분석하여, 종 분화 여부를 판정하고자 하였음. 본 연구는 2년 계획으로 되었으며, 1차년도에는 숫잔대와 분홍숫잔대(가칭)의 DNA와 RNA를 비교 분석하여, 3-유전체 유효변이를 확보하여, 2차년도에 개발된 마커를 이용하여 유전다양성을 분석함. 연구 목표대비 연구결과 “지리산 왕등재 습지에 자생하는 분홍숫잔대와 숫잔대”를 대상으로 한 핵마커 13개를 개발하여 각각 12 개체의 총 24개체에 대한 분석을 한 결과, 분홍숫잔대와 숫잔대는 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 종 분화를 일으키고 있는 것으로 판단됨. ① NGS data 생산: HiSeq(DNA: Lobelia 12개체와 습지식물 2개체, RNA: Lobelia 5개체), Nanopore(장백도라지). ②숫잔대의 유전체 크기: Flow-Cytometry 분석을 통하여 각각 1.6 G로 추정되었고, K-mer 분석을 통하여 각각 2.01Gb와 2.15Gb로 나타남. ③ 유전다양성 마커 개발: 핵 SSR 마커(740개의 SSR site 발견하여, 33개의 마커 세트를 만들어서, 유용한 13개의 머커세트를 선발하였음.), 엽록체 유전체 변이(분홍숫잔대와 숫잔대 엽록체 유전체의 염기서열이 동일하였음), 핵과 미토콘드리아 유전자(accD 유전자가 3개의 copy 연구 대상에서 제거, XDH의 exon 4s에 추가 인트론이 존재해서 대상에서 보류, 미토콘드리아 atp1, cob와 cox1 유전자는 슷잔대류에서 conserved 되어 연구대상에서 뺌), 이러한 사유에서 핵 SSR 마커를 이용한 유전다양성 분석(채집이 허가된 분홍숫잔대 12 개체와 일반 숫잔대 12 개체를 포함하는 총 24개체: 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 왕등재 습지에서 종 분화하는 것으로 판단됨). 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1) 학문적 의미: ① 분홍숫잔대와 숫잔대는 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 왕등재 습지에서 종 분화를 일으키고 있는 것으로 판단되어 한반도 신분류군으로 등록하기 위한 형태조사가 이루어져야 할 것임. ② 한국, 중국, 러시아을 포함하는 숫잔대의 종내 엽록체 유전체 다양성 연구를 위한 기반 자료가 확보되었음.③ 초롱꽃과의 3-유전체 계통 방법으로 엽록체 유전자 외의 핵 유전자인 XDH, 미토콘드리아 유전자인 atp1, cob, cox1을 추가로 사용할 수 있게 되었음 2) 응용분야 기대효과: 초롱꽃과에는 CODEX(국제식품분류기준)에 한국이 제안해서 등재 완료된 도라지, 더덕, 잔대 등이 있음. ① 3-유전체(핵, 엽록체와 미토콘드리아)의 유효변이 마커로 (원산지 추적 마커개발)에 유용정보로 핵 유전자인 XDH, 미토콘드리아 유전자인 atp1, cob와 cox1가 확보되었고, ② intra-specific 변이를 해결할 수 있는 유전자 정보로 nr-accD와 XDH의 사용 가능성이 열려 이분야의 분류마커의 발전이 이루어 질 수 있으며, ③ 더덕/도라지는 자가불화성이 강한 타식성 숙근류로서, 벼에서 사용하는 GWAS를 통한 MAS(Molecular Assisted Selection)의 적용이 용이 하지 않아, 모계유전을 하는 엽록체 유전자 정보와 더불어 양성 유전을 하는 nr-accD과 XDH 유전자 정보가 더덕/도라지 육종에 유용한 정보로서 자리를 잡을 수 있을 것임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정호
• 주관연구기관 : 녹색식물연구소
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 초롱꽃과;숫잔대;종분화;마이크로세틀라이트;분홍숫잔대; 2. Campanulaceae;Lobelia sessilifolia;speciation;microsatellite;Pink Lobelia;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 일사량과 배지 수분 함량에 따른 급액 제어 시 급액 기준 설정 ○ 전체 내용 ○ 일사량 비례 급액 제어 시 누적 일사량 기준 설정 ○ 수분 센서를 이용한 급액 제어 시 배지 내 수분 함량 기준 설정 ○ 일사 비례 제어 시 일사량 기준 설정 및 배지 수분 함량 변화 분석 □ 연구개발성과 ○ 일사량 비례 급액 제어 시 딸기 수량은 증가시키면서 수분이용효율을 높일 수 있는 정밀 급액 방법이 필요 - 누적일사량이 100J·cm^-2일 때 급액량이 가장 많으며 생체중 및 건물중이 증가하였으나 수량은 처리별 차이가 없음 - 수분이용효율은 250J·cm^-2 처리구가 높았으나 딸기 생육이 불량 ○ 일사량 비례 제어와 FDR 센서를 이용한 복합 급액 제어는 기상환경 및 근권 환경을 고려하여 타이머 제어보다 더 효율적인 급액방법임 - 복합제어 급액 시 누적일사량 기준 100J·cm^-2일 때 생체중 및 건물중, 생육초기 엽병장,생육후기 엽병장, 엽장, 엽폭 등 생육이 우수하였으며 상품수량, 상품과율 등 품질 양호 ○ 누적일사량 기준 급액 제어 시 재배기간 내 동일 누적일사량 기준을 적용하는 것보다 생육단계에 따라 누적일사량 기준을 변경하는 것이 딸기 생육에 적정 - 생육단계별(200 → 150J·cm^-2) 처리구가 상품 수량 및 상품과율 우수 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 딸기 생육단계별 일사비례제어에 의한 생육 특성 및 배지수분 함량 변화(논문게재) ○ (기술적 측면) 일사 비례 급액 제어 시 일사량 기준을 설정하여 생육 관리에 필요한 자료 제공 ○ (경제적 산업적 측면) 고품질의 과실 생산으로 농가 소득 증진에 기여, 기상환경에 따른 딸기의 생육과 품질 특성을 구명하여 기후 변화에 대응 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김소희
