□ 연구개요 초전도체에 있는 쿠퍼쌍 (cooper pair)은 자연적으로 양자얽힘상태 (quantum entanglement state)에 있어 양자얽힘 소스 (source)로 볼 수 있다. 이런 초전도체 전극을 중심으로 양쪽에 양자점을 제작해서 (쿠퍼쌍분리소자 (cooper pair splitter)) 초전도체 속의 양자얽힘상태에 있는 쿠퍼쌍을 양쪽 양자점으로 분리를 고주파 테크닉을 이용하여 그 효율을 극대화하고, Josephson Parametric Amplifier (JPA) 소자를 이용한 sensitive shot noise 측정으로 양자얽힘상태를 검출하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 양자얽힘상태에 대한 깊은 이해와 연구토대를 확보는 것을 목표로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 목표대비 연구결과 목표: shot noise 측정을 위한 RF 셋업/Parametric Amplifier 특성 분석 연구결과: 고주파 영역에서 측정 가능한 shot noise 셋업 수행 및 Josephson Parametric amplifier (JPA)를 극저온에서 측정하여 증폭기의 gain을 측정함 - JPA gain g > 25 dB, 동작주파수: 5.5 GHz ~ 6.7 GHz 2차년도 목표대비 연구결과 목표: 초전도 전극과 나노와이어을 이용한 조셉슨 접합 소자 제자 및 특성 측정 연구결과: Cd₃As₂ 나노와이어와 알루미늄(Al) 전극을 이용하여 조셉슨 접합 소자를 제작하고, 초전류 현상을 관찰하고, 게이트 전압에 따라 초전류가 제어됨을 관찰함. 접합에 마이크로파를 인가했을 때, 조셉슨 shapiro step이 나타남을 관찰함 목표: 초전도 전극-양자점 (조셉슨 접합) 소자에서 shot noise (Josephson radiation) 측정 연구결과: Cd₃As₂ 나노와이어와 알루미늄(Al) 전극을 이용하여 제작한 조셉슨 접합 소자에 전압을 인가했을 때 Josephson radiation이 측정되었음(shot noise) 3차년도 목표대비 연구결과 목표: 쿠퍼쌍 분리소자에 charge pump를 결합한 소자 제작 연구결과: 효율적인 쿠퍼쌍 분리소자를 구현하기 위해서, 전자의 터널링을 charge pump 소자를 먼저 구현함. 인가하는 RF 신호에 따라 펌프 전류가 발생함을 관찰함 목표: 쿠퍼쌍 소자에서 shot noise 측정을 통해 양자얽힘상태 검출 연구결과: 쿠퍼쌍 소자에서 shot noise 측정 기술 개발. 쿠퍼쌍 터널링의 경우(2e)와 깨어진 경우(e)의 shot noise 양의 현저한 차이를 비교함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구과제는 양자상태에 대한 중요한 기초 연구가 될 뿐 아니라, 양자얽힘상태에 대한 깊은 이해와 연구토대를 제공할 것으로 기대한다. ○ 본 연구를 토대로 게이트 전압으로 제어 가능한 Cd₃As₂ 및 InAs 나노와이어 조셉슨 접합 소자를 제작하여 초전도 트랜스몬 큐빗(게이트몬)을 구현할 계획이다. 향후, 게이트몬을 초전도 공진기에 결합하여 공진기로 큐빗을 제어하고 신호를 측정할 계획이다. ○ 본 연구에서는 조셉슨 접합에서의 shot noise를 측정을 통해 접합의 특성을 연구하고, Andreev reflection을 관찰하였으므로, 이를 이용하여 Andreev spin qubit 구현이 가능할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정민경
• 주관연구기관 : 대구경북과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 양자얽힘상태;쿠퍼쌍분리소자;샷 노이즈;나노와이어 양자점;이중양자점; 2. quantum entangled state;Cooper pair splitter;shot noise;nanowire quantum dot;double quantum dot;

