벼 엽록체 발달에 관여하는 중요 PAP유전자를 발굴하고 그 기능을 분석하여, 벼 엽록체 발달의 분자원리를 규명하기 위한 연구를 수행한 결과. ✔ 벼 엽록체 발달을 결정하는 OsPAP 유전자 발굴 및 엽록체 발달에 관련하여 이들 유전자들의 발현특성과 엽록체 위치화 특성 규명. ✔ OsPAP 유전자편집 및 과발현 형질전환 벼 제작과 분석을 통해, 발굴한 OsPAP 유전자의 기능 규명. ✔ SCI 7편, 2 건의 특허 출원 및 1 건의 특허 등록. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 장규필
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 벼 엽록체 형성;엽록체 전사조절체계;펩알엔에이 전사조절체;펩 전사조절체 결합단백질; 2. Rice chloroplast biogenesis;Chloroplast transcription system;PEP RNA polymerase;PAPs;

▢ 세포주 및 동물모델을 이용하여 저선량 및 저선량률 방사선에 의한 생체 영향 확인 및 기전 연구 수행 ○ 저선량률 chronic exposure (3.4mGy/h)그룹이 고선량률 조사 (50.9Gy/h) 그룹보다 정자의 생성 및 기형률에 더 많은 피해를 준다는 사실을 확인함 ○ 생쥐 소장에서 저선량 방사선에 의해 발현이 유도되는 G6PC2와 MUC6가 저선량 방사선 (100mGy 이하) 특이적으로 발현이 유도됨을 확인함 ○ 저선량 방사선 생체 영향 연구를 위해, extracellular vesicle의 분리 조건 및 검증조건을 확립함 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이창근
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 저선량 방사선;선량률;고환;세포바깥소포체; 2. low-dose radiation;dose-rate;testis;extracellular vesicles;

1) 히스톤 변형체인 mH2A2에 의한 유방암 악성화 제어 기전 연구 - mH2A2의 발현 패턴과 유방암 악성화간의 상관관계 조사 - mH2A2의 조절이 유방암줄기세포에 미치는 효과 조사 - mH2A2에 의한 유방암 악성화에 관여하는 하위 표적 유전자 발굴 2) 후성유전학 조절 인자인 G9a에 의한 유방암 전이 변화 연구 - 유방암에서 G9a 발현 저하에 의한 BMP5 단백질의 발현 증가 관찰 - 유방암에서의 BMP5의 증가로 인한 이동성/침윤성 감소함을 관찰 - BMP5 증가로 인한 MCF-7 세포주의 방사선 저항성 감소 관찰 3) BRD4와 콜레스테롤 조절 인자의 종양 악성화 제어 기전 연구 및 방사선 치료 효율 증진 연구 - 간암세포주에서 BRD4에 의한 콜레스테롤 조절인자인 HMGCS1 및 HMGCR 발현비교 - 간암세포주에서 BRD4 조절에 의해 지방산 대사에 관여하는 유전자 발현 확인 - BRD4 발현 조절에 의한 지방방울(Lipid Droplet)형성에 미치는 영향 확인 4) Rg3의 FM3A 마우스 유방암 세포주에서 방사선 민감성 유도 효능 평가 - 유방암 세포주에서 Rg3가 방사선 민감성에 미치는 영향 연구 - 유방암 세포주에서 Rg3의 방사선에 의한 세포사멸 영향 연구 - 유방암 세포주에서 Rg3의 세포 침윤에 미치는 영향 연구 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 최유진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 종양줄기세포;후성유전학;암대사;면역세포; 2. cancer stem cell;epigenetics;cancer metabolism;immunotherapy;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 전자파의 생체시계교란 및 퇴행성 뇌질환 발병 연관성 기전 연구 ○ 전체 내용 1차년도 - 생체시계교란에 대한 전자파 역할 탐구 ▶ 송과체와 SCN의 분석을 통해 전자파가 생체시계를 조절하는데 중 추적 역할을 하는 표적 발굴 2차년도 - 생체시계신호전달 체계에 대한 전자파 작용 기전 탐구 ▶ 전자파에 의한 생체시계 교란이 SCN과 송과체의 신호전달 체계에 미치는 영향 확인 3차년도 - 전자파에 의한 생체시계교란과 퇴행성 뇌질환 발병 기전 연구 ▶ 알츠하이머 동물 모델과 전자파 생체시계교란 양상 비교 분석 및 장기 전자파 노출이 생체시계교란에 미치는 영향 평가 ○ 1단계 ● 목표 전자파의 생체시계교란 및 퇴행성 뇌질환 발병 연관성 기전 연구 ● 내용 전자파와 퇴행성 뇌질환 발병과의 인과 관계 평가 □ 연구개발성과 본 연구는 일주기 시계와 퇴행성 뇌 질환에 대한 무선 주파수 방사선 (RFR)의 효과를 평가하기 위해 수행 됨. 본 연구를 통해 RFR이 건강한 동물에서 SCN의 신경 전달 물질 및 생체 시계 유전자를 조절 가능성을 관찰함. 또한 알츠하이머병 동물 모델 인 5xFAD 마우스에서 뇌 기능을 조절할 수 있는 중요한 조절 인자인 장내 미생물 군과 대사체의 조성이 RFR에 의해 변화됨을 관찰함. 이러한 결과를 바탕으로, RFR이 퇴행성 뇌질환에 대한 치료 표적 후보가 될 수 있을 것으로 생각 함. 연구 3 년 동안 RFR 연구와 관련된 세 개의 SCI 논문이 제 1 저자로 출간 됨. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 전자파 노출이 일반 동물에서 생체시계의 교란을 가져 올 가능성에 대한 연구 결과는 전자파의 유해성으로 평가 될 수 있음. 하지만 퇴행성 뇌질환 모델에서 동물의 장내 미생물 군집 변화 및 대사체 변화를 유발하여 뇌질환 개선 효과를 기대할 수 있음. 본 연구 결과는 전자파와 장내 미생물 생체시계 연구 및 대사체 연구에 활용 될 수 있고 전자파 노출 조절을 통한 퇴행성 뇌질환 치료 방법 개발에 활용 할 수 있을 것으로 사료 됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김혜선
• 주관연구기관 : 아주대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 전자파;미생물;생체시계;퇴행성뇌질환;시상교차상핵; 2. Radiofrequenc electromagnetic radiation (RFR);microbacteria;Circadian clock;Neurodegerative disease;Suprachiasmatic nucleus(SCN);

