본 연구과제는 테러 현장에서 신속하게 방사성 물질을 검출함으로써, 해당 테러가 RDD (Radiological Dispersal Device)를 사용한 핵 및 방사능테러임을 확인함과 동시에 핵감식 증거를 수집하고 현장 위해도를 평가하여 시민들의 빠른 대피를 유도할 수 있는 LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) 기반 레이저 핵감식 기술을 개발하고 실제 현장에서 사용될 수 있음을 정성적 및 정량적으로 검증함. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 최성열
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 핵테러;핵감식;동위원소 조성;실시간; 2. Nuclear Terror;Nuclear Forensics;Isotopic Composition;LIBS;Real-time Detection;

□ 대량사상자 유입 대비 확장수용 능력 강화 ㅇ 방사선비상진료 고유업무 수행 성과내용 : 방사선영향클리닉 진료건수 계획 : 100건 성과 : 233건 ㅇ 직종별 방사선비상진료 특성화교육 기본ž심화과정 개설 및 운영(8회) ㅇ 방사선비상의료지원본부 역량 강화를 위한 의료지원본부 가동훈련 실시(6회) ㅇ 재난 및 응급의료체계의 외부 교육과정 실시지원(19건) 및 비상진료 자문위원회 개최(2회)를 통한 분산수용 네트워크 강화 ㅇ 한국방사선비상의료지원단(K-REMAT) 역량개발 교육․훈련 운영(5건)을 통한 현장 대응능력 강화 ㅇ 한국방사선비상의료지원단(K-REMAT) 운영 매뉴얼 개정, 갑상샘방호약품(KI) 사전배포 방법론 개발에 관한 연구출판․ISBN 등록 등 전문성ž실효성 강화 □ 선량평가 기술 국제인정 유지 및 연구개발 역량강화 ㅇ 선량평가 평시 고유업무 수행 - 방사선영향클리닉 내원객 대상 내ž외부오염검사 및 생물학적 선량평가 수행으로 방사선 비상진료 검사 서비스 제공 성과내용 : 내･외부오염검사실 및 생물선량평가팀 운영 계획 : 50건 성과 : 184건 - 방사능분석장비, 자동 염색체 분석 시스템 현미경 자체교정 및 정기성능평가로 선량평가 서비스의 품질관리시스템 향상 ㅇ 국내ž외 교차분석프로그램 주관 및 참가로 피폭선량평가에 대한 측정 소급성 유지 및 숙련도 향상 - 국내 교차분석 프로그램 주관, 미국 국립 표준 기술원(NIST) 주관 교차분석 프로그램 참가, 한국표준 과학 연구원(KRISS) 주관 교차분석 프로그램 참가 등 ㅇ ISO 17025에 대한 공인시험기관 국제공인인정 유지 및 ISO 15189에 따른 공인메디컬시험 기관 국제인정 유지로 피폭선량평가 기술에 대한 표준화 및 선량평가 결과에 대한 신뢰성 향상 ㅇ 피폭선량평가분야 기술교류 세미나 개최로 및 국내외 회의 참가를 통한 최신 기술에 대한 정보 공유 및 피폭선량평가에 대한 기술 역량 강화 - Asian Radiation Dosimetry Group; ARADOS) 5차 연차회의 참석을 통한 워크그룹 간 기술교류 및 교차분석프로그램 발굴(2019.11.5.~2019.11.8, 중국 NIRP 주관) - Korean Retrospective Dosimetry Group (KREDOS) 차 연차회의 참석을 통한 기술교류 및 교차분석프로그램 결과/계획 논의(2019.7.4.~2019.7.5, KARA 주관) ㅇ 딥러닝 기법을 활용한 염색체 이상 판독 자동화 연구개발 수행, 정부수탁과제 및 방사선 생체영향 연구수행을 통한 피폭선량 연구역량 개발 □ 방사선비상진료 국제공조체계 기반 강화 ㅇ 국제교육과정 - IAEA 방사선 비상 의료대응 지원을 위한 의학물리사 교수자 교육과정 개최(2019.6.17.~2019.6.28.) - 한·일 방사선비상진료 분야 정보 공유 및 방사능재난 대비 국가 간 협업대응 능력 향상을 위한 REM 국제교육과정 개최(2019.02.10.~2019.02.23.) ㅇ 해외 방사능방재 전문가 대상 한빛 연합훈련 참관 및 세미나 개최(2019.10.29. ~2019.10.30.) (출처 : 요약서 5p)

