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  • 11679

    2021.01.31

    Development of materials technology for reactor components based on 3D printing
    • 연구책임자 : 3D 프린팅 기술을 원전 부품제작에 아용하기 위해서는 제조한 소재의 건전성 및 원전환경 적용성 평가가 선행되어야 한다. 본 연구는 원자력 부품소재 가운데 널리 사용되는 스테인리스강 및 코발트 합금을 3D 프린팅 장치로 제작하고, 그 소재의 미세조직 및 기계적 물성을 평가하였다. 원자로 제어봉의 동작을 안내하는 가이드 카드의 주요 소재인 스테인리스강 304L 및 제어봉구동장치 부품소재인 코발트합금을 대상으로 생산한 물성자료 가운데 중요한 결과를 다음과 같이 요약한다. • 두 가지 3D 금속 프린팅 (PBF, DED) 방식으로 제작한 스테인리스강 304L 특성을 비교·평가하여, DED 방식으로 제작한 소재의 우수한 기계적 물성(인장 및 내마모)과 조사 저항성(내방사선)을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재에서 발생하는 균열 및 공극의 최소화를 위하여 프린팅 공정 조건의 최적화를 수행하였으며 결함을 제거하는 방법으로 후처리 가공기술도 평가하였다. PBF 방식의 프린팅 장치를 이용하여 축소된 노심부품 (가이드카드) 시제품을 제작하였다. • 대상소재(스테인리스강 304L 및 Haynes 25)는 제어봉구동장치와 관련된 소재로 마모 특성이 중요하다. 부품 적합성 평가에 활용할 목적으로 ASTM 기술기준에 따른 Pin-on-disk 마모시험을 수행하여 3D 프린팅 제작 소재의 우수한 내마모 특성을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재의 원전 적용을 위해서는 방사선 조사시험으로 소재의 손상거동 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 호주 ANSTO 기관과 공동으로 헬륨 이온조사 시험을 수행하여 조사특성 평가자료를 생산하였다. 특히 이온조사 시편의 얇은 손상층에서 미소시험편을 정밀 가공하여 기계적특성을 평가하였다. (출처 : 서지정보양식 89p)
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210200
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100007874
  • 11678

    2020.12.31

    Research of nuclear economic and energy circumstance for building a sustainable future nuclear system
    • 연구책임자 : 본 연구는 변화하는 에너지 시장에서 과거부터 현재까지 원자력 기술개발의 이용을 통해 얻은 지역 경제, 국가 경제, 친환경성, 기술 수출 등 이점을 분석하였고 이를 통해 원자력 연구가 현재 수준의 기술개발 역량을 유지하고 수출 경쟁력을 증진하기 위한 체계 구축에 관한 문제를 해결하였다. 주요 연구 내용은 아래와 같다. - 발전부문의 에너지원 구성변화가 국민경제에 미치는 영향 분석 - 고리 원전 전력생산 영구중단의 지역경제 파급효과분석 - 하나로 재가동의 경제성 분석 - MESSAGE 모델링에 의한 사우디의 장기 전원구성 전망 - 한국원자력연구원 연구개발투자의 국민경제 파급효과 분석 - 원자력 기술의 환경 지속가능성 평가법 개발 및 적용 - 원자력발전의 국내 대기오염 영향 및 수소경제 기여 평가 - 초소형로 연구개발 사업 타당성 및 추진 전략 본 연구성과는 미래 에너지시스템에서 원자력 연구개발의 방향성을 제시하고 현재 진행 중인 여러 연구들의 시너지 극대화를 위한 기획 단계에서 활용된다는 점에서 그 의미가 크다. (출처 : 서지정보양식 349p)
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100007868
  • 11677

