□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위한 규제기술 개발 ◼ 전체 내용 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 ㅇ 디지털 계측제어 및 전력설비 공통원인고장(CCF) 대처기술 평가 규제기술 개발 ㅇ 전력설비 상태감시 및 사고대응 평가 규제기술 개발 ㅇ 리튬계열 축전지 원전 적용성 연구 ❏ 내용 [1차년도] - 디지털 계측제어 및 전력설비 CCF 대처 기술 분석 - 원전 계측제어 및 전력설비 EMC 검증기준 및 검증기법 분석 - 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술현황 분석 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 특성 검토, 용량 계산 및 설계 가이드라인 수립 [2차년도] - 디지털 계측제어 CCF 방어수단 평가 및 차등적 접근방안 분석 - 디지털 기기 교체 EMC 평가모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원의 한계사항 및 대응방안 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 기술 성능평가 방법론 도출 - 원전 적용을 위한 리튬계열 축전지 및 배터리관리시스템 BMSN(Battery Management System for Nuclear) 평가 [3차년도] - 디지털 계측제어 CCF 기술적 평가 절차 개발 - 무선통신 사용 환경에서의 EMC 평가 모델 및 규제요건 개발 - 설계기준 초과사고 시 비상전원 생존성 평가 - 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 규제방향 정립 - 리튬계열 축전지 생존성 평가 및 규제중점사항 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ㅇ CCF 대비 디지털 설비개선 평가 및 무선통신 건전성 평가 규제 기술 개발 ㅇ 소내전력계통 전력품질 평가 기반 기술 개발 ㅇ 원전 내 케이블 노화에 따른 건전성 평가 기술 개발 ❏ 내용 [4차년도] - 디지털 I&C 설비개선 현안 분석 - 원전 무선통신 시뮬레이터 및 성능평가 방법론 개발 - 원전 소내전력계통 전력품질 저하 유발 사건 분석 - 전력품질 저하에 따른 원전의 안전성 영향 평가 및 분석 - 케이블 건전성 지표 추출을 위한 전기적 특성 분석 및 가속노화 실험 [5차년도] - 차등적 디지털 I&C 설비개선 규제요건 개발 - 원전 무선기기 통신 건전성 평가 기준 및 규제요건 개발 - 전력품질 대응능력 개선방안 분석 - 전력품질 저하 영향 최소화를 위한 평가 방안 개발 - 케이블 건전성 지표 추출 및 성능평가 □ 연구개발성과 [정량적 성과] ○ 안전기술보고서(N-Star보고서) : 25건 ○ 논문 게재 : 15건 (SCIE 12, 비SCIE 3) ○ 학술대회 발표 : 44건 (국내 27건, 국외 17건) ○ 원자력안전규제 정책 활용 : 6건 (제안 5건, 활용 1건) ○ 소프트웨어 등록 : 1건 [정성적 성과] ○ 디지털 계측제어 및 전력설비의 사고 대처기술을 평가하기 위하여 디지털 계측 및 전기설비의 CCF 대처, 원전 계측 및 제어 케이블 상태감시, 비상전원 생존성 평가를 위한 규제기술을 개발함. ○ 리튬이온 축전지 향후 도입 시 활용할 수 있는 기반연구를 수행하였으며, 계측 및 전력케이블의 건전성을 확인할 수 있는 지표를 개발하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 [활용방안] ○ 디지털 계측제어 분야의 안전성 평가에 활용 - 연구성과물인 디지털 설비의 차등적 CCF 평가 심사지침(안), 디지털 I&C 설비개선 평가 지침(안), 디지털 계측제어기기 EMC 평가지침 등은 가동 및 건설 원전 인허가 시 원전 사업자에게 명확한 심사기준을 제공하고 규제전문기관 측면에서는 계측제어 및 전력분야 안전성 평가에 활용 ○ 전력설비 안전성 평가에 활용 - 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성 있는 전력설비 확보에 대한 평가, 원전 계측제어 및 전력케이블 상태감시 관련 명확한 심사지침 수립, 소내전력계통의 전력품질평가를 통한 안전성저하 대응능력 향상 방안 등을 마련하여 전력설비 안전성 평가에 활용 [기대효과] ○ 디지털 계측제어설비의 공통원인고장에 대비한 심층방어 및 다양성 설계전략에 대한 안전성 평가 규제기술 확보 및 설계기준 초과사고 시 대응 가능한 전력설비 수준 및 능력, 전원의 한계사항 평가기준 제공 등을 통해 규제차원의 신뢰도를 제고함 ○ 공통원인고장에 대비한 디지털 계측제어설비의 안전성 평가, 설계기준 초과사고에 대응 가능한 신뢰성있는 전력설비 확보, 소내전력계통 전력품질 평가 등을 위한 규제기술을 확보함으로써 신규 및 가동원전의 인허가 심사 및 검사에 활용할 수 있을 것으로 기대함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 김영미
