고추 병 주요 원인 중 하나인 pepper mottle virus (PepMoV) 및 감자역병균 (Phytophthora infestans)을 대상으로 RNAi 작물보호제 기술연구를 위해 외래 합성 dsRNA 처리 방법으로 PepMoV 및 감자역병균 증식 억제에 대한 dsRNA 효과 확인 및 dsRNA screening 과정을 진행함. PepMoV의 RNA-dependent RNA polymerase로 알려진 NIb 유전자와 poly-protein maturation에 관여하는 HC-pro 유전자 그리고 감자역병균 effector 유전자인 PiAvr3a, PiAvr8/Avrsmira2 및 PiPSR2 유전자를 표적 유전자로 선정 후 dsRNA를 디자인 및 제작하고 담배에 처리하여 PepMoV의 증식 억제를 확인하고 5′RLM-RACE를 통해 mRNA 내 절단 위치를 확인함. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 신찬석
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. RNA 간섭;이중가닥 RNA;이중가닥 RNA 전달;고추모틀 바이러스;감자역병균; 2. RNA interference;double-stranded RNA;dsRNA delivery;Pepper mottle virus;Phytophthor a infestans;

연구의 목적 및 내용 최종 목표 공진형 고출력 테라헤르츠 전자기파 시스템을 통해 DNA 상의 메틸화 현상을 제어하고 이를 바탕으로 하는 암치료 기술을 개발 전체 내용 초고출력/광대역 테라헤르츠 기술은 다양한 응용분야에 사용될 수 있는 기초 전자기파 기술 - 테라헤르츠 광분자 암치료 기술은 전자기파에 의한 분자의 공진현상을 이용한 치료기술 - 기존의 항암제나 수술 요법과 다르게 부작용이 적고 암병변을 정상 세포로 회복시키는 새로운 형태의 암치료 기술 - 테라헤르츠 전자기파를 이용한 생명 제어 기술을 통해 차세대 전파 기술을 확립 1단계(해당시 기재) 목표 : 테라헤르츠 원천기술 확보 및 기초 분광 연구 내용 : - 고효율 테라헤르츠 신호 발생을 위한 기술 개발 - 광대역 테라헤르츠 시스템을 활용하여 DNA 분자 단계에서 메틸화 공진신호 검출 및 제어 가능성 확인 2단계 (해당시 기재) 목표 : 테라헤르츠 기술의 응용 연구 내용 : - 높은 신호대잡음비(SNR) 및 고효율 테라헤르츠 신호를 이용한 생체물질 분석 및 기능 제어 - 높은 SNR의 광대역 테라헤르츠 스펙트럼을 활용하여 암발생과 관련된 DNA메틸화의 분광 분석 및 공진 주파수 신호 검출 - DNA메틸화 공진 분광 신호 차이에 따른 암 종별 프로파일링화 - 고출력 선택 주파수 테라헤르츠 시스템을 이용하여 DNA 메틸화를 억제, 제어하는 기술을 확보 - 동물실험을 통해 임상 적용 가능성 확보 및 유해성 검사 연구개발성과 □ 주요 기능(또는 규격) - DNA 메틸화 공진주파수 신호 기반 암 종 진단 기능 - 세포내 DNA 메틸화 현상 제어 기능 - DNA 탈메틸화를 통한 암 치료 기능 □ 주요 성능치 - 대역폭 : 15 THz 이상 - 펄스당 에너지 : 40 μJ or 200 mW 이상 - 테라헤르츠파 적용 시간 :　수 분 이내 □ 핵심 기술 - 초광대역/고출력 테라헤르츠 발생, 검출 기술 (세계 Top 5위 내) - 전자기파를 이용한 DNA 기능 신호 제어 기술 (세계 최초) - 테라헤르츠 전자기파를 이용한 암 치료 기술 (세계 최초) 연구개발성과의 활용계획(기대효과) □ 기초 학술적 측면 - 초고출력/광대역 테라헤르츠 전자기파 시스템은 기초 전자기파 연구의 발전을 가져올 것임. - 본 제안 기술은 테라헤르츠 응용영역을 다양한 분자제어 기술 영역으로 확장할 수 있음. - 기존에는 없던 암 치료 방식으로 의료계에 새로운 패러다임을 제시할 수 있음. □ 원천기술 확보 및 산업적 측면 - 테라헤르츠 원천기술을 선점할 수 있음. - 본 