□ 연구개요 본 연구 과제는 나노 소재를 이용하여 저비용 고효율 방사선 신틸레이터를 제작하고 센서에 활용하고자 한다. 본 과제에서 다루는 소재는 피로브스카이트 양자점 소재와유기물로 이루어진 하이브리드 소재로 신틸레이터 합성, 소자 제작, 특성 측정 및 새로운 발광 메카니즘을 제사하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ◦연구목표 1 : metal-halide 페로브스카이트 반도체 (CsPbX₃, X = Cl, Br, I) 기반 고감도 방사선 검출용 소재 성장 및 특성 확보 (목표 달성도: 100%) - 페로브스카이트 나노크리스탈 반도체 소재 성장 및 재현성 확보(hot injection 과 microwave를 이용한 소재 성장 기술 확보) - 페로브스카이트 나노크리스탈 광-특성 연구 결과 및 메카니즘 이해 ◦연구목표 2 : 고-분해능 방사선 imaging system을 위한 metal halide 페로브스카이트 반도체 기반 방사선 센서 제작 기술 개발 (목표 달성도: 100%) - 고감도 방사선 신틸레이터, 센서 제작 완료 및 특성 최적화 조건 확보 - 대면적 센서 제작 핵심 기술 확보 ◦연구목표 3 : 방사선에 의한 광-변환 메카니즘 및 물성 연구 (목표 달성도: 100%) - 방사선 센싱 메카니즘 이해 및 모델 제시 - 다양한 하이브리드 나노 신틸레이터 제작 및 센싱 메카니즘 이해 □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◦ 새로운 방사선 검출용 metal-halide 페로브스카이트 (CsPbX₃, X=Br, I, Cl 등) 소재에 대한 합성 및 센서 소자 제작의 내용은 국제 경쟁력을 가진 원천기술로 의료용 방사선 센서의 획기적 성능 개선이 기대되며 본 연구를 통해 얻은 핵심 원천 기술을 산업체에 이전할 수 있을 것으로 기대함. ◦ 본 연구를 통해 얻은 원천 기술의 저작권은 국내외 특허 등록을 통해 확보. ◦ 차세대 방사선 센서의 적용을 위해 국내외 의료기관 및 비파괴 검사가 필요한 산업체와 기술료 징수 사업을 통한 추가적인 공동 연구를 수행하고 원천 기술을 확보에 활용. ◦ 방사선 검출용 나노 재료 합성/분석에 따른 기초 원천 기술 확보 및 응용 분야 확대. ◦ 나노 기술 및 새로운 방사선 센싱 원리를 이용한 소자 제작을 통해 고-에너지 센싱 소자 기술의 관련 산업체 이전 및 국제 경쟁력 강화. ◦ 고분해능 및 높은 검출 효율을 필요로 하는 의료용 및 보안용 방사선 센서에 적용하고 고부가가치 경제 창출 기여. ◦ 직접 검출형에 의한 방사선 기기의 부피 축소 및 사용 효율성 증가로 인해 원가 절감 및 국제 경쟁력 확보를 통한 방사선 기기 수출 증대에 기여. ◦ 새로운 방사선 센싱 및 영상 처리 기술 확보를 통해 관련된 NT 및 IT 산업에 기술 이전이 가능하고 새로운 산업 및 시장 창출 효과를 기대. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임현식
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 나노 소재;방사선;센서;신틸레이터;하이브리드; 2. nano Materials;radiation;sensor;scintillator;Hybrid;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 The aim of this study is to identify a new mechanism with a directly retrograde factor for the DNA damage response under genotoxic environment by mitochondrial fission. ○ 전체 내용 ☞ Mitochondria fragmentation significantly decreased γ-H2AX accumulation under genotoxic environments ☞ The uncompleted γ-H2AX accumulation results from the response to defect in ATM signal in mitochondrial fission cells. ☞ Together, diabetes mimic-condition induced-mitochondrial fission destroyed DNA damage whereas releasing from high glucose restored the amount of γ-H2AX. □ 연구개발성과 Here, we report that the ablation of