○ 본 연구는 연구원의 장기적 발전에 기여할 혁신 R&D 도출 및 전략 제시를 위해 국가 원자력 R&D 정책의 수립을 지원하고, 연구원 新 연구개발 방향 제시 및 내부역량 강화를 위한 체제를 마련하였으며, 사회적 수용성 기반 원자력 R&D 환경 조성 연구를 수행하였음 ○ 국가 원자력 R&D 정책 수립 지원에 있어 제6차 원자력진흥종합계획 수립의 기본방향을 수립 ㆍ 보고하고 정부의 원자력 R&D 부문별 실행전략 수립을 지원하였음 ○ 이와 함께 정부 정책 변화 등 대외 환경변화를 적기 반영한 연구원의 신 연구개발 방향을 수립하였으며 연구원의 성과제고를 위한 기술메모(Technical Memo)를 기획 ㆍ 도입하여 과책 주도의 성과 관리 시스템을 구축하였음 ○ 또한, 사회적 수용성 기반의 원자력 R&D 환경을 조성하고자 중저준위 방사성폐기물 종합관리 전략 및 사용후 핵연료 발생지 반환 기반 구축 전략을 수립하였으며, 원자력 현안에 대한 전문적인 보고서(원자력 정책 브리프 리포트)를 작성 ㆍ 배포하였음 (출처 : 서지정보양식 171p)

• 연구책임자 : 이종희
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 원자력 R&D 정책;혁신 R&D;연구개발 전략;성과 제고;기술메모;사회적 수용성;원자력정책 브리프리포트; 2. Nuclear R&D Policy;Innovation R&D;R&D Strategy;Strengthen performance;Technical Memo;Public acceptance;Nuclear policy Brief Report;

우리나라 INIS국가센터는 IAEA/INIS 사무국과의 상호협력 및 접촉창구로서 INIS 데이터베이스의 운영과 관련한 정책적, 기술적 협조를 하며, 국내 이용자에 대한 기술적 지원 및 서비스를 제공하고 있다. INIS 데이터베이스는 회원국이 제공하는 INIS 입력 데이터를 수집하여 구축ㆍ활용하므로, 국내에서 간행되는 원자력관련 문헌을 수집하여 INIS 입력 기술규칙에 따라 입력 및 송부하였다. INIS 입력 결과물인 INIS Collection Search, INIS ATOMINDEX를 이용한 INIS SDI 서비스, 원문헌제공서비스 등을 제공하고 있다. INIS DB 이용을 활성화하고자 홍보활동을 전개하였다. INIS 입력량은 2018년 4,282건, 2019년 4,296건, 2020년 995건이다. 이용자에게 INIS DB에 대한 홍보와 SDI 서비스 이용자 확대를 통하여 국제원자력정보의 확산 및 생산성 향상에 기여하고 있다. 전자정보인프라 사업으로 연구논문, 연구보고서에 대한 원문DB를 구축하였다. Web DB 및 전자저널 등 디지털콘텐츠 정보자료를 수집하여 연구원들에게 서비스를 제공하였다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 79p)

• 연구책임자 : 이희원
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 국제원자력정보시스템;데이터베이스 구축;정보인프라;맞춤형서비스;전자도서관;지식경영;연구노트;원자력정보 콘텐츠; 2. INIS;Database Construction;Information Infrastructure;SDI;Digital Library;Nuclear Information Contents;

