科学機器

産 学 官との 連 携

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科学の峰々

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東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻 教授

亀井宏行 先生 に聞く

遺跡探査の技術開発と考古情報学 上
聞き手：南明則 日本科学機器協会 広報副委員長
同
広報委員
佐藤 文俊
同
広報委員
山口美奈子
同
広報委員
鈴木 裕之
同専務理事
藏満 邦弘
同
事務局長
岡田 康弘

取材日：2014年9月29日
日本科学機器協会会議室（取材・撮影・編集協力：クリエイティブ・レイ㈱安井久雄）

亀井 宏行先生のプロフィール
1976年
1981年
1981年
1985年
1989年
1994年
2002年
2005年
2013年
現在

東京工業大学工学部電子工学科卒業
東京工業大学大学院総合理工学研究科電子システム専攻博士課程修了
東京工業大学精密工学研究所 助手
東京工業大学工学部電気電子工学科 助手
千葉大学工学部情報工学科 助教授
東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻 助教授
東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻 教授
東京工業大学百年記念館（現博物館）副館長
東京工業大学博物館 教授
東京工業大学博物館 教授・副館長
東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻（兼担）東京工業大学大学院社会理工学研究科人間行動システム専攻（兼担）〈研究テーマ〉
遺跡探査
地下に埋没する考古遺跡を発掘せずに調査する手法の研究。地中レーダ、電気探査（直流電流法・電磁誘導法）、磁気探査から、航空機レーザ測量、衛星画像の利用など。
文化財の非破壊検査も含む。
考古情報学
遺跡の発掘報告書や遺跡のデータベース化、GISを用いた解析、RFIDを用いた遺物管理、遺跡や遺物の3Dデジタルアーカイブ、インターネットを利用した文化財保護や管理システムの開発等。

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磁気によって鉄は磁石になっていまりました。ケンブリッジ大学やオッるのです。鉄があると分かりやす

クスフォード大学の物理学の教授いのですが、ほかにも炉跡、窯たちが、戦争中、物理学を戦争跡など一度高温にさらされた遺構

─ 亀井先生の研究テーマは遺のために使ったことを後悔し、平も見つかります。土の中の磁性鉱跡探査と考古情報学とお聞きし和のために物理学を使いたいと始物はランダムな方向に磁化していていますが、まずは、東京工業

めたのが、電気と磁気による遺跡ますが、高温にさらされて自由に大学で現在の研究テーマを選択探査でした。

動ける状態から温度が下がってい遺跡探査の始まりは第2次大戦後のイギリスした動機や背景などをお聞かせ

電気探査は、地面の中に電流く段階で、地磁気の方向に向きを流し、地表面に現れる電位を測が揃って永久磁石の状態になるって、その分布から地下構造をからです。この技術は埴輪や須私の出身は東工大の電子推定して、遺跡の分布を探るとい恵器を焼いた窯跡を探すのにも使工学科で、大学院では電気で学うものです。遺跡探査では、これわれますし、さらには、たき火跡な位を取りました。東工大の助手をが一番単純な方法です。

ども分かるのではないかと思っていただけますか。
亀井していたとき、文系と理系の先生

もう１つは磁気探査で、潜水艦方が一緒になって、電気技術をを探査する技術を利用したもので使い、遺跡を発掘せずに探し出す。今でも、潜水艦を探査する

そうというプロジェクトが立ち上がり対潜哨戒機は磁力計を積んでい遺跡探査はこのような電気探査ました。て、巨大な鉄のかたまりである潜と磁気探査で始まりましたが、そそのとき若い研究者にも声がか水艦が引き起こす地磁気の異常の後、地中レーダをはじめ、様々かり、そのプロジェクトに参加するを検出して、潜水艦の位置を割りな技術が開発されてきました。

