비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김광섭
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 나노구조체;그래핀;태양 복사에너지;능동제어;전기차; 2. Nanostructure;Graphene;Solar Radiative Energy;Active Control;Electric Vehicle;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 원자력시설 안전조치 검증용 핵물질 연대측정 핵심기술 개발 - Pu-Am, Pu-U 붕괴반응 이용 플루토늄 연대측정 핵심 분석기술 개발 - Pu-Am, Pu-U 연대측정 기법 개발 ◼ 전체 내용 ○ 본 연구는 방사성 물질의 붕괴 특성에 기반을 두어 핵물질 연대 즉, 핵물질 정제 이후 경과시간을 측정하는 기술을 개발하는 것임 ○ 핵물질 연대측정 기술은 물리적, 화학적, 동위원소 특성 등 여러 변수들과 함께 핵물질의 이력을 알 수 있는 중요한 기술로서, 시설안전조치 사찰시료 분석, 핵활동의 추정과 검증, 미신고/미확인 핵물질의 출처 파악 등에 필수적으로 소요되는 기술임 ○ 다양한 연대측정시계를 이용한 핵물질 연대측정 기술 개발을 위해, Pu-Am과 Pu-U 연대측정시계 (radiochronometer)를 이용한 플루토늄 연대측정기법을 개발하는 것임 ○ 청정시험시설과 극미량 핵물질 분석장비를 활용하여, 피코그램 (pg)급 극미량의 아메리슘과 우라늄을 모핵종인 플루토늄으로부터 순수분리하여 동위원소희석법에 따라 정량분석하는 요소기술을 1-2차년도까지 개발하고, 이에 기반한 연대측정 핵심 기술을 3차년도까지 개발 완료 및 검증 ○ 핵물질 연대측정 알고리즘과 핵물질 별 연대측정 절차를 개발하여 연대측정용 전산 S/W 개발에 활용하고, 개발한 연대측정 기술을 국제협력 등의 방법으로 검증 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 시설 안전조치 검증용 핵물질 연대측정 요소기술 개발 ❏ 내용 ○ 1차년도 (2021.04.01.~2021.12.31) - 핵물질 유형 별 연대측정 알고리즘 개발 - 플루토늄 매질 내 극미량 아메리슘 순수 분리 기술 및 정량 분석법 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 시설 안전조치 검증용 핵물질 연대측정 핵심기술 확립 ❏ 내용 ○ 2차년도 (2022.01.01.~2022.12.31.) - Pu-Am 붕괴반응 이용 플루토늄 연대측정기법 개발 - 동위원소희석질량법에 의한 피코그램 (pg)급 Pu, Am 정량분석법 개발 - 표준시료를 이용한 Pu-Am 연대측정 핵심기술 검증 - 핵물질 연대측정 전산 S/W 설계 ○ 3차년도 (2023.01.01.~2023.12.31) - 플루토늄 매질 내 피코그램 (pg)급 우라늄 순수분리기술 및 정량분석법 개발 - Pu-U 붕괴반응 이용 플루토늄 연대측정기법 개발 - 표준시료를 이용한 Pu-U 연대측정 핵심기술 검증 - 핵물질 연대측정 절차서 개발 - 핵물질 연대측정 전산 S/W 개발 □ 연구개발성과 ○ 핵물질 유형 별 연대측정 알고리즘 확보 ○ 동위원소희석법에 의한 피코그램 (pg)급 핵물질 정량분석 기술자료 생산 ○ 플루토늄 매질 내 아메리슘 및 피코그램 (pg)급 우라늄 순수 분리 절차 및 정량 분석 기술자료 생산 ○ Pu-Am, Pu-U 붕괴반응 이용 플루토늄 연대측정기법 절차 확보 ○ 핵물질 연대측정 전산 S/W 및 핵물질 연대측정 절차서 확보 ○ 핵물질 연대측정 연구 관련 학술 발표, 논문 게재, 저작권 등록, 안전기술보고서 발간 및 핵물질 전문분석 인력 양성 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 핵물질 생산시기 추정기술 확보를 통한 국가 핵안보 및 시설 핵안전조치 역량 강화 ○ 국내 미신고/미확인 핵물질 발견 시 이력추적 등 신속 대응을 통한 국가 안전역량 제고 ○ 우라늄 농축, 플루토늄 재처리 등의 주변국 핵활동을 통해 생산된 핵물질의 생산 시기 추정에 활용 ○ 방사붕괴반응에 기반한 핵물질 생산연대 추정 핵심기술 개발을 통해 선진국 수준의 핵활동 검증 기술을 확보함으로써 주변국 핵활동 검증 역량을 향상시키는 한편, 향후 북한 비핵화를 대비하여 정부의 적극적인 역할 수행이 가능하도록 기술 지원 능력 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정근호
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 핵물질;연대측정법;우라늄;플루토늄;동위원소희석법; 2. nuclear material;Radio-chronometry;uranium;plutonium;isotope dilution mass spectrometry;