국제 핵비확산 신뢰성 제고를 위한 핵비확산 및 핵안보 기술협력 네트워크 구축과제를 통해 IAEA 회원국지원프로그램( MSSP )을 통한 국가 연구개발 주요 과제에서의 핵비확산/핵안보 기술 니즈 파악 및 확보, 다자간 국제 협의체와의 공동연구를 통한 핵비확산/핵안보 협력 강화 및 네트워크 구축, 한미 공동연구의 핵비확산수용성 평가 지원을 수행하여 아래와 같은 주요 성과를 달성하였다. • 핵연료주기 시설모델의 준실시간계량관리( NRTA ) 프로그램 IAEA 전문가 상호 교차검증 • IAEA 물리적 모델 개정 전략 수립 및 사용후핵연료관리 분야 개정 ( 의장 수행 개정작업 주도 ) • 파이로 기술에 대한 핵확산저항성 강조한 물리적 모델 보완 • IAEA INPRO의 핵비확산(PR)분야 Case study( TFMF, TRU 핵연료 제조시설 PR 방법론 분석 ) TECDOC 검토자료 생산 및 운영위원회 참여전략 수립 • GIF PRPPWG 연례회의 참석 및 우리나라 현황 보고, GIF PRPP 평가 방법론 번역보고서 발간 등을 통한 핵비확산 네트워크 강화 • GIF 노형별 PRPP 특성 분석 백서 개정 작업 협력 및 SFR 분야 POC 역할 수행 ( 백서 개정본 생산 ) • HEU 최소화 국제 심포지엄에서 세계 최초로 고밀도 U3Si2연료 제조 성공 발표, 실무그룹 의장 역할 수행을 통한 국제 핵안보 네트워크 활성화 • 국제 핵감식 추진 방향 설정을 위한 전략 수립 및 국제회의 참석 • 한미공동연구 핵비확산수용성 확보 전략 수립, 최종보고서 목차 개발, 중간보고서 작성 및 최종보고서 초안 개발 국제 핵비확산/핵안보 기술협력 네트워크를 통해 국가 주요 연구개발 과제를 효과적이고 효율적으로 추진할 수 있으며, 우리나라의 국제투명성/핵비확산 위상 및 신뢰성을 제고함으로서 국가연구개발 주요 과제의 핵비확산 ( 안전조치 ) 및 투명성과 관련된 필수 확보 기술 및 신기술을 제시하고, 미래 대비 핵비확산/핵안보와 관련된 각 과제의 추진역량을 고도화하는데 지속적으로 활용 가능할 것으로 기대한다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 115p)

• 연구책임자 : 안성규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 안전조치;준실시간 계량관리;고농축우라늄 저감화;핵감식;핵연료주기 모델링 시뮬레이션;IAEA 회원국지원프로그램; 2. GIF PRPP;IAEA INPRO;safeguards;NRTA;HEU reduction;nuclear forensic;modeling and simulation;IAEA MSSP;

최근 유용 생명연구자원 확보를 위한 국가적 경쟁이 가속화되면서 생명연구자원으로서 미생물의 중요성이 부각되고 있다. 극한 미생물의 일종인 방사선 저항성 미생물은 방사선뿐만 아니라 다양한 환경 스트레스에 견디기 위해 다양한 기능성 물질들을 생산하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내외에서 방사선저항성 미생물 324종을 확보하였으며 이를 체계적으로 관리, 분양할 수 있는 방사선 저항성 미생물 은행(RAD-BioBANK) 시설을 구축하였고, 자원 공개를 위하여 과기정통부 생명연구자원 통합정보시스템과 연계하였다. 대표적인 방사선 저항성 미생물인 Deinococcus 11종의 게놈 염기서열과 방사선 반응 전사체 2종 및 단백질 3종의 구조를 분석하였다. 방사선 저항성 미생물 유래기능성 생물소재를 확보하기 위하여 Deinococcus가 생산하는 수용성 폴리머 DeinoPol을 정제하여 방사선 방호 및 세균감염 억제효능을 규명하였다. 또한, 바이오소재의 항알러지, 항면역 기능을 평가할 수 있는 시스템을 구축하였고, 이 평가 법을 통하여 Deinococcus의 세포벽 성분(DeinoWall), 세포막 성분(DeinoMem)의 생리활성 기능을 규명하였다. 국내의 한정된 미생물자원의 활용도를 제고하기 위해서 방사선 저항성 미생물 및 방사선 돌연변이 기술을 이용하여 산업용 미생물 균주의 성능을 개량하였다. Deinococcus의 유전자를 대장균에 도입하여 바이오플라스틱 원료 물질인 PHB를 고생산하는 균주를 개발하였다. 식물의 신품종 개발에 활용되는 방사선 육종기술을 미생물 개량 기술에 도입하여 삼투압 스트레스 및 DNA 손상 유발 물질인 MMC에 대한 내성이 증가된 Deinococcus 균주를 제작하였다. 또한, 당분해/전환 효소의 고생산 균주를 개발함으로써 방사선 돌연변이 기술의 산업적 활용 가능성을 제시하였다. 향후 RAD-BioBANK를 국내 방사선 저항성 미생물 연구의 중심으로 활용할 계획이며, 방사선 기반 미생물 개량연구를 통하여 확보한 데이터는 산업용 균주 개량을 위한 예측 프로그램 개발에 활용하고자 한다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 155p)