제안 과제의 암 치료 기술은 관련 의료기기 산업을 발전시킬 수 있음. □ 경제적 측면 - 상대적으로 낮은 금액으로 의료서비스를 제공시켜 암 치료에 사용되는 항암제 수입량을 줄이고 국가적인 외화 유출을 줄일 수 있음. - 암 치료시장 진입으로 국가경쟁력을 높이고 막대한 경제적 가치를 가질 것임. □ 인재양성 측면 - 본 연구를 통해 석, 박사과정 학생들의 전자기학 연구에 대한 이해력을 증진을 통해 여러 분야에 전문 인력으로서 국가 과학 경쟁력 향상에 크게 기여할 것임. □ 사회복지 측면 - 사회적 복지의 향상을 높일 수 있으며 의료비 감소로 많은 메디컬 푸어를 막아 국민 복지에 이바지 할 수 있음. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 손주혁
• 주관연구기관 : 서울시립대학교
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 테라헤르츠;고출력;DNA 제어;DNA 메틸화 제거;암 치료 기술; 2. terahertz;high-power;DNA control;DNA demethylation;cancer therapy;

□연구개요 나비목의 대표적 미소나방그룹이자 가장 큰 상과인 뿔나방상과(Lepidoptera: Gelechioidea)는 분류·생태학적으로 연구가 시급한 범세계적 광식성 해충과 경제적으로 중요한 다수의 농업 및 검역해충을 포함하는 분류군으로 전 세계적으로 분포하고 있다. 하지만 이들에 대한 연구는 주로 소수의 연구진에 의해 유럽과 북미지역(구북구 유럽 역과 신북구)을 중심으로 종 다양성과 계통 연구가 진행되어 왔다. 본 연구는 동아시아를 중심으로 한 전체 아시아지역 (구북구 아시아, 오리엔탈)의 뿔나방상과에 대한 종 다양성 발굴을 기반으로 범세계적인 샘플링을 근거로 한 계통학적 연구를 진행였다. 이를 통해 뿔나방상과 내 미개척 과에 대한 종 다양성을 밝히고, 외부 형태·형질과 분자마커(DNA)를 기반으로 한 계통수를 도출하여 뿔나방상과 분류군간의 명확한 계통관계를 구축하고자 한다. 특히, 다양하고 특이한 먹이기질(식식성, 부식성, 균식성과 육식성)과 이에 따른 다양한 서식지를 가진 그룹간의 진화론적 경로를 밝혀, 뿔나방상과의 기원과 그 진화사를 밝히고자 한다. □연구 목표대비 연구결과 1. 뿔나방상과 내 구성 집단(미개척분류군 중심)에 대한 종 다양성 연구 - 국내·외 조사 및 표본대여를 통해 뿔나방상과그룹의 기록이 미진하였던 구북구아시아, 오리엔탈 지역과 호주구와 아프리카열대구에서의 새로운 종을 발굴하여 분류학적 정리 및 각각의 개체에 대한 분자생물정보인 DNA 확보하였다. 확보된 DNA를 기반, 형태분류종과 분자종결정진단법(ABGD, PTP, bPTP)를 통해 얻은 MOTUs를 비교·분석하여 다수의 Cryptic species를 발굴하였고, 뿔나방상과 내 종(species)를 결정할 종 내 최대값의 임계값(threshould value)을 2.5%로 정립하였다. 상과(superfmaily) 범위에서 최초로 정립된 임계값은 향후 상과 내,종 다양성을 발굴하고 연구하는데 있어 크게 활용 될 것으로 판단된다. 2. 뿔나방상과의 분자계통분석 및 생물학적 특징(먹이기질 및 서식지)에 따른 진화적 가설 정립 - 본 연구를 통해 과거 유럽과 일부 북미지역의 개체군에 국한되어있던 샘플링의 범위를 확장, 범세계적 샘플링을 기반으로 함, 분자계통수를 작성하였다. Mitochondrial genes, Nuclear genes과 Protein coding genes 그리고 전체를 포함한 계통수를 비교·분석하여 유전자별 특징을 파악하였고, 뿔나방상과에 속하는 상위분류군 23개의 과/아과에 대한 계통학적 위치가 재정립되었다. 