□ 연구개요 Probably all galaxies host supermassive black holes in their centers, which have masses from a few million to a few billion Suns. In some cases, these black holes accrete interstellar gas which leads to the emission of large amounts (brighter than billions of Suns) of electromagnetic radiation - an 'active galactic nucleus' (AGN) is formed. Some AGN eject a small fraction of the accreted gas in the form of relativistic plasma jets. Despite substantial efforts by the global astrophysics community however, the launching, collimation, and propagation of AGN jets is only partially understood. We executed a dedicated long-term study of the physics of AGN jets and of the black holes from which they originate. □ 연구 목표대비 연구결과 We used several Korean and multinational radio interferometric arrays to study the structure, kinematics, brightness variations, and magnetic fields of AGN jets. By using multi-wavelength (radio to gamma-rays) observations, we were able to constrain the mechanisms responsible for launching AGN jets. This largely corresponds to our initial research goals; we estimate that we fulfilled 100% of our goals. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Since our project was a basic science project (in the field of astrophysics), our activity is mostly expressed in peer-reviewed journal articles. We published, or contributed to, 26 journal papers in total. One group member (the PI) was awarded a share of the 2020 Breakthrough Prize in Fundamental Physics. Two group members received PhD degrees and moved on to postdoctoral position and leading international research institutions. (source : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : Sascha Trippe
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 블랙홀;활동성 은하;플라즈마 제트;전파 천문학;편광; 2. Black holes;Active galaxies;plasma jets;radio astronomy;polarization;

연구개발목표 및 내용 최종 목표 곡류기반 HMR 식품의 경험의존적 가공 기술을 Water Dynamics 관점에서 객관적으로 수치화하고, 이를 토대로 저장 중 품질 저하 요인 및 기작을 규명함으로써 곡류기반 HMR 식품의 품질 증진 기술을 개발하고자 함. 