□ 연구개요 연구가설: 종양 제어를 위해 필요한 X-선 및 중입자치료 선량을 유전자발현을 통해 예측할 수 있음 연구목적: 다양한 인간 유래 암 세포주들의 X-선 및 중입자치료에 대한 반응성을 측정하고 RNA sequencing을 시행하여 치료 반응성과 연관된 핵심적인 유전자들을 찾고 이를 토대로 유전자 발현에 기반을 둔 환자 맞춤 선량 결정 모델을 만들고자 함 연구목표: 최종목표: 유전자 발현 기반의 X-선 치료 및 중입자치료의 필요선량 예측 모델 개발 세부목표: -X-선 치료 및 중입자치료 저항성 세포주 확립 -차세대염기서열분석을 통한 X-선 및 중입자치료의 반응성 조절 핵심 유전자 분석 -종양제어를 위해 필요한 방사선량 결정모델 개발 및 임상적 효용성 검증 □ 연구 목표대비 연구결과 X-선 치료 저항성 세포주 확립: -방광암세포주/대장암세포주/췌장암세포주/신장암세포주/흑생종세포주/구강암세포주/후두암세포주에서의 방사선 저항성 세포주 확립 및 surviving fraction 확인함 -각 저항성 세포주에서의 방사선치료 반응성에 따른 유전자 발현 분석함 차세대염기서열분석을 통한 X-선 반응성 조절 핵심 유전자 분석: -Radiation Resistance Target Gene Screening 시행함: RNA seq data 를 기반으로 GSEA 분석 및 Gene ontology 분석을 해서 SF2 value 혹은 Radioresistant vs. WT cancer 에서 Gene expression 차이가 있는 유전자를 분석함 -Prediction algorithms of Radiation Resistance with Target Gene Screening data 제시함: AI 를 바탕으로 Gene expression 패턴에서 방사선 저항성과 관련 있을 것으로 예상되는 타겟을 분석하여 그것을 바탕으로 방사선저항성을 예측 모델을 제시함 인공지능기반 x-선 방사선민감성 예측 모델 개발 및 방사선민감성 예측관련 유전체 발현 정보 추출 -구축된 코호트를 활용하여 인공지능기반의 방사선 민감성 예측 모델 구축 -예측모델 기반 특정 유전자 발현 정보 추출 및 방사선 민감성 예측 방정식 개발 중입자 치료기를 활용한 실험법 확립 -기존 방사선치료와 동일한 효과를 보이는 중입자선의 선량을 기존 방사선 선량과 매칭함 -중입자 조사 시 세포 배양 조건 등을 확립하고, 본 실험법을 토대로 실험 계획서를 구축함 -방사선 저항성 세포주를 활용하여 pilot test 진행함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선종양학의 맞춤 의료 기반 기술 마련 -연구는 시행되고 있으나. “아직까지 구현되지 못한” 맞춤 X-선 방사선치료를 위해 필요한 기반이 되는 선량 예측모델을 제시함 -최적의 방사선치료선량 결정을 통해 종양 제어율 증가 및 부작용 발생 감소에 기여함 -암 치료 향상에 기여 추가 연구 계획: 중입자 기반 방사선치료의 선량 결정 모델 연구 계획함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 금웅섭
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 방사선치료;유전체발현;방사선저항성;예측모델; 2. radiotherapy;gene expression;radiation resistance;prediction model;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 민감 핵물질의 실시간 검증을 위한 격납 장치 및 사용자친화형 운용 소프트웨어, 장비 운영매뉴얼의 개발을 통해 안전조치 효율성 향상 및 사용자 편의성 증진에 기여함 ◼ 전체 내용 [1차년도] 실시간 격납장비 설계요건 도출 및 주요 기능 개발 - IAEA 기술기준 및 기존 장비 기술성 분석 - 실시간 격납장치 설계요건 도출 - 맵핑 및 위치 추적기술 개발 - 비휘발성 데이터 로깅 기술 개발 - 암호화/인증 기술현황 분석 [2차년도] 프로토타입 장치 개발 및 성능평가 - 프로토타입 장치 설계 및 제작 - 프로토타입 장치 성능평가 및 성능 개선안 도출 - 유사상황 경고기능 개발 - 암호화/인증 기술개발 - 데이터 원격 전송 및 검증기술 개발 - 사용자친화형 운용 SW 설계 [3차년도] 상용화 격납장치 및 운용 SW 개발 - 상용화 장치 설계 및 제작 - PC 버전 운용 SW 개발 및 베타 테스트 - 기존 안전조치 장비 운영절차 분석 - 실시간 격납장치 운영절차 개발 [4차년도] 상용화 장치 성능평가 및 운영매뉴얼 개발 - 상용화 장치 성능평가 - 상용화 장치 성능 보완 및 시제품 제작 - 모바일 버전 운용 SW 개발 및 베타테스트 - 국/영문 장비 운영매뉴얼 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 [1차년도] 실시간 격납장비 설계요건 도출 및 주요 기능 개발 [2차년도] 프로토타입 장치 개발 및 성능평가 ❏ 내용 ○ 1차년도 - 격납장치는 기본적으로 임의 조작을 방지하고 무결성을 확보하기 위한 변조 표시 장치임. IAEA는 기존 장비의 성능평가와 새로운 장치의 개발에 대한 설계요건들을 제시하고 있음. 따라서 1차년도에는 격납 장치 관련 IAEA 및 국제 기술기준을 분석하고, 기존 격납장치의 기능 및 사용성, 취약점을 평가함으로써, 새로운 격납 장치의 최적화된 설계 요건과 강화된 특징을 도출하였음. 이와 함께 실시간 격납장치 개발에 필수적인 핵심 요소기술들을 확보하였음. 즉 격납장치의 위치 추적기술, 비휘발성 데이터 로깅기술을 확보하고 암호화/인증 기술에 대한 현황을 분석하였음. ○ 2차년도 - 2차년도에는 1차년도에 도출한 설계요건을 기반으로 프로토타입 장비를 제작한 후 성능을 평가함으로써 성능 개선안을 도출하였음. 한국화학융합시험연구원 및 한국원자력연구원에서 환경시험 및 방사선조사시험을 수행하였음. 또한 실용성 평가를 위해 한국원자력통제기술원과 공동으로 성능평가를 수행하였음. 