본 연구는 유인 우주기지건설 핵심기술 협력개발을 목표로 3개년 동안 수행되는 연구 중 1차년도에 해당. 1차년도에 건축본은 기지 컨셉 및 로드맵 구축용 기술분류체계(안)을 도출, 매리본에서는 시작품 제작을 통해 현지자원활용형 탑재형 소결장치, 재료공급장치와 로봇팔 시공시스템 및 시공법을 개발하고 이를 활용하여 소결체를 생성, 건축에너지소에서는 거주환경 구현을 위한 다층쉘 시스템 구조안을 설계하고 시뮬레이션과 실험적 검증을 완료하였고, 설비 시스템 설계안 도출을 위해 극한온도편차 활툥 에너지 하베스팅 시스템과 설비시스템 설계안을 도출하였다. (출처 : 서지자료 394p)

• 연구책임자 : 정준수
• 주관연구기관 : 한국건설기술연구원
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 유인;우주기지건설;핵심기술;협력개발;로드맵;조감도;방호막 시공;다층쉘;에너지 하베스팅 시스템;설비시스템;

□ 연구개발 목표 ○ 최종목표: 중력과 복사에 대한 이해와 그로 인한 다양한 천체물리학적 현상에 대한 해석 및 수치적인 설명을 통해 실체에 다가간다. ○ 전체내용: 천체의 중력에 의한 역학적 진화를 해석적 및 수치적으로 알아본다. 천체의 중력은 뉴턴 중력과 일반상대론을 모두 포함한다. 또한 천문학적 복사 메커니즘을 정확하게 이해하고 이를 우주 먼지 입자, 감마선 폭발 및 은하 주변 물질에 적용시킨다. □ 연구개발 내용 이 연구 과제를 통해 아래의 주제에 대한 연구를 추진할 것이다. - 통계물리를 통한 분포함수의 해석학적인 진화과정의 연구 - 우주거대구조의 상대론적 진화 연구 - 중성자별 주위의 디스크 모델 구현 - 고밀도 천체 주위의 디스크의 운동과 제트의 발생 - 공명산란선에 대한 이론적인 연구를 통한 강력한 광원이 성간물질(interstellar medium) 및 은하주변물질(circumgalactic medium)에 미치는 영향 연구 - 중성자별 병합의 궤도면이 지구 방향과 이루는 시선각도 추정 연구 - 감마선폭발체의 발생 메커니즘 규명 연구 - 강력한 복사광이 주변 환경에 미치는 영향에 관한 연구 - 상대론적 광선 추적 기법을 이용한 블랙홀 주변 관측 예측 □ 연구개발성과 ○ 예상되는 연구개발 성과에 대한 정성적/정량적 내용 기술 - 해당 연구 분야 관련 연구 논문 - 수치적인 방법을 통한 연구에서 발생하는 소프트웨어 개발 □ 기대효과 - 연구개발 결과는 천문학 주요 국제 저널에 실리고 활용되어 인류 보편 지식 확장에 기여할 수 있다. - 중성자별과 블랙홀과 같은 고중력 천체의 역학적 진화에 대한 연구는 천체물리학적 이해를 높힘과 동시에 고중력 천체에서 나올 수 있는 중력파를 예측 할 수 있다. - 감마선 폭발의 모델링을 통해 천문학적 제트에 대한 연구는 천체물리학의 오랜 난제인 제트의 발생과 안정성에 대한 길을 제시 할 수 있다. - 항성역학계의 해석적인 연구는 아직까지 수치적인 방법으로 할 수 없는 영역에 대한 새로운 지평을 열 수 있다. - 우주론 연구에서는 지금까지 선형적인 섭동 방정식을 푸는 방법에서 벗어나 포스트 뉴토니안 방법과 이를 넘어서 완전한 비선형적인 수치 방법을 사용하여 연구함으로써 새로운 분야를 개척 할 수 있다. - 다양한 천체현상에 의한 주변 먼지의 복사 토크에 의한 깨어짐과 정렬 등을 연구함으로써 실제 관측에서 나타나는 먼지에 의한 다양한 영향을 알 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 엄정휘
• 주관연구기관 : 한국천문연구원
• 발행년도 : 20231100
• Keyword : 1. 중력;복사;상대성이론; 2. Gravity;Radiation;Relativity;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박진희
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20230900
• Keyword : 1. 방사선 치료;Abscopal 효과;면역치료;유방암;전이; 2. Raiotherapy;Abscopal effect;Immunotherapy;Breast cancer;Metastasis;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 ○ 본 연구의 목표는 용기에 장전된 상태의 사용후핵연료에 충격하중이 가해졌을 때 연료 파손확률(Fuel Damage Probability)을 평가하는 수치적 기법을 개발하는 것임 ● 상기 목표의 달성을 위하여 아래의 세부 목표를 수립 ▷ 사용후핵연료봉 충격거동 등가 해석모델의 개발 ▷ 피복관 취약성을 고려한 해석기법의 개발 ▷ 충격에 의한 사용후핵연료 손상확률 평가 방법론 구축 ◎ 전체 내용 ● 1차년도: 사용후핵연료봉 충격거동 등가 해석모델의 개발 ▷ 사용후핵연료봉 등가해석 모델의 개발 : 사용후핵연료봉 해석모델 단순화 기법의 비교 분석 및 수직/수평 충격하중에 대한 거동 