□ 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;

- 유방암 생존자 63,021명 중 골다공증성 골절 발생율은 1,000인년당 7.35 명이었으며 부위별로는 손목 골절이 제일 많이 발생하였음. 호르몬 요법 중 Tammoxifene을 사용하는 경우 골절이 감소하는 것으로 보이지만 Aromatase inhibitor를 사용하는 경우, 특히 손목 골절의 발생율은 다변량 분석에서 호르몬 치료를 받지 않는 경우에 비해 1.32배 유의하게 증가하였음. 고관절 골절은 사망위험도를 3.429 배, 척추 골절은 1.608배 증가시키는 것으로 나타남. 한편 전체 Aromatase inhibitor 사용군 중에서 골밀도 검사를 시행하는 경우는 63.78% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 8.73% 뿐 이었음. - 전립선암 생존자 총 17,766명 중 ADT 사용군 8,883명 중 골절 발생율은 1000인년당 13.9명이었으며 ADT 사용하지 않는 환자 8,883명 중 골절 발생율은 1000인년당 6.1명으로 andorogen deprivtion theraohy (ADT)를 사용하는 경우에 2.055배 더 높았음. 이러한 경향은 골절 부위별로 SEER 요약 병기별로 분석한 다변량 분석에서도 비슷하였음. ADT 치료를 받는 환자 중에서 골밀도 검사를 시행하는 경우는 14.7% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 1.3% 뿐이었음. - 위암 생존자는 총 85,124명 (내시경점막절제술 18,124명, 위전절제술 14,428명, 위부분절제술 52,575명) 중 골다공증성 골절 발생율은 100,000인년당 2.234명 이었음. 위절제술을 시행받은 환자군에서의 골절의 발생율이 내시경적 절제술을 시행한 경우에 비해 다변량 분석 결과 1.236배 더 높았음. 특히 위 전절제술을 받는 경우 부분 절제술이나 내시경적 절제술을 받는 경우에 비해 고관절과 손목 골절의 발생 위험이 유의하게 놓았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 2.67% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 0.5%에 불과하였음. - 갑상선암 생존자 115,821명 중에서 골다공증 골절의 발생율은 1000 인년당 1.276명 이었고, 부갑상선기능저하증이 발생한 환자에서 골다공증 골절의 발생은 1000 인년당 3.899 명, 부갑상선기능저하증이 발생하지 않은 환자에서 1000 인년당 4.604명 으로 부갑상선기능 정상군에서 더 많이 발생하였음. 다변량 분석결과, 부갑상선 기능 저하에 대한 치료로 칼슘과 활성형 비타민D를 사용하는 경우에 비해 그렇지 않은 경우 골닥공증성 골절의 발생율이 1.203배 (1/0.831) 유의하게 증가하였음. 특히 갑상선호르몬제의 용량이 높은 경우 골절의 위험도가 증가하는 경향을 보임. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 15.4% 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 3.01%에 불과하였음. - 자궁경부암 생존자 총 13,480명중에서 골반부전골절은 134례로 발생율은 0.99%로 확인되었음. 방사선 치료를 받은 환자군에서의 골반골 부전 골절의 발생율이 방사선 치료를 받지 않은 경우에 비해 다변량 분석 결과 1.829배 더 높았음. 골반골 부전골절이 발생하는 경우 사망률 또한 높았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 14.0 % 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 2.4%에 불과하였음. - 자궁내막암 생존자 총 6,923명 중에서 골반부전골절은 39례로 발생율은 0.56%로 확인되었음. 골반골 부전골절이 발생하는 경우 사망률 또한 높았음. 골밀도 검사를 시행하는 경우는 17.3 % 뿐이었으며 골다공증 약제를 처방 받는 경우도 3.7%에 불과하였음. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이영균
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 암 생존자;골다공증;골다공증성 골절; 2. cancer survivors;osteoporosis;osteoporotic fracture;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이용범