□ 연구개요 췌장형성이 억제된 PDX1 유전자 결손 복제돼지 수정란 또는 태아에 각각 인간 유도만능줄기세포 또는 췌장전구세포를 이식하고 체내분화를 통하여 인간 췌장을 생산한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ◯ 연구목표 - PDX1 유전자 결손 돼지 복제수정란 또는 태아에 인간 유도만능줄기세포 또는 췌장전구세포를 이식하고 체내분화를 통하여 인간 췌장을 생산 (생명윤리법에 의한 제약으로 인한 윤리적 논란을 피하기 위해 본 연구에서 포배상보의 경우에는 인간 대신 영장류의 유도만능줄기세포를 사용하였음) ◯ 연구결과 - PDX1 유전자 결손 복제돼지를 생산하고 췌장형성이 억제됨을 확인 - PDX1 유전자 결손 돼지 복제수정란에 영장류 유도만능줄기세포를 이식하였을 때 췌장세포로 분화되지 않았음 - 인간 섬유아세포의 직접교차분화에 의하여 췌장전구세포 생산 - 인간 췌장전구세포를 자궁내의 마우스 태아에 이식하였을 때 인간 췌장세포포 분화가 가능 - 포배상보에 의해 돼지에서 영장류 췌장 생산이 실패함에 따라 BTK 유전자 결손 복제돼지에서 영장류 B cell을 생산하는 연구를 추가로 진행 - BTK 유전자 결손 복제돼지를 생산하고 B cell 형성이 억제됨을 확인 - BTK 유전자 결손 복제수정란에 영장류 유도만능줄기세포를 이식하였으나 B cell로 분화를 확인할 수 없었음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 현재까지의 연구결과 특정 유전자(PDX1 및 BTK)의 결손에 의해 특정 장기(췌장)나 세포(B cell) 발생의 억제가 가능 - 그러나 유전자 결손 복제수정란에 영장류 유도만능줄기세포를 이식하였을 때 특정 장기나 세포로의 발생을 확인할 수 없었음 - 이는 돼지와 영장류 간 초기발생의 차이점과 더불어 배반포기 수정란과 전분화능 줄기세포간의 분화 양상과 타이밍의 불일치에 기인한 것으로 추정됨 - 다만 인간 췌장전구세포를 자궁내의 마우스 태아에 이식하였을 때 인간 췌장세포포의 분화가 가능함을 확인 - 전분화능 줄기세포를 배반포기 수정란에 이식(포배상보)하는 것보다 전구세포를 착상후 태아에 이식(태아상보)하는 것이 돼지 체내에서 인간 장기의 생산 가능성을 높일 것으로 생각됨 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 심호섭
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 유전체 편집;체세포핵이식;태아상보;포배상보;직접교차분화; 2. genome editing;somatic cell nuclear transfer;blastocyst complementation;conceptus complementation;direct conversion;

□ 연구개요 본 연구는 현재 비세포성폐암(NSCLC) 환자에게 적용되고 있는 방사선치료를 시행함에 있어 방사선치료 효과 증대를 위한 일환으로 유산소운동을 병행하고자 하였다. 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법으로 종양 세포내의 산소농도를 증대시키는 방법이 가장 일반적이다. 이에 본 연구진은 폐암 환자에게 유산소운동을 병행함으로써 종양세포 내의 재산소화를 유도하여 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 해당 내용을 동물모델을 활용하여 유산소운동이 폐암 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인한 이후에 3년차에 방사선치료를 받는 폐암 환자를 대상으로 임상연구를 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 1,2년차 연구결과는 목표 대비하여 계획대로 연구를 진행하여 연구결과를 도출하였다. NSCLC 세포주(A549)를 활용하여 NSCLC-orthotopic 마우스 모델을 구축하였다. 구축한 마우스 모델을 활용하여 단독 방사선 치료그룹, 단독 유산소운동그룹, 유산소운동과 방사선치료를 병행한 그룹으로 구분하여 In vivo 실험을 진행하였다. 