모사가 가능한 최적화 단순화 모델 개발 ▷ 피복관 파손평가 기준 비교평가 : 피복관 파손평가 기준으로 주로 사용되는 임계소성변형률, 임계변형률 에너지, 파괴인성 등의 척도에 대한 비교 평가 ● 2차년도: 피복관의 취약성을 고려한 해석기법의 개발 ▷ 수소화물을 고려한 해석기법 개발 : 피복관에 존재하는 반경/원주방향 수소화물의 영향을 평가하고 충격하중에 대한 저항성에 미치는 영향을 정량적으로 평가 ▷ 기계적 사전 손상을 고려한 해석기법의 개발 : 수소화물렌즈, 프레팅 마모영역 등 피복관에 상존하는 손상을 고려한 단일 연료봉 해석 기법 개발 및 파손 저항성 평가 ● 3차년도: 충격에 의한 사용후핵연료 손상확률 평가방법론 개발 ▷ 핀치하중에 의한 연료봉 파손평가 기법의 개발 : 봉 대 봉 충돌, 지지격자와의 충돌 등으로 발생하는 핀치하중으로 인한 피복관의 파손을 평가하는 절차 및 방법 개발 ▷ 충격하중 조건 하에 핵연료다발 손상확률 평가: 용기 단위의 해석을 통하여 적재된 연료봉의 손상확률을 평가하는 전반적인 절차 및 핵심적 해석기법을 제시 □ 연구개발성과 ◎ (정성) 등가모델의 정확도 ○ 1차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 수평, 수직 충격하중을 고려한 등가 연료봉 모델개발 ● 실적요약 - 다양한 파손기준에 대한 연구 및 비교평가 완료 - 최적화 기법을 활용 파손기준 및 PCI를 반영한 등가모델 개발 ○ 2차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 등가모델의 적용성 및 한계성 평가 ● 실적요약 - 수평, 수직낙하 사고 조건에 대한 적용성 검토 - NRC 개발 등가모델과의 비교평가 ○ 3차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 연료 손상확률 평가에서의 활용성 평가 ● 실적요약 - 연료다발 상세모델 및 단순화모델 구축에 활용 - 굽힘하중 및 핀치하중에 의한 파손평가 수행 ◎ (정성) 연료파손확률 평가의 정확도 ○ 1차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 등가핵연료봉을 포함한 용기단위 해석모델의 개발 ● 실적요약 - 핵연료 21다발 적재가 가능한 용기모델 개발 - 연료다발 모델 및 용기 내부구조 모델 개발 ○ 2차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 핀치하중에 대한 연료봉 취약성 평가 ● 실적요약 - 수소화물을 고려한 피복관의 핀치하중에 의한 파손 평가 기법 조사 - 수소화물이 존재하는 피복관의 미소구조 균열 전파형태 조사 - 미소구조 해석을 활용한 피복관의 파괴 거동 전산 모델 개발 ○ 3차년도 ● 연차별 목표(조건/환경) : 충격하중에 대한 연료다발 단위의 파손확률 평가 ● 실적요약 - 핀치하중에 대한 파손거동 모사 전산모델 개발 - 연료 다발 단순화 모델 개발 및 적용성 검증 - 충격가속도를 활용한 파손분석 및 연료 파손확률 평가 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 연구개발성과 활용계획 ▷ 본 연구를 통하여 개발된 충격하중 조건에서의 핵연료의 파손확률 평가기법을 다양한 연료타입, 용기에 적용함으로써 위험도 평가의 핵심 요소인 핵물질의 방출 분율(release fraction) 계산을 보다 과학적으로 할 수 있게 됨 ▷ 보수적인 가정에 근거한 파손률을 대신하여 과학적 방법으로 계산된 파손확률을 운반·저장사업의 인허가를 위한 안전성평가에 활용함으로써 격납평가의 정확도를 개선 ● 기대효과 ▷ 사용후핵연료의 파손여부 평가는 원활하고 유연한 사용후핵연료 관리에 필수적인 요소로서 본 과제로 개발된 평가기법은 사용후핵연료 관리를 위한 국내 기술 수준 향상에도 기여할 것으로 기대 ▷ 과도한 보수성에 의존하지 않고 실제 예상되는 위험도에 근거한 규제지침을 만들 수 있으며 원활한 사업 관리 및 안전성 확보가 가능 ▷ 해당 분야는 국내에서 제한적으로 연구가 이루어지고 있는 분야로서 본 연구를 통해 해당 분야에 지식을 축적하고 인재를 양성 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상훈
• 주관연구기관 : 계명대학교
