ISSN ０
２
８
６−０
５
０
３

東京工業高等専門学校

研

究

報

第 43（1）号

2011.12

告書東京工業高等専門学校研究報告書

第43（1）号

目次

時間的余裕のない学習者のための外国語習得法に関する一考察……………………… ゲイツ―Part 2 : 初期 6 ヶ月の観察―

ジョン……

１

豊……
司
一
南
良

５

技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える……………………………………… 河
川
浅
木
庄

村
北
野
村
司

国語プレースメントテストの実施報告…………………………………………………… 舩
川
津

戸
北
田

美智子……
晃 司
潔

23

円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動…………… 斉
山
高
岩

藤
科
橋
村

純
貴
正
拓

夫……
裕
旭
哉

29

ボルテックスジェネレータを付加した翼型の…………………………………………… 斉
流体力学的特性と翼周りの流動状態
高
山
岩
竹
高

藤
橋
口
村
下
橋

純 夫……
賢 羽
強太郎
拓 哉
惠一朗
正 旭

37

高分子ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法……………………………… 黒
有
西

崎
田
村

克
大

茂……
也
希

45

走行時自転車フレームの 3 軸加速度測定………………………………………………… 木

村

南……

51

電気自動車の普及に因る電力需給への影響……………………………………………… 中
土

島
井

竜

海……
淳

57

軟体動物二枚貝類閉殻筋における………………………………………………………… 伊構造タンパク質トロポミオシンの比較生化学的解析
宮
野

藤
下
口

篤 子……
麻利恵
尊 生

63

平成22年度教員教育研究業績

晃敬…………………………………………………………………………………… 71『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について… ……………………………… 津田

潔……（１）

Research Reports of Tokyo National College of Technology No. 43 (1)CONTENTSJohn GATES… ……………………Learning a Foreign Language from a Busy Person’s Perspective―Part 2 : Observations from the First Six Months―………………………… １
Yutaka KAWAMURA… ……………Engineering Ethics Education and the Great East-Japan Earthquake……… ５
Koji KAWAKITA
Keiichi ASANO
Minami KIMURARyo SHOJI
Michiko FUNATO… ………………A Report on the Placement Test of Japanese Ability of Students at
Koji KAWAKITATokyo National College of Technology… ……………………………………… 23
Kiyoshi TSUDA
Sumio SAITO………………………Control of Stall Phenomena in a Thick Wind Turbine Blade by a
Takahiro YAMASHINA
Cylindrical Rod and the Behavior of Flow around the Blade………………… 29
Masaaki TAKAHASHI
Takuya IWAMURA
Sumio SAITO………………………Aerodynamic Characteristics of an Airfoil with Vortex Generators
Ken-u TAKAHASHI
and Flow Conditions around the Blade… ……………………………………… 37
Kyotaro YAMAGUCHI
Takuya IWAMURA
Keiichiro TAKESHITA
Masaaki TAKAHASHI
Shigeru KUROSAKI…………………Out-of-Plane Bending Static Strain Measurements Using Piezoelectric
Katsuya ARITA
Polymer Film… …………………………………………………………………… 45
Daiki NISHIMURA
Minami KIMURA… ………………Acceleration measurement of three axes of bicycle frame
when running… …………………………………………………………………… 51
Tatsumi NAKAJIMA… ……………A Study of the Influence on Electricity Supply and Demand by
Atsushi DOI
the Spread of Electric Vehicle…………………………………………………… 57
Atsuko ITOH………………………Comparative Biochemical Analysis of Tropomyosin Isoforms
Marie MIYASHITA
From Various Bivalves Adductor Muscle……………………………………… 63
Takao NOGUCHI
Kiyoshi TSUDA… …………………An Interpretation and Recognition of Saikan-no-Matsu―the Pine in the Cold Year―in Book Nine of Rongo,
the Analects―the Art of Confucius… …………………………………………（1）東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，20111

a Foreign
Languagefrom
from a Busy
Person’s
Perspective
Learning aLearning
Foreign
Languagea BusyPerson’s
Perspective―Part 2: Observations from the First Six Months――Part 2: Observations from the First Six Months―

John GATES*This paper summarizes the main observations from the first six months of learning
Johna GATES*

foreign language (Finnish) for the purpose of experiencing the difficulties that Kosen students haveThis paper summarizes the main observations from the first six months of learning a foreign
in learning English. It was found that the major difficulties are a lack of time and keeping motivatedlanguage (Finnish) for the purpose of experiencing the difficulties that Kosen students have instudy, especiallywhen that
there theis a major
break fromstudying.
learning
thelearningtoEnglish.
It was founddifficulties
areIt awas
lackobservedof timethat
andfirst
keeping
motivatedtostudy, especiallywhen therea breakstudying.
observedlearning
the correct
correct pronunciationof isthenew or fromdifficultsounds It
in wasthe language
is thatvery firstimportantand thatpronunciation of the new or difficult sounds in the language is very important and that Lorayne’s
Lorayne’s memory method is effective in remembering new vocabulary.
memory method is effective in remembering new vocabulary.
(Keywords:
English education,
method,foreignlanguagelearning,learning, Kosen,(Keywords: English
education,
Finnish, Finnish,
Farber’sFarber’s
method,foreignlanguage
Lorayne’s
memorymethod,pronunciation)
Kosen,
Lorayne’s
memorymethod, pronunciation)

1.

Introduction
In a previous paper [1] it was proposed that a Kosen English teacher studying

Finnish would experience many of the same difficulties, such as a lack of time andmotivation, which are common for a Kosen student learning English. Through theseexperiences the teacher could find a more effective method for teaching English. The
language learning method proposed by Farber [2] was chosen for learning Finnish. Thismethod suggests that the learner should study the first five chapters of grammar in a
textbook and then start reading newspaper articles while continuing to study the
textbook. New vocabulary is to be studied by using flashcards. In order to learn the
vocabulary effectively, Farber suggests using the memory method proposed by Lorayne[3]. In order to evaluate the level of fluency attained, the previous paper [1] proposed
various target levels for the four skills of reading, listening, speaking and writing.
Skill
GrammarReading
Listening
Speaking
Writing2.

Table 1: Proficiency targets and level achieved

TargetFirst 5 chapters
200 words in 5 minutes with
70% comprehension
50% comprehension of a
newscast
30 minutes of generalconversation
200 words in 20 minutes

Achieved
Introduction only
0 words (Did not read any
news articles)
20% comprehension of the CD
for the textbook
Approximately 30 seconds ofconversation
0 words (Not attempted)

Percent
0%
0%
5%
2%
0%

Progress Towards the Goals
The introduction shows that the two major goals of this research are acquiring

a level of proficiency in the four major skills of Finnish and improving the teaching ofEnglish by experiencing the difficulties of learning a foreign language. From the data
shown in Table 1 it is obvious that proficiency in Finnish is progressing very slowly.
＊ Department of Liberal Arts (English)

2

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

However, from the point of view of the goal of experiencing the difficulties of learninga foreign language this data shows that the project is succeeding well. This is because
one of the major reasons for giving up learning a new language is the slow progressexperienced in the beginning.
3.

Time and Motivation are the Problem
It can be seen from Table 1 that little progress has been made in learning thefour basic skills of Finnish. The most obvious reason is a lack of time and motivation.
Fig. 1 shows a graph of the number of minutes used for study, and the type of study foreach week. It can be seen that the amount of study time in the first week was almost
twice as high as the second week and that the third week had almost no study time. Thiswas caused by being very busy with other work and not having sufficient time to study.
Weeks 12 and 13 had no study time because this was the winter break and there waslittle motivation to study.
The most interesting data is that from Week 18 to Week 26 there was no study
time. The reason is that Week 18 was the start of the final exams which generated a lotof extra work. However after the exams were finished there was no motivation to study
and this resulted in six weeks without studying any Finnish. This suggests that to keep

600
500
400
300
200
100
0

Regular Time: Making
Flashcards
Regular time: Studying

W
ee
k
W 1
ee
k
W 3
ee
k
W 5
ee
k
W 7
ee
W k9
ee
k
W 11
ee
k
W 13
ee
k
W 15
ee
k
W 17
ee
k
W 19
ee
k
W 21
ee
k
W 23
ee
k
25

Study Time (Min)motivated some study should be performed every week.

Hidden Moment: Studying
while waiting
Hidden Moment: Listening
while working
Hidden Moment: Reading whileeatingFigure 1: Studying time and type of study per week
Fig. 1 shows that there are two basic categories of study time, “hidden
moments” and regular study time. “Hidden moments” means using every possible
opportunity for study, such as studying while doing something else, and they are a major
component of Farber’s method. Regular study time is a block of time dedicated forstudy only. Table 2 shows the classification of the study time for the first six months. It
can be seen that the total study time was 3881 minutes or 64.68 hours. However, 80.1%of the time consists of “hidden moments” and only 19.9%, or 12.9 hours, were spent inregular study. This shows that “hidden moments” are very useful to increase the amountof time for study and also help increase the motivation.

John GATES：Learning a Foreign Language from a Busy Person’s Perspective

Table 2: Classification of study time
Hidden Moment: Reading while eating
Hidden Moment: Listening while working
Hidden Moment: Studying while waiting
Regular Time: Studying
Regular Time: Making FC
Total Time4.

Total Minutes Total Hours % of Total Time
730
12.17
18.81
2100
35.00
54.11
280
4.67
7.21
656
10.93
16.91
115
1.92
2.96
3881
64.68

Observation 1: Master Pronunciation FirstA closer look at Table 2 shows that more than half of the total studying time

was spent listening to the audio CD for the textbook. The same CD was listened tomany times as it was the only CD available. This was very useful time as it allowed thecorrect pronunciation of the different Finnish sounds to be thoroughly practiced. Correct
pronunciation or sufficiently correct pronunciation is the key to learning most of thebasic skills. If the correct pronunciation is learned early, then learning vocabulary
becomes easier. Also, if the correct pronunciation is not learned then each time newwords are studied the incorrect pronunciation will be reinforced and then will become
even harder to fix later. Learning the correct pronunciation also improves the learner’s
confidence to speak using the foreign language and also improves listening skills.
After studying for about one month, there was an opportunity to speak with aFinnish foreign student. At that time only “hello” could be said in Finnish. Also, thestudent said the pronunciation of some of the sounds were wrong, especially the sounds
that are different from English. However, after about two months of listening to the CD
while working the correct pronunciation of these sounds was accomplished.
5.

Observation 2: Lorayne’s Memory Method is Effective
All foreign languages have a lot of new vocabulary to learn and Finnish is no

exception. In order to learn any language a lot of words have to be memorized. The
method of learning vocabulary proposed by Farber is to make flashcards of all unknown
words and phrases. On one side of the card write the unknown word and on the otherside write the meaning in the learner’s native language. Several words can be written ona single flashcard. Then the words are memorized using silly mental pictures which is
the memory method proposed by Lorayne [3].
Once the flashcards have been made the learner is supposed to carry themeverywhere and study them whenever there is free time even if only for a few seconds.
However, in practice it is difficult to get in the habit of doing this. Instead it seems morepractical to study the flashcards while riding the train or the bus, waiting for an
appointment, etc. Also, Farber recommends the learner to look at the meaning in the3

4

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

learner’s native language and try to recall the unknown foreign word. This is the reverseof the normal way of learning vocabulary. It is much more difficult however it is alsomuch more effective.
In order to demonstrate the effectiveness of the proposed vocabulary learning
method, two experiments were performed. For the introductory chapter there were 131
words and phrases that had to be remembered. However during the winter break there
was insufficient time and little motivation to study, so after 19 days without studying
any Finnish all the vocabulary words were tested by looking at the English meaning andrecalling the Finnish word. This test was then repeated a second time immediately after
testing all of the 131 words. Then immediately after the second test was completed thewords were tested by looking at the Finnish word and recalling the English meaning.
The results are shown in Table 3. Also, from the beginning of February to the middle ofApril for 78 consecutive days no study was performed due to a lack of time andmotivation. Then the same three tests were repeated and the results are also shown in
Table 3. It can be seen from the table that even after 78 days almost 80% of the
vocabulary was remembered correctly, thus demonstrating the effectiveness of themethod for learning vocabulary.
Table 3: Classification of study timeFirst test: English to Finnish
Second test: English to Finnish
Third test: Finnish to English

6.

After 19 days without study After 78 days without study
Correct words Correct (%) Correct words Correct (%)
114 words
87%
103 words
79%
131 words
100%
128 words
98%
121 words
92%
125 words
95%

Conclusion and Future Work
This paper has summarized the difficulties encountered and the major

observations from six months of learning Finnish. The major difficulties are the lack oftime and motivation. The major observations were the importance of mastering thepronunciation and the effectiveness of the proposed method for learning vocabulary.
For future work, the study of Finnish will be continued and further
observations will recorded. By analyzing this data, new ideas should be generated thatcan be used to improve Kosen English education.
References[1] J. Gates, “Learning a Foreign Language from a Busy Person’s Perspective―Part 1:
The Method Chosen for Learning Finnish―,” Research Reports of Tokyo National
College of Technology, vol. 42, no. 2, pp. 1 – 8, 2011.
[2] B. Farber, How to Learn any Language. Quickly, Easily, Inexpensively, Enjoyably
and on your Own. Citadel Press, New York, NY, 1991.
[3] H. Lorayne, Super Memory, Super Student. Little, Brown and Company, New York,NY, 1990.
（Received Sep. 21, 2011）

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，2011

5-1-

技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える
技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える．
河村１）

河村豊 ，川北晃司，浅野敬一，庄司良良 ****
豊 *，川北晃司*，浅野敬一*，木村，木村南
南 **，庄司
＊

＊

＊

＊＊

＊＊＊

Engineering
Ethics
Education
Engineering
Ethics
Educationand
andthetheGreat
GreatEast-Japan
East-Japan Earthquake
Earthquake
Yutaka KAWAMURA ， Koji KAWAKITA ， Keiichi ASANO ， Minami KIMURA ， Ryo SHOJI

Yutaka KAWAMURA, Koji KAWAKITA, Keiichi ASANO, Minami KIMURA and Ryo SHOJI

This paper discusses the practices of engineering ethics education at TNCT during first
This paper discusses the practices of engineering ethics education at the advanced course insemesterin 2011.
In thissemesterwe picked
the problemsof greatupdisaster
which affected
TNCT
duringthe first
semesterin ，2011.
In thisupsemester,
we picked
the problemsof greatby the affected
Great EastJapan
Earthquake
on Earthquake2011 Marchon
112011， andtaughtthesegrounds fromdisasterby theGreat
East Japan
March
11，
and back
we considered
theirbackgrounds
fromof the
viewpointethics
of engineering
education.
We speciallythereactor
nuclearthe view point
engineering
education.ethics
We speciallydiscussed
about discussed
the nuclear
reactoraccident，
the
risk
of
atomic-power，
andthefutureJapanese
energypolicy.
We
also
pointedaccident ， the risk of atomic-power ， and the future Japanese energy policy. We also pointed out
out
that
there
were
many
difficulties
technology
choices.
that
there
were
many
difficulties
onon
thethetechnology
choices.
大規模な地震による地震災害，津波災害，原発災

はじめに
豊害であり，人的・物的な直接的被害に加え，放射能2011 年 3 月 11 日午後 2 時 46 分頃，宮城県牡汚染による広範囲で長期的な被害も含んでいる．原鹿半島東方 130 キロメートルほどの三陸沖海底 24

因を考えるならば，大規模地震という自然災害であ

キロメートルにおいて，マグニチュード 9.0 の大地震

るが，地震についての過去の教訓を知っていたことが発生した．宮城県栗原市の築館地区では最大震や，災害のほとんどが建物施設などの人工物を仲度７（激震）が起こり，約 30 分後には波高 10 メート介としていることから，「人災」（人間の活動が原因のル以上の大津波が宮古，釜石，大船渡（岩手県），

災害）という側面を持っていたと考えるべきだろう．

気仙沼，南三陸町，石巻，塩釜，仙台（宮城県），南さて，本校の本科４年「工学倫理」では，技術者が相馬（福島県）などに到達し，死者・行方不明者の持つべき特有な倫理的問題には，人間が作りあげ

合計が約２万人という大きな被害をもたらした．さらた人工物などに対する，結果責任問題，リスク評価に，福島県双葉郡にある東京電力の福島第一原子問題，過失責任問題があることを伝え，これを回避

力発電所では，地震と津波による施設被害で所内するための対策の１つとして，人工物が引き起こすの６基の原子炉が全電源喪失状態となり，稼働中でであろう幅広い影響まで考慮できるようになるためあった３基の原子炉では緊急自動停止には成功しに，倫理的想像力（様々な利害関係者の立場からたが，炉心冷却に失敗し，同日夕方に原子力緊急考えることができる力など）の拡張のためのトレーニ事態宣言を発令，その後，２基の原子炉建屋で水ングを行っている．

河村

２）

素爆発が発生，核燃料の一部が漏れ出すなど，周こうした経緯から，本校の専攻科講義科目である

辺地域への放射性物質の飛散が起きた． 3 月 20

「技術者倫理」においては，今年度の共通テーマと日には原発から 20 キロメートル圏内への立入が禁して，上記の東日本大震災を取り上げることとした．

止， 4 月 12 日には原子力安全・保安院によってこ

確かに今回の大震災が大規模で複雑な問題であるの事故が国際評価尺度の暫定評価で最も深刻なこと，講義期間が半期であること，しかも大震災に関「レベル７」とするほどの深刻な事態となった．

わる被害実態や原因の解明が講義時点においては

東日本大震災と名づけられた災害は，このようなまだ充分ではないこと，などから時期尚早という思い＊一般教育科（人文社会），＊＊機械工学科，＊＊＊物質工学科
１）本科４年「工学倫理」講義の教科書として利用している，黒田光太郎ほか『誇り高い技術者になろう』（名古屋大１） ＊一般教育科（人文社会），＊＊機械工学科，＊＊＊物質工学科年）の，はじめに，および p.58 前後に書かれている．
２） 学出版，2004
本科４年「工学倫理」講義の教科書として利用している，黒田光太郎ほか『誇り高い技術者になろう』（名古屋大学出版，
2004年）の，はじめに，および p.58 前後に書かれている．

-26

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）もあった．しかし，複雑な問題だからこそ，発生直後分（内１回は研究者倫理問題を扱った）は，河村がの問題だからこそ，学生の倫理的想像力を高めるト

まず東日本大震災の全体像を技術者倫理の視点

レーニングとなるのではないか．これだけの大被害から説明し，受講生による調査の前提とした．

をもたらした問題から少しでも多くの教訓を学生がまず，「技術者倫理の視点」でみると，東日本大

学び取るべきではないか．こうしたやや感情的な動

震災は，どのような問題として見えるかを問題提起し機も加わり，本講義の担当教員に相談の上，実施た．
第一に，震災直後には，災害に関わる専門家かすることとした．
本論考は，この講義（２０１１年前期）の結果およら，今回の大災害について「想定外」である旨の解びその後の検討結果についての報告である．講義

説が行われたことである ．専門家による「弁解」ともを行う教員の倫理的想像力のレベルが問われるテ受け取られかねない発言がなぜ登場するかにも「視ーマでもあり，それゆえ学生の導き方も多様である．

点」が隠されているだろう．たとえば，今回の震災「多様さ」は本講義の特徴でもあるが，こうした取り組は，発生頻度は少ないが発生した場合には壊滅的みから，技術者倫理教育に関わる新たな切り口を発な被害をもたらすような「少頻度大震災」であり，また見するための努力の途中報告でもある．

地震被害，津波被害，放射能汚染という「複合災１）害」をもたらすような特徴を持っていたと捉えてみ
第１節

た．安全対策を各領域で充実させようとした努力し学生による東日本大震災の調査・発表ていた場合でも，発生の頻度を高く見積もれない場

河村 豊
１-１．調査・分析のねらい

合や，発生する被害の最大値に具えた対策法や対策費用が高額となる場合，安全対策の方法やそのまず，第一回目の授業（ 4/8 ）で，東日本大震災

ための予算は，ある想定の下に決定されることが多をこの講義（技術者倫理）の共通テーマとするねらい．「想定外」とは，こうしたある集団によって判断さいについて説明した．この時点では，津波による行れた現実的な予想を越えた出来事を表現している

方不明者が 1 万 5 千人であるなど，震災被害につにすぎない．それゆえ，この予想がどのように立てらいての実態が刻々と報道されており，また近辺でも，れたのか，今後の再発防止策にはどのような予想をスーパーでの一部商品の品切れ，ガソリンスタンド

立てることが望まれるのか，などを調査する必要があ

前の長蛇列などがようやく解消された始めた頃である（ディレンマ問題）．

る．一方，福島第１原発による放射能物質の拡散に第二に，今回の原発事故では，「直ちに健康に影

周辺国から批判が出され，実施された計画停電の響しない」という説明も使われた．この問題は緊急時

不自由さに代わり，今後は政府による電力制限が実における情報伝達のあり方，報道のあり方などの問施されることも報じられていた頃である．

題を含むため，今回の調査対象とは捉えなかった

幸いにも受講生は，この大震災により直接の被害が，安全情報の伝達には，専門家による一方的なを受けなかったようであるが，震災に関わって発生

安全宣言が，かえってパニックを引き起こす場合がする問題の渦中にあるという意識が強かったようで指摘されていることも考慮すべきだろう（アカウンタビ

ある．それゆえ，この大震災についての個人的関心

リティ問題）．

をさらに，「技術と社会」，「技術と安全」などのテー第三に，我々の社会が「危険性との共存」によりマに関わらせようという呼びかけには，受講生は違成り立っていることを前提にした対策が必要である，

和感を持たなかったと思われる．本講義は，私を含という視点である．避けられない自然現象への対策

め６人の教員で実施することになるが，初回から５回というこれまでの防災案，減災案に弱点があった点

１） 視点・論点，小出五郎「原発震災：「想定外」は予想外」 NHK ， 2011 年 3 月 21 日放映，でも紹介された．また， 2011 年 3
月 23 日に発表された土木学会等の共同緊急声明では，土木学会阪田憲次会長が，「我々が想定外という言葉を使うとき，専門家としての言い訳や弁解であってはならない」，と指摘をした．日本経済新聞社 Web 版記事（２０１１年３月２４日付），「想定外は言い訳，東日本大震災で土木学会などが緊急声明」．

-3河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

7に注目するならば，将来に向けて，これまでとは異関心ではなかったと思われることである．この点は，なる新たな工夫や，新たな研究テーマについても検調査の課題としても良い点であろう．
第二の事例は，２００４年１２月に発生したインド洋討することが必要である（技術選択問題など）．
これらを含め，学生の「倫理的想像力」のトレーニ

大津波の教訓である２）．マグニチュード 9.1 と推定さングの場とさせてもらった．

れる地震による大規模な津波が，インドネシア，スリ

１-２．グループ別調査の項目と注目点

ランカ，インドに大きな被害をもたらした．インドネシ

受講生３１名をランダムに１０グループに分け，テアでの死者行方不明者が約２３万人，総計で３０万ーマとしては，東日本大震災に現れた地震，津波，

人以上という大被害である．こうした津波の破壊力

原発の３分野を取り上げ，さらにそれぞれ，過去のの大きさを日本の多くの一般人が映像等によって知事例，今回の出来事，将来に向けた再発防止策，ることができた． しかし， 日本の防災に充分には生ることができたの．しかし，日本の防災に充分には生に区分けし，合計で１０項目（Ａ１からＣ３まで）の調

かされたようには思えないという問題がある．どのよう査項目を設定した．

な「油断」があったのだろうか．
第三の事例は，大規模地震にともなう原子力発

調査項目の詳細は以下の通り．
（１）大地震とその直接災害：Ａ１（大規模地震の歴電所の被害を「原発震災」として警告した石橋克彦

史事例と地震学の予測），Ａ２（今回の地震のメカニの主張である ．１９９７年に発表された石橋の論文

ズム，地震研究），Ａ 3 （地震による直接被害）．

では，東海地震と浜岡原発（中部電力）の震災が論（２）大規模津波とその直接被害：Ｂ１（大規模津波のじられている．大規模地震により，各種の機器が故歴史事例と津波対策研究，Ｂ２（今回の津波のメカ

障する可能性を指摘し，その中に，今回の福島第１ニズム，津波研究），Ｂ３（津波による災害①：岩手原発で発生したような，外部電源の喪失問題も議論

県，宮城県），Ｂ４（津波による災害②：福島県，茨城

されていた．ただし，原発震災が現実となった時点

県，千葉県）．

から振り返り，こうした警告を軽視したことを批判す（３）福島原発事故とその直接被害：Ｃ１（過去の原れば良いというのではない． 問題は， どのような「もれば良いというのはない．問題は，どのような「もの発事故と原発災害予測），Ｃ２（今回の原発事故のの考え方」が，原発震災という警告を軽視させたかのの考え方」が， 原発震災という警告を軽視させた

経過と原発構造，Ｃ３（放射能被害など）．

である．これも調査の論点の１つとなるだろう．
かである． これも調査の論点の 1 つとなるだろう．

また，受講生による調査は，災害状況についての

３）

１-３．調査結果と到達点

資料収集，専門家による論点の整理，学生グルー

受講生による１０グループの調査は，東日本大震

プごとの主張点の整理などを組み込むことが求めら

災の全体像を俯瞰するには，満足の行く内容であっれる．以下では専門家による論点の例を紹介する．

た ．ただし，将来の「少頻度大震災」と表現できるよ

第一の事例は，大震災前の地震対策である．震うな災害に対して，耐震建築や防波堤などのハード

災前に政府中央防災会議が行った，東海・東南海・

ウェアの整備，緊急地震速報システム等による情報

南海地震が連動した場合の被害想定は，最悪で，伝達や連係した避難訓練などのソフトウェアの整備

で死者２万５千人，被害額は８１兆円という試算があを，どのように実施することが現実的なのか，またどる．こうした想定被害にもとづく減災対策として，建のような新しい研究課題が見いだされたのかなどに物の耐震化と家具の固定などの行動の推奨，そのついては，抽象的な議論に止まってしまった．

１）

４）

一方で緊急地震速報の有効利用を提案している ．

大災害の背後には解決すべき多様で複雑な課題

ここからは推測できる点は，大規模震災に関するが存在しており，技術者倫理としても検討すべき問

政府や研究者の関心は，東海から南海領域に置か題群があるということで，ある程度の共有理解ができれ，三陸沖における大規模な地震・津波は主要なたことを，成果の１つとして報告しておきたい．

１） 山岡耕春（名古屋大学教授）「視点･論点

地震研究の進展と巨大地震対策」， NHK ， 2008 年 9 月 1 日放送．

２） 「インド洋大津波－映像で迫るその全貌」， NHK スペシャル， 2005 年 2 月放送
３） 石橋克彦「原発震災－破滅をさけるために」『科学』，岩波書店， 67(10)， pp720-724,1997 年 10 月．
４） 発表に利用したパワーポイント資料は，最終的に１つのＰＤＦファイルとして，学生にＷｅｂ閲覧できるようにした．

