２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

１

平成２３年度プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）
!

所

属

研究代表者

１

人間・心理学系

木暮照正

東日本大震災での人間行動及び意思決定の様態把握に関する調査研究

２

共生システム理工学類

高原円

児童期および幼児期の精神的健康に及ぼす災害ストレスの評価

３

行政政策学類坂本恵４

経済経営学類

井上

健

５

経営学系

西川和明

原発事故影響下の中小企業における戦略的企業経営に関する研究

６

共生システム理工学類

石渡通徳

グラフ・ネットワーク上の離散解析学の構築と工学等への応用

７

数理・情報学系

神長裕明

協調ソフトウェア設計における構成技術要素・検討経緯間の関係性顕在化手法

８

共生システム理工学類

岡沼信一

直流信号により出力電力制御可能な系統連系用磁気発振型インバータの開発

９

物質・エネルギー学系

金澤

生体機能性材料の製造：タンパク質モデルと薬理活性物質

１０

生命・環境学系

塘１１

共生システム理工学類

難波謙二

等

忠顕

研 究 （ 事 業 ） 課 題

東日本大震災・原発事故以降における外国人の生活実態調査および他文化共生の視点からの福島の地域コミュニティ再生に関する研究
共用資源管理のコマネジメント制度〜沿岸漁業の復興過程における地域共同体と政府の制度的補完性について〜

震災後の人間−自然環境系の現状把握と環境維持システムの復元に関する基礎的研究
森林土壌と樹木および流域河川の間の放射性核種移行

２

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

人間・心理学系

氏

木

名

暮

照

准教授

正

東日本大震災での人間行動及び意思決定の様態把握に関する調査研究

本研究では、３．
１１東日本大震災という大きな震災を直接的・間接的に経験したことが、成 果 の 概 要

人間の行動や意思決定にどのような影響を及ぼしうるのかに関して、被災地区のフィール
ド調査やインターネットによる調査、機能的転帰を測定する検査バッテリの開発、実験社
会心理学的手法等を通じて、多角的に検討した。以下に具体的な成果の概要を示す。
○被災地域での産業安全・衛生に関するフィールド調査
被災地域での過重労働や職務の煩雑さなどによる産業安全・衛生面での問題について調査研究を行った。健康・安全に関する単一事業所での継続面談調査では、震災前からの身体疾患や作業負担の影響が一層顕著になっていた。震災そのものが原因となった問題は明確にできなかった。被災事業所の活動支援を兼ねて行った相談３４ケースの多くは職場マネジメントに関するものであった。また、被災地域を中心に職場の安全衛生に関する調査では特に震災等が理由で休職や退職などが増えているという回答はなかった。経済不況や経営的課題とともに、少子高齢地域であったことから人員確保問題などで事業継続を危ぶむ
小規模事業所が目立った。
○ミニブログ・サービス利用者へのアンケート調査：震災時のミニブログの有効性及び問題点に着目して
東日本大震災以前より世界的にも注目をあびていた「ソーシャルメディア」と総称されるインターネット・サービス（例：Facebook，Twitter）は、今回の東日本大震災においても多いに活躍した。震災直後、電話網が寸断される中、インターネット回線は比較的通じていたことから安否確認を初め被災地との様々な連絡手段として機能した。しかしその一方で不要な「流言」「デマゴーク」が流布したという側面もあった。
ソーシャルメディアのうち、Twitter に代表されるミニブログ・サービスの利用者５００名を対象にWEBベースのアンケート調査を実施した。震災時のミニブログの有効性について尋ねたところ、他者や社会との協調性を重視する傾向者は相対的にミニブログの有効性を高く評価していたのに対し、個性や自我の強すぎる傾向者は相対的にミニブログの問題点を指摘する傾向が見受けられ、ある種のパーソナリティとソーシャルメディアに対する態度との間に関係性があることが示唆された。
以上の成果の一部は、平成２４年３月に研究代表者（木暮）が担当した福島大学公開講座（「ソーシャルメディアとは何か？」）において報告した。
○社会機能・適応に関する研究（とくに被災経験者の社会的予後（機能的転帰）の測定手
法について
震災経験が、被災者の機能的転帰に与える影響について、１）neuropsychological performance（基本的認知機能）レベル、２）functional capacity（日常生活技能）レベル、
３）functional performance（社会機能・適応機能）レベルの３段階に分け、各レベルの検査バッテリの開発を進めた。今年度は特に、２）と３）の測定に最適と見做されている評
３：Modified SFS／SAS̲J，Figure １，
２参照）を
価バッテリの邦訳版（２：UPSA­B̲J，

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

３

作成し、標準値となる健常者のデータ収集を行った。現時点では、１）の基本的認知機能

成 果 の 概 要

レベルと３）の社会機能・適応レベルの関連性が高いこと、また２）の日常生活技能レベルの測定については、被検者の職位や年代により標準値が異なる可能性があることを明らかにしている。今後、さらにデータを収集し、各レベルの標準値を定めるとともに、３つのレベルの機能的転帰がどのように関連するかについて明らかにする予定である。

FigureFigure２

１

UPSA­B̲J の構成

Modified SFS／SAS̲J の構成○震災等緊急時の集団コミュニケーションの特徴について：実験的検討
震災などの緊急性の高い非常時においては、自分と判断の近い他者だけから情報を収集し、異なる判断をする他者との相互作用を回避する傾向があり、このことが大きな判断ミ
スや取り返しのつかない結果を招くこともある。看護師を対象とした実験の結果、成員相互の等質性・異質性によって集団によるパフォーマンスに寄与する要因や過程が異なる可能性が示された。異質群では最も優秀な成員のパフォーマンスが集団のパフォーマンスに影響し、等質群では最も優秀な成員だけでなく、最も優秀でない成員のパフォーマンスも集団のパフォーマンスに影響していた。等質群では集団内の成員の初期判断が全員で一致することが多くなるため、成員全員の個人的な能力の高さが集団のパフォーマンスに影響すると考えられよう。

４

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

高

名

原

２０１３年３月

准教授

円

児童期および幼児期の精神的健康に及ぼす災害ストレスの評価

東日本大震災の原発災害により、福島の親と子のストレスと睡眠生活習慣を主とした身成 果 の 概 要体の状態にどのような影響がもたらされているのかを知るための調査を行った。本研究の成果は、朝日新聞の全国版や福島民報、福島民友等でも取り上げられ、耳目を集めている
ところである。我々は、子どもたちの心のストレスについて科学的な測定がなされていな
いという昨今の現状を踏まえ、心理学的ストレス尺度を作成し、それを用いて福島県内の子どもたちのストレス強度の測定を行うことにした。さらに、子どもをもつ親のストレスも併せて測定することで、現在の福島県における心の問題の構造について考察していくことにした。
第１回目の調査は、平成２３年６月中旬から同年７月下旬に行われ、福島市または郡山市
内の小学校に通学している児童１２１０名および福島市または郡山市内の幼稚園・保育園に通園している園児６６０名を対象とした。回答は子どもたちの保護者が行った。回収数は児童
８６８、園児４５４で、全体では７０．
７％の回収率であった。質問紙の構成は、震災の被害など属性に関する質問と、保護者のストレス、放射線防護、子どものストレス行動、子どもの睡眠問題からなっており、これらは既成の質問紙を参考に作成され、マークシート形式で実
施した。

図１

各得点間の相関について

子どものストレス行動と保護者（ほぼ母親）のストレスはよく相関していた（図１）。また、子どものストレス行動得点は、子どもの睡眠問題得点とよく相関していた。この相関は、小学生よりも幼稚園・保育園の子どもたちの方が強かった。
本研究の目的は、福島市の親子のストレスと睡眠生活習慣を主とした身体の状態に関する調査を行うとともに、他地域との比較を進めていくことによって、科学的な検討を可能にすることであった。実際には、新たに福島以外の地域での調査を行うことは非常に困難であったため、これまでに他地域で行われた同様の調査を用いて比較を行うとともに、一定時間をおいた継続的調査を行うよう努めることとした。そこで、前回調査から半年経過した時期（平成２４年１月）で、同様の形式で第２回調査を行った。福島市の小学校に通学している児童１６９６名および、同市内の幼稚園・保育園に通園している園児４０７名の協力を得ることができた。結果については解析が進められている。
第一回調査について、１９９９年に発表された横浜での調査より、保護者のストレス得点を抽出し、比較検討を行ったところ、気分の落ち込みや集中困難といった項目で、福島の保護者がかなり高い割合を示していた（表１）。睡眠の得点に関しては、東京で２００８年に行われた調査と比較すると、東京の子どもたちは「毎日同じ時刻にふとんに入る」「ふとんに入ってから眠るまで２０分以上かかる」といった項目で表される睡眠習慣の悪さが目立った２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

５が、それにも関わらず、「睡眠中に歯ぎしりをする」、「夜中に、２回以上目をさます」、

成 果 の 概 要

「はっきりと目をさますまで時間がかかる」といった項目は、福島の子どもの方が有意に高いという結果であった。ただし、調査時期や都市と地方の地域差を考慮すると、明確な対照群にはなっていないということには留意しなければならない。
福島の低線量地域で観測された心の問題の中心は、地震や津波を原因とする PTSD ではなく、ストレスとフラストレーションであった。ストレスやフラストレーションの問題は、
PTSD の問題とはまったく別の問題であり、対処の方法も PTSDの問題とは異なっている。
今後も、福島の子どもたちが本当にかかえている心の問題を科学的にきちんと調べ、その対策を社会や国に広く訴えていくことが必要だと我々は考えている。これらの成果報告は
第３６回日本睡眠学会（京都）および第２３回日本発達心理学会（名古屋）において行った。
現在、成果報告のための論文投稿準備が進んでいる。

表１

保護者ストレス状況の回答割合および対照地との比較

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プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

行政政策学類氏

坂

名本

２０１３年３月

教授
恵

東日本大震災・原発事故以降における外国人の生活実態調査および他文化共生の視点からの福島の地域コミュニティ再生に関する研究
はじめに

成 果 の 概 要

東北は国際結婚、就労などで「点在」のかたちで多国籍市民が居住し、地域コミュニ
ティとの関係が持ちにくいことが多く、それが被災、避難の実相とかかわりが深いことが本研究を通じて明らかとなった。一次避難所への避難が行われたケースでも避難所からの転出が早く、支援が追い付かず「流浪避難民」に容易に陥りやすいケースが生じた。国際
結婚によって福島に住む場合、妊娠、出産、子育てに関する不安が強まっているが他方で、避難の判断などは日本人配偶者にゆだねざるを得ない状況にある。さらに、早々と母国に避難した外国人に対する潜在的な反感の中で、ともすれば日本人だけで頑張るという排他的な雰囲気が醸成される危険性が生じている。
グローカル社会の中で多文化共生による地域再生＝「多国籍市民の協働による復興」は不可欠。
１．「支援」の様相を全く異にする広域災害、原発災害
１）強度の地震・津波での自治体被災：福島県では県庁舎が使用不能となり、福島県、宮城県の国際交流協会は事務機能が停止し、初動の情報発信、災害復旧など最も重要である初期対応の点で自治体・関係機関が機能が果たせず、情報不足が引き金となり「パニック」が生じた。
２）情報伝達の決定的不足：日本政府の「ただちに健康への影響はない」報道に対し、海外の情報に接した外国籍市民は板挟みとなり避難は個々の能力、資力、「自己責任」にゆだねられた。
Ex．避難した海外出身者が避難先を転々とする「震災原発海外流民」が発生している。
４）平常時に克服されていない課題が災害時に増幅される現実
仙台、福島県内で流布した外国籍市民に対するデマの恐怖。「河北新報」２０１１年３月２２日
Ex）「被災地で性犯罪や外国人による略奪行為が多発」、「○○人が支援物資を盗んだ」など
外国人実習生が、避難を希望しても事業主が就業の継続を強要するなどの事案も発生している。郡山市の朝鮮初等中等学校では、公的支援は皆無であり、除染作業は保護者による手作業での自主的努力にゆだねられた。児童生徒らは新潟県への疎開を行っていたが、学校自体、再開のめどがたたず、今春からの閉校が決まるという深刻な事態にある。
２．プロジェクト研究を通じて明らかとなった、求められる行政施策
１）県内外避難者１５万人への支援と、東電・政府による全面賠償の実施。
復興計画の目に見える早期の実施と支援の開始。“「帰りたい」を萎えさせない”。
２）外国人登録制度と住民票がべつだてとなっていること。参政権の制限。
→復興に向けた支援策が届かない実態。また、復興に向けた意思表示を行う権利が奪われている実態。これら災害時の多国籍住民への差別は、平常時に解決できていない
差別の実態の縮図。日常的な権利の制限・差別に加え、災害による避難時に行政支援の埒外に置かれている実態が明らかとなった。
・災害時の多国籍市民への支援策の明文化。
・外国籍市民を雇用する企業への責任、行動指針作成など。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

７・支援情報・各種支援金、復興にかかわる諸制度・措置を多国籍住民に知らせる行政

成 果 の 概 要

責任。
Ex）総務省「全国避難者情報システム」は役に立つのか？
多言語表示はあるのか。県からの情報発信の問題。支援情報の積み上げ、長期的個人支援システムになっていない構造的欠陥。
３）県内外に避難する多国籍住民の状況把握と多言語支援情報の発信。

８

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

経済経営学類氏

井名

上

２０１３年３月

准教授
健

共用資源管理のコマネジメント制度〜沿岸漁業の復興過程における地域共同体と政府の制度的補完性について〜
本プロジェクトは、東日本大震災で大きな被害を受けた北日本の沿岸漁業の復興過程に

成 果 の 概 要

おいて漁業集落及び漁業協同組合と国、都道府県、市町村との間の制度的補完性について調査し、今後の復興に向けた方向性を示すことを目的としている。漁業種類や地域性についての違いを考慮し、いくつかの地域を選定し漁業集落及び地元自治体に対する聞き取り調査を行っている。
宮城県では養殖業に焦点を当て、宮城県石巻市谷川地区におけるヒヤリングを実施し、被害状況・復旧状況について調査を行い、復興に向けた課題について検討した。谷川地区
では宮城県漁協谷川支所は事務所が使用できる状態にないため、寄磯地区に周辺の４支所と共同で仮設事務所を設置し業務を行っている。大きく損壊した漁港は第１種漁港であり市が復旧を担当するが、実行が決まっているのは最低限のかさ上げまでである。谷川地区
を含む鮫浦湾には、他に４つの漁業集落があるが、いずれも５０から１００世帯程度と小さな集落である。これらの集落はいずれも津波によって大規模に破壊されており、集落としての再興の見通しは不明である。そのため、全ての漁港を元に戻すという方針は現実的ではな
いと判断されている。一方で、谷川の漁業者の多くは避難先から通いながら次年度に向けた養殖漁業（ホタテ・ホヤ）を進めている。ホタテについては順調に進めば２０１２年の７月には出荷が行われる予定である。宮城県沿岸漁業の漁業復興の道筋は、手っ取り早く育成し（１年半程度）、販売できるもの、すなわち、ホヤ・ホタテ・ワカメ等の養殖から始めるということがわかった。
東北太平洋岸に比べるとやや認知度は低いが、北海道の八雲町のホタテの養殖業も津波によって大きな被害を受けている。被害は大きいものの、集落そのものへの被害はほとん
どなかったため、順調に養殖施設の復旧作業を進めていると言える。復旧には、国の補助事業が活用されているが、それについては地元の水産関連の行政部門が密にサポートを行っている。
宮城県では養殖業において復興特区の構想を掲げているが、地元漁協等の反対も多く、構想通りに進んでいない。大きな被害を受けた漁業地区への民間資金の注入が１つの目的であるとされており、上手く活用されれば復興を進める有力な手段となることが期待される。それに対して、伝統的な漁業集落の秩序を崩壊させることになるなど問題点もあると指摘されている。一方、既存の制度のままでも企業による養殖業への参入が可能であるのではないかという主張もある。これについては、主に西日本に事例があることが知られている。
本プロジェクトでは実態について調べるために、鹿児島県における現地調査を行った。
鹿児島市、垂水市、霧島市の３市でブリ、カンパチ、クロマグロの３魚種の養殖業について漁協及び水産関連行政機関へのヒヤリングを実施した。中でも注目されたのが、特定区画漁業権を企業に直接免許している事例がみられたことである。ただし、この事例は既存の漁業者による養殖漁業があまり盛んでない場所での事例であり、広く一般化できるものではない。また、法人組織で漁業権を取得している事例の多くは、親子・兄弟・親戚などでもともとその地域に居住し、漁業を営んできた人たちであることがわかった。この点は、宮城県における外部企業の漁業権取得（主に区画漁業権など）と関わってくる重要な問題である。
すでに論述したような事例も含め、わたしたちの調査結果から直ちに結論をひき出すことはそれほど簡単ではなく、今後の継続課題としたい。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

経営学系

氏

西

名

川

９

教授
和

明

原発事故影響下の中小企業における戦略的企業経営に関する研究

１．はじめに成 果 の 概 要

震災・原発事故によって放射性物質が拡散され、緊急に企業に対するヒアリング調査を実施したところ製品の放射線量が高いという風評が広まり取引量が減少しているということが判明したことから、県内企業の実態をさぐるべく調査を実施した。まず実施したのはアンケート調査であり、震災・原発事故から３カ月が経過した６月に７０社の中小企業に調査票を送付し、うち５２社から回答があった。
アンケート調査によると、震災・原

図１発事故以前と比較して受注量がどの程度低下したかという質問に対して、１〜２割減少という回答が最も多くて全体の３６％、次いで３〜４割 減 が２７％とな り、５〜６割 減 と 言 う 企 業 も６％あった（図１）。
「原発事故が原因と考えられる取引停止を受けたことがあるか」という質問に対し て、１０社（１９％）が「取引停図２止されたことがある」と回答している（図２）。
このアンケート結果を受けて、福島
県内の企業が震災・原発事故を受けて、具体的にどのような戦略で経営困難を克服しようとしているのか調査するため事例研究として個別に企業経営者に対して面接調査を行った。

２．事例研究①
株式会社ナプロ・アース（旧社名

株式会社ナプロフクシマ）

設立：２０１１年／資本金：１５００万円／年商：７億２０００万円／本社：伊達市梁川町／
社員：２５人（臨時を含めると４０人程度）／業種：廃車処理・中古車販売
旧株式会社ナプロフクシマは１９９６年創業当時は原町に本社があったが、２００１年からは工場のあった浪江に本社を移転した。震災・原発事故によって避難を余儀なくされ、また、風評被害によって今までの社名での営業は困難と判断し、旧会社を清算して新会社を設立しての再スタートである。
!震災・原発事故による影響
・浪江本社は半壊状態だったが、東京電力福島第一原発から５キロの場所にあることか
ら帰還不能。
・広野支店・小高支店は大破、使用不可能。
・仙台営業所営業停止状態。
・その他
資材（部品・材料・タイヤ）コンテナは数キロ陸地に流された。中古車数百台、タイ１０

