2) ㈜메디오젠 최종목표 체지방 감소 효능을 갖는 프로바이오틱스 건강기능식품 개발 및 사업화 개발내용 및 결과 (1) 최적의 유산균주 체지방 감소 효능 확인 세포실험 (2) 선별된 유산균주를 통한 동물 실험 (3) 선별된 유산균주의 대량배양 공정개발 (4) 시장조사, 바이어발굴, R&D성과확산 (5) R&D성과물에 대한 지적재산권 확보 기술개발배경 비만은 지방이 필요 이상으로 축적된 경우로, 경제수준의 향상과 서구 식생활 문화의 유입, 편리한 생활양식에 의하여 증가하는 추세임, 체지방 감소를 위하여 운동식이, 수술, 약물치료 등 다양한 방법들이 진행되고 있음, 그 중 체지방감소 기능성 물질들은 동식물 기원의 원재료를 가공한 정제, 합성, 복합물등이 존재함, 그러나 이러한 약품들은 간 기능에 부담을 주고 위장장애, 알레르기, 불안감, 불면증 등 다양한 부작용을 유발하여 보다 안전한 기능성 원료의 개발이 필요한 실정임, 최근 장내 미생물 균총에 불균형이 야기되면 비만과 같은 대사질환이 유발됨을 확인(비만 관련 유전자의 과발현 억제 등), 이에 장내 미생물 군집 정상화에 도움을 줄 수 있으며 부작용이 없고 안전하다고 알려진 프로바이오틱스가 훌륭한 연구소재가 될 수 있음, 따라서 본 연구를 통해 체지방 축적 억제 효능을 갖는 유산균주를 선별하고 세포 및 동물실험을 통해 그 효능을 규명함과 동시에 생산성 향상을 모색하고 제형 개발을 통해 안정적이고 경쟁력있는 제품 생산에 필요한 기초 자료를 확보하고자 함 핵심기술개발의 의의 국산 발효 식품 및 한국인의 인체에서 유래한 유산균주 중 체지방 축적 억제 효능을 갖는 균주를 선별하고 동물모델을 통해 체지방 축적억제 메커니즘과 유전체 분석을 통해 항비만 기능성 개별인정 원료로 인증을 획득하기 위한 기초 자료를 확보하고, 안정적인 공급 및 경쟁력 있는 제조원가 절감을 위해 유산균주의 생산성을 향상하며 시장 조사 및 제형 개발, 지적재산권을 확보하며 이를 바탕으로 마케팅을 통해 국내외 시장 진출을 도모하고자 함 적용분야 건강기능식품 (출처 : 요약 7p) 3) ㈜엔지켐생명과학 최종목표 가도테릭산을 이용한 거대고리형 조영제 도타렘에 대한 연구를 통한 조영 증강 유효성 확인, 조영제 잔존율 검증, 약물 동태 확인, 제형개발 및 안정성 연구를 통한 시제품 생산, 동물시험을 통한 기능성 검증 개발내용 및 결과 (1) 조영동등성 동물실험 진행 (2) 시제품 생산, 제품 분석 (3) NMR(Nuclear magnetic resonance) (4) 원료 의약품 개발 후 완제 주사제제 생산 (5) 시장조사, 바이어 발굴, R&D 성과 확산 (6) MRI조영제 의약품 국제 컨벤션 참가 (7) R&D 성과물에 대한 지적재산권 확보 기술개발배경 MRI 인체 스캔시 영상품질을 향상시키기 위한 조영증강인자로 구조에 따라 선형(linear agent)과 거대고리형(macroyclic agent)으로 나뉘어지며, 선형 MRI조영제는 가돌리늄의 독성에 의한 신원성 전신 섬유증에 대한 안전성 문제가 대두됨. 2017년 11월 유럽집행위원회(EC)는 소량의 가돌리늄이 뇌에 축적될 가능성이 있어 선형 가돌리늄 조영제 3품목(가도디아마이드, 가도펜테틴산, 가도베르세타미드)에 대한 판매 중지발표함. 2018년 5월 식품의약품안전처는 '미국 FDA, 가돌리늄 조영제의 뇌 및 체내 잔류에 대한 안전성 서한' 을 통해 선형 제제는 거대고리형 제제보다 체내에 가돌리늄이 더 많이 잔류되므로 거대고리형 제제를 우선 사용해야 함을 권고함. 안정성에 대한 이슈가 적은 거대고리형 조영제인 도타렘을 생산하기 위해서 온도를 올릴 수 있는 반응기, 정제를 위한 장비가 필요하기 때문에 높은 가격에 공급됨. 가도테릭산을 원료의약품으로 도타렘을 생산 시 가도테릭산에 메글루민을 혼합하여 주사제로 포장하는 간단한 공정이 가능하기 때문에 가격경쟁력을 갖출 수 있음 핵심기술개발의 의의 거대고리형 조영제(도타렘, 가도테리돌, 가도부트롤)에서는 안전성에 대한 이슈가 없어 수요가 증대되고 있으며, 기존의 도타렘 제조방법에서는 도타의 정제가 어렵기 때문에 높은 가격이 책정됨. 싸이클렌에서 출발하여 도타에서 정제없이 가도테릭산을 제조하여 도타 단계에서 수율이 감소되지 않고 최종 제품의 수율이 90% 이상으로 증가됨에 따라 공급량과 제조원가를 기존 제품들에 비해 경쟁력을 갖출 수 있게 되어 국내외 시장을 선점하고자 함 적용분야 MRI 조영제 (출처 : 요약 8p)

