□ 기업의 애로사항 ○ 방폭모터의 발열 문제 ○ 방폭모터용 펌프헤드 설계 □ 지원(해결) 내용 ○ 유도전동기 등가회로 정수 도출을 통한 손실추정 ○ CFD를 통한 열전도 해석 ○ 열전달 개선을 위한 방법제시 ○ 모터펌프 3D 설계를 통한 설계기술 확보 □ 지원 성과 ○ 정성적 성과 - 열전도 에폭시 및 구리스를 적용한 방열효과 개선 ○ 추가 성과 - 오픈소스(Openfoam)를 통한 CFD해석 기술 획득 - 모터등가회로 해석을 통한 모터 정수추정 기술 획득 ○ 기술스펙 달성 성과 □ 기술적 우수성 ○ 방폭모터의 방열해석 및 구조개선 - 방열모터의 수학적 모델링을 통한 손실 해석 - 오픈소스(Openfoam)을 활용한 CFD열전달 해석 수행 - 열전달 개선을 통한 방폭모터의 안정성 향상 □ 성과활용 ○ 신규 방폭모터 개발에 방열구조 개선 활용 ○ 제품 방열 안전성에 관한 해석 자료로 활용 (출처 : 지원 사례 요약 4p)

• 연구책임자 : 신진옥
• 주관연구기관 : 한국생산기술연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 방폭모터;펌프;방열;열전달;시뮬레이션;다이아프램; 2. Explosion proof;Pump;Heat radiation;Heat transfer;Simulation;Diaphragm;

Ⅳ. 연구 결과 ○ 원자력기술의 특성을 고려한 기술수준 평가모델 적용 - 전문가 집단을 대상으로 설문을 실시하고 설문결과를 집계한 다음 최종결과를 종합 ○ 원자력기술 분류체계 수립 - 제5차 원자력연구개발 5개년계획 및 제2차 원자력안전 종합계획 등 정책변화 반영 - 최근 기술동향을 반영하여 12개 중분류, 95개 소분류 체계 수립 ○ 주요 5개국(한/미/EU/일/중)에 대한 원자력안전기술 수준조사 - 국가별 궁극기술 대비 평가결과를 종합하면 미국이 최고기술보유국으로 평가되었음 - 2021년 현재 최고기술보유국인 미국에 비하여 한국의 원자력안전기술 수준은 84.5%로 평가됨 - 기술격차는 평균 5.3년으로 평가됨 ○ 원자력 안전도 제고 기여지수 - 원자력 R&D 기여도는 85.1%, 지난 1년간(2020년 4분기~2021년 3분기) 원자력 발전소 안전도 평균은 95.3%, 원자력 안전 기여도 81.1로서 원자력 안전도 제고 기여지수A는 83.1로 평가되었음 - 원자력 안전 기술 체감지수는 82.5로 조사됐으며, 원자력 안전기술 역량지수 84.5를 적용하면 원자력 안전도 제고 기여지수B는 84.1로 평가되었음 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 박기혁
• 주관연구기관 : 비피기술거래
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 원자력 안전 기술 수준; 2. Nuclear Safety Technology Indicator;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 이온빔 조사조건에 따른 위상물질의 페르미 준위 조절을 통한 안정적인 위상물질 구현 및 핵자기 공명 방법을 이용한 물리적 특성 탐구 ○ 전체 내용 본 과제에서는 안정적인 위상특성을 갖는 위상절연체를 구현하기 위해 이온빔 조사 기술을 도입하였다. 안정적인 위상물질을 구현하기 위해서는 첫째 전도띠와 원자가띠의 교차점, 즉 디락점이 안정적으로 존재할 수 있어야 하고, 둘째 디락점이 페르미 준위 근처에 존재해야 한다. 이 중 두 번째 조건을 만족시키기 위해 본 연구는 운반자 도핑 혹은 결함 생성 방법 중 하나로 이온빔 조사를 통해 공핍-침투형 점결함, 즉 프렌켈 쌍을 형성시키는 방법을 이용하였다. 이온빔의 에너지, 도즈량, 주입이온 분포 조절 등의 방법으로 페르미 준위를 디락점 근처에 조절 및 위치시켜, 안정적인 위상물질 구현 및 그 물리적 성질을 핵자기 공명 분석으로 연구하였다. 핵자기공명 분석은 위상물질의 벌크에서의 전자 성질을 이해할 수 있는 기회를 제공하였다. 이를 토대로 이온빔 조사방법에 의한 안정적인 위상물질 구현방법을 체계화 및 기술적 응용 기반을 제공하는데 기여하였다. □ 연구개발성과 위상절연체에 대한 핵자기공명 연구를 국내에서 유일하게 추진하였으며, 특히 입자빔을 이용한 안정적인 위상절연체를 개발할 수 있는 체계적 방법을 제공하였다. 고품질 단결정 및 박막에 국한되어 연구되고 있는 위상절연체 소재를 본 과제의 핵자기공명 분석방법을 통해 분말형태에 대해서도 연구할 수 있는 계기를 마련하였다. 본 연구개발에서는 실제 경원소에서 중원소까지의 이온빔 조사를 통해 밴드갭 조절 및 페르미 준위 조절이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 기술의 고도화를 통해, 스핀트로닉스 분야 등의 응용도 가능할 것으로 기대한다. 빔-물질 상호작용의 이론적 접근, 즉, SRIM 시뮬레이션을 통해 실현가능성을 미리 예측하고, 조사 실험을 수행하여 체계적 연구를 수행하였다. 마지막으로, 본 과제에서는 이온빔 조사장치의 제어 프로그램 개선 및 조사 정확도를 개선하였다. 이를 통해 위상절연체에 대한 이온빔 조사영향에 대한 체계적 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구는 현재까지 위상물질 분야에 잘 활용되지 않고 있는 이온빔 조사 기술을 이용하여 디락점을 페르미 준위 근방에 존재시키고, 그 특성을 핵자기공명 분석의 이론적 체계 아래 해석하였다. 이 연구의 중요성은 안정적인 위상물질의 구현방법 및 조건들을 핵자기공명 분석의 이론적 및 실험적 방법을 정립하고, 이 물질의 실질적 응용이 가능한 기반을 제공하는 것이라고 할 수 있다. 본 연구의 안정적 위상물질 구현은 첨단소재 활용분야인 스핀트로닉스 및 위상양자컴퓨터 등에 기여할 수 있을것으로 내다본다. 더불어 위상절연체와 입자빔 조사 영향에 대한 이론적, 실험적 체계는 최근 각광받고 있는 2차원 소재의 위상학적 특성을 연구할 수 있는 방법을 제시하는데 기여할 것이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박준규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 위상절연체;이온빔조사기술;핵자기공명;스핀-궤도 결합;위상 밴드구조; 2. topological insulators;ion beam irradiation technology;nuclear magnetic resonance spectroscopy;spin-orbit interaction;topological band structure;