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

ヤ７０００本を失った。

成 果 の 概 要#緊急対応策①安否確認
暫くの間、半壊の本社で従業員全員の安否の確認を行った。現状掌握のため SNS（フェースブック）で、社員と連携をとって状況（安否・社屋状態）を掌握した（社員の平均年齢約３０歳）。
その後、３／２０には桑折町に仮事務所を置き寝袋で生活をしながら再建を目指した。
当時の従業員は無償のボランティアだった。現在、梁川工業団地内に工場を建設、社名
変更「ナプロアース」として再建スタートの緒に就いた。
②風評被害対策
旧社名（ナプロフクシマ）では風評被害（放射能）があり、新社名「ナプロ・アース」と社名変更せざるを得ず、旧社名（ナプロフクシマ）を精算し、「ナプロ・アース」
として会社を再建した。
３月２２日に会社の清算手続きを終了し、経営を継続して欲しいという幹部と一緒に新会社を発足することを決意し、国と福島県の被災県融資制度を利用し、新会社設立に至った。雇用調整基金も利用した。
③新会社の設立
震災の翌月である４月中旬に桑折町仮事務所で営業を再開、梁川町工業団地に新工場建設に着手した。１１月にホットタイヤ桑折町営業所と梁川新工場が操業を開始した。
震災直後４０人の従業員の安否が確認できたものの幹部社員を含め１３人しか残らなかった。
現在、旧会社の人員と新規採用が半数ずつである。
商圏を宮城・山形・福島に広げ、当面は現在の年間売上７億円を１０億円以上にすることが目標であり、将来的にはイエローハットのような全国展開をすることで株式上場を目指している。
３．事例研究②
株式会社キクチ
設立：昭和２５年１０月／資本金：４，０００万円／年商：１００億円／本社：福島県相馬市／
社員：６００名（パート含む）"震災・原発事故の影響
店舗数は９か所で、そのうち福島県内は６店舗、宮城県に３店舗となっている。地震の当日は新地店が津波にのまれ全壊、委託していた物流センター（仙台空港の近く）が津波で大破し、ほかの店舗も地盤沈下や排水管が潰れたりした。また、会社全体ではパートナ
ー従業員２人が死亡、津波で住むところが流された従業員が４３人と大きな被害を受けた。
翌日から福島県内の３店舗で通常営業、宮城県の３店舗を含む５店舗は店頭販売と、新地店を除く８店舗で営業を再開した。
しかし原発事故が深刻化し、３月１４日の午前中で南相馬市の４店舗を閉鎖。相馬店も閉
鎖を検討したが、客が途絶えることがなく、またこの地域の人口は１０万人超で他に開いているスーパーがなかったため、営業を継続した。
問題は従業員の確保であった。震災・原発事故の影響で緊急的な経費を必要としていた
従業員への資金貸与、避難従業員へのアパートなどを行ったが、他地域へ避難する従業員も多く、店員の確保に苦労した。
委託の物流センターが津波でやられたため、緊急にトラックを確保するとともに、大河原に仮設の物流センターを確保した。また、南相馬市の店舗から相馬店にバスを走らせお客の送迎も行った。
原発から３０!圏外と言うことで３月３０日には鹿島店（南相馬市）を再開した。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

１１!震災・原発事故後の経営方針

成 果 の 概 要

菊地逸夫社長は地域の人が誇れるスーパーを目指し、「あのスーパーがあるから戻ろう」と言う人を、一人でも多くつくるのが使命と感じている。上記にある以外にも、中小企業家同友会の仲間にずいぶんと助けられた、全国のスーパー仲間から物資・資金の手助け、支援、激励、励まし等、絆のすごさ、多くの勇気をいただいた。
地震発生時まず優先させるべきこととして、従業員の安全確保、従業員の生活の確保、住居の確保、連絡係の整理を行った。
長期的な展望として、下記を検討している。
①５年で３店舗出店する②既存店の活性化を図る③従業員の育成（共有の徹底）④効率的な作業改善
４．まとめ
本研究によって、被災中小企業が戦略的経営を行うにあたっても次のような大きな問題が存在することが判明した。ひとつは、ナプロ・アース社のように、原発事故に伴う風評被害が大きな影響を与えた点である。旧会社を精算して新会社を設立せざるを得なかった。
しかも、新たな資金を確保するために二重ローンを抱えることとなった。ふたつめは、キクチ社のように、人手不足の問題である。つまり、住民の生活を支援するために店舗経営を維持しようとするものの、県外への避難者が後を絶たないことから、従業員確保に苦労した。
震災後１年が経過しても、行政においては「生活者対策」が優先され、産業面の支援がまだまだ不十分であり、企業への助成策を講じても、申請企業の多くが受けられないという状況にあり、被災中小企業の動向を今後も注視して行く必要がある。

１２

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

石

名

渡

通

２０１３年３月

准教授

徳グラフ・ネットワーク上の離散解析学の構築と工学等への応用

藤本は、ネットワーク（社会、通信、交通等）分析における中心性概念に関し、ネット

成 果 の 概 要

ワークフォーミングの観点から新たな中心性の尺度を提案した。また、インターネットや交通網の伸展における費用負担問題に鑑み、新たに周辺性尺度の提案を行い、これに基づ
くネットワークの安定性についても議論した。以下の成果を上げた：藤本勝成、ソーシャ
ルネットワークにおける中心度と周辺度、第２７回ファジィ

システム

シンポジウム＠福井大学（２０１１），藤本勝成，限界貢献度ベースの利得配分法下におけるネットワーク形成とその安定性、ゲーム理論ワークショップ２０１２＠静岡大学（浜松），（２０１２），周辺性に基づくネットワーク形成とその安定性，知能と情報、in Press．横山は、並列機械とバッチ処理
機械から成る２段階生産システムにおけるスケジューリングに関する研究を行った。能力の等しい複数の個別機械が並列に配置された並列機械と、同時に複数のジョブを処理することができる１台のバッチ処理機械から成る２段階生産システムにおけるスケジューリン
グ問題について検討した。数値計算実験を行うことにより、提案する計算手順の有効性を示した。中山はグラフとネットワーク最適化問題の研究を取り上げつぎの３点を実施した。
①２０１１ Asian Conference of Management Science & Application への出席と発表（中国sanya，平成２２年１２月１７日〜平成２２年１２月２３日），IMPROVED ALGORITHM USING GENERALIZED FLOWS FOR AN OPTIMIZATION PROBLEM IN A CASH FLOW NETWORK」（Pan li Gang（Engineering Quality Enhancement Center，Panasonic Corporationof China）との共同研究）である。②最短経路問題に関して「Dijkstra­based algorithms
for a shortest path problem with edges of negative length」（久留米大穴澤務氏との共著）
で現在投稿中である。③久留米大学ビジネス研究所プロジェクト『IT ビジネスとそれを支える情報科学の包括的研究』（２０１２年３月１２日、久留米大学御井学舎５００号館５１B 教室）での講演。演題「ネットワーク内の数理モデルとその応用」で、グラフ理論と多目的計画法の応用に関する講演を行った。石渡はネットワーク上の解析学の構築へ向けて、Sobolev
型、Poincare 型の不等式の離散的類似物を構成した。また対応する関数空間の埋め込みについて調査し、連続な場合と同様の臨界指数が現れることがわかった。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

数理・情報学系

氏

神

名

長

裕

１３

教授

明

協調ソフトウェア設計における構成技術要素・検討経緯間の関係性顕在化手法

本研究では、近年のソフトウェアシステム構成技術の複雑化傾向の中で重要性が増して成 果 の 概 要いる「協調ソフトウェア設計コンテクストの理解性向上」を目標として、システム構成要
素技術・検討経緯間の関係性蓄積・資源化支援の開発を試みた．本プロジェクト研究では、協調設計で重要な位置を占める設計文書の作成過程において、検討経緯・構成要素技術とその間の関係性の蓄積・活用を、設計文書推敲とあわせて効果的に行うことを可能とする
支援システムの開発を念頭に、１）異なる設計文書中の重要箇所とそれに関わる構成要素
技術、および、それらの間の関係性抽出手法、２）設計文書の作成・推敲過程における「意図・経緯」の協調メンバによる共有支援手法、３）協調設計過程における重要箇所・構成要素技術・意図経緯の関係性に対する協調メンバの留意を促すメカニズムの検討に取り組んだ．これらを連携させたプロトタイプの開発を通して、既存手法の殆どが比較的統一的表記が可能な定型的情報の管理・共有支援のみに止まっているのに対し、より散在しがちな検討経緯等を構成要素技術・設計工程間の関係と連動した形で蓄積・活用するための資源化支援について、その基本的な枠組みを築くことができた．また、本プロジェクトの構成メンバの専門を活かし、プロトタイプを用いた基礎的な検証、検討意図・経緯等の視覚的提示方法や教育支援への応用可能性等に関する検討を行い、いくつかの知見を得ることができた．
T. Yamazaki，R. Onuma，H. Kaminaga，Y. Miyadera，S. Nakamura，!An Smart［１］

System for Future Strategic Exploration Focusing on Refinement of Keys，Contexts，and Results，"Proc. the ２０１１ International Conference on e­Learning，e­Business，
５１８−５２１．
Enterprise Information Systems，and e­Government，pp．
［２］

S. Nakamura，T. Iguchi，H. Kaminaga，S. Yokoyama，and Y. Miyadera，“A Framework of Support Method for Web Explore Focusing on Topic Transitions Processes，"

２０１１ International Conference on Information and Knowledge Engineering.
［３］

R. Onuma，H. Nakayama，H. Kaminaga，Y. Morimoto，Y. Miyadera，S. Nakamura，!Proposal of Methods to Mediate the Works in Research Activities Focusing onContext Information，"２０１１ Global Congress on Science and Engineering.
［４］

橋本友也，三浦一之，西関隆夫，内部３連結グラフの格子凸描画，電子情報通信
３，pp．
３５６−３６５．
学会論文誌 D，Vol. J９５−D，No．

［５］

篠田伸夫，渡邉景子，渡部昌邦，!teiten２０００を活用した教材開発のための閲覧ツール，"第３７回全日本教育工学研究協議会全国大会．

１４

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

岡

名

沼

信

２０１３年３月

教授

一

直流信号により出力電力制御可能な系統連系用磁気発振型インバータの開発

１）磁気発振用磁心及びブリッジ結合磁路の製作

成 果 の 概 要

日立製のコバルト系アモルファステープ ACO−５（２７!幅）を特製のトロイダルボビン７８g）、他方をブリッジ結合磁路用に６０回巻いた磁心を２個製作し、一方を磁気発振用（３６．
８１g）とした。ブリッジ結合磁路はこのアモルファストロイダル磁心と市販のケイ素（３６．
鋼板カットコアによる U 形磁心を組み合わせて構成した。図１にブリッジ結合磁路の基本構成を示す。図２$に製作した磁気発振用のトロイダル磁心の磁化特性を示し、ブリッジ
結合磁路の磁束制御特性測定例を図２%に示す。測定時の励磁周波数を１０kHz とした。磁
気発振用磁心に適する角形ヒステリシス特性が得られており、ブリッジ結合磁路では想定通り角形ヒステリシスを保持したまま最大磁束値が制御可能な特性を示した。
２）作製した磁気発振用磁心及びブリッジ結合磁路の基礎磁化特性に基づく磁界解析
ここでは、本インバータシステムに最適なブリッジ結合磁路の磁心材質及び形状を明らかにするため、先に測定した基礎磁化特性及び最大磁束値制御に基づき、市販の磁場解析
ソフトを用いて磁心内部及び外部の磁界分布を定量的に解析する予定であった。しかし、これは現在磁界解析ソフトによる対象磁心の解析メッシュを生成の段階にあり、まだ成果を上げていない。
３）汎用電子回路シミュレータによる本方式インバータの動作解析
ここではブリッジ結合磁路の汎用電子回路シミュレータ"SPICE#モデルを考案し、ブリッジ結合磁路を利用した磁気発振型インバータの動作特性、その他のデバイス及び発振
周波数、損失など総合的に検討を行った。図３は考案したブリッジ結合磁路の SPICE モデ
ルを示したものである。図中、$はブリッジ結合磁路の基本回路であり、%はその電気回路で'が磁気回路、&が電気回路と磁気回路を結合するファラデーの法則に対応する等価回路である。次に、このブリッジ結合磁路の SPICE モデルを使用し、過去に得られたデー
タ［１］との比較を行った。図４にブリッジ結合磁路の磁束制御特性について計算結果と実験結果を比較して示す。図５及び図６に各々発振電圧及び出力電圧電流の計算波形と観測波形を示す。また、入出力電力特性の計算結果と実験結果を図７に示す。これらの結果
から、計算結果と実験結果がほぼ一致していることがわかる。提案したブリッジ結合磁路の SPICE モデルが本インバータの動作特性解析ならびに設計に有効である。
４）ブリッジ結合磁路を組み合わせた磁気発振型インバータの試作及び性能試験
ここでは、上記１）で製作したブリッジ結合磁路を組み込んだ磁気発振型インバータを試作し、当初の数値目標（出力電力３kW、電力変換効率９２％以上）を達成する予定であったが、その過程でブリッジ結合磁路を組み込む以前の磁気発振型インバータ［２］を試作してその動作特性を測定したところ、図８$に示すように、出力電流に大きなノイズが混入していることが判明した。このノイズの原因は、磁心磁気特性ならびにスイッチング
素子のオンオフ動作に起因する放射ノイズであり、試行錯誤の結果、自作のコモンモード
ノイズフィルターによりノイズ低減が可能であることを明らかにした。図８%に自作コモンモードノイズフィルターを付加した場合の出力電圧電流波形を示す。出力電流に含まれていたノイズが低減したことがわかる。このノイズフィルターを付加した場合のブリッジ結合磁路を除く磁気発振型インバータの入出力電力特性を図９に示す。これを見ると、

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

１５

最大出力電力が３．
２kW であり、出力電力については当初の数値目標を達成していることが成 果 の 概 要

わかる。今後は、本研究期間中に未実施であった、ブリッジ結合磁路を組み込んだ磁気発振型インバータを試作し当初の数値目標（出力電力３kW、電力変換効率９２％以上）を達成する予定である。
なお、本研究期間における学会での発表は以下の通りである。
１．S. Okanuma，and P. Khatiwada :!Improved Characteristics on Control Output Electric Power of Magnetic Oscillation­type DC­AC Converter"，IEEE INTERMAG
２０１１ Conference，BQ−０２，（April ２０１１平成２３年，Taipei，Taiwan）
２．カティワダプスカー，岡沼信一：ブリッジ結合磁路を用いた磁気発振型DC­AC電力変換器の SPICE シミュレーション，日本産業技術教育学会第２９回東北支部大会講演論文
１３−１４（２０１１，平成２３年，岩手大学）
集，B２，pp．
文

献［１］S. Okanuma and Y. Ogata : A New Magnetic Oscillation­Type DC­AC Power Converter Using Bridge­Connected Magnetic Circuit，

４６，., Vol．

２，pp．
５８６−５８９（２０１０）
No．
［２］S. Okanuma，and P. Khatiwada : Improved Characteristics to Control Output Electric Power of Magnetic Oscillation DC­AC Power Converter，.,

３５，No．
２，pp．
９２−９５（２０１１）Vol．

図１ ブリッジ結合磁路の基本構成!磁心構成，"巻線構成，#略記号

図３

ブリッジ結合磁路の SPICE モデル

図２

図４製作した磁心の磁化特性測定例

ブリッジ結合磁路の磁束制御特性計算例

１６

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

成 果 の 概 要

図５

発振電圧の計算結果と観測結果の比較

図７

図６

入出力電力特性の計算結果と観測結果の比較

出力電圧電流波形

図８

出力電圧電流波形

図９

入出力電力制御特性

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

物質・エネルギー学系

氏

金

名

澤

１７

教授

等

生体機能性材料の製造：タンパク質モデルと薬理活性物質

生命体をつくるタンパク質の機能性は複雑であり、説明の困難な問題が多い。例えば、成 果 の 概 要 ２０種類のアミノ酸から選ばれたアミノ酸を残基とするタンパク質は、その立体配位により、毒性を示す場合と、生命体の維持に不可欠の場合がある。このような機能性の違いを解明するには、より単純化したタンパク質モデルの利用が必要となる。一般に、タンパク質モデルを合成する場合、分子量分布をもつ生成物ができる。分子量が規制されないと、タン
パク質モデルの有用性が著しく損なわれる。本研究は、「これまで不可能であった分子量一定で高分子量の単一アミノ酸残基からなるポリペプチドの合成法を確立すること」、および、タンパク質の作用の一つ、「生体内化学反応を促進する補酵素の役割」を解明するために、薬理活性有機化合物「フラビンモデル」の新規合成法と薬理活性を追及する事である。
両成果を組合せて、タンパク質と薬理活性物質との相互作用の検討の道を開く事を目標とした。成果を記載する。
Ⅰ．タンパク質モデルの合成：分子量制御ポリペプチドの合成
タンパク質の複雑な機能を解明するには、分子量の規制された単純なアミノ酸組成の合成タンパク質（ポリペプチド）を作ることが有意義である。しかし、一般的に、合成される高分子は分子量が一定にならず、分布をもつことになる。タンパク質モデルの合成法の中では、「アミノ酸N−カルボキシ無水物（アミノ酸NCA）を用いた重合によれば、分子量規制が可能である」という考えが、１９４０年代から現在に至るまで信じられてきたが、結局、誰も作ることができなかった。さらに、２００４年に、ドイツの Kricheldorf が「副反応が分子量制御を不可能とする」という総説を発表した。しかし、本代表者は「アミノ酸 NCA の合成法を追求して、高純度のアミノ酸NCAを作ることを可能とした。そのアミノ酸NCAを用
いて、純粋結晶を用いて、厳密な条件下では分子量一定のポリペプチドの製造が可能である」という仮説をもち、３０数年間研究を続けて来た。その結果、分子量２−４万までのポリペプチド合成に成功した。しかし、タンパク質モデルや材料として有用にするためには、
さらに、分子量の高いポリペプチドの製造が望ましい。そこで、さらに、分子量が１０万以
上分子量分布の狭いポリペプチドの製造を目指して、開始剤を第三級アミンとしたアミノ酸NCAの重合について、再現性を目指した多数の実験を行った。アミノ酸NCAはポリマーの分子量分布の測定の可能なグルタミン酸のベンジルエステル（BLG）のNCAを主として用いた。次の結果が得られた。
１）第一級アミン（ブチルアミン）開始によるBLGNCAの溶液重合では、分子量２−４万０２（単分散）のポリペプチドを作ることができた。さらに、で、分子量分布がほぼ、１．
固相重合では、１０−２０万のポリペプチドが得られるたが。その場合には、分子量分布２０程度であった。これ以上の成果は得られないと判断した。
係数は、１．
２）第三級アミン（トリエチルアミン）開始によるBLGNCAの重合では、分子量規制は不可能であるといわれていた。しかし、本年度は、その溶液重合で、分子量１０万程度で、単分散に近いポリペプチドが得られた。これまで３０万の分子量が得られた事があるために、その再現性が問題となった。アミノ酸 NCA／トリエチルアミンのモル比を変えて、BLGNCA の重合を行ったが、その比とポリペプチドの分子量の関係の規則性が解明できなかった。さらに、再現性を追求しなければならない。

１８

成 果 の 概 要

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

Ⅱ．生体反応補酵素フラビンモデルの設計
今回、溶解度の向上を目的として、エトキシカルボニルメチル基をフラビンモデル化合物に導入した化合物を合成した。従来のモデル化合物に比べて１０倍以上の溶解度の向上が見られ、高濃度でのアミンの紫外線照射条件下での酸化反応を検討することが可能となった。また、このモデル化合物は熱反応でもアミンを酸化できることを見いだしており、今後は、熱反応での収率の向上を目指す予定である。さらに、水溶液中での熱反応も可能であることを見いだした。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名
氏

