비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 윤대옥
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword :

국제적으로는 이동 및 현장설치가 가능한 소형 고속중성자원의 다양한 산업적 응용과 대용량 체적형 고속중성자원의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이를 활용한 방사선 촬영, 동위원소 생산, 핵융합재료연구 등의 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 국내에서도 고속중성자 활용기술 개발과 국방, 산업, 의료분야에서의 추가적인 활용을 위한 다양한 중성자원의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 환경에 대응하기 위해 본 연구는 현장설치형의 다선량 고속중성자원 기술 확보를 목표를 하고 있으며, 이번 단계에서는 10¹⁰ n/s급 소형중성자원 개발을 시작하였다. 100 kV 고전압 절연 도파관의 개발, 고주파 전력의 전송효율 향상을 위한 능선형 매칭 도파관 개발, 최적의 자장 구조 연구를 통해 290 mA/cm²/kW의 효율을 가진 국내 최고수준의 고효율 전자싸이크로트론공명 플라즈마원 개발 완료하였다. 능동형 냉각 시스템 구조를 가진 4극 전극형의 빔인출 가속부를 개발하였으며, 최대 100 kV /100 mA 빔전력 인출 성능을 검증하였다. 또한 고속 중성자원 차폐 설계를 통해 고속중성자 차폐 설계를 위한 원천 기술을 확보하였으며, 10 kW급의 고열부하를 견디는 냉각형 Ti-Cu 고체 타겟을 개발하여 성능을 검증하였다. 이러한 결과를 통해 국내 최고수준의 10¹⁰ n/s급 소형고속중성자원 원천기술을 확보할 수 있었다. 또한 중성자 수요 및 이용그룹 활성화를 위해 국내외 연구그룹(KCANS, UCANS) 등을 주도하거나 IAEA CRP, 비파쇄 중성자원, 방사선기기 그룹 활동 등에도 참여하였다. 본 연구를 통해 획득된 기술을 바탕으로 Cf-252 대체 핵연료검사시스템, 시멘트분석시스템 산업화와 같은 다른 과제를 도출중이다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 193p)

• 연구책임자 : 이동원
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 고속중성자;중성자 발생장치;고주파 이온원;ECR 이온원;이온빔 인출;소형중성자원; 2. fast neutron;neutron generator;RF ion source;ECR ion source;ion beam extraction;compact neutron source;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 장재훈
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 중성자 흡수;중성자 차폐;스테인리스강;연신율;압연성;내식성; 2. Neutron absorbability;Neutron Shielding;Stainless;Elongation;Workability;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 머신러닝 기반의 방사선 영상장치 위치추적 및 위치오차보상방법 개발 ○ 전체 내용 기존의 방사선 영상시스템의 계측효율, 에너지 선형성, 공간분해능, 민감도 등 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 기술인 머신러닝 기반의 방사선 영상장치 위치추적 및 위치오차보상방법 개발 ○ 1단계 ● 목표 머신러닝 기반의 방사선 영상장치 위치추적 및 위치오차보상방법 개발 ● 내용 1차년도: - 섬광체와 광센서 기반 방사선 영상시스템 시뮬레이션 및 최적화 설계 - 위치판별 및 공간분해능 향상을 위한 머신러닝 기반 반응위치추적기술 개발 2차년도: - 원리검증용 방사선 영상시스템 구축 및 반응위치추적 알고리즘 실험적 검증 3차년도: - 공간분해능 저하 요소인 섬광체 간 광간섭 및 외곽에서의 빛 분포왜곡에 의한 위치 부정확도를 보정하기 위한 머신러닝 기반 위치오차보정기술 개발 □ 연구개발성과 - 위치판별 정확도 및 공간분해능 향상을 위한 머신러닝 기반 위치판별 알고리즘 - 검출기내 산란감마선 복원 및 민감도 향상을 위한 픽셀 간 광간섭 보정 기술 - 검출기내 외각에서의 빛 분포 왜곡효과를 보정하기 위한 외각위치보정 기술 - 원리검증용 시스템 개발 기술 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 공간분해능의 균일성 특성이 개선되어 위치정확도 향상 및 영상외곽분해능을 개선할 수 있고 머신러닝을 사용함으로써 기존 방법에 비해 검출시간을 줄일 수 있는 장점이 있음 - 감마카메라, SPECT, PET, 등에 필수적인 검출기, 신호처리, 위치판별 알고리즘 등의 핵심 기술을 확보함으로써 국내 기술력을 세계적인 수준으로 올릴 수 있는 기반을 구축이 가능함 - 환경감시를 필요로 하는 감마선 핵종 사용 병원/산업체/연구실의 감시용으로 활용성이 높을 것으로 사료됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김규범
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선영상시스템;머신러닝;위치추적 및 판별;위치오차 보정;신호처리; 2. Radiation imaging system;machine-learning;Position tracking and decoding;Position error compensation;Signal processing;

