Design of small-scale energy recovery linac and gamma-ray utilizations for non-destructive detections

• 연구책임자 : □ 연구개요 에너지 회수형 초전도 선형가속기에 기반한 고강도 준단색 감마선원 생성에 및 방사성 동위 원소의 비파괴 검출법을 위하여 감마선을 이용하는 핵공명 형광에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 다음의 연구를 수행하였다. 1) 에너지 회수형 초전도 전자 선형가속기 상세 설계 및 최적화 연구 2) 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 도출연구(레이저-전자빔 상호작용) 3) 핵공명 형광을 위한 GEANT 시뮬레이션 수행연구 □ 연구 목표대비 연구결과 ∎ 고강도 감마선원을 위한 소형 초전도 선형가속기 상세 설계 연구 : 빔 광학 연구를 통하여 설계한 빔 입사기에서 발생된 낮은 에미턴스를 가진 양질의 전자빔의 공간전하 효과 및 CSR 효과 등에 의한 에미턴스 증가를 최소화하며 초전도 가속공동으로 전송하기 위한 빔 역학 연구들을 통하여, Merger, 아크부, 빔덤프라인 및 에너지 회수형 초전도 선형가속기의 상세 설계를 (격자설계 포함) 진행하였다. 다번치 빔 트래킹을 통하여 전 시스템에서 에미턴스 증가의 최소화 파라미터를 도출하여 빔 설계치를 획득하였다. ∎ 레이저-전자빔 상호작용 연구 초전도 가속관에서의 빔 집속효과 등에 대한 실제적인 빔 역학 연구를 진행하여 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 시스템 설계 및 감마선량 도출 연구 (레이저-전자빔 상호작용)을 수행하여 목표치 감마선량을 (10¹³/photons/s) 획득하였다. ∎ 핵 공명 형광 신호를 얻기 위한 GEANT 시뮬레이션 연구 핵분광 형광에 의한 핵종 검출의 가능성의 평가를 실시하기 위해서, GEANT4를 바탕으로 핵공명 형광 반응을 계산하는 시뮬레이션을 진행하여 검출기의 위치에 따른 핵분광 형광 yield 분포를 목표대로 획득하였다 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 원자핵의 고유 진동의 폭은 매우 좁아 특정의 준위를 효율적으로 진동하는 데는 여기광자 에너지 폭이 충분히 작은 것이 필요하다. 레이저-컴퓨턴 산란은 단색성, 에너지 가변성과 방사선 노이즈가 낮고 중성자도 원칙적으로 발생하지 않아 차폐가 간편하고 이점이 있고, 특정 준위를 효율적으로 여기하는 것에 적합하다. 또한, 핵 준위의 편극 특성을 잘 사용함으로써 측정 정밀도를 올리고 측정 시간을 단축할 수 있어 이러한 검사에 적합하다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220300
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Advancement in Management of Medical Response for Special Disasters

