□ 연구개요 상부소화기암 (구강암, 비부비동암, 인두암, 식도암, 갑상선암등)의 암치료를 위한 필수부위 방사선 치료의 적용은 지속적으로 증가하고 있음. 방사선 조사 기법의 발전에도 상부소화기암 방사선 조사 후 발생하는 영구적 삼킴장애 (17%)는 개선되지 않고 있으며, 이로 인한 심각한 합병증 발생 역시 해결해야 할 숙제로 남아있음. 이에 본 연구에서는 방사선 조사로 손상된 상부소화기관의 재생을 위한 주사형 유전자 이입 간엽줄기세포 치료제를 개발하였음. 본 연구 개발의 주요 내용은 다음과 같음. - 유전자 클로닝 hMSC의 제조 - 유전자 전달세포의 생물학적 평가 (유전자 이입 효율 및 줄기세포성 변화) - 방사선 조사 후 fibrosis 유도 마우스 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 유전자 치료 기전 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 • 유전자이입 MSC의 제조 - 식도근육 유전자의 plasmid DNA내 유전자 재조합 - Electroporation technique을 이용한 MSC내 식도근육 유전자의 이입 및 이입효율 확인완료 • 유전자 전달세포의 생물학적 평가 - MSC에 각각의 유전자 이입 후 Pluripotent gene의 발현양상을 확인완료. - Myogenesis관련 유전자의 gene expression을 real time PCR를 통해 분석완료 - MSC에 각각의 유전자 이입 후에 western blot를 통해 단백질 발현 양상을 확인완료 • 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 식도 점막층의 조직학적 변화 관찰 및 정량분석 완료 - 식도 점막하층의 콜라겐층의 분포에 대한 조직학적 분석 완료 - 식도 근육층의 morphological 변화 분포의 정량적 분석 완료 - 점막근층 (muscularis mucosa)의 재생유무 확인 완료 • 유전자 치료 기전 규명 - 재생조직내 방사선 조사관련한 fibrosis 관련 마커의 발현양상 확인 (재실험중) - Paracrine effect 및 재생조직내 분자생물학적 평가 (현재 추가적인 분석 진행중) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 유전자 클로닝 줄기세포 치료 시스템을 이용한 상부소화기관 방사선 손상 재생치료의 가능성을 밝혀, 현재 난치 영역인 영구적 삼킴장애의 치료 가능성을 확인함. • Non-viral vector를 이용한 유전자 이입된 줄기세포 제제는 기존의 viral vector에 비해 임상적인 안전성이 크며, 여러 기타장기의 활용적 측면에서 효과적인 유전자 전달법을 제시함. • 본 연구를 통한 상부소화기관 방사선 손상 재생 치료용 주사제 개발로 전세계적 광범위한 수요를 통한 경제적, 학문적 효과를 기대할 수 있음. • 상부소화기관 방사선 치료 환자군에서 유전자 이입 줄기세포 치료제 개발을 통한 사업화 전략이 가능할 것으로 보임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정은재
• 주관연구기관 : 서울대학교병원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 두경부암;방사선 치료;간엽줄기세포;방사선 섬유화;유전자 치료; 2. Head and neck cancer;Radiation therapy;Mesenchymal stem cell;Radiation-induced fibrosis;Gene therapy;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 남정현
• 주관연구기관 : 센소허브
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 시간지연적분;영상 검출기;영상 소자;화소;우주급;내방사선 보증;세라믹 패키지;신뢰성 시험; 2. TDI;Image Detector;Image Sensor;Pixel;Space Class;Radiation Hardness Assurance;Ceramic Package;Reliability Test;

