□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 한국표준과학연구원에서 차세대 정밀 측정 표준을 위해 연구해 온자기양자센서 (MMC) 저온검출기 시스템에 mK 영역의 양자 금속열 물성 특성을 갖는 전방위 4π 흡수체의 calorimetric 측청 기법을 결합하여 핵붕괴 관련 기본 데이터 측정을 위한 “방사선 표준기”를 EU 연구 기관과 공동으로 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 o 낮은 방사능 에너지 영역에 특화된 자기양자센서 개발 - 에너지 분해능(E/ΔE) 2000 이상, 20 eV~100 keV 영역 특화된 MMC센서 설계 - MMC 구성 요소들을 저에너지 방사선 검출기 설계 값에 맞게 기존 및 새로 개발될 기술을 이용 개발: 저 자기 이온 농도의 Ag(Au):168Er 센서 물질 합성, 낮은 인덕턴스 및 높은 임계 전류를 갖는 Nb 초전도 meander, 정전기에 강한 금속 박막 heater, 균일한 SiOx 부도체 박막, 전기 증착 법 활용 금속 열화 층, 에너지 교정 용 펄스 열에너지 생성 소자 - MMC 구성 요소 집적화를 위한 팹 공정 연구: 50 개 자기양자센서 칩을 포함한 3 인치 마스크 15 장 이상 포함된 포토 리소그래피 공정, 각 공정 후 소자 요소 특성 평가 - 제작된 MMC 특성 평가: 액체 헬륨 4 K에서 소자 각각 부분의 열 및 전기적인 평가, 표준 에너지 source을 통한 검출기 노이즈 특성 및 에너지 분해능 평가 o 절대 방사능 및 핵붕괴 고유 에너지 측정을 위한 calorimetric 검출 기법 연구 - 방사능 원자 붕괴 때 발생 전체 에너지(Q) 및 event을 잃지 않는 측정을 위해 방사능 시료를 금속 포일로 전 방위로 쌓아 Q를 열로 전환하는 전방위 4π 흡수체: 나노 기공 및 구조체 표면을 갖는 Au 포일 제작, Au 포일의 열적인 결합 및 mK 영역 열전달 현상 연구, 모든 방사선 입자 흡수와 최소 열용량의 상반 관계 최적화 시뮬레이션 o 방사선 표준기 성능 평가 및 상호 인증 - 검출기 성능 평가: 표준 선원 스펙트럼 측정을 통한 기존 데이터 및 계산들과 비교를 통해 방사선 검출기로써 성능 평가 - EU 표준 기관과 검출기의 측정 불확도를 산출하여 주요 베터 붕괴 핵종 데이터를 BIPM 핵 데이터에 등록함으로써 방사능 표준기확립 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : 검출기 설계 및 요소 기술 개발 ㅇ 내용 : - 전사 묘사 결과를 기반으로 저 에너지 방사능 측정용 MMC 설계 - 유도 가열 및 아크 방전을 결합한 방식으로 Ag:Er 센서 물질 합성 및 개발 - 센서를 mK 영역에서 수 eV 에너지 정확도로 교정하기 위해 열발생 용 정밀 저항 및 펄스 전류 개발 및 분석 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : 센서 제작 및 검출기 흡수체 제작 ㅇ 내용 : - 전산 묘사 결과를 기반으로 설계된 MMC 주요 요소들의 3 인치 웨이퍼 공정 개발 - 흡수체 용 μm 두께 박막 제작 용 도금 장치 제작 - Ag:Er 센서 부분에 흡수체 도금을 위한 공정 연구 ◼ 3년차 ㅇ 목표 : 검출기 성능 평가 및 방사능 표준기 검증 ㅇ 내용 : - 알파 선원을 이용 Ag:Er 기반으로 제작된 MMC 신호의 시간 함수 및 에너지 분해능 측정 - 표준 방사능 시료를 이용 방사능 데이터를 측정하고 측정 불확도를 산정하고 공동 연구자들과 데이터 상호 비교 □ 연구개발성과 - Metallic magnetic calorimeter(MMC) 저온검출기의 기존 센서 물질 Au:Er를 대체는 Ag:Er 합금 합성 방법을 개발하였다. 