□ 연구개요 공기 중에 존재하는 라돈과 라돈의 자핵종은 자연 방사성 물질로 그 위험이 더욱 심각한 상태이다. 자연 방사선은 전체 방사선 노출량의 85%를 차지하며, 인간이 피폭되는 총 방사선 피폭 중 단일 피폭원으로는 가장 큰 비율을 차지한다. 또한 라돈은 균열된 암반 사이에서 대기중으로 방출되므로 환기가 잘 되지 않는 건물의 실내나 지하실에서 대기 중의 라돈 농도에 비해 현저히 높은 농도로 존재한다. 이러한 라돈은 기체상태로 존재하며 3.83일의 반감기로 붕괴하여 ²¹⁸Po으로부터 ²⁰⁶Pb에 이르는 연쇄붕괴를 계속하는데 이때 만들어지는 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po와 같은 입자상의 방사성 핵종들을 라돈 자핵종이라도 부른다. 이중 방사선 피폭의 측면에서는 반감기가 긴 ²¹⁰Pb 이하는 방사능이 극히 작아 무시할 수 있고 중요 관심사인 폐암 유발 위해도가 낮은 베타 방사선을 내는 핵종이나 생성확률이 1%도 안되는 핵종(²¹⁸At)등도 무시할 수 있다. 이런 이유로 라돈 자핵종은 알파방사선을 내는 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po 네 핵종으로 범위를 좁혀서 생각할 수 있다. 라돈가스가 폐암을 유발하는 과정은 다음과 같다. ²²²Rn은 붕괴하면서 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po등의 라돈 자핵종을 만들어 낸다. 라돈 자핵종들은 공기 중에 존재하는 분진이나 연무질에 흡착되는데 라돈 자핵종이 흡착된 분진이나 연무질은 사람의 호흡을 통하여 폐에 달라붙는다. 이때 폐에 달라붙은 라돈 자핵종들이 알파 붕괴를 통해 강력한 에너지를 방출하면서 폐세포가 손상되어 폐암을 유발하는 것이다. 그러므로 라돈 자핵종들의 폐암유발 메커니즘을 파악하는 것이 필요하다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 과제에서는 천연에 존재하는 우라늄과 토륨의 붕괴 과정에서 생성되는 라돈 자핵종의 핵구조 및 성질을 연구하였다. 이를 위해 적당한 핵모형을 이용하여 라돈과 자핵종의 기저상태 및 행렬요소 계산이 이루어져야 하고, 이를 통해 라돈과 그 자핵종의 에너지 스펙트럼과 전자기 전이를 계산할 것이다. 이러한 물리적 측정 가능량을 이용하는 것이 이론적으로 라돈의 핵구조를 파악하는 가장 좋은 방법이기 때문이다. IBM은 짝수-짝수 핵을 낮은 에너지 준위와 전자기 전이와 같은 집단운동을 설명하는 대수적 구조로 기술한다. 양성자 및 중성자 보오존을 구별하지 않는 가장 기본적인 모형을 IBM-1이라한다. IBM-1은 보오존 수가 보존되는 U(6) 군의 구조를 가진다. 보오존 연산자의 조합으로 교환관계에 닫혀있는 생성자의 집합으로 얻은 부분 대수를 이용하여 군사슬을 구할 수 있다. 핵의 상태를 기술하는 좋은 양자수인 각운동량을 표현하는 O(3) 군을 군사슬에 포함시키면 세 가지 극한으로 분류된다. IBM-1에서는 세 가지 다른 대칭성[U(5), SU(3) 및 O(6)]이 존재한다. 이 때 Hamiltonian은 동역학적 대칭을 이루고, 에너지 준위 등을 포함한 핵 구조를 닫힌표현으로 나타낼 수 있다. IBM의 U(5) 대칭성을 가지는 핵으로 특히 Pd(Z=46), Xe(Z=54), 및 Pt(Z=78) 등이 알려져 있다. IBM-1의 일반적인 Hamiltonian에서 SU(3) 대칭은 회전운동하는 축대칭 변형핵을 잘 설명한다. 변형핵의 스펙트럼을 설명하는 SU(3) 대칭은 희토류 핵종인 Sm-Gd-Dy-Er 등 동위원소에 적용된다. O(6) 대칭은 기하학적으로 감마-불안정핵에 대응된다. O(6) 대칭은 특히 Xe-Ba 영역의 핵에 많이 적용되고 있다. 양성자와 중성자를 구분하는 IBM-2는 원자핵 각모형과 직접 관계가 있으므로, IBM-1에 비해 매개변수는 풍부한 물리적 의미를 가진다. 이 모형은 매개변수의 수가 많아 대수적으로 복잡하고 어렵지만, 훨씬 풍부한 상태와 핵의 성질을 설명한다. IBM-2는 IBM-1으로 설명하지 못하는 양성자-중성자 교환에 대한 대칭상태를 포함하고, 양성자-중성자 대칭성을 F-spin으로 설명한다. 뿐만 아니라 IBM-1에서 금지된 M1 전이도 F-spin 혼합을 이용하여 설명한다. IBM-2에서도 짝수-짝수 핵의 집단운동을 IBM-1과 같이 U(6), SU(3) 및 O(6)의 세가지 기본 대칭으로 분류한다. IBM-2의 동역학적 대칭에서 basis는 IBM-1의 U(6)양자수인 총 보오존 수를 제외한 나머지 양자수 대신 양성자 및 중성자 수를 고려한다. IBM의 기본적 수학 구조를 홀수-A 핵까지 확장시킨 모형이 IBFM이다. IBFM에서 홀수-A 핵은 및 보오존으로 이루어진 짝수-짝수 핵심과 단일 입자의 결합으로 가정한다. IBFM의 대수적 구조는 전적으로 단일핵자의 외각궤도에 의존한다. IBM에서와 유사하게 IBFM의 Hamiltonian이 동역학적 대칭을 이루면 보오존과 페르미온 사이에 대칭성을 가지고, 이 때 보오존과 페르미온은 초대칭을 이룬다고 한다. 