• 연구책임자 : □ 긴급 상황을 대비한 전사적 대응능력 강화 ᄋ 방사선비상진료 시설 보강 및 유지(6건) ᄋ 긴급대응 물자 확보(1건) ᄋ 방사선비상진료 특성화 교육과정 운영(7건) ᄋ 방사선비상진료 자문위원회 개최(3건) ᄋ 방사선비상진료기관 LTE 무전통신훈련(4회) ᄋ 방사선비상의료지원본부 가동 훈련 및 방사선비상 의료상황관리 앱(K-REM) 운영(7회) ᄋ 한국방사선비상의료지원단(K-REMAT) 교육훈련 프로그램 개발 및 운영(4건) ᄋ 재난 및 응급의료, 방사선비상진료 유관기관 교육·훈련·회의 지원(15건) ᄋ 방사선영향클리닉 진료(159건) ᄋ 특수재난 접점부서 워크숍 개최(3건) ᄋ 방사선비상진료 실무관련 연구 및 자료 발간(2건) ᄋ 비대면 방사능방재 교육·훈련·홍보 기획(4건) □ 감염병 위기 대비·대응을 위한 시스템 구축 및 감염병 진단기술 도입을 위한 기반 구축 ᄋ 특수재난(호흡기 감염병) 안심진료소 진료 기능 확보(1건) ᄋ 음압격리병실 확보(1건) ᄋ 감염병 대응 물자 확보(1건) ᄋ 감염병 대응 전문인력 확보(6명) ᄋ 감염병 진단 및 치료관련 세미나 및 자문회의 개최(3건) ᄋ 감염병 진단 관련 임상연구(2건) ᄋ 감염병재난대응 인력 역량 확보 활동(1건) ᄋ 감염병재난 분야 교육·훈련 실시(6건) □ 선량평가 기반 확충 ᄋ 내·외부오염검사 및 생물학적선량평가(46건) ᄋ 국내외 교차분석프로그램 참가(6건) ᄋ 방사능 분석 장비, 자동 염색체 분석 시스템 현미경 자체교정 및 정기성능평가(7회) ᄋ 피폭선량평가 분야 기술교류세미나 개최(1회) ᄋ 선량평가 분야 ISO 국제규격 지위 유지를 위한 QI 활동(11건) □ 본·분원 협력체계 국내외 선량평가 네트워크 교류사업 추진 ᄋ 본·분원 협력체계 회의 개최(8건) □ 국내외 워크숍 등 참석을 통한 정보공유 ᄋ 방사선비상진료 분야 국제협력 활동 횟수(3건) ᄋ 특수재난 관련 국내외 학술대회 및 교육·훈련 참가(19건) (출처 : 보고서 요약서 5p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300004991

Development of artificial intelligence based automatic tracking and early warning system for radiation monitoring of nuclear facilities and rapid detection of nuclear activities

