● 방사선을 이용하여 용이하게 합성된 소재를 리튬이온 배터리 전극으로 제조하여 적용하였으며 이차전지에서 안정적으로 작동 가능한 카보네이트 계의 전해질 및 고분자 재질의 분리막을 선정함. ● 방사선 합성 소재를 이용한 전극의 성능 향상을 위하여 추가적 전기화학적 표면처리를 진행하였으며, 그 결과 기존 소재에 비하여 높은 안정성과 전기화학적 성능을 나타냄을 확인함. ● 전기화학 처리를 진행한 전극의 충방전별 전기화학적/물리화학적 분석을 실시하였으며, 그 결과를 토대로 전기화학적 성능이 향상되는 메커니즘을 제시함. ● 상용화 평가를 위하여 양극 및 음극이 갖춰진 풀셀을 제작한 결과, 전기화학 처리가 완료되기 전의 전극은 빠른 초기 성능감소 및 낮은 용량 발현을 보였으나 전기화학 처리가 완료된 전극은 1500회의 충방전 과정 동안 큰 성능 저하 없이 안정적으로 용량을 유지하는 것을 확인함. ● 전기화학 처리가 완료된 전극을 이용해 리튬 금속 음극과 함께 이중 파우치형 셀을 제작하고 병렬 연결한 결과, 4개의 단위전지로 연구 목표치인 100 mWh 급의 전지 제작이 가능한 것을 확인함. ● 결론적으로, 방사선 기반 소재를 활용 및 이의 전기화학적 처리를 통하여 에너지 저장 용량 및 장기 안정성이 증가하는 것이 확인되었음으로, 고성능·장수명 리튬이온 배터리 소재 개발 용도에 적합한 요소 기술임이 확인됨. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 엄광섭
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20200400
• Keyword : 1. 리튬이온 배터리;방사능 소재;풀셀 배터리;실리콘 음극 소재;금속-황 화합물 양극 소재; 2. Li-ion battery;radioactive material;full-cell battery;Silicon anode materials;metal-sulfide cathode materials;

본 사업을 통해 2019년 통제기술원의 다자 및 양자 협력을 총괄하였으며, 주요 사업 수행 내용은 다음과 같다: (1) NPT, IAEA, A/CPPNM 등 다자협의체 회의 지원, (2) 한·미 안전조치 상설조정그룹(PCG) 연례회의 개최 지원, (3) 원안위-FANR 기술회의 및 연례회의 지원,(4) 업무협약 신규/개정 체결, (5) 국·영문 연례보고서 발간, (6) 국제협력 중장기 계획 수립 등 (출처 : 초록 65p)

• 연구책임자 : 조성연
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 핵비확산;핵안보;국제협력;양자협력;다자협력; 2. Nuclear Nonproliferation;Nuclear Security;International Cooperation;Bilateral Cooperation;Multilateral Cooperation;