• 연구책임자 : 임상용
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선 저항성 미생물;방사선 저항성 미생물 은행;데이노코쿠스;기능성 바이오소재;방사선 돌연변이 기술;미생물 개량 기술; 2. Radio-resistant microorganisms;RAD-BioBANK;Deinococcus;functional biomaterials;radiation mutation technology;microbial engineering technology;

방사선치료기 핵심기술로 방사선 고선량률 실시간 모니터링 시스템의 최적화, 방사선치료기 전자총 시작품 및 방사선치료용 엑스선-전자선 겸용 헤드 시스템 개발을 수행하였음. 고선량률 전자빔 전임상시험을 위한 가속기 및 제어시스템 설계 및 구축을 진행하였음. 고선량용 필름 및 이온전리함 기반의 선량 모니터링 방식과 더불어 무기형광체 및 광섬유 기반의 방사선량계를 제시함으로써, 실시간 모니터링 시스템 다변화하여 조사목적과 환경에 따른 모니터링 방식을 적용할 수 있음. 수입에 의존하던 부품중 하나인 전자총은 cathode-heater assembly을 제외한 모든 부품을 기관 및 국내업체를 통해 가공 및 용접을 수행하여 시작품을 완료하였으며, 성능테스트 결과 500 mA이상 전류 생성이 확인되어 차후 가속기의 전자총 부품으로 대체 활용할 수 있음. 고선량률 전임상시험을 위한 인터락과 콘솔 설계 및 구축되었으며, 전임상시험 전용공간에 펄스전원장치 및 관련 장치들이 구축되어 시험가동이 진행중에 있음. 전자가속기 또한 설치되어 2021년도에는 고선량율 전임상시험을 위해 개발된 기술들을 기반으로 가속기 가동 위해 구동 최적화에 활용할 예정임. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 임희진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선치료기;펄스전원장치;인터락;전자총;고선량률; 2. Radiation Therapy machine;Pulse modulator;Interlock;Electron-gun;High dose rate;