• 주관연구기관 : 국립원예특작과학원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 딸기;급액관리;일사량;수분함량; 2. strawberry;irrigation management;solar radiation;water contents;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 남정현
• 주관연구기관 : 센소허브
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 시간지연적분;영상 검출기;영상 소자;화소;우주급;내방사선 보증;세라믹 패키지;신뢰성 시험; 2. TDI;Image Detector;Image Sensor;Pixel;Space Class;Radiation Hardness Assurance;Ceramic Package;Reliability Test;

□ 연구개요 • 표적항암 치료는 화학적 치료요법에 주요한 방법으로 사용되고 있지만, 수술이 불가능한 조기 폐암 환자의 치료에 주요한 방법인 방사선 치료에는 맞춤형 치료 방법이 적용된 사례가 없음. • 이를 위하여 조기 폐암으로 진단된 (2기 폐암 환자) 234명 중 수술이 불가능하여 방사선 치료를 받은 99명의 환자를 치료 반응성을 보인 환자와 그렇지 않은 그룹으로 분류하였음. 또한 99명의 환자로부터 얻은 폐암 조직을 이용하여 Targeted NGS를 수행하여 KEAP1/NFE2L2 유전자 돌연변이가 방사선 저항성에 주요한 인자 일 수 있다는 배경 데이터를 바탕으로 해당 과제를 수행하였음. • KEAP1/NFE2L2 기작과 방사선 저항성 여부의 직접적 관련성을 연구하고자, 세포 생물학, RNA-Seq 및 생물정보학적 분석 방법을 동원하여 연구를 수행하였고, 궁극적으로 KEAP1/NFE2L2의 항산화 기작이 저항성의 주요한 인자이며 또한 해당 저항성의 극복 방안을 모색하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 • 본 연구는 1차적으로 KEAP1/NFE2L2의 기작이 방사선 저항성에 직접적인 인자인지를 밝히고 이에 더하여 해당 기작에 근간한 방사선 저항성을 극복 할 수 있는 방안을 제시하고 증명 할 수 있는 연구방법을 제시하고 연구하였음. • 상기 내용을 증명하고자 세포생물학 방법을 이용하여 KEAP1 및 NFE2L2 유전자를 CRISPR Knock-out 시킨 폐암 세포주에 환자유래 KEAP1 혹은 NFE2L2 유전자 돌연변이를 Reconstitution 시켰음. 이를 이용하여 Western blot analysis, qRT-PCR 및 RNA-Seq을 이용하여 NFE2L2 downstream target 유전자들을 조사하였고, Ionizing radiation 혹은 과산화수소를 treat한 세포주를 Cell survival assay 및 clonogenic assay등을 이용하여 KEAP1 돌연변이의 activity를 측정하였음. 또한 다양한 생화학 방법을 동원하였음. 상기의 연구 방법들을 종합적으로 분석한 결과와 해당 환자를 방사선 치료 후 예후별로 분류하고, 인과관계를 조사하였음. 그 결과 KEAP1-NFE2L2 기전이 방사선 저항성의 주요한 인자임을 밝힘. • KEAP1/NFE2L2 의존적 방사선 저항성 암 세포 극복방안을 연구하고자 기존에 연구되어지고 있는 다양한 화학 항암제를 실험하였고, 그 결과 Glutamine metabolism 저해제인 CB839 이 KEAP1유전자 근간 방사선 저항성 극복에 주요한 역할을 할 수 있다는 결과를 얻음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 연구 개발 성과: 제시된 연구결과를 바탕으로 본 연구진은 세계최초로 표적화된 항암 치료 개념을 확립하였음. 즉, 화학적 요법의 전유물로 여겨졌던 표적 항암치료개념이 방사선 치료에도 적용 될 수 있다는 생물학적 / 의학적 / 임상학적 근간을 최초로 제시함. • 기대효과 및 활용 계획: 전술한 바와 같이, 해당 연구결과를 통하여 방사선 치료환자의 유전자 돌연변이 검사를 선행하여 효과를 치료 효율을 극대화 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 해당 개념을 폐암이 아닌 다른 종류 암종으로 확대 적용하여 다른 암종의 방사선 치료저항성 근간 돌연변이를 발굴 하는 연구에 대한 기반을 제시하였음. 뿐만 아니라 KEAP1/NFE2L2 유전자 돌연변이를 가진 환자에 방사선 치료를 실행하고자 할 때, CB-839과 같은 화학요법을 병행하여 효과를 증 시킬 수 있다는 임상학적 활용이 예상됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전영준