전체 내용 [1차년도] 곡류기반 HMR 식품의 품질저하 요인 및 기작 규명 - 저장기간 및 조건에 따른 수분이동 특성 분석 - 열처리 및 저장조건에 따른 호화도 분석 - 열처리 및 저장조건에 따른 물성/구조 분석 [2차년도] 곡류기반 HMR 식품의 저장 중 품질 증진 조건 확립 - HMR 식품의 저장 중 품질개선을 위한 공정 제어 - HMR 식품의 저장 중 품질개선을 위한 원료 제어 - 공정 및 원료 제어된 HMR 식품의 냉장 저장 중 핵심지표 분석 연구개발성과 [1차년도] 곡류기반 HMR 식품의 품질저하 요인 및 기작 규명 - Lab scale 규모의 쌀 LL 파스타 제조공정 확립 - 쌀 파스타의 관능 및 기계적 평가의 상관관계 제시 (R=0.9645) - 저장 조건 (상온, 냉장, 냉동) 및 저장기간에 따른 다각적인 품질변화 결과 제시 - 저장에 따른 HMR 쌀 LL 파스타의 품질변화 예상 메커니즘 제시 [2차년도] 곡류기반 HMR 식품의 저장 중 품질 증진 조건 확립 - 열처리 방법, 공정제어, 원료제어에 따른 쌀 LL 파스타 품질변화 결과 제시 - 쌀 LL 파스타의 저장중 핵심 품질지표 제시 (Tensile property) 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▻ 경험의존적 가공 기술에 대한 학문적 기초자료 제공 ▻ 고품질의 HMR식품 기술 개발을 통한 국내 HMR 가공식품 시장 활성화에 기여 ▻ 국내 HMR제품의 품질개선을 통한 글로벌 품질경쟁력 강화 ▻ 곡류기반 소재에 대한 학문적 접근을 통해 다른 분야로의 응용가능성 제시 ▻ 국외 SCI논문 투고 및 학술대회 발표 예정 ▻ 확립된 Lab scale 쌀 LL 파스타 제조공정을 이용한 후속연구 지속수행 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정성민
• 주관연구기관 : 세종대학교
• 발행년도 : 20220700
• Keyword : 1. 물역학;가정간편식;곡류기반식품;면;핵자기공명; 2. Water dynamics;Home meal replacement;Cereal-based foods;Noodle;Nuclear magnetic resonance;

□ 연구 목표 ○ 본 과제의 목표는 1) radioprotective adjuvant인 플라젤린을 활용하여 최적의 항암 방사선-면역 병합치료법 플랫폼을 제공하고, 2) 강력한 방사선-면역치료법을 응용하여 악성신경교종과 같은 난치성 암치료의 새로운 대안을 제시하며, 3) 궁극적으로 현행 면역치료법에 비해 현저히 낮은 비용으로 large established solid tumor의 치료를 가능케 하되, 4) 부작용은 최소화할 수 있는 차세대 암치료법을 개발하는데 있음. □ 연구 개발 성과 ◀Radioprotectant adjuvant 기반 방사선면역치료 플랫폼 개발▶ ○ 항암방사선면역 병합요법 기반연구: 조건 확립 / 특성 규명 / 작용기전 규명 ○ 항암방사선면역 병합요법에 사용되는 플라젤린의 방사선 손상 보호효과및 작용기전규명 ○ 항암방사선면역 병합요법 타당성 검증: 최적화 / 임상응용가능성 검증 ○ 항암방사선면역 병합요법에 사용되는 플라젤린을 활용한 광-면역 병합요법 개발: 타당성 검증 / 작용 기전 규명 / 임상 적용 가능성 검증 ○ 항암방사선면역 병합요법 플랫폼에 적용할 약품수준 new generation 플라젤린 개발 ○ 항암방사선면역 병합요법 플랫폼에 적용 가능한 최적 항암 백신 요법 개발 ○ 다중 방사선-면역 병합요법 검증: 예> 플라젤린-사이토카인융합단백질/ NK cell therapy / 방사선 치료법 ◀플라젤린기반 펩티드 암백신과 방사선 병합 악성신경교종 치료 연구▶ ○ 항암 방사선-면역 병합 요법을 위한 동물 모델 확립 및 효능 연구 ○ 플라젤린을 이용한 최적 항암 방사선 병합 요법 최적 조건 도출 및 작용 기전 규명 ○ 방사선에 대한 플라젤린의 보호 효과 검증 및 나노 입자의 종양 표적화 검증 ○ 항암 방사선-면역 병합 요법 상에서 종양 항원에 메모리 기전 규명 ○ 플라젤린을 이용한 방사선 - 종양 항원 병합요법 최적 조건 및 작용 기전 규명 ◀방사선조사에 의한 종양 및 TME 조절을 통한 NK 세포치료 효과 강화 연구▶ ○ 효과적 NK세포 기반 방사선 면역치료법기반 확립: TME 조절 효과 ○ 효과적 NK세포 기반 방사선 면역치료법기반 확립: Cancer cell modulation ○ NK세포 기반 방사선면역치료법 효능 검증 및 최적화 연구: 성공적인 중개연구를 위한 기반 연구 ○ 강력한 활성을 가지는 체외증폭 NK세포의 작용기전 규명 ○ 고형암에서 체외증폭 NK세포 항암기전 규명 ○ 방사선-NK세포 기반 면역다중병합치료 효능검증 ○ 방사선-NK세포 기반 면역다중병합요법의 항암 기전 규명 ◀연구 성과▶ ○ 정량적 연구 성과: SCI논문 13건 / 특허 출원 3건 /인력양성 석사 4명, 박사 2명 ○ 정성적 연구 성과: 항암 병합치료 플랫폼 제공 / 기초 기반 및 실용화 연구를 선도할 수 있는 대형 연구 프로젝트 수여에 기여함 / 화순 면역치료 클러스터 활성화에 기여 / 일반인들에 대한 면역치료 교육 및 홍보 진행 □ 활용 계획 ○ 항암방사선 면역 병합요법 실용화 연구 진행: 성공적인 후속 연구 사업 유치에 따라 실용화 연구 성공 가능성 높음 ○ 항암방사선 면역 병합요법에 사용되는 플라젤린을 활용한 광-면역 병합요법 실용화 연구 시도 ○ 본 과제를 통해 도출된 druggable flagellin 실용화 연구 진행 ○ 본 과제를 통해 확립된 다중 방사선-면역 병합요법 실용화 임상연구 가능성 검토 ○ 본 연구진이 보유하고 있는 원천특허(플라젤린 면역증강제) 활용 사업화 □ 기대 효과 ○ 난치성 암 치료 breakthrough 제공 ○ 방사선 조사 후 변화된 종양주위미세환경(TME)에 적합한 최적화된 NK 세포치료시스템 개발 연구를 성공적으로 수행할 경우 새로운 치료법 개발에 따른 암치료제의 상품화까지 가능함. ○ 새로운 면역치료제 시장 형성 ○ 새로운 신기술 확보로 국제적 의료산업의 경쟁력 향상에 기여 (출처 : 연구개발사업 최종연구개발결과보고서 요약문 5p)

• 연구책임자 : 이준행
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 항암병합치료;종양주위미세환경;암백신;방사선 치료;NK 세포;플라젤린;교모세포종;방사선보호 면역증강제; 2. Anti-cancer combination therapy;Tumor microenvironment;Cancer vaccine;Radiotherapy;Natural killer cell;Flagellin;Glioblastoma;Radioprotective adjuvant;

□ 연구개요 산화적 스트레스는 암을 비롯한 노화, 당뇨, 심장 질환 등을 유발하는 중요한 유발인자로 잘 알려져 있음. 이러한 산화적 스트레스를 조절하는 주요 인자 중 하나인 Nrf2의 역할이 중요하게 여겨짐에 따라, 본 연구 과제를 통해 Nrf2의 활성 및 저해 인자를 발굴하여 그 특성을 연구하고자 하고, 항암제 내성을 통해 얻어진 Nrf2 활성을 어떻게 제어할 수 있는지에 관해 기초적인 연구를 수행하여 항암제 내성 극복 전략을 수립하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구기간을 통하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었음. ○ 1차 년도 연구 목표는 Nrf2와 상호작용하는 미토콘드리아 단백질 관련 유전자 재조합 및 그 유전자 발현과 Nrf2와의 상관관계를 관찰하고자 함. 본 연구에는 Nrf2 단백질 활성이 새롭게 동정된 PFKP 단백질에 의해 어떤 영향을 받는지에 관한 내용으로, PFKP 재조합 단백질 재조를 통해 이 단백질이 미토콘드리아에 유치하고 있고, 과발현을 통해 Nrf2 활성이 저해됨을 관찰할 수 있었음. 반변 siPFKP 통해서는 Nrf2 활성 및 타겟 유전자의 변이가 발생하지 않았음. ○ 2차년도 연구 목표는 1차년도의 연구를 바탕으로 Nrf2 파트너 단백질이 미토콘드리아에서 어ㄸ허게 상호작용을 하는지 촞넘을 맞춰, 분자생물학적 기법 및 형광현미경을 이용하여 Nrf2 alc PFKP가 미토콘드리아 활성 및 형태에 어떻게 미치는가에 대한 내용임. 본 연구를 통해 Nrf2가 미토콘드리아의 PFKP와 직.간접적으로 결합을 하고 있음을 확인 하였음. 그러나 PFKP 과발현 자체가 미토콘드리아의 막전위 및 형태 (fission,fusion)에 주요하게 작용하지는 않음을 확인하였음. ○ 3차년도의 연구 목표는 Nrf2의 활성 저해가 PFKP 단독으로 이루어질 수 없다는 판단하에 기 선별된 파트너 단백질의 기능을 좀 더 세밀하게 연구 하고자 함. Nrf2의 negative 파트너로 선별된 ATAD3A 와 ClPP의 기본적 특성을 파악하고자 하였음. 단백질의 상호작용을 연구하기위해 제조합 단백질 제조가 이루어졌고, 상호작용을 알아보기 위해 AlphaScreen 방법을 하고자 였음. 3차년도의 성과는 Nrf2의 분해를 촉진하기위해 Nrf2-ATAD3-CLPP axis가 중요하다는 것을 기초실험을 통해 밝혔음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 Nrf2의 활성조절을 통해 항암제 개발을 하기 위한 초석으로 하고자 하였음. 현재 Nrf2가 과발현된 암세포는 항암제의 내성을 획득하여 치료가 용의하지 않기 때문에, 이를 전략으로 사용하여 Nrf2의 저해제 개발에 많은 연구가 이루어지고 있음. 또한 최근 CLPP 활성제가 항암제로 임상연구가 진행됨에 따라 Nrf2-CLPP 관련 연구가 활발하게 이루어져야 할 것으로 사료됨. 이를 통하여 항암제 내성을 통해 쉽지않은 항암전략을 새롭게 수립하고, 관련 약물 개발에 기초적 연구 지식을 습득하는 동시에 항암제 개발에 주요한 작용을 할 수 있을 것이라고 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김정환
