◆ 연구 목표 ♦ 2015년 미국 및 유럽에서 항암 바이러스(Oncolytic virus)의 상업화 성공 이후, 이 분야의 많은 투자와 다국적 제약사의 관심이 높아지고 있음. ♦ 종양면역 및 면역독성 조절을 할 수 있는 다수의 항암 바이러스 후보 물질군 제작 및 최적화, 비임상 연구 진행, 공정개발, 임상시험 승인 획득 후 초기 임상시험에 진입하고자 함. ♦ 항암 바이러스의 개념증명 임상시험을 통해 종양면역의 패턴을 파악하여 세포독성 항암제, 표적 치료제 중 면역조절이 가능한 물질을 탐색해서 항암 효과를 극대화 하고자 함. ▶ 항암 바이러스의 작용기전 중 종양면역 증가는 생존율 증가와 관련된 가장 중요한 요인으로 생각되지만, 바이러스 자체의 면역 활성으로 체내 보상적인 억제성 면역이 발생하여 임상적 유효성을 제한할 수 있음. ▶ 본 연구책임자는 제작된 차세대 항암 바이러스에 의해 유도되는 종양 면역반응의 질적, 양적변화 분석 및 면역조절제를 탐색하여 항암 바이러스의 항암 효과를 극대화할 것이고, 이를 기반으로 임상시험에 적용하기 위한 중개연구 및 임상시험 프로토콜 개발과 1상 임상시험을 수행하고자 함. ◆ 연구방법 ♦ 바이러스 엔지니어링 ♦ in vitro : 역가시험, 세포독성시험, Flow cytometry, Immunohistochemistry, qPCR, TEM (Transmission electron microscopy), Microarray, Co-culture ♦ in vivo : 인간 종양 동물 모델, 동종 종양 동물 모델, 토끼 종양 모델, 토끼 독성 모델 ♦ 경동맥화학색전술 ◆ 연구결과 1) 암세포 특이적 항암 바이러스 제작 및 최적화 • 백시니아 바이러스를 기반으로 바이러스 증식 조절 유전자 및 종양 면역 활성인자를 도입하여 다수의 항암 바이러스 제작 완료(OTS-412, OTS-C412, WOTS-418, WOTS-408) • 항암 바이러스 제어기능 검증 및 제어시스템에 의한 추가 항암 효과 확인 완료 • 항암 바이러스 감염 시 면역 조절의 중요성 확인 • 항암 바이러스와 면역조절제(m) 병용 투여(mOTS-412)에 의한 항암 효과 증가 확인 - in vitro / in vivo - 인간 종양 동물 모델 / 동종 종양 동물 모델 • 항암 바이러스와 면역조절제 병용 투여의 항암 효과 작용기전 연구 및 후천성 면역 조절 기전 연구 • 항암 바이러스와 면역조절제 병용 투여(mOTS-412)와 면역관문억제제 추가 투여에 의한 항암 효과 증대 확인 • 다양한 항암 바이러스(OTS-C412, WOTS-418)와 면역조절제(m) 병용 투여에 의한 항암효과 증가 확인 • Herpes simplex virus, Measles virus, Adenovirus와 면역조절제의 병용 처리에 의한 항암효과 확인 • 바이러스 제조 공정 개발 완료 • 항암 바이러스 대량 생산 Process Development 기술이전 및 임상시험물질(CTM I, CTM II) 제조 완료 • CMC 분석법개발(identification – PCR based, 역가측정법, chemosensitization shift assay, 바이러스 정량 – PCR based) 및 밸리데이션 • 임상시험물질(CTM) 품질시험 완료 • 항암 바이러스 안정성 연구 • 임상시험물질(CTM I) 출하승인 완료 및 IND packaging 작성 완료 2) 항암 바이러스 유도 면역반응 연구 • 간암환자에서 경동맥화학색전술(TACE) 치료에 따른 종양 면역반응의 분석 완료 • 종양 모델 생쥐에서 고용량 OTS-412 독성 연구 완료 • 토끼의 간동맥 투여를 통한 고용량 OTS-412 독성 연구(non-GLP) 완료 • 토끼 모델에서의 mOTS-412에 대한 GLP 독성 시험 시행 완료 • 원숭이에서 mOTS-412 독성 시험 완료 • 항암 바이러스 생체 분포 시험 완료 • 항암 바이러스 효율 증가를 위한 특정 마커 분석 탐색 • 임상 시료 분석법 개발 • 임상시험 프로토콜 개발 완료 ◆ 기대효과 • 임상시험 진입을 위한 서류 준비 완료(IND packaging) - 비임상 약리, 비임상 독성, GMP 제조 • 기술이전 혹은 창업 : 1단계 종료 전 30억 이상의 민간자본 투자 • 차세대 항암 바이러스 기반 면역치료제의 신약 시장 진출 교두보 마련 • 신약개발을 위한 국제적 수준의 새로운 시스템의 기반 설립 및 세계적인 연구 성과 도출 ▶ 항암 바이러스 치료제의 종양면역 반응 분석법을 개발함으로써 암종에 따른 개인별 맞춤치료 근거 확보 ▶ 다양한 암의 표준치료 방법 (수술, 경간동맥화학색전술, 고주파 치료, 방사선 치료, 항암제 등)의 광범위한 영역에서의 보조치료 확보 및 맞춤치료 개발 ▶ 항암 바이러스 치료의 항암 효과를 향상시킬 수 있는 차세대 면역반응 조절제 개발의 기반 마련 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 황태호