주요 생물학적 특징인 서식처와 깊게 연관되어있는 먹이기질에 대한 데이터를 기반으로 진화통계학적 분석(RASP, ancestral states)을 한 결과, 뿔나방상과류 조상들의 먹이기질의 조상형질은 식식성으로 분석되었으며, 이들은 다양한 먹이기질로 진화하면서 다양한 분류군으로 분기·수렴진화한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 상과를 구성하는 분류군별 먹이기질의 조상형질이 파악되어 주요 생물학적 특징이자 서식지와 깊게 연관되어있는 먹이기질에 대한 진화사가 파악되었다. 3. 분자시계기법(Molecular dating)을 활용한 뿔나방상과 분류군의 다윈론적 진화론에 입각한 분화시기 추적 - 본 연구를 위해 5천5백만년~2천3백6십만년 연대로 추정되는 발틱 화석(baltic amber)과 4천만년~1천오백만년 연대로 추정되는 도미니칸 화석(dominican amber)의 데이타를 기반, 분자시계분석법(molecular dating)이 이용하여 과거 뿔나방상과 조상들이 분기가 시작된 연대를 추적하였다. 그 결과, 뿔나방상과의 분화가 시작된 때는 지금으로부터 약1억67만년 전인 중생대 쥐라기시대로 분석되었다. 그리고 대부분의 주요 분류군들의 분기시점은 속씨식물(angiosperm)의 폭발적 방사가 일어난 9천7백만 년전 이후의 후기 백악기때인 것으로 분석되었다. 그 중, 뿔나방과가 가장 최근에 분기가 시작된 것으로 확인되어, 이들은 에오세때 분기가 시작되어 오늘날 가장 높은 종 다양성을 보이는 것으로 유추되었다. 9천만년전, 후기 백악기때의 기후가 오늘날 주요 상과 내 분류군의 생태학적 특징과 분포에 큰 영향을 줬을 것으로 유추되었다. 그 당시의 지구는 오늘날보다 훨씬 따뜻한 기후로 극지방에 얼음이 존재하지 않는 시기로, 유라시아대륙과 아프리카, 그리고 호주대륙이 가깝게 위치했던 넓은 대륙지역으로 구성되었고 이러한 환경이 현존하는 분류 초기 분화에 가장 큰 영향을 줬을 것으로 추정되었다. □연구개발결과의 중요성 - 뿔나방상과 내 새로운 분류군 발굴 및 이들에 대한 분류학적 정리를 시도함으로써, 동물이명 및 동아시아를 중심으로 한 아시아지역의 분포등과 같은 기초적인 정보들을 집대성하여 관련 응용분야에서 필요한 분류학적 기초자료 제공 - 뿔나방상과 내 종별, 개체별 분자생물정보(DNA) 구축 - 뿔나방상과 내 생물다양성 측정 및 생물학적 정보 구축 - 뿔나방상과 내의 분류체계 정립 - 뿔나방상과류의 조상형질에 대한 과학적 추론 - 연대기 측정을 통한 서식지의 이동과 이에 따른 먹이기질의 상관관계 이해 (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 김소라
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 나비목;뿔나방상과;미소나방류;종 다양성;계통수;진화;분자시계분석;

본 연구는 방사선 유발 세포 내 DNA 손상을 신속히 복구할 수 있는 신개념 매개체 발굴 연구로써, 방사선이 조사된 암세포와 면역세포의 한 집단인 macrophage를 공배양 시키면 암세포 내 DNA 손상이 급격히 회복되는 것을 관찰한 선행연구에 기반하여, 세포 내외로 존재하는 DNA 손상 복구 매개체를 규명하고 이로 인한 DNA 손상 복구 메커니즘을 밝힘을 목표로 한다. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : AHN G ONE
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20201100
• Keyword : 1. 방사선;디엔에이 손상 및 복구;매개체;세포 공간인지 분자;세포-세포 상호인지 분자; 2. radiation;DNA damage and repair;mediator;cellular spatial recognition molecule;cell-cell interaction molecule;

