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    2022.05.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 원자력기금 원자력연구개발계정의 수입 구조를 분석하여 개선방안을 마련하고, 부담금 요율변경의 타당성을 검토함으로써 급증하는 원자력연구개발 수요에 적의 대응 ◼ 전체 내용 1장 서론 2장 원자력연구개발계정의 개요 및 연혁을 살펴보고, 원자력연구 개발계정의 특수성 및 필요성 검토 3장 원자력 연구개발의 사회경제적 파급효과, 원자력연구개발계정의 부담금 요율 및 부담주체의 적정성과 관련한 기존연구들을 간략하게 검토 4장 국내 유사기금들의 구조와 현황을 살펴보았으며, 프랑스와 일본의 원자력 관련 제세부담금을 살펴봄으로써 원자력연구 개발계정 운용 및 개편에 적용할 수 있는 시사점을 도출 5장 9차전력수급기본계획, NDC 상향안, 원전 수명연장 등의 계획을 바탕으로 2034년까지의 원자력 발전량을 발전부문 최적화 시뮬레이션을 통해 예측하여 2036년까지의 기금 조성액을 전망하였으며, 또한 4가지 원자력 R&D 수요 시나리오를 구성하여 마찬가지로 2036년까지의 기금 지출액을 전망 6장 5장의 결과를 바탕으로 4가지 기금 조성액 및 4가지 지출액 시나리오 조합별로 2036년까지 누적조성액을 기준으로 적자가 발생하지 않기 위한 적정요율을 산정. 또한 한국수력원자력의 사업내용, 재무정보 등을 고려하여 부담금 주체로서의 적정성 및 요율 인상의 수용 가능성을 점검 추가적으로 국제적인 추세에서의 공공부문 원자력 R&D의 추이를 파악하기 위하여 원자력 선도국인 미국의 에너지부(DOE) 원자력실의 예산 현황 및 변화 추이 등을 검토 하지만 위와 같은 요율 인상 필요성에도 불구하고 요율 조정과정이 쉽지 않을 것으로 예상되는 가운데, 2023년부터 시작되는 적자 문제의 해결 대안으로서의 공공관리자금 차입을 검토 □ 연구개발성과 4장. 국내‧외 유사 기금 분석 - 전력산업기반기금과 방사성폐기물관리기금 순조성액에 대한 분석을 통해 원자력연구개발계정도 단순히 순조성액을 늘리는 것에 초점을 맞추는 것이 아니라 명확하게 지출에 대한 계획도 세울 필요가 있다는 사실을 알 수 있었으며, 원자력안전관리계정 검토를 통해 원자력연구계발의 안전관련 R&D 사업과 원자력안전관리계정에서 시행하고 있는 사업간 중복투자가 되지 않도록 명확한 재분배가 필요 - 또한 프랑스와 일본의 원전 관련 세제 분석을 통해 전체 에너지 연구개발 투자에서 원전에 대한 우리나라의 R&D 투자비중이 프랑스와 일본에 비해 상대적으로 과소투자되고 있으며, 세율이 상대적으로 낮다는 것을 확인할 수 있었음 5장. 원자력연구개발계정 과부족 예측 - 4가지 원자력 발전량 시나리오를 토대로 기금 조성액을 전망, 원자력발전량 시나리오 중 이용률 개선 및 신규건설, 수명연장 지체 시나리오에서는 퇴출된 발전소의 수명연장과 신한울1, 2호기의 진입이 지체됨에 따라 2027년까지 가장 낮은 수준의 조성액을 보임 - 이는 새로운 정부의 정책 방향과 원전 신규건설 및 수명연장에 소요되는 기간을 고려했을 때 상당히 현실가능성이 높은 시나리오라고 할 수 있으며, 빠른 시일 내에 원자력연구개발사업비용부담금 요율의 재산정이 필요함을 시사함 - 본 연구에서 추정한 4가지 기금 조성액 시나리오와 4가지 지출액 시나리오를 종합하여 총 16가지 경우를 따져본 결과, 2036년까지의 순 조성액 및 누적조성액 전망에서 모든 시나리오에서 원자력연구개발계정이 부족하게 될 것이라는 결과 도출되었으며, 모든 시나리오에서 2023년부터 적자가 나타나기 시작할 것으로 예측됨 - 이와 같은 분석결과를 토대로 현행 원자력연구개발 사업비용 부담금의 요율이 사회적으로 요구되는 정부 지원 원자력 R&D 수요를 충족시키기에는 부족하다는 것을 확인할 수 있었음 6장. 원자력연구개발계정 요율 변경 분석 및 대안 검토 1절. 요율 변경 시나리오 - 5장에서의 분석결과를 토대로 6장에서는 발전 시나리오를 기준으로 각 수요 시나리오별로 2036년까지 누적조성액에서 적자가 발생하지 않기 위하여 현재 요구되는 최소 요율을 산정 - 4가지 발전량 시나리오에 따라 수요 기본 시나리오에서는 1.25원 ~ 1.52원/kWh, 수요 확장 시나리오에서는 1.33원 ~ 1.61원/kWh, 수요 정체 시나리오에서는 1.21 원 ~ 1.48원/kWh, Bottom-Up 수요 시나리오에서는 1.29원 ~ 1.56원/kWh의 요율이 적정한 것으로 나타남 - 6장에서의 분석결과를 종합적으로 살펴보면, 16가지 경우 모두에서 현재의 요율 1.2원/kWh로는 원자력 R&D 수요를 충족시키기에 충분하지 않다는 것을 알 수 있음 - 수요 시나리오의 