ことにしました。それが遺跡探査出します。の研究をはじめたきっかけです。

います。
残念ながら、金や銀は磁気探査では見つかりません。

そして最近は、探査で得た考もとは軍事のために開発された古学情報や文化財情報をどう扱うものですが、磁力計を地面の上かというテーマに移ってきています。

─ 先生が取り組まれてきた遺で走査すると、地下に鉄の塊など跡探査の研究は、いつごろ、どがあるかどうかが分かります。鉄─ 遺 跡の発 掘 報 告 書や遺 物

こで始まったものなのでしょうか。

は磁石を近づけると、自らが磁石の管理は、どのようにされているになり、磁場を発生します。地球のでしょうか。

亀井遺 跡 探 査の技 術 開 発は、地中レーダ探査の様子

は巨大な磁石ですから、その地磁気探査の様子

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第2次世界大戦後のイギリスで始

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亀井

現 在、遺 跡の発 掘 報 告

遺物表面に小さな文字列を書き書は各自治体の教育委員会等が込み、その文字列に対応したカー発行しています。日本では年間1ドを作って、しまっておくというやり万件ぐらいの発掘が行われていま方をしていました。その代わりにすが、各々の遺跡の報告書の発遺物にICタグを付け、データベー─ 日本の考古学の現状を教え

行部数は少量で、多くの人が閲スを作ろうというものです。これなていただけますか。

覧できるようになっていません。そらICタグを読み、直にデータベーこで発掘報告をデータベース化しスにアクセスすることができます。

日本の考古学に必要なのは理系のサイエンス亀井

私は、考古学とは理系のICタグにはいろいろな使い方がサイエンスだと考えています。現あります。例えば、エジプトの発在の日本の考古学は文献史学のこのデータベースは文字情報と掘現場で泥レンガを修復したときな末端に組み込まれています。その写真、図面なども検索できるようにど、時間が経つと古いものなのか、ため、遺跡の発掘を行っている人し、さらに、遺跡の調査者が新た新しく修復したものなのかが分かたちも、文系出身で、史学科のに発見した写真などを投稿すれば、らなくなることがあります。
そんなとき、人たちや文献学を学んだ人たちそれも加えられる機能をもたせてい修復した泥レンガの中にICタグをが中心です。

ます。一部は完成しているのです

埋めておき、それを読み取れば、しかし、こういう日本の現状はが、著作権の問題が持ち上がり、いつ修復したものか分かります。

変わるべきだと思います。文献情

実際、2008年から2009年にか報がない場合、過去の人々がどけてエジプトのアル・ザヤーンという暮らしていたのかを探り出すのまた、考古情報学としては、物う神殿遺跡の発掘現場で行ったは、まるで科学捜査そのものです。

流で用いられるRFID 、つまりICのですが、2011年に「アラブの春」

例えば、欧米では考古科学とタグを使って、遺物の管理をしよう革命が起こり、この4年間、エジいう分野があり、出てきた遺物をと考えています。

プトには行けず、タグを埋めたまま科学的に分析し、情報を取り出になっています。

す学問が確立していて、大学にて、多くの人が見られるようにしよう、というプロジェクトを始めました。

このデータベースは公開には至っていません。

これまでは遺物が発掘されると、ICタグを現場記録の装置（温湿度計）に付けた様子

アル・ザヤーン神殿遺跡（エジプト）

ICタグを土器に貼り付けた様子

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産 学 官との 連 携そういう教育体制を作った上で、計測とは総合サイエンスの分野だと思うのです。

地域にこだわりはありません。

No.

エジプトで遺跡探査を行ったの考古学をやりたいと思っているの

そうなると、計測のためには様々も、エジプト政府からの依頼があですが、なかなか思うようにはいきな分野を学ぶ必要が出てきます。

ったためです。砂漠の中で開発ません。そもそも日本では文系と計測学が面白いのは、様々な分を行う前に、地下に遺跡があると理系に分けてしまうため、サイエ野を集めてこられることです。そまずいので調査をしてほしいというンスとして考古学に取り組むことがのためにもオールマイティな研究者ことでした。

難しいのです。

を育てていきたいのです。

探査をしてみると、何かありそう実を言うと、私は子どもの頃はだということになり、日本学術振興─ 日本には、イギリスにあるよ

博物学者になりたかったのです。

会から資金を出してもらい、発掘

うな考古科学科という学部や学小さい頃から遺跡や化石などが好が始まりました。

科はないのでしょうか。

きで、中学生のときには、考古学亀井

奈良大学には文化財学科という学科があり、科学的な方法雑誌のバックナンバーを全巻買っ─ 日本では開発の前に探査をてほしいと親に頼んで怒られたこと行うという話はあまり聞きませんね。もありました(笑)。

