연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 조사에 따른 hBN의 물성 분석 및 결함을 이용한 hBN memristor 제작 전체 내용 방사선 조사에 따른 hBN의 dielectric 특성, 항복전압의 변화를 전기적 특성 변화 분석. 방사선 조사에 따른 결함을 이용하여 hBN memristor 제작 연구개발성과 ▷ dry-transfer을 이용한 전사방법으로 SiO₂기판, 전극패턴 위 등의 다양한 기판에 hBN 소자 제작 방법 획득. ▷ 초고속 카메라 설치 기술 확보 및 hBN의 breakdown 현상 관측 성공 ▷ hBN 기반 캐퍼시터를 제작하여 hBN의 breakdown과 같은 전기적 특성 파악에 성공함 ▷ 방사선 조사 이후의 hBN의 물성 변화를 시뮬레이션, 전기적으로 분석함 ▷ 방사선, 전자빔 조사한 hBN을 사용하여 memristor 소자를 제작하고 측정 및 분석. ▷ hBN과 이차원 물질을 결합하여 memtransistor를 제작하고 다양한 활용에 대한 가능성을 확인함. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ hBN을 dielectric layer로 사용하여 다양한 소자를 제작하게 되면 hBN의 atomically clean surface 특성으로 인해 소자의 성능을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대됨 ○ dielectric 물질의 break down 연구는 반도체 기반 소자의 내구성 증진에 중요한 요소임. dielectric 물질의 break down에 관한 메커니즘은 아직까지 정확하게 밝혀지지 않았으며, 이에 대한 시각적 분석을 통한 break down 현상에 대한 연구는 break down 메커니즘 규명에 큰 역할을 할 것으로 기대됨 ○ 메모리 소자에 대한 수요는 향후 지속적으로 증대될 것으로 예상됨. 그에 반해 아직 memristor에 관한 연구는 아직 기초수준에 머물러 있음. 따라서 차세대 2차원 박막을 활용한 memory 소자 제작기술 확보는 미래 산업의 기술 선점에 있어 매우 중요한 요소로 작용할 것으로 보임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김지현
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 육방정 질화붕소;초고속 카메라;방사선;항복 전압;메모리 소자; 2. hexagonal boron nitride;high-speed camera;radiation;breakdown voltage;memristor;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 남정현
• 주관연구기관 : 센소허브
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 시간지연적분;영상 검출기;영상 소자;화소;우주급;내방사선 보증;세라믹 패키지;신뢰성 시험; 2. TDI;Image Detector;Image Sensor;Pixel;Space Class;Radiation Hardness Assurance;Ceramic Package;Reliability Test;

□ 연구개요 피부장벽 기능에 중요한 기능을 하는 very long chain FA를 갖는 ceramide의 생성과 관련된 조절기전을 밝히기 위해, 취약한 장벽기능을 보이는 노화 피부와 만성 염증성 피부염인 건선에서 very long chain FA의 비율을 분석하여 지질량 자체의 양적 감소와 함께 long chain ceramide의 비울이 감소하는 질적 감소 문제를 확인하고 FA elongation을 조절하는 핵심인자를 발굴하여, 향후 항상성 유지에 도움이 될 수 있는 조절제 연구에 기초 근거 마련 연구 수행 □ 연구 목표대비 연구결과 • 피부 장벽 기능의 저하가 나타나는 노화 및 만성 염증성 피부 조건에서 각질층 지질의 very long chain FA를 갖는 ceramide의 분획 감소 확인 - 광노화 모델의 경우 very long FAs(longer than C25)를 가진 unbound CERs는 감소하나 bound CERs 들의 경우 차이가 없음 확인 / 건선 모델의 경우 unbound CERs와 bound CERs 모두에서 very long FAs는 감소하는 반면에 shorter FAs는 증가되는것을 확인. - 건선환자의 병변부와 비병변부를 정상피부와 비교한 결과 병변부의 각질층에서 unbound CERs의 long chain FAs는 감소됨을 확인함. / 60세 이상의 노화 피부와 30세 이하의 젊은 피부의 각질층을 분하여 분석한 결과에서도 젊은 피부에 비해 노화 피부에서 long chain FAs가 감소됨. • 조절 기전 탐색 연구 - 광노화된 각질형성세포와 IFN-r 염증유발 건선세포 모델에서 지질 합성 관련 주요 전사인자와 합성 효소들의 발현이 감소하고 FA elongation 관련 효소들이 감소됨을 확인. - 노화 모델의 경우 특이하게 TGM1의 발현이 증가되어 bound ceramide 계열은 chain 길이가 보전되는 것으로 나타남 - 지질합성과 관련된 주요 전사인자(PPARs/LXRα)의 발현 억제시 각질 세포내 지질함량이 유의하게 감소됨을 확인, 전사 인자의 발현을 조절하여 피부 장벽 기능을 조절할수 있음을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 건선과 노화피부에서의 피부장벽 기능 저하를 개선하기 위해서 생리적지질 화합물의 양적인 보충 뿐아니라 질적으로 긴 carbon chain을 갖는 EO group 혹은 다른 ceramide 종류를 복합적으로 포함하는 전략이 효과적일수 있음 시사. • 적절한 염증사이토카인의 억제와 nuclear hormone receptor의 활성화를 통해 질환피부에서 장벽기능이 개선될 수 있음을 시사. • 기술 발전 방안: 추가적인 후속 연구로 가능성 있는 신규 기능성 화장품 소재 혹은 피부 치료제 신약 소재를 발굴되면, 관련 기업체와의 공동 연구를 통해 임상적 효능 검증을 하고 기술이전을 통해 실용화 단계로 진입하고자함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍승필
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210900
• Keyword : 1. 표피투과장벽;세라마이드;지방산 탄소사슬 길이;건선;노화; 2. epidermal barrier;ceramide;fatty acid chain length;psoriasis;aging;