경우 불확실성이 매우 크기 때문에 수요 시나리오의 현실성에 대해서는 단언하기는 어렵지만 매우 보수적으로 추정한 수요 정체 시나리오에서조차 현재의 요율로는 부족하다는 결과가 도출됨 - 원자력발전에 낙관적인 발전량 시나리오인 원전수명연장 시나리오와 이용률 개선 및 원전 신규건설, 수명연장 지체 시나리오에서도 현재의 요율로는 부족하다는 결과가 도출됨 - 2036년까지 매년 누적조성액에서 적자가 발생하지 않게 하기 위한 요율을 계산한 결과, 모든 수요 시나리오에서 1.45원 ~ 1.65원/kWh 수준이 요율이 필요한 것으로 분석됨 - 만일 이미 물가상승률 및 경제성장률을 적절히 반영했을 경우 이미 부담금 요율은 2원~3원/kWh 수준으로 조정되었어야 했기 때문에 전력산업기반기금의 법정 최대 요율은 전력 요금의 6.5%이지만 실운영 요율은 3.7%인 것에서 착안하여 원자력연구개발사업비용부담금의 요율을 최대 3원/kWh 수준으로 설정하고, 수요와 상황에 맞게끔 탄력적으로(예를 들어 1.8~2.0원/kWh) 운영하는 방안을 제안 2절. 부담금 요율 변경의 타당성 - 앞선 분석에서 요율을 상향조정하는 것이 필요할 것으로 도출되었기 때문에 이를 부담하고 있는 한국수력원자력의 부담금 요율 인상에 대한 수용 여력을 살펴보기 위해 사업내용, 기존 재무정보 등을 살펴본 결과 과거에 비해 부담금이 차지하는 비중이 약 2배 이상 낮아진 것과 더불어 한수원의 수익률 및 재정 건정성이 여타 다른 에너지 유틸리티 공기업과 비교했을 때 양호한 것, 그리고 수입 구조가 점차 다변화 되고있는 것으로 보아 부담금 요율 인상을 감당할 여력이 부족하지 않을 수 있다는 것을 확인 - 또한 물가상승률 및 원자력산업 제반환경 변화에 따른 적정 수준의 요율인상이 원자력 R&D 증가로 이어질 수 있고 이에 따라 원전이용률을 더욱 개선할 수 있음과 더불어 원전수출 확대, SMR 선진 개발을 통한 시장 점유율 선점 등의 긍정적인 측면이 있다는 점에서 부담금의 요율인상이 한국수력원자력에게 부정적으로만 작용하지 않을 것이라 판단함 - 한편, 미 에너지(DOE) 원자력실의 예산현황 및 변화추이를 살펴본 결과 지속가능한 원전 생태계 및 신시장 선점을 위해서는 지속적인 투자가 필수적이며, 특히 선진원자로 개발에 적극적인 투자가 필요할 것으로 사료됨 3절 부담금 요율 변경 대안으로서의 공공관리자금 차입 검토 - 마지막으로 요율 변경이 이루어지지 않을 경우를 고려하여, 공공관리자금으로부터의 차입을 검토한 결과 원자력연구개발 투자 지출액과 ITER 사업 지출액의 감축없이는 2036년까지 차입한 자금을 모두 상환하는 것이 사실상 불가능하며 막대한 이자비용으로 인한 비효율이 발생함 - 또한, 원자력연구개발투자의 지출액을 감축시킬 경우 사회적으로 필요한 적정 수준의 R&D 투자가 어려워진다는 점에서 요율 변경의 시급성을 확인할 수 있었음 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1. 원자력기금 원자력연구개발계정의 구조개편 및 확대 근거 제시 1) 원자력 R&D 투자 확대의 타당성 마련 - 원자력연구계발의 사회적 효용성 평가를 통한 원자력연구 전과정에 걸친 기술 투자 확대의 근거로서 활용 가능 2) 원자력기금 원자력연구개발계정 구조개편의 근거로서 활용 가능 - 구체적인 수익구조 개선을 위한 기금부담 주체, 기금요율, 기금부과지표 등 구체적인 분석을 통한 합리적인 개선방안 제시 - 원자력기금의 구체적인 수익, 운용, 사업활용 개선안으로 활용 가능 2. 원자력연구개발의 필요성 검토를 통한 원자력산업 전반에 걸친 기술적, 경제적 근거로 활용 가능 1) 원자력산업 확대 필요성 제고 - 원자력 전 주기에 걸친 인력, 예산 확대 및 효과적인 자원배분 - 원자력 수출 산업과 수입대체에 대한 경제적 효과성 활용 2) 에너지산업 전반의 활용 가능성 - 발전믹스 결정 시 원자력 기술 개발의 중요성에 기반한 믹스 결정 3) 국민경제적 측면의 효과성 기대 - 원자력기금 원자력연구개발계정의 수익 구조 개선을 통한 비용대비 효과성 및 효율성 확대 4) 국민경제적 측면의 기금 평가 및 개선 방법론 마련 - 기금의 수익, 운용, 사업성과 평가의 종합적 평가 방법론 근거 제시 활용 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 조홍종
    • 주관연구기관 : 단국대학교
    • 발행년도 : 20220600
    • Keyword : 1. 원자력연구개발 계정;연구개발;기금;원자력발전;수익구조개선; 2. Account for Nuclear R&D;R&D;Fund;Nuclear Generation;Improving Structure of Revenue;
  • 11848

