Innovative Technology Development for Quantitative Evaluation of Structural Integrity in Nuclear Waste Disposal System based on Adaptive AI to Improve Acceptability of Nuclear Safety

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 방사성 폐기물 처분구조물의 건전성(integrity)을 실시간으로 감시하고, 적응형 인공지능(Adaptive Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 손상도를 평가하고 나아가 처분구조물의 건전성을 예측할 수 있는 관리기술을 개발함. 1. 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 건전성 평가 혁신기술 개발 2. 적응형 인공지능 기반 처분구조물의 실시간 통합 감시·진단시스템 개발 □ 연구개발 내용 1. 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 건전성 평가 혁신기술 개발 a. 방사성 폐기물 처분구조물 주요 열화인자와 실시간 건전성 모니터링 데이터와의 상관특성 분석 b. 방사성 폐기물 처분환경 모사 복합 열화인자에 따른 구조물 손상도 진화특성(damage evolution) 규명 c. 실시간 감시데이터 및 손상진화 특성을 이용한 구조물의 건전성 정량화(손상위치, 손상정도, 손상강도 등) 기술 개발 2. 손상 연동해석 모델개발 및 손상도 진화특성을 이용한 처분구조물 장기 건전성 예측 a. 처분환경 모사 방벽재 시험 및 손상도 진화특성을 이용한 처분구조물의 장기 건전성 평가 b. 처분환경 적용가능 손상 연동해석 모델(Damage driven Coupled Thermo Hydro Mechanical model) 개발 c. 손상 연동 복합거동 모델 개발을 이용한 처분구조물의 장기 건전성 수치해석적 예측 3. 적응형 인공지능 기반 처분구조물의 실시간 통합 감시·진단시스템 개발 a. 건전성 감시를 위한 적응형 인공지능(Adaptive Artificial Intelligence) 알고리즘(SW) 개발 b. 다종 센서를 이용한 지능형 SF 처분구조물 통합 모니터링 시스템(HW) 구축 c. 실시간 감시 및 건전성 정량평가가 가능한 통합 시스템모듈 제작 및 성능검증 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) 1. 해외 원전기술 선도국의 경우 유사한 기술개발 사례가 없기 때문에, SF 처분구조물 건전성 정량평가 분야에서 기술적 파급효과가 매우 큼 2. 방사성폐기물 처분시스템의 장기 열화특성을 반영한 처분구조물의 안전성 강화 및 관리기술의 고급화에 기여 3. 사용후핵연료 저장 및 처분 등에 대한 사회적 관심이 집중됨에 따라, 사용후핵연료에 대해 안전하게 관리하고 있다는 사실을 정량적 데이터에 근거하여 제시할 필요가 있음. 4. 이는 원자력시설 관리기술에 대해 안전성을 획기적으로 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 대국민 수용성 및 신뢰 향상에 기여할 것으로 평가됨. (출처 : 요 약 문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300011865

Identifying mutational burden of radiation in adult stem cells with mismatch repair gene mutation by whole-genome sequencing of mouse and human organoid cultures

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ○ 1단계 ● 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ● 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ○ 2단계 ● 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ● 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 - MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300013052

Development of localization technology for dental flossing of eco-friendly biodegradable resin (biodegradability: 60%↑/45days) combined with medicin

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : (주)에덴디
• 발행년도 : 20220700
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300017773

A study on strengthening export competitiveness of Korea’s radiation related corporations and expanding overseas advancements

