Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 SPF 환경 저선량 방사선 조사실 및 실험동물실의 유지 관리를 통해, 저선량 방사선 생체 영향 연구 및 다양한 동물실험 연구의 신뢰성 높은 연구 결과 도출에 기여하고자 함 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위 SPF 환경 저선량 방사선 조사동물실의 유지 관리, 동물실험 윤리위원회 지원 및 실험동물위령제 운영 지원 Ⅳ. 연구개발결과 저선량 환경 방사선 조사시설을 포함하는 SPF 동물시설의 원활한 유지관리 하였으며, 동물실험 윤리위원회 지원으로 실험돌물 사용을 최소화 하는데 기여함 Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획 SPF 환경 방사선 저선량 방사선 조사동물실의 안정적인 운영으로 다른 과제의 연구성과 도출에 기여 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이창근
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저선량 방사선;저선량률 방사선;실험동물;동물실험 윤리위원회; 2. low-dose rdaition;low-dose rate radiation;experimental animal;IACUC;3R;LMO;

IV. 운영결과 본 사업은 규제기관의 독립적 핵물질 검증능력 확보를 통하여 국내환경에 적합한 환경시료 관련 종합체계 구축 및 운영을 목표하고 있으며, 이를 위해 환경시료 프로그램 이행, 분석 역량 강화 및 평가 역량강화 등 다양한 업무를 수행하고 있다. 2장에서는 당해 연도에 수행한 스와이프 시료 채취, 사전 검증, 정밀분석 및 평가와 같은 일련의 환경시료 프로그램 및 이행 결과를 기술하였다. 3장에서는 분석 역량 강화 및 품질관리를 목표로, 환경시료 품질관리용 입자시료 제작 및 전처리를 위한 장비 성능평가 및 타당성 평가 내용을 포함하였다. 2020년 도입된 SEM-manipulator 장비를 활용하여, 시료 내 우라늄 입자를 원격 조정하여, 이동 및 회수기술을 확보하고자 하였으며, 우라늄 입자를 직접 제어하여 TIMS 분석용 필라멘트 및 Si-wafer 활용 시료를 시범적으로 제작하고 그 특징을 살펴보았다. 4장에서는 채취, 스크리닝, 정밀분석 평가로 구성된 환경시료 프로그램의 운영 완성도를 높이기 위해 분석결과의 평가역량을 강화하고자 하였다. 이를 위해 시료 채취시설과 분석 방법에 따라 분류하고, 시료 종류별 정량적 평가인자를 도출하고, 평가기준을 수립하는 것이 필수적이다. 이를 위해 당해 연도에는 상용코드를 활용하여 조사시설에서 채취한 시료의 정밀입자 분석 결과에 대한 평가인자를 도출하였다. 5장에는 원내 보유장비, 시설, 시료관리와 관련한 운영절차 재개정 관련 내용 및 안전한 실험실 환경조성을 위한 안전관리 관련 수행업무를 포함하고 있다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현영
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 환경시료;스와이프;스크리닝;이차이온질량분석기; 2. Environmental Sampling;Swipe;Screening Analysis;MMXRF;SIMS;

연구개요 ⚫ 최근 사용되고 있는 방사선 기반 항암면역치료제의 효능(면역증진)을 극대화 시킬 수 있는 천연생물소재 발굴 및 새로운 어쥬번트 formulation 기법을 바탕으로 다양한 난치성질환의 백신 및 치료제에 대한 적용이 가능할 수 있는 새로운 고효율 생물소재(어쥬번트) 개발을 목표로 함 연구 목표대비 연구결과 [1차년도 연구목표] • 항암면역 증진 천연생물소재의 발굴 및 작동기전 검증 - 항암면역 활성 유도 천연생물소재의 탐색 및 발굴 - 항암면역 유도 천연생물소재의 작용 기작 규명 [2차년도 연구목표] • 선별된 어쥬번트 후보물질의 다양한 formulation 기법을 통한 면역증진 기술 확립 - 다양한 liposome과 천연생물소재의 formulation을 통한 암-특이적 항원성 및 면역원성 증진기술 개발 - 다양한 면역증강제/천연생물소재의 혼합을 통한 면역원성 증진기술 개발 • 수지상세포를 이용한 항암면역증진 기술 확립 [3차년도 연구목표] • 방사선 기반 항암면역치료제에 대한 천연생물소재의 어쥬번트 효능 검증 및 평가 - 방사선 기반 항암면역유도 수지상세포 치료제의 방어효과 증진 시스템 구축 - 방사선 기반 암세포 백신의 면역원성 증진 천연생물소재 탐색 및 평가 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) [활용방안] • 현재 임상에서 널리 사용되고 있고, 그 효능이 