합성 된 Ag:Er는 산소 오염이 극미한 순수한 합금이며, 기존의 Au와 다르게 Ag 핵이 전기사중극자를 갖지 않는 관계로 mK 온도 영역에서 자기열물성이 저온검출기에 더 적합하다. Ag:Er 합금은 아직 상용화되어 있지 않으며, MMC 공정 제작에서 훨씬 경제적이다. - MMC chip 제작 12 단계 공정에서 나타나는 문제들을 대부분을 해결하여 수율을 95 % 근처 도달하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 절대 방사능 측정 및 핵 붕괴 기본 데이터 획득 등 방사능 측정 표준 업무에 활용 - MMC 저온 검출기와 4π 흡수체를 결합한 핵 Q-분광법을 환경 방사능 측정 활용 - 약력(weak force) 관련된 베타 붕괴 측정 등 기초 과학 측정 방법 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이민규
• 주관연구기관 : 한국표준과학연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저온검출기;자기양자센서;전방위 4π 흡수체;방사선표준;팹 공정; 2. Low temperature detector;Metallic magnetic calorimeter;4π absorber;radionuclide metrology;fab process;

□ 연구의 목적 및 내용 ■ 국가 원자력 정책수립, 국제협력 동향 파악 및 분석 등 대내외 정책환경이 반영된 제6차 원자력진흥종합계획 수립에 필요한 기획자료 생산 ■ 급변하고 있는 에너지 및 원자력 이용 환경을 분석하여 미래 지향적인 원자력 이용개발 전략 마련 추진 ■ 미래 사회 전망과 원자력 이용개발 환경 분석을 토대로 국가 원자력정책의 장기 비전 및 기본방향을 설정 ■ 장기 비전 달성을 위한 향후 5년간의 정책방향 및 중점 추진과제를 제시 ■ 원자력 이용정책, 연구개발 동향, 국제기구 및 국제협력 프로그램 분석 등 사전기획 결과를 바탕으로 장기비전 및 추진전략 수립 - 국내외 산업 및 주요국의 이용 환경, 국내 원자력 법/제도/인력양성 현황조사 결과에 대한 종합 분석 ■ 국가 장기 원자력이용개발 전략 수립을 위한 산학연 전문가 위원회 구성 및 운영 - 원자력정책 관련 전문가로 구성된 위원회를 통해 정책추진 성과와 미래사회 예측결과에 기반하여 차기 계획의 비전 및 기본 방향 설정 - 기본 방향별 위원회를 통해 정책 추진전략, 추진전략 별 목표, 세부 이행방안 도출 ■ 비전 및 정책방향, 이행계획에 대해 원자력계 내외부의 공감대 형성 - 과기부, 산업부, 외교부 등 관계부처 뿐 아니라 학회, 대학, 연구소, 산업체 등 다양한 이해관계자 의견을 수렴 활동 - 에너지, 과학기술 및 원자력 이용 예상 수요분야의 의견 수렴 ■ 국가 장기 원자력이용개발 전략의 국가 정책화 지원 □ 연구개발성과 ■ 과기부·산업부·외교부가 공동 수립하여 관계부처의 소관사항 추진계획이 상호 연계하는 실효성 있는 종합계획 수립 ■ 전문가, 일반인 등의 토론회, 공청회 등의 다양한 의견수렴을 통해 마련되는 미래지향적이고 소통하는 양방향 계획 수립 - 최상의 원자력안전 확보 - 사용후핵연료 안전관리 및 원전 사후처리 기반 확보 - 미래수요에 부응하는 도전적 연구개발 추진 - 원전산업 경쟁력 확보 - 방사선 이용개발의 부가가치 증대 - 국제사회 기여 확대 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ■ 원자력 분야 최상위 법정 계획인 제6차 원자력진흥종합계획 수립에 실효성 있는 국가 원자력 정책 수립을 위한 환경분석과 폭넓은 의견수렴을 통한 사전 자료로의 활용 - 이용개발전문위원회 및 전문분과위원회 참고용 자료 작성 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 강보선
• 주관연구기관 : 한국연구재단
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 원자력 미래 전망;원자력 정책;원자력진흥종합 계획;원자력 이용;장기비전; 2. nuclear future projection;nuclear policy;CNEPP;Use of Nuclear Energy;long-term Vision;