mitochondrial fusion causes a defect of ATM phosphorylation-dependent signaling in response to DNA damage. Mechanistically, we found that the interaction between mitochondrial fusion machinery (MFN1 and MFN2), Sab (or SH3 binding protein 5-SH3BP5), and JNK are required for JNK activity and nucleus translocation and the subsequent engagement of JNK activation-tethered ATM phosphorylation-dependent DNA damage response. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 1st Year: Regulation of DDR by mitochondria dynamics under genotoxic environments - 2nd Year: Molecular mechanisms on the cross-talk between mitochondria dynamics and DDR - 3rd Year: Its physiological role in high glucose-induced mitochondria fragmentation model Evaluate the physiological relevance in the DDR. (source : 요약문 2p)

• 연구책임자 : NGUYEN THI KIM OANH
• 주관연구기관 : 아주대학교
• 발행년도 : 20210700
• Keyword :

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박하영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 생체흡수율 증진;방사선;체내흡수저하모델;폴리페놀;소장흡수 메커니즘; 2. Absorption improvement;Radiation;Constructing absorption decline model;Polyphenols;Intestinal absorption mechanism;

연구개발 목표 ※ 고온 및 복사 등 열적 안정성을 가지고 핵폐기물을 고정시키는 호스트로 사용 가능한 산화물 기반 세라믹 물질 개발 및 Matrix에 존재하는 벌크 및 원소의 물리적/화학적 특성에 대한 전리 방사(ionizing radiations)의 효과의 이해 ※ 현재 핵폐기물을 고정시키기 위해 사용되는 붕규산계 (Borosilicate) 유리는 불안정한 상태로 여겨짐. 그에 비해 열적 안정성을 가지고 있는 황록석 (pyrochlore) 및 회티탄석(perovskite) 등 세라믹 기반의 호스트는 핵폐기물을 고정하는데 우수한 대안으로 제안됨 ※ 본 프로젝트의 목적은 2가지로 정의함. (1) 고온 및 복사 등 열적 안정성을 가지고 핵폐기물을 고정시키는 호스트로 사용 가능한 황록석 및 회티탄석과 같은 산화물 기반 세라믹 물질 개발, (2) Matrix에 존재하는 벌크 및 원소의 물리적/화학적 특성에 대한 전리 방사(ionizing radiations)의 효과를 이해하기 위한 연구의 수행임 연구개발 내용 ※ 효율적인 방법으로 질량 감쇠 계수를 찾기 위해 Beer-Lambert의 법칙을 논의하고 질량 밀도 (ρm), 면적 밀도 (λ), 질량 흡수 계수 (μa) 및 산란계수 (μs) 와 같은 관련 용어도 다룸. ※ 가시광의 경우 전자파 (예: X 선, 음파 및 감쇠될 수 있는 다른 빔)에 대해 질량 감쇠 계수를 특성화하는 방법. ※ 첫 번째는 perovskite (ABO₃), pyrochlore (A₂B₂O₇) 또는 spinel (AB2O4)와 같이 적어도 두 개의 도핑 사이트가 있는 일련의 산화물 기반 호스트 시스템을 준비하고, minor 및 major 악티늄, 핵분열 대용물 및 활성화 생성물 등을 도핑하여 각 원소의 위상 용해도를 결정함. ※ 고준위 핵 폐기물 고정을 위한 세라믹 형태가 EPR에 의해 연구될 것이며, 원자 단위 구조의 이해 및 γ선 노출로 인한 방사선 분해의 징후 검출. ※ 종 분화에 대한 조사의 영향 연구: 열 특성, 침출 속도 등이 상세히 연구될 것임. 핵심 주제는 특정 세라믹 호스트와 그것의 핵폐기물 고정에 있어서의 활용성에 관한 세부적 지식기반을 구축. 