입증되어진 방사선 기반 항암면역치료제의 방어효과를 극대화 시켜줄 수 있는 새로운 어쥬번트를 개발함으로써 임상시험 적용에서 중요한 정보로 활용할 수 있고, 단순 암환자의 치료 목적에만 부합되는 것이 아니라, 세포매개성 면역반응을 필요로 하는 다양한 난치성질환(결핵, 살모넬라, 바이러스 등)의 백신 및 치료제로서의 적용이 가능할 것으로 기대됨 [기대효과] • 기술적 측면 : 현재 임상에서 적용되고 있는 방사선 기반 면역항암백신의 효과를 더욱더 증대 시킬 수 있는 천연생물소재의 발굴에 대한 연구는 다양한 질병제어 연구개발에 기초적인 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료됨 • 경제·사회적 측면 : 천연생물소재(바이오소재)를 이용한 새로운 어쥬번트의 개발은 기존 사용되고 있는 다양한 암 백신 및 치료제들의 효과를 더욱더 증대 시킬 수 있을 뿐만 아니라 암의 병인기전과 유사한 다양한 질환들에 적용이 가능할 것으로 사료됨. 또한, post-genome 시대를 맞이하여 다양한 질병을 치료하기 위해 바이오 소재를 이용한 면역시스템을 조절할 수 있는 새로운 소재의 개발이 가속화되고 있어, 본 연구를 통해 개발되어질 천연생물소재 유래 어쥬번트는 강력한 천연물 신약 경제/산업적 측면에서 국가경쟁력을 향상 시킬 수 있을 것으로 사료됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 변의백
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 항암;면역;천연물;수지상세포;어쥬번트; 2. Anticancer;Immune response;Natural compound;Dendritic cell;Adjuvant;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 전체 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제 개선 - 주요선진국 규제현황 조사 및 분석 - 우리나라 법령 및 제도 개선(안) 마련 - 우리나라 물리적방호훈련 인식제고 프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 국내 안보현황 및 원자력시설 특성분석 - 훈련유형별 특성분석 - 설계기준위협 분석, 가상침입군 특성 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 개발 - 시나리오 구현을 위한 장비연구 및 개발 - 원자력시설별 훈련평가표 수립 - 평가방안(소요인력, 기간 등) 수립 1차년도 목표 물리적방호훈련 규제체제(법․제도) 개선 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - IAEA, 미국, 캐나다 등 주요선진국의 물리적방호훈련 규제체제 조사 및 분석 - 각 원자력사업자(발전용원자로, 연구용원자로, 핵연료제조시설, 대규모 조사시설 등) 의견 수렴 - 물리적방호 기술기준서 개정(안) 및 수행절차서 수립 - IAEA에서 개발 중인 개발도상국 대상 훈련교육프로그램 조사 및 분석 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 기초연구 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가에 고려해야하는 인자 연구 및 전문가 협의 - 원자력시설, 훈련유형, 설계기준위협 등에 대한 조사 및 분석 - 주요선진국 훈련 시나리오 개발방안 조사 및 분석 - 물리적방호훈련 시나리오 개발 및 평가 인자 도출 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 기초연구 - 훈련자 위치정보, 훈련영상, 훈련음성, 교전결과 등 훈련 데이터 정리 및 분석방안 연구 - 야간훈련 시 평가요소 도출 및 평가방안 연구 - 주요선진국 물리적방호훈련 평가방안 조사 및 분석 2차년도 목표 물리적방호훈련 시나리오 개발 내용 ◯ 물리적방호훈련 규제체제(법·제도) 개선 - 국제기준과 국내 원자력시설의 현황을 고려한 물리적방호 규제체제(평가주기·방법 등) 개선(안) 마련 - 물리적방호훈련에 대한 인식제고 및 원활한 이행을 위한 교육프로그램 개발 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 분류된 인자에 따른 원자력발전소 대상 전체 위협시나리오 추출 - 유효성 평가를 통한 위협시나리오 선정 및 세부 시나리오 개발 - 선정된 위협시나리오에 대한 대응시나리오 개발(도입 예정 장비·설비 있을 시 대응시나리오 내 반영) - 개발된 상세시나리오 – 물리적방호취약성평가 소프트웨어 시나리오 비교분석 - 설계기준초과위협에 대한 초기 대응방안 개발 ◯ 