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 항암 바이러스;고형성 종양;임상시험;면역치료제;종양면역; 2. Oncolytic virus;Caner immunology;Clinical study;Immunotherapeutics;Solid tumor;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 미세먼지 확률론적 예측 모형과 광 투과율 모델을 이용한 미세먼지의 농작물 생산피해 예측 및 세척기술 개발과, 시설작물 경영분석 연구를 통한 미세먼지 발생피해 평가기술 개발 ○ 전체 내용 ○ WRF-Chem을 이용한 고해상도 미세먼지 모의 시스템 구축 및 지역별, 계절별 미세먼지 예측 모형 개발 ○ 광 투과 실험 및 미세먼지 재현을 위한 실험용 상사법칙 개발과 투과성 재료의 특성 구명을 통한 미세먼지 농도에 따른 시설온실 표면에 대한 영향의 실증적 구명 ○ 시설온실 피복재 및 미세먼지 농도에 따른 작물의 생리적 특성 및 품질 특성구명을 위해, 미세먼지 농도별 광 투과율 실험 및 Irradiation Multiphysics 기법을 이용한 투과량 시뮬레이션과 수치화 ○ 세척제 별 생물학적, 이화학적 특성 구명과 세척방법의 공학적 검토를 통한 친환경 세척기술 개발 및 매뉴얼 작성 ○ 광 투과율 모델과 가상 시뮬레이션을 이용한 미세먼지 예측, 미세먼지 발생에 의한 시설재배 생산량 감소액 및 경영비 상응요소 산정, 미세먼지 발생에 의한 손실평가 및 경제적 경영분석 연구 수행 □ 연구개발성과 ○ 미세먼지 환경 재현 실험기구 및 시료 분석 용 광 투과율분석기 개발 ○ 미세먼지 흡착에 따른 투과율 변화 분석 및 세척제 평가를 위한 샘플 취득 시나리오구성 및 장치 설치 ○ 시설재배온실 내·외부 위치 별 조도 측정 장치 개발 ○ 온실 피복 시료 (PE) 특수 코팅에 따른 광 투과율 및 표면 소수성 평가 ○ 농가 온실 미세먼지 피해분석을 위한 미세먼지 실험모델 개발 ○ 미세먼지 노출에 따른 피복재 투과율 변화 분석 ○ 세척용액 내부 계면활성제 극성에 따른 미세먼지 제거율 평가 ○ 미세먼지에 따른 온실 내·외부 일사량 측정 및 분석 및 평가 ○ 코팅용액 도포 온실 피복재의 물때 생성률 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 ○ 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델 개발 및 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 분석과 피복재 투과율 저하양상 구명 ○ 제올라이트 암모늄 흡착 원리에 기반한 비닐온실 표면 미세먼지 세척 평가 ○ 미세먼지 영향의 온실 피복재 투과율 저하 방지를 위한 코팅제 비교 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 및 적용 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 일반적으로 물줄기를 이용한 물리적 세척방법은 투과율의 극히 일부만 회복 가능한 방법이며, 겨울철에는 물관리의 어려움이 있어 농가에서 쉽게 접근할 수 있는 세척방법이 요구되고 있음 ○ 온실 피복재에 흡착된 미세먼지를 물리적으로 세척하여 투과율을 회복하고자 할 경우 온실 상부를 세척하기 위한 인력의 인명 사고 발생 우려가 있는 한계가 있었음 ○ 본 연구에서 도출된 세척기술은 자연빗물이나 농업용수로 자연스럽게 세척할 수 있는 방안으로 농가에서 접근하기 용이할 것으로 보임 ○ 기존 옥살산을 이용한 세척방법과 대비하여 본 연구에서는 친환경 세척기술을 정립함으로써 환경 지속가능성을 고려함 ○ 본 연구에서 도출된 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델은 농촌에서 발생하는 미세먼지 발생환경을 실험실 환경에서 안전하게 제어할 수 있어 관련 분야 연구와 기술 발전에 기여할 수 있음 ○ 국가 