□ 연구개발 목표 해체 비용의 30%∼40%을 좌우하는 해체 엔지니어링 기술 및 해체폐기물 처리기술 분야와, 해체 부지 복원분야에 대해서 세계적으로 아직까지 기술이 정립되지 않은 핵심 요소기술에 대해 국내 전문성 있는 대학 및 연구기관과 연대하여 독창적 원천 기반기술을 개발하고, 해체 산업에 요구되는 전문인력 양성 및 관련 산업의 인프라를 구축함. □ 연구개발 내용 ∙ 부지 환경 복원을 위한 지하수 수중 저준위 방사능 모니터링 기반기술 구축 - 섬광체를 활용한 해체 부지 수중 방사능 측정 기술 개발 - 현장에서 적용가능한 전처리 및 계측 시스템 개발 ∙ 확률론적 인지기법을 이용한 원전 해체 위험도 평가기법 및 저감화 기반기술 개발 - 고방사능 시설 해체공법 휴먼에러에 의한 안정성 평가 - 위험도 저감화 기반기술 개발 ∙ 난처리성 제염폐액 처리 나노복합체 제조 원천기반 기술 및 처리 신공정 개발 - 제염폐액 내 계면활성제, 착화제의 분리 및 처리기술 - 제염폐액 내 핵종제거를 위한 흡착 유기구조체신소재 제조 및 처리기술개발 ∙ 방사성핵종의 선택적 제거를 위한 차세대 자가추진 마이크로모터 원천기술 개발 - 친환경성 마이크로/나노 추진체 개발 - 방사성 핵종/유기물 제거를 위한 마이크로/ 나노모터 개발 ∙ 제염해체 및 환경복원 산업 전문인력 양성 및 학연간 기술교류 협력체계 구축 - 제염해체 기술 교재 개발 및 제염해체 기술 역량 보유 멤버십 기업 맞춤형 교육 - 제염 해체 관련 인력 파견, 학부/대학원 강의 개설 - 세부 과제별 기술정보 교류: 주기적 연구발표회 및 세미나 개최 □ 활용계획 및 기대효과 ∙ 제염 해체 과정 중 오염물질 현장 누출감시 및 해체 부지의 환경복원 후 중장기적 방사능 오염물 확산 감시에 활용 ∙ 확률론적 인지기법을 이용한 인적오류평가 기술 적용으로 원전해체 안전성을 증진시키고 이해관계자들에게 안전성을 효과적으로 설명할 수 있는 기초 자료로 활용함. ∙ 국내외 원전해체 안전성평가 수행, 관련 절차서 작성의 기본 자료로 활용되며, 또한 해체엔지니어링 분야의 기술력 제고에 기여함. ∙ 원자력시설의 해체시 다량발생하는 난처리성 제염폐액을 처리하기 위한 기반기술로 활용하며 국내 고유의 폐기물처리 기반 기술 확보를 통한 국가경제 이바지함. ∙ 자가추진 마이크로모터 기반의 차세대 방사성 폐액처리 기술 확보로 고방사성 해체폐기물 및 지하수 복원기술로 적용이 가능하여, 후쿠시마 원전사고와 같은 대형 원전사고시 발생되는 대량의 방사성 오염수 처리기술로 활용 ∙ 제염 해체 관련 기관간의 기술 교류 및 교육 기회 제공을 통한 전문 인력양성을 통하여 제염 해체 산업 발전에 직접적으로 활용함. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김희령
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 제염 해체;방사능 모니터링;폐기물 처리;위험도 평가;피폭 저감화;나노섬유;마이크로 모터;인력 양성; 2. Decontamination/dismantling;Radioactivity monitoring;Waste treatment;Risk assessment;Reduction of exposure;Nanofiber;Micromotor;Manpower training;

