3D 프린팅 기술을 원전 부품제작에 아용하기 위해서는 제조한 소재의 건전성 및 원전환경 적용성 평가가 선행되어야 한다. 본 연구는 원자력 부품소재 가운데 널리 사용되는 스테인리스강 및 코발트 합금을 3D 프린팅 장치로 제작하고, 그 소재의 미세조직 및 기계적 물성을 평가하였다. 원자로 제어봉의 동작을 안내하는 가이드 카드의 주요 소재인 스테인리스강 304L 및 제어봉구동장치 부품소재인 코발트 합금을 대상으로 생산한 물성자료 가운데 중요한 결과를 다음과 같이 요약한다. • 두 가지 3D 금속 프린팅 (PBF, DED) 방식으로 제작한 스테인리스강 304L 특성을 비교·평가하여, DED 방식으로 제작한 소재의 우수한 기계적 물성(인장 및 내마모)과 조사 저항성(내방사선)을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재에서 발생하는 균열 및 공극의 최소화를 위하여 프린팅 공정 조건의 최적화를 수행하였으며 결함을 제거하는 방법으로 후처리 가공기술도 평가하였다. PBF 방식의 프린팅 장치를 이용하여 축소된 노심부품 (가이드카드) 시제품을 제작하였다. • 대상소재(스테인리스강 304L 및 Haynes 25)는 제어봉구동장치와 관련된 소재로 마모 특성이 중요하다. 부품 적합성 평가에 활용할 목적으로 ASTM 기술기준에 따른 Pin-on-disk 마모시험을 수행하여 3D 프린팅 제작 소재의 우수한 내마모 특성을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재의 원전 적용을 위해서는 방사선 조사시험으로 소재의 손상거동 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 호주 ANSTO 기관과 공동으로 헬륨 이온조사 시험을 수행하여 조사특성 평가자료를 생산하였다. 특히 이온조사 시편의 얇은 손상층에서 미소시험편을 정밀 가공하여 기계적 특성을 평가하였다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 89p)

• 연구책임자 : 권준현
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 3D 프린팅;후처리;내마모;내방사선;조사시험;제어봉구동장치;가이드카드; 2. 3D printing;post-processing;wear-resistance;radiation-resistance;irradiation test;control-rod drive mechanism;guide card;

현행 조사처리식품 확인시험법들은 신속하나 감도가 낮아 스크리닝법으로 사용되거나 감도가 높아도 2일 이상의 분석시간이 소요되는 등 각각의 단점을 가지고 있어 신속성과 정밀성 모두를 만족하는 신규 조사처리식품 확인시험법의 신설이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 후보 분석법들의 비교를 통해 SPME-GC/MS 분석법을 선정하였고 이분석장비에 가장 효율적인 판별마커로써 1,7-hexadecadiene을 선정하였으며, 반응표면분석을 통해 시헙법 분석조건을 최적화하였다. 이후 검지마커가 조사처리에 의해서만 발생한다는 uniqueness 확인 및 LOD, LOQ, Accuracy 등 신규 검지법의 신뢰성 검증 완료하고 저장온도/기간 및 혼입율 변화에 따른 검지 가능 여부 확인을 통해 상온에서 1년의 저장기간 동안 판별이 가능함을 확인하였으며, 모델식품 이외에도 4개 품목 및 식품조사처리에 사용 가능한 모든 방사선 선종(감마선, 전자선, 엑스선)으로 조사처리한 시료의 검지가 가능함을 확인하였다. 또한, 본 시험법은 0.1 kGy 이상의 흡수선량으로 조사처리된 시료를 3시간 이내에 분석이 가능하며, 현행 시험법들과의 비교 실험을 통해 우수성을 재확인하였다. 아울러 ㈜ 농심과의 실험실간 블라인드 검증 실험 및 수입 유통제품의 모니터링을 통해 본 시험법이 실제적으로 활용될수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 개발 및 검증된 신규 조사처리 확인시험법의 식품공전 일반시험법 신설을 위해 식품의약품안전처에 요청서를 제출하였으며, 등재 시 식품 생산업체의 품질관리 비용 절감 및 조사처리식품의 유통질서 확립에 기여할 것으로 판단된다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 97p)

• 연구책임자 : 송범석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 조사처리식품;확인시험법;고체상미량추출;가스크로마토그래피 질량분석;고감도;신속성; 2. Irradiated food;Identificition method;Solid phase microextraction;Gas chromatography mass spectrometry;High sensitivity;Rapidity;

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• 연구책임자 : 조승찬
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 중성자 흡수;사용후핵연료;알루미늄;보론 카바이드;금속복합재료; 2. Neutron absorbing;Spent nuclear fuel;Aluminum;Boron carbide;Metal matrix composite;