□ 연구개발 목표 방사능 치료, 화학요법 등과 같은 외부 자극으로 사멸된 암세포로부터 국소적으로 발생하는 캐스파제(caspase)-3로 인하여 암 조직에서만 선택적으로 활성화되는 특정 펩티드 서열(DEVD)을 플랫폼 기반 기술로 하여 지속형 유도형질 표적항암제를 개발함. 세포 및 동물실험을 통하여 국소 및 전이 암 조직에서의 치료효과 비교 후 저독성 및 지속성을 갖는 물질을 최종 선정하여 최적화 한 후, 전임상 완료 및 IND승인을 받는 것을 목표로 함. □ 연구개발 내용 ∙ 기존의 내인성 요인에 의존하는 암 항원 표적 항암치료의 한계점을 극복하기 위해 외부 자극에 의해 암 조직에서 선택적으로 활성화 되는 펩티드 결합(DEVD)을 바탕으로 한 차세대 항암 치료 기술을 개발하고자 함. ∙ 1단계 연구를 통해서 다양한 후보물질들을 합성하고 그 치료효능의 유효성을 검증하여, 국소 암 대상으로 적용될 최종 약물 후보로써 (EMC-DEVD-S-DOX, MPD-1)을 선정함. ∙ 임상에 적용될 암 질환 선정, 임상프로토콜 확립 및 IND 승인 (1) 선정된 후보물질이 임상에서 적용될 암 질환 선정 (2) 선정된 암 질환을 대상으로 임상 프로토콜 확립 (3) 전이 암 대상의 물질은 국소 암 대상 물질과 병용요법의 프로토콜을 확립하며 최적화하여 전임상에 성공적으로 진입하고, 전임상시험 완료와 IND 승인을 목표로 함. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ∙ 방사능 치료와 같은 외부 자극에 의해서 활성화 되는 특정 펩티드서열을 플랫폼으로 한 항암제의 개발은 현재까지 시도된 바가 없어 성공적으로 사업화 될 경우 표적항암치료의 새로운 플랫폼 기술을 제시한다는 측면에서 파급효과가 매우 클 것으로 기대됨. ∙ 기존의 표적항암치료의 경우 특정 암 항원을 표적화하는 내인성 요인에 의존하는 한계점이 있는 반면 본 기술의 경우 외부 자극에 의한 활성화를 이용하므로 종양이질성이나 복잡성과 같은 기존 표적형 항암제의 근본적 한계점을 극복할 수 있음. ∙ 기존 표적항암치료제와 차별되는 새로운 패러다임을 제시함으로써 국내외적으로 경쟁력 있는 원천 기술을 확보하고 국내 바이오제약 시장에는 새로운 가치의 성장 동력을 창출할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김상윤
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20210700
• Keyword : 1. 유도형질;선택적 활성 항암제;방사선 치료;표적항암제;프로드러그;국소암;카스파제;지속형약물; 2. Induced phenotype;In situ activatable;Radiotherapy;Targeted therapy;prodrug;local tumor;caspase-3;long acting;

연구개요 □ 질화붕소 나노시트/금속 하이브리드 소재를 이용한 복합방사선 차폐기술 개발 - 2차원 질화붕소 나노시트 (BNNS, boron nitride nanosheet) 기반 복합방사선 (중성자/감마선) 차폐 가능 고분자 나노복합소재 원천기술 개발 - 하이브리드 나노소재가 균일 분산된 중성자/감마선 동시 차폐 및 기계적/열적 물성 향상 다기능성 고분자 나노복합체 개발 연구 목표대비 연구결과 ○ 1차년도: 방사선 차폐용 2차원 질화붕소 기반 하이브리드 나노소재 제조 기술 개발 - BNNS 제조를 위한 볼밀링 공정 최적화 (크기: 1.5-2 um, 두께: 3 nm 이하) - BNNS-금속나노입자 하이브리드 나노소재 합성기술 최적화 (텅스텐 나노입자 크기: 15-30 nm) - BNNS-금속나노입자 간 계면 젖음성 문제개선을 위한 표면개질 공정 최적화 - 방사선 차폐용 고분자 수지 선정: 폴리에틸렌 ○ 2차년도: 복합방사선 차폐용 하이브리드 나노소재의 고분자 기지 균일 분산 기술 개발 - 복합체 제조용 다기능성 하이브리드 나노소재 분산기술 확보 (7일 후 60% 이상 분산성 유지) - 하이브리드 나노소재 적용 복합방사선 고분자 차폐 소재 제조기술 최적화 - 고분자 기지 복합방사선 차폐 소재의 기계적 특성 평가 (f-W-BNNS/PE 복합재료: 0.268 GPa(탄성계수), 13.5 MPa(항복강도)) ○ 3차년도: 고분자 기지 복합방사선 차폐 소재의 차폐 성능 평가 및 최적화 - 복합방사선 차폐 특성 시험 평가 방법 선정: 중성자 및 감마선 차폐능 평가 (f-W-BNNS/PE 복합재료: 0.306 (중성자 차폐), 0.093 cm²/g (감마선 질량감쇠계수)) - 차폐물질 함량, 두께에 따른 내방사선 특성 평가 및 해석 - 복합 방사선 차폐용 고분자 나노복합체 성능 향상을 위한 최적화 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) □ 현장적용 방안 (일반환경 및 사고환경): 본 연구를 통해 개발되는 BNNS/금속 하이브리드 나노소재가 함유된 고분자 복합방사선 차폐재는 중성자와 감마선을 동시에 차폐할 수 