이와 함께 실시간 검증 격납장치 소프트웨어 개발을 위해 기존 전자식 격납장치의 소프트웨어를 분석하고, 새로운 격납 장치 소프트웨어의 설계 요건을 도출하였음. 추가적으로 격납 장치의 핵심기술인 유사상황 경고기능, 암호화/인증 기술, 데이터 원격전송 기술들을 확보하였음. ◼ 2단계 ❏ 목표 [1차년도] 상용화 격납장치 및 운용 SW 개발 [2차년도] 상용화 장치 성능평가 및 운영매뉴얼 개발 ❏ 내용 ○ 1차년도 - 2단계 1차년도에서는 프로토타입 장치의 성능평가 경험 및 도출된 성능 개선안을 바탕으로 상용화 장치를 설계하고 제작함. 또한 PC 버전의 운용 SW를 개발하고 설계 요건을 만족하는지 베타 테스트를 수행함. 이와 함께 기존의 IAEA 및 국가 안전조치 장비들의 운영절차를 분석하여 실시간 격납장치의 장비 운영절차를 개발할 계획임. 표준화된 장비운영절차를 통하여 효율적인 실시간 격납장치 하드웨어 및 소프트웨어의 운영 및 유지보수가 가능할 것으로 기대함. ○ 2차년도 - 2단계 2차년도 연구개발에서는 제작된 상용화 격납장치의 성능을 평가하여 개선안을 도출할 계획임. 이를 기반으로 성능을 보완하여 최종적으로 상용화 시제품을 제작할 계획임. 또한 모바일 버전의 운용 SW(안드로이드 및 iOS)를 개발하고 이에 대한 베타테스트를 진행함. 이와 함께 국가 검사원을 위한 국문 버전과 IAEA 사찰관을 위한 영문 버전의 장비 운영 매뉴얼을 개발할 계획임. □ 연구개발성과 [1차년도 목표] 안전기술보고서 2건, 국내외 논문게재 1건, 학술발표 4건, 신규고용 1명 [2차년도 목표] 안전기술보고서 4건, 국내외 논문게재 1건, 학술발표 6건, 인력양성 1명, 시제품 제작 1건 [3차년도 목표] 안전기술보고서 4건, 국내외 논문게재 3건, 학술발표 6건, 특허출원 1건, 인력양성 2명, 상용화/SW등록 각 1건 [4차년도 목표] 안전기술보고서 4건, 국내외 논문게재 3건, 학술발표 7건, 특허출원/등록 각 2건, 인력양성 각 1명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용계획 - 본 연구를 통해 개발되는 실시간 격납 장치 기술은 북한의 비핵화 대상 시설 및 장비, 핵물질의 격납을 위해 활용될 수 있음. 국내 원자력 시설과 같이 안전조치 요건을 모범적으로 준수하는 시설과 달리 북한 비핵화 대상 시설의 경우 안전조치 적용을 어렵게 만드는 다양한 위해 환경이 존재할 가능성이 매우 높을 뿐만 아니라, 격납 장치의 훼손 및 오작동, 전원 상실 등 정보 연속성(Continuity Of Knowledge, CoK)이 유지되지 않는 상황이 발생될 가능성이 큼. 이에 본 연구를 통해 개발되는 기술은 북한 핵시설 및 핵물질의 전용을 실시간으로 검증할 수 있는 기술로서 북한의 완전한 비핵화라는 최종적인 목표 달성을 위해 활용될 수 있음. - 격납 기술은 핵물질 계량 기술을 보조하는 수단으로서 안전조치 효율성을 높이는 주요 수단 중 하나임. 이러한 기술은 기본적으로 국내외 원자력 시설에서 활용될 수 있음. 즉 현재 활용중인 국가 봉인 및 IAEA 봉인 장치는 실시간으로 원격 검증이 어렵고, 사찰관이 직접 방문하여 전용 리더기를 통해 검증을 해야한다는 단점이 있음. 하지만 본 연구를 통해 개발되는 장비는 원격에서 실시간 검증이 가능하기 때문에 안전조치 효율성을 높이는 기술로 활용될 수 있음. - 본 연구를 통해 개발되는 격납 기술은 핵물질 및 방사성물질 등 원자력 분야가 아닌 다른 국가 안보 및 군사 목적으로도 활용될 수 있음. 다양한 이유로 어떠한 시설/장비/물건을 봉인해야 될 상황이 발생할 경우 본 연구에서 개발된 격납기술이 활용될 수 있음. 예를 들어 미사일 탄두 저장고에 설치하여 저장고 개방 여부를 원격으로 실시간 검증을 할 수 있으며, 국가 보안문서 및 귀중품을 보관하는 저장고 등 출입금지구역에서도 활용할 수 있을 것임. ○ 기대효과 - 안전조치 분야에서는 전통적으로 비용이 저렴하고 사용이 쉽다는 이유로 Metal Cap 및 Paper Seal을 광범위하게 활용하고 있음. 하지만 이러한 피동형 격납장치는 실시간 모니터링이 불가능하고, 장비 설치 및 검증을 위해 사찰관이 근접 접근을 해야 한다는 단점이 있음. 따라서 고방사선 구역에서의 활용도가 낮으며 사찰관의 방사선 피폭 우려도 존재함. 본 연구를 통해 개발되는 기술은 현장 검증의 필요성을 현저하게 줄임으로써 IAEA 사찰관 및 국가 검사원의 방사선 피폭을 저감할 것으로 기대함. - 기존의 격납장치는 훼손여부를 현장검사를 통해서만 확인이 가능하기 때문에, 핵물질의 탈취 및 정보연속성 상실 등 유사상황 발생 시 즉각적인 대응이 어려움. 따라서 실시간 모니터링이 가능한 격납장치의 개발을 통해 실시간 핵물질 통제 및 유사상황 발생 시 즉각적인 대처가 가능할 것으로 기대함. - 국가 핵비확산 체계의 구축 및 이행은 국제사회가 요구하는 규범 및 의무 이행의 일환으로서 관련 기술의 고도화를 위해 국가 주도의 체계적인 연구개발이 필요하며, 선진 격납장치의 개발 및 사찰 현장 적용 등 우수성 입증을 통해 안전조치 분야 기술 자립 및 국가 위상 제고에 기여할 수 있음. - 본 연구를 통해 안전조치 격납 기술을 확보함으로써 북한의 완전하고 불가역적인 비핵화를 위해 ‘폐쇄/불능화-신고-검증-폐기/해체-감시’에 이르는 일련의 과정에서 핵심 이해당사자인 우리나라가 주도적인 역할을 담당하는데 기여할 수 있음. 또한, 국내에서 개발된 기술을 활용한다면 북한 비핵화 활동 비용을 절감 할 수 있으며, 국내 안전조치 기술의 국제적인 위상을 높일 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서희