본 보고서는 SFR의 금속핵연료와 피복관의 상호반응(FCCI)을 방지하기 위해 피복관 내면에 적용 가능한 배리어 공정 개발과 최적화 과정, 그리고 사고 상황에서도 견딜 수 있는 혁신 배리어 기술 개발에 대하여 기술하였다. 미터급 피복관 도금장치를 이용하여 위치별 두께 차이가 13μm 이내로 균일하고 내부에 결함이 없는 크롬 코팅층을 미터급 피복관 내면에 성공적으로 도금하였다. 또한 희토류 합금 (50Ce-50Nd)과의 확산 쌍 시험을 통해 피복관 내면에 형성된 코팅층이 FCCI를 방지하는 barrier역할을 성공적으로 수행한다는 것을 증명하였다. 전해도금 인자 (유량, 온도, 전류밀도 및 파형, 후처리)에 따른 Cr 도금층의 특성을 규명하고 핵연료-피복관 상호작용(FCCI) 방지를 위한 최적 배리어 요소기술을 개발하였다. 또한 후 열처리 과정을 통해 원자로 내 높은 온도에서 미세구조의 변화를 확인하였다. Cr/Cr₂N 복합 코팅 층의 성능을 증명하기 위해 높은 온도에서의 확산 쌍상호반응 시험을 수행하였고 복합 코팅 층은 원자로의 과도상태에서도 배리어의 성능이 뛰어나다는 것을 증명하였다. 미터급 내면코팅 피복관의 비파괴 조직 검사, 열적 특성, 기계적 특성, 화학적 특성을 전반적으로 평가하여 코팅하지 않은 HT9 피복관 대비 전반적으로 뛰어나다는 것을 증명하였다. 공정 인자별 라이너 피복관의 제조영향 평가를 위해 피복관과 라이너 소재에 따른 냉간 가공량 및 필거 롤의 영향을 연구하였다. 라이너 피복관 소재인 Zircaloy-4와 결정학적 구조가 동일한 Titanium Grade 2의 냉간 가공 시 소성변형 거동이 유사함을 확인하였다. 필거 가공 시 회전각의 감소 및 이송수의 증가에 따라 압하율이 증가하였다. 공정별 중간품의 평가를 위해 필거 공정 및 횟수에 따른 특성을 평가 하였다. Titanium Grade 2 소재의 경우 Zircaloy-4 소재보다 가공이 용이하였다. 열처리와 반복 필거 공정을 이용하여 경도 특성 조절로 두께 100 um인 Ti 라이너 피복관을 제작할 수 있었다. 9Cr-2W-NbVB계 피복관과 Zircaloy-4 라이너 피복관을 이용하여 두께 50 ㎛급 라이너 피복관이 결합된 제조 공정을 확보하고 시제품(길이 1 m)을 제작하였다. (출처 : 서지정보양식 173p)