미세먼지 측정망 자료에 농업부문 미세먼지의 계절적, 행정구역별 분포 현황을 추가하여 미세먼지 예보 정확도 향상에 기여 ○ 미세먼지가 발생한 대상지역 현장에서 미세먼지 대응 업무 추진 시 기초자료 지원 및 미세먼지 피해를 저감하기 위한 기술로써 활용 ○ 시설원예 또는 시설재배 비닐하우스 설계에 미세먼지에 의한 농업 생산피해 저감을 위한 안정적인 설계 기준 제시 ○ 미세먼지 피해 경감을 위한 친환경 세척 기술 개발로 미세먼지에 대한 선제적 대응으로 농업 피해 및 주민건강 피해를 최소화 ○ 농촌 지역에 적합한 새로운 미세먼지 저감 관리 기술 개발에 기여 ○ 작물 생육 영향 최소화를 통한 작물 생산량 증대로 농가경제 활성화 ○ 사회적 관심이 4차 산업혁명 등 고도화된 산업에 집중되고 있으나 농업분야 미세먼지 배출로 인한 경제적, 산업적 타격은 다른 어느 분야보다 큰 만큼 농업분야에서 미세먼지 관련 정책을 도출하게 될 본 연구의 역할이 매우 중요 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이재한
• 주관연구기관 : 국립원예특작과학원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 미세먼지;시설재배지;작물생육모형;세척기술;일사량; 2. particulate matter;greenhouse;crop growth model;cleansing technology;solar radiation;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박석원
• 주관연구기관 : 마루엘에스아이(주)
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 하이브리드 티디아이;전하결합소자;시모스 이미지 센서;우주;검출기;화소;방사선;초점면 어레이; 2. Hybrid TDI;CCD;CMOS IMAGE SENSOR;SPACE;DETECTOR;PIXEL;RADIATION;Focal-plane Array;

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;

□ 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;

연구개요 본 연구는 방사광 X-선 (Synchrotron radiation X-ray)를 이용한 폐암의 비파괴적 진단 검사기법의 개발 가능성을 검증하고자 하였음. 방사광 X-선을 이용한 영상의학적 검사는 기존의 X-ray 방식을 이용한 경우에 비해 병리적 영상 검사에 필적하는 정밀도와 해상도의 획득이 가능하여 해부학적 미세구조의 관찰이 필수적인 초기 폐선암의 진단에 특히 유용할 것으로 사료되었음. 또한 방사광 X선을 이용한 단층촬영 영상의 3차원 재구성을 통해 폐암의 구조와 위치를 보다 정확하게 파악하여 절제 범위를 결정하는데 도움을 주고자 하였음. 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 연차별 목표 및 결과는 다음과 같음 1차년도 목표: 방사광 X-선을 이용한 고정밀 3D resolution 영상획득 1차년도 연구결과: 폐암 조직에 대한 3D reconstruction 영상을 얻기 위해 2019.05.15.~17 일본 츠쿠바의 고에너지 가속기 연구소 내 Photon factory BL14B와 BL 14C에서 1차실험을 진행하였으며 2019.11.19.~22일에 2차 실험을 진행하였음. 두 번의 실험을 통해 Refraction –based tomgraphic imaging 기법을 이용하여 폐암 검체의 영상을 획득하였으며 결과에 대해 2019.09월 상해에서 열린 제13회국제 생물방사광 학회 (13th International Conference on Biology and Synchrotron Radiation)에서 발표되었으며 논문을 저술되어 2021년3월 Diagnostic에 online 게재됨. 2차년도 목표: 방사광 virtual lung biospy를 위한 비파괴적 폐암진단 모델 구축 2차년도 연구결과: 1차년도 연구 결과를 바탕으로 폐암 진단을 위한 비파괴적 검사의 임상적 적용 가능성에 대해 고찰함. COVID19 유행으로 인해 일본에서의 직접적인 실험은 진행하지 못하였으며 Photon Factory의 연구진과 On-line을 통해 Refraction-based tomographic imaging technique의 개선 방법을 논의함. Field of View 및 해상도를 높이기 위한 새로운 Asymmetrically-cut monochromator (ACM)의 개발에 참여하였으며 새로 개발된 monochromator를 이용한 영상 실험이 일본연구진을 통해 현재 진행 중임. 