• 연구책임자 : 박준규
• 주관연구기관 : 충북테크노파크
• 발행년도 : 20200800
• Keyword : 체지방감소;프로바이오틱스;건강기능식품;가도테릭산;도타렘;MRI조영제;

· 방사선작업종사자 분기별 개인피폭선량계 지급 및 안전관리 · 방사선작업종사자 안전교육 실시(직장 및 기본 교육) · RI 사용 방사선작업구역 안전관리(공간선량률, 표면오염, 공기중 방사성농도측정/분석) · RI 배수저장조 수중 방사능농도, RI의약품생산사업센터 배출 공기중방사능농도측정/분석 관리 · 원내 방사성폐기물 관리 및 자체처분(1회/월) · RI 반/출입 관리 감독(매일) · 방사선계측기 교정 실시 · KINS 정기검사 수검, 방사선안전관리 보고, 및 인허가 관련 업무 지원 · 방사선작업종사자 피폭 저감화 실현 · 방사선안전관리 절차서 개정 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 김상록
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 방사선작업종사자;방사선작업구역;방사선피폭;방사선안전관리;방사성물질;방사성폐기물;최적화; 2. Radiation worker;Radiation control area;Radiation exposure;Radiation safety and control;Radioactive materials;Radio waste;ALARA;

□ 연구개요 ◎ Metal artifact reduction을 위한 metal shield 물질을 개발 및 제작하고, phantom 연구를 통해 CT 영상의 질 개선 및 방사선치료계획의 정확성을 평가하고자 함. ⦁ Silicone shield 개발 및 제작 ⦁ 전산화단층촬영 (CT) 모의 치료의 영상 분석 ⦁ Artifact reduction 효과 분석 ⦁ 방사선치료계획을 통한 임상 적용 가능성 평가를 위해 phantom 제작 ⦁ Metal artifact shield material의 재현성 확인 ⦁ Artifact reduction 효과 분석 (임상적용 가능성 확인) □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ Silicon shield 성분 및 혼합 비율 분석: Metal shield 제작 ⦁ 조직등가물질 내에서 Metal shield 물질의 CT 영상 분석 (가시적 영상분석: 조건에 따른 CT 영상에서의 HU값 분석) ⦁ 조직등가물질 내 Metal shield 물질 사용 전·후의 실효성 평가 (선량 분포 분석) ⦁ 3D printer를 이용하여 치아 삽입 가능한 ⦁ Head and Neck (H&N) Phantom 제작 ⦁ Metal shield의 방사선 산란, 흡수 등 물리적 특성 분석 ⦁ 시간에 따른 형태 변화 및 HU 값의 정량 평가 ⦁ H&N Phantom을 활용한 metal shield 사용 전·후의 선량분포 평가하여 임상적용 가능성을 확인 □ 연구개발결과의 중요성 ⦁ 치아가 가진 density를 재현하기 위해 치과에서 사용하는 골 구조재 물질을 사용하였으며, 현재 사용되고 있는 implant를 삽입하여 팬텀을 재현하였음. 