□ 연구개요 1) 최종 목표: 본 연구는 인공 지능을 이용하여 심장의 구획 자동화 알고리즘과 심장 세부 구조 별 방사선 견딤 선량 지표를 개발하여 환자 개인 별 심장 보호 맞춤형 방사선 치료가 가능케 하고자 함. 2) 세부 연구 목표 ➢ 1차 세부 목표: 심장 세부 구조와 유방암 방사선 치료시 필요한 정상장기에 대한 매뉴얼 구획화 (manual contouring)한 레이블링 데이터 확보 ➢ 2차 세부 목표: 유방암 방사선 치료에 필요한 영상 자동 분할 인공지능 알고리즘의 개발 ➢ 3차 세부 목표: 심장 세부 구조를 포함한 정상장기 별 방사선 견딤 선량 지표 개발. 3) 연구 내용 ➢ 유방암 방사선 치료 후 심장병 발생 데이터 베이스 구축 및 인공지능 학습 데이터 구축 ➢ 유방암 방사선 치료 관련 심장 세부구조 자동 구역화 인공지능 개발 및 타당성 유효성 검증 ➢ 심장 구조의 방사선 선량-3차원 체적 정보를 이용한 방사선 심장병 유발 선량 및 예측 모델 개발 □ 연구 목표대비 연구결과 1) 최종 목표: 목표하였던 연구 내용을 100% 달성하였음. 2) 세부 연구결과 ➢ 레이블링 데이터 구축: 유방암 환자 >1000명의 진단, 치료, 심장독성 데이터 확보하였고, 심장내과 전문의와의 협력체 구성을 통한 데이터 관리 질향상 및 관리 하였음, >200 명의 방사선치료계획용 CT에 심장세부구조를 포함한 20개이상의 정상구조를 레이블링 작업을 진행하여 학습/검증 데이터 확보하였음. ➢ 인공지능 모듈 개발: 구축한 학습 데이터를 이용하여 U-Net with Efficient Net를 통해 자동분할모듈을 개발하였음. 성능의 타당성 및 일관성, 범용성을 다각도로 검증하기 위하여 dosimetric 연구, 설문지 연구, 일치도 평가 연구 (Dice, Hausdorff 등), 다기관 전문가 집단 비교 연구를 통해 성능을 확인하였음. ➢ 인공지능 모듈을 통해 개발한 자동분할기능을 이용하여 심장독성을 비롯한 방사선 치료 독성 예측 모듈 개발을 진행하였음 (예: Acute coronary event, 갑상선기능저하 등). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 연구개발 성과의 활용 계획 1) 유방암 방사선 치료 계획에 사용되는 영상 분할에 활용하고 있음. 2) 다기관 연구의 치료 질 관리 프로그램에 활용하는 임상연구를 진행 중. 3) 국가 의료 질 향상 정책 및 프로그램에 활용될 수 있음. 4) 심장독성을 비롯한 방사선 치료 독성을 예측하는 영상 분할 작업에 활용하고 있음. 기대 효과 1) 기술적 효과 ➢ 유방암 뿐 아니라 두경부암, 폐암, 직장암, 간암 등 타 장기의 방사선 치료용 자동 영상 분할 기법에 활용되어 방사선 치료의 치료 기술 향상 ➢ 방사선 치료 부작용을 치료 계획시에 예측하여 부작용을 줄이는 환자 맞춤 정밀 설계가 가능케 함. ➢ 방사선 치료 뿐 아니라 영상자료를 활용한 다른 치료 기술에 활용될 수 있음. ➢ 환자 및 학생 교육 자료에 활용 될 수 있음. 2) 사회적 효과 ➢ 방사선 치료를 시행하는 유방암 환자의 치료시 부작용 감소를 통한 유방암 환자의 삶의 질 향상 ➢ 환자/ 학생 설명 자료에 활용되어 의학적 영상 자료의 이해도 증가. 3) 경제적 효과 ➢ 방사선 치료 계획에 필요한 의료진, 인력의 시간 및 인건비를 절약하여 병원 및 국가 의료 재정을 절감하고 더 많은 환자에게 양질의 치료를 제공. ➢ 영상 데이터 활용을 통한 지속 가능한 의료사업의 경쟁력 기반 확보. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장지석
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 유방암;방사선치료;심장독성;영상분할;인공지능; 2. breast cancer;radiotherapy;cardiac toxicity;Image segmentation;Deep learning;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김용선