• 연구책임자 : 진영우
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 방사선비상진료;방사선비상대응;방사선비상의료지원본부;한국방사선비 상의료지원단;방사선영향클리닉;직종별 특성화 교육;방사선비상진료 국제공조;생물학적선량평가;내부/외부 선량평가; 2. Radiation Emergency Medicine;Radiation Emergency Medical Response;Korean Radiation Emergency Medical Assistance Team;Radiation Effect Clinics;Radiation Emergency Medical Education;International Cooperation;Biological Dosimetry;Inter･External Physical Dosimetry;

○ 핵안보 문화 구축을 위한 원자력 발전소 종사자 인적데이터구축 방법론 제시 ○ 핵안보 문화 강화를 위한 원자력 발전소 종사자 스크리닝 시스템 제안 ○ 생체신호기반 근무적합성 평가를 통한 핵안보 문화 증진 ○ 생체데이터를 이용한 원자력 중요시설 의도 접근권한 관리시스템 타당성 평가 ⚫ 실제 Pilot 실험을 통해 얻어진 근무자 생체데이터(EEG, ECG, GSR, eye tracking)를 기반으로 한 직무적합도, 내부자위협, 인적오류 예측모델 개발. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 임만성
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 핵안보문화구축;생체신호기반 데이터구축;접근권한제한시스템;내부자위협탐지;스크리닝 시스템; 2. Nuclear Security Culture;NPP worker’s Bio-signals database;Intention-based access system;Insider threat detection;Screening System;

Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 Ⅰ-1 기술개발 추진 내용 1) NPC 계통수를 그리기 위하여 Trypanosoma와 같은 원시적 NPC를 소유한 생물에 대한 자료 조사를 실시하고, 그들의 NPC가 고등 진핵생물의 NPC와 구조적/기능적으로 어떤 차이점이 있는지에 대해 조사하고 있음. 2) 최신 구조생물학 동향 및 기술을 파악하기 위하여 미국의 ACA(Americian Crystallography Association) 학회에 참석하여 X-ray crystallography, Cryo-Electron Microscopy (Cryo-EM), SAXS와 같은 구조생물학적 기술에 대하여 공부하고 최신 기술적 동향에 대하여 파악함. 특히,Cryo-EM 데이터를 분석하고 modeling을 하는 프로그램인 Cryosparc에 대한 연수 session에 참가하여 tutorial을 수행함. 그 외에도 생명발생 초기의 존재하였을 것으로 예상되는 효소(Urzyme)를 연구하는 연구자분들과 교류하였음. 3) Biological-Small Angle X-ray Scattering (Bio-SAXS) 기술을 배우고 실제 단백질 sample을 이용하여 SAXS 실험을 수행하였음. BSA (Bovine Serum Albumin) 단백질을 standard protein으로 이용하여 다양한 농도에서 SAXS 데이터를 얻고 분석함. 4) 한국구조생물학회 학술대회, KPS (한국물리학회 학술대회) 2019 등 여러학회에 참가하여 생물물리의 최근 동향 들을 학습함. 5) NPC 자가 조립 및 분해, 그리고 mutation 이후의 model 거동 변화 등을 연구하기 위한 계산 도구로 Molecular Dynamics (MD)에 대하여 학습, IBS의 박지용 박사님 지도하에 MD를 이용하여 protein을 modeling하고 QM 계산으로 흡광도를 구하는 프로젝트에 참가함. (출처 : 본문 Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 3p)

• 연구책임자 : 김승중
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20200100
• Keyword :

◦ 방사선 안전 물리학적 선량평가 기술개발 ▪ 혈액조사용 팬텀 개발 및 방사선장 선질 분포 평가 ▪ 알파분광분석 시스템 구축 및 알파방출핵종 분석 기술 개발 ▪ 베타방출핵종 극 저준위 삼중수소 측정기술 개발 ▪ 감마방출핵종 동시합산효과에 대한 감마선 측정기술 개발 ▪ 유리선량계 판독시스템의 판독 성능 향상 ▪ 내부피폭 선량평가 코드 핵심 데이터 라이브러리 확립 ◦ 방사선 안전 생물학적 선량평가 시스템 개발 및 활용 방안 ▪ 국제기준(ISO)에 따른 전좌분석을 이용한 표준선량곡선 확립 ▪ AI 빅데이터 기술을 이용한 이동원 염색체 자동화 분석 프로그램 개발 연구 ▪ AI 자동화프로그램과 육안판독의 이동원염색체 표준선량곡선 상호 비교 분석 ▪ 생물학적 선량평가 기술을 이용한 교차분석 시험 참여 ◦ 국제공인기관 인정 및 운영 정상화 ▪ 국제공인기관 운영 정상화(방사선, 방사능 분야) ▪ 국제공인기관 측정심사 및 숙련도 시험 참고로 측정 능력에 대한 품질 검증 ▪ 국제공인기관 사후관리 (교정) 및 전환평가 완료 (교정/시험기관) (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 강영록
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 품질보증;선량평가;표준조사;전좌;인공지능; 2. QA;Dosimetry;Standard irradiation;Translocation;AI;