□ 연구개요 전사인자 FOXL2 단백질의 아세틸화 변화에 의한 NHEJ pathway의 개시인자인 XRCC5 및 XRCC6 단백질과의 결합력 조절 메커니즘을 규명함으로, DNA 이중가닥 절단복구 pathway(NHEJ/HR)의 경로선택을 결정하는 신규 상위인자의 발견 및 조절 네트워크의 확립 □ 연구 목표대비 연구결과 1) FOXL2 WT 및 K124 mutants에 의한 NHEJ 및 HR 활성 분석 • FOXL2 K124번 아세틸화의 resistant (K124R) 및 mimic (K124Q)를 제작하여 Ku 단백질과의 결합친화도 확인 • 기 확보된 NHEJ 및 HR 복구 시스템을 통해 FOXL2 아세틸화에 의한 NHEJ 및 HR 복구 활성 확인 2) FOXL2 K124 아세틸화를 조절하는 히스톤 탈아세틸화 효소 규명 • 히스톤 탈아세틸화 효소인 (HDAC) I/II와 SIRT1의 저해제를 각각 처리하여 FOXL2 K124 아세틸화를 조절하는 특이적인 탈아세틸화 효소 확인 • 발굴된 특이적인 히스톤 탈아세틸화 효소을 과발현 시켜 FOXL2 K124를 조절하는지 검증 • DNA 이중나선절단에서 히스톤 탈아세틸화 효소 및 FOXL2, Ku 단백질들의 subcellular location 확인 3) FOXL2 K124 아세틸화 효소 규명 • FOX family의 아세틸화를 조절하는 아세틸 효소 CREB-binding protein (CBP), P300등을 클로닝하여 FOXL2의 아세틸화를 조절하는 효소 규명 4) 유전적 질환 유발 FOXL2 돌연변이체에 의한 DNA 복구 활성 및 조절 메커니즘 규명 • BPES 및 AGCT 질환에서 발견된 FOXL2의 돌연변이체를 이용하여 DNA 손상 복구 활성 확인 • FOXL2 돌연변이체와 Ku 단백질의 결합친화도 검증 5) FOXL2 K124 아세틸의 특이적인 항체 제작 및 검증 • 펩타이드 합성을 통해 FOXL2 K124 아세틸화의 특이적인 polyclonal 항체를 제작 • 여러 DNA 손상 조건에서 세포내 FOXL2 K124 아세틸화 확인 □ 연구개발결과의 중요성 연구 성과의 활용 및 기대효과 • UV, ionizing radiation(IR), 혹은 활성산소종 (Reactive Oxygen Species, ROS) 등에 의해 DNA 손상이 일어나면 유전자 돌연변이 및 염색체 이상을 유발하여 다양한 질환을 유발하게 됨. 이러한 세포의 유전체 안정성 유지를 위하여 세포는 세포주기를 멈추고 DNA 손상을 복구하기 위한 repair 시스템을 가동함. • 본 연구는 전사조절인자인 FOXL2의 아세틸화를 통한 DNA 이중나선 절단의 복원 및 조절 메커니즘을 최초로 제시하고 NHEJ pathway의 필수 요소인 Ku 단백질과의 조절 기작을 생체분자의 3차원 구조결정을 통해 규명할 혁신적인 연구로서, 다양한 선행연구를 바탕으로 기존에 보고된 바 없었던 DNA 이중나선 손상복구 기작의 새로운 패러다임을 도입하는 다양한 가능성을 제시하였음. • 2015년 노벨 화학상에서 주목한바 있듯이, 본 연구에서 규명하고자 하는 DNA 손상 반응 및 복구 과정은 암, 노화, 면역질환, 심혈관 질환과 같은 다양한 질환과 연관되어 있으며, FOXL2 단백질이 유전체 안정성 유지에 매우 중요한 역할을 한다는 점에서 생명현상을 이해하는데 필수적인 기반지식을 제공하는 파이오니아 연구로서 큰 의미가 있음. • 따라서 DNA 손상 및 복구과정에서 발생하는 질병의 병태생리학적 원인을 규명하고 나아가 효율적인 치료제 개발로 이어질 수 있는 본 연구는 향후 건강한 삶을 영위할 수 있는 기술 발전에 기여할 것으로 예상됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 배지현
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20201000
• Keyword : 1. FOXL2 K124 아세틸화;DNA 이중가닥 손상;DNA 손상복구; 2. FOXL2;XRCC5;XRCC6;

지난 30년간 해결되지 않은 GSI-191 ISSUE 관련하여 원전 사고 이후 장기노심냉각 기간 동안 노심으로 유입되는 이물질의 유동특성 분석을 위하여 세계 최대 규모의 가시화 실증시험 설비를 개발하고, ECCS 설비의 이물질 여과 능력 및 노심 냉각 관련 안전 여유도 확보를 위하여 사고 조건에서의 시험을 수행하여 기존 사업자가 수행하는 시험 방법론 대비 안전 여유를 추가 확보할 수 있는 방안을 제시하였음. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이두용
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 이물질;내부구조물;노심냉각;단열재;섬유단열재; 2. Debris;Internal Structure;Reactor Cooling;Insulation;Fiber Insulation;