    2021.02.28

    Researches on a formation and re-gasification technology of organic clathrate compounds for CO2 pre-treatment and selective recovery/concentration of synthesized gases
    • 연구책임자 : 연구개요 본 연구에서는 크러스레이트 화합물의 형성을 이용하여 합성가스의 주요 구성 성분(CO2, CO, H2)이 크러스레이트 화합물 내로 포집되는지 여부를 확인하며, 필요에 따라 주요 성분들의 분리/농축을 달성할 수 있도록 하며 이에 따른 합성가스 연료의 발열량 및 엔진 효율의 변화를 파악하는 것을 목표로 함. 이를 위하여 합성가스 주요 구성 성분들의 순수 상태 및 이들 성분이 다양한 조성으로 혼합된 2성분/3성분 혼합 가스로부터 크러스레이트 화합물 샘플을 형성하고 분광학적 분석을 통해 분석함으로써 크러스레이트 화합물 내로 포집되는 기체의 포집률과 이에 따른 혼합 가스로부터의 분리 효율을 정량적으로 분석하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 본 연구에서는 최초에 설정하였던 목표들을 모두 달성하였다. 우선적으로 합성가스를 구성하고 있는 순수물질들이 유기 크러스레이트를 형성하면서 그 내부에 포집되는지를 3가지 순수 가스인 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 및 수소(H2)에 대해 확인하였고, 그 결과 CO와 CO2는 유기 크러스레이트를 형성하는 반응을 하며 내부로 포집되는 반면, H2는 반응이 일어나지 않고 포집도 되지 않음을 확인하였다. 이어서 다양한 조성의 2성분 혼합가스인 (CO+CO2), (CO2+H2) 및 (CO+H2)에 대해서도 마찬가지로 유기 크러스레이트 형성 실험을 수행하였다. 그 결과 H2는 포집이 되지 않기 때문에 (CO2+H2) 및 (CO+H2)의 혼합 가스에서는 조성에 관계없이 CO와 CO2만을 선택적으로 포집하는 것이 확인되었으며, 1-step으로 분리 공정을 설계할 수 있다는 결론을 도출하였다. 반면, 두 가지 성분이 모두 포집되는 (CO+CO2) 혼합 가스의 경우에는 압력 및 온도 조건에 따라서 원하는 성분만을 선택적으로 분리/회수하는 것이 가능할 것으로 판단되었다. 3성분 혼합 기체에 대해서도 분광학적 분석 실험과 GC/EA를 사용한 정량 분석 실험을 수행함으로써 성분별 분리 거동을 확인할 수 있었는데, 3성분 혼합기체로부터 CO2의 선택적 분리는 낮은 압력(5~40 bar)을 사용하여 하이드로퀴논과 반응함으로써 1-step으로 수행할 수 있으며, CO만을 선택적으로 분리하기 위해서는 낮은 압력에서의 CO2 분리 후 높은 반응 압력(40~80 bar)을 사용하여 2-step으로 수행할 수 있다는 결과가 얻어졌다. H2는 반응 이후 최종적으로 분리되지 않은 채로 기상에 남게 된다. 40 mol% CO+40mol% H2+20 mol% CO2로 구성된 feed gas의 1 ton/day 공급에 따른 CO2의 포집 분리를 모사한 결과, CO2의 완전한 분리를 위해 필요한 하이드로퀴논의 양은 3,527 kg/day이며 이 경우 CO2가 완전히 제거됨으로써 합성가스의 발열량은 최초 대비 73.3% 증가하게 됨. 만일 CO2의 완전한 분리를 달성할 필요가 없거나 하이드로퀴논 반응물에 소모되는 비용을 줄이기 위해 이보다 적은 양을 사용할 경우, 500∼3000 kg/day의 사용량에 따라 재가스화 후 재활용을 하는 방식으로 운용할 수 있다고 판단됨. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 확보된 분석 연구 자료는 추후 한국에너지기술연구원 같은 기관과의 협의를 통하여 파일럿 플랜트 및 실제 플랜트 규모에서 사용되는 혼합연료 조성에 대해 적용함으로써 분리/회수 기술 적용시 발열량과 엔진효율 게산을 위한 기본 핵심 자료로 사용하며, 이에 필요한 실험 자료를 우선적으로 확보하고 이를 활용하여 발열량 및 분리 시 효율 향상을 파악하는 데에 주력할 예정이다. 향후 이러한 연구를 통하여 공정의 scale-up이나 공정조건에 따른 효율 개선 작업에 필요할 경우, 추가 연구를 통하여 필요한 핵심 자료를 함께 제공함으로써 우수한 연구 성과 도출을 위해 지속적으로 사용될 예정에 있다. 분석 연구를 통해 얻어진 합성가스의 성분별 분리/정제 및 그 불순물 제거에 대한 실험 결과는 관련 분야에서 중요성을 갖는 우수한 연구 성과이므로 앞으로도 다수의 논문 발표를 통하여 성과를 국내외에 지속적으로 알릴 예정임. (출처 : 요약문 2p)
    • 주관연구기관 : 공주대학교
    • 발행년도 : 20210300
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016935
  • 11676