    2022.06.30

    비공개항목입니다.
    • 연구책임자 : 이수임
    • 주관연구기관 : (주)에덴디
    • 발행년도 : 20220700
    • Keyword : 1. 고분자수지;심초형;복합방사;치실;약용탄; 2. Polymer resin;Cardio type;Complex radiation;Dental floss;medicinal charcoal;
  • 11847

    2022.08.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 핵라민 유전자 변이에 의한 조기 노화의 발생 원인을 분자적인 수준으로 이해 ◼ 전체 내용 조기노화의 공통적인 분자기전을 통해 일반노화를 억제하는 천연물 저해제 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 핵 모양의 변형을 야기하는 조기노화 관련 돌연변이 선별 ❏ 내용 S143F 돌연변이와 프로제린 돌연변이 단백질 선별과 구조분석 ◼ 2단계 ❏ 목표 핵라민 돌연변이 단백질의 구조 규명 ❏ 내용 조기노화를 유발하는 프로제린 복합체 구조규명을 통한 발병기전 도출 □ 연구개발성과 라민 유전자 변이에 의한 조기노화의 발병기전을 도출 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 돌연변이 단백질에 의해 발생하는 비정상적인 결합을 억제하는 인공단백질 치료제 개발을 통한 치료제 개발 가능성 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 안진숙
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20220900
    • Keyword : 1. 핵라민;중간세사;프로제린;조기노화;조로증; 2. nuclear lamin;intermediate filament;progerin;premature aging;HGPS;
  • 11846

    2022.11.30

    □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 제1차 한-크로아티아 과학기술위원회 합의록(2019. 12) 의거 한국-크로아티아 방사선 이용 문화재 보존처리 기술협력을 통한 유럽 매뉴얼 국내 문화재 적용 여부 검토 ○ 전체 내용 - 방사선 문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 국내 유물 적용 검토 - 유럽 문화재 특성화 및 건전화 분석을 통한 국내 문화재 방사선 진단분석 기술력 향상 - 대형 엑스선 조사시설 이용 주요 유럽 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 ○ 1년차 ● 목표 문화재 방사선 보존처리 처리 신기술 개발 협력 및 글로벌 Best Practice Manual 적용 연구 ● 내용 - 대형 전자선 실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 적용 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술적용 - 유럽 수침 유물 특성 분석을 위한 뫼스바우어 적용 여부 검토 - 방사선 이용 유물관리, 경화, 보존 및 분석검정 훈련을 위한 인력 상호교류 ○ 2년차 ● 목표 엑스선 이용 글로벌 Best Practice Manual 실증 ● 내용 - 대형 전자선실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 실증 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술 적용 2 □ 연구개발성과 ○ 향후 방사선 이용 국내 문화재에 보존처리 매뉴얼 작성에 기여 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 및 방사선 이용 세계 인류문화유산 공동보존 시스템 구축 협력 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual을 기반으로 하여 향후 박물관 수장고형 전자선 훈증실 개발 및 해외수출에 기여 ○ 크로아티아는 자국이 주도하고 있는 원자력 기술 이용 유럽 문화재 보존 표준절차의 업그레이드를 위해 한국에서 선행된 첨단 엑스선 검방역 소독처리기술 개발 관련 협력 추진 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 박해준
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20221200
    • Keyword : 1. 문화유산;방사선;보존처리;매뉴얼; 2. cultural heritage;irradiation;preservation;Best Practice Manual;
  • 11845