마우스용 트레드밀을 활용하여 방사선 처리 전에 유산소운동을 실시하였고 모든 동물실험 일정을 종료 후 마우스에서 종양 조직을 확보하여 폐암 세포 종양 크기의 변화 및 종양세포 내의 세포 사멸 정도를 확인하였다. 또한 유산소운동을 병행하였을 때 종양세포 내의 산소농도 변화 및 활성산소(ROS) 변화를 면역조직화학염색법을 활용하여 분석하였다. 추가적으로 동물모델을 통해 확보한 종양 조직을 이용하여 전사체(NGS)분석을 실시하였다. 이는 유산소운동을 방사선치료와 병행하였을 때 종양세포 내의 재산소화 및 ROS 증대에 미치는 핵심인자를 발굴하기 위함으로 본 연구진은 4개의 핵심인자를 분석하여 제시하였다. 본 연구의 3년차 연구결과는 목표치에 대비하여 연구진행이 많은 부분에서 미미하다. 현재 본 기관의 기관생명윤리위원회에 임상시험 승인을 위한 논의단계에 있으며 유산소운동이 가능한 폐암 환자의 코호트 분류 및 안전한 재활치료의 프로세스 구축에 대한 논의 후 임상시험을 진행하기 위한 단계에 있다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 과제의 최종 목적은 폐암 방사선치료 효과의 증대를 위한 병용치료 파트너를 찾기 위함이다. 앞서 언급하였듯이 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법은 저산소성 종양세포 내에 재산소화 과정을 통하여 그 치료효과를 상승함에 있다. 이에 많은 연구진들이 고압산소탱크 및 나노입자를 활용한 종양세포 내의 직접적인 산소 전달을 위한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 장비 설치에 많은 비용과 임상 적용에 있어 한계점이 따른다. 본 연구진은 비교적 접근이 용이한 유산소운동을 병행하였을 때 폐암세포 내의 재산소화를 유도하고 이를 통해 방사선치료 효과 상승을 유발할 수 있다는 연구가설을 세우고 동물모델을 통해 이를 검증하고 유산소운동이 방사선치료 효과 상승의 역할 가능성을 제시하였다. 또한 전사체분석을 통하여 치료효과 증대의 핵심인자를 제시하였다. 본 연구진은 연구결과를 바탕으로 추후에 핵심인자를 조절하여 유산소운동과 방사선치료를 병행하였을 때 확실한 치료효과 증대에 대한 검증을 동물모델에서 진행함과 동시에 현재 보류상태에 있는 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 진행하기 위하여 노력할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조선미
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 비세포성폐암;방사선치료;유산소운동;재산소화;전사체분석; 2. Non-small cell lung cancer;Radiotherapy;aerobic exercise;reoxygenation;Transcriptome analysis;

연구개요 알파입자 생체 외 분포 모니터링 알파선 영상장치 개발: 생체 외 조직(ex-vivo in tissue)에서 알파입자 분포 모니터링을 위한 알파선 영상장치 구성 및 그 응용기술 개발을 위한 접근으로, 1) 섬광체와 검출기특성을 분석하여 설계하고, 2) 알파선 생체영상을 모니터링하기 위한 프로토타입 섬광체기반 알파선 영상장치를 개발하고, 3) 이를 이용한 2차원 영상화 기반기술 개발을 목표함. 연구 목표대비 연구결과 1) 1차년도 : 알파선 영상장치 핵심설계요소 연구 (검증 및 디자인) - 수행완료 - 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 알파선 영상장치의 섬광체의 섬광효율과 광센서 검출효율 핵심설계 분석 - 검출부(섬광체 및 광센서)의 구성 및 특성평가 - 프로토타입 알파선 영상장치 시스템 최적화 설계 - 알파핵종(Ac-225, Am-241)을 이용한 프로토타입 알파선영상장치 영상화기술개발 : 알파핵종 검출특성을 분석하고 적용 가능한 고효율 개선방안 도출 2) 2차년도 : 알파선 영상장치 구성 및 제작 (성능시험 및 최적화) - 수행완료 - 프로토타입 알파선 