현행 조사처리식품 확인시험법들은 신속하나 감도가 낮아 스크리닝법으로 사용되거나 감도가 높아도 2일 이상의 분석시간이 소요되는 등 각각의 단점을 가지고 있어 신속성과 정밀성 모두를 만족하는 신규 조사처리식품 확인시험법의 신설이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 후보 분석법들의 비교를 통해 SPME-GC/MS 분석법을 선정하였고 이 분석장비에 가장 효율적인 판별마커로써 1,7-hexadecadiene을 선정하였으며, 반응표면분석을 통해 시헙법 분석조건을 최적화하였다. 이후 검지마커가 조사처리에 의해서만 발생한다는 uniqueness 확인 및 LOD, LOQ, Accuracy 등 신규 검지법의 신뢰성 검증 완료하고 저장온도/기간 및 혼입율 변화에 따른 검지 가능 여부 확인을 통해 상온에서 1년의 저장기간 동안 판별이 가능함을 확인하였으며, 모델식품 이외에도 4개 품목 및 식품조사처리에 사용 가능한 모든 방사선 선종(감마선, 전자선, 엑스선)으로 조사처리한 시료의 검지가 가능함을 확인하였다. 또한, 본 시험법은 0.1 kGy 이상의 흡수선량으로 조사처리된 시료를 3시간 이내에 분석이 가능하며, 현행 시험법들과의 비교 실험을 통해 우수성을 재확인하였다. 아울러 ㈜ 농심과의 실험실간 블라인드 검증 실험 및 수입 유통제품의 모니터링을 통해 본 시험법이 실제적으로 활용될 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 개발 및 검증된 신규 조사처리 확인시험법의 식품공전 일반시험법 신설을 위해 식품의약품안전처에 요청서를 제출하였으며, 등재 시 식품 생산업체의 품질관리 비용 절감 및 조사처리식품의 유통질서 확립에 기여할 것으로 판단된다. (출처 : 서지정보양식 97p)

• 연구책임자 : 송범석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 조사처리식품;확인시험법;고체상미량추출;가스크로마토그래피 질량분석;고감도;신속성; 2. Irradiated food;Identificition method;Solid phase microextraction;Gas chromatography mass spectrometry;High sensitivity;Rapidity;

□ 연구의 목적 및 내용 ○ 코로나바이러스감염증-19가 의심되는 환자에 대하여 SARS-CoV-2 감염여부를 판단하기 위한 목적으로 사용될 체외진단분석기용 NewIon Seq System이다. 코로나바이러스감염증-19 진단을 위해 호흡기 검체 PCR 검사를 하는 19세 이상 성인의 호흡기 검체 및 타액 검체를 대상으로 ‘팔로젠 유전체 NewIon Seq System’을 이용하여 질환의 양성/음성 여부를 파악하고 기존의 호흡기 검체 PCR 대비 임상적 성능을 파악하고자 한다. - 대조 시약은 기허가 검사법 [고위험성감염체유전자검사시약 Allplex™ 2019-nCoV Assay (제조사 씨젠) 제허 20-119 호 RP10243X] - 한국원자력의학원에서 IRB로 임상적 민감도 및 특이도를 평가 - 총 검체는 168개를 진행했지만 확진자 중 Inconclusive4개, 음성 5개는 제외 - 양성자 검체 50개, 코로나19 노출이 없는 피험자 중 음성자 109개 □ 연구 성과 ○ 임상적 민감도 및 특이도 - 임상적 민감도 : 98.0% (49/50)(95% 신뢰구간 : 89.35%, 99.95%) - 임상적 특이도 : 100% (109/109)(95% 신뢰구간 : 96.67%, 100.00%) - 양성 예측도 : 100% (49/49) - 음성 예측도 : 99.09% (109/110)(95% 신뢰구간 : 94.00%, 99.87%) ○ 일치도 평가 - 전체 일치도 : 