또한 포항 가속기 연구소 내 6C biomedical beamline에서 2020년 10월 과 11월 두 차례에 걸쳐 Synchrotron X-ray를 이용한 Phase-contrast micortomographic imaging을 획득하였으며 attenuator를 이용하여 해상도를 높이는 연구를 진행하고 있음. 이 연구 결과는 2020년 11월 방사광 이용자 연구회에서 발표되었으며 향후 본 연구에 참여하였던 고려대학교 이은주 연구원이 6C biomedical beamline의 임재홍 박사와 함께 연구를 지속할 예정임. 2차년도 연구에는 진단의 정확도를 높이기 위해 생기능성 나노입자 도입이 시도되었으며 염색 방법의 개선과 새로운 영상기법의 개발을 목표로 예비 실험을 계획 중임. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 다음과 같은 효과를 기대할 수 있음. Human-scale imaging technique의 개발: 1차년도 연구를 통해 Refraction-based synchrotron radiation tomographic imaging technique 중 Dark-field imaging optics의 개선을 통해 해상도 저하 없이 Field of View를 확대할 수 있는 기법을 개발 중이며 이는 임상적용의 전제 조건인 human-scale의 영상획득을 위한 기술 개발에 초석이 될 것으로 생각됨. 폐암 영상의 정밀도 개선을 통한 virtual lung biopy 기법의 개발: 획득 가능한 영상크기의 증가와 더불에 폐암으로 의심되는 병변에 대한 해상도를 높이기 위한 영상기법을 개선하였음. 영상으로 관찰되는 병변이 염증조직과 구분이 어려운 초기 폐암병변의 진단을 위해 폐암에 특이적으로 반응하는 항체를 이용한 생기능성 나노입자의 개발을 위해 전단계 실험을 진행 중임. 이 기법의 임상적 적용을 위해 생체 적합도와 염색기법의 개선이 필요하며 이는 차후 연 과제로 진행하고자 함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 석양기
• 주관연구기관 : 순천향대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 방사광;폐암;진단; 2. Synchrotron;Lung cancer;Diagnosis;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 위성통신 송수신기용 GaN 기반 고주파 전력 반도체의 내방사선 향상 기술 개발 ￭ 전체 내용 ○ 반도체 소자의 내방사선 평가 기술 조사 ○ 이온빔/방사선 조사를 통해 변화된 GaN 물성 분석 ○ GaN 반도체 소자 제작 및 우주방사선 영향 평가 ○ 내방사선 평가 결과 분석 및 내방사선 향상 소자 구조 제안 ○ 내방사선 향상된 GaN 고주파 전력 반도체 소자 제작 및 평가 ○ GaN 소자 기반 하이브리드 타입의 PA 구현 및 내방사선 평가 ￭ 1단계(해당 시 작성) • 목표 : 위성통신 송수신기용 GaN 기반 고주파 전력 반도체의 내방사선 향상 기술 개발 • 내용 ○ 반도체 소자의 내방사선 평가 기술 조사 ○ 이온빔/방사선 조사를 통해 변화된 GaN 물성 분석 ○ GaN 반도체 소자 제작 및 우주방사선 영향 평가 ○ 내방사선 평가 결과 분석 및 내방사선 향상 소자 구조 제안 ○ 내방사선 향상된 GaN 고주파 전력 반도체 소자 제작 및 평가 ○ GaN 소자 기반 하이브리드 타입의 PA 구현 및 내방사선 평가 □ 연구개발성과 ○ 정량적 연구개발성과 - SCI 논문: 4건, 특허출원: 2건, 국내/국제학술대회 발표: 5건/2건 ○ 정성적 연구개발성과 - 내방사선 평가 기술 정리 - 이온빔 조사 전/후 GaN 물성 분석 결과 정리 - 방사선 조사 전/후 GaN 물성 분석 결과 정리 - 양성자에 의한 소자 특성 저하 원인 분석 결과 - 이온빔 기술 이용 내방사선 향상 소자 구조 설계 - 방사선 조사 조건에 따른 내방사선 평가 결과 정리(특성 저하율 30% 이하) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 국내 우주부품용 전자소자 개발 및 