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 미세먼지 확률론적 예측 모형과 광 투과율 모델을 이용한 미세먼지의 농작물 생산피해 예측 및 세척기술 개발과, 시설작물 경영분석 연구를 통한 미세먼지 발생피해 평가기술 개발 ○ 전체 내용 ○ WRF-Chem을 이용한 고해상도 미세먼지 모의 시스템 구축 및 지역별, 계절별 미세먼지 예측 모형 개발 ○ 광 투과 실험 및 미세먼지 재현을 위한 실험용 상사법칙 개발과 투과성 재료의 특성 구명을 통한 미세먼지 농도에 따른 시설온실 표면에 대한 영향의 실증적 구명 ○ 시설온실 피복재 및 미세먼지 농도에 따른 작물의 생리적 특성 및 품질 특성구명을 위해, 미세먼지 농도별 광 투과율 실험 및 Irradiation Multiphysics 기법을 이용한 투과량 시뮬레이션과 수치화 ○ 세척제 별 생물학적, 이화학적 특성 구명과 세척방법의 공학적 검토를 통한 친환경 세척기술 개발 및 매뉴얼 작성 ○ 광 투과율 모델과 가상 시뮬레이션을 이용한 미세먼지 예측, 미세먼지 발생에 의한 시설재배 생산량 감소액 및 경영비 상응요소 산정, 미세먼지 발생에 의한 손실평가 및 경제적 경영분석 연구 수행 □ 연구개발성과 ○ 미세먼지 환경 재현 실험기구 및 시료 분석 용 광 투과율분석기 개발 ○ 미세먼지 흡착에 따른 투과율 변화 분석 및 세척제 평가를 위한 샘플 취득 시나리오구성 및 장치 설치 ○ 시설재배온실 내·외부 위치 별 조도 측정 장치 개발 ○ 온실 피복 시료 (PE) 특수 코팅에 따른 광 투과율 및 표면 소수성 평가 ○ 농가 온실 미세먼지 피해분석을 위한 미세먼지 실험모델 개발 ○ 미세먼지 노출에 따른 피복재 투과율 변화 분석 ○ 세척용액 내부 계면활성제 극성에 따른 미세먼지 제거율 평가 ○ 미세먼지에 따른 온실 내·외부 일사량 측정 및 분석 및 평가 ○ 코팅용액 도포 온실 피복재의 물때 생성률 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 ○ 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델 개발 및 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 분석과 피복재 투과율 저하양상 구명 ○ 제올라이트 암모늄 흡착 원리에 기반한 비닐온실 표면 미세먼지 세척 평가 ○ 미세먼지 영향의 온실 피복재 투과율 저하 방지를 위한 코팅제 비교 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 및 적용 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 일반적으로 물줄기를 이용한 물리적 세척방법은 투과율의 극히 일부만 회복 가능한 방법이며, 겨울철에는 물관리의 어려움이 있어 농가에서 쉽게 접근할 수 있는 세척방법이 요구되고 있음 ○ 온실 피복재에 흡착된 미세먼지를 물리적으로 세척하여 투과율을 회복하고자 할 경우 온실 상부를 세척하기 위한 인력의 인명 사고 발생 우려가 있는 한계가 있었음 ○ 본 연구에서 도출된 세척기술은 자연빗물이나 농업용수로 자연스럽게 세척할 수 있는 방안으로 농가에서 접근하기 용이할 것으로 보임 ○ 기존 옥살산을 이용한 세척방법과 대비하여 본 연구에서는 친환경 세척기술을 정립함으로써 환경 지속가능성을 고려함 ○ 본 연구에서 도출된 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델은 농촌에서 발생하는 미세먼지 발생환경을 실험실 환경에서 안전하게 제어할 수 있어 관련 분야 연구와 기술 발전에 기여할 수 있음 ○ 국가 미세먼지 측정망 자료에 농업부문 미세먼지의 계절적, 행정구역별 분포 현황을 추가하여 미세먼지 예보 정확도 향상에 기여 ○ 미세먼지가 발생한 대상지역 현장에서 미세먼지 대응 업무 추진 시 기초자료 지원 및 미세먼지 피해를 저감하기 위한 기술로써 활용 ○ 시설원예 또는 시설재배 비닐하우스 설계에 미세먼지에 의한 농업 생산피해 저감을 위한 안정적인 설계 기준 제시 ○ 미세먼지 피해 경감을 위한 친환경 세척 기술 개발로 미세먼지에 대한 선제적 대응으로 농업 피해 및 주민건강 피해를 최소화 ○ 농촌 지역에 적합한 새로운 미세먼지 저감 관리 기술 개발에 기여 ○ 작물 생육 영향 최소화를 통한 작물 생산량 증대로 농가경제 활성화 ○ 사회적 관심이 4차 산업혁명 등 고도화된 산업에 집중되고 있으나 농업분야 미세먼지 배출로 인한 경제적, 산업적 타격은 다른 어느 분야보다 큰 만큼 농업분야에서 미세먼지 관련 정책을 도출하게 될 본 연구의 역할이 매우 중요 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이재한
• 주관연구기관 : 국립원예특작과학원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 미세먼지;시설재배지;작물생육모형;세척기술;일사량; 2. particulate matter;greenhouse;crop growth model;cleansing technology;solar radiation;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 임만성
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :

1. Research Purpose - Importance of Research Understanding radiation-induced defects and damage accumulation mechanisms in materials and the effects of material structure, displacement dose, and damage rate on the microstructural evolution of defects in irradiated materials is essential to ensure the operational safety on nuclear power plant (NPP), development of advanced nuclear power reactor technology. Various types of defects exist in materials that directly determine mechanical properties, electrical conductivity, diffusivity, or light emission. Identifying the generation and growth of these defects is an important task in the fields of nuclear power. For example, neutron irradiation causes collision displacement, transmutation and ionization effects in the nuclear design materials and changes its microstructure and properties. Neutron induced defects and damage degrades the mechanical properties, poses a severe threat to the structural integrity of the NPP components. Advanced nuclear technologies such as fusion reactor require high performance materials with remarkable radiation tolerance and high stability and strength. Also, one of the discussed challenges in nuclear power engineering is lifetime extension of NPP. The components of NPP such as reactor pressure vessels (RPV). Many spectroscopy techniques have been employed to inspect the material defects. High-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) has provided useful information regarding irradiation-induced voids and loops, they cannot capture defects on the atomic scale. Small-angle neutron scattering (SANS) and small-angle X-ray scattering (SAXS) disclose information about structural parameters such as porosity distribution in the range of 1–100 nm. (source : 1. Research Purpose 3p)