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 - 미국, 캐나다 등 주요선진국의 평가방안 및 기준 조사 및 분석 - 원자력발전소 훈련평가에 필요한 인력, 장비, 기간 등 평가방안 마련 - 원자력발전소 훈련시나리오에 대한 훈련평가표 수립 ◯ 물리적방호훈련 통합분석 프로그램 및 야간훈련평가 방안 개발 - 훈련영상, 음성데이터 통합분석 프로그램 개발, 야간훈련평가 장비를 통한 평가요소 도출 3차년도 목표 물리적방호훈련 평가표 및 평가방안 수립 내용 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 개발 - 주변 지형, 핵물질 보유 여부 등 특성에 따른 기타 시설 분류 - 전체 위협시나리오 추출 및 유효성 평가 - 기타시설 세부 시나리오 선정 ◯ 물리적방호훈련 대응절차 및 평가방안 수립 - 기타시설 위협시나리오에 대한 대응절차 개발 - 기타 원자력시설 훈련평가에 필요한 인력, 기간, 평가점검표 등 평가 방안 마련 ◯ 물리적방호훈련 평가 장비 연구 및 개발 - 시나리오 검토 및 모의장비 개발안 연구 - 시나리오 구현을 위한 모의장비 설계 - 모의장비(통합분석 프로그램, 야간평가장비 포함) 시범적용(안) 및 평가 계획 수립 4차년도 목표 원자력시설에 시범적용 및 보완 내용 ◯ 원자력시설에 시범적용 및 개선점 도출 - 훈련시나리오 및 평가표, 개발장비 시범적용 및 보완 - 훈련정보 통합분석 프로그램, 야간평가장비 시범적용 및 보완 ◯ 훈련참가자 및 담당자 대상 개선된 물리적방호훈련 만족도 조사 및 개선 필요사항 의견수렴 연구개발성과 ◯ 국내 물리적방호훈련 규제체제 완성 (법령, 기술문서, 행정문서) - 우리나라 원자력시설에 최적화된 물리적방호훈련 이행방안, 평가주기, 평가법 등의 개선을 위한 원자력시설등의 방호 및 방사능방재대책법(이하 ‘방사능방재법’) 개정(안) 마련 - 물리적방호훈련 인식제고 및 원활한 훈련이행을 위한 기술기준서, 훈련절차서, 교육프로그램 등 마련 ◯ 다양한 시나리오를 통한 실효성있는 물리적방호훈련 이행 및 평가 - 원자력시설별(원자력발전소, 연구용원자로, 대규모조사시설 등), 훈련유형별(전체, 부분) 시나리오 제공 - 다양한 시나리오(육상, 해상, 공중 위협 등)에 대한 훈련이행 및 모사방안 제공 - 훈련 통합분석프로그램을 통한 정량적 평가 및 야간평가 체계 수립 ◯ 물리적방호훈련 평가방안 및 평가표의 규제 적용 - 원자력시설별, 훈련의 종류별 최적의 평가인력, 장비, 기간 등의 산정 및 배치 - 다양한 훈련시나리오별 훈련평가표 개발 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 원자력시설의 물리적방호체제 강화에 기여 - 국내 성능기반평가 체제 수립 - 국제 물리적방호지침의 선제적인 적용 - 물리적방호훈련 효과 극대화 ◯ 물리적방호훈련 규제효율화에 기여 - 물리적방호훈련 관련법령 정비 - 물리적방호훈련 이행 및 평가의 매뉴얼화 - 물리적방호훈련 평가 및 규제인력 및 재원의 효율화 ◯ 물리적방호훈련 시나리오 다양화, 훈련모의방안 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정명탁
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 물리적방호;물리적방호훈련;성능평가;취약성평가;훈련시나리오; 2. Physical Protection;Physical Protection Exercise;Performance Assessment;Vulnerability Assessment;Exercise Scenario;

Ⅳ. 연구개발결과 ○ 고에너지 X-선 실시간 회절시험(CMWP법, 3D-XRD법)을 위한 합금별 미세조직 조절 (A1, Z1, X02, W05, ZA11, ZW10, ZX10, SEN 합금) - 실시간 회절시험법에 적합한 평균 결정립도 조절: CMWP ∼15㎛, 3D-XRD 60㎛ 이상 ○ 합금 조성별 집합조직 발달 및 전위구동 경향 - Al함유 합금: pyramidal< c+a >전위의 높은 구동, 기저면이 주변형축으로 기울어진 형태의 집합조직 - RE(또는 Ca)함유 합금: Al함유 합금과 비교해 상대적으로 높은 non-basal< a > 전위의 구동, 주변형축에 수직된 방향으로 기저면이 기울어지는 집합조직 - Zn-RE(또는 Zn-Ca)함유 합금: non-basal< a > 전위의 높은 구동, 주변형축에 수직된 방향으로 기저면이 기울어진 집합조직 ○ 전자현미경 및 전산모사를 이용한 변형기구 해석 - EBSD IGMA 분석: A1 합금은 높은 < c+a > 전위밀도를 보이며, ZW10 합금은 높은 prismatic< a > 전위밀도를 보임. - VPSC 전산모사 결과 ZW10 합금은 prismatic< a >에 대한 낮은 CRSS 값을 나타냄. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김영민