-천체물리학적으로 중요한 공명 준위를 관측하기 위한 향상된 실험 방법 고안 -중입자빔을 이용한 실리콘 검출기 및 시스템 성능 테스트 실험 참여 -기존 핵데이터 분석을 통한 새로운 실험 연구 제안 -rp-process 와 관련된 ⁶⁶Se->⁶⁵As+p 핵반응 연구 실험에서 쓰이는 플라스틱 신틸레이터의 특성 연구 진행 -¹⁴O(α,p)¹⁷F 실험 및 ⁶⁶Se->⁶⁵As+p 핵반응 실험 관련 필요한 GEANT4 시뮬레이션을 진행 -¹⁴O(α,p)¹⁷F 실험에서 얻을 수 있는 빔 인텐시티를 선행 실험 연구 분석을 통하여 예측 -SAMURAI에서 진행되는 ⁶⁵As(p,γ)⁶⁶Se 실험 분석 및 시프트 참여 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 한인식
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 희귀동위원소;양성자 과잉;방사성 동위원소 빔;별의 진화;신성;67Se 빔; 2. rare isotope;proton-rich nuclei;radioactive ion beam;stellar evolution;67Se beam;

〇 국내 지역·권역별 식품 방사능 감시체계 구축 - 전국 시·도 및 국내 4개 권역에 식품 방사능 검사체계 구축 . 18개 시·도 보건환경연구원에 감마핵종을 자동으로 검사하는 시료자동주입장치 도입·운영 및 실험실 전처리 시설 확충 등 . 4개 지방식약청에 알파/베타핵종 분석 실험실 전처리 시설 확충 및 관련 장비 도입·운영 〇 국내 농·축·수산물의 방사능 모니터링 조사 - 국민 다소비 및 방사능 검출 식품의 감마핵종, 알파 및 베타핵종 조사 및 분석 . 방사능 검출 원인 분석, 식품 중 검출된 방사능의 인체 위해성 평가, 조사 결과 D/B 구축, 식품 방사능 분석능력 및 측정 품질 확립 〇 식품 방사능 안전관리 소비자 안심제고 - 식품 방사능 안전에 대한 소비자 설문조사 : 소비자, 유관기관(단체) - 식품 방사능에 대한 교육 및 홍보 . TV, 신문, 인터넷 등 공중 매체를 통한 홍보 자료 제작 . 식품 방사능 안전관리에 대한 교재 발간 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이모성
• 주관연구기관 : 청주대학교
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 식품 방사능;검사 장비;식약처;보건환경연구원;소비자 신뢰; 2. Food radioactivity;Inspection equipment;KFDA;PHERI;Consumer confidence;