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 발전소;터빈제어;유압서보밸브;이중화시스템;신뢰성; 2. power plant;turbine control;servo valve;redundancy system;reliability;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ○ 1단계 ● 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ● 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ○ 2단계 ● 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ● 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 - MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김경수
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선치료;오가노이드;복제실수교정유전자;린치증후군;전장유전체분석; 2. Radiotherapy;Oragnoid;Mismatch repair gene;Lynch syndrome;Whole genome sequencing;

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 “핵의 삼중 핵 충돌은 이중 충돌과 다른 점이 있으며, 그 차이를 실험적으로 구별할 수 있다” 라는 가설을 증명하고자, “이중 핵 충돌과 구별할 수 있는 삼중 핵충돌 실험의 프레임을 구축” 하고자 하였다. 이에 따라, (1)핵의 삼중 핵충돌 가능성 여부에 대해 계산하고, (2)삼중 핵충돌이 관측가능한 프레임을 구축한 후, (3) 해당 프레임이 유효한지 증명할 수 있는 테이블탑 실험으로 진행하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 ◆ 핵의 삼중 핵충돌 가능성 여부를 모의 실험 프로그램을 개발하여 판단하였고, 핵충돌은 일부 특수한 경우에 대해 1° 이내 각도로 이중 충돌에 대해 차이가 있을 것으로 계산되었다. ◆ 3입자 산란 실험의 실험적 프레임을 구축하고자 하였으며, 저에너지 알파 선원을 이용한 테이블탑 실험으로 관측 가능이 가능하도록 그 실험의 개략적 기하학적 구조를 구상하였다. ◆ 테이블탑 실험을 위해 진공 상자와, 검출기 구성 등을 완료하여 테이블탑 실험을 진행할 수 있었다. ◆ 다만, 3중 핵충돌 실험을 진행하기에는 그 가능성이 매우 낮고, 가능성을 높일 수 있는 방법인 고반응성의 방사선원을 활용하기에는 그 예산과 관리의 위험성을 고려하여 3중 핵충돌의 이후 연구에 도움이 될 수 있으며, 그 관측 사항이 3중 핵충돌 실험의 의의와 유사한 다른 실험(상호 산란)으로 대체하여 진행하였음. ◆ 상호 산란 실험의 결과 일부 실험 구성에서 미미하지만 산란 효과가 있음을 관측하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◆ 본 연구는 3개 이상의 핵을 기반으로 하는 다체 핵충돌이라는 완전히 새로운 핵충돌 실험의 설계의 시작으로서, 새로운 연구의 지평을 열 수 있는 계기가 될 것으로 보인다. ◆ 3체 핵-충돌보다 4체 핵-충돌이 그 충돌 가능성은 낮지만, 충돌이 일어났을 때 그 방출 입자의 관측에 더 용이할 수 있어, 해당 사항에 대한 후속 연구 가능성이 있다. (후속연구A) ◆ 본 연구 중 도출된 결과로서, 실리콘 픽셀 검출기를 활용한 입자 구별의 가능성이 있었으며 그에 따른 후속 연구를 진행할 수 있다.(후속연구B) ◆ 본 연구에서 활용한 저에너지 입자는 실리콘 검출기에 막대한 방사성 내구 영향이 있다. 입자 검출에 영향을 미쳐 관측 결과에 영향이 있었을 수 있으며, 그에 따른 후속 연구가 필요하다.(후속연구C) (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유인권