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 디지털계측제어계통;공통원인고장;전자파 적합성;케이블 상태 감시;전력품질; 2. digital instrumentation & control system;common cause failure;electromagnetic compatibility;cable status monitoring;power quality;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 서상현
• 주관연구기관 : (주)대원화학
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 핵과류;생물학적 조절;수지;농업용미생물;식물생육촉진미생물; 2. Nuclear fruit;Bio-control;Gummosis;Agricultural microbial;PGPR;

□ 연구개발 목표 방사성 폐기물 처분구조물의 건전성(integrity)을 실시간으로 감시하고, 적응형 인공지능(Adaptive Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 손상도를 평가하고 나아가 처분구조물의 건전성을 예측할 수 있는 관리기술을 개발함. 1. 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 건전성 평가 혁신기술 개발 2. 적응형 인공지능 기반 처분구조물의 실시간 통합 감시·진단시스템 개발 □ 연구개발 내용 1. 방사성폐기물 처분구조물의 정량적인 건전성 평가 혁신기술 개발 a. 방사성 폐기물 처분구조물 주요 열화인자와 실시간 건전성 모니터링 데이터와의 상관특성 분석 b. 방사성 폐기물 처분환경 모사 복합 열화인자에 따른 구조물 손상도 진화특성(damage evolution) 규명 c. 실시간 감시데이터 및 손상진화 특성을 이용한 구조물의 건전성 정량화(손상위치, 손상정도, 손상강도 등) 기술 개발 2. 손상 연동해석 모델개발 및 손상도 진화특성을 이용한 처분구조물 장기 건전성 예측 a. 처분환경 모사 방벽재 시험 및 손상도 진화특성을 이용한 처분구조물의 장기 건전성 평가 b. 처분환경 적용가능 손상 연동해석 모델(Damage driven Coupled Thermo Hydro Mechanical model) 개발 c. 손상 연동 복합거동 모델 개발을 이용한 처분구조물의 장기 건전성 수치해석적 예측 3. 적응형 인공지능 기반 처분구조물의 실시간 통합 감시·진단시스템 개발 a. 건전성 감시를 위한 적응형 인공지능(Adaptive Artificial Intelligence) 알고리즘(SW) 개발 b. 다종 센서를 이용한 지능형 SF 처분구조물 통합 모니터링 시스템(HW) 구축 c. 실시간 감시 및 건전성 정량평가가 가능한 통합 시스템모듈 제작 및 성능검증 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) 1. 해외 원전기술 선도국의 경우 유사한 기술개발 사례가 없기 때문에, SF 처분구조물 건전성 정량평가 분야에서 기술적 파급효과가 매우 큼 2. 방사성폐기물 처분시스템의 장기 열화특성을 반영한 처분구조물의 안전성 강화 및 관리기술의 고급화에 기여 3. 사용후핵연료 저장 및 처분 등에 대한 사회적 관심이 집중됨에 따라, 사용후핵연료에 대해 안전하게 관리하고 있다는 사실을 정량적 데이터에 근거하여 제시할 필요가 있음. 4. 이는 원자력시설 관리기술에 대해 안전성을 획기적으로 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 대국민 수용성 및 신뢰 향상에 기여할 것으로 평가됨. (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 김진섭
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 처분구조물;인공지능;건전성;손상도;정량평가;구조건전성 감시기술;음향방출;암반/콘크리트; 2. Structure in waste disposal system;Artificial intelligence;Integrity;Damage;Quantitative analysis;Structural health monitoring;Acoustic Emission;Rock/concrete;