□ 연구개요 단백질이 어떤 기능을 하는가에 대해 보다 근원적으로 설명하기 위해서는 그 단백질의 원자 단위 구조에 대한 정보가 필요하다. 그러나 단백질의 구조적인 특성을 제대로 이해하기 위해서는 정지된 상태에서의 구조 정보 뿐 아니라 그 구조의 유동성에 대한 이해가 필요하다. 특히 노화에 따른 단백질 구조의 변이는 노화 현상이나 질병유발 메커니즘과 밀접한 관련이 있으나, 체계적인 연구가 어려워 아직 불명확한 부분이 많은 분야이다. 본 연구는 사람에게 필수적인 small heat-shock protein 중 하나인 alphaB-crystallin (ABC) 단백질 및 사람에서 다양한 아밀로이드증을 일으키는 것으로 알려져 있는 transthyretin (TTR) 단백질의 구조적인 유동성에 대한 연구를 통해 이 단백질의 작동기전 및 병리기전을 밝히는 것을 목표로 한다. ABC는 chaperone activity를 지닌 동시에 amyloid 를 형성하는 단백질로 알려져 있으며 이런 기능적인 이중성은 chaperone 단백질들의 일반적인 작동 메커니즘과도 밀접한 관련이 있을 것으로 생각된다. 또한 TTR은 그 병리기전에서 다양한 intermediate를 형성하는 것으로 알려져 있으며, 이들의 구조적 특징이 병리기전과 밀접하게 연관되어 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구는 이들 단백질의 구조특성연구를 통해 정상적인 상태에서의 작동기전 뿐 아니라 노화나 질병과 같은 여러 요인들에 의해 어떻게 병리기전을 보이게 되는지까지 이해하는 것에 목표를 두고 있다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 핵자기공명분광법(nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR)을 비롯한 다양한 단백질 구조 분석 방법을 이용하여 alphaB-crystallin(ABC)과 transthyretin(TTR)의 유동적인 구조를 분석하는 것에 목표를 둔 바 있다. 본 연구진은 이를 위해 우선 다양한 형태의 ABC construct(N-terminal truncated ABC, ACD domain만을 가진 construct 등)를 제작하였으며, 이들에 대한 구조분석을 통해 본 단백질의 다양한 구조상태에 대한 NMR 분석을 진행하였다. 특히 최근 site-directed mutagenesis를 통해 제작한 I114G mutant의 경우 기존에 보고된 적 없는 monomeric state를 만드는 것을 확인하였으며, 이에 대한 구조연구를 통해 보다 유동적인 ABC의 구조적/기능적 특성을 이해할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 본 연구진은 transthyretin (TTR)의 구조적 특성 분석을 위해 마찬가지로 다양한 construct를 제작하였으며, 이를 통해 이 단백질이 예상보다 더욱 유동적인 구조적 특성을 가진 점을 규명하였다. 특히 TTR이 thyroid hormone transporter인 점을 이용해 이미 다양한 신경퇴행성 증상 및 대사이상에 대한 치료효과가 증명된 thyroid hormone analogue가 TTR의 aggregation을 막을 수 있다는 점 또한 규명한 바 있다(이탈리아 University of Pisa의 Grazia Chiellini 그룹과의 협업을 통한 성과임). □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 위에서 기술한 것과 같이 본 연구는 alphaB-crystallin(ABC)와 transthyretin(TTR) 단백질이 어떤 구조적인 유동성을 가지고 있으며 그런 특성이 어떻게 단백질의 기능 및 병리기전과 연관되어 있는지 이해하는데 크게 기여한 것으로 생각한다. 특히 ABC는 암 세포를 치료하거나 알츠하이머 등의 신경퇴행성 질병을 예방 및 치료하는데 있어 중요한 target이 되고 있으며, 본 연구결과를 통해 얻어진 여러 구조특성 결과를 통해 보다 적절한 치료전략을 세우는 것이 가능할 것으로 생각한다. 또한 TTR은 현재 한국 뿐 아니라 전세계적으로도 계속해서 새로운 돌연변이가 관측되고 알츠하이머나 파킨슨 뿐 아니라 대사이상증상과의 연관성이 밝혀지고 있는 단백질로, 이에 대한 구조연구는 그 자체의 생리기전 뿐 아니라 관련된 여러 병리기전을 이해하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 최근 TTR의 aggregation을 막아줄 수 있는 thyroid hormone analogue는 다기능성 치료제로서 가능성이 높은 물질로 생각되며, 추가적인 검증을 통해 TTR의 병리기전에 의한 질병 뿐 아니라 알츠하이머의 새로운 치료제로서의 가능성 또한 열어준 연구가 될 것으로 생각한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김진해
• 주관연구기관 : 대구경북과학기술원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 단백질구조;단백질노화;아밀로이드;단백질 유동성;핵자기공명분광; 2. Protein structure;Protein aging;Amyloid;Protein dynamics;NMR spectroscopy;