• 주관연구기관 : 경상국립대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 산화적스트레스;미토콘드리아;항암제내성; 2. Nrf2;PFKP;Mitochondria;CLPP;ATAD3A;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구는 타액선 유래 오가노이드에 기반한 비전리 방사선 (전자기파 또는 전자파)과 타액선 종양 발생 및 악성도 증가 위험에 관한 연구로서 1) 타액선 오가노이드 바이오 뱅킹 및 전자기파 노출 장치 개발 2) 타액선 유래 정상 오가노이드를 이용한 전자기파 노출을 통한 종양 발생 위험도의 평가 3) 종양 오가노이드를 이용한 전자기파 노출 하 종양의 악성 전환 위험성 평가 4) 다양한 오믹스 (RNA-seq, Proteomics, Salivaomics) 분석에 기반한 전자기파 위험도를 모니터링할 수 있는 biomarker 발굴 연구를 수행하고자 함. ◼ 전체 내용 1차년도 : 타액선 기반 오가노이드 바이오 뱅킹, 전자기파 노출 장치 개발 및 노출 조건 수립 ★ 정상, 양성(주로 pleomorphic adenoma), 그리고 악성 타액선(주로 이하선) 조직을 받은 후, 일부는 조직학 분석을 통하여, 종양 타입을 판별하고, 나머지로는 오가노이드 배양을 하여 첫 계대 시점에서, 액체질소 탱크에 저장, ★ 다양한 주파수와 세기 그리고 노출 시간을 조절할 수 있으며, 온도 유지가 가능한 전자기파 노출 장치를 개발 또는 기존의 장치에 덧붙임, ★ 문헌을 기반으로 노출 조건 후보군을 선정하며, 동시에 설문 조사를 통하여, 한국형 노출 조건을 수립 2차년도 : 전자기파에 노출된 타액선 기반 오가노이드의 종양 발생 위험도 평가 ★ 정상 및 종양 그리고 전자기파 노출된 타액선 오가노이드의 형태학적 분석을 수행 ★ 4-HNE를 측정하여, 전자기파 노출 전후 오가노이드에서 산화 스트레스 연구 ★ Salivaomics를 활용하여 오가노이드에서 생성된 분비물의 변화를 확인하고, 전자기파 노출 마커로 응용, ★ RNA-sequencing 기술을 이용하여, 오가노이드의 노출 전/후를 비교하여, 증감된 유전자 발현을 분석하고, 특이적으로 증감된 유전자 발현에 연관된 신호체계를 확인하여, 전자기파의 타액선에 대한 영향 확인 3차년도: 종양 오가노이드의 전자기파 노출 하 악성 전환 위험도 평가 ★ 전자기파는 수용체-리간드 과정없이 다양한 세포 신호를 활성화시키는 것이 보고된 바 있음. 오가노이드 배양액에서 EGF, Wnt 등의 타액선 오가노이드 필수 배양 성장인자를 제외하여도 전자기파 노출을 통하여 오가노이드가 성장 가능한지 확인하고, 장시간의 노출에서 대조군과 비교하여 niche 독립성을 성장인자 순차적 제거, antagonist, RNAi 등을 이용하여 확인하고, NGS와 RNA-seq을 통하여 증명, ★ 실험 동물에 장시간 전자기파 노출된 종양 오가노이드를 이식 또는 전이모델을 제작하여, 전자기파에 의한 악성도 및 위험성이 증가함을 증명 □ 연구개발성과 현재 가장 진보된 생쥐, 인간의 타액선 기반 정상 및 종양 오가노이드를 수립하고 유지 및 검증 그리고 바이오뱅킹을 통한 논문 발표 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 오가노이드의 셋팅이 일단락 되었으며, 해당 과정을 통하여 다양한 연구 방법 및 오믹스 분석 기법을 익힌 것을 토대로 기존의 연구 목표인 비전리 전자기파를 노출 후 오가노이드의 변화 및 종양 유전자의 발현 확인 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 윤여준