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : 1. 고성능 마그네슘 합금;실시간 회절시험;싱크로트론 방사광;전위;집합조직; 2. High performance magnesium alloys;In-situ diffraction;Synchrotron radiation;Dislocation;Texture;

1. 연구 목적 ⦁ 본 연구에서는 세포핵의 크기를 직접 감지할 수 있는 단백질 혹은 단백질 복합체를 발굴하고, 크기 감지시스템의 작용기전을 규명하고자 한다. ⦁ 또한 세포핵 크기감지 단백질이 인지하는 세포핵 크기 설정점 정보가 어떤 형태로 존재하는지 규명할 것이다. ⦁ 핵막의 형태 항상성과 연결되어 있는 막 안정성 유지와 관련된 단백질을 발굴하고 작용기전을 규명할 것이다. 2. 당해(2차년도) 연구 목표 ⦁ 세포핵 크기조절 시스템 유전자 후보군을 발굴하기 위하여 RNAi 현상을 이용한 유전자 발현억제 스크리닝을 수행한다. (출처 : 본문 3p)

• 연구책임자 : 김준
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword :

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 < 원자력 발전소 안전해석의 종합효과실험 데이터 기반 모델링 기법을 이용한 정확도 향상 연구 > ○ 원자력 안전해석코드의 정확도에 가장 큰 영향을 미치는 구성방정식을 종합효과실험(IET: Integral Effect Test) 데이터를 이용하여 데이터 기반 모델링 방법을 통해 불확실성 감소 ○ 이를 위해서 개별효과실험(SET: Separate Effect Test)에서 먼저 데이터 기반 모델링을 위한 인공신경망(ANN: Artificial Neural Network) 구축 및 원자력 안전해석 코드인 MARS와 연계 ○ IET의 데이터를 통해서 SET로 학습된 MARS+ANN 고도화 ○ 학습된 안전해석코드의 오차 및 한계 평가 ○ 전체 내용 ○ SET 데이터 기반 인공신경망(ANN) 학습 및 MARS-KS 코드와의 연동 - ANN 학습을 위한 여러 열수력 조건의 SET 데이터베이스 구축 - IET 데이터로 ANN을 학습하기 전 ANN을 SET 데이터로 선(先)학습 - ANN 구현이 용이한 Python 등의 언어와 MARS-KS와 연동 ○ 단일 IET 데이터 기반의 기계학습을 통한 안전해석 코드와 ANN 연동 - SET 데이터 기반으로 구성방정식을 대체할 수 있는 학습된 ANN의 IET 적용 및 평가 - SET 데이터 기반 ANN 출력 변수에서 IET 데이터의 모사를 위한 변수 보정 방법론 개발 - IET 데이터로 보정된 변수를 기반으로 한 ANN 학습 - 훈련된 ANN의 다른 IET 데이터의 적용성 및 정확성 평가 ○ 다중 IET 데이터 기반의 기계학습을 통한 코드 내 구성방정식의 오차 기여도 평가 - 다중 IET 데이터에서의 ANN 학습 및 정확도 평가 - 다중 IET 데이터 기반 ANN, 단일 IET 데이터 기반 ANN의 구성방정식간 비교 - 코드 내 구성방정식으로 인한 오차 및 한계 평가 □ 연구개발성과 • 본 연구를 통해 원자력 발전소 인허가에 중요한 발전소 안전해석 시 사용되는 안전해석코드에 여러 계통의 영향이 합쳐진 IET 데이터 기반 인공신경망(ANN)을 적용하여 더 정확한 안전해석코드를 구현하고자 함. • 구성방정식 모델 개발 시 IET 데이터를 활용하여 정확도를 향상할 수 있는 방법론 개발 • 기존 구성방정식 모델과 IET 데이터로 학습된 ANN의 비교를 통해 물리에 기반한 구성방정식 모델의 오차가 크게 발생할 수 있는 열수력학적 조건과 원인을 찾아내고 그에 따른 기존 구성방정식의 오차를 보정할 수 있는 영역을 찾을 수 있음. • ATLAS-DSP, LOFT와 같은 IET 실험이 추가적으로 시행될 때마다 ANN에 사용할 수 있는 데이터가 증가하며, 이를 통해 궁극적으로 구성방정식의 제한된 수학적 함수 형태에서 벗어나서 ANN을 통해서 비선형적 데이터 사이의 상관관계도 구현하여 안전해석 코드의 정확도를 최대화 할 수 있음. • ANN을 기반으로 한 규제코드 선진화와 원자력 시스템 해석 코드 개발에 기여할 수 있는 원천 기술 확보 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 기존 구성방정식이 가지는 제한적인 수학적 함수꼴에서 벗어나서 데이터 기반 모델링을 통해서 실험적 데이터가 축적될수록 자연스럽게 정확해지는 안전해석 코드 구현. • 기존에 안전해석코드의 검증에 주로 사용되었던 IET 실험데이터들을 안전해석코드 개발에 직접적으로 사용할 수 있게 해주는 기초기술. • 차세대 안전해석 코드개발을 위해 인공신경망(ANN)의 사용가능성을 선제적으로 파악하여 이를 바탕으로 해외선진국 대비 안전해석 코드 분야의 기술적 격차를 유지 또는 좁힐 수 있는 원천기술 개발 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정익