□ 연구개요 초파리의 배아는 발생 과정 중 방사선에 대한 저항성이 변화함. 즉, 초기에는 민감성을 나타내 방사선 조사 후 사멸하지만 후기에는 epigenetic change에 의한 proapoptotic gene 발현이 억제되어 저항성을 나타내 방사선 조사 후 대부분의 세포가 생존하여 유충으로 부화함. 본 연구실에서는 방사선 민감성을 나타내는 초기 배아에 방사선을 조사하였을 때 특정 세포에서만 사멸이 유도되는 것을 확인하였고, 특히 신경줄기세포는 사멸되지 않는 것을 발견함. 본 과제는 이 결과를 바탕으로 신경줄기세포가 방사선 저항성을 나타내는 기전을 규명하고자 함. 또한, 유충의 신경 줄기세포는 방사선 조사후 어떻게 반응하는지 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 방사선 민감성을 나타내는 초기 배아의 방사선에 의한 세포사멸에 관여하는 유전자 규명 - p53에 의한 reaper와 hid 유전자의 발현 증가에 의해 세포사멸이 일어나며 Ras 유전자 역시 이 과정에 필요함. 2. 방사선 조사후 생존한 초기 배아 신경줄기세포의 운명 – 방사선을 조사하고 2시간 후부터 신경줄기세포의 숫자가 감소하는데, 그 원인은 세포분열 정지, apoptosis에 의한 세포사멸이나 조기분화와는 관련이 없음. 3. 방사선 조사후 초기 배아 신경줄기세포가 생존하는 원인 규명 – 신경줄기세포에서는 방사선 조사후 p53에 의한 reaper와 hid 유전자의 발현이 유도되지 않았는데, 그 원인이 이들 유전자의 promoter methylation에 의한 epigenetic change는 아님. 4. 방사선 조사후 초기 배아 신경줄기세포의 생존에 필요한 유전자 규명 – hid의 발현을 조절한다고 알려진 유전자들(E2F1, Ras, Yan, Dicer1, Eggless, Snail, Zelda, Rolled, Ras85D)은 방사선 조사후 신경줄기세포의 생존에 관여하지 않음. 5. 2령 유충의 신경줄기세포의 방사선 저항성 확인 및 작용 기전 규명 – 2령 유충에 방사선을 조사하였을 때, 신경줄기세포는 세포사멸을 하지 않는 대신 조기분화함. 그로인하여 발생과정중 신경줄기세포의 숫자가 증가하지 않아 3령 유충의 뇌 발달이 저하되어 작은 크기의 뇌가 생성됨. □ 연구개발결과의 중요성 • 방사선 조사후 세포의 운명은 세포의 종류나 발달 단계에 따라 다양한데, 초파리 줄기세포의 경우, 대부분이 방사선 조사후 생존한다고 알려져 있으나 생존한 줄기세포의 운명에 대해서는 자세히 밝혀진바 없음. 본 연구에서는 신경 줄기세포 역시 방사선 조사후 생존하는데, 2령 유충에서는 방사선 조사후 조기 분화한 반면, 배아에서는 조기분화하지 않음을 발견함. 분화 과정에 따라 운명이 상이한 신경줄기세포의 동물모델이 새로이 확립되어 추후 관련 연구의 중요한 소재로 사용될 수 있음. • 초기배아의 신경줄기세포가 방사선 조사후 생존하는데 관련된 유전자의 일부는 밝혔지만 그 기전을 완전히 규명하지는 못하였으며, 이를 규명하기 위한 후속 연구가 필요함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송영한
• 주관연구기관 : 한림대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 초파리;신경줄기세포;세포사멸;방사선 저항성;조기분화;

생활수준의 향상으로 일상생활에서 식품관련 안전과 위생에 대한 관심이 높아지고 이에 부응한 기술발전에 따라 항균성 물질 및 흡수제 등을 함유하는 활성형 포장과 고분자, 효소 및 미생물형 지시계 또는 센서를 일체화시킨 지능형 식품 포장이 점증하고 있는 실정임. 국내에서도 항균성을 표방하는 다수의 식품용 포장재가 유통 중이라는 객관적 증거가 존재하고 관련한 민원이 증가하고 있음. 따라서 본 연구에서는 기능형 식품용 기구 및 용기·포장재에 대한 자료조사를 위해 제·외국 관리현황 및 사용실태, 국내·외 제조기술 및 제품현황, 연구동향,분석법 및 안전성평가 결과 등의 자료를 수집하였음. 