-48

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

第２節

介した．そして，そこで説かれた「批判的精神」でもエネルギー収支比（EPR）のメディア相対性って，原子力関係者はもっと一同に会して誠実な対－電気学会編『技術者倫理事例集』Ⅷ章の問い

話・討議を国民に公開し，自分の陣営に否定的なに関する考察－意見も受け入れるべきだったのだが，そのような機川北晃司

会は少なかったようだと話した．授業第二日目(5/21)

東京高専専攻科での技術者倫理教科書として，には筆者は，前号の研究報告書に発表した拙稿

電気学会倫理委員会編『技術者倫理事例集』

１）

２）

を

「哲学入門－社会的教養としての批判的思考」 を

われわれが新たに選んだのは， 2010 年秋のことで配布し，学生通読後，時間の都合で受講生の約半あった．電気学会は，倫理綱領に加えて，より詳細

数，計 14 名を指名し，批判的思考について意見表

な「電気学会行動規範」を制定し周知に努めてき明させて議論した．次いで，原発反対派と賛成派のた．とりわけ，そこにおける 3-4 （批判的精神の発原子力専門家同士による貴重な対談 の模様を学揮）， 4-1 （技術の持つ矛盾への認識）， 4-2 （技術生 に紹 介し ，レ ポ ー トを 提 出 させ た．授 業三 日目の不完全性への認識）， 10-2 （否定的な意見の受(5/27)に は，そ のレポー トをもとに議 論し，教 科書入）などの規範項目の明文化は，電気学会に対す

Ⅵ，Ⅷ章についても言及した．

３）

る敬意をわれわれに励起してきた．
筆者の担当回の授業では，本書についてはⅥ章

以下の本稿では紙幅の都合でテーマを一点に絞り，Ⅷ章で登場の EPR なる指標について考察を行（電力設備の建設）および最終章であるⅧ章（企業いたい．

研究者のエネルギー事業分野選択）を学生に読ま

２-１．『技術者倫理事例集』Ⅷ章の部分要約

せた．Ⅵ章は，電気学会倫理綱領 10 （後述）に対（原子力関連）応する，この事例集では唯一の事例とされており，まそのためにまず，教科書Ⅷ章の仮想事例から，原たⅧ章は，Ⅵ章と同じく本書ならではのユニークな

子力発電に直接関係する部分のみを抽出しておこ

仮想事例ゆえである．本書でⅧ章は，電気学会倫う．電気学会倫理委員会に依頼して入手した『技術理綱領の 1 ， 2 ， 7 ， 9 に対応すると記されてい者倫理事例集ティ－チングノート』によると，「理想をる．電気学会倫理綱領の 1 ， 2 ， 7 ， 9 ， 10 は，各もって研究者として就職し，会社の中でもその能力

下記の通りである．倫理綱領 1 ：人類と社会の安を認められつつある若者が，自分の理想は正しかっ

全，健康，福祉をすべてに優先するとともに，持続たのだろうかとの見直しを迫られる課題で，環境倫

可能な社会の構築に貢献する．倫理綱領 2 ：自然理の一課題として議論してほしい」 ４）とのことである．

環境，他者および他世代との調和を図る．倫理綱領

さて，田中一郎はある企業の電気エネルギー技

7 ：プロフェッショナル意識の高揚につとめ，業務に術の研究者である．田中の所属する会社は電気エ

誇りと責任を持って最善を尽くす．倫理綱領 9 ：技

ネルギーを主要な事業分野としている．田中は大学術上の主張や判断に際しては，自己および組織のの電気電子工学科を卒業して入社して以来，会社利益を優先することなく，学術的な誠実さと公正さをの研究所の水力発電分野で研究を続けており，自期する．倫理綱領 10 ：技術的討論の場において分の考え方にも会社の事業方針にもあった研究がは，率直に他者の意見や批判を求め，それに対しできることに充実感を持っていた．田中は原子力発て誠実に対応する．

電には学生時代から心情的に強い違和感を持って

筆者は授業初日(5/20)， 本書に記された電気学

おり，反対のデモ行進に参加したこともあるくらいだ

会倫理綱領および電気学会行動規範を学生に紹ったので，会社が原子力に取り組んでいないことに

１） 電気学会倫理委員会『技術者倫理事例集』オーム社， 2010 年
２） 拙稿「哲学入門－市民的教養としての批判的思考」（『東京工業高等専門学校研究報告書』 42(2),2011,pp.29-32.

浅野・津田・舩戸・相澤・竹田・古屋・河村・川北「実践的能力としての教養－東京高専高学年用「教養ゼミ」の導入に向けて－」所収）
３） AERA 臨時増刊「原発と日本人」 2011.5.15 号 pp.64-67 （ AERA4 月 25 日号から再掲）
４） 電気学会倫理委員会教育ワーキンググループ『技術者倫理事例集ティ－チングノート』平成 22 年 9 月版 pp.60-61

-5河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

915.30 ，地熱 6.80 ，風力 3.90 ，太陽光 2.00 ，太も満足していた．
そのような中で，田中は研究所長である鈴木から，会社の中長期的ビジョンを策定するためのチー

陽熱タワー式 1.60 ， 太陽熱局面式 0.90 ， 波力
1.90 ，潮力 2.50 ，海洋温度差 1.90 ．

ムに，研究所を代表して参加するようにとの指示をもう一つのデータは， 1970 年から 1992 年のエ受けた．会社トップがビジョン策定チームに与えた課

ネルギー生産業における死亡者数の状況（出所：ジ

題の一つが原子力エネルギーの技術的，事業的将ェームズ・ラブロック『ガイアの復讐』翻訳書 p.175 ）来性で，田中は数名のチームメンバーとその課題をである．それにもとづき燃料別に記述（燃料，死亡検討する責任者に指名されていた．トップからはエ

者数，死者の種類，テラワット年あたりの死者）する

ネルギーの質を客観的に評価するようにとの指示をと，（石炭，， 400 ，労働者，
342 ），（天然ガス，と，（石炭，66,400，
労働者， 342），（天然ガス，
1 ， 200労働者と一般市民，，労働者と一般市民，
85 （水力，），（水力，
4 ，
1,200，
85），
4,000，

受けていた．
た．ひとつは EPR(エネルギー収支比)という指標を000 ，一般市民，），（原子力，31 ，労働者，
一般市民，
（原子力，
883），883
31， 労働者，
8） に
8 ）になる．
なる．

使ったデータで，電気を得る手段（発電）を EPR でこのデータに関し，田中はラブロックが地球環境評価したものである． EPR は Energy Profit Ratio

問題で原子力発電推進の立場から積極的に発言しの省略形で，エネルギーの単位量を取り出すためていることは知っていたし，この本の記述で上の表に使うエネルギー量に着目し，前者を後者で除したに石油がないこと，チェルノブイリ事故の取り扱い方

ものである．例えば石油に着目すると，新しく開発さなどに違和感を覚えるところもあった．しかし研究者れた油田では地下の高い圧力で原油が勢いよく自としてよい研究成果を出して環境貢献，社会貢献を噴してくるが，どんどん採掘すると圧力が弱くなってしたいとの願いから，改めてエネルギー問題を考え生産量が低下し，水を高圧で注入して原油を取り出させられる本と田中は思った．

チームは調査の過程で，二つのデータを入手しすなどの方法をとらねばならなくなる．すなわちEPR は低下する．

ある研究機関のシミュレーション結果では，北極地方の氷は 30 ～ 40 年で消滅するという．アイスラ（テキストに引用された）電中研ニュース No.439

ンドの巨大な氷床が全て解けたらどうなるか．太陽（ 2007 年 3 月 20 日）のデータによると， 電気を得熱を反射してきた広大な白い氷がなくなったらどうなる各手段の EPR は下記の通りである（図１参照）．

るか．地球温暖化には人間の力の及ばない問題も

石 炭 火 力 6.55 ， 石 油 火 力 7.90 ， LNG 火 力

あるかもしれないが，人間が引き起こす温暖化すな

2.14 ， 原子力（ガス拡散） 6.60 ， 原子力（遠心濃

わちエネルギー問題は，衆知を集めてそれも早急縮） 28.20 ， 原子力（改善） 40.60 ，に施策を展開するべきだと，田中は感じざるを得な

中小水力

かった．

石炭火力
石油火力
LNG火力
原子力（ガス拡散）原子力（遠心濃縮）
原子力（改善）
中小水力
地熱
風力
太陽光
太陽熱タワー式
太陽熱曲面式
波力
潮力

以上のような記述ののち，本教科書は演習問題として，原子力エネルギーの技術的，事業的将来性を検討する責任者として，集めた２種類のデータをどのように評価するか，肯定的に評価する点，疑問
あるいは否定的に評価する点を挙げてみよ，と読者に問うているのである(p.65)． そこで筆者は以下において， EPR データに関する疑問点について言及
しよう．
0

図１

10

20

30

40

50

２-２．EPR データの検討
本書の EPR （エネルギー収支比）データについ電気学会編『技術者倫理事例集』て，出所（電中研ニュース No.439 ， 2007 年 3 月(2010)pp.63 に 掲載の EPR

20 日） に当たり検討の結果，少なくとも下記の諸点

１） http://www.denken.or.jp/research/news/pdf/den439.pdf

１）

-610

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

が明らかになった．そこでは原子力は EPR でみた

ひいた．この 120 ％出力状態とは，「定格」そのもの

場合，相対的に有利なエネルギー源であることが結の見直しが適切な状態なのか，またその出力状態論的に説かれている．しかし， EPR を算出するにの持続性，安全性，経済性（減価償却への影響）等

は，燃料採掘・輸送，発電施設の建設・運転・補修，はどうなのか，筆者には疑問に思われた．

廃施設・廃棄物の処理・処分など，エネルギーを取ついで 2009 年の天野氏論文 を見ると，原子力り出すために必要な全ての項目を可能な限り取り込の EPR は 17.32 で以前に比べて改善は見られな

んで計算する必要があると明記されており，これはいが，太陽光は 5.24 になり，これは 3 年前の 2.00

容易なわざではない．したがって，これを計算しえたから大きく躍進していることがわかった．しかもそこでということは非常に大きな業績だが， EPR データのの EPR 図は，（図３に見るように）以前とは違い非出所について，なぜか記述がなかった．これが最初

枯渇性エネルギーの EPR がそれ以外のエネルギの疑問となったが，最後の「ひとこと」欄で原子力技

ーと比べて遜色ないかのように見える配列になって術研究所次世代サイクル領域上級特別契約研究員

おり，ここには，非枯渇性エネルギーを貶めたくないとして登場する天野治氏がヒントになり，ここに，氏のという天野氏による配慮すら推察可能と思われた．

論文を読む動機が発生した．

電気学会は今後の改訂版では，こうした最新のグラ２）

そこで天野氏の先行論文を探索の結果， 2006

フを『技術者倫理事例集』等で採用する強い理由が年の日本原子力学会誌掲載論文 に EPR 図を見存在することになるだろう．同一人物による新しいデ出した．ただし，そこでは原子力の EPR は 17.40

ータよりも古いデータを尊重すべき理由は，今の場であった．この数値は，「ガス拡散法」と「遠心濃縮合見あたらないだろうからである．だが，今後絶えず法」を半々ずつとしての計算結果とのことであり，『技更新されていくデータが，原子力に有利に働くかど

術者倫理事例集』でのような，原子力（改善） 40.60

うかは筆者には疑問に思われた．これまでは原子力という数値はグラフ内では採用されていないのが興が日本の国策であり，電力各社はそれに協力せざ味深い（図２参照）．その 40.60 という EPR 値は「米るをえなかった面もあったと思われるが，今後は多国，スペインなどの原子力先進国が実施している定額の補助金が原子力ではなく再生エネルギ－技術

格出力増強で 120 ％出力の場合」との記述も目を開発に流れるかもしれず，その場合の技術革新を１）想定しないのは非現実的だからである．

石炭火力
石油火力
LNG火力
原子力
中小水力
地熱
風力
太陽光
太陽熱タワー式
太陽熱曲面式
波力
潮力

LNG火力
石炭火力
石油火力
原子力
中小水力
地熱
太陽光
風力
0

0
図２

5

10

15

20

日本原子力学会誌 48(10)(2006)pp.763に掲載の EPR（天野氏のデータによる）

図３

5

10

15

20

JETI57(2)(2009)pp.43 に 掲載 の EPR（天野治氏のデータによる）筆者が残念に思うのは， EPR 計算はその煩瑣さゆえに，個人技の部分が少なくないのではないかと

１） 天野治「石油の代替エネルギーを EPR から考える」日本原子力学会誌 48(10),2006,pp.759-765
２） 天野治「脱石油の道標－ EPR （エネルギー収支比）」 JETI57(2),2009,pp.40-46

-7河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

いう疑問が生じる点である．もちろん個々には厳密

今後も伸びる見込みとのことであるな計算方法，計算式が存在し，第三者による検証可

２-３．むすび11２）．

能な指標ではあるのだろうが，それら計算方法自体

EPR は有用な一指標であろうが，その数値はメが計算者の自由裁量に任されている部分が少なくディアに相対的であり，単一の発表値に現状で過大ないのではないか．そしてそれら計算方法や元デーな意味を期待しない方が賢明であろう．また，原子タの出所について確認したくても，詳細な記述は入力発電のＥＰＲについては，その定義上は今回の福手に大きな困難が伴う．したがってわれわれは事実

島第一原発事故が低下要因にはならないとしても，

上， EPR 計算者の誠実さを信じる他ないのが実状

除染のための福島県内外の広範な客土を含め，事であろう．

故に伴う人々の移動や移住，厚生確保や，物資の計算者によって EPR が 大 きく変わる現状は，EPR の ミステリアスさを浮き彫りにする．たとえば輸送，生産，廃棄処理には莫大なエネルギーが必要になる．

2006 年まで京都大学大学院エネルギー科学研究

石油はジリ貧ゆえに「エネルギーの安全保障」は科教授を務めた吉川榮和氏は，天野治氏の場合と必要だが，それを得ようとして「公衆（日本および世同様，原子力のメリットを肯定する文脈のもとで「エ界）の安全」や「普通の生活」が大きく害されては本

ネルギー収支比」を公表しているのだが，それによ末転倒である．電気学会倫理綱領が冒頭に「人類とれば，「原子力 24 ，石油火力 21 ，石炭火力 17 ，社会の安全，健康，福祉をすべてに優先するととも

LNG 火力 6 ，水力 50 ，地熱 31 ，太陽光・風力なに，持続可能な社会の構築に貢献する」と宣言してど自然エネルギーは 6 以下」とのことである

いるのは，そうした本末転倒への戒めにも読める．

１）

．図４

にグラフ化してそれを示した．

「狭隘」な国土と「乏しい」資源と「過剰」な人口という，固定観念に強く囚われた戦前日本が「ジリ貧を

LNG火力
石炭火力
石油火力
原子力
水力
地熱
太陽光・風力等避けんとしてドカ貧にならぬよう十分のご注意を願いたい」と語った，米内光政（海軍大臣時代）の御前会議（昭和 16 年）での言葉を筆者は思い出す．凝集性の高い人間集団では，批判的思考を欠いた「集団愚考」とよばれる現象が生じやすい．これをいかに避けるかというテーマが他の技術者倫理教科書

0
図４

10

20

30

40

50

60

吉川榮和氏の計算にもとづく EPR

ですでに取り上げられている．『技術者倫理事例集』
でも取り上げてはどうか．
予見可能かつ回避可能な事故を予見せず，回避しないとすれば，法的もしくは倫理的な責任が問わ

一方，産業技術総合研究所・太陽光発電工学研れる．未来のエンジニアを法的倫理的に無責任にし究センターは，太陽光発電について全く異なる数値

ないために技術者倫理教育がある．ちょうど再生エをホームページで公表している．現在広く普及してネルギーのように，それがどこまで有効かはわからな
ネルギーのように， 個々には微力かもしれないが，いる技術で寿命 30 年とおいた場合，日本におけるEPR
は 12 ～ 21 （寿命 20 年でも 8 ～ 14 ），また
EPR は最近実用化された技術では EPR は 10 数～ 30 程

度に達すると見積もられ，これはすでに一般的な火力発電の性能(EPR で 6 ～ 21 程度)を超えており，いが，必要性ははっきりしている．その教育の一環とその必要性ははっきりしている． その教育の一環として，「集団愚考」の予防法等について考えてほし
いと学生に話をして，筆者は浅野に次回からの授業を託したのであった．

１） http://hydro.energy.kyoyo-u.ac.jp/Lab/staff/yosikawa/lecture/Hatsyden-Kougaku-Shiryou.pdf なお，データの出所
や計算方法や計算時期について筆者は確認できなかった
２） http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/e_source/PV-energypayback.html （産総研ホーム＞組織＞研究センタ－＞太陽光発電工学研究センター＞太陽光発電とは＞エネルギー源としての太陽電池＞太陽光発電のエネルギー収支）

- -88- -812

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

第３節
第３節
第３節
「迷惑施設」の行方を考える「迷惑施設」の行方を考える

らあえて多少の距離を置くことで，冷静な議論がでらあえて多少の距離を置くことで，冷静な議論がでらあえて多少の距離を置くことで，冷静な議論ができると考えたためである．また，「原発反対」と「原発きると考えたためである．また，「原発反対」と「原発「迷惑施設」の行方を考える―アメリカにおける核廃棄物問題を題材に――アメリカにおける核廃棄物問題を題材に――アメリカにおける核廃棄物問題を題材に―
浅野敬一
浅野敬一

きると考えたためである．また，「原発反対」と「原発推進」の間でのかみ合わない議論に陥ることを避け推進」の間でのかみ合わない議論に陥ることを避け推進」の間でのかみ合わない議論に陥ることを避けるため，今後の原発の存否に関わらずに直面するるため，今後の原発の存否に関わらずに直面する

２）２）
浅野敬一 放射性廃棄物の問題に焦点を当てた
るため，今後の原発の存否に関わらずに直面する
放射性廃棄物の問題に焦点を当てた
３-１．はじめに３-１．はじめに ―福島第一原発の事故から考―福島第一原発の事故から考．さらに，先．さらに，先２）
３-１．はじめに―福島第一原発の事故から考
放射性廃棄物の問題に焦点を当てた．さらに，先えることと授業の目的―えることと授業の目的―
住民の例を扱うことで，こうした「迷惑施設」と社会的住民の例を扱うことで，こうした「迷惑施設」と社会的えることと授業の目的―
住民の例を扱うことで，こうした「迷惑施設」と社会的本節の目的は，放射性廃棄物処分問題をテーマ
本節の目的は，放射性廃棄物処分問題をテーマに不利な立場の者の関係を考える機会とした．
に不利な立場の者の関係を考える機会とした．

本節の目的は，放射性廃棄物処分問題をテーマとした技術者倫理の授業について報告することであとした技術者倫理の授業について報告することであとした技術者倫理の授業について報告することであ
る．
る．
る．
2011
2011年
年33月
月11
11日に発生した東日本大震災とそ日に発生した東日本大震災とそ2011 年 3 月 11 日に発生した東日本大震災とその後の福島第一原子力発電所の事故は，やはり注の後の福島第一原子力発電所の事故は，やはり注の後の福島第一原子力発電所の事故は，やはり注
目すべき大きな問題であった．たしかに，事故後次目すべき大きな問題であった．たしかに，事故後次目すべき大きな問題であった．たしかに，事故後次々と明らかになる情報の隠ぺいやこれまでの杜撰な々と明らかになる情報の隠ぺいやこれまでの杜撰な々と明らかになる情報の隠ぺいやこれまでの杜撰な安全対策は，技術者倫理以前の問題といえるかもし
安全対策は，技術者倫理以前の問題といえるかもし
安全対策は，技術者倫理以前の問題といえるかもしれない．しかし，原発事故がわれわれに突きつけた
れない．しかし，原発事故がわれわれに突きつけた
れない．しかし，原発事故がわれわれに突きつけたより深刻な問題は，技術の「危険な連鎖」に依存したより深刻な問題は，技術の「危険な連鎖」に依存したより深刻な問題は，技術の「危険な連鎖」に依存した現代社会の脆さではないだろうか．
現代社会の脆さではないだろうか．
現代社会の脆さではないだろうか．
もちろん，現代において，技術の進歩に人為的なもちろん，現代において，技術の進歩に人為的なもちろん，現代において，技術の進歩に人為的な制約をかけることは不可能である．しかし，原子炉の制約をかけることは不可能である．しかし，原子炉の制約をかけることは不可能である．しかし，原子炉の冷却をぜい弱な外部電源に依存し，冷却機能を失
冷却をぜい弱な外部電源に依存し，冷却機能を失
冷却をぜい弱な外部電源に依存し，冷却機能を失えばえば28002800℃にも達する核燃料を金属で封じ込めよ℃にも達する核燃料を金属で封じ込めよ
えば 2800 ℃にも達する核燃料を金属で封じ込めようとする原発の仕組みは，技術が生んだ危険性を技うとする原発の仕組みは，技術が生んだ危険性を技うとする原発の仕組みは，技術が生んだ危険性を技術で抑制しようとする「危険な連鎖」そのものである．
術で抑制しようとする「危険な連鎖」そのものである．
術で抑制しようとする「危険な連鎖」そのものである．
福島第一原発の事故を検証するには，今しばらくの福島第一原発の事故を検証するには，今しばらくの福島第一原発の事故を検証するには，今しばらくの時間が必要ともいえるが，原子力の利用に伴うより時間が必要ともいえるが，原子力の利用に伴うより時間が必要ともいえるが，原子力の利用に伴うより根本的な問題については，この機会に議論を深め
根本的な問題については，この機会に議論を深め
根本的な問題については，この機会に議論を深めに不利な立場の者の関係を考える機会とした．
３-２．問題の背景
３-２．問題の背景
３-２．問題の背景
授業の目的は，解決策を探る過程を実践すること
授業の目的は，解決策を探る過程を実践すること
授業の目的は，解決策を探る過程を実践すること
で，スカルバレー・ゴシュート族や暫定貯蔵施設建で，スカルバレー・ゴシュート族や暫定貯蔵施設建で，スカルバレー・ゴシュート族や暫定貯蔵施設建設計画の詳細を知ることではない．その点では，学設計画の詳細を知ることではない．その点では，学設計画の詳細を知ることではない．その点では，学生には，ケースワークの材料となるある種の仮想事
生には，ケースワークの材料となるある種の仮想事
生には，ケースワークの材料となるある種の仮想事
例として，問題を紹介している．
例として，問題を紹介している．
例として，問題を紹介している．
ただし，アメリカにおける放射性廃棄物の問題や
ただし，アメリカにおける放射性廃棄物の問題や
ただし，アメリカにおける放射性廃棄物の問題や先住民の状況に関する最低限の知識は必要とな
先住民の状況に関する最低限の知識は必要とな
先住民の状況に関する最低限の知識は必要となる．そこで，議論に先立ち，次の点を学生に説明しる．そこで，議論に先立ち，次の点を学生に説明しる．そこで，議論に先立ち，次の点を学生に説明し
た．
た．
た．
(1)
(1) 最終処分場の問題
最終処分場の問題(1) 最終処分場の問題
アメリカの放射性廃棄物処理政策は，使用済燃
アメリカの放射性廃棄物処理政策は，使用済燃
アメリカの放射性廃棄物処理政策は，使用済燃料等の高レベル廃棄物も再処理せずに処分する，料等の高レベル廃棄物も再処理せずに処分する，料等の高レベル廃棄物も再処理せずに処分する，
いわゆる「ワンス・スルー」を採用していた．広大な土いわゆる「ワンス・スルー」を採用していた．広大な土いわゆる「ワンス・スルー」を採用していた．広大な土地を利用すれば再処理コストを省けること，核不拡地を利用すれば再処理コストを省けること，核不拡地を利用すれば再処理コストを省けること，核不拡散の観点から再処理に伴うプルトニウムの生成を回散の観点から再処理に伴うプルトニウムの生成を回散の観点から再処理に伴うプルトニウムの生成を回避したいこと等が理由である．
避したいこと等が理由である．
避したいこと等が理由である．
こうした高レベル廃棄物最終処分場の建設計画
こうした高レベル廃棄物最終処分場の建設計画
こうした高レベル廃棄物最終処分場の建設計画
ははは，，，1982
1982
年
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放
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廃
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物
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るべきであろう．
るべきであろう．
Waste
Waste
PolicyPolicy
Act)がAct)が成立すると候補地の調査が本成立すると候補地の調査が本るべきであろう．
Waste
PolicyAct)が成立すると候補地の調査が本
そこで，本年度は，これまでの授業目的，すなわ
そこで，本年度は，これまでの授業目的，すなわ
格化したが，当然ながら候補地の選定は難航した．
格化したが，当然ながら候補地の選定は難航した．
そこで，本年度は，これまでの授業目的，すなわ
格化したが，当然ながら候補地の選定は難航した．
ち単純な答えが見つからない複雑な問題について
ち単純な答えが見つからない複雑な問題についてエネルギー省（エネルギー省（
DOE
DOE
）は
）は
2002
年になりネバダ州の
ち単純な答えが見つからない複雑な問題についてエネルギー省（
DOE）は2002
2002年になりネバダ州の年になりネバダ州の多様なステークホルダーに配慮した解決策を探るこ
多様なステークホルダーに配慮した解決策を探るこ
ユッカマウンテンを唯一の候補地としたが，これに対多様なステークホルダーに配慮した解決策を探るこ ユッカマウンテンを唯一の候補地としたが，これに対ユッカマウンテンを唯一の候補地としたが，これに対とを引き継ぎながら，アメリカにおける放射性廃棄物とを引き継ぎながら，アメリカにおける放射性廃棄物してネバダ州等は強く反発した．
DOE
は，ようやくとを引き継ぎながら，アメリカにおける放射性廃棄物 してネバダ州等は強く反発した．
してネバダ州等は強く反発した．DOE
DOEは，ようやくは，ようやく
処分場問題をテーマに議論を行った．具体的には，処分場問題をテーマに議論を行った．具体的には，
2008
2008
年
年
7
7
月に，ユッカマウンテンに地層処分地を月に，ユッカマウンテンに地層処分地を処分場問題をテーマに議論を行った．具体的には，
2008 年 7 月に，ユッカマウンテンに地層処分地をアメリカ先住民であるユタ州のスカルバレー・ゴシュ
アメリカ先住民であるユタ州のスカルバレー・ゴシュ
建建
設
設設
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めめ
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許
許
可
可
申
申
請
請
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原
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子
子
力
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規
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制
制
委
委
員
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アメリカ先住民であるユタ州のスカルバレー・ゴシュ 建
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め
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許
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原
子
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規
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委員
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会
ート族による高レベル放射性廃棄物中間貯蔵施設
ート族による高レベル放射性廃棄物中間貯蔵施設
（
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NRC
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）に対して提出，同年）に対して提出，同年
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は審査活
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ート族による高レベル放射性廃棄物中間貯蔵施設（ NRC ）に対して提出，同年 9 月， NRC は審査活
１）１） １）
３）３）の誘致問題を取り上げたの誘致問題を取り上げた動を開始したのである
動を開始したのである．アメリカの例を取り上げ．アメリカの例を取り上げの誘致問題を取り上げた ．アメリカの例を取り上げ動を開始したのである．３）．．

たのは，福島第一原発や東京電力に固有の問題かたのは，福島第一原発や東京電力に固有の問題かたのは，福島第一原発や東京電力に固有の問題か

しかし，
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2009
2009
年に就任したバラク・オバマ大統領
年に就任したバラク・オバマ大統領
しかし，
2009
年に就任したバラク・オバマ大統領

１）
１）
代表的な研究として，石山徳子『米国先住民と核廃棄物―環境正義をめぐる闘争―』明石書店，2004
代表的な研究として，石山徳子『米国先住民と核廃棄物―環境正義をめぐる闘争―』明石書店，2004
年，鎌田遵
年，鎌田遵
１）
代表的な研究として，石山徳子『米国先住民と核廃棄物―環境正義をめぐる闘争―』明石書店，2004
年，鎌田遵『「辺境」の抵抗―核廃棄物とアメリカ先住民の社会運動』御茶ノ水書房，2006『「辺境」の抵抗―核廃棄物とアメリカ先住民の社会運動』御茶ノ水書房，2006年等がある．
年等がある．
『「辺境」の抵抗―核廃棄物とアメリカ先住民の社会運動』御茶ノ水書房，2006年等がある．
２）
２）
もちろん原発の是非を検討することは重要だが，限られた時間内では，授業の目的である具体的な解決策を探る
もちろん原発の是非を検討することは重要だが，限られた時間内では，授業の目的である具体的な解決策を探る
２）
もちろん原発の是非を検討することは重要だが，限られた時間内では，授業の目的である具体的な解決策を探る
ことが困難と判断した．
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３）
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2011,
pp.10-17.
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2011,
pp.10-17.
pp.10-17.

