(1) 본 연구의 2차년도 (2020년)에는 1차년도에서 개발 및 확장한 Integrative approach를 Nuclear Pore Complex (NPC)를 통해 일어나는 유전자 전사 과정을 비롯한 여러 생명현상들에 적용하여 독창적인 생물학적 발견과 이해, 그리고 예측이 가능하도록 응용하는데 중점을 둠. (2) NPC와 크로마틴 복합체의 구조 이해: ● integrative approach를 적용하여 NPC-크로마틴의 거대 단백질 복합체의 구조를 규명하는 실험을 진행함. 이를 위해 본 연구책임자 및 협업연구자는 Cryo-EM, SAXS, Cross-linking, FRET, Super-resolution microscopy등의 생물물리 및 구조생물학적 실험 방법을 적용하여 데이터를 생성하였고, 이를 차년도에 계산과정에서 통합 활용함. (3) 다른 연구자들과 협업 네트워크 구축: ● Integrative approach는 그 사전적 의미처럼 다른 연구자들과의 교류와 협업이 무척 중요함. KAIST 송지준 / 조원기 / 장재범 / 오병하, 서울대 안광석, 미국 Rockefeller 대학 Mike Rout / Brian Chait, 미국 Stanford 대학 Wah Chiu, 미국 UT Southwestern대학 Yuh-Min Chook, 미국 UCSF대학 Andrej Sali 연구팀과 공동 실험 및 데이터 공유를 위한 협업 네트워크를 구축하였고 그 유기적 관계를 유지함. (출처 : 초록 3p)

• 연구책임자 : 김승중
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 통합 방법론;핵공 복합체;유전자 전사;크로마틴;소각 X-선 산란; 2. Integrative Approach;Nuclear Pore compex;Gene Transcription;Chromatin;Small angle X-ray scattering;

ㅇ 본 과제에서는 깨끗하고 안전한 수자원 확보를 위한 방사선 접목 중합 및 작용기 도입 반응 제어를 통해 더 친환경적이고 가격 경제성이 높은 수중 유해 금속이온 흡착제 제조기술과 금속 촉매 첨가 방사선 산화반응 이용 수중 난분해성 유기화학물질 분해 및 분해 메커니즘 규명 연구를 수행하였음. - 수중 유해 금속이온 흡착제 연구에서는 (1) 비수계 전자선 접목중합 반응을 통한 상용 입자형 대비 높은 흡착처리 속도와 흡착용량을 갖는 수중 금속염 흡착제 제조기술, (2) 높은 반응효율(≥ 90% 전환율)과 높은 재현성(3% 상대표준편차)을 갖는 수계 전자선 접목중합반응 이용 기능성 고분자 제조기술 및 (3) 전 제조 공정(전자선접목중합 및 나노구조체 도입)에서 친환경 용매인 물을 사용한 프러시안 블루(PB)가 고밀도로 집적화된 나노복합 흡착제(PP-g-PAA-PB) 제조기술을 개발하였음 - 수중 난분해성 유해 화합물질 분해 연구에서는 (4) Sulfamethoxazole의 방사선 산화분해에 적합한 광촉매의 밴드구조 제시, (5) 방사선과 다중금속촉매의 사용으로 난분해성 물질을 효과적으로 제거할 방안을 개발하였고 (6) 정량 및 정성 분석을 통한 금속촉매/방사선 이용 Sulfamethoxazole 분해 부산물 규명하였음 (출처 : 서지정보양식 211p)

• 연구책임자 : 신준화
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선;접목중합;금속염 흡착제;방사선 고도산화;유기화학물질;분해; 2. Radiation;Graft polymerization;Metal ion adsorbent;Advanced Oxidation;Organic chemical compound;Degradation;

ㅇ 한미 공동 파이로 연계 선진핵연료주기 경제성 평가 수행 ㅇ 핵연료주기 분석 및 경제성 평가 모델 개발 ㅇ 핵연료별 파이로 공정 기준물질수지 도출 및 폐기물 특성평가 수행 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 남효온
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 파이로;핵연료주기;경제성;공동연구; 2. Pyroprocessing;Nuclear Fuel Cycle;Economics;Joint Study;