○ 연구의 목적 및 내용 ￭ 기술검증을 통한 실용화 수준의 해체 핵심기술 개발 - 해체 대상 및 폐기물 방사선학적 특성평가 기술개발 및 측정 시스템 구축 - 원전 일차계통 화학제염 및 대형기기 나노복합유체제염 기술 개발 및 공학검증 기반 구축 - 고방사성 원전 핵심설비 해체를 위한 차세대 원격절단 기술 개발 및 시스템 구축 - 난처리성 해체폐기물 고감용, 안정화/고화 기술개발 및 처리시스템 구축 - 오염 토양 복합처리 및 현장형 지하수 환경 복원 시스템 구축 - 원자력시설 해체 핵심기술 통합관리 시스템 개발 - 시설 및 부지 오염도 측정시스템 구축 성능검증 및 연구로 및 원전 적용 실용화 기반 구축 - HyBRID 제염기술의 원전 적용 성능 검증 및 기술실용화 기반 구축 - 원전 핵심설비의 최적 해체공정 설계를 위한 해체공정 시뮬레이션 실용화 기술 개발 - 해체폐기물 감용 및 안정화 처리를 위한 실용화기술 개발 ○ 연구개발성과 ￭ 해체 시설 및 부지 측정시스템 구축, 연구로 및 원전 적용 성능검증 ￭ HyBRID 일차계통 화학제염기술 국내원전 적용을 위한 실용화 수준 기술 확보 ￭ 원격조작 상호연동 기술 기반 차세대 원격절단 시스템 ￭ 고리 1호기 원전 핵심설비 원격해체 공정 시나리오 ￭ 해체폐기물 처리 신기술 개발 및 실증을 통해 실용화 기술 확보 ￭ 난처리성 오염토양 및 현장형 지하수 복원 시스템 개발 ￭ 해체 핵심기술 통합관리 시스템 구축 ○ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ￭ 해체 대상 시설의 방사선학적 특성평가를 위한 고방사능 환경 및 난분석 핵종현장 측정 기술 확보를 통한 해체작업 효율 향상 및 해체폐기물 저감 ￭ 원전 일차계통 화학제염기술 및 대형/대면적 설비의 표면오염 제거를 위한 나노복합유체 제염기술 개발로 국내 해체사업의 기술경쟁력 강화 ￭ 고방사성 핵심설비의 차세대 원격절단 시스템 개발을 통한 해체사업의 안전성과 경제성 확보 ￭ 대량 발생 해체폐기물 고도감용 기술 개발을 통한 폐기물 저감화 및 처분 적합화 방안 확보 ￭ 난처리성 점토/실트 처리 기술 확보, 국내환경에 적합한 현장형 지하수 복원 기술과 삼중수소 제거 원천기술 확보 (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 서범경
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 특성평가;제염;원격절단;폐기물;부지 환경복원; 2. radiological characterization;decontamination;remote cutting;waste;site remediation;

IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의 - 플라즈마/수산소 결합형 수중 절단 시스템의 상용화를 완성하였다. 사 양: 80kW, 절단두께 40mm, 수심 깊이 300mm, 피재료: 원전용 NI계 20%이상 고온 합금. 해양 구조물 적용처 다양. 플라즈마 전원 60kW급. 수산소 발생기 40kW급, 99% 이상 역화 방지 - 직립 원형 Cell 방식, 가스 발생량은 전력 3.4Kw 사용 시 가스 발생량을 0.3 Nm³/h에서 1 Nm³/h을 일정하게 유지. 기존의 분리 격막을 제거하여 수소와 산소를 공유 결합 상태에서 안정적으로 수중에서 사용 할 수 있는 성능 보여주었다. - 정격운전시(플라즈마 56kW, 수산소 20kW)절단 성능은 중 수심 깊이 300mm, 니켈,크롬 20%이상 함유된 합금강 뚜께 40mm 이상 절단. 절단 속도 600mm/min 으로 목표를 초과 달성하였다. - 절단 시험 평가에 의하면 합금강 SUS304 및 SUS316 절단시 절단 속도(400-600mm/min) 에서 수산소 가스 혼합량은 (Ar 70%, HOH 30%)으로 최적화 하였다. 절단 속도는 소재에 따라 가스량을 적당히 조절하면 최적화됨을 알 수 있다. 종합적으로 수산소 가스가 증가해도 절단면이 매우 양호하게 됨을 알 수 있다. 즉 플라즈마로만 POWER를 증가하는 것에 비해 수산소를 적당히 혼합해도 원전 설비인 합금강 SUS304 및 SUS316 절단시 매우 우수한 절단 성능을 보여주고 있음을 확인 할 수 있었다. - 전자식 광센서 및 기계적 장치를 혼용하여 99% 이상의 역화 방지 기능이 확보되었다. - 로봇을 이용하여 3D 절단이 이루어졌다. 직선, 곡선, 틸팅, 삼각선 등의 실제 현장에서 적용 가능한 절단 기능이 완성되었다. (출처 : 요약문 7p)

• 연구책임자 : 동상근
• 주관연구기관 : 한국에너지기술연구원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword :

○ 연구의 목적 및 내용 폐암 환자의 효율적인 항암 치료를 위해 종양 미세 환경 조절과 방사선-면역치료를 조합한 병용 치료 기전과 기존 항암 치료의 한계점 및 부작용을 극복하기 위한 약물 병행 치료 방법 및 기전을 연구하고자 함 본 연구에서는 CXCR4의 길항제와 PD-1/PD-L1의 발현조절로써 종양의 미세 환경을 조절하고 방사선-면역치료의 한계 및 부작용을 극복하여 항암 치료 효과 극대화를 하고자 함 CXCR4와 PD-1/PD-L1을 타겟으로 하는 종양 미세 환경 조절이 방사선-면역 치료에 미치는 영향에 대한 연구결과를 바탕으로 간암/폐암 환자의 새로운 치료 방법과 기전에 대하여 제시하고자 함 ○ 연구결과 1. 간암/폐암 세포주 모델에서 CXCR4 길항제의 암세포 성장 억제 효과 확인 - 마우스 간암 세포주 1종, 사람 폐암 세포주 4종 등에서 CXCR4의 길항제인 AMD3100을 처리 하였을 때 암세포의 성장이 약물의 용량 의존적으로 억제되는 것을 호학인함 2. 폐암 세포주 모델에서 CXCR4 길항제와 방사선 병용 처리 시 암세포의 성장 억제 학인 - 사람 유래 비소세포폐암 세포주 4종 (H460, H1299, H1975, HCC827)에서 방사선과 CXCR4 길항제를 0.01ug/ml의 농도로 병용 처리 하였을 때 효율적이고 방사선 조사량에 의존적으로 암세포의 성장을 억제하는 것을 확인함 3. 폐암 세포주 모델에서 CXCR4 길항제와 방사선조사 시 나타나는 유전적 변화 확인 - 사람유래 비소세포폐암 세포주인 H1299과 HCC827에서 방사선 조사 및 CXCR4 길항제 단독 또는 병용 처리 시 나타나는 유전적 변화를 확인함 - Metastasis, apoptosis와 관련된 유전자 92개를 분석하여 약물 및 방사선 조사에 따른 암세포의 성장 억제 조절 관련 유전적 변화를 profiling 함 최종적으로 폐암에서 CXCR4 길항제와 방사선 병용 치료 시 기존의 단독 치료 보다 암세포의 성장 및 전이를 효율적으로 억제 할 수 있음을 확인하고 CXCR4가 폐암 치료에 있어 중요한 타겟으로 작용할 수 있음을 확인함. ○ 연구결과의 활용계획 해당 연구 결과를 바탕으로 방사선 또는 폐암 치료 관련 해외 저널에 논문을 투고 예정에 있음 (출처 : 연구결과 요약문 4p)

• 연구책임자 : 안원균
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20200200
• Keyword : 1. 종양미세환경; 2. CXCR4;AMD3100;lung cancer;radiation;tumor microenvironment;PD-1/PD-L1;