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 핵물질;안전조치;격납 장치;실시간;원격; 2. Nuclear Material;Safeguards;Seal;Real-time;Remote;

□ 연구개요 만성 염증성 질환인 류마티스 관절염은 장기적인 치료가 필요하며, 고가 치료약제의 사용이 증가하고 있어 질병 부담금이 높은 대표적인 질환입니다. 또한, 해당 질병에서 주로 사용되는 생물학적 제제의 사용은 부작용으로 감염의 위험성을 증가 시킬 수 있어 류마티스 관절염의 새로운 치료 전략의 개발이 필요합니다. 본 연구에서는 류마티스 관절염에서 저선량방사선의 항염증효과를 확인하고, 그 기전을 규명하며, 적정 선량, 분획, 최적의 치료시기를 제시하여 류마티스 관절염에서 새로운 치료 방법으로서의 가능성을 타진하고자 합니다. □ 연구 목표대비 연구결과 Collagen-induced arthritis mouse에서 항염증효과를 보이는 저선량방사선의 적정선량, 분획, 최적의 치료시기를 결정하기 위해 반복 실험을 진행하였고, 그 결과 류마티스 관절염 증상이 발현된 후 총 2 Gy의 방사선량을 4 분획에 걸쳐 조사하는 것이 항염증효과를 가장 크게 보인다는 것을 알게 되었습니다. 한 mouse model에 국한하지 않고 위와 같은 실험을 K/BxN mouse에서 반복하였고 류마티스 관절염 환자에게서 얻은 세포에서도 같은 결과를 확인하였습니다. 그 기전을 알아보기 위한 실험들에서 저선량방사선은 류마티스 관절염 mice에서 lymphocytes의 activation, proliferation, differentiation, lnflammatory cytokine secretion에는 영향을 주지 않고 국소적인 lymphocyte apoptosis를 증가시키며 immune cell 수를 감소시켰습니다. 그리고 연골 파괴 정도를 감소시켰습니다. 기존 연구 목표에서 적정 저선량방사선 조사 방법의 확립과 항염증효과 기전 규명은 진행되었고, 목표했었던 기존 류마티스 관절염 약제와 저선량방사선 결합치료에 대한 시너지 효과 검증은 추가 실험을 계획하고 있습니다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 다양한 mouse model 및 류마티스 관절염 환자에게서 얻은 세포에서 저선량방사선이 안전하게 국소적인 항염증효과를 보인다는 것을 확인하였고, 그 적정 치료시기, 선량 및 분획을 확인하였기에 추가적인 임상시험 이후, 환자 적용을 고려해 볼 수 있습니다. 기존 류마티스 관절염 약제와 저선량방사선의 결합치료에 대한 추가 실험을 통해 기존 류마티스 관절염 치료의 효과를 증대시키며 부작용을 감소시키는 치료 전략을 구상해 볼 수 있습니다. 저선량방사선의 항염증효과를 확인했기에, 다른 염증성 질환에서도 해당 치료적용을 확대해 연구할 수 있습니다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최훈식
• 주관연구기관 : 경상대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 저선량방사선;류마티스관절염;항염증효과;세포자연사; 2. low-dose radiation;rheumatoid arthritis;anti-inflammatory effect;apoptosis;

□ 연구개요 • 전 세계 연구진에서 우수한 항암제를 개발하기 위하여 수십년 간의 부단한 노력을 기울였으나 임상적으로 사용 가능한 항암제는 수적으로 한정되어 있고 그의 적용범위도 암의 종류에 따라 제한되어 있음. • 임상적으로 사용하고 있는 기존 항암제의 활성, 독성 및 부작용, 내성 등의 문제점은 아직도 극복하여야 할 커다란 과제로 남아있으며, 기존 항암제의 문제점을 극복할 수 있는 효과적인 새로운 항암제의 개발에 지속적인 노력이 필요함. • Topoisomerase는 DNA topological change에 중심적인 역할을 하는 enzyme으로 DNA 전사, 복제, chromosome segregation에 필수적으로 필요한 nuclear enzyme임. • Topoisomerase 저해제 개발을 위하여 모핵에 벤조푸로 환과 인데노 환이 결합된 벤조푸로인데노피리딘 유도체에 대한 설계, 합성, Topo IIα 저해활성, 인간암세포에 대한 세포독성, 구조활성관계연구, docking study에 대한 연구를 수행함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 수산기를 함유한 다이인데노피리딘 및 벤조푸로인데노피리딘 유도체를 설계하여 총 131종의 화합물 설계 및 합성 • topoisomerase IIα 저해활성 평가 및 human cancer cell line에 대한 세포독성 활성 평가 수행 • 수종의 화합물에서 대조화합물인 etoposide (87.9% topo IIα 억제활성) 보다 topoII α에 대한 선택적이며 강한 저해활성이 관찰됨. • 수종의 화합물에서 human cancer cell line에 대하여 대조물질인 etoposide 보다 강한 세포독성을 나타내었음. • 대부분의 화합물이 topoisomerase IIα 저해활성과 human