• 주관연구기관 : 세종대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 되팀분광장치;시간투영검출기;표적투영검출기;알파 클러스터;희귀 동위원소; 2. LAMPS;TPC;AT-TPC;active target;rare isotope;

□ 연구개요 본 연구과제는 “중력파 관측으로부터 발견되는 중성자별의 물리량으로부터 베이지안 분석을 통해 중성자별 내부의 고밀도 물질에 대한 특성을 이해하고, 이로부터 핵물질의 대칭에너지에 대한 특성 연구”를 목표로 하고 있다. 이를 위한 베이지안 추론 계산 코드를 개발하고, 이를 이용하여 중력파 관측결과 및 중이온충돌 시뮬레이션에 적용하여 결과를 도출하도록 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구과제는 베이지안 추론 계산코드 개발이 중심이 되어, 이를 활용하여 중력파 관측결과 및 중이온충돌에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위한 구체적인 목표는 첫 번째 자체 베이지안 추론 계산 코드 개발, 두 번째 개발된 코드를 이용한 중성자별 상태방정식에 적용 및 핵대칭에너지 파라미터 사후확률분포 산출, 세번째 핵대칭에너지 파라미터의 사후확률분포를 이용한 모델 파라미터를 이용하여 중이온 충돌 시뮬레이션 적용연구, 네 번째 중력파 관측결과 및 중이온충돌 실험 결과 적용 연구가 된다. 3년간의 단계적 활동을 통해 연구개발을 진행하였고, 위 네가지 구체화된 연구내용을 수행하고, 그 결과들을 산출하여 논문을 작성하였고, 최종 목표에 부합되는 결과를 얻게 되었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구과제에서 개발된 베이지안 추론 계산 코드는 주어진 관측 또는 실험결과를 이용하여 결과를 산출 할 수 있으므로, 앞으로 진행될 LIGO, Virgo, KAGRA의 4번째 관측가동 및 이후 계속되는 가동에서 관측되는 중성자별에 대해 적용이 가능하며, 이를 이용하여 연구를 지속적으로 이어 나아가고자 한다. 또한, 다양한 천체 현상과 핵물리 실험 결과에 이용하여, 천체물리학 뿐만 아니라 핵물리학 분야에서 선도적인 역할을 할 수 있는 기초연구를 진행하고, 향후 두 분야를 아우르는 다중신호천체물리학 분야를 더욱 선도적으로 개척해 나아가도록 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김영민
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 중력파;중성자별;핵대칭에너지;상태방정식;베이지안 추론; 2. Gravitational wave;Neutron star;Nuclear symmetry energy;Equation of state;Bayesian inference;

□ 연구개요 핵 수용체중의 하나인 LRH-1 저해가 종양대식세포로의 분화를 억제하여 암세포 친화적 미세환경을 구성하지 못하게 하는 기전 연구 및 저해제 발굴을 목적으로 함. 저분자 합성신약을 통한 기존 면역항암제의 단점을 극복하는 신규물질 개발을 최종목표로 하며, 현재 LRH-1 타겟으로 한 임상연구중인 항암제가 없어 차별화 된 solid tumor에 대한 저해제 발굴 및 바이오마커 발굴연구의 필요성을 갖음. □ 연구 목표대비 연구결과 1, 2년차에서 LRH-1이 mouse macrophage에서는 작동하나 Human macrophage에서는 종양미세환경을 조절하는 key factor가 되기 어려움을 알게 됨. 따라서 Human macrophage에 맞는 연구를 3차 년도에 다시 시작하여 신규 조절인자를 밝힘. 연구 최종목표에서는 이를 조절하는 신규 물질을 도출하고자 하였으나, 기간 및 연구금액적인 부분의 한계가 있어 신규 물질의 개발은 진행되지 못함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Human macrophage에서 종양미세환경을 조절할 수 있는 가능성을 지닌 핵수용체를 몇 가지 확인하였고, 그 중 가장 발현이 높은 한가지 타겟을 선정하여 연구를 진행하였을 때, 종양대식세포의 특징을 갖는 마커의 감소를 확임함. 