□ 연구개요 상부소화기암 (구강암, 비부비동암, 인두암, 식도암, 갑상선암등)의 암치료를 위한 필수부위 방사선 치료의 적용은 지속적으로 증가하고 있음. 방사선 조사 기법의 발전에도 상부소화기암 방사선 조사 후 발생하는 영구적 삼킴장애 (17%)는 개선되지 않고 있으며, 이로 인한 심각한 합병증 발생 역시 해결해야 할 숙제로 남아있음. 이에 본 연구에서는 방사선 조사로 손상된 상부소화기관의 재생을 위한 주사형 유전자 이입 간엽줄기세포 치료제를 개발하였음. 본 연구 개발의 주요 내용은 다음과 같음. - 유전자 클로닝 hMSC의 제조 - 유전자 전달세포의 생물학적 평가 (유전자 이입 효율 및 줄기세포성 변화) - 방사선 조사 후 fibrosis 유도 마우스 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 유전자 치료 기전 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 • 유전자이입 MSC의 제조 - 식도근육 유전자의 plasmid DNA내 유전자 재조합 - Electroporation technique을 이용한 MSC내 식도근육 유전자의 이입 및 이입효율 확인완료 • 유전자 전달세포의 생물학적 평가 - MSC에 각각의 유전자 이입 후 Pluripotent gene의 발현양상을 확인완료. - Myogenesis관련 유전자의 gene expression을 real time PCR를 통해 분석완료 - MSC에 각각의 유전자 이입 후에 western blot를 통해 단백질 발현 양상을 확인완료 • 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 식도 점막층의 조직학적 변화 관찰 및 정량분석 완료 - 식도 점막하층의 콜라겐층의 분포에 대한 조직학적 분석 완료 - 식도 근육층의 morphological 변화 분포의 정량적 분석 완료 - 점막근층 (muscularis mucosa)의 재생유무 확인 완료 • 유전자 치료 기전 규명 - 재생조직내 방사선 조사관련한 fibrosis 관련 마커의 발현양상 확인 (재실험중) - Paracrine effect 및 재생조직내 분자생물학적 평가 (현재 추가적인 분석 진행중) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 유전자 클로닝 줄기세포 치료 시스템을 이용한 상부소화기관 방사선 손상 재생치료의 가능성을 밝혀, 현재 난치 영역인 영구적 삼킴장애의 치료 가능성을 확인함. • Non-viral vector를 이용한 유전자 이입된 줄기세포 제제는 기존의 viral vector에 비해 임상적인 안전성이 크며, 여러 기타장기의 활용적 측면에서 효과적인 유전자 전달법을 제시함. • 본 연구를 통한 상부소화기관 방사선 손상 재생 치료용 주사제 개발로 전세계적 광범위한 수요를 통한 경제적, 학문적 효과를 기대할 수 있음. • 상부소화기관 방사선 치료 환자군에서 유전자 이입 줄기세포 치료제 개발을 통한 사업화 전략이 가능할 것으로 보임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정은재
• 주관연구기관 : 서울대학교병원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 두경부암;방사선 치료;간엽줄기세포;방사선 섬유화;유전자 치료; 2. Head and neck cancer;Radiation therapy;Mesenchymal stem cell;Radiation-induced fibrosis;Gene therapy;

1. Research Purpose During the normal operation of the nuclear power plant, several different corrosion products such as Co, Ni, Fe ions can be produced owing to the normal degradation of the structural materials. The build-up of these corrosion species beyond a certain limit can not only deteriorate the coolant performance also can reduce the thermal conductivity of the fuel cladding. These corrosion products after irradiation and becoming radioactive can cause high radiation levels which may contribute to the radiation doses of the radiation workers during the routine maintenance work. In order to overcome the issue of these corrosion products, an ion exchanger system is used to continuously remove unwanted ionic or non-ionic species from the coolant by utilizing the ion exchange resins. The synthetic ion exchange (IEX) resins are made of polystyrene cross-linked with divinyl benzene. Some of the major applications of IEX resins in the nuclear industry include primary water coolant purification, fuel storage pond water treatment, drainage water treatments. However, the use of ion exchange resin also has a number of immobilization issues as follows. (source : 1. Research Purpose 3p)

• 연구책임자 : 류호진
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :

□ 연구개발 목표 □ 다양한 원자력 분야에 적용되는 충전층의 주요 변수에 따른 자연/강제대류 열전달 상관식 개발 및 압력강하 예측 모델 연구 - 충전층 높이, 입자 크기, 유동 및 가열 조건에 따른 대류열전달계수 측정 - 가열 충전층 내 자연대류/강제대류 열전달 상관식 개발 - 충전층 구조에 적용 가능한 Colburn J-factor 상관식 개발 □ 연구개발 내용 □ 1단계(1~2차년도) - 문헌조사 수행 및 Test matrix 결정 - 양극 면적과 위치 영향 등을 확인하기 위한 예비실험 수행 - 충전층 자연대류 열전달 측정 실험장치 구축 - 충전층 특성 및 가열 조건에 따른 자연대류 열전달 측정 실험 수행 - 충전층 강제대류 열전달 측정 실험장치 구축 - 충전층 특성, 가열 조건, 유속, 유동 방향에 따른 강제대류 열전달 및 압력강하 측정 실험 수행 □ 2단계(3~5차년도) - 주요 변수(D/d, H, Red 등)의 범위 확장을 위한 전력 제한 평가 - 확장 범위에 대한 충전층 자연대류 및 강제대류 열전달 측정 실험 수행 - 가열 충전층 자연대류 열전달 상관식 개발 및 고도화 - 가열 충전층 강제대류(Upward, downward) 열전달 상관식 개발 및 고도화 - 충전층 구조에 적용 가능한 Colburn J-factor 상관식 개발 및 고도화 □ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) 본 연구는 원자력 침체기의 기초/기반 연구로써 원자력 부문에서 다양하게 활용되는 충전층 내에서 발생하는 자연대류 및 강제대류 열전달 현상을 실험적, 이론적으로 고찰하고자 한다. 개발한 충전층 내 열전달 상관식은 페블 연료를 사용하는 미래형 원자로, 중대사고 파편잔해층 냉각 평가, CFVS의 Sand bed filter 등 다양한 원자력 분야에 적용될 것이다. 물질전달 실험기법을 통하여 입자의 자체가열을 현실적으로 구현하고 기존 연구들보다 확장된 범위의 연구를 수행함으로써 실험데이터 축적에 기여하며 충전층 기하구조가 반영된 Colburn J-factor 상관식을 개발함으로써 충전층 압력강하의 새로운 예측 방법론을 시도할 것이다. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 정범진
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 충전층;페블 베드 원자로;자연대류;강제대류;열전달 상관식;콜번 J 인자;자체가열;물질전달; 2. Packed bed;Pebble bed reactor;Natural convection;Forced convection;Heat transfer correlation;Colburn J-factor;Self-heating;Mass transfer;

□ 연구개요 본 연구는 방사선 입자 주입 방식을 활용하여 High-Bandwidth Memory (HBM)와 Optane 메모리의 열화를 가속화 하는 시뮬레이션을 하고, 그에 따라 발생하는 메모리 특성의 열화 및 신뢰성 문제 연구를 목표로 하였다. HBM과 Optane은 DDRx로 대표되는 메모리 인터페이스의 한계를 뛰어넘을 대안으로 떠오르며, 인공지능 (AI) 이나 빅데이터 솔루션, 데이터 센터 등에서 대규모로 쓰이고 있기 때문에 높은 신뢰성이 요구된다. 그러나 이들 메모리의 신뢰성 및 특성 열화 등은 아직 밝혀지지 않은 부분이 많은데, 시스템 제조사나 최종 사용자가 이에 대한 테스트 및 분석을 직접 하기에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구는 방사선 입자 주입 방식을 활용하여 차세대 메모리의 열화 수준을 예측하였고, 신뢰성 높은 수명 모델을 제시 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 목표는 연구 대상 메모리에 대한 cell 모델링, 핵반응 시뮬레이션, 메모리 구조 모델링을 통하여 메모리 특성의 열화 수준을 예측하고, 그에 따른 신뢰성 문제를 연구하는 것이다. 그로 인한 결과를 전문 학술지에 게재하고, 연구 대상 메모리의 신뢰성 문제에 대하여 국내외의 기업들과 산학 협력 및 연계 활동을 목표로 하였다. 세부 연구 결과로는 아래와 같다. - Geant4 툴을 이용한 반도체에 대한 핵반응 시뮬레이션 분석 - TCAD 툴을 이용한 메모리 구조 모델링 및 열화로 인한 특성 변화 시뮬레이션 분석 - HBM 3D 구조에 따른 온도 특성과 열 지역성 측정을 위한 열 분포 평가 방법 개발 - HBM 메모리 cell 특성 분석을 위한 DRAM의 방사선 조사 및 메모리 cell 특성 변화 분석 - 열화 가속화 방법과 Fault 모델 및 메모리 테스트를 위한 알고리즘 구현 - SCI급 전문 학술지에 다수의 논문 게재 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구개발결과의 중요성과 기대효과는 다음과 같다. 1)HBM과 Optane 의 차세대 메모리에 대하여 각 메모리의 신뢰성 특성의 변화에 대한 파악이 가능. 2)목표 메모리에 대한 구조 모델링을 통하여 메모리 특성의 열화 수준 예측 가능. 3)목표 메모리에 대한 특성 테스트 및 결과를 분석함으로써 차세대 메모리가 갖추어야 할 신뢰성 기준 제시 가능. 4)열화 과정을 통하여 제품 출시 이전에 메모리에 발생할 수 있는 고장을 예측함으로써, 이에 대한 선제적인 조치 및 경제적 손실 방지. 5)신뢰성이 높은 메모리를 확보함에 따라 세계시장에서 경쟁우위 선점 및 시장점유율의 확대 가능. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백상현
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20210900
• Keyword : 1. 고대역 메모리;옵테인 메모리;방사선 입자 주입 시뮬레이션;차세대 메모리 신뢰성;고장 모델링 분석; 2. High-Bandwidth Memory;Optane Memory;Radiation Particle Injection Simulation;Next Generation Memory Reliability;Analysis of Fault Model Generation Mechanism;