生命・環境学系

名 塘

忠

１９

准教授

顕

震災後の人間−自然環境系の現状把握と環境維持システムの復元に関する基礎的研究
本プロジェクトでは下記のテーマごとに諸問題に関する現状把握と復元・保全を意識し成 果 の 概 要

た基礎的な研究を行い、それぞれの研究成果をまとめて報告書「自然と人間」!９を刊行した（５報の論文登載、総ページ数：４９ページ）。
昆虫相及び底生動物相に関わる現状把握とその復元・保全に関する研究：
１）土壌動物に対する東日本大震災の津波の影響を把握することを目的として、津波による甚大な被害が生じた相馬市南部沿岸域にて土壌性のカニムシ類とアザミウマ類の調査を実施した。震災前後のファウナを比較した結果、津波による落葉落枝層流出を免れた森林
土壌においては、どちらのファウナにも大きな変化は見られなかった。落葉落枝層のほとんどを喪失した場所では土壌性カニムシ類は見出されなかったが、土壌性アザミウマ類の一部は見出された。落葉落枝層を喪失した場所でも植生回復による落葉落枝の蓄積が進めば、落葉落枝層流出を免れた付近の森林土壌由来の個体の移入等によってファウナが回復する可能性が示唆された。
２）津波が原因で生じた水たまりにおける底生動物相の変遷を明らかにすることを目的として、相馬市南部沿岸域の住宅地だった場所に生じた２つの水たまりにて、底生動物相調査を実施した。震災８ヶ月後には１３種類の底生動物類が記録された。ハイイロゲンゴロウ
は夥しい数の個体が認められたが、瓦礫等の撤去が終わり、土地整備も進むなど水たまりの周辺環境が変わった震災１１ヶ月後には、ハイイロゲンゴロウを含むほとんどの種が姿を消してしまった。
植物相に関わる現状把握とその復元・保全に関する研究：
植物相に関わる現状把握とその復元・保全に関する研究としては、震災前に植物相調査
や植生調査を行なった相馬市の海岸部で再度植物相調査や植生調査を行い、震災の影響を評価した。また、避難区域に指定された双葉町、大熊町、富岡町、楢葉町、浪江町、葛尾村、飯舘村の植物相や植生に関する文献をまとめると共に、過去に採集された植物標本を収集、ラベル作成・台紙貼付などの整理、配架などの管理を行い、福島大学共生システム
理工学類生物標本室 FKSE 標本として研究者に対して公開した。また、標本ラベルデータ
をデータベース化した。これらにより、今後の自然環境の保全・維持・復元に必要な具体的方策の提言に結びつく、植物相に関する基礎データの蓄積をおこなった。また、以下の２回の学会発表を行った。
黒沢高秀・江田至・杉山廣雄．２０１１年１２月．東日本大震災による津波が福島県相馬市松川浦の植物相と植生に与えた影響．東北植物学会第１回大会．岩手大学．
黒沢高秀・江田至・杉山廣雄．２０１２年３月．福島県相馬市松川浦の植物相と植生の震災後の変化．日本植物分類学会第１１回大会．大阪学院大学．
河床堆積物の化学組成と放射性物質に関わる現状把握と震災前後における変化に関する研
究：
放射能に汚染された土壌と阿武隈川の砕屑性粒子の移動を調べるために、福島大学の金谷川キャンパス・附属中学校の土壌と阿武隈川の河川堆積物を採取し、それらの放射能濃２０

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

度を Ge 半導体検出器により測定した。以下、阿武隈川河川堆積物について述べる。２０１１年

成 果 の 概 要

９月２１日の台風による大雨により、浮流粒子は相当程度下流域に運搬・堆積しただけでな
く、仙台湾にも流れ込んだと考えられる。このように強い降雨があれば、浮流粒子と粒径
０．
１〜０．
５!程度の砂粒子は比較的容易に下流へと大量に移動する。一定程度の時間が経過すると、相対的に細粒な粒子の放射能濃度は下げ止まると考えられるが、ゼロにはならない。それは、市街地、農地や山地などからわずかずつではあるが放射能に汚染された粒子が供給されるからである。今回報告した福島県内の５地点（郡山市鬼生田、安達町の稚児舞台、福島市の上蓬莱橋、福島市小倉寺、福島市の鎌田大橋）は１日で試料を採取できる範囲にあり、また郡山市や福島市などの比較的大きな市街地があることなどから、放射能に汚染された粒子状の物質の移動と堆積をモニタリングする地点として適している。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

難

名

波

謙

２１

教授

二

森林土壌と樹木および流域河川の間の放射性核種移行

１．概要

成 果 の 概 要

森林では放射性セシウムが長期にとどまるとされている。田畑や森林等に存在した放射性セシウムが徐々に河川に流出していると考えられる。この研究では森林や田畑等の土壌に由来する河川水中の放射性物質の量や存在形態を明らかにすることを目的としている。
本研究ではとくに阿武隈川の河川水中の懸濁物質に絞り、それに含まれる放射能濃度を測定し、放射性物質が河川水懸濁物中にどの程度存在しているかを調べた。また、河川水の濁度およびクロロフィル

濃度との関係性を調べた。

さらに、高水敷堆積物の深度別放射能濃度を測定した。
２．観測日・観測地点
福島県福島市黒岩（図１−１，図１−２）において２０１２年１月１６日から２０１２年３月１３日の期間に７回、河川水中の懸濁物質を採取した。また、２０１１年１１月２８日に黒岩の高水敷堆積物の採取を行った。
なお、この地点は福島第一原子力発電所からの直線距離が約６０$の地点である。
３．方法
３−１

採取方法

懸濁物質の採取は次の２通りの方法で行った。
河川水をポンプで汲み上げ、連続遠心装置（MAB １０３B−２４，Alfa Laval，写真１）で遠心をかけ、集まった懸濁物質を回収した。
ネットを数時間河川水流中に入れ、トラップされた懸濁物質を回収した。
堆積物は、内径１２０"コアサンプラーを鉛直方向に４０#の深さまで挿入し採取した。０〜
２５#の深さまでは２．
５#刻み、２５〜４０#の深さでは５#刻みで深度毎に分け、袋に移して十分に撹拌した。このとき、試料の鉛直方向の混入を防ぐため、コアサンプラーの内面と接していた部分の堆積物を剥いだ後、深度毎に分けた。
３−２測定方法
A．放射能濃度
乾重量（DW）あたりの放射能濃度を求めた。試料を蒸発皿に移し、４０℃のオーブン（高温恒温器、三洋電機）で乾燥させた。乾燥した試料を U−８容器に移し、ゲルマニウ
ム検出器（ゲルマニウム検出器、キャンベラ）で１８００〜３６００秒測定した。
B．濁度
河川水を蛍光光度計（Trilogy，Turner Design）を用いて、８５０!の側方散乱で測定した。
C．クロロフィル a 濃度
河川水５０%をガラス繊維濾紙（GF／F 有効粒子保持能０．
７マイクロメートル，Whatman）で濾過し、濾紙をN，N−ジメチルホルムアミド（DMF）液６%で−２０℃、２４時間以上抽出した。抽出液中のクロロフィル 濃度を蛍光光度計（Trilogy，Turner Design）を用いて測定した。標準液はクロロフィル 標品（ジュンテック製）を用いて DMF 溶液を調製し、蛍光強度を測定して検量線を作製した。

２２

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト研究）

２０１３年３月

４．結果

成 果 の 概 要

ネットまたは連続遠心で回収された懸濁物質の全量を乾燥し、測定に供した。なお、
２０１２年３月２日および２０１２年３月１３日は連続遠心、それ以外は４１マイクロメートル目開きのプランクトンネットによる回収である。
懸 濁 物 質（図２−１）、堆 積 物（図２−２）と も に Cs−１３４、Cs−１３７が 検 出 さ れ た。
Cs−１３４と Cs−１３７の合計の放射能濃度のグラフを作成した。懸濁物質は、濁度およびクロロフィルa濃度と共に載せたグラフを示し、連続遠心により懸濁物質を採取した場合は日付の下に記してある。表記の無い場合は４１マイクロメートル目開きのプランクトンネットを用いている。なお、濁度は１０倍した値をグラフに載せている。
５−１５!に高濃度の放射性セシウムが含まれていた。深度３５〜４０
高水敷堆積物の深度１２．
!の土については、Cs−１３４、Cs−１３７ともに検出限界値未満であった（それぞれ５．
５、６．
３（Bq／"））。

図２−１

懸濁物質の放射能濃度と河川水の濁度およびクロロフィル a 濃度

図２−２

高水敷堆積物の放射能濃度の深度分布

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

２３

５．考察および今後の課題
クロロフィル 濃度と放射能濃度では相関が見られなかったが、濁度と放射能濃度は相関が見られた。濁度は降水および融雪等によって増水した場合にクロロフィル 濃度と連動しない高い値を示す。放射性物質が付着した川底や川沿いの堆積物等が増水で流出したためだと考えられる。また、２０１２年３月１３日における放射能濃度測定結果では、連続遠心装置を用いたものと、４１マイクロメートルネットを用いたものとでは大きな差があった。放射性物質が河川水中の粒径４１マイクロメートル未満の懸濁物質に付着しているものの寄与が大きいことが示唆される。
５〜１５!の深さで極めて高い放射能濃度
堆積物の調査では、地表ではなく、地表から１２．
が測定された。この堆積物は２０１１年９月に発生した台風１５号による増水時のものと考えられる。台風１５号は２０１１年９月２１日に福島県を通過し、阿武隈川−黒岩地点では過去最高の水位を記録した（写真４）。この増水によって、放射性物質が付着した土砂が上流から流さ５れ、水位低下とともに、その時の水輸送力に応じて淘汰された粒子が堆積した。深度１２．
〜１５!の堆積物には、Csと強く結合する鉱物、あるいはCsが吸着しやすい粒径あるいは密度の粒子が多く存在している可能性がある。別の可能性としては、この深さが、沈着が進行した時の表土であったということも考えられる。
今後、河川水中の懸濁物質を分別し、有機物と無機物のどちらに放射性セシウムが付着しているのか、また、有機物の中でも、森林から流出したものと河川の内部生産有機物とのどちらがセシウム吸着にかかわっているのかを明らかにして行く必要がある。

２４

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト・タスクフォース）

２０１３年３月

平成２３年度 プロジェクト研究推進経費（プロジェクト・タスクフォース）
!

所

属

研究代表者

１

外国語・外国文化学系

福冨靖之

研 究 （ 事 業 ） 課 題
日本語と英語の比較に基づく言語の統語的・意味的研究

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

２５

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト・タスクフォース）研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

外国語・外国文化学系

氏

福

名

冨

靖

教授

之

日本語と英語の比較に基づく言語の統語的・意味的研究

はじめに

成 果 の 概 要

外国語教育においては、一般に母語と学習の対象となる言語の相違に注意が向けられることが多い。このことは、外国語学習の初期段階では重要な意味を持つ一方、様々な言語が持つ「言語というもの」としての共通点を、単にコミュニケーションの手段であるというだけの矮小化された言語観を育成することにつながりかねず、外国語学習において、当該の言語間の異なる特徴を覚えるという側面が強調されかねない。本研究は、これまでの言語研究で明らかにされてきた様々な言語の共通点に関わる知見を、外国語教育に応用し、担当する総合科目「日本語から英語をみる」を通じて、次の３点について検証することを目的とした。
!言語の普遍性（共通点）を知ることは、英語学習に対する意識の上でどのような影響を与えるか。
"母語を理論的に分析する能力は、英語学習に対する態度にどのような影響を与えるか。
#母語を理論的に分析する能力は、英語学習方法に影響を与えるかどうか。また、与える場合には、どのような影響を与えるか。
この問題意識のもと，言語学の基礎的知識を全く持たない学生に日英語の共通点を理解させるには、どのような言語事実が有益であるかについて、申請者間で議論を重ねた。その結果，日英語に共通して存在する「ことばのかたち」が、音声に影響を与える例として「連濁」「複合語におけるアクセントの位置」を、意味に影響を与える例として「非対格動詞と非能格動詞の違い」を取り上げることとし、その解説と練習問題を通して、「二重分節性」「言語の階層性」「項と付加詞の違い」の３つの概念に代表される「母語に関する知識」の顕在化を目指すこととした。
残念ながら、震災の影響で授業時間数が減少し、計画通り授業を進行することが出来なかったため、上記目的の!「言語の普遍性（共通点）を知ることは、英語学習に対する意
識の上でどのような影響を与えるか。」のみを調査した。また、教室との関係で受講調整せざるを得ず、登録者数は１６３名（アンケート回答者数は１３０名）となった。目的"#、および調査規模の確保は、２４年度以降のアンケート調査によって達成することとしたい。
アンケート結果
まず、回答のあった１３０名から、「日本語が母語でないもの（３名）」と「授業にあまり積極的に参加しなかった」と回答したもの（９名）を除いた１１８名を分析の対象とした。そのうち、「この授業を通じて、日本語に対する興味・関心は高まりましたか？」（設問６）に対して、「多いに高まった」と回答したもの（４３名）、「ある程度高まった」と回答したもの（５５名）、「あまり高まらなかった」と回答したもの（１９名）、「高まらなかった」と回答したもの（１名）であった。上記設問６に対して「多いに高まった」と回答したもののうち、「この授業を通して、英語を含む外国語に対する興味は高まりましたか？」という設問５に、「多いに高まった」と回答したもの（１６名）、「ある程度高まった」と回答したもの（２２名）、「あまり高まらなかった」と回答したもの（４名）、「高まらなかった」と回答したもの（１名）であった。また、設問６に対して「ある程度高まった」と回答したもの５５名の２６

プロジェクト研究推進経費（プロジェクト・タスクフォース）

２０１３年３月

うち、設問５に、「多いに高まった」と回答したもの（７名）、「ある程度高まった」と回答

成 果 の 概 要

したもの（４０名）、「あまり高まらなかった」と回答したもの（８名）という結果であった。
むすびにかえて母語である日本語に対する興味・関心が高まったと回答したもの（９８名）が、同時に外国語に対する興味・関心が高まったと回答（８５名）したことは、示唆的である。この調査
結果は、母語を用いて言語の面白さ・奥深さを教えることが、英語をはじめとする外国語教育に有効である可能性を示しているかもしれないからである。教育に資することを目的とした調査として、さらに詳細な分析が求められるところであるが、この点は、今後の課
題としたい。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

２７

平成２３年度 プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）
!

所

属

研究代表者

研 究 （ 事 業 ） 課 題

１

健康・運動 他

川本和久

低酸素吸入器を利用した疑似高地トレーニングの効果

２

健康・運動 他

杉浦弘一

３

経

森

４

機械・電子 他石原

５

機械・電子 他

山口克彦

６

物質・エネルギー 他

高貝慶隆

７

物質・エネルギー 他

金澤

８

済

他

芸術による地域
創造研究所

良次
正

等

渡邊晃一

酸化ストレス環境評価を陸上短距離女子トップアスリートのコンディショニングに活用するための基礎的研究
原発事故・放射能汚染における農村再編・産地認証に関する日独比較研究
走動作における下肢運動制御の理解とその応用
原発事故に伴う放射線汚染と地域復興
天然同位対比を利用する福島県内土壌のウラン及びストロンチウムの ICP­MS
計測
土壌に吸着した放射性物質と科学的な除去の検討
芸術による文化活動を通じた地域づくり〜県立美術館との連携を通じた地域の活性化に関する実践研究〜

２８

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

２０１３年３月

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

人間発達文化学類

氏

川本

名

教授

和久

低酸素吸入機を利用した疑似高地トレーニングの効果

本研究は、低酸素の空気を供給できる機器（Mountain Air／ATS マスク型システム：

成 果 の 概 要

ALTITUDE社製）を用いて疑似高地トレーニング（平地レベルでの低酸素吸入）がアスリートに及ぼす効果を検証することを目的とした。
高地では、空気中の酸素が少ないため、低酸素状態になる。高地で生活し、低酸素に身体を順応させることにより呼吸循環系の機能が向上するとされている。低酸素状態でトレーニングを実施することにより、心拍数・呼吸数が増加し、それに伴って、動脈血酸素飽
和度（SpO２）は９０％以下に変化する。そこで、さまざまな生理反応や順化がおこっている。顕著なものとしては、主にヘモグロビンの増加による酸素運搬能力の向上である。なお、平地での SpO２は、通常９７％である。
高地トレーニングの目的のひとつに SpO２を変化させることにある。平地でのトレーニン
グでは、SpO２を９０％以下にすることは、ほとんど不可能である。低酸素を吸入しながらトレーニングを行うと、SpO２を９０％以下に低下させることができる。ただ、SpO２がどの程度なら効果が認められるかが明確ではない。また、日常的に低酸素状態にある高地と異なり、トレーニング時だけの疑似高地トレーニングで効果が認められるかも明確ではない。
そこで、１８名の女子陸上競技競技者を対象に吸引酸素濃度（トレーニング疑似高度）を調整することにより SpO２を８２％、８６％、９０％に設定して、それぞれ毎週２回、３０分間のト
レッドミル上の走行を６週間行わせた。なお、低酸素トレーニングの先進国オーストラリ
アでの聞き取り調査の結果から SpO２が８０％以下になると、未熟練者は身体的に危険であると判断し、８０％以下の設定は見送った。また、週３回以上のトレーニング頻度は、被験者の疲労感が大きすぎるために実施を見合わせた。３０分の走行中、設定した SpO２を維持するために走行速度を変化させた。その結果、SpO２を８０％に維持した時が、トレッドミル走行
０!／h、１３．
５!／h、１５．
０!／hとも実験の前後で酸素摂取量が有意に少くなった。
速度１２．
SpO２が９０％では、その走行速度でも酸素摂取量にほとんど変化は見られなかった。実際の高地トレーニングでは、SpO２が９０％程度でもトレーニング効果が認められているが、平地におけるトレーニング時のみの低酸素状態では、効果は少ないと推察される。ただ、平地
では、SpO２が９０％になるトレーニングというのは、非常に強度が高いトレーニングであり、疲労困憊に陥る。
その後、６名の日本女子トップレベルの陸上競技競技者を対象に３０分のトレッドミルでの走行を SpO２を８２％に設定して、６ヶ月間実施した。トレーニング頻度は、試合期は週１回、鍛錬期は週２回とした。ただし、試合期での重要競技会の１０日ほど前からは、コンディショニングの関係から疑似高地トレーニングは休止した。
１３．
５!／hのトレッドミル走行時の酸素摂取量は、実験の前後で有意に低下した。低速の
１２．
０!／h、高速の１５．
０!／h では、有意な変化は見られなかった。また、ヘモグロビン、００±
心拍数は有意な変化は認められなかった。トレッドミル走行後の血中乳酸濃度は４．
０．
５９mmol／"から２．
９７±０．
５６mmol／"へと有意に低下した。このデータをマラソン競技に置き換えると非常に高いパフォーマンスにつながる結果である。自転車エルゴメータによるハイパワーテストおよび、自転車エルゴメータ４０秒間の全力駆動によるミドルパワーテ
ストにおいて、有意な変化は認められなかった。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

