□ 연구개요 전통인 암 치료법인 외과적 수술, 방사선 치료, 약물 요법 중에서 방사선 치료법은 전이암이 발생될 확률이 높아 치료효율이 떨어지는 문제점이 있음. 따라서 방사선 치료 효율을 증진시킬 수 있는 발사선 치료효율 증진제 개발 중요성이 부각됨. 본 연구에서는 방사선 유도 암 이동성 및 침윤성 저해 활성을 보인 화합물을 선행연구에서 구축한 방사선 유도 암 전이 동물 모델을 활용해 in vivo 효능 평가를 수행함으로써 방사선 치료효율 증진제의 효능을 검증하여 후보물질을 도출하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 확보한 후보물질을 활용한 방사선 유도 암 침윤성 저해 in vitro 작용기전 연구 - 스크리닝 결과를 통해 확보한 후보물질 중에서 방사선 유도 암 이동성을 저해 하는 활성이 높은 석곡에서 분리된 dendrobine의 억제 작용기전을 in vitro 수준에서 연구 하여 작용기전을 규명 함. 2. 방사선 유도 암 전이 동물 모델을 이용한 후보물질의 in vivo 효능 평가 - 석곡의 주요성분인 dendrobine의 방사선 유도 암 이동성 및 침윤성 저해 활성에 대한 in vitro 결과가 동물 수준에서 적용가능한지 구축된 방사선 유도 암 전이 동물모델을 이용해 in vivo 효능평가를 진행하여 동물 수준에서도 방사선 유도 암 전이 저해 활성이 있음을 확인 함. - 본 연구결과는 특허 출원을 진행 함. - 본 연구결과를 활용해 SCIE 급 국제 저널에 발표 함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구를 통해 도출한 후보물질인 dendrobine에 대해 추가적 연구를 통해 방사선 치료시 발생하는 방사선 유도 암 전이를 적절하게 저해하는 방사선 치료효율 증진제로서 개발 할 수 있음. - 본 연구는 선행연구를 통해 구축된 방사선 유도 암 전이 동물모델에 대한 검증을 수행함으로써 다양한 천연물 유래 저분자 화합물에서 방사선 치료효율 증진제 후보물질 도출 및 개발에 필수적인 동물 실험 모델을 제시하였으며, 이를 통해 구축된 동물 모델의 활용가치가 높아질 것 임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정찬헌
• 주관연구기관 : 전주농생명소재연구원
• 발행년도 : 20210900
• Keyword : 1. 후보물질;방사선치료;치료효율 증진제;암전이 동물모델; 2. candidate;radiotherapy;radiosensitizer;metastasis animal model;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김병혁
• 주관연구기관 : 서울특별시 보라매병원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 퇴행성관절염;저선량방사선치료;연골세포; 2. osteoarthritis;low-dose radiotherapy;chondrocyte;mmp13;gdf15;

□ 연구개요 각막이식은 실명위기 환자의 유일한 시력회복 수술이지만, 빈번히 거부반응(immune rejection)이 발생하며, 이는 이식성공의 심각한 제한요인이다. 과거의 많은 연구에도 불구하고, 이식 거부반응이 어떠한 기전으로 발생하는지, 어떤 immunological factor가 이식편의 생착성공과 거부반응을 구분하는가, 면역관용 (tolerance)은 어떻게 생기는가는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구의 목적은, 동계 (syngeneic; same genetic background), 동종 (allogenic; same species), 이종 (xenogenic; different species) 간의 이식을 비교하여 (i) allo-specific marker를 발굴하고, (ii) 면역특이 마커들이 이식 거부과정에 관여하는 중요작동기전 (key molecular mechanism)을 밝혀내며, (iii) 마커(들)의 임상적 유효성 확인을 위한 기반조성과 발현을 조절하는 약제의 탐색 을 목적으로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 목표1 : 동계(syngeneic), 동종(allogeneic), 이종(xenogeneic)-graft model을 이용하여 각막이식 거부반응의 초기에 관여하는 동종면역 특이 마커를 탐색 및 발굴. 결과 : 동종이식거부반응에 대한 기전 규명 및 특이 마커를 발굴함. Syngeneic, Allogeneic Xenogeneic 마우스 모델을 확립하고 이식 후 Accept, Reject 그룹으로 나누어 마우스 각막의 단백체, 전사체 분석을 수행하여 Accept 특이적인 마커 2종 (Rbp4, Serpinf2) 및 Reject 특이적인 마커 6종 (Pgk1, Eno3, Aldoa, Tpi1, Cox5a, Ppp3r1)을 발굴하였음. 또한 Reject 과정중에 Glycolysis, NADH dehydrogenase in mitochondria 기전 관련한 단백질들이 증가함을 확인하였음. 