    2022.08.31

    ※ 연구개발 목표 및 내용 □ 최종 목표 1990년대 원자력 연구개발 체제가 구축된 후, 30년이 경과함에 따라서 그간 국내외 정책여건이 변화하였음. 이를 반영하여 원자력 연구개발의 비전설정 및 운영체제 등을 점검하고 정책을 효과적으로 수행하기 위한 최적화된 추진체계 및 산·학·연 간 협력방안 모색하고자 함 □ 전체 내용 ○ 주요국 원자력 정책 환경 분석 및 시사점 - EU, 미국 등 주요국의 탄소저감 정책과 이를 실현할 전력 수요 및 공급 전망을 파악하고, 이에 따른 세계 원자력 시장의 영향 분석 - 주요국의 원자력 연구개발 정책 동향 분석(국내 비교분석을 위한 추진체계 및 실제 운영사례 등 심층분석) ○ 우리나라 원자력 정책 추진현황 분석 및 시사점 도출 - 원자력 연구개발과 관련한 정부조직의 변화, 전문기관의 운용 현황, 원자력 연구개발 주체의 변화 등에 대한 정성적 조사 - 연구용원자로 및 상업용원전 수출에 따른 국제사회의 위상확대 및 탈원전 정책 환경 등에 따른 역할의 변화 등의 여건 조사 - 원자력 연구개발, 산업, 안전 등 우리나라 원자력 정책 현주소 분석을 통해 그간의 성과와 향후 개선 및 보완사항을 도출 ○ 원자력 연구역량 강화를 위한 미래 비전 및 정책 아젠다 발굴 - 미래 원자력 환경에 대비하여 우리나라 대학, 연구계, 산업계의 연구역량을 결집할 수 있는 최적화된 협력 모델을 도출하고, 이를 위한 지원체계 전략, 단기/ 중장기적 정책과제 발굴 - 원자력 분야 주요 단체의 의견수렴을 통해 구체적 실행전략 도출 ※ 연구개발성과 원자력 연구역량 강화를 위한 미래 비전 및 정책 아젠다를 발굴하여 다음과 같이 제시함 - 원전산업의 수출산업화: 지속적 공급을 위한 체제 구축 필요 - 원자력 정책 종합조정 기능의 부활: 국익 극대화를 위한 정책 수립 필요 - 사용후핵연료 관리정책 마련: 원자력 이용확대를 위해 시급한 해결 필요 - 원자력 인력수급: 지속 가능한 발전을 위해 인력수급의 균형 필요 - 방사선 분야 연구개발의 선택과 집중: 기관 간 역량을 결집시킬 수 있는 전략형 과제 필요 - 다양한 원자로 개발: 경수로 위주에서 노형 다양성을 추구해야함 정책여건 변화를 고려하여 원자력연구개발 추진체제의 개편방향을 제시함. 그 과정에서 원자력연구개발의 적절한 지원체계와 전략을 제시하고, 주요 정책과제를 발굴함 - 원자력진흥재단 설립 - 원자력연구개발 재원확충 - 산학연 연계강화 - 연구계 활성화 - 연구개발비 배분 개선 - 원자력안전규제기관의 개방화 - 원자력 성과홍보 ※ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통하여 원자력 연구개발과 관련한 운영체제를 점검하고 향후 바람직한 원자력 연구개발의 비전, 목표, 운영체제를 제안하고자 함. 본 연구의 결과는 원자력 연구개발 정책 및 사업 기획을 위한 정책 자료로 활용될 것임 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 정범진
    • 주관연구기관 : 경희대학교
    • 발행년도 : 20220900
    • Keyword : 1. 원자력;연구개발;정책;환경변화;탄소중립; 2. Nuclear;R&D;Policy;Environment;Carbon free;
  • 11844