단일입자궤도가 j=1/2, 3/2 및 5/2 로 주어질 때 U(6/12)의 초대칭을 가지고, 이때 페르미온 군은 보오존 군 U(5), SU(3) 및 O(6)와 결합한다. 그러므로 초대칭 U(6/4)는 불안정핵만 적용되지만 U(6/12)는 U(5)로 기술되는 진동핵, SU(3)로 기술되는 축대칭 변형핵 및 O(6)로 기술되는 감마-불안정핵 모두에 적용된다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 과제에서는 중간 및 무거운 영역의 홀수-A 핵 구조 연구를 위해 IBFM의 U(6/12) 대칭으로 제한한다. 이 모형을 통해 낮은 에너지 준위의 에너지 스펙트럼과 전자기 능률, M1 및 E2 전이를 포함하는 전자기적 성질을 논의한다. 그리고, ²²²Rn과 그 자핵종 중 짝수 핵은 IBM-1과 IBM-2를 이용하고, 홀수 핵은 IBFM을 통해 에너지 스펙트럼 및 전자기전이율과 같은 핵구조를 계산할 것이다. 그런데 선행 연구들에서는 라돈의 핵구조에 해당하는 실험데이터가 현저히 부족한 상태이다. 그러므로 본연구의 계산 결과는 라돈의 핵구조 및 핵분광학 실험의 지침을 마련하는데 기여할 것으로 보인다. 또한 전자기 전이의 메카니즘과 라돈핵의 에너지 준위 사이에서 일어나는 전자기 전이의 수치계산 결과에 대한 통찰력을 제공할 수 있을 것이다. 또한 천연에 존재하는 우라늄과 토륨의 붕괴 과정에서 생성되는 라돈과 그 자핵종의 핵구조를 연구하고자 한다. 연구 과정의 초기 단계에서 앞서 설명한 대표적인 핵모형을 이용하여 기저상태를 구축하고 코딩을 통해 구체적인 행렬요소 계산을 하여 연구 과정의 중반에서 라돈과 그 자핵종의 에너지 스펙트럼, 그리고 전자기 전이율을 계산할 것이다. 연구 과정의 후반에서는 계산한 결과를 물리적 측정 가능량을 통해 이론적으로 라돈 및 그 자핵종의 붕괴과정과 핵구조를 파악할 계획이다. 천연 방사성 동위원소의 붕괴과정과 그 과정에서 생성되는 라돈 자핵종의 핵구조를 계산한다면 공기 중 존재하는 생활방사선인 라돈 가스의 폐암유발 메커니즘의 파악 뿐 아니라 실내 대기 중의 라돈 농도를 감소시키는 등의 대처 방안과 대기와 수중의 라돈 저감법에 관한 가이드 라인을 제시 하는데에도 큰 역할을 할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이수연
• 주관연구기관 : 동의대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 보오존 상호작용 모형;보오존-페르미온 상호작용 모형;라돈; 2. IBM;IBFM;Radon isotopes;

연구개요 ○ 전사 후 조절 단계인 alternative splicing과 mRNA의 세포질 이동은 식물 생장 및 발달에서 중요하며, 이와 관련된 splicing factor 및 nuclear pore complex 인자들의 역할을 구명하는 것이 필요함. ○ 따라서, 본 연구과제에서는 “온도 변화에 따른 splicing factor와 nuclear pore complex간의 dynamic movement와 interaction 구명” 및 “식물의 다양한 개화 반응에서 splicing factor와 nuclear pore complex 역할 구명”을 최종 연구목표로 설정함. 연구 목표대비 연구결과 ○ 본 연구과제에서는 3년 동안 아래의 연구목표를 가지고 여러 연구를 수행하였음. ► 1차년도: 식물 개화반응에서 splicing factor와 nuclear pore complex 기능연구 - 여러 splicing factor와 nuclear pore complex의 개화 반응 분석 ► 2차년도: Splicing factor와 nuclear pore complex의 온도 변화에 따른 dynamic movement 연구 - Splicing factor인 AtSF1의 NLS 서열 분석 및 nuclear pore complex의 component의 dynamic movement 분석 ► 3차년도: Splicing factor와 nuclear pore complex의 온도 변화에 따른 interaction 연구 - Splicing factor인 AtU2AF65A의 splicing isoform 기능 분석 및 splicing factor와 nuclear pore complex의 component간의 interaction 분석 ○ 본 연구과제를 통하여 거의 100%의 연구 내용을 달성하였음. ► 식물학 분야 상위 10%내에 있는 Frontiers in Plant Science (IF: 5.754)에 연구결과가 게재가 되었고, 본 연구 과제를 사사했음. ► 식물학 분야 상위 15%내에 있는 Plant Cell Reports (IF: 4.570)에 논문 1편을 투고하여 현재 심사 중에 있으며, 2022년 상반기 안에 게재가 될 예정임. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 온도 변화에 따른 splicing factor와 nuclear pore complex의 subcellular localization pattern 변화 및 서로 간의 protein-protein interaction 규명은 본 연구 과제의 가설 증명 단초 제공 ○ Splicing factor와 nuclear pore complex에 의한 mRNA 및 protein nucleo-cytoplasmic transport 기작은 온도 변화에 대한 새로운 온도 센서로서의 splicing factor와 nuclear pore complex의 역할 규명 ○ 기후 변화에 따른 생물학적 대응 연구 분야 창출 및 식물체 바이오 온도 센서 개발을 이끌 수 있는 혁신적인 연구로 도약 가능하며, 기후 변화 대응 차세대 연구 인력 양성 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정환
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 전사 후 조절;스플라이싱 인자;핵공 복합체;개화 반응;기후 변화; 2. Post-transcriptional regulation;Splicing factor;Nuclear pore complex;Flowering response;Climate change;

연구개요 1. 배경: 구강점막과 주위조직은 저작기능을 담당하면서 외부의 자극에 노출되어 있고, 구강 내 상주균과의 상시적인 접촉이 계속됨. 따라서 각종 치조골 결손부위나 발치 후 즉시 골증대술 등에 있어서 수술부위의 감염 이환상태가 많으며, 감염완치 후 염증이 없는 상태에서 수술하는 것이 현실적으로 불가능한 경우가 많음. 따라서 치료 전 또는 후에 인근조직에 염증상태를 동반하고 있는 경우, 염증성 환경에서 골재건을 할 수 있는 효과적인 치료전략이 필요함. 2. 목표: 본 연구에서는 염증을 유도하는 제재(LPS)나 염증성 cytokine (TNF)을 이용하여 유도된 염증성 환경이 BMP-2-induced osteogenic signaling 및 angiogenesis 에 어떠한 작용을 하는지 파악하여 임상적으로 흔히 존재하는 만성지추염이나 만성골수염/골괴사로 인한 골결손부에 대해 확실한 골형성을 유도하기 위한 치료전략을 확립하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 * BMP-2와 염증성 인자의 상호작용분석 -여러 가지 세포주에서 염증유도 물질인 LPS나 BMP-2 단독처리시 골아세포분화 능력 또는 염증관련 인자들의 변화에 아무런 영향을 미치지 않았음. -세포수준에서 두 약물의 투여순서, 시간 등의 여러 조건을 확립하여 최적의 골형성 능력 유도를 증명하였음. (동시처리시 가장 효율적인 골재생을 관찰) -여러 농도의 LPS와 BMP-2의 동시처리시 COX-2의 mRNA expression level 과 단백질 발현이 모두 증가됨을 확인함. -세포수준에서 두 약물의 동시처리에 의해 유도되는 골아세포분화 능력의 상승효과는 smad1/5/8 활성과 COX-2 발현이 그 기전에 관여하고 있음을 확인함. -두 약물의 동시투여가 인근 세포의 혈관형성에는 관여하지 않음을 확인함. * 염증이 존재하는 두개골 결손모델 확립 및 BMP-2 투여가 염증성 병소의 조직재생에 미치는 영향 연구, BMP-2 조절이 염증부위의 골형성에 positive effect의 가능성 탐색 - Calvarial defect 동물모델에 염증유도 물질인 LPS와 골형성 유도물질인 BMP-2를 혼합하여 함입한 지지체를 사용하여 골재생 정도를 관찰해 보았음. 혼합지지체를 defect 부위에 삽입한 후 5주 후 희생하여 immunohistochemistry와 Micro CT촬영 및 분석을 시행함. - 조직 염색 후 I-solution software를 이용하여 새로 형성된 bone을 측정하였고, 여러 실험군을 비교한 결과 BMP-2 단독 또는 LPS + BMP-2 동시 투여한 실험군 모두 골형성이 유의하게 증가됨을 확인할 수 있었으나, 두 실험군의 유의한 차이를 확인할 수 없었음. - Micro CT 촬영을 통해 3D image를 구현하였고 여러 골재생 인자 분석을 통해 골형성 정도를 알아본 결과 골형성 유도 정도는 BMP-2 단독 실험군 과 LPS + BMP-2 실험군 모두에서 증가하였지만 두 실험군의 차이는 관찰 할 수 없었음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 최근 고령화 사회에 접어들면서 대부분 전신적인 만성 염증질환을 동반하는 환자가 늘어남에 따라 염증상태의 골이식의 성공을 위한 조건확립은 반드시 필요하다고 할 수 있음. 