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• 연구책임자 : 박하영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 생체흡수율 증진;방사선;체내흡수저하모델;폴리페놀;소장흡수 메커니즘; 2. Absorption improvement;Radiation;Constructing absorption decline model;Polyphenols;Intestinal absorption mechanism;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 우주계층 고도 90-km에서 300-km 까지 하부열권에서 임무를 수행하는 군집비행 큐브위성들 사이에서 통신네트워크를 구축하기 위한 큐브위성 안테나 모듈에 관한 핵심기술을 연구함 ■ 전체 내용 1. 자기장 루프전류원천을 이용한 평판형 무지향성 안테나 기술 연구 2. 접지면 슬롯 합성기술 최적화 및 재구성 안테나 기술 연구 3. 큐브위성 플랫폼 기반의 다중대역 및 안테나 소형화 연구 4. 안테나 집적화 및 집적화에 따른 성능열화 분석 5. 큐브위성 플랫폼 기반의 안테나 구조 최적화 연구 6. 군집 큐브위성 안테나 모듈 집적화 구조 연구 □ 연구개발성과 <정량적 성과> 국내외 전문학술지: SCI 7편 및 비SCI 4편 게재 국내외 학술발표댇회: 국제학술발표 8회 및 국내학술발표 15회 (우수논문 수상1회) 박사후 연구원 1명, 학사 1명, 석사 1명 인력양성 <정성적 성과> 우주계층 군집 큐브위성 통신네트워크 구성을 위한 안테나 모듈에 관한 연구완료 평판형 무지향성 안테나 설계, 제작, 공정 및 측정기술 확보 위성탑재체에 적용이 가능한 평판형 무지향성 안테나 기술 확보 빔포밍 안테나 시스템 적용을 위한 X/Ku/Ka/W대역 배열안테나 연구 완료 미국 텍사주의 위성안테나기업 ViaSAT, Orbital사 및 UTA 등과 연구협력체계 구축 유럽우주국(eesa)과 Contec Space(룩셈부르크)사와 우주위성 연구협력체계 구축 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 군집비행 큐브위성 개념을 저궤도 군집위성 개념으로 확장하여, 국가위성사업 및 민간주도의 위성통신사업에 필요한 위성간 통신 및 지상국 수신관제에 필요한 안테나 기술로 확장하여, 다중안테나 기반의 다중대역 다중 빔포밍 기술로 확장하여 원천기술확보를 통한 기술이전 및 기술사업화가 예상됨. 위성탑재체에 적용하기 위한 위성안테나 기술기업과 저궤도 군집위성의 수신관제를 위한 지상국 안테나 시스템 기술기업과 동시 협업을 통해 5G 입체통신 및 6G 이동 및 위성통신으로 통합시스템 적용연구가 필요함. 저궤도 군집위성에 필요한 전력시스템과 이동통신에 적용하기 위한 초소형 빔포밍 안테나 기술에 적용된 개인이동통신단말기 등에 적용이 가능한 심화연구가 필요함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 표성민
• 주관연구기관 : 한밭대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 큐브위성;군집위성;저궤도;안테나;무지향성; 2. CubeSat;Satellite Constellation;Low Earth Orbit;Antenna;Omnidirectional radiation;

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• 연구책임자 : 박진주
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 고온 안정 외가닥 DNA 결합 단백질;단백질 공학;핵자기공명분광학;단백질-DNA 상호작용;단백질 구조 계산; 2. Thermostable single-stranded DNA binding protein;protein engineering;nuclear magnetic resonance spectroscopy;protein-DNA interaction;Protein structure calculation;

