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 - 비알코올성 지방간 질환은 간 내 지방침작이 일어나는 만성적인 간 질환으로, 전 세계적으로 성인의 약 25%가 비알코올성 지방간 질환을 겪는 것으로 예측됨. 우리나라도 서구화된 식습관, 운동 부족, 생활양식의 변화, 비만 인구 증가 등의 요인으로 인해 유병률이 가파르게 증가하고 있음. - 현재 비알코올성 지방간 질환의 치료는 체중 감소, 지방 축적 감소, 염증 완화 등에 의한 인슐린 저항성 감소 같은 치료가 주로 이루어지고 있음. 따라서 비알코올성 지방간 질환 치료를 위해 새로운 분자 기전 및 치료제 발굴 연구가 절실히 요구됨. - 최근 본 연구책임자는 Thrap3라는 단백질이 염증 유발 유전자 발현을 조절할수 있고, 간세포 및 대식세포에서 Thrap3가 결손된 마우스의 표현형을 관찰한 결과 대식세포의 활성화가 감소하고 지방조직 및 간 조직에서의 염증반응이 완화됨을 확인함. - 따라서 본 연구는 Thrap3 결손 마우스 연구를 통해 Thrap3가 간세포의 만성 염증반응을 조절하는 구체적인 분자 기전을 연구하고 이를 바탕으로 지방간 발병에 있어 Thrap3의 생리적 기능을 규명함으로써 생체에너지 대사제어 기술구축을 최종 목표로 함. 목표 1. Thrap3에 의한 간세포 염증 조절 분자 기전 규명 목표 2. Thrap3 조절을 통한 에너지 대사 제어 및 항상성 복원 기술 구축 □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 연구개발내용 1: Thrap3에 의한 간세포 염증 조절 기전 규명 - 간세포 특이적 Thrap3 결핍 마우스를 활용하여 비알코올성 지방간에서 Thrap3의 역할에 대하 분석을 RNA-seq과 ATAC-seq을 통해 진행하였으며 인슐린 신호와 면역반응에 관련된 유전자의 발현 변화 그리고 RNA를 조절하는 인자의 발현 변화를 통해 이러한 작용을 나타냄을 확인하고 또한 에너지 대사에 중요한 AMPK 신호 경로와 autophagy 관련 유전자 발현 변화를 통해 실제 에너지 대사를 변화시킴을 확인함 ■ 연구개발내용 2: Thrap3의 선택적 발현 조절을 통한 에너지대사 제어 및 항상성 복원 기술 구축 - miR-20b가 비알코올성 지방간을 유도 할 수 있음을 확인하고 anti-miR-20b가 비알코올서 지방간을 개선시킬 수 있음을 확인하였음. miR-20b가 nuclear receptor 조절을 통해 이러한 영향을 나타냄을 규명하고 있으며 논문으로 발표 준비하고 있음. - 에너지대사 제어 및 항상성 복원 물질을 찾기 위한 스크리닝 진행 결과 Vernicia fordii 추출물 VF5가 인슐린 분비 향상을 통해 항상성을 복원 할 수 있음을 확인하고 이를 실제 마우스 모델에서 검증하여 논문을 발표함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ■ 기술적 측면 - 본 연구 결과를 통해서 Thrap3에 의한 새로운 염증 조절 기전을 제시할 수 있으며 에너지 대사 조절 기전을 제시 할 수 있음 또한 이를 통해 지방간 및 당뇨병과 같은 대사질환을 치료하기 위한 새로운 방법을 개발하여 기존 대사질환 치료제의 한계를 극복할 수 가능성을 제시해 줄 것임 - RNA 조절과 염증, autophagy 등과 같은 에너지 대사 과정에서 Thrap3라는 새로운 연결 고리를 제시함으로써 기존의 연구에서 주목하지 못했던 새로운 생체 조절 기전을 찾을 수 있는 단서를 제공 할 것이며 이러한 과정을 조절 할수 있는 새로운 물질을 탐색함으로써 기존과는 다른 방식의 치료제 개발이 가능할 것임. - 본 연구를 통해 발굴한 비알코올성 지방간을 유도하는 miR-20b와 지방간 개선 효과를 지니는 anti-miR-20b는 비알코올성 지방간을 연구라고 새로운 치료제를 개발하는데 중요한 정보를 제공할 것임. miR-20b에 의해 nuclear receptor들이 특이적으로 조절된다는 연구 결과를 얻었으며 이를 바탕으로 새로운 지방간 발병 기전을 제시 할 수 있을 것임. 이는 비알코올성 지방간의 발병과 진행에 miRNA가 중요함을 강조해 주는 결과로써 이 분야의 연구를 촉진 하게 될 것임. - 본 연구 결과 새롭게 발굴한 인슐린 분비 촉진 물질을 바탕으로 비만 당뇨와 같은 대사성 치료제 개발뿐만 아니라 새로운 조절 기전을 확인하기 위한 단초를 제공할 것임. - 본 연구의 최종 결과를 통해 얻어진 치료 선도 물질을 기반으로 국내외 산업체 및 제약회사와의 긴밀한 소통 및 후속연구를 통해 새로운 비알코올성 지방간 치료 물질을 발굴할 수 있을 것으로 기대됨. ■ 경제, 산업적 측면 - 비알코올성 지방간은 급격한 증가 추세임. 글로벌 지방간, 간경화 치료시장은 2020년 50~80억 달러로 예상됨. 향후 10년 이내에 그 규모는 5~6배 이상 급증할 것으로 예측됨. - 한국인의 비알코올성 지방간의 유병률은 25%이지만, 당뇨병 환자의 비알코올성 지방간 유병률은 이보다 훨씬 높은 50~70% 정도임. 비알코올성 지방간은 탐지와 진단이 어렵고 FDA 승인된 치료제가 거의 없음. 따라서 본 과제의 결과물인 anti-miR-20b와 VF5 등 신약 후보 물질은 엄청난 잠재력을 가지며 세계 신약 시장의 중요한 turning point가 될 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최장현
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 대사질환;염증반응;에너지 항상성;비알코올성 지방간;유전자 발현; 2. Metabolic disease;Inflammatory responses;Energy homeostasis;Non-alcoholic fatty liver;Gene expression;