□ 연구개요 세포 사멸 및 항암 관련 전사인자인 FOXO4 가 매개하는 단백질-단백질 상호작용들을 NMR 및 생물리화학적 방법을 융합하여 체계적으로 규명하고, 이에 대한 선택적 저해 전략을 수립한다. ◇ FOXO4 의 DNA 결합 도메인인 Forkhead 도메인 (FHD)과 구조 없는 C 말단 부위의 Transactivation 도메인 (TAD) 간 분자 내 상호작용을 원자 수준에서 구조적, 동역학적으로 규명한다. ◇FOXO4 TAD 가 FHD 의 DNA 선택성에 미치는 영향을 규명한다. ◇ 염증 물질을 분비하는 노화세포 (Senescent Cell) 의 자가 사멸을 저해하는 원인인 FOXO4 와 p53 간의 상호 작용 기전을 원자수준에서 규명한다. ◇ 단백질-단백질 상호작용, 단백질-DNA 상호작용을 BLM, RPA 단백질에 대해 연구하고 이를 압타머 기반 센서 시스템에 응용한다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표 (1) FOXO4 FHD – TAD 상호작용 규명, (2) FOXO4 TAD 가 FHD 의 DNA 선택성에 미치는 영향을 규명하여 논문을 발표함 (J. Mol. Biol. (2021)). -TAD 는 FHD 의 DNA 결합표면에 상호작용하며 nontarget DNA 와 FHD 가 상호작용할 때 free, DNA-bound state 사이의 교환속도를 증가시킴 (3) FOXO4-p53 상호작용 기전을 원자 수준에서 규명하여 BioRxiv 에 preprint 를 발표하였고 저널에서 현재 리뷰중임. - FOXO4 FHD 는 p53 TAD 와 micromolar Kd 로 상호작용하고 FOXO4 TAD 는 p53 DBD 와 약한 상호작용을 함 (4) 단백질-단백질 상호작용, 단백질-DNA 상호작용 규명 및 응용에 대해 연구기간 동안 총 10편의 SCI 논문 발표하여 연구 목표 대비 연구를 성실히 수행하였음. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 그간 규명되지 않았던 FOXO4 의 DNA 선택성, FOXO4 매개 단백질-단백질 상호작용을 규명함으로써 FOXO4의 활성 이해에 크게 기여하여 학문적 가치가 크다. 특히 FOXO4-p53 상호작용에 대한 규명은 노화세포의 사멸을 선택적으로 유도할 수 있는 펩타이드 저해제 개발에 활용될 수 있다. 노화세포는 인간 퇴행성 질환의 주요 원인으로 지목되므로, 이에 대한 선택적 저해 전략의 개발은 사회적, 의학적으로 큰 잠재력을 가진다. 본 연구는 특히 구조가 없는 부분에 의한 상호작용들을 대상으로 하므로, 단단한 단백질 구조에 대한 연구에 비해 매우 도전적인 과제이다. 이에 따라, 본 연구의 추진 방법 및 결과가 구조 생화학 및 관련 분야의 발전에 기여할 수 있다. 최근 신약 연구 분야에서는 단백질-단백질 상호작용을 표적으로 하는 신약들이 크게 주목받고 있다. 본 연구를 통해 구조생화학, 생물리화학적 방법을 융합하여 단백질-단백질 상호작용을 효과적으로 연구할 수 있는 시스템을 구축하고, 연구 인력을 양성할 수 있을 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박진주
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 단백질 단백질 상호작용;핵자기공명;전사인자;단백질-DNA 상호작용;세포 노화; 2. Protein-Protein interaction;Nuclear Magnetic Resonance;Transcription Factor;Protein-DNA interaction;Cellular Senescence;

원전사고 및 방사능 테러 등 다목적 방사능 재난 상황에 대응이 가능한 방사능 영상화 검출기를 개발하기 위해 줌 기능을 구현하기 위한 가변형 콜리메이터와 고해상도 감마선 영상화 검출기를 개발하였으며, 광학 및 열영상 장비와 융합하여 그 성능을 정량적으로 평가함. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이학재
• 주관연구기관 : 아라레연구소
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 줌 콜리메이터;모니터링 시스템;감마 카메라;방사선 계측기;방사선 재난; 2. Zoom Collimator;Monitoring System;Gamma Camera;Radiation Detector;Radiation Accident;