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 핵시설 무인 감시 및 인공지능 기반의 자동 경보 시스템 개발 ○ 전체 내용 ■ 1차년도 • 선행기술 연구 조사 및 분석 - 국내·외 관련 연구 및 시제품 자료 조사를 통한 과제 목표 및 성능 결정 - 국내·외 방사선 감시시스템 및 인공지능 기반 사물 인식 알고리즘 선행연구 분석 • 몬테칼로 전산모사 기반 방사선 자동 추적감시 및 경보 시스템 설계 및 최적화 - 전산모사를 이용한 선원 모델링 및 전산모사 환경 구축 - 선행기술 조사를 바탕으로 방사선 감시시스템 설계 및 최적화 - 감마선 에너지, 선원 결손 및 이동과 같은 변수를 도출하여 인공지능 학습을 위한 데이터베이스 구축 • 방사선 자동 추적감시 및 경보를 위한 인공지능 기반의 자동추적 알고리즘 설계 및 최적화 - 감시와 추적을 위한 특징 선별, 방사선장 변화 및 방사선원의 유입 감시를 위한 방사성물질 위치 추적 알고리즘 개발 - 광학 영상을 기반으로 선원 결손 및 이동을 대비한 보관 용기추적 알고리즘 개발 ■ 2차년도 • 다채널 아날로그 및 디지털 신호 처리기술 및 데이터 전송 방법 개발 - 고속 저잡음 아날로그 신호 처리 회로 파라미터 도출 및 설계 - FPGA 기반의 디지털 신호 처리 시스템 구축 및 데이터 전송회로, 전송방법 개발 • 방사선 무인 감시를 위한 모의 측정 환경 구축 및 검출기부 최적화 - 몬테칼로 전산모사를 이용한 모의 측정 환경 설계 및 검출기부 최적화 - 설계된 검출 모듈의 성능평가 및 다채널 검출 모듈 특성 평가 • 사물 인식 및 자동 추적을 위한 인공지능 기반의 자동융합 알고리즘 및 핵종 판별 알고리즘 개발 - 방사선 검출 모듈과 광학 영상 카메라를 이용한 자동 융합 영상 알고리즘 개발 - 측정된 방사성 물질의 스펙트럼을 이용한 핵종 판별 알고리즘 개발 ■ 3차년도 • 원리검증용 시스템 제작 및 시스템 유용성 평가 - 개발된 검출기, 아날로그 및 디지털 신호 처리회로 결합 및 원리검증용 시스템 개발 - 인공지능 기반의 방사선 자동 추적 감시 알고리즘을 통한 방사선원 영상화 성능평가 - 실험을 통한 시스템의 성능평가(민감도, 공간분해능 및 에너지 분해능 등) □ 연구개발성과 - 안전기술보고서 : 3건 - 학술대회 발표 : 7건 (국외 4건, 국내 3건) - 학위취득 : 6명 (박사 1명, 석사 3명, 학사 2명) - 특허 : 1건 (국내 출원) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 원자력시설의 무인 감시를 수행 및 원자력발전소 및 방사성 폐기물 처리시설의 관리에 활용 ■ 국내 국가계량관리체제의 기술 능력 향상을 통한 핵비확산/핵안보 측면의 국가적 신뢰도 향상 및 투명성 확보 ■ 국내 핵연료 감시 및 관리에 관한 연구기반 확립 및 관련 분야의 고급인력 양성에 기여가능 ■ 핵물질 및 핵활동 감시 기술에 대한 선진국과의 기술 격차를 좁히고 인공지능 기반의 방사선 계측 분야에 대한 선도기술을 점유 (출처 : 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007873