재현된 팬텀을 활용하여 방사선 치료 시, contouring을 보다 명확하게 할 수 있도록 방법을 제시함. ⦁ 방사선 치료 시, H&N 질환을 비롯한 일부 metal에 의한 영향을 받을 수 있는 질환에 대한 적용 가능성을 확보하고 이에 대한 활용 기본 지식을 제공함. ⦁ Metal artifact reduction material에 적용된 물질의 비율에 의한 특수 알고리즘 없이 artifact를 줄일 수 있는 가능성을 제시하고 물질에 대한 비율 및 방사선에 대한 영향을 분석 지식 제공함으로써 방사선 치료에 적용 가능한 분야의 자료 제공함. ⦁ 고가의 metal artifact reduction algorithm 적용 없이, 간단한 제조 과정을 통해 high density material을 포함한 두경부암에 적용 가능성을 보여줌으로써 임상적 활용 시 metal artifact reduction material 적용 시 시간 소모를 줄일 수 있는 가능성을 보여줌. ⦁ 두경부암 phantom 제작 시, 치아를 모사할 골 구조재 물질의 사용을 통해 환자의 구강 내를 근접하게 재현할 수 응용 지식을 제공함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박소현
• 주관연구기관 : 제주대학교병원
• 발행년도 : 20201100
• Keyword : Head and Neck;Radiotherapy;Metal artifact;Metal artifact reduction;Artifact shielding material;

□ 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;

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 :

산학연 연계 원자력전문교육 과제에서는 국가 원자력사업에서 필요한 인력을 양성하기 위해 KAERI 강점기술과 기관 특성에 기반한 교육과정을 개발 운영하고 있다. 원자력 산업체 요원을 주대상으로 하는 원자력전문교육 과정으로서 방사선취급기술과, 방사능분석, 핵분석 등의 교육훈련 프로그램을 개발 및 운영하였다. 차세대 원자력 리더를 양성하기 위한 학·연 협동교육은 원자력 전공의 대학생 및 대학원을 대상으로 이론과 함께 연구원의 실험·실습 장비를 활용하여 학교의 교육과는 차별화된 실험실습 과정을 개발하고 운영하였다. 원자력 연구개발 요원 대상으로는 전문교육, 법정교육 과정을 실시하였으며, 대국민 차원에서 원자력에 대한 올바른 지식과 정보를 공유하고 이에 관해서 이해를 높이기 위해 공공기관, 중등교사, 지역주민을 대상으로 원자력 이해증진 과정을 운영하였다. 이외에 본 과제에서는 연수원동 강의시설 및 실험실을 운영하고 있으며 연수원동 강의실과 교육시설을 개선하였다. 본 사업을 종합한 결과 2018~2020년에는 59종의 교재를 신규 개발하고 15개 과정을 신규 개발하는 등 총 89개 과정을 운영하였으며, 산업체 대상 교육과정 3,389명, 학연협동과정 310명, 원자력이해증진 과정 1,687명, 연구 요원 교육과정 3,329명 등 총 8,715명이 교육훈련과정에 참여하였다. 2015년부터 학연 협력을 통해 기존의 대학생 현장실습 프로그램을 강화한 인턴십을 2018~2020년에는 261명을 훈련하고 학연협동 석·박사학위 과정 운영을 통해 신규로 93명을 선발하고 석사 40명 박사 16명을 배출하였다. (출처 : 서지정보양식 577p)

• 연구책임자 : 김웅기
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 원자력교육훈련;인력양성;원자력산업;방사선;실험실습;학연협동;원자력 이해증진; 2. Nuclear education and training;Manpower training;Nuclear industry;Radiation;Experiment and practice;Training course for university students;Understanding of nuclear energy;