２９

この実験期間中、４００mで今季最高記録をマークした直後のSub.Sの酸素摂取量をみると、

成 果 の 概 要

０!／h 走行で４３．
１２#／"／min．だったのが、３６．
８３#／"／min．に低下
実験開始前１５．
０!／h、１３．
５!／hでも少ない酸素摂取量で走行が可能となっていた。
していた。同様に１２．
４００m は、有酸素性能力の割合が４０％以上占めるので、有酸素性能力の向上はパフォーマン
スに好影響を及ぼしたと考えることができる。
今回の疑似高地トレーニングでは、３０分間の持続走だけであった。今後は、オーストラ
リアでの実証例を参考にしながらインターバルトレーニングなどの効果を検証していきな
がら、より効率的な疑似高地トレーニングを模索していきたい。

３０

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

健康・運動学系

氏

杉

名

浦

弘

２０１３年３月

准教授

一酸化ストレス環境評価を陸上短距離女子トップアスリートのコンディショニングに活用するための基礎的研究【研究目的】

成 果 の 概 要

運動により活性酸素が発生することはよく知られており、パフォーマンス向上のためにハードなトレーニングを行っているアスリートは常に酸化ストレスに曝されている。酸化ストレスに対し、活性酸素種を不活化あるいは除去する機能が生体には備わっており（SOD、カタラーゼほか）、総称して抗酸化力と呼ばれる。通常であれば酸化ストレスと抗酸化力のバランスがとれているが、過剰なトレーニングにより酸化ストレスが増大した
り、休養不足により酸化ストレスに対処しきれなくなると、組織の障害など様々な問題が発生する。従って、酸化ストレスの評価は、アスリートの疲労の評価マーカーとして有益であると考えられる。
本研究では簡便に酸化ストレス環境が測定できる DIACRON INTERNATIONAL 社製のフリーラジカル解析装置を用いて、トレーニング時に主に用いられるメニューがアスリー
トの酸化ストレス環境に及ぼす影響について、トレーニング種目、継続時間、およびそれぞれの回復時間を評価することにより、競技会に向けてのトレーニングプログラム立案に応用できる基礎的データを得ることを目的とする。
【方法】
大学男子アスリート５名を対象に、ハイパワー運動（１０秒間全力ペダリング５本、休憩
０７５kp）、ミドルパワー運動（４０秒間全力ペダリング２本、休憩１５分、５分、負荷：体重×０．
０７５kp）、間欠的高強度運動（５秒間全力ペダリ ン グ２０本、休憩２５秒、負負荷：体重×０．
０７５kp）、LT レベル有酸素運動（３０分間トレッドミル走、負荷：心拍数１２０−
荷：体重×０．
１３０bpm 強度）、OBLA レベル有酸素運動（３０分間トレッドミル走、負荷：心拍数１５０−１６０
bpm 強度）、MAX レベル有酸素運動（１５分間トレッドミル走、負荷：心拍数１８０−１９０bpm
強度）の６種類の運動を行わせ、運動後の酸化ストレスおよび抗酸化力を測定した。
酸化ストレスは d­ROMs test（CARRIO４００、Wismerll）を用いて血漿ヒドロペルオキシド濃度を測定して評価した。抗酸化力は BAP test（CARRIO４００、Wismerll）を用いて血漿が Fe３＋を Fe２＋に還元する能力を測定して評価した。
【結果および考察】
酸化ストレスにおいて、運動前の d­ROMs 値に対する運動後の増加率はミドルパワー運５％であり、次いでハイパワー運動の１３．
７％であった。一方間欠的高強度
動が最も高く２４．
運動、LT レベル有酸素運動、OBLA レベル有酸素運動、MAX レベル有酸素運動はそれぞ
１％、２．
９％、４．
８％、８．
３％であった。
れ−１．
抗酸化力において、運動前の BAP 値に対する運動後の増加率はミドルパワー運動が最も９％であり、次いでハイパワー運動の２８．
０％であった。一方間欠的高強度運動、LT
高く３９．
８％、
レベル有酸素運動、OBLA レベル有酸素運動、MAX レベル有酸素運動はそれぞれ２３．
１４．
２％、６．
６％、６．
２％であった。
無酸素性運動（ハイパワー運動、ミドルパワー運動）では酸化ストレスの上昇と共に抗酸化力も上昇した。しかし、間欠的高強度運動では、酸化ストレスはほとんど変化しな
かったにもかかわらず抗酸化力はハイパワー運動と同等レベルまで上昇した。有酸素運動においては、酸化ストレスの上昇率は強度と反比例する傾向が認められたが抗酸化力は強度に依存して上昇した。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

３１

抗酸化力の上昇は運動によって発生する酸化ストレス（活性酸素曝露）への対応反応で成 果 の 概 要

あると考えられるが、酸化ストレスが上昇することなく抗酸化力が上昇する運動もあることが分かった。また全体としては無酸素運動の方が酸化ストレスが上昇しやすいこともわ
かり、コンディショニングとして疲労をコントロールする際の一助となった。

３２

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名
氏

経済経営学類名 森良

２０１３年３月

准教授

次原発事故・放射能汚染における農村再編・産地認証に関する日独比較研究

東日本大震災からの復旧・復興が急がれる中で、福島県は、福島第一原発事故による被成 果 の 概 要

害も最も深刻であり、事故後１年を過ぎた今に至っても、地域再生の方向性が見えていない。そこで本研究は、旧ソ連・チェルノブイリ原発事故を契機に、地域づくりのあり方が大きく転換した、ドイツの地方都市・農村観光地域を対象として、地域ブランド再生や域
内経済循環システム（SC 認証）と地域間ネットワーク（協議会方式）による地域再編に関する実態調査を行った（２０１１年９月）。特にマルクトの存立形態を明らかにすることにより、福島県における農業・農村の復興・再生に関する方向性を提示した。
２０１１年９月、ドイツのシュヴァルツバルト（黒い森地方）Schwarzwald にあるエメン
ディンゲン郡 Emmendingen（以下、EM 郡）に滞在し、地域存立の条件を探るべく、農業調査を実施した。
EM 郡は、人口約１千万人のバーデン・ヴュルテンベルク州 Baden­Württemberg（以下BW 州）内にあり、シュヴァルツバルトの西南端に位置する。人口は約１５万人、条件不利地域に指定される中山間地域で、酪農中心の農業を展開している。大規模な農業経営を行うことが自然地理的に難しく、歴史的にも均分相続地帯であったため小・零細農民が支配的な地域である。しかし、農業の衰退は相対的に緩慢で、若年層人口の減少や転出者の増０００人あたりの児加はみられない。むしろ近郊の大都市フライブルクFreiburgよりも人口１，
童数が多く、家族世帯など人口増加がみられる。
ヒヤリング及び質問調査により管内農家がどのように経営しているのか検証した。EM
郡では農家の経営の工夫として有機農業、六次産業化、農家民宿との兼業があり、州政策
や自治体の連携組織、個々の努力が農村を維持し、地域存続へつながることを明らかにした。また週市（マルクト）に関して地域に果たす役割をアンケートと聞き取り調査から検討した。歴史的な基盤を持つ週市が、地域住民の生活に溶け込むことで、小規模農家に安定した生産を実現し存続を可能にすることが分かった。週市は地域住民にとっても地域の生産者にとっても重要な存在であることが示された。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

石

名

原

３３

教授

正

走動作における下肢運動制御の理解とその応用

身体装着型の加速度センサを用いた走動作計測には、走行の全区間を評価でき計測に必成 果 の 概 要

要な準備時間や手間が少ないというメリットがあるが、外界の固定座標系で表した物理量を正確に求めることには困難が伴うため、スポーツバイオメカニクスにおいて利用されることは稀であった。しかし、走行のピッチ情報や各動作のタイミングなどは、加速度セン
サにより実用上十分な精度で計測可能である。そこで我々は、!アド・郡山 R&D センターとの共同研究によって開発した腕時計型の３軸加速度センサユニットを用い、国内トップレベルの女子陸上競技選手６名と一般男子学生６名を対象として、８０m 走および４００m 走における下肢動作（両膝下の加速度）の計測と解析を行った。
計測・記録された加速度時系列は、右足着地時刻の自動検出に基づき走動作の１周期（２歩）毎に区分化された後、下腿骨近位方向加速度に現れる様々な「鋭い正のピークと鋭い負のピークの時刻、および着地前の最後の正負反転の時刻」の検出が行われた。これ
らの複数の時刻を１次元的に並べた点列を、更に横軸を歩数または周期長として２次元グ
ラフに表現したものは、走動作の特徴を可視化する方法として有効であることが明らかになり、我々はこれを加速度ピークグラムと呼ぶことにした。
横軸を歩数とした加速度ピークグラムには、走行におけるペース配分の意識を反映した
走動作の変動が表現されていた。さらに、周期内時刻を周期長で割って正規化した加速度
ピークグラムからは、走行中のピッチやストライドの変化に伴って相対時刻が変化しない
ピークと、変化するピークがあることが分かった。これらはそれぞれ、タイミングが体性感覚情報だけに起因する（いわば足任せの）下肢動作と、選手の意思によってタイミングが調節された下肢動作であると推測された。また、高ピッチ走行時とそれ以外の時での加速度ピークグラムの違いには、選手の個性が明瞭に現れることが分かった。これは、筋紡錘やゴルジ腱器官から脊髄に向かう体性感覚情報や、脳内に表現されている運動強度の意
図情報が、下肢などへの周期的運動指令を生成する総合的機能（CPG ; Central Pattern
Generator）に対してどのように作用するかを反映していると考えられた。
一般男子学生（非陸上競技者）における計測データからは、走行速度が変化しても着地
・足の底屈・引き寄せ・振り出し・振り下げなどの要素動作が１周期内のほぼ等しい相対時刻で生じている場合が多いことが明らかになった。これは意識的な走動作の調節が行われていない足任せの走行と考えられた。そしてこのことは、陸上競技選手群においても、
高ピッチ走行時において見られる現象であった。
加速度ピークグラムによる走動作の特徴可視化を選手の走行の事後評価の一助として利用するために、さらにコーチによる視覚的な評価と対応づけて解析し、一流選手を含む利用者のトレーニングに生かす方法を開発することが今後の課題である。またヒト理解の観点からは、種々のレベルの選手・被験者の計測データに含まれる加速度ピークグラムの様相を説明できる、合理的な走動作 CPG モデルを構築することが今後の課題である。さらに、走動作中に適切なタイミングの情報を皮膚電気刺激によって呈示することの有用性についての検討が必要であろう。
（関連する発表）
・M. Fard，Y. Ohtaki，T. Ishihara and H. Inooka ": Nonlinearities in human body dynamics ，# Nonlinear Approaches in Engineering Applications ，Chapter Contribution ，Springer，２０１１．

３４

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

２０１３年３月

・二見亮弘，佐藤拓未，川本和久：「走動作変動の特徴を可視化する“ 加速度ピークグラ

成 果 の 概 要ム” の提案」，日本スプリント学会第２２回大会（２０１２−０３）
・儀保耕平，高橋隆行，二見亮弘：「前腕運動神経刺激のためのモデリングと刺激実験」，
第４５回日本生体医工学会東北支部大会（２０１１−１０）
・古谷卓也，二見亮弘：「局所的筋疲労は運動パフォーマンスにどう影響するか」，第４５回
日本生体医工学会東北支部大会（２０１１−１０）
・石垣大地，二見亮弘：「皮膚電気刺激による情報伝達速度の改善」，第１８回日本 FES 研究
会学術講演会（２０１２−０２）

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

山

名

口

克

３５

教授

彦

原発事故に伴う放射線汚染と地域復興

本プロジェクトが開始されたのは７月からであり、原発事故直後、緊急に放射線レベル

成 果 の 概 要汚染マップを作成した時期から４ヶ月が経過した頃である。それ以前の活動については「緊急の調査研究課題に対応する経費」の報告書を参照してほしい。７月までには徐々に行政側で県内放射線量分布や除染方法などが組織的に展開されるようになってきたので、我々は行政がまだ手を出しにくい部分に集中して研究を進めた。その中のいくつかについて述べる。
１つは警戒地域で生存を続けていた牛（いわゆる野良牛）の放射線量測定である。野良牛を複数頭捕獲・解体し、部位ごとの放射線量を Ge 検出器で測定した。その結果、これまでも指摘されてきたように筋肉部位に多くの放射性セシウムが蓄積されていることが確認されたが、更に肩部（首肉）と足部（もも肉）の筋肉では含有率が異なり、もも肉により多くのセシウムが蓄積されていることがわかった。これは通常の出荷される牛が規制値を超えていないかどうかチェックする際においてももも肉の放射線量を測定するべきだということを示しており、福島県にも測定方法の確認を求める旨が伝えられた。また胎児牛の汚染も確認され、親牛同様にもも肉に多く蓄積していることがわかった。各野良牛の血液についても測定され、放射線レベルは低いものの筋肉での蓄積量にほぼ比例していたため、血液採取によって簡易な検査が行える可能性を示すことができた。なお、これは福島県畜産研究所と協力しながら進めてきたものである。
秋になり、米の出荷が始まるにあたって福島県では水田の放射線レベルの高かったエリアを中心にサンプリング調査を行っていたが、サンプリングからはずれていた県北の農家の米を本学の Ge 検出器で測定したところ、規制値を超える量の放射性物質が見つかった。
これは田植え時にはそれほど土壌汚染が高くなかったエリアからの規制値超え米であった
ため、水田および稲への放射性物質動態をより注意深く調査する必要を示すこととなった。
なお、その後福島県ではサンプリング調査ではなく全米検査測定に切り替えている。
都市や田畑などに比べて、森林部での汚染実態の把握はなかなか進まなかったが福島県には多くの森林があるために、その効率的な調査法を開発することは重要である。その一手段として、野生の猿に放射線量計と GPS を組み合わせた首輪をつけ一定期間放した後に機器を回収する手法の開発を試みた。第一次試作機を制作後、１０月に予備実験を行ったが、線量計の感度ならびに電子回路の耐衝撃性に課題が発見された。現在のところ装置の改良を行っており、まだきちんとデータ回収が行えていないが、今後の成果が期待されるところである。
一方、市民生活との関わりとして一例をあげると、県内で行われた駅伝コースの放射線量測定がある。ふくしま駅伝および東日本女子駅伝のそれぞれのコースについて学内で開発された GPS 付き車載型サーベイメータによる測定（カーボーンサーベイ）が行われ、コース中の各エリアの放射線量と積算値を駅伝主催者に示し、参加者に情報が伝えられた。
またあずま荒川クロスカントリー２０１１のコースでの計測も行われた。
以上のように、様々な対象の放射線量を測定しているが、今後はより長期的な放射性物質の動態について調査が求められるところであり、未来支援センター等とも連携を強化して進めていく計画である。

３６

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

高

名

貝

慶

２０１３年３月

准教授

隆

天然同位対比を利用する福島県内土壌のウラン及びストロンチウムの ICP­MS 計測

東北地方太平洋沖地震（２０１１年３月）に伴った東京電力福島第一原子力発電所事故では、

成 果 の 概 要

東日本の広範囲が放射性物質で汚染される深刻な問題となった。
本研究では、ICP­MS の迅速な前処理手法としてマイクロウェーブ加熱分解装置を使用
して表土を溶解した後、放射性同位体２３５U と２３８U の同位体比解析を行うことで、核燃料物質
由来の２３５Uの飛散状況を判別する手法を開発した。原子力災害等の緊急時における多点モニ
タリングの効率化と一般事業所でも取り扱いができるための２３５Uの標準溶液を使用しない分析法を提供する。
マイクロウェーブ加熱分解では、硝酸−過酸化水素の混酸を用いることで、ケイ酸塩中の天然ウランの溶解を抑制した。また、同位体比を精確に求めるために、岩石標準物質中のウラン同位体比を実試料の同位体比の指標とした。さらに、ICP­MS のセルパス電圧をMSのマスバイアス校正に利用した。これらの効果により、放射能を含む標準線源を使用せ３７％の精度で測定できた。２３５U 及び２３８U はそれぞれ定量でき、そずにウランの同位体比を０．
０１０"／$であった。原子力災害などの緊急時において、本れらの検出下限値はそれぞれ０．
法は、従来法である完全酸分解／ICP­MSあるいはα線スペクトロメトリーと比較すると迅速で広範囲の状況把握が可能である。さらに、東京電力福島第一原子力発電所から５〜８０!の範囲（福島県下１１５箇所）でモニタリング調査を行った。その結果、土壌中の２３８U 濃度
１０〜３．
４２#／$と地域差が見られたが、日本全土のウランは、福島県内各地において、０．
濃度分布状況を考慮しても逸脱する値ではなかった。サンプリングの地域によってウラン総量に差異はあるものの、同位体比はほぼ一定の天然同位体比であることが確認された。
原子力発電所事故初期段階に於ける放射性ヨウ素（１３１I）、セシウム（１３４Cs，１３７Cs）などの飛散結果との相関も見受けられなかった。１９９９年の茨城県東海村の JCO 臨界事故では、化学処理によるウラン単離とα線スペクトロメトリーを用いて、事故建屋から２００mの範囲で２３５U
７２６〜４．
３７０（２９計測地点中２０地点において、同位体比０．
８００以上）を／２３８U の同位体比で０．
検出している。これらと比較すると、今回採取した土壌においては、原子力発電所事故による明確な飛散ウランは認められなかった。今回採取した試料中からは福島第一原発からの距離との相関は無かったが、本調査では福島第一原子力発電所から５!以内の土壌を測定していないため飛散そのもの有無を確定することはできない。さらに、空間放射線量率の大きさと飛散した放射性ウラン濃度には関連は認められなかった。
結論として、原子力災害などの緊急時における土壌中のウランの同位体比分析法について述べた。本研究では、核燃料物質としての管理が必要なウラン標準溶液を使用せず、標準岩石中に含まれる天然ウランを指標とする新しいウランの ICP­MS による同位体比分析法を報告した。マイクロウェーブ加熱分解装置による迅速な酸分解と ICP­MS による同位体比分析を組み合わせた本法の確立により、より多くの分析機関が土壌調査することが可能である。本手法が多くの分析者によって利用され、福島および日本におけるウラン汚染
状況の実態把握が進むことを期待する。
謝辞
本研究は、（独）日本原子力研究機構（JAEA）、パーキンエルマージャパンとの共同調査で行われたものである。また、本研究は、福島大学放射線計測チームプロジェクトの一環として行われたものであることを付記する。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

３７付記

成 果 の 概 要

本研究の成果は、公益社団法人日本分析化学会の学術専門誌「分析化学」に掲載された。
本報告書よりも詳細に調査結果が記載されている。
高貝慶隆，古川真，長橋良隆，高瀬つぎ子，敷野修，亀尾裕：分析化 学，６０，９４７−９５８（２０１１）．!マイクロウェーブ加熱分解／ICP­MS 分析による土壌中２３５U 及び２３８U の同位体比
分析と福島第一原子力発電所事故に係わる広域土壌調査"
J­stage : http：／／www. jstage. jst. go. jp／article／bunsekikagaku／６０／１２／９４７／̲pdf／­char／ja／