    2021.03.31

    Prospective comparison of diagnostic efficacy and image quality between standard and half-dose with dual-energy abdominal computed tomography in patients with bowel obstruction
    • 연구책임자 : 연구개요 Dual-energy CT를 이용하여 검사를 시행할 경우 2개의 x-ray source와 2개의 x-ray detector를 이용하여 1회 검사 후 half-dose(저선량, 50%)와 standard-dose(기준 선량, 100%)이미지로 각각 복원 가능하다. 조영제 주입 후 특정 시기에 시행한 방사선 피폭을 기준 선량과 저선량의 CT 이미지, 진단능을 비교 평가하여, 저선량 CT가 기준선량 CT보다 열등하지 않다면, 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체하는 것을 기대할 수 있다. 복부 CT에서 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체한다면, 선별적으로 저선량 CT를 시행하고, 진단능의 차이가 없을 것이다. 연구 목표대비 연구결과 복부 CT에서 저선량 CT의 사용을 늘리면서, 병변의 진단능에 차이가 없는 정도의 저선량CT를 만들기 위해 연구를 진행하였다. 모든 연구는 dual-energy CT를 활용하여 기준 선량 이상의 방사선선량이 환자에 노출되는 사례는 보고되지 않았다. 다양한 정도의 저선량 CT를 만들어서 검사를 진행했다. 1) 복부 CT에서는 기준선량을 100%로 보았을 때, 66.7%정도의 선량을 포함한 저선량 CT에서는 복부의 병변(간, 췌장, 콩팥, 임파선)의 병변을 찾고 양성 종양과 악성 종양을 구분하는데 문제가 없는 것을 확인하였다. 그러나 기준선량대비 33.3%정도의 선량만을 포함한 CT에서는 간에 양성과 악성 종양을 구분하는데 제한이 있는 것으로 복부 CT에서의 진단능이 떨어지는 것을 보였다. 2) 콩팥과 요관, 방광에 돌이 있는 것도 본 연구에 기준선량과 저선량 CT를 비교하였을 때, 기준선량 대비 16.7%의 방사선량만으로 저선량 CT를 시행했을 때 3mm이상의 요로 결석을 찾는데 무리가 없는 것을 파악하였다. 3) 80kVp로 낮은 관전압으로 저선량 CT검사를 시행했을 때, 80/Sn50kVp CT와 이미지를 비교했을 때 악성 종양환자에서 영상의 대비도가 우수하고 해상도도 큰 차이를 보이지 않았다. 4) 하지 혈관의 협착과 같은 혈관질환이 있는 환자에게서 기준선량 대비 70%와 30%의 방사선량을 노출한 CT 이미지에서도 혈관 질환 진단에 차이를 보이지 않았다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 위의 연구결과는 총 4개가 2018R1C1B5044024 사사를 포함하여 SCI 저널로 출간되었다. 저선량 CT 연구의 많은 경우가 환자가 방사선량의 기준선량으로 검사한 이후에 추가로 한 번 더 검사함으로써 연구에 포함된 환자가 선량을 노출되는 것이 증가하는 제한점이 있었다. 본 연구는 다양한 파일럿 팬텀 스터디를 통해서 저선량 CT의 몇몇 프로토콜을 만들 수 있었으며, 환자들에게도 추가 선량 피폭 없이 저선량 CT를 시행할 수 있었다. 본 연구를 통해서 만들어진 저선량 CT protocol의 일부를 환자의 effective diameter (배둘레길이, 덩치)를 고려하여 현행 병원에서도 일부 반영하여 시행하고 있음. 또한, 출간된 논문을 읽어본 독자와 영상의학과 의사에게도 프로토콜의 활용성을 임상에 적용하여 환자의 검사 중 피폭 선량을 낮추면서도 진단에 영향을 미치지 않도록 접목할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)
    • 주관연구기관 : 가천대학교
    • 발행년도 : 20210400
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100018217
  • 11675