목표하였던 면역 특이 마커를 발굴하고 새로운 이식 거부 반응에 대한 기전을 규명하였음. 목표2 : Allo-specific DAMP(damage associated molecular pattern) 발현과 제어 관련 기전 규명 및 마커 발굴 결과 : Allo-specific marker의 정확한 감별을 위해 mouse 이식 모델을 통한 syngeneic과 allogeneic의 각막 조직으로부터 allo-specific marker를 발굴함. Syngeneic에 비해 allogeneic에서 nuclear receptor인 NR4A1, neutrophil chemotaxis에 중요한 역할을 하는 CXCL7과 그에 대한 receptor인 CXCR2 발현이 증가함. Innate immune response에 관여하는 REG3r, BPIFB1 등의 mRNA 발현양도 allogeneic 에서 현저하게 증가함을 확인함. DAMP signal에 중요한 역할을 하는 NLRP3 와 TLR2 의 mRNA level이 allo-specific 하게 증가하고, 이들 signaling에 의해 조절되는 TNF-a, IL-6 및 IL-10 cytokines level 도 allogeneic 모델의 이식 각막에서 증가함을 확인함. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 각막이식 후 이식편의 수명은 그 기능을 평가하는 마커 (예, 각막내피세포 갯수)에 의존되어왔음. 본 연구는 장기의 최초로 allo-specific marker monitoring 기반을 제공하며 거부반응을 초기에 탐지 가능→이식장기의 수명향상. 2) 방수 및 각막 조직 유래 단백체, 전사체에 대한 OMICS 기반 분석 플랫폼 구축을 통해 다양한 외안부 질병의 원인 규명 및 조기진단을 가능하게 할 것임. 3) Inflammation과 비교하여 Immune reaction 초기에 중요한 molecular patterning을 최초로 밝혀냄. 이는 inflammatory disease와 autoimmune disease를 구별하는 기반 마련 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이형근
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 동계이식;동종이식;이식편거부반응;각막;단백체학; 2. Syngeneic;Allograft;Graft rejection;Cornea;Proteomics;

본 과제의 목표는 국제 다자간 핵비확산 체제 및 양자간 원자력협력 대응전략을 개발하고, 국내외 원자력 주요 현안 및 해결을 위한 대응전략 제시 및 주요국 원자력 정책 분석 및 국내 전파하는 것임. 구체적으로 △ 다자간 국제 핵비확산 체제 및 국제기구/협의체 대응전략 개발, △ 양자간 원자력협력(대미) 대응전략개발, △ 원자력 기술개발의 원활한 추진을 위한 국제 제약요인 극복방안 제시, △ 주요국의 원자력 정책분석, △ 북한 핵문제 동향 분석 및 관련 기술역량 기반 구축 등을 수행함. 이러한 활동의 결과로서, △ NPT 탈퇴국가에 대한 항구적 안전조치 평가 연구 수행 및 작업문서 개발을 수행하여 2020 NPT 평가회의에서 우리나라 주도의 핵비확산 논의 창구 마련하였고, △ 한미 원자력 협력의 현재까지 진행을 분석하고 미래 협력 방향을 도출한 종합 자료 생산 및 한미 협력 현안 타개를 위한 한미의 전략적 파트너십 구축전략을 수립하여 한미간 협력 추진 및 현안 해결의 전략자료 제공하였으며, △ 과기부-K.A.CARE 간 포괄적 협력 MOU 체결 및 연구원-K.A.CARE 협약 체결을 통한 한-사우디 원자력공동연구센터 설립을 통한, 한-사우디 원자력 협력의 지속성 부여 등의 성과를 달성하였음. (출처 : 서지정보양식 111p)

• 연구책임자 : 류재수
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 원자력 국제협력;국제 핵비확산 체제;양자 원자력 협력;국제 제약요인 극복방안 도출;주요국 원자력 정책 분석;북한 핵문제; 2. International cooperation for peaceful uses of nuclear energy;Multilateral nuclear non-proliferation regime;Bilateral nuclear cooperation;Measures to overcome international constraints;Analysis of nuclear policy and trend in major countries;DPRK’s nuclear issues;