• 연구책임자 : 김준환
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 소듐냉각고속로;피복관;크롬 코팅;전해도금;플라즈마 질화;복합 코팅;금속연료;안전성;배리어;내면코팅;라이너; 2. Sodium fast reactor;Fuel cladding;Cr coating;Electrodeposition;Plasma nitriding;Multi-layer coating;Metal fuel;Safety;Barrier;Inner surface coating;Liner;

Ⅳ. 연구개발결과 - 방사광가속기 기반 소재 분석 고도화) 금속, 세라믹. 기능성 나노 박막 소재 등 다양한 재료에 대한 미세 구조 평가 및 비파괴 내부 구조 가시화 가능성 평가 실시. 특히 국내에서는 시도된 적이 없는 금속 소재 결정립 가시화 장치 최적화 및 데이터 분석 수행 프로세스 마련 - 방사광기반 분석 기법의 소재 개발 확대 적용) 상용화된 장비에서 제약을 가지는 실시간 구조 분석 기술의 자기 냉각 소재에의 적용 가능성 평가 완료. 또한, 고종회비의 3차원 미세 패턴 제작이 가능한 방사광 기반 X-선 리소그래피 기법을 기능성 소재 성형 공정에 필요한 미세 패턴 제작에의 적용 가능성 평가 완료 - KIMS-PAL 협업 플랫폼 구축) 방사광 기반 분석 기술 이해도 제고를 위한 기술교류회 및 방사광 분석 가능 정보 가시화 추진. 또한, 방사광가속기 인프라 구축을 위한 소재 이해도 제고 및 협력 체계 구축을 위한 실무 협의 추진 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 박이호
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 방사광;X-선 이미징;소각 X-선 산란;X-선 회절 이미징;고분해능 분말 회절;X-선 리소그래피; 2. Synchrotron radiation;X-ray imaging;Diffraction computed tomography;Small angle X-ray scattering;High resolution powder diffraction;X-ray lithography;

국내에 유통되는 한약(생약)의 오·혼용 방지를 위한 기원 관리 및 품질 관리에 도움을 주고자 유전자 분석, 성분분석, 현미경 검경 등을 활용한 기원종 감별법을 마련하고자 수행되었다. 본 연구과제는 총 3년간 수행되었으며 1차년도에 사삼,제니,오공을 2차년도에 결명자,백선피,선퇴를 3차년도에 맥문동, 반하, 사향을 선정하여 감별법을 개발하였다. 본 연구과제 수행을 위해 시중에 유통되고 있는 규격품 한약재와 유관기관으로부터 분양 받은 검체 등을 활용하여 전문가의 관능검사 후 감별법 마련에 활용하였으며, 일부는 향후 추가 연구 및 자원보존을 위하여 국가생약자원관리센터(충북 옥천 소재)에 보관 관리하고 있다. 식물성 품목의 감별법은 유전자 분석의 경우, DNA 바코드로 활용되는 엽록체 유전자 구간과 핵리보솜 DNA 구간의 염기서열을 분석하여 미국 국립생물정보센터(NCBI)에 등재된 결과와 비교분석 (Blast serch)을 실시하여 검증하였다. 또한 염기서열 분석 결과를 바탕으로 종 특이적인 분자 마커 개발을 통해 각 품목의 기원종의 구별뿐만 아니라 유사근연종과 혼용 사용될 수 있는 종에 대해서도 구별할 수 있는 방법을 마련하였다. 동물성 품목의 경우, 신뢰성 높은 검체의 확보를 위해 유관기관에서 분양 받은 검체와 시중 유통품을 대상으로 미토콘드리아(Mitochondria)의 COⅠ 유전자 부위를 대상으로 염기서열을 실시하였고, 그 결과 기원종을 감별할 수 있는 염기서열과 특이 마커를 개발하였다. Chemotaxonomy로 대변되는 성분프로파일은 유효성분과 지표성분을 비롯하여 종 또는 속 특이적인 성분을 확인하는 방법으로 고성능박층크로마토그래프법(HPTLC) 및 고성능액체크로마토그래프법(HPLC)을 활용하여 각 기원과 오‧혼용 가능성이 있는 품목에 대한 감별법을 마련하였다. 본 연구를 통해 마련된 각 품목의 기원감별법은 향후 한약재 품질관리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 조수열
• 주관연구기관 : 식품의약품안전평가원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 기원종 감별;형태학적 감별;염기서열분석;성분프로파일링; 2. DNA barcode;Oriental medicine;DNA barcoding;Sequencing;Chemotaxonomy;Chemical prorile;

