□ 연구개발 목표 및 내용 ㆍ 최종 목표 ○ 신규 기술개발 사업(컨테이너 탑재형 중성자 비파괴검사 장비 및 검사기술 개발)의 타당성을 조사/분석하여 불확실성 해소 및 사업성공 가능성 제고 ▹ 중성자를 이용한 비파괴검사 장비 개발의 기술적 타당성 검토 - 해외 중성자 비파괴검사 장비의 사양, 성능, 크기, 정밀도 등의 상세 검토 ▹ 중성자를 이용한 비파괴검사 기술개발 사업의 사업성 검토 - 중성자 비파괴검사 기술이 적용 가능한 사업영역(국방, 조선, 원자력, 신재생, 문화재 등)의 사업성 조사 ㆍ 전체 내용 ○ 기존 방사선(γ-선, X-선) 비파괴기술과 차이점, 장단점 분석 ○ 중성자(속, 열, 냉중성자) 비파괴검사 기술 특성 분석 ○ 국내외 기술개발 동향 및 수준 분석 ○ 중성자발생장치 업체, 모델별 특성 분석 ○ 중성자 비파괴검사장치 개념, 차폐, 목표 성능 분석 ○ 중성자 비파괴검사 사업시장 분석 ○ 중성자 비파괴검사장치 개발전략 수립 ○ 기술개발을 위한 국내외 기관, 전문가 협력 및 활용 전략 ○ 사업화 성공전략 수립(기술, 장비, 인력, 비용, 규제요건, 기간, 시장, 매출 등) □ 연구개발성과 ○ 특허 2건 ① 소형 입자가속기를 이용한 이동형 중성자 비파괴검사 장비 ② 입자가속기를 구비한 중성자 비파괴검사 장치 및 이를 이용한 중성자 영상화 신호 검출 및 취득 방법 ○ 중성자 비파괴검사(NDE) 국내외 기술현황 분석 완료 ○ 해외 중성자 발생장치(NG, Neutron generator) 기술조사 완료 ○ 해외 중성자 비파괴검사(NDE) 장치 및 기술조사 완료 ○ 중성자 비파괴검사(NDE) 기술현황 분석 보고서 ○ 중성자 비파괴검사(NDE)의 사업성 검토 완료 ○ 원자력법령요건에 따른 중성자 차폐실험실 설계 및 방사선차폐영향 평가 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (연구개발 성과 활용계획) ○ 본 연구를 통해 주관기관에서 회사 중장기 성장 견인사업으로 중점 추진 예정인 중성자 응용기술개발을 위한 국내외 기술현황을 분석하여 필요 인프라, 시장성, 사업성 등에 대한 전반적인 추진전략을 수립하였음 ○ 또한 중성자 비파괴검사 장비 및 기술 개발 관련 기술특허 2건을 출원하여 향후 기술보호 및 선점을 위한 기초를 다짐 ○ 본 연구성과물을 활용하여 소형 입자가속기 기반 중성자 비파괴검사 장비 및 검사기술의 국산화 개발 추진 ○ 개발 중성자 비파괴검사 검사기술은 항공우주, 방위산업, 수소/전기 자동차, 2차전지 등의 국내 첨단제조산업분야와 4차산업혁명 관련 산업분야에 활용하므로서 국가 산업발전과 기술력 향상에 기여 (기대효과) ○ 주관기관에서 향후 중장기 회사 성장견인사업으로 추진 예정인 컨테이너 탑재형 중성자 비파괴검사 장비 및 검사기술 개발의 타당성을 사전에 조사/분석하여 불확실성을 해소하므로서 사업화 성공 가능성을 크게 제고 할 수 있음. ○ 본 연구결과를 활용하여 입자가속기 기반의 중성자비파괴검사 장비/기술개발에 성공하여 중성자비파괴검사 기술을 국내 첨단 제조산업분야와 4차산업혁명관련 산업분야에 적용할 경우, 국내 첨단 제조산업 품질 및 기술력 향상은 물론 국산화 대체에 따른 경제적 및 고용효과가 막대할 것으로 예상됨. ○ 또한 코로나 바이러스로 인한 해외사업 수주 급감에 따른 해외사업 인력 유지를 위한 대체사업을 발굴 및 사업화하여 국내 제조산업분야에 적용할 경우 회사 경영개선에 큰 도움이 될 것 임. ○ 본 연구성과물을 활용하여 국내 미개발 기술분야인 중성자 비파괴검사 기술을 국산화 개발하여 보급함으로서 첨단 제조산업 기술력 향상, 신규 고용 창출에 기여 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박준현
• 주관연구기관 : 스탠더드시험연구소
• 발행년도 : 20210800
• Keyword : 1. 중성자;비파괴검사;중성자 비파괴검사;방사선;중성자 비파괴; 2. neutron;nondestructive examination;movable neutron radiography;radiation;neutron radiography;