    2022.11.30

    □ 연구개발 목표 본 연구개발은 급성 방사선 위장관 증후군 질환 모델 구축 및 이를 활용한 바이오마커를 발굴하고 그것의 임상적, 병리학적, 분자생물학적 기능 규명을 통해 급성 방사선 위장관 증후군 제어를 위한 기반기술과 치료 후보를 확보 및 효능을 평가하고자 함. □ 연구개발 내용 1. 급성 방사선 위장관 증후군 마우스 모델 구축 및 질환 제어용 바이오마커 발굴 ○ 급성 방사선 위장관 증후군 마우스 모델을 구축하고 장관 조직에 대한 유전체/전사체 분석을 통해 질환 제어용 바이오마커의 대량 발굴 ○ 생물학적 정보 분석을 통해 임상적으로 유의미한 질환 제어 후보의 선별과 유전자 변형 마우스 및 세포주의 제작 2. 선별된 바이오마커에 대한 유전자 결손 및 야생형 마우스를 이용하여 급성 방사선 위장관 증후군의 치료 후보에 대한 기능 분석 ○ 유전자 결손 및 야생형 마우스에서 방사선을 복부에 조사 후 유발되는 임상증상과 생존율을 비교분석 ○ 세포 및 분자생물학적 데이터를 확보하여 급성 방사선 위장관 증후군의 질환 제어용 바이오마커의 유효성 분석 3. 질환 모델 및 방사선 유도 대장염 환자 샘플에서 임상적 유효성 검증 ○ 질환 모델에서 병리학적, 분자생물학적 데이터를 확보하여 급성 방사선 위장관 증후군의 질환 제어용 바이오마커의 유효성 분석 ○ 방사선 조사된 인체 조직 병변에서 바이오마커의 발현 증감 여부와 임상적/병리 소견과의 상호 일치도 분석을 통해 바이오마커의 임상적 유용성을 평가 4. 급성 방사선 위장관 증후군 모델에서 타겟 유전자 활성화물질의 효능 분석 ○ 타겟 유전자 활성 물질을 대량 스크리닝 세포 모델을 통한 선별 ○ 구축된 동물모델에서 in vivo 효능 분석: 실험군(전처치, 후처치군)과 대조군사이의 체중변화 및 생존율, 염증반응 및 장점막 세포 사이의 연결 관련 물질의 발현, 장내투과성 의 차이 측정 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 기술적 측면: 방사선에 의해 생체 반응 네트워크 핵심 조절인자의 기능 규명을 통한 급성방사선증후군의 병인에 새로운 기초지식 제공, 방사선 생물학 분야의 선도적 지식 제공 및 방사선 보호제 개발에 주춧돌이 될것으로 생각됨. ○ 사회경제적 측면: 암은 가장 흔한 사망원의 하나이며 전체 암환자의 수는 계속 증가하며, 이들 중 50%가 방사선 치료를 받고 있어 향후 위장관 방사선 보호제를 개발함에 기여함으로써 암환자에 큰 희망을 될 수 있음. ○ 세계의 방사선 증후군 치료 시장은 2016년 46억 5,500만 달러에서 2024년까지 82억 5,600만 달러에 이를 전망이며, 2016-2024년간 연평균 복합 성장률(CAGR)은 6.57%를 나타낼 것으로 예측됨. 향후 임상시험을 통해 보호제 개발까지 진행될 경우 세계 공공보건 증진에 기여할 뿐만 아니라 막대한 경제적 이윤 창출할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김섭
    • 주관연구기관 : 충남대학교
    • 발행년도 : 20221200
    • Keyword : 1. 급성방사선위장관증후군;방사선 보호제;바이오마커;마우스 모델;유전체 분석;방사선 치료;방사선 치료부작용;암; 2. Gastrointestinal acute radiation syndrome;Radioprotector;Biomarker;Mouse model;Genome-wide analysis;Radiotherapy;Radiation induced toxicity;Cancer;
  • 11843