◻ 연구개발 목표 일차적으로 종양신호전달과 암 대사 특이성을 매개하는 신규 발굴 타겟에 대하여 선도물질(hit) 1종 이상을 도출한다. 이를 위해 예비연구를 통해 발굴된 타겟인 PPARδ 길항제에 관하여는 유효물질 발굴/선도물질최적화 수행까지를, ERRs 등 종양신호전달과 암 대사 특이성을 매개로 추가 개발되는 신규 타겟들에 관하여는 유효물질 도출을 목표로 한다. 추가적으로 본 과제 수행을 통해 암 대사 특이성을 제어하는 차세대 항암제 개발을 위한 플랫폼을 구축하는데 기여한다. ◻ 연구개발 내용 ○ 선행연구와 예비연구를 통해 발굴된 핵수용체의 활성을 억제할 수 있는 길항제를 개발하여 종양신호전달체계와 암 대사 특이성을 제어하는 유효물질 도출 연구 ○ 1단계 연구에서 개발한 PPARδ 핵수용체 길항제 선도물질에 대하여, 2단계에서는 선도물질 최적화 연구 ○ 1단계 연구에서 개발한 ERRs 등의 신규타겟 조절제의 신규 유효/선도물질 도출 ○ 신규 설계/합성된 library의 in vitro binding 활성 및 선택성 평가 ○ 신규 개발 약물의 ADMET 평가 ○ 신규표적의 종양신호전달 및 암 대사 특이성 조절 작용기전(MOA) 심화 연구 위한 주관연구기관에 tool 화합물 제공 ○ 약제 내성, 에너지스트레스 등의 동물모델을 이용한 종양신호전달/암 대사 특이성 제어 유효성 평가용 화합물 합성 ◻ 활용계획 및 기대효과 ○ 후속연구를 통한 비임상/임상 후보물질 개발: 본 과제를 통해 개발된 유효/선도물질에 대해 범부처전주기신약개발사업 등의 후속 신약개발 사업을 통한 비임상/임상 후보물질 개발 선행연구로 활용 ○ 기술이전을 통한 사업화: 도출된 유효/선도물질에 대한 기술이전, 이전기관과 공동연구를 통한 후보물질 도출 및 사업화 활용 모색 ○ 비임상 진입: 임상진입이 유망한 후보물질에 대한 비임상 진입 가능성 타진 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 진정욱
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 암 대사 특이성;핵수용체;조절제;유효물질 도출;선도물질;최적화;길항제;약물성; 2. Cancer cell metabolism;Nuclear receptor;Modulator;Hit generation;Lead compound;Optimization;Antagonist;Drug like property;

□ 연구개요 에너지 회수형 초전도 선형가속기에 기반한 고강도 준단색 감마선원 생성에 및 방사성 동위 원소의 비파괴 검출법을 위하여 감마선을 이용하는 핵공명 형광에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 다음의 연구를 수행하였다. 1) 에너지 회수형 초전도 전자 선형가속기 상세 설계 및 최적화 연구 2) 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 도출연구(레이저-전자빔 상호작용) 3) 핵공명 형광을 위한 GEANT 시뮬레이션 수행연구 □ 연구 목표대비 연구결과 ∎ 고강도 감마선원을 위한 소형 초전도 선형가속기 상세 설계 연구 : 빔 광학 연구를 통하여 설계한 빔 입사기에서 발생된 낮은 에미턴스를 가진 양질의 전자빔의 공간전하 효과 및 CSR 효과 등에 의한 에미턴스 증가를 최소화하며 초전도 가속공동으로 전송하기 위한 빔 역학 연구들을 통하여, Merger, 아크부, 빔덤프라인 및 에너지 회수형 초전도 선형가속기의 상세 설계를 (격자설계 포함) 진행하였다. 다번치 빔 트래킹을 통하여 전 시스템에서 에미턴스 증가의 최소화 파라미터를 도출하여 빔 설계치를 획득하였다. ∎ 레이저-전자빔 상호작용 연구 초전도 가속관에서의 빔 집속효과 등에 대한 실제적인 빔 역학 연구를 진행하여 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 시스템 설계 및 감마선량 도출 연구 (레이저-전자빔 상호작용)을 수행하여 목표치 감마선량을 (10¹³/photons/s) 획득하였다. ∎ 핵 공명 형광 신호를 얻기 위한 GEANT 시뮬레이션 연구 핵분광 형광에 의한 핵종 검출의 가능성의 평가를 실시하기 위해서, GEANT4를 바탕으로 핵공명 형광 반응을 계산하는 시뮬레이션을 진행하여 검출기의 위치에 따른 핵분광 형광 yield 분포를 목표대로 획득하였다 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 원자핵의 고유 진동의 폭은 매우 좁아 특정의 준위를 효율적으로 진동하는 데는 여기광자 에너지 폭이 충분히 작은 것이 필요하다. 레이저-컴퓨턴 산란은 단색성, 에너지 가변성과 방사선 노이즈가 낮고 중성자도 원칙적으로 발생하지 않아 차폐가 간편하고 이점이 있고, 특정 준위를 효율적으로 여기하는 것에 적합하다. 또한, 핵 준위의 편극 특성을 잘 사용함으로써 측정 정밀도를 올리고 측정 시간을 단축할 수 있어 이러한 검사에 적합하다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김은산