영상장치 실용모델 구성 및 시작품 제작 - 프로토타입 알파선 영상장치 성능시험 및 최적화 - 프로토타입 알파선 영상시스템 2차원 영상화기술 소프트웨어 개발 및 평가 - 선형성, 균일성, 선량분포, 공간분해능의 정량적 지표를 이용한 프로토타입 알파선 영상장치 평가 3) 3차년도 : 알파핵종 생체외 조직에서의 알파선분포 획득 영상평가 - 수행완료 - 알파선 영상장치 획득영상 평가 (시뮬레이션 분포영상 반영) - 팬텀 영상평가 및 알파선 선량분포 영상분석 - 알파핵종 Ex-vivo시료의 알파선분포 최종성능평가 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) o 비균질성(Heterogeneity)의 생체조직에서 알파입자의 분포를 영상화함으로 정확한 정량평가를 할 수 있음. o α입자, β선으로부터 전달된 에너지가 균일하게 분포할 수 없는 생체조직에서 이질성 및 미세환경의 분포를 영상화할수 있는 영상장치 개발이 시급함. o 알파핵종의 알파방사선 측정의 핵심소재인 방사선 변환물질과 영상획득 소자의 최적화로 구성된 알파카메라로 알파핵종치료 생체외 시료들의 분포를 영상화함으로 세포 수준에서의 선량반응평가와 선량분포를 정량적으로 평가할 수 있음. o 안전한 방사선 용량을 결정할 수 있으며, 관심 표적 종양조직과 정상조직 부피내의 분포를 평가할 수 있기에 신약개발 및 치료방법개발에 활용될 수 있음 o 알파핵종의 분포를 정확하게 모니터링 함으로써, 알파선의 치료효과 검증의 극대화를 실현할 수 있음. o 핵의학 및 분자영상분야에서 종양치료를 위한 알파핵종 표적치료에 예후평가 지표로 활용될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김종국
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 알파선 영상장치;알파핵종;생체외 분포 모니터링;알파방사선;알파입자 치료효과; 2. Alpha imaging device;Alpha emission nuclide;Ex vivo monitoring;α-ray radiation;α-particle therapeutic effect;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구는 기존 탄소강으로 제조되었던 방사성폐기물 이동용기와 영구저장소의 저장용기를 콘크리트로 단일화하기 위한 기초 연구에 해당함. ◼ 전체 내용 1-1 방사능 차폐에 요구되는 콘크리트의 물리 및 화학적 특성 검토 1-2 실험 및 해석의 동시수행을 통한 콘크리트 차폐성능 분석 2-1 방사성폐기물의 이동 및 영구저장을 위한 차폐용 콘크리트 저장용기 설계 2-2 차폐용 콘크리트 용기의 성능평가 및 기법개발 3-1 차폐용 콘크리트 용기의 자유낙하 및 적층시험을 통한 안전성 평가 □ 연구개발성과 ‐ 콘크리트의 물리적 특성에 기반한 차폐성능 평가 시뮬레이션 기법 도출(시뮬레이션 신뢰성 96% 달성) ‐ 중-저준위 방사성폐기물을 위한 이동 및 영구저장 용기 단일화를 위한 공정의 간소화 가능성 제시 ‐ 국제원자력기구(IAEA) IP-2 type 기반 용기 설계방법 및 안정성 평가기법 제공 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ‐ 향후 원자력 발전소 건설 시 콘크리트의 배합선정 및 차폐율 선정 시 적용 ‐ 기존 발전소 내 저장된 중-저준위 방사성폐기물의 이동 시 이동 용기 제안 가능 ‐ 방사성 물질의 개별 차폐를 위한 콘크리트 활용가능성 제시 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김학영
• 주관연구기관 : 한국방재안전기술