- 웹 크롤링을 통한 지진 하중 수집 데이터 프로그램 개발 - 지진 회전 및 응답 스펙트럼 변환 가능한 지진 하중 변환 프로그램 개발 - 원전 냉각재 계통의 압력 용기에 대한 유한요소해석을 통한 지진하중 하건전성 평가 방법 확립 - 원전 냉각재 계통의 압력 용기의 지진하중 하의 건전성을 평가하기 위한 인공지능 기반 평가 프로그램 개발 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 최재붕
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20200100
• Keyword : 1. 지진해석;건전성 평가;대규모해석;인공지능;웹 기반 프로그램; 2. Seismic analysis;Integrity evaluation;Large-scale analysis;Artificial intelligent;Web-based program;

□ 연구개요 본 연구는 외상이나 치주염 등으로 인해 치조골에 심한 결손이 있는 부위에 새로운 광촉매 친수성 골이식재를 개발하고 이를 적용하는데 그 목적이 있었음. 본 연구는 기존의 합성골 이식재에 이산화 타이타늄을 적용하고 광촉매를 통해 골이식재의 친수성을 극대화하는데 초점을 두었음. 이산화 타이타늄을 골이식재에 적용하는 방법은 초음파 및 여러 분산제 및 열처리를 통해서 수행함. 이 후 세포 주 및 동물모델에서 그 유효성을 검증하였음. 동물모델은 토끼모델을 주로 사용하였고, 3차원 입체적 골재생능 평가분석을 통해 보다 정확하고, 다양한 양상을 확인할 수 있었음. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 골이식재 나노융합 기술의 적용방법 확립 - 10~50 nm의 TiO₂ nanoparticle을 생산기반확립 (<25nm, 99.7%순도로 적용) - 생산된 TiO₂ nanoparticle을 골이식재에 결합(초음파 및 SDBS), 450℃ 열처리 - 광촉매를 통한 골이식재의 친수성 증가 (Superhydrophilic, <10°) 2. 치주염 및 골결손을 유발하는 동물모델 확립 - LPS, Plaque induced periodontitis (PIP)를 이용한 치주염 모델확립 - Calvarial critical size defect 모델확립 3. 친수성 골이식재를 세포수준에서 매커니즘 규명 - ALP, AR, qPCR을 통한 유전자발현양상 관찰 - 골형성인자(BMP-2)를 골이식재에 적용하여 효과 검증 4. 동물모델에 성장인자 및 친수성 골이식재 적용 - 백서 두개골에 친수성이 강화된 TiO₂ 골이식재를 적용하여 골형성능의 향상을 검증함. - TiO₂ 농도 변화를 통한 최적용량을 검증 5.방사광 마이크로시티를 이용한 조직 생검의 비파괴적 정량부피분석방법 확립 - 방사광(Synchrotron radiation)을 이용한 Bio-imaging 획득 및 조직세분화 (tissue segmentation)를 통한 3차원 조직 계측을 시행 - 골이식재를 이용하여 재생된 조직생검을 이용하여 비교연구 □ 연구개발결과의 중요성 치과용 합성골 이식재는 다양한 재료 및 형태로 제작이 가능하고 다른 골이식재에 비해 비교적 저렴한 생산비로 인해 치과 및 정형외과영역에서 다양하게 쓰인다. 현재 치과영역에서는 치조골의 결손부에 골재생을 목적으로 사용된다. 하지만 합성골이식재는 아직도 신생골을 형성하는데 최소3~4개월의 시간이 소요되며, 동일기간 내 신생골의 형성율은 약 20~30%를 보인다. 본 연구는 기존의 합성골 이식재에 친수성을 보강할 수 있는 물질 중 이산화 타이타늄을 이용하여 실험을 진행하였고, 유의미한 결과를 도출하였다. 초기 20%의 이산화 타이타늄을 골이식재에 적용하는 것을 시작으로 최종적으로 0.1%의 이산화타이타늄을 적용하고도 초친수성에 도달할 수 있었고, 이는 향후 치과계에 적용 할 수 있을 것으로 생각된다. 이러한 결과는 신생골의 형성율의 향상 및 형성기간의 단축에도 도움을 줄 것으로 생각한다. (출처 : 연구결과 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김용건
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 이산화타이타늄;하이드록시아파타이트;신생골형성;동물모델;3차원입체분석;분산제;방사광;나노입자;합성골이식재;