본 과제는 ①‘미래원자력기술 발전전략’ 관련 원자력 협력 전략수립 및 신규협력 분야 모색 강화, ②한국원자력기술 해외진출 지원을 위한 국제협력 중점 추진, ③국제사회 내 아국의 기술 우수성 및 위상 강화 활동 지속 수행, ④국제협력 활동의 전략성 강화의 네 가지 세부목표를 중심으로 원자력 협력활동이 전략적으로 수행되었으며 다음의 성과를 거두었다. 먼저 (i)원자력기술과의 융합 기술개발 국제협력 활동 계획을 수립 및 이행하였으며 (ii)국내 원자력 국제협력 네트워크를 활용하여 국가 원자력 R&D 정책과 일치하는 협력전략을 수립하는 등 전략을 고도화하였다. 또한, (iii)수출 유망기술의 해외 진출활동을 지원하기 위해 연구로, 중소형원전 등 수출 유망기술의 국제협력을 추진하였고, (iv)정부 간 다자, 양자협력 채널에 수출 유망기술의 기술의제 참여 확대, (v)아국 수출 유망기술의 국제수요 파악 및 원전시장 진출 유망지역에 대한 협력을 강화하였다. 국제사회에서의 아국의 위상 강화를 위해 (vi)국제기구가 개최하는 각종 위원회, 기술회의, 자문회의 참여를 확대하였으며, (vii)원자력 국제행사 한국 개최를 확대하였다. 더불어 현 원자력정책 기조를 반영한 국제협력 활동의 전략성을 강화하기 위해 (viii) 다자, 양자별 협력현황 점검 및 대상별 협력 분야와 신정책과의 부합성을 검토하였으며, (ix)국제협력 전략에 입각한 정부간 양자공동위, 국제기구, 다자협의체 정책회의에 지속 참여 및 (x)주요 원자력 국가와의 국제협력 전략지도를 작성하였다. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정서영
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 미래원자력;국제협력;해외진출;융합;국제위상; 2. Future nuclear;International Cooperation;Export abroad;Convergence;Leading Position;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박석원
• 주관연구기관 : 마루엘에스아이(주)
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 하이브리드 티디아이;전하결합소자;시모스 이미지 센서;우주;검출기;화소;방사선;초점면 어레이; 2. Hybrid TDI;CCD;CMOS IMAGE SENSOR;SPACE;DETECTOR;PIXEL;RADIATION;Focal-plane Array;

본 연구사업의 주목표는 두가지로 영상장비 기반 연구지원과 가속기를 활용하는 연구지원이다. 첫번째로, 다중-다기능 융합PET/MRI영상 이용 연구의 활성화에 필요한 최신 융합 PET장비 도입과 신개발 다기능 방사성 추적자를 이용한 융합분자영상 기초 및 임상 응용기술 개발 / 신규 방사성 분자영상의약품 개발 및 평가 및 임상적용 연구 활성화 지원이란 목표를 가지고 표준화된 성능평가 및 QC 프로토콜, 영상 획득 프로토콜, 정량화 기법, 다중 영상 정합 기법 등의 개발 및 국내 등의 개발과 국내 보급을 통한 국내 PET/CT영상의 유용성 향상에 기여와 융합 PET (PET/CT 및 PET/MRI)의 다중-다기능 영상의 정량분석을 위한 영상의 융합 처리/분석기술의 개발과 평가, 방사성 동위원소를 이용한 진단능의 향상과 치료반응의 효과적 평가를 위한 영상분석기술 개발 및 임상적용 그리고 관련 연구개발 사업의 연구성과인 신개발 PET용 방사성의약품 및 융합 다중-다기능 영상용 의약품의 임상적용 및 유용성 평가 연구 수행 및 지원을 하였다. 두 번째로, MC50 사이클로트론을 통한 이용 연구자들의 시설 활용지원은 통계에 따르면 총 17개 기관 41개의 연구를 지원하였다. 가속기 가동시간은 총 950시간이며 내부 이용자 지원건수는 60건이고 외부 이용자 지원건수는 지원건수는 170건(내부이용: 54건, 외부이용: 116건)로 총 230건을 기록하였다. MC50 사이클로트론 관련 메인 수냉 펌프 시스템 업그레이드, Circular coil 마그넷 전원공급장치 교체, Low level RF 시스템 AD 보드 성능 개선, PLC system 업그레이드(PLC와 EPICS간 통신 구현, 차폐도어 데이터 통신 부분 업그레이드), 빔 라인 (Pump group 5) 진공 시스템 업그레이드 등의 인프라 강화를 하는 등 MC50 사이클로트론의 안정적 운영을 통해 당해연도 목표치인 장비가동률 90%를 상회하는 97.4%의 가동률을 달성하였다. 신규 의료용 RI 생산 지원을 위한 중양성자 빔 인출관련 내부 파트의 개조 및 빔 조사 조건 최적화를 통한 중양성자 빔 성능 향상을 위해 에너지별 Ion source와 Dee tip2 간격 별 중양성자 빔 테스트 및 최적화, 중양성자 빔 용 가스 시스템 유지보수 및 교체를 통해 목표치 중양성자 빔 인출량 16 ㎂로 목표치 15 ㎂를 초과 달성하였다. (출처 : 초록 3p)