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사성폐기물;차폐콘크리트;방사성폐기물 이동용기;방사성폐기물 영구저장; 2. Radioactive waste;Radiation shielding concrete;Transportable container of radioactive waste;Permanently storable of radioactive waste;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 평가 및 규제기술 개발 ◼ 전체 내용 - 노외 노심용융물 냉각 성능에 대한 평가·규제기술 확보 - 중대사고시 재임계 및 핵분열 생성물 거동 평가·규제기술 확보 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성에 관한 평가·규제기술 확보 ◼ 1단계 ❏ 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 기술현황 및 이론적 근거 확보 ❏ 내용 - 노심용융물 노외 냉각 성능에 관한 기술현황/규제동향 분석, 요소 현상별 불확실성 특성 평가 및 기존 전산코드 평가 - 중대사고시 재임계 가능성 및 격납건물 내 핵분열생성물 거동 실험/모델 현황 분석 및 전산코드 평가체계 개발/검증 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성 및 격납건물 하중관련 실험/모델 현황 분석 및 실험을 활용한 전산코드 평가 체계 개발/검증 - 노심용융물 노외 냉각 핵심현상 실험장비 구축/실험 수행 및 모델 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 거동평가 방법론 개발 ❏ 내용 - 노심용융물 노외 냉각 성능 규제 평가방법론 개발 및 심사지침(안) 개발 - 중대사고시 재임계 가능성 및 격납건물 내 핵분열생성물 거동 규제 평가방법론(안) 개발 - 중대사고시 원자로냉각재계통(RCS) 압력경계 건전성 평가방법론(안) 개발 - 노심용융물 노외 냉각성능 실험 수행 및 모델 개발/검증 및 고도화 □ 연구개발성과 ○ 정량적 성과 - 안전기술보고서(N-STAR): 33건 - 국외논문: SCI 20건 - 학술대회발표: 82건 (국외 39건, 국내 43건) ○ 정성적 성과 - 중대사고시 격납건물 건전성을 위협하는 주요 현상 및 안전현안에 대한 기술현황 및 이론적 근거 확보 - 중대사고 시 원자로용기 및 원자로냉각재계통 파손 평가와 격납건물 동하중 정량 평가 및 구조건전성 평가를 위해 기술현황 분석 및 방법론 개발 기반 확보 - 기존 전산코드 평가체계 분석 및 노외 노심용융물 냉각 성능 평가 모델 개발을 위한 핵심현상 실험 수행 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (활용 계획) 2016. 06에 개정된 “원자력 안전법“ 시행 3년 이내에 사고관리 계획서를 제출하도록 하고 있으며, 사고관리계획서내의 중대사고 완화능력평가 심사에 활용함. - 노외 노심용융물 냉각 성능 평가 - 격납건물 우회사고 평가 - 격납건물 동하중 요인에 대한 격납건물 건전성 평가 - 규제용 전산모델 및 방법론을 활용한 검증계산 수행 - 미해결 안전현안들에 대한 평가방법론 확보 ○ (기대효과) 격납건물 안전성 검증을 통한 국민 수용성 제고 - 중대사고 대처 전략 및 관련 설계기술에 대한 보다 정확하고 효과적인 규제기술 적용을 통하여 대외 공신력을 확보하고 국민정서에 부합하는 원전 안전성을 확보함. - 중대사고에 대한 국내 규제연구 인프라 강화를 통하여 향후 발생할 수 있는 중대사고 현안에 대한 효율적인 대처 체계를 마련함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조용진
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 노심용융물 노외 냉각 성능;원자로냉각재계통 압력경계 건전성;격납건물 동하중;재임계 가능성;핵분열생성물 거동 모델; 2. Exvessel Corium Coolability;RCS Pressure Boundary Integrity;Containment Dynamic Load;Recriticality;Fission Product Behavior Model;