○ 2019년도 우리나라의 방사선 및 방사성동위원소(RI) 이용 기관현황, 인허가량, 수입·생산·수출 현황, 경제규모, 인력현황, 방사선안전관리현황, 애로사항 등의 실태를 조사하여 그 결과를 방사선 및 RI 이용 활성화를 위한 정책방향 설정과 관련 산업의 효율적인 발전 방안 수립을 위한 기초자료로 활용하며, 조사된 통계는 국가승인통계로 관리됨. ○ 2019년도 방사선 및 RI 이용과 관련된 여러 주요 지표를 산출하기 위하여 연구를 수행하였으며, 수행된 주요 내용은 아래와 같음. (1) 2019년 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 조사 분석 가. 방사선 및 RI 이용기관 조사 및 분석(선원구분/연도/지역/인허가/이용분야) 나. RI 및 방사선기기의 수입·생산·수출 등에 관련된 지표 획득 및 연도별 증감 추이 조사 - RI 수입(국가별, 용도별, 핵종별), 생산(하나로, 사이클로트론, 가공생산) 및 수출추이 - 방사선기기의 분야별(산업용, 의료용, 수의용) 수입·생산·수출 증감 추이 분석 다. 종사자 현황(인력 및 자격현황, 피폭선량현황) 조사 분석 라. 방사선 및 RI 이용에 따른 매출액 조사 및 경제규모 산출 - 산업/의료/농업/비파괴검사/방사선멸균분야 마. RI폐기물 발생량, 자체폐기량, 위탁폐기량 등 조사 (2) 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 설문조사 가. RI공급 수요, 종사자 임금현황, 기타 애로사항 등 (2) 방사선 및 방사성동위원소 세계시장 동향, 국가별 주요 통계, 세계 무역규모 조사 (3) 방사선이용기술(RT)의 국가 연구개발 수행 현황, 연구개발 현황, 특허등록 현황, 최신 RT동향 (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 정원영
• 주관연구기관 : 한국방사선진흥협회
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선;방사성동위원소;방사선발생장치;RI/RG 수입·생산·수출;경제규모; 2. Radiation;Radioisotope;Radiation Generator;RI/RG Import·Production·Export;Economic size;

￭ 2010년 후쿠시마 원자력발전소 사고를 계기로, 환경에 누출된 방사성물질의 제염을 위한 기술개발이 전세계적으로 진행되고 있음 ￭ 기존의 물리화학적제염 기술은, 제염된 토양이 환경으로 복귀되기 어렵다는 문제점과 함께 광범위한 지역에 적용이 어렵다고 알려져 있어서, 보다 친환경적이고 광역오염을 해결하기 위한 새로운 재안 기술 개발이 요구됨 ￭ 이러한 대안 기술로 제시되고 있는 것이 생물학적제염 기술인데, 현제 제시된 생물학적제염기술은 제염효율이 매우 낮아 실제 오염지역 현장에 적용하는데에는 커다란 문제점이 존재하고 있음 ￭ 본 연구에서는, 국내 자생식물인 색동호박을 이용하여 방사성물질 중 인체에 치명적인 위협을 초래하는 세슘의 제염효율을 평가하였음 ￭ 그 결과, 1 개체 식물당 4,000억 Bq 이상(최대 55조 Bq/kg plant)의 고효율로 세슘 제거가 가능함을 밝혔음 ￭ 이러한 색동호박을 이용하여 다양한 조건에서 세슘 제염에 대한 실험을 토대로, 실제 현장에서 생물학적 제염기술을 적용하기 위한 시뮬레이션을 완성하였음 ￭ 이상의 결과는 기존의 한계로 여겨져 왔던 생물학적제염기술을 실제 오염현장에 적극적으로 활용할 수 있다는 가능성을 제시해주고 있음 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정일래
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 제염;식물제염;방사성핵종;세슘;색동호박; 2. remediation;phytoremediation;radionulcides;cesium;Cucurbita pepo;