• 방사선의학연구 고도화 운영지원
• 방사성동위원소 생산 및 응용연구 인프라 구축·운영
• 신개념 방사선 암치료기 기술개발 및 상용화
• BNCT용 정전형 가속기 핵심기술개발
• 방사선의공학 기반 바이오 산업기술개발
• 뇌질환 극복 방사선의학 선도 기술개발
• 방사선반응제어 의생명연구

정관에 따른 설립목적을 달성하기 위하여 정부가 직접 출연한 예산으로 수행하는 연구개발사업

• 과학기술정보통신부(원자력연구개발사업, 방사선기술개발사업, 방사선융합기술사업, 범부처전주기의료기기연구개발사업, 기본연구사업, 기초연구과제지원사업, 중견연구자지원사업 등)
• 산업통상자원부(산업핵심기술개발사업 등)
• 교육부(이공분야기초연구사업, 기초연구기반구축사업 등)
• 보건복지부(보건의료연구개발사업, 의료기술상용화지원센터, 첨단의료기술개발사업, 암정복추진연구개발사업 등)
• 원자력안전위원회(원자력안전연구사업)
• 기타부처(중소벤처기업부, 식품의약품안전처 등) 사업

정부에서 국가연구개발혁신법에 따라 공모 및 선정 절차를 통해 지원하는 연구개발사업

• 항암후보물질의 항암표적치료제 개발연구
• 약동학 혈장시료 분석법 개발 및 정량분석
• 배양육용 배지 소재 효능 검증 및 필요 물량 예측 연구
• In vitro 및 in vivo 모델에서 방사선 민감제의 효력 검증시험
• 항암과제 후보물질의 효능평가 및 기전연구
• 방사선 치료효과 증진 평가 실험
• 마우스 모델을 이용한 방사선 직장염 치료 효능 등

민간기업 등의 수요에 따라 민간의 재원으로 추진하는 연구개발사업

• 연구성과 창출 및 성과확산 지원시스템 강화
• 전주기 연구지원 시스템 강화
• 악성종양환자에서 치료효과 예측을 위한 신규 PET 방사성의약품의 임상 유효성 평가
• 대장암의 방사선치료예측 바이오마커 개발
• 방사선치료 보조용으로 활용 가능한 코스메슈티컬 제품 개발
• 유방암을 표적으로 하는 천연물 치료화합물 원천물질 개발
• 악성 림프종 타깃 경구형 방사선 민감제 개발 등

기술료 등의 재원으로 연구개발 재투자를 목적으로 추진하는 연구개발사업