원자력발전소의 지속성을 보증하기 위해서는 원자력 계통의 건전성/신뢰성이 담보되어야 함. 원자로 내부구조부품과 원전 2차계통 배관의 신뢰성 검증은 원자력 발전소 건전성 향상과 기술선진화에 직결됨. 원자로 내부구조부품의 중성자 유기 응력부식균열을 실증할 수 있는 시설을 구축하였으며, 구축된 유동가속부식 실증 시험시설을 활용해 다양한 컴포넌트에 의해 형성된 비대칭 유체에 의한 배관감육을 실증하였음. 또한 실증시험과 이를 통해 생산되는 자료에 대해 품질보증체계를 구축하여 자료의 활용성과 신뢰성을 제고하였음. 중성자 조사재 취급이 가능하도록 원격 조종기를 구비한 중성자유기 응력부식균열 실증시험장치와 목업 핫셀을 cold lab에 구축하였고, 이를 활용하여 원자로 내부구조물 IASCC 실증시험 절차 및 원격제어 운전절차를 개발하였음. 최대 360℃, 20MPa의 1차 냉각수 고온 고압 환경 및 가속 조건을 구현할 수 있음을 확인하였고, leak free 설계의 안전성을 검증하였음. 미국 미시간대와 기술교류를 통하여 IASCC 실증시험 및 조사재 취급 절차를 개발하였고, 한수원 중앙연구원 및 미국 EPRI와 기술협력을 통하여 중성자 조사재 시편 수급을 위한 국내 해체원전 활용 및 관련 국가연구개발사업을 기획하였음. 오리피스, 엘보우의 배관감육에 대한 영향을 실증하였으며, 오리피스와 엘보우의 복합작용에 의해 비대칭의 최대 감육이 발생함을 확인하였음. 실증시험결과는 한전기술에서 개발한 배관감육관리 프로그램의 예측값과 비교하여 프로그램의 성능검증과 개선필요성을 동시에 확인하였음. 또한 원전 배관의 감육율 예측 신뢰성을 향상시키기 위하여 오리피스와 엘보우에 의한 비대칭 복합 유동을 유한요소 프로그램인 COMSOL과 ANSYS로 해석하여 결과를 비교 분석함. 이를 통해 배관을 이용한 실증시험과 예측의 상이함을 확인하였음. 또한 FAC 배관의 감육을 실시간으로 모니터링할 수 있는 waveguided 고온 UT 측정 시스템을 개발하였고, 이를 상온 UT 측정 결과와 비교하여 개발된 고온 UT 측정 시스템의 신뢰성을 검증하였음. 플렉시블 IDT 기반 레이저 스캐닝 검사 시스템을 개발하였으며 원전 2차계통 배관의 안전성을 향상에 활용될 수 있음. 가동 원전의 배관관리를 위한 머신러닝 기반의 FAC 데이터베이스 구축방법 및 실시간 배관 두께변화율 예측기술을 확보하였음. 향후 4차산업기술 접목을 통한 배관 감육관리 프로그램 성능 고도화, 안전성 증진 및 원전기술 수출에 기여할 수 있을 것으로 기대됨. 원전재료 물성DB 웹사이트를 문서기반 DB 프레임워크와 자바스크립트 기반 최신 웹기술을 이용하여 구축하였음. 이 DB 시스템에 기존 금속 기반 재료물성 시험 결과를 변환하여 입력하였고, 세라믹 기반 재료 물성에 대해서도 추가하였음. (출처 : 서지정보양식 151p)

• 연구책임자 : 김동진
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 원전내부구조부품;열화실증시험시설;비대칭 유체;감육실증;유체해석;재료성능 평가 DB;배관감육 품질보증;머신러닝; 2. Reactor internal;material degradation test facility;asymmetric fluid;FAC verification;flow analysis;material performance DB;FAC quality assurance;machine learning;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 조사에 따른 hBN의 물성 분석 및 결함을 이용한 hBN memristor 제작 전체 내용 방사선 조사에 따른 hBN의 dielectric 특성, 항복전압의 변화를 전기적 특성 변화 분석. 방사선 조사에 따른 결함을 이용하여 hBN memristor 제작 연구개발성과 ▷ dry-transfer을 이용한 전사방법으로 SiO₂기판, 전극패턴 위 등의 다양한 기판에 hBN 소자 제작 방법 획득. ▷ 초고속 카메라 설치 기술 확보 및 hBN의 breakdown 현상 관측 성공 ▷ hBN 기반 캐퍼시터를 제작하여 hBN의 breakdown과 같은 전기적 특성 파악에 성공함 ▷ 방사선 조사 이후의 hBN의 물성 변화를 시뮬레이션, 전기적으로 분석함 ▷ 방사선, 전자빔 조사한 hBN을 사용하여 memristor 소자를 제작하고 측정 및 분석. ▷ hBN과 이차원 물질을 결합하여 memtransistor를 제작하고 다양한 활용에 대한 가능성을 확인함. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ hBN을 dielectric layer로 사용하여 다양한 소자를 제작하게 되면 hBN의 atomically clean surface 특성으로 인해 소자의 성능을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대됨 ○ dielectric 물질의 break down 연구는 반도체 기반 소자의 내구성 증진에 중요한 요소임. dielectric 물질의 break down에 관한 메커니즘은 아직까지 정확하게 밝혀지지 않았으며, 이에 대한 시각적 분석을 통한 break down 현상에 대한 연구는 break down 메커니즘 규명에 큰 역할을 할 것으로 기대됨 ○ 메모리 소자에 대한 수요는 향후 지속적으로 증대될 것으로 예상됨. 그에 반해 아직 memristor에 관한 연구는 아직 기초수준에 머물러 있음. 따라서 차세대 2차원 박막을 활용한 memory 소자 제작기술 확보는 미래 산업의 기술 선점에 있어 매우 중요한 요소로 작용할 것으로 보임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김지현
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 육방정 질화붕소;초고속 카메라;방사선;항복 전압;메모리 소자; 2. hexagonal boron nitride;high-speed camera;radiation;breakdown voltage;memristor;

□ 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;

□ 연구개요 본 연구는 방사선 입자 주입 방식을 활용하여 High-Bandwidth Memory (HBM)와 Optane 메모리의 열화를 가속화 하는 시뮬레이션을 하고, 그에 따라 발생하는 메모리 특성의 열화 및 신뢰성 문제 연구를 목표로 하였다. HBM과 Optane은 DDRx로 대표되는 메모리 인터페이스의 한계를 뛰어넘을 대안으로 떠오르며, 인공지능 (AI) 이나 빅데이터 솔루션, 데이터 센터 등에서 대규모로 쓰이고 있기 때문에 높은 신뢰성이 요구된다. 그러나 이들 메모리의 신뢰성 및 특성 열화 등은 아직 밝혀지지 않은 부분이 많은데, 시스템 제조사나 최종 사용자가 이에 대한 테스트 및 분석을 직접 하기에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구는 방사선 입자 주입 방식을 활용하여 차세대 메모리의 열화 수준을 예측하였고, 신뢰성 높은 수명 모델을 제시 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 목표는 연구 대상 메모리에 대한 cell 모델링, 핵반응 시뮬레이션, 메모리 구조 모델링을 통하여 메모리 특성의 열화 수준을 예측하고, 그에 따른 신뢰성 문제를 연구하는 것이다. 그로 인한 결과를 전문 학술지에 게재하고, 연구 대상 메모리의 신뢰성 문제에 대하여 국내외의 기업들과 산학 협력 및 연계 활동을 목표로 하였다. 세부 연구 결과로는 아래와 같다. - Geant4 툴을 이용한 반도체에 대한 핵반응 시뮬레이션 분석 - TCAD 툴을 이용한 메모리 구조 모델링 및 열화로 인한 특성 변화 시뮬레이션 분석 - HBM 3D 구조에 따른 온도 특성과 열 지역성 측정을 위한 열 분포 평가 방법 개발 - HBM 메모리 cell 특성 분석을 위한 DRAM의 방사선 조사 및 메모리 cell 특성 변화 분석 - 열화 가속화 방법과 Fault 모델 및 메모리 테스트를 위한 알고리즘 구현 - SCI급 전문 학술지에 다수의 논문 게재 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구개발결과의 중요성과 기대효과는 다음과 같다. 1)HBM과 Optane 의 차세대 메모리에 대하여 각 메모리의 신뢰성 특성의 변화에 대한 파악이 가능. 2)목표 메모리에 대한 구조 모델링을 통하여 메모리 특성의 열화 수준 예측 가능. 3)목표 메모리에 대한 특성 테스트 및 결과를 분석함으로써 차세대 메모리가 갖추어야 할 신뢰성 기준 제시 가능. 4)열화 과정을 통하여 제품 출시 이전에 메모리에 발생할 수 있는 고장을 예측함으로써, 이에 대한 선제적인 조치 및 경제적 손실 방지. 5)신뢰성이 높은 메모리를 확보함에 따라 세계시장에서 경쟁우위 선점 및 시장점유율의 확대 가능. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백상현