있고, 높은 열전도 특성과 구조적 안정성으로 일반 방사성 환경 및 원전 사고 발생 시 개인 및 시설방호에 적용할 수 있음. □ 원자력산업의 안전성 및 신뢰성 확보: 방사선을 효과적으로 차폐하고, 동시에 물성이 크게 향상된 새로운 방사선 차폐 소재의 개발은 국가 사회적으로 원자력 및 방사선 안전성 향상을 통해 국민의 신뢰를 확보하는데 매우 중요함. □ 미래원천기술 확보: 원자력 발전을 포함하여 다양한 산업의 안전하고 지속적인 성장을 가져올 수 있으며, 국방 분야에서의 방사선 방호, 우주항공 산업에서 전자회로 기기의 우주방사선 및 의료분야에서의 검사/치료용 방사선으로부터의 차폐재로 사용할 수 있는 소재 원천 기술 및 지적재산권을 확보할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동주
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 질화붕소 나노시트;텅스텐 나노입자;하이브리드 소재;나노복합재료;방사선차폐; 2. Boron nitride nanosheet;Tungsten nanoparticle;Hydrid materials;Nanocomposites;Radiation shielding;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 (goal) : Self-assembly of peptide amphiphiles induced by nuclear localization for killing cancer ￭ 전체 내용 (total content for summary) : We have designed a peptide amphiphiles, which specifically target the cancer lysosome, undergoes supramolecular assembly through enzymatic cleavage governed by cathepsin B followed by lysosomal swelling. It induces the lysosomal membrane permeabilization (LMP) and damage and causes the caspase independent apoptotic death of the cancer cells selectively through disruption of plasma membrane. Moreover, it is effective in drug resistance cancer and has significant antitumor effect. ￭ 1단계(해당 시 작성) • 목표(goal) : Design and synthesis of the peptide amphiphiles, studied its self-assembly behaviour and nucleus localized assembly • 내용(content) : The peptide amphiphiles was successfully synthesized, it is localized in lysosome and undergoes cathepsin-B instructed self-assembly and forms hard and long fibers in lysosome. ￭ 2단계(해당 시 작성) • 목표 : Studied the effect on the organelle and the anticancer effect and findout the potential peptide amphiphiles • 내용 : Designed peptide causes lysosomal swelling, induces lysosomal membrane permeallization and damage, shows selective anticancer effect and effective in drug resistance cancer. Anticancer effect was confirmed through structure-activity relationship ￭ 3단계(해당 시 작성) • 목표 : Studied the mechanism of the cell death, increase of the selectivity and in-vivo study • 내용 : The peptide amphiphiles causes caspase independent apoptosis, the selectivity was further increases, which causes significant inhibition of