유전체 내 L1 발현의 증가는 질병과 밀접한 관련이 있음. 발달 장애를 포함한 다양한 뇌 질환에서 L1의 발현이 증가되어 있음이 보고됨. 하지만, 인간 신경세포의 정상 분화 및 발달 과정에서 L1의 발현 변화 양상에 대해서는 알려진 바 없음. 본 연구과제에서는 신경세포의 발달에 따른 전기생리학적 변화를 분석하였으며, 신경줄기세포가 신경세포로 발달하는 과정에서 L1 발현량이 증가함을 확인함. 나아가 L1 발현량 조절에 따라 신경세포의 분화 및 활성에 어떠한 영향을 미치는지 분석할 수 있도록 인간 신경세포 분화 및 발달 과정에서 L1의 발현을 조절하는 방법을 개발함. (출처 : 초록 3p)

• 연구책임자 : 한진주
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. L1;이동성유전인자;유전자 발현 조절;신경줄기세포;신경세포;신경세포발달;전기생리;다채널 미세 전극 어레이; 2. L1;transposon;regulating gene expression;neural stem cell;neuron;neuronal development;electrophysiology;multi-electrode array (MEA);

○ 해방풍의 발아, 수경재배 시스템, 환경조건, 전용양액 재배 포로토콜 확립 ○ 해방풍의 육묘 및 재배 시스템 제작 ○ 순환 배양액 살균기술 확립 및 살균시스템 최적화 ○ 인공지능을 활용한 해방풍의 생육 변화 예측 ○ 양액 내 개별 이온 균형 제어시스템, 양액 내 조성 변화 모니터링 기술 확보 ○ 센서 드리프트 보정이 가능한 이온 모니터링 알고리즘 제작 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 오명민
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 약용작물;식물공장;고부가가치;대량생산;환경조절; 2. Medicinal plant;Plant factory;High-value added;Mass production;Environment control;

산업계에서 친환경 바이오소재의 수요는 갈수록 증가하고 있으며, 이에 따라 국내에서도 관련 분야 산업에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 산업소재용 신품종을 개발하는 연구를 진행하게 됨으로서 국내 종자산업 경쟁력을 강화시키고, 바이오 산업소재 기술 개발을 통한 국내 신산업 육성 기반을 조성하는 것을 목적으로 하며 이와 동시에 방사선 육종 연구 체계화를 위한 데이터베이스 구축 역시 목적으로 하여 본 과제를 진행하게 되었다. 성과목표 1. 『바이오소재용 유전자원 개발』 분야에서는 식물/미세조류/균이류에 대한 돌연변이 유전자원을 개발하여 소재 또는 bioremediation 쪽에서 유용 형질을 가진 우수 변이체를 선발하고, 이들 우수 형질에 연관된 분자 마커를 개발하고 돌연변이 매커니즘을 규명하는 작업을 수행하였다. 성과목표 2. 『방사선육종 유전자원 바이오소재 특성 분석 연구』 분야에서는 바이오소재 자원의 물성 평가와 유용물질 생산에 관련된 기초연구를 수행하였으며, 식물 및 미세조류 자원의 bioremediation의 효율성을 평가하는 기초연구도 수행하였다. 성과목표 3. 『유전자원 관리시스템 및 빅데이터 DB 구축』 분야에서는 작물별 신규 오믹스 데이터를 업데이트 하고 수집한 자료들을 표준화하였으며, QR코드를 이에 연동하여 방사선육종 빅데이터 데이터베이스를 구축하였다. 해당 과제의 결과물은 추후 방사선육종 신품종의 산업소재 활용을 위한 협력연구의 기반이 될 것으로 기대된다. 추후 바이오 산업소재를 활용하는 신산업분야 발전과 방사선육종 자원 분양을 통한 농가의 소득증대 및 지역 특화 산업의 발전에도 기여하게 될 것이다. (출처 : 서지정보양식 147p)