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 규제 코드 선진화;인공신경망;차세대 원자력 시스템 안전 해석 코드;구성방정식;종합실험효과; 2. Progress of regulation code;Artificial neural network;Next generation nuclear system safety analysis code;Constitutive equation;Integral effect test;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방호규제방안 개발 (핵심구역 식별 절차에 대한 법·제도적 규제근거, 안전성분석 결과를 기반으로 설계기준위협(물리적/사이버/무인비행체 등)으로부터 방호하기 위한 공격목표집합을 식별하기 위한 시스템 개발) ○ 원전 운전 상태를 반영하여 공격목표집합 및 핵심구역 사보타주 방호를 위한 방호시설 및 설비에 대한 규제방안 개발 ○ 전체 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 방호시설물 설치 및 설계에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가(PSA) 결과를 기반으로 공격목표집합 식별을 위한 시스템 요구사항 분석 및 설계 ○ 안전·안보 연계 핵심구역 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가 결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (1차) ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계 규제방안 개발 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물의 열화현상을 고려한 규제방안 개발 ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (2차) ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 시스템 구축 ○ 안전·안보 연계 방호규제를 위한 제도개선안 마련 ○ 1단계 □ 목표 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제계획 수립 ○ 공격목표집합에 대한 방호규제 계획 수립 □ 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 □ 연구개발성과 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 관련 국제 안전·안보 규제동향 분석 기술보고서 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호 관련 안전규제 동향 기술보고서 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방사능방재법 개정에 활용 ○ 공격목표집합 식별 시스템을 활용하여 국내 원자력시설에 대한 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 규제 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계기준 등 규제기준으로 활용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 강두혁
• 주관연구기관 : 에스이엔텍
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 공격목표집합;핵심구역;안전성평가;사보타주;사건수목; 2. Target Set;Vital Area;PSA;Sabotage;Event Tree;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ▪ 주요 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 및 데이터베이스화 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 개발 및 통합 수출관리 체계 구축 ○ 전체 내용 ▪ UN가입국에 대한 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 데이터베이스 구축 ▪ 인공지능 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모델 