한국원자력연구원은 연구용 원자로인 하나로를 포함한 다수의 국가 주요 연구 및 미래 원자력 핵심연구 시설을 보유하고 있으며, 이러한 핵심 연구시설들은 대한민국의 기술 선진화를 견인했다. 그러나 최근 시설 및 장비의 경년열화와 불시정지 등으로 인하여 시설 운영률이 감소하고 있는 상황이며, 규제환경의 변화로 사소한 고장임에도 재가동 승인이 요구되는 등 연구용 원자로를 활용한 각종 연구에 차질을 빚고 있다. 따라서 보다 효율적이고 안전한 연구시설 관리 및 운용을 위해 인공지능과 디지털 트윈 기술의 적용이 필수적이다. 본 과제에서는 하나로, 습분분리기를 포함한 원자력 시설의 이상진단 및 디지털 트윈기술 적용을 위한 기초연구를 수행하였다. 하나로에서 발생하는 데이터를 바탕으로 데이터 접근 환경 구축 및 데이터 분석을 수행하고, 딥러닝 기반 이상탐지 모델 개발을 위한 사전 연구 분석과 프로토타입 모델을 개발하였다. 또한 구조-음향 연성 문제의 역학 기반 디지털 트윈 모델 개발을 위해 음향-구조 연성 축소모델 ROM을 개발 및 구조건전성 평가를 위한 기초이론을 정립하였다. 인공지능 연구 활성화를 위하여 인공지능 활용 지원 환경을 구축하였으며, 원자력-인공지능 교육 컨텐츠 개발 및 협업환경 구축을 통한 인공지능 관련 다수의 과제 기획, 협업, 컨설팅 등을 수행하였다. 본 과제 수행을 통해 최신 인공지능과 디지털트윈 기술의 도입을 위한 기반을 마련하였으며, 나아가 딥러닝 모델 개발을 통해 상용 원전에도 적용 가능한 원자력 이상진단 및 예측 원천 기술을 확보할 수 있다. (출처 : 서지정보양식 107p)

• 연구책임자 : 유용균
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 하나로;연구용원자로;인공지능;딥러닝;이상탐지;디지털트윈;전산모사; 2. HANARO;Research reactor;Artificial intelligence;Deep learning;Anomaly detection;Digital twin;Computational simulation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 우주환경요소인 태양복사 에너지의 photoelectric 과 thermal 영향을 이용한 piezoelectric energy 추출과 지구자기장 고속열전자의 surface electro-charging 유도에 의한 에너지 축적 메카니즘 개발을 연구하며 우주비행체 구조물의 표면진동과 미세변형으로 발생한 모멘트를 압전효과로 전환하는 포괄적 신 우주에너지 포집방법 개발. ￭ 전체 내용 우주임무별 우주환경요소 추출 effective energy 분포와 활용시스템 접근성, 태양복사 여기 표면 thermal effect에 의한 piezoelectricity power conversion, 지구자기장내 hyper electron의 static charging 유도시스템 이용 power storage, 우주비행체 surface wave vibration과 structural deformation의 piezoelectricity 연구. □ 연구개발성과 - 지구 자기장 포획 우주전자의 위성체 기전전압 분포와 활용자료 도출 - 열팽창/수축 변형량에 대한 압전장치 구동 기동력 모사 모델링 개념 확보 - 행성궤도 태양상수 산출과 데이터 조사를 통한 우주궤도내 운영영역 자료확보 - 태양광 열복사 흡수 인공집광 모델링 설정과 분석으로 복사에너지 활용방법제시 - 변형에너지 반복에 의한 표면에너지 기전분석으로 PZT 애너지 분담효과 도출 - 하전량차 이용 표면 전자유도 포집장치의 개념을 실험적으로 도출 - PZT 하전 전자의 표면이동 현상 분석파악 - Vsim을 통한 플라즈마 우주환경 내 위성체 전자 하전분석 예측자료 운용 - 하전영향 모사 Faraday 코일 자기장 이용 시험. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 우주에너지 수확을 위한 새로운 패러다임의 확충과 충실한 기초연구에 의한 응용성 발전 가능성 확보가 중요한 내재적 목적성으로 우주환경이라는 특수한 조건을 이해하고 지상에서의 현상과 차이가 뚜렷한 물리적 현상을 기반의 특정영역 개발연구지만 범용적으로 운용되는 지구대기상에서의 사용가치와 활용방안은 제한적 특성을 이해하고 보정하면 PZT 세라믹운용 수행기초자료로 활용가치는 충분하며 우주개발 분야에서 태양광 발전과 더불어 추가 우주 보조에너지의 새로운 확보방법 효과기대. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김대원
• 주관연구기관 : 신라대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 우주환경;우주에너지;태양복사;하전유도;압전효과; 2. space environment;space energy;solaer radiation;induced space charging;piezoelectric effect;

□ 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;