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 타액선;오가노이드;종양;비전리전자기파;멀티오믹스; 2. Salivary gland;organoid;tumor;non-ionizingradiation (electromagnetic radiation);multiomics;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 금속수소화합물의 수소 저장 능력 향상과 이를 위한 핵자기공명기법 개발 ○ 전체 내용 ● 다양한 크기와 특성을 갖고 있는 mesoporous materials(기공 구조물)에 금속수소화합물을 침윤(infiltration)시켜 수소 기체의 탈착/흡착을 향상시키는 과정을 물리화학적으로 이해함. ● 금속 촉매가 금속수소화합물의 산화 및 수소 탈착에 미치는 영향을 확인함. ● 금속수소화합물의 산화정도가 수소 탈착 온도에 미치는 영향 파악함. ● 기공 구조물의 물리화학적 특성을 파악함. □ 연구개발성과 ● 고체 핵스핀 이완 현상이론으로 LiBH₄, Mg(BH₄)₂와 Ca(BH₄)₂ 등의 금속수소화합물의 BH₄ 원자단의 회전 운동에 대한 정밀한 해석과 함께 열역학적 함수값을 측정함. ● MCM-41과 ZSM-5, SBA-15 제올라이트에 침윤된 Mg(BH₄)₂의 탈수소화 과정 확인함. 기공 구조에 따른 큰 차이를 보이지는 않음. ● MCM-41 기공 속에 침윤된 Mg(BH₄)₂과 MCM-41 고체 표면에 침착된 Mg(BH₄)₂의 수소 탈착 반응에 대한 DSC 측정 연구를 수행함. ● LiBH₄ , Mg(BH₄)₂ 화합물에 대한 촉매 (ScCl₃, TiF₃, NiCl₂) 효과를 검증하고, 촉매의 첨가량에 따른 탈수소화 반응 온도의 변화를 측정함. ● LiBH₄, Mg(BH₄)₂와 Ca(BH₄)₂ 등의 붕화수소화합물이 산화되어가는 속도 및 산화정도에 따른 탈수소화 온도의 변화를 측정함. 산화의 정도가 미치는 영향은 미미함. ● 붕화수소화합물의 산화에 대한 금속 촉매의 영향을 파악함. 금속 촉매의 산화 방지 및 탈수소화 온도에 미치는 영향은 미미함. ● 금속수소화합물을 침윤시킬 기공 구조물의 하나로 제올라이트의 내부 구조에 대한 실험을 수행함. CPMAS와 REDOR 기법을 활용하여 인으로 개질된 제올라이트 내부의 화학적 특성을 파악함. 알루미늄에 결합되지 않는 인 화합물은 열화 과정에 의해 제거되었고 알루미늄에 결합한 인 화합물은 열화 과정 중에도 살아남아 산 촉매로서의 기능을 할 수 있는 구조를 유지함을 확인함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 사중극자 핵스핀-격자 이완 현상에 대한 분광학적 이론 및 동력학적 해석에 대한 결과를 이용하여 topological insulator와 같은 물질의 전기적 특성을 확인하기 위한 electron band structure 연구에 활용함. ● 금속수소화합물의 특성 개선 및 물리화학적 특성 연구에 활용함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김철
• 주관연구기관 : 한남대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 금속수소화합물;수소저장물질;핵자기공명분광학;사중극자원자핵;금속촉매; 2. Metal hydrides;Hydrogen storage materials;Nuclear magnetic resonance spectroscopy;Quadrupolar nuclei;Metal catalysts;

연구개요 ○ 알츠하이머병은 급속한 노령화로 인하여 국가의 경제적 사회적 큰 부담이 되고 있으나 아직까지 근원 치료는 불가능한 상태임. ○ 본 과제를 통하여 안전성과 효율이 확인된 방사선 치료 용량 프로토콜을 정하고 이에 따른 치료제의 흡수 증가 및 치료효과 및 기전을 검증하고자 함 연구 목표대비 연구결과 1. 저방사선 치료 용량 프로토콜 세포모델 확립 및 영향 -고선량 방사선조사에 의한 세포 손상도 결과 -저선량 방사선 용량에 대한 세포 모델 확립 -신경세포 손상 조사 및 reactive oxidative stress 검증 -저선량 방사선 조사 세포모델에서의 NAC에 의한 신경보호 효과 조사 -ROS관련 메커니즘 규명 2. 저방사선 치료 용량 프로토콜 동물모델 확립 및 영향 연구 -알츠하이머 쥐모델을 이용한 실험 -효율적인 방사선 치료 프로토콜의 안전성을 검증 -동물 모델에서 뉴로글린 처치 후 BBB 투과성 규명 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 저선량 방사선 치료 적용과 확립을 위하여 부작용을 최소하기 위한 기반연구로 저선량 방사선에 의한 뇌세포 영향 및 약물적용으로, 새로운 임상적 치료 표적(therapeutic target) 발굴 및 임상 응용의 가능성 확대 및 효용성 향상을 지향하는 연구결과를 산출함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이미조