□연구개요 후생유전학적 관점에서 종양억제와 깊은 관련이 있는 것으로 알려진 histone deacetylase (HDAC) 억제제를 이용하여, 방사선치료가 주요한 치료 중 하나이나 충분한 국소제어율을 얻지 못해 치료 성적이 좋지 않은 뇌 교모세포종 (Glioblastoma)을 대상으로 방사선 감작제로서의 역할을 확인하고자 함. 전임상연구를 수행하여 교모세포종 세포주와 동물종양모델에서 방사선치료 적용 시 HDAC 억제제와의 병용을 통해 방사선감작제로서의 역할, 특히 차세대 방사선치료로 각광받고 있는 양성자와 의 병용 시 세포사멸효과를 X-선과 비교하고, 종양 유전자 분석을 통해 치료효과와 의 연관성을 확인하여 환자 맞춤형 방사선치료를 위한 기반을 확립하고자 함. □연구 목표대비 연구결과 뇌 교모세포종에서 HDAC 억제제의 양성자 감작 효과 및 기전 확인을 통한 새로운 방사선 감작제 개발의 이론적 배경 확립을 최종 목표로 다음과 같은 세부 연구를 진행하였음. 1) 뇌교모세종세포에서 HDAC 억제제인 valproic acid (VPA)의 X-선 대비 양성자 치료 증진 효과 비교 -양성자가 X-선 대비 뇌교모세포종세포에 효과가 더 컸고, VPA는 양성자 감작효과가 확인되었음. 2) 3D 배양 모델에서 X-선과 양성자 치료 효과 측정 플랫폼 개발 -마이크로필러와 arginate를 이용한 3D 배양 모델을 만들고, X-선과 양성자의 다양한 선량에 따른 반응을 측정하는 플랫폼을 개발 완료하였음. 3) 3D 배양된 3종의 교모세포종 세포에서 VPA의 양성자 치료 효과 차이 확인 -3D 배양 조건에서 양성자와 VPA 병용이 단독 대비 치료 효과가 증진됨을 확인. 4) 3D 배양 조건에서 RNAseq을 통한 양성자와 VPA 병용 효과 관련 pathway 분석 - VPA 단독처리군에서 기존에 알려지지 않은 pathway 발굴됨. - VPA와 양성자 병용군에서 특이적으로 발현이 감소되는 pathway 발굴됨. □연구개발결과의 중요성 Valproic aicd는 뇌전증, 발작 등에 사용되는 안전성이 입증된 약제로 뇌교모세포종의 양성자 치료 시 병용 투여 가능성을 확인하고, 관련된 gene pathway 분석을 통해 새로운 바이오마커를 찾고자 하는 것이 주요 목적임. 1) 기술적 측면 - 본 연구에서는 기존에 표준 측정법인 2D clonogenic assay에서 보다 실제 종양 환경에 근접한 3D 배양 기반 양성자 반응 측정 플랫폼을 개발하였음. - 3D 조건에서는 양성자와 valproic acid의 병용 효과가 우수함을 최초로 보였음. - 최신 next generation sequencing (NGS)기법인 RNAseq 분석을 수행하여 치료반응과 관련된 새로운 바이오마커 발굴을 위한 기반 데이터를 제공함. 2) 경제적-산업적 측면 -양성자의 뇌교모종 환자 치료 효과 관련 이론적 토대를 제공. -양성자 치료 반응 플랫폼 개발로 향후 새로운 병용 치료제 개발에 활용 가능 -빅데이터 분석을 통한 양성자 맞춤형 환자 선별 가능의 기반 제공. (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 유정일
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20200900
• Keyword : 교모세포종;양성자 치료;히스톤디아세틸레이즈 저해제;플랫폼 개발;바이오마커;삼차원 배양;전사체 분석;발프로산;