본 연구사업의 주목표는 두가지로 영상장비 기반 연구지원과 가속기를 활용하는 연구지원이다. 첫번째로, 다중-다기능 융합PET/MRI영상 이용 연구의 활성화에 필요한 최신 융합 PET장비 도입과 신개발 다기능 방사성 추적자를 이용한 융합분자영상 기초 및 임상 응용기술 개발 / 신규 방사성 분자영상의약품 개발 및 평가 및 임상적용 연구 활성화 지원이란 목표를 가지고 표준화된 성능평가 및 QC 프로토콜, 영상 획득 프로토콜, 정량화 기법, 다중 영상 정합 기법 등의 개발 및 국내 등의 개발과 국내 보급을 통한 국내 PET/CT영상의 유용성 향상에 기여와 융합 PET (PET/CT 및 PET/MRI)의 다중-다기능 영상의 정량분석을 위한 영상의 융합 처리/분석기술의 개발과 평가, 방사성 동위원소를 이용한 진단능의 향상과 치료반응의 효과적 평가를 위한 영상분석기술 개발 및 임상적용 그리고 관련 연구개발 사업의 연구성과인 신개발 PET용 방사성의약품 및 융합 다중-다기능 영상용 의약품의 임상적용 및 유용성 평가 연구 수행 및 지원을 하였다. 두 번째로, MC50 사이클로트론을 통한 이용 연구자들의 시설 활용지원은 통계에 따르면 총 17개 기관 41개의 연구를 지원하였다. 가속기 가동시간은 총 950시간이며 내부 이용자 지원건수는 60건이고 외부 이용자 지원건수는 지원건수는 170건(내부이용: 54건, 외부이용: 116건)로 총 230건을 기록하였다. MC50 사이클로트론 관련 메인 수냉 펌프 시스템 업그레이드, Circular coil 마그넷 전원공급장치 교체, Low level RF 시스템 AD 보드 성능 개선, PLC system 업그레이드(PLC와 EPICS간 통신 구현, 차폐도어 데이터 통신 부분 업그레이드), 빔 라인 (Pump group 5) 진공 시스템 업그레이드 등의 인프라 강화를 하는 등 MC50 사이클로트론의 안정적 운영을 통해 당해연도 목표치인 장비가동률 90%를 상회하는 97.4%의 가동률을 달성하였다. 신규 의료용 RI 생산 지원을 위한 중양성자 빔 인출관련 내부 파트의 개조 및 빔 조사 조건 최적화를 통한 중양성자 빔 성능 향상을 위해 에너지별 Ion source와 Dee tip2 간격 별 중양성자 빔 테스트 및 최적화, 중양성자 빔 용 가스 시스템 유지보수 및 교체를 통해 목표치 중양성자 빔 인출량 16 ㎂로 목표치 15 ㎂를 초과 달성하였다. (출처 : 초록 3p)

• 연구책임자 : 이교철
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 양전자방출단층촬영술;융합영상시스템;다기능방사성의약품;다기능융합분자영상;임상연구사이클로트론;양성자;중성자;중양성자빔; 2. PET;hybrid imaging system;multi-functional radiopharmaceuticals;multi-functional hybrid molecular imaging;clinical study;MC-50;cyclotron;proton;neutron;deuteron beam;