• 주관연구기관 : 을지대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 알츠하이머병;저선량방사선;뉴로글린;세포사;산화성스트레스; 2. Alzheimer's disease;Low dose radiation;Neuregulin-1;cell death;Reactiv oxidative stress;

Ⅳ. 연구개발 결과 본 연구를 수행하며 저선량 방사선 의료기술 컨소시엄을 구축하였으며, 저선량 방사선 영향 심포지움을 개최하며 경제/홍보 분야 전문가들과 긴밀히 연계하여 저선량 방사선 기초기술과 의료적 이용의 필요성/산업화 전략을 알렸다. 또한 저선량 방사선 기기를 정의하기 위해 저선량 방사선의 이론과 정의, 저선량 방사선 기기의 기술현황 분석을 수행하였다. 이 외에도 각 분야 전문가들에게 자문을 구하여 저선량 치료방사선의 생물학적 영향 최신 연구, 현재까지의 임상 연구 현황 등 다양한 결과들을 통해 향후 전망 또한 분석하였다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 채종서
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 방사선치료;저선량 방사선원;비 암치료;방사선 생물학; 2. radiation therapy;low-dose radiation exposure;non-cancer therapy;radiobiology;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 통계기반 물질수지평가 프로그램 개발을 통한 정량적인 계량/검증 선진화 기술 확보 ○ 전체 내용 ○ 중량취급시설의 핵물질 계량관리 데이터 분석, 전용여부 판단 및 검증을 위한 통계분석기법 기반 물질수지평가 방법론 및 프로그램 개발 ○ 1단계 □ 목표 ○ 통계분석 기반 물질수지평가 방법론 개발 □ 내용 ○ 기존 국내 중량취급시설 물질수지평가 선행 기술 분석 ○ 국외 핵물질 계량관리시스템 기반 물질수지평가 기술 분석 ○ 핵물질 취급계통 별 재고량 평가 기법 분석 및 안전조치 접근 (안) 개발 ○ 공정 별 미계량핵물질 발생 요인(기록오차, 측정 또는 사고 손실 등) 분석 ○ 공정 및 측정시스템 Random 및 Systematic 오차 요인 분석 ○ 통계 기법 기반 미계량핵물질 발생량 추정 기법 개발 ○ 2단계 □ 목표 ○ 물질수지평가 프로그램 개발 □ 내용 ○ 핵물질 전용여부 판단을 위한 가설검증기법 개발 ○ 핵물질 전용시나리오 및 예비 평가 개념 도출 ○ 공정 특성 기반 미계량핵물질 발생량, 분산 평가 및 유의성 검사 ○ 물질수지평가 전산 프로그램 개발 ○ 개발 프로그램 성능평가 및 규제적용성 검토 ○ 프로그램 운영절차서 개발 □ 연구개발성과 ○ 정량적 연구성과는 다음과 같음 (성과목표 대비 실적). 1차년도 성과목표 [N-STAR 보고서 1건] · IAEA 물질수지평가 방법론 등 국내외 물질수지평가 기법 개발 연구 동향 분석 보고서 - 유형1 성과실적 [N-STAR 보고서 3건] · IAEA 물질수지평가 방법론 등 국내외 물질수지평가 기법 개발 연구 동향 분석 보고서 – 유형1 · 물질수지평가 프로그램 개발 현황 분석 보고서 - 유형1 · 물질수지평가 프로그램 데이터베이스 설계 보고서 - 유형2 성과목표 [규제 코드 1식] · DB 구조 반영 소프트웨어 모듈 초안 성과실적 [규제 코드 1식] · 물질수지평가 DB 구조 반영 소프트웨어 모듈 (저작권 등록번호: C-2021-036727, 상세기술정보 등록번호: ASSET_0007575) 성과목표 [기타 2건] · 국내 학술대회 발표 1건 (RFP외 추가 반영) · 국내 물질수지평가 프로그램 DB 구조 설계안 1건 (RFP 외 추가반영) 성과실적 [기타 4건] · 국내 학술대회 발표 2건 · 국내 물질수지평가 프로그램 확인 및 검증계획서 1건 · 국내 물질수지평가 프로그램 DB 구조 설계서 1건 [특허 1건(출원)] · 합성표준불확도를 이용한 중량취급시설의 물질수지평가 방법 (출원번호: 10-2021-0130336)) ○ 국내외 중량취급시설 물질수지평가 기술 현황 분석 - 국내외 물질수지평가 기법 규제현황 및 연구 동향 분석 • 국내 핵물질 계량관리 규제요건 및 물질수지평가 관련 연구개발 현황 분석 • IAEA 물질수지평가 관련 연구개발 현황 분석 • 미국 및 유럽의 핵물질 계랑관리시스템 기반 물질수지평가 기술 현황 분석 - 통계분석 기반 국내 고유 물질수지평가 정량화 기법 개발 (추가 성과) • 물질수지평가 정량화 기법 개발 및 절차 수립 • 물질수지 모의 평가를 통한 적용성 확인 ○ 국내외 물질수지평가 프로그램 현황 분석 및 DB 설계 - 물질수지평가 프로그램 개발 현황 분석 • 규제용 물질수지평가 