Development of material balance evaluation program for bulk handling facility

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 통계기반 물질수지평가 프로그램 개발을 통한 정량적인 계량/검증 선진화 기술 확보 ○ 전체 내용 ○ 중량취급시설의 핵물질 계량관리 데이터 분석, 전용여부 판단 및 검증을 위한 통계분석기법 기반 물질수지평가 방법론 및 프로그램 개발 ○ 1단계 □ 목표 ○ 통계분석 기반 물질수지평가 방법론 개발 □ 내용 ○ 기존 국내 중량취급시설 물질수지평가 선행 기술 분석 ○ 국외 핵물질 계량관리시스템 기반 물질수지평가 기술 분석 ○ 핵물질 취급계통 별 재고량 평가 기법 분석 및 안전조치 접근 (안) 개발 ○ 공정 별 미계량핵물질 발생 요인(기록오차, 측정 또는 사고 손실 등) 분석 ○ 공정 및 측정시스템 Random 및 Systematic 오차 요인 분석 ○ 통계 기법 기반 미계량핵물질 발생량 추정 기법 개발 ○ 2단계 □ 목표 ○ 물질수지평가 프로그램 개발 □ 내용 ○ 핵물질 전용여부 판단을 위한 가설검증기법 개발 ○ 핵물질 전용시나리오 및 예비 평가 개념 도출 ○ 공정 특성 기반 미계량핵물질 발생량, 분산 평가 및 유의성 검사 ○ 물질수지평가 전산 프로그램 개발 ○ 개발 프로그램 성능평가 및 규제적용성 검토 ○ 프로그램 운영절차서 개발 □ 연구개발성과 ○ 정량적 연구성과는 다음과 같음 (성과목표 대비 실적). 1차년도 성과목표 [N-STAR 보고서 1건] · IAEA 물질수지평가 방법론 등 국내외 물질수지평가 기법 개발 연구 동향 분석 보고서 - 유형1 성과실적 [N-STAR 보고서 3건] · IAEA 물질수지평가 방법론 등 국내외 물질수지평가 기법 개발 연구 동향 분석 보고서 – 유형1 · 물질수지평가 프로그램 개발 현황 분석 보고서 - 유형1 · 물질수지평가 프로그램 데이터베이스 설계 보고서 - 유형2 성과목표 [규제 코드 1식] · DB 구조 반영 소프트웨어 모듈 초안 성과실적 [규제 코드 1식] · 물질수지평가 DB 구조 반영 소프트웨어 모듈 (저작권 등록번호: C-2021-036727, 상세기술정보 등록번호: ASSET_0007575) 성과목표 [기타 2건] · 국내 학술대회 발표 1건 (RFP외 추가 반영) · 국내 물질수지평가 프로그램 DB 구조 설계안 1건 (RFP 외 추가반영) 성과실적 [기타 4건] · 국내 학술대회 발표 2건 · 국내 물질수지평가 프로그램 확인 및 검증계획서 1건 · 국내 물질수지평가 프로그램 DB 구조 설계서 1건 [특허 1건(출원)] · 합성표준불확도를 이용한 중량취급시설의 물질수지평가 방법 (출원번호: 10-2021-0130336)) ○ 국내외 중량취급시설 물질수지평가 기술 현황 분석 - 국내외 물질수지평가 기법 규제현황 및 연구 동향 분석 • 국내 핵물질 계량관리 규제요건 및 물질수지평가 관련 연구개발 현황 분석 • IAEA 물질수지평가 관련 연구개발 현황 분석 • 미국 및 유럽의 핵물질 계랑관리시스템 기반 물질수지평가 기술 현황 분석 - 통계분석 기반 국내 고유 물질수지평가 정량화 기법 개발 (추가 성과) • 물질수지평가 정량화 기법 개발 및 절차 수립 • 물질수지 모의 평가를 통한 적용성 확인 ○ 국내외 물질수지평가 프로그램 현황 분석 및 DB 설계 - 물질수지평가 프로그램 개발 현황 분석 • 규제용 물질수지평가 프로그램 현황 분석 • 연구용 물질수지평가 프로그램 현황 분석 - 물질수지평가 프로그램 DB 설계 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 규제적용 - 기존 및 신규 원자력시설 안전조치 접근법 개발 및 독립적 물질수지평가 기술 확보 - 안전조치 적용을 위한 국내 규제기준 제시 및 이에 따른 능동적인 규제활동 수행 - 연구기관 간 기술협력·교류 활성화 및 안전조치통합정보시스템과의 연동을 통한 규제활용성 강화 - 개발된 DB는 추후 빅데이터를 활용한 규제검증 기술의 고도화에 활용될 수 있음. ○ 국제화 - 국내 환경을 고려한 독자적 물질수지평가 프로그램 개발 및 국가검사 적용을 통한 국가 역량 제고 - 미계량핵물질에 대한 가설검정, 신뢰구간 추정, 국제표준, 탐지확률 설정 및 비교검증을 통해 보다 정밀화된 미계량핵물질 평가로 국제사회 우려 불식 - 각 시설 및 공정 특성 분석에 따라 유효성이 입증된 검증기술로 정확도 높은 측정값을 도출하여 국내 고유 물질수지평가 결과의 신뢰성 확보 ○ 기대효과 - 핵물질 재고변경(선적인수차, 미계량핵물질 발생 등) 원인 분석 및 정밀 측정에 요구되는 국가 인프라 구축 및 검증기술 확보 - 효율적인 물질수지평가 및 계량관리를 통한 특정 핵물질의 악의적 사용을 사전에 방지 - 중량취급시설 안전조치 이행 전반에 대한 체계적인 전략과 계획을 수립하고, 기술 고도화를 통해 효과적이고 효율적인 검증 수행 (출처 : 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007847

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

The evaluation of control and development for radiation resistant-related target molecules using radiation resistant lung cancer cell lines