cancer cell line에 대한 세포독성이 상관관계가 성립됨을 알 수 있었음. • 구조활성연구 결과 수산기를 함유한 화합물 혹은 수산기를 두 개 이상 함유하였을 경우 topoisomerase IIα 저해활성과 human cancer cell line에 대한 세포독성이 증가함을 관찰하였음. • docking study 결과 topoisomerase IIα 저해활성이 우수한 화합물이 topoisomerase IIα와 강하게 결합하여 저해활성이 나타남을 관찰하였음. • 본 연구결과를 토대로 연구기간 2년 동안 4편의 국제전문학술지(SCIE)에 게재하였으며, 4편의 특허등록을 완료하였고, 국제학술대회에 5회 발표하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 신규항암제 개발에 의한 자료 축적 및 항암제 개발연구를 수행하고 있는 타 연구진에 기초 자료 제공 • 효율적이며 경제적인 합성법 개발 및 공정 개선 등을 통한 기술축적 및 이의 응용 • 연구기술 및 능력의 축적에 따라 효율적인 검색 system의 개발 • 본 연구를 통해 합성된 화합물은 화합물 library에 추가되어 다른 후속연구에 활용 가능 • 기반특허권 확보: 신규 항암제에 관한 특허권을 확보함에 따른 안정적인 시장 확보 • 혁신 신약 개발에 대한 국가적 R&D 역량 강화에 기여 • 항암제의 넓은 시장성을 감안하여 볼 때 신규 항암제개발에 따른 경제성이 매우 높을 것으로 사료되며 관련 부가 가치 또한 매우 높으며, 국내 기술로 유용한 치료제를 개발할 경우 수입대체는 물론 해외시장 진출을 통한 이윤 창출 • 독성과 부작용이 적은 우수한 항암제의 개발은 신규 항암제에 대한 시장독점으로 이어져 정밀화학 산업의 기초 원료나 중간체 생산 산업 및 관련 시설, 설비 산업의 육성 발전에 기여 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이응석
• 주관연구기관 : 영남대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 항암제 개발;토포이소머라제 저해 활성;벤조푸로인데노 피리딘;세포독성;구조활성관계연구; 2. development of anticancer agent;topoisomerase inhibition;benzofuroindeno pyridine;cytotoxicity;SAR study;

□ 연구개요 근치적(Definitive) 방사선치료(Radiation therapy, RT)를 받는 악성 고형암 환자에서 머신러닝 기반의 조기 치료반응 예측 시스템을 구축하고 이를 방사선민감성(Radiosensitivity)에 따른 보정 방사선치료계획(Adaptive RT planning)에 이용하여 치료지수(Therapeutic index)를 높이는 정밀 방사선치료 구현을 목표로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1) 머신러닝 기반 보정 방사선치료 연구를 위한 데이터베이스 및 연구플랫폼 구축 • 연구개시와 함께 토론토의대 연구진과 협력하여 인공지능 연구 클러스터를 벤치 마킹하여 데이터베이스를 구축하였음. 데이터 관리를 위해 전문업체와 협업중임 • 방사선치료 관련 영상 데이터베이스를 활용하여 카이스트, 연세암병원 등과 공동 연구를 진행 중이며 현재 추진중인 다국적 공동연구에 활용 예정임 2) 라디오믹스(Radiomics)를 활용한 조기 치료반응 예측 시스템 구축 및 임상적용 • 식도암 환자대상 texture analysis 연구결과 논문 게재 및 관련 특허 출원 • 자궁경부암 환자 MRI 데이터 분석하여 예후 예측 관련 논문 게재 • 비인두암 환자 방사선치료 정도관리(QA)에 따른 재발률 분석 및 논문 게재 • Distributed learning 기법을 통한 인공지능 모델의 효율성 향상기법 개발하여 논문 submission 하여 리뷰 중 • 원격전이/국소재발 관련 인자 예측 위한 라디오믹스 모델 개발중임 3) 자동 윤곽형성(Auto-segmentation, auto-contouring) 시스템 개발 및 임상 적용 • 기존 딥러닝 모델 중 best 모델 선정하여 두경부 OAR 자동윤곽형성 모델 개발 • OAR 자동 윤곽형성 모델의 clinical acceptability 논문 submission 하여 리뷰중 • OAR 자동 윤곽형성 모델의 유효성 평가 시 바이어스 발생에 대한 논문 작성 중 • 연합학습(federated learning)을 통한 두경부 OAR 자동윤곽형성 모델 개발을 주제로 다국적 연구 추진중 • OAR 자동윤곽형성 모델을 경부림프절 자동윤곽형성에 적용, 후속연구 진행 중 4) 조기 치료반응 예측 및 방사선민감성 유도 보정방사선치료 연구 • 2021년 8월 MR-LINAC 치료 시작하여 2년간 700명 환자 데이터 수집함 • 전립선암 환자의 MR 영상유도 데이터 분석 및 논문 게재 • 간암 대상 전향적 연구 통해 MR 영상데이터 수집 중. 