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 폐암 맞춤형 치료;방사선 저항성;항산화 기작;암 생물학;생물정보학; 2. Lung cancer precision medicine;Radiation resistance;Anti-oxidant pathway;Cancer Biology;Bioinformatics;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 이온빔 조사조건에 따른 위상물질의 페르미 준위 조절을 통한 안정적인 위상물질 구현 및 핵자기 공명 방법을 이용한 물리적 특성 탐구 ○ 전체 내용 본 과제에서는 안정적인 위상특성을 갖는 위상절연체를 구현하기 위해 이온빔 조사 기술을 도입하였다. 안정적인 위상물질을 구현하기 위해서는 첫째 전도띠와 원자가띠의 교차점, 즉 디락점이 안정적으로 존재할 수 있어야 하고, 둘째 디락점이 페르미 준위 근처에 존재해야 한다. 이 중 두 번째 조건을 만족시키기 위해 본 연구는 운반자 도핑 혹은 결함 생성 방법 중 하나로 이온빔 조사를 통해 공핍-침투형 점결함, 즉 프렌켈 쌍을 형성시키는 방법을 이용하였다. 이온빔의 에너지, 도즈량, 주입이온 분포 조절 등의 방법으로 페르미 준위를 디락점 근처에 조절 및 위치시켜, 안정적인 위상물질 구현 및 그 물리적 성질을 핵자기 공명 분석으로 연구하였다. 핵자기공명 분석은 위상물질의 벌크에서의 전자 성질을 이해할 수 있는 기회를 제공하였다. 이를 토대로 이온빔 조사방법에 의한 안정적인 위상물질 구현방법을 체계화 및 기술적 응용 기반을 제공하는데 기여하였다. □ 연구개발성과 위상절연체에 대한 핵자기공명 연구를 국내에서 유일하게 추진하였으며, 특히 입자빔을 이용한 안정적인 위상절연체를 개발할 수 있는 체계적 방법을 제공하였다. 고품질 단결정 및 박막에 국한되어 연구되고 있는 위상절연체 소재를 본 과제의 핵자기공명 분석방법을 통해 분말형태에 대해서도 연구할 수 있는 계기를 마련하였다. 본 연구개발에서는 실제 경원소에서 중원소까지의 이온빔 조사를 통해 밴드갭 조절 및 페르미 준위 조절이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 기술의 고도화를 통해, 스핀트로닉스 분야 등의 응용도 가능할 것으로 기대한다. 빔-물질 상호작용의 이론적 접근, 즉, SRIM 시뮬레이션을 통해 실현가능성을 미리 예측하고, 조사 실험을 수행하여 체계적 연구를 수행하였다. 마지막으로, 본 과제에서는 이온빔 조사장치의 제어 프로그램 개선 및 조사 정확도를 개선하였다. 이를 통해 위상절연체에 대한 이온빔 조사영향에 대한 체계적 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구는 현재까지 위상물질 분야에 잘 활용되지 않고 있는 이온빔 조사 기술을 이용하여 디락점을 페르미 준위 근방에 존재시키고, 그 특성을 핵자기공명 분석의 이론적 체계 아래 해석하였다. 이 연구의 중요성은 안정적인 위상물질의 구현방법 및 조건들을 핵자기공명 분석의 이론적 및 실험적 방법을 정립하고, 이 물질의 실질적 응용이 가능한 기반을 제공하는 것이라고 할 수 있다. 본 연구의 안정적 위상물질 구현은 첨단소재 활용분야인 스핀트로닉스 및 위상양자컴퓨터 등에 기여할 수 있을것으로 내다본다. 더불어 위상절연체와 입자빔 조사 영향에 대한 이론적, 실험적 체계는 최근 각광받고 있는 2차원 소재의 위상학적 특성을 연구할 수 있는 방법을 제시하는데 기여할 것이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박준규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 위상절연체;이온빔조사기술;핵자기공명;스핀-궤도 결합;위상 밴드구조; 2. topological insulators;ion beam irradiation technology;nuclear magnetic resonance spectroscopy;spin-orbit interaction;topological band structure;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 허진목
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 파이로;사용후핵연료;타당성;핵심격차기술;원자력; 2. Pyroprocessing;Spent Fuel;Feasibility;Critical Gap Technology;Nuclear Energy;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최양서
• 주관연구기관 : 한국전자통신연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 원전 계측제어시스템;보안취약점 점검;규제지침 점검;바이너리 분석;퍼징; 2. Nuclear Power Plant I&C System;Security Vulnerability Assessment;Regulation Assessment;Binary Analysis;Fuzzing;