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 감마 조사선(gamma irradiation)에 지속적으로 노출된 방사선 저항성 폐암 세포주를 이용하여 방사선 저항성 관련 핵심 후보인자 발굴과 방사선 노출의 병리적 특성 분석 및 핵심인자의 신호제어 기전 분석을 통해 방사선 노출과 항암제와의 병행 치료를 통한 폐암 치료의 최적화 조건 및 임상 적용의 유용성을 제시함. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 방사선 저항성 폐암 세포주에서 RNA sequencing기반의 핵심 타겟 및 병리적 특성 분석을 위해서 방사선 저항성 폐암 시스템 및 4종의 방사선 저항성 폐암 세포주 제작을 수행하고 방사선 저항성 폐암 세포주에서 RNA sequenceing 분석 및 병리학적 특성(증식, 사멸, 세포주기) 분석을 통해 오믹스 기법으로 도출된 핵심 타겟의 패턴 분석 및 증감폭이 높은 핵심 타겟 5종 선별 및 방사선 저항성 폐암 세포와 기존 폐암세포와의 병리적 특성 분석을 연구 목표로 하였으며 연구 결과를 도출하였음. 또한, 방사선 저항성 폐암 세포주 기반 핵심인자의 활성 신호전달 및 방사선 저항성 제어기전 분석을 위해서 방사선 저항성 세포주에서 도출된 핵심인자들의 발현 조절 시스템 구축 및 병리적 특성 분석, 선별된 핵심인자들의 발현 신호전달 및 활성산소(ROS) 영향 및 조절 기전 분석을 수행하고 방사선 조사에 따른 종양유전자 (p53, PTEN 등)와 저항성 핵심인자들의 상호조절 및 기전 분석과 방사선 조사 유도 후 핵심인자와 오토페이지와의 상호조절 및 항암 내성 조절 연관성 분석, 방사선 저항성 핵심인자들의 발현에 따른 Ferroptosis 신호조절과 소포체 스트레스 활성 분석 및 핵심인자의 프로모터 및 전사 조절인자 분석을 수행하였음. 마지막으로 In vivo에서 기존의 폐암 치료 약물과 저항성 핵심인자의 병행치료 최적화 및 유용성 분석을 위해 방사선 저항 세포주와 기존 폐암 세포의 방사선 조사 xenograft 동물모델 확립 및 생체 기능 분석과 방사선 저항성 세포주에서 다양한 기존 폐암 치료 약물의 반응성 비교 및 특성 분석을 수행하고 핵심인자 발현에 의한 오토페이지 및 소포체 스트레스 기전과 방사선 저항성의 상호 조절 및 방사선 저항 핵심인자들의 발현 조절에 의한 기존 폐암 항암 물질들의 병행치료 최적화 분석 연구를 통해서 폐암의 저항성 연구를 위한 치료 최적화 조건 및 임상 적용이 가능한 유용성 연구를 진행함으로 연구 목표대비 연구 결과를 수행하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 방사선 조사 후 나타나는 방사선 저항성 핵심인자를 포함한 종양유전자에 의해 기인된 신호제어의 변화가 방사선 저항성 및 폐암 치료에 미치는 현상 연구, 관련 조절 기전 연구 및 핵심인자와 기존 약물치료의 병행치료에 대한 임상적 유효성 연구를 통해 새로운 암 진단 및 치료 분야의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대되고, 현 시점에서의 이러한 연구는 과학적, 사회적, 산업적인 측면에서 많은 정보제공과 도움을 줄 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국생명공학연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200013045

The impact of energy mix and its uncertainty on social welfare: Evidence from pseudo-social planner’s problem