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 에너지 회수형 초전도 선형가속기;레이저-전자빔 상호작용;핵공명형광;결맞은 싱크로트론 방사;역 컴퓨턴 산란; 2. Energy recovery superconducting linac;laser-electron beam interaction;Nuclear Resonance Fluorescence;Coherent synchrotron radiation;Inverse compton scattering;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성환
• 주관연구기관 : 유니스텍
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 리모트 카;스마트 로봇;원자력발전소;격납건물;검사; 2. Remote Car;SMART Robot;Nuclear Power Plant;Containment Building;Inspection;

□ 연구개요 두경부종양에서 방사선치료는 큰 역할을 수행하고 있으나, 동반되는 부작용이 많고 그 중에서도 구내점막염은 치료효과의 감소, 환자 삶의 질 하락 등 큰 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 효과적인 예방법이 없는 상황으로, 방사선 방호 효과가 알려진 아미포스틴과 멜라토닌의 효과를 비교 분석하고 병용 사용의 효과도 알아보고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 방사선(15 Gy) 단독 조사를 받은 그룹에 비하여 아미포스틴+멜라토닌을 병용 투여한 그룹에서 전체 관찰 기간중에 유의한 체중 증가와 상피세포 증식이 관찰되었다. 상피세포의 두께를 측정하였을 때, 아미포스틴+멜라토닌 그룹(73.9 ± 9.7 um)은 방사선 단독 그룹 (28.8 ± 13.9 um)에 비하여 통계적으로 유의한 두께 증가를 보였다(p < 0.001). Ki67 발현은 아미포스틴 단독(26.9 ± 8.5), 멜라토닌 단독(27.7 ± 8.0), 아미포스틴+멜라토닌 그룹(35.1 ± 9.3)에서 모두 방사선 단독 그룹(6.5 ± 3.1)에 비하여 유의하게 증가하였다 (p < 0.001). TUNEL 염색에서도 아미포스틴+멜라토닌 그룹(13.4 ± 4.1)은 방사선 단독 그룹(31.5 ± 9.6)에 대비하여 통계적으로 유의한 방사선유발 apoptoic cell 생성의 감소를 보였다 (p < 0.006). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선 유발 구내점막염에서 아미포스틴과 멜라토닌은 유사한 보호 효과를 보였고, 병용 사용시 효과가 증대하는 경향을 보였다. 추후 임상에 적용을 가늠하기 위하여 이번에 적용한 15 Gy 일회 방사선조사 이외에 임상에 더 가까운 분할조사에서도 유사한 결과를 보이는지 추가 연구를 계획하고 있다. 그리고 아미포스틴(200 mg/kg)와 멜라토닌(100 mg/kg) 1회를 방사선조사 1시간전 복강내 투여한 것에서 더욱 다변화 하여 투여기간 증가를 하였을 때 효과가 더욱 상승하는 지도 알아보고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김동현
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 아미포스틴;멜라토닌;방사선;구내점막염;쥐; 2. amifostine;melatonin;radiation;oral mucositis;rats;

□ 연구개발 목표 ◼ 본 과제는 확립된 망간기반 암치료 나노플랫폼 기술을 바탕으로 1)방사선 병합치료 기술과 2)면역조절 병합기술의 심화기술을 개발하고자 하며 이를 위해서 다양한 종양 이식 동물 모델 (피하 이식 모델/ 동소 이식 모델/전이 모델 등)을 활용하여, 항암 효과를 검증하고 그 특성을 규명하여, 최적의 망간기반 암치료 나노 플랫폼 기술을 도출하고자 함. ◼ 개발된 심화기술에 기반한 지식재산권 확보 및 창업에 필요한 핵심 요소기술들을 위한 개발 완료하여 상용화를 위한 과학적/임상적 근거를 제시하는 연구임. □ 연구개발 내용 ◼ 1단계 (1년6개월) : 확립된 망간기반 암치료 나노플랫폼 기술을 바탕으로 1)방사선 병합치료 기술과 2)면역조절 