□ 연구개발 목표 ○ 진행성 폐암에서 면역항암제 반응 향상 및 방사선폐렴 발생 감소의 필요성 - 진행성 폐암 환자에서 면역항암치료와 방사선치료의 발전으로 생존율이 향상됨. - 면역항암제에 반응이 있는 경우 장기생존을 가능하나 반응이 있는 환자군이 20%로 낮아 치료 효율 향상위한 면역항암제에 반응이 있는 환자를 정확히 예측하는 바이오 마커 개발이 절실함. - 세기 조절 및 영상 유도 방사선치료 같은 정밀 방사선치료의 경우 방사선폐렴 발생율이 기존 치료와 비슷하게 20-30% 정도로 보고되어 발생율을 감소시키는 전략이 필요함. ○ 연구개발목표 - 면역항암 치료 반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴하고, 방사선폐렴 예측 모델을 개발하고자 함. - 이를 기반으로 개인맞춤형 치료 전략을 제시하여 진행성 폐암에서 면역 치료 성적을 50%이상 향상시키고, 방사선폐렴 발생율을 10% 미만으로 감소시켜 생존율을 향상하고자 함. □ 연구개발 내용 ○ 면역항암제반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴 - 진행성 폐암으로 면역항암제 혹은 세기조절 및 영상 유도 방사선 치료를 시행 받은 진행성 폐암 코호트 환자의 말초혈액 샘플 확보 - 면역항암치료를 시행받은 환자에서 말초혈액에서 면역세포를 분석하고 유세포 분석기 (FACS)를 이용하여 다양한 면역 프로파일링을 시행하고 면역항암제 반응 예측인자를 발굴 - 방사선치료를 받은 환자의 혈액 샘플에서 GWAS 등의 유전자 분석을 시행하여 방사선폐렴을 정밀하게 예측할 수 있는 유전인자를 발굴 ○ 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델 개발 - 발굴한 유전자 바이오마커, 환자의 기초 임상 정보 (키, 몸무게, 과거력, 가족력, 폐기능 등) 및 방사선치료 계획 정보 (방사선조사량, 조사체적 등) 등 환자의 모든 정보를 고려한 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델을 개발 ○ 후속 연구 - 면역항암제 치료 반응 예측 인자 및 방사선폐렴 예측 인자와 예측 모델을 이용하여 면역항암제 효율 증가 및 방사선폐렴 발생 감소를 통한 생존율 증가를 위한 개인 맞춤형 치료 전략 제시 - 개인맞춤형 치료 전략 기반의 전향적 코호트를 구축하여 발굴한 바이오마커 및 모델 검증 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 기술적 측면 - 말초혈액샘플에서 면역 프로파일링 및 SNP genotyping 분석을 통하여 면역항암 치료 반응 및 방사선폐렴을 예측하는 독자적인 플래폼 구축을 위한 원천기술 확보를 통해 기술적 우위 선점 ○ 경제적 산업적 측면 - 고가의 면역치료제의 효과적인 적용 및 개인맞춤형 방사선치료를 시행을 통한 획기적인 비용 절감 및 효율적인 치료를 통한 생존율 향상과 그에 따른 사회적 비용 감소 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 윤홍인
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 정밀의학;진행성 폐암;면역항암치료;방사선폐렴;바이오마커; 2. Precision medicine;Advanced lung cancer;Immunotherapy;Radiation pneumonitis;Biomarker;