    2021.01.31

    Strategic Approaches to Improve Nuclear Safety by Analyzing the Current Status and Future Plan of PHWR
    • 연구책임자 : 앞으로 최대 10년 동안 가동할 예정인 총 3기의 중수로와 그 이후에도 안전한 관리가 필요한 소내 사용후핵연료 조장조를 대상으로 (1) 연료채널 노후화에 따른 안전이슈 대비, (2) 종합적인 사고평가기술 확보, (3) 중수로 사용후연료 안전저장관리 기술이라는 3가지 중점추진 분야를 도출하고 국내외 연구현황을 분석하여 구체적인 연구방향과 추진계획을 도출하였다. (출처 : 보고서 요약서 3p)
    • 주관연구기관 : 한국과학기술원
    • 발행년도 : 20210200
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016463
  • 11674

    2021.02.28

    Development of advanced binary-collision approximation code for radiation damage analysis of nuclear materials
    • 연구책임자 : 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)
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20210300
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100017262
  • 11673

    2020.12.31

    A study on operating support program for hosting international conferences on the purpose of strengthening cooperation of element nuclear technologies
    • 연구책임자 : - 본 연구과제의 주요 취지는 우리나라 원자력 기술의 국제협력 활성화를 통하여 기술을 홍보하고 전문가의 네트워크를 강화함으로서 향후 기술수출, 전문가의 해외 진출 등에 간접 기여 하고자 함에 있음. - 본 연구과제를 통하여 2018년 5건, 2019년 4건, 2020년 1건 등 총 10건의 국제회의개최를 지원하였으며 일부 회의는 직접 참여 하여 회의 추진 내용을 모니터링 함. - 주요성과로는 RCA 회원국을 대상으로 한 국내 핵의학 기술 홍보, IAEA 회원국을 대상으로 한 국내 SMR 기술 홍보, IAEA Quanum 워크숍 유치를 통한 핵의학 진료 기술 홍보 등이 있음 (출처 : 보고서 요약서 3p)
    • 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016609
  • 11672