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 알고리즘 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 모듈 개발 ▪ 시나리오 기반 핵비확산·핵안보 위험도 평가 인공지능 시스템 개발 ▪ 기존 NEPS 시스템 연계 인공지능 기반 수출 위험도 평가 모델 및 통합 수출관리 체계 구축 ▪ 관련 국내법령(전략물자수출입고시, 수출허가 심사지침서) 반영 및 지침서 개정안 도출 ▪ 원자력공급그룹(NSG) 국제 회의 의제 도출 ○ 1단계 □ 목표 ▪ 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 □ 내용 ▪ 핵비확산‧핵안보 평가 주요인자 선정 및 프로파일 정보 수집 · 과거 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · 원자력전용품목의 수출통제 관련 범위를 기반으로 주요인자 선정 · 각 인자들을 종합하여 유효한 확산 시나리오 개발 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 · UN 회원국 (약 190개국)을 범위로 국가별 핵비확산, 핵안보 프로파일 정보 수집 ▪ 핵비확산‧핵안보 프로파일 구축 · 국가별 핵비확산, 핵안보 국가별 프로파일 관련 문헌 및 사례 조사 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 방법 분석 · 기존의 확산 시나리오 (ex. 칸 네트워크 시나리오) 를 기준으로 국가별 프로파일에 기반한 시나리오를 개발함 · 핵보유 또는 관련 프로그램 개발 이력이 있는 주요 11개국(이스라엘, 인도, 남아공, 파키스탄, 이라크, 벨라루스, 카자흐스탄, 우크라이나, 리비아, 북한, 이란) 대상의 전략물자 확산 시나리오 우선 개발 및 분석 · 수출허가 및 상황허가 기준, 절차에서의 확산 시나리오 인자 도출 및 유효 확산 시나리오 개발 ▪ 시나리오 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 설계 · 실사례 데이터를 학습하고 변수들 간의 인과관계를 확률적으로 표현 가능한 Bayesian Network (BN) 모델을 사용 · 국가별 개발된 시나리오가 성사될 확률 및 단계별 발생할 확률 예측 · 핵확산이 진행되어 핵무기에 사용되어 질 수 있을 확률 예측 수출 위험도의 정량적 지표로 사용 ▪ 인공지능 기반 시나리오별 위험도 평가 모델 설계 ○ 2단계 □ 목표 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 ▪ 위험도 평가 모듈 구축 및 최적화 ▪ 시스템 적용을 위한 모듈 시범 운용 ▪ 국내 규제적용 및 국제화 □ 내용 ▪ 인공지능 적용 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 설계 · 전문 인공지능 기법들과의 비교 분석을 통해 최적의 인공지능 모델선정 및 알고리즘 설계 · 기반데이터 확보시 딥러닝 기술 적용 가능성 검토 ▪ 전략물자 수출 위험도 평가 모듈 개발 및 최적화 ▪ 위험도 평가 시스템 및 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 · 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 원자력 수출통제 관련 국내법령 개정안 및 위험도 평가 지침서 개발 및 NSG 안건 개발 · 전략물자수출입고시 개정안 및 수출허가 심사지침서 개정안 도출 지원 · 원자력공급국그룹(NSG) 허가 및 집행 전문가 그룹회의 의제 도출 · 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 □ 연구개발성과 ▪ 평가 주요인자 선정결과 보고서 1건 ▪ 국가별 프로파일 데이터베이스 설계 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가 보고서 1건 ▪ 전략물자 확산 시나리오 분석 및 평가방법론 N-STAR 보고서 1건 ▪ 프로파일 데이터베이스 1식 ▪ 시나리오별 위험도 평가 방법 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 적용 가능성 분석 보고서 1편 ▪ 인공지능 기반 수출 위험도 평가 방법론 N-STAR 보고서 1편 ▪ 시나리오 기반 위험도 평가 모델 설계서 ▪ 시나리오기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 개발안 N-STAR 보고서1편 ▪ 위험도 평가 알고리즘 설계도 1건 ▪ 알고리즘 특허 출원 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 알고리즘 개발안 N-STAR 보고서 1편 ▪ 모듈 개발 결과 보고서 1건 ▪ 