３８

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

物質・エネルギー学系

氏

金

名

澤

２０１３年３月

教授

等

土壌に吸着した放射性物質と科学的な除去の検討

東京電力福島第一原子力発電所における２０１１年３月１５日の爆発事故により、降り積もっ

成 果 の 概 要

た放射性物質の中でも、２０１２年５月現在、福島市に残っている主な核種は、セシウム１３４（Cs１３４、半減期２．
０６４８年）とセシウム１３７（Cs１３７，半減期３０．
１６７１年）であることが、測定によって知られている。それらの多くは、地表表面に吸着しており、その削除が問題となっている。本研究は、土壌に吸着している放射性セシウムの特徴を把握して、その除去（回収）の可能性を考察した。
実験１７万 Bq／"）
土壌含有セシウムの水への溶解性：放射性物質含量の高い土壌（３３．

を採取して、その含有量を Ge 検出器（キャンベラ社製）により測定した。土壌中のセシウ
ムの水への溶解性：室温（２０℃）下で、２２時間撹拌（プロペラ式攪拌機）した後、ろ紙
４５!、アドバ（!２）でろ過後、次いでメンブレンフィルター（DISMIC−１３HP、孔径０．
ンテック製）でろ過して、遠心分離（１００００rpm）により、水溶液を調整した。なお、アルカリ、酸、アンモニウム塩水溶液を添加した場合の溶解性をみた。
備考：ベクレル数は放射性崩壊の数であるから、その放射性物質の量そのものを示す値ではない。これをモル数に換算する必要がある。半減期を用いた計算によって、大凡で、Cs
１３４の１Bq＝１．
０k モ ル と す る と、Cs１３７の１Bq＝１５．
７k モ ル と な る（但 し、k＝１．
５１x１０−１６）。ベクレル数の移行を溶解度に換算するには、これらの値を用いた。
５８x１０５ Bq／"の と き、Cs
本 実 験 で 得 ら れ る 代 表的な 値（４／８／２０１２）、Cs１３４＝１．
１３７＝１．
７９x１０５ Bq／"であった。Cs１３４／Cs１３７＝０．
８８となる。ベクレル数を核種の半減４）期を用いてモル数に変換して、溶解度（モル）を算出した。

＊結果：土壌からの放射性セシウムの水への溶解度；Cs（１３４と１３７）の総量で記載する。
１）ろ 紙 で ろ 過 し た 水 に 含 ま れ る ベ ク レ ル 数 は、１５５Bq／"で あ っ た。移 行 係 数＝０．
０００４５９、モル溶解度＝０．
０４８７％。
９Bq／"であった。移行係数＝２）メンブレンフィルターでろ過した水の含有量は、２０．
０．
００００６２０、モル溶解度＝０．
０５８７％。
２Bq／"であった。移行係数＝０．
００００５４０、モル溶解
３）遠心分離後の水の含有量は、１８．
０５６４％。
度＝０．
この結果から、ろ紙でろ過した程度では、わずかな土壌が分散しており、放射性セシウ
ムが含有しているが、遠心分離で濁りをとれば、水に溶ける成分は極微量とみられた。
４）強アルカリ性（pH＝１４）の水への溶解度：１M­NaOH 水溶液で抽出後遠心分離した、
０００１６２、モル溶解度＝０．
０１６４％。
移行係数＝０．
０００１５７、モル溶解度＝５）酢酸アンモニウム水溶液で抽出後遠心分離した、移行係数＝０．
０．
１７１％。
００３４３、モル溶解度＝６）炭酸アンモニウム水溶液で抽出後遠心分離した、移行係数＝０．
０．
３６３％７）硝酸（pH＝１以下）の水への溶解度：１M−硝酸水溶液で抽出後遠心分離した移行係
００１９５、モル溶解度＝０．
２０５％。
数＝０．
実験２

吸着実験 Ca２＋、Ma２＋、NH４＋、K＋、Cs＋などの陽イオン混合水溶液に、モレキュ

ラーシーブ４A を漬けた後、水溶液のイオン濃度をクロマトグラフィーで測定した結果、Cs＋と NH４＋のみが吸着する事がみられた。これは、モレキュラーシーブにある孔径が、水和セシウムまたはアンモニウムイオンを収容するサイズであるからと考えられる。市販のゼオライトで、同じ実験を行い、Cs＋と K＋が選択的に吸着するという結果が得られた。多２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

３９

孔性の活性炭、その他の炭には、Cs＋は吸着しないことを確認した。
紺青（プルシアンブルー）、キレート剤、酸化剤などでは、土壌からの抽出効果はまだ確認できていない。なお、２００℃で硝酸や塩酸で抽出を行えば、土壌からほぼ１００％抽出できるという報告がある。
＊ゼオライトは水に溶けているセシウムイオンの吸着には効果がある。しかし、ゼオラ
イトを土壌に混入した場合、土壌からゼオライトへの Cs１３４＋１３７の移行係数は、３−４％で飽和した。従って、田畑にゼオライトを蒔くことによって、放射性セシウムを劇的に固定化できる可能性は少ないと考えられる。
実験３

遮蔽効果

金属や岩石などには、γ 線を遮蔽する効果がある。繊維には全くないと言える。水には効果がある事を確かめた。水の厚さ L の増加に従って、指数関数的に減少することは、I=I０ekcL（Lambert­Beer の法則）に従っている。吸収計数 k は物質の密度や分子のサイズに関係する重要な因子である。

４０

プロジェクト研究推進経費（マトリクス・分野横断的研究）

研 究 代 表 者

研

究

課

題

成 果 の 概 要

所属・職名

福島大学芸術による地域創造研究所

氏

渡

名

邊

晃

２０１３年３月

所長

一芸術による文化活動を通じた地域づくり〜県立美術館との連携を通じた地域の活性化に関する実践研究〜
芸術による地域創造研究所では、地域連携による「まちづくりと芸術プロジェクト」を実践研究として掲げてきた。本年度の実践研究として幼児、小学生にたいする芸術療法プ
ログラムを企画し、福島県立美術館との連携により『あそ VIVA☆びじゅつかん』という、地域活性に関わるプロジェクト研究を行った。
福島県内では２０１１年、放射線の心配から、子どもたちが外に出て遊ぶことが難しい状況となっていた。そこで、放射線量の少ない美術館内を活用し、子どもたちを支援する展覧会とワークショップを開催した。
館内には、震災後の支援物資として収集された絵本や描画道具を提供すると同時に、「鯉
アートのぼり」を展示。一緒に京都のギャラリーから送られた箱のメッセージ作品を、天の川に見立てたインスタレーションを行ない併置した。会期中、福島大学の学生は、「鯉アートのぼり」のワークショップ等を開催し、地域住民との連携事業も行った。参加した子どもたちが、内なる思いを発露させると同時に、来館者は互いに関わりをつくることもできた。美術館の関係者に、大変好評を得た。

『あそ VIVA☆びじゅつかん』ポスター

展示会場風景絵本コーナー

ワークショップコーナー

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

４１

平成２３年度 競争的研究資金獲得力向上経費・展開研究資金
!

所

属

研究代表者

研 究 （ 事 業 ） 課 題

１

人間発達

佐久間康之

小学校外国語活動の実施に伴う学習者の意識と音韻認知能力の特徴：現状と課題

２

行政政策

今西一男

都市縮減社会における土地区画整理事業と住民の「住まい方」に関する基礎的研究

３

経済経営

西川和明

４

共生システム理工

浅田隆志

５

共生システム理工岡沼信一

磁気発振型可変出力インバータを構成するブリッジ結合磁路の磁界解析

６共生システム理工

金澤等

天然・化学繊維資源の化学的改質による吸着材量の製造

７

共生システム理工川﨑興太

福島の復興に向けた都市計画・まちづくりに関する研究

８

共生システム理工島田邦雄

地域の活性化を目的とした地域資源活用型コミュニティビジネスの起業に関する研究
新規な金属複合方法を用いた木質バイオマスの金属複合炭素化による生成物の特性評価

撫でた感覚を感じる非常に柔軟性のある従来にない MCF ゴム超高感度触覚セン
サーを使ったハンディタイプの表面粗さ測定器の開発に関する研究

４２

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

２０１３年３月

競争的研究資金獲得力向上経費・展開研究資金

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

人間発達文化学類

氏

佐久間

名

康

教授

之

小学校外国語活動の実施に伴う学習者の意識と音韻認知能力の特徴：現状と課題

研究目的としては、小学校外国語活動の実施に伴う指導の効果と中学校への接続の現状

成 果 の 概 要と課題について、英語教育学におけるマクロ的視点と認知心理学におけるミクロ的視点の統合化により、小学生及び中学生の音韻に関する認知発達的特徴について、多くの多様な学習者を対象に明確にしていくことを掲げた。しかしながら、現実的には、対象者（児童や中学生となった学習者）へ英語に関する心理的要因（動機、興味・関心、記憶ストラテジー等）に関して５件法によるアンケート調査を行ったに留まり、データの一部を分析し終えた段階である。
調査対象の小学校はクラス担任が外国語活動を熱心に実施しており、高学年の児童の半数以上は学校以外（私塾や家庭等）で英語を学習している現状にあった。また、この小学校のほぼ全員の児童が同じ一つの中学校へと進学しており、一部、他の出身小学校から中学校に入学する生徒がいるものの、比較的、小学校と中学校との接続が安定している学校であった。アンケート調査は、小学生を対象に同年度内に約１０ヶ月のスパンを空けて前後で１回ずつ同一内容のものを実施し、外国語活動における変容を調査した。また、小学校と中学校の接続の視点から、小学生が中学校に入学した２ヶ月後位に同一学習者が小学校時代に回答した内容とほぼ同一項目（中学校での学習項目と異なる項目は除外）を回答してもらいその変容を調査した。その際に、他校出身の小学生と区別するため、出身小学校の明記を回答に求めた。
今回は学校以外での英語学習の有無が混在する状況下での外国語活動の現状把握の視点
からデータ分析が済んでいる以下の点を報告するに留める。
５学年において、学校以外での学習も含む児童のほうが、英語に対し、好意的、積極的に受け止めており、日本語と英語の語順にも気づいている。記憶のストラテジーとして、速く発音される箇所への注意や英語を繰り返すリハーサルを使用している。また、日本語で積極的に話せる（コミュニケーション能力の素地ができている）子どもは、英語でも積極的に話せる傾向が見られている。これらの結果は、原因として、学校以外での英語のインプット量の増加及び意識的な知識学習が英語及び英語に付随する様々な知識の習得にさらなる相乗効果を生んでいるものと推察される。その一方で外国語活動の目標の一つである異文化理解に位置する「非英語圏への興味・関心」は特に差が見られない。英語を通して、非英語圏の文化にも興味・関心を抱かせるグローバルな視点に基づく指導も重要と言える。
６学年においては、学校以外での学習者のほうが、５年生同様、全体的に好意的、積極
的に受け止めており、主な正の効果は次の三点である。一点目は、英語を駆使して行いたい項目が増加しており，英語への様々な形での接触量の増加に伴い，学習者の意識も向上
してきているものと推察される。二点目は非英語圏への興味・関心も生まれている。この原因については不確かであるが、少なくとも、子どもたちの世界観が広まっていることは確かである。三点目は英語を記憶する際の認知レベルの発達である。速く発音される箇所だけでなく、ゆっくり発音される箇所にも注意を向けるようになっている。これは音声の様々な特徴にも気を付けるようになったものと解釈される。また、日本語と英語との類似
音の覚えやすさを意識していることから、何らかの精緻化ストラテジーを使用している可２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

４３

能性がある。この点で、６年生は５年生が使用している初歩的なストラテジーであるリハ

成 果 の 概 要ーサルよりも高度な記憶ストラテジーを使用していると言え、英語の学習期間の相違のみ
ならず認知発達の点からも注目に値する。外国語活動や学校以外での英語学習により、５年生に比べ学習年数、英語のインプット量が増加することで、語彙数や英語の処理プロセスの効率に関して何らかの発展的変容が生起したものと推察される。

４４

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

行政政策学類

氏

今

名

西

一

２０１３年３月

准教授
男

都市縮減社会における土地区画整理事業と住民の「住まい方」に関する基礎的研究

現代社会は人口減少や経済規模縮小に象徴される、縮み型の社会として説明される。こ成 果 の 概 要

うした社会経済状況は、成長を前提として組み立てられてきたフレームを揺るがし、その実現に向けて実施されてきた都市計画のあり方に転換を促している。特にその実現手段としてごく基本的に用いられてきた開発利益還元型の市街地開発事業、とりわけ土地区画整理事業（以下「区画整理」）の事業計画構成においても大きな変更が迫られている。
そこで、本研究はこの「都市縮減社会」における区画整理を、その事業後のユーザー＝住まい手となる住民意向に沿って実現するための、事業計画構成の転換に関する提案をまとめるための基礎的研究として実施した。本研究の前提として、２０１０年６月〜２０１１年１０月まで住総研研究助成により「都市縮減社会における土地区画整理事業と住居系市街地の整備に関する研究」を実施してきた。同研究では１９６８年都市計画法以降の区画整理による住居系市街地整備の動向把握、全国２３８自治体から有効回答を得た調査票調査の結果に基づ
き、区画整理が都市圏による規則的な特徴がなく行われてきたこと（すなわち、「すべき」ではなく「できる」ところでの事業であったこと）、自治体はなお区画整理の必要性を認めているが宅地需要の低下や財源の不足を理由に今後の実施見とおしを持っておらず、実施する際にも市街地の現状を維持する整備方針であることを明らかにした。
しかし、これらの施行者の視点から見た都市縮減社会における区画整理のあり方に対し、住民からの評価、並びにその活用可能性の検討を行うことが課題となっていた。そこで本研究はこれまで市街地の整備手法と見られてきた区画整理を、「住まい方」の実現手法として捉え直し、都市縮減社会に相応しい事業計画構成を導く基礎的研究として実施した。
まず、本研究では西山夘三らの先行研究を吟味し、重層的な人間関係や生活空間の構成のなかで営まれる生活の仕方を指して「住まい方」と定義した。その背景には階層的な居住要求と無関係ではない、生活空間に「型」化された住生活の様式があることも提起した。
この「住まい方」の視座に即して区画整理による住居系市街地の整備について検討するため、本研究では特に１００"未満の宅地によって構成される、いわゆるミニ開発地域の居住環境改善を目的とした事業を事例とした。なぜなら、建て替え困難な状況にあるミニ開発
地域での区画整理は土地条件を向上する事業であるのか評価を得やすく、低廉な価額での不動産の購入を選択した特徴的な階層を介して実態の評価が得られるからである。また、ミニ開発地域の整備は都市計画「負の遺産」とも言われており、都市縮減社会という本研
究の課題設定にも合致するものと考えた。
具体的な事例の抽出にあたっては、区画整理を実施する開発ポテンシャルがなおあると考えられる首都圏３０!圏よりミニ開発地域での施行実績が多い江戸川区を選定し、なかでもその初期の事業となる西瑞江駅付近地区（東京都施行）を選定した。同地区には１９８２年１月の事業計画決定当時６７８人の権利者がいたが、特にミニ開発による４０"といった小規模
宅地所有者が多かった。ここに都営新宿線瑞江駅が開業することになり、周辺市街地の整備による土地利用の増進が企図されるところとなった。そして、この事業では宅地の規模を保全することを主な目的とした住民運動が行われた結果、小規模宅地については無償での土地の提供（減歩）をなし、または緩和する措置が採られた。
その結果、権利者の住宅としての土地利用は維持されたが、#土地区画整理法第８９条にいう「照応の原則」に基づく換地により相隣関係は維持されたように見えるが、$小規模
宅地を短辺３０〜７０m・長辺１２０〜２００m という区画整理の街区設計標準に当てはめると規則的な配置が困難となり相隣関係に混乱が生じ、%さらにその街区を満たすための大規模宅地

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

４５に土地利用の増進を実現しようとするマンション等の建設が進むことから居住環境が破壊

成 果 の 概 要

される、という結論を示すに至った。また、このことを補足するため標準的な街区を抽出して３名の権利者への聞き取り調査を実施したところ、!住民運動当時の人間関係がありながら住宅の建築にあたっては階数を抑制する協議が十分になされず３階建て住宅が過密に建築されたこと、"それにも関わらず移転補償だけでは十分な再建資金とならず相当の借り入れを行ったことからその返済に苦労をしていたこと、もわかった。
以上の本研究の知見は、区画整理のみで市街地整備のすべて、そして住民の「住まい方」のすべてを実現するという仮構の限界を示すとともに、都市縮減社会では同種の事業の実施は非常に困難であることを示している。これをふまえ今後の研究では、むしろ「住まい方」に立脚した事業計画構成として、土地利用とイコールと見なされる宅地価額の増進を前提としない、居住環境改善に価値を置く事業の提案等を引き続き行っていく予定である。
なお、本研究に関連して公表した成果論文は以下のとおり。
・今西一男、「区画整理による住居系市街地の整備と住民の住まい方の変化に関する研究―
ミニ開発地域・江戸川区西瑞江駅付近地区を事例に―」、都市住宅学会編集・発行『都市３２−３７、２０１１年１０月
住宅学』第７５号 p．
・今西一男・岩見良太郎・波多野憲男、「都市縮減社会における区画整理と住居系市街地の整備に関する研究」、住総研編集・発行『住総研
年３月

３８ p．
７７−８８、２０１２
研究論文集』No．

４６

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

研 究 代 表 者

研

究

課

題

所属・職名

経済経営学類

氏

西

名

川

和

２０１３年３月

教授
明

地域の活性化を目的とした地域資源活用型コミュニティビジネスの起業に関する研究
１．コミュニティビジネスの主体としての第３セクター

成 果 の 概 要!第３セクターの経営悪化要因
４％である（平成２２年調
総務省の調査によると、黒字経営の第３セクターは全体の６６．
４％となっている。
査）。うち、農商工連携関連企業の含まれる「農林水産」も同率の６６．
６００万円であるのに対して、赤字累計額は８３億４，
４００万「農林水産」の黒字累計額は１７６億７，
２００万円の黒字となっており、第三セクター全体の６．
１％にあた円であり、差し引き９３億３，
る利益を生み出していることになる。
債務が資産を上回っていないかどうかについてみた場合も、「農林水産」は、わずか
２．
８％の第三セクターで債務が資産を超過しており、その比率は他分野と比較して極めて小さいものとなっている。
"中山間地の活性化と第３セクター
わが国で開業率が廃業率を下回っており、事業所数減少の大きな原因となっているが、開業率の低い原因として起業サイドの問題点を３点あげることができる。
①起業意欲のある人材が少ない。
②起業するためのシーズがない。
③開業資金がない。
そこで、いわゆる中山間地に目を向けると、中山間地の抱える課題として、様々なものが浮かび上がってくる。
①都市部に比べて高い人口減少率、そして高齢化、過疎化への不安。
②必要とする技術者等の人材確保の困難や不十分な交通インフラによる企業立地の不活発さ。
③自治体の財政悪化による対住民サービスの劣化。
その半面、中山間地には次のような豊かな資源が存在する。
①農林水産資源②伝統的な食文化③自然④ゆったりとした生活から生まれるホスピタリティ⑤人的資源
地域の持っている強み、市場における機会、これらをうまく結びつけることで、地域の抱える課題の解決を図るツールとして浮かびあってくるのが、農商工連携（６次化）である。コミュニティビジネスのシーズが存在するということができる。
ここで注目されるのが起業意欲のある人たちと行政が連携することで共通の目的である地域振興を図るために共同出資して設ける事業体として第３セクターを活用することである。今までは自治体が行政目的を達成するために第３セクターを設置して来たわけあるが、地域経済が疲弊する中で農村部が活路を見出すためには、住民のアイデアを生かす形で住民との共同出資という形での第３セクターの積極的活用である。
このような問題意識で農村部の第３セクターについて、事例をいくつか取り上げ検討を２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

