ISSN 0916ー2674
CODEN : TDGHFG

筑波大学

技術報告

No. 31TECHNICAL REPORT, UNIVERSITY OF TSUKUBA

2011

第10回筑波大学技術職員技術発表会報告集

http : //www. tech. tsuku ba. ac. jp/2010/

『筑波大学技術報告』No.31 の発刊によせて本学では、技術職員の業績を広く内外に紹介すること等を目的として、『筑波
大学技術報告』を長年継続して発刊してきており、本年度は No.31 が発刊される運びとなりました。
本報告書は「第 10 回筑波大学技術職員技術発表会」（平成 23 年 3 月 17 日開催）における発表論文等から構成され、本学の技術職員が、教育・研究支援活動に携わる多忙な日常業務の中で、創意工夫をこらした、長時間にわたる研鑽や努力の成果報告です。また本発表会は、法人化後に各部局に分属された技術
職員の全学的な活動の一環として定着しています。その準備段階において、技術発表会への積極的な参加・発表の奨励・啓発や学外者の参加を呼びかける広報活動等、今後のあり方の議論を含めて、技術発表会の開催や運営に関して大きな努力が払われてきています。
技術職員の職務は実験科学等の教育・研究支援活動のみならず、教材の作成、教育・研究機器の設置・維持管理、資料の整理等の広い範囲に亘っています。
特に、最近では IT 技術の発達に伴うネットワークの利用等において、技術職員の果す役割はますます重要になってきています。一方、技術職員の将来への展望も考慮して職場環境等の改善を図るために、平成 20 年 7 月 1 日、各部局やセンターに対応する技術室を設置しました。全学的には、「技術職員の業務、配置、育成等に係る共通的な課題および将来的な在り方の検討並びに本部と技術職員
組織の意思疎通の強化」を目的として全学技術委員会が設置され、現在、その目的の達成に向かって努力している最中です。
本報告書の刊行により、本学技術職員の業績を広く学内外に紹介し、各方面
より忌憚のない御意見や、御指導、御助言、激励等を頂くことができればと願っています。技術職員の育成と技術力を一層、向上させるために、各方面の御支援をよろしくお願い致します。
2011 年 3 月
筑波大学副学長（研究担当）

i

赤平

昌文

目次
『筑波大学技術報告』No. 31 の発刊によせて
赤平 昌文 筑波大学副学長（研究）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ i

技術発表会報告集
金属酸化物添加担持白金触媒によるエタノールの水蒸気改質反応―反応装置の製作と触媒活性試験結果―
数理物質科学等技術室（物性・分子工学専攻）・・・・・・・・・ 1
伊藤 伸一
ガラスの重量による密度測定
数理物質科学等技術室（物性・分子工学専攻）・・・・・・・・・ 8
間宮 精一
2 次元 Max-Plus ウェーブレット変換・逆変換実証回路の作製
システム情報工学等技術室（装置開発班）
小野 雅晃
システム情報工学研究科知能機能システム専攻 ・・・・・・・・ 16
延原 肇
摺漆（拭漆）による木材の表面性状の評価
生命環境科学等技術室（農林工学系） ・・・・・・・・・・・・ 23
田所 千明

初めて微生物を扱う学生向けの微生物分離・観察実験の組み立て―「夏休み自由研究お助け隊」を通して―
生命環境科学等技術室（応用生物化学系） ・・・・・・・・・・ 29
木澤 祥恵
お酒やコーヒーなど日常的飲み物と日本人の遺伝子
医学系技術室 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 33
中村 貴子
第 51次南極地域観測隊に参加して生命環境科学等技術室（下田臨海実験センター） ・・・・・・・ 39
品川 秀夫
高山帯―亜高山帯境界部における温暖化実験装置の開発
生命環境科学等技術室（菅平高原実験センター）
金井 隆治
生命環境科学等技術室（菅平高原実験センター） ・・・・・・・ 43
正木 大祐
OSCE（客観的臨床技能試験）実施支援について
医学系技術室（医学教育企画評価室） ・・・・・・・・・・・・ 51
佐藤 尚江
臨床技能実習室（スキルスラボ）の概要と業務について
医学系技術室（医学教育企画評価室：実習担当）
大里 和美
医学系技術室（医学教育企画評価室：実習担当） ・・・・・・・ 54
阿部 まゆみ医学類におけるカリキュラムアンケートの活用について
クリニカルクラークシップに関するアンケート実施支援を通して
小野瀬 恵里子 医学系技術室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当）
医学系支援室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当）
廣瀬 美鈴
医学系技術室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当） ・・・ 60
菅江 則子
医学群 3学類合同演習の支援について
医学系技術室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当）
森本 喜代子医学系技術室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当）
嶋村 玲子
医学系技術室（医学教育企画評価室：カリキュラム担当） ・・・ 65
郷田 規久子Web アプリケーションの開発
システム情報工学等技術室 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 70
川上 彰
iii

情報科学類・CS 専攻入退室管理システム
システム情報工学等技術室（情報アプリケーション班） ・・・・ 74
澤村 博道
職場内で利用する小規模 Webデータベースの導入について
システム情報工学等技術室（情報システム管理班） ・・・・・・ 77
雨谷 恵
デジタルサイネージ設置と異なるシステム間におけるコンテンツ共有
システム情報工学等技術室
山内 勝晴
システム情報工学等技術室
中山 勝
システム情報工学等技術室
高野 昭子
システム情報工学等技術室
細谷 智子
システム情報工学等技術室 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 81
菊地 永

技 術 報 告ヘリウム液化装置更新
宮内 幹雄
近藤 裕
敦賀 将太
池田 博

研究基盤総合センター技術室（低温部門）
研究基盤総合センター技術室（低温部門）
研究基盤総合センター技術室（低温部門）
数理物質科学研究科物性・分子工学専攻（低温部門） ・・・・・ 85

生体の顕微鏡観察を可能にするスタビライザーの製作
医学系技術室 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 90
小林 浩三
八ヶ岳・川上演習林におけるヤマネの巣箱調査と調査用巣箱開発の取組み
農林技術センター技術室（八ヶ岳演習林）
杉山 昌典
生命環境科学研究科生物圏資源科学専攻 ・・・・・・・・・・・ 94
門脇 正史

研 修 報 告技術職員関連の研修について
技術職員連絡会 研修タスクフォース
システム情報工学等技術室
中島 孝
医学系技術室大野 良樹
農林技術センター技術室
米川 和範

総務部職員課業務改善・能力育成係 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 99iv

第10回筑波大学技術職員

技術発表会報告集
開催日：2011 年 3 月 17 日
会場：筑波大学総合研究棟 B 公開講義室

筑波大学技術職員技術発表会の公式ウエブサイト

http://www.tech.tsukuba.ac.jp/2010/

金属酸化物添加担持白金触媒によるエタノールの水蒸気改質反応－反応装置の製作と触媒活性試験結果－
伊藤 伸一
筑波大学数理物質科学等技術室（物性・分子工学専攻）〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1
得られたバイオエタノールからは、固体触媒を用いて次に示すような水蒸気改質反応で水素を得ることが出来る。

概要
水素製造のためのエタノールの水蒸気改質反応を行うための実験装置を製作し、また、金属酸化物を添加したシリカ担持白金触媒を調製し、実験を行った。その結果、酸化ニオブを添加したシリカ担持白
金触媒が、添加していないシリカ担持白金触媒に比べて 473 K で 2.7 倍のエタノール転化率を示した。
これは、強い金属‐酸化物相互作用の効果と考えられた。

C2H5OH + 3H2O → 6H2 + 2CO2
C2H5OH + H2O → 2H2 + CH4 + CO2

キーワード：エタノール水蒸気改質反応、水素製造、強い金属‐酸化物相互作用（SMOI）、強い金属‐担体相互作用（SMSI）、担持貴金属触媒

１．はじめに近年、地球温暖化対策の一つとして、移動中に温暖化ガスである二酸化炭素を排出しない燃料電池自動車の開発がすすめられている。その燃料として、低温で動作する固体高分子形燃料電池（PEFC）に用いられる水素の製造が重要である[1-3]。水素は炭化水
素やメタノールの水蒸気改質反応により作ることができる[4-8]。最近では、エタノールが水素製造のための最適な原料であると考えられるようになってきた[9]。それは、バイオマスすなわち再生可能な植物資
源由来のバイオエタノールを用いることで、トータ
ル的に二酸化炭素排出量を抑制することが出来ると考えられるからである。石油などの化石資源は使用してしまえば、二酸化炭素を排出するだけであるが、バイオマスはそれを利用して発生した二酸化炭素を、次のサイクルのバイオマスが成長する際に光合成により吸収するという考え方である[10]。バイオエタノールとは、でん粉などの多糖類を発酵により生成するもので、特に日本に古くからある酒（筆者も大好きである）は発酵段階でのエタノール濃度が世界的に見ても非常に高い。筆者はエタノール発酵の専門家ではないので、詳細はわからないが、茨城県内の造り酒屋で聞いた話では、度数で 20 度にもなるとのことであった。バイオエタノールを用いて水素を製造することが出来れば、環境問題の観点からも、また、特に小資源国である我が国については経済的にも有益であると考えている。

1

(1)
(2)

これまで、筆者は固体触媒、特に担持貴金属触媒について研究してきた。貴金属はその価格が高いことが、しばしば問題になっている。特にロジウム（Rh）などは、輸出国の政治的、経済的思惑で生産量が調整され、その結果、価格が変動しやすい。そこで今回は貴金属の中で、白金（Pt）を選び、触媒調製を行った。Pt などの貴金属を担持するための担体に二酸化チタン（チタニア、TiO2）を用いた場合、この触媒を高温で水素処理すると、室温での水素吸着量や CO 吸着量がほとんどゼロになる現象が見いだされている。発見者の Tauster らは、この現象を強い 金 属 ‐ 担 体 相 互 作 用 （ Strong metal-support
interaction: SMSI）と呼んだ[11-13]。これは、その後の研究で、高温水素処理によって還元した担体の一部（TiOx）が Pt 上を被覆することによるものであるということがわかってきた。さらに、筆者らの研究によりこのような現象が、シリカ（SiO2）などの安定な酸化物に担持した貴金属に SMSI 酸化物を添加することでも起こることを見出してきた。その現象は、金属と酸化物との強い相互作用であることから、これを Strong metal-oxide interaction すなわち SMOI と呼ぶようになった[14-19]。SMSI や SMOI は、貴金属表面が部分的に還元された酸化物に覆われ、水素吸着
量、CO 吸着量が激減する。つまり、本来活性点である貴金属表面を減らしてしまうことになるわけであるが、驚いたことに一部の反応にはきわめて効果的に活性が増大することが見いだされた。そこで、本研究ではその SMOI の効果を期待して、なおかつ、
環境問題等への対策になりうる水素製造のための実験を行った。その結果、顕著な効果を得ることが出来たので、報告する。本報告では、前半にエタノー
ル水蒸気改質反応装置の製作について述べたのち、後半では触媒調製と反応試験結果について述べる。

２．エタノールの水蒸気改質反応装置
エタノールの水蒸気改質反応装置の概略を Fig. 1に示した。装置は常圧固定床流通式反応装置である。
マスフローコントローラーにより流量制御したアルゴンガスをキャリヤーとして、また、反応物である
エタノール水溶液をマイクロシリンジポンプで一定
流量、気化器に導入する。気化器で気化したエタノールと水はアルゴンガスにより触媒層へ導入される。
触媒層を通過して得られた反応生成ガスは、反応器
下流のガスクロマトグラフで分析する。後述するように、第一のガスクロマトグラフでエタノール、水などを分析したのち、トラップで未反応のエタノー
ルと水を除去したのち、第二のガスクロマトグラフ
でそのほかの成分を分析する。
なお、この図には省略されているが、触媒を前処理するための酸素、水素ガスの配管も接続してあり、
マスフローコントローラーで流量制御し、前処理を行うことができる。
石英製反応器を Fig. 2 に示した。詳細な寸法は既報を参照されたい [20]。Y 字型をしている上部には、石英ウールを詰めてあり、この部分が気化器となる。
中央部には、石英ウールで固定した固体触媒が置かれている。触媒の出し入れは、反応器上部から行う。
気化器の仕組みを Fig. 3 に示した。反応器と一体型で石英製である。石英反応管は、本学研究基盤総合センターのガラス工作部門に製作を依頼したものである。

マイクロシリンジポンプから供給されるエタノール
水溶液は、外径 1/16 インチのステンレスパイプにより、Swagelok Union Tee を通り気化器内部の石英ウールに導入される。石英管の外径が 6 mm なので、Swagelok Union Tee のサイズもそれに合わせてある。
それゆえ、外径 1/16 インチのステンレスパイプの密封・固定には外径 6 mm のシリコンゴム丸棒を使用している。マイクロシリンジポンプは市販のもので、別途購入したガスタイトシリンジを用いて液体を一定の流速で押し出すものである。ガスタイトシリン
ジの針と 1/16 インチのステンレスパイプは銀ロウ付けで接続した。石英管にリボンヒーターを巻きつけ、熱電対で温度を測定しながら、サイリスタ電力調整
器で温度調整した（393K）。この部分は反応器と一体で、内部には石英ウールを詰めてあり、ポンプから供給されたエタノール水溶液が石英ウールに浸み込むと同時に気化し、予熱されたアルゴンガスによって反応器内部へと導かれる仕掛けである [20]。

Quartz wool

Catalyst

Mass flow controller

Micro syringe pumpArgoncarrier gas
Evaporator

Ethanol aqueous solution

Fig. 2 The quartz reactor.
Quartz wool is fixed in the part of evaporator (upperpart).

Furnace

Catalyst

Swagelok
Union and
Plug

Swagelok
Union Tee

Ethanol aqueous
solution from microsyringe pump

Argon carrier gas

HeaterGas
chromatograph
No. 1

Trap (roomtemperature)

Quartz woolGas
chromatograph
No. 2

HeaterFurnaceFig. 1 The outline of experimental apparatus for steam
reforming of ethanol.

Fig. 3 The structure of evaporator in a part of reactor.

2

反応後の生成ガスは、TCD オンラインガスクロマ
トグラフで分析する [21]。エタノールやメタン、エタ
ン、あるいはアセトアルデヒドなどの炭化水素は、
Fig. 1 の No. 1 のガスクロマトグラフを使用しPorapak Q カラム（2 m）で分離・検出した。水素、
メタン、一酸化炭素などは、No. 2 のガスクロマトグ
ラフを使用し Molecular Sieve 5A カラム（2 m）を用
いて分離・検出した。ガスクロマトグラフは島津製作所製 GC-9A を、データ処理装置は島津製作所製ク
ロマトパック C-R3A を使用した。ガスクロマトグラ
フによる分析は、キャリヤーガスはアルゴンを 30
mL min-1、カラム温度 413 K、検出器温度 433 K、カ
レント電流 50 mA で行った。反応器から No. 1 のガ
スクロマトグラフまでの配管には、リボンヒーターを巻きつけ、エタノールや水が液化しないようにした。ただし、アセトアルデヒドの検出については、
水のピークと重なり、分離・検出が難しい。特に少量しか生成しない場合は、誤差も大きくなりやすい
ので、その場合は、室温で水をトラップしたのちガ
スタイトシリンジでガスを採取し、ガスクロマトグ
ラフにより検出した。トラップはパイレックスガラ
ス管を使用し自作した。Fig. 4 にそのトラップを示した。上部左側から入ったガスは、らせん状になった管すなわち蛇管を通過していく間に冷却され、液化するものは下部の液溜めに落ちる。蛇管の作り方については、本学研究基盤総合センターガラス工作部門の明都茂氏、門脇英樹氏のお二人にご指導いた
だいた。比較的温度の低い炎を用いてガラス管を軟化させ、同時にその軟化したガラス管を鉄パイプに巻きつけて製作した。

３．実験装置の動作試験
実験装置の動作試験として、エタノール水溶液が安定に供給され、気化しているかを調べた。実験は、14wt%エタノール水溶液を 3.0 µL min-1 流し、キャリ
ヤーガスのアルゴンは 18.8 mL min-1 流し、一定時間ごとにサンプリング（0.96 mL）した。気化器、反応器、反応器下流の温度はすべて 393 K で、反応器内には、触媒は入れておらず、空の状態で実験した。
その結果を Fig. 5 に示した。グラフの横軸は、エタ
ノール水溶液を流し始めてからの経過時間（分）を、縦軸は検出したピーク面積を示している。ピークの面積値の単位は µV s である。これは、電圧（µV）と時間（s）の積であることから、このような単位になっている。グラフを見てわかるように、どの時間でもピーク面積は、おおよそ 15000 µV s で一定になっていることから、エタノール溶液は安定に供給され、気化していることがわかった。なお、220 分付
近では面積値が減少している。これは、繰り返しの実験でも同じ結果がみられたことから、使用しているマイクロシリンジの内径がわずかに変化しているためであると考えている。実際に使用する際には、
この時間帯でのサンプリングをやめる等の工夫により、問題にならない。

Peak area / μV s

20000
15000
10000
5000

0

100
200
Time on stream / min300

Fig. 5 The feed stability of aqueous solution of 14wt%
ethanol.
Feed rate: 3.0 µL min-1, Ar carrier gas: 18.8 mL min-1.

20 cm

４．触媒の調製
触媒の担体は富士シリシア化学株式会社から提供していただいた、CARiACT G-6（窒素比表面積 530
m2 g-1）を使用した。白金前駆体であるジニトロジア
ミン白金（Pt(NO2)2(NH3)2）は、添川理化学株式会社
製、その他の試薬は和光純薬工業株式会社製を使用した。触媒の調製は逐次含浸法を用いた。はじめに、白金前駆体であるジニトロジアミン白金（Pt(NO2)2(NH3)2）の水溶液（沸騰）を含浸（incipient
wetness）し、383 K で一晩乾燥後、第二成分の前駆体水溶液（チタニウムを除く）を含浸（incipient
wetness）した。チタニウムについては、前駆体をエFig. 4 Trap for liquefaction of ethanol and water.

3

タノールに溶解して用いた。第二成分の含浸後、383
K で一晩乾燥したのち、773 K 空気焼成した。添加
した第二成分は、Table 1 に示した。白金の担持率は2wt%、第二成分の添加割合は原子数比で白金に対して 3 とした（M/Pt = 3）。また、触媒は反応直前に773 K 水素処理を行った。
触媒の表記は、第二成分を添加したものはTi-Pt/SiO2 のようにあらわした。無添加のものはPt/SiO2 とした。

ら 転 化 率 が 上 昇 し 、 513 K で 100% に 達 し た 。
Nb-Pt/SiO2 触媒よりも活性は低下するものの、無添加の Pt/SiO2 触媒よりも活性が高かった触媒は、
Ti-Pt/SiO2 、 Zr-Pt/SiO2 、 V-Pt/SiO2 、 Cr-Pt/SiO2 、
Mo-Pt/SiO2 であった。Mo-Pt/SiO2 触媒は 513 K 以上
では、転化率の上昇が鈍くなっていたが、これは反応によっておこった炭素析出による活性低下であると考えている。
添加した第二成分はそれぞれ酸化物として存在していると考えられる。その理由として、触媒調製の際に、773 K で空気焼成を行っている。X 線回折測定（XRD）では、各々の触媒で酸化物に相当する回
折ピークは見られなかったが、それは微粒子として存在していることによると考えられる。詳しい検討は、別の機会に行いたいが、Nb、V、Mo の酸化物のみを SiO2 に担持した試料を用いて実験を行った
結果、いずれも 573 K までは活性を示さなかったことから、これらの金属酸化物を添加した Pt/SiO2 触媒
では、金属（Pt）と酸化物との強い相互作用により、反応活性が向上したものと考えている。

Table 1The precursor of second additives ofmetal-oxide-promoted Pt/SiO2 catalysts
Precursor
Ti[OCH(CH3)2]4
ZrO(NO3)2・2H2O
NH4VO3(NH4)3[NbO(C2O4)3]
Cr(NO3)3・9H2O(NH4)6Mo7O24・4H2O
Mn(NO3)2・6H2O

100

５．エタノールの水蒸気改質反応
エタノールの水蒸気改質反応の実験は次のように行った。Fig. 1 で示した石英製反応管の中央部に触媒を保持するための石英ウールを詰め、触媒 100 mgを設置し、さらに上から石英ウールを軽く詰めた。
反応管を固定し、ガスの配管はスウェジロックとテ
フロンフェルールを用いた。前処理として、水素気流中 773 K で還元処理を行ったが、その前に空気をアルゴンガスで置換した。空気と水素が混合し、その濃度が爆発範囲内（空気中の水素濃度が 4 ~ 75%）にあると、触媒があるため室温でも爆発する危険があるので不活性ガスであるアルゴンで置換した。置
換はアルゴンを 30 mL min-1 で約 10 分間流通させた。
その後、水素ガスを 30 mL min-1 流通しながら、電気
炉の温度を徐々に上げていき、773 K で 1 時間保持した。水素還元処理後、電気炉の温度を下げ、ほぼ室温まで冷却したのち、水素ガスの流通を止め、アルゴンガスに切り替えた。実験では、反応により水素が生成するので、前処理に用いた水素の残留がないことをガスクロマトグラフで確認してから、実験を開始した。
導入するエタノール水溶液が配管中で液化しない
ように、気化器、反応器（電気炉）、反応器からガ
スクロマトグラフまでの間を 393 K に温めてから実験を開始した。アルゴンガスをキャリヤーとして18.8 mL min-1 流通させ、14wt%エタノール水溶液を3.0 µL min-1 マイクロシリンジポンプで供給した。
各々の触媒を用いてエタノールの水蒸気改質反応を行った結果を Fig. 6 に示した。Mn-Pt/SiO2 触媒（▼）
を除く、すべての金属酸化物を添加した触媒が、Pt/SiO2 触媒（●）のエタノール転化率を上回った。
Pt/SiO2 触媒は、反応温度が 413 K 付近から転化率が上昇し、553 K で 100%に達した。一方、最も活性の高かった Nb-Pt/SiO2 触媒（■）では、393 K 付近か

4Ethanol conversion / %Second additives
Titanium (Ti)Zirconium (Zr)
Vanadium (V)Niobium (Nb)
Chromium (Cr)
Molybdenum (Mo)
Manganese (Mn)

80
60
40
20
0

400

450
500
Temperature / K

550

Fig. 6 Temperature dependence of ethanol conversion
for
steam
reformingofethanol
overmetal-oxide-promoted Pt/SiO2 catalysts after H2
reduction at 773 K. ×: Ti-Pt/SiO2, ◎: Zr-Pt/SiO2, ◆:V-Pt/SiO2, ■ : Nb-Pt/SiO2, ▲ : Cr-Pt/SiO2, ■ :Mo-Pt/SiO2, ▼: Mn-Pt/SiO2, ●: Pt/SiO2.
活性の高かった主な 3 つの触媒と Pt/SiO2 触媒の比較を Table 2 に示した。反応温度 473 K での比較である。第二成分（酸化物）を添加しない Pt/SiO2 触媒では、エタノール転化率が 30%であったのに対して、酸化物を添加した触媒では、いずれも転化率が増大した。最も効果が大きかった Nb-Pt/SiO2 触媒では、エタノール転化率は 80%に達した。水素生成速度はPt/SiO2 触媒のおよそ 3 倍であった。反応生成物の組成をみると、Pt/SiO2 触媒では H2, CO2, CH4 が主な生成物であった。この組成から反応（2）（「はじめに」

Table 2 The comparison of the ethanol conversion, H2 formation rate and product distributions of the steam reformingof ethanol over Nb oxide-, V oxide-, and Mo oxide-promoted and the un-promoted Pt/SiO2 catalysts at 473 K
Catalystsa)
Pt/SiO2
Nb-Pt/SiO2
Nb-Pt/SiO2c)
V-Pt/SiO2
Mo-Pt/SiO2

Ethanol
conversion
(%)b)
30
80
30
69
51

H2 formation
rate /10-6 mol
min-1
2.5
7.4
4.2
6.2
4.1

Product distribution /%
H2
CO
CO2
43
42
40
44
45

0
11
6
8
4

27
Trace
3
0
0

CH4

C2H4

CH3CHO

25
14
11
8
6

5
0
0
0
0

0
33
40
40
45

a) after H2 reduction at 773 K for 1 h,b) Ethanol feed rate: 8.85 × 10-6 mol min-1,c) Ethanol feed rate: 1.48 × 10-5 mol min-1, the reactant gas composition was the same as the other reactions, catalyst: 50
mg.
参照）が主として起こっていると考えられる。一方、酸化物を添加した触媒では、生成物の組成は大きく異なっていた。
Nb-Pt/SiO2 触 媒 の 場 合 、 ア セ ト ア ル デ ヒ ド（CH3CHO）が水素に匹敵するほど生成した。また、
CO2 はほとんど生成しなかった。反応条件を替えた
場合でも、この傾向は変わらなかった。これらの結果から、Nb-Pt/SiO2 触媒では、次に示すような反応（3）すなわちエタノールの脱水素が起こっていると考えられる。さらに、生成した CH3CHO の一部が分（反応（4））。
解し CH4 と CO が生成したと考えられる
C2H5OH → H2 + CH3CHO(3)

CH3CHO → CO + CH4(4)

状態すなわち非常に高分散な微粒子となっていることを示す。Fig. 7 に XRD 測定結果を示した。Pt/SiO2触媒に比べて、第二成分を添加した触媒では Pt 粒子
径が増大する傾向がみられた。その理由はまだ分かっていない。これらの触媒はすべて、773 K で還元後に測定しているが、第二成分として添加した酸化物に由来する回折ピークは見られなかったことから、非常に高分散な微粒子（2 nm 以下）として存在していると考えられる。また、それらの酸化物は、Pt によって解離吸着した水素のスピルオーバーにより一部が還元されていると考えられる。このことについては、触媒の昇温還元法（TPR）により確認しているが、ここでは割愛した。Scherrer の式を用いて求めた Pt の粒子径と吸着量測定の結果を、後述のように Table 2 にまとめた。

Nb-Pt/SiO2 触媒では、エタノールの転化率が高いことから脱水素反応の速度が速いが、生成した
CH3CHO の分解は遅いと考えられる。Pt/SiO2 触媒では、エタノール転化率が比較的低いことから、脱水
素反応の速度は遅いが、CH3CHO の分解は速く、それによって生成した CO の水性ガスシフト反応（5）が起こったため、CO2 の生成が多くみられたと考えられる。
H2O + CO → H2 + CO2

●: Pt
(h)
(g)
(f)

(5)

(e)
(d)

６．触媒のキャラクタリゼーション(c)

触媒のキャラクタリゼーションとして、X 線回折測定（XRD）、水素吸着量測定、CO 吸着量測定を行った。XRD 測定は Cu Kα 線（45 kV, 40 mA）で測定した。Pt 微粒子の粒子径（厳密には結晶子径）は、
回折線幅のブロードニングを測定し、Scherrer の式を用いて求めた [22-26]。その結晶子径を平均の粒子径d nm（球状モデル）として、次式より Pt の分散度（D）を求めた。
D = 1.135/d

(b)
(a)

Fig. 7 X-ray diffraction patterns of the metal oxidepromoted Pt/SiO2 and the un-promoted Pt/SiO2 catalysts
after H2 reduction at 773 K. (a) Pt/SiO2, (b) Nb-Pt/SiO2,(c) Ti-Pt/SiO2, (d) Cr-Pt/SiO2, (e) Mn-Pt/SiO2, (f)V-Pt/SiO2, (g) Mo-Pt/SiO2, (h) Zr-Pt/SiO2.

分散度とは、担持した金属の全原子数に対する、表面に露出している金属原子数の割合である。分散度
1 は担持した金属原子がすべて表面に存在している

5

Table 3 The results of XRD measurements and irreversible H2 and CO adsorption measurements of themetal-oxide-promoted Pt/SiO2 and the un-promoted Pt/SiO2 catalysts after H2 treatment at 773 K for 1 h followed by
evacuation at 723 K for 1 h
Catalystsa)

XRD
Particle size (d) / nmb)
2.9
7.9
16.9
11.1
12.8
4.7
5.7
19.7

c)

Dispersion (D)Pt/SiO2
0.39
Ti-Pt/SiO2
0.14
V-Pt/SiO2
0.07
Cr-Pt/SiO2
0.10
Mn-Pt/SiO2
0.09
Zr-Pt/SiO2
0.24
Nb-Pt/SiO2
0.20
Mo-Pt/SiO2
0.06a) M/Pt = 3,b) Calculated by the Scherrer equation,c) D = 1.135/d,d) Calculated from the amount of irreversible adsorption.

Adsorptiond)
H/Pt ((H/Pt)/D)
0.44 (1.1)
0.15 (1.1)
0.03 (0.4)
0.12 (1.2)
0.06 (0.7)
0.31 (1.3)
0.03 (0.2)
0.01 (0.2)

CO/Pt ((CO/Pt)/D)
0.47
(1.2)
0.17
(1.2)
0.09
(1.3)
0.11
(1.1)
0.06
(0.7)
0.33
(1.4)
0.03
(0.2)
0.02
(0.3)

た Pt/SiO2 触媒であった。特に Nb と Mo では著しい吸着量の減少がみられた。これは、Fig. 8 に示したモデル図のように Pt 微粒子を Nb 酸化物が覆ってし
まい水素あるいは CO が吸着出来ないためであると考えられる。それにもかかわらず、エタノールの水
蒸気改質反応における活性の増大（Fig. 6）は非常に興味深い。それは、本来この反応の活性点である Pt
表面を酸化物が覆ってしまうにもかかわらず、活性が増大しているということである。前述のように、反応生成物が無添加の Pt/SiO2 触媒と異なることから、その活性点が異なっていることを示している。
それについては、今後の検討課題である。現時点では、Nb、Pt と酸素原子からなる界面が重要な役割を果たしていると考えている。バナジウム（V）酸化物を添加した Pt/SiO2 触媒では、水素吸着量が著しく減少したが一方で CO 吸着量は増加した。これについては、現象として面白いので機会があれば調べてみたい。
これまで述べてきたように、エタノールの水蒸気改質反応では、Pt/SiO2 触媒に金属酸化物を添加する
ことにより、活性が増大し、また生成物の選択性も大きく異なることがわかった。吸着量の増減など、
Pt（金属）と金属酸化物との強い相互作用（Strong
metal-oxide interaction: SMOI）の一つの効果と言える。

吸着量測定は、閉鎖系高真空吸着装置（到達真空度
1.33×10-4 Pa）を用いて行った。触媒は 200 mg 使用した。前処理として、酸素処理（30 mL min-1）773 K、
1 時間の後、酸素を排気し水素処理（30 mL min-1）
773 K、1 時間、真空脱気処理 723 K、1 時間行った
後、水素を導入し 1 時間後、吸着量測定を吸着平衡
圧約 1064 Pa で行った。その後、室温で真空排気し、ふたたび水素吸着量測定を行った。これは、可逆吸着量の測定である。最初に測定した全吸着量から可逆吸着量を差し引いた値が、不可逆吸着量を示しており、今回は不可逆吸着量を求めた。水素吸着量測
定の後、真空脱気処理 723 K、1 時間行った後、COを導入し 1 時間後、吸着量測定を吸着平衡圧約 1064
Pa で行った。CO 吸着についても、不可逆吸着量を求めた。吸着量測定の結果と、前述の XRD 測定の結果から求めた Pt 粒子径および分散度（D）を Table
3 にまとめた。ここで、H/Pt ならびに CO/Pt は、それぞれ触媒中の全 Pt 原子数に対する表面 Pt 原子数を意味しており、通常は分散度（D）と良く一致する。((H/Pt)/D)ならびに((CO/Pt)/D)は Pt 微粒子表面における酸化物に覆われた残りの表面の割合を示して
おり、酸化物と Pt との相互作用の度合いを意味している。Pt/SiO2 触媒の Pt 粒子サイズは 2.9 nm であった。これは厳密には結晶子径であるが、平均の粒子径と考えることが出来る。この結果から求めた Ptの分散度は 0.39 であった。
吸着量測定の結果は、H/Pt
が 0.44、CO/Pt は 0.47 でともに良く一致した。また、
分 散 度 と も 近 い 値 を 示 し た 。 ((H/Pt)/D) な ら び に((CO/Pt)/D)は、それぞれ 1.1、1.2 であることからもわかる。これまでの研究で、分散度（D）と H/Pt、
CO/Pt は良く一致することが知られており、今回の結果もそれを示している。一方、酸化物を添加した
Pt/SiO2 触媒には、特徴的な結果が得られた。分散度に対して水素または CO 吸着量が増えたものは、Ti、Cr、Zr の酸化物を添加した Pt/SiO2 触媒であった。
この理由については、まだ分かっていない。触媒の水素還元処理の際に Pt 上に解離吸着した水素により酸化物が部分的に還元し、その表面に水素あるいは CO が吸着したかもしれない。Pt の分散度に対して吸着量が減少した触媒は、Mn、Nb、Mo を添加しFig. 8 A model of the Strong metal-oxide interaction(SMOI) in Nb oxide-promoted-Pt/SiO2 catalyst after H2
reduction at 773 K.

6

７．謝辞
本研究を行うに当たり、多くのご助言とご厚情を賜りました、故国森公夫先生（筑波大学教授）に深く感謝いたします。また、ご指導をいただきました
東北大学大学院工学研究科、冨重圭一教授と中川善直助教に深く感謝いたします。また、今回の成果は、
平成 22 年度科学研究費補助金、奨励研究（課題番号22915008）の一部から得られました。エタノール・
水トラップの製作については、本学研究基盤総合セ
ンターガラス工作部門の明都茂氏、門脇英樹氏のお二人にご指導いただきましたことを感謝いたします。

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Processing Technology 85 (2004) 1213.
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ブック、導入と事業化のノウハウ、オーム社、東京(2008).
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[12] S. J. Tauster, S. C. Fung, R. L. Garten, J. Am. Chem. Soc.
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Science 211 (1981) 1121.
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[19] S. Ito, C. Chibana, K. Nagashima, S. Kameoka, K.
Tomishige, K. Kunimori, J. Jpn. Petrol. Inst. 45 (2002)
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伊藤伸一、筑波大学技術報告、21 (2001) 19.
[21] S. Ito, Technical Report: Gijutsu Hokoku 6 (1986) 51; 伊藤伸一、筑波大学技術報告、6 (1986) 51.
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Academic Press, London, New York, San Francisco,(1975), pp. 364-368, Chapter 6.
[26] T. A. Dorling, R. L. Moss, J. Catal. 7 (1967) 378.

Steam reforming of ethanol over metal-oxide-promoted Pt/SiO2 catalysts
Manufacture of an experimental apparatus and results of catalytic activity
measurements
Shin-ichi Ito
University of Tsukuba, Graduate School of Pure and Applied Sciences, Technical Service Office for Pure and Applied
Sciences, 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8573 Japan
This is a report of manufacture of an experimental apparatus for steam reforming of ethanol and of results ofcatalytic activity measurements. The apparatus was constructed of gas inlet (mass flow controller), evaporator of
aqueous solution of ethanol, micro syringe pump (reactant feeder), quartz reactor, gas chromatograph equipped a trap,
and recorder. The catalysts was prepared by impregnation of an aqueous solution of Pt(NO2)2(NH3)2 and aqueous
solutions of each precursor of metal oxides, such as Nb oxide, V oxide, or Mo oxide etc. Those metal-oxide-promoted
Pt/SiO2 catalysts exhibited higher ethanol conversion and selectivity to hydrogen and acetaldehyde compared with theun-promoted Pt/SiO2 catalyst. The amounts of H2 or CO adsorption for those metal-oxide-promoted Pt/SiO2 catalysts
were highly suppressed compared with the Pt particle size calculated from X-ray line broadening measurements. Thismeans the Strong metal-oxide interaction (SMOI) was generated. The SMOI resulted in the increasing of catalytic
activity.
Keywords: Steam reforming, bio-ethanol, SMOI, SMOI, Pt catalyst.

7

ガラスの重量による密度測定
間宮精一
筑波大学数理物質科学等技術室（物性·分子工学専攻）〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1た。そこで大きなバルクガラスから中位のサイズのガラス、比較的小さなサイズのガラスの密度測定法を確立しようと考えた。特に板間急冷ガラスは非常に小さなサイズであるので、一般的アルキメデス法
では密度は測定できない。そのため、浮遊法で測定を行い、測定値の妥当性を評価する。妥当であれば、
3 成分系ホウ酸塩ガラスに適用する。

概要
物理定数表を見ると必ず密度の項がある。それは密度が物理量としていかに重要であるかを示す指標である。その定義は、体積に対する質量の比で示される。一般的には一立方センチメートル当たりの質量として(gcm-3=103 kgm-3)で表される。
そこで、我々はアルカリ金属濃度に対するホウ酸
塩ガラスの密度を求める方法について考察した。まず、思い浮かぶのはアルキメデスの原理を利用した
アルキメデス法である。これは、工夫することによりバルクガラス (w > 1 g) だけでなく、中位のサイ
ズのガラス ( 1 g ≥ w ≥ 100 mg) にも適用できる (wはガラスの重量を表す)。 しかし、ガラス (w < 100mg) は、もはやアルキメデス法ではサイズが小さ過ぎて測定できず、他の方法を用いることとした。それは、液体中に浮遊する固体は液体と同じ密度をもつことを利用して測定する浮遊法である。
ここでは、バルクガラスの密度測定について、説明し後者の 2 つの方法についてその最適な手順を決定することを目的とする。

３．密度測定3.1 アルキメデス法 (バルクガラス : w > 1 g)
アルキメデス法はアルキメデスの原理による液体中の浮力から、固体の体積を求め密度を決定する方法である[2]。液体中で物体の受けた浮力は近似的に

f = (W − W ′) g

キーワード：アルカリ金属、ホウ酸塩ガラス、アルキメデス法、アルキメデスの原理、浮遊法.