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20210900
• Keyword : 1. 고대역 메모리;옵테인 메모리;방사선 입자 주입 시뮬레이션;차세대 메모리 신뢰성;고장 모델링 분석; 2. High-Bandwidth Memory;Optane Memory;Radiation Particle Injection Simulation;Next Generation Memory Reliability;Analysis of Fault Model Generation Mechanism;

1. 연구의 목적 및 내용 ○ 연구의 목적: 폐암에 대한 양성자치료의 임상적 유용성 및 폐합병증에 미치는 영향 분석 ○ 조기 폐암, 국소진행성 폐암, 재발 폐암 환자에서 양성자치료 또는 X-선 방사선치료를 받은 환자에 대한 후향적 연구를 통해 치료 성적 및 합병증을 비교함. 2. 연구개발성과 ○ 국소진행성 비소세포폐암 환자에서 세기조절방사선치료 vs. 양성자치료 후 치료 성적 및 치료 관련 부작용 비교 연구 - 2016년 11월부터 2018년 12월까지 3기 비소세포폐암에 대하여 근치적 방사선항암치료를 받은 환자를 후향적으로 분석하였고, 대상 환자는 삼성서울병원에서 216명 (IMRT 194명 + 양성자 25명), 국립암센터에서 143명 (IMRT 110명 + 양성자 33명)이었음. - 양성자치료 군에서 폐/심장에 조사되는 선량이 IMRT 군에 비해 낮았으며, 2등급 이상의 방사선폐렴이 19.1% vs. 8.6%로 양성자치료 군에서 낮았음. ○ 조기 폐암에서 양성자치료와 X-선 치료 환자의 특성 및 치료 후 폐합병증 비교 연구 - 2016년 1월부터 2019년 5월까지 1기 비소세포폐암으로 근치적 방사선치료를 받은 환자를 후향적으로 분석하였고, 대상 환자는 삼성서울병원에서 196명 (X-선 133명 + 양성자 63명), 국립암센터에서 94명 (X-선 45명 + 양성자 49명) 이었음. - 치료 독성 측면에서 흉부통증 및 호흡기 증상의 치료 후 악화가 양성자치료에서 더 적게 나타났음. ○ 재발 폐암에 대한 PSPT 또는 PBSPT 양성자치료 후 성적 및 부작용 연구 - 이전에 방사선치료를 받은 병력이 있으며, 필드 내에서 또는 필드에 인접하여 재발한 폐암에 대하여 구제 목적의 방사선치료를 받은 환자를 후향적으로 분석하였고, 대상 환자는 63명이었음 (X-선 41명 + 양성자 22명) - 3등급 이상의 폐합병증과 식도합병증은 각각 7명, 5명에서 나타났으며, 양성자 재치료를 받은 환자는 각각 1명, 1명으로 X-선 치료에 비해 낮은 빈도를 보였음. 특히 식도에 닿은 재발 병변에서 양성자치료가 유용함을 알 수 있었음. 3. 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 폐암 환자에서 양성자치료는 폐 선량 감소를 통해 폐합병증을 감소시킬 수 있음을 확인하였고, 이전에 방사선치료를 받은 영역에서 재발한 병변에 대하여 재방사선치료를 했을 때 발생할 수 있는 심각한 합병증의 위험 또한 감소시킬 수 있음을 확인하였음. 향후 폐기능 저하 및 기저 폐질환이 있는 폐암 환자와 재발 폐암에 대한 새로운 진료 지침을 제시할 수 있을 것으로 기대됨. ○ X-선치료와 양성자치료를 비교하는 전향적 3상 연구가 환자의 기저 질환과 치료 장비의 제한 등으로 인해 현실적으로 어려우므로, 방사선치료 후 폐기능 변화 및 심장 합병증 등 장기적인 관찰을 필요로 하는 전향적 레지스트리 연구를 진행하고자 함. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 표홍렬
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 폐암;방사선치료;양성자치료; 2. lung cancer;radiation therapy;proton therapy;