병합기술의 심화기술 개발 ◼ 2차년(2021년)까지 “암 치료용 유해 활성산소 제어 나노입자”의 개발을 완료하여 나노과학 또는 의료분야에서 최고권위를 자랑하는 학술지에 논문을 게재할 예정이며, 원천기술에 대한 국내 및 해외 출원을 진행하여, 원천 특허를 확보할 예정 ◼ 2단계 (2년) : 핵심기술을 기반으로 벤처창업과 사업화를 위한 대량생산, 표준화 기술 개발/항암제 및 종양표적 박테리아 병합치료 심화기술 개발 및 기술이전. ◼ 3차년(2022년)까지 연구소 기업을 설립하고, “암 치료용 유해 활성산소 제어 나노 입자”의 상용화를 위해 창업 기업에 원천기술을 이전할 예정 ◼ 4차년(2023년)까지 창업기업의 가치를 높이기 위해, 개량기술에 대한 연구 및 IP 포트폴리오를 확장하고, 개량기술의 사업화를 위하여 추가 기술이전을 수행할 예정 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ◼ 본 기술의 상용화를 위해 1) 임상연구 진행단계와 절차, 2) 임상시험 승인절차를 확인하여 본 사업 이후(2024년~)에 실질적인 수익 및 일자리를 창출하기 위한 노력을 수행할 예정임. ◼ 항암 병합요법의 플랫폼이 완성될 경우 다양한 암종에 적용할 수 있음 => 응용 범위 확대, 높은 가치 창출, 연구 활성화의 선순환 도출 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 박인규
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 산소발생 나노입자;방사선치료;면역치료;암 저산소증;활성산소종; 2. Oxygenic nanoparticles;Radiation therapy;Immunotherapy;tumor hypoxia;Reactive oxygen species;

□ 연구개요 본 연구는 우주비행체를 우주방사선과 미소유성체로 인한 초고속 충격으로부터 보호하여 생존성을 향상시키는 한편 경량성을 유지하기 위한 방법으로서, 우주방사선 차폐 성능과 초고속 충격 저항성을 동시에 갖는 다기능 SRMR (Space Radiation & Micrometeoroid Resistance) 구조를 제안하였다. SRMR 구조를 구현하기 위한 방법으로서 열가소성 폴리머 미세기공 발포체 기지 복합재료와 열가소성 섬유 복합재료에 대한 연구를 수행하고 이로 구성된 SRMR 구조를 연구하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 우주방사선과 우주파편 차폐 성능을 평가하고 우주환경 적합성을 검증하였다. UHMWPE는 기존의 어떠한 우주 재료보다 더 높은 우주방사선-우주파편 차폐 성능을 보였다. 2) 기능화된 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재를 제안하였고, 탄소 나노튜브가 없는 다수소-벤조옥사진보다 기계적성능 및 우주환경 저항성을 향상시킬 수 있었다. 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재는 에폭시보다 기계적 성능이 약간 낮지만, 보다 우수한 우주방사선 차폐 성능과 우주환경 저항성을 보였다. 3) 우주방사선 차폐 복합재로서, UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재를 제안되었다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재의 기계적 물성을 높이기 위해, 섬유에 도파민 코팅과 아민기의 접목 및 다중벽 탄소나노튜브 접목이 제안되었으며, 기존 UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재보다 향상된 기계적 물성을 얻을 수 있었다. 또한, 우주인증 기준을 통과할 수 있는 수준의 우주환경 저항성을 보였다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재는 하중지지를 하면서, 우주방사선 차폐 및 우주 파편 차폐에 대한 다기능성을 갖을 수 있다. 4) 우주 파편 차폐를 위해 Polyetherimide(PEI)를 사용하는 개방형 셀 나노셀룰러 폼을 사용하는 것을 제안했다. 직물 보강재로서 40-80nm 사이의 셀 크기로 강화된 나노다공성 발포체를 제조하였다. 휘플 쉴드의 범퍼로서 강화된 나노셀룰러 폼의 적용이 제안되었고 중량 대비 기존 구조 시스템보다 초고속 충돌의 방탄 성능이 향상된 것을 확인했다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 개발된 우주방사선 차폐 복합재료 및 다수소 벤조옥사진 레진이 위성에 적용된다면 우주방사선에 의한 고장 감소와 전자 장비의 생존 기간을 증가시킬 수 있다. 