-9河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

は，廃棄物処理を含む原子力政策全体の見直しを

13

３-３．議論のテーマ

表明， DOE も許可申請の取り下げを表明した ．そ

授業では，中間貯蔵施設の誘致に乗り出した先のため，ユッカマウンテンへの廃棄物搬入の目途は住民の一つ，スカルバレー・ゴシュート族の例を取り立っていない．

上げた．スカルバレー・ゴシュート族は，ユタ州トゥエ(2) 中間貯蔵施設の必要性

ラ郡に居留地をもつ小さな部族である．部族政府と１）

上記のとおり最終処分場の建設計画は難航してして自治権を有しているが，経済的にはきわめて厳おり，発生した高レベル廃棄物は発電所等の敷地しい状況にある．スカルバレー・ゴシュートは，前述

内でそのまま保管されている．こうした保管場所はの DOE による中間貯蔵施設の調査に名乗りを上

全米では 70 か所以上に上り，管理上の問題が懸げ，その後電気事業者のコンソーシアムである PFS

念されている．

（ Private Fuel Storage ） と計画を推進している．

そこで，最終処分場が建設されるまでの暫定的な

トゥエラ郡はユタ州の中でも辺境といえる場所で中間貯蔵施設の建設が必要となり， DOE は 1990

ある．そのため，ユタ州は，スカルバレー・ゴシュート

年代初頭から候補地の調査を行った．この調査に族居留地の周辺にさまざまな「迷惑施設」の建設をは， 18 の自治体が参加を表明したが，うち 16 が先認めてきた． 1940 年代初めから陸軍基地と兵器実住民政府であった．

験場が建設され，冷戦終結後の化学兵器の焼却処(3) アメリカ先住民の法的地位

分では住民への健康被害も発生している．また，

アメリカ先住民の歴史は，迫害と差別の歴史であ1980 年代には，低レベル放射性廃棄物の処分場

る．居留地の土地と部族政府としての自治権は，連も建設された．ただし，これらはあくまでもユタ州によ

邦政府を相手に勝ち取った重要な権利である．現り建設が認められたものであり，ユタ州からは独立し在承認されている 500 以上の部族政府は，連邦直ているスカルバレー・ゴシュート族に補償金等が入轄地に近い地位を獲得し，州政府の権限の対象外

ったわけではない．

となっている．

そこで，今度は，スカルバレー・ゴシュート族自ら，各部族の状況は厳しい．一部にカジノや観光が高レベル放射性廃棄物の中間貯蔵施設を誘致する

一定の成功を収めているが，多くの部族は雇用やことになる．他に産業をもたない彼らにとっては，補税収を担う産業をもたず，雇用面でも差別は解消さ償金を期待できる中間貯蔵施設は，まさに部族の再れていない．また，教育も不十分な状況であり，貧生をかけたプロジェクトである．「迷惑施設」について

困が再生産される悪循環にある．そのため，居留地

は， NIMBY(Not in My Back Yard)の 姿勢がた

では，アルコール中毒や自殺が深刻な社会問題にびたび指摘される．必要なことは理解しているが，自なっているが，州や連邦政府は，自治を理由にこう

分たちの近くにはあってほしくないということである．

した問題には介入しない．

しかし，あえて「迷惑施設」を誘致する者がいることも

しかし，連邦政府は，いわゆる「迷惑施設」の建設現実である．一方，それまで「迷惑施設」の建設を認においては先住民の居留地に注目している．州政

めてきたユタ州は，スカルバレー・ゴシュート族の計府の権限が及ばず，部族政府と直接交渉できるた画には反対する２）．

めである．また，部族政府側も，「迷惑施設」建設に伴う補償金に依存せざるを得ない状況にある．

授業では，これらの説明を行った後，次の 2 点について班で議論したうえで各自レポートをまとめることとした．

１） 2011 年 9 月 9 日，NRC は DOE の取り下げを実質的に認める決定をした．最終的な結論はまだ見えないが，最終処分場問題が頓挫していることには変わりない．
’Split vote by NRC allow Obama administration to close
Yucca Mountain nuclear dump,’ Washington Post, Spt. 10, 2011; NRC, ‘Memorandum and Order,’ Spt. 9,
2011.
２） ユタ州の反対については，ユタ州環境省のホームページが詳しい．
‘Opposition to High-Level Nuclear Waste,’Utah, Department of Environmental Quality.

- 10 14

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）①②

あなたは，高レベル放射性廃棄物の処分

この討議後 7 月 22 日までにレポートを提出させ場建設を目指す連邦政府（主にエネルギた.講義の概要を述べてから 28 通の学生レポートかー省）に対して，どのようにアドバイス

ら福島第一原発事故の技術者倫理問題についてするか．

考えることにする.

あなたは，処分場誘致を進めるスカルバ

４-１．福島第一原発事故の情報について

レー・ゴシュート族に対して，どのよう何が福島第一原発事故の技術者倫理問題なのかということがわからなかったので，従来から構築しにアドバイスするか．

つつある MS 社 OneNote2007 に web 記事を分

３-４．議論の結果
議論に先立ち指示したこともあり，「多様なステー類した技術データベースに主要 web サイトを巡回

クホルダーに配慮した解決策」を探る議論は展開さ閲覧するという方法で福島原発事故関連記事を収れたといえる．一部の班，学生は，想定されるステー

拾してきた.ところが 2011 年 5 月 16 日 8 時 58 分

クホルダーを列挙したチェックリストを作成し，議論の読売新聞の「メルトダウンは 3 月 11 日…初動のの偏りを防ぐ工夫を実践していた．この点では，授遅れ裏付け」(累積 2885 件目:累積作業時間 586

業の目的はある程度達成できたと考えている．

時間)という記事の出現でそれまで「メルトダウンは震

しかし，これは授業担当者自身も同じであるが，災当日に起きていたのではないのか」という海外報「アドバイス」の内容には苦心したようである．とくに，道を否定的に報じてきていた日本のマスコミに対しスカルバレー・ゴシュート族に対しては，誘致の是非て著者の信頼性が低下した.それ以降は記者会見についてかなり判断が分かれていた．誘致を疑問視

報道記事をいくら集めても事故の内容がはっきりしするものとしては，「本当に危険性を理解しているのないので原発事故記事の収拾を手控えるようにしか疑問である」「苦しい状況のため破れかぶれの判た.

断になっていないだろうか」等の意見があった．一

学生レポートの中にも「国民に対して，安心感を方，誘致をやむなしする者は，「どこかには建設する

与える，信頼できる情報を流すということが今一番，必要があるので，この機会をうまく使ってはどうか」

政府に対して求められていることではないかと私は「他に部族を維持する手段がない」等の見解であっ思う.」「今までに原子力発電所に関する報道の全てた．また，一部「補償金を手に入れたら別の土地でが正しく報道されているとは思わない.」「東京電力の部族の再生を果たしてほしい．命を失っては何にも対応・対策があまりにもずさんではないかという印象ならない」とのアドバイスがあった．先住民が守りぬを感じ，気がつけば東京電力を批判的に見てしまっいた土地を手放すとは考えにくいが，学生としてはている」「報道機関は誤った情報を伝えないようにす

精一杯のアドバイスといえるだろう．

ることや，本当に伝えなければならないことは何なのか正確に判断することなど，反省すべきことは大い第４節にあると思う」そして東電の対応については「最後に学生レポートから見た福島第一原発事故

東電の隠ぺい体質に関しては，今回の事故では人における技術者倫理の問題とは命に直接関係するためあってはならないことだと思木村 南った.今回の事故に関する情報は国を挙げて透明化

著者は 2011 年 6 月 24 日に「機械工学・材料工

していかなければならないと思うし，東電自身改善し学の立場から福島第一原発事故問題を考える」といていかなければならないことであると思う」というようう講義を行い，学生に福島第一原発事故に対してに情報の不正確さや東電・政府の対応に批判的な

下記の項目をたたき台としてグループ討議をさせた.

意見が多く見られた.

・原発関連企業に勤めるか

４-２．機械工学・材料工学からみた原発事故

・もし原発事故現場にいたら原発は巨大な蒸気発電装置であり材料の耐熱・原発問題を考えたくないか

性，強力な放射能による材料の劣化という問題が挙・原発問題に関する技術者倫理の問題は何かげられる.そこで金属の耐熱性・寿命に関して金属組・そもそも原発問題は技術者倫理の問題か

織の基礎と高温クリープ試験，疲労試験の概要に・論理の問題ではないか

つ い て 講 義 を し た .そ し て 福 島 原 発 が 工 事 中 の- 11 河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

15

1970 年には原発等のボイラー配管に使われる耐熱答していた.私も今回の件で原発関連の事業に関わ

鋼 の 長 期 高 温 強 度 試 験 デ ー タ存 在 し て お ら ず ，ることは避けたいと感じている.」「東京電力(ほかの2011 年 2 月 20 日の毎日新聞「世界最長実験： 40

電力会社も含め)に勤めたいかについてですが，正年間、鋼材引っ張り 27 日に達成へ」という記事にあ直，現段階では勤めたくありません.」という意見もあるように物・材機構が 1969 年 6 月から「炭素と鉄をった. しかし「技術者として自分の仕事に責任を持っ含んだ鋼材の丸棒（直径 1 センチ、長さ 1 センチ）ている社員がいるような企業ならば，たとえ原発を製， 2.4 トンの力で引っ張を電気炉で 400 度に熱し、約造していようともその会社に就くことをこともあるかも，る．これまでのデータから、政府の火力発電所の設，計基準が改定され、微量金属の混合で寿命が約しれないと考えている.」という学生もいた.そして自分の進路として「最後に，議論や原発問題を見ていて1000 倍に延びることが判明した．」「政府の事業仕

自分が思ったことをまとめとして，自分が就職したい

分けで目黒の施設は廃止が決まったが、より長寿命，と思う企業についてはよく考えて見極めることや， 10，の原発の材料開発などのため、規模を縮小し本部年後も見据えることが大切だと思った.」 同感である．

のある茨城県つくば市で続ける．」と記事にあるよう

４-４．何が福島第一原発事故で技術者倫理の問に 2011 年 2 月になって原発配管材料の 40 年間

題かの高温長時間強度試験が終了したことになる.このこ「事故をまったく想定していなかったこと」「福島第とに対して学生は「耐用年数においては今まで前例

一原発の事故は倫理的問題ではなく論理的問題にがないにも関わらず 10 数年としていた.そこでさらによって引き起こされたとみるべきであろう.主要役員

30 年も稼働し，まだ稼動することを決めた矢先の事のほとんどが原子力の危険性に関する理解が足り故のようだったことから安全性が示せないのに何とていないばかりか，警告をすべき技術者ですら持つかなるだろうという気持ちで稼動してはいけないと考べき倫理感以前に論理的思考が停止している状況

えさせられた.」としている.また燃料棒の崩壊熱で発にある.」「原発の方針を決定する責任者・管理者論

生する 2800 ℃に耐えられる実用金属材料が存在理的に破たんしていることである.こういった人為的しないことも示した.このように基本的に原発技術がな問題の早期解決を望み，せめて倫理的な議論が完成していないところでの設計・開発に関して技術できるような状況になってほしいと願うばかりである.」

者倫理の問題ではないかという指摘も少なからずあ者論理の問題ではないかという学生からの指摘もった.
少なからずあった．

「自分の周辺にあるものが常に安全である・・・その４-３．原発関連企業に就職するかいうように福島第一原発事故に関する技術者倫理

このことに関して著者が 10 数年前に原発関係者ための技術者倫理であり，設計思想なのだと思う」との問題についてあまり具体的な指摘は少ない.

の知人に「原発の廃炉はどうするのですか」と尋ねしかし「技術者がつくるものは人々の安全を脅かたところ「僕は(そのころには)定年ですから」と答えた

すものではあってはならないはずである.開発過程

エピソードを紹介したところ「先生の友人が言ったの科学技術水準ではわからず，世に出してからはじ「僕は定年だから」という言葉を聞いた時，とても無めて問題が発生するようなケースでは想定外の事故責任で，とても無責任で，自己中心的で技術者倫責任で， 自己中心的で技術者倫理のかけらもなということができるが，今回の場合，事故の可能性が理のかけらもない発言のように思えた.このような話をい発言のように思えた． このような話を聞いてしまう
聞いてしまうといくら専門家が原発の安全性と主張といくら専門家が原発の安全性と主張したところであることを知りながらその製品を世に出してしまってしたところでとても安全には思えない.・・・たった一人
とても安全には思えない． ･･･ たった一人の発言の発言だか一人としても影響力が大きく，ましてやだか一人としても影響力が大きく， ましてや多くのる.技術者にとっての倫理観のポイントはそこにある

多くの人の命と安全に関わる技術者である人間とし人の命と安全に関わる技術者である人間としてこうてこういった発言は控えるべきだし，考えを見直す
いった発言は控えるべきだし， 考えを見直すべき４-5．まとめべきだと思う.」という意見があった.「今も昔も原発関だと思う．」 という意見があった . 「今も昔も原発関連の企業では勤めなくない.理由は原発自体がもと倫理の問題は何かということをこの数か月間考えてもと恐ろしいものだというイメージを持っていたからで技術者からは過去の反省や設計上の問題点などのある.」「原発関連の企業に勤める気はあるかという議指摘があるが，現役の原発技術者からは技術者倫題があがったとき，ほとんどの学生は勤めたくない返理に関する報告がなくその実態はわからない.もともいる.害があると知りながら害をなすことは最悪であのではないかと私は考える.」
著者としては福島第一原発事故に関する技術者
きたが，明確なこたえはでていなかった. 原発 OB

- 12 16

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）と極めて危険性の高い技術であるから自分としては待できない．ある意味，これはマスコミがクローズアッ

関わりたくなかったというのが本音である.安全を確プして大きくしていった問題かもしれない．そうした率論で計算した「原発の絶対安全神話」であったか

性質の問題を技術者倫理の問題として扱えるのら福島第一原発問題は論理的な間違いの問題であら，私は福島第一原発問題が論理的な間違いの問るとしていた.しかし学生レポートにあるように「事故を題であると考えていた.
しかし学生レポートにあるよか？については大変疑問があり，ましてやそうした

起こしたら危ないとわかっている製品を世に出してうに「事故を起こしたら危ないとわかっている製品をはいけないそれが技術者倫理というものだ」という主世に出してはいけないそれが技術者倫理というもの

考察が不足している．従って今回の報告では，実際

張はもっともである.その上で就職を考えるという学だ」という主張はもっともである.
その上で就職を考生がほとんどである.福島第一原発事故を考えるこえるという学生がほとんどである.
福島第一原発事得ない．しかし，できるだけ早い段階で記録として残と，そして考え続けることが技術者倫理のテーマとし故を考えること，そして考え続けることが技術者倫理て成果があったと考えられる.
のテーマとして成果があったと考えられる.

こうした問題に対して，我々教育者または研究者

問題を論文にできるのか？については現時点でもに授業として取り上げたことの紹介にとどまらざるをしておくことの意義はあると考える．
は，何はともあれできる範囲で行動をすることが大事である．市民はまず落ち着いて行動をすることが大第５節事であり，その中で技術者は彼の専門の内外を問

放射性元素と土壌汚染と人体影響についてわず，その知識を期待される立場でもある．従って，

庄司 良
５-１．はじめに教育機関としては，正しい知識の普及のため，講義することがまず重要である．本講義の目的は正しく

東京電力福島第一原子力発電所からの放射性理解し，対策を学ぶことであり，主として環境と生命物質の飛散事故の生命倫理，環境倫理的側面としを担当する庄司は，特に放射線が与える生物や環て，放射性元素と土壌汚染と人体影響についての境に対する影響について講義することになったの技術者の卵たる高等専門学校の学生に対する教育

で，記録を紹介する．

を考えたい．福島第一から放出された放射性元素

５-２．講義内容

による放射能の生物に対する影響が懸念されていまず，土壌汚染の現状の確認として，地表面のセる．生物や人体に対する影響はあるのか？ないの

シウムの蓄積量と分布に関する最新の知見を紹介か？不明な点が多いと感じる方がほとんどである．

し，ついで筆者が実際に行った現地調査について，

政府は基準を超えるが安全だとしきりに発表してい写真を交えて紹介した．筆者らは最近，カリウム，カるが，果たして本当なのか判断する材料に乏しいのルシウムを農地に散布することで農作物へのセシウ

も事実である．自然放射能もあるのは確かだが，そムの吸収を抑制することを研究しており，詳細は別

れ以上の汚染が起きたことは事実であり，一時，市報に譲るが，研究者としても，全力でこの問題に取り民はパニック状態に陥り，水の買いだめに走り，不組んでいることを紹介した．

必要に周囲の水や土壌に沈着した放射性元素に対

次に，放射能に関する一般論として，放射線の種して，疑心暗鬼になっていた．これは第一に放射線類がアルファ線，ベータ線，ガンマ線，エックス線，に対する正しい知識がないためだろうと考えられる．

中性子線とあり，それらのうちどれが危ないのか？ど

少なくとも技術者は率先して振り惑わされないようにういう過程で発生するのか？について，量子化学的しなければならない．

知識の確認と復習をかねて講義した．単純 X 線， X

放射性元素，放射能の影響については，目に見線 CT ， PET など種々の放射線は医療利用・工業

えない恐怖であると報じられる．放射線は本当は意利用されており，人類は放射線を上手に利用するこ

外と身近な存在であり，ラドン温泉などに代表されるとで，様々な便益を手にしており，いまさら脱放射線

自然放射線の利用や X 線検査などの医療利用・産は無理であることを説明した．ここでは脱原発の議

業利用など幅広く我々の生活で利用されている．放論はしていないことを付記しておく．さらに自然放射

射線に対する極度の不安は，マスコミがあおってい線として，宇宙からまたは地表から一定程度放射線る側面もあると考えられる．とかくマスコミはセンセーを受けていることや，カリウム 40 などかなり多量の放ショナルな事柄に食いつく，視聴率至上主義的な側

射性同位元素を体内に取り込むことで，すでにヒト面があり，かつてのダイオキシン騒動を髣髴とさせに対する内部被爆が太古の昔から起きていることなる．事実を真正面に捕らえる正しい報道はあまり期

どをクイズ形式で紹介した．

- 13 河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

17

更に，それによる発ガン性と化学物質などによる限の責任として，正しい科学的知見に基づく，放射一般毒性との違いに焦点を当てて説明した．放射線の人体影響について紹介はできたと自負をして線による発ガンリスクは線量と正比例することから，いる．

閾値がないという重大な性質を説明し，損失余命という形でリスクの定量化することで，タバコ，飲酒など

第６節

生活に身近なリスクと比較した．また，放射線による技術者倫理から原発問題を考える
河村

細胞損傷のメカニズムを説明するため，放射線の影
響に関する分子生物学的な知見も紹介し，細胞と豊

６-１．考察のための出発点

DNA ， DNA の機能，放射線の DNA に対する作

授業予定では，最終回を震災問題の専門家を招用機序， DNA 損傷について説明した．特に DNAき，総括的な議論を実施するはずであった．河村の損傷の自然発生と放射線誘発については，塩基損

不手際も重なり，実施がかなわなくなり，準備中のテ

傷， 1 本鎖切断， 2 本鎖切断の 3 種類に大別し，ーマを河村が取り上げることとなった．テーマは「原そのうち修復困難な 2 本鎖切断に関しては，圧倒発問題」とした １）．

的に放射線による誘発が自然発生を上回っている「倫理的想像力」を身につけることを講義の目標

ことを理解させた．これによる影響と最終的に人体にに設定していることもあるので，「原発問題」につい及ぼす発ガンなどの疾患について説明した．最後ても，（１）「（技術者倫理教育が）目指すことは，技に，放射能差別について，すなわち放射線の影響

術者兼社会学者であること」，（２）「倫理的想像力をは遺伝するのかどうかについて，生命倫理的な側面身につけること」，（４）「倫理的配慮力を身につけるから説明し，例えば被爆二世群の健康リスクは被爆こと」，（３）「期待と不安」という「矛盾する問題」につしていない群と変わらないことを紹介した．原爆のといて検討することができる能力をもつこと，という切りきも遺伝するといった風評があったが，そうしたこと

口で迫ることを説明し，次の課題を最初に受講生には一切ないことを紹介した．

提示した．

講義の達成度の評価はレポートにて行い，放射「課題：「脱原発」は，今後の日本のエネルギー線の知識について問い，放射線を正しく怖がること問題に，どのような可能性，あるいは困難さを与えるを最終的な目標として評価した．

か．原子力発電の長所・短所について具体的に説

５-３．評価とまとめ明しながら，将来の日本のエネルギー政策につい26 通で31 名の学生が提出したレポートのうち 32
39て，あなたの提案を，１，０００程度で書きなさい．なは，技術者が持っているべき放射線に対する最低

お，脱原発について，賛成・反対の立場を示す必要限度の知識は得られていると考えられた．放射線とはない．」

どう付き合っていくべきかという根源的な問題に対しこうした課題を設定したゆえに，「原発問題」に関ても，彼らなりの答えをレポートで示しているものが３ても，彼らなりの答えをレポートで示しているものが６通であり，真剣に考えてもらうきっかけをこの講義通であり，真剣に考えてもらうきっかけをこの講義
30

わる以下の論考でも，学生が提案を作るための「情で与えることができたと考えている．

に再現することとする．

報提供」という位置づけで行った講義内容を部分的そもそも繰り返しになるが，この放射線による人体第一に，「原発問題」は，政治，経済，軍事，外交影響の問題は技術者倫理的な問題なのか？はなはなどの複雑な社会問題であり，かつ高度な安全対だ疑問があったが，できる範囲で授業に取り組むこ策が必要な技術問題でもあることを，具体的に説明とにした．授業の達成度の評価は困難を極め，準備した．第一の確認事項は，「原発推進派」と「原発反不足など反省は多々あるが，高等教育機関の最低対派」のように対立的にとらえることの問題点であ

１） ．テーマとしては，地震学研究や津波災害の研究なども検討した．地震防災については，たとえば，山岡耕春（名古屋大学）「地震研究の進展と巨大地震対策」ＮＨＫ，視点・論点 2008 年 9 月 1 日放送，また津波防災については，たとえば河田惠
昭『津波災害－減災者会を築く』（岩波新書， 2010 年 12 月 17 ）などのように，今回の大震災以前に警告していた．こうした被害予測と防災対策との関わりについても，倫理的想像力を高めるための素材となるが，別の機会に検討したい．

- 14 18

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

る．近年の原発に関する見解の多くをみると，無条している点は何だと思いますか，４つ程度書き出

件で原発推進を主張する論者や，原発の即時撤去

しなさい．

を主張する論者らの議論よりも，「両者をミックスした＜最も影響を受ける関係者の抽出＞「第三の道」」からの議論が存在しているように判断

５．脱原発がすばやく進むことで最も利益を得るの

できる

１）

．したがって，検討すべき問題は，「両者をミックス」するための具体的方法であり，さらに「第三はどのような人々・組織か．１つ書きなさい．
６．脱原発がすばやく進むことで最も不利益を受けの道」の具体的な姿である．

るのはどのような人々・組織か．１つ書きなさい．

第二に，仮に「第三の道」が存在するとしても，少７．原発が維持・拡大されることによって最も利益をう

なくとも大震災以前までの国内世論としては， 8 割

るのはどのような人々・組織か．１つ書きなさい．

が「原子力は危険」と考える一方で， 5 割は「原子力８．原発が維持・拡大されることによって最も不利益が必要」と考えていたという問題である．つまり，原発を受けるのはどのような人々・組織か．１つ書きな問題には排除したいが利用もしたいという「ディレン

さい．

マ問題」が存在し，その解決にはこれまでの対立的＜あなたが提示できる提案＞な議論を越えるための，新しい方向性が要求されて９．今後 20 年以内までの，現実的な電力構成比はいるという観点である

２）．

どのような比率か．エネルギー源別に比率を示し

第三に，倫理的想像力を高めるために，原発になさい．

ついての世論を形成している人々の立場からリアリ

１０． 40 年後の将来までに到達可能であると思う電ティを持って推測することである（ステークホルダー

力構成比はどのような比率ですか．同様に示しなの検討問題）．この作業については，授業中に，以さい．

下のようなチェック表を学生に記入させた．このよう＜解決困難であるとあなたが感じている部分＞

な作業をひとつのきっかけとして，受講生の考察に

１１．原発問題を考える上で，あなたが一番，困難で幅を持たせるきっかけとした．

あると感じている問題はなんですか．

「倫理的想像力」を鍛えるためのトレーニング「原発問題」チェックリスト

６-２．原発推進派による冷静な分析の存在
わが国における原発は，実用化原発研究が旧科
学技術庁グループ，電力供給用原発の導入・普及＜利害関係者の抽出＞が旧通産省および電力会社のグループより推進さ