１．はじめに密度は物質の性質を定めるために重要な量である。
それは、体積に対する質量の比として定義される。
一般的には、一立方センチメートル当たりの質量として (gcm-3=103 kgm-3) で与えられる。その値は通常
20 ºC または 25 ºC で測定される。
密度はその物質固有の定数の１つであるから、それは特徴または同一性を与える。例えば同位体組成の変化、その物質の化学的純度または結晶欠陥は、密度測定により判断される。また密度は、他の性質、
すなわちモル屈折、モル体積、分子量、双極子モーメントと相互に関係している。これらの定数は密度さえ分かれば計算できる。さらに、密度は基本的物
理定数 (アボガドロ数) 決定における重要なパラメーターである。
密度の正確な測定により、結晶中の原子の侵入、空孔または転位の存在の判別も可能である。したがって、密度を測定することにより微視的構造についても評価できることになる[1]。

(1)である。ここでf : 物体の受けている浮力W : 物体の空気中で秤量したとき、つりあう
質量W´: 物体が液体中にあるとき、つりあう質量g : 重力加速度である。また、物体の受けている浮力はアルキメデスの原理により

f = V ⋅ dl ⋅ g

(2)

ここで、
V : 物質の体積, dl : 液体の密度である。(1)と(2)式から、物体の体積は

V=

W −W ′
dl(3)

物体の密度は

ds =

W
⋅ dl
W −W ′(4)である。
この最後の(4)式を用いて、固体の密度あるいは液体の密度を求める。
次に、xLi2O·(100-x)B2O3 ガラス (ここで x は Li2Oの mol%濃度を表す) を用いて x に対する密度測定を行った。測定は次の手順で行った。
(1) 浸液シクロヘキサンの密度の Si 単結晶による較
正

２．目的
我々はすでに数種類かのガラスを作製し、研究に用いてきた。しかし、密度の測定は行ってこなかっ8

(2) 浸液シクロヘキサンを用いて xLi2O·(100-x)B2O3ガラスの x についての密度測定

一定の温度 (例として 20ºC) の水を water
bath に入れて、定温の状態で測定する。

これから (1), (2) について具体的に詳しく説明する。
(1) 浸液シクロヘキサンの密度の Si 単結晶による較正
密度標準として Si 単結晶を使用した[3]。
その理由は、Si 単結晶は固体であるため、不純物による内部汚染もなく、非常に高い密度安定性をもつ。また単結晶の純度も高く、一様性に優れているので、たとえ一部欠けても全体の密度はほとんど変化しない。さらに結晶表面は酸化膜に覆われて化学的に安定しているが、酸化膜の密度も結晶内部の密度に非常に近いので、表面酸化の進行による影響もほとんどない。また液体に比べて熱膨張係数が小さいので、温度の制御や測定が容易である。このように Si 単結
晶は、理想的な安定性を有し、密度標準として最適である。
この Si 単結晶をダイヤモンドカッターで切断し研磨し円柱状に加工した。

図 1. 加工した Si 単結晶
次にその測定方法について述べる。
[注意事項]
1) 天秤の動作を安定にするために、空調、換気扇
はあらかじめ止めておくこと。
2) 天秤の下側に吊り具を取り付けた状態で天秤の較正と秤量が可能である (下方秤量のため。吊り具を取り付けない内部秤量の場合と同一の秤量値が得られる) 。
3) 浸液は常に高純度に保たなければならない。水、油、手垢などが絶対に入らないように気を付けなければならない。
4) Si 単結晶は直接手で触ってはいけない。シリコ
ンチューブを装着したピンセットで操作する。
長時間放置した Si 単結晶はあらかじめ浸液で洗浄しておくこと。洗浄に使用する浸液は秤量す
る浸液とは異なり、それぞれ別の容器に入っているので、両者を混同しないように気を付ける。
洗浄に多数回使用して汚れた浸液は所定の廃液
容器に捨てること。
5) 浸液温度を調節するために water bath (ポリプロ
ピレン容器) を用いる。次の方法で浸液温度を調節する。
所定の温度 (例として 40ºC) の水を water
bath に入れて、自然冷却により 35ºC から室温まで徐々に温度を下げて測定する。
15ºC 程に冷却した水を water bath に入れて、室温まで徐々に昇温して測定する。

[準備]1) ポットに氷を入れる。
2) 天秤の下側に吊り具を取り付ける。
3) 天秤の左右の風防を 5 分ほど開けて、天秤内部の空気温度を室内温度と同一にする。
4) 風防を閉じてから天秤の電源スイッチを ON にし、2 分間後に天秤の較正 (calibration) を行う。
天秤の較正は CAL スイッチを押して行う。
5) Si 単結晶の質量 (Ms) を測る。天秤の風防を閉じた後天秤の指示値が ±0.0000 g であることを確かめる。天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていないときは、再度天秤の較正を行った
後 Si 単結晶の質量を測る。測定シートに Ms の数値を記入する。
6) Si 単結晶とワイヤー (釣り糸) の質量 (Msw) を測る。天秤の風防を閉じた後天秤の指示値が±0.0001 g 以内であることを確かめる。天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていないときは、
再度天秤の較正を行った後 Msw を測る。測定シートに Msw の数値を記入する。
7) 500 ml ビーカーに磁気撹拌子を入れた後、浸液を約 400 ml 入れる。
8) デジタル温度計のセンサー部分を浸液に入れて固定する。
9) デジタル温度計の電源を ON にする。
10) Si 単結晶に釣り糸を取り付けた後浸液中に入れる。このとき Si 単結晶や糸に泡が付かないようになんどか Si 単結晶を浸液から引き揚げ再び浸ける。そして、釣り糸の針をビーカーの縁に引っ掛て浸液の温度と同じにする。
11) water bath に所定温度の水を入れる。水の液面高さは浸液の液面高さと同じ程度にする。
12) 浸液を入れたビーカーを water bath の中に入れる。
[浸液密度の測定：T と Ml の測定]
1) 天秤の較正を行う。天秤の較正を行ったことを記録に残すため、測定シートの CAL を○で囲む。
2) ピンセットで釣り糸の針を天秤の吊り具に装着する。
3) 磁気撹拌子を 2 分間回転させて、浸液の温度を均一にする。回転の程度は Magnetic Stirer 目盛の 1 に位置する。
4) 撹拌を止めてから 20 秒後に温度 T の測定を行い、その数値をシートの T の箇所に記録する。
5) 撹拌を止めてから 40~60 秒後の間に Ml を秤量し、その数値を測定シートの Ml の箇所に記録する。
6) ピンセットで釣り糸の針を天秤吊り具から外し、ビーカーの縁に引っ掛ける。天秤の値が±0.0001 g 以内であることを確かめる。また、このときの天秤の指示値を測定シートの Ml の箇所の( )内に記録する。
7) 天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていな
いときは、正確な測定が行われなかったと判断する。このときは再度 1)から始める。
◎ 以上の 1) ~ 7) 操作を繰り返して T と Ml を測定する。

9

回帰直線 ρl=-0.000950133T+0.797560896

電子天秤

熱電対

ビーカー

ガラス
サンプル
stirrerwater bath
ジャッキ

図 2.バルク 密度測定装置(2) 浸液シクロヘキサンを用いて xLi2O·(100-x)B2O3ガラスの Li mol%濃度対する密度測定。

[浸液シクロヘキサンの温度に対する回帰直線]

Si 単結晶の密度 ρs=2.3290 gcm-3
Ms=8.8499 g
浸液の密度計算式 ρl=ρs(Msw-Ml)/Ms Msw=8.8681 g

較正した浸液シクロヘキサン密度直線を用いて
xLi2O·(100-x)B2O3 ガラスの x に対する密度を測定する。
[注意事項]は、浸液較正のときと同じである。
[準備]と[ガラスサンプルの密度測定：T と Ml の測定]
も浸液較正のときと殆ど同じであるが、念のため再び掲載する。
[準備]
1) ポットに氷を入れる。
2) 天秤の下側に吊り具を取り付ける。
3) 天秤の左右の風防を 5 分ほど開けて、天秤内部の空気温度を室内温度と同一にする。
4) 風防を閉じてから天秤の電源スイッチを ON にし、2 分間後に天秤の較正 (calibration) を行う。
天秤の較正は CAL スイッチを押して行う。
5) ガラスサンプルの質量 (Ms) を測る。天秤の風防を閉じた後天秤の指示値が ±0.0000 g である
ことを確かめる。天秤の指示値が ±0.0001 g 以
内に収まっていないときは、再度天秤の較正を行った後ガラスサンプルの質量を測る。測定シートに Ms の数値を記入する。
6) ガラスサンプルとワイヤー (釣り糸) の質量(Msw) を測る。天秤の風防を閉じた後天秤の指示値が ±0.0001 g 以内であることを確かめる。天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていない
ときは、再度天秤の較正を行った後 Msw を測る。
測定シートに Msw の数値を記入する。
7) 500 ml ビーカーに磁気撹拌子を入れた後、浸液を約 400 ml 入れる。
8) デジタル温度計のセンサー部分を浸液に入れて固定する。
9) デジタル温度計の電源を ON にする。
10) ガラスサンプルに釣り糸を取り付けた後、浸液中に入れる。このときサンプルや糸に泡が付かないように何度かサンプルを浸液から引き揚げ再び浸ける。そして、釣り糸の針をビーカーの縁に引っ掛けて浸液の温度と同じにする。
11) water bath に所定温度の水を入れる。水の液面高さは浸液の液面高さと同じ程度にする。

表 1. 温度下降時の浸液シクロヘキサンの密度測定
CAL 浸液温度 浸液中での秤 Ml 秤量後の天 浸液の密度
確認/ºC
量値 Ml / g 秤の指示値/g/gcm-3

34.8
33.5
32.5
31.5
30.2
29.3
28.3
27.4
26.6
25.9
24.2
23.2
22.4
21.5
20.1
18.9
17.3
16.6
15.8
14.4

CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL

5.9626
5.95865.95505.9512
5.9466
5.94315.93985.93605.93295.93065.92525.92155.91855.91535.91105.90695.9004
5.89705.89345.8888(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)(0.0000)

0.7646312
0.7656839
0.7666312
0.7676313
0.7688419
0.7697629
0.7706314
0.7716314
0.7724472
0.7730525
0.7744736
0.7754473
0.7762368
0.7770790
0.7782106
0.7792896
0.7810002
0.7818949
0.7828423
0.7840529

シクロヘキサンの密度/gcm-3

シクロヘキサンの密度の温度回帰直線(温度下降)
0.785
実験値

0.78
0.775
回帰直線
回帰直線

0.77
0.765
0.76
10.0

15.0

20.0 温度/℃
25.0

30.0

35.0

(a)
(b)
図 4.(a) 密度測定装置の写真 (b)Si 単結晶により浸液シクロヘキサンの密度を較正している。

40.0

図 3. シクロヘキサンの温度に対する回帰直線1012) 浸液を入れたビーカーを water bath の中に入れる。
[ガラスサンプルの密度測定：T と Ml の測定]
1) 天秤の較正を行う。天秤の較正を行ったことを記録に残すため、測定シートの CAL を○で囲む。
2) ピンセットで釣り糸の針を天秤の吊り具に装着する。
3) 磁気撹拌子を 2 分間回転させて、浸液の温度を均一にする。
回転の程度は Magnetic Stirer 目盛 1の位置にする。
4) 撹拌を止めてから 20 秒後に温度 T の測定を行い、その数値をシートの T の箇所に記録する。
5) 撹拌を止めてから 40~60 秒後の間に Ml を秤量し、その数値を測定シートの Ml の箇所に記録する。
6) ピンセットで釣り糸の針を天秤吊り具から外し、ビーカーの縁に引っ掛ける。天秤の値が±0.0001 g 以内であることを確かめる。また、このときの天秤の指示値を測定シートの Ml の箇所の( )内に記録する。
7) 天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていな
いときは、正確な測定が行われなかったと判断する。このときは再度 1)から始める。
◎ 以上の 1) ~ 7) 操作を繰り返して T と Ml を測定する。
[ガラスサンプルの測定結果]

図 5 から分かることは、Li2O mol%濃度が 6 から
16 まで密度は上に凸な曲線をとり、16 から 22 まで
下に凸な曲線となる。このことは Li2O mol%濃度が6 から 16 と 16 から 22 で構造の変化が起こっている
ことが読み取れる。
このように密度を正確に測り、その変化を見ることにより微小構造の変化まで推測することができる。
ゆえに、物質の密度を正確に測定することは重要であることが分かる。

3.2 アルキメデス法 (1 g ≥ w ≥ 100 mg)
大きなバルクガラスは比較的簡単に吊るし易い形
状に加工できるが、このような小さなサイズのガラスを加工すると更に小さくなり密度測定が困難になる。そこで一工夫し前もって浸液の中に籠状のガラ
スサンプル受けを吊るして置き、その中にサンプルを入れて液中重量を測る方法を考えた。詳細は図 6のようになる。

電子天秤

熱電対

Ms=3.9558 g
Msw=3.9739 g
ガラスの密度式 ρs=ρlMs/(Msw-Ml)で表される。

2Li2O·98B2O3 について

密度測定籠

ビーカー

サンプル
ポケット

表 2. 2Li2O·98B2O3 ガラスの密度測定表

撹拌子
スターラー

water bath

CAL 浸液温度 浸液中での秤 Ml 秤量後の天 ガラスの密度確認/ºC
量値 Ml / g 秤の指示値/g/gcm-3
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL
CAL

平均

20.5
20.6
20.6
20.5
20.4
20.3
20.2
20.2
20.2
20.38

2.33432.33492.33482.33462.33442.33432.33422.33392.3339(0.0000)(0.0003)(0.0000)(0.0003)(0.0000)(0.0003)(0.0003)(0.0000)(0.0000)

ジャッキ

1.8775950
1.8777093
1.8775947
1.8775950
1.8775952
1.8777099
1.8778246
1.8774811
1.8774811
1.878

図 6. 小サイズの密度測定装置
まず、この方式がどの程度の精度で密度を測定できるかを標準 Si 単結晶で調べてみた。Si 単結晶も重量が 1 g ≥ w ≥ 100 mg の範囲に入るようにダイヤモ
ンドカッターで切断し、測定中に割れたり欠けたりし難いように研磨したところ、図 7 のような形状となった。その重量は 0.6754 g であった。

黄色で塗りつぶした行は正確に測定されなかった。
各 Li2O mol%濃度に対して上の表のように密度を求め、図 5 を得る。

密度/gcm-3

2.3
2.2
2.1
2
図 7. 中位のサイズの Si 単結晶

1.9
1.8
0

10

20

Li2Oの濃度/mol%

較正した浸液シクロヘキサン密度直線を用いてSi 単結晶の密度を測定し、その結果から、この方法の評価を行う。

30

図 5. xLi2O·(100-x)B2O3 ガラスの密度11[注意事項]1) 天秤の動作を安定にするために、空調、換気扇
はあらかじめ止めておくこと。
2) 天秤の下側に吊り具を取り付けた状態で天秤の較正と秤量を行う (下方秤量のため。吊り具を取り付けない内部秤量の場合と同一の秤量値が得られる) 。吊り具の数は少ないほど良い、数が多いと多重振り子状態となり正確な秤量はできない。ここでは、1 本とした。
3) 浸液は常に高純度に保たなければならない。水、油、手垢などが絶対に入らないように気を付けなければならない。
4) ガラスサンプルは直接手で触ってはいけない。
シリコンチューブを装着したピンセットで操作する。長時間放置したガラスサンプルはあらか
じめ浸液で洗浄しておくこと。洗浄に使用する
浸液は秤量する浸液とは異なり、それぞれ別の容器に入っているので、両者を混同しないように気を付ける。洗浄に多数回使用して汚れた浸液は所定の廃液容器に捨てること。
5) 浸液温度を調節するために water bath (ポリプロ
ピレン容器) を用いる。次の方法で浸液温度を調節する。
所定の温度 (例として 40ºC) の水を water
bath に入れて、自然冷却により 35ºC から室温まで徐々に温度を下げて測定する。
15ºC 程に冷却した水を water bath に入れて、室温まで徐々に昇温して測定する。
一定の温度 (例として 20ºC) の水を water
bath に入れて、定温の状態で測定する。
[準備]1) ポットに氷を入れる。
2) 天秤の下側に吊り具を取り付ける。
3) 天秤の左右の風防を 5 分ほど開けて、天秤内部の空気温度を室内温度と同一にする。
4) 風防を閉じてから天秤の電源スイッチを ON にし、2 分間後に天秤の較正 (calibration) を行う。
天秤の較正は CAL スイッチを押して行う。
5) ガラスサンプルの質量 (Ms) を測る。天秤の風防を閉じた後天秤の指示値が ±0.0000 g であることを確かめる。天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていないときは、再度天秤の較正を行った
後ガラスサンプルの質量を測る。測定シートに
Ms の数値を記入する。
6) 500 ml ビーカーに磁気撹拌子を入れた後、浸液を約 400 ml 入れる。
7) デジタル温度計のセンサー部分を浸液に入れて固定する。
8) デジタル温度計の電源を ON にする。
9) 密度測定籠に釣り糸を取り付けた後、浸液中に入れる。泡が付くのを防ぐため密度測定籠を浸液中から引き揚げ再び浸液中に入れる。密度測
定籠はビーカーの中心に置かなければならない。
そのためには密度測定籠を吊るしている釣り糸がビーカーの中心にくるようにすれば良い。Si
単結晶をサンプルポケットに入れ、浸液の温度と同じになるようにビーカーの縁に引っ掛ける。
10) water bath に所定温度の水を入れる。水の液面高さは浸液の液面高さと同じ程度にする。

1211) 浸液を入れたビーカーを water bath の中に入れる。
[Si 単結晶の密度の測定：T と Ml の測定]
1) 磁気撹拌子を 2 分間回転させて、その後止め 40
秒後に天秤の較正を行う。天秤の較正を行ったことを記録に残すため、測定シートの CAL を○で囲む。
2) ピンセットでサンプルポケット中の Si 単結晶をサンプル測定籠の中心に静かに置く。
3) すぐに浸液中重量 Wl と温度 T の測定を行い、その数値を記録する。
4) ピンセットで密度測定籠から Si 単結晶を取り出しサンプルポケットに静かに置く。天秤の値が±0.0001 g 以内であることを確かめる。また、このときの天秤の指示値を測定シートの Ml の箇所の( )内に記録する。
5) 天秤の指示値が ±0.0001 g 以内に収まっていな
いときは、正確な測定が行われなかったと判断する。このときは再度 1)から始める。
◎ 以上の 1) ~ 5) の操作を繰り返して T と Ml を測定
する。

サンプル
ポケット

密度測定籠

図 8. 密度測定籠とサンプルポケット
溶液のレンズ効果により実際より拡大されている。
[Si 単結晶の密度の測定結果]
標準 Si 単結晶の密度 ρs=2.3290 gcm-3 である。
Si 単結晶の密度式は ρs=ρlMs/(Msw-Ml)で表される。
Si 単結晶の質量 Ms=0.6754 g
表 3.籠密度測定法による Si 単結晶の密度測定
CAL 浸液温度 浸液中での秤 Ml 秤量後の天 Si 単結晶の密
-3
確認
/ºC
量値 Ml / g 秤の指示値/g
度/gcm

20.4
0.5886(-0.0008) 6.0550869
20.4
0.4502(0.0000)
2.3338434
CAL
20.2
0.4495(0.0000)
2.3271797
CAL
20.2
0.4501(0.0000)
2.3333772
CAL
20.1
0.4493(0.0000)
2.3254050
CAL
20.0
0.4495(0.0000)
2.3277478
CAL
20.0
0.4497(0.0000)
2.3298105
CAL
19.9
0.5235(-0.0005) 3.4621620
CAL
19.9
0.4502(0.0000)
2.3352682
平均 20.11
2.3304
平均温度 20.11ºC で Si 単結晶の密度は 2.3304 gcm-3となり、誤差は 0.060 %であった。
xLi2O·(100-x)B2O3 ガラスの密度測定の準備段階
として、Si 単結晶の真の密度と比較すると 0.060 %CAL
CALであった。実際に測定してみてさらに改善するための問題点を考察してみた。
1.

まず、測定籠の直径が 57 mm と大きく慣性能率も大きくなるので、一旦回転力が加わると、その減衰に時間がかかるということである。また、直径が大きいのでビーカーやサンプルポケットに接触することである。
次に籠の中央にサンプルを静かに置く必要があるが、液体中であるし、サンプルの形も掴み易
いもの掴み難いもの様々であるのでかなりの熟練を要する。サンプルを掴み損ねて落としたのが表中の黄色いマークの所である。

2.

問題はあるとしても、これでガラスの密度を求めるのには十分な精度を有していると考える。ゆえに、
xLi2O·(100-x)B2O3 ガラスの密度の測定を行う。ガラ
スサンプルの中から、100 mg~1 g の範囲に入るガラスを選び、そのガラスサンプルの表面を清浄にして測定に備える。
[注意事項]は Si 単結晶の実験と同じである。
[準備]と[ガラスサンプルの測定：T と Ml の測定]もSi 単結晶のところをガラスサンプルに替ればよい。
[ガラスサンプルの密度の測定結果]
ガラス密度式は ρs=ρlMs/(Msw-Ml)で表される。
まず、Li2O 濃度 2 mol%のガラスの密度を測る。
ガラスの質量 Ms=0.3956 g
表 4. 籠密度測定法によるガラスの密度測定
CAL 浸液温度 浸液中での秤 Ml 秤量後の天 ガラスの密確認/ºC
量値 Ml / g 秤の指示値/g 度/gcm-3

20.0
0.2697(-0.0007)
2.4463672
20.0
0.2285(0.0000)
1.8431933
CAL
20.0
0.3024(-0.0003)
3.3046957
CAL
20.0
0.2294(0.0005)
1.8531747
CAL
20.0
0.2282(0.0000)
1.8398903
CAL
20.1
0.2290(0.0000)
1.8484997
CAL
20.1
0.2283(0.0000)
1.8407654
CAL
20.1
0.2287(-0.0009)
1.8451771
平均 20.05
1.843
上の結果より 2Li2O·98B2O3 ガラスの温度 20.05ºC での密度は 1.843 gcm-3 となった。同じような測定を各Li2O 濃度について行い図 9 を得る。
CAL
CAL

密度 / gcm-3

3.3 浮遊法 (100 mg > w)
100 mg 以上の重量のガラスの密度測定は、上に述べたような方法で行われる。それでは、100 mg より軽い小さなガラスの密度はいかに測定するのか、文献によると比重ビンを用いた方法、浮遊法などがある。ここで、SPT (Sodium Polytungstate) (ポリタング
ステン酸ナトリウム) を使って浮遊法で行うことに決定した。
従来使用されてきた重液は一般に毒物や劇物に指定され、広く利用されるブロモホルムなどは強い発
がん性物質でもある[4]。ドイツで開発された SPT は無毒であり非常に安定した不揮発性物質である。取り扱いを間違えない限り作業面および環境への安全性という点では既存の重液に勝っている。SPT の性
質は次のとおりである。
(1) 水を溶媒とする可溶性の無機化合物 (化学式:
3Na2WO4·9WO3·H2O).
(2) 中性で pH 2~14 の溶媒中で安定である。
(3) 最大比重 3.11 である。
(4) 蒸留水の希釈か蒸発で密度は 1.0~3.1 の間で自由に調節できる。
(5) 高比重液ほど粘性が高くなる。
(6) 水溶液は透明で比重が増すと黄色味を帯びる。
化学的に安定、光で分解しない。
(7) 回収率が高い。
そこで、40 g の蒸留水に SPT 粉末を所定の量加えて SPT 重量%が 70, 60, 50 の溶液を調製した。この溶液の密度を標準 Si 単結晶を用いてアルキメデス
法で決定した。70 %の溶液は標準 Si 単結晶が完全に浮いてしまうので、測定不能であり 2.3290 gcm-3 より密度が大きいことが分かった。50 %の溶液の密度は 1.69 gcm-3 であった。測定するガラスの密度の範囲は 1.85~2.3 以下なのでもう少し SPT 濃度の大きい溶液を作る必要があった。結果として、表 5 に示すような SPT%の溶液と密度を得た。

2.3
2.2

この図から、バルク (W > 1 g) の密度に近い良い値が得られた。ここで、気が付くことは Li2O 濃度 10mol%以下において、バルク密度より少し隔たった値であることが分かる。12 mol%以上では相対誤差が1 %未満で殆ど値は一致している。28 mol%の大きく外れた値は結晶化して密度が大きくなったと考えられる。Li2O 濃度が 10 mol%以下においてバルク密度と隔たっているのは小さなサイズのガラスの方がエイジングにより影響を受け易いことを示している。
また、ミクロ構造の違いによりこのような密度の隔たりができたものと考えられる。

結晶化

表 5. SPT 溶液の密度

2.1
バルク密度
/gcm-32
1.9

SPT 公称重量%
68.0
67.0
65.0
62.5
60.0
57.5
55.0

籠密度
/gcm-3

1.8
1.7
0

10

20

Li2O 濃度 / mol%30

図 9. バルク密度と籠による密度の比較

13

SPT 実際の重量%67.9662
66.9963
64.9735
62.4872
59.9826
57.4968
54.9957

密度 gcm-3
2.237
2.199
2.125
2.046
1.960
1.886
1.815

SPT溶液の密度 / gcm-3

次に SPT 溶液の密度の較正曲線を求める。
2.25
2.2
2.15
2.1
2.05
2
1.95
1.9
1.85
1.8

４．まとめ

実験値
フィッティング

54 56 58 60 62 64 66 68 70
SPTの濃度 / weight %図 10. SPT 溶液の 2 次関数によるフィッティング
y=1.44822-0.01416x+0.000378584x2
y : SPT 溶液の密度/gcm-3
x : SPT の濃度/weight%
図 10 のようにフィッティングにより較正曲線の式が求まった。
次に実際にガラスサンプルを軽液 (サンプルより密度の小さい溶液) に沈めて SPT 粉末を加えて、何グラムで液体中を浮遊するかを調べる。
まず、2Li2O·98B2O3 ガラスの密度を浮遊法で測る。
SPT 公称重量 55%溶液 (密度 1.815 gcm-3) の 1/4 を
50 ml ビーカーに入れ、59.5 mg のサンプルを溶液の中に入れる。当然、サンプルの密度 (1.843 gcm-3) が大きいので沈む。計算では SPT を約 1160 mg 入れると浮遊するはずであったが、SPT の量約 472.9 mg で完全に浮かんでしまった。そしてサンプルを取り出してみるとずいぶんサイズが小さくなっている。重さを量ると 43.6 mg で 15.9 mg も減少していた。すなわち水に溶けてしまったということである。溶けた分 SPT 溶液の濃度が増し計算値を超えてしまったのかもしれない。
アルキメデス法でガラスは水に溶けるから浸液にシクロヘキサンを使ったのに、SPT を水に溶かした溶液を使ったのは大きな盲点であった。これによって、SPT 溶液を用いた浮遊法による密度の測定は失敗に終わった。この方法は水を使わずガラス不溶性
溶液でしかも SPT と安定に混合する溶液を探す必要がある。その溶液が安全でなければ意味がない。
今回、SPT 水溶液を使った浮遊法は失敗という結果となったが、次回は比重ビンを使った方法で行いたいと思う。

14

アルキメデス法によるバルクガラスの密度測定はマニュアルのとおり行った。結果は図 5 に示したよ
うになった。次のアルキメデス法による 1 g から 100
mg のガラスの密度測定は籠にサンプルを入れて量る方法をとった。この方法は、マニュアルどおり行
うとビーカーの中の籠の存在により複雑な対流が生じどこで天秤の指示値が安定したのか判断できない。
そこで、スターラーの回転は、キャリブレーションの前だけ行って、後は素早くサンプルを静かに籠の中央に載せて浸液中の重量とその温度を測ることにした。するとその精度は表 3 で示したように、相対誤差 0.1 %以下となった。この方法は、他のホウ酸
塩ガラスまたはゲルマニウム酸塩ガラスの密度の測定に有効だと思われる。最後の浮遊法による重さ
100 mg 未満のガラスの密度の測定は思わぬ結果で終わってしまった。しかし、これは実験にはつきもので、SPT 水溶液では、直接ガラスの密度は測定できないことが分かっただけでも意味がある実験と考えるべきである。
これからは、100 mg 未満の小さなガラスの密度測定についての方法を確立していきたいと考える。とりあえずは、比重ビンを用いた方法で行いたい。

謝辞
本報告を行うにあたり、数々のご指導を頂きました筑波大学数理物質科学研究科、小島誠治教授、小玉正雄研究員、小島研究室ガラス班の皆様には深く感謝します。特に小玉正雄研究員には、密度測定の方法を懇切丁寧に教えて頂き、いろいろアイディアを示唆して頂き、さらに先生が作製され提供して下さった Li2O·B2O3 ガラス[5]また標準 Si 単結晶があれ
ばこそ、このような実験が短期間でできました。そして、筑波大学数理物質科学等技術室、伊藤伸一技術専門職員には、いつも壁にぶつかる度に、適切なアドバイスを頂き、そのおかげでこのような報告書を書くことができました。改めて、深く感謝します。

参考文献[1] K. Lark-Horovitz & Vivian A. Johnson, Solid State Physics
In: Method of experimental physics, Eds. L.Marton & C.
Marton, Academic Press 6 (1959) 282-291.
[2] 箕輪善蔵, .改訂 密度および濃度, コロナ社 3 (1983)
10-11.
[3] 増井良平, 竹中正美, 応用物理, 第 55 巻 第 10 号
(1986) 934-942.
[4] 橿原徹, 岩野英樹, 糟谷正雄, 山下透, 角井朝昭, 地質
ニュース, 455 号 (1992) 31-36.
[5] M. Kodama et al., Jpn. J. Appl. Phys.34 (1995) 2570.

Measurements of density of light weight glass
Seiichi Mamiya
Technical Service Office for Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba, 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki,305-8573 Japan

When you look at a physical constant table, there is always a section of density in it. It is the indicator that shows
how important the density is as a physical quantity. The definition of the density is indicated by the ratio of mass tovolume, in general, it is given by mass per one cubic centi-meters (gcm-3 = 103 kgm-3).
Therefore, we discuss the method to measure the densities of alkali metal borate glasses depending on alkali metal
content. First, we think the Archimedean method using the Archimedean principle. This method can be applied for not
only the bulk glasses (W > 1 g) but also the middle-size glasses (1 g ≥ W ≥ 100 mg) by figuring out the method a goodway. (W indicates the weight of glass.) However, the glasses (W < 100 mg) are too small to measure their densities
using the Archimedean method, we decide to employ the other method. It is a flotation method. That is themeasurement using the property that a solid floating in a liquid has the same density as the liquid’s. This is the purpose
to explain the density measurement of the bulk glasses and decide the optimal procedure of the latter two methods.
Keywords: alkali metal, borate glass, Archimedean method, Archimedean principle, flotation method.

15

2 次元 Max-Plus ウェーブレット変換・逆変換実証回路の作製
小野 雅晃 a)、延原 肇 b)a)b)

筑波大学システム情報工学等技術室（装置開発班）

筑波大学システム情報工学研究科知能機能システム専攻〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要

２．2 次元 MP ウェーブレット変換

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
カ メ ラ で 撮 影 し た 白 黒 画 像 を FPGA
（Field-Programmable Gate Array）を使用したハードウェアで、リアルタイムに Max-Plus 代数を使用した
ウェーブレット変換（Max-Plus ウェーブレット変換）を行なった。変換結果は見やすい状態に変換して、ディスプレイに表示した。また、閾値処理後に、
Max-Plus ウェーブレット逆変換を行って画像を復元し、ディスプレイに表示した。これによって、閾
値の値による画像劣化状況を見ることができるようになった。更にハフマン符号化による画像の圧縮率を表示した。

MP ウェーブレット変換は、ウェーブレット変換の一種で、演算過程に掛け算、割り算を用いることなく、比較演算（Max, Min）と加算（減算）を用いる[2, 3]。2 次元 MP ウェーブレット変換の変換式と逆変換式を図 1 に示す。

３．ディスプレイ出力方法
ディスプレイは 640×480 ピクセルの画素を表示している。いわゆる VGA (Video Graphics Array) と呼ばれる画面解像度である。図 2 にそのピクセルの配置を示す。
x

キーワード：Max-Plus 代数、ウェーブレット、
FPGA、ハフマン符号0, 0320, 00, 240320,240639, 0１．はじめに筑波大学システム情報工学研究科、知能機能シス
テム専攻の延原 肇講師より、Max-Plus ウェーブレット（以下 MP ウェーブレット）変換実証用ハード
ウェアの依頼があった。依頼を達成するための第 1段階として、640×480 ピクセル（VGA 解像度）のCMOS カメラの画像を白黒画像でディスプレイに出力する回路を作製した。この結果は、平成 21 年度高エネルギー加速器研究機構技術研究会で、“FPGAを使用した CMOS カメラ・ディスプレイ回路の製作”[1]というタイトルで発表した。
今回は、第 1 段階の回路を元に、依頼のあった
MP ウェーブレット変換・逆変換回路を作製した。
更にハフマン符号化回路を追加して、画像をリアルタイムに圧縮して、圧縮比を表示した。

y0, 479図 2. ディスプレイ上でのピクセルの配置
ここでは、(0,0)、(639,479) などの(x,y) の位置で、ピクセルの位置を示す。ディスプレイは、x 方向に走査を行って、画面を表示している。最初に(0,0)のピクセルを表示して、其の次は(1,0)、ラインの最後には(639,0)のピクセルを表示する。これで 1 ラインの描画が終了する。ラインの最後には水平同期信号が出力されて、次のラインの表示が始まる。次に、(0,1)から(639,1)で表される 2 番目のラインを表示する。2 番目ラインが終了したら 3 番目のラインを表示する。このように、480 番目のラインを表示（最後のピクセルは(639,479)）して終了となる。その後、垂直同期後に次のフレームを表示し始める。
通常では、フレーム・バッファと呼ばれる RAM(Random Access Memory) にピクセルのデータが一時保存され、VGA ディスプレイ・コントローラがフレーム・バッファから読みだして、ディスプレイに表示する。RAM のアドレスは(x,y)の様に二次元では

MPウェーブレット変換

x y
z w

a h
v d

MPウェーブレット逆変換

a = min(x, y, z, w);
h = y - x;
v = z - x;
d = w - x;

x = a + max(-d, -h, -v , 0);y = x + h;z = x + v;
w = x + d;

図 1. 2 次元 MP ウェーブレット
変換式、逆変換式

639,
479

16

なく、1 次元であるので、連続的なアドレスが使用される。つまり図 2 で示した(0,0)のアドレスは 0 番地に相当し、(639,0)のアドレスは 639 番地に相当する。2 番目のラインの先頭ピクセル(0,1)は 640 番地、
最後の(639,479)は 307,199 番地に相当する。
図 2 の様に、画面を 4 分割すると左上の画面は(0,0)
0 番地から始まる。右上の画面は(320,0) 320 番地から始まる。左下の画面は、(0,240) 204,800 番地から始まる。右下の画面は(320,240) 205,120 番地から始まる。このように 4 画面分割して表示するためには、それにあったアドレスに画像データを書きこむ必要がある。2 次元 MP ウェーブレット変換結果の表示に 4 分割画面を使用している。このアドレス演算が今回、一番デバックに苦労した箇所である。

４．2 次元 MAX-PLUS ウェーブレット変換・逆変換実証装置の概要
２次元 Max-Plus ウェーブレット変換・逆変換実証装置（以下 MPW 実証装置）は、CMOS カメラ、FPGA、
SRAM (Static Random Access Memory)、D/A(Digital/Analog) コンバータ、7 セグメント LED3 個、スイッチ 3 個とディスプレイで構成される。FPGA、
SRAM、A/D コンバータは、プリント基板に実装されている。その接続図を図 3 に示す。

図 3.

５．FPGA 内部回路の説明
FPGA 内部回路のブロック図を図 5 に示す。

MPW 実証装置の接続図

実際の論理回路は、FPGA の内部に構成されている（FPGA 内部回路）。FPGA 内部回路は、CMOS
カメラの白黒画像データを FPGA で受けて、SRAMに書き込む。その際に 2 次元 MP ウェーブレット変
換及び逆変換を行う。変換・逆変換はスイッチで切り替え可能となっていて、変換なし、変換のみ、変換・逆変換を切り替えることができる。逆変換を行う場合には、閾値処理を施すが、7 セグメント LED
は、その閾値を表示するために使用される。閾値処
理とは、7 セグメント LED に表示された値以下の値を全て 0 に置き換える処理である。

図 5. FPGA 内部モジュールのブロック図
図 5 で ADV7125 は、使用している D/A コンバータの実際の型番である。また、CamDispCntrl_SRAM
は、FPGA 内部回路のトップモジュールの名前を示す。
FPGA 内部回路は、CAMERA_CONTROLLER、SYNCHRONIZER、VGA_DISPLAY_CONTROLLER、
SRAM_CONTROLLER、SW_7segLED モジュールで構成される。
最初に MP ウェーブレット変換なしの状態を説明する。CMOS カメラから入ってきた映像信号 YUV4:
2:2 は、CAMERA_CONTROLLER で処理され、Y 信
号（輝度信号）のみが SRAM_CONTROLLER に渡される。SYNCHRONIZER は、CAMERA_CONTROLL
ER から VSYNC, HREF を受け取って同期信号を CA
MERA_CONTROLLER 、SRAM_CONTROLLER とVGA_DISPLAY_CONTROLLER に渡す。その同期信号で CAMERA_CONTROLLER 、SRAM_CONTROLLER と VGA_DISPLAY_CONTROLLER は、フレー

閾値UP/DOWN
スイッチ
閾値
表示器

CMOS
カメラ

FPGA

図 4.

VGA 解像度の CMOS カメラの 8 ビット幅の白黒
画像データは、SRAM から FPGA へ読み込まれ、RGB
信号と HSYNC (Horizontal synchronization signal)、
VSYNC (Vertical synchronization signal) に変換されて FPGA から出力される。RGB 信号は A/D コンバ
ータに入力されて、デジタルデータからアナログデータに変換される。A/D コンバータから出力された
RGB 信号はディスプレイに入力される。HSYNC とVSYNC は FPGA からディスプレイに入力される。
なお、FPGA から出力される RGB 信号は白黒画像であるため同じ値である。ディスプレイの表示ピクセ
ル数は 640×480 ピクセルである。
図 4 に MPW 実証装置の写真を示す。ディスプレ
イは写真から省かれている。CMOS カメラがスタンドに搭載され、CMOS カメラからのケーブルがプリント基板（以下基板とする）に接続されている。
SRAM は FPGA と同じ基板に搭載されていて、A/D
コンバータは、その下のベースとなる基板に実装されている。一番上のユニバーサル・ボードに 7 セグ
メント LED（閾値表示器）、トグルスイッチ（モード切り替えスイッチ）、プッシュスイッチ（閾値UP/DOWN スイッチ）が搭載されている。

モード切り替えスイッチ

MPW 実証装置の写真

17６．2 次元 MP ウェーブレット変換・逆変換
回路

ムの最初の垂直映像ラインと水平映像ドットに同期する。
VGA_DISPLAY_CONTROLLER は SRAM から RE
AD した輝度信号を RGB に変換（白黒なので、RGB同じ値にする)し、D/A コンバータ(ADV7125)に出力する。HSYNC, VSYNC は直接 VGA コネクタに出力する。
SW_7segLED は、モード切り替えスイッチの値で動作モードを切り替える。MODE0、MODE1 スイッ
チの値による動作モードの表を表 1 に示す。

2 次元 MP ウェーブレット変換・逆変換回路（以下、MP ウェーブレット変換・逆変換回路）は、
CAMERA_CONTROLLER に内蔵されていて、2 次元
MP ウェーブレット変換回路（以下、MP ウェーブレ
ット変換回路）、閾値処理回路、2 次元 MP ウェー
ブレット逆変換回路（以下、MP ウェーブレット逆変換回路）に分かれている。そのブロック図を図 6に示す。
ピクセルデータ（輝度信号）は、マルチプレクサ(MUX)と MP ウェーブレット変換回路に入力される。
動作モード１の場合は、MUX に入力されたピクセ
ルデータが直接 SRAM に書き込まれる。動作モード
2 の場合は MP ウェーブレット変換回路で変換されたデータが SRAM に書き込まれる。動作モード 3 の場合は MP ウェーブレット変換回路で変換されたデータが閾値処理回路を通って閾値処理をした後で、MP ウェーブレット逆変換回路に入力され、逆変換された画像が SRAM に書き込まれる。SRAM に書きこまれたデータは VGA_DISPLAY_CONTROLLER
で読み出されてディスプレイに表示される。

表 1. モード切り替えスイッチよる動作モードの違い

表１の動作モード 1 は、原画像表示モードで、CMOS
カメラからの輝度信号を直接ディスプレイに表示するモードである。動作モード 2 は、MP ウェーブレ
ット変換後の画像を 4 分割してディスプレイに表示するモードである。動作モード 3 は MP ウェーブレ
ット変換後の画像に閾値処理を施してから、もう一度 MP ウェーブレット逆変換した画像を表示するモードである。このモードは閾値処理によって、どの程度、画像が劣化するかを評価するためにある。動
作モード 4 は、表 1 の一番下に示すモードで、動作
モード 1 から動作モード 3 までを 5 秒間隔で繰り返して表示するモードである。

6.1

MP ウェーブレット変換回路

MP ウ ェ ー ブ レ ッ ト 変 換 回 路 は
CAMERA_CONTROLLER の中に構成されていて、動作モード 2 と動作モード 3（表 1 参照）で使用される。MP ウェーブレット変換の変換画像を図 7 に示す。図 7 の左上が図 1 の変換式での a、右上が h、左下が v、右下が d の値を集めた画像になっている。
通常では、2×2 ピクセルのデータごとに変換値が出るため、意味のある画像にはならないが、a、h、v、
d それぞれについて、書きこむ番地を変更することで、図 7 のような MP ウェーブレット変換画像を得ることができる。具体的には、図 7 の a が 4 つのピ
クセルの最小値、h が横の差分、v が縦差分、d が斜めの差分を表す。（図 7 の写真は差分の画像に露出を合わせたので、a が白飛びしているが、実際は綺麗に表示されている）

図 7.
図 6. 2 次元 MP ウェーブレット
変換・逆変換回路ブロック図

a

h

v

d

MP ウェーブレット変換後の画像

画像を図 1 の変換式で MP ウェーブレット変換するためには、1 ライン分（640 ピクセル）のライン・

18

バッファが必要となる。このライン・バッファには、
FPGA に内蔵された Block RAM を使用した。下にMP ウェーブレット変換の概念的なブロック図を図8 に示す。
ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3

FPGAのBlockRAMに入力されたピクセルデータ（Y成分）

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

現在CMOSカメラから入力中のピクセルデータ

データ取り
込み

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3

FPGAのBlockRAMに入力されたピクセルデータ（Y成分）

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

現在CMOSカメラから入力中のピクセルデータ

a0

a1

h0

h1

v0

v1

d0

d1

演
算
中

メモリへ
書き込み

a0

h0

a1

h1

v0

d0

v1

d1

今回のラインでメモリで書き込み

次のラインでメモリに書き込み

は1ピクセルクロック期間を示す

図 8.