후향적 연구결과 학회보고 • 뇌종양의 MR 영상유도 치료 관련 초기 데이터를 분석, 논문 submission 중 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 본 연구를 통해 개발한 데이터베이스는 방사선치료 관련 (진단용, 방사선치료 설계용, 치료 후 반응평가용) 영상 데이터와 함께 환자의 임상 데이터를 포함하고 있어 다양한 연구에 활용이 가능함. • 환자자료, 조직검사 결과 등을 토대로 근치적 치료 후 치료결과와 예후를 미리 예측하려는 노력은 계속 시도되고 있으며 영상자료를 통한 라디오믹스 연구는 치료 전, 치료 중, 치료 후 영상을 활용할 수 있고 기존 예후인자에 추가하여 분석할 수 있어 데이터의 양과 질을 높이는게 기여할 수 있음 • 방사선치료 설계와 치료전달에 있어 자동 윤곽형성 모델은 치료시간 단축과 variability를 줄이는 효과가 있음. 본 연구를 통해 개발된 자동 윤곽형성 모델은 다국적 후속연구를 통해 외부검증과 임상적용 예정임. • OAR 자동윤곽형성 모델을 경부림프절 구역 자동윤곽형성에 적용하여 새로운 application과 모델을 개발하였음 • 기존의 인공지능 기반 모델은 개발과 검증 단계에서 종료되는 경우가 대부분이었으나 본 연구는 인공지능 모델을 개발하여 임상에 적용하는 연구로 실제 환자 치료에 있어 인공지능 모델의 효율성을 확인하는데 적합한 연구임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김준원
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 고형암 방사선치료;예후예측;인공지능;라디오믹스;자동윤곽 형성; 2. Solid tumor radiotherapy;Prognosis prediction;Artificial intelligence;Radiomics;Auto-segmentation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 전략적이고 신속한 소방청-경찰-군-원안위-KINS-원자력의학원-한수원-지자체 협업을 통한 철저한 주민 보호 역량 강화와 국민 신뢰 제고 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 대응을 위한 협업기관의 명확한 임무 규정 및 대응매뉴얼 개발 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 최선의 주민보호를 담보할 기관간 협업체계와 교육․훈련 시스템 구축 ◼ 전체 내용 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업현황 및 체계 분석 : 현행 원자력사고 및 방사선비상시 각 기관의 역할과 책임 및 협업구조와 커뮤니케이션 수준 진단 - 현행 원자력사고 및 방사선비상시 협업 현황 및 체계 검토 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응에 대한 기관별 인식 분석 - 미국․핀란드의 원자력사고 및 방사선비상시 군·경·소방 임무 조사 - 체르노빌․후쿠시마 사고시 군·경·소방 역할 및 피해상황·레슨런 조사 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 개선방안 도출 : 주요 선진국(미국, 핀란드)의 원자력사고 및 방사선비상시 협업 체계 분석을 중심으로 한 개선방안 도출 - 미국․핀란드의 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 및 규제기관의 역할 분석 - 대한민국의 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 개선 방안 마련 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 설계 및 작성 : 각 기관별 원자력사고 및 방사선비상시 매뉴얼 분석 및 공동 협업매뉴얼 작성 - 기관별 원자력사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 검토 및 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 인쇄본 및 앱버전 출판 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 시스템 구축 : 협업매뉴얼을 적용한 원자력사고 및 방사선비상시 교육․훈련 및 시스템 구축 - 미국․핀란드의 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 시스템 분석 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 계획 수립 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 주민보호에 대한 국민신뢰 제고방안 구성 : 원자력사고 및 방사선비상시 대응과 주민보호에 대한 국민 신뢰 제고 방안 제시 - 원자력사고 및 방사선비상 및 대응과 각 기관에 대한 언론보도 네트워크 분석 - 원자력사고 및 방사선비상 대응과 각 기관에 대한 국민 인식 탐색 - 원자력사고 및 방사선비상 대응과 주민보호에 대한 국민 신뢰를 위한 규제 커뮤니케이션 방안 마련 ○ 원자력사고 및 방사선비상 관련법령 검토 및 개선방안 마련 : 원자력사고 및 방사선비상시 협업의 실효성 제고를 통한 관련 법령 검토와 개선방안 도출 - 원자력사고 및 방사선비상시 견고한 협업을 위한 관련법령 검토 - IAEA 방사선방호에 관한 기준(GSR Part 7) 검토 - 원자력사고 및 방사선비상시 견고한 협업을 위한 관련법령 개선 방안 도출 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 전략적이고 신속한 소방청-경찰-군-원안위-KINS-원자력의학원-한수원-지자체 협업을 통한 철저한 주민 보호 역량 강화와 국민 신뢰 제고 