１．原発推進に肯定的であるという思うステークホル

れてきた． 1970 年以降，発電用原子炉が建設・稼

ダー（組織など）を４つ程度書き出しなさい．
２．原発推進に批判的であると思うステークホルダー(組織など）を４つ程度書き出しなさい．

働し， 2011 年時点では稼働原子炉がアメリカ，フランスに次ぐ第 3 位（ 50 基）にまで到達している

３）．

一方，原発製造メーカーとしては，日本の日立，＜利害関係者の主な要求項目＞

東芝，三菱重工が，それぞれ GE 社（米）， WH 社

３．原発推進派が，原発は有効であると主張してい（米），アレヴァ社（仏）とグループを作り，世界の３大る点は何だと思いますか，４つ程度書き出しなさ

原子力発電製造メーカーを形成している．つまり原

い．

発の製造技術でも，日本は原発大国となっている．

４．原発批判派が，原発は問題を持っていると主張

１） 吉岡斉『原発と日本の未来

一方，ここまで原発を推進させてきた理由を取り

原子力は温暖化対策の切り札か』岩波ブックレット， 2011 年 2 月．本書の中で，「両者（推進派と反対派）は水と油の関係にな」い，という表現もしている（ p.11 ）．
２） NHK 世論調査（ 1970 年から 2000 年まで）の傾向．朝日新聞の世論調査では，チェルノブイリ原発事故以降の 1991 年では，推進反対が５３％，推進賛成が２６％となるが， 1996 年には推進賛成が３８％に増加している．
３）ＡＥＲＡ臨時増刊「原発と日本人号などを利用した．

100 人の証言」 2011 年 5 月 15 日号，および週刊ダイヤモンド「原発」 2011 年 5 月 21 日

- 15 河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

19

上げてみると，エネルギー確保，国際技術競争力維

業としての電気事業者にとっては，投資を抑制しよう

持， 国家安全保障，温暖化防止などが主要な項目とすることが経済合理的な行動であること．（２）「既としてでてくる

１）

存原発」の経済性の試算（モデルプラント試算 1999．

ただし，資源エネルギー庁が 2007 年３月作成し年）では，原子力 5.9 円，石炭火力 6.5 円， LNG

た「原子力立国計画」においては，原発推進を基調

火力 6.4 円 (1kW 時）とされるが，これには，新規としながらも，その一方で，冷静で，現実的な分析も

投資，廃棄物処理などにかかる費用は含んでいな行っており，興味深い．例えば，「エネルギー供給安い．試算のためには，停止中の原発設備などを含定性」の項目では，「現在，核兵器の解体に伴うウラむストランデッド・コスト（回収不可能の投資）の部分

ン供給等により，ウランの需給バランスが取られていも計算に加える必要があること．(3)電源の多様化はるが，今後１０年程度で，供給不足に陥る可能性が重要で，これ以上（３０％台以上）の原子力傾斜，特ある」として，解体核高濃縮ウランによる供給が今後別扱いは，エネルギー安全保障上はマイナスである

１０年で途絶える可能性や，中国等における需要急こと．(4)原子力発電に対して，これまでのような「特増によるウラン資源の供給難の可能性についても検別扱い」は理解を得られない政策であること．このよ討している．その対策と思われる「ウラン資源確保戦

うな分析を行っている ３） ．これらは冷静な分析と評略」に関わる分析でも，軽水炉型原発を利用する場

価できるのではないだろうか ．

合にはウラン価格が高騰へ進むことを懸念しておただし，関係者によるこうした客観的な分析

り，「世界的な原子力回帰により，ウランも激しい資や冷静な分析が行われながらも，これらの成果源獲得競争へ」向かい，すでに 2007 年のウラン価が原子力政策に充分に生かされて来なかったよ

格は， 2000 年に比べ１２倍となっていると報告してうに思える．もしそうならば，生かせなかった

いる．したがって，こうした資源不足問題の解消のたのはどのような理由であり，今後の改善にはど

めには「高速増殖炉サイクルの早期実用化」が必要のような要素が必要なのだろうか．この点こそ，であると話を進め，原型炉「もんじゅ」の早期再開を検討すべき課題と思われる．

目標としている点を紹介する．しかし一方で，「（高６-３．福島第一原発事故以降の議論

速増殖炉の）実証施設は 2025 年頃に実現， 2050

アメリカのスリーマイル島原発事故，旧ソビエトの年前に商業ベースの導入」という現実的な将来予想

チェルノブイリ原発事故により，原発への批判は強を示している．つまり，高速増殖炉の実用化（商業

まったが，日本でも，「もんじゅ」ナトリウム漏れ事故，

ベース化）には，さらに「 40 年」が必要であるとの見ＪＣＯ臨界事故，東京電力原発ねつ造報告事件，柏

積もりを，隠すことなく紹介している

２）．

崎刈羽原発事故などの問題が発生し，社会的な大さらに研究者からの議論もある．本人の個人的立問題となった．しかし，ヨーロッパの一部の国で生ま場は不明であるが，内閣府原子力委員会事務局所

れたような世論の劇的な変化などは起きなかった．

属の担当者ということなので，原発推進派に近いとこのような中で，今回の福島第一原発における炉心

推測しておく． 2001 年に「原子力学会誌」に発表し溶融を含む放射能放出事故は，不幸な出来事であたこの研究者の論文では，（１）自由化の中では，企るが，日本の原子力政策を変化させるきっかけとな

１）学生に提示した項目は以下のもの．・電力エネルギーの確保に貢献できる．・地球温暖化防止に貢献できる．・石油資源を（火力発電に使う代わりに），素材などに有効に利用することに貢献する．・開発を継続すれば安全は確保できる．・関連技術，周辺技術の発展に刺激となる．・原発設置地域の経済振興に貢献できる．・関連技術を輸出することで，海外進出できる．・新興国の電力需要に応えるには原発が良い．・再生可能エネルギーによる電力の安定供給は困難である．・「原子力ルネッサンス論」が広まっている．・脱原発にしても廃炉に莫大な費用がかかる．維持継続した方が安全．・機微核技術を保有することで，その権益を継続的に保持できる（国家安全保障のための原子力）．

．

２）「原子力政策の課題と対応－原子力立国計画」 http://www.enecho.meti.go.jp/policy/nuclear/．もちろん， 40 年後に高速増殖炉が実用運転するという見込みがどれほどの根拠で紹介されているのかは，別の立場から検証することは必要である．
３） 白石重明「電力自由化と原子力」日本原子力学会誌， 43(9)， pp.862-865,2001 年 9 月

- 16 20

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

力発電所のリプレイスが他国に比べて遅れている．

るかもしれない．
以下では，原発については中間派と思われる論

環境対策には，原発増設ではなく，旧式火力のリプ者として，原発推進に近い論者（柏木孝夫：東京工

レイスに資金を使っておこなうべきである，（６）エネ業大学），と原発廃止に近い論者（吉岡斉：九州大

ルギー安定供給のためにも，政府による過剰な原発学）らが，福島原発事故後にどのような議論を行っ優遇策は廃止すべきである．その代わり，新エネルているかを紹介し，原発問題の重要な論点に一歩

ギー開発に資金を振り向けることができる，などであでも近づくことにする．

る

２）

．

まず，東工大の柏木孝夫は，（１）エネルギー基本

震災後に刊行した同書第 4 刷版には，新たに次計画（ 2010 年 6 月）は見直しが必要であること，のような意見を加えている．「筆者は，「人類は核と（２）原発の「積極推進」か「全廃」かの二者択一の議は共存できない」という立場はとってこなかったが，論には解はないこと，（３）基本的視点は原発の利用

今回の震災をふまえて原発の総合評価バランスシ

を含めたベストミックスであること，（４）再生可能エネ

ートをみれば，日本の脱原発に向けて舵を切るのがルギーは 20 から 25 ％程度が限度であるので，全賢明だと思われる」

３）．

電力における電源構成比は，原子力：約 30 ％，化

このように，柏木，吉岡の議論を眺めてみると，原石燃料：約 30 ％，再生（水力含む）： 15 ～ 20 ％，発への期待度合いや，最終地点での意見の差は大コジェネ： 15 ～ 20 ％であること，を提唱した．最後

きいようにみえるものの，両者の見解は，単純な原の(4)に ついては，政府による「エネルギー基本計

発推進派，原発反対派の議論であるとは括れないこ画」（ 2010 年 6 月閣議決定）では， 2030 年までにとを確認したい．論点の幅は広いが，原発について

原子力発電の割合を５０％とすると主張していたことの中間派とも言える議論ではないだろうか．

に反対し，新たな形で柏木の「ベストミックス論」を主張したものと判断できる

１）

しかし，彼らの議論をさらに進めるには，震災後に．

活発になってきた再生可能エネルギーの可能性を一方の吉岡斉は，震災前（ 2011 年 2 月）に刊行検討する議論や，「脱原発」に代わる「縮原発」というした『原発と日本の未来』において，以下のような議

ような日本における原発との現実的な「つきあい論を行っていた．（１）日本政府が原子力発電を重方」，将来を展望した「つきあい方」も議論する必要視するのは，エネルギー政策の前に，「国家安全保がある ４）． それに加え，技術開発に新しい可能性

障のための原子力」という目的がある，（２）それゆ

費切り開く新しい展望も必要ではないだろうか．たとを切り開く展望も必要ではないだろうか． たとえば，

え，政府の「機微核技術」保持政策の中で，各種のえば，経済産業省エネルギー庁編の『エネルギー白経済産業省エネルギー庁編の 『エネルギー白書』

原発支援政策（電源三法など）を推進し，国策民営書』（ 2008（2008年度）年度）に掲載されている，「日本のエネに掲載されている， 「日本のエネル
ルギーバランスフロー」で示された次のようなデータ
ギーバランスフロー」 で示された次のようなデータ

として運営してきた，（３）国策民営の中で，批判を許さない，強固な利益グループが形成され，「安全神話」のもと，災害対策が軽視されてきた，（４）原発
は，建設コスト，維持管理コスト，核燃料廃棄コストを含めると他のエネルギーに比べ高コストである．政府による支援（立地，維持，廃棄，リスクなど）が不可

は新しい切り口の１つとして興味深い．一次エネル
は新しい切り口の 1 つとして興味深い． 一次エネ
15
ギー国内供給が21 21,565， 565×10
Ｊ であるとする一ルギー国内供給が× 1015Ｊ であるとする

15
方，エネルギー転換／転換損失等が6 ， 839×10
一方， エネルギー転換／転換損失等が6,839 ×
Ｊであると紹介している点である．つまり，生産してい1015 Ｊ であると紹介している点である． つまり， 生

欠となっている（原発介護政策），（５）原発による二るエネルギーの３０％は，送電ロスなどで浪費されて産しているエネルギーの 30％は， 送電ロスなどでいるというのである．すでに節減技術の問題は繰り浪費されているというのである． すでに節電技術の酸化炭素削減を主張したため，国内にある旧型火返し検討されているが，送電ロスを減少させるには，問題は繰り返し検討されているが， 送電ロスを減

１） 柏木孝夫「緊急提言：震災復興をけん引する新エネルギー政策

原発も含めたグランドデザインの見直しを」 2011 年 4 月

15 日． http://eco.nikkeibp.co.jp/article/report/20110414/106363/
２） 吉岡斉，前掲．
３） 吉岡斉，同上，ｐ．２９．
石橋克彦編『原発を終わらせる』（岩波書店， 2011 年 2011日），
で紹介されている，「エネルギーシフトの戦略」，
7 月 20年
４） 例えば，
例えば，石橋克彦編『原発を終わらせる』（岩波書店，
7月20 日），で紹介されている，「エネルギ「原発立地自治体の自立と再生」などの議論は新しい視点であると評価できる．
ーシフトの戦略」，「原発立地自治体の自立と再生」などの議論は新しい視点であると評価できる．

- 17 河村，川北，浅野，木村，庄司：技術者倫理教育の立場から東日本大震災を考える

超電導送電などの新しい技術開発が不可決であり，少させるには，超伝導送電などの新しい技術開発
エネルギーの生産，輸送，消費に関わる総合的なが不可欠であり，
エネルギーの生産， 輸送， 消費技術開発が，エネルギー政策のテーマになることをに関わる総合的な技術開発が，エネルギー政策の示唆している点で，新しい技術開発課題のそんざい
テーマになることを示唆している点で，
新しい技術
１）

1）

21

さて，事故から半年が経過した段階になって，地震学者や原発研究者などからも，研究者の立場からの「反省」が出はじめた．
たとえば，東京大学地震研究所からは，地震学の成果として地震予知を強調するあまり，地震予知がであると感じる ．
開発課題であると感じる．
６-４．まとめにかえて防災対策と誤解され，結果として人々の防災意識を

原 発 問 題 は ，一 国 の エ ネ ル ギー 政 策 ，経済 政低めたのではないか，これまでの地震研究者が自ら策，国防政策などが絡む複雑な問題であることは改の研究分野の存在意義を強調するあまり，そのようめて説明するまでもない．だからと言って，技術者倫に仕向けたのではないか，という反省が示されてい理では扱えないと逃げる必要はないだろう．冷静なる．それゆえ今後は，地震学によって提示できる科

科学的，工学的検討結果だけでは問題が解決しな学的知識はあくまでも解明途上のものであること伝いということは，原発問題に限らず，多くの問題に共え，医療に例えるならば，不治の病（＝地震災害）で通する．例えば，「電気学会倫理綱領」（平成 19 年はあるが，延命のための対処療法（＝耐震建築，防4 月 25 日改訂）の第２項には，「自然環境，他者お災対策，防災訓練など）を具体的に提示すべきであよび他世代との調和を図る」と書かれている．「他世るとも展望している

２）．

代との調和を図る」という文言を，脱原発と考えるの

また，原子力学会からは，事故が起きても大丈夫

か，縮原発と考えるのか，新エネルギー開発促進とだという過信があったことや，国内での原発のトラブ考えるのか，それとも省エネルギー技術開発の促進

ル発生の頻度が低いことが安全神話につながったと捉えるのか．少なくとも技術者には，原発に関わるのではないか，などの指摘が行われている ３）．原子技術問題については，将来展望を示す努力をして力学会に所属する技術研究者たちが，具体的な問

欲しいと希望したい．

題にまで遡って反省をし，将来への対策を示すことができるのかが問われているように思う．
おわりに

技術者倫理教育における今回の試みが，受講生－今回の試みで見えてきたこと－にどのように理解されたかは簡単にはつかめきれな河村 豊

いように感ずる．本来ならば，アンケートで受講生の東日本大震災から半年後，震災による被害が数

満足度を数字で掲載すべきかもしれないが，感想

字上で詳しく明らかにされる一方で，親を亡くし，子

文のみでのフィードバックに止まっている．

供を亡くした一人ひとりの悲劇についてもその多くが「原発を考える上で，政治的，歴史的問題も含ん伝えられるようになった．こうした被害者の悲しみ，

でおり，技術者として考えるとただの理想を語ってい無念さ，辛さを，自分たちの近くに感じることができるだけなのではないかと思った」，「問題は複雑で深るかどうかということも，倫理的想像力を高めために

く考えるこ事と技術者倫理の重要性を再確認した」，
く考える事と技術者倫理の重要性を再確認した」，

は大切なことであると判断している．このことは被害「原発について扱う事が技術者倫理にどうつながる者の心の問題への共感だけを意味するものではなのか見えなかった」などの感想があった．

く，同様の被害を繰り返さないという具体的な手立て

感想文から見えることは，勉強にはなったが，技を真摯にかつ情熱を持って取り組めるかにも関わっ

術者倫理教育の意味については「消化不良」に終ていると考えるからである．

わっている，と受講生が言っている点である．それで

１） この部分の議論は，吉田文和『グリーン・エコノミー

脱原発と温暖化対策の経済学』（中公新書， 2011 年 6 月刊行）を参照

した．特に，第４章「制約なくして革新なし」（ Limitation creates innovation ．）という標語が，新たな意味をもって再生したように感じた．
２） 視点・論点「地震の科学と情報発信」：大木聖子（東京大学地震研究所広報アウトリーチ室助教） NHK ， 2011 年 9 月 5 日
放送．以下のホームページも参照した． http://daichi.eri.u-tokyo.ac.jp/
３） 「原子力学会，反省の声

事故後初の大会始まる」朝日新聞， 2011 年 9 月 20 日付け

- 18 22

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

も，「日本のエネルギーに対する考えが大きく変わるという問題もあるかもしれない．
あるかもしれない .

ときだと思った」という感想もあった．自分たちが変今回の大震災は，間違いなく多くの自然科学上化の時代にあることを感じ取ったのかもしれない．

の問題，工学上の問題をわれわれに課したといえる

一方，大震災や原発問題を事例に取り上げたことだろう．とくに原発問題に関しては，新たな視点で検の戸惑いを，担当教員自身が感じていたことも，率討する機会をわれわれに与えたと言えるのではない

直に認めるべきだろう．特に原発問題を議論するにだろうか．一方，技術者倫理教育においては，現実

は，どうしても担当者のこの問題に対する個人的なで発生している問題の中から，技術研究者たちの切スタンス（賛成か反対かを含む）を出さざるを得な

迫感をどれだけうまく汲み取とり，授業の教材として

い．このことは担当者に精神的な負担を強いたよう紹介できるかが大切だと，改めて考えさせられた．

に思う．それゆえ，受講生には原発に対する態度を最後となるが，東日本大震災を技術者倫理教育

はっきりとさせなくても良いと説明する一方で，教えの側面から取り上げた意味は，学生への効果よりもる立場からは，なるべく中立的に議論をしていくこと

むしろ教員側への効果の方が大きかったのかもしれに心がけた.
これまでの原発問題では，賛成 ･ 反に心がけたと思っていた．これまでの原発問題でない，という感想を付け加えておきたい．

は，賛成・反対の対立が鮮明にされており，冷静な対の対立が鮮明にされており，冷静な分析がしづ
分析がしづらく，あるいは思考停止を強いらされた
らく，あるいは思考停止を強いらされた状況があり，状況があり，細かな事実関係を検討してこなかった
細かな事実関係を検討してこなかったという問題も今回の取組に御協力いただいた皆様に，この場を借りて謝意を表したい．
（平成 23 年 9 月 22 日

受理）

東京工業高等専門学校研究報告書 第東京工業高等専門学校研究報告書
第40(1)号，2008
43（1）号，201123

国語プレースメントテストの実施報告

要旨（欧文）
国語プレースメントテストの実施報告

A placement test which focuses on Japanese舩戸美智子*，川北晃司*，津田
vocabulary
has been given
annually since2004, 潔in *order to measure the Japanese ability of the
舩戸美智子* 川北晃司* 津田 潔*
A Report on the Placement Test of Japanese Ability of Students at
3rd-year students at Tokyo National College ofTokyo National College of Technology
Technology. The results have proved to be
A Report on the Placement Test of Japanesesatisfactory.
The
author andher colleague
Ability of Students at Tokyo National College Michikoof
UNATO, Koji
KAWAKITA
and Kiyoshi
TSUDA
F
teachers intend to continue researching on theTechnology
A placement test which focuses on Japanese vocabulary has been given annually since 2004,
Japanese ability of the students from various
in order to measure the Japanese ability of the 3rd-year students at Tokyo National College ofpointsTheof view.
Technology. The results have proved to be satisfactory.
author and her colleague teachers
Michiko
FUNATO,Koji
KAWAKITA，Kiyoshiintend to continue researching on the Japanese ability of the students from various points of view.
TSUDA(Keywords: Placement Test, Japanese ability)
1.

はじめに

(Keywords: placement test, Japanese ability)

それゆえ機構でも，教室での国語の授業の学習効
果を一元的に計る到達度試験を行うことは困難とみ

毎年 1 月半ばに国立高専機構では，全国高専を対なしているのであろう。

象に学習到達度を計るために数学と物理について

そのような現状ではあるが，本校国語科において「学習到達度試験」を実施している。これは高専学もなんとか国語について学習到達度を計ることがで生の学力の現状を把握すると共に，学習到達度を計きないかと数年前から模索してきた。

ることで，高専としてのいわば品質保証を図る一つの手立てともなっている。

そこでまずは 2004 年度に文部科学省独立行政法
人メディア教育センター*1 の主催で始められた「プしかしながら，機構では国語について到達度試験

レースメントテスト」を３年生に実施した。対象とを行うといった計画は，今のところ持ち上がっていして３年生を選んだのは，数学・物理が到達度試験ない。それには国語という教科としての特性もあるを行なっているのが３年生であり，高専教育カリキのだろう。

ュラムの中においても，専門教育へ本格的に踏み出

漢字の読み書きについては，ある程度の学習を経

す前の節目の年に当たり，基礎学力としての一般科

れば学習到達度を計ることができる。例えばその一目の多くが３年生で修了することから，ここで到達

つに漢字検定がある。現に，中学校卒業程度のレベ度を計っておく意義は大きいと考えたからである。

ルの漢字検定三級は，その取得の有無が高校入試でその結果の詳細については後述するが，概ね良好考慮されることがあると聞く。それは，漢検で取得であり，ほとんどの学生が高校３年生レベルの学力した級によって示された漢字能力が受験生の国語力であった。

を示す一つの指標となっているからだろう。その意

それ以降は，ほぼ毎年３年生を対象に「文章表現

味では，漢字の読み書きを使って到達度を計ること法」の授業内で同じようなテストを実施している。

は比較的容易だとは言える。

本稿では，2004 年度から 2011 年度まで実施した

しかし読解力・作文力についてはどうだろうか。

これらのテストの結果を比較しながら，本校の学生

近年関係各社が様々な形で検定方式の試験に参入しの国語力の変化について分析を加え，今後の国語教ているが，漢字検定のように全国的に国語力の指標

育の展望を探っていくものである。

として認知されるものは未だできあがっていないのが実状のようである。読解力は文章の難易度によっ

2.

プレースメントテストの概要てその到達度を計ることはある程度は可能ではあるだろうが，作文力については，採点基準を単純化でまず，2004 年度に行なった「プレースメントテス

きない側面があるため，一律的に国語力の一つとしト」を簡単に紹介しておきたい。 本校国語科で試行て到達レベルを計ることは難しい。

したきっかけは，平成 16(2004)年 3 月に文部科学省*一般教育科*1 文部科学省管轄下にあった独立行政法人メディア教育センターは 2009 年度末で廃止されている。

24

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）（第 40(1)号）

2
得られるのではないかと判断したものである。
なお、費用については試行ということもあり，学生からは徴収せずに行った。

東京工業高等専門学校研究報告書

メディア教育開発センターから案内が届いたことによる。当時から少子化に伴う大学生の学力格差が問題視されており，このテストはそのような背景を受けて開発され，大学生の基礎学力の判定を行い,学力

3. プレースメントテストの結果・分析
3-1 2004 年度の結果の現状を把握することで「リメディアル教育や基礎
学力別クラス編成の際の指標を得る」ことが可能になるという。

プレースメントテストは，３年「文章表現法」の試験科目は国語と英語であったが，国語科では単独で行なうことになった。2004 年３月に郵送されて授業内で各クラス 30 分の試験時間を取って行われきたその案内によれば，当テストの目的・概要は以た。2004 年度に実施した際の結果は，個々の学生に

下のとおりである。

ついてスコアとレベルが表示されたデータが送られてきた。ここではスコアをレベル別に当てはめ,その日本語・英語の基礎学力を中 1 以下～高 3 以上までの学年表示で学生の学力を判定し、報告します。
実施時間 日本語 30 分
一人 200 円

人数の分布を以下に示した(表 1)。図 1 は表 1 をグラフで表したものである。
なお，レベル毎のスコアの基準については公表されていないため，送られてきたデータの結果を基に（中略）

こちらで判断したものである。

本テストは現代的なテスト理論である IRT

図 1 からは，３年生 189 名の内，7 割強の学生が学年どおりの高３レベルにあり，中学生レベルの学生はわずか 2%程度に留まっていたことが伺（項目反応理論）に基づいて作成された問題項
目を利用しています。平成 14(2002)年度に全国の中・高生、約 20 万人を対象に基礎学力（日本
語・英語・数学）調査を実施した結果から、統計的な分析によって各問題の難易度や識別率のレベル算出し、問題の選別等を実施した上で開発されたものです。

2

600-69997582-59937

高２レベル

558-58127

高１レベル

515-55722

中３レベル

408-5073

中２レベル

407 以下1

高３レベル

結果、個々の学生の日本語と英語の学力は、0～1000 の間の能力スコアで判定されます。

このテストはマークシート方式で全 95 問からなる。主に語彙の意味や語句の使い方，類語の区別などが問われている。配点の詳細は公表されていないが，95 問で 1000 点満点となっているので，設問の難易度によって配点の差異があるものと思われる。
本校でこのテストを利用する目的は，本校の学生が全国の高校生または大学１年生と比べた場合，どの程度の国語力を持っているのかを計ることにあった。本校は高専独自の教育カリキュラム編成となっており，受験を前提とした普通高校の教育内容と比べてその差が大きいため，国語分野全般に渡って出題されると不利になる可能性が大きいのだが，当テストは一般的な常識に基づく語彙力に重きを置いているため，本校のような特殊なカ
リキュラムで受講している学生にも一つの指標が人数700 以上そのため、通常のテストと比べ、他の様々な測定結果との比較が可能になります。テストのスコア

計
表 1 2004 年度 スコア・レベル別分布

図 1 2004 年度 レベル別分布
2189

舩戸，川北，津田：国語プレースメントテストの実施報告

25

著者姓：論文名

その結果を表 2 にまとめた。得点分布をわかりやすく示すため，得点は 10 点刻みで表した。その得点分布を年度別に比較したものが図２である。
図２から言えることは，全体的に見ても 50 点
代までにはほとんどの学生が収まっているということである。年度によりその割合に多少の差はみえるものの，年度ごとの比率からすればさほどの差にはならないと見てよいだろう。
しいて年度ごとの差に注目するならば，2006
年度にやや 50 点台の学生が多くみられる。また2010 年度は 70 点台の学生が増えている反面、40点台の学生から 20 点台の学生までの裾野も広がっていることが気になるところである。裾野が広がる現象は 2011 年度にも見られる。
また 2009 年度はここ数年の間では一番良い結果が出ている。