• 연구책임자 : 연구개발 목표 ᄋ 방사선 기술 기업의 수출역량 제고를 통한 수출액 증가 및 시장 확대 - 방사선 기업의 신시장 진출 및 수출 네트워크 확대 - 방사선 기업 자체 수출역량 강화 - 정보분석, 제공 및 성과 확산 - 방사선 기업 수출지원 체계성 및 효과성 제고 - 방사선 기업 수출 정책 수립을 위한 민관 네트워크 확대 연구개발 내용 ᄋ 방사선 기업의 신시장 진출 및 수출 네트워크 확대 - 방사선기술기업 수출활동 수요 맞춤 지원 프로그램 운영 - 방사선기술기업 해외진출 언택트 지원 프로그램 운영 - 해외 전시회 참가 지원 프로그램 운영 ᄋ 방사선 기업 자체 수출역량 강화 - 수출 유망기업 해외진출 컨설팅 지원 프로그램 운영 - 수출 역량 강화 교육훈련 프로그램 개발 ᄋ 정보분석, 제공 및 성과 확산 - 주요 수출대상국 방사선 시장 최신 동향 및 수출 전략 연구 보고서 발간 ᄋ 방사선 기업 수출지원 체계성 및 효과성 제고 - 방사선 기술 수출 정보 공유 플랫폼 ｢아톰엑스포트｣ 홈페이지 개편 운영 - 방사선 기업 종사자 대상 수출지원사업 설문조사 실시 - 방사선기술기업 수출지원사업 발전방안 마련 ᄋ 방사선 기업 수출 정책 수립을 위한 민관 네트워크 확대 - 정책 수립 및 민‧관 협력을 위한 ｢원자력기술수출지원협의회｣ 운영 - 방사선기술기업 협력네트워크 ｢아톰엑스포트클럽｣ 운영 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ᄋ 활용계획 - 방사선 기업의 수출액 증대 및 신규 시장(바이어) 개척에 활용 - 방사선 기술 기업의 수출 및 무역 역량 강화에 활용 - 정부와 민간 간의 소통 활성화를 통한 정책 개발에 활용 ᄋ 기대효과 - 방사선기술기업 수출 지원 프로그램의 지속 운영을 통한 국내 방사선 산업육성, 수출기업 증가 및 해외 시장 확대에 기여 - 국내 기업 수출 활성화 및 양질의 일자리 창출 등 선순환 구조 형성 기대 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200012733

5th European Radiation Protection Week (ERPW)

• 연구책임자 : ◆ 장소 : online
  ◆ 일시 : 2021/11/22 ~ 2021/11/24
  ◆ 회의개요
  유럽 방사선 분야 주요 기구들이 주관하는 European Radiation Protection Week(ERPW)가 2021년 11월 22일부터 24일까지 온라인 비대면 회의로 개최되었다. 이번 제5회 ERPW는 MEENAS group (ALLIANCE, EURADOS, EURAMED, MELODI, NERIS, and SHARE)을 대신하여 EURAMED에서 주관하였고, 학술대회는 초청 강연, 심포지엄, 디지털 포스터 발표, EURAMED Rocc-n-Roll Project Workshops으로 구성되었으며 방사선방호 분야의 다양한 연구 성과를 발표하고 토론하였다.
  
  ◆ 차례
  1. ERPW 학회 소개
  2. 초청 강연 세션
  3. Radioecology and Emergency Preparedness 세션
  4. Dosimetry in the Medical Context 세션
  5. Low-Dose Research 세션
  6. General Dosimetry and Various Topics 세션
  7. Medical Radiation Protection 세션
  8. 디지털 포스터 발표 세션
  9. 기타 워크숍
  10. 분석을 마치며
  * 참조: 학회에 참가했던 국내외 한인 과학자와 해외 과학자(일부)의 소속
   
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211228
• Keyword : https://kosen.kr/info/report/REPORT_0000000002047