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 정부 에너지 정책 및 정책 불확실성의 영향을 분석하여 합리적인 에너지 정책의 기준점을 마련하고 그 학술적 함의를 찾았다. 동태확률적 일반균형(Dynamic Stochastic General Equilibrium: DSGE) 모델을 이용하여 정부의 제 7, 8차 에너지 계획을 분석하는 연구를 수행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 다음 세가지 주제를 중심으로 수행하였다. 첫째, 에너지 믹스 정책에 따른 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 에너지 정책에 따라 신재생에너지와 원자력에너지의 비중이 변할 경우, 상이한 전력 발전단가로 인해 총 에너지 가격의 변동이 야기된다. 본 연구는 이에 따른 경제적 영향을 분석하였다. 둘째, 자연재해에 따른 원전 사고 발생 시 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 최근 기후변화에 따라 자연재해 발생 가능성이 증가하면서 원전사고 가능성 역시 높아지고 있어, 이에 대한 영향 분석을 수행하였다. 셋째, 정부의 에너지 정책 불확실성이 거시경제에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 에너지 정책의 불확실성은 투자를 보류하게 만들고 경제성장에 부정적인 영향을 미친다. 본 연구는 이러한 정책 불확실성의 거시경제학적 영향을 분석하였다 그 결과는 다음과 같다. 원자력 에너지 비율의 확대는 경제성 측면에서 우세하나 자연재해에 따른 방사선 노출의 위험성이 높아진다. 따라서 에너지 믹스 정책을 평가하기 위해 비용 효율성과 재난 위험 두 가지 요인을 고려하여 이들이 사회후생에 미치는 영향을 분석하였고, 가격 측면의 장점이 재난 위험의 단점을 상회할 것을 확인했다. 구체적으로 1) 원자력 에너지의 비율 증가에 따라 소비와 생산 역시 함께 증가하며, 2) 재생 에너지의 가격이 66.7% 이상 낮아지지 않는 한 원자력 에너지 비율의 확대는 사회 후생 측면에서 긍정적이었고, 3) 자연재해 발생으로 인한 원전사고 가능성이 33.7% 이상이거나 사고 발생 후 자본에 28.7% 이상의 타격을 입히지 않는 한 재생 에너지의 확대는 사회 후생를 저해했으며, 4) 정책불확실성은 사회 후생 감소를 야기하였다. 연구 결과는 장기적 관점에서 원자력에너지 장점을 재확인시켜주었으며, 일관된 에너지 정책의 중요성을 명확히 보여주었다.. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 확인한 에너지 믹스 정책에서의 에너지원별 비중이 사회 후생에 미치는 영향은 앞으로 에너지 정책을 수립할 때 참고할 수 있다. 그리고 정책 불확실성과 사회 후생 간에 확인된 관계를 통해, 에너지 정책을 둘러싼 최근의 불확실한 정세에서 정책의 불확실성을 줄여야 할 필요성을 확인할 수 있다. 또한 본 연구의 모델을 활용하여 국내외 다양한 에너지 정책 사례들의 사회 후생을 분석 및 비교할 수 있다. 이들 실사례를 포함하여 에너지 정책으로 실현 가능한 다양한 경우의 정책에 대해 본 연구의 DSGE 모델을 이용한 실험을 수행하여, 그들의 사회 후생을 비교함으로써 최적의 에너지 정책을 발견하는 데에도 활용할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
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Investigation of the role of FGF21 and development of FGF21 target therapy in severe acute pancreatitis