□ 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. 방사선안전관리 시스템을 적용하여 2020년 방사선안전관리 운영사업을 진행하였다 2. 방사선작업종사자의 피폭선량은 전년과 동일하게 핵의학과를 제외한 모든 부서의 피폭선량은 기록준위(자연방사선량률) 이하를 기록하였고 핵의학과의 종사자들의 1~3분기 동안의 집단선량은 4.82 mSv , 방사성동위원소를 직접 투여하는 간호사의 피폭선량이 1.35 mSv 로 가장 높았다. 3. 작업자의 건강검진은 대한산업보건협회 및 원내에서 실시하였고 피폭에 의한 건강이상자는 없었다. 4. 작업자의 교육은 신규와 정기를 구분하여 기본 교육 및 직장교육을 원자력안전법에 의거하여 시행하였고 수시출입자는 직장교육을 시행하였다. 5. 방사선안전관리자 부재시 방사선안전관리자 대리자를 지정하여 사업을 수행하였다. 6. 고체 방사성폐기물을 자체폐기하였으며 액체방사성폐기물은 방사능농도 측정 후 배출기준 제한값 이하일 경우 환경에 배출하였다. 7. RI 치료병실의 환자수 감소에 따른 사용방사능 양의 감소로 인하여 해당 배수배관의 누설방사선량률은 자연방사선량률을 기록하였다. 8. 밀봉방사성동위원소의 보안 시설을 운영하여 방사선 테러등과 같은 방사선사고에 대비하였다. 9. 한국원자력안전기술원에서 시행하는 정기 검사는 면제받았다. 10. 2020년에 기록된 결과물들은 국가 의료 방사선안전관리 정책수립을 위한 기초자료로 활용가능하다. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 김정기
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선안전관리;방사선장해방어;종사자;피폭선량;교육;방사성동위원소보안관리;정기검사;방사선사고;건강진단;방사선작업종사자;방사성폐기물; 2. Radiation safety and management;Radiation workers;Radiation dose;education;Radioisotope security system;Regular investigation once a year. Radiation accident;Solid radioactive waste.;Protection of radiation effects;R.I security system;Regular investigation;Radiation waste;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 조영태
• 주관연구기관 : 창원대학교
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : Nuclear power plant dismantling technology;Supersonic nozzle;Computational fluid dynamics;Design of Experiments;

□ 연구개발 목표 ○ 공중방사선의 실시간 원격측정이 가능한 드론 기반 감시시스템을 개발하고, 원자력 이용시설 주변 환경의 대기 방사선 정보를 3차원 매핑하는 연구를 수행함. 이를 통해 대기환경 광역범위의 공중방사선을 가시화할 수 있는 기술을 개발하고자 함. □ 연구개발 내용 ○ 1차년도 - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 개념설계 및 기초연구 - 방사선 감시 데이터 3차원 이미지 복원 알고리즘 선정 ○ 2차년도 (단계) - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 상세설계 및 검출센서 특성분석 - 방사선 감시 데이터의 3차원 이미지 복원 알고리즘 모델 개발 ○ 3차년도 - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 시작품 제작 및 기초 성능평가 - 공중방사선 검출장치 원격관리 및 데이터 취득 프로그램 개발 ○ 4차년도 - 드론 기반 공중방사선 감시시스템 시작품 제작 - GPU를 활용한 데이터 처리 알고리즘의 가속화 기법 개발 ○ 5차년도 - 드론 기반 공중방사선 감시시스템 성능평가 및 최적화 - 공중방사선 3차원 매핑 및 가시화 프로그램 개발 ○ 6차년도 (최종) - 공중방사선 실시간 측정을 위한 운영프로토콜 개발 - 대기환경 데이터를 이용한 오염도 개발기술 평가 - 요소기술 간 통합을 위한 모의 현장 평가 및 최적화 □ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ○ 본 연구를 통해 제안하는 드론 기반의 실시간 공중방사선 감시시스템 및 3D 매핑기술을 적용한 가시화 프로그램은 원전뿐만 아니라 방사성폐기물 저장시설 주변의 환경방사선 감시 그리고 원전 해체부지의 환경방사선/능 모니터링 시스템 등에 추가로 적용이 가능하며, 측정 및 감시에 소요되는 시간과 비용의 절감을 통해 효율적인 감시시스템으로 활용이 가능함 ○ 원전 분야 외에도 감마선, X-선 등을 사용하는 의료분야, 비파괴 산업분야 등에서 동일한 원리를 적용, 방사선/능을 원격으로 검출 가능함 ○ 3차원 매핑기술을 이용하여 원자력이용시설 주변 환경에서 발생되는 환경방사선/능의 모니터링이 가능할 경우, 방사선작업종사자 및 원자력시설 주변의 주민 안전성 향상에 중요한 역할을 할 것으로 전망됨 ○ 드론 기반의 실시간 공중방사선 감시시스템 및 가시화 프로그램이 개발될 경우, 국내 환경방사능 측정기술의 자립에 상당한 기여를 할 수 있을 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 신상훈