□ 연구목표 분자생물학과 세포생물학에서 가장 중요한 기반을 이루는 학설은 DNA의 유전정보가 RNA를 거쳐단백질로 합성되며, 이들 과정 중 RNA transcription 은 세포핵 내에서, 단백질 합성은 세포질내 리보좀에서 일어난다는 것이다. 본 과제는 세포핵 내에서 기능을 하는 단백질들의 일부는 세포질이 아닌 세포핵 내에서 합성 된다는 가설을 가지고 세포핵 내 단백질 합성에 대한 분자 세포학적 기작과 기능을 규명하고, 이러한 현상과 퇴행성 뇌질환과의 연관성을 연구하고자 함. □ 연구개발내용 [1 단계] 세포핵 내 Ribosome heterogeneity 존재 증명 • 미토콘드리아 리보솜 단백질의 세포핵 내 위치화 발견 • 세포핵 내 존재하는 리보솜과 미토콘드리아 리보솜 단백질의 결합 증명 [2 단계] 세포핵 내에서 합성되는 단백질 동정 • 세포핵 내에 존재하는 리보솜과 결합하는 582 종류의 mRNAs 동정 • 동정된 mRNAs는 세포핵의 단백질 항상성에 중요한 역할을 하는 유전자들임을 확인 [3 단계] 세포핵 내 단백질 합성 존재 증명 • 세포핵 내 기능을 가진 리보솜 존재 증명 • 동정된 mRNAs가 세포핵 내에서 번역 됨을 증명 • 발견된 미토콘드리아 리보솜 단백질이 세포핵 내 단백질 합성에 필요함을 증명 [4 단계] 세포핵 내 단백질 합성 기작 규명 • 해당 리보솜과 작용하고 있는 번역 개시 인자는 세포질과는 차별화된 종류임을 발견 □ 연구개발 성과 • 단백질 합성은 세포질에서만 일어난다는 기존 개념을 파괴하는 세포핵 내 단백질 합성이라는 신개념의 도입 • 단백질의 기능과 역할을 다루는 분자생물학 및 세포 생물학에 기반을 둔 생명과학 및 의약계 전반에 새로운 학설의 확립 □ 활용 계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ▶ 핵 내 단백질 항상성 유지 방법의 새로운 이론 정립 ▶ 퇴행성 뇌질환 연구에 새로운 치료 타겟 발굴 능력 ▶ 단백질 항상성에 대한 분자생화학, 분자생물학, 세포생물학, 뇌신경학등 광범위한 분야 연구역량 개발 ▶ 사회, 경제적 부담이 가중됨에도 불구하고 현재까지 퇴행성 뇌질환에 치료법은 미비 ▶ 핵내 단백질 항상성 규명을 통한 신규 약물 개발 경우 사회, 경제적 보건의료 비용 급증을 해소할 수 있는 방안 ▶ 퇴행성 뇌질환 뿐만아니라 여러 질환에 대한 새로운 치료 타겟을 발굴할 수 있음으로, 기술 수출로 인한 막대한 경제적 수익 창출이 가능할 것으로 기대 (출처 : 연구결과 요약문 3p)

• 연구책임자 : 민경태
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20200800
• Keyword : 1. 단백질 합성;세포핵;리보솜;세포질; 2. mRNA translation;nucleus;mRNA;ribosome;cytoplasm;

방사선 관련 연구 개발 시 무작위적인 방사선 반응 연구로 인한 방사선 반응의 기초 원천 기술이 부재한 상태에서 융합연구를 추진함으로써 기술 발전에 한계를 보이고 있다. 따라서 오믹스 기반 방사선 반응 식물 스트레스 피지옴을 탐색하고 활용기술을 확보함에 목적이 있다. 본 과제는 4개의 성과목표의 연구가 수행 되었다. 성과목표는 1. 방사선 유도 산화스트레스 단백질변형 연구 2.방사선 반응 DNA 손상 및 회복 조절기작 연구 3. 방사선 유도 식물 생리활성 대사체 합성 기작 및 이용연구, 4. 방사선 반응 식물 유용물질 발굴 및 방사선 분자변환을 통한 고도화 연구이다. 연구의 대표결과는 1. 식물 DDR 조절 신규 전사인자 NAC103기능 규명, 2. 식물 DDR의 크로마틴 리모델링과 후성유전학적 조절기작 리뷰, 3. DNA 손상반응에 특이적으로 반응하는 cis -element (CCACACC)를애기장대 AGO2 promoter로부터 규명(식물에서 최초 규명), 4. 인위적 조작에 의한 단백질 S-sulfhydration 여부 확인 및 단백질 구조의 활성 영향 규명, 5. 감마선에 의해서 유도되는 H₂S(hydrogen sulfide) 유래 Post-translational modification (PTM)의 일종인 S-sulfhydrated 단백질 동정 (118종), 6. RI이용 식물 이소프렌 생합성 경로의 재해석이다. (출처: 서지정보양식 - 초록 143p)

• 연구책임자 : 이성범
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 방사선 반응;스트레스;피지옴;단백질변형;식물 대사체;생리활성; 2. Radiation response;Stress;Physiome;Protein modification;Plant metabolites;Bioactivity;

○ 원내 동물실험진행 총괄 - 동물실험윤리위원회 운영, 동물실험계획서 심의 ○ 특정병원균부재 사육환경 유지 - 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 - 신규 방사선장비 구축 및 운영 ○ 동물실험 인프라 역량 고도화 - 방사선연구 특화 동물 모델 확립 - 외부수탁/공동연구 수행 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;