the tumor growth. □ 연구개발성과(result) We have shown first time the lysosome localized peptide assembly for inducing selective anticancer effect, overcoming the drug resistance cancer and showcase the importance of the lysosome in developing the supramoleculer nanomedicine □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과(effect) This work opens up a new window for the development of supramolecular nanomedicine based on lysosome targeting towards drug resistance cancer treatment. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : Batakrishna Jana
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 리소좀 내 자기조립;캐텁신 B;선택적 암치료;약물 내성;세포 자가사멸; 2. Lyso-assembly;cathepsin-B;selective cancer treatment;drug resistance;apoptosis;

□ 연구개요 - 본 연구는 말초혈관계 질환에 대한 영상 바이오마커 개발과 정량분석 프로그램을 구축하여 상지 말초혈관질환에 적용하는 것을 목표로 하였음 - 해당 목표를 달성하기 위해 동물연구, 프로그램 개발, 임상적용연구를 계획하였으며 모든 연구를 실시하였음 - 결론적으로 제안했던 영상 바이오마커와 정량분석 프로그램은 성공적으로 개발되었음 □ 연구 목표대비 연구결과 1) 동물연구를 통한 혈류량/혈관반응성 평가의 방법론 연구 - 하지허혈 동물모델을 구축하고 핵의학 영상을 통해 하지허혈 발현 여부를 확인하였음 - 핵의학 영상을 통해 미세혈관 혈류량을 축정 할 수 있다는 것을 확인하였음 2) 냉온열 온도자극 (cyclic thermal stimulation)을 적용한 혈류량/혈관반응성 평가 기반 구축 - 임상에서 청색증을 판별하는 ‘레이노드 스캔’의 방법을 응용하여 혈류량/혈관반응성을 평가하기 위한 검사법 구축하였음 - 온도에 대한 반응성을 확인하기 위해 냉온열을 주기적이고 반복적으로 생여 환자에게 전달할 수 있는 의료기기를 사용하였음 - 또한, 핵의학 영상을 반자동으로 분석하여 정량값을 산출 할 수 있는 프로그램을 개발하였음 3) 냉온열 온도자극 임상적용 연구 - 뇌졸중 환자에 냉온열 온도자극을 적용하여 임상적 유효성을 확인하였음 - 총 69명의 환자를 선정하였으며 평가법이 유효하다는 결과를 확보하였음 - 개발 된 프로그램을 활용하여 데이터를 분석하였으며 기존 방법에 비해 약 6배 빠르게 정량분석이 가능하였음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구에서 제시하고 적용하였던 냉온열 반복자극은 아직까지 일반화 된 기술이 아니기 때문에 임상에서 적용을 하려면 비급여 적용을 해야 함 - 하지만, 비급여로 적용될 경우 환자의 의료비 부담으로 이어질 수 있음 - 따라서 환자의 의료비 부담 감소를 위해 건강보험 심사평가원으로부터 급여코드를 받아야 함 - 급여코드를 받기 위해서는 임상데이터가 필요하기 때문에 본 연구에서 확보한 임상 데이터를 활용하여 급여코드 발급에 활용하려 함 - 또한, 본 연구결과를 바탕으로 신의료기술 평가를 신청해 새로운 기술로 인정받아서 더 많은 분야에 적용할 수 있도록 할 계획임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정환정
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 영상바이오마커;정량분석;핵의학;말초혈관질환;냉온열 온도자극; 2. Image biomaker;Quantitative analysis;Nuclear medicine;Peripheral vascular disease;Cyclic thermal stimulation;

□ 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;