    2022.07.31

    □ 연구목적 ■ 한중 공동으로 고효율 electrocaloric cooling 효과 heat flow를 연구함. (1) Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 전기를 이용하여 냉각이 가능한 고성능 electrocaloric 효과를 연구함. (2) 성균관대학교 백승현 교수는 Electrocaloric 현상에 적용 가능한 heat flow를 연구함. (3) Electrocaloric 효과 연구와 heat flow 연구를 융합하여, 압축이나 열전효과없이, 전기로 냉각이 가능한 고효율 냉각 cycle을 연구함. □ 연구내용 ■ Electrocaloric cooling effect 연구 Electrocaloric 효과는 dielectric 소재의 가역적인 열교환을 기반으로 함. Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 polarizability가 큰 ferroelectric terpolymer, P(VDF-TrFE-CFE)를 이용하여 electrocaloric cooling effect를 연구하고자 함. 본 소재는 유연하면서도 경량이어서 소형 solid state cooling device에 적용하는데 적합함. P(VDF-TrFE-CFE) 필름은 blade-coating 방법을 이용하여 제작함. P(VDF-TrFE-CFE) 필름 상·하면에 carbon nanotube 필름을 spray coating하여, sandwich 구조를 만들어 전극을 형성함. ■ Heat flow 연구 Electrocaloric cooling cycle은 주변으로 열을 방출하고, 주변에서 열을 흡수하는 공정이 포함됨. 성균관대학교 백승현 교수는 Electrocaloric에 적용 가능한 열을 방출하고 흡수하는 공정을 심도있게 연구하고자 함. Thermocouple 및 열화상 카메라를 이용하여 열전달 과정을 연구하고, 이를 electrocaloric cooling cycle에 최적화하는 방법을 연구하고자 함. ■ 고효율 electrocaloric cooling 효과 heat flow 연구 Electrocaloric cooling 효과를 극대화하기 위한 방열 및 흡열 공정을 연구함. 또한, electrocaloric cooling cycle을 제어하는 방법을 연구하고자 함. 본 냉각 방법은 compression 공정이나 진동이 없음으로, 전자장비 냉각, 바이오 응용 등에 매우 유용함. □ 연구결과 ■ Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 polarizability가 큰 ferroelectric terpolymer, P(VDF-TrFE-CFE) 소재 개발 및 electrocaloric cooling effect를 연구하였음. ■ Electrocarolic material의 cooling effect를 높이기 위해서는 주변으로의 방열 및 흡열 공정의 각각 조절이 필요함. 성균관대학교 백승현 교수는 주변으로 열을 방출하고 또 흡수하는 공정 조절을 연구하였음. 본 연구진이 개발한 비대칭 열전달 현상은 복사열에 의해 실현됨. 비대칭 열전도도 및 방사율은 리본 형상의 PET 스트립의 우측 상단 절반에 얇은 금속 필름(Nb, Cu 또는 Ag)을 스퍼터링하여 생성됨. 실험적으로 측정된 온도 프로파일은 유한요소해석 결과와 매우 일치함. PET-Nb 시료의 양방향 열전달의 차이가 발생하며, 지배적인 비대칭 메커니즘은 비대칭 비선형 방사율임을 확인함. 이러한 비대칭 열전달 소재를 electrocarolic 물질 표면에 접합하면, 방사와 흡열을 방향선택적으로 조절하여, electrocarolic 냉방 효과의 증대가 기대됨. □ 연구결과의 활용계획 ■ 압축공정이 없는 solid state 냉각 디바이스는, 진동·소음이 없으며, 전자장비 냉각·바이오 디바이스 응용 등에 큰 경제적 파급효과가 기대됨. ■ 본 연구결과에서 확인한 메커니즘은 광범위한 온도 및 장치 크기에 대한 방향에 따른 열전달의 미세 조정을 가능하게 함. 방향선택적 열전달은 electrocaloric 물질에 적용되어 효율을 높일 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 3p)
    • 연구책임자 : 백승현
    • 주관연구기관 : 성균관대학교
    • 발행년도 : 20220800
    • Keyword : 1. 전기캘로릭효과;열유동;냉각기기;냉동사이클;최적화;열제어;열전도;고분자;탄소나노튜브; 2. Electrocaloric effect;Heat flow;Cooling device;Cooling cycle;Optimization;Thermal control;Thermal conductance;Polymer;Carbon nanotube;
  • 11842

    2022.11.30

    연구개발 목표 및 내용 최종 목표 소재 및 부품가공(표면처리 등), 의료, 문화재 검사 등 산업용 소형 방사선(x선, 전자선 등) 발생장치 국산화 및 선도형 기기 개발을 위한 연구개발 전략 수립을 목표로 하여 현재 기술 수준이나 한계를 조사하고 기술수요처의 의견이 반영된 개발 사업 전략을 도출하고자 함 전체 내용 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발을 위한 기술역량 분석 및 시장조사 - 방사선 발생장치 연구개발 현황 분석 및 한계점 도출 - 관련 연구 인프라(인력/시설 등) 조사 및 분석 - 국내외 소형 방사선 발생장치 공급시장 조사, 관련 업체 및 역량 분석 - 국내 소형 방사선 발생장치 이용 수요 조사 및 관련 산업동향 분석 ㅇ 기획부터 시장 진출까지 소형 방사선 발생기기 관련 전문가의 의견이 반영된 핵심기술 개발 및 사업화 전략 수립 - 기술역량 및 시장조사를 기반으로 소형 방사선 발생기기 별 시급성 및 지원 타당성을 조사하여 우선 연구개발 기기 후보군 도출 및 선별 - 핵심기술개발 전문가, 방사선 발생장치 공급업체, 이용기관 및 업체와 유기적인 협력이 가능한 기술개발 및 사업화 전략 수립 ※ 전략 포함 필요 내용: 先기획→ 後연구 사업추진 방안, 연구성과 달성방법 및 계획 수립, 단계별/연차별 연구내용 및 목표제시, 연구목표의 구체화 및 정량화, 핵심과제별 연구개발사업제안서 제시(주요 세부과제 대상도출, 추진전략, 연구수행방법, 주요연구내용, 연구성과의 활용 방안 등) 연구개발성과 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발 관련 기존 연구, 본 정책연구의 배경등을 고려하여 악취제거 및 신소재 분야, 문화재 검사, 의료분야 관련 3개의 중점 추진 분야를 선정함 ㅇ 3개 중점 추진 분야에 대한 국내외 시장 현황, 기술 현황, 특허 현황 등을 조사 분석함 ㅇ 학·연 방사선 이용 및 연구 전문가로 구성된 정책 위원회를 구성 신규사업 기획, 적합성 논의를 거쳐 중점 추진 3개 분야에 대한 연구개발 신규 사업 기획(안) 도출함 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 본 연구결과를 바탕으로 소형 방사선 발생장치 관련 신규 사업 기획에 활용 가능함 ㅇ 본 연구에서 제시한 분야에 대한 소형 방사선 발생장치 기술 응용을 바탕으로 타 분야에서의 방사선 기술 도입 및 활용에 대한 로드맵 도출 과정에 응용이 가능함 ㅇ 신소재, 의료, 문화재 등 다양하고 광범위한 분야에서 소형 방사선 발생장치의 이용을 확대함으로써 다양한 융복합 연구를 촉진시키고 미래기술 확보에 이바지 할 것으로 기대됨 ㅇ 과기정통부의 24년 이후 소형 방사선 발생장치 개발 사업 기획과 관련 정책 수립을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이며 추후 국가 방사선 연구개발 전략 수립에도 중요한 정보를 줄 수 있을 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 조승룡
    • 주관연구기관 : 한국과학기술원
    • 발행년도 : 20221200
    • Keyword : 1. 방사선 기술;방사선 발생장치;정책연구;방사선 활용 산업; 2. Radiation technology;Radiation generator;Policy research;Radiation-use industry;
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    2022.08.31