연구개요 SRIM과 같이 이체충돌근사(binary-collision approximation, BCA)를 사용하는 코드는 핵재료의 방사선 손상 시뮬레이션에 널리 사용된다. 기존의 BCA는 결함의 미세 구조에 대한 정확한 정보는 제공하지 않는다. 결함의 미세 구조는 방사선이 재료 특성에 미치는 영향을 추정하고 결함의 장기적 진화를 예측하는 데에 필요한 중요한 정보이다. 본 연구과제에서는 기존 BCA의 약점을 극복하고 방사선 효과를 더 잘 예측하기 위하여 방사선 결함의 수뿐만 아니라 미세 구조도 제공하는 고급 BCA(ABCA) 코드를 멀티스케일 모델링과 머신러닝을 사용하여 개발하였다. 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구 목표를 달성하기 위해 (1) 머신러닝을 사용하여 일반적인 BCA와 분자동역학(MD)을 결합하는 ABCA 방법을 개발하고 (2) 방사선 손상에 대한 MD 시뮬레이션 수행을 위한 정확한 퍼텐셜 모델을 구성하는 방법을 연구하였다. ○ (1) 먼저, 방사선 손상에 대한 MD 시뮬레이션 결과로부터 결함의 수와 위치 분포에 대한 통계 모델을 도출하였다. Gaussian Process Regression(GPR)을 적용하여 주어진 방향 및 최대 약 32keV의 에너지에 대한 결함의 수와 x/y/z 1차원 분포에 대한 확률밀도함수를 계산하는 모델을 만들었다. 다음으로, 비 방사선 손상 구조로서 두 가지 유형의 결함 구조를 생성하였다. Vacancy와 SIA가 무작위로 도입되는 완전 무작위 결함 구조와, vacancy와 SIA가 GPR 모델로부터 얻은 결함의 수 및 위치 분포를 만족하며 무작위로 분포하는 준 무작위(quasi-random) 결함 구조이다. 이 두 유형의 결함을 비 방사선 손상 구조로 하고, MD 결과를 방사선 손상 구조로 하여, 이들을 분류하기 위한 Convolutional Neural Network(CNN) 모델을 구축하였다. 마지막으로, 중성자 스펙트럼을 Primary knock-on atom(PKA) 스펙트럼으로 변환하는 SPECTRA-pka 코드, 고에너지 PKA(> 32 keV)를 일반적인 BCA 접근을 통해 저에너지 PKA 세트로 분할하는 IRADINA 코드, 방사선 결함의 수와 분포를 예측하는 GPR 및 CNN 머신을 통합함으로써 최종적으로 ABCA 코드를 구축하였다. ○ (2) 먼저, 안정적인 Frenkel 결함을 형성하는 원자의 최소 운동 에너지인 임계변위에너지(TDE)에 초점을 맞추었다. 이는 TDE가 실험 데이터와 직접 비교할 수 있는 유일한 방사선 손상지수이기 때문이다. TDE를 결정하는 정확한 방법을 확립하고, 이를 일부 시스템에 대하여 테스트하였다. 이후, TDE와 기본 물성치를 피팅 타겟으로 하여 제1 원리 계산의 에너지, 힘, 응력 데이터를 기준으로 force matching 방법을 사용하여 embedded-atom 방법(EAM) 유형의 퍼텐셜 모델을 구축하였다. 단거리에 대한 원자 간 상호작용을 다루기 위해 피팅 기준에 여러 정적 변위 계산을 추가함으로써 실험 데이터의 TDE를 합리적 수준으로 재현하는 퍼텐셜 모델을 구축할 수 있음을 확인하였다. 이러한 퍼텐셜 모델 구축 방법은 방사선 손상 MD 시뮬레이션에 대해 향상된 정확도를 보일 것으로 예측된다. ○ 이와 같이, ABCA 코드를 개발하여 방사선 손상 시뮬레이션에 대한 정확한 퍼텐셜 모델을 구축하는 방법을 제안함으로써 계획 당시 설정한 연구 목표를 성공적으로 달성하였다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 핵재료의 방사선 영향을 정량화하는 가장 일반적인 방법은 형성된 방사선 결함의 수에 대한 손상 지수로서 원자 당 변위(dpa)를 계산하는 것이다. 제안된 ABCA 방법을 통해 결함의 미세구조에 대한 추가 정보를 제공하면 핵재료 내 방사선 영향의 예측 정확도가 향상되고 향후 원자로의 안전성과 경제성의 향상에도 큰 도움이 될 것이다. ○ 원자로의 안전성은 후쿠시마 원전 사고 이후 국내외에서 큰 관심사이다. 한국은 원자력 이용의 역사가 길고 성공적인 만큼, 방사선 피해가 심각할 수 있는 노후 원자로의 사용은 사회적인 우려를 불러일으키며 이러한 현상은 향후 더욱 확대될 것이다. 따라서 원자력을 더욱 안전하고 유익하게 사용하기 위해서는 방사선 피해 현상과 영향을 더 잘 예측할 수 있는 방법이 필요하고, 본 연구과제에서 개발된 ABCA 코드가 이에 기여할 수 있을 것이다. ○ 수백 keV의 고에너지 영역을 다루기 위하여 현재의 ABCA 코드를 추가로 개발할 계획이다. 현재 버전에서는 recoil 에너지가 32 keV 밑으로 떨어질 때까지 기존 BCA 코드를 사용해야 한다. 에너지 범위가 수백 keV로 확장되면 고속 중성자 스펙트럼의 손상 시뮬레이션에서 BCA 코드 사용을 제거할 수 있으므로 고속로 개발에도 기여할 수 있다. (출처 : 요약문(국문) 2p)

• 연구책임자 : Takuji Oda
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 이체충돌근사;방사선 손상;핵재료;머신러닝;분자동역학; 2. Binary Collision Approximation;Radiation damage;Nuclear Materials;Machine learning;Molecular Dynamics;