하나로에서 조사(照射)된 각종 핵연료 및 구조재료와 상용원자로에서 운전된 구조재의 핫셀시험을 하기 위한 공동이용 시험시설인 조사재시험시설을 운영하면서, 본 단계(2018년~2020년) 동안에 24개 과제 2,376건의 핫셀시험을 지원하였다. 또 시설의 안전운전을 위하여 운전설비의 정기/예방점검을 년간 1,665회 실시하였으며 노후시설 및 설비를 보수하여 시설설비의 가동률을 99% 이상 달성하였다. 그리고 자체적으로 14건의 시험기술 및 장비를 개발하였으며, 운전요원의 자질향상을 위한 지속적으로 외부교육을 실시하였으며 신규고객의 발굴을 위한 이용자 협의회도 개최하였다. 주요성과로는 월성 2호기 압력관 감시시험 기술수출사업을 수행하였으며, 정량적인 성과물로는 SCI 논문게재 6건, 학술대회 논문발표 21건 및 38건의 핫셀시험 보고서 및 도면을 생산하였다. 향후 국내 원자력산학연의 연구개발 사업에서 요구되는 각종 개발 핵연료 및 구조재료의 조사후시험, 상용원전 구조재의 운전 안전성 검증시험 등을 차질없이 수행할 수 있도록 각종 핫셀시험 장비 및 기술의 개발, 시설 유지보수 활동 등을 꾸준히 이어갈 계획이다. 본 보고서의 제 1장에서는 년차별 성과목표 달성도를 기술하였으며, 제2장에서는 조사재시험시설의 본연의 기능인 년차별 연구개발 내용 및 결과를 기술하였는데 원자력 구조재 및 하나로조사 핵연료에 대한 감시시험 등 각종시험지원 결과들이 포함하였고, 월성2호기 감시시험 등 기술개발도 기술하였다. 또 시설이용자들을 위한 지원내용 및 만족도향상 활동도 기술하였다. 제3장에서는 자체적으로 선정한 년차별로 우수 연구성과를 기술하였으며, 제4장에서는 단계 동안에 창출한 연구성과 및 활용실적을 요약하여 기술하였다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 115p)