MP ウェーブレット変換の概念的なタイミ
ングのブロック図
CMOS カメラの映像データの 0 ライン目は、Block
RAM に 1 ライン分の画像データを読み込む。次に、
0 ライン目の画像データ（Block RAM から読みだして用意したデータ）と現在の CMOS カメラから入力される 1 ライン目の映像データを使用して、MP ウェーブレット変換を行う。それらのデータは FF(Flip-Flop）に入力され、データ取り込みフェーズでFF から出力されている。
2 クロック目にピクセル 0,0、
ピクセル 0,1、ピクセル 1,0、ピクセル 1,1 が揃うので、MP ウェーブレット変換を行うためのデータが揃うことになる。
データが、揃ったら図 1 の式で 2 次元 MP ウェー
ブレット変換を行う。それが図 8 の演算中の矢印にあたる。演算後に a0, h0, v0, d0 が出力される。出力された値は演算によって a0 以外は、マイナスの場合が含まれるので、8 ビット幅から 9 ビット幅に拡張されているが、その絶対値を取って 8 ビット幅の値としてメモリ(SRAM)に書き込まれる。SRAM は 16
ビット幅なので、a0 と a1 を同じアドレスに書き込
むことができる。
この時、図 7 に示したようにディスプレイに表示するためには、a, h, v, d のそれぞれに異なったオフ
セットのアドレスで SRAM に書きこむ必要がある。
具体的なディスプレイの表示位置を図 9 に示す。
a0 のアドレスは 0 番地、a1 のアドレスは 1 番地、
h0 のアドレスは 320 番地、h1 のアドレスは 321 番地、
v0 のアドレスは 204,800 番地、v1 のアドレスは
204,801 番地、d0 のアドレスは 205,120 番地、d1 のアドレスは 205,121 番地となる。
更に、SRAM に書きこむ際に a と v、h と d のアドレスが異なるため同時に書くことはできない。そのため、v と d は、次のラインで SRAM に書きこむことにした。次のラインで書き込むために一時的にFPGA 内のライン・バッファ(Block RAM) に書きこんでおいて、次のラインで読み出しながら SRAM に書きこむことにした。幸いなことに偶数ラインはピ
クセルデータのライン・バッファへの書き込みのみを行って、MP ウェーブレット変換の演算を行っていないため、v と d を SRAM に書きこむタイミングが存在する。
次に、この概念モデルを実際の回路に落とす作業を行った。図 8 では、SRAM は書き込み専用になっているが、実際には、Write/Read を 1 クロックごとに交互に繰り返している。Read は VGA_DISPLAY_CONTROLLER が 2 バイト(16 ビット)分のピクセル
データを SRAM から読みだして、ディスプレイに出力するために使用される。SRAM の Write/Read を考慮したブロック図を図 10 に示す。
ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3

FPGAのBlockRAMに入力されたピクセルデータ（Y成分）

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

現在CMOSカメラから入力中のピクセルデータ

データ取り
込み

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3
ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

算

1, 0
a1

320, 0h0321, 0h1a639, 0

h

a1

h0

h1

v0

v1

d0

d1

中

x
0, 0
a0

a0
演

メモリへ
書き込み

a0

h0

a1

h1

今回のラインでメモリで書き込み

v0

d0

v1

d1

次のラインでメモリに書き込み

W|R

W|R

W|R

W|R

y
メモリ動作
0, 240v0

1, 240v1v

320, 240

321, 240

d0

d1

W|R

W|R

は2ピクセルクロック期間を示す

図 10.

d

MP ウェーブレット変換のタイミング・
ブロック図図 10 は図 8 に SRAM の Read タイミングを追加し、より実際の動作に近いタイミング・ブロック図である。表 1 に示した動作モード 2 の場合は、以上述べ

639,
479

0, 479図 9.

W|Ra, h, v, d のディスプレイでの表示位置

19

てきたように SRAM に MP ウェーブレット変換されたデータが書き込まれて、ディスプレイに表示される。

6.2

MP ウェーブレット逆変換の画像を表示するモードは表 1 では動作モード 3 となる。
MP ウェーブレット変換を画像圧縮に使用するのであれば、MP ウェーブレット変換後に閾値処理をし、ハフマン符号化などのエントロピー符号化をして、他の機器に伝送する。そこで、エントロピー符
号化を復号してから、MP ウェーブレット逆変換を行って画像を復元するという使い方をするのが普通である。ここでは、閾値処理による画像の劣化を見るために、同じ機器上で、リアルタイムに閾値処理、MP ウェーブレット逆変換を行って、画像を復元している。

閾値処理回路図 7 の MP ウェーブレット変換後の画像を見ると分かるが、h, v, d は隣り合ったピクセル同士の差分であるため、値は小さい方に偏っている。表示された物体のエッジは輝度が大きく変わるので、白く表示されている。このように、差分データは、小さい
値には、重要なデータが少ない。そこで、この部分を閾値処理して、ある一定数までのデータを 0 に落とすと、データが少なくなり、データをより圧縮することが可能となる。閾値は図 4 に示す閾値表示器に表示され、閾値 UP/DOWN スイッチで増減することができる。

6.3

７．ハフマン符号化回路の追加
説明してきた MP ウェーブレット変換・逆変換回
路にハフマン符号化回路を追加した。ハフマン符号とは、1952 年にデビット・ハフマンによって開発された符号で、コンパクト符号やエントロピー符号の一つである[4, 5]。簡単に言うと出現確率の高い値に短い符号長の符号を割り当てる方式である。出現確率の低い値は符号長が長くなる。このハフマン符号を用いて、画像の圧縮を行った。以下に示す手順で、ハフマン符号化回路を実現した。

MP ウェーブレット逆変換回路

MP ウェーブレット逆変換回路は、ピクセルデー
タを MP ウェーブレット変換し、閾値処理をしたデータを MP ウェーブレット逆変換して元のピクセル
データに戻す処理である。MP ウェーブレット変換・逆変換は可逆変換であるため、閾値処理でデー
タを落とさなければ、品質を落とさないままに元のデータに戻すことができる。MP ウェーブレット逆変換のブロック図を図 11 に示す。

2.

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3

FPGAのBlockRAMに入力されたピクセルデータ（Y成分）

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

現在CMOSカメラから入力中のピクセルデータ

データ取り
込み

1.

3.
4.

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
0,0
0,1
0,2
0,3

レナ像を図 4 の MPW 実証回路で撮影し、同時に MP ウェーブレット変換を行って、1 フレー
ム分の a, h, v, d の値を集計した。
1. の 値 を ChipScope Pro の VIO (Virtual
Input/Output) 機能を使用してデータをパーソ
ナル・コンピュータ(PC) に取り込んだ。
2.のデータを元にソフトウェアでハフマン符号化を行った。
ハフマン符号をソフトウェアで処理してハフ
マン符号テーブルと逆ハフマン符号テーブル

ピクセル ピクセル ピクセル ピクセル
1,0
1,1
1,2
1,3

a0

a1

h0

h1

v0

v1

d0

d1

x0

x1

y0

ｙ1

z0

z1

w0

w1

MPウェーブレット
変換

閾値処理後にMPウェーブレット
逆変換

メモリへ
書き込み

メモリ動作

W|R

W|R

W|R

x0

y0

x1

y1

今回のラインでメモリで書き込み

z0

w0

z1

w1

次のラインでメモリに書き込み

W|R

W|R

W|R

W|R

は2ピクセルクロック期間を示す

図 11.

MP ウェーブレット逆変換のブロック図

図 12. 構想段階の CAMERA_CONTROLLER
内のブロック図20を作製した。
ハードウェアを VHDL (VHSIC(Very High Speed Integrated Circuits)Hardware Description Language))で記述した。その際に、生成した ROMにハフマン符号化テーブルを初期値としてロードした。
構想段階のハフマン符号化回路は、図 12 に示すよ
うに、閾値処理回路と MP ウェーブレット逆変換回路の間に挿入することにした。
構想段階のハフマン符号化回路のブロック図を図13 に示す。

なお、本来の用途では、ハフマン符号化されたデータはパッキングされて、他の機器に伝送され、そこで逆ハフマン符号化されて、MP ウェーブレット
逆変換されて画像データに戻されるという手順を踏む。しかし、ここでは、ハフマン符号化のテストのために、同一機器でハフマン符号化－逆ハフマン符号化を行うことにした。

5.

図 14. 実装した CAMERA_CONTROLLER
内のブロック図

図 13. 構想段階のハフマン符号化回路のブロック図
CMOS カメラで撮影した画像を MP ウェーブレッ
ト変換し、ハフマン符号化テーブルでハフマン符号に変換する。ハフマン符号はすぐに逆ハフマン符号
テーブルに送られて、MP ウェーブレット逆変換を行って、ディスプレイに表示される。
符号長はハフマン符号長加算、割り算器で 1 フレ
ーム分加算され、1 フレーム終了後に元のデータ長で割られて、パーセント表記に変換される。その後、
2 進数から BCD (Binary-Coded Decimal) に変換されて、7 セグメント LED に表示される。こうすることによって、1 フレームごとに圧縮率をリアルタイムに表示することができる。7 セグメント LED は、閾
値を表示していたので、図 4 の MPW 実証回路のもう 1 つのスイッチで、閾値と圧縮率のパーセント表
示を切り替えることにした。図 13 において、a はハ
フマン符号化されていないが、これは、明るさ等によって、値が変動しやすいので、ハフマン符号化に向かないと考えたからである。CMOS カメラには A
GC（Automatic Gain Control）が付いているが、やはり明るさで値が変動する。

図 15. 実装したハフマン符号化回路の
ブロック図

21

ハフマン符号化回路をハードウェア化していくと逆ハフマン符号テーブルが大規模の ROM を必要とするということがわかった。逆ハフマン符号テーブ
ルの通常の実装は FPGA リソースの面からも難しいのでやめることにした。SRAM に書きこむデータは
前回のように MP ウェーブレット変換・逆変換した
ピクセルデータを SRAM に出力することにして、ハフマン符号化回路は圧縮率の計測のみに使用することにした。実際に作成した CAMERA_CONTROLLE
R 内のブロック図を図 14 に示す。実際にハードウェ
アにしたハフマン符号化回路のブロック図を図 15に示す。
図 15 に示すように、ハフマン符号テーブル ROMの符号長のみを積算し、総ビット数で割り算した値を BCD 変換して、7 セグメント LED に圧縮率として表示した。実際に圧縮率を測定したところ、レナ像では約 58%、部屋の中を撮影した結果は約 65%だった。

ブレット逆変換を行って、ディスプレイに表示して、閾値処理での画像の劣化を確認することができた。
MP ウェーブレット変換後のデータをハフマン符号化して、ハフマン符号化でのデータ圧縮率をリア
ルタイムに表示することができた。
なお、第 16 回画像センシングシンポジウム、イノ
ベーションジャパン 2010 ほか、国際会議 ISCIT において発表を行っている。

参考文献[1] 小野雅晃, FPGA を使用した CMOS カメラ・ディスプ
レイ回路の製作, 平成 21 年度高エネルギー加速器研究機構技術研究会報告集
http://www-eng.kek.jp/meeting09/proceedings/pdf/h21g30
02.pdf[2] H. Nobuhara, M. Ono, T. Tanabata, B. Bede, 3D-Wavelet
DecompositionBased on Max-Plus Algebraand its
Application to VideoCoding,' 10th International
Symposium on Communications and Information
Technologies (ISCIT2010), Meiji University, Tokyo,
Japan, Oct. 26-29, (2010)[3] 延原肇，小野 雅晃，七夕高也，マックスプラス代数に基づく三次元ウェーブレット変換の提案とコンテ
クスト・センシングへの展開，第 16 回画像センシン
グシンポジウム，パシフィコ横浜，2010 年 6 月 10 日
[4] 昌達 K'z, 圧縮アルゴリズム, C magazine[5] ウ ィ キ ペ デ ィ ア , ハ フ マ ン 符 号 ,http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%95%
E3%83%9E%E3%83%B3%E7%AC%A6%E5%8F%B7

８．まとめ
CMOS カメラで撮影した白黒画像を FPGA に入力
して、MP ウェーブレット変換を行い、それぞれの成分に分けてディスプレイに表示した。また、MP
ウェーブレットした画像を閾値処理後に MP ウェー

22摺漆（拭漆）による木材の表面性状の評価
田所 千明
筑波大学生命環境科学等技術室（農林工学系）〒305-8572 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要
摺漆の工程において、条件（木地調整・密度・生漆濃度）を変えて摺漆をした場合、光沢度（艶）や表面性状にどのような違いがあるかを、鏡面光沢度計および走査電子顕微鏡（SEM）を用いて観察した。
結果は以下のとおりである。
・研磨紙粒度の小さい研磨程、光沢度の上昇が早く高い値を示したが、それには上限があった。
・密度による光沢度の差はあまり見られなかった。
・50％に希釈した場合、10回位までは有効であった。
・研磨時に出来た凹部や細胞の空隙は、数回程度の摺漆でも漆が埋まりほぼ平らな状態になるが、光沢度は繊維方向で 15％程度と低かった。
キーワード：木材、摺漆、鏡面光沢度、SEM

１．はじめに漆工芸の一分野である摺漆は生漆を木材に摺込み、紙や布等でよく拭取る作業である。これを数回から数十回繰り返し、漆による光沢を出す（艶を上げると言う）。多様な性質を持つ木材を個人の裁量の割合が高い研磨と拭取りという作業により、最高度の光沢（艶）を得ようとする作業である。
この摺漆の過程で木材の表面がどのように変化す
るかを、木地の調整、比重および生漆の希釈率等の条件を変えて、表面性状の変化を鏡面光沢度計や電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。

２．摺漆について
現在、一般に言われる摺漆(拭漆)は明治時代頃から盛んになったと言われている。それ以前の摺漆は調整した漆を塗り・研いで艶を出す（蝋色仕上げ）
工程の最後に行われる仕上げ作業のことを指していた。蝋色仕上げでは研磨材料（炭や研磨紙）で研磨された面を艶上げ用の粉（蝋色磨き粉）で磨き鏡面状にする。そして、その漆面（研磨粉で研がれ極微
小なキズの残る表面）に生漆を薄く塗り、紙や布等で拭取りキズを埋め極薄い塗膜を作る（コーティング）。この生漆を塗り・拭取る作業を直接木材に行う事が今日では主に摺漆（拭漆）と言われている。
これにより木目模様を引立たせる漆器製作が行われる様になった。

削り、所定の粒度まで研磨紙を順次替えながら研磨した。研磨紙は粒度 120、240、320、400、600 を使用し、繊維方向に各 30 往復させた。
・木地調整と希釈濃度の違いが光沢度にどの様な影響を与えるかを調べるための供試材として、ヒノ
キとマカンバを用いた。木地調整はかんなと粒度120、240、320、400、600 の研磨とした。希釈濃度
実験には溶剤にガムテレピン油使用し、生漆と 50％に希釈した生漆を用いた。
・密度の違いによる光沢度の変化を見るための供試材を以下とした。密度（g/cm3）の順に広葉樹のア
カガシ（0.82）、マカンバ（0.71）、ホオ（0.42）、
キリ（0.24）、針葉樹のヒノキ（0.51）、ベイヒバ（0.49）、
スギ（0.30）。これらを粒度 600 まで順次研磨し光沢度の変化を調べた。
・SEM を用いて木地調整の違いによる木材表面の変化を撮影した。供試材にヒノキとマカンバを、木
地調整用にはかんなと粒度 120、320、600 の研磨紙を用いた。

3.2 鏡面光沢度測定
物体の表面の光沢度の測定には JIS 規格として鏡面光沢度測定方法（JIS Z 8741-1997）がある。鏡面
光沢度は測定物体表面からの鏡面反射光と基準面からの鏡面反射光との比で表される。光源より可視光を 60°で入射したときの受光器で測定される鏡面反射率が 10%となる基準面を光沢度 100 と規定している（図 1）。今回の測定には日本電色工業製の鏡面光沢度計を用いた。入射角と反射角をそれぞれ60゜とし、入射方向を木材繊維に対し平行と垂直の2 方向で測定した。測定点は供試材中央の 3 点とした（図 2）。

４．結果
4.1 木地調整の違いによる光沢度の変化

３．実験
3.1 材料等
生漆には中国産、漆を拭取るものは市販の専用紙を用いた。木地調整では、初めにかんなで柾目面を図 1. 鏡面光沢度測定

23

60

15

15

15

15

測定点

60

5

図2. 供試材寸法と測定点 (㎜)
図 3 より、光源からの入射方向を木材の繊維に平行にしたヒノキの場合、ほとんどの条件で摺漆回数が 25～30 回程で光沢度が概ね 80％近くか、それ以上になった。しかし、研磨粒度 120 では 30％程度と他に比べ極端に小さい値だった。マカンバでは光沢度の上がり方のバラツキがヒノキに比べ大きかった。

粒度 600 では 30 回を過ぎるとヒノキと同じく光沢度（95％）の増加が無くなり（艶が上がった）減少に転じた。これは粒度(＃) 600 研磨により繊維方向（長軸）細胞の凹凸の差が非常に小さくなり、その凹部分に漆が充填され鏡面状態近くになったためと考えられる。光沢度の減少は漆の拭き残りが目立つようになったり、その漆に微小なゴミが付着したためと考えられる。
入射方向を垂直にしたヒノキの場合、摺漆回数が36 回で概ね 55～75％まで上がったが、＃120 では
20％程度であった。マカンバでは条件別に光沢度のバラツキが平行と同じく大きかった。摺漆回数が 30
回位で＃600 とかんなの場合で光沢度の上昇が止まった。平行に比べ光沢度が低いのは、漆の充填が十分では無いため、光源に対して細胞の向き（細胞を円筒形断面とした場合の曲面）が湾曲状態のままで、反射光が正反射しなかったためと考えられる（光沢
異方性）。

平行

100

平 行

100

＃600

＃600
80

＃400
鉋

60

光沢度（％）

光沢度（％）

80

＃320
＃240

40

鉋
＃400

60

＃320
＃240

40

＃120

＃120
20

20

0

0
0

10

20

30

0

40

10

摺漆回数
垂 直

100

20

30

40

摺漆回数
垂 直

100

＃600

80

80

鉋
光沢度（％）

光沢度（％）

＃600
鉋

60

＃400
40

＃320

60

＃400
＃320

40

＃240

＃240

＃120

20

20

＃120
0

0
0

10

20

30

0

40

10

20

30

摺漆回数

摺漆回数

ヒノキ

マカンバ
図3. 木地調整の違いによる光沢度の変化

24

40

平 行

100

ヒノキ
ベイヒバ

80

60

マカンバ
アカガシ
ベイヒバ
ヒノキ
キリ
ホオ
スギ

80

スギ
マカンバ
アカガシ
ホオ

光沢度（％）

光沢度（％）

垂 直

100

キリ

40

20

60

40

20

0

0
0

10

20

30

40

0

10

摺漆回数

20

30

40

摺漆回数

図4. 密度の違いによる光沢度の変化（＃600）
グラフ全体で見てみると、いずれも＃600 の時が最も少ない回数で光沢度が上がった。また、各条件にはそれぞれ光沢度の上限値がありそうであった。
垂直の場合、摺漆回数を増すと光沢度の上昇が見込
めるが、平行の場合の光沢度が上限を示しているので、この時の値が最高光沢度と考えられる。

が早かった。光沢度の値は平行とは異なり、広葉樹が若干高かった。

4.3 生漆濃度の違いによる光沢度変化（図 5）
希釈した生漆によるヒノキの場合、摺漆回数 13
回位までは光沢度は通常の生漆と同程度であったが、それ以降希釈したものは上がらず、70％程度の光沢度で止まった。マカンバの場合はどちらもほとんど同じ傾向であった。
摺漆は塗った漆を拭取ってしまうので、薄めた漆を用いても可能ではないかと考え実験をしたが、この結果から回数 10 回位までは薄めた漆でも有効ではないかと考えられた。なお、塗布後から拭き取るまでの放置時間を 0、10 分間で実験したが、同じ傾向だった。

4.2 密度の違いによる光沢度の変化（図 4）
繊維方向に平行な場合は、ほとんどが 90％近くにまで上昇し、密度による差はあまり無かった。これ
は研磨粒度が最も細かな＃600 で行われたためと考えられる。光沢度の値は針葉樹が広葉樹よりも高かった。
垂直では平行の 70～80％程度の光沢度であったが、平行と同様密度による顕著な差はあまり無かった。アカガシ（放射孔材）は他に比べ光沢度の上昇
平 行

100

80

80

60

光沢度（％）

光沢度（％）

平 行

100

100%
50%
40

20

60

100%
50%
40

20

0

0

0

10

20

30

40

0

摺漆回数

10

20

摺漆回数

ヒノキ

マカンバ
図5. 生漆濃度の違いによる光沢度変化

25

30

40

0回

1回

5回

13回

26回

鉋

＃320
図6. 摺漆による表面の変化（ヒノキ）

26

0回

1回

5回

13回

26回

ヒノキ

マカンバ
図7. 摺漆による表面の変化（＃600）

27

5．ＳＥＭによる表面の様子（図6、7）
かんな削り写真による変化を見てみると、1 回の摺漆で木材細胞（主に道管や仮道管）がおおむね漆で埋まり、5 回では繊維の形状が少し見える程度になった。
＃320 研磨では、摺漆前の状態は研磨砥粒により細胞が押し潰され、引き剥がされた細胞の一部が丸められている様子が分かる。1 回目の摺漆でざらついた様子が消え、5 回で完全にコーティングされた。
13 回、26 回ではかんな削りと同じような状態になった。
ヒノキの＃600 では、＃320 に比して凹凸が減り、細かに研磨された様子が分かる。しかし、1 回摺漆をすると、凹凸と丸められたものが少ない程度で＃320 と同じような状態（仮道管孔が現れ早材と晩材の差）となった。これは生漆に含まれる水分（約30％）を細胞が吸水し膨潤したためと考えられる。
その影響が 5 回の摺漆でも多少残っているが、＃320
よりも凹凸が細かい。13 回目ではほぼ平滑になり光沢度も概ね 60％になり＃320（28％）に比べ光沢度の上がりが早かった。
マカンバ＃600 ではヒノキと同じように細かに研磨されているが、1 回目の摺漆ではヒノキと比べ平28

滑さが際立っている。これはマカンバが散孔材で道管径が小さいためと考えられる。しかし、このときの光沢度はおよそ 6％で、ヒノキ（約 5％）と大差なかった。これ以降はヒノキと同様の変化であった。

６．まとめ
摺漆は研磨が重要な要素である。摺漆を繰り返すことで、凹んだ部分を漆が覆い徐々に平滑になり光沢度が上がる。このとき凹以外に漆が残るとそこが凸となりまた、ゴミが付着し乱反射の原因となる。
そのため、凹の深さが小さい程漆が充填しやすく平滑になりやすい。つまり、光沢度が上がるので、研磨は粒度の小さなものでする必要がある。大きな粒度では凹の幅も大きくなり、一定の深さは埋まるがそれ以降は広い凹となり平面になりにくく、高い光沢を得にくくなる。拭取るだけで光沢度（平滑さ）を上げるためには木地調整が最も重要である。

7．謝辞
本 研 究 は 平 成 14 度 科 学 研 究 費 補 助 金 奨 励 研 究（14920009）により行われました。ここに記し感謝いたします。

初めて微生物を扱う学生向けの微生物分離・観察実験の組み立て-「夏休み自由研究お助け隊」を通して木澤 祥恵 a）
筑波大学生命環境科学等技術室（応用生物化学系）〒305-8572 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要

中学校の理科第二分野では植物、動物は取り上げられているが、微生物についてはほとんど触れられていないのが現状で、ましてや実験材料として扱う機会は皆無に近い。高校の生物Ⅰ、Ⅱにしても同じ状況であるため、逆に中学生でも、補助できる人数が多ければ、大学生と同じような手技が可能であるのではと考えた。
そこで、滅菌済みの培地を入れたシャーレを数種類用意し、興味のある醸造食品を持ってきてもらって、受講生自身でシャーレに植菌し、そのシャーレを持ち帰って観察するという流れを作ってみた。それだけでは物足りないので、その場で顕微鏡観察ができる乳酸菌（ヨーグルト）、事前にスライドカル
チャーで生育させた Aspergillus oryzae（コウジカビ）、
Mucor rouxii（ケカビ）などを用意して顕微鏡観察をしてもらった。
①滅菌済みの培地に興味のあるサンプルを植菌し、生育させて観察する。②微生物を顕微鏡で観察する。
という 2 点は、今年度開催の「夏休み自由研究お助
け隊 2010」に至るまで、細かい修正を施しながら継続している。日程、取り上げる微生物、準備する培地の選択などについては、改善が必要と考えられた時点で変更を行った。その推移について報告する。

「夏休み自由研究お助け隊 2005」で独自テーマ「醗酵とは？かびとは？」を受けたことを契機として、今年度開催の「夏休み自由研究お助け隊 2010」まで 6 回にわたり微生物の分離・観察実験のテーマを担当した。受講生の理解を深め、より微生物に関心を持ってもらえるよう各年でテーマの内容、取り上げる微生物の種類など様々な取り組みを行ったので、その推移、問題点、今後の課題などについて報告する。
キーワード：微生物、学生実験、夏休み自由研究、
筑波大学社会貢献

１．はじめに「夏休み自由研究お助け隊 2005」の実行委員の方から、独自テーマ「醗酵とは？かびとは？」に対応できないかという相談をいただいた際、せっかく微生物に興味を持っていただいたのだからと受講生の方と連絡を取り、どのようなことに興味があるか問い合わせてみたところ、食品の醸造などに興味があるとの回答をいただいた。受講生が一人だけということもあり、筆者が担当している生物学類、生物資源学類の学生実験とオーバーラップする形で実験を組み立ててみた。

培地名
PDA 培地1/10 2YT 培地

BCP 加プレートカウントアガール培地

LB 培地

表 1 培地組成
組成（/蒸留水 1000 ml）
Potate Extract 4.0g
グルコース 20.0 g
ポリペプトン 1.6g
イーストエキス 0.1g
NaCl 0.05 g
イーストエキス 2.5g
ポリペプトン 5.0g
グルコース 1.0g
ポリソルベート 80 1.0g
L-システイン 0.1g
BCP(ブロモクレゾールパープル） 0.04g
カゼイン由来ペプトン 10.0ｇ
イーストエキス 5.0g
NaCl 10.0 ga）E-mail: kizawa.yoshie.ge@un.tsukuba.ac.jp; Tel: 029-853-6628

29

pH
Agar
5.4-5.8 2 %
7

2%

7

2％

7

2％

はなくアネロパックを使用した簡便な方法を採用することができた。ただ、②の問題点、「顕微鏡観察
した場合の菌の形態にバリエーションが少ない。」
を改善することはできなかった。

２．実験内容の推移
2.1 テーマ内容の推移「夏休み自由研究お助け隊 2005－『醗酵とは？かびとは？』」では、主に醸造食品をサンプルとして実験を組み立てた。醸造食品は納豆、味噌、ビール、
醤油、ヨーグルトなど、確かに生産工程では微生物を使っているが、流通過程での過発酵、雑菌の混入などを防ぐため綿密な滅菌工程を経ているものが多く、そのまま培養しても微生物の生育が認められないものが多かった。
この過程を踏まえ、乳酸菌にターゲットを絞って次年度は「夏休み自由研究お助け隊 2006－『ヨーグルトの乳酸菌を観察しよう』」にテーマを切り替え、ヨーグルトに含まれる乳酸菌を BCP 加プレートカ
ウントアガール培地（日水製薬株式会社製、以下、
BCP 培地と表記する）のシャーレ上で培養し（図 1参照）、更に 10％スキムミルク水溶液がヨーグルトの乳酸菌を植菌したことで乳酸の産生により固まる現象の観察を行い（図 2 参照）、それぞれについて
顕微鏡観察を行った（図 3 参照）。ヨーグルトの乳酸菌については受講生の関心も高く、好評だったが、①乳酸菌には嫌気性の菌が多く、好気培養だけでは乳酸菌の生育が認められない場合が多いので、シャーレの培地に植菌後、培地を重層する形で嫌気培養を行う必要がある。②顕微鏡観察した場合の菌の形
態にバリエーションが少ない。③受講生が自分でシャーレに植菌した微生物を顕微鏡観察することができない。などの課題を残した。

図 1. 乳酸菌を植菌した BCP 培地
乳酸産生による pH 低下で培地の色が黄変する。

図 2. 10％スキムミルク水溶液
右側の乳酸菌を植菌したスキムミルク溶液
は乳酸産生による pH 低下で一晩で固まる。
「夏休み自由研究お助け隊 2007 －『ヨーグルトの乳酸菌を観察しよう』」では日程を半日ずつ 2 日間連続する、という形を取り、受講生自身がシャーレに植菌した微生物を 2 日目に顕微鏡観察することが可能になった。嫌気培養も、培地を重層するので

30

図 3. 乳酸菌の顕微鏡写真（ヨーグルト由来）「夏休み自由研究お助け隊 2007 －『身近な微生物を観察してみよう』」では乳酸菌に限定せず、PDA
培地（ポテトデキストロース寒天培地：日本製薬株
式会社製）、LB 培地（Merck 社製）、更に乳酸菌の分離用に BCP 培地、また、キムチなどの乳酸発酵を行う漬物をサンプルとして想定し、BCP 培地に 5％
食塩添加した培地を用意した。10％スキムミルク水
溶液が乳酸の産生により固まる現象の観察も併せて行った。
サンプルとしては土壌、川の水、自家製味噌、果物、ヨーグルト等バラエティーに富み（図 4 参照）、受講生 3～4 名の間でもお互いのシャーレを見せ合ったり、顕微鏡観察できたものを見比べたりすることができた。
今回は、サンプル及び培地にかなり幅を持たせた
ため、実験自体は楽しくできたという意見が受講生
からは挙がってきた半面、全体に結果をまとめる段
階で方向性が散逸してしまったことが新しい課題となった。
これを踏まえて、「夏休み自由研究お助け隊 2008－『身近な微生物を観察してみよう』」では培地の種類を PDA 培地と 1/10 2YT 培地、さらに乳酸菌用の BCP 培地の 3 種類に絞り込んだ。PDA 培地と 1/10
2YT 培地は栄養価の極端に異なる培地の比較ができるように選定し、BCP 培地はヨーグルトがサンプルとして持ち込まれた場合にのみ使用することとした。
この年に「微生物」＝「植物プランクトン（ミカヅキモなど）、動物プランクトン（ミジンコなど）」と解釈していた受講生がいたため、翌年からは「夏休み自由研究お助け隊 2009 －『身近な微生物（細菌・酵母・カビ）について調べてみよう』」、「夏休み自由研究お助け隊 2010 －『微生物：細菌・酵
母・カビについて調べてみよう』」、など具体的な表記をするように心がけた。実験内容、使用する培地などについては 2008 以降大きな変化は加えていない。

図 4. ユニークな分離源の例
セミの羽から分離したバクテリア

2.2 実験日程の推移

３．問題点及び今後の課題「夏休み自由研究お助け隊 2005－『醗酵とは？かびとは？』」、「夏休み自由研究お助け隊 2006－『ヨーグルトの乳酸菌を観察しよう』」では、半日のみの実験とし、説明、植菌、顕微鏡観察を行って、植菌済みのシャーレを持ち帰る形式を取った。この形式ではその後のシャーレの状態がこちらで把握できず、実験がやりっ放しで終わってしまう可能性があるため、「夏休み自由研究お助け隊 2007－『身近な微生物を観察してみよう』」からは 2 日間連続、半日ずつという形式を取った。1 日分の培養を学内で行うことができるため、アネロパックを用いた嫌気培養（図 5 参照）など、培養条件のバリエーションが広がること、自分で植菌した微生物を顕微鏡観察
できることなど利点が多く、その後は今年度までこの日程を採用している。

3.1 基本的な微生物の説明
受講生には事前に簡単な説明と、微生物の分離源となるサンプルの準備を依頼する文書を送っている。
実験当日には PowerPoint で作成した資料を使って主な説明を行っているが、実験に時間を割くためな
かなかゆっくりと説明を行うことが出来ない。実際の実験内容とは別に、中学生でも理解できるような冊子を作り、実験後でも読み返せるよう配布したいと考えている。

3.2 結果のまとめ方
結果をまとめる方法については、それぞれの使用するサンプルの種類が異なるため具体的な対応を行ってこなかったが、環境サンプルの培地を 2 種類に絞り込んだ段階で結果を記入するためのシートを作成する必要性を感じている。
携帯電話のカメラやデジタルカメラで生育状態を記録している受講生が多いが、写真を撮りっぱなし
でどのデータかが分からなくならないよう、シャーレを目視で観察する場合のコロニーの特徴をその場でノートに具体的に記載できるよう色、形状、特徴等をまとめて言葉で表現するための指導が必要である。

図 5. アネロパックを用いた嫌気培養

3.3 テーマを担当する側の問題点
2.3 使用する培地の推移
乳酸菌の分離用培地については BCP 培地を継続して使用している。乳酸菌の分離に使用される培地として、他にも GYP 白亜寒天培地が挙げられるが、1 日の培養でははっきりとした乳酸の産生を示すハロ（培地に加えた炭酸カルシウムが乳酸により溶解
してコロニーの周りに透き通った部分ができる現象）を観察できないことから BCP 培地を選定した。
土壌、水などの一般環境からのサンプルを扱う場
合の培地については、生物学類、生物資源学類の学生実験で一般的に使われる培地を使用している。
PDA 培地（ポテトデキストロース寒天培地：日本
製薬株式会社製）はカビ、酵母の生育に適していると言われており、ジャガイモの熱水抽出物（Potate
Extract）とグルコースが主成分であるため、聞き慣れない培養基に比べて受講生に馴染みがあるかと思い、「富：栄養培地」代表として使用している。一方の 1/10 2YT 培地は、イーストエキスとポリペプト
ン、食塩を含む 2YT 培地を 1/10 に希釈した培地で、「貧：栄養培地」代表として使用している。土壌、水など環境サンプルではこちらの培地に生育しやすい菌も多く、2 種類の培地に同様に植菌することで栄養要求性などの違いを考察できるようにしている。

今回この報告書をまとめてみて、実際に持ち込まれたサンプルの種類と対応についてのまとめ、結果の追実験など、当日の忙しさに紛れて対応できなかった部分や整理しきれていない部分が沢山あることを痛感した。今後は指導するのと同時に、毎年のデータをどのように残すか、方法を検討したいと考えている。

謝辞
初めてテーマ担当として参加した「夏休み自由研
究お助け隊 2005」以来、今年度に至るまで当日の指導の補助をして下さっている生命環境科学等技術室
応用生物科学系の技術職員の皆さんをはじめ、「夏休み自由研究お助け隊」運営にかかわる実行委員の皆さん、ご協力いただいた大学執行部、関係各支援室、研究科に心より感謝申し上げます。
本検討の一部は、日本学術振興会 科学研究費補助金（奨励研究）20934009 によるものである。

参考文献[1] 安藤昭一編著, 初めて学ぶ人のための微生物実験マ
ニュアル 第 2 版 技報堂出版[2] 細野明義著, ヨーグルトの科学－乳酸菌の贈り物－
八坂書房

31

Formulation of experiments to isolate and examine microorganisms for students
handling microorganisms for the first time
－The Summer Workshop for Middle School Students－
Kizawa Yoshie
Institute of Applied Biochemistry, Technical Service Office for Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba, 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8572 Japan

Given the opportunity to present the original topic of “What is fermentation? What is mold?” at the 2005
Summer Workshop for Middle School Students, we have supervised the topic of experiments to isolate andexamine microorganisms in the 6 subsequent workshops up to the 2010 Summer Workshop for Middle SchoolStudents held last year. In order to increase students’ level of understanding and foster greater interest in
microorganisms, we have taken various approaches each year to aspects like topic content and types of
microorganisms covered. Here, we report on changes in and problems with these approaches and topics for the
future.
Keywords: microorganisms, student experiments, Summer Workshop, social contribution by Tsukuba University

32お酒やコーヒーなど日常的飲み物と日本人の遺伝子中村 貴子
筑波大学医学系技術室〒305-8572 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要
歓送迎会や忘年会等で飲むお酒、また仕事の合間に飲むコーヒーやお茶等は、生活に潤いを与えてくれる嗜好品であり、世界中で消費されている。
しかしそれらを摂取すると個人個人の作用に差異があることに気づく。お酒に強い弱いやコーヒーの感受性などの個人差はその人の持つ遺伝子の塩基配列の違いに大きく関わっていて、その違いによりさま
ざまな症状が現れるという研究が進んでいる。今回、それらの遺伝子の作用と検出方法やそれらを応用し我々日本人集団の遺伝子型とその頻度を調べた。
キ ー ワ ー ド ： Acetaldehyde ALDH, ADORA2A
Caffeine

1.1 初めにアルコール飲料の主成分は水とエタノールである。
摂取されたエタノールは消化管で吸収された後、その大部分は肝臓で代謝され、最終的には水と炭酸ガスとなり体外に排出される。これには大きく二段階の酵素反応が関わっており、第一段階は ADH(アルコール脱水素酵素)によりアルコールがアセトアル
デヒドに分解される反応、第二段階は ALDH（アセトアルデヒド脱水素酵素）によりアセトアルデヒド
が酢酸になるになる反応である[1]。
ADH の作用
１) C2H5OH ＋ NAD
エタノール⇔ CH3CHO ＋ NADH ＋ H＋アセトアルデヒド
ALDH の作用

２）CH3CHO ＋ NAD＋

アセトアルデヒド

1.2 方法
1.2.1 PCR 法
血液より抽出した DNA を以下に示すプライマーを用い下記の条件にて PCR 反応を行った。
Primer forward
Cy5-CAA ATT ACA GGG TCA ACT GCT-3’
Primer reverse
Cy5-CCA CAC TAA CAG TTT TCA CTT-3’

１．Alcohol と代謝酵素＋

アルデヒドの分解能が高いタイプで、塩基が A に変異している遺伝子をホモに持っている人をデフィシェントタイプ（DD 型）といいお酒に弱い、すなわ
ちアセトアルデヒドの分解能力が低下したタイプである。両方の遺伝子を共有している人をヘテロタイ
プ（ND 型）といいほどほどタイプである[4]。
それらの遺伝子型を PCR-SSCP 法で検出し、日本各地の遺伝子頻度の比較検討を行った[5]。

⇒ CH3COOH ＋ NADH ＋ H＋denatureannealingextension

97 ℃ 30sec
58 ℃ 30sec
72 ℃ 30sec

35cycle1.2.2 SSCP 法
一本鎖 DNA は分子内水素結合などにより一本鎖のまま安定しようとするため、その塩基配列に特異的な高次構造をとる。したがって一組の二本鎖 DNA
アリルに由来する 4 本の互いに相補的な一本鎖DNA アリルを電気泳動すると、それぞれの塩基配列が異なるため異なる位置に泳動される。一塩基置換によってもこの一本鎖 DNA の高次構造は変化し、電気泳動の際、易動度に影響を及ぼす。このような多 型 を 一 本 鎖 DNA 高 次 構 造 多 型 (single-strand
conformation polymorphism SSCP)という。(図 1)