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 고밀도 핵충돌;실리콘검출기;다체상호작용;방사선 검출;삼중 충돌; 2. High Density Nuclei collision;Silicon Pixel Detector;Multibody Interaction;Radiation Detection;Triple Collision;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 복제 단백질 MCM 발현 저해 물질인 Cedrol의 target 단백질의 발견과 신경퇴행성 질환과의 작용 메커니즘 연구를 통한 multifunctional drug으로써의 가능성 검토 ○ 전체 내용 MCM 발현 조절 물질인 cedrol의 항암 및 신경보호효능을 in vitro/in vivo에서 확인하고 작용기작을 규명함으로써 multifunctional drug으로의 가능성을 확립함 ▪ A549와 U937 세포주에서 G1 arrest 및 apoptosis 유도 기작 규명 ▪ A549와 U937 세포주에서 MCM 발현 저해 기작 규명 ▪ Cedrol의 target 분자 분석을 통한 in vitro 항암작용기작 규명 - Cedrol 과 직접 결합하는 target 분자 확인 - Upstream pathway 의 조절 기작 확인 ▪ Xenograft model에서 항암 효능 및 분자기작 규명 - Cedrol 투여 방법에 따른 항암 효능 확인 - 적출 종양의 면역 염색을 통한 타겟 분자 확인 ▪ Cedrol의 신경세포 보호 효능 및 신경퇴행성 질환의 치료 가능기작 규명 - 신경독소 성분 처리된 신경세포 SH-SY5Y에서 Cedrol 의 세포생존율 및 단백질 발현 변화확인 - 신경세포주에서 Cedrol에 의한 MCM 단백질 발현변화 확인 - 신경세포내 타겟 분자 확인 ▪ 파킨슨병 동물모델에서 Cedrol의 효능 및 관련기작 규명 - 운동테스트를 통한 Cedrol의 신경보호 효능 확인 - Cedrol에 의한 타겟 분자의 위치 및 발현 변화 확인 - Cedrol에 의한 MCM 단백질 발현 변화 검토 □ 연구개발성과 ▪ MCM 발현 억제 물질인 cedrol은 A549와 U937에서 G1 arrest와 Apoptosis 유도 ▪ Cedrol이 직접 결합하는 target 분자는 α-enolase이고, cedrol 처리에 의해 cytosolic α-enolase감소하고 nuclear mbp-1 증가함 ▪ in vivo에서 cedrol의 항암효능 확인 및 조직염색에서 MCM발현 감소함 ▪ 6-OHDA 처리된 SH-SY5Y에서 cedrol의 신경세포 보호 및 MCM 발현변화 확인 ▪ 파킨슨병 동물모델에서 cedrol의 인지능력 개선 효과 및 MCM 발현 증가함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ Cedrol의 MCM 단백질, α-enolase, α-synuclein 등의 다양한 표적을 가지는 multifunctional drug으로의 가치를 알리는 중요한 결과임. 따라서 이후 multifunctional drug 으로 만성질환 치료의 후보물질 가능성 ▪ 항암 및 항암보조식품, 신경세포 보호 효과를 가지는 보조 식품 등으로 개발하기 위한 제형 연구를 통해 산업화 추진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권현주
• 주관연구기관 : 동의대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 다중표적약재;세드롤;MCM 단백질 발현저해;항암;신경세포보호; 2. Multifunctional drug;Cedrol;downregulation of MCM protein expression;Anticancer;Neuro-cell protection effect;

□ 연구개요 ▶ 레이저-플라즈마 가속 연구에 사용될 20 TW/35 fs TI:sapphire 레이저 시스템의 temporal contrast ratio 향상. ▶ 레이저-플라즈마 가속에서 고출력 레이저 펄스가 진행하는 종방향으로 개스/플라즈마 밀도를 점점 더 높여 dephasing effect를 줄여 전자빔 에너지를 높일 수 있는 개스셀 설계, 제작 및 동작특성 연구. ▶ 개스셀에 수소나 헬륨 개스를 주입시키고 20 TW/35 fs Ti:sapphire 레이저 펄스를 개스셀 내부에 집속시킴으로써 레이저-플라즈마 가속에 의한 고에너지 전자빔 펄스 발생 및 진단. ▶ 고에너지 전자빔 펄스를 금속 포일을 통과시키면 THz 영역의 CTR 펄스가 발생하는데 CTR/THz 펄스 한 개로도 스펙트럼을 측정할 수 있는 방법 개발. ▶ 레이저-플라즈마 가속으로부터의 고에너지 전자빔 펄스를 고체 포일을 