이를 토대로 추후 연구에서 핵수용체를 타겟으로 할 때, 이미 개발되어있는 저해제를 통해 in vivo연구에서의 효능을 확인 한 뒤, 현재 저해제로 개발되어 있지않은 다른 타겟의 신규 저해제를 개발해보고자 함. 또한 핵수용체를 직접적으로 저해하지 않고 이를 후성학적으로 저해가능한 부분에 대한 연구도 고려하고 있어, 향후 타겟하기 어려운 핵수용체를 간접적으로 저해할 수 있는 방법도 고려중임. 최종적으로 종양미세환경을 파괴시킬 수 있는 저해제 개발을 목표로 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전희전
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 종양대식세포;암;저해제;핵 수용체; 2. Tumor associated macrophage;Cancer;Inhibitor;Nuclear receptor;

□ 연구개요 화학 변화 과정에서 거치는 비-단열 효과가 큰 영역에서의 전자-밀도 분포의 알짜변화를 아-펨토-초(~0.1 femtosecond) 수준까지 다루어, 화학 결합에서의 미시적 변화를 좀 더 세밀하게 이해하는 것이 주요 목표다. 이를 위하여 일반적인 양자화학 계산에서 제공하는 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 비-단열 전자상태(non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 확립(개발)한 후, 이를 바탕으로 원자핵의 거동을 나타내는 원자핵 양자파속의 시간전개를 다루는 이론 방법을 적용한다. 이론모사 연구결과를 실험으로 직접 비교 검증하기 위하여, 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정에 적용하여, 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출한다. 이러한 이론방법을 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간(multi-dimensional space) 다중 전자상태(multi-electronic states)에 다양하게 적용한다. □ 연구 목표대비 연구결과 일반적인 양자화학 계산프로그램들(ab initio program packages)에서 제공하는 단열 (adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 동력학 경로 전체 구간에서의 비-단열 전자상태 (non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 수행하는 보조 프로그램 (utility program)을 개발하고, 이를 원자-핵 양자-파속 시간-전개 (nuclear quantum wavepacket time-propagation) 이론 연구에 활용하는 실제 과정은 확립하였다. 위 과정으로 개선된 이론 방법을 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정을 포함하는 두 경우(NH3Cl, FHCl)에 적용하여, 비-단열 영역에서 진행되는 아-펨토-초 동력학 과정 세부 정보를 산출하였다. 이들 분자에서의 양방향 PCET과정은 3개의 서로 다른 전자상태들이 밀접하게 상호 작용하는 경우에 해당한다. 이번 이론 연구에서 제시되는 세부 정보들의 신뢰성을 검증할 수 있는 방법에 해당하면서, 실험에서 직접 검출할 수 있는 특성인 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출하였다. 본 연구 결과를 바탕으로, 아-펨토초 과정에 대한 실험 연구가 진전될 수 있을 것으로 기대된다. 애초 연구계획에서는 PCET 과정들뿐만 아니라 보다 다양한 화학변화 과정까지 다루는 것을 목표로 하였기 때문에, 저-준위 전자상태들(low-lying electronic states)이 관여될 수 있는 R-NCO 분자들과 SFn (n=1~6) 분자들에 대한 기초 탐색 연구도 진행하였다. 