프로그램 현황 분석 • 연구용 물질수지평가 프로그램 현황 분석 - 물질수지평가 프로그램 DB 설계 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 규제적용 - 기존 및 신규 원자력시설 안전조치 접근법 개발 및 독립적 물질수지평가 기술 확보 - 안전조치 적용을 위한 국내 규제기준 제시 및 이에 따른 능동적인 규제활동 수행 - 연구기관 간 기술협력·교류 활성화 및 안전조치통합정보시스템과의 연동을 통한 규제활용성 강화 - 개발된 DB는 추후 빅데이터를 활용한 규제검증 기술의 고도화에 활용될 수 있음. ○ 국제화 - 국내 환경을 고려한 독자적 물질수지평가 프로그램 개발 및 국가검사 적용을 통한 국가 역량 제고 - 미계량핵물질에 대한 가설검정, 신뢰구간 추정, 국제표준, 탐지확률 설정 및 비교검증을 통해 보다 정밀화된 미계량핵물질 평가로 국제사회 우려 불식 - 각 시설 및 공정 특성 분석에 따라 유효성이 입증된 검증기술로 정확도 높은 측정값을 도출하여 국내 고유 물질수지평가 결과의 신뢰성 확보 ○ 기대효과 - 핵물질 재고변경(선적인수차, 미계량핵물질 발생 등) 원인 분석 및 정밀 측정에 요구되는 국가 인프라 구축 및 검증기술 확보 - 효율적인 물질수지평가 및 계량관리를 통한 특정 핵물질의 악의적 사용을 사전에 방지 - 중량취급시설 안전조치 이행 전반에 대한 체계적인 전략과 계획을 수립하고, 기술 고도화를 통해 효과적이고 효율적인 검증 수행 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 이용석
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 중량취급시설;물질수지평가;미계량물질;핵물질 계량관리;안전조치; 2. bulk handling facility;material balance evaluation;material unaccounted for;accounting and control of nuclear material;safeguard;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 방사선종사자·일반인의 선량평가 및 규제관리를 위한 단백질체 (proteomics)―생물정보학(bioinformatics)적 융합기술을 이용한 정량적 생체피폭 측정법을 개발하여 실용화를 추진하고자 함 ○ 전체 내용 ○ 방사선 노출선량 측정용 진단기기 시작품 제작 완료 ▪ Biodosimetry panel 조성물의 정량적 노출선량 검증 ▪ Biodosimetry panel의 알고리즘(algorithm) 구현 완료 ▪ Biodosimetry 측정방법 개발 ▪ 방사선 노출선량 측정 및 분석 프로그램을 포함한 진단의료기기의 시작품 개발 ○ 방사선 노출선량 측정용 진단기기에 대한 식약청의 임상허가 완료 ▪ Biodosimetry 측정방법, 조성물, 알고리즘, 진단장비, 분석 프로그램에 대한 지식재산권 확보 ▪ 시작품의 유효성 평가 (cross-validation) ▪ 동물모델 구축 등 비임상 검증 ▪ 식약청 임상허가 -> 임상시험 및 임상연구 분석을 통한 시작품을 검증 ○ 기술 확산 계획의 검증을 위한 특정 소수 그룹대상으로 한 시작품의 성능검증 ▪ 원전종사자 및 원전 주민 등 특정 그룹지정 및 임상시험 계획 ▪ Biodosimetry panel 진단 kit 시작품의 실용화 평가 시험 진행 ▪ 방사선 노출선량측정 방법 및 기술평가를 통한 진단의료기기 시제품 제작검토 ○ 1단계 □ 목표 ○ 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정법 개발 ○ 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정 도구 개발 ○ 개발된 생체 방사선 노출선량 측정 도구에 대한 기술확산 검토 □ 내용 ○ 연구개발 I : 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정법 개발 ● 바이오마커 후보군 발굴; 단백질체학 및 생물정보학응용 ● 생체선량 측정법 개발; biomarker들의 정량화 및 biomarker들간의 알고리즘(algorithm)구현 ● 발굴된 바이오마커 검증; 임상적 생체 연구수행을 위한 인간 정상혈액세포주 대상 연구결과 평가 ● 임상적 검증을 통한 방사선에 의한 생체 반응예측 패널의 최적화 ○ 연구개발 II : 방사선 노출 시 생체 방사선 노출선량 측정 도구 개발 ● 피폭 진단을 위한 시료의 전 처리 방법 개발; 단백질체(proteomics) 다중분석을 위한 혈액세포의 전처리 방법확립 