99.37% (158/159)(95％ 신뢰구간 : 96.55%, 99.98%) - 양성 일치도 : 100% (49/49) - 음성 일치도 : 99.1% (109/110)(95% 신뢰구간 : 94.00%, 99.87%) - Kappa 통계량 = 0.985 □ 연구성과의 활용계획 (기대효과) ○ 타액을 통한 실시간 검사 - 빠른 스크리닝 의료진단이 가능할 것으로 예상 - 코로나 펜데믹에서도 초조기 진단을 통한 감염 확산 및 집단 감염의 위험을 사전에 방지 효과 - 정상적인 사회생활과 경제 활동이 가능할 것으로 예상 ○ 반도체 COMS 공정으로 저가 대량생산이 용이함 (출처 : 국문 요약문 4p)

• 연구책임자 : 한경준
• 주관연구기관 : 팔로젠유한회사
• 발행년도 : 20210700
• Keyword : 1. 전계효과트랜지스터;현장진단기기;바이오마커;유전자증폭장치;랩온어칩; 2. CMOS;POCT;Biomarker;PCR;LOC;

□ 연구의 목적 및 내용 ○ 최종목표 호흡기 선별 방역장비 초저선량 포터블 엑스레이 Mine X 실증을 통한 고도화 ○ 세부목표 - Mine X에 대한 임상 실증을 위한 IRB 승인 - Mine X와 스탠더드 X-ray 기기 정량적 화질 및 평가 비교 - Mine X와 스탠더드 X-ray 기기 영상의학과 의사의 육안 비교 평가 - Mine X와 스탠더드 X-ray 기기 PACS 연동 평가 □ 연구 성과 ○ 사업화 역량강화 - 현재 시판되고 있는 영상진단기기로서 임상 실증 지원을 통해 신뢰성 확보 - 순천향대학교 부속 천안병원 감염병 의료기기 실증지원센터를 이용한 임상평가지원 - 감염병 전문병원에서의 적극적 활용을 통한 판로 개척 - X선 발생장치 소형화 및 디텍터의 다양화를 통한 감염병 이외 질환의 적용가능성 증대 - HDT 가 보유한 27개국 판매네트워크 활용 세계 시장 선점 □ 연구성과의 활용계획 (기대효과) 1. 활용분야 ○ 호흡기 감염 병 질환의 선별검사용: 의료기관 등에서 환자 내원 시 또는 의심환자 선별을 위한 저선량 X 선을 이용한 방역 시스템 구축 ○ 의료기관 등의 연속적인 X 선 추적 검사가 필요한 장기 재원환자에서의 저선량 X 선을 이용한 방사선 노출의 최소화 ○ 국내 대형 병원에서 인지도 상승을 통한 국내 점유율 확대 ○ 전 세계적 의료 산업 전단에 대한 수요 증대로 인해 X-ray 장비를 포함한 의료장비 수요로 지속적인 성장견인 ○ 활용가능 분야 (선별검사) - 감염병 분야 의료기관 선별검사용 - 공항, 항만 등 국외 유입 감염병의 선별검사용 - 생활치료센터의 감염병 격리환자의 선별검사용 - 요양시설 입소 격리 환자의 선별검사 및 격리해제 전 검사용 - 교정시설 재소 환자의 선별검사용 ○ 활용가능 분야 (연속 및 추적검사) - 의료기관 장기 재원 환자의 추적 검사용 - 감염병 분야 의료기관의 추적 검사용 2. 기대효과 ○ 기술적 - 환자의 진료과정에서 빈번하게 이루어지는 X선 영상의 초저선량화 - 기존 흉부 X 선 선량의 1/10에 해당하는 초저선량/Portable 흉부 X-ray기기는 공항, 항만 출입국시나 병원 및 요양시설 입퇴원시 스크리닝 검사로 유용할 것으로 판단됨 (기존 X-ray 선량 최소 0.05mSv, 하지만 HDT Mine2선량 0.0027mSv으로 초저선량) ○ 방사선 허용치 이하의 촬영으로 별도의 차폐시설없이 사용 가능 ○ X-ray 장비 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 품질 및 기술력 확보 ○ 경제적, 산업적 - 초저선량 X 선 방역기기를 통한 K-방역 스탠다드로의 입지 확보 - 불필요한 검사의 축소 및 조기진단의 확대를 통한 의료비 손실 감소 기대 - 감염병, 발열성 질환의 선별 검사 장비로서의 신산업 분야 창출을 통한 시장 선점 - AI 영상 