４７

行った。

成 果 の 概 要
２．事例研究調査対象の第３セクター①株式会社吉田ふるさと村
所在地：島根県雲南市吉田町吉田１０４７−２②株式会社明宝レディース
所在地：岐阜県郡上市明宝寒水２６８−１
コミュニティビジネスの主体である２つの事例でみられる経営戦略面の特徴は次のとおりである。
①市場ニーズを的確に把握し対応している。
②品質重視。
③ストーリー性のあるマーケティング。
この３項目について個別に見て行くと、株式会社吉田ふるさと村の場合、①市場ニーズを的確に把握し対応している。
日本初の商品となった卵かけごはん専用醤油「おたまはん」は市場ニーズを発掘した商品であり、全国から大きな反応があった。これは偶然ではなく、従業員が卵を売るにはどうすればいいかというテーマで熱心に議論した結果発見したニーズである。
②品質重視。
商品づくりの原料には高級品を使用しており、コスト・リーダーシップではなく、差別化商品を狙っている。「おたまはん」については、大手醤油メーカーなどが追随して類似商品で参入し、既に５０種類が出まわっていると言われているが、高岡専務は品質に自信があるので心配していないと言っている。
③ストーリー性のあるマーケティング。
「おたまはん」発売と同時に、卵かけごはんシンポジウムを開催したのは、商品だけではなくその生産地も知ってもらいたいということと、単なる商品に終わらず、食文化としてもとらえて行こうというストーリー性を持っており、長期にわたって愛顧者を獲得することを目的とし、しかも地方という特性をいかした優れた戦略といえる。
株式会社明宝レディースの場合、①市場ニーズを的確に把握し対応している。
消費者の健康志向に的確に応えている。無添加のケチャップはその好例である。
②品質重視。
地元のトマトを使用していることから原料トマト生産の段階から品質重視の姿勢を持っている。品質面で最も重視される安全に関するトレーサビリティの実践例である。
③ストーリー性のあるマーケティング。
会社そのものが女性だけという点からしてもストーリー性を備えている。農村の第三セクターとして設立したとき大いに話題になり、その後も知名度を上げることとなった。
以上見て来たように、事例として考察した株式会社吉田ふるさと村と株式会社明宝レディースは、財務上自治体が一部出資していることを除けば中小企業全般の平均的レベ
ル、しかも財務上も健全な経営がなされており、その要因としては、市場ニーズの的確な把握、品質重視、ストーリー性のあるマーケティングのなされていることがわかった。
３．まとめ
このような基本的なビジネス活動がなされている要因としては、そもそも地域住民の中に潜在的にあった「地域資源を活用して事業化し、地域をよくしたい」という目的に対し

４８

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

２０１３年３月てその発現の場として会社が機能しているということではないかと考える。このような目

成 果 の 概 要

的のもとに行われる事業は、一般企業で事業を行うのと違ってその社会性からソーシャル
ビジネス（社会起業）と言われるものである。中山間地は産業集積がそもそも少なくて、
また、起業意欲を持った人材も少ないのが現実である。そういう中で、事例企業は、自治体・住民・地域団体・企業が連携する形で第３セクターを設けることによって地域課題の解決を図るための活動が展開され、雇用機会の創出などの成果をもたらしているということができる。

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

浅

名

田

隆

４９

准教授

志

新規な金属複合方法を用いた木質バイオマスの金属複合炭素化による生成物の特性評価
ボールミルを用いた固体の粉砕・混合法は、様々な分野で広く活用されており、木質バ

成 果 の 概 要

イオマスの粉砕等にも活用されている。また木質バイオマスの炭素化プロセスにおいて、塩化亜鉛等を含浸することによる活性炭製造等が古くから行われているが、生成物から最終的に塩化亜鉛を取り除いて活性炭を製造するのが一般的である。本研究においては、木炭や活性炭等の木質バイオマス炭素化物に従来にない機能性を付与するために、ボールミ
ルを用いてカルシウムと木質バイオマスを複合し炭素化するプロセスにより、カルシウム
複合木質バイオマス炭素化物を作製し、固体生成物の細孔特性、複合カルシウムの性状等の表面特性評価と水中リン除去性能を評価することを目的とした。
乾燥スギおが屑１０g と水酸化カルシウム１g をボールミルで処理し、ボールと分離したス
ギおが屑と水酸化カルシウムの混合物を窒素気流中６００℃および１０００℃で１時間炭素化した。また、比較のために、ボールミルで処理しない単純混合と炭素化により作製した場合についても同様に実施した。
本方法の生成物であるカルシウム複合炭素化物は、単純混合と比べて窒素吸着法により測定した比表面積や細孔容積が同等か減少する傾向であった。また、ボールミル処理した
５から２倍近くカルシウム含有量が大きくなった。さらに、走査型電子顕微鏡観察に方が１．
よる生成物表面のカルシウム分布状態については、単純混合ではカルシウム分布が部分的であり不均一であったが、ボールミル処理では、均一に分布していた。X 線回折測定の結果では、生成物中のカルシウム形態に与える影響として、ボールミル処理の影響は確認されなかったが、その後の炭素化温度の影響が確認された。カルシウム複合時は水酸化カル
シウムの形態であったが、６００℃までに木質バイオマスから発生する二酸化炭素等により炭酸カルシウムに変化した。さらに１０００℃までに炭酸カルシウムの熱分解が起こり、最終的に１０００℃炭素化物には炭酸カルシウムと酸化カルシウムが確認された。
水中のリン除去効果を評価した結果、カルシウムを複合しない場合は、水中のリン除去効果がほとんどなかったが、カルシウム複合により大きく向上した。また、ボールミル処理による複合の方が、単純混合による複合よりも水中リン除去効果が大きかった。作製試料中で最も水中リン除去効果が大きかったのは、ボールミル処理後１０００℃で炭素化した場合であった。
ボールミル処理を用いた金属複合炭素化は、生成する炭素化物表面に複合金属を均一に混合し、複合量を向上させる効果があり、カルシウムを複合した場合、従来の木炭や活性炭等の炭素化物にはない、水中のリン除去性能を付与することが可能であった。本方法は炭素化物への新規な金属複合方法として、また水中リン除去材の作製方法として期待される。
本研究成果の一部は以下の学会および論文により発表した。
・渡邊玲子，高瀬つぎ子，川田邦明，浅田隆志：カルシウム複合バイオマス炭素化物の対中リン除去特性に与えるカルシウム形態および pH の影響，化学工学会
講演要旨集

PF１０４，２０１１年８月２５日〜２６日

札幌大会２０１１

北海道大学工学部

・渡邉玲子，高瀬つぎ子，浅田隆志：メカノケミカル法を用いたカルシウムと木質バイオ
マス炭素化物の複合による生成物の特性，第３８回炭素材料学会年回

要旨集 p１８８，２０１１

年１１月２９日〜１２月１日，名古屋大学豊田講堂
・Takashi Asada，Junichi Shima，Tsugiko Takase，Kuniaki Kawata : Application of acti-

５０

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

２０１３年３月

vated carbon from sawdust and eggshells to zinc removal from an aqueous solution，Wood

成 果 の 概 要

Carbonization Research，８（２）６１−６８（２０１２）
・渡邉玲子，高瀬つぎ子，浅田隆志：カルシウムと木質バイオマス炭素化物の複合と水中
２５４，
１６９−１７５（２０１２）
リン除去への利用，炭素，

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

岡

名

沼

信

５１

教授

一

磁気発振型可変出力インバータを構成するブリッジ結合磁路の磁界解析

本研究では、市販の磁界解析ソフト或いは汎用電子回路シミュレータを利用してブリッ

成 果 の 概 要

ジ結合磁路の磁界分布を解明し、最適な磁心構成を明らかにすることを目的とした。
１）ブリッジ結合磁路の製作
コバルト系アモルファステープ、日立製の ACO−５（２７!幅）を特製のトロイダルボビ
７８g）、他方をブリッジ結合磁路
ンに６０回巻いた磁心を２個製作し、一方を磁気発振用（３６．
８１g）とした。ブリッジ結合磁路はこのアモルファストロイダル磁心と市販のケイ用（３６．
素鋼板カットコアによる U 形磁心を組み合わせて構成した。図１にブリッジ結合磁路の基本構成を示す。図２$に製作した磁気発振用のトロイダル磁心の磁化特性を示し、ブリッジ結合磁路の磁束制御特性測定例を図２%に示す。測定時の励磁周波数を１０kHz とした。
磁気発振用磁心に適する角形ヒステリシス特性が得られており、ブリッジ結合磁路では想定通り角形ヒステリシスを保持したまま最大磁束値が制御可能な特性を示した。
２）磁場解析ソフトによるブリッジ結合磁路の磁界分布解析
ここでは、本インバータシステムに最適なブリッジ結合磁路の磁心材質及び形状を明らかにするため、先に測定した基礎磁化特性及び最大磁束値制御に基づき、市販の磁場解析
ソフトを用いて磁心内部及び外部の磁界分布を定量的に解析する予定であった。しかし、これは現在磁界解析ソフトによる対象磁心の解析メッシュを生成の段階にあり、まだ成果を上げていない。
３）汎用電子回路シミュレータによるブリッジ結合磁路の動的磁界分布解析
ここでは、ブリッジ結合磁路の汎用電子回路シミュレータ"SPICE#モデルを提案し、ブリッジ結合磁路を利用した磁気発振型インバータの動作特性、その他のデバイス及び発振周波数、損失など総合的に検討を行った。図３は考案したブリッジ結合磁路の SPICE
モデルを示したものである。図中、$はブリッジ結合磁路の基本回路であり、%はその電気回路で'が磁気回路、&が電気回路と磁気回路を結合するファラデーの法則に対応する等価回路である。次に、このブリッジ結合磁路の SPICE モデルを使用し、過去に得られたデータ［１］との比較を行った。図４にブリッジ結合磁路の磁束制御特性について計算結
果と実験結果を比較して示す。図５及び図６に各々発振電圧及び出力電圧電流の計算波形と観測波形を示す。また、入出力電力特性の計算結果と実験結果を図７に示す。これらの結果から計算結果と実験結果がほぼ一致していることがわかる。提案したブリッジ結合磁路の SPICE モデルが本インバータの動作特性解析ならびに設計に有効であることを明らかにした。なお、本研究期間における学会での発表は以下の通りである。
１．S. Okanuma，and P. Khatiwada : “Improved Characteristics on Control Output ElectricPower of Magnetic Oscillation­type DC­AC Converter”，IEEE INTERMAG ２０１１
Conference，BQ−０２，（April ２０１１平成２３年，Taipei，Taiwan）
２．カティワダプスカー，岡沼信一：ブリッジ結合磁路を用いた磁気発振型DC­AC電力変換器の SPICE シミュレーション，日本産業技術教育学会第２９回東北支部大会講演論文
１３−１４（２０１１，平成２３年，岩手大学）
集，B２，pp．

５２

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

文献［１］２０１３年３月

S. Okanuma and Y. Ogata : A New Magnetic Oscillation­Type DC­AC Power
Converter Using Bridge­Connected Magnetic Circuit，

成 果 の 概 要.,

４６，No．
２，pp．
５８６−５８９（２０１０）Vol．

図１ ブリッジ結合磁路の基本構成!磁心構成，"巻線構成，#略記号

図３

ブリッジ結合磁路の SPICE モデル

図５

発振電圧の計算結果と観測結果の比較

図６

出力電圧電流波形

図２

図４

製作した磁心の磁化特性測定例

ブリッジ結合磁路の磁束制御特性計算例

図７

入出力電力特性の計算結果と観測結果の比較２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

物質・エネルギー学系

氏

金

名

澤

５３

教授

等

天然・化学繊維資源の化学的改質による吸着材料の製造

１．目的と計画

成 果 の 概 要

資源節約と環境への配慮を念頭に、不要繊維に機能性を付与して再利用可能な材料を作る事を目的とする。本プロジェクトでは、１）繊維に化学的改質を加えて、イオンや有機物の吸着性能を高めて水と空気の浄化材料を設計する事、２）繊維に新たな分子構造を導入して新しい機能性をもつ素材を作る事、を目指す。さらに、従来の方法のほかに、研究代表者の特許「高分子材料の改質方法およびその用途（日本特許 ３７２９１３０ 他）」の技術を応用して、合成繊維の有効利用も進める。
２．研究成果１）①実験方法：木綿、レーヨン繊維を洗浄・乾燥して材料とした。モノマーは、酸性モノマー（アクリル酸）、塩基性官能基もつモノマー（N，N−ジメチルアミノエチルアクリ
レート（DMAEA）、N，N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド（DMAPAA））を用いた。
②反応方法：光照射グラフト化を行った；繊維、モノマー反応液（メタノール−水を溶
３％溶液）またはベンゾキノン）を加えて、東芝高圧水銀剤）に光増感剤（過酸化水素（０．
５−２時間照射して、反応混合物をメタノールに投下し、沪過後、水またランプH４００Pを０．
はクロロホルムで抽出した。洗浄・乾燥した繊維に、生成物の重量増加からグラフト率を求めた。紫外線グラフト化して、その条件を求めた。仕込み例：綿糸 ６００!、MMA ２"、DMAPAA ８"、水

３％
３"、０．

過酸化水素

６"。アクリル酸最大グラフト率

は４０％、DMAPAA は単独では反応率が低いが、メタクリル酸メチル（MMA）１０％混合物とすると、グラフト化しやすい事が見出された（グラフト率１２％程度）。
２）アンモニウムイオンの吸着：アクリル酸グラフト化繊維をナトリウム塩とした結果、水中のアンモニウムイオンを効果的に吸着した。
３）陰イオン活性剤 LAS の吸着：アミノ基モノマーのグラフト化レーヨンでは DMAPAA­
MMA>DMAPAA>DMAEA­MMA の順に高い LAS 吸着量を示した。
４）セシウムイオンの吸着：アクリル酸グラフト化繊維に対するセシウムイオン（Cs＋）
についての吸着実験を行った。Cs＋単独水溶液からは、効果的に吸着できた。しかし、実際の、自然環境を考慮して、セシウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、アンモニ
ウムなどのイオンの混合溶液からの吸着実験では、セシウムイオンは優先的に吸着する現象は見られなかった。今後、継続的な検討が必要である。

５４

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

生命・環境学系

氏

川

名

﨑

興

２０１３年３月

准教授

太

福島の復興に向けた都市計画・まちづくりに関する研究

１．研究の背景と目的

成 果 の 概 要

平成２３年３月１１日の東北地方太平洋沖地震に伴って、福島第一原子力発電所事故が発生
し、水も空気も大地も全て、福島は大量の放射性物質によって汚染されることになった。
この生命と場所を全否定する力を持った無色透明で無味無臭の物質によって、福島の多くの人びとは住み慣れた家を奪われ、超現実的な避難生活を強いられており、今なお福島で暮らす人びとは、科学的で政治的な危険の定義や根拠の多様性に戸惑いながら、一人ひとりが心のどこかで不安に折り合いをつけて生きてゆくことを余儀なくされている。
福島が被った放射能汚染によるダメージは、現時点では本質的には回復不可能かもしれないが、幾重にも克服しがたい困難があったとしても、除染によって部分的には解決できる可能性があるので、福島の復興を実現する上では、生活環境の最も基本的な価値である
安全と安心を取り戻すための除染こそ、その出発点として取り組まれるべき喫緊の課題だと言えるだろう。
除染の根拠法である放射性物質汚染対処特別措置法は、原発事故が発生してから半年以上が経過した平成２３年８月２６日に成立し、同月３０日に公布・一部施行され、平成２４年１月
１日に全面的に施行されることになった。しかし、この特措法が全面的に施行されるまでの間にも、福島県内のいくつかの市町村では、特に子どもの被曝を回避・低減することを目的として、原子力災害対策本部が特措法の成立とあわせて決定した「除染に関する緊急実施基本方針」に基づく非法定除染計画を策定し、除染を実施してきたという経緯がある。
本研究は、こうした背景のもとに、今後数十年以上にわたって続くであろう福島の復興に向けた計画行為の最初期を記録することを目的として、被災地の現地調査などを実施した上で、福島県内の全市町村における非法定除染計画とあわせて復旧計画と復興計画の策
定状況を把握し、除染計画・活動に関する実態や課題を把握することを試みたものである。
２．研究の成果の概要!被災地の現地調査などの実施
福島県をはじめ、宮城県や岩手県などにおける被災地の現地調査、被災者や自治体など
に対するインタビュー調査を実施し、被災状況や復旧・復興に向けた課題などを把握した。
"非法定除染計画、復旧計画、復興計画の策定状況の把握
福島県内の全５９市町村を対象としたインタビュー調査を実施し、市町村による非法定除染計画、復旧計画、復興計画の策定状況を把握した。
#除染計画・活動に関する実態や課題の把握
放射性物質汚染対処特措法の全面施行前における非法定除染計画の分析、除染活動が行われている地域の住民や行政担当者へのインタビュー調査の実施、除染ボランティアへの参加などを通じて、除染計画・活動に関する実態や課題の把握などを行った。
$学術論文の発表と外部資金の獲得に向けた取り組み
本研究を通じて得られた成果については、学術論文として発表した。また、本研究を発展的に継続するため、外部研究機関の研究助成に応募した。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

５５

成 果 の 概 要

いわき市における津波被災状況（豊間地区）

福島市におけるボランティアによる除染（大波地区）

５６

競争的研究資金獲得力向上経費・展開的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

島

名

田

邦

２０１３年３月

教授

雄

撫でた感覚を感じる非常に柔軟性のある従来にない MCF ゴム超高感度触覚センサ
ーを使ったハンディータイプの表面粗さ測定器の開発に関する研究
これまで本申請者により、撫でても超高感度で触覚を感じる非常に柔軟性のある従来に成 果 の 概 要ない人工皮膚の開発研究を通して、本申請者が開発した磁気混合流体（MCF）を柔らかい
シリコーンゴムに混ぜて磁場下で硬化させる手法を適用することにより触覚を有するゴムができた。これは五覚を有する人工ゴムであるが、次世代型の未来のロボットや義肢（義手・義足）における実用的な場合には、もっと超高感度で、人間の皮膚に近い柔らかくて伸縮性があり、ツルツル感やザラザラ感についても感受できる触覚ゴムを開発しなければ１N以下の超高感度で、人間の皮膚に近い柔らかならない。そこで、実用性を見据えて、０．
い伸縮性のある MCF ゴムを開発し、また、指紋を施した凹凸のある人工皮膚を作成し、平行に力が作用したときの触覚について調べ、ツルツル感やザラザラ感を感受する触覚センサを有する人工皮膚（ゴム）を開発することが出来た。本申請による研究では期間内に、この撫でた感覚を感じる非常に柔軟性のある従来にない MCF ゴム超高感度触覚センサーを使って、ハンディタイプの表面粗さ測定器の開発研究を行う。航空機では流体抵抗を出来るだけ抑えるために、表面粗さが重要になる。しかしながら、航空機の表面の表面粗さを測定するには、一部を破断して粗さ測定器にセットしなければならず、そのようなことは出来ないので、航空機の製作段階での表面粗さを保持するしか方法がないのが現状である。
したがって、表面粗さが手や指で撫でるだけで評価できることが求められている。このよ
うな不都合な事態は、大型・小型の様々な機械においても同様なことが当てはまり、結局、
現場作業員の手・指で撫でた時の感触に任せられているのが現状であり、何らかの物理量で捉える事が出来るようになることが、機械を作る上で期待されている。そこで、本研究では、MCF ゴム超高感度触覚センサーを指や手に付けて色々な物体の表面粗さが測定できるハンディタイプの表面粗さ測定器を開発し、産業界に提案する。このアイデアは、国内
外共に今までに無く、機械を作る業界において学術的・産業的価値が高く、多くの産業界にブレークスルーを巻き起こすことになる。また、本研究は、物体の表面粗さの評価を行うことを基本としているので、これが求められる業界、すなわち、機械製作、特に、加工・研磨における研究に対して、有効な新手法として位置づけられる。
図１に示すように、作成した MCF ゴム超高感度触覚センサーを市販の事務用指サックに取り付け、また、電極と導線を取り付けた。ここまでが、本研究で提案するハンディタイ
プの表面粗さ計の形態である。実験では、この導線は長くても短くても良いが、電圧を印加した時の電流値を測定出来る電気回路に結線する。よりハンディタイプにするために、乾電池を使って電圧を印加した場合に付いても行った。電流波形の測定には、電流計測器を使用した。
測定結果を図２に示す。測定には、垂直力も同時に計測した。いくつも並んだ数!の半円の凹凸の上をセンサーが撫でた時に、その凹凸に応じて電流が変化することが分かる。
様々な表面形状に対しての波形の違いが、本センサーにより得られることが明らかになった。

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

成 果 の 概 要図１

試験装置概略図と原理

図２

測定結果一例

５７

５８

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

２０１３年３月

平成２３年度 競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金
!