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 사용후핵연료;단순화모델;충격하중;연료손상확률;저장안전성; 2. Spent Nuclear Fuel;Simplified Model;Impact Load;Fuel Damage Probability;Storage Safety;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 이번 과제는 도파관(waveguide)에서 발생하는 시간조화 조건을 만족하는 전자기파의 산란과 전파를 수치적으로 계산하기 위한 영영분할법에 대한 해석적 연구를 목표로 하고 있다. 전자기파에 대한 복사조건(radiation condition)을 대체할 수 있는 PML과 CRBC와 같은 고차의 흡수경계조건를 연구하는 것과 더불어 고차의 흡수경계조건을 transmission condition으로 활용한 double sweep Schwarz method를 Maxwell 방정식에 적용하고, 이 알고리즘의 안정성과 근사해의 수렴성에 대한 연구를 진행하고, 이론을 입증할 수 있는 유한요소법을 활용한 수치적 예를 보여준다. ○ 전체 내용 이번 연구 과제에서는 도파관에서 발생하는 시간조화 조건의 전자기파의 전파와 산란을 수치적으로 계산하기 위한 영영분할법에 대해 연구하였다. Helmholtz 방정식에 대해서 연구된 DtN, PML, 그리고 CRBC 등의 다양한 형태의 흡수경계조건을 연구를 바탕으로 도판관에서의 전자기파에 대한 복사조건과 그 복사조건을을 대체할 수 있는 고차의 흡수경계조건을 연구하였다. Helmholtz 방정식에 잘 적용되어 온 PML과 CRBC를 발전시켜 극분해된 Maxwell 방정식에 맞는 흡수경계조건을 정의하고, well-posedness와 유한요소법의 오차 분석에 대해서 연구를 진행하였다. 또한 흡수경계조건을 활용하여 극분해된 Maxwell 방정식을 위한 double sweep Schwarz method를 연구, 개발하였다. 전체의 계산영역을 도파관의 축에 수직이 되면서 겹치지 않는 작은 부분영역으로 나누고, 영역과 영역사이에서 고차의 흡수경계조건을 활용하여 고정밀의 데이터가 교환될 수 있도록 하는 알고리즘을 개발하고, 이 근사적 알고리즘에 대한 해의 존재성과 안정성, 그리고 근사해의 수렴성에 대해서 연구하였다. □ 연구개발성과 1.극분해된 Maxwell 방정식에 대한 PML, CRBC 흡수경계조건의 개발과 수렴성과 안정성에 대한 분석 2.1차원으로 전개된 주기적 매질에서의 극분해된 Maxwell 방정식의 PML과 CRBC조건을 결합한 이질적 흡수경계조건의 개발 3.도파관에서의 다중산란을 위한 DtN 흡수경계조건 개발 4.극분해된 Maxwell 방정식을 위한 double sweep Schwarz 방법론 개발 및 수렴성 연구 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 이번 연구는 3차원 공간의 도파관에서 발생하는 전자기파의 산란과 전파를 효율적으로 계산할 수 있는 수치적 알고리즘의 개발과 수학적인 안정성과 수렴성을 증명하는데 있다. 이번 연구 결과는 전자기파에 대한 흡수경계조건을 심도 있게 이해할 수 있는 새로운 결과를 제공할 것이기에 다양한 형태의 파동의 전파와 산란을 연구하는데 있어서 그 기대효과가 클 것으로 보인다. 또한 이번 연구 과제를 통해 얻은 전자기장에 대한 흡수경계조건의 결과들을 지속적으로 발전시킨다면 응용력이 큰 지진파와 같은 벡터 탄성파를 다룰 수 있는 이론으로 확장 가능할 것이다. 이는 물리학, 지질학, 해양학, 전자기학, 음향학 및 의료공학 등 자연과학과 공학의 많은 분야에서 폭넓게 활용될 수 있어 다른 응용분야로 확대될 수 있는 연구의 기초로 활용될 것이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승일
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 맥스웰 방정식;흡수경계조건;복사조건;영역분할법;유한요소법; 2. Maxwell equation;absorbing boundary condition;radiation condition;domain decomposition method;finite element method;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박상윤
• 주관연구기관 : 에스에프테크놀로지(주)
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 보호장구;인공지능;영상인식;작업자 안전관리;원자력 발전소; 2. personal protective;AI;vision recognition;worker safety management;nuclear power plant;

□ 연구개요 - 태아, 영유아 및 소아의 시기별, 검사별 의료 방사선 노출 여부에 따른 발암 위험도 결정 - 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행에 따른 생존율 비교 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 소아 및 청소년의 경도 두부외상 환자에서 두부 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도 측정 - 소아 및 청소년의 경도 두부외상 환자에서 두부 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험 정량화함. - 전체 환자에서 방사선 비노출군 대비 방사선 노출군의 혈액암 발생률(incidence rate)이 약 1.29배 증가함 (incidence rate ratio [IRR], 1.29 [95% CI, 1.03-1.60]). - 경미한 두부 외상을 나타내는 소아 및 청소년에서 수행된 두부 CT 방사선 노출은 혈액암 발생률 증가와 관련이 있음을 보임. 2. 