[10월 사전주제] 생체분자의 3차원 구조분석 기술 동향

• 연구책임자 : 생명체가 활동을 유지하기 위한 거의 모든 생명활동은 아미노산으로 이루어진 단백질이 매개한다. 세포 내에서 여러 대사 반응을 촉매하고 조절하는 효소들뿐만 아니라, 세포 외부에서의 자극 및 환경 변화에 대한 적응을 유도하는 신호전달체계 또한 단백질에 절대적으로 의존하고 있다. 따라서 단백질의 변이, 결실, 과다, 부족 등은 때때로 중요한 질병의 원인이 되며, 이를 파악하고 치료제를 개발하기 위한 노력이 다방면으로 진행 중이다. 단백질은 20개의 아미노산(amino acid)의 조합으로 이루어져 세포 내 DNA로부터 전사(transcription)된 RNA와 리보솜으로부터 번역(translation) 과정을 거쳐 3차원 구조를 형성한다. 이때 각 아미노산 주형 및 잔기에 존재하는 다양한 쌍극자에 의해 수소결합이 형성되며 각 단백질은 고유한 삼차원 구조를 형성함으로써 고유한 기질에 대한 특이적 활성을 띤다. 따라서 단백질의 구조를 파악하는 것은 단백질이 가지는 고유한 기능이 작동하는 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 이를 기반으로 하여 활성을 제어할 수 있는 약물 설계 및 발굴에 중요한 기초를 제공한다.
  이를 위해 X선 결정학(X-ray crystallography), 핵자기공명분광법(Nuclear Magnetic resonance, NMR), 초저온투과전자현미경(Cryo-electron microscopy) 등 여러 기술이 개발되어 활용되고 있다. 보다 최근에는 딥러닝(Deep learning) 기술을 활용한 AlphaFold I, II가 개발되어 전 세계적인 충격을 주고 있다. 본 보고서에서는 이 기술들에 대해 간단한 소개와 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.
   
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211129
• Keyword :

A study on methodology of nuclear cooperation contributing to the future nuclear technologies

• 연구책임자 : 본 과제는 ①‘미래원자력기술 발전전략’ 관련 원자력 협력 전략수립 및 신규협력 분야 모색 강화, ②한국원자력기술 해외진출 지원을 위한 국제협력 중점 추진, ③국제사회 내 아국의 기술 우수성 및 위상 강화 활동 지속 수행, ④국제협력 활동의 전략성 강화의 네 가지 세부목표를 중심으로 원자력 협력활동이 전략적으로 수행되었으며 다음의 성과를 거두었다. 먼저 (i)원자력기술과의 융합 기술개발 국제협력 활동 계획을 수립 및 이행하였으며 (ii)국내 원자력 국제협력 네트워크를 활용하여 국가 원자력 R&D 정책과 일치하는 협력전략을 수립하는 등 전략을 고도화하였다. 또한, (iii)수출 유망기술의 해외 진출활동을 지원하기 위해 연구로, 중소형원전 등 수출 유망기술의 국제협력을 추진하였고, (iv)정부 간 다자, 양자협력 채널에 수출 유망기술의 기술의제 참여 확대, (v)아국 수출 유망기술의 국제수요 파악 및 원전시장 진출 유망지역에 대한 협력을 강화하였다. 국제사회에서의 아국의 위상 강화를 위해 (vi)국제기구가 개최하는 각종 위원회, 기술회의, 자문회의 참여를 확대하였으며, (vii)원자력 국제행사 한국 개최를 확대하였다. 더불어 현 원자력정책 기조를 반영한 국제협력 활동의 전략성을 강화하기 위해 (viii) 다자, 양자별 협력현황 점검 및 대상별 협력 분야와 신정책과의 부합성을 검토하였으며, (ix)국제협력 전략에 입각한 정부간 양자공동위, 국제기구, 다자협의체 정책회의에 지속 참여 및 (x)주요 원자력 국가와의 국제협력 전략지도를 작성하였다. (출처 : 보고서 요약서 3p)
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016610

Radiation Safety Management in KOMAC

• 연구책임자 : 원자력 안전법에 따른 방사선발생장치( RG )와 방사성동위원소( RI ) 사용 및 생산 시설인 양성자가속기연구센터는 방사선에 의한 재해 방지와 공공의 안전을 도모하기 위한 방사선 장해 방어 의무 사항을 이행하여야 한다. 또한 방사선 안전 관리를 위한 방사선 안전 시설을 지속적으로 운영하기 위한 유지 보수가 필요하며, 방사선발생장치( RG )와 방사성동위원소( RI )에 사용 등에 의한 시설 주변 환경의 방사선/능 영향을 감시하기 위한 측정을 수행한다. 방사선안전관리의 목적은 원자력 이용시설의 운영에 따라 필연적으로 수반되는 방사선으로부터 인체에 유해한 결정적 영향이 발생하지 않도록 하고 확률적 영향을 합리적으로 달성 가능한 수준으로 최소화하는 것에 있다. 또, 주변에 대한 방사선환경을 조사하여 원자력이용시설의 운영으로 인한 주변 영향을 평가하고 시설로부터 예기치 못한 방사성물질의 배출에 의한 주변 환경 변화의 영향을 판단할 수 있는 기초자료 확보에 있다. 본 과제의 수행은 방사선발생장치 사용, 방사선발생장치 생산, 방사성동위원소 사용분야에 대해 국가 원자력 관계법령에서 정하고 있는 의무 요건이다. 이를 위해 방사선안전관리과제에서는 ① ( 방사선관리구역 내부 ) 방사선작업환경 안전성확보, ② ( 방사선 관리구역 외부 )시설주변방사선감시, ③ ( 센터 외부 )환경방사능분석실 구축 운영, ④ 각종 원자력 인허가 법적 요건을 사전 검토하여 충족 시키고, ⑤ 방사선안전관리 시스템의 보완 및 기능 유지에 힘쓰고 있다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 205p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200008182