所

属

研究代表者

１

人間発達

朝賀俊彦

英語における脱名詞化現象の研究

２

人間発達

角間陽子

生活経営力を育成する家庭科の学習

３

人間発達

安田俊広

骨格筋ミトコンドリア新生のメカニズムの解明（不活動の影響）

４

経済経営

小山良太

放射能汚染地域における損害分類と社会関係資本の再生に関する研究

５

共生システム理工石原

環境利用型制御系の系統的設計法の開発

６

共生システム理工杉森大助

細胞膜（リン脂質）分解酵素の分子認識メカニズムの解明

７

共生システム理工菫

倒産企業の評価を重視した中小企業信用評価方法とシステムに関する研究

正彦文

研 究 （ 事 業 ） 課 題

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

５９

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

人間発達文化学類・教授

氏

朝

名

賀

俊

彦

英語における脱名詞化現象の研究

本研究は統語と意味の対応における語彙的インターフェイス研究の一環である。その目

成 果 の 概 要

的は、英語の名詞構文を中心とした言語表現の分析を通じて、名詞の範疇を規定する基盤を明らかにするとともに、名詞にかかわる範疇特性の変化における法則性を明らかにすることである。
平成２３年度は、これまでの研究成果に基づき、英語のイディオム表現を中心に、脱名詞化現象について、主に意味構造における特性変化の観点から研究を進めた。英語における脱名詞化現象の事例として、形容詞的名詞構文や疑似部分構造をはじめとする名詞を含む
イディオム表現を取り上げ、名詞が、ある一定の環境において、名詞的特性を喪失する一方で非名詞的特性を帯びる現象に対して語彙認可アプローチの観点から分析を行った。
具 体 的 に は、上 述 の 構 文 に お け る 名 詞 的 特 性 の 喪 失 過 程 に つ い て、Jackendoff（１９８７，１９９０，２００２，２００７）および Culicover and Jackendoff（２００５）などの意味層の概念を取り込んだ概念構造に基づき、指示性の観点から分析を行った。統語範疇が原理的にどのように特徴づけられるかという点について、生成言語学的アプローチでは、統語素性に基づく分析（Chomsky（１９７０），Jackendoff（１９７７）が導入され、さらに、統語素性の性質自体の実質的な追究が、Baker（２００３）により行われている。このような背景を踏まえ、本研究では、まず、これらの統語素性に基づく統語範疇の分析など、生成文法理論において従来展開されてきた統語分析を中心に先行研究に対する批判的検討を行った。次いで、指示性を統語特性とする Baker に対して、指示性を指示層における意味特性として扱う意味
層理論の妥当性を論じた上で、この意味での指示性に基づき名詞性が規定されるとの提案を行い、その帰結について考察した。また、Culicover（１９９９）で展開されている言語習得
理論と語彙認可アプローチにおける範疇変化の取り扱いとの関連性について検討した。
さらに、本研究では、言語学的アプローチと認知言語学的アプローチとの統合により、
言語変化の取り扱いに寄与する可能性を追求した。これらのアプローチは言語機能の自立性など基本的な理論的前提において相容れないことが指摘されている。しかしながら、本研究で採用している並列モデルは、基本的には、生成言語学的アプローチの立場に立ちな
がらも、自律的統語部門と自律的意味部門を、語彙認可に基づく対応により関連づけるとの方法論を採用することで、これら二つのアプローチの知見を有機的に統合する可能性をもつ。本研究は、並列モデルにおいて、これら二つのアプローチの知見を統合する具体的方策を提示することにより、両者の統合の可能性について一定の方向性を示し、その妥当性を経験的に検証した。
また、本研究は、独立した文法概念としての構文を認める立場をとる。上述の構文およびその変異形は、脱名詞化の特性を共有する一方で、相互に異なる統語的・意味的個別特性を示すことから、総体としてクラインを形成することを指摘し、言語の共時的変異および通時的変化に見られる段階性を、関連する構文が形成するネットワークとして捉える可能性について考察した。本研究は、構文を独立した文法概念として認める見解、および統語論の簡素化の仮説に従う形で、意味理論および統語と意味のインターフェイス理論の精緻化により、名詞構文の分析において統語論の役割が縮減されることを示した。

６０

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

人間発達文化学類

氏

角

名

間

陽

２０１３年３月

准教授子

生活経営力を育成する家庭科の学習

家庭科教育における生活経営領域の重要性は高まっており、新学習指導要領では、教科

成 果 の 概 要の学習内容全体に占める割合も増加している。生活経営は生活を支える諸活動であり、生活は意思決定過程を通して生活価値を実現し、生活資源を変換するプロセスそのものであることから、生活経営とは、いかに意思決定をするかということと同義である。意思決定のプロセスにおける「生活資源の検討」は、目的の達成や問題解決のための生活資源を認識しその活用を図ることであるが、生活資源を充実させることは、よりよい意思決定や生活経営のために重要な要素となる。
また日本家政学会生活経営学部会では、社会、経済システムが大きく転換している現状を鑑み、生活の実態と課題を把握し個々の生活者の抱える諸課題を解決するだけでなく、
公と私の関係性を問い、協力・協働のための場やしくみづくりを行いながら社会システムを変革する「新たな生活経営力」が求められるとしている。
本研究課題の目的は、生活経営力の育成という観点から、生活資源を活用して他者と協力し、社会参加へとつなげることができる家庭科学習の在り方について検討することである。
そこで、生活経営力の育成を題材計画や本時のねらいとした実践および直接的には示されていない場合であっても、生活経営力の育成が期待できる学習内容や方法が組み込まれている中学校家庭科の実践事例の収集を行った。なお、その一部は授業を参観した。次に、得られた１３例（題材の領域は「A 家族・家庭と子どもの成長」が４例、「B 食生活と自立」が４例、「D 消費生活と環境」が５例）の学習指導案について、生活資源の充実・活用が図られているか、生徒が自分自身の生活資源を充実・活用する必要性に気付くことができるようになっているか、どの学習場面でその「活用」が期待されるか（小柳２０１０）、生徒が探究する必要を感じられる課題かという視点からの検討を試みた。
習得した知識や技術とは、すなわち生活資源である。また、家庭科では従来から実践的・体験的な学習を通してこれらの知識や技術を習得させることが求められているため、今回検討した実践事例においても、A領域では幼児疑似体験や実際に幼児と触れ合う体験、B
領域では調理実習、D 領域では布を使った小物や環境に配慮した生活の呼びかけシール作りといった学習活動が導入されていた。これらの直接的な経験もまた、生活資源となり得るものである。したがって、生徒は生活資源を充実させることができたともいえよう。しかし、知識や技術、経験が自分にとっての生活資源であること、これを充実させることがよりよい生活経営につながるということについての助言・指導は学習指導案から読みとることができず、参観した授業においてもみられなかった。
生活資源としての既習得事項がどのような学習場面で活用されているかを整理した結果、大半の実践事例が「教科・学校の目的」における課題に応じて既習得事項を選択判断し、組み立て活用することができるような構成になっていた。課題設定は題材計画の後半に位置づけられており、授業者側から提示されたものに比べ、体験などに基づいて学習者側から見出させようとしていたものは少なかった。また、学習者が見出した課題の解決に必要な生活資源を、既習得事項を含めて考えるという実践事例はみられなかった。「生活・社会のニーズ」をベースとして社会的実践に発展するような実践事例は僅少であり、生徒は課
題に対して一定の必要性を感じているようではあるが、詳細についてはさらに調査しなけ
ればならない。
生活での実践化をより図っていくためには、「生活・社会のニーズベース」に基づく課題

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

６１

を学習者自身が設定し、その解決に必要な生活資源について、どのような知識や技術を習

成 果 の 概 要

得することが課題解決につながるのかという点も含めて考えるといった題材構成が有効であると考える。また、提示された課題や取り上げられた生活場面における問題の解決を考えるような展開であっても、活用した既習得事項や生活資源とのつながりを可視化できるような教材を工夫していくことが求められる。
参考文献：
、『日本
小柳和喜雄（２０１０）「子どもをめぐる環境の変化と学力向上の取組の関係を考える」
家庭科教育学会誌』第５３巻３号、１３５−１４５頁。

６２

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

人間発達文化学類

氏

安

名

田

俊

２０１３年３月

准教授

広骨格筋のミトコンドリア新生のメカニズムの解明（不活動の影響）

持久的なトレーニングは骨格筋の有酸素能力を向上させるが、これはミトコンドリアの

成 果 の 概 要増加に起因することが明らかになっている。ミトコンドリアの増加は有酸素性のエネルギ
ー合成能力を増加させ、脂質代謝を亢進することから、内臓脂肪減少やメタボリックシン
ドローム予防に関係している。またミトコンドリアの機能不全は、様々な疾病発症と関係していることが報告されている。したがって、ミトコンドリア増加を引き起こすメカニズ
ムを明らかにしようとする試みがなされているが、未だ不明な点が多い。我々はミトコン
ドリア新生のメカニズムの一つとして体液性因子よりもむしろ筋細胞内での事象が重要であることを見いだし、この考えを裏付ける実験を続けている。これまでの実験では筋収縮によりミトコンドリアの増加を誘発してきたが、本研究では、不活動刺激によりミトコン
ドリアの変化を観察し、上記仮説を検証する。具体的にはラットの片脚のみをギプス固定することで左右脚の筋収縮活動は異なるが、体液性因子が同一となるモデルを用いる。ミ
トコンドリアの増減に局所の筋収縮が重要であるのであれば、実験動物の片脚を不活動状態にすれば、その筋のみにおいてミトコンドリアが減少することが予想される。反対に、両脚が同様の変化をすれば、骨格筋のミトコンドリアの増減には体液性因子が強く関与することとなる。
方法
Wistar 系雄性ラットを用いて片脚のギブス固定を行った。飼育中の食餌、飲水は自由摂取とした。３週間のギブス固定後、両脚の腓腹筋を摘出した。筋重量を測定後ホモジネー
トしタンパク定量を行った。その後ウェスタンブロッティングにより、ミトコンドリアタ
ンパク（CS，COX）および PGC−１α を測定した。
結果と考察
３週間のギブス固定を行った脚の腓腹筋は対照脚の筋に比べ著しい筋萎縮を引き起こした。これはギブス脚では運動が制限されているために廃用性萎縮が生じ、対照脚では通常よりも多くの負荷がかかり代償性肥大が生じたことによるものであり、一般的に認められる現象である。ウェスタンブロッティングの結果、腓腹筋 PGC−１α は対照脚に比べ、およそ３０％の減少が観察された。同様に、ミトコンドリアタンパクである CS，COX もおよ
そ２０％の低下が見られた。これらのことは、筋の収縮活動が PGC−１α の発現やそれに伴うミトコンドリアタンパクの量に関係することを強く示唆している。先行研究では、アドレナリン β 受容体のアゴニストであるクレンブテロールに投与により PGC−１α mRNAが増加することや、β ブロッカーであるプロプラノロールにより増加が抑制されることから、体液性の因子が PGC−１α の調節に重要な役割を果たしていることが報告されている。
これらの先行研究では、運動に伴う PGC−１α の増加とミトコンドリアの増加は、交感神経活動の亢進によるものと結論づけている。われわれが行っている一連の研究成果は、これらの仮説に反するものである。特に今回の実験では、同一の動物の左右脚を用いていることから、交感神経などの体液性因子（アドレナリンなど）は、両脚で同一であると考えられる。それにもかかわらず、左右で異なる反応が出たことは、PGC−１α やミトコンド
リアタンパクが体液性因子にのみ影響を受けるものではないことを示している。我々はむ
しろ局所における筋活動の影響を強く受けるものと考えている。今回の実験では、ギブス固定がきちんとなされていたかどうかの問題があり、統計処理を行うには十分なサンプル

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

６３が得られなかった（n＝３）。また、交感神経活動についての測定（血中アドレナリン濃度

成 果 の 概 要など）を行っていないなどの問題もあり、今後の検討課題である。

６４

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名

経済経営学類

氏

小

名

山

良

２０１３年３月

准教授
太

放射能汚染地域における損害分類と社会関係資本の再生に関する研究

原発事故・放射能汚染に対応した福島県における一次産業（農林水産業）、二次産業（製成 果 の 概 要造業）、三次産業（商業・サービス）の復興支援を総合的に実施した。土壌分析、成分分析に基づく汚染状況の把握とそれを前提とした復興計画策定に関して各自治体と連携しながら短期・中長期対策を協同で実施した。原発事故・放射能汚染に対応した地域産業復興計
画とモデルを策定し、①汚染状況・損害状況の把握（現状分析）、②段階的復興プロセスの策定と実践課程の提示、③自治体における実践課程へのサポートシステムの構築を実施した。
具体的には、第一次産業（農業）の分野においては、放射線量分布マップを作成（モデル地区：伊達市霊山小国地区の住民組織「放射能からきれいな小国を取り戻す会」、二本松
市東和地区「NPO 法人ゆうきの里東和ふるさとづくり協議会」を対象に住民・農業者と共同で放射線量を測定し、福島大学が地図情報の処理を担当、指導）、汚染実態の把握と情報の管理手法を提示した。
第二次産業（食品加工業）の分野においては、放射線量分布マップに基づき汚染実態に応じて農地をゾーニングする手法、汚染度が高いエリアにおいては、加工・非食用農産物を作付し、加工工程で放射性物質を除去する「ふくしま型の新たな６次産業化」モデルを提唱した。
第三次産業（観光業）の分野においては、第一次産業、第二次産業における食・農復興
技術の導入と、４段階の徹底した食品の安全検査体制を実施したうえで、消費者に「地域再生・復興モニター」として原子力災害の被害をうけた被災地に足を運んでもらい、都市と農村、消費者と生産者の情報交流を行いながら、観光業、外食産業の復興を図るプランを提示した。その実践として、「NPO 法人福島県有機農業ネットワーク」、福島県、福島大学うつくしまふくしま未来支援センターの共催で、東京を中心とした消費地から２００名程度の宿泊客を招いた「福島視察・全国集会」を開催した。
以上の実践をとりまとめ、行政機関（福島県、伊達市、石川郡農業振興協議会、会津若松市）、農業団体（JA福島中央会、JA福島全農、JA新ふくしま、JA伊達みらい）などに提言した。

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

石

名

原

６５

教授

正

環境利用型制御系の系統的設計法の開発

本研究では申請者の以下のような研究成果を融合・発展させ新しい制御系設計理論の確

成 果 の 概 要立を目指す。
A．適合制御系「不等式制約法（The method of inequality）」で著名な英国の Zakian は「制御系」とそれが置かれた「環境」の適合（Matching）という概念を提案し、これに基づく「適合原理（The principle of matching）」と呼ばれる制御系設計原理を提唱している。ここで言う「制御系」とは制御対象とコントローラからなる。コントローラは可調整パラメータpを含
むものとしよう。「環境」とは「制御系」に対する外生信号の生成源であり、制御系の「応答」とは制御系の性能評価に必要な制御系内の信号を言う。「応答」が実際に生成される可能性のある全ての外生信号に対して設計仕様を満足するようなコントローラを見出せるとき、「環境」と「制御系」は「適合」していると言う。この「適合原理」を用いることにより、応答の絶対を指定値以下に維持する「クリティカル制御問題」の合理的な設計が可能となる。「環境」に適当な仮定を設けることにより、「クリティカル制御系」の設計は「適合条件」と呼ばれる不等式条件を満足するコントローラの可調整パラメータpを見出すことに帰着される。申請者らは Zakian を中心とするグループとこの設計法に関する研究を共同して行い、いくつかの成果を公表してきた（例えば、Satoh，Ishihara and Inooka，IEEE
１９９６；Satoh，Ishihara and Inooka，IJC，
１９９９；Whidborne，Control Systems Magazine，
２０００；Ono，Ishihara and Inooka，IEEE TAC，
２０００；
Ishihara，Zakian and Inooka，ASCC，
２００２；Ono，Ishihara and Inooka，SCL ２００２）。また、この
Ono，Ishihara and Inooka，IJC，共同研究の成果を発展させることにより Zakian を編者とする単行本 Control Systems Design : A New Framework（Springer，２００５）が発行されている。
B．外乱利用型制御系
制御理論における「外乱」は人為的に操作できない外生信号のことを意味するが、制御目的に対して障害となる外生信号としてのニュアンスが強い。しかし、「外乱」は必ずしも制御目的の障害となるとは限らず、その達成に有益である場合もある。例えば、飛行中の航空機に対する風を「外乱」と考えた場合、追い風は航空機の飛行時間の短縮に役立つ「外乱」である。「外乱」が必ずしも制御目的の障害となるものではないことは、古くから指摘されてはいるが、友好的な外乱を利用する制御系の系統的な設計法の提案はなされていなかった。申請者は、科学研究費の支援を受けた研究課題「外乱利用型制御系の系統的設計法の開発（平成２０年度〜２２年度）」の成果として、友好的な外乱に対しても最適性が保証される設計法として、外乱を陽に含む２次形式評価関数を用いる「最適外乱消去制御」
を提案している。この制御系の系統的設計法として、古典的なループ伝達関数回復手法（Loop Transfer Recovery，LTR）を用いることが考えられるが、制御対象および外乱モ
デルから成る拡大系は可安定とはならないため、通常のループ伝達関数回復手法をそのまま適用することはできない。申請者らは、この問題点を解消した新しいループ伝達関数回
復手法による最適外乱消去制御系の設計法と非最小位相系への拡張について報告している（Ishihara，Guo and Takeda，Automatica，２００５；Ishihara and Guo，IJC，２００８）。また、申請者らは、制御対象出力側に加わる外乱に対しても最適外乱消去制御系のループ伝達関数
回復手法による系統的設計法を見出している（Ishihara and Guo，ICMIT，２００９）。なお、通常の LQG 問題とは異なり、外乱消去型制御では出力側と入力側の外乱消去問題の間に双対