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도 측정 - 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험 정량화함. - 전체 환자에서 방사선 비노출군 대비 방사선 노출군의 암 발생률이 약 0.71배 감소함을 보였으나, 신뢰구간이 1을 포함해 유의미한 결과로 해석하기 어려움 (IRR, 0.71 [95% CI, 0.23-2.20]). - 또한, CT 노출군에서 암이 발생한 환자수가 너무 작아 실제적 해석이 어려움. - 태아기 복부·골반 CT 방사선 노출에 따른 발암 위험도를 더 정확하게 정량화하기 위해서는 더 많은 환자수를 기반으로 한 추가적인 연구가 사료됨. 3. 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행에 따른 생존율 비교 - 임상병기 0/I 대장암 환자에서 병기설정 흉부 CT 시행 여부에 따른 생존율을 정량화함. - 전체 생존률에 대해, 5년의 제한된 평균 생존 시간(RMST)에서 흉부 CT를 시행한 그룹과 시행하지 않은 그룹 간 차이는 유의하지 않음 (RMST difference, 0.4 [95% CI, -0.8 to 2.1] months). - 병기설정 흉부 CT 사용은 초기 대장암 환자의 생존에 영향을 미치지 않음을 보임. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 국민 건강 증진 효과 - 본 연구의 결과는 의료에서의 과도한 영상검사 남용을 제한하는 기초자료로 사용할 수 있음. - 특히 태아, 영유아, 소아 및 청소년의 방사선 노출이 암 유발 가능성을 높일 수 있다는 경각심 고취 2. 임상 진료에 활용 - 태아, 영유아, 소아 및 청소년에서 방사선량이 일정치를 초과할 경우, MRI와 같은 다른 진단기법의 사용을 권장 - 관련 연구 및 근거 부족으로 불명확했던 흉부 CT 시행 대상 환자에 대한 진료 가이드라인 개선을 위한 타당한 근거로 활용 3. 학문적 효과 - 대규모 인구 집단에서 실측된 의료 방사선 노출에 따른 암 발생 위험도의 역학적 근거를 제시함. - 향후 방사선 노출 연구에 과학적 근거 수립 및 실증적 기초자료 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박지훈
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20231100
• Keyword : 1. 의료방사선 노출;전산화단층촬영;혈액암;방사선 유발암;인구기반 코호트; 2. Medical radiation exposure;Computed tomography;Hematologic malignant neoplasm;Radiation-induced cancer;Population-based cohort;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 중수로 원전 안전현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 및 계통열수력 사고해석을 위한 규제검증인프라의 고도화 ◼ 전체 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발(전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발 - 중수로 원전 열수력 주요 현안의 기술정보 파악 - 중수로 현안의 열수력 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 안전성 평가 기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 - 중수로 종합효과실험 설비 및 주요 실증실험 일반 이해 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 검증평가 기반 강화 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 (증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 - 중수로 원전 현안의 이해도 제고 및 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 TRACE 코드 기반 마련 - 중수로 사고해석 시 규제검증코드 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드 활용기반 마련 □ 연구개발성과 [중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발] • 