인공지능 기반 전략물자 수출 위험도 평가 모델 최적화 방법안 N-STAR 보고서 1편 ▪ SCI 논문 2건 ▪ 코드 개발 6건 ▪ 관련 법령, 지침서, 절차서 개정안 ▪ 위험도 평가 모듈 시범 운용 보고서 ▪ NSG 발표자료 또는 의제안 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ 기존 원자력수출입통제시스템(NEPS) 연계 위험도 평가 시스템 구축 및 활용 · KINAC 기존 수출위험도 평가 시스템과 NEPS 연계 시스템 구축 및 최적화 · 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 · 4차산업혁명 기술 수출통제분야 선도적 우위 확보 ▪ 인공지능 활용 위험도 평가 기술 관련 특허 및 논문 확보 · 베이지안 네트워크, 딥러닝 등을 활용한 시나리오 기반 위험도 평가 모델 개발에 대한 원천 특허 출원 진행 · 인공지능 관련 해외 우수 저널 SCI 급 논문 게재 · 인공지능 활용 위험도 평가 시스템 구축 관련 신시장 개척 및 우리나라의 인공지능 기술 세계적 위상 향상 ▪ 규제적용 · 수출허가 및 상황허가 심사 기준 및 절차를 규정하는 심사지침서 및 심사지침서 발간 · 전문판정‧수출허가‧핵물질요건확인 등 이행업무시 국가별 핵비확산‧핵안보 프로파일을 심사기본 자료로 활용 · 정량적 수출허가 심사기준 및 심사평가를 위한 국내고시 개정 및 KINAC 지침 개정 · 개발된 위험도 평가 모듈을 기존 원자력수출입통제시스템에 탑재하여 검토의견서 작성시 위험도 평가 결과 반영 ▪ 국제화 · 원자력공급국그룹(NSG) 주요회의시 발표 또는 최적관행 의제 제안 · NSG 허가및집행전문가그룹회의(매년 총회시 개최, 6월)에서 위험도 평가 방법 및 국가프로 파일 개발 결과 발표 · NSG 최적관행(Best Practice) 채택 추진(NSG 48개국 회원국 만장일치시 도입) ▪ 우리나라 대외 신인도 및 핵투명성 제고 · 수출 심사 주요인자의 정량화를 통한 객관성 및 전문성 제고 · 국가별 핵비확산·핵안보 프로파일 및 위험도 평가 시나리오 기반의 수출관리 체계 구축을 통한 전략물자 수출허가 및 사후관리의 완결성 확보 ▪ 신속한 의사결정 제공을 통한 사업자 무허가 수출 방지 및 적기 수출지원 · 국제 무역 분쟁 등 수출 불확실성에 대한 선제적 대응 가능 · 포스트 코로나 시대 신속한 수출허가 가능 시스템 활용으로 국제 무역 시장 선도 가능 ▪ 4차산업혁명 기술 수출통제분야 활용을 통한 국제수출통제체제에서 선도적 우위 확보 · 세계 최초로 인공지능을 활용하여 수출위험도를 정량적으로 평가할 수 있는 신개념 평가시스템 개발 가능 · 인공지능을 원자력안전규제에 적용하여 위험도 평가 분야에서 획기적 기술개발을 달성할수 있음 ▪ UN회원국(약190개국)에 대한 프로파일 구축, 위험도 평가 방법론 개발, 관련 법령 개정안 및 지침서 개발, 수출허가 심사 시 100% 사용 가능한 시스템 개발 가능 ▪ 해당 인공지능 기반 위험도 평가 시스템 전산코드, 알고리즘, 모듈 및 시스템 개발 가능 · 다양한 인공지능 기법 적용 검토를 통해 위험도 평가 시스템 최적의 인공지능 기법 도출가능 · 원자력 전용 품목 수출허가 뿐만이 아니라 타 수출 물품 및 기술에 적용이 가능하여 국가 전반적 산업에 경제적 사회적 파급효과가 막대할 것으로 기대됨 ▪ 관련 인공지능 기술 수출을 통행 국가적 이익 창출 및 4차산업 혁명기술 선도 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한혁수
• 주관연구기관 : 건국대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 핵비확산;핵안보;위험도 평가;수출 위험도;안전규제; 2. Nuclear Non-Proliferation;Nuclear Safety;Risk evaluation;Export risk;Safety regulation;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ❍ 인공지능 기술과 위치 센서가 부착된 가이드 기구를 이용하여 최소 침습 골절정복 수술에 사용되는 잠금나사 삽입유도시스템을 개발 ❍ 인공지능 기반의 잠금나사 삽입유도 시스템은 (1) 수술계획장치, (2) 삽입유도장치로 구성 ❍ 수술계획장치(SW) · C-arm 촬영 영상으로부터 잠금나사가 삽입될 목표 위치와 방향 검출 · 삽입유도장치의 위치 정보 획득 · 삽입유도장치 위치 정보를 잠금나사 삽입 목표값과 같이 표시 ❍ 삽입유도장치(HW) · 위치 센서를 이용하여 현재 위치 정보를 수술계획장치에 전달 · 목표 위치와 방향에 도달할 경우 삽입유도를 위한 고정기능 ❍ 의료기기 품목허가 및 GMP(의료기기 제조 및 품질관리기준) 인증 획득 · 잠금나사 삽입유도시스템 품목허가 