특히 SFn 분자들에서 진행되는 전자-흡착-후-해리(dissociative electron attachment) 과정에 비-단열 동력학 방법을 적용할 수 있는 여지가 많음을 확인하였으며, 추후 이에 대한 추가 연구를 진행할 예정이다. 보다 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간, 다중 전자상태에 다양하게 적용하는 연구를 계속 진행할 예정이다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 (non-adiabatic) 전자상태를 구하는 과정을 진행하는 반-자동 과정을 확립하였기 때문에, 이들을 다양한 분자들에 확대하여 적용할 예정이다. 또한 이러한 과정을 수행하는 기계학습 및 인공지능 방법의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 한편, PCET 과정에 대하여 본 연구 결과에서 제시하는 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 실제 실험에서의 결과와 비교하는 연구가 진행된다면, 화학 결합 변화의 핵심 단계에서 전자밀도의 알짜 변화를 아-펨토-초 (~0.5 펨토초) 수준에서 더 자세하게 이해할 수 있고, 이를 바탕으로 화학 변화의 과정을 인위적으로 조절할 수 있는 새로운 방안을 찾을 수도 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백경구
• 주관연구기관 : 강릉원주대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 갈라짐-비율;양성자-짝진 전자 이동;비-단열 효과;비-단열 전자상태;원자핵 양자 파속; 2. branching ratio;proton-coupled electron transfer;non-adiabatic effect;non-adiabatic electronic state;nuclear quantum wavepacket;

Ⅰ. 연구 배경 및 목적 1. 연구 필요성 및 목적 ❏ 신정부가 2022년 5월 출범함에 따라 남북한 관계 변화에 관심 증대 ㅇ 국제사회의 대북제재와 북한의 지속적인 핵무기와 미사일 개발이라는 엄중한 구조적 제약을 고려할 때 남북한 관계 개선이 쉽지만은 않음 ㅇ 그린데탕트 구현을 통한 향후 남북한의 관계 개선 도모를 위한 협상에서 관련 의제가 중요하게 부상할 가능성이 높음 ❏ 남북한 생태환경을 둘러싼 협력을 진행하는 데 있어 무엇보다도 북한의 생태환경 현황에 대한 정확한 파악과 인식이 선행 ㅇ 여전히 북한 환경현황과 관련한 자료도 부족하고 체계적으로 축적되어 있지 않은 상황 ㅇ 본 연구는 2020년부터 진행하는 다년도 과제로, 올해 2022년은 3차연도 연구로 로드맵에 근거하여 남북한 환경협력 조사연구 및 사업 개발, 북한 환경상태 조사와 환경정보 구축, 북한 환경연구 생태계 조성 및 성과 확산을 수행 2. 연구내용 및 수행체계 ❏ 본 연구의 구성은 다음과 같음 ㅇ 3개 영역, 즉 ‘남북한 환경협력 조사연구 및 사업 개발’, ‘북한 환경상태 조사와 환경 정보 구축’, ‘북한 환경연구 생태계 조성 및 성과 확산’으로 진행 ㅇ ‘남북한 환경협력 조사연구 및 사업 개발’을 통해 이번 한 해 동안 진행한 전체 연구의 요약 등을 담은 총괄보고서를 포함하여 6권의 연구보고서를 최종 산출물로 제시 ㅇ ‘북한 환경상태 조사와 환경정보 구축’에 있어 북한 환경자료를 정리한 웹페이지의 내용을 업데이트하는 것과 북한 환경자료 조사로 나누어 진행 ㅇ ‘북한 환경연구 생태계 조성 및 성과 확산을 위한 네트워크 운영’에서는 국제 및 국내 회의 개최, 심포지엄 개최, KEI 북한환경리뷰 발간 등을 진행 (출처 : 요약 7p)

• 연구책임자 : 강택구