및 제품화 구현 ● 방사선 노출 선량 측정 진단법 개발; MRM(Multiple Reaction Monitoring) 정량키트의 다중 검지 법을 이용한 통합 분석 방법 개발 ● 방사선 생체 피폭선량 진단 키트(kit)의 결과 도출방법 구현; 다변량 분석법(Multivariate analysis) 및 인공지능/기계학습 (Artificial Intelligence/Machine Learning) 기반 분석 기법을 활용한 구동 software 개발 및 검증 ○ 연구개발 III : 개발된 생체 방사선 노출선량 측정 도구에 대한 기술 확산 검토 ● 특정 소수그룹 대상 생체 방사선 노출선량 측정 평가 및 유효성 검증 □ 연구개발성과 ○ 원자력안전 성과- 안전기술보고서 (N-STAR)보고서 유형I, 방법론ll 등, 3건 제출 ▪ NSTAR-19RS11-165, NSTAR-20RS12-74, NSTAR-21RS52-32 ○ 과학기술성과- 특허출원·등록-방사선피폭선량측정 키트 시작품제작 ▪ [출원 번호 10-2019-0128727]: 생체 방사선 피폭 선량 평가용 바이오마커 및 이의용도 ▪ [출원 번호 10-2019-0128728]: 생체 방사선 피폭 선량을 평가하는 방법, 기록 매체 및 장치 ○ 과학기술성과- 1) 논문게재: 교신저자-이상욱, “Radiation-induced CRP triggers apoptosis of VSMCs through ROS interfering with the STAT3/Ref-1 complex” Journal of Cellular and Molecular Medicine, (2022);00:1-15[accepted 28 January 2022]주10) 2) 국외 학술발표: Conference of Structural and Molecular Biology of the DNA Damage Response; “SMC1-Ser360-phosphorylation as a biodosimetry-biomarker in Human Peripheral Blood Mononuclear cells (PBMCs) via Radiation-induced activation of chromatin Protein”을 제목으로 포스터발표 3) 국내 학회 강연: 대한방사선 생명과학회 “Biodosimetry” [연자: 이상욱] 4) 국내 학회 강연: The 37^th Annual meeting of the Korean Society for Radiation Oncology “New Biodosimetry Techniques for Advanced radiotherapy” [연자: 이상욱] ○ 인력양성- 신규 고용창출 2명-2019년7월1일 석사 급 연구원 고용 (과제참여율 100%) -2021년9월1일 학사 급 연구원 고용 (과제참여율 100%) ○ 임상연구- 서울아산병원 IRB과제번호: 2020-1113 “과제제목: 방사선 생체 피폭선량측정 진단법 개발” ○ 경제적성과- 2021.04.05. PRB 바이오텍 회사 창업(방사선 진단키트 제조 및 매매업) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 방사선안전규제 활용성: 개발 될 Biodosimetry 패널(panel)의 활용은 원자력안전법 시행규칙 제10장 규제·감독 등에서 제120조 측정 장소 및 측정대상, 제121조 건강진단, 제122조 피폭방사선량 평가 및 관리조항에 대한 철저한 안전규제에 이바지 할 것임: 분기별 측정/12개월간 외부피폭 선량평가인 개인선량계 계측의 단점을 보완 할 수 있는 방사선 생체노출 선량평가 및 진단법 도입이 가능함 ○ 방사선종사자, 원전 해체 종사자, 그리고 원전 인근 주민의 개별 생체 방사선 노출 선량의 측정이 가능한 생활밀착형 방사선 노출 모니터링 시행을 통한 국민 불안 해소, 국민의 질적 삶의 개선 ○ 국내ㆍ외 안전기술 및 정책을 선도 할 수 있는 정량적 방사선 노출선량 측정의 선제적 가이드라인 제시 ○ 국내ㆍ외 방사선 안전규제를 실행 할 수 있는 실용적·과학적 솔루션을 제공하고 국민의 안전성 확보 ○ 방사선 노출에 대한 생체진단kit의 현장적용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상욱
• 주관연구기관 : 서울아산병원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 생체 방사선노출선량 측정;패널;생물 표지자;알고리즘;생물정보학; 2. biodosimetry;panel;biomarker;algorithm;bioinformatics;