진단 의료기기 개발로 관련 빅데이터, AI 및 정보보호 관련 일자리 창출을 통한 고용확대 - 국가차원의 의료데이터 표준화 및 관련 규제 해결 기대 ○ 사회적 - 감염병, 발열성 질환의 선별을 통한 격리대상 환자 조기 구분 가능 - 조기 선별을 통한 감염병 확대 경로 차단 - 조기 선별을 통한 의료기관 폐쇄의 사전 차단 및 폐쇄 규모 설정 가능 - IT 융합 의료기기산업은 새로운 일자리 창출과 수준 높은 의료 서비스를 제공하여 사회 공익성을 실현 - 차세대 의료 정보화 플랫폼 생태계 구축 (출처 : 국문 요약문 4p)

• 연구책임자 : 정기진
• 주관연구기관 : 순천향대학교
• 발행년도 : 20210500
• Keyword : 1. 초저선량;임상 실증;고도화;방역장비; 2. ultra low dose;Mine X;clinical demonstration;advancement;quarantine device;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김진홍
• 주관연구기관 : 에스팩(주)
• 발행년도 : 20210700
• Keyword : 1. 중수;원자력 발전;냉각 응축;자동화;광분석기기; 2. Heavy water;Nuclear power generation;Cooling condensation;Automation;Optical analysis equipment;

□ 연구개발 목표 본 과제에서는 라그랑지안 기반의 원자로 열유체 및 다물리 해석코드(SOPHIA)를 개발하고, 고해상도 고온가스냉각로(HTGR) 실험데이터를 활용하여 이를 검증하고자 함. 이에 대한 세부목표는 다음과 같다. (1) 고온가스냉각로 사고 시 물리/화학 거동해석을 위한 라그랑지안 모델개발 및 구현. (2) SOPHIA 코드 내 고온가스냉각로 물리/화학 모델통합. (3) 고온가스냉각로 공기/증기유입 현상 고정밀/고해상도 실험데이터 획득. (4) 실험데이터를 통한 코드검증 및 모델개선. □ 연구개발 내용 원자로 안전과 관련하여 물리현상을 정확히 이해하고 해석하는 것은 무엇보다 중요하다. 특히 최근 컴퓨터 기술이 발전함에 따라 복잡한 물리현상을 보다 사실적으로 재현할 수 있는 기술들이 빠르게 발전하고 있다. 이 중 완화입자동역학(SPH)은 대표적인 라그랑지안 기반의 해석기법으로, 복잡한 형상 및 현상을 쉽고 정확히 다룰 수 있어 최근 여러 공학 분야에서 빠르게 발전하고 있다. 본 연구에서는 국내(서울대학교)에서 개발한 SPH 기반의 원자로 열유체 및 안전해석 코드인 SOPHIA 코드를 활용하여 고온가스냉각로의 사고 시 주요현상을 해석할 수 있는 코드를 확장하고, 이를 미국(미시간대학교 외)에서 측정한 고해상도 실험결과와 비교검증을 수행하고자 한다. 본 연구는 다음과 같이 5개의 역무로 나누어 수행된다. (1) 공기/증기유입 종합효과 실험 (미국) ▪ HTGR 공기/증기유입 현상에 대한 종합효과 실험을 통하여 사고 시 유량, 온도, 농도 등의 거시적 파라미터의 시간에 따른 영향을 측정. (2) 유동상실사고 개별효과 실험 (미국) ▪ HTGR 유동상실사고시 국부 유동혼합현상에 대한 개별효과 실험을 통하여 고해상도 속도분포 및 농도분포를 측정. (3) HTGR 해석을 위한 SPH 모델 개발 (한국) ▪ HTGR 사고현상 해석을 위한 SPH 상태방정식, 확산모델, 화학반응모델 등을 개발하고 구현 및 실증. (4) 통합 SOPHIA 코드체계 구현 (한국) ▪ 개발된 모델을 코드 내로 통합하고, 계산성능 및 사용자 환경 개선. (5) 코드 검증 (미국/한국) ▪ 코드해석과 실험결과의 비교를 통하여 코드 검증. □ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) (1) 전산해석코드의 활용방안: ▪ 고온가스로 사고해석 및 현상 분석에 활용. ▪ 지속적인 연구개발을 통해 다양한 분야에 활용범위 확대. (2) 고정밀 실험결과 활용방안: ▪ 다른 코드/방법론 검증 또는 물리모델 개발을 위한 기초데이터로 지속적인 활용. (3) 기대효과: ▪ 안전해석 기술 향상, 전통적인 안전해석 기술 보완, 현상에 대한 깊은 통찰력, 원자로 안전성 향상, 해석 코드의 상용화, 관련분야의 국가적 리더쉽 확보 및 전문 인력양성 등의 기술적, 경제적 효과 기대. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김응수
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 고온가스냉각로;공기유입;증기유입;완화입자유체동역학;라그랑지안;전산유체역학;다물리;고해상도; 2. HTGR;Air Ingress;Steam Ingress;SPH;Lagrangian;CFD;Multi-physics;High-Resolution;

KURT 기반의 처분환경 진화를 고려한 사용후핵연료 처분시스템 성능 검증을 위해 KURT를 활용한 처분시스템 구성요소의 공학규모 성능 검증기술을 개발하고, 처분환경 진화를 고려한 처분시스템 종합성능평가체계를 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 원안위고시에 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 - 초록 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;

□ 연구개발 목표 소형원전 잠재 수요국가를 대상으로 한 SMART의 수출을 촉진하기 위하여 국내 수출 금융제도 및 원전 수출 사례를 분석하고 이를 바탕으로 SMART의 성공적인 수출을 위한 금융 지원방안을 도출 □ 연구개발 내용 ○ 국내외 소형원전 개발 현황 분석 - 국외 SMR 개발 현황 - SMART 개발 경과 및 한-사우디 동반협력 ○ 국내 수출 금융 제도 분석 - 수출입은행 금융 지원 제도방안 검토 - ODA 지원요건 및 사례 검토 ○ 원전 건설사업 금융 - 일반적인 원전 건설사업의 특징 - 원전 재원 조달 방식의 유형 (UAE 바라카 사업 금융의 특징) - 주요 국가 전력시장의 원자력발전 지원 방식 ○ 원전 수출을 위한 해외 금융 지원 사례 및 제도 조사 - 미국, 러시아, 중국 등 원전 수출 금융지원 사례 조사 - 최근 미국의 소형원전 건설/수출 지원 사례 조사 ○ 소형원전 SMART 수출을 위한 금융 지원방안 도출 - 소형원전 비즈니스의 특징 - 소형원전 수출 금융을 위한 제도 개선 방안 도출 - 국가별 수출 사업별 금융 지원 방안 도출 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ SMART 수출 비즈니스 모델 경쟁력 강화 - SMART 사우디 첫호기 건설 사업 착수 촉진을 위한 비지니스 모델에 활용 - SMART 수출 지원을 위한 최적의 금융지원 방안 도출로 SMART 수출 촉진 ○ 지구 온난화 방지 등을 위해 화석연료를 대체할 에너지원으로 떠오르고 있는 소형원전시장 진출을 위한 SMART 경쟁력 강화 - SMART 수출 건설을 통한 국내 원자력 산업계의 생태계 유지 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 기준우
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 소형원전;수출;비지니스 모델;파이넨싱;금융지원;수출금융;공적개발원조;원자력; 2. SMR;Export;Business Model;Financing;Financial Aid;Export Financing;ODA;Nuclear Power;