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 대응을 위한 협업기관의 명확한 임무 규정 및 대응매뉴얼 개발 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 최선의 주민보호를 담보할 기관간 협업체계와 교육․훈련 시스템 구축 ❏ 내용 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업현황 및 체계 분석 : 현행 원자력사고 및 방사선비상시 각 기관의 역할과 책임 및 협업구조와 커뮤니케이션 수준 진단 - 대한민국 원자력사고 및 방사선비상시 협업 현황 및 체계 검토 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응에 대한 기관별 인식 분석 - 미국의 원전사고 대응체계 및 협업구조 분석·공조기관의 역할 - 후쿠시마 원전사고 대응체계 및 협업구조 분석·공조기관의 역할 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 개선방안 도출 : 주요 선진국(미국, 핀란드)의 원자력사고 및 방사선비상시 협업 체계 분석을 중심으로 한 개선방안 도출 - 미국 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 및 규제기관의 역할 분석 - 대한민국의 원자력사고 및 방사선비상시 협업체계 개선 방안 마련 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 설계 및 작성 : 각 기관별 원자력사고 및 방사선비상시 매뉴얼 분석 및 공동 협업매뉴얼 작성 - 기관별 원자력사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 검토 및 분석 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 시스템 구축 : 협업매뉴얼을 적용한 원자력사고 및 방사선비상시 교육․훈련 및 시스템 구축 - 대한민국 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 시스템 분석 - 미국 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육․훈련 시스템 분석 ○ 원자력사고 및 방사선비상 관련법령 검토 및 개선방안 마련 : 원자력사고 및 방사선비상시 협업의 실효성 제고를 통한 관련 법령 검토와 개선방안 도출 - 원자력사고 및 방사선비상시 견고한 협업을 위한 관련법령 검토 - IAEA 방사선방호에 관한 기준(GSR Part 7) 검토 - 원자력사고 및 방사선비상시 견고한 협업을 위한 관련법령 개선 방안 도출 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 전략적이고 신속한 소방청-경찰-군-원안위-KINS-원자력의학원-한수원-지자체 협업을 통한 철저한 주민 보호 역량 강화와 국민 신뢰 제고, 또한 협업을 위한 대응 매뉴얼 개발 및 협업체계에 따른 교육훈련 시스템 구축 ❏ 내용 ○ 원자력사고 및 방사선비상 시 공조기관의 협업 매뉴얼 작성 - 원전사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼에 대한 기관의견 청취 - 원전사고 및 방사선비상시 협업매뉴얼 2.0 개발 - 원전사고 및 방사선 비상시 협업매뉴얼 앱버젼 개발 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 공조기관의 교육훈련시스템 구축 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육훈련 시스템 시범적용 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업 교육훈련 시스템에 대한 기관 의견 청취 - 원자력사고 및 방사선 비상시 협업 교육훈련시스템 2.0 개발 ○ 원자력사고 및 방사선비상 대응 관련법령 개선방안 마련 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업 실효성 제고를 위한 전문가 및 오피니언리더 의견 수렴 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업 실효성 제고를 위한 관련법령 개선방안 도출 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응 관련 법령 법령개선을 위한 국회 토론회 개최 - 원자력사고 및 방사선비상 대응관련 법령 개선안 제안 ○ 원자력사고 및 방사선비상 대응, 주민보호에 대한 국민신뢰 제고 방안 마련 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응에 대한 한 전문가 및 오피니언리더 의견 수렴 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응에 대한 규제커뮤니케이션 방안 제시 □ 연구개발성과 ○ N-STAR 보고서 6건 ○ 홍보실적 1건 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 소방 표준 대응매뉴얼 및 애플리케이션 개발 각 1건 ○ 원자력사고 및 방사선비상시 공조기관 협업매뉴얼 및 애플리케이션 개발 각 1건 ○ 원자력사고 및 방사선비상과 대응에 대한 규제커뮤니케이션 매뉴얼 ○ 학술대회 발표 7건 - 원자력학회: 3건, 화재소방학회: 1건, 인간공학회: 