Improvements of atmospheric chemistry-aerosol-cloud-radiation interactive mechanism in GloSea

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200008401

Analysis on improvement of insulation and shading performance of multi-layered film for greenhouse

• 연구책임자 : □ 연구의 목적 및 내용 온실은 내부 환경을 조절하기 위하여 고온기엔 차광, 저온기엔 단열 성능이 요구되므로 작물재배 환경에 적합한 기능성 필름의 요구 기준 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산업분야 기능성 필름의 온실 적용 가능성을 검토하기 위해 기능성 필름 종류별 광투과 특성 및 열차단 성능을 비교ㆍ분석하고, 성능이 뛰어난 제품을 유리온실에 적용하여 작물 재배 영향을 평가하였다. 또, 기능성필름의 단열성능을 고려한 온실의 냉난방부하를 예측하고, 연간 에너지 소비량 비교를 통해 최적 온실설계에 활용할 수 있도록 온실 열환경 계산 프로그램을 개발하였다. □ 연구개발성과 사용된 기능성필름 부착 온실은 일반 유리온실에 비해 가시광선 투과율은 일평균 약 78%, 일사투과율은 약 74%였으며, 적축면 상추의 초기 수확량은 18%, 전체 수확량은 6.9% 증가하였다. 반면 적축면 상추의 적색 발현비율은 HSV 컬러코드 분석결과 1.01%로 일반 유리온실의 7.47%보다 낮았다. 백침계 오이는 초장 81%, 엽장 67.7%, 엽폭 64.1%로 일반 유리온실보다 생육이 낮았고, 초기 수확량 및 전체 수확량도 각각 34.7%, 6.5% 감소하였으며 수확시 기도 지연되었다. 에너지소비량은 기능성필름을 부착한 온실이 일반 유리온실보다 약 4.7% 낮게 나타나 난방에너지 절감효과가 일부 있는 것으로 판단되었다. 기능성필름을 부착한 유리온실의 경우, 광투과율이 80% 이하로 낮아 엽채류 및 호음성 관엽식물 등의 재배 시 주간의 일사부하 저감으로 고온화를 지연하는 효과가 있으나 과채류 및 화훼류의 색발현과 겨울철 저일조 조건에서 작물의 생육이 저하될 수 있으므로 보광 등의 추가 조치가 필요할 것으로 판단된다. 단동온실의 열손실 분석 결과 1건을 비SCI논문 게재하였고, 온실의 열손실 측정장치와 측정방법을 특허출원하였으며, 온실 열환경계산 프로그램을 개발하여 전산프로그램등록 1건과 영농기술정보 1건을 제출하였다. 기타 영농기술정보 1건, 현장기술지원 4건, 국내 학술발표 4건의 성과를 본 과제 수행을 통해 달성하였다. □ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) 광투과성능이 우수한 온실용 기능성필름 개발, 보급을 통해 고품질 작물생산으로 농가소득 증대에 기여할 수 있으며, 온실의 냉, 난방에너지 비용 절감과 작업환경 개선 등의 효과가 우수한 국산 농업용 기능성필름 관련 전후방 산업 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 국문 요약문 4p)
• 주관연구기관 : 국립농업과학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100009953