가동 원전의 열수력 현안과 관련한 국내·외 워크숍/학술대회의 연구현황 파악, 기술자료 수집/조사, 전문가 자문/검토 등을 통한 기술현황 분석 - 1단계: 전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석 - 2단계: 증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석 • 중수로 원전 현안의 상세분석을 위해 규제검증코드(MARS-KS)를 활용하여 원전 열수력 해석모델을 개발하고 사용자의 수정/개선 용이성을 위한 해석모델 정비 • 중수로 현안이 원전의 안전기능 유지 및 주요 열수력 인자의 거동에 미치는 영향 분석 등 계통 안전성 확인을 위한 규제검증계산 및 주요 열수력 인자에 대한 민감도 분석 • 정량적 성과: NSTAR 6건, 연구논문게재/발표 4건/11건 [중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화] • 문헌조사 및 정보교류 등을 통한 중수로 관련 종합효과 실증실험 설비의 사양, 구성 등 일반과 주요 사고 시나리오 모의를 위한 실증실험 결과 분석 • 중수로 종합효과 실험설비(RD-14M)에서 수행된 실증실험에 대한 검증계산을 위해 MARS-KS와 TRACE 코드를 활용한 해석모델 개발 및 예비해석을 통한 모델 정비 • MARS-KS, TRACE 코드 계산결과와 RD-14M LOCA 실증실험 결과의 비교 분석 및 주요 변수 계산결과의 코드 버전별 DB 관리 • 중수로 사고해석 적용유효성 확인을 위한 MARS-KS 코드 검증평가 기반과 중수로 사고해석 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드의 활용기반 마련 • 정량적 성과: NSTAR 5건, 연구논문게재/발표 3건/9건, 기술보고서 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 중수로 주요 현안의 기술현황 분석 및 안전성 확인을 위한 평가기술은 중수로 원전 규제활동 역량 제고 및 향후 인허가 관련 안전규제활동에서 독립적인 규제검증도구 및 기술적 근거로 활용 ○ 중수로 주요 종합효과 실증실험에 대한 MARS-KS와 TRACE 코드의 해석모델 개발 및 검증계산을 통해 규제검증코드의 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인 및 사고해석에 필요한 개선사항 확인에 활용 ☞ 대내·외적 환경변화를 고려한 중수로 원전 안전관련 사안의 안전성 확인을 통한 규제기술력 강화 및 중수로 원전 계통열수력분야 사고해석 인프라 강화 등을 통한 규제기술력 고도화 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유선오
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 중수로;안전현안;계통열수력;규제검증코드; 2. PHWR;Safety Issues;Thermal Hydraulics;MARS-KS;TRACE;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 방사선의 안전한 사용을 위한 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 및 사용시설의 적정 차폐 평가/관리에 대한 안전규제 기술 개발 ◼ 전체 내용 1세부 (한국원자력의학원) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준과 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 규제 현황 조사 및 분석 - 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 - 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 - 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 - 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 권고기준 현황 조사 및 분석 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 - 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < １단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 측정과 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 체계 개발과 시험 평가 - 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 - 선형가속기별 전산모사기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 - 