방사선의생명 연구의 체계적인 연구 환경과 실용화 시스템 확립을 위한 방사선반응제어기술은 방사선의학의 취약한 부분인 방사선생물자원 구축 및 방사선반응데이터 확보에 주력하고, 경쟁력있는 방사선치료저항성 신규 바이오마커 대량 발굴과 검증 연구를 강화하며, 이 기반을 통해 실용화 가능한 치료신약개발을 활성화하였음. 치료신약개발을 위하여 형광표지 단백질 기반 고속대량탐색 시스템(HTS), 3차원 배양 종양오가노이드모델 기반 HTS, 분비단백질 SEAP기반 등의 약물분석 시스템 확립을 통해 신규 타겟 표적의 first-in-class 물질 5종 이상 발굴, 검증 완료함. 또한 방사선민감물질을 개발하여 1건의 기술이전 완료함. 방사선에 의한 정상세포 손상을 억제할 수 있는 표적 발굴로는 혈관손상인자 타겟의 보호제 후보물질 2종과 피부세포 보호효과가 있는 물질 1종, 정상 폐 섬유세포 보호 후보물질 2종을 발굴하여 효능 평가 및 약물 최적화 과정을 거치며 신약 개발을 추진 중임. 방사선의생명 인프라 구축을 위하여 뇌암, 폐암, 유방암 세포주 및 환자 암세포를 대상으로 방사선 저항성 세포주를 제작하였고 검증된 세포주의 방사선저항성 바이오데이타를 확보하였음. 또한, 방사선저항성 종양줄기세포를 이용한 인체종양이식 마우스 동물모델(뇌암 orthotropic 모델)을 확립하여, 방사선저항성 종양 및 혈관 추적 모델을 구축하였고 이 동물모델을 이용한 방사선반응 측정 및 치료 약물 검색시스템 개발을 진행하였음. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 김광석
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선치료;바이오마커;분자진단;방사선 신약;방사선민감;방사선보호; 2. radiotherapy;biomarker;molecular diagnosis;radiation medicine;radiosensitivity;radioprotectant;

□ 연구개요 현재 과학기술로 근접하게 접근할 수 있는 가장 오래된 우주 초기 모습은 물질의 기본입자인 쿼크와 글루온들이 독립적으로 존재하던 쿼크-글루온-플라즈마(Quark-Gluon-Plasma) 상태로 알려져 있기에 QGP 상태를 연구하는 것은 근본적인 우주의 궁금증에 대한 답을 제시할 수 있는 매우 중요한 연구이다. 본 과제에서는 무거운 쿼크들을 포함하고 있는 입자들을 통해 QGP 상태에 대한 정보를 얻어 초기 우주 정보를 통해 우주 진화에 대한 궁금증을 해결하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표는 쿼코니아와 무거운 쿼크를 포함하는 입자들을 연구하여 QGP 상태에서 생성된 경우와 QGP가 없을 것으로 예상되는 실험과 비교하여 QGP 상태의 성질이 어떠한지 조사하는 것이 주된 연구 목표였다. 그리고 이와 관련하여 크리스탈 상태의 섬광체 검출기 개발을 목표로 하였다. 연구 실적 목표는 SCI 급 논문 4 편, 국내 저널 2 편 정도를 목표 하여 연간 평균 2편 정도의 논문을 목표하였으며 검출기 개발의 기저를 확보하는데 있었다. 1. SCI 급 논문 총 4편 1) PRL 120 (2018) 142301 (상위 10%): Suppression of Excited Υ States Relative to the Ground State in PbPb Collisions at sqrt(s_NN) = 5.02 TeV 2) PLB 790 (2019) 270 : Measurement of nuclear modification factors of Υ(1S), Υ(2S), and Υ(3S) mesons in PbPb collisions at √sNN = 5.02 TeV 3) JKPS 75 (2019) 547 : Study of Z Boson Cross Section in pp Collision at √s = 8.16 TeV 4) JKPS 77 (2020) 643 : Cross-Section Study of the W boson in a pp collision at √s = 8.16 TeV 2. 국내 저널 2편 1) NPSM 68 (2018) 976, NPSM 68 (2018) 980 목표한 실적을 100% 달성하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 참쿼크와 바닥쿼크를 구분하는 2차원 질량-붕괴거리 동시 fitting 방법은 고에너지 입자 및 핵 물리에서 보편적으로 사용 될 수 있는 중요 기술 중 하나이다. 