우주방사선 내성이 약한 COTS (Commercial off-the-shelf) 부품 사용의 폭 넓은 적용이 가능해짐에 따라, 큐브위성에 탑재되는 전자 제품의 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 상기 이유로, 우주방사선 차폐 재료가 적용된 위성 구조에 대한 수요 및 후속 연구가 발생할 것으로 판단된다. 우주방사선 차폐 재료가 적용된 우주선은 우주인의 장기간 유인 우주 비행에서 발생되는 다양한 방사선 질환과 암 유발을 줄일 수 있다. 먼 미래의 유인화성탐사선이나 행성 거주지의 재료로써 활용될 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발된 초고속 충돌의 방호 구조 시스템은 우주 파편 차폐가 요구되는 우주선의 전체 중량을 줄일 수 있고, 이는 전반적인 우주선의 방탄 성능 향상, 임무 기간 증대 효과, 및 페이로드의 비용 절약을 기대할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김천곤
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 우주환경;우주방사선;우주파편;초고속충격;복합재료; 2. Space environment;Space radiation;Space debris;Hypervelocity impact;Composite material;

□ 연구개요 두경부암(침샘암, 후두암)은 조기발견이 어렵고 수술 및 방사선 치료 후 구강건조증과 같은 많은 기능장애를 유발한다. 구강건조증에 적용하는 타액 분비제인 필로카핀(pilocarpine) 또는 cevimeline는 치료반응율이 50% 이하이며 발열, 오심, 무기력증과 같은 부작용이 발생하여 장기간 사용이 어렵다. 이로 인하여 타액 분비제를 투여하지 않고 구강건조증을 치료하고자 하는 연구들이 이루어지고 있으며 특히, 세포치료제를 활용한 재생치료 연구가 진행되고 있으며 주로 성체 줄기세포를 침샘으로 분화시키거나 침샘의 primary cell을 hydrogel이나 matrigel과 혼합하여 3차원 복합체 상태로 병변에 이식하여 조직을 재생시키고자 하는 연구가 이루어지고 있으나 부분적인 구조의 개선은 보이나 완전한 침샘 구조 및 침 분비와 같은 기능적인 재생효율이 낮다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 손상된 침생의 완전한 구조적 재생 및 침샘 분비 개선을 위한 재생치료제 개발을 위해서 환자의 자가 침샘 줄기세포를 이용하여 만든 오가노이드를 활용하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 마우스 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 계대배양을 거듭할 수 있었고, 시간에 따라 자연적으로 침샘 특이적인 분화 마커가 발현하는 것을 통해 분화능을 확인함 ⦁ 사람 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 분화를 유도한다고 알려진 인자 Isoproterenol의 첨가를 통해 분화능을 확인함 ⦁ 구강건조증을 가진 마우스를 모델링하기 위해 정상 마우스의 침샘 부위에 15gy의 방사선을 조사한 결과 침 분비량이 급격히 떨어지고 침샘의 크기가 줄어드는 것을 확인하여 모델링이 성공적으로 이루어졌음을 증명함 ⦁ 구강건조증 마우스 모델에 마우스 침샘 오가노이드를 이식한 결과 손상을 입은 침샘에 생착과 분화가 이루어졌고, 침 분비량이 늘어난 것을 확인할 수 있었음 ⦁ 사람 오가노이드를 면역력 결핍 마우스인 nsg에 이식한 결과 줄기세포가 침샘에 잘 생착된 것을 확인하여 이식을 통한 구강건조증 개선에 대한 가능성을 보여줌 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 환자의 조직에서부터 유래한 오가노이드 제작을 통해 맞춤형 치료기술 개발에 기여함. 성체줄기세포의 nich를 모사하여 오가노이드를 제작하기 때문에 조직 재생, 바이오마커 발굴뿐만 아니라 신약 스크리닝, 유전자 치료 등을 위한 플랫폼 기술에도 활용이 가능함. 또한 성체줄기세포-오가노이드 제작 기술에 근거한 다양한 조직 재생 관련 연구 개발에 기여함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전덕희
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 구강건조증;침샘;오가노이드;비임상 시험;임상시험계획 승인; 2. xerostomia;salivary gland;organoid;preclinical;IND;