원자력 비상상황시 작업자의 피폭 저감 및 사고 피해를 최소화함으로써 원자력 사고에 대한 대응역량을 높여 원자력의 대국민 신뢰도를 향상시키는데 목적이 있다. 이를 위해 고방사선으로 인해 사람의 접근이 어려운 사고현장에서 사람 대신 사고의 조기수습 및 확산방지를 수행하기 위한 무인대응 기술개발 및 현장 적용 가능한 체계를 구축하고자 한다. 수행한 연구 내용 및 결과는 다음과 같다. - 5회에 걸쳐 방사능방재훈련에 로봇을 적용하여 모니터링 및 밀봉작업을 수행하여 실제 비상상황에 적용할 수 있는 무인대응체계를 운영하고 적용 가능성을 검증함 - 독일, 프랑스의 무인대응 조직과 기술교류 및 방재훈련 참관을 통해 협력체계를 구축함. 원자력비상 무인대응 국제워크숍을 개최하여 원자력 사고에 공동 대응하기 위한 공조체계 구축 협의함 - 원자력무인대응장비 국제표준(IEC TC45 WG18)을 개발하여 표준문서를 발간함 - 100 kg 취급이 가능한 소형 유압식 고하중 조작 로봇을 개발하여 성능 시험 및 방재훈련에 적용함 - 방사능 오염분포를 측정할 수 있는 팬틸트 기반의 이동로봇 탐재형 방사선 영상화장치를 개발함 - 라만 라이다 방식의 30m급 수소가스의 농도와 위치를 측정할 수 있는 수소탐지 기술을 개발함 - 상용 부품을 이용하여 방사선 평가 및 성능개선을 통해 1.5 kGy급 내방사선 칼라카메라를 개발함 (출처 : 서지정보양식 133p)

• 연구책임자 : 최영수
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 무인대응체계;방재훈련;고하중 조작로봇;방사선 영상화;수소탐지; 2. unmanned response system;disaster prevention exercise;heavy duty manipulation robot;radiation imaging;hydrogen detection;

□ 연구개요 ○ 첨단방사선치료기술의 발달로 정교한 방사선치료가 가능해졌지만, 이를 수행하기 위한 대가로 많은 인력과 방대한 양의 데이터가 요구되고 있으며, 이들 간에 서로 유기적으로 상호 작용하는 기술이 필요함 ○ 방사선치료에 대한 엄격한 규정에도 불구하고 복잡한 치료 계획 및 방사선치료 중에 발생할 수 있는 비교적 드물지만 치명적인 오류로 인해 환자 안전이 저하될 수 있기 때문에, 이를 사전에 발견하고 예방할 수 있는 자동화 시스템 도입이 시급히 필요함 ○ 방사선치료 후 사용되지 않는 방대한 데이터를 빅데이터로 구축하고, 기계학습을 통하여 기계가 스스로 학습하고 진화하여 방사선치료 시 품질을 보증하고 나아가 오류를 사전에 예측하여 관리자에게 경고하는 기술 개발을 목표로 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 다양한 치료파라미터가 들어있는 로그파일을 기계학습의 입력 값으로 사용할 수 있도록 변환하는 데이터 표준화 프로그램을 개발하여 빅데이터 처리를 위한 데이터 통합 및 고도화를 수행 함 ○ 학습 된 인공신경망을 이용하여 치료계획에 따른 기계적 치료파라미터를 예측하고, 예측 오류 값을 단순하게 제시하는 것이 아닌 표준화를 통한 Gaussian 기반의 radial basis function (RBF)으로 다변수 확률밀도 함수를 추정하여 확률밀도로써 오류확률을 제시 할 수 있는 오류 감지모델을 연구함 ○ 특징들을 이용하여 비지도 학습기반의 데이터 클러스터링 방법(K-means clustering)을 통해 군집화를 수행하고 패턴에 대한 연구를 수행함 ○ 방사선 치료의 오류를 검출하는 데이터 패턴의 정확성을 검증하기 위해서, 임의의 데이터에 오류를 포함시키고 오류확율을 예측함으로써 오류 검정능력을 평가함 ○ 잠재적 오류가 포함되어 있는 예측된 Actual position을 통해 예측된 Actual fluence map 을 생성하고, 계획된 플루언스 맵과 예측된 실제 플루언스맵을 이용하여 환자 특이적 치료계획 품질보증을 수행하여 방사선 치료계획을 검증함 □ 연구개발결과의 중요성 ○ 첨단기술의 발달로 intensity-modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric-modulated arc therapy (VMAT)와 같은 복잡하고 어려운 치료는 많은 데이터 