    □ 연구개요 Nuclear receptor coactivator 6 (NCOA6)는 핵수용체 및 기타 여러 가지 전사인자들의 transcriptional coactivator로서 작용한다. Ncoa6 general KO 마우스는 배아상태에서 치사하기 때문에, 본 연구실은 간 조직 선택적으로 NCOA6 발현을 억제시킨 liver-specific Ncoa6 KO (Ncoa6 LKO) 마우스를 제작하였다. Ncoa6 LKO 마우스를 사용하여 NCOA6의 기본적 대사 기능을 조사한 결과, Ncoa6 LKO 마우스의 혈중 glucose와 insulin은 야생형과 비슷한 수준을 나타냈으나, glucose tolerance, insulin sensitivity 및 pyruvate tolerance는 더욱 개선된 결과를 보여주었다. 분자수준에서 Ncoa6 LKO 마우스는 fasting에 의한 phosphoenol pyruvate carboxykinase 1 (Pck1), glucose 6-phosphatase (G6pc) 등의 gluconeogenesis 관련 유전자의 발현 증가가 보이지 않았는데, 이는 glucose 생성량의 감소를 설명해 줄 수 있는 결과였다. Ncoa6 LKO 마우스로부터 분리한 primary hepatocytes에 adenylyl cyclase activator인 forskolin을 처리한 후에도 야생형에서 보여지는 Pck1과 G6pc 유전자의 발현 증가가 관찰되지 않았다. 반면에 Creb, Foxo1, Pgc1a 등의 다른 gluconeogenic 유전자의 발현은 야생형과 LKO 간에 차이가 없었다. 마우스의 fasting 또는 primary hepatocyte의 forskolin 처리시에 증가되는 CREB 인산화 과정도 야생형과 LKO 간에 유사한 정도를 보였다. 흥미로운 사실은 CREB이 NCOA6와 단백질 interaction을 함을 증명하였다. 더 나아가 CREB에 의한 Pck1과 G6pc 유전자의 promoter 활성을 NCOA6가 더욱 강화함을 확인하였다. 이러한 효과가 Pck1과 G6pc 유전자의 promoter 내에 존재하는 CRE sequence를 mutation 시킬 경우는 사라졌다. 이들 결과들을 통해 NCOA6가 CRE에 결합하는 CREB 단백질의 transcriptional activity를 강화함으로써 PCK1과 G6PC의 발현을 증가시켜 포도당 신생합성을 조절할 수 있음을 규명하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 전사활성조인자 NCOA6가 결핍된 마우스에서 pyruvate tolerance가 증가한 선행연구 결과를 바탕으로, NCOA6가 gluconeogenesis 관련 효소들의 발현에 미치는 영향과 이에 대한 조절 기전을 규명함으로써, gluconeogenesis 조절을 통한 제2형 당뇨병 치료제 개발의 신규 표적을 확보하는 것을 목표로 했다. 연구수행결과 NCOA6가 gluconeogenesis 과정의 핵심효소인 PCK1과 G6PC 의 발현에 필요하며, 그 기전은 Pck1과 G6pc 유전자의 CRE region에서 전사인자 CREB에 대한 coactivator로서 작용함을 규명하였다. 따라서 gluconeogenesis 관련 유전자의 발현시 CREB과 NCOA6간의 interaction을 표적으로 제2형 당뇨병 치료제 개발의 가능성을 제시하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 연구개발성과의 활용계획 본 연구개발성과를 기반으로 NCOA6를 gluconeogenesis를 조절하는 새로운 인자로서 활용할 수 있다. 학문적으로는 gluconeogenesis 과정을 조절하는 전사수준의 기전을 더욱 구체적으로 규명한 것으로서, 이전까지 gluconeogenesis 조절에 관여한다고 알려진 전사 관련 다양한 인자들과의 상호작용 및 균형에 대한 후속 연구의 근거로 활용 될 수 있다. 또한, 응용개발의 측면에서 작용기전 상 NCOA6의 작용점을 표적으로 하여 gluconeogenesis 과정을 제어할 수 있는 수단을 개발함으로써 당뇨병치료제 개발연구에 활용할 수 있다. 2) 연구개발성과의 기대효과 본 연구개발성과를 통해, 우리는 과학기술적 측면에서 대사유전자를 포함한 모든 유전자의 전사조절 과정에서 전사조인자의 작용 방식과 다양한 방향성에 대한 이해를 심화시킴으로써, 생체 현상을 조절하는 유전자 수준의 과정에 전사조인자가 가지는 의미와 비중에 대해 연구자들이 인식하게 되는 계기를 제공하고, 한편 gluconeogenesis 같은 생체 항상성 유지를 위한 과정을 인위적으로 조절할 수 있는 새로운 기술개발에 기여할 것으로 기대된다. 경제·산업적 측면에서는 인류가 겪고 있는 가장 보편적인 만성질환 중 하나가 제2형 당뇨병이기 때문에, 관련 연구 성과가 제품개발로 연계될 경우 얻을 수 있는 국가 경제와 산업 발전에 미치는 긍정적 파급효과는 매우 클 것으로 예측할 수 있다. 사회적으로는 서구화된 식습관이 보편화 되어 가고 있는 현대사회에서 더욱 유병률이 증가하고 있는 질환을 치료 또는 관리함으로써, 지속가능한 인류사회의 안정적 발전에 기여할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김승환
    • 주관연구기관 : 울산대학교
    • 발행년도 : 20220900
    • Keyword : 1. 핵수용체 전사활성조인자-6;포도당 신생합성;포스포에놀피루브산 카르복시키나아제;글루코스 6-포스파타아제;전사활성조인자; 2. nuclear receptor coactivator-6;gluconeogenesis;phosphoenolpyruvate carboxykinase;glucose 6-phosphatase;coactivator;
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    2022.08.31