또한 식품유사용매로의 합성수지제 중 항균제 이행량 시험법 마련을 위해 유기 항균제를 카르본산계, 페놀계, 벤조이미다졸계, 이소티아졸린계, 4차암모늄계, 기타로 구분하였으며, HPLC-MSMS와 GC-MS를 이용한 이행량 시험법을 확립하였음. 용출 용매는 식약처의 ‘기구 및 용기·포장 공전’을 참고하여 물, 4%초산,20%에탄올, n-헵탄 4가지 용매를 용출용매로 선정하였음. 분석대상 물질로 선정된 항균제의 분석법을 확립하여 직선성, 검출 및 정량한계, 회수율 등의 분석법 검증을 수행함. 자료 및 시장 조사를 통해 항균성 물질을 함유하는 것으로 판단되는 합성수지제 기구 및 용기·포장재를 구매하여 모니터링을 101건 수행하였음. 모니터링 재질로는 PE, PP, PET, PCT, PBT, PLA,멜라민 수지, ABS/AS, PU/TPU, PS를 선정하였음. 이후 모니터링 결과를 토대로 안전성평가법을 적용하여 일일추정섭취량을 산출 한 후 일일섭취허용량 대비 안전성평가를 수행하였음. 또한 이외에도 방사선 측정기를 이용한 방사선 확인, XRF를 이용한 무기 항균제 사용 여부를 확인하였음. 이후 유효물질의 포장 재질별, 원료별, 고정화 방법별 및 용도별로 분류했으며, 본 연구에서 조사한 자료를 바탕으로 유효물질의 모니터링 중·장기 로드맵과 중장기 관리 방안을 마련하였음. 활성형 및 지능형 포장재의 중·장기 관리 방안(안)의 경우 단기, 중기, 장기로 구분하여 제시함. 본 연구에서 수행한 자료조사 및 모니터링 결과를 토대로 식품용 기구 및 용기·포장재 안전 관리에 활용 가능하며, 기초자료로 활용 가능함. (출처 : 국문 요약문 6p)

• 연구책임자 : 최달웅
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20201100
• Keyword : 1. 활성형 포장;지능형 포장;이행;기구 및 용기·포장; 2. Active food packaging;Intelligent food packaging;Migration;Food contact material;

□ 연구개요 ● 핵자 전달반응에서의 방사성 붕괴 과정 분석을 통한 핵구조 연구 및 핵천체물리학적으로 중요한 핵반응 연구를 연구의 최종 목표로 함 ● 이를 위해 ²⁴Mg(p,α)²¹Na triton 전달반응에서의 양성자 붕괴 채널 분석방법 개발 ● 기존 핵자 전달반응 측정 데이터에서 새로운 물리량 도출. 이를 통해 열핵반응을 이해할 수 있는 간접적 방법 개척 ● 희귀 동위원소 ²¹Na 에너지 레벨의 branching ratio를 새롭게 확정 ● 새로 시도한 데이터 분석법을 활용한 향후 방사성 중이온 빔 이용 핵자 전달반응 측정 데이터 활용법 개발 □ 연구 목표대비 연구결과 ● ²⁴Mg(p,a)²¹Na 핵자 전달반응 데이터 선처리 - standard energy loss technique을 활용한 가벼운 하전입자 구분 - 총 12개의 ²¹Na excited state 대상 ● coincidence를 보이는 알파입자와 양성자 동시 측정 이벤트 분류 - 100 μm + 1000 μm 두께의 실리콘 검출기 두 겹을 이용한 화학원소들 및 그 동위원소 구분 - 4 μs 수준의 gate signal을 이용하여 매우 짧은 순간 지속되는 compound nucleus 반응물과 붕괴 양성자 동시 측정 ● ²⁰Ne 에너지 레벨 관측 - 핵자 전달반응으로 생성된 방사성 핵종 ²¹Na이 양성자 붕괴를 통해 ²⁰Ne의 다양한 에너지 레벨로 안정화되는 이벤트 추출 - 선행연구의 ²¹Na 에너지 레벨들 중 약 E_x = 5.2 MeV 이상의 레벨에서 붕괴 ● 양성자 스펙트럼 획득 - 에너지 보정을 시행한 후 실험 데이터에서 추려낸 붕괴 양성자 스펙트럼 재구성 - ²¹Na에서 ²⁰Ne의 ground state(p0), 첫 번째 excited state(p1), 그리고 두 번째 excited state(p2)로 붕괴하는 세 종류의 채널을 확인함 - 이를 통해 excitation energy 그래프를 획득함 ● ²⁰Ne의 새로운 에너지 레벨 관측 - 첫 번째 excited state인 1.633 MeV와 두 번째 excited state인 4.247 MeV 에너지 레벨 사이에서 새로운 에너지 레벨 후보 관측 □ 연구개발결과의 중요성 ● 핵천체물리학의 궁극적 목표인 방사성 포획 반응(radiative capture reaction)을 직접 측정할 수 있으면 가장 효과적일 것임. 