６６

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

２０１３年３月

性は成立しないため、それぞれ別の対応が必要である。

成 果 の 概 要

本研究では、上記の研究成果を元に、「友好的な外乱」を適切に利用する「環境利用型制
御系」の体系的設計法の開発を目指している。本年度得られた新しい成果は以下の通りである。
!制御対象出力側に加わるステップ状外乱を消去する「最適外乱消去制御系」のループ伝
達関数回復法による設計法を二種類の「非最小位相系」に対して拡張するとともに、その差異について考察し、国際会議で公表した（IFAC World Congress ２０１１，ASCC
２０１１）。
!制御対象入力側に加わるステップ状外乱に対する「外乱消去型制御系」に対するループ
伝達関数回復法による設計法（Ishihara，Guo and Takeda，Automatica，２００５；Ishihara
and Guo，IJC，２００８）をより一般的な外乱（ランプ状外乱、正弦波外乱、確率的外乱等）の場合に拡張し、国際会議での公表を準備中である。
これらの成果を適合原理に基づく「環境利用型制御系」の設計に応用することが今後の課題である。

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

杉

名

森

大

６７

准教授

助

細胞膜（リン脂質）分解酵素の分子認識メカニズムの解明

スフィンゴミエリナーゼ C（以下 SMC と略す）というセラミド合成酵素の分子形状（立成 果 の 概 要体構造）を X 線結晶構造解析により明らかにすることに成功した。病原性由来細菌の SMCについては既に二種類が立体構造解明されいるものの、これら酵素とはやや異なる構造が存在することがわかった。今後、この違いについて明らかにしたいと考えている。本酵素を遺伝子操作して類縁の C 型酵素に改変させることを試みた。約３０変異体について調べた
結果、反応特性が変化したものがいくつか得られた。今後、詳細にその特性を調べる必要があるという結論に至った。
A型およびB型酵素を大量組換え生産方法を確立することに成功した。さらに、結晶化お
よびX線結晶構造解析を試みた結果、A型に関しては世界で初めてX線結晶構造解析に成功し、その立体構造を明らかにすることができた。B 型酵素についてはコンピューターモデ
リングにより、その立体構造を予測することができ、この情報を用いて酵素の触媒作用とアミノ酸の関係を明らかにする糸口をつかんだ。
大量組換え生産させた酵素を用いて、診断薬用酵素としての利用可能性試験を行ったところ、これまでに知られていなかった基質に対して優位な反応性を示すという非常に興味深い結果が得られた。さらに、酵素を用いてリゾレシチンやバイオディーゼル燃料などの有用物質を合成できることがわかり、上記の結果と併せて今後、論文発表と特許出願を行う予定である。
以上の成果は、国際特許出願３件、国内特許出願１件、論文（執筆中３報）、国際学会発表５件、国内学会発表９件として発表することができた。
論文
Daisuke Sugimori，Yusaku Matsumoto，Yu Tomita，Kazutaka Murayama，and Chiaki Ogino，
Kinetic characterization and Mg２＋ enhancement of Streptomyces griseocarneus sphingomyelinase C produced by recombinant Streptomyces lividans，Protein Expression and Pu（２），１５１−１５６（２０１２）．
rification，８１
特許
杉森大助、加納功大、酵素及びその製造方法（ホスホリパーゼ A１）、PCT／JP２０１１／
０５２００３、平成２３年２月１日出願
杉 森 大 助、松 本 優 作、酵 素 及 び そ の 製 造 方 法（ホ ス ホ リ パ ー ゼ B）、PCT／JP２０１１／
０５２００５、平成２３年２月１日出願
杉森大助、バイオディーゼル燃料の製造方法，特願２０１１−０６２２５３、平成２３年３月２２日出願
杉森大助、リゾリン脂質含有洗浄剤、PCT／JP２０１２／０５８６６１、平成２４年３月３０日出願

６８

競争的研究資金獲得力向上経費・奨励的研究資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名
氏

共生システム理工学類

名 董彦

２０１３年３月

教授

文

倒産企業の評価を重視した中小企業信用評価手法とシステムに関する研究

取引先の信用リスク評価または倒産予測に関しては、数多くの研究が行われ、様々な信成 果 の 概 要用評価理論と手法が提案されてきた。これらの理論と手法は倒産確率モデルと信用格付け
による推定手法に分類することができる。
!倒産確率モデル：倒産確率モデルは、財務諸表データ、株価などを用いて、個別企業のデフォルト率を推定するものである。予知手法には、数理統計手法を中心とするもののほかに、ニューラルネットワーク（Neural Networks）、決定木モデル（Decision Tree）、
ラフ集合理論（Rough Set Theory）などの人工知能系手法を応用した倒産予知システムが数多く開発されてきた。
"信用格付け：信用格付けは、数段階に区分されたアルファベット記号または数値評点を用いて、公的機関や民間企業の現時点での信用力（債務履行能力）を評価するものである。信用格付けは、主観的なスコアリング又は内部格付けモデルにより行われる。
研究代表者はこれまでに信用調査、公表財務データおよび株価によらず、売上、取引代金の請求、入金などの日常業務データに基づき、取引先の信用評価を行う手法の提案とシステム開発に取り組んできた。提案手法は財務・経営情報が非公開である中小零細
取引先の信用評価を行い、様々の企業・組織における取引先の信用評価問題の解決に適用できる。これらの研究を通じて、いままでの信用評価理論と手法に関して、次の問題
点または課題があることがわかった。
!倒産企業の予測精度が低い：通常の経営環境においては、倒産企業が非常に少ない。これまでの研究では、収集された過去の企業データに基づき信用評価モデルを構築する際、倒産企業のサンプル数が非常に少ないため、得られたモデルは非倒産企業を正しく評価する精度が高いのに対して、倒産企業の評価精度が低い。倒産企業を間違って非倒産企業に分類するエラー（Type!エラーと呼ぶ）は企業の信用リスクそのものでありながらあまり重視されていない。
"各種手法の統合的活用が図られていない：多変量解析手法や人工知能系手法など様々な手法が提案されたが、いままでの研究では、ある特定の手法だけを利用するものがほとんどである。各々の手法には長所があり短所もあるため、一つの手法だけでは、評価精度をさらに高めるのに限界がある。一つの手法ではなく、実際のデータに合わせて、複数の手法から最適なものを選択し、各々の手法の利点を最大限に活用すれば、信用評価
精度をさらに高めることができると考える。
そこで、本研究では多様な手法を総合的に活用することにより、倒産企業の評価精度を大幅に高めることを目標とする。本
研究の成果の一つとして、図１に示す通り、階層構造をもつ適
応型企業信用評価システムを提案した。このシステムは、評価対 象 企 業 の 信 用 度 が!（!＞３）等級に区分された場合の信用評価問題を想定し、!−１個の分類器が階層構造として配置

Figure１

The adaptive and hierarchical system

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

６９される。各階層においてはデータに合わせてニューラルネットと決定木の２つの手法か

成 果 の 概 要ら一番高い評価精度を得られる評価手法を一つ選択し、一つの信用度に属する企業を識別する。
企業の実例に適用したところ、図２に示した結果が得られた。提案したシステムはニューラルネットまたは決定木を一つの方法のみで用いたシステムより評価精度が非常に高く、特に信用度＝２〜４の異常企業の評価精度は大幅に改善された。

Figure２

The hit rates for ２００２ʼ s customers

また、複数の手法と複数の分類器を用いた集団学習システムに比べて、提案したシス
テムは①分類器数が!−１であり、チューニングを必要とするパラメータではなく信用度区分数に決められた定数である；②複数の分類器が並列ではなく階層的に配置されシステムの構造が異なる；③各階層の分類器がすべての信用度ではなく、一つの信用度に属する企業だけを識別するため、さらに何らかの方法を導入し複数の分類器による評
価結果をまとめる必要がない、などの特徴がある。
関連研究成果はすでに国内外の学会で発表し、さらに国際学会誌へ投稿した。

７０

競争的研究資金獲得力向上経費・新テーマ育成資金

２０１３年３月

平成２３年度 競争的研究資金獲得力向上経費・新テーマ育成資金
!

所

１

経済経営

厳

２

共生システム理工大山

３

共生システム理工

杉森大助

属

研究代表者
成男
大

研 究 （ 事 業 ） 課 題
大震災からの復興における社会的調整に関する日中比較研究
環境汚染物質を分解する機能性分子の開発
初期癌、心筋梗塞を診断するための酵素の開発

２０１３年３月

福島大学研究年報 第８号

７１

競争的研究資金獲得力向上経費・新テーマ育成資金

研

研

究

究

者

課

題

所属・職名
氏

経済経営学類

名 厳

成

准教授
男

大震災からの復興における社会的調整に関する日中比較研究

本研究の目的は、２００８年５月に中国四川省で起きた「四川大震災」からの復興における成 果 の 概 要

国家的調整と東日本大震災からの復興における民間主導の復興の国際比較分析である。特に、異なる制度的調整に基づく復興メカニズムの内容と効果を明らかにすることを目標としている。
上記の研究目標の達成に向けて、現地調査と第一次資料の収集、論文執筆、研究会での報告、および国際シンポジウムの主催を行った。
１．現地調査と第一次資料の収集
２０１１年８月３０日から９月８日までの１０日間、中国四川省の被災地に赴き、震災からの復興実態に関する調査を行った。滞在期間中、震源地の汶川県をはじめ、成都市、都江堰市、綿陽市、安県、北川県を見て回り、国家主導によって３年間で驚異的な復興を成し遂げた
実態を見た。その過程で、このような復興を可能にした復興メカニズムの内容、成果、問題点、残された課題などについて、現地の住民や研究者との交流を通じて把握し、資料を収集した。特に、四川大震災からの復興に企画段階から直接参加し、実態を熟知する西南交通大学（成都市）の先生方と一緒に現地を見て回り、説明や残された課題などを伺えたことで、大変収穫の多い現地調査となった。
添付している写真!が示しているとおり、復興によって被災地の社会経済基盤（ハード面）の整備はかなり進んだ。しかし、片方二車線の新しい道路を通る車両は非常に少ない。
国家主導の「対口支援」の下、東南沿海部の経済が発展した省・市は新しい道路や住宅は建ててくれたが、新しい産業や雇用を創出することには成果が乏しかったことがわかる。
そして、添付している写真"は、都江堰市翠月湖鎮における新しい復興モデル住宅である。中国全土にその復興メカニズムが宣伝され、多くの地方幹部が訪れ、有名になった「復興モデル地区」である。そのモデルの特徴に関する詳しい説明は、研究会報告資料で行っているが、国家主導のもと、「国家的調整」、「制度的調整」、「市場的調整」パターンの有機的な結合による成功モデルであることから中国国内各地域の注目を浴びていると思われる。

!遼寧省が建設した安県の「遼安大路」"都江堰市翠月湖鎮の新築された村落

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競争的研究資金獲得力向上経費・新テーマ育成資金

２０１３年３月

２．論文執筆と研究会での報告
今回の研究資金助成に基づく研究は、現在のところ研究会報告の形で計２回報告した。
２０１１年１２月１７日のポスト冷戦研究会（専修大学）においては、「社会主義市場経済システムの理解に関する試論的研究」という報告で、そして２０１２年３月２６日の進化経済学会：現代
日本の経済制度部会（福島大学）においては、「日本における民間主導型復興と中国における国家主導型復興―ペアリング支援を中心に―」という題名で報告している。
２回の報告資料に基づく論文、「復興メカニズムの日中比較分析」は現在最終まとめの段階にあり、近日中に学術雑誌への投稿を計画している。
そして、今回の資金助成に基づく現地調査の資料と成果は、現在進行中の他の研究でも活用されており、２０１１年度に公表された論文２篇（福島大学個人業績データベース参照）の中でも一定程度活用されている。
３．国際シンポジウムの主催
今回の研究資金助成に基づく現地調査の中で構築した国際共同研究のネットワークを活用して、２０１２年３月３１日に日中の震災復興メカニズムの国際比較を目的とする国際シンポジウムを主催した。東日本大震災一周期記念・国際シンポジウム『震災復興メカニズムの多様性：日本における民間主導の復興と中国における国家主導の復興』では、中国の西南交通大学（四川省成都市）の研究者６名と福島大学の研究者５名の報告が行われ、同日は研究者や学生、および社会人の約５０名の聴衆が会場に集まり、熱い議論が展開された。さらに福島の地元紙二社から、福島大学の震災復興研究の国際的、国内的発信に関する取材があり、国際シンポジウムは成功裏に開催された。
また、今回の国際シンポジウムを通じてさらに強固になった震災復興に関する日中国際共同研究体制は、今年の１０月に中国四川省で、第二回目の国際会議を検討しているところである。

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

大

名

山

７３

准教授

大

環境汚染物質を分解する機能性分子の開発【緒言】

成 果 の 概 要図１に示すクロロホルムのような有害物質を、環境中から効果的に除去する手法の開発が望まれている。これらの有害物質を除去する際、一般には活性炭等の吸着剤を用いる吸着除去がほとんどである。しかしながら、有害物質を吸着した吸着剤の処理が難しい等の問題がある
ため、化学反応による無害化を検討することは重要な研究課題である。
これら環境汚染物質の分子構造を見てみると、その分子内には炭素−
ハロゲン結合（ハロゲン：塩素、臭素など）が含まれていることが分かる。従って、これらの分子を分解するには、炭素−ハロゲン結合を化学的に切断することが効果的である。ところが、炭素−ハロゲン結

図１ ク ロ ロ ホルムの化学構造（C：炭 素，Cl：
塩素，H：水素）合は非常に安定であることが多く、この結合を切断するためには紫外光照射などの外部エネルギーの入力が必要である。
本研究室では、これまでに遷移金属ルテニウム（Ru）と有機物から構成される無機／有機ハイブリッド化合物を用いることにより、様々な化学結合の切断や生成反応に成功している。そこで本研究では、このハイブリッド化合物が、安定な炭素−ハロゲン結合の結合切断能を有するかどうかについて検討した。
【実験】
ハイブリッド化合物の合成は本研究室にて開発した手法に従った。化合物の同定は、各種分光学的手法を用いて行った。分子構造は、単結晶 X 線回折装置（Rigaku，R­AXIS
RAPID）により決定した。塩化ベンジル中の炭素−塩素結合切断反応は、ガスクロマトグ
ラフ（Shimadzu，GC−１４B）により追跡した。
【結果・考察】合成した無機／有機ハイブリッド化合物の化学構
造を図２に示す。金属ルテニウム（Ru）に結合した水分子（H２O）は、隣接している窒素原子（N）との間で分子内水素結合を形成しているため、通常の化合物より安定である。
この化合物を用いて、炭素−ハロゲン結合を有す
る分子の結合切断能を検討した。最初に、炭素−塩素（C­Cl）結合を有するクロロアセトニトリル（図３）を基質として用いた。その結果、室温での反応
では炭素−塩素結合の切断が見られなかったのに対図２ 本研究で用いたハイブリッ
ド化合物の化学構造（PPh３：トリ
フェニルホスフィン分子）し、加熱条件下では炭素−塩素結合の切断が確認された（図４）。より結合の強いジクロロエタン（図５）においても同様に反応したことから、本研究で用いたハイブリッド化合物は、炭素−塩素結合切断能を有することが明らかとなった。
この反応の汎用性を調べるために、続いて炭素−
臭素（C­Br）結合を有する基質（ジブロモメタン：

図３ クロロア セ ト
ニトリルの化学構造

７４

競争的研究資金獲得力向上経費・新テーマ育成資金

２０１３年３月

図６）を 用 い て 同 様 の 反 応 を行った。反応前後の質量スペク
トルの変化より、この場合においても炭素−臭素結合が効果的に切断されることを実証した。
こ れ ら の 結 果 か ら、本 ハ イ ブ
リッド化合物は、炭素−ハロゲ

図４

ン結合（C­Cl および C­Br）をクロロアセトニトリル分子中の炭素−塩素結合切断反応

穏和な条件で切断することが示された。
最後に、この反応を利用した物質変換について検討した。塩化ベンジルからベンジ
ルアルコールへの変換は非常に過酷な条件の下で行われている（式１）。そこで、本研
究で使用したハイブリッド化合物を導入し、塩化ベンジルからベンジルアルコールへの変換を試みたところ、図７に示すように、
ベンジルアルコールの生成量が倍増するこ

図５ ジクロロ エ タンの化学構造とが分かった。つまり、本ハイブリッド化

図６ ジ ブ ロ モ
メタンの化学構造（Br：臭素）合物が効果的に炭素−塩素結合を切断する
ため、この物質変換反応の効率が向上したものと解釈できる。

【結言】
本研究において、穏和な条件の下で炭素−ハロゲン結合を効果的に切断できる機能性分子の開発に成功した。今後は、本研究で明らかにした
機能性分子の特性を様々な有機反応に適用するとともに、実際にトリハロメタンやダイオキシン類などの環境汚染物質の分解反応に応用することを念頭に入れ、研究を継続していく。
【謝辞】
本研究は当研究室の学生諸氏により遂行されたものである。記して謝
意を表す。

図７

塩化ベンジルからベンジルアルコ
ールへの変換反応

２０１３年３月

研

研

究

究

福島大学研究年報 第８号

者

課

題

所属・職名

共生システム理工学類

氏

杉

名

森

大

７５

准教授

助

初期癌、心筋梗塞を診断するための酵素の開発

目的酵素を効率的に探索するために、酵素反応液の成分の検討と培養条件の検討を行い、成 果 の 概 要

より簡便かつスピーディーに酵素を探索する方法を確立した。
供試微生物の培養条件として、培養温度、培養液成分、振とう培養方法を検討し、目的酵素生産に適していると思われる条件を確立することができた。さらに、酵素反応液の成分を種々検討し、目的酵素の存在有無を簡便かつ短時間で判定する方法を確立した。
上記のように確立した培養条件と酵素反応方法を用いて、研究室保有の放線菌２００株を対象に目的酵素の探索を行った。その結果、約６０年前に発見された微生物種とは異なる微生物種が目的酵素を生産することがわかった。また、細胞内外のどちらに酵素が存在するか調べた結果、細胞内に目的酵素が存在していることが明らかとなった。試験した５５１株のうち１７株が酵素生産能力を示し、そのうち１０単位／!以上の酵素活性を示す菌株として４菌株を選抜した。さらに、４菌株のうち再現性良く酵素を生産する株を一菌株選抜し、酵素精製の条件検討を行った。その結果、陰イオン交換クロマトグラフィーにより酵素精製が行えるという結果を得ることができた。
本年度、得られた菌株はまだ酵素活性が微弱なため、次年度以降さらに高活性酵素を生産する微生物を獲得するための探索が必要であるという結論に至った。その他として、企業との情報交換や市場調査などにより本酵素の実用化には５０単位／!以上の活性値が必要なことがわかった。