で文化財の調査を行っています。

しかし大学受験のとき、文系と亀井 日本の場 合、ほとんどがただし、この学科も文系のため、理系に分けられ、潰しがきく学科

緊急発掘といって、開発中に遺受験の段階で理系の学生は入っは電気だと言われ、電気へ進みま跡が出てきたので調査を行うというてきません。

した。日本では博物学者になる道ものです。その間、工事がストッ

また、東京芸術大学には文化はなかなかないのですが、工学プしてしまうので嫌がられることが財の保存修復に関する大学院がの中で何が博物学に代わるかと多いのです。

あり、文化財の修復には多くの人言えば、それは計測学になると思が携わっています。

うのです。

計測学のためにはオールマイティな知識が必要

欧州では開発の前に遺跡探査を義務づける国もこれに対して、ヨーロッパでは遺跡を守ろうという意識が高いです。例えばオランダでは、法律によって、大規模開発を行うときは探査をかけ、遺跡があるか、ないかを確認しないといけません。

─ 考古学や遺跡に興味を持た─ 先生の研究室のホームペー

そのため探査の業界が成り立ち、れた亀井先生は電子工学科のごジには、先生が探査をされた遺教育機関も成立するのです。

出身ですが、考古学に必要な知跡が数多く紹介されていますが、未探査発掘の一番の問題は、識や学問はなんだと思われますか。

遺跡探査を行うときは、依頼を受遺跡を破壊してしまうことです。掘

けて現地に赴くのでしょうか。

る前に探査をし、そこに何かがあ

亀井 それは計測学だと思います。

ると分かってから掘り始めれば、対象とする物のことを知るため亀井 そうです。日本では主に教注意深く発掘が行えます。そしての手段としての計測学です。自育委員会の依頼を受けて探査を一つの時代の地層を掘ったあとに、分の専門が電気だから電気技術行います。考古学の専門家であまた探査をかけ、何があるかを調を使おうというのではなく、あらゆれば専門とする時代がありますが、べる。それを繰り返し行っていけば、る理工学分野のテクニックを使っ私は、旧石器から近現代まで、失われる情報も少なくなっていくのて測ろうとするわけです。つまり、エジプトでもイタリアでも、時代とです。

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はその学部や学科もあります。

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計測結果を処理し解釈することも重要な作業が求められ、3次元分布が得られだし、地中レーダに使うときは、帯ます。これが電気探査の直流電域を広げるため、丸い棒を扁平に流法です。

して三角の形にした、蝶ネクタイ形アンテナとして使います。

─ 話は探査技術に戻りますが、─ 電気探査の電磁誘導法とい

普通、空中で使うレーダは、ギ

電気探査は地中何mぐらいまでのうのはどのようなものでしょうか。

ガヘルツという高い周波数の連続様子が分かるものなのでしょうか。

波を断続的に（変調をかけて）
亀井

亀井

電気探査の場合、私たちが日本で対象としているのは、地下５mぐらいまでです。

例えば、アスファルトには電極は刺さりませんから、そういうときは電磁誘導法を使います。

空へ向けて出しています。
それに対し、地中では高い周波数は通らないので、低い周波電磁誘導法は、コイルに交流数の電波を出します。私たちが今、電気探査はもともと石油を探す電流を流し、磁場を発生させます。

地中レーダで使っているのは、テ技術からスタートしていますから、その磁場が地面の中に入ると、レビのVHFやUHFと同じくらいの地下何百mといった深いところま渦電流が流れ、それにより二次20MHz 〜500MHzの 帯 域 の 電で探査することもできます。しかし、磁場が発生します。二次磁場を波です。低い周波数を受けるた深くなるほど分解能力が悪くなりまコイルで検出すると、地面の中のめにアンテナは大きくなっています。