하지만, 현실적인 어려움으로 인해 천체물리학적으로 중요한 핵반응을 직접 측정하여 differential cross section을 측정하기 불가능한 경우가 많음 ● 본 연구에서 수행한 핵자 전달반응 실험 데이터에서의 입자 붕괴 채널 분석을 통한 핵천체물리 및 핵구소 연구는 다른 방식을 저에너지 핵물리 실험을 통해서는 규명해낼 수 없는 독특한 정보를 제공하기 때문에 그 유용성이 크다고 할 수 있음 ● 특히 본 연구에서 재구성한 방사성 핵종 ²⁰Ne의 에너지 레벨 분포를 분석해보면 그동안 알려지지 않은 새로운 에너지 레벨이 E_x = 1.633 MeV와 4.247 MeV 사이의 영역에서 발견된 것으로 보임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 채경육
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 핵자 전달반응;양성자 붕괴;방사성 핵종;20Ne 에너지 레벨;핵구조;핵천체물리;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 고준위방사성폐기물관리시설 인허가를 위한 사용후핵연료 건전성 실증자료 생산지침 및 저장 후 운반성 검증 단순화 해석 코드/모델 개발 ○ 전체 내용 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 요건 및 안전성 해석 요건 분석·개발 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 기술기준 및 취급·운반 안전성 검증 모델 개발 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 및 취급·운반 안전성 검증 체계구축 ○ 1차년도 목표 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 요건 및 안전성 해석 요건 분석·개발 내용 (제1세부) - 사용후핵연료 건전성 실증 요건 법령화를 위한 국내·외 사례 분석 - 핵연료 피복관 및 저장시스템 건전성 실증 방법론 및 실증 요건 개발 - 국내·외 건조(헬륨강제순환, 진공건조) 시나리오 분석 및 열해석 평가 전략 수립 - 다양한 저장용기 형상별(직경별) 과도 대류 열전도 민감도 해석 - 장기저장후 정상해상운반시 SF 피복관 건전성 확인을 위한 검증 전략 수립 (제2세부) - 사용후핵연료 건전성 평가 선행 연구 분석 - 국제공동연구 기반 해상운반 하중자료 확보 - 해상운반 시간이력하중자료의 특성분석 ○ 2차년도 목표 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 기술기준 및 취급·운반 안전성 검증 모델 개발 내용 (제1세부) - 고준위 방사성폐기물 관리시설 인허가를 위한 사용후핵연료 건전성 실증 기술기준(안) 개발 - 사용후핵연료 취급 단계(건조) 열온도 이력 검증을 위한 Rod 단위 상세 열해석 모델 개발 및 예비 평가 - 장기저장후 정상해상운반시 SF 피복관 건전성 확인을 위한 규제 입장 수립 (제2세부) - 해석모델에 사용할 해상운반 안전성 평가 입력자료 생산 - 해상운반하중의 운반시스템 내 하중전달 분석 및 선박의 진동 영향 평가 - 해양운반시 선박의 진동 영향 평가 ○ 3차년도 (해당연도) 목표 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 및 취급·운반 안전성 검증 체계 구축 내용 (제1세부) - 고준위 방사성폐기물 관리시설 인허가를 위한 건전성 실증 상세 지침(안) 개발 - 취급 단계(건조) 시나리오별 Rod 