본 과제에서는 국제 원자력 교육 훈련 분야에서의 축적된 경험을 바탕으로 국제 원자력 인력을 대상으로 하는 교육 훈련 프로그램을 개발, 운영하였다. 원자력 도입국 혹은 개도국의 인력양성 수요를 바탕으로 지난 3년간 12개의 신규 국제 교육과정을 발굴, 시행하였다. 특히 아·태원자력 협력협정사무국(RCARO) 및 유엔개발계획(UNDP)과의 협력을 통해 전자빔 가속기 분야 이러닝 펠로우십을 운영한 것은 비원자력 국제기구인 유엔개발계획(UNDP) 사업을 수주하여 사업의 다각화에 기여하였다는 데 그 의의가 있다. 더 나아가 또한 국제 교육·훈련 운영에서는 새로운 분야를 탐색하고 혁신적인 방법을 적용한 교육·훈련(예: 방사성의약품 분야 이러닝 교육·훈련과정 등)을 설계 및 운영함으로써 원자력교육 센터가 지닌 내재적 한계를 극복하여 조직의 역량을 증폭시킬 수 있는 계기가 되었다. 결과적으로 2018년부터 2020년까지 3년간, KAERI 강점기술, 국제기구 협력, 개도국 기술공여 등 총 19개 교육과정을 운영하여 모두 309명의 교육생을 배출하였다. 2020년에는 COVID-19 사태로 인하여 교육분야 사업이 축소 또는 변경됨에 따라 참가자 수가 가장 적었다. 국제표준 교수학습모델(SAT)을 기반으로 개발한 교육과정 설계서 표준에 따라 17개 교육과정 에 대한 과정설계서 개발 및 개선 작업을 완료하였으며, 특히 이번 단계에서는 2018년에 인증을 획득한 ISO 29990 규격을 적용하여 교육과정 표준운영절차를 실제적으로 적용함으로써 원자력 국제 교육과정의 품질 개선을 위한 기반을 구축하였다. (출처 : 서지정보양식 551p)

• 연구책임자 : 김현진
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 원자력 인력양성;교육훈련;국제교육;원자력교육;KAERI 강점기술;인력양성 협력; 2. Nuclear Human Resources Development;Training and Education;Nuclear Training;KAERI Technology Strength;SAT;HRD Cooperation;SAT;

□ 연구개요 1) 직장암에서 방사선치료의 반응성을 예측 방사선 치료 반응성에 관여하는 인자를 선별 2) 후보 인자의 억제시 실제 방사선 반응성에 대한 평가 후보 유전자들이 발현되는 암세포주의 선별 후보암세포주에 방사선 조사를 시행하여 방사선 저항성군과 감수성 군을 선택 선택된 암세포주에서 siRNA 감염을 통한 목표 인자를 억제 □ 연구 목표대비 연구결과 1) 방사선 치료전/치료후/수술후 조직의 확보 반응군과 비반응군의 조직을 확보해서 방사선 치료 전/후 수술 후 검체를 채취함. 모두 내시경적 조직의 검체를 확보하여 연구 대상 선정 단, 검체 총량이 부족하여 NGS 시행 후 결과에 대한 비교에서의 통계학적 파워가 약하다고 생각됨. 2) 추정인자의 확인 NGS를 이용한 각실험군에서의 특징을 추정 각 샘플의 특징이 다르기에 다각도 분석을 시행함. 반응군/비반응군 그룹화에서의 결과와 각각 1인의 반응에 따른 반응이 비교 결과 사전 예상과 같이 특성이 각각 다름을 확인함. 3) 방사선 저항인자의 발현과 억제를 위한 세포주 제작 선정된 유전자중에서 방사선 예측 인자의 추정인자 선정하여 억제 선정함. 세포주 억제 및 활성화가 목표한 바까지 이루지 못함. 4) 2차 선정 세포주의 활성과 이에 대한 방사선 조사 실험 진행하지 못함. 세포주 Knock down 및 배양에서 목표에 도달하지 못함. □ 연구개발결과의 중요성 직장암의 수술 전후 방사선 예측 인자를 선정하는 것은 불필요한 방사선 조사를 줄여줄 수 있음. 본 연구에서 방사선 예측 인자들을 찾아냈으나, 임상적의 적용에 대한 추가 연구가 더 필요함. 예측인자의 확정은 추후 방사선 치료 효과 증폭을 위한 기술의 토대가 될 것으로 생각됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안태성
• 주관연구기관 : 순천향대학교
• 발행년도 : 20200900
• Keyword : 직장암;방사선 치료;방사선 저항성;차세대염기서열분석법;