• 연구책임자 : 이교철
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 양전자방출단층촬영술;융합영상시스템;다기능방사성의약품;다기능융합분자영상;임상연구사이클로트론;양성자;중성자;중양성자빔; 2. PET;hybrid imaging system;multi-functional radiopharmaceuticals;multi-functional hybrid molecular imaging;clinical study;MC-50;cyclotron;proton;neutron;deuteron beam;

□ 연구개발 목표 방사능 치료, 화학요법 등과 같은 외부 자극으로 사멸된 암세포로부터 국소적으로 발생하는 캐스파제(caspase)-3로 인하여 암 조직에서만 선택적으로 활성화되는 특정 펩티드 서열(DEVD)을 플랫폼 기반 기술로 하여 지속형 유도형질 표적항암제를 개발함. 세포 및 동물실험을 통하여 국소 및 전이 암 조직에서의 치료효과 비교 후 저독성 및 지속성을 갖는 물질을 최종 선정하여 최적화 한 후, 전임상 완료 및 IND승인을 받는 것을 목표로 함. □ 연구개발 내용 ∙ 기존의 내인성 요인에 의존하는 암 항원 표적 항암치료의 한계점을 극복하기 위해 외부 자극에 의해 암 조직에서 선택적으로 활성화 되는 펩티드 결합(DEVD)을 바탕으로 한 차세대 항암 치료 기술을 개발하고자 함. ∙ 1단계 연구를 통해서 다양한 후보물질들을 합성하고 그 치료효능의 유효성을 검증하여, 국소 암 대상으로 적용될 최종 약물 후보로써 (EMC-DEVD-S-DOX, MPD-1)을 선정함. ∙ 임상에 적용될 암 질환 선정, 임상프로토콜 확립 및 IND 승인 (1) 선정된 후보물질이 임상에서 적용될 암 질환 선정 (2) 선정된 암 질환을 대상으로 임상 프로토콜 확립 (3) 전이 암 대상의 물질은 국소 암 대상 물질과 병용요법의 프로토콜을 확립하며 최적화하여 전임상에 성공적으로 진입하고, 전임상시험 완료와 IND 승인을 목표로 함. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ∙ 방사능 치료와 같은 외부 자극에 의해서 활성화 되는 특정 펩티드서열을 플랫폼으로 한 항암제의 개발은 현재까지 시도된 바가 없어 성공적으로 사업화 될 경우 표적항암치료의 새로운 플랫폼 기술을 제시한다는 측면에서 파급효과가 매우 클 것으로 기대됨. ∙ 기존의 표적항암치료의 경우 특정 암 항원을 표적화하는 내인성 요인에 의존하는 한계점이 있는 반면 본 기술의 경우 외부 자극에 의한 활성화를 이용하므로 종양이질성이나 복잡성과 같은 기존 표적형 항암제의 근본적 한계점을 극복할 수 있음. ∙ 기존 표적항암치료제와 차별되는 새로운 패러다임을 제시함으로써 국내외적으로 경쟁력 있는 원천 기술을 확보하고 국내 바이오제약 시장에는 새로운 가치의 성장 동력을 창출할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김상윤
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20210700
• Keyword : 1. 유도형질;선택적 활성 항암제;방사선 치료;표적항암제;프로드러그;국소암;카스파제;지속형약물; 2. Induced phenotype;In situ activatable;Radiotherapy;Targeted therapy;prodrug;local tumor;caspase-3;long acting;