□ 연구개요 폐암의 조직학적 분류, 생물학적 분류, 유전학적 분류에 따른 뇌전이암의 위치 별 발생확률 분석을 통하여 발생확률이 높은 영역의 조사량을 늘려, 전이암 발생확률을 낮추고, 발생확률이 낮은 영역의 조사량을 낮추어, 인지장애, 감정장애, 운동장애 등의 부작용을 방지할 수 있음. 궁극적으로 환자 개인별 맞춤 치료를 실현하여 뇌전이암 환자의 삶의 질을 높일 수 있음. 추가적으로 뇌전이암의 병태생리를 더 깊이 이해할 수 있음. □ 연구 목표대비 연구결과 위의 연구목표를 실현하기 위하여 폐암 뇌전이암의 뇌영역별 확률지도를 구축하였습니다. 이 연구결과에 따르면 폐암 뇌전이암은 원위 중뇌동맥 (MCA) 끝단과 소뇌영역에서 잘 발생하였습니다. 또한 해마 영역에 뇌전이가 잘 생길 수 있는 임상 요인의 탐색을 실시하였고, 두개외 전이가 있거나 EGFR 수용체 변이가 있는 경우 해마에 전이가 될 확률이 높다는 것을 밝혔습니다. 추가로 인공지능을 응용하여 뇌전이암의 진단 및 분획 자동화 프로그램을 구축하였습니다. 개발한 뇌전이 진단 및 프로그램 기반 치료반응 평가가 기존 평가 방법과 차이 나지 않음을 확인하여서 임상에서 잘 활용할 수 있을 것으로 기대합니다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 이번 연구를 통하여 다음과 같은 기대효과를 예상할 수 있습니다. 첫번째, 뇌전이암 발생확률지도를기반으로 하여 뇌전이암의 발생확률이 높은 영역에는 방사선 조사량을 높여서 뇌전이암의 발생을 예방할 수 있으며, 이는 뇌전이암 환자의 기대 수명률을 높일수 있습니다. 반대로, 뇌전이암의 발생확률이 낮은 영역에는 방사선 조사량을 줄여서 방사선 피폭으로 인한 인지 기능저하, 우울증과 같은 감정 장애, 운동장애 등을 감소시킬 수 있습니다. 두번째, 뇌전이암의 치료 평가는 주로 정성적으로 이루어지는데 이는 측정자 간에 차이가 있을 수 있다. 그러나 이번 연구를 통하여 뇌전이암 분획 알고리즘 구축으로 뇌전이암의 용적을 자동으로 계산이 가능해질 수 있다. 따라서 뇌전이암의 정량적 평가가 이루어질 수 있고 정확한 뇌전이암의 평가가 가능할 것으로 예상됩니다. 세번째, 소아 임파선종 환자나, 다른 뇌종양 환자들에게도 위치기반 분석법을 확장할 수 있습니다. 이를 치료에 응용할 수 있고 질환의 병태생리를 깊이 이해할 수 있습니다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안성준
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 뇌전이암;방사선 치료;폐암;맞춤치료;뇌인지 장애; 2. Brain metastasis;Radiation therapy;Lung cancer;Personalized therapy;Neuro cognitive decline;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김세련
• 주관연구기관 : 티엠에스솔루션 주식회사
• 발행년도 : 20231000
• Keyword : 1. 이차전지;건조장치;노칭공정;원적외선히터;이차전지건조장치; 2. secondary battery;dry equipment;Notching process;FIR Heater;secondary battery dry equipment;

연구개요 본 연구과제를 통해 고주파수(~MHz) 표면탄성파에서 기인한 마이크로스케일 음향흐름유동과 음향방사력을 기반으로 차세대 헬스케어 산업에서 중요한 역할을 차지하는 바이오미세유체플랫폼을 개발하고 응용하였다. 연구 목표대비 연구결과 분산상 유체와 서로 섞이지 않는 연속상 유체와의 교차유동으로 미세유체칩 내 나노/피코리터급 액적의 화학적 농도를 온칩(on-chip) 방식으로 제어할 수 있는 음향미세유체역학 기술을 개발하였다. 에너지효율적인 음향방사현상 유도를 위한 마이크로입자와 인가 표면탄성파의 주파수의 관계를 규명하였다. 미세유체 채널에서 선형 항생제 농도 구배를 형성하여 항생제의 반복적인 희석을 수행하지 않고 항생제의 적정용량을 구하는 방식을 개발하였다. 주파수를 제어하여 원하는 크기의 기능성 입자를 선택적으로 분리함으로써 표적 생체분자를 분리하였다. 고착되어있는 미세 액적 내부에 표면탄성파를 전파하여 원발성 암세포 환경을 간단히 모사하였다. 