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 - 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 - 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 방사화 폐기물 및 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 안전규제 기술 개발 - 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술 개발 - 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 - 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 - 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 2세부 (연세대학교) < 1단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 < 1단계. 2차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 < 2단계. 1차년도 > 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 ◼ 1단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기의 주요 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가 관련 연구 및 규제의 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 및 시험 평가 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [1단계 1차년도] • 국내 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 기준 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 관리 현황 조사 및 분석 • 국외 치료용 선형가속기 방사화 폐기물 규제 방법론 조사 및 분석 [1단계 2차년도] • 치료용 선형가속기 방사화 평가 방법 구축 • 선형가속기별 방사화 가능 헤드 구조 및 부품별 특성 조사 • 선형가속기별 전산모사 기반 부품 방사화 평가 및 핵종 분석 • 치료용 선형가속기에 대한 폐기 부품 방사화 측정 • (2부. 연세대학교) [1단계 1차년도] • 국외 치료용 선형가속기 사용시설의 적정 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 국내 치료용 선형가속기 사용시설의 가동하중과 차폐 현황 조사 및 분석 • 치료용 선형가속기 장비 제작사별 차폐 평가 기준 현황 조사 및 분석 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 누설선량 측정 및 평가 • 국내 현실에 적합한 치료용 선형가속기 사용시설의 관리체계 구축 방안 제시 [1단계 2차년도] • 일반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 토모치료기 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 로봇 기반 치료용 선형가속기 사용시설에 대한 적정 차폐 평가/관리 체계 개발 • 시범 운용 기관에 대한 치료용 선형가속기 사용시설 차폐 평가/관리 체계 운용 및 평가 ◼ 2단계 ❏ 목표 • (1세부. 한국원자력의학원) • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물 안전규제 기술개발 • (2세부. 연세대학교) • 치료용 선형가속기 사용시설을 위한 방사선안전 규제기술 개발 ❏ 내용 • (1세부. 한국원자력의학원) [2단계 1차년도] • 치료용 선형가속기의 방사화 폐기물에 대한 안전성 평가 최적화 기술개발 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 안전규제기술 정책 제안 • (2부. 연세대학교) [2단계 1차년도] • 국내 의료기관에 대한 치료용 선형가속기 적정 차폐 평가/관리 체계 배포 및 다기관 평가 • 치료용 선형가속기 차폐 평가/관리 관련 방사선안전규제 정책 제안 □ 연구개발성과 ◼ 1단계 (2020.04.01.~2021.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 5편 SCI(E) 국외 4편 • 기술보고서 : 4편 • 학회 발표 : 국내 14회/국외 12회 • 신규채용: 석사 1명 • 지식재산권: 출원 3건 • 저작권 : 1건 • 포상 및 수상 : 6건 • 기타 : 방사화측정관련 양해각서(MOU) 1건 ◼ 2단계 (2022.01.01.