    2021.05.31

    Survey on the Status of Radiation/RI Utilization in 2019
    • 연구책임자 : ○ 2019년도 우리나라의 방사선 및 방사성동위원소(RI) 이용 기관현황, 인허가량, 수입·생산·수출 현황, 경제규모, 인력현황, 방사선안전관리현황, 애로사항 등의 실태를 조사하여 그 결과를 방사선 및 RI 이용 활성화를 위한 정책방향 설정과 관련 산업의 효율적인 발전 방안 수립을 위한 기초자료로 활용하며, 조사된 통계는 국가승인통계로 관리됨. ○ 2019년도 방사선 및 RI 이용과 관련된 여러 주요 지표를 산출하기 위하여 연구를 수행하였으며, 수행된 주요 내용은 아래와 같음. (1) 2019년 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 조사 분석 가. 방사선 및 RI 이용기관 조사 및 분석(선원구분/연도/지역/인허가/이용분야) 나. RI 및 방사선기기의 수입·생산·수출 등에 관련된 지표 획득 및 연도별 증감 추이 조사 - RI 수입(국가별, 용도별, 핵종별), 생산(하나로, 사이클로트론, 가공생산) 및 수출추이 - 방사선기기의 분야별(산업용, 의료용, 수의용) 수입·생산·수출 증감 추이 분석 다. 종사자 현황(인력 및 자격현황, 피폭선량현황) 조사 분석 라. 방사선 및 RI 이용에 따른 매출액 조사 및 경제규모 산출 - 산업/의료/농업/비파괴검사/방사선멸균분야 마. RI폐기물 발생량, 자체폐기량, 위탁폐기량 등 조사 (2) 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 설문조사 가. RI공급 수요, 종사자 임금현황, 기타 애로사항 등 (2) 방사선 및 방사성동위원소 세계시장 동향, 국가별 주요 통계, 세계 무역규모 조사 (3) 방사선이용기술(RT)의 국가 연구개발 수행 현황, 연구개발 현황, 특허등록 현황, 최신 RT동향 (출처 : 보고서 요약서 4p)
    • 주관연구기관 : 한국방사선진흥협회
    • 발행년도 : 20210600
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100018570
  • 11671

    2020.12.31

    Prediction, detection and reduction technology of radioactive contamination
    • 연구책임자 : ○ 웹기반 방사능오염 예측 시스템 구축 ⦁대기 및 해양으로 누출된 방사성물질의 이동경로 예측 시스템 개발을 위해 3차원 대기확산모델과 해양확산모델을 상호연계하는 시스템 통합체계를 구축 ⦁대용량 기상 및 해양자료의 송·수신 모듈, 웹 연동 호출 모듈, 보안 모듈을 설치하고 대용량 자료, 확산 및 선량평가 모델간 연계되는 통합 시스템 GUI를 설계 ⦁클러스터 노드간 최적화 및 모델 병렬화를 통한 시스템 효율을 향상하고 인피니밴드 최적화를 통하여 시스템 안정화 및 연산속도 향상모듈을 구축 ⦁환경 누출 방사성물질에 의한 내부 및 외부 방사선량 모듈 및 오염 농수산물 섭취에 따른 섭취선량 평가모듈을 구축 ⦁선종별 선량환산계수/농도환산인자 DB를 시스템에 구축, 기상/해황/인구밀도/토지이용/식품 섭취 등 자료를 DB화하는 연동모듈을 구축 ○ 휴대용개인방사능오염측정키트 시제품 개발 및 성능인증시스템구축 ⦁생활주변 환경 방사능오염 감지가 가능하고 핵종분석과 인공방사능 판별이 가능하면서 고성능·저가의 상온반도체 센서기반 휴대용 방사능오염측정기를 개발 ⦁화합물반도체 CdZnTe 방사선센서 기술이 적용된 핵종분석기술로 인공방사능 판별 구현 ⦁저가의 CdZnTe 방사선센서 크리스탈에 Coplanar grid 전극 2개를 사용하여 감마선의 위치를 감지하는 민감형 오염측정기를 구현하여 획기적인 에너지 분해능 달성 (2.7 % FWMH;Cs-137의 662 keV 감마라인) ⦁여러 저노이즈·고속 신호처리, 저전력소자, SoC 집적기술, 그리고 오픈하드웨어와 오픈 소프트웨어소스를 적용하여 휴대성 강화 및 저비용제작 가능한 완제품 개발 ⦁국제규격에 적합한 방사능오염측정기 성능시험시스템 및 공인 인증체계 구축 완료 ⦁완제품 시제품에 대한 성능시험 시범실시를 통한 품질시스템 등록 및 시험성적서 발급 ○ 방사능 식물정화기술 개발 ⦁기존 물리화학적 제염기술의 대안기술로 제시되고 있는 생물학적 제염기술의 낮은 제염 효율의 단점을 극복하기 위하여, 고효율 제염이 가능한 식물을 발굴하고 현장 적용 가능성을 확인 ⦁국내 자생식물인 색동호박을 이용하여 방사성물질 중 인체에 치명적인 위협을 초래하는 세슘의 제염효율을 평가 ⦁1 개체 식물당 4,000억 Bq 이상(최대 55조 Bq/kg plant)의 고효율로 세슘 제거가 가능함을 규명 ⦁색동호박을 이용하여 다양한 조건에서 세슘 제염에 대한 실험을 토대로, 실제 현장에서 생물학적 제염기술을 적용하기 위한 시뮬레이션 완료 ⦁본 결과로부터 현장적용에 한계가 있었던 생물학적 제염기술을 실제 오염현장에 적극적으로 활용할 수 있다는 가능성을 확인함 (출처 : 보고서 요약서 3p);
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016355
  • 11670