    □ 연구개요 두경부종양에서 방사선치료는 큰 역할을 수행하고 있으나, 동반되는 부작용이 많고 그 중에서도 구내점막염은 치료효과의 감소, 환자 삶의 질 하락 등 큰 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 효과적인 예방법이 없는 상황으로, 방사선 방호 효과가 알려진 아미포스틴과 멜라토닌의 효과를 비교 분석하고 병용 사용의 효과도 알아보고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 방사선(15 Gy) 단독 조사를 받은 그룹에 비하여 아미포스틴+멜라토닌을 병용 투여한 그룹에서 전체 관찰 기간중에 유의한 체중 증가와 상피세포 증식이 관찰되었다. 상피세포의 두께를 측정하였을 때, 아미포스틴+멜라토닌 그룹(73.9 ± 9.7 um)은 방사선 단독 그룹 (28.8 ± 13.9 um)에 비하여 통계적으로 유의한 두께 증가를 보였다(p < 0.001). Ki67 발현은 아미포스틴 단독(26.9 ± 8.5), 멜라토닌 단독(27.7 ± 8.0), 아미포스틴+멜라토닌 그룹(35.1 ± 9.3)에서 모두 방사선 단독 그룹(6.5 ± 3.1)에 비하여 유의하게 증가하였다 (p < 0.001). TUNEL 염색에서도 아미포스틴+멜라토닌 그룹(13.4 ± 4.1)은 방사선 단독 그룹(31.5 ± 9.6)에 대비하여 통계적으로 유의한 방사선유발 apoptoic cell 생성의 감소를 보였다 (p < 0.006). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선 유발 구내점막염에서 아미포스틴과 멜라토닌은 유사한 보호 효과를 보였고, 병용 사용시 효과가 증대하는 경향을 보였다. 추후 임상에 적용을 가늠하기 위하여 이번에 적용한 15 Gy 일회 방사선조사 이외에 임상에 더 가까운 분할조사에서도 유사한 결과를 보이는지 추가 연구를 계획하고 있다. 그리고 아미포스틴(200 mg/kg)와 멜라토닌(100 mg/kg) 1회를 방사선조사 1시간전 복강내 투여한 것에서 더욱 다변화 하여 투여기간 증가를 하였을 때 효과가 더욱 상승하는 지도 알아보고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김동현
    • 주관연구기관 : 부산대학교
    • 발행년도 : 20220900
    • Keyword : 1. 아미포스틴;멜라토닌;방사선;구내점막염;쥐; 2. amifostine;melatonin;radiation;oral mucositis;rats;