본 연구결과를 바탕으로 하여 염증성 신호매개가 골형성 및 골아세포분화에 미치는 다양한 영향에 대한 여러 가지 상반된 결과에 대한 이유와 그 기전을 밝히고, 현재 널리 이용되어 지고 있는 골형성 관련 성장인자인 BMP-2의 부작용을 최소화할 수 있는 기초적, 임상적 지식과 과학적 근거를 제시하여 최적의 효과를 유도 할 수 있는 조건을 성립할 수 있을 것이라 기대됨. 더욱이 연구 성과를 바탕으로 악골의 질환 후 골결손부 후유증으로 어려움을 겪는 환자들을 최대한 빠른 시일 내에 효과적으로 치료할 수 있는 시스템을 구축하는 것이 가능하며, 악골괴사나 방사선 조사 후 다양한 인체 내 병적 감염, 골절 등을 치료하는 과정에서 후유증을 최소화하는 치료방법을 수립할 수 있을 것으로 사료됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권대근
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 염증;악골;골결손;골형성단백질2; 2. osteoradionecrosis;hematopoietic stem cell;plerixafor;radiation;calvarial defect;

연구개요 ○ 연구개발의 최종목표: 본 과제는 “면역증강제를 활용한 치주질환 점막백신 개발” 과제의 연구 성과와 본 연구자가 보유하고 있는 원천기술을 기반으로 하여 1) 치주백신 요법이 치주질환-관련 전신 질환의 진행에 미치는 영향을 평가하여 치주백신 적응증을 확대하는 연구를 진행하고, 2) 선행 과제에서 확보한 면역세포 타겟팅 분자를 활용한 업그레이드 백신 기술을 도출하며, 3) 점막 투여한 플라젤린 면역증강제에 의한 점막장벽 보호 작용기전을 규명함으로써, 4) 궁극적으로 “Dysbiotic microbiome을 제어할 수 있는 원천 면역 백신 기술”을 창출하는 것을 최종 목표로 함. 연구 목표대비 연구결과 ∎작용기전 업그레이드 연구: 점막항상성 유도 기전 ⦁DSS 모델을 활용한 검증 - 플라젤린 유도체의 방어 효과 확인 - 플라젤린 유도체에 의한 intestinal barrier function 보호 효과가 플라젤린에 의해 유도되는 반응임을 확인함 ⦁Radiation 모델을 활용한 검증 - 최적의 방사선 피폭 보호 효과를 나타내는 플라젤린 최적 투여법을 확인함. - RNA-seq 결과를 분석한 결과 플라젤린 처리에 의해 유의 있게 변하는 유전자군을 분석함. - 이 중 LCN2 유전자의 중요성을 확인함 ⦁생체 내 산소분압 변동에 따른 세균 적응기전 규명 - Microbiome (병원성 및 비병원성 미생물 포함)이 상존하는 점막 조직에서 점막 환경에 적응하고 점막 항상성 유지에 필수적인 세균의 적응 기전을 규명함. - 논문: Emegring Microbes & Infections 2019 ∎적응증 업그레이드 연구: 응용 범위 확대 ⦁Tannerella firsythia (Tf) 백신 요법 확립: 기반 확립 / 효능 검증 ⦁임상 상황을 대변할 수 있는 최적의 치주 질환 모델 확립 및 이를 활용한 치주 백신 제제 효능 검증 ⦁Tannerella firsythia (Tf) 백신을 포함하는 3가 백신법 확립 및 효능 검증 ⦁치주 질환 유발 세균 유래 항원에 반응할 수 있는 단클론 항체 도출: 응용 범위 매우 넓음 ⦁신경 퇴행성 질환 백신 요법 도출 및 효능 검증 ⦁플라젤린 면역증강제를 포함하는 최적 면역치료법 조건 확립: 플라젤린 적용 범위확대에 기여 ∎백신기술 업그레이드: 면역세포 타겟팅 활용 ⦁면역세포 타겟팅 분자를 활용한 백신 요법: 플라젤린 면역증강제 업그레이드 기술 플랫폼 확립 (범용성 응용의 기반을 마련함) ⦁Cell permeable peptide를 활용한 백신 요법 개발 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ∎ 추가 원천 기술 확보 및 구현 성과 ∎ 작용 기전이 명확한 치주질환 근본 치료법(fundamental therapeutics) 제시 ∎ 플라젤린의 점막 항상성 조절 기전 규명 및 응용 가능성 검증 ∎ 범용성 기술 개발 ∎ Microbiome 제어를 위한 플랫폼 기술 제공 ∎ 작용 기전이 명확한 치주질환 근본 치료법(fundamental therapeutics) 제시 ∎ 면역증강제 원천기술을 활용한 새로운 패러다임의 병용 치료법 제시 가능 ∎ 후속 연구 / 사업화 / 기술이전에 응용할 수 있는 파이프 라인 발굴 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이시은