• 연구책임자 : □ 연구개요 급성췌장염은 임상에서 흔하게 볼 수 있으며 발생률이 증가하고 있는 질병이다. 급성 췌장염 환자는 대부분 보존적인 치료로 증상이 좋아지나 20-25%에서는 장기 부전을 동반한 중증췌장염으로 진행하여 중환자실 치료가 필요하며 전체 급성췌장염 환자중 2-9%는 사망할 수 있다. 특히, 췌장염으로 인한 사망은 5-7일 내에 발생하므로 초기치료가 매우 중요하다. 하지만, 현재까지 치료 방법은 금식 및 수액요법 이외 효과가 입증된 다른 약물 치료는 없다. 급성췌장염에 대한 연구가 오랜 기간 되고 있으나 아직까지 제대로 된 치료제가 없다. 급성췌장염 시작단계는 췌장 세포를 손상하는 세포엽세포 내 변화와 nuclear factor-kappa B (NF-κb)를 통한 췌장내 국소 염증 반응이 시작되는 단계이다. 여러 연구에서 NF-κB를 억제하는 실험을 해보았으나 실질적으로 직접 억제하는 치료제는 없었으며, 실험에서 억제한다고 하여도 임상에서는 모두 실패하였다. 실패한 원인으로는 NF-κB를 효과적으로 억제하지 못한 점, 환자들이 이미 염증반응이 시작된 이후에 와서 효과가 적었던 점, NF-κB외에 다른 염증 매개체들을 억제하지 못한 것으로 분석하고 있다. 또한, NF-κB외에 다른 염증관련 경로를 밝혀 췌장염의 기전을 이해한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 급성췌장염 코호트 구축 급성췌장염 환자 코호트를 구축하고 매년 100명 이상의 환자를 등록하여 현재 350여명의 데이터를 가지고 있다. 타기관과의 협업을 통해 연구의 범위를 넓히고 추가 연구에 따라 더 많은 연구결과가 나올 것으로 기대된다. 2. 기초실험 기초실험의 기반을 마련하고 추가적인 연구가 가능하도록 세팅하였다. 기초연구는 시간도 많이 걸리고 결과가 나오기까지 반복적인 실험이 필요하므로 추후 여러 개의 연구결과들이 나올 것으로 기대한다. 3. 연구결과 임상연구와 기초연구를 진행하면서 총 4편의 논문을 발표하였다. 각종 학회에서 연구결과를 발표하였고 한 차례 수상도 하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 췌장염에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있지만 현재까지 병태생리에 대한 이해도가 부족하고 치료도 금식과 수액요법 외에는 큰 변화가 없는 상황이다. 이번 연구를 통해 급성췌장염과 FGF21 연관성에 대한 몇 가지 연구를 진행하였다. 총 4편의 논문을 통해 FGF21과 급성췌장염의 중증도와 밀접한 관계가 있음을 밝혔다. 향후 기초 연구에도 도입하여 급성췌장염의 병태생리를 더 깊게 이해하고 치료에도 적용해보고자 한다. 췌장염 코호트 구축은 앞으로도 계속 이어나가서 향후에도 새로운 연구결과들이 나올 것으로 기대하고 있다. 연구 결과들을 더 다듬어서 급성췌장염에 대한 개념을 잡고 새로운 방향에서 질병에 대해 접근하고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한림대학교
• 발행년도 : 20220300
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Overcoming resistance to chemo and radiation therapy via NRF2 inhibition in intractable head and neck cancer

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 항암 및 방사선 치료 저항성을 갖는 난치성 두경부암에 대한 새로운 치료 방법을 구축하기 위해 치료 저항성을 증가시키는 것으로 알려진 Nrf2의 두경부암에서의 치료 저항성에서의 역할을 규명하고, Nrf2의 발현 조절 및 이에 영향 받는 관련 기전을 분석하여, 연구결과를 기반으로 Nrf2 조절을 통한 두경부암 치료저항성을 극복하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 항암 및 방사선 치료 저항성 두경부암에서의 Nrf2 기전확인 Nrf2 inhibitor 인 ML385 의 두경부암에서 항암효과를 확인 ● ML385 (Nrf2 inhibitor)에 의해 두경부암 세포주 YD9, snu1076 에서 cell death 및 migration 저하가 일어나고, apoptosis가 증가함, ● ML385 에 의해서 ROS증가를 확인함. NAC에 의해 ROS증가는 저하됨. ROS 증가에 의한 apoptosis 임을 추론 가능함. ● ML385 와 cisplatin을 병합하여 치료하였을 때 cell death apoptosis 가 더 많이 발생한 것을 확인하고 병합요법시 migration, invasion 감소한 것 확인.또한 ROS 증가와 함께 apoptosis 증가하고 NAC처리와 함께 apoptosis 가 감소하는 것 확인. 2. 두경부암의 줄기세포에서 Nrf2의 역할 및 저항성 규명 두경부암의 암줄기세포 제작 및 Nrf2의 역할 연구 ● 두경부암 세포주 SNU899에서 CD44⁺MACS beads를 이용한 두경부암 줄기세포를 제작함 ● 두경부암 줄기세포에서 Nfr2 발현양을 확인 및 ML385에 의해 apoptosis 가 증가함을 확인함. ● EMT signaling을 통한 ML385에 의한 기전을 밝힘 3. 항암 저항성 두경부암 및 암줄기세포에서 Nrf2 억제효과확인 저항성 두경부암에서 ML385 의 항암효과를 확인 ● cisplatin 약물저항성 두경부암에서의 ML385 약물의 암세포 증식이 줄어드는 것을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 두경부암에서의 치료저항성을 증가시키는 Nrf2f를 막는 ML385약물의 항암효과 검증 - 두경부암줄기세포에서의 항암효과 및 신호 전달경로 네트워크 규명 - 치료저항성 두경부암에서의 약물 검증 및 항암효과 확인 - 두경부암 치료 기술의 이론적 배경제공 및 두경부암의 재발 및 전이암 치료에 적용 - 다양한 지적 재산권 (특허, 기술이전) 확보를 통한 의료용 약물 치료기술 개발로 새로운 의료산업 창출 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 건양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200015826