2건, 한국에너지기후변화학회: 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 원자력사고 및 방사선비상시 소방청-경찰-군-원안위-KINS-원자력의학원-한수원-지자체 역할 및 책임 구분을 명확히 함으로써 재난 대응시 발생할 수 있는 혼란 최소화에 기여 - 원자력사고 및 방사선비상시 관련 기관의 위험에 대한 왜곡된 인식 해소와 협업을 통한 신속하고 적절한 조치 자신감 제고에 기여 - 각 기관의 협업을 통한 위험에 대한 왜곡된 인식 해소와 대응 자신감 제고에 기여 - 도심 테러 등 방사능물질 누출사고 발생시, 신속정확하며 실효성 있는 협업적 대응을 통해 자연환경 및 국민건강에 미치는 부정적 영향을 최소화하는데 기여 - 원자력사고 및 방사선비상시 협업을 통한 최선의 주민보호 조치를 토대로 회복탄력성 확보에 기여 - 원자력사고 및 방사선비상시 대응에 대한 국민의 신뢰 제고에 기여 - 복합재난 발생 시 대응력 강화에 기여 - 만약의 경우 발생 시 혼란 방지 및 실질적 피해 최소화 - 원전 수출시 원자력사고 및 방사선비상 대응 협업 매뉴얼 팩키지에 포함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장사언
• 주관연구기관 : 스탠더드시험연구소
• 발행년도 : 20240400
• Keyword : 1. 방사선비상;협업체계;원자력 사고;회복탄력성;소방 대응; 2. Radiation Emergency;Collaboration System;Nuclear Accident;Resilience;Firefighting;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김이태
• 주관연구기관 : (주)에스에이치코리아
• 발행년도 : 20240100
• Keyword : 1. 나노카본;하이브리드 소재;전자파 차폐;난방필름;콜로이드형 코팅소재; 2. Nanocarbon;Hybrid Materials;Electromagnetic Wave Shielding;Heating Film;Colloid type Coating Materials;

□ 연구개요 유방암 치료과정에 있어 술후 방사선치료는 국소 재발 방지 및 사망률 감소 측면에서 필수적인 치료임. 치료와 연관된 방사선 연관 심장 질환(예: 심부전, 관상동맥질환, 심근경색, 심혈관 사망 증가)은 보통 3-10년 후 발병하지만, 심근의 미세변화는 방사선 치료 2-3개월 후부터 시작됨. 심근의 변화는 한번 발생하면 비가역적, 장기화되거나 치명적인 질환으로 갈 수 있기에 초기(Window period)에 발견하여 치료하거나 이를 예방하는 방사선치료 기법 개발 및 적용하는 것이 중요하기에 본 연구를 수행함. 본 연구에서는 18F-FDG PET CT, 심초음파 및 혈액학적 검사(CBC, Chemistry, BNP, NTpro-BNP, ST2 등)를 시행하여 심근 독성 조기 발견 및 예측을 하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 유방암 치료과정에 있어 술후 방사선치료는 국소 재발 방지 및 사망률 감소 측면에서 필수적인 치료임. 치료와 연관된 방사선 연관 심장 질환(예: 심부전, 관상동맥질환, 심근경색, 심혈관 사망 증가)은 보통 3-10년 후 발병하지만, 심근의 미세변화는 방사선 치료 2-3개월 후부터 시작됨. 심근의 변화는 한번 발생하면 비가역적, 장기화되거나 치명적인 질환으로 갈 수 있기에 초기(Window period)에 발견하여 치료하거나 이를 예방하는 방사선치료 기법 개발 및 적용하는 것이 중요하기에 본 연구를 수행함. 본 연구에서는 18F-FDG PET CT, 심초음파 및 혈액학적 검사(CBC, Chemistry, BNP, NTpro-BNP, ST2 등)를 시행하여 심근 독성 조기 발견 및 예측을 하고자 함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 술후 유방 방사선치료로 발생 가능한 심장 질환의 조기 발견 및 예측을 할 수 있는 도구는 아직 명확하지 않기에, 본 연구를 통해 새로운 분야를 개척하여 심장독성 조기 발견 및 예측 도구의 개발이 가능함. - 이를 바탕으로 초기 심장 독성을 예방할 수 있는 방사선치료 모델 또는 약물 개발에 기여할 수 있는 지식 확보 및 이론적 근거를 제시할 수 있음. ○ 방사선치료 후 발생 가능한 심장 질환의 조기 발견 및 예측이 가능하다면, 장기화되어 치명적일 수 있는 심장 질환을 줄일 수 있어, 불필요하게 발생할 수 있는 의료비 지출을 줄이고 환자의 삶의 질 향상에 큰 역할을 할 수 있음. 또한, 예후 및 생존율 향상에 이바지 할 수 있을 것으로 예상됨. ○ 본 연구는 또한, 상대적으로 상관관계를 규명하지 어려운 방사선치료 유발심장독성 뿐 아니라 다른 방사선 유발 만성 부작용의 초기 병인에 새로운 시각을 제공할 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조인영
• 주관연구기관 : 순천향대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 방사선 유발 심장 질환;유방암;이종 의료 데이터;조기 발견;예측 도구; 2. radiation-induced cardiac toxicity;breast cancer;heterogenous medical data;early detection;prediction model;