える。これは全国の大学に比較しても少ないほうであった。同テストを受検した大学の内,中学生レベルだった学生の割合は,国立大で 6％,私立大
19％,短大 35％という結果であった*2。
本校では高 2・高 3 レベルを併せても 86%に上るので，本校の学生が国語は苦手だと言われがちだが，この結果を見る限り学力的には危惧するほどではないことがわかる。
3-2 2006 年度から 2011 年度までの結果比較
次に2006年度から2011年度までのテストの結果を見てみたい。
2004 年度にプレースメントを行なった結果は前述のとおり，
大きな問題は見られなかったため，2005 年度は実施を見送った。しかし，学生の学力推移を見るためには継続してテストを行う必要がある。また学生自身が自分の国語力がどの程度あるのかを客観的につかむこともある程度可能であるという点も鑑みて，３年生を対象に先のプレー
スメントテストを基にした語彙力テストを学内で試行することにした。
実施については 30 分で行い，解答用紙回収後に学生には問題用紙を見ながら，自己採点をさせている。その利点は学生自身がすぐに正答を確認でき，自分で計算すれば，どのくらい点数がとれたのかを即時知ることができるという点である。
学生には予めこの評価はふだんの授業の評価とは関係ないと明言しているので，自己採点を行なっても不正による採点の信頼性を損なう心配はない
ものと考えている。

図２ 年度別得点分布

2006

2007

2008

2009

2010

2011

90 点以上

1

2

0

0

2

1

80 点代

29

35

27

32

33

39

70 点代

71

75

67

85

84

70

60 点代

46

41

65

54

58

59

50 点代

36

24

19

24

19

23

40 点代

9

4

4

2

9

6

30 点代

0

5

3

1

3

6

29 点以下

2

2

2

1

2

0

194

188

187

199

210

204

計

次にこれらをレベルに当てはめてみるとどうだ
ろうか。満点換算や配点の違いがあるため，2004
年度の結果と単純に比較することはできないが，
ここでは 2004 年度の得点とレベルとの関係を鑑
み，表１の得点分布を以下のように換算して比較することにした。
95〜60 点
59〜40 点
39 点以下したがって，次頁に示す円グラフはあくまで推測であり，厳密な判定ではないことをお断りしておく。ここでは図 2 で特徴が表れている年度につ

表 2 プレースメントテスト 年度別得点分布*2 毎日新聞 2005 年 6 月 8 日東京朝刊記事による

高３レベル
高２・高１レベル中学生レベル3

26

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）
東京工業高等専門学校研究報告書（第 40(1)号）

いて,主に中学生レベルの割合がどのように変化しているかを見てみたい。

4

図５ 2009 年度のレベルの割合
図３ 2006 年度のレベルの割合の学生も若干増えており，その点では一概にくく
り入試以降の学生の学力が底上げされて上がっているのではなく，学力格差が広がっているとも見ることができるだろう。
しかしその現象もまた 2009 年度（図５）では好転し，中学生レベルの学生の割合も減って全体
的に成績は底上げされたようにみえる。
ただし，先にも触れたように図２では，2010年度からは逆に得点分布の裾野が広がる傾向がみられた。
ここでは特に円グラフで示さなかったが，2010・2011 年度ともに図４の 2007 年度に割合の様子が酷似しており，
2009 年度で成績が上昇した
ものの，2010 年度では中学生レベルの学生がまた増加する傾向にあるのである。これは，学年末の修了認定時に４単位のバッファができた 2008 年度から，低学年の内にその単位を持った学生が2010 年にこのテストを受検したと考えれば，
低レベルの学生の増加はそのバッファの影響の表れとみることもできるのである。学力格差は明らかである。
以上のようにこれらのデータ分析をまとめると，
次のようなことが言える。

図４ 2007 年度のレベルの割合
2010 年度 2011 年度もこの図に酷似
さて図３から図５にかけての変化は何を意味しているのか。
2005 年度から本校ではくくり入試が始まった。
くくり入試とは，学科を確定せずに入学し，二年次に進級する際に学科に分かれるという制度である。
その初年度の学生がこのテストを受けたのは，
2007 年度である。図２から 2008 年度から 2009年度にかけて成績は良好であったことを考えれば，くくり入試以後の学生のほうが全体的に国語力があるということも言えるかもしれない。
これらをさらに別の角度(図３・４)から比較してみると，受検者全体の人数に対する割合でレベルを分ければ，高３レベルの学生の人数が 2007
年度では確かに増加しているものの，中学レベル

・ 東京高専の３年生の国語の学力は，ほぼ学
年どおりの高３レベルにある。
・ 2004 年度から今日までの年度ごとの大きな差も特に見られなかったので，ここ数年間で国語の学力が落ちているということも言えない。
問題が認められるとすれば，４単位のバッフ
4舩戸，川北，津田：国語プレースメントテストの実施報告

27

著者姓：論文名

字を読ませることで一般常識的な語句の習得をも目指している。
読書習慣が身についていない場合は，新聞の活字を読み取ること自体に苦痛を伴うが，読みやすい話題から導入し，集中して読み取る作業を一年間自学自習で積み上げていけば，かなりの読解力が身につき，同時に作文の際の語彙力・構成力にも結びつくと考えている。
具体的な方法については，まだ議論の余地があるので，今後の課題でもある。
また国語力の計り方についても，これからさらに検討する余地があるだろう。
2004 年度に行なったプレースメントテストの主催団体は、すでに解散しており，同じテストを継続して受検することはもはやできない。さらに現在までに行なっているプレースメントテストでは語彙力中心の簡易な検査に留まっているため，真の国語力をどこまで計ることができるのかは疑問も残る。現にこのプレースメントテストも主催が文科省の下部団体から民間団体に引き継がれ、内容も改善されて大学などで利用されているようである。また近年では国語に関する新しい検定も立ち上がった。国語力を多角的にどう計るかは，国レベルでの課題でもあり，高専機構の課題でもある。国語力は社会でも大いに期待される力の一つでもあるので，慎重に模索が続いているようだ。
さらにその経年変化を調査するには，継続した受検料も必要となる。受検者負担として徴収する学校も多いかもしれないが，できれば学生に負担をかけずに行うことが望ましい。
客観的な指標を求めることは，実力を知る上で大切なことである。今回の分析では経年変化に大きな違いが表れなかったが，別のテストを行えば別の結果が得られた可能性もある。今回の結果に安住することなく，精度の高い他の検査も検討する必要があるだろう。そして少しでも正確な実力を計り，学生の弱い部分を強化すべく我々の授業

ァのほうにありそうである。学力に余裕のない
学生は総じて国語力が不足している者も多い。
そのような学生が学力に不安を抱えたまま３年生に進級すれば，他の学生とは学力差をつけたまま過ごすことになる。国語力は特に一朝一夕で力をつけることは難しいので，到達度の目
安となる今回のような客観的なテストでは，実力不足が露呈しやすい。
国語科としては，そのような学生をどう底上げしていくかという点も重要な課題である。
4. 本校学生の国語力の向上をめざして
これまで国語力の到達度を計るための一つの試みとして，プレースメントテストを利用し，その成績の実態と経年変化などを追い，分析してきた。
ここで対象となった学生たちは，まさにゆとり教育を受けてきた世代でもあった。その弊害について学力低下が取り沙汰されることもあったが，国語に関してこの結果を見るかぎりでは，本校の学生はゆとり教育による学力不足を抱えて入学してきているわけではないということがわかった。
本校の国語では 2004 年度から新カリキュラムを導入し，１・２年次での「現代国語」「古典」科目に加え，３年次では，従来の普通高校と同じ検定教科書を用いた「国語」という授業を「文章表現法」という科目に衣替えし，文章力を初めとするコミュニケーション力の強化に特化した授業を行なっている*3。
今回取り上げたプレースメントテストは，３年次の前後期の間の時期で実施しているため、その結果がこの「文章表現法」授業の成果に結びついているとは言いがたいが，少なくとも２年次までの国語の授業が国語力の涵養に一役買っていると評価を加えることも可能だろう。
しかしながらそれに満足しているわけにはいかない。先にも述べたように中学生レベルの学生が少ならず数名はいる以上，その学生に対しての指導はどうすべきかを議論しなければならない。
３年次の「文章表現法」の授業では，最終的に卒業論文が書けることを目標に掲げているため，
新聞から多くの教材を取り上げ利用している。必然的に時事問題にも目を向けさせ，その記事の活改善にも役立てていきたいと考えている。
参考文献

大学教育の改善−プレースメントテストとリメ

ディアル教育教材の開発−,小野博,大学入試センター共同研
究報告書,2004.3（平成 23 年 9 月 22 日

受理）

*3 詳細は以下の論文を参照。
2006.1,高専における実践的国語表現授業の試み-2004 年度 3 年「文章表現法」授業報告-,舩戸美智子・川北晃司・津田潔,共著,東京

5工業高等専門学校研究報告書,第 37（2）号,東京工業高等専門学校,pp.29-41

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，201129

円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動

円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動
斉藤純夫*，山科貴裕**，高橋正旭***，岩村拓哉*
斉藤純夫*，山科貴裕**，高橋正旭***，岩村拓哉***
Control of Stall Phenomena ina ThickWind Turbine
Blade
by a
CylindricalRodand the Behavior
FlowaroundthebyBladeControl of Stall
Phenomena
in a Thick ofWindTurbineBladeaSumio SAITO, Takahiro
Masaaki
TAKAHASHI
Takuya IWAMURA
Cylindrical
RodYAMASHINA,and the Behavior
of Flowaround the and
Blade

SAITO
, Takahiro
YAMASHINA, Masaaki
IWAMURA
Currently, widelySumioused large
windturbines withpropeller-typerotors onTaAKAHASHI
horizontal andaxis Takuya
employ windturbineblades, the thickness ratio δ (ratio of the maximum blade thickness T to the chord length C) of which is small at theCurrently, widely used large wind turbines with propeller-type rotors on a horizontal axis employ
blade
tip
(thin blade)and thelargethickness
at the bladeratio
root (thickblade).
the entire
structureof wind Tturbine
blades,itwindturbineblades,δ (ratioof Regarding
the maximum
blade
thicknessto thechord
has beenC)recognizedimprovementof thetip
aerodynamic
characteristics
airfoil
at eachportionislengthof whichthat
is thesmall
at the blade(thin blade)and largeofatthe
the
blade
root blade(thickblade).
Regardingtheeffect
entirestructureof roughness
wind turbine
it has beenrecognized
the improvement
important. Theof bladesurfaceon theblades,characteristics
was also
studied in thatconnection
with the flowofthe aerodynamicof the two
airfoil
at eachblade
portionimportant.
blade
types
of thickbladeswithisairfoil
shapesThethat effectlikely ofaffectedconditions
around the characteristics
blades by employing
surface roughness on the characteristics was also studied in connection with the flow conditions
aerodynamic
characteristics
andbydividing
theprocessofchanges
in
the
slope
of
each
aerodynamic
characteristic
around the blades by employing two types of thick blades with airfoil shapes that likely affectedcurve into threecharacteristics
regions, as reported
in by
the dividing
previous paper.
It was also
placinga cylindricalrod in front of
aerodynamic
andthe processof proposedchangesthat
in theslopeof each aerodynamic
characteristic
curve stall
into control
three regions,
ascontrolling
reported thein theIt wasalso stall
proposedthata blade as a simplified
method forflow previous
around thepaper.
blade andavoiding
phenomena
placingcylindricalrod
in frontof ofa bladeas aandsimplified
controlrange
methodfor controllingflow
improvedathe
flow on theupper
surfacethe bladeextended stall
the operable
significantly
until thethe
angle
ofaround the blade and avoiding stall phenomena improved the flow on the upper surface of the blade
attackreachedthehighattackangle
region
where
a
stall
occurred.
In
thispaper,acylindrical
rod
in
front
of
the
thick
and extended the operable range significantly until the angle of attack reached the high attack angle
blade wasplaceda tostall
examinethe behaviorof paper,flow aroundthe blade byusing
experimental
flow
analysisregionwhere
occurred.
In thisa cylindricalrod
in frontof the and
thick
blade
wasmethods
placedtobehaviorof flow aroundblade
experimental
and position.
flow analysis methods
andexaminestudied thethe
effectof the cylindricalrod on thethe
controlof bystallusing
phenomenaand its optimaland studied the effect of the cylindrical rod on the control of stall phenomena and its optimal position.
Key
Words : Wind Turbine Blade, Thick Blade, Aerodynamic Characteristics , Lift Coefficient, Drag Coefficient,(Keywords: Wind Turbine Blade, Thick Blade, Aerodynamic Characteristics, Lift Coefficient, Drag

Coefficient,
Angle
of Attack,Stall,Flow
Pressure
Distribution,
Flow
Visualization,
Stall
Angle
of Attack, Stall,
Pressure
Distribution,
Visualization,
Stall Control,
CylindricalRod
Control, Cylindrical Rod)1.

その結果，翼表面が滑らかな状態では，小さい緒

言

迎え角と大きい迎え角の領域において，二度の失現在，一般的に採用されている大型プロペラ形

速が発生するのに対し，翼面粗さが粗い状態の翼

水平軸風車においては，翼先端部では厚み比 δ（翼の場合，迎え角の小さい領域での失速は消え，迎弦長 C に対する翼最大厚み T の比）の小さい薄翼

え角の大きい領域においてのみ失速が生じること

が，また，翼根元部では厚み比の大きい厚翼が用を明らかにした．

いられている．このため，風車翼全体の翼構成に

このほか，厚翼を対象に，失速制御の簡易的手

おいて，翼の各部位における翼型の流体力学的特法の一つとして，翼前方に円柱棒を設置すること性の向上を図ることが重要な課題である．

により翼スパン方向に渦芯を持つ横渦を発生させ，(1)

前報 では，風車翼全体についての翼型構成のその作用により翼周りの流れを制御する手法を提

最適化を図るための第一段階として，実際の中大案し，失速現象の回避を試みた結果，翼上面の流型風車より 1 桁レイノルズ数の小さい小型風車にれの改善が図られ，大きい迎え角で発生する失速

焦点をあて，薄翼と厚翼の代表的な翼型を選択し，までの作動領域を大幅に拡大できることを示した

失速前後を含む迎え角における基本的な流体力学(3)．

的特性と翼周りの流動状態について検討を加えた．

そこで，本報では円柱棒を翼前方に設置するこ

また，光造形手法により翼型を製作した際に翼とにより発生する横渦の影響が翼面上の流れに及表面上に生じる積層痕の有無が流体力学的性能曲

ぼす影響を実験的および流れ解析手法を用いてよ

線の変化の過程に及ぼす影響を，各迎え角の領域

り詳細に検討し，あわせて，円柱棒設置の最適位ごとに分類して考察した(2)

置についても提示した．

．

さらに，流体力学的特性に翼型形状の影響が現れやすい 2 種類の厚翼を対象に，前報(2)で提示した流体力学的特性曲線の傾きの変化の過程から三つの領域に分類し，翼面粗さの違いが特性に及ぼす影響について，翼周りの流動状態と関連させて

2.

おもな記号

A

： 翼の代表面積C： 翼弦長= 3.58×10-2 [m2][mm]

検討を加えた(3) (4)．
＊東京工業高等専門学校

機械工学科＊＊東京工業大学

総合理工学研究科

環境理工学創造＊東京工業高等専門学校 機械工学科＊＊東京工業大学 総合理工学研究科 環境理工学創造専攻（元 東京工業高専攻（元専攻科＊＊＊東京工業高等専門学校
機械情報システム工学専攻）＊＊＊東京工業高等専門学校
専攻科 東京工業高等専門学校
機械情報システム工学専攻）
専攻科 機械情報システム工学専攻
等専門学校

専攻科

機械情報システム工学専攻

30

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

1
2 L ( U  A)212
 D ( U  A)
2

CL ： 揚力係数
CD ： 抗力係数

よび抗力 D は，多分力検出器から較正器⑧，増幅器⑨を介して多ペンレコーダ⑩およびパソコンで
記録した．
3・2

供試翼型

図 2 は前報(1) (2)で厚翼として選定したオランダのデルフト工科大学で開発さ

1
2
 PS ( U  )2

CP ： 圧力係数

れた「DU97-W-300(5) (6)」で，厚翼の場合には翼表面粗さに応じ，迎え角に対する揚力係数および抗D： 抗力 [N]

力係数の変化の過程に特徴的な挙動が現れることL： 揚力 [N]を示した(2)．

PS： 静圧 [Pa]

そこで，本報においても，この翼型を供試翼Re ： レイノルズ数型として，円柱棒の有無による失速発生と翼周り

Tの流れの挙動を把握するとともに，失速制御に及： 翼最大厚み [mm]U∞ ： 流速 [m/s]

ぼす円柱棒の役割について実験的に検討を加えx： 翼前縁からの距離 [mm]た．

α

： 迎え角 [°]

δ

： 厚み比

翼型は光造形樹脂により製作したが，この製作後の翼型表面には積層幅に応じた積層痕が残ってT Cいるため，これを紙やすりを用いてペーパー掛け3ρ

： 空気の密度 [kg/m ]し，翼の表面粗さを流れ方向およびスパン方向とa：翼の前方水平方向距離 [mm]もに 0.7[μm]の状態に仕上げた．また，厚み比 δb：翼の垂直方向距離 [mm]は 30%で，かつ，翼弦長 C は 120[mm]，スパン方
向長さは 298[mm]である．

3.
3・1

実験装置と供試翼型

実験装置

図 1 は前報(1) ～(4)での実験時に使用したものと同じ風洞装置である．風洞①は，縦 400[mm]，横 300[mm]の吹き出し断面を有し，

Fig.2

最大風速 20[m/s]の風速範囲での実験が可能な小Shape of airfoil ( DU97-W-300 )型風洞である．風洞吸い込み口に取り付けられた②のダンパを開閉することにより風速を調節することが可能である．供試翼型③の取り付け用軸は，翼両側の透明アクリル側板④を貫き，揚力および抗力測定用のひずみゲージ式多分力検出器⑤に接続されている．
流速 U∞の測定には，JIS ピトー管(6mmφ)⑥と傾斜マノメータ⑦を用いた．翼が受ける揚力 L お
φ

d

l Ro

rica

ind

Cyl

Fig.3

300[mm]Aerodynamic characteristics ( without cylindrical rod )4.
4・1

実験結果と考察

円柱棒を設置しない場合の「DU97-W-300」
の特性

Fig.1

4・1・1 「DU97-W-300」の基本的な流体力学

Experimental apparatus

的特性2

図 3 の太線および破線は斉藤，山科，高橋，岩村：円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動

31「DU97-W-300」の円柱棒を設置しない状態（図失速後の迎え角 α=10°の場合，翼下面側の流れは中には Normal と表記）において，レイノルズ数

翼に沿ったものとなっていることが翼後方の流れ

5

Re=1.4×10 の条件下で，迎え角 α を 0°から 40°まの観察からも判断できる．

で 2°ごとに変化させた時の揚力係数 CL および抗翼上面の圧力分布については，一次失速前の迎力係数 CD の変化を示したものである．

え角 α=8°において，翼前縁部から翼弦長の約

揚力係数 CL の変化については，迎え角 α が 0°20%付近にかけて負の圧力値が大きくなり，そのの時は約 0.23 で，迎え角が増えるにつれて徐々後，後縁部にかけて徐々に減少する分布となってに増加するが，α=8°から 10°にかけて揚力係数 CLいる．

が減少し，迎え角の増加に伴い，α=24°の時に最大これに対し，失速後の α=10°の圧力分布は，翼値を示した後，26°において再度 CL の低下が見ら

弦長の約 10％以降，失速前の状態より小さい値れる．この時，CL の変化に着目し，α=10°におけを示している．一方，翼下面の圧力分布についてる CL の低下を「一次失速」と，また，α=26°におは，翼前縁から翼弦長の約 5％までは，失速前後(2)

ける CL の低下を「二次失速」と定義した ．

の状態とも圧力が増加するものの，その後すぐに二次失速以降の領域においては，揚力係数 CL減少し，翼後縁にかけてほぼ一様な分布となっては徐々に減少するのに対し，抗力係数 CD は大きいる．

く増加している．

（b） 二次失速前後の流れの構造

4・1・2

図 5 に二次

一次失速および二次失速前後の流れ

失速前後の迎え角である α=24°および 26°におけの挙動る翼上面および下面の圧力分布と翼面上の流れの（a） 一次失速前後の流れの構造

図 4 は一次様子を示す．

失速前後の迎え角である α=8°および 10°におけ

二次失速前の状態の α=24°における翼上面のタる翼後方流れ（図中上部左半分の写真）および翼フトを観察すると，翼後縁部において翼の中心部

面上での流れ（図中上部右半分の上下の写真）のに流れが寄っている．このとき翼後方においては，

様子と翼面上の圧力分布を示したものである．

規模は小さいものの一対の渦が発生しており，か失速前の迎え角 α=8°においては，翼上面のタつ，翼後縁においては翼下面からのタフトの巻き

フトは前縁部（Leading Edge :以後，図中に L.E と返しも確認できる．一方，翼下面側の流れの挙動記載）からほとんど乱れることなく整って流れ方については，翼上面の流れ状態とは大きく異なり，向に向いているものの，翼後縁（Trailing Edge :流れ方向に整った流れであることがわかる．

以後，図中に T.E と記載）付近ではタフトが翼下

二次失速前の迎え角 α=24°における翼上面の圧面側に廻り込む現象が確認できる．その影響によ

力分布は，翼前縁部から負の高い値を示し，そのり，翼下面では一対の小さな渦の発生が見られる．

後，翼弦長の 30%付近までほぼ直線的に減少する．

Fig. 4

Fig.5

Flow visualization and pressure distribution

Flow visualization and pressure distribution( in the vicinity of the second stall )( in the vicinity of the first stall )3

32

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

さらに翼弦長の 30%付近から翼後縁部にかけては，低い圧力でかつ一定の値を示している．

この時，円柱棒の垂直方向高さ 20[mm]は，図 6に示したように円柱棒を設置しない状態における翼下面の圧力係数 CP については，翼前縁から二次失速時（α=26°）の翼型の先端部が原点（迎え翼弦長の 5％付近までは増加するものの， 5%付

角 α=0°における翼先端部の位置）から垂直方向に

近から 30%付近までは正圧が減少し，その後，翼20[mm]のところに相当する．

後縁部にかけて逆に徐々に増加している．この翼下面の圧力係数 CP は，二次失速後においても失○：Variation in the horizontal direction□：Variation in the vertical direction

速前と比べ大きな変化はなく，両者とも極めて似た分布となっている．
次に，二次失速後の迎え角である α=26°の状態
では，翼の前縁部から流れがはく離し，翼上面の前縁部に近い位置で渦を形成し，その規模が拡大している．さらに翼上面全体にわたりタフトが激しく変動していることが確認できる．この状態で

Fig.6

Positions of cylindrical rod

は翼全体にわたり失速を起こしているため，翼上Table 1

Positions of cylindrical rod

面の圧力係数 CP は翼全長においてほぼ一定の値

DU97-W-300を示している．

○： Variation in the horizontal direction□： Variation in the vertical direction

以上のように，二次失速前後の圧力分布は，一次失速前後のそれらと比べ大きな違いが見られ，特に，翼上面での圧力分布が大きく変化していることから，翼の前縁部から翼弦長の約 30%付近までの翼形状が，流体力学的特性へ大きく影響するということが厚翼特有の性状であると言える．

○
○
○
○

Case 1Case 2
Case 3
Case 4□□□□

Cylindrical rod

a [mm] b [mm]
-10
20
-70

60
-20

（2）円柱棒の垂直方向設置位置の影響
Case 3 と Case 4 は，Case 2 を含めて翼に対する

4・2

円柱棒を翼前方に設置した場合の垂直方向の円柱棒設置位置の影響を評価するため，「DU97-W-300」の特性

前方水平方向の地点を a=-70[mm]に固定し，垂直

4・2・1

円柱棒の設置位置

方向に 20[mm]（Case 2）， 60[mm] （Case 3）お翼前方に設置よび-20[mm]（Case 4）の位置にそれぞれ円柱棒をした円柱棒の後方に発生する翼スパン方向に渦芯設置した場合を示す．

を持つ横渦の作用により翼周りの流れを改善し，

4・2・2

翼の失速制御を簡易的に実現させるため，図 6 に円柱棒の設置位置を水平方向に変化
させた場合

示す Case 1 から Case 4 までの 4 箇所の位置に，直（a） Case 1 および Case 2 の場合の翼の流体力学

径 5[mmφ]，長さ 300[mm]のアルミ製の円柱棒を的特性設置して実験を行った．また，表 1 はその設置位

図 7 は Case 1 と Case 2 の場合の翼の揚力係数

置の詳細を示す．

CL および抗力係数 CD の変化を示す．また，円柱

具体的には，以下の 2 通りの円柱棒設置位置の棒を設置しない状態における図 3 の特性曲線を実影響について検討した．

験プロットを除いた実線および破線で併記した．

（1） 円柱棒の水平方向設置位置の影響

迎え角が α=0°から 8°までの領域においては，Case 1 と Case 2 は，垂直方向に b＝20[mm]（翼のCase 1 および Case 2 の揚力係数と抗力係数は円柱上方方向をプラスで表示）の地点を保ち，翼の前棒を設置しない状態（図 7 中の太線と破線）とほ

方水平方向に-10[mm]と-70[mm]（翼の前方方向をぼ同じ値を示した．

マイナスで表示）の位置に円柱棒を設置して，円円柱棒を設置しない状態の場合，迎え角 α=8°柱棒の水平方向設置位置の影響を評価した場合でから 10°にかけて揚力係数が減少する一次失速

ある．
4

斉藤，山科，高橋，岩村：円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動33

図 8(a)の Case 1 の翼後方の流動状態に関しては，
上下のタフト（上面側：赤色のタフト，下面側：
白色のタフト）の変動は多少あるものの，円柱棒を設置しない状態と比較すると，全体的にタフトの乱れが少ないことがわかる．
以上のことから，円柱棒を翼前方に設置することにより，翼周りの流れが改善され，その結果，
翼後方流れの乱れが減少したことが明らかになった．
次に，上記実験結果と比較するため，汎用流体
Fig.7

Aerodynamic characteristics

解析プログラム「SCRYU」（株式会社ソフトウェ
アクレイドル社）(7)を用いて解析を行った．計算( Changed to horizontal direction, (Case 1, Case 2 ) )領域は縦 600[mm]，横 750[mm]，奥行き 298[mm]が発生したが，Case 1 と Case 2 の場合にはその減の直方体とし，非構造格子のテトラメッシュを用

少割合が極めて小さいものとなっていることがわい，計算領域を約 80 万メッシュに区切って計算を

かる．

行った．

その後，円柱棒を設置しないときに二次失速を

図 9 は α=26°における Case 1 の場合と円柱棒起こす迎え角 α=26°までの領域については，Caseを設置しない場合の両者について，翼周りの流れ

1 および Case 2 の場合とも，円柱棒のない状態での状態を解析した結果である．
図 9(a)の α=26°における Case 1 の場合の解析結の特性と比較して，揚力係数は高く，かつ，抗力