□ 연구의 목적 및 내용 ○ 연구의 목적 미래 사회변화에 대응하는 원자력 기술역량을 지속 유지·발전시키기 위한 혁신·도전적 기초·원천 연구 분야(주제), 추진체계 기획 등 지원방안 도출 ○ 연구의 내용 1. 우리나라와 해외 주요국의 원자력 혁신 생태계 현황 및 동향 가. 원자력 혁신기술이 발굴되고, 연구개발 및 산업화되는 혁신 생태계 나. 원자력 연구를 수행하는 대학 현황 및 국립연구소, 산업체 등 혁신 주체들의 현황과 협력·연구개발하는 체계 조사·분석 다. 혁신·도전적 기초·원천연구 주제 조사 및 국내 적용가능성 분석 라. 기초·원천R&D를 지원하는 국가 및 민간의 연구개발 사업 현황 2. 국내 원자력 혁신 생태계를 활성화하기 위한 지원 전략 가. 국내·외 원자력 혁신생태계 현황 및 동향 분석에 따른 주요 시사점, 개선 방안 도출 나. 혁신 생태계 활성화를 위한 지원 방안 도출 3. 혁신·도전적 연구개발 중장기 지원을 위한 기초·원천 R&D 기획 가. 원자로, 핵주기, 안전, 방사선 등 분야별 유망 원천기술 수요 조사 나. 기술개발 우선순위 도출 다. 기술개발 난이도와 기술개발 역량(재원, 인력 등)을 고려하여 비용 효과적인 추진체계 도출 라. 기술개발 우선순위와 중요도를 고려한 R&D 사업 포트폴리오 수립 □ 연구개발성과 ○ 원자력 기술전문가 자문 및 자료 조사 - 연구사업 관리기관, 대학, 출연연 등 원자력 기술 전문가 자문 - 온오프라인 회의를 통한 자문회의 운영 ○ 우리나라와 해외 주요국의 원자력 혁신 생태계 현황 및 동향 - 혁신·도전적 기초·원천연구 주제 조사 및 국내 적용가능성 분석 - 기초·원천R&D를 지원하는 국가 및 민간의 연구개발 사업 현황 ○ 혁신·도전적 기초·원천 연구 분야, 추진체계 기획 등 지원방안 도출 - 국내·외 원자력 혁신생태계 현황 및 동향 분석에 따른 주요 시사점, 개선 방안 도출 - 혁신 생태계 활성화를 위한 지원 방안 도출 ○ 원자력 이용 혁신·도전적 기초·원천 연구 사업 기획보고서 - 기술개발 우선순위 도출 - 우선순위와 중요도를 고려한 R&D 사업 포트폴리오 수립 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 원자력 분야 기초·원천 연구개발 사업 기획의 참고자료로 활용 - 정책·시장 변화에 대응하여 역량을 지속 발전시키는 방안으로 활용 - 원자력 이용 미래혁신 기반기술 연구 사업(안) 도출 및 세부과제의 과학기술적 근거를 제공함 ○ 주요국 원자력 첨단연구개발 트렌드 분석자료로 활용 - 원자력 응용 기술 개발 정책 관리 기관의 제도 및 정책 수립 방향의 기초자료로 활용 가능하며, 사업화 추진 및 리스크 관리에 필요한 기본 정보를 제공 - 원자력 응용 기술 분야별 경계를 허물어 각 장점을 융합하여 창조적인 결과물을 도출할 수 있는 연구개발 잠재력이 강화 ○ 기초·원천 연구 분야(주제), 추진체계 기획 등 지원방안 도출에 활용 - 미래 사회 변화에 선제적 대응을 주도하는 원자력 응용 기술 분야를 제시함으로써 국가 미래 기술전략 수립에 원자력 기술 분야 기여가 기대 - 원자력 핵심 원천기술 확보로 혁신·도전적 기초·원천 연구 분야에 직간접적 고용 및 일자리 창출 효과 발생 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 우태호
• 주관연구기관 : 고려사이버대학교
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 원자력 연구 지원 방안;방사선 및 방사선 기술;중장기 연구 개발;기초·원천 연구 분야;혁신생태계 현황 및 동향; 2. Nuclear energy research support plan;Nuclear and radiation technology;Mid- to long-term R&D;Basic and original research fields;Status and trend of the innovative ecosystem;