酢酸

アセトアルデヒドは悪酔いの原因物質と言われ、これが体内にたまると顔が赤くなったり、気分が悪くなったりする。この 2 つの反応のうちアルコールに強い、弱いに関係するのは主に ALDH2 である。
遺伝子構造解析の結果、Exon12 のグルタミン酸のコドン（GAA）がリシンのコドン（AAA）へ突然変異していることが分かった[2] [3]。すなわち遺伝子の中のたった一つの塩基が G から A へ塩基置換したことにより、お酒に弱い人が存在することになった。塩基が G の遺伝子をホモに持っている人をノーマルタ
イプ（NN 型）といいお酒に強い、すなわちアセト

1.2.3 Gel 電気泳動
denature により 1 本鎖にした PCR 産物を ALF
express DNA sequencer を用い 7 ％アクリルアミド
ゲルにて電気泳動を行った。(図 2)検出されたパターンは(図 3)のように、G またはA の変異により 2 つのピークで表され、その一方または両方のピークの出現により塩基置換箇所(SNP)の塩基が判定された。

33

1.2 結果と考察
変異遺伝子
箇所に塩基置換

正常遺伝子

PCR-SSCP 法により簡便にまた視覚的に明確に遺伝子型を分別することができた。それを用い筑波大
法医学の原田勝ニ教授らの研究グループは日本全国
47 都道府県についてそれぞれ 100 人の遺伝子型を調べ遺伝子頻度を検出した。本稿は文献（原田勝二；
飲酒行動と遺伝子.公衆衛生，63:234-237，1999，および原田勝二；飲酒様様態に関与する遺伝子情報，醸協，86 巻 4 号,131-141,2001）を参考に作成した。

PCR産物

一本鎖DNAに高次構造に変化が起きる
sense鎖antisense鎖

sense鎖antisense鎖

電気泳動後の各fragmentの状態
１: 正常アリルのホモ接合

sense鎖２: 正常アリルと変異アリルのヘテロ接合
antisense鎖

表 1．ALDH2 の表現型頻度と N 遺伝子頻度による酒に強い県、弱い県のベスト 10

３: 変異アリルのホモ接合
１２３

図 1．SSCP 法の原理
二本鎖 DNA は一本鎖になると自ら高次構造をとる。
１塩基変異が生じると異なる高次構造をとることにより、電気泳動の結果、移動度に差異が生じる。それを検出する方法が SSCP 法である。

PCR条件
denature

97℃

30秒

annealing 58℃

30秒

extension 72℃

30秒

PCR産物

30 cycle

PCR産物１μl+

酒に強い県ベスト１０

順
位

都道府
県名

遺伝子
頻度

強い
NN

ほどほ
ど ND

全く飲め
ない DD

1
2
2
4
5
6
7
7
9
10

秋田
岩手
鹿児島
福岡
栃木
埼玉
北海道
沖縄
熊本
高知

0.876
0.845
0.845
0.843
0.820
0.813
0.805
0.805
0.802
0.800

76 (%)
73
76
70
70
68
66
66
66
63

23 (%)
23
20
29
24
27
29
29
28
34

1 (%)
4
4
1
6
5
5
5
6
3

Blue Dextran 色素 in Formamide液 14μl

酒に弱い県ベスト１０
97℃ 5分 denature

急冷

Polyacrylamide gelにアプライ

図 2．PCR 反応と ALF express DNA sequencerを用いた polyacrylamide gel による SSCP 分析法

N ピーク
共通ピーク

D ピーク
NN 型
NN型
G/Gホモ

ND 型
ND型
G/Aヘテロ

DD 型
DD型
A/Aホモ
共 通バン ドDN

図９． ALF expressで検出したALDH2多型

図 3．SSCP 分析により得られた一塩基多型によるピークパターン。NN 型の GG ホモ遺伝子と DD 型の AA ホモ遺伝子のピークが移動度の差で表される。
ND 型の G/A のヘテロ遺伝子は 2 つのピークが出現
する。

34

順
位

都道府
県名

遺伝子
頻度

強い
NN

ほどほ
ど ND

全く飲め
ない DD

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

三重
愛知
石川
岐阜
和歌山
大分
広島
大阪
奈良
岡山

0.630
0.643
0.673
0.690
0.705
0.715
0.727
0.728
0.730
0.737

36 (%)
41
45
48
52
51
49
54
57
52

54 (%)
47
44
42
37
41
48
37
32
44

10 (%)
12
11
10
11
8
3
9
11
4

表 1 は N 遺伝子頻度の高い県と反対に低い県の 10位までを示している。遺伝子頻度というのは対立遺伝子の一方を持っている割合のことで強い型の NN
型はホモで遺伝子の数は 2 本、ほどほど型は ND 型
ヘテロなので N 遺伝子は 1 本、として全体の遺伝子の数 2 n（n ＝人数）の中に占める割合を言う。
お酒に強い人が多い、強い県は東北地方、九州地
方と日本列島の南と北の端に位置し、反対に強い人が比較的少ない弱い県は近畿地方を中心に存在していることがわかった。また、日本でお酒に一番弱い県の地帯が三重県から石川県へ近畿、北陸を南北に延びている。（図 4）

る。これはコーヒー等に含まれる Caffeine やその代謝物の作用である。Caffeine はもっとも成功したドラッグと呼ばれ、数々の中枢神経興奮作用がある。
最近この作用はアデノシン受容体 ADORA2A 遺伝子
によるものであることがマウスを使った実験で明らかになった[9]。この A2A 受容体遺伝子の rs5751876に C>T の遺伝子変異がありそれと Caffeine の感受性に差があるとの報告が出ている。我々はそれらの遺伝子の同定法の確立と、世界各地域の人種差を検出するため、その変異箇所を挟むプライマーを作製し、PCR-SSCP 法を用い、分析を行った。

日常的な感覚で、お酒に強い県というと秋田、鹿児
島、高知、沖縄などがあげられるが実際に調べたと
ころ、やはりその 3 県は強い人の割合が非常に多いということが実証できた。

Ｎ遺伝子頻度0.80以上0.75～0.80
0.70～0.75
0.70以下

図 4．日本各県別 N 遺伝子頻度
N の遺伝子頻度が高いほどお酒に強い県（お酒に強い人の割合が多い県）である
現世人類の起源は 20～30 万年前のアフリカとされその後 10～12 万年前ほど前に大移動がはじまり 5～7 万年前に現在のヨーロッパやアジアに広まり三大人種が形つくられた。ヨーロッパの白人やアフリカの黒人はすべて NN 型である[6]。一方 ALDH2 の D型遺伝子を持っているのはモンゴロイドだけということから、D 遺伝子が誕生したのはそれ以降であり、今から 2.5 ～3 万年ほど前に中国大陸の南方で酵素欠損型遺伝子が誕生したと考えられている。
その遺伝子を持った人類の一部が北方に移動後、朝鮮半島を経由して日本列島へ、渡来した。
現在の日本人は古モンゴロイド系の縄文人と新モンゴロイド系の弥生人の二つの要素を持っていると言われている。縄文人はほとんど N 遺伝子のみで、とても酒に強かったが、そこに縄文末期、主に朝鮮半島から渡来した弥生系の人たちが近畿や中国地方に移り住み、D 遺伝子がもたらされたと考えられている。その後、近畿地方の弥生系住民の地方への進行とともに、D 遺伝子は中央を中心に広がっていったため、日本列島の中央部から混血がすすみ D 遺伝
子頻度が高くなったと考えられている[7] [８]。
しかし、東へ進んだ D 遺伝子を持った集団も北ア
ルプス、南アルプスや立山連峰など険しい山岳地帯に阻まれ、もともと弥生系の人々は稲作中心であったため、山岳を越えずその手前の平野部に D 遺伝子が蓄積する要因になったのではないかと考える。

２．Caffeine と感受性
2.1 初めに
日常的に多くの人々に飲まれているコーヒーや紅茶等を摂取すると疲労感が薄れ頭がすっきりする、
目がさえて不眠になる、利尿作用などの症状が現れ

35

2.2 Caffeine と AdenosineA2A Receptor(ADORA2A) 遺伝子
アデノシンは生体のほとんどの細胞で産生されDNA の塩基を構成するほか、アデノシン 3 リン酸(ATP)を介して細胞のエネルギー代謝に関与し、細胞表面の受容体とともに細胞機能の制御、調節をしている。
アデノシン受容体は G タンパク質共役型受容体ファミリーの一員で A1,A2A,A2B,A3 受容体が知られている。このうち大脳基底核のようなドーパミンが豊富な領域多く見られるのは A1 受容体と A2A 受容体である。A2A 受容体遺伝子は 22 番染色体長腕上に位置し長さは約 9kbp,2 つの Exon で構成されている。アデノシンの antagonist の Caffeine は、化学構造の類似から（図 5）アデノシン A1、A2A 受容体に対して同様の結合親和性を持ち、アデノシンの結合を阻害しドーパミンやノルアドレナリンなどの神経伝達物質の抑制を阻害することにより不眠や興奮などの作用が現れることが知られている。それらの機序を図 6 で説明する。

図 5．アデノシンとＣaffeine の化学構造
プリン基の部分が類似しているため、アデノシン受容体に結合してアデノシンの作用を阻害する。

を検出した。さらに sequence 反応にて遺伝子型を確認した。 検出されたパターンは(図 7)のように、C または T の変異により 2 つのピークで表された。

電気シグナル小胞
DDD

アデノシン受容体

フィードバック
アデノシン受容体

アデノシン
D
D

D

ATP

D

ドーパミン

D

D
シナプス後

興奮が伝達される

図 6-1． 神経線維の電気シグナルがシナプス小胞に伝えられと小胞はシナプス前膜に移動し興奮性情報伝達物質ドーパミンなどと一緒に ATP を放出。ドーパミン
はシナプス後膜のドーパミン受容体に伝わり興奮シグ
ナルを伝える。一方 ATP はリン酸を失いアデノシンへと素早く分解されアデノシン受容体と結合した後、興奮性神経伝達物質の量を抑制するシグナルを出しドー
パミン等の放出を抑制し興奮を鎮めるなど伝達物質の量をコントロールしている。

図 7．ADORA2A,rs5751876 部位の SSCP 分析
により得られたピークパターン（左）と塩基置換部位を示した sequence 図（右）表 2．世界各地の ADORA2A 表現型の割合

アフリカ、南米の TT 型頻度はアジア地域に比べ低くなっている。

電気シグナル

D
D

n

D

ATP

ミャンマー

93

日本（茨城）

77

モンゴル

79

中国（上海）

95

USA-白人92

コートジボア
ール

47

カメルーン

64

コロンビア

72

カフェイン
アデノシン
D D

D
D

D
D

ドーパミン
D

D

D
D

興奮性シグナル
眠気が覚める、頭がさえる

図 6-2． Caffeine はアデノシンの antagonist として、ア
デノシン受容体に結合してアデノシンの結合を阻害することによりドーパミンやノルアドレナリンなどの神
経伝達物質の抑制が効かず、不眠や興奮などの作用が
現れる

CC(%)

CT(%)

TT(%)

20
(21.5)
19(24.7)
19(24.1)
23(24.2)
32(34.8)
20(42.6)
33(51.6)
34(47.2)

44(47.3)
38(49.4)
39(49.4)
58(61.1)
41(44.6)
22(46.8)
24(37.5)
33(45.8)

29(31.2)
20(26.0)
21(26.6)
14(14.7)
19(20.7)
5(10.6)
7(10.9)
5(6.9)

2.3 方法2.4 結果と考察

血液より抽出した DNA を以下に示すプライマーを用い rs5751876 の C/T の遺伝子変異を検出するため下記の条件にて PCR 反応を行った。

世界各地の人種について A2A 遺伝子タイプ別頻度を表 2 に示す。
ミャンマーはじめ中国を除くアジア地域は TT 型が20%以上であるのに対しアフリカや南米は 10%以下であり、反対にアフリカや南米、アメリカ白人など
では CC 型が 30～50%と高いのに比べアジアでは20%前後で低い。
遺伝子頻度を世界地図上に表した図 8 でみるとアジア地域は T と C がほぼ同率、中国は若干 C が多Primer forward
Cy5- TCA TGG CAG TGA CGG AGA GCA-3’
Primer reverse
Cy5- TAA GGA GCT CCA CGT CTG GGA-3’増幅された PCR 産物を用い 7％アクリルアミドゲ
ルにて電気泳動を行い SSCP 分析により遺伝子型

36

いが、
アフリカと南米は C 遺伝子高いことがわかる。
それぞれの遺伝子の働きを調べるため文献検索を行
った。

モンゴル
T

C
T

T

T

C
米国白人

T C
コートジボアール

C

中国

日本

T C

C
T

C

カメルーン

ミャンマー

T

C

コロンビア

人種によるADORA2A（C/T) 多型遺伝子頻度のグラフ

図８．世界地図上に示した、ADORA2A,rs5751876
C/T 遺伝子頻度。アフリカ、南米の C 遺伝子頻度が高いことがわかる。
M.C Cornelis ら[10]は 2735 人のボランティアに 1
日の Caffeine 摂取の量を報告させ、TT 遺伝子型が C遺伝子を持つ CC 型、CT 型より Caffeine 消費量が少なく、また喫煙者においては C 遺伝子を持つ人のCaffeine 消費量が有意に高いという結果を得ている。
JV Rety ら[11]は、プラセボを用い脳波を使った実験
で CC 型が Caffeine の影響で睡眠後 β 波が出現するなど、TT 型に比べ覚醒効果が高かったと報告している。これらの結果から言えることは、C 遺伝子を持
つタイプはコーヒーなどの Caffeine 消費量が多い。
それはすなわち、Caffeine の効果（覚醒効果や気分が良くなるなど）が高いため多用すると考えられる。
タバコを吸いながらコーヒーを多飲するというのはよく見られる光景である。まだはっきりとしたことは解らないが、中枢神経系の他の受容体との働きに関係すると思われる。
反対に TT 型については Childs E[12] や Alsene K[13]らは、Ｔ遺伝子を持つ人に 150mg の Caffeine 投与により不安感が現れる人の割合が高いと述べさらに
Hohoff C[14]や Hamilton[15]らはＴ遺伝子はパニック障害のリスク遺伝子であると述べている。つまり T遺伝子を持つ人は Caffeine の摂取後精神的に不安定な気分や不安感が現れるため Caffeine の摂取量は少なくなるということである。表 2 から日本やミャン
マー、モンゴルにおいて 4 人に 1 人はコーヒーが苦手という人がいることになるが、アフリカや南米ではその割合は低くコーヒーが多用されていることになる。
コーヒーの起源はアフリカ、エチオピアと言われ、最初はアラブ地域のイスラム教指導者が修行中に眠くならないために用いた。C 遺伝子がカフェインによる覚醒効果が高いとしたら、C 遺伝子頻度が高い地域の人たちは Caffeine の恩恵が強いと感じるゆえにカフェインを多用しさらに 16 世紀にやはり C 遺伝子頻度が高いヨーロッパに伝わった後、コーヒー

37が爆発的に広がったのではないか。ヨーロッパではバッハがコーヒーカンタータを書いてその味わいと効能をたたえている。文豪バルザックはコーヒーの助けを借りながら名作を書き、効き目が薄れるとさらに濃いコーヒーを大量にがぶ飲みし最後は乾燥したコーヒーの粉を食べていたという逸話がある。
オリジナルの遺伝子が C であるためアフリカが C
遺伝子頻度が高いことは納得のいく結果であるが、アジアからアメリカ大陸へ渡ったモンゴロイド系である南米コロンビアのネイティブが高いということ
は、アジア集団の中から遺伝的浮動などにより T 遺伝子頻度が低い集団となりアメリカに広がったのかもしれない。しかし現在のコーヒー原産国アフリカと南米に C 遺伝子が多いというのは興味深い結果である。
アジアでは中国は他の国に比べ C 遺伝子頻度が高く、同様にお茶の起源は中国雲南省と言われ紀元前から用いられた。唐代の詩人魯仝（ろどう）は茶の効用について語っている。
『1 杯飲むと喉が潤い、2 杯目で一人思い悩むことがなくなり、3 杯目で詩想があふれ出し、4 杯目で不平不満が去り、 5 杯めでは全身がすがすがしくさわ
やかになり 6 杯目で神仙の境地に達し、7 杯目では羽が生えて空を飛ぶ思いであった。』
Caffeine と 同 様 の 効 果 が あ る antagonist とADORA2A の関係からパーキンソン病などへの医薬品への応用も始まっている。今後いろいろな疾患とADORA2A 遺伝子型について調べていきたい。

３．最後にお酒もコーヒーやお茶も我々のごく身近な飲み物であるが、それらが好まれる理由は遺伝子の複雑な作用による。反対に遺伝子の作用により好まないあ
るいは受けつけないという人も存在することになる。
さらにそれらの飲料は広い意味で薬物であり、副作
用や体への影響も多い。我々はそれを熟知して、楽しくそれらを味わい、けっして他人に無理強いしてはならないのではないか。
また、その遺伝子の集団での頻度を眺めることによって我々日本人や世界の人々の移住や形態、歴史が推測されることを考えると、遺伝子の突然の変化（突然変異）が文化をつくると言っても過言ではな
いような気がする。

４．謝辞
ALDH2 と日本人の遺伝子についての発表をお許しいただいた、筑波大学社会医学系法医学 前教授、
原田勝ニ先生に深く感謝いたします。
また研究の全般についてご指導いただいた筑波大
学社会医学系法医学、本田克也教授に御礼申し上げます。

associated with habitual caffeine consumption. Am J Clin
Nutr. Jul;86(1) 2007:240-244

参考文献[11] Rétey JV, Adam M, Khatami R, Luhmann UF, Jung HH,
Berger W, Landolt HP. A genetic variation in the
adenosine A2A receptor gene (ADORA2A) contributes
to individual sensitivity to caffeine effects on sleep. Clin
Pharmacol Ther. May;81(5) 2007:692-698.

[1] Ehrig T, Bosron WF, Li TK., Alcohol and aldehyde
dehydrogenase.,Alcohol Alcohol. 25(2-3) 1990 105-16[2] Yoshida A ,Genetics of human alcohol metabolizing
enzymes.Prog Nucleic Acid Res Mol Biol 40,1991,225-267[3] Enomoto N, Takase S, Yasuhara M, Takada A.
Acetaldehyde metabolism in different aldehyde
dehydrogenase-2 genotypes. Alcohol Clin Exp Res.;15(1)1991:141-4.
[4] Gong Z, Harada S, Myo-Thaik-Oo, Okubo T, [Investigation
for polymorphism of ALDH2 exon12 in several Asianareas].
Nihon Arukoru Yakubutsu Igakkai Zasshi. Apr;33(2)1998:144-50. Japanese.
[5] Harada S, Okubo T, Nakamura T, Fujii C, Nomura F,
Higuchi S, Tsutsumi M. A novel polymorphism (-357 G/A)of the ALDH2 gene: linkage disequilibrium and an
association with alcoholism. Alcohol Clin Exp Res.
Jun;23(6)1999:958-62.
[6] 原田勝二；飲酒行動と遺伝子.公衆衛生，831999:324-27[7] Harada S. [Classification of alcohol metabolizing enzymes
and polymorphisms--specificity in Japanese]. Nihon
Arukoru Yakubutsu Igakkai Zasshi. Apr;36(2)2001:85-106.
[8] 原田勝二；飲酒様様態に関与する遺伝子情報，醸協，86 巻 4 号 2001,131-141,[9] Huang ZL, Qu WM, Eguchi N, Chen JF, Schwarzschild
MA, Fredholm BB, Urade Y, Hayaishi O. Adenosine A2A,
but not A1, receptors mediate the arousal effect of caffeine.
Nat Neurosci. Jul;8(7) 2005:858-9.

[12] Childs E, Hohoff C, Deckert J, Xu K, Badner J, de Wit H.
Association between ADORA2A and DRD2polymorphisms and caffeine-induced anxiety.
Neuropsychopharmacology. Nov;33(12)2008:2791-2800.
[13] Alsene K, Deckert J, Sand P, de Wit H. Association
between A2a receptor gene polymorphisms andcaffeine-induced anxiety. Neuropsychopharmacology.
2003 Sep;28(9) 2003:1694-702.
[14] Hohoff C, Mullings EL, Heatherley SV, Freitag CM,
Neumann LC, Domschke K, Krakowitzky P,
Rothermundt M, Keck ME, Erhardt A, Unschuld PG,
Jacob C, Fritze J, Bandelow B, Maier W, Holsboer F,
Rogers PJ, Deckert J.
Adenosine A(2A) receptor gene: Evidence for associationof risk variants with panic disorder and anxious
personality.
J Psychiatr Res. 2010 Mar 22.
[15] Hamilton SP, Slager SL, De Leon AB, Heiman GA, Klein
DF, Hodge SE, Weissman MM, Fyer AJ, Knowles JA.
Evidence for genetic linkage between a polymorphism in
the adenosine 2A receptor and panic disorder.
Neuropsychopharmacology. Mar;29(3) 2004:558-565.

[10] Cornelis MC, El-Sohemy A, Campos H. Genetic
polymorphism of the adenosine A2A receptor is

Genes associated with action following the consumption of alcoholic beverages
and coffee, and the frequency of those genes in Japanese
Takako Nakamura
Technical Service Office for Medical Sciences, University of Tsukuba, 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8572

Japan

Alcoholic beverages are usually consumed at welcome and fare well parties, and at end-of-the- year parties while
coffee and tea are consumed during work. However, there are differences among individuals in the action of these
beverages after they are ingested.
Differences in the nucleotide sequences of genes lead to differences among individuals such as increased or decreased
sensitivity to alcohol and coffee. Many studies of these differences are now underway. The current study describes
methods of detecting these genes and this study investigated the genotypes and frequency of these genes in Japaneseusing these methods of detection.
Keywords: Acetaldehyde ALDH, ADORA2A Caffeine38

第 51 次南極地域観測隊に参加して
品川 秀夫
筑波大学生命環境科学等技術室（下田臨海実験センター）〒415-0025 静岡県下田市 5-10-1 筑波大学下田臨海実験センター

た。観測期間は、2009 年 11 月 29 日から 12 月 16 日
および 2 月 14 日から 3 月 13 日だった。
実際の作業では暴風圏（図 2）の船の揺れのため
海水ろ過時（図 3）、計量した海水をこぼさないよ
うに慎重に作業を進めた。

概要
2009 年 11 月 24 日から 2010 年 3 月 19 日まで、第51 次南極地域観測隊に夏隊として参加し海洋観測を担当した。
また、昭和基地滞在期間中は、海氷観測や潜水調査の補助を行った。
キーワード：海洋観測、プランクトン、潜水調査

1. はじめに海洋観測では、しらせの往復の航海の航路（図 1）
で表層モニタリング観測とライン観測を行った。こ
れらの観測は南大洋におけるプランクトンの長期モ
ニタリングを目的としている。ここでは、観測における調査項目について報告する。
さらに、昭和基地滞在中に主に行っていた海氷観
測および潜水調査のサポートに関して記す。

図 2. 暴風圏の波の様子

図 3. 第４観測室にて海水のろ過処理中
表層モニタリング装置（写真右上）
図 1. しらせ航海の行程

2.2
２．海洋観測2.1

表層モニタリング観測

しらせ往復航海中、観測室に設置された表層モニ
タリング装置により連続的なクロロフィルモニタリ
ング観測を行い。さらにこの装置に利用されているポンプから常時汲み上げられている海水を採取して、Chl-a 濃度、植物プランクトン試料、栄養塩試料とし

39

ライン観測

往路 110r E ライン（12 月 1 日から 12 月 5 日）、
復路 150r E ライン（3 月 6 日から 3 月 13 日）でラ
イン観測をおこなった。往路 5 測点（St1 から St5）、
復路 5 測点（St6 から St10）の予定で行われた。各測点において CTD(Conductivity Temperature Depth
Profiler) に よ る ニ ス キ ン 採 水 と NORPAC (North
Pacific Standard Net) による鉛直曳航（0-150 m）を実施した。CTD 採水深度は 20, 50, 75, 100, 200, 500 m
およびバケツによる表層 0 m の採水をした。サンプ
リングした採水は、Chl-a 濃度、植物プランクトン試料、栄養塩試料とした。また、NORPAC は XX13(目合い約 0.1 mm), GG54 (目合い約 0.3 mm) のネットを用いプランクトンサンプルについては 10 ％ホル
マリン固定とした。さらに、往路 St2-3, St3-4, t4-5, 復路 St6-7, t7-8, St8-9, の 6 測線で CPR (Continuous
Plankton Recorder) を用いてプランクトン採集を行いサンプルについては 10 ％ホルマリン固定した。
ただ、各測点においておおむね順調に観測が行われたが、復路において天候が悪く、St8,St9 では、CTDと NORPAC が中止となった。

図 4. 作業甲板にて CTD 準備中

図 6. CPR 本体（上）と CPR カセット（中）カセットに取り込まれたプランクトン（下）３．昭和基地周辺における観測・調査のサ
ポートについて
3.1 海氷観測
野村隊員（極地研究所所属特任研究員）の海氷観
測のサポートを行った。
昭和基地よりスノーモービルで 2km ほど移動した海氷上に観測点を設け観測を行った。
観測内容は、雪、海氷コア、海氷下の海水のサン
プリングおよび温度の測定、観測機器の設置を行った。
観測点では、ドリルを使用し海氷に 1m 角大の穴
をあけ、その上に鉄製の三脚でやぐらを作り、観測機器を取り付けた。また、観測点周辺にて雪、海氷
コアの採取・調査をした。採取・調査は、荒天の日を除き 2 日に 1 回程度行った。

図 5. 揚収される NORPAC（上）と採集されたプ
ランクトン（下）40さらに、タイドクラック（海氷に潮汐の影響でできるヒビ）やパドル（海氷が融解してできる穴）についても雪、海氷コア等の採取・調査を行った。

図 7. 海氷上観測点での採水作業

図 10. パドルの調査
図 8. 採集された海氷コア

3.2 潜水調査2010 年 1 月 22 日スカルブスネス、長池にて潜水調査でボートサポートとして参加した。（この調査に先んじて、2009 年 9 月に筑波大学下田臨海実験センターにて潜水訓練を参加メンバー全員で行っている。
）（図 11）
昭和基地にほど近い南極大陸沿岸のスカルブスネ
スには、数多くの湖沼がみられ、今回はその一つ長池で潜水調査が行われた。（図 12,13）当初予定していたナマズ池は、水面が氷で閉ざされており調査が困難であったため長池に変更となった。
現地への人員および機材の運搬はヘリコプターで行われた。調査人員は、 潜水者 4 名、ボートサポー
ト 4 名、医師 1 名、記録通信係 1 名で行った。 調査
内容は、水中ビデオカメラ 2 台の設置（1 年後に回収予定）（図 14）、コケ類等のサンプリング、撮影、係留系の回収設置が行われた。

図 9. タイドクラックの調査
図 11. 下田臨海実験センターでの潜水訓練

41

４．終わりに
51 次観測隊において一番大きかった出来事と言えば、やはり『新しらせ』の南極への処女航海であろう。このため、物資の搬出入や海洋観測について
も『旧しらせ』とは勝手が違う部分も多く、調整に苦慮した点も見受けられた。
また、しらせの昭和基地接岸に際しても例年になく海氷が厚くしらせの昭和接岸が大幅に遅れた。このため、予定されていたスケジュールも変更が多く
海洋観測についても一部中止変更を余儀なくされた。
しかしながら今回さまざまな観測調査を体験でき
この経験が今後の仕事に役立てばと思っている。
図 12. 潜水前のチェック

図 13. ボートサポート

図 14. 設置用の水中カメラ42

高山帯―亜高山帯境界部における温暖化実験装置の開発
金井 隆治、正木 大祐
筑波大学生命環境科学等技術室（菅平高原実験センター）〒386-2204 長野県上田市菅平高原 1278-294

２．試作 1 号：ビニールハウスタイプ
当初は、農業用ビニールハウスを応用した装置を考えていた。田中助教から設置予定地の状況と設置したい装置の大きさなどを聞き、当センターで試作
1 号を設置した。試作 1 号の大きさは一辺が 120～150

43

40
35

装置内
高さ100 cm

30
25

装置外

20

高さ100 cm装置内15

高さ30 cm
装置外高さ30 cm

10
5
0
6月5日
0時

筑波大学菅平高原実験センターの技術職員は当センター所属の教職員はもちろんセンターを訪れる研
究者・教員・学生の依頼を受け、各種実験区の設置、実験装置の開発設置、機器の保守管理、調査補助などを行っている。当センターの田中健太助教から「山岳の森林限界（高山帯―亜高山帯境界部）で、温度を数度上昇させられる装置が作れないか？」と相談を受けた。
現在、地球温暖化が進んでいると考えられている
中で、野外の生態系を実験的に温暖化させる研究の需要が増えている。野外のある程度の空間を温暖化させる装置としては、赤外線方式、地中電熱線方式、温室方式がある。温暖化に対して非常に感受性が高いと考えられている山岳の森林限界では、電源が不要でメンテナンスも最小限で済む温室方式が適していると考えた。森林限界より上の高山帯では、頂部を解放した温室であるオープントップチャンバー（Open Top Chamber :以下 OTC）を使用した研究が多い。しかし、樹木を含む森林限界部での使用例はほとんどない。依頼された温暖化実験装置は樹木を含められる高さで、温度を上昇させ、積雪や強風に耐えられる強度が必要となる。またアクセスが悪く、斜度も急なことから運搬や施工に関しても工夫が必要である。本稿では、これらの点を考慮しながら行った、開発の過程と、中央アルプス将棊ノ頭付近（信州大学西駒演習林）における制作・設置作業での創意工夫や設置の際に苦心した点を織り交ぜながら報告する。

℃

１．はじめに/キーワード：地球温暖化、オープントップチャン
バー、野外操作実験、森林限界

温度

山岳の樹林帯最上部で地球温暖化の影響を研究するため、オープントップチャンバー方式の「温暖化実験装置」を開発した。十分に温まること、積雪や強風に耐えられることなどの条件を考慮しながら 5回の試作を経た改良品を、中央アルプス将棊ノ頭付
近に設置した。

cm の四角形で、高さは装置内の植物の最高部＋100
cm 前後（計 250 cm 程度）というものだった。試作
1 号は当センター内のレンゲツツジが等間隔で植えてある場所に設置した。単管（φ4.86 cm）と自在クランプで枠組みを設置し、ビニールハウス用のビニールで側面と天井を覆った。最初は天井を塞いだま
ま数日間、温度を測定した。温度の測定は高さ 100
cm と 30 cm に温度ロガーを設置し、これを 1 セット
として装置内に 1 セット、装置外の対照区に 1 セット設置して行った。次に天井のビニールに穴を開けて、測定した。そして最終的に天井のビニールを取り去って測定をした。これは温暖化実験装置を完全閉鎖してしまうと降雨条件や種子・胞子等の移入条件が野外と著しく変わってしまうからで、温暖化の効果があるのなら天井は無い方が好ましかったからである。測定結果から、天井が無くても温暖化する
ことがわかった（図 1）。

6月4日
0時

概要

図 1.試作 1 号の中と外の温度

３．西駒演習林の下見設置予定地の状況を検討しながら温暖化装置の大型化を検討した。長さを 10 m くらいにして、数個の装置を設置する予定にした。ビニールハウスは基本的に平地に設置するため、斜面への設置に不安があった。またパイプを地中に差し込むために、地中の状況を確認する必要があった。そのために現場の下見を行った。下見には信州大学小林元准教授と信州大学農学部高橋一太君、田中助教、筆者の 4 人が参加した。
現場は信州大学農学部附属アルプス圏フィールド
科学研究センター西駒ステーション演習林（図 2）の将棊ノ頭直下の森林限界付近で、標高約 2500 m だった。オオシラビソ帯とハイマツ帯の間で、樹高 4

4.1

N

試作 2 号：温度上昇の再確認

まず支柱を建てて、透明な板で囲う方法で温暖化するかを実験した。
試作 2 号に関しては、温暖化の確認に焦点を置いたため、板以外はセンターにあった材料を用いた。
透明な板は強度と価格を検討した結果、ポリカーボ
ネート製の波板（1800™ 650™ 12 mm）を使用することにした。支柱にはイボ竹を利用したが、イボ竹の長さが足りないために鉄パイプを地面に刺して、そのパイプにイボ竹を固定した。波板と支柱は針金入りのビニールテープで固定した。波板の端にはあらかじめ穴を開けておいた。下見を参考に当センター
内のススキ草原の斜度ある場所に設置した。現地は積雪が多いため、斜面に正対して OTC を設置してしまうと斜面上側の側面への雪圧による負担が増え倒壊の可能性が大きくなる。少しでも雪圧を軽減できるように OTC を 45 度、回転させて設置することにした。斜度があるために波板と地面の間に隙間ができた。試作 2 号の外寸は幅 650 mm、奥行き 650
mm、イボ竹 2000 mm、波板の高さ 1800 mm、そして地面と波板の間に
図 4.試作 2 号
隙間があった（図 4）。

500 km
西駒演習林
中央アルプス

100 km

図 2.信州大学西駒演習林の位置
m ほどのダケカンバの下には低木等が生えている、
平均斜度 35 度前後の急斜面だった（図 3）。地中の状況は、表面は土で覆われているものの、地中には木の根や岩石などが隠れていて、パイプを打ち込む
ことは非常に困難であることがわかった。また脚立の使用は非常に危険性が高いこともわかった。急斜面のため荷物の移動も困難で、積雪（雪圧）や強風による OTC 倒壊の可能性も考えられた。このような現地の状況からビニールハウスタイプは設置に不向きであることが分かった。
現地で相談した結果、ビニールハウスタイプをやめ、四隅に支柱を建て透明な板で囲う方法に変更した。支柱を差し込むことは困難だが、支柱から張り綱を張れば強度を保てそうだった。大型のものを 1つ設置するより、小型のものをいくつか設置することになった。

OTC 設置後 OTC 内と
OTC 外の温度を測定するために温度ロガーを設置した。温度ロガーは地面から 30 cm と 100 cm の 2
か所の高さに設置し、これを 1 セットした。OTC 内に 1 セット、OTC 外に 2 セット、計 3 セットの温度
ロガーを設置した。後日解析した結果、温暖化することが判明した（図 5）。
試作 2 号の問題点は支柱を鉛直に打ち込む方法、
波板への穴の開け方、簡単に製作したので歪みが大きかったことなどがあった。
45
装置内

40

高さ100 cm

温度

/

℃

35

図 3.現場の様子（7 月上旬）

装置外

30

高さ100 cm平均25

装置内
高さ30 cm20

装置外高さ30 cm平均15

菅平高原実験センターに戻ってから田中助教と打ち合わせを行い、現地で考案した OTC は温暖化させることができるのか？支柱やその他の部品は何を使用すると良いのか？等を検討するために OTC の試
作をすることになった。

図 5.試作 2 号の中と外の温度変化

44

7月25日
0時

10
7月24日
0時

４．波板タイプの試作

4.2

試作 3 号：強度の増加・地際に隙間

4.3

試作 2 号で温暖化することがわかったので、試作3 号では現地での使用を考えている強度の高い材料で製作した。支柱は鋼材 L 型アングル（2400×30×
30 mm）、梁は鋼材 L 型アングル（2100×30×30 mm）
を半分の長さに切断して使用した。試作 1 号より長くした波板（2100×650×12 mm）はフックボルト（1/4×38 mm）を使用して支柱に固定した。また試作 2 号は波板の幅に合わせて製作したが、試作 3 号
は装置の幅を 1050 mm とした。これは前述のように鋼材 L 型アングル（2100 mm）を半分に切断して梁として使用するためであった。波板は 2 枚を重ねて、幅を調節し、ビス止めしておいたものを取り付けた。
現場を想定した結果、長い支柱を鉛直に打ち込むことは困難なため、支柱を地上部（以下支柱）と地下部（以下アンカー）に分けることにした。まずアンカー（525×30×30 mm）を先に打ち込み、アンカーと支柱（2400×30×30 mm）を固定して作業を行った。アンカーと支柱はボルトとナットで固定した。
波板の穴は現場で空けるように変更した。
同時に試作 2 号を改造した。波板を 10 cm 高く設
置して下の隙間を大きくした。これは夜間、装置内の温度が下がるチムニー効果の軽減と小動物等の往き来を可能にして、より野外の条件に近付けるためだった。
設置後、試作 3 号と改造した試作 2 号に温度ロガーを設置した。温度ロガーは試作 2 号、試作 3 号の各 OTC 内に 1 セットずつ、OTC 外に 4 セット、計 6セット設置した。解析結果、試作 3 号、試作 2 号ともに温暖化することがわかった（図 6）。
試作 3 号と試作 2 号の改造の結果から OTC のサイズが決定した。幅 1050 mm、奥行き 1050 mm、支柱の高さ 2400 mm、波板の高さは 2100 mm。波板が支柱より短いのは斜度による高低差のためである。

試作 4 号：工法の改良

試作 3 号の問題点を解決するため、材料および組み立て手順を再度検討した。そして平坦な場所で外枠のみの試作を行った。
その結果、次のようなことが分かった。
① 支柱とアンカーの固定はアンカーの向きを変更することで対応が可能であること。
② 波板は支柱でなく梁に固定した方が良いこと。
③ 梁を増やすと強度が上がること。雪圧を受けやすい上側の側面の梁の本数を、雪圧を受けにくい下側の側面より多くすること。
④ 装置の接続部の直角を維持するためにはコー
ナープレートが必要ということ。ただしコー
ナープレートはすべての接続部に必要ではな
く、一つの面の四隅に入れるだけでも十分であること。
⑤ 支柱と梁、ボルトナットはサイズを統一した
方がしっかりと固定できること。
⑥ 斜面での設置を考えると、2 人では不可能で、3 人での作業となること。

4.4

試作 5 号：斜面での設置・手順の確認

今までの試作の問題点を参考に、最終試作を行った。組み立て手順を確認することが一番の目的だった。場所も試作 2 号、試作 3 号を設置した場所より斜度の大きな場所で行った。
最終試作では鉛直、直角は考慮しなかった。また
梁の本数も減らした。波板も全面は装着せず、2 面だけにした。張り綱も省略した（図 7）。

40
試作2号内
高さ100 cm
試作3号内
高さ100 cm

35

/ ℃

25

温度

30

20

装置外
高さ100 cm平均
試作2号内
高さ30 cm
試作3号内
高さ30 cm

15

9月10日
0時

9月9日
0時

10

図 7.試作 5 号

装置外
高さ30 cm平均

５．OTC 完成型の仕様
以上の試作基を経て OTC 完成型の仕様を以下のように決定した。

図 6.OTC 内の温度変化

5.1

試作 3 号の問題点はアンカーと支柱がお互いの厚みのためにしっかり固定できない、波板と支柱が上手に固定できない、アンカーを先に打ち込んでしまうと装置が歪む（地面で距離を測っていても鉛直に打ち込めないために上部でずれてしまう）ということがあった。

材料○ 支柱、梁、アンカー
品名、鋼材アングル（図 8）
サイズ、30×30 mm の L 字型
○ 波板
品名、ポリカーボネート製波板（図 9）
サイズ、2100×650×12 mm

45

○ ボルトセット（図 10）
品名、8 mm ボルト、ナット、ワッシャー
サイズ、8×16 mm（スパナサイズは 13 mm）○ フックボルト（図 11）
サイズ、1/4×38 mm、3/16×50 mm○ コーナープレート（図 12）
サイズ、76×76×0.75 mm○ 張り綱（図 13）
サイズ、10×1 mm 200 m（1 巻）

図 13.張り綱

図 8.鋼材アングル

5.2

OTC のサイズ
支柱

波板

支柱

波板 梁

図 9.波板梁～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
梁

波板

支柱

1050 mm

梁

1050 mm～～～～～～～～

支柱

波板

図 14.OTC の見取り図（真上から）

5.3

OTC を建てる向き

図 10.ボルト・ナット・ワッシャー
斜面の上
斜面に沿って上から下へ、雪が滑り落ちて
雪圧の方向

雪圧の方向

雪圧を受け止める

図 11.フックボルト

雪圧を軽減させる

OTC

OTC

斜面の下
OTCを45度回転させることにより斜面上側の側面にかかる雪圧を軽減させ、倒壊の可能性を低下させる

図 15.OTC を設置する向き
OTC を設置する場所は冬季、多くの積雪が予想される。そして平均斜度 35 度という急斜面では積雪が斜面を滑り落ちるように動く。動くスピードは速くはないが、上方の積雪も合わせて動くので、そこには非常に大きな力（雪圧）が生まれる。図 3 にあるように周辺の樹木の根元付近は直立できずに、斜面
下方向に倒れている。

図 12.コーナープレート46

間違いなく OTC にもこの雪圧は影響する。斜面に沿う重力の方向（雪の滑り落ちる方向）と OTC の上側の側面を直角に設置してしまうと（図 15 の左側）
上方からの雪圧を受け止めてしまう。どの程度の雪圧がかかるかはわからないが、OTC（波板）が倒壊することも十分考えられる。
斜面上方からの雪圧を少しでも軽減し、OTC の倒壊の可能性を低下させるために、OTC を 45 度前後回転させて設置することにした（図 15 の右側）。

⑤

⑥

⑦

5.4

OTC の下の隙間

OTC は斜面に設置されるが、支柱は鉛直に立てる。
取り付けられる波板も鉛直になり、高低差ができる。
そのため波板と地面の間には隙間ができる。この隙間があった方がチムニー効果を軽減させ、さらに小動物が侵入しやすくなるためにより野外の条件に近付く。波板の底辺を切れば隙間をなくすこともできるが、作業時間の短縮や隙間がある場合のメリットを考慮して隙間はそのままにした（図 16）。

⑧

⑨

⑩

⑪

図 16.現場に設置した OTC の下の隙間
⑫

5.5

設置の手順

設置に必要な道具
レベル（水平器）
差し金
スパナ
カッター
電動ドリル（千枚通し）
ペンチ

用途
鉛直をみる
直角をみる
ボルトの固定張り綱の切断波板の穴あけフックボルトの固定等⑬⑭⑮

スパナは作業人数の 2 倍あると良い。その他のものも多いほうが作業しやすい。

※支柱 A、B が鉛直に、支柱 A、B と梁 1 が直角になるように固定する。
支柱 A の上部と下部に梁 2 上、梁 2 下を取り付ける。
※支柱 A および梁 1 と梁 2 が直角になるように固定する。
支柱 C を梁 2 上と梁 2 下に取り付ける。
※支柱 A、B、C と梁 1、2 が鉛直、直角になるように固定する。
支柱 B の上部と下部に梁 3 上と梁 3 下を取り付ける。
※支柱 B および梁 1 と梁 3 が直角になるように固定する。
支柱 D を梁 3
上と梁 3 下に取り付ける。
支柱 C と支柱
D を梁 4 でつなげる。
支柱 A、B、C、D を鉛直に、そして支柱と梁が互いに直角になるように全体を調節して固定する。
必要に応じて梁を追加し
図 17.現地での組み立ての様子て固定する（図 17）。
※斜面の上側は下側より本数を多くする。
アンカーを調整しながら地面に打ち込み、支柱を固定する。
※位置、向き、深さに注意しながら打ち込む。
最後にもう一度全体の鉛直、直角を確認する。
波板をフックボルトで梁に固定する。（通年タイプ）※雪の流れる方向に注意して重ねて取り付ける。
※梁 1 本に 6 本程度固定する。
支柱の上端に張り綱を張り、周辺の適度な樹木に梁綱を固定し、完成。
支柱D
支柱C

梁1

梁3

梁2

梁4

支柱B

設置手順（図 18 参照）

支柱A

現場の状況を勘案して OTC の向きと支柱の位置の目安を決める。
※調査区の位置、斜面の向き、地面の状況に注意する。
② 基準となる支柱 A を保持する。
※鉛直に保持し続ける。
③ 支柱 A の上部と下部に梁 1 上と梁 1 下を取り付ける。
※支柱と梁の間にコーナープレートを入れる。
※支柱 A と梁 1 が直角になるように固定する。
④ 支柱 B を梁 1 上と梁 1 下に取り付ける。
①

47

斜面の傾きの方向

図 18.OTC の組み立てについて

5.6

材料、道具はヘリで現場周辺に輸送することになった。これは周辺の山小屋への物資の輸送に使用されている方法で、ヘリが荷揚げを行う日に一緒に荷揚げをお願いすることにより経費削減を図った。そのために重さ制限（600 kg）があった。また荷物は輸送中に落下しないように厳重に梱包した（図 19）。
精密機械はヘリでは運ぶことができないので、自分たちの荷物と一緒に担ぎ上げた。

材料費・設置の労力・必要数

表 1 に費用をまとめた。人件費、旅費等は除いてある。
表 2 に労力をまとめた。1 人で行うと 1 日（約 7時間）かかる作業の労力を、1 人・日としている。
表 3 に OTC 設置に必要な材料数とその重量をまとめた。必要な数も重要だったが、ヘリの荷揚げに重量制限（600 kg）があったため、重量超過になることは避けたかった。単純に輸送費（12 万円）が 2 倍になってしまうからである。梁の本数は重量、諸費用等から勘案した。

試作合計
設置

表 1.OTC 設置の材料費
総材料費
輸送費（ヘリ代）
41,660 円
389,522 円
120,000 円
表 2.OTC 設置の労力
作業時間
作業参加人数

試作合計
設置

40 時間
75 時間

3名
6名

労力
5.5 人・日
10.5 人・日図 19.ヘリで現場へ上げた荷物（約 550 kg）

６.