果を円柱棒を設置しない場合の結果（図 9 (b)）と係数は低い値を示した．
また，Case 1 および Case 2 の場合には迎え角比較すると，翼弦長の約 30%以降の流れのはく離

α=26°においては揚力の低下はなく，それ以降も領域が縮小したため，翼後方にかけての渦の規模

揚力係数と抗力係数ともに緩やかな上昇を続け，Case 2 では迎え角 α=34°において，Case 1 については，α=40°で二次失速が発生することが確認できる．
以上のように，垂直方向高さ b＝20[mm]の地点
を保ち，水平方向に円柱棒の設置位置を変えた時の翼の特性に及ぼす影響を検討した結果，一次失速および二次失速両方の改善に大きく影響し，特に，翼先端部に近い位置に円柱棒を設置するほど，(a) Case 1 ( -10, 20 )その効果が大きいことが明らかになった．

Fig.8

また，図示は省略したが，円柱棒の設置位置を(b) Without cylindrical rod

Flow visualization (α=26°)

Case 2（-70,20）よりさらに遠くに置くと，翼の失速の改善にはほとんど効果がないことを確認している．
（b） 失速制御時の翼周りの流動状態
図 8 は Case 1 の場合の α=26°における失速制
御時の翼後方の流動状態をタフトグリッド法により可視化したもので（図 8(a)），比較のため円柱棒を設置しない場合（図 8 (b)）に，同じ迎え角に(a) Case 1 ( -10, 20 )おいて失速を起こした状態での写真も併記した．

Fig.9

5

(b) Without cylindrical rod

Calculated flow pattern (α=26°)

34

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

が小さくなり，翼後方におけるタフトの変動が減

Case 2（垂直方向に 20[mm]）と比較することによ

少したことがわかる． これらの解析結果は図 8り検討した．
図 11 に Case 2，Case 3 および Case 4 の揚力係のタフト法による可視化結果を裏付けるものとな

数 CL および抗力係数 CD の変化を示す．また，あっていることがわかる．
また，図 10 に一例として，Case 1 の場合のわせて円柱棒を設置しない状態での特性曲線も実

α=26°における翼面上の流動状態を表面タフト

線および破線で併記した．
円柱棒を翼上面の上方側に設置した Case 3 の場法により可視化した写真を示す．
図 5 の図中の右上に併記した円柱棒のない場合

合，迎え角が α=0°から 8°までの領域においての二次失速時（α=26°）の翼上面側の流動状態を

は，円柱棒を設置しない状態の特性曲線とほぼ同

みると，翼の前縁部から流れがはく離し，翼上面

じ値を示し，α=10°おいて同様に一次失速も発前縁部に近い位置でタフトが渦を形成し激しく生している．これより円柱棒の設置位置が翼位置変動していることがわかる．

よりも上方に大きく離れた時は失速制御にはほとんど効果がないものと言える．

Cylindrical rod

FLOW

一方，円柱棒を翼下面側に設置した Case 4 に関しては，迎え角 α=0°～10°において揚力係数および抗力係数の値がともに減少している．また，迎え角 α=14°～22°の領域においては，Case 3 とCase 4 は円柱棒を設置しない場合の状態とほぼ同
じ揚力および抗力係数の値を示している．
しかし，円柱棒を設置しない場合に，迎え角
α=24°の時に揚力係数が増加し，かつ抗力係数がDU97-W-300
Fig.10

減少したのに対し，Case 3 および Case 4 ではそれと同様な変化は見られないものの，迎え角 α=26°

Flow visualization( Case 1, α=26°, Upper surface )では同じように二次失速を起こしていることがわかる．

これに対し，図 9 の Case 1 の場合の翼面上の流さらに二次失速後の領域については，Case 3 お

動状態を観察すると，翼面上の渦は発生せず，タ

よび Case 4 は円柱棒を設置しない場合とほぼ同じ

フトがはく離することなく翼面上に沿って付着し特性曲線を示している．

ており，翼上面側の流れの状態が大幅に改善され

以上のように，円柱棒の設置位置を垂直方向ていることがわかる．このことは，Case 1 の上方に設定すると，その後方に位置する翼の特性

α=26°においては，未だ二次失速を起こさず，失にはほとんど影響を及ぼさないものと言える．

速までの迎え角の領域の拡大が図れたことを裏付けており，翼前方に設置した円柱棒により発生する翼スパン方向に渦芯を持つ横渦が，翼の失速制御に対して大きな効果を示したものと言える．
4・2・3

円柱棒の設置位置を垂直方向に変化させた場合（a） Case 2，Case 3 および Case 4 の翼の流体力学的特性
本項では円柱棒の垂直方向の設置位置の影響を評価するため，Case 2 と同じ水平方向の地点
Fig.11a=-70[mm]を固定し，Case 3（垂直方向に 60[mm]）と Case 4（垂直方向に-20 [mm]）の場合について，

Aerodynamic characteristics( Changed to vertical direction, (Case 2, Case 3, Case 4 ))6

斉藤，山科，高橋，岩村：円柱棒による風車用厚翼における失速現象の制御と翼周りの流れの挙動

35

これに対し，円柱棒を翼下面側に設置した Case
4 の場合には，その位置が b=-20[mm]であり，これは翼下面の最大厚みの位置とほぼ同じところに位置しているため，迎え角の小さい領域において，翼下面の最大厚みの個所からの流れのはく離が抑制され，抗力係数が小さく現れ，また，円柱棒を設置しない場合に発生した一次失速も消滅している．
一方，前述したように，Case 2 の場合には迎え
角 α=8°から 10°にかけての揚力係数の減少は極めて少なく，さらに迎え角 α=26°における揚力の(a) α=8°

低下はなく，二次失速の領域が迎え角 α=34°まで
拡大している．
これらのことから円柱棒の垂直方向の設置位置に関しても，翼の特性を改善するのに最適な箇所があることが明らかになった．
（b） 翼後方における流速分布

図 12 は一次失速前後の迎え角において，Case 2，Case 3 および Case 4 の場合の翼後方 24[mm]の位置における流速分布を上下方向±60[mm]の範囲で熱線プロー ブ （ 標 準 直 線 プ ロ ー ブ ， 型 式 0251R-T5 ，
KANOMAX 製）を移動させて測定した結果である．
また，図中には円柱棒を設置しない場合の流速分
布も併記した．
一次失速前の迎え角 α=8°においては，Case 2，(b) α=10°
Fig.12

Case 3 および円柱棒を設置しない場合とも，翼下Wake distribution

面側に速度欠損のある後流領域が現れているが，この位置は Case 2 の場合には翼下面下方に存在しの大きい後流領域が翼下面側に残り，かつその規ている．また，円柱棒を垂直方向の上方に設置し模がわずかながら縮小したことから，全体としてた Case 3 の後流位置は，円柱棒のない場合と比べ，は揚力係数の低下は小さく現れたものと言える．

さらに翼上面方向に移動していることがわかる．

以上のように，翼後方の流速分布からも円柱棒

しかし，一次失速の発生しなかった Case 4 につ

設置の効果を把握することができ，その結果，円

いては，前述のように翼下面側の流動状態が改善

柱棒を設置しない状態の二次失速時（α=26°）の翼されたことにより，翼下面側の速度欠損量が他のの先端部が原点（迎え角 α=0°における翼先端部の場合と比べて大きく減少し，逆に翼上面側に速度位置）から垂直方向上方に 20[mm]のところに相当欠損の大きい領域が現れている．

する Case 2 および Case 1 の位置に円柱棒を設置す

一方，一次失速後の α=10°では，円柱棒を設置ることが最適であることが明らかとなった．

しない場合と Case 3 の場合の翼後方の速度欠損領

しかし，失速改善を目的にその効果を評価した域は翼上面側に移動しており，かつその分布もほ

円柱棒は，翼には固定されていないため，今後，

ぼ同じ形となっている．また，Case 4 については，

実際に円柱棒付翼型として実用化するためには，

翼上面側における速度欠損領域の規模が拡大して円柱棒を翼型に取り付けた状態での製作方法の検いる．

討とあわせ，その状態での翼の流体力学的特性を

これに対し，Case 2 の場合には，翼上面側にも評価することが重要な課題であると考える．

速度欠損領域が現れてはいるが，より速度欠損量7

36

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

5.

結

言

文
(1)

本報では実際の中大型風車より 1 桁レイノルズ数の小さい小型風車に焦点をあて，翼型形状の影
響が流体力学的特性に現れやすい厚翼を対象に，円柱棒を翼前方に設置することにより発生する翼(2)スパン方向に渦芯を持つ横渦が，翼周りの流れの挙動に及ぼす影響を実験的および流れ解析手法を用いて検討し，失速現象の制御に及ぼす円柱棒の効果とその最適位置について評価した．その結果，明らかになった点は，以下のとおりである．

(3)(1) 翼前方に円柱棒を設置することにより，その後方に位置する翼型の流体力学的特性に影響を及ぼすことを明らかにし，かつ二次失速を起こす迎え角までの作動範囲を大きく拡大させることが可(4)能となった．
(2) 円柱棒を設置しない状態における二次失速時（α=26°）の翼先端部が原点（迎え角 α=0°における翼先端部の位置）から垂直方向上方に 20[mm](5)のところに相当する Case 1 あるいは Case 2 の位置に円柱棒を設置することが最適であり，翼スパン(6)

方向に渦芯を持つ横渦の効果が，最も強いことを明らかにした．

(7)(3) 円柱棒を設置する垂直方向位置については，

献

SAITO Sumio, YAMASHINA Takahiro and
ICHIKAWA Tatsuya, Research of Aerodynamic
Characterstics and Flow Patterns on Thin and Thick
Blades of Wind Turbines, Research Reports ofTokyo National College of Technology No.41(2),2010, pp.19-27.
SAITO Sumio, YAMASHINA Takahiro, Researchon Aerodynamic Characterstics of Thin and Thick
Blades depending on the Presence or Absence ofStreaky Features formed on the Blade Surface
during Creation of Wind Turbine Airfoils with
Stereolithography, Research Reports of Tokyo
National College of Technology No.42 (2), 2011, pp.
77-85.
SAITO
Sumio,YAMASHINA
Takahiro,
Evaluation of Aerodynamic Characterstics of Two
Differenct Thick Blades Used as Wind Turbines
Airfoils and One Trial of Stall Contorol, Research
Reports of Tokyo National College of Technology
No.42 (1), 2010, pp.35 -43
SAITO
Sumio,YAMASHINA
Takahiro,
EvaluationofInherent
Aerodynamic
Characterstics of Two Differenct Thick Blades Used
as Wind Turbines Airfoils, Research Reports ofTokyo National College of Technology No.42 (2),2011, pp.63 -76.
W.A.Timmer, R.P.J.O.M. van Rooij, Summary of
the Delft University Wind Turbine DedicatedAirfoils, Transaction of the ASME, Vol.125,
November 2003, pp.488-496.
K.J.Standish, C.P.van Dan, Aerodynamic Analysis
of Blunt Trailing Edge Airfoils, Transaction of the
ASME, Vol.125, November 2003, pp.479-487.
SCRYU/Tetra for Windows Version 8,
Software Cradle Co, http://www.cradle.co.jp/(2011).

翼に対して中心線よりも上方および下方に遠く離れるほど，失速制御の効果が見られないことを示した．

（平成 23 年 8 月 30 日

8受理）

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，201137

ボルテックスジェネレータを付加した翼型の流体力学的特性と翼周り
ボルテックスジェネレータを付加した翼型のの流動状態

流体力学的特性と翼周りの流動状態

斉藤純夫 *，高橋賢羽 **，山口強太郎 **，岩村拓哉 ***，竹下惠一朗 ****，高橋正旭 ***斉藤純夫*，高橋賢羽**，山口強太郎**，岩村拓哉***，竹下惠一朗****，高橋正旭***
Aerodynamic Characteristics of an Airfoil with Vortex Generators andAerodynamic Characteristics
ofaroundan Airfoil
with Vortex Generators
Flow Conditions
the Bladeand Flow Conditions
aroundthe BladeSumio S
AITO, Ken-u
TAKAHASHI, Kyotaro YAMAGUCHI,
Keiichiro TAKESHITA
Masaaki TAKAHASHI
Takuya IWAMURA
Kyotaro ,YAMAGUCHI,
Takuya, IWAMURA
Sumio SAITO , Ken-u TAKAHASHI,
The previous
study
focused
on
small
wind
turbines,theReynolds
numberofwhich is an order ofand Masaaki TAKAHASHI
magnitude smaller than of actual middle or large wind turbines. For the thin and thick blades, theThe previous
focused theon smallwindonturbines,
the Reynoldsperformance
number of which ofis anorder of magnitude
thanbladeofprevious
paper study
examined
effectaerodynamic
streakyfeaturessmaller
on thesurface,formedduringairfoilfabrication
using
stereolithography,
by dividing
performance
actualwhich
middle orlarge windturbines.
For thethin and thickblades,the previous paper examinedthe effectthe
on aerodynamic
curve
into threedifferent
regionsin terms
the angle
attack.
study
hasstereolithography,
revealed thatbythe
performanceof streaky
featureson the bladesurface,ofwhich
formed ofduringairfoil The
fabrication
using
streakyfeaturesproducedgreatlyaffectthe behaviorof flowarounddividing
the performance
curvethroughinto three stereolithography
different regions in termsof the angleof attack.
The study has
revealed
that thethe
thick
blade
and produced
that flowchangesalong theblade
surfaceare significantly
associated
the
stall
streakyfeaturesthroughstereolithography
greatlyaffectthe behaviorof flow around thethick blade withand thatflow
characteristics observed in the performance curve. These findings suggest that a device capable ofchanges along the blade surface are significantly associated with the stall characteristics observed in the performance curve.
controlling the flow along the blade surface can change the performance curve of the blade freely.
These findings
suggesthasthat beena deviceproposed
capable of controlling
along the blade
can change
the performance
curve toA simpleapproach
in whichtheaflow
cylindricalrod surface
is placedin frontof the bladeof the blade
freely. A simple
approachbeen proposedwhich
a cylindricalrod is placedin frontof the Suchblade totransverse
generate
generatetransverse
vorticeswithhastheiraxis in inthespanwisedirectionof theblade.
transverse
vortices thewith flow
their axis
in thethespanwisedirectionof theallowing
blade. Suchvortices
improve theofflow
thevortices
improvealong
blade
surface,a transverse
significant
expansion
thealong
operable
blade
allowing
a significant
expansion
the operable
range toBya higherangle
of attackcausesbladea stall. By
the
range
tosurface,a higherangle
of attackthatof causes
a stall.
using
thesamethat
thick
as using
an airfoil
under
test
vortexgenerators(hereinafter
as “VGs”)
directly
thebladeblade
same
thickandbladeadding
as an airfoil
under test
and adding vortex
generatorsreferred(hereinafterto
referred
to as “VGs”)
directlyonto
onto thesurfacein inplace
ofthe
the
cylindricalrodthat generates
transverse
paper focuseson threesurfaceplace ofcylindricalrod that
generatestransverse vortices,
this papervortices,focuses on thisthree different
VG arrangements
different
VG arrangements
andexperiments
andflow
how longitudinal
and examines,
through experiments
andexamines,
flow analysis,throughhow longitudinalvortices with
theiraxis analysis,in the flow direction
affect thevorticeswith curve
their
axis
in Thus,the flow
direction
curve of the blade. Thus, it
performanceof theblade.
it studies
the effect ofaffect
VGs onthe
stall performance
control.
studies the effectof VGsonstall Blade,control.
Key Words: WindTurbineAerodynamic Characteristics , Angle of Attack, Pressure Distribution,(Keywords: Wind Turbine Blade, Aerodynamic Characteristics, Angle of Attack, Pressure
Velocity
distribution,
Wake distribution, Stall Control,Vortex Generator
Distribution, Velocity Distribution, Wake Distribution, Stall Control, Vortex Generator)

1.

さい領域での失速は消え，迎え角の大きい領域に
緒言おいてのみ失速が生じることを明らかにした．

現在，様々な自然エネルギの有効利用が行われ以上のように，厚翼に関しては光造形による積ており，その中でも風力エネルギを利用した発電層痕の有無が翼周りの流れの挙動に大きな影響をシステムに関しては，風況に応じた発電量の最適与え，翼表面上の流れの変化と性能曲線上に現れ化と運転領域の拡大が重要な課題である．このたる失速特性とが大きく関連していることを解明しめには，風車翼全体を構成する翼の各部位におけた．

る翼まわりの流動状態の改善が必要である．
(1)

この知見を踏まえ，翼面上の流れを何らかのデ

前報 では，実際の中大型風車より 1 桁レイノ

バイスにより制御できれば，翼の性能曲線を任意

ルズ数の小さい小型風車に焦点をあて，薄翼と厚に変化させることが可能であろうと推測でき，そ翼の代表的な翼型について，失速前後を含む迎えの一つの簡易的試みとして，翼前方に円柱棒を設

角における基本的な流体力学的特性と翼周りの流置し，これより生ずる翼スパン方向に渦芯を持つ

動状態について検討を加えた．

横渦の作用により翼面上の流れを改善し，失速まさらに，薄翼と厚翼ともに，光造形手法により製作した際に生ずる翼表面上の積層痕の有無による流体力学的性能曲線の変化を三つの迎え角の領での迎え角の作動領域を大幅に拡大できることを提示した(5)．
そこで，本報では同じ厚翼を供試翼型とし，横(2) (3) (4)．

渦を発生する円柱棒に対し，翼表面上に直接，ボ

その結果，翼の表面が滑らかな場合，薄翼は迎ルテックスジェネレータ（以下，「VG」と呼ぶ）

え角の変化に伴い，一度の失速を起こすのに対し，を付加し，流れ方向に渦芯を持つ縦渦の効果が翼

厚翼は二度失速を起こし，翼厚を含む翼型の幾何の性能曲線の変化に及ぼす影響を 3 種類の VG の学的形状の違いが，翼周りの流れ状態に大きく関配置について，実験的および流れ解析手法を用い連していることを明らかにした．また，厚翼につて検討し，失速現象の制御に及ぼすボルテックス

いては，翼面粗さが粗い状態の場合，迎え角の小ジェネレータの効果について考察した．

域に分類して考察した＊東京工業高等専門学校＊＊東京農工大学＊＊＊東京工業高等専門学校＊＊＊東京工業高等専門学校＊東京工業高等専門学校機械工学科
機械工学科 ＊＊東京農工大学
専攻科 専攻科
機械情報システム工学専攻）＊＊＊＊ヤマハモーターエンジニアリング㈱機械情報システム工学専攻） ＊＊＊＊ ヤマハモーターエンジニアリング（株）

38

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

2.

翼面上の流速分布は，翼スパン方向の中心位置
おもな記号
翼面上の流速分布は，翼スパン方向の中心位置
2. おもな記号
翼面上の流速分布は，翼スパン方向の中心位置
2. おもな記号において，上下面ともそれぞれ翼弦長を等分する-2において，上下面ともそれぞれ翼弦長を等分する
2[m2]
A ： 翼の代表面積 = 3.58×10]
A ： 翼の代表面積= 3.58×10-2 [mにおいて，上下面ともそれぞれ翼弦長を等分する-2
2
5
箇所の位置で，熱線プローブ（標準直線プロー： 翼の代表面積 = 3.58×10 [m ]5 箇所の位置で，熱線プローブ（標準直線プロー
C ： 翼弦長A [mm]C ： 翼弦長 [mm]5箇所の位置で，熱線プローブ（標準直線プロー
ブ，型式0251R-T5，KANOMAX
C ： 翼弦長 [mm]ブ，型式製）⑪を上下方
0251R-T5，KANOMAX 製）⑪を上下方
12
12ブ，型式 0251R-T5，KANOMAX 製）⑪を上下方
CL ： 揚力係数
 L C( L ：U 揚力係数

L
(

U
A
)
 A)
向に
5[mm]間隔で移動させ，熱線流速計⑫により
1
2

向に 5[mm]間隔で移動させ，熱線流速計⑫により
2
CL ： 揚力係数
 L ( U  A) 2
向に 5[mm]間隔で移動させ，熱線流速計⑫により測定した．また,
翼後方の後流分布は,翼スパン2測定した．また, 翼後方の後流分布は,翼スパン
12
12
翼後方の後流分布は,翼スパン
CD ： 抗力係数
 D C(D ：U抗力係数
2の中心位置において,D ( U  測定した．また,
A)
1
 A)
熱線プローブを翼後縁よりの中心位置において, 熱線プローブを翼後縁より2
CD ： 抗力係数
 D ( U  A) 2の中心位置において, 熱線プローブを翼後縁より後方 24[mm]の位置に設置し,上下方向±60[mm]の2
後方 24[mm]の位置に設置し,上下方向±60[mm]の12
12
CP ： 圧力係数
 PS CP( ：U圧力係数U 後方) 24[mm]の位置に設置し,上下方向±60[mm]の1  範囲で移動させ，計 )21 点測定した．
2PS (範囲で移動させ，計 21 点測定した．
CP ： 圧力係数2
 PS ( U  )2
範囲で移動させ，計 21 点測定した．
2
3・2
供試翼型とボルテックスジェネレータ
3・2 供試翼型とボルテックスジェネレータ
D ： 抗力 [N]D ： 抗力 [N]
3・2 供試翼型とボルテックスジェネレータ
(1) ～(4)
D ： 抗力 [N]
図 2 は前報（「VG」）
で厚翼として選定（「VG」）
図 2 は前報(1) ～(4)で厚翼として選定
L ： 揚力 [N]L ： 揚力 [N]
図 2 は前報(1) ～(4)で厚翼として選定（「VG」）
L ： 揚力 [N]
し た オ ラ ン ダ の デ ル フ トし
工た
科オ
大ラ
学ン
でダ
開の
発デ
さル
れフ
たト 工 科 大 学 で 開 発 さ れ た
PS ： 静圧 [Pa]PS ： 静圧 [Pa]し(6)た オ ラ ン ダ の デ ル フ ト 工 科 大 学 で 開 発 さ れ た
PS ： 静圧 [Pa]「DU97-W-300 」で，厚翼の場合には光造形手法を「DU97-W-300(6)」で，厚翼の場合には光造形手法をRe ： レイノルズ数
Re ： レイノルズ数「DU97-W-300(6)」で，厚翼の場合には光造形手法をRe ： レイノルズ数
適用して翼型を製作した際に生じる翼表面上の積層
適用して翼型を製作した際に生じる翼表面上の積層
T ： 翼最大厚み [mm] T ： 翼最大厚み [mm]
適用して翼型を製作した際に生じる翼表面上の積層
T ： 翼最大厚み [mm]
痕による表面粗さに応じ，迎え角に対する揚力係数
痕による表面粗さに応じ，迎え角に対する揚力係数
U∞ ： 流速 [m/s]
U∞ ： 流速 [m/s]
痕による表面粗さに応じ，迎え角に対する揚力係数
U∞ ： 流速 [m/s]および抗力係数の変化の過程に特徴的な挙動が現れおよび抗力係数の変化の過程に特徴的な挙動が現れ
x ： 翼前縁からの距離 x [mm]
： 翼前縁からの距離 [mm] および抗力係数の変化の過程に特徴的な挙動が現れ
x ： 翼前縁からの距離 [mm] ることを示した(2)．
ることを示した(2)．
α ： 迎え角 [°]ることを示した(2)．
α
：
迎え角
[°]
α ： 迎え角 [°] T C δ ： 厚み比
δ
： 厚み比
T C
T C
δ
： 厚み比
Flow
Upper view
Flow
Upper viewρ
： 空気の密度 [kg/mρ3] ： 空気の密度
Flow
Upper view
3[kg/m3]ρ： 空気の密度 [kg/m ]3.
3・1

Trailing edge
Trailing edge
Leading edge
Trailing edge
Leading edge
15%C
15%C
15%C (Type3)
10%C(Type3)
10%C(Type3)(Type2)
10%C(Type2)(1) ～(4)(1) ～(4)5%C (Type1)(Type2)
5%C (Type1)
図 1 は前報
での実験時
(1)図
～(4)
3・1
実験装置
1
は前報
での実験時
(Type1)5%C
実験装置
図 1 は前報での実験時
Leading edge

実験装置と供試翼型 3. 実験装置と供試翼型
3. 実験装置と供試翼型

実験装置
3・1
に使用したものと同じ風洞装置である．
風洞①は， 風洞①は， 風洞①は，に使用したものと同じ風洞装置である．
に使用したものと同じ風洞装置である．
縦 400[mm]，横縦 400[mm]，横300[mm]の吹き出し断面を有し，縦 300[mm]の吹き出し断面を有し，400[mm]，横300[mm]の吹き出し断面を有し，最大風速 20[m/s]の風速範囲での実験が可能な小最大風速 20[m/s]の風速範囲での実験が可能な小最大風速 20[m/s]の風速範囲での実験が可能な小

Chord length C

Side view

Chord length C

Side view
Side
view
Chord length C型風洞である．風洞吸い込み口に取り付けられた型風洞である．風洞吸い込み口に取り付けられた型風洞である．風洞吸い込み口に取り付けられた
Fig.2 ShapeFig.2of airfoil( DU97-W-300) of airfoil () DU97-W-300 )
Fig.2
Shape
of
airfoilShape( DU97-W-300②のダンパを開閉することにより風速を調節する②のダンパを開閉することにより風速を調節する②のダンパを開閉することにより風速を調節する
and VG position
and VG positionand VG position
ことが可能である．
供試翼型③の取り付け用軸は，ことが可能である．
供試翼型③の取り付け用軸は，ことが可能である．
供試翼型③の取り付け用軸は，そこで，本実験においては，
翼弦長本実験においては，
C が 120[mm]，翼両側の透明アクリル側板④を貫き，揚力およびそこで，翼弦長 C が 120[mm]，翼両側の透明アクリル側板④を貫き，揚力およびそこで，本実験においては，
翼弦長 C が 120[mm]，翼両側の透明アクリル側板④を貫き，揚力およびスパン方向長さが298[mm]の翼を光造形樹脂によ抗力測定用のひずみゲージ式多分力検出器⑤に接スパン方向長さが298[mm]の翼を光造形樹脂によ抗力測定用のひずみゲージ式多分力検出器⑤に接スパン方向長さが298[mm]の翼を光造形樹脂によ抗力測定用のひずみゲージ式多分力検出器⑤に接り製作し，翼表面上の積層痕を紙やすりを用いて続されている．
翼が受ける揚力
L および抗力
り製作し，翼表面上の積層痕を紙やすりを用いてり製作し，翼表面上の積層痕を紙やすりを用いて続されている．
翼が受ける揚力
LDおよび抗力D
続されている．
翼が受ける揚力
LDおよび抗力