□ 연구개요 후쿠시마 원전 사고와 세계 곳곳의 탈원전(원전 해체) 기조로 인한 방사성 동위원소의 누출에 대한 우려가 커지고 있으며, 이에 방사성 오염 물질 제거는 물론 검출과 추적까지 가능한 다기능성 흡착제의 개발이 요구되고 있음. 본 연구에서는 1) 환경 및 인류에 심각한 영향을 미치는 중장반감기 방사성 핵종의 제거와 동시에 시인성이 추가된 자체발광 방사성핵종 제올라이트 흡착제를 개발하여 특별한 검출장비 없이 방사선을 사람의 눈으로 즉시 확인이 가능하게 하며, 2) 발광센터인 나노구조체 종류 및 도입량 그리고 다양한 제올라이트 골격형태에 따른 발광특성을 체계적으로 연구하여 방사선 조사에 의한 제올라이트의 발광기작을 명확하게 규명하고자함. 또한, 3) 제올라이트 내에 차폐능을 갖는 납 또는 텅스텐 나노구조체를 함께 도입하여 방사성 핵종의 제거 및 검출과 동시에 이들이 방출하는 방사선을 1차적으로 제올라이트 미세동공 내부에서 차폐하여 2차 차폐에 대한 방사선의 세기를 감소시키는 물질을 개발하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구에서는 1) 나노구조체 종류 및 도입량 그리고 다양한 제올라이트 골격 형태에 따른 발광 특성을 체계적으로 분석하여 방사선 조사에 의한 제올라이트 발광 기작을 명확하게 규명하고자 하였으며, 2) 제올라이트 내에 납 또는 텅스텐 나노구조체를 함께 도입하여 방사성 핵종의 제거와 동시에 이들이 방출하는 감마선을 1차적으로 제올라이트 내부 미세 나노동공에서 차폐를 하여 2차 차폐에 대한 방사선의 세기를 감소시키고자 하였음. 1차년도부터 4차년도까지 다양한 발광 특성과 차폐능을 갖는 나노구조체를 제올라이트 내에 성공적으로 도입하였고, 방사광가속기 X-선을 이용하여 3차원 구조분석 결과 TiCl₆^2-, ZrX₆^2-, HfX₆^2-, PbX₄^2- (X = Cl, Br, I), 및 Sn₄I₄⁴⁺ 와 같은 다양한 나노구조체를 발견할 수 있었음. 이러한 다양하고 새로운 구조의 나노구조체는 제올라이트 내부에서 우수한 섬광특성과 차폐능을 가지며, 방사성 핵종을 흡착하였을 때 시인성을 추가함과 동시에 방사능 세기를 감소시킬 수 있다는 다양한 연구 결과를 확보할 수 있었음. 측정한 섬광특성 결과에 대해서는 3차원 구조를 기반으로 구조-특성 상관관계를 연구한 결과 섬광 기작을 규명할 수 있었으며, 이를 통해 섬광 특성의 세기를 개선함과 동시에 중심 파장 등을 제어할 수 있었음. 특히, 발광특성이 매우 우수한 페로브스카이트 및 유사 페로브스카이트 조성을 제올라이트 내에 도입하여, 세계 최초로 수분 안정성을 100% 확보하여 물속에서도 발광특성이 변하지 않는 수착제를 개발할 수 있었으며, 발광센터의 중심에 있는 납으로 인해 차폐능을 가질 수 있었음. 본 연구에서 궁극적으로 개발하고자한 다기능성 방사성 오염물질 흡착제를 성공적으로 개발하여 초기 연구목표를 성공적으로 달성할 수 있었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서는 세계 최초로 다공성 물질인 제올라이트 기반 섬광체를 개발하였고, 이러한 물질의 1)　수착능, ２）자체발광능, 3) 차폐능 3가지 기능을 활용하여 방사성 오염 물질을 처리하는 새로운 응용성을 제시하고 있음. 특히, 원전 사고 지역 및 원전시설 폐기시 방사성 오염 물질의 제거 및 관리가 필수적이며, 본 연구에서 개발한 물질을 사용하여 방사선 안전에 관한 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것으로 기대함. 일본 후쿠시마에는 아직도 강한 방사능이 방출되고 있으며, 반감기(~30년) 동안 방사능에 대한 위험성에 꾸준히 노출되어 있음. 제올라이트 기반 다기능성 수착제의 kg 단위 대량생산 방법도 본 연구에서 확보하였기 때문에 원전 사고 지역 뿐만 아니라 원전 해체시 방사성 오염 물질 제거제로 활용할 수 있을 것으로 기대함. 학문적으로도 제올라이트 기반 섬광체의 최초 개발 및 페로브스카이트 및 유사 페로브스카이트 나노구조체들의 수분 안정성 100% 확보라는 두 가지 중요한 결과를 도출할 수 있었고, 관련한 분야의 후속 연구에 대한 가능성을 제시할 수 있었음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 허남호
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 광학 제올라이트;자체발광 제올라이트;방사선 차폐;방사성 핵종 검출;첨단기능성소재; 2. optical zeolite;self-luminous zeolite;radiation shield;radiation nuclides sensors;advanced functional material;

□ 연구개발 목표 본 연구에서는 미래전장에서의 다양한 첨단무기체계 공격에 대응할 수 있는 복합, 고성능 알루미늄기지 방호 소재를 개발하기 위하여 - 다양한 강화상 및 비금속 원자가 함유된 알루미늄기지 하이브리드 소재의 방호성능에 대한 국내외 기술조사를 실시하고, - 조합실험, 기계학습, 인공지능 설계의 방법으로 복합 방호 성능에 최적화된 강화상 및 비금속 원자가 분산된 알루미늄기지 하이브리드 소재를 설계하며, - 3D Printing 및 주조/성형 공정을 통해 복합 방호용 알루미늄기지 하이브리드 소재를 구현할 수 있는 기술을 확보하고자 한다. □ 연구개발 내용 1) EMP, 방사능, 충격파 대응 알루미늄기지 하이브리드 소재 기술조사 2) 논문, 특허 등 기존 문헌에 근거한 알루미늄 하이브리드 소재 DB 구축 3) 조합실험을 통한 다양한 알루미늄기지 하이브리드 소재 DB 확장 4) 기계학습 및 인공지능 설계를 통한 소재 조합 최적화 및 복합 방호용 하이브리드 소재 설계 5) DED (Direct Energy Deposition)기반 알루미늄기지 하이브리드 분말을 3D Printing 기술 개발 6) PIT (Powder-in-tube) 기법 및 고에너지 주조법을 활용한 알루미늄기지 하이브리드 분말의 주조/성형 기술 개발 7) FSW (Friction stir welding) 기반 이종 소재간의 접합 기술 개발 등을 통해, 다수의 방호 영역에 동시 적용될 수 있는 새로운 소재를 개발하고, 이를 부품화할 수 있는 기초 기술을 확보하고자 한다. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) - 고기능화/첨단센서화가 예상되는 미래의 전장에서 주도권을 확보할 수 있도록, EMP, 방사능, 충격파 등 미래형 첨단무기체계에 대응할 수 있는 방호소재 원천기술 확보 - 고강도, 고강성, 전자파차폐, 에너지 흡수등 다양한 기능성을 지는 경량하이브리드 소재 개발에 따른 민간분야 (미래 모빌리티, 원자력발전구조재, 전자파차폐소재 등) 응용 - 나노소재분야 인력 양성 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 최현주
• 주관연구기관 : 국민대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 알루미늄;복합소재;마찰교반용접;적층제조;전자기 펄스;충격파;방사능;주조; 2. Aluminum;Composites;Friction Stir Welding;Additive Manufacturing;Electromagnetic Pulse;Shock Waves;Nuclear Radiation;Casting;