~2022.12.31.) • 논문 : 비SCI(E) 국내 1편 SCI(E) 국내 3편, 국외 6편 • 기술보고서: 2편 • 학회 발표: 국내 7건, 국외 4건 • 지식재산권: 출원 1건/등록 1건 • 저작권 : 2건 • 포상 및 수상 : 6건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ❖ 규제활용성 • 치료용 선형가속기 해체/폐기 시 자체폐기 및 위탁폐기 지침 적용 규제 정책 활용 • 방사화 폐기물에 의한 피폭시나리오를 평가하여 작업종사자의 방사선 피폭 저감화 정책에 활용 • 치료용 선형가속기 안전보고서 작성 시 방사화 폐기물의 지침을 참고하여 작성에 활용 • 의료기관내 차폐 시설의 적절성 평가와 관리 체계를 활용하여 규제 정책 활용 • 방사선치료 사용시설에 대한 환자 처방선량과 가동하중으로 구분하여 임상 현장에서 안전관리 규제 활용 • ‘토모’와 ‘로봇’ 치료기까지 포함한 차폐 평가 및 관리를 위한 안전규제 정책 운용에 적용 ❖ 기대효과 • 가동하중 규정을 정립한 의료피폭 최적화 및 안전문화 정착 • 국가차원의 IMRT를 고려한 차폐설계 및 체계 구축과 의료 방사선 피폭의 최적화 • 치료용 선형가속기에 대한 방사화 평가 선진화 기술 확보 • 방사선치료장비 해체에 대한 규제기술 강화 • 국내 방사선 안전 분야 기술적인 발전으로 ICRP, IAEA 등 국제적 영향력 확대 • 고에너지 방사선치료의 안정성 평가를 통한 방사선작업종사자의 피폭 저감 • 방사선 안전관리 체계 강화 및 방사선에 대한 국민 불안감 해소 • 방사선 치료장비 해체 절차 수립에 따른 안전 해체 및 비용 감소 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최상현
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사선치료;차폐 평가;가동하중;폐기 장비;방사화; 2. Radiotherapy;Shielding evaluation;Workload;Disposal Equipment;Activation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 빔 자유전자레이저에서 편광방사광과 전자빔의 상호작용에 대한 연구 ◼ 전체 내용 두 전자빔계의 해석적인 모델을 유도하고 시간의존성 3차원 시뮬레이션 코드를 작성하여 3차원 효과에 관한 연구와 polarized radiation과 beam의 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. ◼ 1단계 ❏ 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 전자빔계의 해석적인 모델유도, 시간의존성 3차원 코드 작성, 편광방사광과 전자빔의 상호작용 연구 ❏ 내용 두 빔계에서 polarized radiation source가 포함된 확장된 모델을 수립하고 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터가 포함된 두 빔계에 대한 3차원 코드를 개발하여 편광방사광과 빔의 상호작용에 관한 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 비선형 미분 방정식의 set를 유도하여 3차원 코드를 개발하였고, 편광방사광과 전자빔과의 상호작용의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 자유전자레이저에서 선형편광 위글러에 기인하는 편광특성, Interaction of Electron Beams and Polarized Radiation in a Two-Beam Free-Electron Laser, Characteristics of Polarization due to Helically Polarized Wiggler in a Free-electron Laser 등의 논문을 발표하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 특정한 polarized radiation을 요구하는 사용자(user)들의 차세대의 응용연구를 위한 기반연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 광학 리소그래피는 반도체에 사용되고 있으며 지난 수십 년 동안 조밀하고 강력한 집적 회로를 생산하게 되었다. 소형화의 속도에 맞추기 위해 더 짧은 파장의 빛을 사용하게 되었고 극자외선 리소그래피의 대량 생산을 가능하게 하는 충분한 평균 power를 가진 소스가 개발되어야할 필요성이 있으므로, 이 연구를 통해서 응용분야가 넓은 EUV에너지 영역에서 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 남순권
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 편광방사광;자유전자레이저;언듈레이터;빔;상호작용; 2. polarized radiation;Free-electron laser;undulator;beam;Interaction;