• 연구책임자 : 안준우
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 바이오소재;산업소재;방사선육종;바이오리메디에이션;유전자원은행; 2. Biomass;Biomaterial for industry;Radiation Breeding;Bioremediation;Genebank;

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;

○ 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;

□ 연구개발 목표 ○ 진행성 폐암에서 면역항암제 반응 향상 및 방사선폐렴 발생 감소의 필요성 - 진행성 폐암 환자에서 면역항암치료와 방사선치료의 발전으로 생존율이 향상됨. - 면역항암제에 반응이 있는 경우 장기생존을 가능하나 반응이 있는 환자군이 20%로 낮아 치료 효율 향상위한 면역항암제에 반응이 있는 환자를 정확히 예측하는 바이오 마커 개발이 절실함. - 세기 조절 및 영상 유도 방사선치료 같은 정밀 방사선치료의 경우 방사선폐렴 발생율이 기존 치료와 비슷하게 20-30% 정도로 보고되어 발생율을 감소시키는 전략이 필요함. ○ 연구개발목표 - 면역항암 치료 반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴하고, 방사선폐렴 예측 모델을 개발하고자 함. - 이를 기반으로 개인맞춤형 치료 전략을 제시하여 진행성 폐암에서 면역 치료 성적을 50%이상 향상시키고, 방사선폐렴 발생율을 10% 미만으로 감소시켜 생존율을 향상하고자 함. □ 연구개발 내용 ○ 면역항암제반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴 - 진행성 폐암으로 면역항암제 혹은 세기조절 및 영상 유도 방사선 치료를 시행 받은 진행성 폐암 코호트 환자의 말초혈액 샘플 확보 - 면역항암치료를 시행받은 환자에서 말초혈액에서 면역세포를 분석하고 유세포 분석기 (FACS)를 이용하여 다양한 면역 프로파일링을 시행하고 면역항암제 반응 예측인자를 발굴 - 방사선치료를 받은 환자의 혈액 샘플에서 GWAS 등의 유전자 분석을 시행하여 방사선폐렴을 정밀하게 예측할 수 있는 유전인자를 발굴 ○ 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델 개발 - 발굴한 유전자 바이오마커, 환자의 기초 임상 정보 (키, 몸무게, 과거력, 가족력, 폐기능 등) 및 방사선치료 계획 정보 (방사선조사량, 조사체적 등) 등 환자의 모든 정보를 고려한 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델을 개발 ○ 후속 연구 - 면역항암제 치료 반응 예측 인자 및 방사선폐렴 예측 인자와 예측 모델을 이용하여 면역항암제 효율 증가 및 방사선폐렴 발생 감소를 통한 생존율 증가를 위한 개인 맞춤형 치료 전략 제시 - 개인맞춤형 치료 전략 기반의 전향적 코호트를 구축하여 발굴한 바이오마커 및 모델 검증 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 기술적 측면 - 말초혈액샘플에서 면역 프로파일링 및 SNP genotyping 분석을 통하여 면역항암 치료 반응 및 방사선폐렴을 예측하는 독자적인 플래폼 구축을 위한 원천기술 확보를 통해 기술적 우위 선점 ○ 경제적 산업적 측면 - 고가의 면역치료제의 효과적인 적용 및 개인맞춤형 방사선치료를 시행을 통한 획기적인 비용 절감 및 효율적인 치료를 통한 생존율 향상과 그에 따른 사회적 비용 감소 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 윤홍인
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 정밀의학;진행성 폐암;면역항암치료;방사선폐렴;바이오마커; 2. Precision medicine;Advanced lung cancer;Immunotherapy;Radiation pneumonitis;Biomarker;