□ 연구의 목적 및 내용 수자원 오염과 기상이변에 따른 물 부족 시대를 맞이하여 기존의 증발법, 역삼투압법과 같은 기존의 수처리 방법에 비해 친환경적이며 에너지 효율적인 장점을 가지는 축전식 탈염전극(CDI, Capacitive De-Ionization) 기술이 많은 관심을 받고 있음. 그러나 축전식 탈염 기술발전을 위해서는 고용량을 가지는 전극소재와 최적화된 운전 방법을 개발할 필요가 있음. 본 연구에서는 고성능 축전식 탈염전극의 활물질로 이용하기 위한 계층적 다공성 탄소나노소재를 개발하고 이를 적용한 축전식 탈염전극 시스템 운전 기술을 최적화하는 것을 목표로 함. 리서치펠로우 연구과제의 취지에 맞춰 연구책임자의 전통탄소소재 및 축전식 탈염 기술 연구경험과 주관기관의 슈퍼커패시터 등 에너지 소자로 응용가능한 탄소나노소재 기술을 결합해 시너지효과를 내고자 함. □ 연구결과 고성능 축전식 탈염전극의 활물질로 이용하기 위한 계층적 다공성 탄소나노소재의 개발과 이를 전극소재로 활용한 CDI 운전기술의 최적화. 주관연구기관인 성균관대학교의 에너지 및 환경용 소재 기술을 적용하여 시너지 효과를 얻을 수 있을 것이며, 국제공동연구 수행, 계속적인 연구과제 발굴(ex. 염분차 발전)을 수행함. 세부적인 연구결과로, 1. 비표면적 1601 m²/g, 메조포어 63.4%을 만족하는 계층적 다공성 탄소나노소재 개발 2. 기존 활물질(AC) 대비 164% 의 향상된 전기전도도를 가지는 탄소나노소재 적용 3. 고성능 CDI를 위한 이종원소 도입 4종, 표면관능기 처리 2종의 탄소나노소재 평가 4. CDI를 활용한 염제거율(NaCl 기준) 기존 AC 대비 184%의 성능향상 (N-AC, MOF-derived AC 활용) 5. 100 cycle 이상 구동에서 95% 이상의 초기성능 유지 6. 정전류/정전압 CDI 운전을 통한 운전기술 평가 7. 호주 월렁공 대학교, 퀸즐랜드 대학교, 미국 워싱턴 주립 대학교와 CDI 활물질 및 촉매 지지체용 나노탄소소재 공동연구 8. CDI 셀을 이용한 염분차 발전(염수/담수의 반복 공급을 통한 에너지 생산) 시스템 구축 및 주관기관의 소재 적용 계속 연구 □ 연구결과의 활용계획 - 수자원 고갈 위험에 대응하여 해수담수화, 폐수처리 및 깨끗한 물을 얻기 위한 친환경, 에너지 효율적인 축전식 탈염 기술의 확보 - 사업초기 단계인 축전식 탈염의 핵심 기술(고성능 전극 활물질) 확보로 고부가가치물 산업 성장의 주도적 역할 - 가정용 정수뿐만 아니라 초순수 등 공업용수, 해수로부터의 자원회수 및 에너지 생산 등 해양자원이용, 원자력 폐기 방사선 물질의 선택적 제거 등으로 발전할 수 있는 초석기술의 확보 - 연구책임자와 주관기관의 연구분야 교류와 통합을 통해 연구자의 연구 지속성 유지와 질적 향상, 주관기관의 기 개발소재의 새로운 응용분야 적용, 국제공동연구 추진 (출처 : 한글요약문 4p)