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 면역증강제;치주백신;플라젤린;업그레이드;범용성; 2. Adjuvant;Periodontal vaccine;flagellin;upgrade;broad application;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ○유전형 신장질환 다낭신 질환모델 형질전환 복제 미니돼지 생산 ○질환모델 미니돼지의 유전형, 표현형 검증 전체 내용 ○PKD1 유전자 결손 미니돼지 체세포주 작성 ○유전자 결손 체세포의 리프로그래밍에 의해 유도만능줄기세포 수립 ○유도만능줄기세포로부터 다낭신 질환모델 오가노이드 작성 ○오가노이드를 이용하여 형질전환 복제 미니돼지의 다낭신 표현형 예측 ○PKD1 유전자 결손 복제수정란 생산 ○PKD1 유전자 결손 복제수정란 이식 ○PKD1 유전자 결손 복제 미니돼지 생산 ○유전자 결손 복제 미니돼지의 유전형 검증 ○유전자 결손 복제 미니돼지의 다낭신 표현형 검증 연구개발성과 ○인간 질환과 동일한 발현 양상을 보이는 질환모델 미니돼지의 생산과 검증 기술 확보. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○기술개발 및 특허 출원 이후, 제약회사 등에 기술이전 및 실시권 이양. ○세계 질환 동물모델 시장규모는 2016년 11.1억 달러에서 2021년에는 15.9억 달러로 성장할 것으로 예측 (https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports). ○유전자 결손 질환모델 미니돼지의 가치는 마리당 약 5-10만 달러에 이를 것으로 예상되며 형질전환 마우스 산업의 발전에서 경험한 바와 같이, 다양한 질환에 대한 질환모델 미니돼지 돼지를 연구용 및 신약 개발에 있어서 전임상에 활용할 수 있도록 연구기관, 제약회사 등에 공급. ○질환모델 미니돼지의 생산 및 신약, 유전자치료의 효능 검증을 대행하는 신산업 창출. (출처: 요약문 2p)

• 연구책임자 : 심호섭
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 유전성 신장질환;유전자편집;신장 오가노이드;체세포핵이식;형질전환 미니돼지; 2. genetic kidney disease;gene editing;kidney organoid;somatic cell nuclear transfer;transgenic minipig;

○ 2020년도 우리나라의 방사선 및 방사성동위원소(RI) 이용 기관현황, 인허가량, 수입·생산·수출 현황, 경제규모, 인력현황, 방사선안전관리현황, 애로사항 등의 실태를 조사하여 그 결과를 방사선 및 RI 이용 활성화를 위한 정책방향 설정과 관련 산업의 효율적인 발전 방안 수립을 위한 기초자료로 활용하며, 조사된 통계는 국가승인통계로 관리됨. ○ 2020년도 방사선 및 RI 이용과 관련된 여러 주요 지표를 산출하기 위하여 연구를 수행하였으며, 수행된 주요 내용은 아래와 같음. (1) 2020년 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 조사 분석 가. 방사선 및 RI 이용기관 조사 및 분석(선원구분/연도/지역/인허가/이용분야) 나. RI 및 방사선기기의 수입·생산·수출 등에 관련된 지표 획득 및 연도별 증감 추이 조사 - RI 수입(국가별, 용도별, 핵종별), 생산(하나로, 사이클로트론, 가공생산) 및 수출추이 - 방사선기기의 분야별(산업용, 의료용, 수의용) 수입·생산·수출 증감 추이 분석 다. 종사자 현황(인력 및 자격현황, 피폭선량현황) 조사 분석 라. 방사선 및 RI 이용에 따른 매출액 조사 및 경제규모 산출 - 산업/의료/농업/비파괴검사/방사선멸균분야 마. RI폐기물 발생량, 자체폐기량, 위탁폐기량 등 조사 (2) 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 설문조사 가. RI공급 수요, 종사자 임금현황, 기타 애로사항 등 (2) 방사선 및 방사성동위원소 세계시장 동향, 국가별 주요 통계, 세계 무역규모 조사 (3) 방사선이용기술(RT)의 국가 연구개발 수행 현황, 연구개발 현황, 특허등록 현황, 최신 RT동향 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정원영
• 주관연구기관 : 한국방사선진흥협회
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 방사선;방사성동위원소;방사선발생장치;RI/RG 수입·생산·수출;경제규모; 2. Radiation;Radioisotope;Radiation Generator;RI/RG Import·Production ·Export;Economic size;