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) v 복합 재료 부피의 질량 감쇠 계수 (μ/ρ)와 빛, 입자 또는 기타 종류의 에너지 또는 물질이 어떻게 쉽게 침투하는지에 대한 자세한 이론적 및 계산적 논의. v 핵폐기물에 존재할 것으로 예상되는 다양한 금속 이온의 분화에 대한 방사선의 영향이 확립될 것으로 기대됨 v 본 프로젝트를 통해 연구되는 세라믹 핵폐기물의 열역학적 및 방사성 안정성에 관한 전문적인 지식이 확립 될 것으로 기대됨 ※ 준비된 도핑 세라믹의 경우 μ/ρ, 유효 원자 번호 (Z_eff), 유효 전자 밀도 (N_eff), 반값 층 (HVL), 10 번째 값 층 (TVL), 평균 자유 경로 (MFP), 총 원자 교차-단면, 총 전자 단면 (ECS), 노출 축적 계수 (EBF), 에너지 흡수 축적 계수 (EABF)는 감마선, 빠른 중성자 및 열 중성자 차폐 효율을 탐색하기 위한 열 중성자 감쇠 특성을 포함하여 0.015-15 MeV 광자 에너지 범위에서 평가. v 여기서 얻어진 정보를 기반으로, 열 및 방사 안정 매트릭스의 추가 개발이 제안될 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : SINGHVIJAY
• 주관연구기관 : 건국대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 핵 폐기물;세라믹;방사선 데미지;전리방사;방사능 안정성;파이로클로어;고정화 기술;전자 상자성 공명; 2. Nuclear Waste;Ceramics;Radiation Damage;Ionizing Radiation;Radioactive stability;Pyrochlores;Immobilization technology;EPR;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ◯ 생체인식 위변조 위협에 대한 원자력시설 출입인증체계평가 방법론 및 규제기준을 개발하고, 이에 필요한 시험평가 환경과 플랫폼, 관련 소프트웨어를 구축하며, 정량적 평가를 위한 생체인식 5종( 지문, 얼굴, 홍채, 지정맥, 손등정맥)에 대한 평가용 DB 구축 ○ 전체 내용 ◯ 5종 생체인식 위변조 위협에 대한 원자력시설 출입인증체계 평가 방법론 및 규제기준을 개발하고, 관련 기술보고서 총 9종 작성 ◯ 5종 생체인식 출입인증설비의 인식성능 평가를 위한 데이터베이스 및 유사도측정 SW (5종), 성능평가 SW 개발 ◯ 5종 생체인식 출입인증설비의 인식성능 및 위변조탐지 기능의 객관적, 정량적 평가를 위한 다중모드 데이터베이스 구축 ◯ 생체인식 출입인증설비의 인식성능 및 위변조탐지 성능평가 수행에 따라, 타인 허용율, 본인 거부율, 위조위협 식별율 평가 ◯ 원자력시설의 생체인식 출입인증설비 평가에 따른 취약성 분석 및 보고서 작성 ○ 1단계 □ 목표 ◯ 5종 생체인식 기술의 활용 및 위변조 공격과 탐지기술에 대한 국내외 동향을 분석하고, 국내외 생체인식 인증설비 관련 인증ㆍ규제사례를 조사함 ◯ 원자력시설의 생체인식 출입인증 설비 구축 및 운영 현황을 조사하고, 미흡한 상황을 분석함 ◯ 원자력시설의 생체정보 DB 유효성 평가를 위한 소프트웨어 개발 및 플랫폼 구축 ◯ 생체인식 출입인증 설비 성능평가 테스트베드 구축 및 성능 평가 소프트웨어 개발 ◯ 고수준 출입인증 생체인식 기술의 기준 및 성능평가에 관한 국내 기술표준 제안 □ 내용 ◯ 물리보안 기술로서 5종 생체인식 기술의 국내외 활용 및 위변조 공격과 탐지기술에 대한 동향을 조사분석하고 기술현황보고서 작성 ◯ 원자력시설의 출입인증 설비 구축 및 운영 현황을 조사 분석하고, 이에 따른 운영현황보고서 작성 ◯ 국내외 생체인식 출입인증설비의 성능평가와 규제에 관한 ISO/IEC, ITU-T 국제표준기술을 조사분석하고, 이에 따른 국내외 기술표준보고서 작성 ◯ 원자력시설의 생체인식 출입인증설비에 대한 성능평가 계획을 수립하고, 기존 구축된 생체정보 DB의 유효성 평가를 위한 유사도 측정 플랫폼 구축 ◯ 원자력시설 위변조공격에 대한 탐지성능 평가 및 방어기술 개발용 샘플 (3종의 생체인식 대상) 제작 ◯ 원자력시설의 생체인식 출입인증설비 성능 평가 프로그램 개발 및 테스트베드를 구축하고, 프로그램 및 테스트베드 설계보고서 작성 ◯ 원자력시설 생체인식 및 위변조공격 탐지 기술을 위한 학습용 및 성능평가용 DB를 구축하고, DB구축/활용 기술보고서 작성 ◯ 높은 수준의 보안이 요구되는 사회기반시설의 출입인증을 위한 생체인식 기술의 인증 기준을 제시하고, 그 기준에 적합여부를 평가하는 가이드라인을 제시하는 국내기술표준을 TTA PG505 단체표준으로 제안함. □ 연구개발성과 ◯ 5종 생체인식 출입인증설비에 대한 성능평가 기술 관련 2종의 