ペーパー掛けして除去し，流れ方向およびスパン
は，多分力検出器⑤から較正器⑧，増幅器⑨を介ペーパー掛けして除去し，流れ方向およびスパン
ペーパー掛けして除去し，流れ方向およびスパン
は，多分力検出器⑤から較正器⑧，増幅器⑨を介は，多分力検出器⑤から較正器⑧，増幅器⑨を介方向の翼表面粗さをともに
0.7[μm]の状態に仕上して多ペンレコーダ⑩およびパソコンで記録した．
方向の翼表面粗さをともに
0.7[μm]の状態に仕上
方向の翼表面粗さをともに
0.7[μm]の状態に仕上して多ペンレコーダ⑩およびパソコンで記録した．
して多ペンレコーダ⑩およびパソコンで記録した．
ピトー管基準となる流速U∞の測定には，JIS
げた．この翼を供試翼型（「DU97-W-300」）とピトー管基準となる流速U∞の測定には，JIS
ピトー管基準となる流速U∞の測定には，JIS
げた．この翼を供試翼型（「DU97-W-300」）とげた．この翼を供試翼型（「DU97-W-300」）と(6mmφ)⑥と傾斜マノメータ⑦を用いた．
(6mmφ)⑥と傾斜マノメータ⑦を用いた．
(6mmφ)⑥と傾斜マノメータ⑦を用いた．
し，かつ，VGし，を付加していない基本の翼として，かつ，VG し，を付加していない基本の翼として，かつ，VG を付加していない基本の翼として，
以下の図中では，「without」翼と表示した．
以下の図中では，「without」翼と表示した．
以下の図中では，「without」翼と表示した．
そして，このそして，このVG を付加していない供試翼の翼
VG を付加していない供試翼の翼
そして，このVG を付加していない供試翼の翼面上に表 1 に示す
3 種類のボルテックスジェネレ
面上に表
1 に示す
3 種類のボルテックスジェネレ
面上に表1 に示す 3 種類のボルテックスジェネレ

(5)
(5)
(5)
で示
」）をそれぞれ付加し，前報で示ータ（「VG ータ（「VG」）をそれぞれ付加し，前報で示ータ（「VG」）をそれぞれ付加し，前報した円柱棒により発生する横渦の効果に対し，縦した円柱棒により発生する横渦の効果に対し，縦した円柱棒により発生する横渦の効果に対し，縦渦の作用による失速特性に及ぼす影響を検討し渦の作用による失速特性に及ぼす影響を検討し渦の作用による失速特性に及ぼす影響を検討し
た．

た．
Fig.1

た．

Fig.1 apparatus
Experimental
Experimental
Fig.1 apparatus
Experimental apparatus

2

2

2

斉藤，高橋，山口，岩村，竹下，高橋：ボルテックスジェネレータを付加した翼型の流体力学的特性と翼周りの流動状態

Table 1

39

Classification of vortex genarators

大値を示した後，26°において再度 CL の低下が見Type 1

DU97-W-300
Type 2Type 3られる．この時，CL の変化に着目し，α=10°におVG[5%]C-0.3

VG[5%+10%]C-0.3

VG[5%+10%+15%]C-0.3

Airfoil

ける CL の低下を「一次失速」と，また，α=26°における CL の低下を「二次失速」と定義した(2)．

VortexGenerator

二次失速以降の領域においては，揚力係数 CL
11

Number of VG
High H [mm]Width W[mm]Thick t [mm]Pitch p [mm]

23
10
10
0.3
25

は徐々に減少するのに対し，抗力係数 CD は大き34く増加している．
これに対し，3 種類の VG をそれぞれ付加した
Type1，Type 2 および Type 3 については，どの場

VG はポリプロピレンシートより作成し，VG の合とも，迎え角が α=8°から 10°にかけての揚力係配列による翼特性の変化を評価するため，Type 1，

数 CL の減少幅は「without」の翼と比べ小さい．

Type 2 および Type 3 の配列を設定し，それぞれその中でも VG を一列配置した Type 1 の減少幅が「VG[5％]C－0.3」，「VG[5％＋10％]C－0.3」，

最も小さく，VG を二列配置した Type 2 および三「VG[5％＋10％＋15％]C－0.3」と表示した．

列配置した Type 3 の順にその低下幅は大きくな

ここで，「VG[a％＋b％＋c％]C－t」の表示は，っている．

VG を翼前縁から翼弦長 C の a％，b％および c％

また，VG を付加したどの場合とも，一次失速の位置（VG の重心位置で定義）に付加したこと「without」
から二次失速までの揚力係数 CL の値は，を示し，t はその厚みを表す．

翼と比べ大きく，かつ，抗力係数 CD は小さくなっており，この領域においても VG を付加した効4.
4．1

果が現れていることがわかる．より詳細に見ると，

実験結果と考察

揚力係数 CL の増大に対する効果は Type 2 が最も

ボルテックスジェネレータ（「VG」）

顕著であると言える．

の有無による翼型の流体力学的特性の変化

さらに，「二次失速」時の迎え角については，

図 3 は供試翼型「DU97-W-300」を用い，VG の

VG を付加したどのタイプの場合とも，「without」

有無による流体力学的特性について，レイノルズ

翼の α=26°に対し，α=28°にその作動範囲を拡大し

5

数 Re=1.4×10 の条件下で，迎え角 α を 0°から 30°ており，二次失速時の翼上面における流れのはくまで 2°ごとに変化させた時の揚力係数 CL および離を制御することに効果があるものと考えられる．

抗力係数 CD の変化を示したものである．

4．2

VG を付加していない「without」の翼の基本の

流体力学的挙動

特性は，迎え角 α が 0°の時は CL の値は約 0.23 で，

4・2・1

迎え角が増えるにつれて，その値は徐々に増加すの変化るが，α=8°から 10°にかけて揚力係数 CL が減少す
CL

VG の有無による翼周りの流れ構造
図 4(a) (b)は，一例として Type 2 の場合について，「一次失速」前後の迎え角である α=8°る．さらに，迎え角の増加に伴い，α=24°の時に最VG

小迎え角における「一次失速」領域のと 10°における翼周りの流れと翼後流分布の挙動

CDを熱線プローブにより測定した結果を示す．

Without
Type1
Type2
Type3

また，図中には比較のため,VG を付加しない「without」翼の場合の流速分布も併記した．
図 4(a)の「一次失速」前の迎え角 α=8°における流速分布を見ると，翼上面側の流れは VG の有無によらずほぼ一様な流れとなっており，VG を付加しない「without」翼の場合，翼後縁付近において，翼面のごく近くでの流速値が多少小さくなっ
Fig.3ている点が異なる程度である．

Aerodynamic characteristics( Effect of VG position (Type 1,Type 2＆Type 3))3

40

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

一方，翼下面では，VG の有無によらず，翼弦

このため，翼の後流分布においては，速度の遅い

長の後半部において，翼面の近くの流れが大きく

領域が翼上面側に移動し，かつ，その規模も大き

減速しており，前報(1) (3)において，翼後縁付近でくなっている．

タフトが翼下面側に廻り込む現象が確認でき，そ

一方，VG を付加した Type 2 の後流領域は翼下の影響により翼下面では一対の小さな渦の発生が面側に位置し，かつその規模も極めて小さい．こ

見られることを裏付けている．

れは α=10°における揚力係数の減少幅が小さいこ

さらに，翼後方の流れについては，VG の有無とと対応し，上述のように，一次失速前後の迎えによらず，流速の遅い後流領域が翼の下面側に存角においては，翼上面と下面側の流れの微妙な挙在していることがわかる．

動の変化とも関連している(1) (3)．

図 4 (b)の「一次失速」後の迎え角 α=10°の場合，

なお，Type 1 および Type 3 の場合の図示は省略

VG の有無によらず，翼下面側の流れは翼全長にしたが，一次失速前後の迎え角 α=8°と 10°におけ

わたり，翼に沿ったものとなっている．

る翼周りの流れ状態は，Type 2 の場合と極めて似これに対し，翼上面側では，VG を付加しないた分布を示したことを確認している．

「without」翼では，翼の最大厚み近傍から翼面近図 5(a) (b)は，「Type 2」翼の場合について，迎くの流れが減速し，かつ後縁にかけてその減速域

え角 α=8°と α=10°における翼周りの流れの挙動をが翼面から離れた上方の領域にまで拡大している．

汎用流体解析プログラム「SCRYU」（株式会社ソフトウェアクレイドル社）(7) を用いて解析した結果である．計算領域は縦 600[mm]，横 750[mm]，
奥行き 298[mm]の直方体とし，非構造格子のテト
ラメッシュを用い，計算領域を約 40 万メッシュに区切って解析を行った．

Without

迎え角が α=8°の場合，翼下面側の後方部における流れの減速領域が現れている．また，迎え角がFlowvelocityv [m/s](a)α=8°Calculated flow pattern(Type 2)(a)Without

α=8°Flowvelocityv [m/s]

(b)
Fig.4

α=10°

Calculated flow pattern(Type 2)

Velocity distribution around blade and wake

distribution(in the vicinity of the first stall )

(b)
Fig.5
4

α=10°

Calculated flow pattern(Type 2)

斉藤，高橋，山口，岩村，竹下，高橋：ボルテックスジェネレータを付加した翼型の流体力学的特性と翼周りの流動状態

41

α=10°になると、翼上面側での流れのはく離と翼下

速前の場合と同様，図 3 の揚力係数の減少幅の大面での流れが翼全長にわたり，翼に沿ったものと小とも対応している．

なっていることが解析結果からも判断できる．
4・2・2

4．3

VG の有無による翼周りの圧力分布

流体力学的挙動

図 6(a) (b)は，「一次失速」前後の迎え角である

4・3・1

α=8°と 10°における翼上面および下面の圧力分布

変化を，「without」翼と VG を付加した Type1 およびおける翼周りの流れと翼後流分布の挙動を熱線プ

ほとんど違いがないのに対し，翼上面側では，ローブにより測定した結果を示す．図中にはそれType 2，Type 1 および「without」翼の順に負圧のぞれ比較のため，VG を付加しない「without」

値が大きくなっており，図 3 の揚力係数値の大小

翼の場合の流速分布も併記した．

関係とも対応している．

ここで，迎え角 α=24°は，「without」翼の揚力

また，図 6 (b)の一次失速後 α=10°での翼上面側係数が最大となる点で，かつ，Type 2 の場合には，の圧力分布は，「without」翼の場合，翼弦長の約

二次失速以前の領域で，揚力係数がほぼ同じ値を10％以降，一次失速前の状態より極めて小さい値

示 す 状 態 で あ る ． ま た ， 迎 え 角 α=26° で は ，を示している．しかし，Type1 および Type 2 の場

「without」翼の揚力係数が急減するのに対し，合の圧力値は，α=8°の場合よりはわずかながら負Type 2 の場合には揚力係数が最大値を示し，失速圧値が小さいものの，大きな減少はなく，一次失DU97-W-300

図 7(a) (b) (c)は，一例として Type 2 の場合

前後の領域の三つの迎え角（α=24°，26° & 28°）に

図 6(a)の α=8°の場合，翼下面側の圧力分布には

Upper

VG の有無による翼周りの流れ構造のの流体力学的特性曲線の変化に着目し，二次失速

Type 2 の場合について示した．

VG
Without
Type1
Type2

大迎え角における「二次失速」領域の直前の状態にあたる．さらに，α=28°は，Type 2の場合に二次失速を起こす迎え角に相当する．

Lower

図 7(a)の迎え角 α=24°においては， 翼上面の流速分布は VG の有無によらず，「without」翼および Type 2 の場合とも同じ分布を示しており，翼のUpper

最大厚み付近における翼面近傍の流れが大きく減速している．

Lower

一方，翼下面では，Type 2 の場合の流れは,

翼

全長にわたり一様な分布となっているのに対し,
VG を付加しない「without」翼の場合，翼の後方(a)

DU97-W-300の約 1/3 の領域において，翼面付近の流速が減少

α=8°
VG
Without
Type1
Type2

している．
Upper

また，翼後方の後流領域は，VG の有無によらLower

ず翼上面側に位置し，翼上面のはく離域の大きさとも良く対応していることがわかる．
次に，図 7 (b)の迎え角 α=26°では，Type 2 の場

Upper

合の翼上面および下面の流速分布と翼後方の後流分布は，ともに図 7(a)の場合とほとんど違いは見

Lower

られず，VG を付加したことにより翼弦長の約40％までの翼上面側の流速が大きく現れている．
「without」翼については，翼上面の前縁部からは

(b)
Fig.6

く離が発生するため，翼面付近の流速値が極めてα=10°小さくなっており，これが翼の失速の発生に影響

Pressure distribution

し，揚力係数の急減につながっている．

( in the vicinity of the first stall )5

42

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

また，翼下面側での流速分布は，Type 2 の場合のそれとほぼ同じ変化を示している．
さらに，翼後方の後流分布については，Type 2の後流領域と比べ，「without」翼の場合には大きくなっており，翼上面側での最大厚み付近の流速

Withoutの減少割合の大小が，後述する流れ解析結果のコンタ図と対応している．
最後に，図 7 (c)に Type 2 の場合に二次失速を起こす迎え角 α=28°における流速分布の測定結果を翼上面側についてのみ示した．
(a)

α=24°

Type 2 の場合については，図 7 (b)の迎え角
α=26°の場合と比較すると，VG を付けた位置より後方において，翼面付近の流速の減少範囲がわず
かながら拡大している．また，翼後方の後流領域
は「without」翼の場合とほぼ同じ分布を示しており，翼が失速していることを表している．

Without

図 8(a) (b) (c)は Type 2 の場合について，上述の三つの迎え角（α=24°，26°& 28°）における翼周りの流れの挙動を汎用流体解析プログラム「SCRYU」を用いて解析した結果である．図 8 (b)には，「without」翼の場合の解析結果も併記した．
(b)

α=26°

Type 2 および「without」翼の両方とも，図 7 に示した三つの迎え角の場合の翼周りの流速分布の実験結果と比較すると，それぞれ翼後方の後流領域の挙動も含めた翼上面側のはく離領域と極めてよく対応していることがわかる．
4・3・2

Without

VG の有無による翼周りの圧力分布

図 9(a) (b) (c)は，二次失速前後の三つの迎え角（α=24，26°&28°）における翼面上の圧力分

布を，「without」翼と VG を付加した Type 1，
Type 2 および Type 3 の場合について示す．
どの迎え角の場合も，翼下面側の圧力分布は
(c)
Fig.7

α=28°

VG の有無によらずそれぞれ同じであることがわ

Velocity distribution around blade and wake

distribution

かる．

(in the vicinity of the second stall )Flowvelocityv [m/s]Type 2(a) α=24°

without

Type 2(b) α=26°
Fig.8

Calculated flow pattern
6(Type 2)Type 2(c) α=28°

斉藤，高橋，山口，岩村，竹下，高橋：ボルテックスジェネレータを付加した翼型の流体力学的特性と翼周りの流動状態

これに対し，翼上面側の圧力分布は，「without」

43

翼上面側の圧力は翼前縁から後縁にわたり一定の翼と比較して，VG を付加することにより負圧の値となっている．

値が大きくなり，α=24°および α=26°では，翼前

ここで，図 10 に一例として，迎え角 α=26°の縁より約 30％の範囲で， Type 2 の場合が最も大場合について，VG を付加した Type 2 と「without」

きな値を示している．これは図 3 の揚力係数値の翼の 2 種類を対象に，上述の汎用流体解析プログ

大小関係とも対応している．

ラム「SCRYU」を用いて解析した圧力分布と，図9 (b)の実験結果を併記したものを示す．

さらに，α=28°では，「without」翼と VG を付加した Type 1，Type 2 および Type 3 のすべての場

Type 2 の場合は二次失速発生直前の状態にあた合とも，翼前縁よりはく離が発生しているため，るため，翼上面側において翼前縁より約 30％の範囲での圧力解析結果は，実験結果と同様，負圧値が大きく表れている．

DU97-W-300

VG
Without
Type1
Type2
Type3

Upper

Lower

「without」翼では，この迎え角 α=26°においてはすでに翼の失速が発生しているため，翼上面側の圧力の解析値は，翼前縁付近での負圧値は小さ

Upper

く，また，翼後縁にかけてはほぼ一定の値となっており，実験結果とほぼ同じ変化を示している．

Lower
VG

Upper

Experiment
Analysis
DU97-W-300
ExperimentType 2
VG[5%+10%]C-0.3
Analysis

Lower

Without(a) α=24°

DU97-W-300

Upper
VG
Without
Type1
Type2
Type3

Upper

Lower

Lower
Upper
Fig.10Lower( Experimented and analyzed )5.

(b) α=26°

DU97-W-300

Pressure distribution at α=26°

結言本報では供試翼型として翼厚みの大きい厚翼を
VG
Without
Type1
Type2
Type3

Upper

対象に，翼表面上に直接付加した 3 種類のボルテ

Lower

ックスジェネレータ（「VG」）により発生する流れ方向に渦芯を持つ縦渦の効果が，翼の流体力学的特性における失速現象および翼周りの流れの挙Upper動に及ぼす影響を，3 種類の VG の配置について実
験的および解析的に検討した．

Lower

その結果，明らかになった点は，以下のとおり
である．
(1)

Fig.9

3 種類の VG を付加した Type 1，Type 2 およ(c) α=28°
Pressure distribution

び Type 3 のどの場合とも，「一次失速」時の迎え( in the vicinity of the second stall )「without」翼のそれと比べ小さい．

角 α=8°から 10°にかけての揚力係数 CL の減少幅は，

7

44

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

また，「二次失速」時の迎え角については，
また，「二次失速」時の迎え角については，

文文

献献「without」翼の場合
α=26°であるのに対し，VG (1) (1)SAITO「without」翼の場合
α=26°であるのに対し，VG
SAITOSumio,
Sumio,YAMASHINAYAMASHINATakahiro
Takahiroandand
ICHIKAWA
Tatsuya,
Researchof
Aerodynamic
ICHIKAWA
Tatsuya,
Researchof
Aerodynamicを付加したどのタイプとも
α=28°にその作動範囲を付加したどのタイプとも
α=28°にその作動範囲を拡大した．
を拡大した．
総合的なの効果は，Type2 が最も顕著であ
総合的なVGVGの効果は，Type2 が最も顕著である．
る．
「一次失速」時の流れの挙動は，翼上面側の(2) (2)「一次失速」時の流れの挙動は，翼上面側の翼の最大厚み近傍から翼面近くの流れが減速し，翼の最大厚み近傍から翼面近くの流れが減速し，後縁にかけてその減速域が翼面から離れた上方の後縁にかけてその減速域が翼面から離れた上方の領域にまで拡大する．その結果，翼の後流分布の領域にまで拡大する．その結果，翼の後流分布の低流速領域が，翼上面側に大きく存在する．
低流速領域が，翼上面側に大きく存在する．
「二次失速」時の迎え角においては，VG(3) (3)「二次失速」時の迎え角においては，VG
をを付けたことによる縦渦の影響が，それより後方に付けたことによる縦渦の影響が，それより後方における翼面付近の流速の減少範囲を抑える効果をおける翼面付近の流速の減少範囲を抑える効果をもたらしている．
もたらしている．
また，翼周りの圧力分布や流れの挙動の実験結
また，翼周りの圧力分布や流れの挙動の実験結
果は，流れ解析結果と良く対応している．
果は，流れ解析結果と良く対応している．

Characterstics
Flow
Patterns
on ThinThick
Characterstics
andandFlow
Patterns
on Thin
andandThickBladesWind
Turbines,
Research
Reports
Bladesof ofWindTurbines,
Research
Reports
of ofTokyo
National
Collegeof Technology
No.41(2),Tokyo
National
Collegeof Technology
No.41(2),2010,pp.19-27.
2010,
pp.19-27.
SAITO
Sumio,YAMASHINA
Takahiro,
Research(2) (2)SAITO
Sumio,YAMASHINA
Takahiro,
Research
Aerodynamic
Charactersticsof ThinThick
on on
Aerodynamic
Charactersticsof Thin
andandThickBladesdepending
dependingon thePresence
or Absence
Bladeson thePresence
or Absenceof ofStreakyFeatures
FeaturesformedBlade
Surface
Streaky
formedon on
the theBlade
SurfaceduringCreation
Wind
Turbine
Airfoils
duringCreationof ofWindTurbine
Airfoils
withwith
Stereolithography,
Research
ReportsTokyo
Stereolithography,
Research
Reports
of ofTokyo
National
Collegeof Technology
No.42
2011,
National
Collegeof Technology
No.42(2),(2),2011,
pp. pp.
77-85.
77-85.
SAITO Sumio,
Sumio, YAMASHINAYAMASHINA Takahiro,
Takahiro,(3) (3)SAITO
Evaluation
Aerodynamic
Characterstics
of TwoEvaluationof ofAerodynamic
Characterstics
of TwoDifferenct
Thick
BladesUsed
Wind
Turbines
Differenct
Thick
BladesUsed
as asWind
Turbines
Airfoils
Trialof StallContorol,Research
Airfoils
andandOneOneTrialof StallContorol,Research
Reportsof Tokyo
National
Collegeof Technology
Reportsof Tokyo
National
Collegeof Technology
No.42
2010,
pp.35
No.42
(1),(1),
2010,
pp.35
-43 -43
SAITO Sumio,
Sumio, YAMASHINAYAMASHINA Takahiro,
Takahiro,(4) (4)SAITO
Evaluation of of
Inherent Aerodynamic
Aerodynamic
Evaluation
Inherent
Characterstics
of TwoDifferenct
Thick
BladesUsed
Characterstics
of TwoDifferenct
Thick
BladesUsed
Wind
Turbines
Airfoils,
Research
Reports
as asWind
Turbines
Airfoils,
Research
Reports
of ofTokyo
National
Collegeof Technology
No.42
Tokyo
National
Collegeof Technology
No.42(2),(2),
2011,
pp.63
2011,
pp.63
-76.-76.
SAITO Sumio,
Sumio, YAMASHINAYAMASHINA Takahiro,
Takahiro,(5) (5)SAITO
TAKAHASHI
Masaaki
IWAMURATakuya,TAKAHASHI
MasaakiandandIWAMURATakuya,Control
Phenomenaa Thick
Wind
Controlof of
StallStall
Phenomenain ina ThickWind
TurbineBladea Cylindrical
TurbineBladeby bya Cylindrical
RodRodandandthe theBehavior
FlowaroundBlade,
Research
Behaviorof of
Flowaroundthe theBlade,
Research
Reportsof Tokyo
National
Collegeof Technology
Reportsof Tokyo
National
Collegeof Technology
No.43
2011,
pp.29-36.
No.43(1),(1),
2011,
pp.29-36.
W.A.Timmer,
R.P.J.O.M.
Rooij,
Summary(6) (6)W.A.Timmer,
R.P.J.O.M.
vanvanRooij,
Summaryof of
Delft
University
Wind
TurbineDedicated
the the
Delft
University
Wind
TurbineDedicated
Airfoils,
Transaction
ASME,
Vol.125,
Airfoils,
Transactionof ofthe theASME,
Vol.125,
November
2003,
pp.488-496.
November
2003,
pp.488-496.
SCRYU/Tetra
for Windows
Version(7) (7)SCRYU/Tetra
for Windows
Version8, 8,
SoftwareCradlehttp://www.cradle.co.jp/(2011).
SoftwareCradleCo,Co,
http://www.cradle.co.jp/(2011).

（平成 23 年 9 月 5 日

8 8

受理）

東京工業高等専門学校研究報告書 第東京工業高等専門学校研究報告書
第 43(1)号，2011
43（1）号，2011

高分子ピエゾフィルムを用いた静ひずみ測定法

45－ 面外曲げ静ひずみ測定実験への応用 －高分子ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法

黒崎 茂*，有田克也**, 西村大希**

黒崎 茂 *，有田克也 **，西村大希 **Static Bending Strain Measurements Using Piezoelectric Polymer Film

－ The Application to the Out-of-Plane Bending Static Strain Measurement Experiment －Out-of-Plane Bending Static Strain Measurements Using Piezoelectric Polymer Film

ShigeruShigeru
KUROSAKI，Katsuya
ARITA
Daiki NISHIMURA
Aand
RITA and Daiki NISHIMURAKUROSAKI，Katsuya
Since it has
the piezoelectricity,
the output
voltage produces
piezoelectric
polymer film
by applying
Piezoelectric
polymerfilm has thepiezoelectricity,
therefore
it produces
outputvoltage bycyclicload totesttopiecesstuck
a film.stuck
However,
electric
charge produced
instrumentmeasuringrunapplying
cyclicload
testwhichpieceswhich
a film.
However,
electricmeasuring
charge produced
flow under
staticload. As
the static
reason, load.
it is notAs
used
as thesensoritwhich
detects
the asstaticstrain.
This which
instrument
runthe
flow
under
the
the
reason,is notused
thesensorstudythemeasuredof piezomeasured
film using surface
surface potential
measuring
instrument
newlysurface
measuresstatic surface
strain.potential
This study
potentialof piezofilm usingdeveloped.
The ultra-highinput newly
impedance
contact typesurfacepotentialinput
measuring
instrument
was type
potential
measuring
instrument
developed.
The
ultra-high
impedance
contactin theelectronic equipment
manufacturer
in order into measure
the surface
potential ofmanufacturer
electronsurfacedeveloped
potential
measuring
instrument
was developed
the electronicequipmentelement.
In this study,
following potential
three kindsofof electron
static bending
load tests
were study,
carried out.
①three-point
in orderto measure
the surface
element.
In thisfollowing
three kinds
bending
test ofthe beam,② fourcarried
point bending
testof the beam,bending③ out-of-planebending
test of circularof static
bendingload
tests were
out. ①
three-point
test ofthe beam,② four point
holetest
flat ofplate.
resistancewire strain gauges
were test
used ofjointlyin orderto verify
the result.
bending
theThebeam,③ out-of-planebending
circularholeflat plate.
TheStrain
resistancewire strain
gaugesusedjointly in order
tovalueverifytheresistanceresult. Strain
value
using
thethreepiezo film
value using
the werepiezo film
is approximate
with theof thewire strain
gauge
for theis approximate
with test.
the Thus,
valueit ofresistancewirestrainstraingauge for by
the
kinds
of bendingkinds of bending
wastheshownthat the static
measurement
thisthreemethodis effective
test. Thus,
shownpiezothat film
the andstaticmeasurementby thismethodeffective
using theusing itthewas
developed
thestrain
ultra-highinput impedancecontacttype issurfacepotential
developed
piezo film and the ultra-high input impedance contact type surface potential instrument.
instrument.
(Keywords:
Stress-strain
Measurement,
StressAnalysis,(Keywords:
Stress-strain
Measurement,Experimental
Experimental Stress
Analysis,
PiezoPiezo
Film, Film,
Experimental
Mechanics,
Nondestructive
Inspection)
Experimental
Mechanics,StressStress Concentration,
Concentration, Nondestructive
Inspection)

1. 緒

言

高分子ピエゾフィルムであるポリフッ化ビニリう方法を採用している．この状態での計測は，厳密の意味で静荷重下のひずみ測定でない．

デン (Polyvinylidene Fluoride，略称 PVDF フィ

近年，電子素子の表面電位を測定するために，入ルム）は，図１に示すように厚さが，μｍオーダで力インピーダンスの非常に高い超高入力インピー

圧電性を有する貼付けやすいフィルムシートであ（７）
ダンス接触型表面電位計（図２）が開発された．

る．PVDF フィルムは，圧電性を有することから，

この新たに開発された表面電位計を使用して，ピエフィルムを貼付けた試験片を加振することによりゾフィルムゲージの表面電位の測定を行い，静ひず

出力電圧が生ずる．この性質を利用して，いろいろ

み解析に筆者等は成功した．（８）この場合の筆者等

なセンサーが作られている．（１）しかし，静的負荷が行った実験は，以下の引張試験である．図１に示では，生じた電荷量が計測器を通して流れてしまい，すピエゾフィルムシートを矩形に切断し引張試験

静負荷センサーとしては利用されていないのが現片に貼付けた．引張負荷時にフィルムシート上の電状であった．このために PVDF フィルムを利用し極から表面電位を計測し，ひずみ解析を行った．実た静ひずみ測定法が，琵琶（２）（３），等により先駆的に行われた．同時に黒崎（４）（５）等も独自の方法により静ひずみ測定法を開発してきた．さらに応用研究もされている．（６）ひずみゲージモデルとして，ひずみ測定に使用で（４）きるよう黒崎等は,定式化した．
しかしこの研究（４）

では，弾性範囲内において，一定繰返し負荷時の振幅荷重の出力電圧を計測し，静ひずみ解析を行＊機械工学科＊＊機械情報システム工学専攻科

Fig.1 Piezo film sheet. Fig.2 Ultrahigh-impedance
voltmeter.