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 드론;공중방사선;검출장치;감시시스템;3차원 매핑;가시화;실시간;대기환경; 2. Drone;Aerial radiation;Detection device;Monitoring system;3D mapping;Visualization;Real-time;Atmospheric environment;

□ 연구개발 목표 1. 유도초음파 최적 모드 선정 기술 가. 최적 유도초음파 모드 선정 기법 연구 나. 콘크리트 시공 상태에서의 유도초음파 전파 특성 분석 2. 실시간 검사 시스템 구현을 위한 트랜스듀서 연구 가. Comb type 트랜스듀서의 성능 평가 나. Angle beam type 트랜스듀서의 성능 평가 다. Omni-direction 트랜스듀서의 성능 평가 3. 영상화 기법 연구 가. 영상화 알고리즘 최적화 가. SHM (Structural Health Monitoring) 구현을 위한 실시간 영상화 최적화 4. 자동화 기반 CLP 실시간 건전성 연구 다. 신호처리 및 하드웨어 구성 최적화 마. 네트워크 기반 실시간 데이터 공유 시스템 → Big data / deep learning을 이용한 건전성 평가 추가 5. 건전성 평가를 위한 결함의 정량화 연구 가. 감육 깊이에 따른 결함 검출 가능성 연구 나. 감육 분포 및 형상에 대한 결함 위치 및 크기 영상화 연구 6. 원전 CLP 대상 건전성 평가 기법 및 시스템 최적화 가. 기존 결함을 대상으로 한 정량적 및 효용성 평가 나. 일정 시간 가동 및 운용을 통한 시스템 안정성 평가 □ 연구개발 내용 ○ 1차년도 : 1) CLP 대상 Lamb wave 모드 분석 및 주파수 선정 2) 대상 체 dispersion 선도 3) FEM simulation을 통한 최적 모드 선정 4) 콘크리트 bonding state에 따른 전파 양상 ○ 2차년도 : 1) 선정된 유도초음파 모드의 감육 및 결함 평가 검토 2) 최적 토모그래피 이론 선정 3) 감육 깊이에 따른 토모그래피 구현(3D, 정량화) 4) 해당 기법의 영상화 기법의 검출 가능 영역 및 깊이 규명 5) 최소 두께 및 영역을 고려한 센서 배치 선정 ○ 3차년도(단) : 1) 원격 제어용 단일 센서 Unit 개발 2) 센서 재질, 커플링 method 3) 구동 시스템, 내구도 고려 4) 해당 센서를 통한 유도초음파 전파 양상 검증 5) 원격 제어용 모듈 개발 ○ 4차년도 : 1) 국부 정밀 진단 기능 모듈 탑재 2) 오토스캐닝 프로토 타입 툴 3) IOT 기반의 탐상기 컨트롤링 모듈 개발 4) 현장 CLP 동일 구조물 대상의 실증 검사 ○ 5차년도(최종) : 1) LTE 기반의 검사 결과의 실시간 공유 및 평가 2) 빅데이터를 활용한 영상화 최적화 3) 시스템 자동화 모듈 탑재 4) 시스템 최종 점검 및 운용성 평가 □ 활용계획 및 기대효과 ○ 정량적 성과 - 1년차 1) 특허 1건 : 원자력 CLP 유도초음파 실시간 검사 기법 2) SCI 급 논문 1건 - 2~4년차 1) 매년 SCI 급 논문 1건 이상 - 5년차 1) 특허 1건 : 원전 CLP 실시간 자동 비파괴 검사 및 데이터 공유 시스템 2) SCI급 논문 1건 이상 ○ 정성적 성과 - CLP 검사 검증을 위한 유도초음파 모드 선정 기법 - CLP 실시간 검사를 위한 유도초음파 구조 진단 시스템 - CLP 평판 구조 건전성 영상화를 위한 알고리즘 구성 - CLP 대상 유도초음 구조 진단 시스템 DEMO TEST 결과 현 시스템에서 주기적 검사로 이루어지는 CLP 비파괴 검사 누락기간 및 검사자에의 영향과 난접근(상부 돔 구조물) 영역 검사에를 고려한 한계점을 극복한다. 실시간 Robotics 기반의 CLP 검사 기법 구현을 통하여, CLP 내부 의 지속적인 건전성 정보를 공유한다. 해당 정보 공유를 통하여, 격납 건물 내부의 안전관리에 대한 검사 시스템을 완성하고, 장비 개발 및 기술 수출에 대해 이바지 한다. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 조윤호
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 원전격납건물;실시간검사;유도초음파;자동화검사;토모그래피;LTE통신;빅데이터; 2. Nuclear Power plant;CLP;real-time inspection;guided wave;Autonomous system;Tomography;LTE communication;Big data;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이덕중
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 전노심 해석;원전 실설계;최적화 및 가속화;설계인자;수치원자로;다물리 해석;중성자 수송;불확실도 평가; 2. Whole Core Analysis;Practical Nuclear Design;Optimization and Acceleration;Design Parameter;Numerical Reactor;Multi-physics Analysis;Neutron Transport;Uncertainty Analsysis;