• 연구책임자 : 진영관
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 조사재시험시설;핫셀;핫셀시험;조사후시험;조사핵연료;조사재료;원자력시설;압력관 감시시험; 2. IMEF;Hot cell;Examination;PIE;Irradiated fuel;Irradiated material;Nuclear facility;Pressure tube;Surveillance examination;

□ 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 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;

▣ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 지방세포 또는 기질혈관분획의 주입을 통하여 방사선에 의해 만성적으로 손상된 피부의 회복을 확인하고 지방조직에 포함되어 있는 줄기세포의 분화와 관련된 기전을 규명한다. ￭ 전체 내용 □ 방사선에 의한 만성피부손상이 지방이식에 의한 회복과 그 기전을 확인 □ 방사선에 의한 만성피부손상이 기질혈관분획에 의한 회복과 그 기전을 확인 ▣ 연구개발성과 방사선유도 만성피부손상은 지방이식 또는 기질혈관분획의 주입으로 회복될 수 있다. ▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 임상적으로 방사선을 조사한 부위에 지방이식과 기질혈관분획을 주입하는 것은 법적인 제약 없이 가능하기 때문에, 본 연구의 가설을 입증한다면 환자를 대상으로 임상연구를 계획할 수 있는 근거를 마련 할 수 있음 □ 방사선 피부손상의 합병증을 치료할 수 있으며, 예방적인 접근도 기대할 수 □ 방사선 부작용의 경감은 방사선 조사선량을 증가시킬 수 있는 기반을 마련하기 때문에 부수적으로 종양에 대한 치료계수를 향상시킴 □ 줄기세포의 분화능을 임상적으로 이용하는 사례가 될 경우 재생의학적인 impact가 클 것으로 예상됨 □ 개발된 기술들을 바탕으로 지적 재산권화 가능 □ 최근 관심이 높은 세포치료제 개발 시 참고가 될 수 있음 □ 방사선에 따른 부작용을 감소시키는 예방 및 치료는 장기적으로 국가의료비지출의 감소에 기여할 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동원
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선;지방;기질혈관분획;만성피부손상; 2. Radiation;Fat;Stromal Vascular Fraction;Chronic Dermatitis;

□ 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;

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 :

4. 연구 결과 ○ 제4차 핵융합에너지개발 진흥기본계획 주요 방향 설정 - 중장기 핵심기술 확보 일정(안) 마련 - 제4차 기본계획 추진 전략 체계 마련 ○ 4대 중점 추진전략 및 실천과제 도출(안) - (전략 1) 핵융합 특화 전략·제도 확충 · (과제 1.1) 중장기 연구개발 로드맵 구체화 및 체계적 이행 · (과제 1.2) 핵융합 특화 제도·체계 등 종합 기반 확충 - (전략 2) 핵융합 핵심기술 개발 촉진 및 기반 강화 · (과제 2.1) KSTAR를 활용한 고성능 플라즈마 기술 연구 · (과제 2.2) 전력생산 실증 핵심기술 개발 강화 · (과제 2.3) 핵융합 인재 양성 및 산업 생태계 활성화 지원 - (전략 3) 국제협력을 통한 첨단기술 확보 가속화 · (과제 3.1) ITER 사업을 통한 핵심기술 확보 극대화 · (과제 3.2) 주요 핵융합에너지 개발국과의 전략적 기술협력 강화 (출처 : 요약문 8p)

• 연구책임자 : 이현곤
• 주관연구기관 : 한국핵융합에너지연구원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : Fusion Energy;Basic Plan;Mid，Long term Plan;

○ 원내 동물실험진행 총괄 - 동물실험윤리위원회 운영, 동물실험계획서 심의 ○ 특정 병원균부재 (Specific Pathogen Free) 사육환경유지 - 정규·비정규 미생물모니터링, 낙하균 검사, 수질검사 수행 ○ 안정적 실험동물 인프라 운영 - 성능적격성평가, 시험·조정·평가 ○ 동물실험 전 과정 수행 지원 - 온라인신청시스템 운영, 유지, 보수 - 연구자 대상 교육 (윤리교육, 이용자교육, 공용장비 사용 교육) ○ 방사선의학연구 경쟁력 강화 - 공용장비 인프라의 체계적 관리 - 실험동물용 방사선장비 구축 및 운영 ○ 동물실험 인프라 역량 고도화 - 방사선연구 특화 동물 모델 확립 - 외부수탁과제 수행 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;