    2021.05.31

    Development of core technology for radiation_electric fields combination cancer therapy system
    • 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ㅇ 최종 목표 분열하는 세포에만 작용하여 종양의 성장을 억제하는 것으로 알려진 전기장 치료를 이용하여, 방사선 치료의 효과를 극대화 하는 융합 암치료 시스템 기술개발 ㅇ 전체 내용 • 다양한 기능이 탑재된 교류전기장 발생장치와 환자의 피부에 탈부착이 가능한 전극을 이용하여 전기장 암치료시스템의 하드웨어 개발 • 환자의 CT 영상과 전극의 크기 및 위치정보를 이용하여 환자 인체 내 전기장의 세기를 계산하고 종양과 정상조직에 부여되는 전기장의 3차원 분포를 영상 및 수치로 표시하여 계획된 치료(Treatment Plan)의 타당성을 평가하는 소프트웨어 개발 • 종양의 생물학적 특징 및 물리적 특징에 기반하여 방사선_전기장 융합암치료의 효과를 검증하고 생물학적 기전 규명 □ 연구개발성과 • 전기장 암 치료기 하드웨어(BMP-200)와 인체 내 전기장을 계산하는 알고리즘 및 전기장 분호 디스플레이 GUI를 개발하였음. 이를 통해 SCI급 학술지인 Journal of the Korean physical society에 논문을 게재하였음. • 전기장과 방사선을 융합 암치료 효과를 검증하기 위해 췌장암 세포주 2가지를 이용하여 연구하였고, 그 결과 apoptosis를 통한 암세포사멸을 일으키며 전기장 치료와 방사선치료가 융합되었을 때 시너지효과가 나타남을 검증하였음. 또한, fractionation을 이용하여 치료 시간에 따른 효과를 확인하였음. 이를 통해 SCI 급 학술지인 Technology in cancer research & treatment와 International journal of radiation biology에 논문을 게재하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 본 연구진은 췌장암 세포주를 이용하여 방사선치료와 전기장 치료의 시너지 효과를 최초로 검증하였고, 추후 심화 연구를 통해 임상에 적용된다면 난치암으로 고통받는 암 환자들에게 새로운 치료 대안이 될 수 있을 것으로 보임. • 또한, 본 시스템이 개발되면 인체 내에 전달되는 전기장의 세기 조절이 공간적으로 가능해지기 때문에 종양에는 처방전기장이 집중적으로 부여되고 정상조직에는 최소의 전기장을 인가하여 임상 적용 시 난치성 암 치료에 있어서 획기적인 치료법이 될 것으로 기대됨. 따라서 해당 분야의 미래의료기술을 선점하고 향후 타 의료기기 분야의 연구개발에 대한 기술적인 파급효과가 클 것으로 예상됨. (출처 : 요약문 2p)
    • 주관연구기관 : 고려대학교
    • 발행년도 : 20210600
    • Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100010580