연구개요 전사인자 LXR(Liver X Receptor)이 조절에 관여하는 여러 가지 생체 기능 중, 역 콜레스테롤 수송 (Reverse Cholesterol Transport, RCT) 과정을 선택적으로 활성화할 수 있는 방법을 제시함으로써, 현재 주요 사망 원인을 차지하고 있는 심혈관질환의 기저 병리기전인 죽상동맥경화 진행을 억제하는 새로운 치료 표적을 개발하고, 이를 이용한 신약개발의 기반을 확보하기 위한 연구이다. LXR 의존적 RCT 활성만을 선택적으로 증가시킬 수 있는 전사활성조 인자로서 TOP2A를 발굴하고, LXRb-TOP2A의 연관성, 관련 기전, in vivo 효과까지 검증하였다. 나아가 LXRb-TOP2A PPI를 이용한 유효성분 스크리닝 플랫폼 구축까지 완료하였다. 연구 목표대비 연구결과 총 연구기간 3년 동안 설정된 3단계의 연구목표와 각각에 대한 연구결과는 아래와 같다. 1. LXRb 선택적 transcriptional coactivator (TOP2A)의 동정, 기능 검증 및 기전 규명 ● 대식세포에서 LXRb에 선택적으로 결합하는 핵단백질으로서 TOP2A 동정 ● LXRb 선택적 결합 단백질 TOP2A 가 LXR 표적 유전자들 중 RCT 과정에 관여하는 표적들의 발현을 선택적으로 촉진함을 [TOP2A 과발현 또는 knockdown, LXR의 이종(異種) agonist 적용, 표적 유전자 promoter assay, qRT-PCR, Western blot 등을 통해] 검증 ● 선택적 작용 기전으로서 TOP2A가 RCT 관련 LXRb 표적유전자의 promoter로만 recruit 되며, Brg-1의 recruitment에 기여함을 규명함. TOP2B의 전사조절기능에 관여하는 PARP-1은 관여하지 않음을 확인함. ● LXRb와 TOP2A(248-696) 부분의 interaction 이 강하고, 이 부분만으로 LXRb 표적유전자 발현 증가 효과를 보임. 2. LXRb 선택적 transcriptional coactivator (TOP2A) 의 항 죽상동맥경화 작용 확인 ● peritoneal macrophage와 ³H-cholesterol을 사용한 콜레스테롤 배출 측정을 통해, ApoA-I 의존성 및 HDL 의존성 콜레스테롤 배출이 TOP2A 과발현에 의해 증가하고, TOP2A knockdown에 의해 감소함을 확인 ● shTOP2A를 발현하는 J774 stable cell line에 ³H-cholesterol을 loading한 J774 foam cell을 사용하여 in vivo macrophage-specific RCT를 측정함으로써, TOP2A knockdown에 의해 RCT가 감소함을 확인 ● TOP2A catalytic domain의 major phosphorylation site S1106A mutant에서 decatenation 활성이 저해되었을 때에도 TOP2A의 LXRb 선택적 전사활성 기능은 유지됨을 확인 3. LXRb와 TOP2A 간 interaction을 이용한 신약개발 플랫폼 구축 ● LXRb와 TOP2A간 interaction 변화를 측정할 수 있는 mammalian two hybrid (M2H) assay system을 확립 ● LXRb와 TOP2A간 interaction을 증가시킬 수 있는 화학물질 screening 결과, 식물유래 extracts 203종 중 58종, 단일물질 87종 중 9종을 선별 ● M2H screening 결과, p value 0.01 이하이면서 interaction을 증가시킨 extract 22종과 단일물질 9종에 대해 RCT 관련 표적 유전자 ABCA1, ABCG1 발현에 미치는 영향을 qRT-PCR 분석 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ● 본 연구를 통해 규명된 LXRb 선택적 binding protein 으로서의 TOP2A는 전사인자 LXR의 두 가지 isotype인 LXRa와 LXRb 사이의 작용 차이를 설명할 수 있는 최초의 원인 인자이다. 현재까지 LXRa와 LXRb 간의 작용상의 차이는 모든 문헌에서 오로지 조직 간 발현 분포의 차이만으로 설명하고 있는 상황이었다. ● 따라서 본 연구결과는 LXR을 포함한 핵수용체 전반, 더 나아가 다양한 전사인자의 활성에 coregulator와의 조합이 중요한 활성조절 기전으로 작용한다는 관점을 학계에 제시하는 것이다. ● 신약개발 관련하여, 발굴된 LXRb 선택적 활성조절인자를 이용함으로써 역 콜레스테롤 수송과정의 선택적 증가를 유도할 수 있기 때문에, TOP2A 자체가 죽상동맥경화 치료제 개발의 신규 표적이 될 수 있다. ● LXRa, LXRb 간의 활성을 세부적으로 분리하는 기술은 죽상동맥경화 뿐만 아니라, 다른 지질대사 관련 질환 (지방간, 알츠하이머병, 파킨슨병 등)의 치료에도 응용될 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승환
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 죽상동맥경화;역 콜레스테롤 수송;핵수용체;활성조인자;엘엑스알; 2. Atherosclerosis;Reverse Cholesterol Transport;Nuclear Receptor;Coactivator;LXR;