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• 연구책임자 : 윤대옥
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 대기 화학;에어로졸;계절내 예측;대기 복사;기상청 기후예측시스템; 2. atmospheric chemistry;aerosol;subseasonal forecast;atmospheric radiation;GloSea;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 국내 연구진에 의해 처음으로 방사선 내성이 확인된 Spirosoma 속(genus) 세균과 방사성 내성으로 가장 유명한 Deinococcus 속 세균의 방사선 내성 기작을 비교한다. ￭ 전체 내용 Spirosoma montaniterre DY10^T 균주에 방사선을 조사한 뒤 전사체를 분석하고 전사체를 분석한다. 지금까지 연구된 대표적인 방사선 내성 세균인 Deinococcus 속 세균의 방사선 내성 전사체와 본 연구의 전사체를 비교하여 계통이 완전히 다른 두 속(genus) 세균의 방사선 내성 기작이 동일한 지 규명한다. Spirosoma montaniterre DY10^T 균주의 내성유전자 리스트를 작성하고 발현을 검증한다. ￭ 1단계(해당 시 작성) • 목표 : 감마선에 노출된 Spirosoma 속(genus) 세균의 전사체 동력학적 연구 • 내용 : Deinococcus 속(genus) 세균과 대등한 방사선 내성을 가지는 Spirosoma 속(genus) 세균이 감마선(γ-ray)에 노출된 후 회복되는 과정에서, 시간대별로 발현되는 전사체를 분석하고, Deinococcus 속세균의 발현 양상과 비교하여, 동일한 감마선 내성 기작을 가지는 지 규명한다. ￭ 2단계(해당 시 작성) • 목표 : 자외선(UV)에 노출된 Spirosoma 속(genus) 세균의 전사체 동력학적 연구 • 내용 : Deinococcus 속(genus) 세균보다 더 높은 자외선(UV) 내성을 가지는 Spirosoma 속(genus) 세균이 자외선(UV)에 노출된 후 회복되는 과정에서, 시간대별로 발현되는 전사체를 분석하고, Deinococcus 속 세균의 발현 양상과 비교하여, 자외선 내성 기작을 규명한다. ￭ 3단계(해당 시 작성) • 목표 : Spirosoma 속(genus) 세균의 내성유전자 발현 검증 • 내용 : Spirosoma 속(genus) 세균이 가지고 있는 방사선 내성 유전자들을 선정하고 Real-Time PCR로 정량하여 실제로 세포 내에서 시간대별로 다르게 발현되는 지 확인하고, Deinococcus 속 세균의 발현 양상과 비교하여 방사선 내성 기작을 검증한다. □ 연구개발성과 감마선과 자외선 조사 후 변화하는 유전자 발현 양상을 확인하였고, 가장 큰 변화를 나타내는 유전자 목록을 확보하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 UvrABC pathway, RecA pathway, MutS mediated pathway 등 다양한 DNA recovery 관련 유전자의 발현을 확인하였고, 이러한 유전자들은 다른 organism의 유전자들보다 활성이 더 클 수 있기 때문에 향후, 암환자 방호제, 자외선 차단 화장품, 노화억제물질 개발 등 다양한 용도로 활용될 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김명겸
• 주관연구기관 : 서울여자대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 전사체 분석;방사선 내성 세균;방사성 내성 기작; 2. Transcriptome analysis;Radiation resistant bacteria;Radiation resistant mechanism;

Ⅳ. 운영결과 1. 5개의 방사선 사용 및 생산시설에 대한 공간선량률, 2개의 RI생산시설에 대한 표면오염도, 2개의 RI 사용시설에 대한 표면오염도, 2개의 파전용 저류조에 보관된 폐수의 방사능, 1개의 RI 생산시설 및 2개의 RI 사용시설의 실내 공기중 방사성물질의 농도 및 배기중 방사성물질의 농도를 정기적으로 측정하였다. 2. 521명의 내부 직원 및 86명의 외부 직원에 대한 개인피폭을 모니터링하고, 방사선안전관리 구역에 출입하는 모든 인원에 대한 방사선안전관리를 수행하였다. 3. 방사선작업종사자 및 수시출입자 607명에 대한 건강진단, 방사선안전교육을 수행하였다. 4. 원내 모든 방사선관리구역 출입자에 대한 출입관리, 원내 사용 선원에 대한 관리, 원내 사용 계측기에 대한 교정관리를 수행하였다. 5. 원자력안전법에 따라 1건의 방사선발생장치 사용변경 허가, 1건의 방사성동위원소 사용변경 허가를 득하였고, 1건의 방사성동위원소 생산변경허가를 준비중이다. 또한 방사성동위원소 및 방사선발생장치의 생산, 사용, 운반에 대한 정기검사와 포장 및 운반에 대한 정기검사를 서면으로 시행하였고, 수검 결과 합격하였다. 6. 방사선안전관리 수행 결과를 2건의 KCI 논문과 11건의 학술대회 발표로 공유하였으며, 3건의 우수 논문상을 수상하였다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 김상록
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 방사선작업종사자;방사선작업구역;방사선피폭;방사선안전관리;방사성물질;방사성폐기물;최적화; 2. Radiation worker;Radiation control area;Radiation exposure;Radiation safety and control;Radioactive materials;Radio waste;ALARA;