이 기술을 한국 연구자들이 선점하여 유지 한다면 무거운 쿼크 연구 분야에서 한국의 선도적 역할을 기대할 수 있다. - 반응평면 측정의 계통 오차를 줄이기 위해 수행될 크리스탈 검출기 모의 실험 및 테스트는 향후 한국형 중이온 가속기 실험에 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대한다. - 참쿼크과 바닥쿼크를 정확히 구분해 낼수록 근본적인 쿼크들과 QGP상태의 핵물질간의 상호작용 대한 더 깊은 이해를 제공하게 될 것이다. - Upsilon의 타원 흐름 v2를 측정하게 되면 바닥쿼크들로만 구성된 입자의 최초의 타원 흐름 결과가 될 것으로 이 연구 결과에 한국 연구자들의 상당한 국제적 역량을 갖게 될 것으로 기대 된다. - 다량의 데이타를 효율적으로 다루는 것이 핵심이므로 대용량 데이타 관리에 있어서도 좋은 연구 주제가 될 것이며 향후 빅데이타 시장에서 우수한 한국 인력 양성에도 도움이 될 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문동호
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 쿼크-글루온-플라즈마;쿼코니움;중이온 충돌;핵변형인자;집단적 흐름; 2. Quark-Gluon-Plasma;Quarkonium;Heavy Ion Collisions;Nuclear Modification Factor;Collective Flow;

□ 연구개요 본 연구는 고온의 QCD 매질에서 입자들의 생성, 상호작용 및 수송 과정을 연구하여 상대론적 중이온충돌에서 일어나는 물리적 현상을 이해하는 것을 목적으로 한다. RHIC과 LHC 등에서 측정되는 입자들의 생성량은, 초기 생성 뿐 아니라 쿼크-글루온플라즈마 내에서의 상호작용 및 상전이(phase transition) 후 강입자화 되는 과정에서의 메커니즘과도 밀접한 관련이 있기 때문에, 중이온 충돌계의 진화를 이해하는 것은 실험 결과를 이해하고 분석하는데 있어 필수적이다. 본 연구에서는 특이 강입자(exotic hadron) 생성과 쿼코니움(quarkonium)의 해체(dissociation) 및 재조합(regeneration)에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. □ 연구 목표대비 연구결과 상대론적 중이온 충돌에서 특이 강입자의 하나인 네 개의 쿼크로 구성된 T_cc의 생성을 연구하였다. T_cc는 크기가 상대적으로 큰 분자(molecular) 상태이거나 치밀한 쿼크(compact multiquark) 상태일 가능성이 있다. 유체역학(hydrodynamics)을 이용하여 강입자 상태 물질의 진화를 모델화하고, 구조에 따른 T_cc의 초기 생성 및 파이 중간자와의 반응을 계산함으로써 RHIC과 LHC에서 그 특이입자의 생성량을 예측하였다. 무거운 쿼크와 그 반쿼크의 색 전하(color charge)에 의한 쌍극자(dipole) 상호작용을 이용하여, 글루온 흡수와 비탄성 충돌에 의한 쿼코니움의 해체를 계산하였고 그 결과가 pNRQCD(potential nonrelativistic QCD)에 수렴함을 보였다. 이를 바탕으로 쿼크-글루온 플라즈마 내에서 쿼코니움의 해체와 재조합, 에너지 손실(energy loss)등에 대한 현상론적 모델을 만들었고 이 모델을 bottomonium의 바닥 상태(ground state)에 적용하였다. central rapidity 영역에서 RAA(nuclear modification factor)와 v2(elliptic flow)를 계산하였고 이를 CMS 실험 데이터와 비교하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 본 과제에서 연구된 강입자 상태 물질의 유체역학적 모델과 반응 속도식(rate equation)을 이용한 입자들의 생성량 계산은 다른 특이 입자들의 생성량 예측에 활용될 수 있다. 2) 쿼코니움의 해체, 재조합, 에너지 손실을 이용한 현상론적 모델은 bottomonium의 바닥 상태 외에도 들뜬 상태(excited states) 및 charmonium 등에 적용하여, 이들의 RAA및 그 비율 등 다른 실험 데이터 분석에 활용될 수 있다. 3) 본 과제에서 개발된 쿼코니움 연구 결과를 바탕으로, 국내에서 무거운 쿼크 및 쿼코니움에 대한 시뮬레이션 코드 개발이 진행 중이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍주희
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 상대론적 중이온 충돌;쿼크-글루온 플라즈마;강입자 상태;쿼코니움; 2. relativistic heavy ion collisions;quark-gluon plasma;hadronic gas;quarkonium;