단위 상세 과도 열해석 평가 체계 구축 - 취급 단계(건조) 상세 과도 열해석 평가 지침(안) 개발 - 장기저장후 정상해상운반시 안전성 검증 평가 규제 지침(안) 개발 (제2세부) - 사용후핵연료 내구성 해석 및 평가 단순화 코드 개발 및 등가해석모델 개발 : 해상운반하중의 운반시스템 내 하중전달을 평가하기 위한 유한요소법 기반의 단순화된 해석코드 개발 - 사용후핵연료 피복관의 파손과 내구성을 평가할 수 있는 피로누적손상률 평가 프로그램 개발 - 심사자 및 사업자 참고를 위한 해상운반 안전성 해석평가 참조사례 개발 □ 연구개발성과 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 기술기준(안) : 사용후핵연료 저장용기 설계재료구조 및 성능 기술기준(방사선안전관리등의 기술기준에 관한 규칙) : 사용후핵연료 저장용기 안전성분석보고서 작성지침 고시 : 사용후핵연료 저장용기 제작검사항목 및 기준 고시 ▪ 사용후핵연료 취급단계(건조) 상세 과도(transient) 열해석 독립 검증 모델 ▪ 사용후핵연료 건전성 실증 심사지침(안) 개발 및 상세 과도 열해석 평가지침(안) ▪ 정상해상운반시 안전성 검증 평가 규제 지침(안) ▪ 선도연구기관의 선행연구 분석 ▪ 국제공동연구 기반 해상운반 하중자료 시간이력하중자료의 특성분석 ▪ 해석모델에 사용할 해상운반 안전성 평가 입력자료 생산 ▪ 해상운반하중의 운반시스템 내 하중전달경로 분석 및 영향 평가 ▪ 유한요소법 기반 운반하중전달 해석코드 개발 및 이와 연계한 사용후핵연료내구 평가를 위한 단순화 해석코드 개발 ▪ 해상운반 안전성 해석평가 참조사례 개발 ▪ 정량적 성과 : 안전기술보고서 7편 : 규제정책제안 4건 : 논문(SCI : 3편, 심사중 1편, 비SCI : 2편) 총 6편 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ 고준위방사성폐기물관리시설 인허가를 위한 필수 검증 자료인 사용후핵연료 및 저장 시스템 건전성 실증에 대한 규제 입장 및 기술기준을 제시, 산·학·연(SF 발생자 – 연구자 – 처분사업자) 공동 연구 지침으로 활용하고 시설 인허가의 기술적 타당성 확보 ▪ 규제 목적의 열해석 독립 검증 모델을 확보, 인허가시 독립검증계산 수행을 위한 체계 완비 및 관련 평가 지침을 개발·제공, 고준위방사성폐기물관리시설 설계 및 열해석 평가에 활용 ▪ 사용후핵연료의 원전내 습식저장-원전내 건식저장-중간저장-처분으로 단계적운반과정 내 해상운반시 핵연료의 건전성 평가를 위한 평가체계를 구축하고 사업자에게 해석입력자료와 참조사례를 제시하며 명확한 평가지침으로 활용 ▪ 해상정상운반시 사용후핵연료 건전성 검증 체계 확보와 단순화된 코드개발을 통해 정량적인 평가지침을 심사 평가자 뿐만 아니라 인허가 신청자도 참고할 수 있을 것으로 기대 (출처 : 요약문 7p)

• 연구책임자 : 육대식
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 사용후핵연료;건전성;실증;해상정상운반;진동/충격; 2. spent fuel;demonstration;integrity;marine NCT;vibration/shock;

○ 연구개요 핵의학 영상기기의 재구성 기법 개발을 통해 환자의 선량을 저감화 하면서 영상의 질을 높여 진단의 가치를 높이고자 함. 1차년도 - 핵의학 영상 기기 시스템 특성 평가 2차년도 - 제한된 각도에서의 영상 재구성 기법 평가 및 고분해능 기반 검출기 모듈 설계 3차년도 - 고 민감도 획득을 위한 섬광체 제작 및 특이값 분해(Singular Value Decomposition; SVD) 기반 영상의 노이즈 제거 기법 평가 ○ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 - 핵의학 영상 기기 시스템 특성 평가 완료 . 감마카메라, SPECT, PET 등 핵의학 영상 기기 기술 분석 . 