통과시켜 THz 영역의 CTR 펄스를 발생시키고 그 특성을 실험 및 시뮬레이션으로 연구. □ 연구 목표대비 연구결과 ▶ 20 TW 레이저 성능 (temporal contrast ratio) 향상 연구 Spectral matching 방법을 최초로 고안하여 간단하면서도 temporal contrast ratio를 1/10 이하로 줄이는 데 성공하였음. ▶ 전자빔 소스 개발 연구: 종방향 밀도 조절이 가능한 개스셀 개발 고출력 레이저 펄스가 진행하는 방향으로 밀도분포를 조절할 수 있는 capillary 개스셀을 성공적으로 개발하고 동작특성을 실험적으로 규명하였음. ▶ 고에너지 전자빔 펄스 발생 및 진단 14 TW 내외의 Ti:sapphire 시스템과 개발된 capillary 개스셀을 사용하여 100~230 MeV의 고에너지 전자빔 펄스를 발생시켰고 에너지, 에너지 분포, 전하량 등을 측정하였음. ▶ CTR/THz 펄스 single-shot 진단 방법 개발 Spectral-encoding 기반 방법을 사용하여 THz 영역의 CTR 펄스를 single-shot으로 진단할 수 있는 방법을 개발완료 하였음. ▶ CTR 발생 및 특성 연구: 실험 및 시뮬레이션 코로나 팬데믹으로 인하여 고출력 레이저 시스템의 부품 수급 문제가 발생하여 CTR 발생 실험은 연기되어 있으나 PIC (particle-in-cell) 시뮬레이션 연구를 통해 CTR발생 및 그 특성에 대해 깊이 있는 연구결과 얻었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) THz파는 과학기술이나 산업에서 매우 중요하게 이용될 수 있음. 레이저-플라즈마 가속 방법으로 발생시킨 CTR은 규모가 작으면서도 강력한 THz 소스가 될 수 있을 것이므로 THz 분광학을 통한 새로운 사이언스 연구나 THz 이미징 등을 통해 실용적 측면에서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 석희용
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 레이저-플라즈마 가속;테라헤르츠파; 2. laser-plasma acceleration;THz wave;coherent transition radiation (CTR);

□ 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;

생명체가 활동을 유지하기 위한 거의 모든 생명활동은 아미노산으로 이루어진 단백질이 매개한다. 세포 내에서 여러 대사 반응을 촉매하고 조절하는 효소들뿐만 아니라, 세포 외부에서의 자극 및 환경 변화에 대한 적응을 유도하는 신호전달체계 또한 단백질에 절대적으로 의존하고 있다. 따라서 단백질의 변이, 결실, 과다, 부족 등은 때때로 중요한 질병의 원인이 되며, 이를 파악하고 치료제를 개발하기 위한 노력이 다방면으로 진행 중이다. 단백질은 20개의 아미노산(amino acid)의 조합으로 이루어져 세포 내 DNA로부터 전사(transcription)된 RNA와 리보솜으로부터 번역(translation) 과정을 거쳐 3차원 구조를 형성한다. 이때 각 아미노산 주형 및 잔기에 존재하는 다양한 쌍극자에 의해 수소결합이 형성되며 각 단백질은 고유한 삼차원 구조를 형성함으로써 고유한 기질에 대한 특이적 활성을 띤다. 따라서 단백질의 구조를 파악하는 것은 단백질이 가지는 고유한 기능이 작동하는 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 이를 기반으로 하여 활성을 제어할 수 있는 약물 설계 및 발굴에 중요한 기초를 제공한다.
이를 위해 X선 결정학(X-ray crystallography), 핵자기공명분광법(Nuclear Magnetic resonance, NMR), 초저온투과전자현미경(Cryo-electron microscopy) 등 여러 기술이 개발되어 활용되고 있다. 보다 최근에는 딥러닝(Deep learning) 기술을 활용한 AlphaFold I, II가 개발되어 전 세계적인 충격을 주고 있다. 본 보고서에서는 이 기술들에 대해 간단한 소개와 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.
 

• 연구책임자 : 이병진
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211129
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