□ 연구개요 본 연구는 인터벤션 시술 시 발생하는 프로시져 오버타임과 관련하여 여러 시술도구에 따른 방향성을 시술시간과 관련하여 규명하고 시뮬레이션을 위해 의료영상기반 병변 가이드 시뮬레이터를 개발함에 있다. 또한 환자의 병변 또는 굴곡도에 따라 변할 수 있는 방향성을 기준으로 데이터화하여 방사선 선량과의 상관성을 검증 시스템을 개발하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 -1차년도 혈관벽과 유사한 프린팅 가능 재질 선정을 후 육안적으로도 확인이 가능한 투명한 혈관 모형 및 뇌혈관 병변 모델링을 함. 실제 중재시술 혈관조영장비를 이용하여조직과 유사한 방사선비투과성정도를 구현하여 실험실 내에서 모형을 가지고 테스트 및 혈관조영장비를 이용한 시술이 가능토록 함. 혈관 곡선 모형에 따른 방향성 구현 다양한 모형에서의 인터벤션 기기 통과시간 측정값 측정 연구 혈관 및 비혈관 병면 모형에서 방향에 따른 소요시간 데이터 구축 -2차년도 모델링된 병변에서의 크기 및 방향에 따른 모형 프린팅 시스템 구축 인터벤션 방사선 장비 및 다양한 진단기기에서 실험 가능한 모형으로 구현 인터벤션 기기중 안내철사를 통한 방향성, 통과시간측정에 따른 방사선 선량 변화와 시술시간 데이터화 구축 병변 모형에 따른 방사선 선량 검증 데이터화 -3차년도 혈관 병변을 포함한 다양한 인체 내 인터벤션 시술이 필요한 장기들 구현 진단기기별, 치료병변 장기별 인터벤션 시술가이드 모델 구현 인터벤션 전체 시술에 사용되는 기기별 진단 및 치료 소요시간, 데이터화 구축 혈류 시스템을 동반한 병변 모델에서 다양한 치료기구에 따른 가이드라인 전임상 및 시뮬레이터 분석 및 연계 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 기대효과 - 실제 영상의학 중재시술에서의 가이드 : 기술자에 따른 인터벤션 시술가이드로 초보자의 기술적 임상적 성공률 향상 : 인터벤션 전체 시술 중 가장 오래 걸리는 안내철사 삽입 및 코일 삽입술 시간을 줄여 환자의 시술 시간을 단축시킬 수 있음. 시술시간 단축을 통해 시술 도중 또는 시술 후의 합병증 예방과 방사선 피폭 감소로 생길 수 있는 이상 유무를 줄일 수 있음. 향후 연구방향 : 새로운 인터벤션 치료기기 개발시 안정성과 유효성 검증이 가능한 전임상 평가 시뮬레이터로 새로운 전임상 평가 Tool 개발. : 로봇시스템의 학습가이드로 사람이 시술하는 것과는 다른 형태의 시술기법 평가 Tool 개발. : 임상적으로 중요한 가장 안전하고 효과적인 수술기법을 개발, 적용할 수 있도록 연구 Tool 개발. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민태
• 주관연구기관 : 제주한라대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 인터벤션;시술가이드;방사선 선량;합병증;전임상 시뮬레이터; 2. intervention;interventional guide;radiation dose;complication;preclinical simulator;

□ 연구개발 목표 차세대 세포치료제로서 동형접합 체세포복제 배아줄기세포의 당위성을 확보하기 위해 줄기세포치료제로서의 기능성을 확인하고, 면역적합성을 분석하고자 함. 대표적인 3배 엽성 세포로의 분화와 특성 분석을 통해 그 기능성을 확인하고, 인간의 면역체계를 가지고 있는 인간화 생쥐에 이식을 통해 면역학적 특성을 분석하여 범용성을 확인하고자함. 또한, 최소한의 HLA 유전자 조작을 통해 경미한 면역유전자 불일치를 극복할 수 있는 기법을 개발함으로써 줄기세포의 면역적 범용성 확대 가능성을 연구하여 줄기세포 치료제의 조기 실용화에 기여하고자 함. □ 연구개발 내용 ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포와 HLA 일치 및 불일치 모델 인간화 생쥐 제작 ㅇ 동형접합 역분화줄기세포 유래 내배엽계 폐상피 세포와 인슐린 분비 분화세포의 분화방법 개발과 기능 분석, 분화유도과정 중 면역관련인자의 발현 분석 ㅇ 중배엽과 외배엽계 골분화 및 신경세포 분화 억제인자 발굴 및 기능 분석 ㅇ 연골화 및 신경세포로 분화되는 유도인자 활성 제어를 통한 줄기세포 기능 강화 ㅇ 미세환경 조절 가능 고 기능성 전달체 개발 ㅇ HLA 항원 인자 제거 줄기세포주와 항원 인자 세포타입 교체 줄기세포주 개발 ㅇ 동형접합 역분화 줄기세포 유래 분화세포와 HLA조작 세포 이식 후 면역 특성 분석 ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포와 HLA 일치/불일치 인간화 생쥐 질환모델 제작 ㅇ HLA 일치 동형접합 체세포복제 배아줄기세포 유래 분화세포의 세포치료효과 분석 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ㅇ 동형접합 전분화능 줄기세포를 이용하여 줄기세포 기반 세포치료제의 면역적합성에 대한 해결 가능성을 제시하며, 이를 통해 범용 적용에 대한 근거를 제시하여 임상연구와 대량 상용화에 기여할 수 있음. ㅇ 본 연구를 통해 개발될 HLA 항원 조절 범용 줄기세포는 기존 줄기세포의 한계인 면역원성을 극복함으로써 기존의 세포치료제의 패러다임을 바꾸고 현재 급성장하고 있는 재생의학 관련 산업 및 의약품 산업 등을 선도 할 수 있을 것으로 기대됨. ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포 유래 분화세포의 우수성의 확인을 통해 국내 원천기술에 대한 지적재산권을 확보함으로써 경제적 가치 창출에 기여할 수 있음. ㅇ 동형접합 전분화능 줄기세포의 분화를 제어함과 동시에 줄기세포의 생착능을 향상시킬 수 있는 생체모방 조직의 제작을 통하여 연골 및 신경세포 분화능을 극대화 한다는 점에서 기존의 줄기세포 주입법에 비해 치료 효과가 획기적으로 개선될 것으로 예상됨. 이러한 원천기술에 대한 지적재산권을 확보함으로써 경제적 가치 창출에 기여할 수 있을 것으로 기대함. ㅇ 본 연구를 통하여 개발된 면역원성 조절 시스템과 줄기세포주는 특허출원을 통하여 기술이전이 가능하며, 특히 유전자 편집 기술은 미래창조형 의료기술로써 현재 전세계적으로 시도되고 있는 유전자 치료와 세포치료제 개발에 응용될 중요한 핵심기술임. 따라서 전 세계에서 의료시장을 선점하고 경쟁하기 위해서는 본 과제 결과물들이 특허와 연결되며, 관련 의료산업 발전에 초석이 될 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동율
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. HLA 동형접합 전분화능줄기세포;인간화 생쥐;면역적합성;분화;고 기능성 전달체;약물전달;HLA 유전자 조작;HLA 세로타입 교체; 2. HLA homozygous human pluripotent stem cells;humanized mice;immune compatibility;differentiation;high performance scaffold;drug delivery;modification of HLA genes;HLA serotype replacement;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 소재 및 부품가공(표면처리 등), 의료, 문화재 검사 등 산업용 소형 방사선(x선, 전자선 등) 발생장치 국산화 및 선도형 기기 개발을 위한 연구개발 전략 수립을 목표로 하여 현재 기술 수준이나 한계를 조사하고 기술수요처의 의견이 반영된 개발 사업 전략을 도출하고자 함 전체 내용 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발을 위한 기술역량 분석 및 시장조사 - 방사선 발생장치 연구개발 현황 분석 및 한계점 도출 - 관련 연구 인프라(인력/시설 등) 조사 및 분석 - 국내외 소형 방사선 발생장치 공급시장 조사, 관련 업체 및 역량 분석 - 국내 소형 방사선 발생장치 이용 수요 조사 및 관련 산업동향 분석 ㅇ 기획부터 시장 진출까지 소형 방사선 발생기기 관련 전문가의 의견이 반영된 핵심기술 개발 및 사업화 전략 수립 - 기술역량 및 시장조사를 기반으로 소형 방사선 발생기기 별 시급성 및 지원 타당성을 조사하여 우선 연구개발 기기 후보군 도출 및 선별 - 핵심기술개발 전문가, 방사선 발생장치 공급업체, 이용기관 및 업체와 유기적인 협력이 가능한 기술개발 및 사업화 전략 수립 ※ 전략 포함 필요 내용: 先기획→ 後연구 사업추진 방안, 연구성과 달성방법 및 계획 수립, 단계별/연차별 연구내용 및 목표제시, 연구목표의 구체화 및 정량화, 핵심과제별 연구개발사업제안서 제시(주요 세부과제 대상도출, 추진전략, 연구수행방법, 주요연구내용, 연구성과의 활용 방안 등) 연구개발성과 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발 관련 기존 연구, 본 정책연구의 배경등을 고려하여 악취제거 및 신소재 분야, 문화재 검사, 의료분야 관련 3개의 중점 추진 분야를 선정함 ㅇ 3개 중점 추진 분야에 대한 국내외 시장 현황, 기술 현황, 특허 현황 등을 조사 분석함 ㅇ 학·연 방사선 이용 및 연구 전문가로 구성된 정책 위원회를 구성 신규사업 기획, 적합성 논의를 거쳐 중점 추진 3개 분야에 대한 연구개발 신규 사업 기획(안) 도출함 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 본 연구결과를 바탕으로 소형 방사선 발생장치 관련 신규 사업 기획에 활용 가능함 ㅇ 본 연구에서 제시한 분야에 대한 소형 방사선 발생장치 기술 응용을 바탕으로 타 분야에서의 방사선 기술 도입 및 활용에 대한 로드맵 도출 과정에 응용이 가능함 ㅇ 신소재, 의료, 문화재 등 다양하고 광범위한 분야에서 소형 방사선 발생장치의 이용을 확대함으로써 다양한 융복합 연구를 촉진시키고 미래기술 확보에 이바지 할 것으로 기대됨 ㅇ 과기정통부의 24년 이후 소형 방사선 발생장치 개발 사업 기획과 관련 정책 수립을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이며 추후 국가 방사선 연구개발 전략 수립에도 중요한 정보를 줄 수 있을 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조승룡