Errorless Computing over Continuous Structures in Linear Algebra and Analysis

• 연구책임자 : □ 연구개요 Errorless Computing over Continuous Structures in Linear Algebra and Analysis: Since its early days, Computer Science has enjoyed the support and guidance of Logic, from Theory via Engineering to Practice: recall Alan Turing’s 1936 publication preceding nowadays ubiquitous digital computers, or Alonzo Church’s Lambda Calculus having led to functional programming languages, or axiomatic structures in Model Theory corresponding to specification of Abstract Data Types, or Hoare Logic for formal program verification---concerning the processing of discrete data, such as graphs or integers or strings. Continuous data on the other hand commonly arises in Engineering and Science (natura non facit saltus) in the form of temperatures and fields; it mathematically includes real numbers, smooth functions, bounded operators, or compact subsets of an abstract metric space. Processing such continuous data has arguably been lacking the foundation and support from Logic in Computer Science that the discrete case is enjoying [http://ams.org/notices/200603/fea-cook.pdf] The present project has developed these foundations from theory to practice. □ 연구 목표대비 연구결과 “Shoot for the Moon - even if you miss it, you will land among the stars.” (Les Brown). And this project has deliberately aimed for the impossible in order to achieve the incredible: While the Second Numerical Revolution is not complete, we definitely have started it and made major strides that demonstrate its benefits with several proofsof-concept: ● We have developed, analyzed, implemented, and run reliable algorithms in the Exact Real Computation paradigm that compute Periods (i.e. volumes of semi-algebraic sets) ― but it remains to dis/prove open conjectures in Transcendental Number Theory, such as concerning Bloch’s Constant. ● We have determined the intrinsic computational complexity of classical solutions to linear PDEs and the computability of nonlinear Navier-Stokes’ Equation (NSE) ― but it remains to determine the complexity of NSE. ● We have defined and constructed optimal codes of generic compact metric spaces ― but it remains to adapt these to the Hilbert and Sobolev spaces common in analysis. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Deviations between mathematical structures and their hardware counterparts are common also in the discrete realm, such as the wraparound 255+1=0 occurring in bytes that led to the “Nuclear Gandhi” programming bug. Therefore nowadays' highlevel programming languages (like Java or Python) provide user data types (like BigInt) that fully agree with mathematical integers, simulated in software using a variable number of hardware bytes; and advanced discrete data types (such as weighted or labeled graphs) can and do build on that, reliably and efficiently. Yet 35 years after introduction and hardware standardization of IEEE 754 floating point numbers, mainstream numerics is still governed by this forcible discretization of continuous data---in spite of violating associative and distributive laws, breaking symmetries, introducing and propagating rounding errors in addition to an involved (and incomplete) axiomatization including NaNs and denormalized numbers. Like “Nuclear Gandhi” in the discrete realm, the discrepancies between continuous mathematical and hardware data types lead to erroneous numerical computations, such as in the maiden flight of Ariane 501 or the design of the Slapner-A oil platform. The lack of a rigorous complexity theory of continuous data leads to a bottomless pit of numerical methods “believed” optimal. The present project has mended most of these deficiencies, and thus has effectively filled the blind spot of traditional computer science with respect to continuous data. (source : 연구결과 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200015861