방사선 영향 평가 기술 연구의 기초데이터로 활용 가능 ○ 본 연구결과를 토대로 GaN 기반 내방사선 전자소자 개발 과제를 추진할 계획 ○ 해당 소자 관련 기술을 타 분야(이동통신, 레이더 등) 고주파 전력 반도체 소자에 활용 가능 ○ 국내 GaN 기반 내방사선 전자소자 개발 가능성을 제시함으로써, 우주기술 자립화에 기여 ○ GaN 기반 고주파 소자의 신뢰성 평가를 통해 안정성 확보 기대 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김동석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 질화갈륨;고주파 소자;내방사선;양성자;이온빔; 2. Gallium Nitride;High-frequency Device;Radiation Hardness;Proton;Ion Beam;

□ 연구개발 목표 ○ 사용후핵연료 전해환원에서 저환원율 원소 환원 특성 규명과 효율 향상 - 저환원율 원소(희토류 금속과 알칼리 토금속 원소)의 전기화학 데이터 생산 - 저환원율 원소의 전해환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 - 미환원 산화물이 후속공정과 최종폐기물에 미치는 영향을 평가 - 중요 문제 원소의 환원효율을 높일 수 있는 공정 개선방안을 도출 □ 연구개발 내용 ○ 1단계: 미환원 산화물의 전기화학 데이터를 구축하여 전해환원 과정에서 저효율을 보이는 희토류와 알칼리 토금속의 환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 - 희토류 금속과 알칼리 토금속 미환원 산화물의 전해환원 중 간접환원 및 직접 환원과 관련된 전기화학과 열역학 데이터 문헌조사 및 측정 - 전해환원 실험 장치를 구축하여 예비 환원실험을 진행하고, 희토류와 알칼리 토금속의 전해환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 ○ 2단계: 미환원 산화물이후속공정으로 전달되어 핵물질 회수공정과 최종폐기물에 미치는 영향을 평가하고, 환원율 향상이 필요한 원소에 대하여 환원율을 향상할 수 있는 공정 개선 방안을 도출 - 미환원 산화물이후속공정인 공용융염 환경에서 용출 여부, 용출 화합물 형태, 회수체에 전착되는 거동을 평가하고 후속공정 효율 저해 원소 도출 - 미환원 산화물이 존재할 수 있는 전해환원 용융염 폐기물, 전해정련 양극폐기물, 공용융염 폐기물 등 최종폐기물 특성에 미치는 영향 평가 - 전해환원 운전조건과 환원반응을 개선(인가전위, 환원제, 온도 등)하여 후속공정 목표달성을 방해하고 최종폐기물 특성을 저해하는 중요 저환원율 원소 산화물에 대한 전해환원율 향상 방안 도출 □ 활용계획 및 기대효과 ○ 미환원 산화물의 환원율을 높여서 공정 효율을 증가 ○ 고속로 핵연료 품질에 직접적인 영향을 주는 후속공정에 주는 영향을 최소화하며, 최종폐기물에서 고방열성 핵종에 대한 정밀한 특성을 파악 ○ 고온 용융염과 산화물 복합계면에서 일어나는 방사화학적 현상에 대한 이해를 증진하여 차세대 핵연료주기 시스템에 실증에 기여 ○ 사용후핵연료 파이로프로세싱과 후행핵연료주기 차세대 전문 인력 양성 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 최성열
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 방사화학;전해환원;복잡계면;희토류금속산화물;용융염;사용후핵연료;파이로프로세싱;알칼리토금속산화물; 2. Radiochemistry;Electrolytic Reduction;Complex Interface;Rare Earth Metal Oxide;Molten salt;Spent Nuclear Fuel;Pyroprocessing;Alkaline Earth Metal Oxide;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 조사에 따른 hBN의 물성 분석 및 결함을 이용한 hBN memristor 제작 전체 내용 방사선 조사에 따른 hBN의 dielectric 특성, 항복전압의 변화를 전기적 특성 변화 분석. 