設置

6.2

6.1

設置の準備

筑波大学・信州大学の関係者 12 名が 6 日間にわたる山中での設置作業・運搬作業に関わった。その間
西駒山荘に宿泊した。

試作 5 号を経て、設置に必要な材料、道具等がわかったので必要に応じて購入した。フックボルトは必要数準備ができなかったため、サイズの違う 2 種類のフックボルトで対応することになった。OTC は
全部で 10 基設置予定だった。5 基は夏季タイプとして積雪期に波板を取り外すもので、5 基は通年タイプとして一年中波板で囲うものだった。梁とアンカ
ーは使用する長さに切断した。設置には 2～3 日間必要で、現場から 30 分の場所にある宿泊施設（西駒山荘）に滞在することになった。西駒山荘にある道具もお借りできるようにお願いをした。製作に必要な工程

9 月 27 日（1 日目）天候 曇り
2 日目のヘリの荷揚げを西駒山荘付近で待つために 2 人が入山した。
9 月 28 日（2 日目）天候 雨
朝から雨のためヘリが飛ばなかった。しかし筆者を含めた 3 人（田中、金井、正木）は 3 日目のヘリの荷揚げを待つために雨が降る中入山した。4 時間
30 分かけて山を登り西駒山荘に到着した。西駒山荘
で残る 1 人と合流した。1 人下山。

表3.材料の必要数と重量
材料

OTC1基に必要な数現場に上げた数

総重量（kg）

支柱用アングル

4本

40本

105.6

梁用アングル

18本

180本

202.5

アンカー用アングル

3本

40本

22.5

波板

8枚

80枚

112.0

ボルトセット

71組

800組

14.6

フックボルト

108本

1500本

27.0

コーナープレート

16枚

160枚

28.0

張り綱

適当

3巻

6.3

観測機器関係約30.0

組み立て道具、その他

約10.0
合計558.5kg

48

は激しく、8 基目を設置して設置作業を終了した。
特に 7 基目の歪みが大きくなった。撤収前に翌日の作業のため波板の取り付けを行った。太さと長さの違う 2 種類のフックボルトのために作業が難航した
が、改善点も判明した。西駒山荘からお借りしてきた充電式電動ドリルが非常に役に立つこともわかった。4 日目、OTC 計 8 基分の外枠設置が完了した。
また 1 基分の波板の設置が完了した。3 名下山。

9 月 29 日（3 日目）天候 晴れ
雲の多い天気でヘリが飛ぶか、延期になるかギリ
ギリの空模様だったが、ヘリによる荷揚げは行っていただけた（図 20）。ヘリの荷物は予定地から 30 mほど離れた場所に下ろされた。荷物到着
後材料、道具等を確認し、予定地付近へ移動した。その後夏季タイプ 5 か所、通年タイプ 5 か所、対照区 6 か所、計 16ヶ所の調査区の場所を確認した。
1 基目は 4 名で手順等を確認しながら設置した。急斜面での作業は想像より困難だった。周辺の低図 20.ヘリの荷揚げ
木も作業の妨げになった。3 名の手順を 4名で行ったため、時間の短縮にはなったが、出来上がりは歪んでしまった。これは手が空いているからと、作業を急いで進めてしまったからだった。正午
ごろ信州大学小林元准教授グループ 7 名が現場に到着した。田中助教は植生調査を開始するために信大グループと合流して作業を開始した。OTC 設置作業者は 3 名になった。1 基目の反省を踏まえて 2 基目の製作に取り掛かった。改善点は①最初の支柱は鉛直に保持し続ける。
②支柱と梁は 1 本ずつ取り付ける。
③梁は上下に余裕を持って取り付ける。
という 3 点だった。2 基目からは 3 人の息も合うよ
うになり、改善点を含めた手順もほぼ問題ないことがわかった。息も合い、手順にも慣れたため 2 基目
から 4 基目は順調に設置できた。3 日目は外枠 4 基分の設置が完了した（図 21）。2 名下山。

10 月 1 日（5 日目）天候 晴れ
下山予定日だったが、作業の進捗状況から延泊の可能性が大きかった。午前中に外枠 2 基の設置が終了し、OTC 全 10 基の外枠の設置が完了した。しかし、波板取り付けと張り綱作業が残っていたので、延泊が決定した。午後は波板の取り付け作業に取り掛かった。終盤、西駒山荘からお借りしてきた充電式電動ドリルのバッテリーが無くなり作業効率が急激に低下したものの、翌日の予定を検討した結果、波板の取り付けを完了させることになった。日も傾き気温も低下し、疲労のため集中力も低下していたが、何とか波板の取り付けを終了できた。植生調査も終了したので、張り綱作業に協力していただいた。
5 日目外枠は全 10 基設置完了（図 22）。波板も全 5基取り付け完了（図 23）。張り綱 1 基分終了。

図 22.夏季タイプ

図 23.通年タイプ

10 月 2 日（6 日目）天候 晴れ
残る作業は、張り綱と現場に残す荷物の固定と片付けだった。張り綱を張る 4 名と荷物を固定する 2人に分かれて作業を始めた。張り綱、荷物固定ともに順調に作業を進めることができ、午前 10 時には周辺のゴミ片付けも終了し、すべての作業が終了した。
間もなく下山を開始し、2 時間半ほどで麓に到着した。大きな怪我もなく無事に山を降りることができた。6 名下山。

５．結果

図 21.現場に設置した OTC の外枠

雨のため、1 日順延したものの、想定していたよりも順調に作業を進めることができた。雨が降らずに予定通りにヘリが飛んでいたら 1 日早く下山できた可能性もあった。
OTC を設置した場所にはあらかじめ調査区が設置されていた関係で、当初の予定通りに OTC45 度回

9 月 30 日（4 日目）天候 雨
雨対策は十分だったが体調を崩してしまうと大変なため早めの撤収を想定して作業に向かった。雨の中の作業は予想以上に体力と集中力を消耗した。途中から 4 名での設置作業になったが、集中力の低下

49

転させて設置することができない場所もあった。その場合は雪圧をより多く受ける面の梁の本数を増やした。集中力が低下していたときに設置したものと最初に設置したものは歪みが大きくなってしまった。
地面には石や樹木、木の根などがあり、また急斜面のために設置には厳しい条件だったが、予想以上の完成度の OTC が設置できた。

囲まれた中での作業だったが、のんびりと景色を眺めている暇は無かった。雪が解ける頃、再び現場を訪れ、夏季タイプの波板の設置と植生調査を行う予定である。その際は景色を眺められるくらいの余裕を持ちたい。すべての作業を完了したときの達成感、そして作業に最後まで協力していただいた信州大学の 3 人の学生との一体感は素晴らしかった。

６．まとめ

７．謝辞

今回の信州大学農学部附属アルプス圏フィールド科 学 研究 セン タ ー西 駒ス テ ーシ ョン 演 習林 へのOTC 設置のための出張では非常に良い経験ができた。初めての本格的な登山、山小屋での生活、雨の中で立ったまま震えながら食べたおにぎり、将棊ノ
頭で全員で食べた焼きうどんなど、忘れることができない。連日に及ぶ朝から日が暮れるまでの作業ではヘッドライトの大切さを痛感した。雄大な景色に

本報告を行うにあたり、筑波大学菅平高原実験センター田中健太助教に助言をいただき深く感謝いた
します。また、信州大学小林元准教授に演習林の案
内および便宜を図っていいただき深く感謝いたします。高橋一太君をはじめ 5 名の信州大学生に荷物の運搬や設置作業にご協力いただき深く感謝いたします。

図 24.高山－亜高山帯に建つ OTC

50

OSCE（客観的臨床技能試験）実施支援について
佐藤 尚江
筑波大学医学系技術室（PCME）〒305-8575 茨城県つくば市天王台 1-1-1
評価は本学の教員と共用試験機構より派遣される
外部評価者（他大学の教員）とで行われる。また、他大学の教員が外部モニターとして共用試験機構から派遣され、正しく行われているのか、問題はない
かのチェックを受ける。
本学は 100 名前後の学生が試験を受けるため、ほぼ 1 日かかる試験となっている。
試験実施の数ヶ月前に共用試験機構から試験について連絡がくると、医学類長を含む OSCE 委員会を開催し詳細を決定する。
その決定を元に評価者の依頼やお知らせ、共用試
験機構との連絡、学生の成績処理などを PCME カリ
キュラム担当技術職員（１名）が、その後の実施支援を PCME 医学類実習担当技術職員（６名）が担っている。
試験内容は、共用試験機構が管理運用しているので、運用指導などがあり、細かい注意が必要となる。
そのため医学類長に随時相談をして問題がないか確認をしている。

概要
筑波大学医学群医学類では 4 年生で共用試験
OSCE を実施している。
本稿ではPCME ※1 医学類実習担当技術職員が行っている 4 年生OSCEの実施支援の内容を説明する。
本試験の実施支援を行うにあたり、教員と打合せを行い、準備設営をし、関係各所の協力を得て、常に情報を共有しながら試験が無事行えるよう支援している。実施後は技術職員としての立場から次回に向け反省と申し送りを行っている。
キーワード：OSCE、共用試験、臨床技能

1．はじめに
現在、全国の医学・歯学系大学が共用試験を実施している。共用試験とは、社団法人医療系大学間共用試験実施評価機構（以下「共用試験機構」と表記する）が運用しているCBT ※2 とOSCEを示す。
CBT とはコンピュータを用いて知識を問う試験。
OSCE と は 、 Objective Structured ClinicalExamination（客観的臨床能力試験）の略で、共用試
験 OSCE の場合は、臨床実習前に学生が習得すべき臨床技能と態度がどの程度備わっているかを客観的に問う試験である。
医学・歯学系学生は、臨床実習前にこの共用試験に合格しないと臨床実習を行えないことになっている。
筑波大学医学群医学類では、現在４年生でこの試験を実施している。
今回は、この４年生での OSCE の実施支援について報告する。

2．共用試験 OSCE
試験は複数項目あり、それぞれ別室で行う。1 つの項目を Station といい、学生は Station１から Station
２、Station３へと順次、押し出し式に試験室を移動して、全ての Station を受験する。
これを複数系列（Line という）設け、同時進行する。
試験室が多いため、本学で実施する時は複数箇所の建物に分かれて実施する場合もある。
試験時間は実技と移動時間も含め全て分刻みである。そのため、試験開始、終了および移動の合図をチャイムとアナウンスで職員が知らせて統括して進行している。

図 1. 一人の学生の試験の流れ（複数系列ある）

図 2. 進行表（例）※1PCME=Planning Coordination for Medical Education（医学教育企画評価室）の略※2
CBT=Computer Based Testing の略

51

3．試験までの実施支援の流れ

3.4 Open lab の開催

以下、PCME 医学類実習担当技術職員が行っている実施支援内容について説明する。

学生向けに開催される Open lab の準備と実施支援を行う。
学生は診察に必要な道具を全て持っているわけではない。そのため、試験に向けて学生が自主学習を行えるように、実習で使用した道具を一定期間用意するという Open lab 支援を行っている。
Open lab 開催前に学生へお知らせをして、機器、器具類の動作と数のチェックをし、不足分は発注して設営する。
開催期間中は準備と片付けを行う。教員の指導やSP ※3（模擬患者）による医療面接の練習を行う時には、そのサポートも行っている。

3.1 技術職員の担当決め
PCME カリキュラム担当技術職員から、PCME 医学類実習担当技術職員の OSCE 実施支援の統括者である技術職員１名（以下「チーフ」と表記する）が試験情報を得た後に、チーフが各 Station 担当の技術職員を決める。
各 Station 担当者を決定するには、その Station の
内容に関係する実習を支援した者を基本的に配置するようにしている。機器、器具の管理状態と実習の状況を把握しているためである。
チーフも Station を担当する。Station の内容によっては１項目に２名配置する必要があることもあるため、6 名では足りない場合がある。その時には、同室の医科学修士担当の技術職員（１名）に依頼している。

3.2 各 Station の準備
決定した各 Station 担当者は、その Station 担当の責任教員へ連絡を取り、試験内容と準備する物、数、配置などの確認をする。
必要な物品の在庫や機器の動作チェックを行い、不足分は発注購入し、試験までに準備する。
また、前回の申し送りを参照し、必要があれば前任者や機器管理者にも相談する。
共用試験機構からの指針と相違がないことを教員に確認を取りながら準備を行う。

図 3. 縫合の練習風景

3.3 Station 以外の準備
各 Station 以外の全般の準備はチーフが行う。具体的には以下のようなことがある。
1．試験会場や評価者オリエンテーション会場の予約。
2．試験に関係する各会場へは事前掲示をする（試験室や廊下への試験実施日のお知らせ、ゼミ室
等の PC の利用禁止のお知らせ）。
3．各 Station に共通する物品の数チェック、機器類のチェックを行い、必要があれば発注し購入する。
4．評価表の印刷と資料の作成（Station 内以外の試験会場や廊下などへの掲示物、各 Station での受験者名簿、タイムテーブル、当日必要な資料、当日の担当割り振り表、設営資料など）。
5．関係者への依頼と説明をする（他部署への当日の協力依頼および説明、入館システムの調整と入館パスカードの臨時発行依頼、警備室への依
頼、全館放送停止の依頼、ゼミ室等の PC 使用禁止のお知らせの依頼）。

図 4. SP の協力による医療面接の練習風景

3.5 評価者オリエンテーション実施支援
評価者に対して試験前に数回実施される評価者オ
リエンテーションの支援を行う。
全体説明の後、各 Station に分かれて課題に対する共通認識や評価基準の確認などが行われる。
担当の技術職員は Station 内の配置図や資料、使用する器具機器を用意する。

※3

52

SP=Simulated patient の略

3.6 設営前日に試験会場およびその他全ての設営を行う。
関係者以外立入り禁止にしたうえで、共通エリアを準備し、その後に各 Station の設営を行う。
本学では授業期間中に OSCE が実施されることから、授業チャイムが OSCE 試験会場に鳴らないように、試験会場および廊下のスピーカーの音量を Offにする配慮をする。
また、万一を考え臨時救護室も設ける。
設営後は、問題がないか医学類長と副医学類長のチェックを受ける。

3.7 試験当日
OSCE 当日は、各 Station の準備の後、当日の担当に従い他部署の支援協力を得ながら実施支援を行う。
当日の主たる仕事担当は、学生受付、チャイムとアナウンス係、学生誘導係、連絡員、評価者受付、
Station 内でのサポートなどがある。
試験会場が複数棟にわたる場合は、それぞれの場
所で上記の係員が必要となる。
試験終了後は全ての道具、機器類を撤収し会場を元へ戻す。

3.8 試験後試験実施中に万一トラブルがあった場合は、学生
へ の 影響 が無 い かの 確認 を して もら う ため に、
PCME カリキュラム担当の技術職員へ報告を行う。
また、医学類実習担当技術職員だけで反省会を行い、次回に向けて申し送りを作成する。当日支援協
力をしてくれた職員へも問題がなかったか確認をする。

4．チーフとして特に心がけていること
医学類実習担当技術職員の通常の主たる業務は実習支援で、複数人によるチーム体制でチーフ制をとっている。OSCE 実施支援業務についても、同様にチーフ制で行っている。
各 Station に関してはその Station の担当者が主に行うが、全体の統括はチーフが行う。
チーフとして OSCE 実施支援を進める上で、以下の点を特に心がけている。
1．各 Station に関しても、全体に関わることや共用試験機構の指針の方向性とずれが生じることがないように随時確認をする。
2．情報の漏洩防止を常に気をつける。
当日のみ支援協力してくれる職員へは、試験内容に関する情報は一切伝えない。誤って試験前に学生に情報が伝わらないように、仕事上必要な情報のみ伝える。また、仕事内容と注意して欲しいことを明記した書類を作成して渡す。

試験当日、学生は外部と接触をしないように行動を制限されている。そのため設営時には学生の集合場所や動線上に試験に関係する情報がないかの確認をする。
受験前と受験後の学生が接触をしないように、試験会場や学生の動線を一方向にする。試験会場が複数棟になる場合は、さらに受験者同士が会話をして情報が漏洩することがないように、移動の時は職員を同行させる。
これは試験進行が分刻みであるため、試験時間に遅れないようにするための意味もある。
さらに、別棟からの移動が建物の外を通る場合
は、雨天時の傘立ての置き場所も学生の動線を考慮して配置する。
3．試験当日の人員配置を良く検討する。
試験当日は状況をよく理解し、トラブルに即座に対応出来る人を主要各所へ配置する。
当日のみの支援協力者へは情報漏洩防止に情報制限をしているため、状況をよく理解している人を主要部署に配置することで、トラブルが起きた時に対処が早いという利点がある。
4．試験進行のための資料は、シンプルにかつ的確に作成する。
試験はタイムテーブルに従い、職員がチャイムとアナウンスで知らせて進行する。
そのためタイム
テーブルには試験開始、終了、移動の時刻、アナウンスする言葉を記載する。トラブルがあって遅延した場合は、数十秒単位もしくは分単位で調整が必要となるため、ミスを少なくする資料作りを心がける。
5．情報の共有化と集約化の徹底。
試験は全て分刻みで進行することから、一ヶ所でトラブルが起きると全てに影響する。そのため、学生の集合状況、試験の開始時刻の遅延の有無、トラブル状況などは逐一チーフへ PHS で連絡をするように各所へ依頼する。変更がある場合はそれをチーフから各所へ伝えるという情報の統括管理を行う。

5．まとめ
共用試験機構からの指導も毎年変わっていくため、
今後もそれに対応しつつ、トラブルが無く円滑に試験が進められるよう実施支援をしていきたい。問題点は次に改善をしていきたい。
また、Station に関連する実習の教員へ、技術職員の立場からフィードバックをしていきたいと思って
いる。

参考文献
[1] 社団法人医療系大学間共用試験実施評価機構（CATO）
http://www.cato.umin.jp/index.html[2] 社団法人医療系大学間共用試験実施評価機構（CATO）,
臨床実習開始前の「共用試験」第 7 版（平成 21 年）.

53臨床技能実習室（スキルスラボ）の概要と業務について
大里 和美、阿部 まゆみ
筑波大学医学系技術室 医学教育企画評価室（PCME）実習担当〒305-8575 茨城県つくば市天王台 1-1-1
い時にすぐに使用出来る、スキルスラボの本来あるべき姿を整えることができた。2007 年には医学部門の各スキルスラボの全体的な連絡調整を目的として「臨床技能室検討委員会」が発足した。この委員会において医学部門全体のスキルスラボの運用規定が定められ、現在に至っている。
一般的にスキルスラボでは教員や看護師、検査技師等を専任の管理者としている場合が多い。しかし、本学の学群棟と教育センターのスキルスラボについては、開設当初より卒前卒後教育の一環として、医学教育全般についてカリキュラムの企画・実施・評価を担当する PCME の医学類実習担当技術職員 2名が管理・保守を引き受けることになった。[1]概要
現在、PCME 1医学類実習担当の技術職員が学群棟と附属病院総合臨床教育センター（以下、教育セン
ターと称す）の 2 つの臨床技能実習室（以下、スキルスラボと称す）の部屋と機材の管理を担当している。
これらは主に学生実習、臨床実習、病院職員の講習・研修等で利用されている。
数多い機器を管理し運用するにあたって、効率良
く、且つ利用者が使いやすいように様々な工夫をしている。また専任の管理者ではないために人的パワーが限られているので、できる限りの業務の省力化を図っている。

２．スキルスラボの概況

キーワード：臨床技能、スキルスラボ、シミュレー
タ、データベース

2.1 学群棟のスキルスラボ

１．はじめにスキルスラボとは、シミュレータ等を用いて医療技術を練習・習得するための施設である。
スキルスラボにおけるシミュレータとは、患者に対して実際に診療を行う前にトレーニングできるモ
デルのことを指す。基本的な技術の習得を目的としたモデルには、呼吸音や心音の聴診、心臓マッサー
ジや人工呼吸などの救急処置、採血や静注、婦人科や泌尿器の内診、縫合等の外科処置をトレーニング
できるものなどがある。また、内視鏡下手術や中心静脈穿刺、超音波診断、血管カテーテル挿入手技な
どの専門性の高いトレーニングを目的としたモデルもある。
本学の医学地区にはいくつかのスキルスラボが開設されている。基本的な医療技術を習得するために学群棟や教育センターに設けているもの、専門性の高い技術を習得するために各診療科や筑波大学次世代医療研究開発・教育統合センター（CREIL 2）で設けているものなどである。
学群棟のスキルスラボは、2002 年度の「臨床技能開発システム」構築のための補正予算でシミュレー
タ等の機材を購入し、2003 年春に学群棟の講義室を改装して開設した。しかし常駐できる管理者がいないために常に施錠されており、利用に制限があった。
そこで、翌年 2004 年 4 月に附属病院教育センターの一角にもスキルスラボが開設された。こちらにはシミュレータをいつでも使用できるように設置しており、隣接している教育センターの職員が、ある程度管理できる環境となった。ここでようやく練習した1

Planning and Control for Medical Education：医学教育企画
評価室
2
Tsukuba Critical Path Research and Education Integrated
Leading Center

準備室と実習室とで構成されている。
準備室にはシミュレータ等の機材が収納されている（図 1）。利用ごとに必要な機材をここから出して実習室等に配置する。また、使用後のメンテナン
ス作業に利用している。

図 1. 学群棟スキルスラボ準備室
実習室は 30 名程度のシミュレータなどを使用する学生実習や、病院職員の講習等で利用している（図2）。
病院職員の講習の補助は教育センターの依頼で行っている。週 1 回程度（年に 30~40 回）の病院職
員AED 3 講習の他に、レジデントの実技試験や採用試験、オリエンテーションなどで年間約 50 回の利
用がある。
3

54

Automated External Defibrillator：自動体外式除細動器

後日改めてこちらで作成した借用書あるいは利用申
請書にサインしてもらう。

４．運用の効率化のために
実習支援業務と両立させるため「わかりやすく」と「省力化」を心掛けている。以下に具体例を述べる。

4.1 レイアウトの工夫
学群棟のスキルスラボ（図 2）では、・ 長方形の部屋を実習や講習の形態に合わせて縦方向にも横方向にも使用できるようにレイアウトを考えた。
・ アコーディオンカーテンで 6 つの独立した部屋として使える他、様々なアレンジが可能になった。
たとえば小部屋を模擬診察室として使える他、小部屋の間に通路を設け、教員が指導しやすいアレ
ンジにもできる。

図 2. 学群棟スキルスラボ

2.2 教育センターのスキルスラボ
教育センターと連携を取りながら運営している。
部屋と鍵の管理は教育センター職員が、物品の管理は PCME 医学類実習担当技術職員が行っている。
ここには基本的な 40 種類のシミュレータや機材を1 台ずつ置いている。
個人や少人数のグループでの利用を目的としており、臨床実習・小規模の講習会・学生や病院職員の自主練習に利用されている。年間で 150 件程度の利用がある。
いつでも利用できるが、日時があらかじめ決まっている場合は教育センターで予約をする事もできる。
これらの機器のメンテナンスを効率的に行うために、利用者に利用記録簿への記入をお願いしている（図 3）。

３.

機材の管理

2 つのスキルスラボでは約 80 種、300 品以上の物品を所有している。これらの物品とその消耗品を管理している。

教育センターのスキルスラボ（図 4・5）では、・ 部屋の外からも設備内容が分かるように、シミュレータの種類と機能の一覧表を入口の外側に掲示した。
・ 室内には入口から見えやすい場所に掲示板を置き、利用案内、機材の配置図を掲示した。
・ 使用後に記入する記録簿はなるべく忘れずに記入してもらえるよう、入口の電灯のスイッチの前に下げた。
・ シミュレータや機材は一見で見渡せるように配置した。使用頻度の高いものは電源さえ入れればすぐに使用できるようにし、その他の物も棚から出せばすぐに使用できるようにした。
・ 天井に電源コンセントを設けて、部屋の中央にもシミュレータを配置できるようにした。マニュア
ルは使用時にすぐに手に取る事ができるよう、それぞれのシミュレータの近くにマグネットクリッ
プ等で留めた。

4.2 収納の効率化

3.1 メンテナンス

機材は一目で分かるように、扉の無い棚、ガラス
扉の棚を使用して、見通し良く収納した。
また、底板の無いボトムオープンタイプの棚を多く活用した。棚板を作業台の代わりにし、その下にキャスター付長机を収めて、必要な時に引き出して使えるようにした。台車やキャスター付のシミュレ
ータもそのまま棚の下に収められるので、効率的に収納する事ができる（図 4）。
使用目的別に付属品や消耗品を揃えた一式をあらかじめ幾つか用意し、すぐに使えるように整備した。

使用した機材の洗浄、消毒、消耗品の交換、動作チェックや簡単な修理等を行っている。自分たちで修理が出来ないものについては業者に依頼し、費用が発生する場合は、担当教員と相談して請求先を決めている。そのため、すべてのシミュレータがいつでも使える状態を維持している。
教育センターのスキルスラボについては 1 日に
1 度は足を運んで利用記録簿をチェックし、必要に応じて機器のメンテナンスを行っている。

4.3 機材の管理

3.2 貸出機材の管理については、以下の様な文書類を作成し、効率化を図った。
・貸出物品の一覧表
一度に多量の物品を貸出すことが多いので、貸出時に貸出物品と共にその一覧表の写しを渡している。それを貸出および返却時の確認のチェック表としている。

教育センターのスキルスラボの利用以外は、原則として 2 週間前までに申し込みをしてもらう。
PCME 医学類実習担当技術職員室にて、物品貸出しのみの場合は借用書を、部屋も使用する場合は利用申請書を提出してもらう。電話やメール等でも申し込みを受け付けている。この場合は仮予約となり、55

図 3. 記録簿例

図 4. 教育センタースキルスラボ見取図・簡易マニュアル
機器の分厚いマニュアルは利用者にはあまり読んでもらえないので、簡易マニュアルを作成している。A4 用紙 2 枚くらいに抑え、分かりやすいものにしている。
・注意書き
スキルスラボの利用者のために必要な案内や注意書きを作成し掲示している。機器によっては使い方次第ですぐに壊れてしまう物もあるので、使用の際に気付いてもらえるように作成している。
・記録簿（図 3）
教育センターのスキルスラボの記録簿に「感想･要望」欄を設け、記入された機器のトラブルや要望を参考にして、機材の導入や配置の見直しの際に役立てている。
図 5. 教育センターのスキルスラボ

56

「物品情報」データベースとリレーションさせて「物品情報」からも予約情報の確認を可能にした。予約された物品は「貸出記録」の「使用期間」の文字色を赤くなる様にし、一目で区別できる様にした（図7）。
また、学外使用申請書とその一覧表を作成できるようにした。備品を学外で使用する際に必要な学外
使用申請書は、「物品情報」データベースから、申請に必要な資産番号・取得年月日・価格の情報を参照している。品数が多い際には該当する物品の一覧
表を別紙として作成できる。

4.4 情報のデータベース化
シミュレータ等の機材の情報を整理する目的でデータベースを作成した。物品情報・予約情報・利用
記録の 3 つのデータベースを作り、情報を管理している。これらは FileMaker Pro というデータベースソ
フトで作成した。
4.4.1 物品情報
3. 項で挙げた物品の他に、附属病院のシミュレー
タの一部とそれに付随する機器も含め、約 180 種、500 品以上の物品の情報を管理している。データベ
ースは、これらの物品に対する問い合せにすぐに対応できることを考慮して以下のように作成した。同一規格の物品が複数あるので、規格の情報を共有するために、規格情報（機能、付属品、消耗品、メン
テナンス法）（図 6）と個々の物品の情報（購入年月日、価格、購入部署、予算の出所、購入業者、貸出記録、故障記録、保管場所）（図 7）をリレーシ
ョンさせて管理している。

4.4.3 利用記録
利用ごとに目的、使用者所属、人数、場所、品名、数を記録している。
指定した条件で検索することにより、目的別の利
用件数や利用者の内訳を見ることができる（図 8）。
ここから月別の利用統計を取り、開室以来の年次推移を記録している（図 9）。これを随時臨床技能室検討委員会にて報告している。
また、病院の会計監査の時やGP 4 の予算で購入した物品については、ある期間における利用状況の報
告を早急に求められることが多く、これらの対応に役立つ。
さらに、利用数や消耗品のコストパフォーマンス
の情報はシミュレータの新規購入時に参考になる。

4.4.2 予約情報
借用書や利用申請書の情報を記録している。予約の記録を管理する他、借用書、利用申請書、貸出物品一覧表を作成することができる。予約の受付作業
や申請書の作成を円滑に進めるために以下のような機能を持たせた。

図 6. 規格情報

4

Good Practice：文部科学省が、国公私立大学を通じて、教育の質向上に向けた大学教育改革の取組を選定し、財政的なサポートや幅広い情報提供を行い、各大学などでの教育改革の取組を促進するために実施している。

57

図 7. 個別情報（貸出記録）

図 8. 利用記録検索済一覧表58

図 9. スキルスラボの物品の利用年次推移

５．まとめ
筑波大学のスキルスラボは、実習担当技術職員が管理･保守を担当することで、学群と病院での一体化した運用が可能となった。このことにより、それぞれの持つシミュレータを有効活用し、そのメンテナ
ンス作業も効率的に行うことができている。
実習担当としてこれまで培ってきた実習支援・実
習室管理・機器の管理のノウハウは、スキルスラボの物品の管理や実習･講習の補助に十分に役立ってきた。また、スキルスラボの業務で得たことは学生実習にフィードバックし、卒前卒後教育の一環としての役割の一部を果たしている。
今年で運用を開始して 8 年目になる。開設以来、利用者も徐々に増加しているのは喜ばしいが、自主学習者（個人の利用者）が少ないのが気になる。技術の習得は繰り返し練習することが大事なのでもっと気軽に利用してもらえるよう、考えていきたい。
教育センターのスキルスラボは 4 年生以下の学生にあまり知られていないようなので、診察法の実習時などにアピールしていくのも、ひとつの手段ではないかと検討中である。

59

謝辞
本報告にあたり、適切なご指導を賜りました人間
総合科学研究科（地域医療教育学）附属病院 総合臨
床教育センター 前野哲博教授に深く感謝いたします。

参考文献[1]阿部まゆみ,大野薫,枝川弥生,大里和美,土田聡美,酒井由紀,佐藤尚江,PCME における技術職員の業務とその役割Ⅱ～ 実習担当 ～, 第 5 回筑波大学技術職
員技術発表会講演予稿集 (2006) 17-21.
http://www.tech.tsukuba.ac.jp/2005/report/05_Abe_Mayu
mi_Report_2005.pd

医学類におけるカリキュラムアンケートの活用について
クリニカルクラークシップに関するアンケート実施支援を通して
小野瀬 恵里子 a)、廣瀬 美鈴 b)、菅江 則子 a)a)

筑波大学医学系技術室（医学教育企画評価室（PCME）：カリキュラム担当）b)

筑波大学医学系支援室（医学教育企画評価室（PCME）：カリキュラム担当）〒305-8575 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要
医学類では、カリキュラムなどの学業に関して学生の意見・要望を知り、カリキュラム改善、医学教
育研究などに活用することを目的として、毎年、各学年末・卒業時にカリキュラムアンケートを実施している。我々は、カリキュラムアンケートの実施、集計、まとめと教員へのアンケートの結果報告（フィードバック）などを担当しているが、アンケート
結果を有効に活用するための我々の役割と気付かされたことについて、クリニカルクラークシップアン
ケートを中心に報告する。

PCME室の組織図
PCME室

医学類
4名

キーワード：カリキュラムアンケート、クリニカ
ルクラークシップ（CC）、フィードバック、学生の意見・要望

カリキュラム担当
技術職員7名実習担当
技術職員11名

看護学類
医療科学類2名

非常勤
1名

教員

高学年担当
（臨床実習）2名

１．はじめに低学年担当（テュートリアル）
2名（＋非常勤1名）

医学類では、平成 16 年度入学生から新カリキュラ
ムに移行し、平成 21 年度 3 月に初めての卒業生を社会に送り出した。在学生のカリキュラム満足度を高く保つことは学業へのより高い興味やモチベーションの向上には欠かせないと考えられ、優秀な卒業生を社会に送り出すことにつながる。しかし現状は、種々の問題点も散在し、持続的なカリキュラム改善が必要である。医学類ではカリキュラムに対する学生による評価を把握し、カリキュラム改善に活用することを目的としてカリキュラムアンケートを実施
しており、医学教育企画評価室（PCME 室）技術職
員がその支援を担当している。今回、カリキュラム
アンケートに着目し、特にクリニカルクラークシッ
プ（後述）に関するアンケートを中心にその実施状
況と我々の役割について述べる。

図 1. PCME 室の組織図

３．医学類のカリキュラムアンケート
平成 16 年度医学類入学生（第 31 回生）から導入された新カリキュラムは①「知識伝達型講義の大幅削減と問題基盤型テュートリアルの全面的導入」②「クリニカルクラークシップ（本格的な参加型臨床実習）」③「信頼される医療人としての必要な知識・技能・態度を 1 年次から 5 年次まで継続して学習する医療概論」を 3 本柱とするものである（図 2
参照）。
小括試験

小括試験

・基礎医学

・臨床医学
・社会医学

２．医学教育企画評価室(PCME)
我々の職場である医学教育企画評価室
PCME(Planning and Coordination for Medical
Education)は、医学群長を室長とし、専任教員 2 名、兼任教員 11 名、技術職員 18 名（カリキュラム担当
7 名、実習担当 11 名）で組織されており、医学教育支援を担当している。特に医学類のカリキュラムの立案、作成、実施を主に支援している技術職員は 5名である。PCME 組織図を図 1 に示す。PCME の業
務と役割については、森田らが第 5 回筑波大学技術職員技術発表会において報告した[1]。