획득 · 잠금나사 삽입유도시스템 제조를 위한 GMP 인증 획득 전체 내용 ❍ 수술계획장치(SW) 개발 · 잠금나사 삽입유도용 가이드 데이터베이스 구축 · 딥 러닝 알고리즘 기반 잠금나사 삽입유도용 가이드 모델 개발 · 잠금나사 삽입유도용 가이드 솔루션 개발 ❍ 삽입유도장치(HW) 개발 · 의료용 위치추적 센서 개발 · 가이드 기구 개발 ❍ 의료기기 인허가 및 사업화 · 기술문서 심사 · 해당 품목군에 대한 GMP 심사 및 인증 획득 · 2등급 의료기기 품목허가 획득 · 전국적 판매망 구축 및 제품 판매 1년차 (2단계) 목표 ❍ 딥러닝 기술이 적용된 잠금나사 위치와 방향 검출 SW 시제품 개발 ❍ 의료용 위치탐색 센서 시스템이 적용된 삽입유도장장치 시작품 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 개발 ❍ 모형뼈를 이용한 임상평가 내용 ❍ 잠금나사 삽입유도용 AI 학습 데이터베이스 구축 (학습데이터 1,000건 이상 확보) ❍ 딥 러닝 알고리즘 기반 잠금나사 삽입유도용 AI 모델 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도용 AI 모델 검증 ❍ 삽입유도장치 기구 개발 ❍ 의료용 위치탐색 센서 개발 ❍ 삽입유도장치 기구에 대한 성능평가 환경 구축 및 평가 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 UI/UX 개발 ❍ 수술참관, 임상 환경 제공, 의료진 품평회 ❍ 모형뼈를 이용한 모의실험 환경 구축 ❍ 모형뼈 실험 2년차 (2단계) 목표 ❍ 딥러닝 기술이 적용된 잠금나사 위치와 방향 검출 SW 고도화 및 양산전 시제품 개발 ❍ 의료용 위치추적 센서 시스템 고도화 및 삽입유도장치 시제품 개발 ❍ 잠금나사 삽입유도 시스템 시작품 개발 ❍ 동물사체를 이용한 전임상시험 ❍ 의료기기 2등급 품목허가 및 GMP 인증 획득 내용 ❍ 딥러닝 알고리즘 최적화를 통한 잠금나사 삽입 위치 및 방향 오차 개선 ❍ 임상 요구사항을 고려한 삽입유도장치 기구 개선품 제작 ❍ 사용성 편의성 등을 고려한 시제품 개발 ❍ 2등급 의료기기 인허가를 위한 신뢰성 확보 ❍ 수술참관, 임상 환경 제공, 의료진 품평회 ❍ 의료기기 인허가 준비 ❍ 전임상시험 절차 준비 ❍ 전임상시험 실시 ❍ 의료기기 품목허가 컨설팅실시, 품목허가 심사 신청 및 2등급 품목허가 인증 ❍ GMP 인증을 위한 공간 마련 및 인증 획득 연구개발성과 ❍ 최종결과물 : 인공지능 기반의 잠금나사 삽입유도 시스템 ❍ 구성 : (1) 수술계획장치(SW), (2) 삽입유도장치(HW) ❍ 개발성과 : 인공지능 기술 및 알고리즘과 위치 센서가 부착된 가이드 기구를 이용하여 최소침습 골절정복 수술에 사용되는 잠금나사 삽입을 유도시스템 개발 ❍ GMP 인증 및 의료기기 2등급 품목허가 획득 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 활용계획 ❍ 근골격계 인공지능-로봇 분야의 패러다임 전환 · 기존 컴퓨터 기술을 이용한 기술에서 인공지능을 이용한 기술로 패러다임 변환 · 의료 빅데이터와 환자 고유 데이터 등을 이용한 정확한 진단, 수술 계획, 수술 지원, 예후 예측 등이 가능 · 의료진의 경험과 인공지능의 융합으로 환자의 안전성 및 치료 정확성 향상 ❍ 근골격계 인공지능-로봇 분야의 원천기술 확보 · 진단, 치료 계획, 치료 후 예측, 치료 지원 등과 같은 근골격계 인공지능-로봇 분야의 원천기술 확보 ○ 4차산업혁명 핵심 기술개발에 따른 고용 창출 · 근골격계 인공지능-로봇 분야는 생산/제조/판매의 일회성 이윤 창출이 아닌, 의료데이터 관리, 알고리즘 개선, 로봇 시스템 유지/보수, 소모품 생산, 판매 등 지속적인 서비스 모델 생성이 가능 □ 기대 효과 ○ 골절 수술 환자는 방사선 피폭 문제를 최소화할 수 있고 의료진의 임상경험과 무관하게 우수한 의료 서비스를 받을 수 있음 ○ 정형외과 의료진은 저비용이고 사용 절차가 간편한 수술항법시스템으로 정형외과 의료진의 방사선 피폭 문제를 최소화할 수 있음 ○ 본 사업을 통해서 외상고정장치 시장의 새로운 시장을 창출하고 선점하는 한편, 관련 분야 무역 불균형을 개선하고, 무역수지 적자를 개선할 수 있음 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 조효준
• 주관연구기관 : 엔가든
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 잠금나사;인공지능 의료기기;최소침습 골절수술;삽입유도;방사선피폭; 2. Locking screw;AI medical device;Minimal invasive fracture surgery;Insertion guide;Radiation exposure;