방사선 조사에 따른 결함을 이용하여 hBN memristor 제작 연구개발성과 ▷ dry-transfer을 이용한 전사방법으로 SiO₂기판, 전극패턴 위 등의 다양한 기판에 hBN 소자 제작 방법 획득. ▷ 초고속 카메라 설치 기술 확보 및 hBN의 breakdown 현상 관측 성공 ▷ hBN 기반 캐퍼시터를 제작하여 hBN의 breakdown과 같은 전기적 특성 파악에 성공함 ▷ 방사선 조사 이후의 hBN의 물성 변화를 시뮬레이션, 전기적으로 분석함 ▷ 방사선, 전자빔 조사한 hBN을 사용하여 memristor 소자를 제작하고 측정 및 분석. ▷ hBN과 이차원 물질을 결합하여 memtransistor를 제작하고 다양한 활용에 대한 가능성을 확인함. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ hBN을 dielectric layer로 사용하여 다양한 소자를 제작하게 되면 hBN의 atomically clean surface 특성으로 인해 소자의 성능을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대됨 ○ dielectric 물질의 break down 연구는 반도체 기반 소자의 내구성 증진에 중요한 요소임. dielectric 물질의 break down에 관한 메커니즘은 아직까지 정확하게 밝혀지지 않았으며, 이에 대한 시각적 분석을 통한 break down 현상에 대한 연구는 break down 메커니즘 규명에 큰 역할을 할 것으로 기대됨 ○ 메모리 소자에 대한 수요는 향후 지속적으로 증대될 것으로 예상됨. 그에 반해 아직 memristor에 관한 연구는 아직 기초수준에 머물러 있음. 따라서 차세대 2차원 박막을 활용한 memory 소자 제작기술 확보는 미래 산업의 기술 선점에 있어 매우 중요한 요소로 작용할 것으로 보임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김지현
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 육방정 질화붕소;초고속 카메라;방사선;항복 전압;메모리 소자; 2. hexagonal boron nitride;high-speed camera;radiation;breakdown voltage;memristor;

2018년부터 2020년까지 이온빔 장치를 운영하였으며, 양성자빔/이온빔 이용연구를 지원하였다. 이온빔장치는 총 3기 (기체, 금속, 1.7 MV 탄뎀가속기)를 운영하였으며 3년 동안 2,765공정, 408개 과제를 지원하였다. 이온빔 장치의 가동율은 3년 내내 94% 이상을 유지하였다. 양성자빔 이용연구 지원은 3년동안 5,176 공정, 269개 과제를 지원하였다. 특히, 우수이용자 지원을 위해 중점지원과제를 발굴하여 3년동안 9개 과제를 지원하였다. 빔이용시설을 이용하여 이용자를 지원한 결과 3년간 총 57편의 SCI 논문 게재 성과를 얻을 수 있었다. 또한, 중소기업 R&D 기술지원을 위해 3년간 61건의 기술상담과 31과제의 빔서비스 지원을 수행하였다. 빔이용자의 편의를 위해 양성자/이온빔 조사 후처리 분석 장비 (FE-SEM, 나노인덴테이션, FT-IR 등)를 운영하여 총 153건의 산업체 이용자 지원을 수행하였다. 고품질의 양성자/이온빔을 이용자에게 제공하기 위해 빔이용시설을 유지·보수하였으며 수요기반 신규 이온종 빔 서비스 실시, 고온 빔조사서비스 장치 구축, 선량측정 정확도 개선 등 성능을 개선하였다. 또한, ISO9001:2015를 운영하였으며 품질보증시스템을 성공적으로 운영하기 위해 통합안전경영시스템(ANSIM)을 업그레이드 하였다. 양성자/이온빔 이용 활성화를 위해 양성자가속기 기반 동위원소 생산허가 승인, RI 이용연구, 이온빔 기반 재료 특성 변화 연구, 반도체 우주방사선 영향 평가 연구 등 자체연구를 통해 ⁶⁷Cu 생산 기술개발 보고서, 반도체/전자부품에 대한 우주방사선 영향 평가 기술 분석 기술보고서 등 기술보고서 5건을 발간하였으며, 이를 통해 내부 역량을 강화하였다. 이를 기반으로 입자빔 활용 첨단기술개발 성과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 557p)

• 연구책임자 : 이재상
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 양성자빔;이온빔;이용연구 지원;산업체 R&D 기술 지원;빔 활용 기초 연구; 2. Proton beam;Ion beam;Support of beam-utilized research;Support of industrial R&D technology;Beam-utilized basic research;