• 주관연구기관 : 한국환경연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 북한;환경정보;남북한;환경협력;지속가능발전; 2. North Korea;Environmental Information;Inter-Korean;Environmental Cooperation;Sustainable Development;

□ 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;

□ 연구개요 ⦁ 본 연구는 3차원 시지각을 위한 단안 및 양안 단서들이 시각 시스템에서 어떠한 계산 과정을 거쳐 처리되는지 정신물리학 실험 및 뇌전도 실험을 통해 3차원 시지각의 신경 기제를 밝히는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 본 연구는 두 눈에 제시되는 시각 자극을 제어할 수 있는 기술을 사용하여 3차원 시지각의 신경기제를 밝히고, 두 눈의 정보를 제대로 사용할 수 없어 3차원 시지각에 어려움을 겪는 환자군(약시)의 치료를 돕는 치료법을 개발하는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 이를 위해 행동 실험, 뇌전도(EEG), 뇌자도(MEG), 자기공명영상(MRI) 등의 다양한 방법론을 활용하여 연구하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 본 연구과제는 신진연구로서 본 연구책임자의 장기적 3차원 시지각 연구를 위한 연구 환경 조성이 첫 번째 목표였음. 가상현실, 증강현실 환경에서 3차원 시지각을 측정할 수 있는 플랫폼을 구축하였고, 64채널 뇌파 장비를 구축하고 연구에 활용할 수 있도록 검증하였음. ⦁ 지난 수 년간 코로나 바이러스 감염병 상황에서 온라인 연구에 대한 관심과 필요성이 증가하였고, 본 과제의 지원을 받아 온라인 환경에서 시각 자극을 통제할 수 있는 방법을 제시한 SCI급 논문(Scientific Reports)은 지난 2년여간 총 44번 인용(Google Scholar Citation)되었음. ⦁ 3차원 환경에 제시된 여러 자극 중 예측 가능한 패턴 속에 제시된 자극에 대한 초기 시각 피질의 신경 반응을 반영하는 행동 연구를 수행하여 한국연구재단 등 재지(감성과학)에 출판하였음. ⦁ 뇌자도(MEG)를 활용하여 특정 시각 패턴인 글자와 단어가 제시되었을 때 뇌의 읽기 회로에서 발생하는 자동적인 신경 반응을 측정하여 난독증이 있는 아동들의 언어 영역에서의 신경 반응을 예측한 논문을 SCI급 저널(Brain and Language)에 출판하였음. ⦁ 자기공명영상(MRI)과 뇌자도를 활용하여 단어에 대한 초기 시각 피질의 반응과 시방선(optic radiation)의 발달 간의 관계를 조사한 논문을 SCI급 저널(Human Brain Mapping)에 출판하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 본 연구결과는 완벽하게 통제된 실험실 환경에서만 수행되던 시지각 실험을 온라인 환경에서 수행할 수 있는 방법을 제공할 수 있어, 소수 참가자의 데이터에 의존하던 기존의 패러다임에서 벗어나 빅데이터를 수집하여 연구결과를 도출할 수 있는 연구에 활용되고 있음. ⦁ 특정 시각 패턴인 단어 대한 언어 영역의 자동성에 관한 연구는 학령기 아동들의 발달과 학습 분야에 적용할 수 있음. 특히 약시와 난독증이 있는 아동들의 읽기 학습 및 개입 프로그램 개발에 활용될 수 있음. 또한 난독증이 있는 아동들을 조기에 발견할 수 있는 신경기제를 밝힘으로써 학령 아동의 읽기 학습 능력 향상에 이바지 할 수 있음. ⦁ 초기 시각 피질의 신경 반응과 시방선 발달과의 관계는 미취학 아동 및 초기 학령 아동의 발달 연구에 크게 기여할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 주성준
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 3차원 시지각;단안 단서;양안 단서;뇌자도;자기공명영상; 2. 3D perception;monocular cue;binocular cue;MEG;MRI;