• 연구책임자 : 조규성
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :

□ 연구개요 본 연구는 고온의 QCD 매질에서 입자들의 생성, 상호작용 및 수송 과정을 연구하여 상대론적 중이온충돌에서 일어나는 물리적 현상을 이해하는 것을 목적으로 한다. RHIC과 LHC 등에서 측정되는 입자들의 생성량은, 초기 생성 뿐 아니라 쿼크-글루온플라즈마 내에서의 상호작용 및 상전이(phase transition) 후 강입자화 되는 과정에서의 메커니즘과도 밀접한 관련이 있기 때문에, 중이온 충돌계의 진화를 이해하는 것은 실험 결과를 이해하고 분석하는데 있어 필수적이다. 본 연구에서는 특이 강입자(exotic hadron) 생성과 쿼코니움(quarkonium)의 해체(dissociation) 및 재조합(regeneration)에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. □ 연구 목표대비 연구결과 상대론적 중이온 충돌에서 특이 강입자의 하나인 네 개의 쿼크로 구성된 T_cc의 생성을 연구하였다. T_cc는 크기가 상대적으로 큰 분자(molecular) 상태이거나 치밀한 쿼크(compact multiquark) 상태일 가능성이 있다. 유체역학(hydrodynamics)을 이용하여 강입자 상태 물질의 진화를 모델화하고, 구조에 따른 T_cc의 초기 생성 및 파이 중간자와의 반응을 계산함으로써 RHIC과 LHC에서 그 특이입자의 생성량을 예측하였다. 무거운 쿼크와 그 반쿼크의 색 전하(color charge)에 의한 쌍극자(dipole) 상호작용을 이용하여, 글루온 흡수와 비탄성 충돌에 의한 쿼코니움의 해체를 계산하였고 그 결과가 pNRQCD(potential nonrelativistic QCD)에 수렴함을 보였다. 이를 바탕으로 쿼크-글루온 플라즈마 내에서 쿼코니움의 해체와 재조합, 에너지 손실(energy loss)등에 대한 현상론적 모델을 만들었고 이 모델을 bottomonium의 바닥 상태(ground state)에 적용하였다. central rapidity 영역에서 RAA(nuclear modification factor)와 v2(elliptic flow)를 계산하였고 이를 CMS 실험 데이터와 비교하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 본 과제에서 연구된 강입자 상태 물질의 유체역학적 모델과 반응 속도식(rate equation)을 이용한 입자들의 생성량 계산은 다른 특이 입자들의 생성량 예측에 활용될 수 있다. 2) 쿼코니움의 해체, 재조합, 에너지 손실을 이용한 현상론적 모델은 bottomonium의 바닥 상태 외에도 들뜬 상태(excited states) 및 charmonium 등에 적용하여, 이들의 RAA및 그 비율 등 다른 실험 데이터 분석에 활용될 수 있다. 3) 본 과제에서 개발된 쿼코니움 연구 결과를 바탕으로, 국내에서 무거운 쿼크 및 쿼코니움에 대한 시뮬레이션 코드 개발이 진행 중이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍주희
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 상대론적 중이온 충돌;쿼크-글루온 플라즈마;강입자 상태;쿼코니움; 2. relativistic heavy ion collisions;quark-gluon plasma;hadronic gas;quarkonium;

KURT 기반의 처분환경 진화를 고려한 사용후핵연료 처분시스템 성능 검증을 위해 KURT를 활용한 처분시스템 구성요소의 공학규모 성능 검증기술을 개발하고, 처분환경 진화를 고려한 처분시스템 종합성능 평가체계를 개발하는 것을 주요 목표로 하여 4개 기술분야 별로 세부과제를 구성하여 연구를 수행하였고 연구결과는 다음과 같음. ○ 처분시스템 성능평가체계 개발 분야 - 국내 발생 모든 사용후핵연료 대상 처분효율을 향상 시킨 처분개념(KRS+)을 개발하였으며, 국내 원안위 고시에 근거한 처분장 운영중 회수방안 설정 - 처분시스템 내 복합현상들을 단위모듈화하여 연계한 프로세스 기반 종합성능평가체계(APro 알파버전) 개발 - 모델 불확도 정량화 방법론과 처분용기당 붕괴열 조합 방법론 개발 ○ 공학적방벽 복합거동 검증기술 개발 분야 - KURT 기반 공학적방벽 복합거동특성 현장시험(In-DEBS)의 THM 특성 DB 구축 - 공학적방벽 성능 규명 및 모델 해석을 위한 완충재 열-수리 복합물성 평가 기술 개발 및 공학적방벽 THM 복합거동 진화모델 개발 및 국제공동연구 검증 - 다중 처분공 간섭현상 현장시험(In-DEBS-M) 개념설계(안) 제시 ○ 처분 지질환경 진화모델 개발 분야 - 심층처분장 건설 및 운영단계에서의 근계영역 천연방벽 특성 변화를 평가하고 모델화하기 위해, 처분터널 및 처분공 주변에서 발생하는 응력, 단열특성 및 수리특성 변화를 현장시험과 모델링을 통해 평가 - 처분용기재료에 대해 무산소 조건의 장기부식시험을 착수하고, 1차 모듈 해체 결과를 토대로 한 구리부식모델 개발 ○ 다중방벽 핵종 지화학거동 평가 - 지화학 인자의 영향을 고려한 사용후핵연료의 방사성핵종 조화 유출 모델 개발 - 처분환경의 변화에 따른 용기부식생성물 및 완충재의 특성 변화와 그에 따른 핵종 수착특성 자료 구축 - KURT 기반 근계영역의 산화환원환경 변화에 따른 용질의 이동/지연 현상 평가 (출처 : 서지정보양식 360p)

• 연구책임자 : 조동건
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 공학적방벽;사용후핵연료;성능검증;심층처분시스템;종합성능평가체계;지하처분연구시설;지화학 거동;처분 안전성;처분환경 진화;천연방벽; 2. Engineered barrier;Natural barrier;Spent nuclear fuel;Deep geological disposal sysetm;Evolution of disposal environments;Total system performance assessment framework;Performance verification;KAERI Underground Research Tunnel(KURT);Geochemical behavior;Disposal safety;

방사선치료기 핵심기술로 방사선 고선량률 실시간 모니터링 시스템의 최적화, 방사선치료기 전자총 시작품 및 방사선치료용 엑스선-전자선 겸용 헤드 시스템 개발을 수행하였음. 고선량률 전자빔 전임상시험을 위한 가속기 및 제어시스템 설계 및 구축을 진행하였음. 고선량용 필름 및 이온전리함 기반의 선량 모니터링 방식과 더불어 무기형광체 및 광섬유 기반의 방사선량계를 제시함으로써, 실시간 모니터링 시스템 다변화하여 조사목적과 환경에 따른 모니터링 방식을 적용할 수 있음. 수입에 의존하던 부품중 하나인 전자총은 cathode-heater assembly을 제외한 모든 부품을 기관 및 국내업체를 통해 가공 및 용접을 수행하여 시작품을 완료하였으며, 성능테스트 결과 500 mA이상 전류 생성이 확인되어 차후 가속기의 전자총 부품으로 대체 활용할 수 있음. 고선량률 전임상시험을 위한 인터락과 콘솔 설계 및 구축되었으며, 전임상시험 전용공간에 펄스전원장치 및 관련 장치들이 구축되어 시험가동이 진행중에 있음. 전자가속기 또한 설치되어 2021년도에는 고선량율 전임상시험을 위해 개발된 기술들을 기반으로 가속기 가동 위해 구동 최적화에 활용할 예정임. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 임희진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선치료기;펄스전원장치;인터락;전자총;고선량률; 2. Radiation Therapy machine;Pulse modulator;Interlock;Electron-gun;High dose rate;