기술보고서 작성 ◯ 2종 기술보고서를 기반으로 1건의 방법론 작성 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 현장적용 - 유사도 측정 프로그램을 개발하거나 상용 SDK를 활용하여, 원자력시설의 기구축된 생체정보 DB의 유효성을 검사하거나 개발된 프로그램의 성능 개선 시 활용 - 원자력시설의 생체인식 출입인증설비 인식성능과 위변조공격 탐지성능 검사를 위한 프로그램 개발 및 검증 시 활용 - 생체인식 출입인증설비 취약성 평가 결과를 기반으로 원자력시설 출입인증체계 개선방안 수립 및 현장 시범적용 시 활용 - 향후 원자력시설의 생체인식 출입인증설비 도입 시 적합성 여부를 심사하기 위한 목적으로 활용 ◯ 제도개선 - 생체인식 출입인증설비의 설치 시, 사전평가ㆍ설치기준ㆍ사후운영 관련 기술기준 수립 - 생체인식 인식성능 및 위변조공격에 대한 식별율에 대하여 국제표준에 부합하는 기술기준 수립 - 정부기관 등에서 기 제정한 “바이오인식 정보보호 가이드라인” 개정에 활용 ◯ 기대효과 - 생체인식 위변조공격에 대한 탐지율을 정량화하여 기존의 생체인식을 활용한 출입인증기술의 신뢰성을 객관적으로 분석할 수 있으며, 이를 통해 생체인식을 활용한 출입인증 설비의 취약점 등 개선 가능 - 확산되고 있는 생체인식기술에 편승하여 점점 고도화 되고 있는 위변조 공격에 대응하는 제품을 양산해야 하는 기존 생체인식 관련 제조업체들에게 인식성능과 더불어 위변조 공격의 안정성 여부도 평가 가능함 - 출입인증설비 별 취약성 분석 및 출입인증설비 개선을 통한 원전 출입인증 제도 및 방호체계 강화 - 고난도 보안수준을 요구하는 원자력시설 등, 사회기반시설의 출입인증설비 도입 추진시 정량적 성능 평가 절차 및 플랫폼 활용 가능 - 출입인증 기술 및 위변조 기술에 대한 분석, 출입인증설비 별 성능 데이터베이스와 성능평가 플랫폼, 환경 구축을 통한 물리적 방호규제 전문성 확보 - 국가중요시설 등 국내 유관기관에 참고모델로 제시 및 방호측면에서 국내 유관기관 내 선도적 역할 수행 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김학일
• 주관연구기관 : 비젼인
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 생체인증;위변조 공격;출입통제;시험평가;다중생체인식; 2. Biometric authentication;Presentation attack;Physical access control;Test & Evaluation;Multi-modal biometrics;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 임만성
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :

□ 연구개발 목표 원자력발전소의 피동비상냉각계통의 설계 및 안전성 평가와 관련하여 슬러그 유동의 영향을 고려한 고정밀 벽면 비등 열전달 해석기법에 대한 수요와 연구 필요성이 대두되고 있다. 그러나 기존의 비등 열전달 해석 모델이 가지는 한계로 인하여 CFD 해석을 이용한 열수력 현상 평가가 수행되기 어려웠다. 본 연구에서는 다양한 크기의 증기 기포를 복합적으로 고려할 수 있는 다상 유동 해석기법을 수립하고, 이를 바탕으로 슬러그 기포의 영향을 고려할 수 있는 새로운 방식의 벽면 비등 열전달 모델을 개발하고자 한다. □ 연구개발 내용 본 과제의 연차별 세부 연구개발 내용은 다음과 같다. □ [1차년도] 신규 벽면 비등 열전달 해석 모델 예비 수립 및 타당성 평가 ■ 상용 CFD 코드를 기반으로 슬러그 유동 벽면 비등 열전달 해석 모델 예비 수립 ■ 예비 해석 모델에 대한 Benchmark 해석 수행 및 연구방법론의 타당성 검토 □ [2차년도] Hybrid Multi-phase 해석기법 수립 및 슬러그 기포 액막 거동 평가 실험 ■ Open source CFD 코드 기반의 hybrid Multi-phase 해석기법 수립 및 검증 ■ 슬러그 기포에 의해 형성되는 액막의 역학적 거동을 평가하기 위한 실험수행 □ [3차년도] 신규 벽면 비등 열전달 해석 모델 및 슬러그 기포 액막 거동 상관식 개발 ■ 슬러그 기포에 의해 형성되는 액막의 거동 평가를 위한 역학적 상관식 개발 ■ 슬러그 기포의 영향을 고려할 수 있는 신규 벽면 비등 열전달 해석 모델 개발 □ [4차년도] 신규 벽면 비등 열전달 해석 모델의 타당성/신뢰도 평가 ■ 모델 검증을 위한 benchmark 해석 수행 및 신규 개발 모델의 신뢰도 평가 ■ 개발 기술의 수요기관에 대한 세미나 및 외부테스트 진행, 모델 최종 개발 □ 활용계획 및 기대효과 □ 광범위한 조건의 과냉 비등 열전달 현상에 대한 신뢰성 있는 수치해석 솔루션 제공 □ 과냉 비등 열전달 현상에 대한 수치해석 기법의 기술 수준 향상 및 원천 기술 확보 □ 원전 비상냉각계통의 설계 및 안전성 평가기술 확보를 통한 수출 경쟁력 제고 □ 국내 개발 원전 설계용 CFD 코드에 대한 기술 이전 및 국외 기술 수출 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형대