□ 연구개요 - 희귀 동위원소 빔을 이용한 알파 입자 산란 실험 측정 결과를 이용, ¹⁸Ne+α 시스템을 직접 분석하였음. - ²²Mg 불안정 원자핵의 높은 에너지 영역대에 대한 에너지 레벨 정보를 제시하였음. - 향후 추가 연구를 통해 원자핵 내부의 알파 클러스터 구조 및 핵반응률 획득에 응용하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 연구 수행을 통해, 당해연도 연구목표를 모두 달성하였음. 연구결과는 아래와 같음. - thick target에서의 reaction vertex 역추적. - ¹⁸Ne(α,α)¹⁸Ne 의 미분 산란 단면적 획득. - ²²Mg 원자핵의 여기함수 획득. - SAMMY8 code를 이용하여 R-matrix 계산 수행. - 실험 데이터와의 fitting을 통해 ²²Mg 원자핵의 resonance parameter 획득. - ²²Mg 원자핵의 E_x > 13 MeV 영역에 대하여 최초로 에너지 레벨 정보를 제시. □ 연구개발결과의 중요성 - ¹⁸Ne+α 시스템의 직접 측정을 통한 ²²Mg 불안정 원자핵의 에너지 레벨 특성 연구를 진행함으로써 세계 최초로 ²²Mg 원자핵의 높은 에너지 영역대에 대한 에너지 레벨 정보를 제시하였음. - 본 연구에서 제시한 ²²Mg 원자핵의 에너지 레벨 정보를 이용하여 shell model calculation 및 다양한 알파 클러스터 모델과 같은 이론 계산에서 예측하는 에너지 레벨의 존재 여부를 규명할 뿐 아니라, 모델의 수정 및 보완하는 역할도 할 수 있을 것으로 판단됨. - 에너지 레벨 정보를 바탕으로 ¹⁸Ne(α,p)²¹Na 핵반응률의 upper limit을 제시하면, 추가 실험에 활용할 뿐 아니라 HCNO-cycle break out reaction에 대한 이해도를 높일 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 차수미
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 핵천체물리;양성자과잉핵종;핵반응률;희귀동위원소;알파클러스터구조; 2. R-matrix;22Mg;

본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재를 개발하였고 기존 제품 대비 15% 이상의 차폐율 성능이 향상된 차폐소재에 대한 설계, 생산, 인증 평가를 완료하였음. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비최적화 소재 비율을 제시하였고, 감마선 피폭 소재와 섬유 융착 시편을 통해서 방사선 조사 및 섬유 영향도 분석 및 최종 차폐 작업복에 대한 내구성 및 기계적 물성 평가와 방사선 차폐 평가 수행하였고 실제 원전에서 사용 평가 실험 수행 및 개발 제품을 일본 후쿠시마 원전에 수출 완료함. 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 8건, 국외특허출원 2건, 국내특허등록 2건)을 확보함. (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 이승엽
• 주관연구기관 : 서강대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 차폐소재;원전 해체;차폐 해석;설계 최적화;고분자 복합재; 2. Radiation Shielding Material;Nuclear Decommissioning;Shielding Analysis;Design Optimization;Polymer Composite;

본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재에 차폐 성능 최적화 및 기계적인 내구성 및 신뢰성 검증 방법을 구축하고 최종적으로 차폐율이 개선된 복합 나노 금속 복합 재료를 개발하였다. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비 15% 향상되는 최적화 소재 비율을 제시하였고, 감마선 피폭 소재와 섬유 융착 시편을 통해서 방사선 조사 및 섬유 영향도 분석 및 최종 차폐 작업복에 대한 내구성 및 기계적 물성 평가와 방사선 차폐 평가 수행하였고 실제 원전에서 사용 평가 실험을 수행하였다. 또한 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 6건, 국외특허출원 1건, 국내특허등록 1건)을 확보하였다. (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 이승엽
• 주관연구기관 : 서강대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 차폐 소재;해체 작업;차폐 해석;설계 최적화;발포 공정; 2. Radiation Shielding Material;Decommissi oning Work;Shielding Analysis;Design Optimization;Foaming process;