음향흐름유동을 이용하여 표적 방향만으로의 기능적 변화를 유도하여 효과적인 세포독성 반응을 나타나게 하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 4차 산업혁명 도래에 발맞춰 개인맞춤형 의료서비스의 중요성이 높아지는 가운데, 음향 미세유체역학의 원천기술을 응용하여 바이오미세유체플랫폼을 개발해 기존의 비동적·비정밀 플랫폼과는 차별화된 방식으로 개인맞춤형 차세대 헬스케어 산업의 기술경쟁력 확보. 숙련된 전문가나 고가의 장비 없이 생체 샘플을 분석 가능하며 효율적이고 정밀한 바이오미세유체플랫폼의 개발을 통해, 산업 친화적 생태계 구축이 미비한 국내 헬스케어 분야에 새로운 성장동력을 제공함으로써, 미래 성장 가능성이 높은 글로벌 4차산업 헬스케어 분야의 국제적 수준에 도달. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 성형진
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 표면탄성파;바이오미세유체 플랫폼;음향흐름유동;음향방사력; 2. surface acoustic waves;biomicrofluidic platform;acoustic streaming flow;acoustic radiation force;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 신뢰도 있는 우주방사선 계측기 개발 및 검증, 항공기에서 실측 실험 장기 데이터베이스 확보를 통한 우주방사선 예측 모델 고도화 및 현업화 ◼ 전체 내용 ❍ TEPC를 활용한 우주방사선 실측실험 및 실측 데이터베이스 확보 ❍ 실측값 기반 KREAM 모델 검증 및 고도화 ❍ KREAM 모델 현업화 ◼ 1단계[2년] ❏ 목표 ㅇ TEPC를 활용한 항공기 우주방사선 실측실험 ㅇ KREAM 모델 사전 검교정 ㅇ 항공기 실측 실험 및 TEPC 개선 ㅇ 우주방사선 예측 모델 KREAM 개선 ㅇ 실측 자료 기반 우주방사선 예측 모델 고도화 ❏ 내용 ㅇ 우주방사선 안전관리 방안 선행 연구 조사 ㅇ TEPC, Liulin 관측기 활용 항공기 우주방사선 실측실험 시작 ㅇ KREAM 고도화를 위한 사전 검교정 ㅇ 국제선 항공기에 TEPC 탑재 실험 - 실측 자료 수집 시작 ㅇ 우주방사선 예측 모델 KREAM 개선 - GK-2A의 KSEM 관측값을 적용한 SCR 스펙트럼 계산 ㅇ 항공기 실측실험 자료 기반 KREAM 모델 고도화 - 실측실험 관측값을 기반으로 한 KREAM 모델 개선 ◼ 2단계[1년] ❏ 목표 ㅇ 항공기 실측 실험 및 데이터베이스 구축 ㅇ KREAM 모델 현업 적용 ㅇ 항공승무원 우주방사선 피폭 안전관리 개선 ❏ 내용 ㅇ 항공기 우주방사선 실측 실험 데이터베이스 구축 - 국제선 항공기의 TEPC 장기 관측 데이터베이스 확보 - 관측값을 기반으로 한 KREAM 모델 개선 ㅇ KREAM 모델 현업화 - 항공사 및 일반인용 웹서비스 구현 □ 연구개발성과 안전기술보고서 6건, 국내논문 3건, 국내 특허 2건 출원, 국제 특허 1건 등록, 학술대회 발표 6건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 생활주변방사선 안전관리법에 의해서 항공기 승무원의 방사선 피폭선량을 관리할 때, 신뢰도를 확보한 우주방사선 예측 모델에 기반하여 피폭량을 산출할 수 있음. ㅇ 항공기 고도에서 우주방사선 피폭량을 측정하는 계측기의 신뢰도 확보 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 황정아
• 주관연구기관 : 한국천문연구원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 우주방사선;실측실험;모델검증;생활주변방사선 안전관리법;조직등가비례계수기; 2. Space Radiation;Aircraft Measurement;Model Verification;Safety Management Act on Environment Radiation;Tissue Equivalent Proportional Counter;