学年

60

1 年次

2年次
Phase I
医学の基礎

3 年次

医

概

療

テュートリアル方式を（ 基 礎 医 学 導入した、臓器別・症候別）

統合カリキュラム

共用試験

O SC E

卒業試験

・CBT＋O SCE ・ 臨床実習終了後 ・総括試験(アドヴァンスト） ・総合試験
OSCE

4 年次

5 年次
Phase II
臨床技能学習

6 年次
Phase III
総括学習

臨床実習

自由選択
実習

論

（ ク リ ニカル・ク ラーク シッ プ）

共通科目
関連科目
基礎科目

図 2. 医学類新カリキュラム図

総括講議

医学類ではカリキュラムに対する学生による評価を把握し、カリキュラム改善に活用することを目的として、学類独自のカリキュラムアンケートを学年毎に年度末を中心に実施している。1 年生から 3 年
生の年度末に、「年度末カリキュラムアンケート」
を、4 年生には臨床実習開始前のカリキュラムが終了する時期に「臨床実習前カリキュラムアンケート」を実施している。5 年生にはクリニカルクラークシ
ップ終了直後の M6 ガイダンス時に「CC カリキュラ
ムアンケート」、6 年生には卒業間近の 2 月初旬に「卒業時アンケート」を実施している。アンケート実施の時期と回収率を表 1 に示す。

度実習したい診療科を 2 診療科選択し 4 週間ずつ実習する。地域 CC は地域医療の特色や現状を学ぶた
め、県内の教育協力病院で 6 週間、診療所で 1 週間、医師不足地域（神栖市）において 1 週間の計 8 週間
実習する。
学年

月日

CC1

8W

CC2

2W

冬休み

8W

CC3

8W

CC4

8W

CC5

8W
＋
夏休み2W

CC6

2009/10/26
2009/12/18
2010/1/3

学年

カリキュラムアンケート

実施時期（機会）回収率

2010/2/26

M1

学年末

3学期
期末試験受験後

94.4%

M2

学年末

3学期
期末試験受験後

91.2%

M3

学年末

3学期
期末試験受験後

92.5%

M4

臨床実習前

6月末
共用試験受験後

100%

M5

M6の4月
クリニカルクラークシップ（CC） M6ガイダンス
卒業時

8W

2009/8/31

M4

M6

CC

2009/10/23

表 1. 平成 21 年度カリキュラムアンケート実施時期

M6の2月
医師国家試験受験票受領時

期間

2010/1/4

2010/3/1
2010/4/23
2010/4/26
2010/6/18
2010/6/21
2010/8/27

A

100%
2010/8/30

100%

2010/10/22

B

C

D

社会医学2W
Ⅰ期
８W

選択CC１

地域CC

CC7

休み6W

選択CC2

M5

また、低学年ではコース毎に授業アンケートを実施
している。

2010/10/25
2010/12/17

Ⅱ期
８W

社会医学2W

選択CC１

CC7

選択CC2

地域CC
休み6W

12/20,21 M5学年末総合試験＋冬休み

４．クリニカルクラークシップカリキュラ
ムアンケート2011/1/4
2/25

4.1 クリニカルクラークシップ（CC）

2011/2/28

クリニカルクラークシップ（以下 CC と記載する）
は、学生が指導医や研修医で構成される診療チームに加わり、見学のみでなく、診療チームの一員として診療業務を分担しながら臨床能力や知識を身につける臨床実習方式のことである。臨床能力や知識の中には、単なる医学知識や医療手技のみばかりではなく、医師としての態度や価値観も含まれる。医師の病院での外来診察に同席し問診を実践し、診察の補助業務を体験したり、入院患者様の回診へ参加、治療方針の説明の同席、診療録の記載などを行う。
外科領域では手術にも参加する。

4.2 CC カリキュラムについて
新カリキュラムでは 4 年生の 8 月末から 6 年生の4 月下旬までおよそ 20 ケ月の期間で、正味 72 週間の診療参加型の CC を実施する。実習先である筑波大学附属病院内の診療科は、病棟があるフロアを中
心に 4〜5 診療科で 1 ユニットとなり、すべての診療科が 7 つのユニットに分けられている。学生は 7 グ
ループに分けられ、CC1 から 7 という 8 週間単位の期間で、1 つのフロアユニットでの実習をグループ毎にローテーションし、56 週間で全診療科（33 診療科）の実習を行う。5 年生の後半以降は A〜D の 4コースに分かれて選択 CC、地域 CC というプログラ
ムを実習する。選択 CC は将来進みたい診療科や再61

2011/4/22

M6

4月下旬

Ⅲ期
８W

社会医学2W

選択CC１

地域CC

CC7
選択CC2

社会医学2W
Ⅳ期
８W

地域CC
休み6W

選択CC１

休み6W

CC7

選択CC2
選択CC発表会、M6ガイダンス

図 3. 33 回生 CC カリキュラム図
図 3 に 33 回生の 4 年生から 6 年生の 4 月下旬までの CC カリキュラムを示す。また、CC 以外に臨床病
理検討会（CPC）、5 年次においては医学知識を問う学年末総合試験が別途行われている。

4.3 CC アンケートの内容
アンケートの質問内容は、実習期間、CC 方式の実践度、より充実した臨床実習とするために必要なこと、CC で学べたと感じていること、学び足りないと感じていること、各診療グループの指導体制・
内容、教育協力病院・診療所の指導体制・内容の評
価および「学年末総合試験」、「臨床病理検討会（CPC）」、各学年カリキュラムアンケートでの共通の設問である Best Teacher（学生が CC における
Best Teacher を各自 1～2 名投票する）についての質問などで構成されている。回答には学籍番号と氏名の記述を求め、責任ある建設的な意見や要望からなる回答を期待している。

4.4 CC アンケートの実施と学びたかったこと、尊敬する・憧れる医師像などが率直に表現されている。

アンケートはすべての CC 終了直後、新 6 年生全員が参加する M6 ガイダンスを利用して実施する。
ガイダンスを開催する学生支援の担当職員と連携してアンケートの実施と回収を行う。受付時にガイダ
ンス資料と共にアンケート用紙を配布し、また、回答時間も予めガイダンスのプログラムの中に設定してある。

表 2. CC カリキュラムアンケートのコメント例
診療科の指導体制・内容の評価のコメント例

4.5 CC アンケートの結果の例

学生の指導に多くの時間を割いて下さった。
自分の問診中の姿をビデオで見るのはとても良い経験でした。

平成 21 年度の M5 学生（32 回生）に実施した CC
アンケート結果の一部を紹介する。CC を終えてプ
レゼンテーション、コミュニケーション、医学的な知識・理解等の項目についてよく学ぶことが出来たかどうかを「強く感じた」から「全く感じなかった」
まで 5 段階で回答してもらったところ、プレゼンテーションについておよそ 90%以上の学生が学べたと答え、一方、倫理面・社会的問題の理解は 60%に留まることがわかった。（図 4 参照）

外来実習でいろいろとフィードバックしていただけたのは良かったです。
処置のお手伝いをたくさんさせて頂いて良かったです。
もう少し、治療デザインをする過程を見たかった。
術後管理などをもっと学びたかった。

CCにおけるBest Teacherへのコメント例
患者さん第一の医療に感心しました。
仕事に臨む姿勢等、将来のロールモデルとなる先生でした。
学生の面倒を快く見て下さり、多くのレクチャーをして下さった。
学生に教えようとする意気込みが深く伝わってくる。
先生の様に生き生きと仕事をする医者になりたいと心から思わせてくれた。

4.6 CC アンケート結果の会議への報告

CCを終えて良く学べたと感じていますか

1）医学群・学類運営委員会

進路選択

医学類の全カリキュラムについて統括する「医学群・学類運営委員会」において、全結果を報告している。臨床医学系の教員のみならず、基礎医学・社会医学教員からも有意義な意見が出される。

倫理面・社会的問題の理解
プレゼンテーション
コミュニケーション

2）PCME 会議

医学的な手技・技能
医学的な知識・理解

0%

10%

20%

A強く感じた

30%
B

40%

50%

60%

Cどちらとも言えない

70%
D

80%

90%

100%

E全く感じなかった

図 4. CC 実習においてよく学べたと感じていること
また、大学附属病院 33 診療科毎の指導体制・内容を「非常に良い」から「悪い」まで 5 段階で評価してもらった診療科別評価の平均得点を図 5 に示す。
学生の評価が最も高い診療科は平均得点が 4.15 点、最も低い診療科の平均得点が 2.85 点であった。
H21(32回生）学生による診療科別評価
4.50
4.00
3.50
3.00

PCME 会議は医学群を構成する、医学類、医療科
学類、看護学類の 3 学類の教員 13 名で構成されており、3 学類全体のカリキュラムの計画・実施などについて互いに協力・共有化を図ることを目的として
月に 1 回開催されている。この PCME 会議において全結果を報告し、他学類からの意見も取り入れることが出来る。

3）地域 CC 病院連絡会議

地域 CC で指導をいただく学外施設である教育協
力病院 13 施設や診療所 6 施設の連絡責任者と筑波大学の医学群長・学類長を初めとした関係教員が 1 年に 1 度、実習の方針や問題点を協議する「地域 CC
病院連絡会議」においては、地域 CC・各施設の評価に関連する結果を施設ごとに資料としてフィード
バックしている。

4）フロアユニットディレクター会議

2.50

筑波大学附属病院各診療科の実習責任教員（フロアユニットディレクター）で構成される「フロアユニットディレクター会議」を年間 4 回開催している。この会議は CC 実習の連絡会議の役割のみならず、問題点、改善点を出し合い、協議する場でもある。例年、CC 実習の改善に活用できるように、アンケート結果を「フロアユニットディレクター会議」
向けの資料に構成し直して資料として提示している。
その構成は、実習期間、CC 方式の実践、より充実した臨床実習とするために必要なこと、CC で学べたと感じていること、学び足りないと感じていることなど CC 全体に関する評価に加えて、各診療科の

2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
筑波大学附属病院診療科

図 5. 診療科別評価
表 2 に「診療科の指導体制・内容の評価のコメント
例」と「CC における Best Teacher へのコメント例」を示す。学生が高く評価する指導体制・内容やもっ

62

診療体制・内容へのコメントの中から、学生からの評価が高く、工夫を凝らされていると考えられた内容や、評価が低い指導医の行動・態度や指導体制の具体的な例をピックアップして提示している。

員の指示のもと、目的に応じて会議資料を作成する。
また、会議での報告後、指導医へのフィードバッ
ク資料の作成および送付を担当している。各診療科には診療科長宛に、実習協力施設へは連絡責任者宛に資料を送付している。

4.7 指導医へのフィードバック

６．アンケート結果（学生の意見・要望）を活用した改善例

1）筑波大学附属病院診療科
アンケート結果を筑波大学附属病院内の各診療科で活用していただくことを目的に、診療科長宛にアンケート結果をフィードバックしている。フィードバックする内容は、各診療科の指導体制・内容の評
価とそれぞれの診療科へのコメント、診療科内でBest Teacher に名前が挙がった教員・研修医とコメン
トで構成されている。

CC 実習中の学生は、年 6 回、6 時限目に実施される CPC（臨床病理検討会）に出席することが必修となっているが、平成 20、21 年のアンケート結果から、
CPC の欠席率が高く、欠席理由の 90%が「CC 実習の都合」と「CPC 開催日を忘れてしまうこと」であCPC出席回数2）地域 CC 協力病院・診療所
学外の協力病院の指導体制・内容に対する学生評
価、当該施設に対するコメントをフィードバックしている。また、Best Teacher に名前が挙がった教員・研修医も附属病院内の診療科と同等にフィードバッ
クしている。

H21

５．アンケートに関する PCME 技術職員の
業務内容

H21

H20
0%

20%

40%

60%

80%

100%

6回
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2～3回
1回
0回

CPCの欠席の理由
CCの都合で忘れていたから興味がないから
その他

H20

0%

20%

40%

60%

80%

100%

ることが示された（図 6 参照）。
図 6. CPC 出席回数と欠席の理由

5.1 アンケート作成支援
毎年アンケート内容については見直しを実施しており、経年変化、学年変化を把握するため継続して質問することを原則とし、カリキュラムに変更があった内容については評価のために設問を追加している。アンケート内容は PCME 会議にて検討され原案が作成される。CC は 4 年生と 5 年生の 2 学年に渡って実施されているカリキュラムなので、各学年カ
リキュラムの責任者である 4・5 年生の総コーディネーターの先生方の意見を取り入れた上で、最終的に医学類の責任者である医学類長の確認を受けて作成・印刷する。技術職員は、PCME 会議資料の作成、関係教員への連絡、アンケート用紙の修正、印刷等を担当している。

CC 実習中に「CPC に参加する」ということを指導医に話しにくかったり、実習を抜け出しにくい、
また CPC 開催日を忘れてしまう状況がアンケート結果から推測された。そこで改善案が PCME 会議において協議され、3 つの方策が実施されることになった。まず 1 点目は、CPC の開始時間を遅らせ、16時 45 分開始を 18 時開始に変更することとした。2点目は、CPC 実施の数日前に、筑波大学附属病院の全診療科長、フロアユニットディレクターに対して、
CPC が開催される日時を知らせるとともに、学生がCPC に出席するために実習を早めに終了するよう依頼する文書を届けることにした。これにより、各診療科の実習を CPC 開始に間に合うよう終了するといった配慮が可能になるととともに、指導医に学生が実習をさぼっているわけではないことを伝える役
割もあると考えられた。3 点目は学生からの具体的な要望であったが、CPC 開催日時を記載したポスタ
ーを学生の目に最も留まりやすい学生控え室のドアに掲示することにした。この結果、平成 22 年度の第3 回 CPC において、M4 学生 106 名中 104 名の出席が確認されている。今後、出席率の追跡が必要だが、これらの改善により CPC 出席率の向上が示唆された。

5.2 アンケートの実施・回収・集計
技術職員はアンケート実施時のアンケート用紙・
マークシート用紙の配布、回収支援を担当する。ア
ンケート回収後、コメント入力、マークシートの読
み込み、集計を行い、グラフ化できる設問はグラフ化する。経年的変化、学年別変化などが比較可能となるようまとめを作成する。また、学生から寄せられた膨大なコメントについて、カテゴリー別に見出しをつけ、問題点や学生の要望・意見を把握しやす
いようまとめを作成する。PCME 室教員、M4,5 総コ
ーディネーター、医学類長の確認を受け、報告書を
作成する。

７．考察
カリキュラムアンケートの結果はカリキュラム関係の会議の重要な資料のひとつとなっている。限られた時間の中で会議の出席者が有意義な議論ができるように、膨大なアンケート結果を効果的に、かつ短時間で見渡せるように効率的にまとめた資料を作

5.3 アンケートの報告・フィードバック「医学群・学類運営委員会」、「PCME 会議」、「地域
CC 病院連絡会議」など各種会議において、関係教63今回、カリキュラムアンケートがカリキュラム改
善に活かされた例として CPC の出席率が向上した
ケースを示したが、学生からの意見が取り入れられカリキュラム改善に活かされることを学生自身が実感できないと、学生のアンケートに対するモチベー
ションを下げてしまう一因に繋がる可能性もあると考えられる。長期的な視点で客観的な資料を提示し、改善を支援する資料作りをすることも我々の大切な業務ではないかと感じている。
カリキュラムアンケートは毎年同様の質問を繰り返し問いかけ、同様な集計をするマンネリ化し易い作業だが、時代・世相とともに移り変わる学生気
質も我々がアンケート業務を継続的に担当するからこそ気付くことが出来るものがあると考えられる。
学生気質の変遷にも気を配り、より効果的な教育実践を支援していきたいと考える。
例年、CC カリキュラムアンケート回収率は 90%以上を保っているが、全員が出席するガイダンスを利用するなど実施方法の工夫と教員や教務・学生支
援担当職員との連携・協力の賜物と考えている。全
学生の意見を反映しカリキュラム改善に活用するた
めに、今後も、教務・学生支援担当職員との連携・協力体制を継続していくことが重要であると考える。

成する必要がある。それに加えて、技術職員として資料作りを担当したからこそ気付いた事柄を効果的に報告する必要がある。そのために、ただ単にデータを示すだけでなく、教員のニーズに合わせ、経年変化・普遍性を分かりやすく工夫する必要がある。
また、多くの学生から出されている意見や少数意見でも毎年くり返し出されるコメントは的確な意見・要望である可能性も高く、会議の出席者が把握しやすいようにまとめ、提示していくことでカリキュラ
ムの改善に繋がる可能性が出てくる。
現状の問題点の解決法を検討する際に、学生の意
見・要望を活かすことのできる体制を支援するのは我々の重要な業務のひとつである。このようなアン
ケートデータのとりまとめ、フィードバックでは、CC 実習を改善し、結果的には医学類のカリキュラ
ムの改善につながることを意識して資料作成を心がけていく必要がある。
また、臨床教育は附属病院の教員のみならず、多くの医療スタッフ、関連病院の協力があってはじめて成り立つものである。アンケートのフィードバッ
クは、ボランティアで臨床教育に協力してくださっている方々へのお礼の意味を兼ねる側面も持っている。ある教育協力病院の指導医から「学生からコメントが全く届かないのはさびしいものです。悪口でも書いてもらった方が有り難い。
」というご意見をいただいたことがある。指導医に対しての礼儀としても学生たちにカリキュラムアンケートを真摯な気持
ちで書くことの意義を伝え、真剣に取り組む態度を育てることが大切であり、その支援を行うことが重要であると考えられる。

参考文献
[1]

森田（阿部）倫子, 菅江則子, 小野瀬恵里子, 嶋村玲子, PCME における技術職員の業務とその役割 I〜カリキュラム担当〜, 第 5 回筑波大学技術職員技術発表
会報告集 (2006) 12-16.
http://www.tech.tsukuba.ac.jp/2005/report/index.html/04
Morita Rinko Report 2005.pdf

Use of curriculum surveys of students in the School of Medicine
Support for surveys on clinical clerkships
Eriko Onose a), Misuzu Hirose b), Noriko Sugaea)a)Institute of Medical Science, Technical Service Office for Medical Science, University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba,. Ibaraki, 305-8575 Japanb)
Academic Service Office for Medical Sciences, University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba,. Ibaraki, 305-8575 JapanThe School of Medicine ascertains student opinions and needs with regard to academics like thecurriculum. In order to make curriculum improvements and reflect those improvements in medical
education, a curriculum survey is conducted annually at the end of the academic year and upon graduation.
We are responsible for conducting curriculum surveys, tabulating and summarizing survey results, andpresenting those results to instructors (providing feedback). Reminded of our role in facilitating theeffective use of survey results, we have focused on a clinical clerkship survey and its results.
Keywords: curriculum survey, clinical clerkships (CCs), feedback, student opinions and needs

64

医学群 3 学類合同演習の支援について
森本 喜代子、嶋村 玲子、郷田 規久子
筑波大学医学系技術室（医学教育企画評価室（PCME）：カリキュラム担当）〒305-8575 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要

２．ケア・コロキウムの概要

筑波大学医学群では、チーム医療・専門職連携の重要性を学ぶ事を目的に、医学類 3 年生・看護学類
4 年生・医療科学類 4 年生を対象に、ケア・コロキ
ウム（チームワーク演習）という演習（必修）を行っている。3 学類混成の 7～8 名の小グループで、患者や家族のサポートに関わるシナリオをもとに、ケースの問題点、解決策等について討論し、全体発表を行うものである。
この演習実施のための技術職員の支援業務を、
2009 年度を事例に報告する。

2.1 目的異なる専攻の学生同士が、互いの専門性や視点の相違に対する理解を深め、コミュニケーション力、パートナーシップを育成することを目的とする。

2.2 対象学生と担当教職員【履修者】学生 237 名（医学類 105 名 看護学類 88
名 医療科学類 44 名）【コーディネーター】科目の教育方針を決定し、実施内容を企画する。教員 5 名（医学類 3 名 看護学類 1 名医療科学類 1 名）
【シナリオ作成者】「シナリオ」と、テューターに学生への助言・配布案内をする「テューターガイ
ド」を作成する。「質問タイム」で学生の質問に回答し、発表会で総括講義を行う。教員 8 名（看護学類 7 名 医療科学類 1 名）
【テューター】2 回のコアタイムで、専攻の異なる学生同士が多様な視点から活発に討論できるよう
ファシリテート（助言）する。教員 35 名（医学類
5 名 看護学類 21 名 医療科学類 9 名）
【支援職員】事前事後を含む演習実施のための準備を行う。技術職員 PCME カリキュラム担当 3 名

キーワード：小グループ討論、医療専門職連携

１．はじめに

近年高齢化に伴う慢性疾患罹患者の増加を背景に、医療へのニーズが変化してきた。生活面・精神面の支援を必要とする患者が増加することにより、医療者に対して、病変部の治療だけでなく、患者の問題を多角的に捉え、心理社会的な背景を考慮したケアの提供が求められるようになった。
そのため、複数の医療専門職が緊密に連携し、患者を多様な視点で捉えた医療を展開できる医療者育成の必要が生じてきた。
医師・看護師・臨床検査技師を養成する医学群では、このような医療者育成を目指し、2006 年より「ケア・コロキウム（チームワーク演習）」を行っており、2010 年で 5 回目となる。
PCME：医学群における医学教育全般について、プPCME（医学教育企画評価室）に所属する技術職
ログラムの企画・実施・評価等を担当する部署であ員は、ケア・コロキウム実施のための様々な準備を、る。教員 13 名（専任 2 名）技術職員 18 名（カリキ「コーディネーター」の指導のもと、行っている。
ュラム担当
7 名 実習担当 11 名）で構成される。
そこで PCME 技術職員の教育支援について、2009
年度実施例を中心に報告する。
表1. 2009年度ケア・コロキウム時間割
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65

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2.3

時間割

本演習はグループ学習を中心に構成される 1 週間のプログラムである。最終日前日に、グループ学習
や自己学習したことをまとめ、班の代表者が発表する。最終日に、各履修者はレポートを作成し提出するというスケジュールである。（表 1）

2.4

履修内容

以下に履修内容について示す。
＜オリエンテーション＞演習の目的、スケジュール、
討論の仕方、評価等についてコーディネーターが説明する。（図 1）＜全体発表会＞ 32 班が 2 会場に分かれて行う。発
表 8 分（発表前に、初回班は 3 分でシナリオ事例の紹介をし、DVD 使用初回班はさらに 3 分 DVD
視聴時間をとる）、質問 5 分、総括講義 10 分の順
でシナリオ（班）ごとに進行する。
＜まとめのワーク＞ 発表会後、各班で集まり、チー
ムワークをよくするためにはどうすればいいのかについて話し合う。班ごとに「素晴らしいチーム
ワークへの提案」と題してまとめる。
＜レポート作成＞ 学生全員が討論したことや自己学習したことをまとめ、2 ページ程のレポートを作成する。

2.5 シナリオと教材シート
シナリオ作成者が作成する「シナリオ」および、
コーディネーターが企画する「教材シート」について記す。以下は 2009 年に使用した８種のシナリオの表題と、その 1 つの冒頭部等である。

図 1. オリエンテーション 2010 年度＜アイスブレイク＞学生は、一班 7～8 名（医学類 2～3 名、看護学類 2～3 名、医療科学類 1～2 名）、から構成される、計 32 の班に分かれ、それぞれの班において自己紹介をし、チーム名や目標を決め、模造紙にまとめる。
＜コアタイム＞各班に「テューター」が同席し、学生同士シナリオのケースについて、各専門職や患者の立場から討論を行う。
＜グループ学習＞学生のみでケースに関する検討を行う。（図 2）

図 2. グループ学習 2007 年度＜質問タイム＞「シナリオ作成者」が、自作のシナリオを使用する班を巡回し、学生からの質問に回答する。学生はシナリオを検討する際に、必要な「ケースに関する情報」を質問項目としてまとめた上で質問タイムに臨む。

・乳がんの初発症例
・初発の統合失調症患者とその家族（発症～入院）（DVD あり）・脳出血患者における生命の危機状態から慢性期のケア
・胃がん末期患者の在宅での看取りに関する事例（DVD あり）・慢性疼痛を訴える長期療養高齢者の療養生活と家族介護者の生活の支援
・在宅療法を開始した脳梗塞後遺症の 67 歳女性と介護を担う 79 歳の夫・白血病初発時 11 歳児とその両親・子どもが欲しいと願う夫婦の不妊治療の終止をめ
ぐる意思決定支援「白血病初発時 11 歳児とその両親」のシナリオ例
白血病を発症した 11 歳の佑ちゃん、女児。明るく素直な性格。会社員の父親とパート勤務の母親、弟（5歳）の 4 人家族。2 週間ほど前より風邪症状が続き、近医を受診したが改善せず、血液検査の結果白血病を疑われ当院を紹介された。母親とともに外来を受診し、外来にて骨髄検査を行った結果、急性リンパ性白血病の疑いで、入院となった。
・・・（中略）・・・
入院して 2 か月ほど経過した頃から佑ちゃんは母親に対して「どうして佑だけこんな病気にならないといけないの？早くみんなと同じ学校に行きたい。薬も飲んでいるし、痛い検査も頑張っている。それなのに熱が出たり、気持ちが悪かったり、入院した頃
よりも調子が悪い。髪の毛だって抜けてきて嫌なことばっかり。血液に悪い菌が入ったって言っていた
けど、私の病気はいったい何なの？」と苛立つ様子が見られはじめた。
テューターは、このように具体的な患者のシナリ
オを学生に配布する。学生は、その人がその人らしい生活を送るために、現場の様々な職種がどのように情報を共有し役割を担い、連携する必要があるかを討論する。また学生がコアタイムやグループ学習
で討論し、学んだ内容を明確にできるよう、テュー

66

３．PCME 技術職員の支援

ターは案内書に沿ってシート類（振り返りシート、
コアタイム提出シート、グループ討論報告用紙）を学生に配布する。学生はそれらに記録をし、テュー
ターからコメントや署名をもらい、その後シナリオ作成者へ提出する。

3.1 支援内容

2.6 演習の効果（学生へのアンケート結果）
以下に専門職種の自己認識や連携に関する事前事
後アンケートの集計結果の一部を示す。（図 3）≪チームに対する考え≫
チームメンバーのディスカッションにより、患者にとってよりよい方針を立てることができる
医学生

看護学生

医療科学生
1

2

3

4

5

6

≪連携・協同の理解≫
多くの職種同士が連携することは、それぞれの職種の援助をよくすることにつながる

3.2 考察医学生

これまで本演習支援に際し、内容の途中変更によって生じた案内書作成ミス、座席表作成ミス等があったが、PCME の技術職員が迅速に対応し事無きを得た。これらは 1 つの変更が他の事項に波及するという認識欠落等の不注意による、未確認が原因であった。運営上の膨大な確認事項を見落とさないよう、
また学生・教員に、より理解しやすい案内をするた
め、さらに細心の注意を心掛け、文書・表作成のス
キルアップを図りたい。同時に、成功・失敗例や、作業の進行状況等様々な情報を、PCME カリキュラ
ム担当技術職員全体で共有し連携できるよう、十分な提示をするよう努めようと思う。

看護学生
医療科学生
1

開始時

3

終了時

PCME カリキュラム担当の年間スケジュールを表2（最後尾）に示す。教育方針の決定から報告会の開催まで、年間を通してシナリオ作成者・テューター
担当依頼やシナリオ・テューターガイド作成に伴う連絡、調整、会場・資料準備、演習案内等の一覧表の作成・印刷を行っている。
すなわち 3 学類にわたる 50 名の教員が、「コーディネーター」「シナリオ作成者」「テューター」の役割を分担しているため、その配置・研修・連絡会等の実施のための依頼や時間調整、多種の資料印刷、
案内表の作成・印刷、変更連絡等の、調整・通知作業が数多く存在する。
また 3 学類合同で行う本演習は、約 290 名の学生・教員が関わる大規模な演習である。1 会場のみならず、班ごとの 32 ヶ所のゼミ室、2 会場に分かれる等、複数の形態で実施し、多種の案内書類・資料・教材を使用する。そのため班（シナリオ別）ごとのコア
タイムの進行に合わせた正確なシナリオ配布等、配布書類の準備は、複雑で膨大な作業となる。またシ
ナリオの一部は映像シナリオ（DVD）であるため、その撮影・編集・コアタイム時の視聴トラブルへの対応等のサポート体制も必要となる。これらの対応に関して、PCME カリキュラム担当技術職員は、大きな役割を果たしている。

5

図 3. 2008 年度事前事後アンケート結果
開始時と終了時を比較すると、ディスカッションや、異職種同士が連携することにより、より良い職務が遂行できるとの認識が高まったことがわかる。
発表会時に配布した「学生によるコース評価」のアンケートのコメントを、一部以下に紹介する。概ね目的を達成する内容であった。

４．今後に向けて・答えがなく、患者さんの細かな感情が読み取れる
シナリオで、考えることが多かった。いろんな立場（患者を含む）から問題がみられてよかったと思う。（医学類生）
・臨床検査技師との関わりが薄めの内容。倫理的な話し合いになった。（看護学類生）
・検査技師も心理的援助に関わる可能性があることがあることを知ることができた。実際の現場に出たときにあり得るシナリオでとても勉強になった。
（医療科学類生）

67

本報告では、主に 2009 年度実施例を提示したが、2010 年度は、東京理科大学薬学部 5 年次の学生 74
名・教員 9 名が参入し、計 338 名 36 班で実施した。
学外複数ヶ所への連絡、外来者のための道案内など、
さらに多様な配慮を要する複雑な作業となった。
2012 年度は、東京理科大薬学部の学生数が、30 数名増加予定で、学生・教員の合計は概ね 370 名となる。
また、医学類入学者数も、今後数人ずつ増加予定である。このように今後演習の規模は、益々拡大していく。これに伴い必要教室数、担当教員数、学外との連絡、途上や直前の変更事項への対応件数も増加
していくことが予想される。
そのため、より広い講義室やゼミ室の確保など、施設面の充実がさらに望まれる。同時に、支援業務

に際し、より一層の工夫と PCME 技術職員同士の情
報共有、協力体制が重要となってくる。

参考文献[1] 筑波大学医学群 チーム医療実践力育成プログラム
http://www.md.tsukuba.ac.jp/tokushokugp/index.html[2] 前野貴美 チーム医療実践力育成プログラム ケア
コロキウム（チームワーク演習）―素晴らしいチームワー
クへの提案― 平成 19 年度「特色ある大学教育支援プロ
グラム」採択プログラム 筑波大学医学群 編（2010）11.
49-51.

謝辞
本報告の作成およびケア・コロキウムの支援にあたり、前野貴美講師、PCME カリキュラム担当技術職
員より、指導と助言、多大な実務支援をいただいた。
心より感謝いたします。

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68

Support for combined seminars by students in the 3 schools within the School of Medicine and Medical
Sciences
Kiyoko Morimoto, Reiko Shimamura, Kikuko Gohda
Institute of Medical Science, Technical Service Office for Medical Science, University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba,. Ibaraki, 305-8575 Japan

In order to teach the importance of team medical care and liaison with experts to 3rd year students in the
School of Medicine, 4th year students in the School of Nursing, and 4th year students in the School of Medical
Sciences, the University of Tsukuba’s School of Medicine and Medical Sciences conducts [required]seminars such as care colloquia (teamwork seminars). Students are mixed together in small groups of 7–8
and given scenarios involving support for patients and their families. Students discuss problems andsolutions and announce their overall findings.
Using 2009 as an example, this paper reports on support work by technical staff to facilitate the conductof these seminars.
Keywords: Small group discussions, liaison with healthcare experts

69

Web アプリケーションの開発
川上彰

筑波大学システム情報工学等技術室〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1
表示についても、このアクセス制御機能を使ってア
クセス制限を行っている。
メーリングリストの情報は SQL データベースを使って管理されている。Web サーバから CGI プログ
ラムを介して SQL データベースへアクセスし、fmlの情報を更新する。社会工学類教育用計算機システ
ムでは、Web サーバと fml サーバとは異なる Linux
サーバ上で動作している。このため、SQL データベースに書き込まれたメンバー全員のメールアドレス
を一旦テキストファイルとして書き出し、Perl スク
リプト内で scp（Secure Copy）コマンドを使って、このファイルを fml サーバの各メーリングリストの領域へ転送している。

概要
アプリケーションソフトウェアのユーザインタフ
ェイスとして Web ブラウザを利用した環境は、現在では一般的に利用されているが、この開発環境は急速に変化している。本報告では、その一例として今まで作成した３つのプログラムを紹介する。
キーワード：Web アプリケーション , Wicket

１．はじめにWeb サーバの CGI（Common Gateway Interface）機
能を利用することで、固定されたページではなく、状況に応じた Web ページを表示することができる。
この機能は、主に Perl や PHP スクリプト等で作成したプログラムを利用するケースが多い。また、近年
Apache Wicket（以下 Wicket）が公開され、java を使って動的なページを作成することも可能となっている。
前者の環境を使って作成したプログラムとして
fml 管理用 Web プログラムを、また後者の Wicketを使用して作成したプログラムとしてシラバス表示
プログラムとパスワード変更プログラムについて報告する。

2.2 管理管理用ページへログインすると、図 1 の管理画面が表示される。このページからメーリングリストへのメンバー追加と削除、メンバー情報の更新、メー
リングリストの環境設定、メーリングリスト内のデータのダウンロード、および一括更新等を行うことができる。

２．fml 管理用 Web プログラム
2.1 概要Web ブラウザを使ってメーリングリストの一覧表
示と管理を行うことを目的として、perl スクリプトを使用して作成した。2005 年度に作成し、現在まで
機能追加や不具合の修正等を行いながら利用している。メーリングリスト管理プログラムとしては、
GNU General Public License に基づいて公開されている fml を使用しているが、このシステムに標準で含まれている Web 管理機能は若干使い難い点もあったので、自組織の環境に合わせたシステムとして独自に作成した。作成したシステムは、メーリングリ
ストのメンバー管理のための機能と、メーリングリ
ストの一覧表示の２つからなる。
管理については、各メーリングリストに 1 人または複数の管理者を設定して管理する。fml にはメーリングリストへのメンバー追加に自動登録やモデレータと呼ばれる査読者を置いて管理する方法もある
が、本システムでは各メーリングリストの管理者がWeb ブラウザを使ってメンバーの追加や削除等の管理を行うことを前提としている。
管理ページへアクセスするためのユーザ認証は、Apache HTTP Server（以下 Apache）のアクセス制御
機能を使って行なわれる。メーリングリストの一覧

図 1. メーリングリスト管理用ページ
また、メーリングリストを管理する上で、サブリストを作ってリストメンバーを管理することができる。例えば１年生の１クラスから 6 クラスまでのメーリングリストを作成した後、これら全てのクラス
をサブクラスとして、１年生全員のメーリングリス
トを作ることができる。１年生のあるクラスのメン
バーのメールアドレスを削除や変更、新たに追加した場合、自動的に１年生全員のメーリングリストの内容も更新される。サブリストの下に、更に別のサ
ブリストを追加することも可能である。この機能を使うことでメーリングリストのメンバー管理を効率的に行うことができる。
fml の機能として、メーリングリストへの投稿者を制限することも可能となっている。また、メーリ
ングリストへ投稿できるユーザと投稿されたメール

70

を配信するユーザを分けて設定することもできる。
作成した管理プログラムでは、これらの機能を使って、個人だけでなくサブリストに対しても同様の機能設定ができるようにした。例えば、先程の１年生
全員のメーリングリストへ教員のリストをサブリス
トとして加え、投稿権限のみで配信は行わないように設定することで、教員から１年生全員へメール送
信のみを行うことができる。

リストメンバー（そのメーリングリストのメンバーとなっているユーザ）、グループメンバー（管理者によって設定されたグループに属するユーザ）、
一般ユーザ（アクセス可能な全ユーザ）の 3 種類の対象に対して、以下の 3 種類の設定ができる。
 メーリングリスト名を一覧に表示しない
 メーリングリスト名のみを一覧に表示する
 メーリングリスト名と、そのメーリングリスト
メンバー一覧を表示する
また、メーリングリスト管理者がリストメンバー
一覧の表示を許可しても、各個人が自身の公開設定を変更することで、図 3 に示すように非公開とすることも可能となっている。

2.3 一覧表示
一覧表示用の Web ページへアクセスし、各自のユーザ ID でログインすると、図 2 のメーリングリス
ト一覧ページが表示される。

図 3. リストメンバー一覧

2.4 その他
追加機能として、以下の２つのプログラムを作成した。
（1）検索ツール
ユーザが、どのメーリングリストのメンバーとして含まれるか検索し、表示する（図 4）（2）リストメンバーの直接編集
Web ブラウザをエディタとして利用し、メーリングリストのメンバーを直接追加、変更、削除することができる。

図 2. メーリングリスト一覧
一覧ページ 1 列目のリスト・アドレスの部分をクリックすると、そのメーリングリストに所属するリストメンバーの一覧が表示される。メーリングリス
トの一覧ページへの表示やリストに含まれるメンバ
ー表示の可否については、ログインしたユーザのア
クセス権限によって異なる。各々のメーリングリス
ト情報へのアクセス権限は、管理者によって表 1 の設定が可能である。
表 1. アクセス制限
アクセス制限の対象
リスト
メンバー

グループ
メンバー

一般
ユーザ

以下から選択以下から選択以下から選択 メーリングリ
スト名を表示しない メーリングリ
スト名を表示しない メーリングリ
スト名を表示しない メーリングリ
スト名を表示 メーリングリ
スト名を表示 メーリングリ
スト名を表示 メーリングリ
スト名とメンバーの一覧を表示 メーリングリ
スト名とメンバーの一覧を表示 メーリングリ
スト名とメンバーの一覧を表示

図 4. 検索結果

３．シラバス表示プログラム
3.1 概要生命環境科学研究科構造生物科学専攻の伊藤希先生が開発された、生物学類のシラバス表示プログラ71

ムのソースコードを頂き、2009 年度より社会工学類のシラバス用として利用させて頂いている。プログ
ラムは PHP を使って作成されており、データ管理に
SQL データベースを使用する。
授業を担当する教員が Web ブラウザを使って授業目的やスケジュール、教科書や参考書、担当教員のオフィスアワー等の情報を入力し、学生はシラバ
ス表示ページへアクセスすることで、その内容を確認することができる。
社会工学類で使用するにあたり若干修正を行い、更に 2010 年度からシラバス表示ページの部分をPHP から Wicket に変更した。Wicket は java 言語を使ってプログラムを記述する。HTML（HyperText
Markup Language）文書に Wicket 用のタグを追加することで、動的な Web ページを作成することができる。

ともできる。今回のシラバスプログラムの表示部分
では、この機能を活用する場面は少なかったが、担当教員による授業内容の入力については、この機能を利用して高機能なページを作成することも可能かと思われる。

４．パスワード変更プログラム
4.1 概要社会工学類教育用計算機の更新が平成 22 年 9 月に行われた。このユーザ環境は LDAP（Lightweight
Directory Access Protocol）を使って認証統合されている。Windows の認証については Samba を使ってNT ドメイン環境を構成し、smbldap-tools で LDAPとの統合を行っている。Samba は Linux 上で Windowsのサーバ機能を提供するオープンソースソフトウェ
アで、LDAP との認証統合を行うためのツールとして smbldap-tools が用意されている。ユーザ管理は、
このツールを使用して行われている。smbldap-toolsの機能として、パスワード変更ツールも提供されている。また、Web ベースでパスワード変更を行う環境として BSD License（Berkeley Software Distribution
License）の基に公開されている Usermin がある。しかし、社会工学類の利用環境に適したツールとするため、また今後の拡張の可能性を考慮して独自開発することにした。
プログラムは Wicket を使って作成した。これに組み込まれている Ajax 機能により、ユーザの入力に応じたダイナミックなページ表現ができ、またペー
ジ遷移の際も、従来のようなデータの受け渡しに環
境変数や Cookie や hidden フィールド等を使う必要もなく、java の一変数として扱うことができる。

3.2 シラバス表示
図 5 に示すシラバス表示ページで、科目部分をクリックすることで該当する授業内容が表示される。
基本的な動作は生物学類のシラバスプログラムを参考にさせて頂き、表示を社会工学類の環境に合わせて調整した。