처리가 요구되므로, 현실적으로 임상에서 활용되기 위해 본 연구에서 얻어진 스스로 학습하고 진화하는 알고리즘 모델은 보다 정밀하고 정확한 방사선치료를 보증함 ○ 빅데이터와 기계학습을 방사선치료에 융합한 기술은 방사선치료 시 기하학적 및 선량학적으로 자동화된 품질 보증에 사용될 수 있으며, 방사선 치료 기술이 발전함에 따라 새롭게 요구되는 QA/QC에 핵심적인 기초 연구로 활용 ○ 데이터 중심의 기계학습 방법은 오류 검출 및 예측을 위한 중요한 솔루션을 제공할 수 있으므로, 이 연구에서 제안된 방법은 방사선치료를 받는 환자를 위해 자동화된 QA와 안전관리에 매우 유용함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 민병준
• 주관연구기관 : 충북대학교병원
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 방사선치료;기계학습;인공신경망;딥러닝;세기변조방사선치료;다엽콜리메이터;빅데이터;인공지능;오류예측;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 장재훈
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20201200
• Keyword : 1. 중성자 흡수;중성자 차폐;스테인리스강;연신율;압연성;내식성; 2. Neutron absorbability;Neutron Shielding;Stainless;Elongation;Workability;

○ 연구개요 핵의학 영상기기의 재구성 기법 개발을 통해 환자의 선량을 저감화 하면서 영상의 질을 높여 진단의 가치를 높이고자 함. 1차년도 - 핵의학 영상 기기 시스템 특성 평가 2차년도 - 제한된 각도에서의 영상 재구성 기법 평가 및 고분해능 기반 검출기 모듈 설계 3차년도 - 고 민감도 획득을 위한 섬광체 제작 및 특이값 분해(Singular Value Decomposition; SVD) 기반 영상의 노이즈 제거 기법 평가 ○ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 - 핵의학 영상 기기 시스템 특성 평가 완료 . 감마카메라, SPECT, PET 등 핵의학 영상 기기 기술 분석 . 몬테칼로 시뮬레이션을 통한 핵의학 영상 기기 모델링 . 시뮬레이션을 통한 유효성 검증 2차년도 - 제한된 각도 영상 재구성 기법 평가 및 고 분해능 영상 획득을 위한 검출기 모듈 설계 및 평가 완료 . 제한된 각도 데이터의 주파수 데이터의 손실 및 단층영상의 artifact의 예측 . 데이터 손실 및 artifact 분석을 통해 영상재구성 단계에서 보상할 수 있는 방법도출 . 3차원 여과후 역투사 기법에 기반한 inpainting 영상재구성 기법 평가 . 데이터 손실로 인한 영상절단오차 등에 기인한 artifact 보상 기법 평가 . 고분해능 영상 획득을 위한 반응깊이 측정이 가능한 검출기 모듈 설계 및 평가 3차년도 - 고 민감도 획득을 위한 섬광체 특성 평가 및 특이값 분해(Singular value Decomposition: SVD) 기반 영상의 노이즈 제거 기법 평가 완료 . 고 민감도 획득을 위한 3차원 레이저 각인을 이용한 섬광체 제작 및 평가 . SVD 기법 유효성 검증 . 그래픽연산처리장치(GPU) 등을 이용한 하드웨어 기반 영상 구성 속도 가속화 ○ 연구개발결과의 중요성 - 핵의학 영상기기의 새로운 영상 획득 기술을 확보함으로써 국내 방사선 영상 기기 국제 경쟁력 확보 - 고부가가치 핵의학 영상 기기에 대한 영상재구성 소프트웨어 수입대체 - 관련분야 전문인력 양성 - 제한된 각도 내에서 단층영상획득 기술 확보 - 고 분해능, 고민감도 검출기 모듈 설계 기술 확보로 국내 핵의학 기기 제작에 기반을 구축함. - 핵의학 영상 시스템 뿐만 아닌 감마선 검출 기반 산업 분양에 응용가능 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백철하
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20200300
• Keyword : 1. 핵의학;영상재구성 알고리즘;몬테칼로 시뮬레이션;특이값 분해;그래픽 연산 장치; 2. limit angle;