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 슬러그 기포;2상 유동;과냉 비등;전산유체역학;원자력발전소;피동;냉각계통;열수력; 2. Slug bubble;Two-phase flow;Subcooled boiling;CFD;Nuclear power plant;Passive;Cooling system;Thermal-hydraulics;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박석원
• 주관연구기관 : 마루엘에스아이(주)
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 하이브리드 티디아이;전하결합소자;시모스 이미지 센서;우주;검출기;화소;방사선;초점면 어레이; 2. Hybrid TDI;CCD;CMOS IMAGE SENSOR;SPACE;DETECTOR;PIXEL;RADIATION;Focal-plane Array;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 강희석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 국제핵융합실험로;연료 주기;감손 우라늄;수소동위원소;저장 공급;열량계;용기;핵융합; 2. ITER;Fusion Fuel;DU;Hydrogen Isotopes;Storage Delivery;Calorimetry;Bed;Nuclear Fusion;

□ 연구개요 본 연구에서는 간세포암에서 정상 세포와 비교하여 암세포에서 특이적으로 과발현하는 snoRNA를 찾아내고, 이러한 snoRNA들이 어떻게 암 세포들에서 비정상적으로 활성화 되는 signal pathway의 조절 메커니즘에 관여 하는 가를 미분방정식을 응용한 수학 모델로 구현하며, 분자 세포 실험을 통하여 이를 검증하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 암 특이 snoRNA 발굴: SNORA18L5 선정. 2. 암 세포주의 확보 및 배양: 대조군으로 HEK293 세포주를, 간세포암 세포주로 huh7, hepG2, PLC/PRF/5 암세포주를 선정하고 배양함 3. 미분방정식 등을 이용하여 후보 snoRNA의 암 관련 pathway 조절 기능에 대한 수학 모델 수립: 미분 방정식을 이용한 수학 모델을 수립하고 수치해석으로 확인함. 4. 후보 snoRNA의 특이 발현을 암세포주에서 확인하여 실험 모델 암세포주 선정: SNORA18L5가 대조군인 HEK293에서 안정적으로 발현하는 것은 확인하였으나, 암세포주에서의 특이 발현은 검출하지 못함. 5. 수학 모델의 분자 실험 검증: 목표로 하였던 SNORA18L5의 간세포암에서의 특이 발현 검출의 어려움으로 연구 기간 내에 실험적 검증은 달성하지 못함. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1. snoRNA 등의 저분자 비번역RNA를 이용한 암의 발생 및 진행 과정에 대한 연구는 기존의 암 특이 활성화된 세포신호전달 연구 기전에 더해져 암세포내 다양한 유전자의 변화를 설명할 수 있는 이론적 토대를 제공함과 동시에 표적 유전자에 대한 맞춤형 치료 효과를 보임으로써 향후 관련된 임상의학의 수준을 한 단계 향상시킬 수 있음. 2. snoRNA를 이용한 암의 발생 및 진행 과정에 대한 연구는 융합 기술의 발전이기에, 향후 분자생물학, 생물정보학, 세포생물학 뿐만 아니라 유기합성화학의 접목을 유도하는 융합 학문으로 발전 할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박용근
• 주관연구기관 : 가톨릭관동대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 비번역 RNA;수학모델;핵소 체내 저분자 RNA;수치해석;세포내 신호 전달; 2. non-coding RNA;Mathematical model;Small nucleolar RNA;Numerical analysis;Intracellular signal pathway;