4.2 認証
ログイン表示に関しては、Wicket の拡張ライブラ
リとして提供されている Wicket-auth-roles を使用した（図 6）。ユーザ認証は Web サーバの認証機能を利用することが多いが、固有の環境を利用したい場
図 5. シラバス表示
表示は学期ごとに異なるページとして表示され、ページ上部のタブで切り替えができる。各学期のページは、横方向に時限、縦方向に曜日と学年をとって該当する授業を表示する。この授業科目名の部分をクリックすることで、その授業シラバスの内容が表示される。
Wicket を使用することで、HTML 文書ファイルをHTML エディタ等で作成し、これをベースに java プ
ログラムで機能を加えるといった手法を使うことができる。これによって java 言語を使って、分かりやすいプログラムを作成することができ、仕様の変更
等に比較的容易に対応できる。授業を担当する教員に よ る授 業内 容 の入 力ペ ー ジに つい て も、 今後
Wicket を使った環境への移行を予定している。
プログラム言語として java を使用することを目的に Wicket を使用したが、java プログラムから Ajax
（Asynchronous JavaScript + XML）機能の一部も利用可能で、これを利用して動的なページを作成するこ

図 6. ログイン画面

72

合は、自作する必要がある。その際、入力されたパスワードの扱いが難しいが、Wicket-auth-roles を利用することで、決められた手順に沿って java プログラ
ムを作成することで認証ページを作成することができる。
パスワードの更新は、LDAP データベースの内容を書き換えるが、LDAP データベース内には Samba
用のハッシュ値と Linux 用のハッシュ値の両方が含まれている。また、Linux 用のパスワードのハッシ
ュ方式は複数存在する。Samba のパスワードハッシ
ュには javax.crypto パッケージを使用し、Linux のパスワードハッシュには java.security パッケージのMessageDigest ク ラ ス を 使 用 し て 、 SSHA （ Salted
Secure Hash Algorithm）に変換した。ユーザによって入力されたパスワードからこれら 2 種類のハッシュ値を作成し、これを LDAP データベースに書き込ん
でいる。

５．まとめ
メーリングリスト管理については Perl スクリプトを使ってプログラムを作成した。プログラムは機能別に作成し、共通する部分を共通ライブラリとした。
Perl は比較的簡単に利用でき、また各種モジュー
ルが提供されており、インターネット上に多くの情報も公開されている。ただし、CGI プログラムとして利用する場合、HTML コード自体もスクリプト中に記述する必要があるため、スクリプト全体が分かり難くなる場合がある。今回報告したメーリングリ
ストの Web 管理プログラムについても、スクリプトは全体で 4000 行を超えており、仕様変更や不具合への対応が難しくなっている。
一方、シラバス表示やパスワード変更プログラムで使用した Wicket の場合、HTML コードとプログラムを分けて作成することができるので、表示と処理を分けることができる。また、データについても javaの変数として扱うことができるので、ページ間のデータ受け渡しもスムースに行うことができる。Java
言語のオブジェクト指向の利点を利用することで、効率的で分かりやすいプログラムを作成することが可能となる。
Web アプリケーションを作成するための環境は、今回使用した Wicket 以外にも多く存在する。今回はjava を使って Web アプリケーションを作成することを目的に Wicket を使用した。プログラムを作成するにあたり魅力的な機能も多いが、反面 HTML に加えて java 言語や Wicket 固有のコンポーネントに関する知識が必要とされ、プログラム作成者の技量が必要とされる。
高機能な Web 環境を短期間で効率的に作成するための環境として Wicket の利用は有効な手段となると思われるが、プログラム作成のためには高度な知識も必要とされる。ただし、java 言語だけで Web
ページを作成できる点は大きな魅力で、今後も利用できる場面があったら利用していきたい。

4.3 ユーザ情報
ユーザが各自の ID とパスワードを入力してログインすると、図 7 のページが表示される。ここで各自のパスワード等の情報を更新することができる。
ユーザ情報の管理については SQL データベース
利用している。LDAP データベースのスキーマを変更することで必要な項目を追加することも可能であるが、データ構造の変更等に柔軟に対応できるので
SQL データベースを使用することにした。

謝辞

図 7. ユーザ情報の更新ページ
SQL データベースには、LDAP データベースの情報に加えて、日本語の氏名やフリガナ、所属等の情報が追加されている。メール環境についてもメールの転送先や受信する際の別名情報が保存されており、この情報を基にユーザごとのメール転送設定ファイル（.forward）やメール受信時の別名設定ファイル（alias）への設定がなされる。
また、この SQL データベースの内容をテキストフ
ァイルとしてダウンロードし、パソコン等の表計算ソフトを利用して適宜修正し、再度アップロードすることでユーザ情報の一括更新を行うことも可能である。

73

シラバスプログラムにつきましては、生命環境科
学研究科構造生物科学専攻の伊藤希先生から生物学
類のシラバス用として作成されたプログラムのソー
スコードを頂き、社会工学類用として調整して利用させて頂きました。また、調整にあたっては、シス
テム情報工学研究科の藤原良叔先生、堤盛人先生、
張勇兵先生、八森正泰先生ならびに多くの関係者の方々にご助言いただきました。皆様方に感謝致します。

参考文献[1] 矢野勉 著，オープンソース徹底活用 Wicket による
Web アプリケーション開発，秀和システム（2009）

情報科学類・CS 専攻入退室管理システム
澤村 博道
筑波大学システム情報工学等技術室（情報アプリケーション班）〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1
また、平成 21 年度筑波大学年度計画においては、
学生証のICカード化の活用範囲の拡大 3が盛り込まれているところでもある。図 1 は本システムが設置されているOJTルームである。

概要
情報科学類・システム情報工学研究科コンピュー
タサイエンス（CS）専攻では、平成 14 年 3 月より
計算機室及びセミナー室等に独自の IC カードによる入退室管理システムを導入、運用してきた。
筑波大学では平成 21 年 2 月にICカード身分証 1が発行され、同年 4 月より全学計算機システムサテラ
イト入退室管理システムに身分証が使われることになった。早速、本システムも同様に身分証への切替えを行ったのでここに紹介する。
キーワード： 身分証、連携データ、ID 登録

１．はじめに
平成 14 年 3 月導入の入退室管理システム 2は、非接触型のICカード(MIFARE:TypeA）を利用し、カードの発行やID登録情報の管理等を行っていたが、今回ICカード（FeliCa:FCFキャンパスカード）
化された身分証に切替えることで、これらの業務を効率化することができた。
身分証の情報（連携データ）は、学術情報メディアセンター（以下、センター）にある IC カード管
理サーバとのネットワーク接続により、速やかに反映されるシステムとなっている。なお、IC カード
管理サーバとの連携については、全学計算機システ
ムサテライト入退室管理システムの IC カード管理
システム仕様書に基づき設定されている。

図 1. OJT ルーム

２．システム構成
本システムは、入退室システム管理サーバと各室にあるカードリーダ/コントローラ（以下、EXEON）
及び電気錠から構成される。入退室管理サーバと
EXEONは専用線（RS-485）で接続されており、センターにあるICカード管理サーバとはLANで接続されIPsec 4を用いて行っている。現在EXEONが設置されている部屋は、情報科学類計算機室 4 室、OJTルーム 2 室、CSセミナー室 11 室である。図 2 にシス
テム構成図を示す。

図 2. システム構成図
1
2

学生証、職員証.
第１回筑波大学第三技術区技術発表会「IC カードによる入退室
管理システム」を参照.

3

平成 21 年度国立大学法人筑波大学年度計画
安全管理に関する目標を達成するための措置参.
4
IPsec（Security Architecture for Internet Protocol）は、暗号技術を使って IP パケットの完全性や機密性を実現する仕組み.

74

３．処理概要
本システムの処理概要を図 3 のソフトウェア構成
図に示す。図中①～⑦は各種サポートソフトを示す。

図 3. ソフトウェア構成図
以下、各種サポートソフトについて説明する。なお、画面表示内容は全てテスト用のものである。
① CSVautoInput（連携データ取込み）センターにある IC カード管理サーバから連携データ(CSV 形式：全学データ）を取込み、GateHost 用の登録データを作成する。一度取込んだデータは保持され、タスク処理にて毎
日 2 回更新（差分データ分）が行われる。
② GateHost（データの検索、ID 登録、イベント・ログの表示等）
登録データ（①で作成）から必要なデータを検索・抽出し ID 登録を行う。また、収集したログの表示・検索等の管理を行う。図 4 に登録データ検索画面、図 5 に通過データ監視
画面を示す。

図 5. GateHost（通過データ監視）画面③ EXEGT（データの登録、ログの収集等）
各室入口に設置してある EXEON との通信を行い、ログの収集から通過可能 ID の登録、時刻設定等を行う。図 6 は EXEON へのコマンド処理を行うメイン画面であり、各室毎に警戒/解除、解錠/施錠、連続解錠/解除などの制御が可能である。図 7 は EXEON との詳細な通信設定を行う画面で、施錠時間/扉解放時
間/扉運用タイプ、タイムアウト設定、動作設
定、入退室チェックに関する設定などを行うことができる。
EXEON へ送られた情報は EXEON 側に保持されるので、万が一 EXEGT との通信が遮断されても部屋への入室ができるようになっている。

図 4. GateHost（登録データ検索）画面75

図 6. EXEGT（メイン）画面

図 8. 身分証（職員証）裏面

５．運用
本システムに切替えるにあたり、ハードウェアについては、前システムの IC カードが MIFARE であったため、カードリーダ/コントローラを FeliCa 対応のものに交換せざるを得なかった。ソフトウェアについては、センターとの連携処理を追加、他については前システムのものをカスタマイズして運用している。
平成 21 年 4 月に運用を開始、翌平成 22 年 4 月に導入後初めての全学データの年度更新（センター）が行われたが、連携処理に大きな問題は発生せず、現在まで順調に稼働しているところである。平成 22
年 12 月現在、本システムに ID 登録されている学生・職員数は、1209 名である。

図 7. EXEGT（EXEON 通信設定）画面④ MSDE2000（Microsoft SQL Server 2000 Desktop
Engine）
Microsoft(R)社製 SQL2000 互換 SQL サーバ
であり、各種サポートソフトからデータベー
スに保存されている登録 ID、通過ログ等へのアクセスを行う。
⑤ FlagEditor（通過許可フラグエディター）
特定の EXEON に関して、通過拒否に関するフラグ編集を行う補助ソフトである。

６．まとめ
身分証の IC カード化については、平成 14 年 3 月の IC カード入退室システム導入の際、学生部（当時）の担当者と調整していたが実現には至らず、独自カードになった経緯があり、時すでに遅しの感がある。
IC カードでの入退室管理システムは、前システム
から通算して 8 年になるが、年間、IC チップ及びア
ンテナ箇所による障害が十数件ほど発生している。
これらの大半は、外部からの圧力による物理的な破壊が多くみられることから、各人の保管方法に注意が必要である。
身分証を利用したシステムは、業務の効率化、情報の共有化に貢献できるので、他部局でも採用されることを是非お勧めしたい。総合研究棟 B 入退室シ
ステムも平成 21 年 7 月に切替えを行っており、
今後、
他システムへの利用も考えているところである。

⑥ SCEditor（スケジュールエディター）
EXEON のスケジュールの編集を行う補助ソフトである。
⑦ カード発行ソフト
独自カード（身分証を持たない場合）の発行、データベースへのデータ登録を行う。

４．身分証について
筑波大学ICカード身分証は、FCFキャンパスカー
ドフォーマット 5仕様に準拠したもので、基本ID情報に個人ID（12 桁数字）および再発行フラグ（1 桁英数字）が含まれている。プライベートエリアには、
基本ID情報と同じ情報を筑波大学独自の鍵で暗号化している。
図 8 は身分証（職員証）裏面にプリントされている FCF キャンパスカードロゴの写真である。
5

参考文献[1] 澤村博道, IC カードによる入退室管理システム, 第 1回筑波大学第三技術区技術発表会講演予稿集(2002)20-21.
[2] 入室管理システムマニュアル.

FCF は、非接触 IC カード技術"FeliCa"の有する特長のひとつである、「マルチユース機能」を十分に活用することを目的として作られた、個人認証カード（ID カード）用フォーマットで、FCF キャンパスカードフォーマットは、学生証・教職員証など教育機関での個人認証 ID カードとするための仕様 -FeliCa
共通利用フォーマット推進フォーラム http://www.fcf.jp/- より.

76

職場内で利用する小規模 Web データベースの導入について
雨谷恵

システム情報工学等技術室 (情報システム管理班)〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1に気を配る必要があり、メンテナンスにも手間がかかる。
しかし、セキュリティを重要視しても安易にシス
テムの更新をすると、関連するプログラムやライブ
ラリとの連携がうまくいかなくなる場合もあり、
Web データベースの運用に支障をきたす場合がある。このように従来型のデータベース導入には、データベース管理者の頭を悩ませる事が多くある。しかしながら、図 1 のように、デヂエ 8 を利用することにより、これら Web データベースに関連するいくつかのプログラム等を確認する手間を省くことができる。

概要
本システムは、システム情報工学等技術室内の情報共有および事務的業務簡略化を目的として Web
データベースを導入した事例から、会計処理と出張届けおよび関連書類のデータベース化について実例を示し紹介する。
キーワード：情報共有、 Web データベース

１．はじめに
本年度、システム情報工学等技術室 (以下シス情技術室と略) では情報共有および事務業務簡略化を目的として Web データベースであるサイボウズ
デヂエ 8 1 (以下デヂエ 8 と略) を導入し、技術室内の 会 計処 理と 出 張届 けお よ び関 連書 類 につ いてWeb 上での管理を始めた。
大学における事務的な手続きは、未だに紙でやりとりされ、処理後はそのままファイルフォルダに収まっている事が多い。これらの作業をデータベース
化することにより情報を集約および一元管理し、再活用できれば便利であると考えた。
一般的に Web データベースと聞くと導入は専門家でなくては難しく、とても難易度が高いと思いがちであるが、現在は簡単に導入できる製品がいくつかある。例えば今回導入したデヂエ 8 の場合、サイボウズ社の Web サイトからソフトウェアをダウンロードし、 PC にインストールするだけで Web データベースが実現できる 2。インストール後は、利用者はブラウザ等から簡単にデータベースを作成および利用することができる。

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図 1. Web データベースに必要な構成の比較

３．システムの仕様
Web データベースの選定にあたり、以下を満たしているソフトウェアを調査し、仕様を満たしているデヂエ 8 に決定した

今回導入したデヂエ 8 をはじめとするデータベー
スソフトウェアは、 CGI や SQL を使わずに安全
かつ快適にすばやく導入でき、 Web データベースに関する専門的な知識や技術は必要ない。また、専門の技術を持った者がデータベースを設計すると、たしかに完成度が高いデータベースができる。しかし、導入後の管理のしやすさや導入時の手間を考えると、誰でも簡単に手軽に導入・管理・運用できる
データベースソフトウェアを利用するのも選択肢のひとつではないだろうか。
専門の技術者が設計する Web データベースの多
くはオープンソース系 OS を利用し、 SQL 等で開発する。導入後は関係するシステムのセキュリティ

1. ユーザ管理として、ログイン認証 3は ID とパス
ワードでアクセス制限をする
2. Web ブラウザのみで管理作業を含め利用できる
こと 4
3. データベースのテーブルおよびフィールドごとにアクセス制限ができること
4. 汎用的な形式 ( csv 形式等) でデータを出力できること
5. 入力画面等、ユーザインタフェースを簡単に作成できること
6. 基本的な操作マニュアルを提供すること
7. インストールおよびメンテナンスが簡単なこと
8. データ移行がしやすいこと
9. 販売実績があり定評があること
10. 手元にある古い PC [CPU : Pentium 4, メモリ
1GB ハードディスク 120GB ] で運用できること

1

3

２．誰でも簡単に WEB データベース

サイボウズ社より販売 http://cybozu.co.jp/
その他 apache 等 Web サーバを事前インストールが必要

筑波大学で実施している統一認証と連携が望ましいが「簡単に導入」という点から今回は見送った
4
デヂエ 8 はタッチ型携帯端末 (制限あり) にも対応

277

４．サイボウズデヂエ 8 の動作環境ーバに負担をかける上、メールソフト等の利用者のメール環境上に不要なファイルを蓄積するので大変好ましくない。
しかし、本年度は図 3 のとおり、直接 Web デー
タベースにデータを入力し必要な書類をアップデー
トしているのでメール環境に負担をかけない。ただし、発注者が入力を完了すると、発注者本人に登録
完了メールが届く 5ように設定をした。同時に、会計担当とシス情技術室総括にも同じ内容のメールが配送されるので、登録内容を相互的にチェックする
ことができる。なお、見積書は PDF 形式等で添付することにしたが、この登録完了メールには添付され な い の で 確 認 メ ー ル に 記 載 さ れ た URL か ら
Web 上で確認をする必要がある。また、見積を必ず添付することで会計処理に必要な情報は得られるので、昨年度まで使用していた発注依頼書の添付を省略することができた。

デヂエ 8 は Windows 版と Linux 版が提供されているが、今回は使用したマシンの能力の問題もあり
Linux 版 を 選 択 し 、 デ ィ ス ト リ ビ ュ ー シ ョ ン を
Ubuntu 10.04 LTS (以下 Ubuntu と略) とした。シス
テムは図２のとおりである。
サイボウズ社の Web サイトによるとデヂエ 8 はUbuntu 上での動作確認はされていないが、特に問題なくインストールは終了し、動作している。
Ubuntu は Linux の比較的新しいディストリビューションで、 Debian GNU/Linux をベースに開発されている。使いやすい環境を最新かつ安定した OSを提供している。また、 Ubuntu の公式サイトによれば、「Ubuntu サーバー版のインストールは約 15分以内で終了し、LAMP (Linux, Apache, MySQL,
PHP) サーバーが起動して利用可能な状態にできます。」とある。実際にインストールした所、今回利用した PC でも 30 分程で終了し LAMP も問題なく
使えた。

発注依頼

デヂエ 8

Web
サーバ

帳簿

帳簿

メール（発注依頼書＋見積書）で連絡

変更後

サーバ OS

内容をチェック
して処理する

内容をチェック

登録をする

図 2. システム概要図

各自ブラウザでアクセス
図 3. 会計処理の流れ

５．会計処理の例
昨年度までは、シス情技術室内の会計処理は関係部署と会計担当者それぞれが表計算ソフトを用い、目視で定期的に収支の突き合わせをしていた。それ
ぞれが Excel などの表計算ソフトを用いて集計しているので効率的でなく、単純なヒューマンエラーも発生する。また、シス情技術室職員が使用している
OS は Windows 7, Mac OS X 等それぞれである。さらに、 Excel のバージョンの違いによりマクロ機能
が正しく動かない現象を確認している。
また、運用方法として１つのファイルをネットワ
ーク上で共有して管理する方法もあるが、「自分が作業している間に他の人が更新してしまった」「どのファイルが最新版かわからない」等、この方法では様々なトラブルが起る可能性がある。しかし、
Web データベースで一元管理すればトラブルを避けられる。

６．出張届と関係書類の例
筑波大学では出張や研修に参加する場合「出張届」「出張報告書」を提出するが、シス情技術室ではさらに具体的な活動報告のために「活動報告書」を提出している。これらの作成はあまりやりたくない作
業な上、提出後はそのままフォルダに保存するだけ
でデータの活用がされていなかった。
これら埋れているデータを再利用し Web 上でいつでも閲覧できるよう考えた。さらに、これら 3 つの書類には図 4 のように[氏名、行き先、日時]等、重複する項目がいくつかあり Web データベース化
する際は入力項目を省略することにした。
現在は図 5 のとおり、入力されたデータをシス情技術室内のメンバーは閲覧することができるため、それぞれの活動 (出張、研修) についてメンバー間
で常時、情報共有することができるようになった。

5.1 メール環境への配慮
また、以前の方法では利用者は発注をする際、会計担当に E メールで連絡し、添付書類として発注依頼書と見積書を送っていた。この方法はメールサ

5

デヂエ 8 には登録通知方法として、メール配信の他に
RSS で配信する機能もある

78

また、技術室は現在 6 3 班 3 部屋にわかれており、さらに他のそれぞれの作業場で仕事をする事が多く、技術室にいなくても手元の PC 端末からこれらの会計処理ができるようになった。

出張届

出張
報告書

今回の作業により、シス情技術室内の事務業務簡略化や情報共有が幾分進んだと思われる。また、データベースソフトウェア デヂエ 8 の導入に関して
次の 3 点に大変メリットがあった。
1. 入力画面の設定等、ユーザインタフェースが簡単に設定できること
2. 万が一、プログラムの不具合があった場合はメーカー側のサポートとなり、システム管理者は使い方等のユーザサポートに専念できること
3. データベースの作り方およびユーザ用のデータベース使い方等のマニュアルが整備されているので、データベース管理者はそれらを作成する手間が省けること

氏名

活動
日時 報告書行先：

氏名・行き先・日時等重複する項目を省略

８．最後に

図 4. データベース化により省略できる項目

業務の効率化、情報共有を目的としたデータベース導入のニーズはどの部署でもあると思われる。しかし、一般的に導入するには高い専門知識や技術が必要と思われていると想像する。しかしながら、現在はやり方によっては今回の事例のように簡単に導入することもできることを提示したい。
今回の作業を通じ Web 上での情報共有およびデータベース化が進まない要因としては、導入コストや設定の手間よりは各ユーザが使い慣れた方法からを変えたくないという意識の問題が大きいと感じた。
IT テクノロジーに対する苦手意識から Web 化に
よって余計に手間が増えるのではないかという漠然とした不安があるように思える。その結果、業務の効率化や問題点があっても、現状維持を最優先としてしまっているのではないだろうか。
また、先にも述べたとおり、データベースの導入には専門の知識を持った者が導入することが多い。
その為、管理者から視点でついシステムの効率化やコストばかり着目してしまう。しかし、円滑にシステム導入するためには、各ユーザへ十分に説明をし協力を求め、丁寧にヒヤリングしていく必要がある。
導入するデータベースの良し悪しよりも、導入後のユーザへのフォローや、丁寧な説明がより必要である。どれほど良いシステムを導入してもこの部分が一番難しく大切なのではないだろうか。
今回 Web データベースを導入したことにより、あらためて処理手順や必要な項目の見直しをすると、今まで気がつかなかった省略できる点や、改善できる点が見えてきた。運用開始後に利用者からも改善したい点など意見や反応があり、問題点も見えてきた。これらの意見を元に今後も改善をしていきたい。

図 5. まとめられた出張 (活動) 履歴
今回デヂエ 8 で対応できなかった点は、入力したデータを指定の書式で印刷 (または PDF 形式にて出力) することである。図 6 のとおり、出張届など紙で事務に提出する必要がある書類の場合、大学で指定されたフォーマットでプリントアウトし提出できればさらに作業を省略できる。しかし、デヂエ 8の簡易印刷機能では精密な書式を指定して印刷はできない。この点については今後の課題としたい。

活動報告書

出張報告書

出張届け

大学の指定書式でする印刷する必要有り

図 6. 出張時に提出する書類の流れ

6

７．まとめ

2012 年 1 月 1 日現在

79

.

Information sharing and introduction of a web-based database
A web-based database was introduced in order to increase the sharing of information and simplify
clerical work in the Technical Services Office for Systems and Information Engineering. Using thisdatabase as an example, this paper describes other actual databases of accounting procedures and businesstrip reports and related documents.
Megumi Amagai
Technical Service Office for System and Information Engineering, University of Tsukuba, 1-1-1 Tennodai, Tsukuba,

Ibaraki, 305-8573 Japan

Keywords: information sharing, web-based database80デジタルサイネージ設置と異なるシステム間におけるコンテンツ共有
山内 勝晴、中山 勝、高野 昭子、細谷 智子、菊地 永
筑波大学システム情報工学等技術室〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要
平成 22 年 3 月にシステム情報工学研究科で設置したデジタルサイネージについて報告をする。システ
ム情報工学等技術室がサポートしているシステム情報工学研究科と理工学群では異なるデジタルサイネ
ージシステムを運用している。この間でコンテンツの共有を行っており、導入例として具体的に筑波大学消費電力量表示システムを紹介する。
キーワード：デジタルサイネージ、全学消費電力
表示システム図 1. 3B 棟 1 階エレベータ前

１．はじめにデジタルサイネージ（電子看板）とは、ディプレ
イやプロジェクタなどを使って、映像や情報を表示する広告媒体である。表示内容の切り替え、動画の表示、音声の付加など多様な形態での利用が可能である。最近は公共施設・店舗などいたるところで活用されており、広告だけではなく、案内表示など利用方法は拡大している。システム情報工学研究科でもデジタルサイネージの利便性に注目し、平成 22
年 3 月に導入した。

２．デジタルサイネージの設置と運用
2.1 設置場所

図 2. 3B 棟 2 階プレゼンテーションルーム前

デジタルサイネージ導入に際し特に考慮したこと
は、その設置場所である。設置場所を誤ると、あまり人の目に触れることがなく、設置した意味がなくなってしまう。人通りが少ないところはもちろん、人通りが多くても人が立ち止まらないような場所では、目にふれることなく素通りされてしまう。良い場所はないかと検討した末、建物の 1 階のエレベータ横に設置することにした。この場所はある程度人通りがあり、エレベータを待つ数分間立ち止まっているため、多くの人の目に触れると予想されたからである。そこで、利用者が多そうな 3B 棟・3F 棟北側・3F 棟南側・3L 棟・総 B 棟の 5 箇所を選び、32V型ディスプレイを設置した（図 1）。
また、3B 棟 2 階のプレゼンテーションルーム前にはデジタルサイネージ以外の多目的な使用も考慮し、
52V 型ディスプレイを縦横 2 面ずつ計 4 面並べて設置した（図 2）。

81

2.2 システム構成
導入したデジタルサイネージシステムは、コンテ
ンツ管理サーバ・制御用パソコン・ディスプレイで構成されている。コンテンツと表示スケジュールは、コンテンツ管理パソコンからネットワークを介してそれぞれの制御用パソコンに配信される。制御用パソコンは、配信されたコンテンツとスケジュールを元にディスプレイに表示する（図 3）。
3B 棟 2 階プレゼンテーションルーム前のディスプ
レイは、コンテンツ管理パソコンからのみだけでな
く、プレゼンテーションルーム内に設置してある
AV 機器からも映像を表示できるように構築してある。それぞれ 1 面ずつ個別の表示が可能であるが、4面を使って 1 面を拡大表示することも可能である（図 4）。

表示依頼で持ち込まれるコンテンツのほとんどが静止画ファイルである。それらのファイルはすべて
Full HD サイズ（1920x1080）の JPEG ファイルに変換してからアップロードしている。異なるフォーマットのファイルが混在していると、表示速度にばらつきが出ることがある。また、ディスプレイと画像ファイルの縦横比に相違があると、表示サイズや位置がずれて表示されてしまうことがある。
JPEG ファイルへの変換には、JPEG ファイルを出力する仮想プリンタソフトウエアを使用している。
それぞれのファイルフォーマットに対応したソフト
ウエアで開き、仮想プリンタを指定して印刷すると、JPEG ファイルが出力される。
図 3. システム構成

３． 異なるシステム間のコンテンツ共有
3.1 コンテンツ共有の必要性

図 4. 拡大表示例
各ディスプレイ設置場所には監視用のカメラ（図5）が併設されており、ディスプレイの状態が事務室からモニタできるようになっている。コンテンツ管
理ソフトウエアの機能として画面の状態を表示する
ツールが付属しているが、実際にディスプレイに表示されているものがカメラで確認でき、有用である。
また、システムに対する悪戯や盗難の抑止力にもなっている。

システム情報工学等技術室ではシステム情報工学
研究科デジタルサイネージの他に、理工学群デジタ
ルサイネージの運用支援を行っている。研究科のものは教員・大学院生向けの情報を提供しており、学群のものは学群生向けの情報を提供している。運用していると、教員・大学院生・学群生の全てに関わる情報がでてくる。しかしながら、この 2 つのデジ
タルサイネージは導入した時期や目的に違いがあり、それぞれ独立したシステムになっている。両システ
ムのディスプレイに表示するには、それぞれの担当者にファイルを渡し、それぞれの担当者がファイルをアップロードする必要がある（図 6）。これでは同じ作業をそれぞれの担当者が行う必要があり非効率である。そこで、1 つのコンテンツを異なる 2 つのシステム間で共有できないかと考えた。

図 5. ディスプレイ監視用カメラ（3F 棟 1 階南）2.3 運用図 6. コンテンツ表示手順

コンテンツ管理パソコンは事務室に設置してあり、コンテンツのアップロードを行う。

82

3.2 共有方法
それぞれのシステムの機能を調べたところ、共通して URL を指定した Web ページの表示機能が備わっていた。URL を指定して Web ページの表示が可能であれば、コンテンツをコンテンツ管理パソコン
からアップロードする必要がない。また、Web ページのコンテンツが変わればデジタルサイネージに表示されるコンテンツも自動的に更新される。

3.3 共有例（消費電力量表示システム）

図 8. 筑波キャンパスの電気料金表示例

コンテンツ共有の検討をしていたころ、知能機能
システム専攻の鈴木健嗣講師より、大学の消費電力量をデジタルサイネージに表示させたいとの依頼があった。その際、Web ページの表示機能を使用してシステムを構築したので、その例を紹介する。
消費電力量表示システムはとても簡単なものである。施設部では 1 日に一回、電力に関する日報を付けており、その記録する項目の中に一日の使用電力量がある。消費電力量表示システムのために、一日の電力使用量を入力する Web ページを作成した。日報を付ける際、こちらのシステムにも一日の使用電力量を入力してもらうことにした（図 7）。

システム情報工学研究科と理工学群で使用しているデジタルサイネージのディスプレイの解像度はHD サ イ ズ （ 1366 ｘ 768 ） と Full HD サ イ ズ（1920x1080）のものが混在しているため、それぞれの解像度用に Web ページを 2 種類作成した。

3.4 今後の展望
消費電力量表示システムは、データベースに使用電力量のデータが蓄積されている為、1 年分、1 カ月分、1 週間分をグラフ表示するなど、今後、いろい
ろな表示方法が考えられる。また、電気料金以外にも、天気予報などの日常役に立つコンテンツも提供したいと考えている。コンテンツが増加してくると、見たいコンテンツが表示されるまで時間がかかってしまう。デジタルサイネージのシステムには画面分割して表示する機能も備わっているので、図 9 のように画面分割した使用方法も検討している。

図 9. 画面分割の例

４．おわりに
この消費電力量表示システムの運用を開始してすぐ、「表示されている金額は 1 カ月分ですか」と聞いてこられた方がいました。私たちもこのシステムを構築していて大学の電気料金というものを知りました。おそらくこのデジタルサイネージをご覧になって知った方も多いと思います。システム情報工学
研究科・理工学群のデジタルサイネージシステム以外からでも、学内であれば今回構築した消費電力量
表示システムを表示することが可能です。今回 URLを記載しませんでしたが、デジタルサイネージで表示したいというご要望があればお教えいたします。
また、学内には筑波キャンパスの電気料金の他にも全学で共有できるコンテンツがあるのではないでしょうか。他のデジタルサイネージを運用している

図 7. 消費電力量表示システム
入力した一日の電気使用量はデータベースに記録される。表示用 Web ページは PHP で作成してあり、ページをアクセスする度にデータベースから最新のデータが読み出され、ページが生成される。使用料
は、昨年度の電力使用量実績の月毎の単価を元に、記録された使用量（kwh）から金額（円）に換算している。日報を元に入力されるので、通常表示されている情報は一日前のデータである。また、昨年度
実績を元に金額に換算している為、金額はおおよその値である（図 8）。

83

方々と情報交換し、効率良く管理が行えるデジタル
サイネージの構築と運用を行っていきたいと考えております。

専攻鈴木健嗣講師と、システムの運用を支援してくださっている前島謙課長をはじめとする施設部の皆様に深く感謝いたします。

５．謝辞
全学消費電力量表示システムの構築にあたり、多大なご指導とご助言をくださった知能機能システム

84

技 術 報 告࣒࣊ࣜ࢘ᾮ໬⿦⨨᭦᪂ᐑෆ ᖿ㞝 D ࠊ㏆⸨ ⿱ D ࠊᩔ㈡ ᑗኴ D ࠊụ⏣ ༤ E 
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なった。圧縮機開始時は起動時負荷軽減用のスライド弁がなく全量負荷起動となった。そのため静定までの時間が今までの 15 分から 2 分にかなりの短縮が図られた。しかしその反面、起動と同時に圧縮される全量ガスの吐出量をバルブユニットのロード弁、
アンロード弁とバイパス弁によって吐出・吸入圧力の風量調整のため急激なバルブ動作が発生するのでスライド弁式による起動とは大きく異なる。

出し管Ⓞでヘリウム容器Ⓟに小分けする。トランスフ ァ ー時の蒸発ガスはヘリウム回収配管Ⓠでガスバックに戻し再利用する構成である。また液化機寒冷Ⓡ及び学内供給として液体窒素貯槽Ⓢを有し、学内に液体窒素（沸点 77 K）の供給を行う設備として液体窒素供給充填口Ⓣを設備する。

２．更新機器2.3 液体ヘリウム貯蔵

今回更新を行った機器は、
１．ヘリウム液化機 (精製液化能力:200 L/hr)
２．液化用ヘリウム圧縮機
３．液体ヘリウム貯槽 (充填容量:5000 L)
４．液化用バッファータンク増設
５．液体窒素貯槽
６．液体ヘリウム汲み出し設備の改善
・液体ヘリウム汲み出し管
・ヘリウム回収配管
７．液体窒素供給充填口の改良
８．運転制御システム

図 2 の②に外観を示す。
イギリスの WESSINGTON
社製の CH-5000 である。今回内容積 4000 L の貯槽から内容積 5550 L、充填容量 5000 L に更新し供給保有量の増強を図った。トップフランジには液化機と接続用三重管トランスファーチューブのポート、汲み出し管挿入ポート、超伝導液面用ポート及び予備として 2 ポート装備する。他に電磁弁駆動による蒸発ガス制御器を回収ラインに取り付けトランスファ
ー用貯槽圧力の保持を担う。蒸発量は充填容量の0.3%の 15 L 程度と断熱性能が向上した。

2.4 液化用バッファータンク増設以上である。変更機器は 図 1 において機器名称をピンク枠で囲っている。以下に各機器の仕様等の更新の詳細について記述する。

2.1 ヘリウム液化機
図 2 の①に外観を示す。ドイツの LINDE 社製のL280 である。今回の液化機の大きな変更点は運転圧
力を 1.6 MPa から 0.81 Pa に下げ、且つ液化能力を純度 99%の不純ガス運転で 150 L/hr から 200 L/hr に性能アップをしたことである。液化行程は液化機内の気液分離器を持ち液化機内で液体ヘリウムを製造後三重管トランスファーチューブで外部に取り出す方
法から、液化機内部に気液分離器を持たず JT 弁にて液化後、直接三重管トランスファーチューブを介し液体へリウム貯槽に液を溜め込む方法とした。また
膨張タービンは磁気浮上ベアリング型式からガスベ
アリング型に変更になった。
運転においてはまだ試運転の状態を脱してないが、現状では室温からの予冷時間は 3 時間以内、連日運転の予冷時間は 40 分に短縮した。更新前液化機は室温からの予冷時間は 4 時間強、連日運転においては70 分掛かっていた。

図 4 の⑦に外観を示す。既設として 15 m3 のバッ
ファータンク（図 4 の⑨）を所有するが液化機処理能力の増加に伴う精製運転モードの運転持続の安定化として 10 m3 のタンクを増設した。このタンクの目的は内部精製を使用した液化運転では定期的に精製器内に低温吸着した不純物を加温再生し除去する
行程があり、この間の液化運転に必要な純ガス供給として利用する。ゆえに容量が小さい場合、再生時間が不足し液化運転の持続が困難な状況となる。

2.5 液体窒素貯蔵
液体窒素は液化運転寒冷と学内供給用として使用している。今までは共通の配管で CE17 型(内容積16,700 L)を中心に CE3 型(内容積 2,960 L)予備として使用してきた。しかしこの共用により液化機の温度バランスが不安定になることが発生していたので、今回この問題を解消するため独立に使用出来るよう
CE3 型の大型化を図り個々に使用できる配管とした。
図 4 の⑧が更新した貯槽の外観である。国産のCRYO ONE 社製の TL-10、内容積 9,700 L、充填容量
8,730 L である。なお共用利用も可能とするため貯槽間接続の仕切り弁を取り付けた。図 4 の⑩が既設のCE17 型である。

2.2 液体用ヘリウム圧縮機

2.6 液体ヘリウム汲み出し設備の改善

図 3 に外観を示す。圧縮機はスクリューの圧縮部
本体⑤と油分離器⑥からなり黄色のボックス内にス
クリュー本体が収納され、横のタンク陣が油分離器である。スクリュー部ではヘリウムガスとオイルが混合状態で圧縮し、4 段の油分離器でオイル成分を分離吸着し液化機へ送り込まれる。運転圧力は 0.93
MPa である。更新前は国産の前川製作所製で今回はドイツの KAESER 製となった。そのため供給電源が変わり高圧の 6600 V から低圧の 400 V となり変圧器の設置が必要となった。また起動方法はリアクトル
起動から Y－∆ 起動となりメンテナンスは容易と

我々の作業で一番手間が掛かる部分である。如何に短時間で効率よくトランスファー出来るかが一日あたりの液体ヘリウム供給量に影響する。既設設備
では様々なことを試みたが毎分 3 L 程度の汲み出し量が限界だった。今回の更新ではハード面の改良として二点行った。1.汲み出し管の内径を 4 mm から 7mm にボアアップし吐出量を増やした。構造は操作性から更新前同様の小分け容器挿入側半分をフレキ
シブルとし他はリジットとした。2.回収配管の配管
径を 25 A から 50 A のフレキシブル管に変更し配管
抵抗による背圧上昇を抑えた。フレキシブル管を使86用したのは放熱面積を稼ぎ戻りガスの昇温が目的である。図 2 の③が汲み出し管、④が回収配管口で図5 がピット内のフレキシブル管である。まだ確実な結果は出ていないが貯槽圧力 0.024 MPa で毎分約 5
L 以上のトランスファーはできることが確認できた。

つまり容器交換の時間は別にして 1 時間当たり 300
L の液体ヘリウムの汲み出しが可能となる。他に汲み出し管は挿入設置すると貯槽内で熱振動が発生し貯槽圧力を上昇させる問題が起きる。この対策として貯槽側には熱振動防止用の逆止弁を取り付けた。

図 2. ヘリウム液化機・液体ヘリウム貯槽←

図 5. フレキシブル回収配管

図 3. 液化用ヘリウム圧縮機

図 4. バッファータンク・液体窒素貯槽872.7 液体窒素供給充填口の改良

運転操作端末には使用するのは大陽日酸製の「HITS」（Human-Interface-Tool System）で今回新たに採用した。java 環境で動作するため運転操作端末の OS に依存しない特徴がある。
液化機の運転操作、監視、データ収集、トレンドグラフ表示等を行う。
最後に我々がヒューマンインターフェイスとして利用する端末画面を図 9 に示す。①がシステムの監視用に利用する系統図である。この画面では液化運転の情報のほか、カードル圧力、サブセンター回収
ガス純度、実験棟供給 He ボンベ圧力を表示する。
更にカードルにおいては 8 系統のどのラインを利用しているか選択表示が可能とし、回収純度について
は純度低下時には表示がフラッシュ警告できるようにした。またこの系統図から直接液化機バルブの計
器画面のポップアップ表示できる。②が 3 箇所のバ
ルブの計器画面をポップアップ表示したものである。
計器画面ではバルブモード変更、設定値変更等が可
能で運転中に操作し最適な運転確立の試行を行うことに重宝している。③は液化機冷却過程のバルブ開度、温度変化のトレンド画面である。この表示も系
統図から直接バルブ・温度等をクリックすることでトレンド画面が表示できる。④は運転画面である。
上段が全自動運転、個別運転の起動ボタン、下段が起動条件の一覧である。液化機起動時に液化機のト
リップの状態が把握できる。