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선 기술;방사선 발생장치;정책연구;방사선 활용 산업; 2. Radiation technology;Radiation generator;Policy research;Radiation-use industry;

□ 연구개요 - The impacts of the mass uncertainty on the nuclear structure, decay properties, estimated cross sections, and astrophysical calculations were investigated. - Preparations including beamtime proposals, letters of intent, and computer code for measurements of exotic isotopes have been conducted. - Based on this project, graduates students can enhance the knowledges in nuclear astrophysics and skills to prepare experiments. - The results in this project were published in 11 SCIE papers and report in several conferences. □ 연구 목표대비 연구결과 - The half-lives of isotopes have been examined to identify the feasibility of the mass measurements. The sensitivity of the half-lives and cross sections to the nuclear mass of superheavy nuclei have been studied. The results were published in 4 papers [1,2,3,4]. - The studies on the nuclear level density of heavy nuclei related the s-process were experimentally and theoretically performed and reported in 2 papers [5,6]. - The sensitivities of the astrophysical reaction rates to the nuclear mass were studied and reported in 2 papers [7, 8]. - The sensitivities of the beta-decay rates of heavy nuclei, conditions of r-process waiting points, and r-process abundance were investigated. The results were published in 2 papers [9, 10] - A computer code for pre-estimating mass measurements was programmed and report in 1 paper [11]. - The mass measurement for the 65As nuclei was prepared by considering the production yields, mass resolving power, and precision level. The results are in the preparation for submitting to an SCI journal. - Two letters of intent have been submitted to TITAN and RAON facitlities. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - The results, which were reported in 11 SCI papers, provide useful information not only for nuclear astrophysical understanding but also for precise mass measurements at RI beam facilities. - The computer code is helpful for estimating the feasibility of the precise mass measurements at MR-TOF mass-spectrometer laboratories. (source : summary of research results 2p)

• 연구책임자 : NGUYEN NGOC DUY
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 이국적인 핵;rp-프로세스;핵합성;질량 불확실성; 2. exotic nuclei;MR-TOF;rp-process;nucleosynthesis;mass uncertainty;