す。ピラミッドのような巨大な石造抵抗率が分かります。

りのものなら、それが地下100mのそのくらいの周波数になると、連続波で測ろうとすると、1つの波ところにあっても分かりますが、日─ 地中レーダは、どのような探の周期が長いので、変調をかけ本の竪穴式住居が地下10mのと査方法なのでしょうか。

る方法では、時間分解能が上げころにあったら電気探査では分かりません。

られず、小さい物体の識別ができ
亀井

地中レーダ探査は、1本のダイポールアンテナを使います。魚なくなります。そのため連続波ではなく、パルスを使います。

─ 簡単に電気探査のやり方をの骨のような形をしたテレビアンテナ

パルスには周波数や波という概教えていただけますか。

（八木アンテナ）がありますが、念がないので、指向性のコントロ

電波を受信しているのは、何組もールができません。そのため地面

亀井 まず地面に等間隔に４本ある骨のうち、一組だけです。その真下に物体がなくても、ほかかの電極を刺し、外側の2本の電極れがダイポールアンテナです。たらも反射が返ってきてしまいます。に直流電流を流して、内側に刺した2本の電極間の電位を測ります。電流と電圧の比から地面の抵抗率が求められます。地面の中に何もなければ、抵抗率は均一ですが、何かがあれば抵抗率に現れます。
この４本の電極組で地面をスキャンすると、2次元の抵抗率の分布が求められます。さらに電極間隔を広げれば、深さ方向の分布
電磁誘導法による探査の様子

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産 学 官との 連 携いるものです。
そう私は確信したのですが、発掘をする人たちは信じてはくれませんでした。その時代には、これほど大きい円形周溝墓はないと言われていたからです。しかし、掘った結果、現れたのは、円形周溝墓でした。
次に、群馬県の現・渋川市にある田尻遺跡で行った地中レーダの探査があります。そこには2mほどの軽石に埋もれた村がありました。地中レーダ探査の結果から、コンピュータ内で軽石の堆積を取り除いて古代の地形を復元すると、四角い墳丘と堀があることが分か地中レーダの原理りました。
地面の上をアンテナをスキャンし、こうした問題があり、イギリスでそこから出てきたのは弥生時代戻ってきた信号を真下から来たもはこれまで地中レーダはあまり使わの方 形 周 溝 墓でした。6世 紀ののとして画像化すると、解釈が大れてきませんでした。しかし、多中頃、たぶん520年あたりに榛名変になります。それを処理してあ湿な日本で地中レーダが使われ、山が爆発したとき埋もれたものでげるのも、計測屋である我々の仕多くの成果があがってきたので、す。つまり、6世紀に火山の爆発事になるわけです。

今では世界中で採用されるようにで埋もれた3世紀の墓ということになってきました。

なります。

─ 地中レーダは、どのくらいの深さを測っているのでしょうか。
亀井

発掘前の遺跡探査によって分かること

私たちが通常見ている深この遺跡で面白いのは、人が歩いていたところが、へこんだ道になっていて、まっすぐ続いていることです。6世 紀の人たちは、3さは2mぐらいまで、状態のよいと

─ これまでに行った遺跡探査

世紀の墓の上を自分たちの祖先ころだと3mあたりも探 査できます。

をいくつか具体的にご紹介いたの墓とは認識しないで歩いていた

しかし、地中の水分量が多いとあだけますか。のです。遺跡を掘らなくても、探まり届かず、探査できるのは50㎝ぐらいになってしまいます。

査によってそんなことまで分かって亀井

兵庫県にある弥生時代中さらに、農薬や塩分などでイオ期の新宮宮内遺跡の話をしましょ

ン濃度が高い場合は、もっと減衰う。電気探査の結果、地中に埋が激しくなります。そのため、学まっているのは円形周溝墓という校の校庭など塩をまいて硬くして墓だと私は判断しました。円形周いる所は不向きです。

溝墓とは環状の堀に囲まれた墓しまうのです。
次号「科学の峰々」では亀井宏行先生遺跡探査の技術開発と考古情報学（下）において続きをお話しいただきます。

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で、前方後円墳の起源とされて11