更新前は大型容器用の液体窒素供給場所（図 6）として充填バルブ 2 個と台ばかり 1 台で学内に液体窒素の供給を行ってきた。今回改良として二点行った。
密閉型液体窒素容器は高圧ガス保安法により最高充填量が法律で決められて充填中は重さ測定状態で充填を行う必要がある。従前の供給設備では 1 台しか充填できず、利用者の増加に伴い不便を強いてきた。今回利用者の待ち時間短縮のために台ばかりを増設し容器 2 台同時に充填できる設備とした。
次に行ったことは充填ホースの挿入方法の改善を行った。従前は先端に L 型配管を取り付けたフレキ
シブルホースを単に液体窒素容器のトップの充填口に挿入することで充填を行ってきた。これは挿入時
フレキシブルホースを一度かなり持ち上げないと挿入できず大変だった。また充填中において放出ガス
によるフレキブルホースの飛び出しが危険視されていた。このような状況から利用者の安全性を考慮して改良を行った。図 7 が改良後である。充填バルブ
直後エルボでフレキシブルホースを上側に配管し、フレキシブルホース先端直管を充填容器上側に配置
しバランサーで吊り下げた。充填口挿入は先端を上下するだけで挿入作業が可能となり簡便になった。
またフレキシブルホース飛び出し防止策には容器とフレキシブルホース間にフックを掛け安全性を確保
した。

３．まとめ
供給量増加・経年劣化対策として念願の液化機の更新が実現した。6 月に茨城県へ高圧ガス設備変更
許可申請を始め 7 月末には変更許可が下りた。8 月、9 月と更新工事を行い 10 月 6 日に完成検査に合格し液化機試運転を開始した。10 月後半には液体ヘリウ
ムの供給が再開でき更新工事は予定通り遂行できた。
今後の課題としては、引き渡された液化機はまだ運転制御シーケンスの予冷過程において多くの問題を抱えていることである。今までの液化運転の経験を活かし我々の手でシーケンスプログラムの改善に取り組んでいく。また高圧ガス製造設備として、メ2.8 運転制御システム
図 8 が運転制御システムの構成である。制御コン
トローラは大陽日酸製の「EzMPICSⅡ」（Easy Multi
Performance Integrated Control System）を採用し、入出力装置は「DeviceNet」を使用した。EzMPICSⅡは
既設ヘリウム液化機にも採用されていて制御コント
ローラとして信頼性に優れていた。運転制御はデジ
タル計装ソフトを使用しシーケンスプログラム、
FDB プログラム等の各種設定し実行する。

図 8. 制御システム構成図88

ンテナンスの方法、運転基準等を整備し安全に装置の維持管理できるシステムを確立していく予定である。

謝辞
ヘリウム液化装置の更新に当たり、大学関係者及び工事を担当した大陽日酸(株)のご協力に深く感謝いたします。

系統図

ポップアップ系統図

トレンド

運転画面

図 9. 端末画面

Renewal of helium liquefier
Mikio Miyauchia) , Yutaka Kondoa) , Shota Tsurugaa), Hiroshi Ikedab)a)

Cryogenics division, Technical Service Office of Research Facility Center for Science and Technology,
University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8577 Japanb)
Materials Science(Cryogenics division), University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8577 JapanThe cryogenics division, Research Facility Center for Science and Technology, supplies the liquid helium as liquid
refrigerant to the laboratories in the university we operate helium liquefier . The helium liquefier was updated in 1996
and operated for 13 years. In late years a trouble incidence of the helium liquefaction opportunity rose slowly. For the
future, renewal was performed with helium liquefier for liquid stable supply. In this report we introduce renewal ofhelium liquefier.
Keywords: helium liquefier89

生体の顕微鏡観察を可能にするスタビライザーの製作
小林

浩三 a)

筑波大学 医学系技術室〒305-8575 茨城県つくば市天王台 1-1-1

概要
生体の臓器や臓器に近い皮膚は、肺や心臓の動きを止めなければ顕微鏡で観察することができない。
しかし、動物を生理的な状態に保つには呼吸と循環は保たれていなければならない。報告者は、陰圧を利用して吸引し、観察する場所をわずかに持ち上げて固定するスタビライザーの製作を研究者から依頼された。そこで、大きさの異なるスタビライザーを製作したところ良好な結果を得ることができたので(図 1) [1]（図 11）、スタビライザーの大きさにより採用した製作方法を報告する。
キーワード：生体観察、スタビライザー

１．はじめに

図 2. 吸着面には溝が掘られている

報告者は、30 年に亘り、筑波大学医学工作室で実験装置、機器や器具の設計・製作に携わってきた。
今回報告するスタビライザーに拘わらず、医学・生物学分野で使用される実験器具に用いられる材質に必要な特性は、いくつかある。その中でも錆びにくいといった特性は、ほとんどの実験器具に要求される。今回も同じように錆びにくい特性を持った材料を用いることが求められた。また、スタビライザー
は、リング状の端面に細い溝がある形状をしている（図 2）。加工性の良さなどから材料は黄銅を使用し、必要に応じて別の材料を使用することで研究者と相談しながら設計・製作を進めていった。

２．固定部の設計・製作
これまで大きく分けて以下の 5 つの大きさのスタ
ビライザーを製作した。
図 3 において内径が 20 mm、12 mm、10 mm、6 mm、2.5 mm のものである。大きさの違いにより、それぞれ製作方法は異なる。ここでは、大きく異なっている 3 つの点を中心に紹介する。

2.1 内径 6 mm～20 mm リング①
スタビライザーの吸引部の形状は、研究者と相談した上でリング状となった。スタビライザーの中で最も重要な部品となる。まず、この部品を製作する

図 1. マウスの肺を観察するために固定したところ
a)kkouzou@md.tsukuba.ac.jp;Tel:029-853-3034

90図 3. 固定部の内径の大きさによる形状の違い

図 4. 自作した溝入れ用のバイトこととなる。一般的にこのような形状の部品を製作する場合、旋盤による加工が多い[2]。実際、何回か製作している内、初期に製作したとき、溝は、丸棒の端面に旋盤で加工した。溝は、幅 1 mm、深さ 1 mmである。幅と深さの精度は、それほど高く要求されていないが、当時、そのような切削工具である端面
溝入れ用のバイトがなかったので自作した(図 4)。

2.2 内径 6 mm～20 mm リング②
後期にこのサイズのリングを製作したときの溝入れは、NC 立フライス盤で加工した。旋盤で端面の平面加工をした後、NC 立フライス盤で加工していく。固定の際、コンプルデックス（株式会社 ニシ
ムラジグ製）を用いた。
コンプルデックスは、正方形のブロックの中心に
三爪スクロールチャック（以下、チャック）が取り付けられている。丸い部品をフライス盤などでバイスに固定して加工する際に基準となる位置を求める
ことが容易になっている。また、チャックは回転し、30°単位の位置でピンにより固定することができる。
さらに、1 r の目盛と 10 ′のバーニヤ目盛が刻んであり任意の位置で固定することもできる（図 5）。
この仕組みを利用して、材料をチャックに固定してからはずすまでの間に、a) 端面の溝入れ加工、b)
柄となる丸棒との接続部のためのネジの下穴の加工、

91

図 5. コンプルデックスc) 吸引ポンプとの接続のためのチューブを接続するステンレスパイプを固定する穴の加工、これら全てを行うことが出来た(図 6)。

2.3 内径 2.5 mm リング
リングを支持する柄となる丸棒の直径は 6 mm との指定があった。内径 2.5 mm のリングでは、リングの外形が 6 mm 以下となるので、固定部を柄の丸棒に直接加工した。

図 6. 溝入れ、ネジの下穴、ステンレス
パイプ差込口の加工が完了したところ

図 8. φ2.5 mm の固定器具

図 7 段付の穴にリングを圧入することで溝を作る

図 9. 完成した固定器具；チューブコネクタとなるステンレスパイプがハンダ付けされている

また、吸引のための溝の幅が 0.25 mm であるため切削による加工は困難である。そこで、あらかじめ段付の穴を開けておいて後からリング状の部品を圧入する方法を採用した（図 7，8）。

３．ハンダ付け
3.1 ハンダ付けの方法
固定部は、吸引するためのポンプとシリコーンチ
ューブで繋がれる。リングには、シリコーンチュー
ブを連結するためのコネクタの役割をするステンレ
スパイプがハンダ付けにより固定されるが、通常の方法では黄銅製のリングとステンレス製のパイプはハンダ付けできない。この時、ステンレス専用のフラックスを塗布することでハンダ付けが可能となる。

3.2 ハンダ付けする際の注意点
ハンダ付けする際には、ハンダが十分に溶ける温度までリングとステンレスパイプの温度を暖めることが重要である。これにより、ハンダは、濡れや毛細管現象によりリングとステンレスパイプが接合さ

図 10. 手の甲の皮膚に固定しているところ

92

図 11. 固定器具未使用、使用時の撮影画像の比較（動画から静止画を抽出）れる[3]。ただし、ハンダの量が多いと、リングの溝に流れ込んでこれを塞ぐことになるので注意が必要である。（図 9）

科学研究科疾患制御医学専攻（臨床医学系）鬼塚正孝准教授、生命システム医学専攻（基礎医学系）三輪佳宏講師には、サンプル画像などを提供していた
だくなど多大なる協力をいただいたことに感謝します。

４．固定試験
観察する部位は、研究者によって異なる。よって、実際にスタビライザーの性能が満たされているか否かは、実際に使用してみないとわからない。しかし、動物の皮膚を固定することもあるので、報告者が被験者になり固定できるかどうか試してみた。シリンジを用いた手動による吸引で柄を含めたスタビライ
ザーを皮膚に固定することが出来た（図 10）。

参考文献
[1]

Naoya Funakoshi,Masataka Onizuka,Kenichi Yanagi,Norio Ohshima,Makoto Tomoyasu,Yukio Sato,Tatsuo Yamamoto,Shigemi Ishikawa,and Tosho Mitsui，A New
Model of Lung Metastasis for Intravital Studies，Microvascular Research. 59(2000) 361-367[2] 技能士の友編集部，「技能ブックス(3)／旋盤のテクニシャン」，大河出版 (1971)[3] 野瀬昌治，「はんだ付け職人のハンダ付け講座」，
星雲社 (2007)

５．謝辞
本報告の生体の微小循環の観察を可能にするスタ
ビライザーの製作に当たっては、筑波大学人間総合

Fabrication of stabilizers to facilitate the microscopic examination of living organisms
Kozo Kobayashi
Institute of Medical Science, Technical Service Office for Medical Science, University of Tsukuba,
1-1-1 Tennodai, Tsukuba,. Ibaraki, 305-8575 JapanThe organs and skin close to the organs of living organisms cannot be examined microscopically if the
movement of the heart or lungs is halted. However, respiration and circulation must be maintained in orderto maintain the physiological state of an animal. The authors of this report were asked by researchers tofabricate stabilizers to apply suction using negative pressure and slightly elevate and then immobilize thearea being examined. Thus, stabilizers of different sizes were fabricated and yielded satisfactory results.
Different methods of fabricating different sizes of stabilizers are reported here.
Keywords: Examination of living organisms, stabilizers

93八ヶ岳・川上演習林におけるヤマネの巣箱調査と調査用巣箱開発の取組み
杉山 昌典 a)、門脇 正史 b)a)

筑波大学農林技術センター技術室（八ヶ岳演習林）

b)

筑波大学生命環境科学研究科生物圏資源科学専攻〒 384-1305 長野県南佐久郡南牧村野辺山 462-4

概要
ヤマネの生態調査において、捕獲用の巣箱は木製の鳥類用巣箱またはそれを加工した物が主に使用されてきた。しかし、巣箱の購入費や巣箱製作・架設等には大きな労力が伴う。また巣箱の耐久性がないため数年間で交換が必要となる。木製巣箱の製作・架設の労力や耐久性の問題を解消するため、耐久性のある塩ビ管と木材を組み合わせた巣箱を試作した。
これにより調査地まで材料をコンパクトに搬入して、簡単に組立て・架設が出来るので、巣箱調査の労力の低減が可能となった。
キーワード：ヤマネ、巣箱 、塩ビ管

１．はじめにヤマネ Glirulus japonicus（図 1）は、本州、四国、九州、隠岐島後に分布する頭胴長 68～84 mm、尾長44～54 mm のネズミ目ヤマネ科 1 属 1 種の小型哺乳類で、国の天然記念物に指定され環境省が準絶滅危惧種としている（阿部ら 2005）【1】。夜行性であり樹上で主に採餌し、繁殖・冬眠には樹洞を利用す【1】。
るような森林に依存した種である（阿部ら 2005）
活動期においても日中は、樹洞や幹の隙間で休眠する（日内休眠）（中島 2006） 【2】。日内休眠には鳥類用の巣箱も利用するので、生態調査には木製の鳥類用巣箱（内容積約 2000 cm3、以下鳥類巣箱と略す）を用いるのが一般的である（湊 2010）【3】。

は巣箱購入などの大きな出費や巣箱製作・架設等の大きな労力が伴いヤマネ研究者の負担となってきた。
そこで 2006 年より経済的・労力的負担の軽減を実現するため、安価で軽量な素材を加工してヤマネ生態調査用の小型軽量の巣箱を試作した。本報ではその巣箱の工程・費用、開発した巣箱によるヤマネの調査の有効性を紹介する。

２．方法
2.1

調査地概要

八ヶ岳演習林（約 80 ha）は標高 1,400～1,450 m（標高差 50 m）の緩斜地形で、高海抜地のため年間を通じて冷涼であり、一部カラマツ人工林を除きほぼミズナラ・カンバ類・クリ等の天然性二次林である。1981 年より他の森林から孤立し、農地の中に島状に存在する林地である。
川上演習林（約 188 ha）は、標高 1,440～1,785 m（標高差 345 m）の冷温帯域にカラマツ等の人工林
が約 7 割、ミズナラ・カンバ類・カエデ類等の天然性二次林が約 3 割を占めている林地である。

2.2

調査方法

ヤマネの巣箱調査は文化庁より「天然記念物ヤマネの現状変更」、長野県より「鳥獣捕獲」の許可を受けた上で調査を行った。
調査は八ケ岳演習林で 2006～2009 年、川上演習林で 2009 年に行った。
2006 年は既製品の筆立てを転用し、箱形と鉤型の巣箱を 2 種類製作した（図 2、杉山ら 2007）【4】。
箱型巣箱は鳥類巣箱の小型版（容積約 500 cm3、
図 2 左側）であり、巣穴より巣箱底面までは垂直に
約 7 cm の長さとなる。主な特徴として側板の一方が上部にスライドして開閉できる構造で、更にガラ
ス板との二重構造になっている。

図 1. 鳥類巣箱を利用したヤマネ（2009.8.28 撮影）
しかし体の大きさの割に広い行動圏（雄で 2 ha
雌で 1 ha 弱）（阿部ら 2005）【1】を持つヤマネの生
息確認を行うためには、広範囲に数多くの巣箱を設置する必要があり、従来の鳥類巣箱を用いた調査で図 2. 箱型・鉤型巣箱を開けた状態

94

鉤型巣箱（容積約 180 cm3、図 2 右側）は六角柱の筆立てと角材を組み合わせた巣箱で、角材内部で巣穴が直角に屈曲しており、巣穴より巣箱奥面までは水平に約 14 cm の長さとなる（角材内部で約 6cm、巣箱内部約 8 cm）。
2007 年は安価な素材で広く流通している排水用の塩化ビニル樹脂製パイプ・キャップ（直径 50～75
mm 、以下塩ビパイプ・塩ビキャップ）を用いて円筒型巣箱（図 3、以下塩ビ巣箱と略す）を容積が大・中・小の 3 種類の巣箱を製作した（容積約 500・
350・200 cm3、図 3、細田 2008）【5】。

３．結果
3.1

巣箱製作工程と費用および問題点

2006 年に製作した箱形・鉤型巣箱の製作に当たって、主な使用道具はボール盤、ドライバードリル、
手鋸、ガンタッカである。

図 5. 製作キットを組み立てた鳥類巣箱
主な作業は箱型巣箱の 1 側面に 30 mm の径で巣穴を開け、鉤型巣箱には角材の 2 側面に同じく30 mm の巣穴を直交させるように開けた。箱型巣箱
本体と天板・鉤型巣箱本体と角材との結合作業をガンタッカ・ゴム板で行った。工程的に 194 個を 1 人
で約 3 日間と短期間で製作できた。1 個分の材料費
は箱型が約 150 円、鉤型が約 500 円である（杉山ら 2007）【4】。
2007 年に製作した塩ビ巣箱の製作に当たって、主な使用道具は切断機・卓上ボール盤である。
主な作業は塩ビパイプを 10 cm 程で切断し、その切断した塩ビパイプの両端を塩ビキャップ 2 個で塞いで円筒にした。円筒本体端に 30 mm の径で巣穴を開け、更に本体の左右面に取り付け穴を開けた。
工程的には 200 個を 1 人で約 3 日間と短期間で製作できた。1 個分の材料費は大型が約 610 円、中型が約 500 円、小型が約 230 円である（細田 2008）【5】。
2008・2009 年に製作した塩ビ木製巣箱の製作に当たっても主な使用道具は塩ビ巣箱製作時と同様の道具である。主な作業は塩ビパイプを 10 cm 程で切断し、その切断した塩ビパイプの片端を塩ビキャップ
で塞いで円筒にした。円筒本体端に 5 mm の径で結合用の穴・水抜き穴を開けた。角材の 2 側面に 30mm の巣穴を直交させるように開け、取り付け穴 2箇所、円筒本体との結合用の穴 1 箇所、円筒本体を支える棒を差し込む穴を 1 箇所開けた。結束バンド
で円筒本体と角材を結合し、支え棒を差し込んだ。
工程的には 200 個を 1 人で約 4 日間と短期間で製作できた。1 個分の材料費は大型が約 430 円、中型が約 360 円、小型が約 200 円である（玉木ら2010）【6】。
2009 年に塩ビ木製巣箱と比較するために作製した鳥類巣箱は、すでに材料が切りそろえてある製作キットを使用したが、 200 個の組立てには 1 人で

図 3. 塩ビ巣箱を開けた状態
2008・2009 年は塩ビパイプ・塩ビキャップ（直径50～75 mm）と木材を組合せた容積が大・中・小の 3 種類の巣箱（以下、塩ビ木製巣箱と略す）を製作した（容積約 500・350・200 cm3、図 4、玉木ら 2010）【6】。

図 4. 塩ビ木製巣箱を開けた状態
2009 年に塩ビ木製巣箱と製作キットを組み立てた鳥類巣箱（図 5）を用い、ヤマネと他の動物による、2 タイプの巣箱の利用比較を行った（玉木ら2010）【6】。

95約 10 日間を要した（玉木ら 2010）【6】。1 個分の材料費は 800 円である（玉木ら 2010）【6】。
各巣箱の材料単価と重量、1 個あたりの製作時間
を図 6 に示した（塩ビ・塩ビ木製巣箱は大型の値）。
材料単価・巣箱重量では箱型巣箱が最も安く・軽い巣箱であるが、一メーカーの既製品を使用したため常に入手できる材料ではない。これは鉤型・鳥類
巣箱も同様である。
箱型巣箱は仕切りのガラス板越しに観察が出来る
ため巣箱内容物の飛散がないが、本体が木質繊維を圧縮したボードで出来ていたため雨水を含み膨張し、側板の開閉が困難となり観察に支障をきたした。
鉤型巣箱は本体の開閉が容易で巣箱内部が見やすい構造であったが、一部木質繊維を圧縮したボードで出来ていたため雨水を含み膨張し、利用した動物により齧り破られた。
両巣箱とも耐久性には問題があり、使用可能な年
数は 2 年と短かった。
鳥類巣箱は材料単価・重量・製作時間の全てが巣箱の中では最大だった。

円・ g

1000

25

800

20

600

15

400

10

200

5

分

0

0
箱型

鉤型

鳥類

単価

重量(g)

塩ビ

塩ビ木製

塩ビ木製巣箱は上記の塩ビ巣箱の欠点を解消し、観察しやすい鉤型巣箱の構造で巣箱本体材料を塩ビ
管・キャップに替えた。このことにより耐久性もあり、重量も軽く材料単価も抑えられ、調査に負担の少ない巣箱が実現した（図 4・7）。

3.2

巣箱試験

各巣箱のヤマネ・ヒメネズミ・ヒガラの利用数を調査地ごとに表 1 に表した。

3.2.1

ヤマネは箱型巣箱を最も多く利用した（杉山ら
2007）【4】。
次いで鉤型・鳥類巣箱を利用した（杉山ら 2007【4】、玉木ら 2010【6】）。
ヤマネの塩ビ・塩ビ木製巣箱の利用はほぼ同数である（細田 2008【5】、玉木ら 2010【6】）。
ヒメネズミは鳥類巣箱を最も利用し、次いで箱型巣箱を利用した（玉木ら 2010【6】、杉山ら 2007【4】）。
ヒメネズミの塩ビ・塩ビ木製巣箱の利用は、鳥類・箱型と比べるとわずかである（細田 2008【5】、玉木ら 2010【6】）。
ヒガラはヤマネ同様箱型巣箱を多く利用し、次いで鳥類巣箱を利用した（杉山ら 2007【4】、玉木ら 2010
【6】）。
一方、ヒガラの塩ビ・塩ビ木製巣箱の利用はなかった（細田 2008【5】、玉木ら 2010【6】）。

3.2.2

時間

八ヶ岳演習林

川上演習林

ヤマネは鳥類・塩ビ木製巣箱共にほぼ同数利用した。また塩ビ木製巣箱の大きさによるヤマネの利用の違いは見られなかった（玉木ら 2010）【6】。
ヒメネズミは鳥類巣箱を主に利用した（玉木ら2010）【6】。
ヒガラは鳥類巣箱を利用したのみで、塩ビ木製巣
箱の利用はなかった（玉木ら 2010）【6】。

図 6. 各巣箱の材料単価・重量と製作時間
反面、JIS 規格製品で常に入手可能な塩ビ管は耐久性にも優れ軽量である。
塩ビ巣箱は塩ビパイプ・塩ビキャップを巣箱の材料としたため、観察時に巣箱本体を二分割する構造
で開閉しづらく、また開いたときに巣箱の内容物の飛散も多かった。全ての材料を塩ビ管・キャップで製作すれば耐久性が一番あると思われるが、観察時の取り扱いに問題がある。

表 1. 各種の調査地別利用巣箱数
八ケ岳演習林での利用巣箱数
区分
ヤマネ
ヒメネズミ
ヒガラ
8
28
6
箱型
5
6
0
鉤型
4
162
2
鳥類
1
2
0
塩ビ
2
4
0
塩ビ木製
川上演習林での利用巣箱数
30
42
1
鳥類
33
2
0
塩ビ木製

４．考察
箱型と鳥類巣箱は容積が違うが、巣穴が樹幹に向いている構造が共通している（図 5）。巣箱の巣穴を樹幹側に向けて設置することは、鳥類の巣箱利用を減少させることができる（安藤 2005）【6】。

図 7. 塩ビ木製巣箱を利用したヤマネ（2009.8.28
撮影）

96

することから（玉木ら 2010）【6】、直径の異なる
塩ビ管材料を重ねて運べるため、かさばらずに容易に運搬できる（図 8 右）。

その点、塩ビ木製巣箱は巣穴を樹幹に向けなくても巣穴を屈曲させているため、さらに鳥類の巣箱利用は少ない（図 7）。
鳥類巣箱は今回製作キットを使用したにもかかわらず製作時間を要した（図 6）。板材から切りそろえて製作するには、さらに時間が要る。また板材を釘・木ネジで結合させるため、あらかじめ組み立てた後に巣箱調査地に搬入する必要がある。
しかし塩ビ木製巣箱は、巣穴・取り付け穴等を開けた木材部分と塩ビ管部分との結合には結束バンドを使用するため現地で簡単に組立てられる。また、調査終了時にその場で釘抜き等の道具なしで簡単に解体してコンパクトに回収できる（図 8 右）。
また塩ビ木製巣箱の容積に関係なくヤマネが利用

ヤマネによる塩ビ木製巣箱と鳥類巣箱の利用には違いがなかった。一方、ヤマネ以外の動物による塩ビ木製巣箱の利用は少なかった。したがって 2008
年に開発した塩ビ木製巣箱は、ヤマネ科動物用巣箱として適していると考えられる。このことはダム・道路等の建設工事の際の環境アセスメント並びに、道路が通っていない奥山等でのヤマネ生態調査において有効と思われる。
上記の理由により、平成 22 年 5 月 24 日付で本学の職務発明であることを認定され、知的財産権の継承を行った（整理番号 10-008）。
また「小型ヤマネ科動物用巣箱」として、平成 22
年 8 月 18 日付で国内特許出願を行った（出願番号、特願 2010-182997）。

参考文献
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]

図 8. 既製品の小動物用木製巣箱（左）と 3 個分の塩ビ木製巣箱材料（右）の比較

[7]

97

阿部永、石井信夫、伊藤徹魯、金子之史、前田喜四雄、三浦慎悟、米田政明,日本の哺乳類[改訂版](2005)145.
中島福男,日本のヤマネ〔改訂版〕(2006)12.
湊秋作,ヒューマンノンフィクション ヤマネのすむ
森―湊先生のヤマネと自然研究記（2010）41.
杉山昌典、門脇正史、上治雄介、井波明宏,筑波大学
農林技術センター演習林報告第 23 号(2007)73-88.
細田浩一郎,筑波大学生物資源学類卒業論文(2008)1－
34.
玉木恵理香、杉山昌典、門脇正史,日本生態学会第 57
回全国大会講演要旨集(2010)440.
安藤元一,哺乳類科学 45（2）（2005）165-176.

研 修 報 告

技術職員関連の研修について
技術職員連絡会

研修タスクフォース

中島孝、大野良樹、米川和範
総務部職員課 業務改善・能力育成係

概要
国立大学法人化以後、技術職員に関する研修は実施されていない状況であったが、平成２０年７月の筑波大学技術職員組織体制の整備を機に、技術職員の研修に関するタスクフォースを設置して検討を行い、全学技術委員会において研修実施の提案を行った。これにより、平成２１年度から「筑波大学技術職員研修」が実施され、また技術室等の組織運営に関わるリーダー職員育成の必要性から、技術専門官を対象に筑波大学
課長補佐級研修への参加も行われている。
平成２２年度においては、筑波大学が中期目標期間に向けた活動として職員の人材育成ポリシーと職員の能力開発体系を策定し、目標を達成するための職員の人材開発・人材育成に関わる研修計画を重点的に進めていくことを目的に「重点及び戦略的経費」の配分があり、技術職員の業務の高度化に対する能力開発研修等についても予算措置がなされた。これにより学外研修参加等のための経費支援、そして技術職員の要望を踏まえた技術職員研修の年度内２回実施、プレゼンテーション研修も実施されている。 以下に、今年度実施された技術職員関連の研修について報告する。

１．平成２２年度における技術職員関連の研修について
平成２２年度に実施された技術職員を対象とした研修について、その実施要項の概要を示す。
(1)平成２２年度筑波大学技術職員研修
1)目的
本学の技術職員に対し、その職務遂行に必要な知識を習得することにより、大学職員としての資質の向上を図る。
2)研修期間
第１回：平成２２年７月１３日(火)～１４日(水)第２回：平成２２年１１月８日(月)～９日(火)3)受講者
技術専門職員及び技術職員のうち、各３０名程度(2)平成２２年度技術職員の学外研修に係る経費支援
1)目的
技術職員がその業務遂行に必要な専門分野に関する知識または技術の習得のために受講あるいは参加する学外の研修等について、その必要な経費の一部を支援する。
2)支援実施期間
第１回：平成２２年６月１日～１０月３１日
第２回：平成２２年１０月１日～１２月３１日
第３回：平成２３年１月６日以降（予定）3)申請方法・選考方法
所属長が推薦する者について所定の様式により申請する。なお、支援対象者が複数の場合は順位99を付すこと。
選考に際しては、業務上緊急度の高い研修等を受講する場合、及び技術職員の出張費等について部局からの予算措置がない場合を優先することとし、申請のあった金額について勘案し決定する。

(3)プレゼンテーション研修
1)目的
これからの大学職員には、一人ひとりが自らの能力向上に資する仕組みと組織の人材育成に取り組む仕組みが必要であることから、職員が自分の意志を論理的思考を持って的確に相手に伝える能力を習得するために研修を実施する。とくに技術職員は、業務の専門性から、自身の業績を発表する場において短時間で自らの主張を相手にわかりやすく説明できるプレゼンテーションの手法を学習し、実践的なスキルを習得させる。また、採用３年目までの職員については、日常業務に関連する基本的なプレゼンテーションの手法を学習し、その能力を習得させる。
2)受講対象ならびに定員・受講対象者： ① Ａ～Ｃコース：全技術職員② Ｄ～Ｅコース：採用３年目までの一般職員及び技術職員
・受講者数 ：

各日２０名程度

3)研修期間・平成２２年１０月２８日(木)～１１月１６日(火)の期間
・対象コースから、1 コースを選択する

表１. プレゼンテーション研修の日程
コース

日程

研修時間

受付

ｵﾘｴﾝﾃｰｼｮﾝ

10/28(木)午前

9:00-12:30

8:45-8:55

8:55-9:00

10/29(金)午後13:30-17:00--

10/28(木)午後

13:45-17:15

13:30-13:40

13:40-13:45

10/29(金)午前

9:00-12:30

-

-

C

11/16(火)終日

9:00-17:00

8:45-8:55

8:55-9:00

D

11/11(木)終日

9:00-17:00

8:45-8:55

8:55-9:00

E

11/15(月)終日

9:00-17:00

8:45-8:55

8:55-9:00

AB(4)平成２２年度筑波大学課長補佐級研修1)目的
本学の課長補佐級の職員に対し、目標管理システムで評価項目や判断基準としている事項について適切な講義や演習を実施し、その職務遂行に必要な広範な識見の涵養及び高度の管理能力の充実を図り、もって大学の円滑な管理運営に資することを目的とする。

100

2)研修期間
・講義および演習 平成２２年１０月１３日(水)～１４日（木）・振り返り研修

平成２２年１２月１４日(火)・放送大学入学

平成２３年４月～平成２３年９月（放送大学科目履修生として、予め定められた科目のうちから１科目を受講する）
3)受講対象者
・受講資格：課長補佐、専門員、室長補佐、主任専門職員、副技師長、副薬剤部長、副看護部長、
技術専門官
・受講者数：３０名程度

２．研修実施報告
平成２２年度に実施された技術職員にかかる研修の実施状況は、以下のとおりである。
(1)平成２２年度筑波大学技術職員研修（第１回、第２回）
1)受講者の状況
平成２２年度の技術職員研修は、全技術職員がなるべく早期に受講できるよう、２回実施された。

表２. 平成２２年度技術職員研修の受講者所属組織と受講者数
第 1 回（7 月 13 日～14 日）

第 2 回（11 月 8 日～9 日）

所 属

受講者数

所 属

受講者数

1

数理物質科学等技術室

2

数理物質科学等技術室

1

2

システム情報工学等技術室

3システム情報工学等技術室

3

3

生命環境科学等技術室

2

生命環境科学等技術室

64

医学系技術室6

農林技術センター技術室

3

5

農林技術センター技術室

4

医学系技術室7

6

研究基盤総合センター技術室

2

研究基盤総合センター技術室

3

7

ｱｲｿﾄｰﾌﾟ総合ｾﾝﾀｰ技術室

1

ｱｲｿﾄｰﾌﾟ総合ｾﾝﾀｰ技術室

1

8

総務部環境安全管理課

1

総務部情報化推進課

1

9

総務部情報化推進課

2

研究推進部研究企画課

1

10

研究推進部研究企画課

1

11

体育芸術系支援室

1

合計

11 部署

25 名

9 部署

26 名

2)研修内容・日程○講義・演習・講義：職場のハラスメント、倫理規定等、学長講和、特別講和、職場のメンタルヘルスと安全衛生管理、業務改善について
・講義・グループワーク：「コミュニケーション」
・演習：班別討議「技術職員が直面している課題とその解決方法」

101

○研修日程、場所
・研修時間：２日間、計１４時間３０分
・研修場所：生物農林学系Ａ棟 １０６会議室(2)平成２２年度における技術職員の学外研修にかかる経費支援
1)実施状況
平成２２年度における大学職員の能力開発事業の一環として、技術職員に関する研修等においてもその経費の一部を支援するための予算措置が行われた。これにより、日常業務に関連した知識や技術の習得のための研修・講習の受講、学会への参加などが実施された。表３に実施状況を示す。

表３. 平成２２年度における技術職員の学外研修にかかる経費支援の実施状況
費
所

属

氏

名

研修等名称

主催者名

目

研修期間
(参加費・旅費)

生命環境科学等
1

村岡亜貴（社）茨城県危険物

6/16

安全協会連合会

1 日

危険物取扱者保安講習会

技術室

参加費

大学等環境安全協議会

大学等環境安全第 26 回技術分科会及び協議会

総務部環境安全2

7/29～31
柏木保人

管理課

旅費
3 日

実務者連絡会、施設見学会

北海道大学(共催)

開発効率を引き上げる
システム情報工学
3

8/19
小野雅晃

ディジタル・ハードウェア

ＣＱ出版社

等技術室

参加費
1 日

の検証技法
BD
4

医学系技術室

FACS

ベーシック

日本ベクトン

9/8～10トレーニングコース

ディッキンソン

3 日

第 106 回触媒討論会

触媒学会

佐藤晶子

参加費

数理物質科学等
5

9/15～18
伊藤伸一

技術室
総務部環境安全6

旅費
4 日

認定オキペイショナルハイ

日本作業環境測定

ジニスト養成講座 A コース

協会

10/13～15

柏木保人
管理課
農林技術センター

7

平成 22 年度日本農作業学
比企

弘

技術室

秋季大会シンポジウム

技術室

10/20～21
日本農作業学会会

農林技術センター

秋季大会シンポジウム

旅費
2 日

平成 22 年度日本農作業学
大宮秀昭

技術室

旅費
2 日

平成 22 年度日本農作業学
酒井一雄

9

10/20～21
日本農作業学会会

農林技術センター
8

参加費
3 日

10/20～21
日本農作業学会会

秋季大会シンポジウム

旅費
2 日

平成 22 年度主任者部会
アイソトープ総合
10

日本アイソトープ鈴木路子

11/3～5

年次大会

旅費

センター技術室協会

3 日

第 51 回放射線管理研修会
日本 DNA 多型学会
11

医学系技術室11/18～20

中村貴子

日本 DNA 多型学会

総務部環境安全12

旅費
3 日

第 19 回学術集会
特別管理産業廃棄物管理（財）日本産業廃棄12/16

責任者に関する講習会

物処理振興センター

1 日

岩原正一
管理課

参加費

※ 表３には平成２２年１２月３１日までに実施されたものを記載した。

1022)研修報告書
本支援を受けた場合は、研修等終了後に図１に示す出張等完了報告書により報告することとした。
なお、本報告では、受講者から提出された出張等完了報告書の掲載は、省略させていただいた。

図１. 学外研修にかかる経費支援による出張等完了報告書の様式

103

(3)プレゼンテーション研修1)受講者の状況
技術職員のスキルアップの一環として技術職員の要望をもとに今年度初めて実施された研修である。
技術職員の日常業務に配慮し複数の受講コースを設け、受講し易い日時設定で実施された。受講者の状況を表４以下に示す。

表４. プレゼンテーション研修の受講者所属組織とコース別受講者
受講コース
所

属

Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ

Ｅ

10/28 午前

10/28 午後

11/16

11/11

11/15

10/29 午後

10/29 午前

終日

終日

終日

1

総務部環境安全管理課

2

総務部情報化推進課

3

教育推進部教育企画課

1

1

4

数理物質科学等技術室

1

1

5

システム情報工学等技術室

6

生命環境科学等技術室

7

医学系技術室8

農林技術センター技術室

1

9

ｱｲｿﾄｰﾌﾟ総合ｾﾝﾀｰ技術室

1

1

16

2

合計

１

合計

1

1

1

2

3

2

7

2
5

3

8

8

9

1
1

3
18
1
2

1

35

2)研修内容・日程○講義・演習・講義：プレゼンテーションの基礎、プレゼンテーションの成功のコツ、簡潔に、わかりやすく
話す内容の組み立て方、プレゼンテーションに必要なヒヤリングスキル
・演習：実践プレゼンテーション演習、自己紹介のビデオ撮影記録の分析（プレゼンテーション
内容の検証、修正点の確認）○研修日程、場所
・研修時間：各コースとも７時間
・研修場所：生物農林学系Ａ棟 １０６会議室(4)平成２２年度筑波大学課長補佐級研修
1)受講者
今回の受講者は、技術専門官３名が受講した。受講者の所属は、数理物質科学等技術室、研究基
盤総合センター技術室(加速器部門)、医学系技術室である。なお、平成２１年度は技術専門官５名が受講した（参考）。

1042)研修内容・日程○講義・演習、・講義：労務管理、内部統制、メンタルヘルス
・演習：ロジカルシンキング・マネジメント
・振り返り研修（２ヶ月後）○研修日程、場所
・研修時間：講義（３時間）、演習（１０時間５０分）、振り返り研修（７時間１５分）
放送大学の受講（１１時間１５分）、単位日程試験（５０分）
・研修場所：生物農林学系Ａ棟１０６会議室、放送大学の受講は自宅または学習センター

３．まとめ
技術職員関連の研修は、技術職員の職務に必要な知識の習得と大学職員としての意識改善及び資質の向上を図ることを目的としている。平成２１年度から始まった研修のプログラムは、できるだけ全技術職員に共通した内容で構成するように配慮され、またグループワークの講義として班別討議や外部講師によるコミュ
ニケーション研修、ロジカルシンキング・マネジメントの演習など実践的な要素も含んだ内容となっている。
これまでに実施された各研修は受講者の評判も良く、平成２１年度技術職員研修及び平成２２年度第１回
技術職員研修の受講者アンケートの集計結果にもその状況が現れている。アンケートの項目別の回答では、・研修実施時期・期間について：良かった、適当である
・講義について：有意義であった
・研修成果について：知識の習得や視野の拡大、コミュニケーションや意識の改善が図れた、役に立ったなどの意見が多く見られた。
なお、技術職員研修をはじめ各研修に関する情報、アンケート集計結果などの詳細は、研修ホームページ（http://kens.sec.tsukuba.ac.jp/）をご覧いただきたい。
今後の技術職員関連の研修については、技術職員連絡会及び研修に関するタスクフォースにおいてさらに検討を行い、技術職員にとって有意義な研修が実施できればと考えています。また今後も研修予算の確保に向けて、総務部職員課業務改善・能力育成係の協力を得ながら全学技術委員会をとおして大学に要望していきたいと考えています。最後に、技術職員の皆さんには今後の研修に関しての要望や提案をより積極的にしていただくようお願いをして、平成２２年度の実施報告とします。

105筑波大学技術報告 No.31
第 10 回筑波大学技術職員技術発表会報告集
平成 23 年 3 月発行
編集

筑波大学技術職員技術発表会実行委員会編集小委員会

発行

筑波大学研究推進部研究企画課〒305-8577 茨城県つくば市天王台 1-1-1
電話 029-853-2924

第 10 回筑波大学技術職員技術発表会
主催
筑波大学全学技術委員会
委員長 赤平 昌文 筑波大学副学長 （研究）企画・運営
第 10 回筑波大学技術職員技術発表会実行委員会[体育芸術系支援室]
鷺野谷 秀夫 （委員長）[数理物質科学等技術室]
大川 和夫
渡邊 ゆり子[システム情報工学等技術室]
川上 彰 （副委員長）
菊地 永[生命環境科学等技術室]
田所 千明
有本 光江
[医学系技術室]大野 良樹 （副委員長）
長谷川 賀一[農林技術センター技術室]
片桐 孝志
佐藤 美穂
[研究基盤総合センター技術室]
門脇 英樹[アイソトープ総合センター]
渡邊 浩[学術情報メディアセンター]
髙瀬 律子（副委員長）

106