• 연구책임자 : 김지영
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 1. 축전식 탈염전극;수처리;계층적 구조;다공성 탄소;탄소 복합재료;이종원소 도입;선택적 흡착;시스템 운전 기술;염분차 발전; 2. Capacitive deionization;Water purification;Hierarchical structure;Porous carbon;Carbon composite;Hetero-atom doping;Selective adsorption;System operation;Salinity Gradient Energy;

□ 연구개요 방사선 치료설계 시 환자 CT 영상은 병변 및 주변정상장기 판독 및 밀도값 분포를 이용한 치료방사선량 계산을 위해 필수불가결하나 치아충전물 등 금속 삽입된 환자는 심각한 CT 영상 왜곡으로 심각한 치료의 질 저하가 우려됨. 본 연구에서는 금속삽입된 환자의 정확한 방사선치료를 위해 기존의 kVCT에 MVCT 영상정보를 결합하여 영상 왜곡을 크게 감소시킬 뿐 아니라 본래의 밀도 분포를 복원함으로써 kV급 화질을 유지하면서도 왜곡이 없는 Hybrid CT 영상 기법을 개발하고 관련 자동화 플랫폼을 구축하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 - Hybrid Sinogram 생성 알고리즘을 기존 설계안에 따라 성공적으로 도출하였으며, 다양한 조건으로 구성된 팬텀을 이용하여 Sinogram 금속 성분 추출 및 kV/MV 성분 결합 등의 과정이 정확하게 동작하는 것을 확인하였음. - FBP 재구성 기반 Hybrid CT 영상 획득이 정상적으로 진행되는 것을 확인하였으며 금속을 포함한 팬텀의 밀도 분포 또한 정확하게 복원되는 것을 실측을 통해 검증 완료하였음 - 실제 두경부 방사선치료에 사용된 다양한 해부학적 특징을 가지는 환자 두경부 CT 들을 수집하여 Hybrid CT를 생성한 결과 복잡한 해부학적 구조 및 금속삽입물 양상들을 효과적으로 복원하면서도 kV급 화질을 유지하는 것을 육안으로 확인함 - 상기 Hybrid CT 들을 대상으로 모의 방사선치료설계를 수행하고 실제 치료 빔 측정결과와 상호 비교분석하여 기존 kVCT 기반 설계 대비 치료의 질 개선 효과를 확인함 - Hybrid CT 생성 플랫폼을 자동화하고 관련 파라미터들을 안정화시킨 결과 전체 프로세스가 안정적으로 동작하는 것을 확인하였음 □ 연구개발결과의 중요성 단순히 영상의 판독이 목적이 아닌 모든 피사체 영역에서의 정확한 밀도분포의 정보가 필요한 방사선치료분야에서 Hybrid CT 영상 기술은 매우 중요한 기여를 할 수 있다. 서로 다른 kV/MV 에너지 대역의 융합을 통해 아래 그림과 같이 각각의 장점만을 취할 수 있게 되므로 두경부 환자 치료에 있어서 획기적인 치료설계 환경 개선 및 치료 품질의 개선을 이끌어 낼 수 있으며, 또한 이에 관한 국내외 관련 연구가 희소한 상황이므로 기술 선점을 위한 기회가 될 수 있다. 또한 본 Hybrid CT 기술은 기존에 사용하는 kV CT 영상과 방사선치료장비에서 제공하는 MV-CT를 이용하므로 환자 입장에서는 추가적인 피폭이 없거나 매우 작으면서도 금속 왜곡을 극복할 수 있는 대안이 된다. 또한 이를 위한 추가적인 장비가 필요치 않으므로 본 기술은 임상 적용 진입을 위한 기술적/비용적 장벽이 매우 낮다는 장점이 있다. 또한 kV/MV 융합영상기술은 비단 의료분야 뿐 아니라 보안/물류/비파괴검사 등의 분야에서도 같은 원리로 고화질 영상을 제공할 수 있으므로 다양한 산업분야로의 파급효과가 클 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 3p)

• 연구책임자 : 전호상
• 주관연구기관 : 양산부산대학교병원
• 발행년도 : 20200600
• Keyword : 1. CT 금속 왜곡;영상 복원;방사선 치료설계; 2. Hybrid CT;MVCT;