몬테칼로 시뮬레이션을 통한 핵의학 영상 기기 모델링 . 시뮬레이션을 통한 유효성 검증 2차년도 - 제한된 각도 영상 재구성 기법 평가 및 고 분해능 영상 획득을 위한 검출기 모듈 설계 및 평가 완료 . 제한된 각도 데이터의 주파수 데이터의 손실 및 단층영상의 artifact의 예측 . 데이터 손실 및 artifact 분석을 통해 영상재구성 단계에서 보상할 수 있는 방법도출 . 3차원 여과후 역투사 기법에 기반한 inpainting 영상재구성 기법 평가 . 데이터 손실로 인한 영상절단오차 등에 기인한 artifact 보상 기법 평가 . 고분해능 영상 획득을 위한 반응깊이 측정이 가능한 검출기 모듈 설계 및 평가 3차년도 - 고 민감도 획득을 위한 섬광체 특성 평가 및 특이값 분해(Singular value Decomposition: SVD) 기반 영상의 노이즈 제거 기법 평가 완료 . 고 민감도 획득을 위한 3차원 레이저 각인을 이용한 섬광체 제작 및 평가 . SVD 기법 유효성 검증 . 그래픽연산처리장치(GPU) 등을 이용한 하드웨어 기반 영상 구성 속도 가속화 ○ 연구개발결과의 중요성 - 핵의학 영상기기의 새로운 영상 획득 기술을 확보함으로써 국내 방사선 영상 기기 국제 경쟁력 확보 - 고부가가치 핵의학 영상 기기에 대한 영상재구성 소프트웨어 수입대체 - 관련분야 전문인력 양성 - 제한된 각도 내에서 단층영상획득 기술 확보 - 고 분해능, 고민감도 검출기 모듈 설계 기술 확보로 국내 핵의학 기기 제작에 기반을 구축함. - 핵의학 영상 시스템 뿐만 아닌 감마선 검출 기반 산업 분양에 응용가능 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백철하
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 1. 핵의학;영상재구성 알고리즘;몬테칼로 시뮬레이션;특이값 분해;그래픽 연산 장치; 2. limit angle;

1. Research Purpose In nuclear power plant systems, the role of primary coolant water is to transfer the produced heat from the core to the secondary system for steam generation. During the normal operation of the nuclear power plant, a number of different corrosion products can be produced due to the normal degradation of the structural materials. These corrosion products can be comprised of ionic species or can be metal oxides. 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 routine maintenance work. The higher fuel cladding temperatures due to the reduced heat transfer efficiency may cause CRUD-induced localized corrosion. Also, preferential boron deposition on the CRUD may lead to Axial Offset Anomaly (AOA). It may also increase the monitoring costs, additional fuel inspects, premature fuel discharge and storage and a possible fuel reconstitution. (출처 : 본문 : 1. Research Purpose 4p)

• 연구책임자 : 류호진
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword :