연구개요 전사인자 LXR(Liver X Receptor)이 조절에 관여하는 여러 가지 생체 기능 중, 역 콜레스테롤 수송 (Reverse Cholesterol Transport, RCT) 과정을 선택적으로 활성화할 수 있는 방법을 제시함으로써, 현재 주요 사망 원인을 차지하고 있는 심혈관질환의 기저 병리기전인 죽상동맥경화 진행을 억제하는 새로운 치료 표적을 개발하고, 이를 이용한 신약개발의 기반을 확보하기 위한 연구이다. LXR 의존적 RCT 활성만을 선택적으로 증가시킬 수 있는 전사활성조 인자로서 TOP2A를 발굴하고, LXRb-TOP2A의 연관성, 관련 기전, in vivo 효과까지 검증하였다. 나아가 LXRb-TOP2A PPI를 이용한 유효성분 스크리닝 플랫폼 구축까지 완료하였다. 연구 목표대비 연구결과 총 연구기간 3년 동안 설정된 3단계의 연구목표와 각각에 대한 연구결과는 아래와 같다. 1. LXRb 선택적 transcriptional coactivator (TOP2A)의 동정, 기능 검증 및 기전 규명 ● 대식세포에서 LXRb에 선택적으로 결합하는 핵단백질으로서 TOP2A 동정 ● LXRb 선택적 결합 단백질 TOP2A 가 LXR 표적 유전자들 중 RCT 과정에 관여하는 표적들의 발현을 선택적으로 촉진함을 [TOP2A 과발현 또는 knockdown, LXR의 이종(異種) agonist 적용, 표적 유전자 promoter assay, qRT-PCR, Western blot 등을 통해] 검증 ● 선택적 작용 기전으로서 TOP2A가 RCT 관련 LXRb 표적유전자의 promoter로만 recruit 되며, Brg-1의 recruitment에 기여함을 규명함. TOP2B의 전사조절기능에 관여하는 PARP-1은 관여하지 않음을 확인함. ● LXRb와 TOP2A(248-696) 부분의 interaction 이 강하고, 이 부분만으로 LXRb 표적유전자 발현 증가 효과를 보임. 2. LXRb 선택적 transcriptional coactivator (TOP2A) 의 항 죽상동맥경화 작용 확인 ● peritoneal macrophage와 ³H-cholesterol을 사용한 콜레스테롤 배출 측정을 통해, ApoA-I 의존성 및 HDL 의존성 콜레스테롤 배출이 TOP2A 과발현에 의해 증가하고, TOP2A knockdown에 의해 감소함을 확인 ● shTOP2A를 발현하는 J774 stable cell line에 ³H-cholesterol을 loading한 J774 foam cell을 사용하여 in vivo macrophage-specific RCT를 측정함으로써, TOP2A knockdown에 의해 RCT가 감소함을 확인 ● TOP2A catalytic domain의 major phosphorylation site S1106A mutant에서 decatenation 활성이 저해되었을 때에도 TOP2A의 LXRb 선택적 전사활성 기능은 유지됨을 확인 3. LXRb와 TOP2A 간 interaction을 이용한 신약개발 플랫폼 구축 ● LXRb와 TOP2A간 interaction 변화를 측정할 수 있는 mammalian two hybrid (M2H) assay system을 확립 ● LXRb와 TOP2A간 interaction을 증가시킬 수 있는 화학물질 screening 결과, 식물유래 extracts 203종 중 58종, 단일물질 87종 중 9종을 선별 ● M2H screening 결과, p value 0.01 이하이면서 interaction을 증가시킨 extract 22종과 단일물질 9종에 대해 RCT 관련 표적 유전자 ABCA1, ABCG1 발현에 미치는 영향을 qRT-PCR 분석 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ● 본 연구를 통해 규명된 LXRb 선택적 binding protein 으로서의 TOP2A는 전사인자 LXR의 두 가지 isotype인 LXRa와 LXRb 사이의 작용 차이를 설명할 수 있는 최초의 원인 인자이다. 현재까지 LXRa와 LXRb 간의 작용상의 차이는 모든 문헌에서 오로지 조직 간 발현 분포의 차이만으로 설명하고 있는 상황이었다. ● 따라서 본 연구결과는 LXR을 포함한 핵수용체 전반, 더 나아가 다양한 전사인자의 활성에 coregulator와의 조합이 중요한 활성조절 기전으로 작용한다는 관점을 학계에 제시하는 것이다. ● 신약개발 관련하여, 발굴된 LXRb 선택적 활성조절인자를 이용함으로써 역 콜레스테롤 수송과정의 선택적 증가를 유도할 수 있기 때문에, TOP2A 자체가 죽상동맥경화 치료제 개발의 신규 표적이 될 수 있다. ● LXRa, LXRb 간의 활성을 세부적으로 분리하는 기술은 죽상동맥경화 뿐만 아니라, 다른 지질대사 관련 질환 (지방간, 알츠하이머병, 파킨슨병 등)의 치료에도 응용될 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승환
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 죽상동맥경화;역 콜레스테롤 수송;핵수용체;활성조인자;엘엑스알; 2. Atherosclerosis;Reverse Cholesterol Transport;Nuclear Receptor;Coactivator;LXR;

￭ 2010년 후쿠시마 원자력발전소 사고를 계기로, 환경에 누출된 방사성물질의 제염을 위한 기술개발이 전세계적으로 진행되고 있음 ￭ 기존의 물리화학적제염 기술은, 제염된 토양이 환경으로 복귀되기 어렵다는 문제점과 함께 광범위한 지역에 적용이 어렵다고 알려져 있어서, 보다 친환경적이고 광역오염을 해결하기 위한 새로운 재안 기술 개발이 요구됨 ￭ 이러한 대안 기술로 제시되고 있는 것이 생물학적제염 기술인데, 현제 제시된 생물학적제염기술은 제염효율이 매우 낮아 실제 오염지역 현장에 적용하는데에는 커다란 문제점이 존재하고 있음 ￭ 본 연구에서는, 국내 자생식물인 색동호박을 이용하여 방사성물질 중 인체에 치명적인 위협을 초래하는 세슘의 제염효율을 평가하였음 ￭ 그 결과, 1 개체 식물당 4,000억 Bq 이상(최대 55조 Bq/kg plant)의 고효율로 세슘 제거가 가능함을 밝혔음 ￭ 이러한 색동호박을 이용하여 다양한 조건에서 세슘 제염에 대한 실험을 토대로, 실제 현장에서 생물학적 제염기술을 적용하기 위한 시뮬레이션을 완성하였음 ￭ 이상의 결과는 기존의 한계로 여겨져 왔던 생물학적제염기술을 실제 오염현장에 적극적으로 활용할 수 있다는 가능성을 제시해주고 있음 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정일래
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 제염;식물제염;방사성핵종;세슘;색동호박; 2. remediation;phytoremediation;radionulcides;cesium;Cucurbita pepo;

○ 목적 : 원자력발전소 도입에 앞서 인프라 구축과 인적 자원 개발을 목표로 연구용 원자로 도입을 추진하고 있는 케냐 원자력청(NUPEA, NUclear Power & Energy Agency)의 연구용 원자로 사업 타당성 연구 수행을 지원함 ○ 연구 내용 - NUPEA가 도입하려는 연구로의 요건을 확인함. - 연구로 사업 타당성 연구를 위한 연구로 개념 설정을 지원함 - 연구로 요건과 연구로 개념을 활용한 경제성 평가 모델을 제시함 - IAEA의 연구로 사업 타당성 연구 보고서 작성 가이드를 활용하여 타당성 연구 보고서 작성을 지원함. ○ 결과의 활용 - 케냐는 타당성 연구 결과를 활용하여 사업 시행 여부를 결정하고 이후 연구로 건설 사업을 발주할 예정임. - 타당성 연구에 대한 기술 지원을 통한 협력 기반 강화는 향후 건설 사업 수주에 도움이 될 것임. - 연구로 분야 협력 강화는 향후 발전로 분야 관계 증진에도 기여할 것임. (출처 : 보고서 요약서 5p)

• 연구책임자 : 임인철
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 연구로;타당성 연구;케냐 원자력청;개념 설정;경제성 평가; 2. Research reactor;feasibility study;Kenya Nuclear Power & Energy Agency;reactor concept;economic analysis;

공학적방벽 복합거동 검증기술 개발을 위해 수행한 주요 연구 결과는 다음과 같다. • KURT 기반 공학적방벽 열-수리-역학 복합거동특성 규명 현장시험(In-DEBS)으로부터 국내 결정질암반에서의 THM 측정자료 DB를 구축하고 중장기적 운영 기반을 마련하였다. • 처분시스템 성능 현장 검증 및 모델 구축에 필요한 공학적방벽 완충재의 복합물성 평가 기반을 구축하였다. • 공학적방벽 완충재로써의 국내산 Ca-벤토나이트 블록의 복합물성 특성을 규명하고 이들의 열-수리 상관관계 모델을 제시하였다. • 공학적방벽-근계암반의 역학적 거동 평가기술을 개발하였으며 역학적 거동과 손상도의 상관관계를 규명하였다. • 공학적방벽 THM 복합거동 진화모델 및 기체압력을 고려한 HM 해석 모델을 개발하였다. • 국제공동연구를 통해 개발한 공학적방벽 THM 복합거동 해석 모델과 기체압력을 고려한 HM 해석 모델의 현장 적용성을 검증하였다. • 공학적방벽 THM 복합거동 해석 모델에 공학규모 EBS 현장 시험(In-DEBS) DB를 입력자료로 이용하여 KURT 기반 처분시스템 THM 복합거동을 평가하였다. • 처분환경 진화과정에서 예상되는 처분시스템 근계영역에서의 처분공 간 THM 복합거동 간섭현상을 시험하기 위한 다중 처분공 간섭현상 현장시험(In-DEBS-M) 개념을 개발하고 개념 설계(안)을 제시하였다. (출처 : 서지정보양식 464p)

• 연구책임자 : 김건영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 처분시스템;심층처분;지하연구시설;공학적방벽;열-수리-역학 복합거동;THM 진화 모델;완충재;벤토나이트;지하처분연구시설;열-수리-역학적 거동;성능 검증; 2. Repository system;Deep geological disposal;URL;Engineered barrier;THM coupled behavior;THM evolution model;Buffer;Bentonite;In-DEBS;KURT;KAERI underground research facility(KURT);Thermal-Hydrological-Me chanical coupled behavior;Performance verification;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 차세대 신물질로서 태양전지 및 발광다이오드로 그 응용 가치를 인정받고 있는 OHP 물질들의 시편 제작을 통하여, 시편 상에 발생하는 새로운 구조의 표면과 그 표면상에 다양한 추가 박막 증착 (예: 정공 전송 물질, 정공 공급 물질 - 유기물, polymer 등)을 통해 발현되는 계면의 화학적/원자적 상태를 방사광을 이용한 XPS, GIXD 기법 등을 사용하여 정확히 관찰하고 그 안에 있는 물리적 의미/이해 및 응용 소자로서의 가치를 높이는 데에 그 최종 목표를 두고 있다. ○ 전체 내용 본 연구는 OHP 기반 박막의 응용 소자로서의 가치를 높이기 위해 방사광을 이용한 고해상도 측정 기법들을 활용하여 표면과 계면상의 화학적/원자적 구조 연구를 제안한다. ○ 1단계 ● 목표 유무기 하이브리드 페로브스카이트 (Organometal halide perovskite) 시편을 다양한 기법으로 제작하고 박막 상에 발생하는 (1) 재구조화된 표면과 (2) 그 표면 위에 소자 응용을 위한 추가 박막 증착을 통해 형성된 계면의 화학적/원자적 상태 분석을 방사광 기법을 기반으로 하여 정확히 관찰하고 그 안에 있는 물리적 의미를 파악 및 이해하는데 그 목적을 두고 있다. ● 내용 (1) 용액 코팅 증착 및 진공 증착 기반의 OHP 박막 표면의 화학적/원자적 상태 연구 (2) AMX3 상의 다양한 물질들을 이용한 시편 형성 및 그 표면과 벌크의 화학적/원자적 상태 차이 연구 (3) 형성된 박막 표면의 후열처리에 따른 화학적/원자적 상태 변화 연구 □ 연구개발성과 차세대 신물질이라 평가받고 있는 OHP 물질들의 연구에 있어 표면 및 계면의 기초 물리적/화학적 접근은 현재 이 물질을 기반으로 한 응용 소자의 가치를 극단적으로 높일 수 있는 중요한 연구개발성과라고 할 수 있다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통하여, 표면 및 계면의 화학적/원자적 상태 정보 획득을 통하여 OHP 물질내의 유기물 파트와 무기물 파트의 물리적/전기적 역할 등을 이해함으로서 하이브리드 물질의 이해를 높일 수 있어 중요하다. 그리고 얻어지는 정보들을 통하여 OHP 물질에 대한 새로운 연구 분야, 특히 기본-응용 연구가 조화를 이루고 있는 분야로 형성될 가능성이 높을 것으로 사료된다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이영미
• 주관연구기관 : 포항공과대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 유기금속 할라이드계 혼합 페로브스카이 물질;방사광;분광 및 산란법;전자 구조;화학적 상태; 2. organometal halide hybrid perovskite;synchrotron radiation;spectroscopy and diffraction;electronic structure;chemical state;

2018년부터 2020년까지 이온빔 장치를 운영하였으며, 양성자빔/이온빔 이용연구를 지원하였다. 이온빔장치는 총 3기 (기체, 금속, 1.7 MV 탄뎀가속기)를 운영하였으며 3년 동안 2,765공정, 408개 과제를 지원하였다. 이온빔 장치의 가동율은 3년 내내 94% 이상을 유지하였다. 양성자빔 이용연구 지원은 3년동안 5,176 공정, 269개 과제를 지원하였다. 특히, 우수이용자 지원을 위해 중점지원과제를 발굴하여 3년동안 9개 과제를 지원하였다. 빔이용시설을 이용하여 이용자를 지원한 결과 3년간 총 57편의 SCI 논문 게재 성과를 얻을 수 있었다. 또한, 중소기업 R&D 기술지원을 위해 3년간 61건의 기술상담과 31과제의 빔서비스 지원을 수행하였다. 빔이용자의 편의를 위해 양성자/이온빔 조사 후처리 분석 장비 (FE-SEM, 나노인덴테이션, FT-IR 등)를 운영하여 총 153건의 산업체 이용자 지원을 수행하였다. 고품질의 양성자/이온빔을 이용자에게 제공하기 위해 빔이용시설을 유지·보수하였으며 수요기반 신규 이온종 빔 서비스 실시, 고온 빔조사서비스 장치 구축, 선량측정 정확도 개선 등 성능을 개선하였다. 또한, ISO9001:2015를 운영하였으며 품질보증시스템을 성공적으로 운영하기 위해 통합안전경영시스템(ANSIM)을 업그레이드 하였다. 양성자/이온빔 이용 활성화를 위해 양성자가속기 기반 동위원소 생산허가 승인, RI 이용연구, 이온빔 기반 재료 특성 변화 연구, 반도체 우주방사선 영향 평가 연구 등 자체연구를 통해 ⁶⁷Cu 생산 기술개발 보고서, 반도체/전자부품에 대한 우주방사선 영향 평가 기술 분석 기술보고서 등 기술보고서 5건을 발간하였으며, 이를 통해 내부 역량을 강화하였다. 이를 기반으로 입자빔 활용 첨단기술개발 성과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 557p)

• 연구책임자 : 이재상
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 양성자빔;이온빔;이용연구 지원;산업체 R&D 기술 지원;빔 활용 기초 연구; 2. Proton beam;Ion beam;Support of beam-utilized research;Support of industrial R&D technology;Beam-utilized basic research;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 열복사를 고려한 OpenFOAM^Ⓡ과 DETCHEM^TM 적용 촉매/화염 복합연소기 성능 및 배기저감 해석기술 개발 ￭ 전체 내용 (1) 1차년도 • 촉매부와 화염부를 결합한 촉매연소기 반응해석 알고리즘 분석 및 선정 • OpenFOAM^Ⓡ을 적용한 복합연소기 화염부 비반응 유동해석 프로그램 개발 • DETCHEM^TM 적용 복합연소기 촉매부의 1차원 촉매연소 해석 프로그램 개발 • OpenFOAM^Ⓡ 적용 열복사 해석 프로그램 개발 (2) 2차년도 • OpenFOAM^Ⓡ 및 DETCHEM^TM 적용 화염부 반응 유동 해석 프로그램 개발 • 비회체 열복사 해석 프로그램 개발 및 검증 (3) 3차년도 (4차년도) • OpenFOAM^Ⓡ 및 DETCHEM^TM을 적용한 복합연소기의 3차원 촉매/화염 복합연소 연계해석 프로그램 개발 • 비회체 열복사 연계 촉매/화염 복합연소기의 연소 특성 분석 • 운전조건에 따른 촉매/화염 복합연소기의 작동특성 및 배출 가스 특성 분석 □ 연구개발성과 (1) SCI 논문발표 1건, 학진등재지 논문발표 1건, 학술대회 논문발표 5편 (2) 대학원생 (석사) 배출 2명, 박사과정 1명 지원중 (3) 가스터빈 촉매연소 해석코드 개발 (4) 상용코드 활용 통상/촉매 복합연소 해석코드 개발 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (1) 연구내용 정리 국내외 학술지 및 학술대회 논문발표 (2) 촉매연소 해석코드 적용 위성체 추력발생기 및 항공/산업용 가스터빈 엔진 배기저감 후속 연구 활용 (3) OpenFOAM 코드 추가 개발을 통한 열복사 연계 촉매/통상 복합연소 해석 코드 개발 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김만영
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 가스터빈연소기;촉매연소;촉매/화염 복합연소;저공해연소기술;열복사; 2. Gas Turbine Combustor;Catalytic Combustion;Coupled Catalytic and Flame Combustion;Low Emission Combustion Technology;Thermal Radiation;

연구개발 목표 ※ 고온 및 복사 등 열적 안정성을 가지고 핵폐기물을 고정시키는 호스트로 사용 가능한 산화물 기반 세라믹 물질 개발 및 Matrix에 존재하는 벌크 및 원소의 물리적/화학적 특성에 대한 전리 방사(ionizing radiations)의 효과의 이해 ※ 현재 핵폐기물을 고정시키기 위해 사용되는 붕규산계 (Borosilicate) 유리는 불안정한 상태로 여겨짐. 그에 비해 열적 안정성을 가지고 있는 황록석 (pyrochlore) 및 회티탄석(perovskite) 등 세라믹 기반의 호스트는 핵폐기물을 고정하는데 우수한 대안으로 제안됨 ※ 본 프로젝트의 목적은 2가지로 정의함. (1) 고온 및 복사 등 열적 안정성을 가지고 핵폐기물을 고정시키는 호스트로 사용 가능한 황록석 및 회티탄석과 같은 산화물 기반 세라믹 물질 개발, (2) Matrix에 존재하는 벌크 및 원소의 물리적/화학적 특성에 대한 전리 방사(ionizing radiations)의 효과를 이해하기 위한 연구의 수행임 연구개발 내용 ※ 효율적인 방법으로 질량 감쇠 계수를 찾기 위해 Beer-Lambert의 법칙을 논의하고 질량 밀도 (ρm), 면적 밀도 (λ), 질량 흡수 계수 (μa) 및 산란계수 (μs) 와 같은 관련 용어도 다룸. ※ 가시광의 경우 전자파 (예: X 선, 음파 및 감쇠될 수 있는 다른 빔)에 대해 질량 감쇠 계수를 특성화하는 방법. ※ 첫 번째는 perovskite (ABO₃), pyrochlore (A₂B₂O₇) 또는 spinel (AB2O4)와 같이 적어도 두 개의 도핑 사이트가 있는 일련의 산화물 기반 호스트 시스템을 준비하고, minor 및 major 악티늄, 핵분열 대용물 및 활성화 생성물 등을 도핑하여 각 원소의 위상 용해도를 결정함. ※ 고준위 핵 폐기물 고정을 위한 세라믹 형태가 EPR에 의해 연구될 것이며, 원자 단위 구조의 이해 및 γ선 노출로 인한 방사선 분해의 징후 검출. ※ 종 분화에 대한 조사의 영향 연구: 열 특성, 침출 속도 등이 상세히 연구될 것임. 핵심 주제는 특정 세라믹 호스트와 그것의 핵폐기물 고정에 있어서의 활용성에 관한 세부적 지식기반을 구축. 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) v 복합 재료 부피의 질량 감쇠 계수 (μ/ρ)와 빛, 입자 또는 기타 종류의 에너지 또는 물질이 어떻게 쉽게 침투하는지에 대한 자세한 이론적 및 계산적 논의. v 핵폐기물에 존재할 것으로 예상되는 다양한 금속 이온의 분화에 대한 방사선의 영향이 확립될 것으로 기대됨 v 본 프로젝트를 통해 연구되는 세라믹 핵폐기물의 열역학적 및 방사성 안정성에 관한 전문적인 지식이 확립 될 것으로 기대됨 ※ 준비된 도핑 세라믹의 경우 μ/ρ, 유효 원자 번호 (Z_eff), 유효 전자 밀도 (N_eff), 반값 층 (HVL), 10 번째 값 층 (TVL), 평균 자유 경로 (MFP), 총 원자 교차-단면, 총 전자 단면 (ECS), 노출 축적 계수 (EBF), 에너지 흡수 축적 계수 (EABF)는 감마선, 빠른 중성자 및 열 중성자 차폐 효율을 탐색하기 위한 열 중성자 감쇠 특성을 포함하여 0.015-15 MeV 광자 에너지 범위에서 평가. v 여기서 얻어진 정보를 기반으로, 열 및 방사 안정 매트릭스의 추가 개발이 제안될 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : SINGHVIJAY
• 주관연구기관 : 건국대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 핵 폐기물;세라믹;방사선 데미지;전리방사;방사능 안정성;파이로클로어;고정화 기술;전자 상자성 공명; 2. Nuclear Waste;Ceramics;Radiation Damage;Ionizing Radiation;Radioactive stability;Pyrochlores;Immobilization technology;EPR;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 권혁인
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 우주환경;내방사선 반도체소자;트랜지스터;위성;신뢰성;반도체소자 구조;반도체 소재;열화 메커니즘; 2. space environment;radiation hardened semiconductor device;transistor;satellite;reliability;device structure;semiconductor material;degradation mechanism;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 강희석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 국제핵융합실험로;연료 주기;감손 우라늄;수소동위원소;저장 공급;열량계;용기;핵융합; 2. ITER;Fusion Fuel;DU;Hydrogen Isotopes;Storage Delivery;Calorimetry;Bed;Nuclear Fusion;