46

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）（第 43(1)号）

東京工業高等専門学校研究報告書

2３

験結果は，併用したひずみゲージ値とよく一致した．

２

本研究は，上記の表面電位計を使用して静的荷重

Rolling direction

下の曲げ問題に応用したものである．実験では，図１に示すピエゾフィルムシートからひずみゲージ

１を試作し，①はりの３点曲げ試験，②はりの４点曲

Fig.3 Coordinate axes of PVDF film.

げ試験，③円孔平板の面外曲げ試験を行った．本研

ｙ

究で試作したピエゾフィルムゲージは，フィルムの１

２

異方性を考え，フィルムの縦横比形状を工夫した．

θ（９）すなわち，１枚のフィルムゲージの出力電圧かPVDF film

ら一方向のひずみ値が，取り出せる形状にした．以上の曲げ試験をとおして本研究では，筆者等が提案した高分子ピエゾフィルムを使った静ひずみ解析
手法（８）の有効性を調べた．そして上記に示した曲げ試験の実験結果を示すことにより，本提案方法の有効性を示す．

２．高分子圧電フィルムによるひずみ解析式
2.1 ひずみ解析式

Fig.4 Rolling direction X and inclined angle θof PVDF film.

式(2)中のα31，α32 は，フィルムの圧電定数 eと弾性係数 E とのマトリクス成分を使用した式
（３）
（４）
である．
ここで，θ＝０，θ＝π/2 を(2)式に代入すると次式になる．

V 0  

高分子圧電フィルムのひずみ解析式は，琵琶（３）A 31   x   32   y   F1   x  F2   y
C (1  k t2 )(3)らが解析式を導いた．黒崎等（４）は，琵琶等が導いた式をひずみゲージモデルとして変形し，その式をV / 2  A32   x  31   y   F2   x  F1   y
C (1  kt2 )(4)

以下に示す．
フィルムの座標系を図３に示す．そのフィルムを貼付けた平面応力状態にある被測定部材の 座標系
を，図４に示すように設定する．高分子圧電フィル
ムのひずみが，被測定物のひずみ

 x ， y ， xy と一致すると，次式で表される．

V( ) ＸA
f1( )   x  f 2( )   y  f 6( )   xy 
C(1  k t2 )(1)

εxεy：X，Y ひずみ成分
γxy：せん断ひずみ成分
kt：電気機械結合定数
A：電極面積C：電気容量ただし f i   は，フィルムの貼付角度θに依存す
る．琵琶等も行った座標変換式を使用すると f i  
は次式となる．
f 2     31 sin 2    32 cos 2  
f 6    2  31   32 cos   sin  
f 1     31 cos 2    32 sin 2 (2)(3), (4)式を簡略化するために， x ， y を除いた係数をＦ１，Ｆ２として表した．(3), (4)式を x  y について解くと次式となる．ただし
Ｖ(0)=Ｖ１，Ｖ(π/2)=Ｖ２として，書き換えた．

x 

F1V1  F2V2
F12  F22y 

F1V2  F2V1
F12  F22(5)(6)

2.2 ひずみ成分式中のＦ１，Ｆ２値
実験的にＦ１，Ｆ２値を求める方法を以下に示す．材料のポアソン比をνとすると，縦ひずみと横ひずみには，次の関係がある．

 y   x(7)

上記(7)式の関係を，式(3),(4)に代入する．

V1  ( F1    F2 )   x  k x  x(8)V2  ( F2    F1 )   x  k y  x(9)

上式(8),(9)式は，Ｖ１-  x ，Ｖ２-  x の関係で，

黒崎，有田，西村：高分子ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法

47

黒崎，有田, 西村：高分子ピエゾフィルムを用いた静ひずみ測定法

傾きをそれぞれｋｘ，ｋｙとおくと次式となる．

F1    F2  k x(10)

F2    F1  k y(11)

ｋ ｘ ， ｋ ｙ を予備実験で求めておき，(10),(11)式からＦ１，Ｆ２値を求めると次式が導ける
F1 
F2 

V1 = k x × ε x1
ky  kx

(13)

(14)

上記で求めた kx を使い，被測定物に貼付けたピエ
ゾフィルムの出力電圧Ｖからひずみ ε は，次式より求

(12)

2

 

1
V
kx

(15)

３．ピエゾフィルムゲージの試作

1
VP

PVDF フィルムは，銀電極が両面に蒸着されているタイプを使用した．本研究で使用した

m
l
i
f
F
D
V
P
2
V

1
V

2
V

x
k

PVDF フィルムの特性を表１に示す．ピエゾフ
ィルムゲージの製作方法は，ピエゾフィルムシートから 12×4[mm]の大きさに切り出す．その

e
g
a
g
n
i
a
r
t
s

y
k

P

e
g
a
g
n
i
a
r
t
s
f
o
n
i
a
r
t
S

m
l
i
f
F
D
V
P
f
o
e
g
a
t
l
o
V

係は次式のみとなる．

まる．

kx  ky

12

よって予備実験のグラフより電圧とひずみの関

後，上面と下面の電極の導通を防ぐため縁側の電極を幅 1[mm]分だけアセトンによって除去し，電極部を 10×2[mm]とした．円孔平板の面外曲

Fig.5 Relations between output voltages of PVDF
films and strain of strain gauge.

げ試験に用いるピエゾフィルムゲージは，上記

図５に示すようにピエゾフィルムの圧延方向を，試験片軸方向と同方向に貼り，Ｖ１を求める．

図 6 に示すフィルム寸法は，西村等(4)が行ったフ同じフィルムを試験片軸方向に対して 90°方向に貼りＶ２を求める．同時にひずみゲージを試験片裏側に貼りεx を測定する．図５に示すＶ１とＶ２とεx との関係グラフを作製する．その際の傾き kx, ky を求める．kx, ky が求まれば，(12),(13)式よりＦ１，Ｆ２を求める事ができる．

である．図 6 は，試作したピエゾフィルムゲー

2.3

電極を有するゲージ５連結のものを製作した．
ィルムの異方性特性実験によって得られた寸法
ジを試験片に貼付けた状態を示す．試験片にフィルムを貼り付ける接着剤は， 2 液混合エポキ
シ系樹脂接着剤セメダイン EP001N を使用した．

Electrode

一軸型ひずみゲージモデルのひずみ式

PVDF フィルムは，圧延加工方向により出力電圧が異なる異方性がある．この異方性の処理のため，一方向のみの出力電圧で一方向ひずみが採取できるよう考えた．（８）そのために，フィルムの形状の縦横比をＶ２=0 となる形状にした．

Fig.6 Piezo film gauge on a test piece.

Table 1 Properties of PVDF film（１）Property

Capacitance( C )Electromechanical Coupling Factor( ｋｔ )Young’s Modulus

DensityThickness
Permittivity
Tensile strength

PVDF film

Units

380 pF/cm2@1kHz
14 % at 1 kHz
2-4 109N/m2

1.78 103kg/m3
2828 μm
106-113 10-12F/m
106－113140-210 MPa
140－210

48

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）
東京工業高等専門学校研究報告書（第 43(1)号）

4

４．実験方法
4.1 表面電位測定方法
表面電位の測定は，図７に示すようにピエゾフィ
ルムの電極部分に，表面電位計のプルーブを押し当てて測定し，デジタルオシロスコープで出力電圧をモニターする．表面電位計は，トレックジャパン社の Model800 を使用した．使用した表面電位計の概略仕様を Table1 に示す．

Probe

Fig.10 Bending test equipment.

Digital Oscilloscope

Model 800

Fig7 System of measurement output voltage
Table 2 Properties of ultrahigh-impedance
voltmeter (Model 800).（７）4.2

Fig.11 Beam-type specimen used in bending test
and position where PVDF film gauges were placed.
4.3 円孔平板の面外曲げひずみ測定実験法
円孔平板の面外曲げ試験の模式図を図 12 に示す．

Input impedance

10

Measurement range
Accuracy
Acuracy±100 V±0.1%FS

平板の中央に円孔の開いた試験片を，４点曲げに相Speed of response

3.5msec

真を図 13 に示す．

16Ω，

当するよう錘を使い作用させる．曲げ試験状態の写M

はりの曲げ試験装置と実験方法

図８と図９に両端支持はりの 3 点曲げと 4 点曲げの模式図を示す．はりの曲げ試験装置を図 10 に示す．荷重に相当する錘は，4.9[N](=0.5[kgf])を１個ずつのせながら出力電圧測定を行う．試験片の形

P

L/2

M

Fig.12 Four point out of plate bending testwith center hole.

状は，図 11 に示す．

L/2

Fig.8 Three-point bending test

P

L/3

P

L/3

L/3

Fig.9 Four-point bending test

Fig.13 Photograph out of plate bending testwith center hole..

黒崎，有田，西村：高分子ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法

49

黒崎，有田, 西村：高分子ピエゾフィルムを用いた静ひずみ測定法

Probe
Piezo film
Voltage applied weightFig.14 Bending test specimen with center hole.
円孔平板試験片の形状を図 14 に示す．円孔近傍の上面にピエゾフィルムゲージ（図 15）を，下面

Fig.17 Output voltage vs contact timeにひずみゲージ（図 16）を 5 枚ずつ貼り付けて図9 と同じように 4 点曲げ試験を行った．
Output voltage[V]3

Fig.15 Piezo film gauges

y = 0.0207x

2.5
2

V1

1.5

V2

1

y = 0.0054x

0.5
0Fig.16 Strain gauges

0

50

100
Strain(×10-6)

150

Fig.18 Output voltage vs strain of strain

円孔回りの応力集中部のひずみ測定としては，応力集中用のゲージ長の短い多連式のひずみゲージ

350

ゲージのゲージ長が 10mm の５連式であることか300

ら，ゲージ長 10mm と同一ゲージ長のひずみゲー

250

こでは，試作したゲージ長 10mm のピエゾフィル
ムゲージの値と，抵抗線箔ひずみゲージとの値を比-6ジ(共和電業製 KFG-10-120-C1-11)を選択した．こStrain(×10 )を本来使用すべきである．しかし，ピエゾフィルム●：Piezo film○：Strain gauge▲：Theory

19.6N

200
150
100

較するためにゲージ長の長いものを用いた．

■ :Piezo film
□ :Strain gauge△ :Theory5000５．実験結果および考察
5.1 面外曲げ実験によるｋｘ，ｋｙ値

ムとひずみとの特性値であるｋｘ，ｋｙ値を，4 点曲

態で一定に保たれており，一定の電圧が得られていることがわかる．図 18 は，図 17 から得られた電圧
値とその時のひずみゲージ値をグラフ化したものである．求めた傾き値は，ｋｘ=0.0207, ｋｙ=0.0054[V/μstrain]となった．以後，はりの曲げ実験でのひずみ解析計算では，この値を使用した．

-6

Strain(×10 )げ実験により求めた．実験結果を図 17, 18 に示す．

が接触している間グラフ上の出力電圧値は，水平状

600

800

Fig.19 Comparison of strain in three-point
bending test.

りの面外曲げ実験を行った．前処理として，フィル

接触時間と計測した出力電圧値Ｖである．プルーブ

400

Coordinateofof film
Film[mm]Coordinate[ mm ]

前述の 10×２mm の形状フィルムを用いて，は

図 17 は，表面電位計のプルーブが，フィルムとの

200

9.8N

450
400
350
300
250
200
150
100
50
0

●:Piezo film○:Strain gauge△ :Theory
19.6N■:Piezo film□:Strain gauge◇:Theory( 9.8N )

0

200

400

600

Coordinateofof film
Film[mm]Coordinate[ mm ]

Fig.20 Comparison of strain in four-point
bending test.

800

50

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

5.2（第 43(1)号）

6
み測定でも，ピエゾフィルムゲージで得たひずみ

東京工業高等専門学校研究報告書

両端支持はりの面外曲げ実験

図 19 に 3 点曲げ実験の結果を，図 20 に 4 点曲
げ実験の結果を示す．図中，実線は，材料力学のは値とひずみゲージで得たひずみ値は近い値を得ることができた．

り理論による値を直線で結んだものである．3 点曲以上の結果から，面外曲げ静ひずみ測定にも，高げ，4 点曲げの両実験とも，ピエゾフィルムゲージ

分子ピエゾフィルムをひずみゲージとして使ったで得たひずみ値とひずみゲージで得たひずみ値と本提案方法の有効性が示された．

の両者が，理論値と近い値となっているのがわかる．

謝辞：本研究の一部は，平成 22 年度科学研究費・5.3

基盤研究 C（課題番号 20510165）の補助を受けた．

円孔平板の面外曲げひずみ測定

図 18 に円孔平板のひずみ分布測定の結果を示す．

関係各位に記して謝意を表する．

応力集中部近傍でも両端支持はりの曲げ試験の場

参考文献

合と同様，ピエゾフィルムゲージで得たひずみ値と(1) (株)東京センサー, Piezo Film Product Information,

ひずみゲージで得たひずみ値は，ほぼ同等の値を得ることができた．

(2) Biwa, S., Katsumi, K., Omoto, Y., Matsumoto, E.,
and Shibata, T., “Sensing Technique for Surface

500●:Piezo films (19.6N)○:Strain gauges

400-6Strain(×10 )(2008), pp.5-6

StrainDistribution

withPiezoelectricFilm”,

Journal of Electrical Engineering, Vol.48, No.8/S(1997), pp.50-53(3) 勝見圭介・琵琶史朗・松本栄治・柴田俊忍，“高300

分子圧電フィルムを用いた静ひずみ分布の測定”，

200

日本機械学会論文集Ａ編，Vol.64, No.617 (1998),■:Piezo films (9.8N)□:Strain gauges

100

r
d

pp.215-220(4) 黒崎茂, 山口賢一, “圧電高分子フィルムを用いた一定繰返し負荷によるひずみ分布測定法（ひず

0
0.5

0.7

0.9
1.1
1.3
1.5
Coordinate of Film(r/d)
Fig.18 Strain distribution of center hole plate
applied to out of plate bending

６．結 言
高分子ピエゾフィルムを，ひずみゲージモデルとして静ひずみ解析式を示した．同時に一軸のピエゾ
フィルムゲージを試作した．試作ピエゾフィルムゲージを両端単純支持はりと円孔平板に貼付け，面外曲げ荷重を作用させた．その時の表面電位は，超高入力インピーダンス接触型表面電位計を使用して測定した．測定値からひずみ解析を行い以下の結論が得られた．

みゲージモデルの解析式と測定例）”, 日本機械学会論文集Ａ編, Vol.71, No.702 (2005), pp.86-91(5) 黒崎茂, 高分子圧電フィルムを用いたひずみ測
定法，非破壊検査, Vol.59・No7(2010), pp318-323(6) Fujimoto, Y., Shintaku, E., Gernot, P., and Tanaka, Y.,“Stress

Intensity

FactorMeasurementof

Two-Dimensional Cracks by the Use of Piezoelectric
Sensor”, JSME International Journal Series A, Vol.46,
No.4 (2003), pp.567-574(7) トレック・ジャパン（株），“取扱説明書 Model 800
Ver.1.0” (2010), pp.20-21(8) 黒崎茂，西村大希, 有田克也, “高分子圧電（ピエゾ）フィルムを用いた試作ひずみゲージの試作と静ひずみ測定法”, 日本機械学会 2011M&M 材料
力学カンファレンス(2011)，OS0104,（1）両端支持はりの 3 点および 4 点曲げ実験で測(9) 西村大希,黒崎茂,上原利夫，“高分子圧電フィルム

定した出力電圧値をひずみの解析式によって変換を用いた静ひずみ測定法”, 日本非破壊検査協会

したひずみ値は，はりの理論値とひずみゲージ値と第 42 回応力ひずみ測定と強度評価シンポジウム

近い結果が得られた．

講演論文集, (2011), pp.51-56（2）円孔平板の曲げ試験における 1 軸方向のひず（平成 23 年 9 月 22 日

受理）

東京工業高等専門学校研究報告書

3 軸加速度測定
第走行時自転車フレームの43（1）号，2011

51

Acceleration measurement of three axes of bicycle frame when running

走行時自転車フレームの 3 軸加速度測定

機械工学科 木村 南

木

村

南*

Acceleration measurement ofMinami
three Kimura
axes of bicycle frame when running
The acceleration of installing the acceleration sensor of three axes in CFR P frame of the monocoque construction,and theMinami KIMURA
bicycle movement was measured. When passing over a difference part the manhole etc. , 120m/s2 was recorded in the top ofThe
accelerationof installingthe onacceleration
sensorin CFRP backframeof thethe seattube.
40m/s2 was recordedin the getting
posture in whichweightof
wasthreeput onaxes
the saddle
with thestretchedinmonocoque construction, and the bicycle movement was measured. When passing over a difference
the acceleration measurement to the waist, and 20m/s2 in the getting on posture in which it made to the stoop and weight waspart the manhole etc. , 120m/s2 was recorded in the top of the seat tube. 40m/s2 was recorded
notinputon thesaddleonso much.
Thein
samedegreeweightof the acceleration
observed
level
acceleration
understands
thegetting
posturewhich
was put as
onthe
the
saddlemaximum
with theback
stretchedin thetheacceleration
drop test from100mm in height
when
usually
andinitthe
has getting
been understoodto obtain
it. Theofmeasurement
to thewaist,
andrunning
20m/s2on posturein which
it method
made tothe stoop andweightwas innoton thesaddleso much.impact
The tosame
degreeitofin theacceleration
as thesynchronizing
the shapeof waves
theputdirectionof Zof the dropping
synchronize
an independent
sensorwasobserved
level
acceleration
understands
the ofdrop
from
100mm in height when usuallyeffective.
As formaximum
CFRP frame,
the possibilityof reducing
the vibration
abouttest
40Hz
was shown.
running and it has been understood to obtain it. The method of synchronizing the shape of waves inkeys:CFRP,
acceleration
measurement,
theworddirection
ofbicycle
Z of frame,
the dropping
impactto synchronize it in an independent sensor was effective.

As for CFRP frame, the possibility of reducing the vibration of about 40Hz was shown.
(keywords: CFRP, bicycle frame, acceleration measurement)
1.

緒言

速度を記録するピークモードを用いた.トレースモードではサンモノコック構造の炭素繊維強化樹脂製(以下CFRP と略す)

プリングタイム 0.01s の場合163s のデータがセンサに記録するこ

自転車フレームがヨーロッパのレース界のみならず,日本でとができた.3軸加速度センサは当初はシートピラー部に取り付け

も最近 1,2)シェアを拡大し,入門者用にも CFRP フレームが採た荷台に取り付け,その後は後述するようにフレームに取り付け用されるようになってきた.月刊.自転車専門誌 3))では’90 年代

た.

後半にブームとなった薄肉大径の Al 合金パイプのように高剛性で疲れやすいフレームとは違い,CFRP フレームは振動吸収性が高く疲れにくいというベテランユーザによる官能評
価がなされている.また固定した自転車やフレームへの荷重負荷による疲労試験については報告事例がある.しかし自転
車運動時のフレームの加速度測定については公表された事例がすくない 4).そこで小型 3 軸加速度センサ を利用して,路面状態と走行速度のCFRP フレームへの加速度計測を行った 5).
2.実験方法2-1 自転車実験に使用したフレームは FELT 社の F1 という 2006 年当時のFig.1 CFRP frame bicycle FELT F1

市販フレームでは最軽量の860g のCFRP製を用いた.ハンドル,

2-3 被験者

シートピラーなどにも CFRP 部品を使用し,泥除け,ライト,ベル,バ

年齢55 歳,男性,身長168cm,体重73.5kg 体脂肪率16.7%,サイックミラーなどの保安部品や加速度測定装置を取り付けた状態

クリング暦42 年の著者が被験者としてデータを集積した.前輪:後での車重は8.7kgであった.また実験開始以前に12100km走行し輪の荷重比率は空車時には 49.5%:50.5%であったが,乗車時にはていた.この間にペダル,チェーン,ギアは各々3～6回交換し,タイ

猫背姿勢でも 39.4%:60.6%と後輪荷重比率が高かった.またタイヤ

ヤは 7 回交換した.また試験期間は 2 ヶ月で走行距離は 480kmの摩耗については前輪よりも後輪の摩耗が 2～3 倍大きかった.

であった.使用したタイヤは HUTCHINSON FUSION COMP とい3.

う 700C×20C で 185g(カタログ値)という軽量タイヤを用いた.空気実験結果
3-1 ピークモードでの加速度測定

圧は前輪が700kPa,後輪が750kPaとし実験前後での空気圧測定

多摩川サイクリングロードを使って聖跡桜ヶ丘から中野島までにより実験中での空気圧の減少がないことを確認した.

の 13km を 25km/h～30km/h で走行し荷台に取り付けた 3-D 加

2-2

速度センサのピークモードで計測した結果を Fig.2 に示した.走3 軸加速度センサ

3 軸加速度センサ(スリック社DR10)はピークモードとトレースモ

行試験の開始 300s と終了 300s は一般道路の走行で 22km/h のードの二種類の測定が可能で,実験走路全体での加速度測定に走行であった.このとき道路の 20mm 程度の段差部を通過する際

はサンプリングタイム 0.01s,記録間隔が 1s でその間のピーク加に Z 方向で-120m/s2 の加速度を記録した.

＊機械工学科

52

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

50

果が発生する場合には路面からの 30Hz 程度の振動は吸収されると考えられる.以降の実験では,特に断りのない限りケイデンス
70rpm±2rpm となるように走行した.

0
0

500

1000

1500

2000

2500

3000

X(m/s2)Y(m/s2)Z(m/s2)

100

-50
-100
-150

Acceleration(m/s2)

Acceleration(m/s2)

負担の少ない猫背姿勢で大腿部の筋力によるサスペンション効X(m/s2)Y(m/s2)Z(m/s2)

100

Time(s)Fig.2 Acceleration measurement peak mode
3-2 乗車姿勢の及ぼす影響

50

0
0

50

100

150

-50

-100
Time(s)

通常の乗車姿勢は猫背またはらくだのこぶと呼ばれる曲がった背中で骨盤がサドルに垂直になるようにしていたが,Fig.2 のFig.4 Acceleration measurement trace mode on bag at 20km/h

1600s 以降では背中をまっすぐにした乗車姿勢を試みた.この姿
勢の場合には腰部に対する路面の衝撃も大きく感じられた.このさらに同一時刻での荷台とバッグの中での加速度のちがいをとき Z 方向の加速度についてヒストグラムを調べたところ-9.8m/s2

比較するために,各センサの内部クロックを基準に比較し Fig.5 に～0m/s2 付近の加速度の出現頻度がなく,上向きもしくは下向きの示した.荷台は 24Hz 程度の振動でバッグは 4Hz の振動であった

加速度の出現頻度か増加していた.スポーツ走行では猫背姿勢

サドルおよび臀部筋肉および腰を浮かせた状態での脚部によりが推奨されているが,フレームの Z 方向の加速度も低減させる乗振動が減衰したと考えられる.

車姿勢であることがわかった.猫背姿勢をとることで上体のクッシ
ョン性がフレームに対する路面からの衝撃による加速度を減衰さ
3-3 加速度センサの取り付け位置
フレームの加速度と身体に対する加速度を調べるために,時速20km/hで走行しトレースモードで, 荷台に取り付けた3-D加速度
センサでの測定結果を Fig.3 に示した.また腰部に加わる加速度

20
Acceleration(m/s2)

せることが示唆された.

Z(m/s2)B
Z(m/s2)C30
10
0-10129.5

130.0

130.5

131.0

131.5

132.0

132.5

-20
-30
-40
-50

を測定するためにメッセンジャーバッグの中に 3-D 加速度セン-60

サを入れた測定結果を Fig.4 に示した.荷台では-120m/s2 の Z 方Time(s)

向の加速度を記録したが,バッグの中では-20m/s2 の Z 方向加速

Fig. 5 Comparison of Z acceleration on carrier position and

度であった.

bag position at 20km/h
X(m/s2)Y(m/s2)Z(m/s2)

Acceleration(m/s2)

10050

これらの結果から Fig.6 に示すように 2 個の 3-D 加速度センサ
をトップチューブのヘッド部付近(以下 T 位置)とシートチューブ付近(以下 S 位置)に取り付けた

0
0

50

100

150

-50
-100
-150

Time(s)Fig.3 Acceleration measurement trace mode on rear carrier at 20km/h(a)Top tube position (T)またクランクの回転数は 70±2rpm であり,ビンディングペダル

Fig.6(b)Sheet tube position (S)Fixed 3-D acceleration sensor

を使用しているのでクランクの回転時にトルクの発生は,右ペダ

多摩川サイクリングロードを時速 25km でケイデンス 70±2rpm

ル踏み力→右ペダル引き力→左ペダル踏み力→左ペダル引きで猫背姿勢を維持して走行し,ピークモードでの S 位置での測定力という 4 サイクルである..従ってクランクの回転周波数(1.1～

結果を Fig.7 に示し T 位置での測定を Fig.8 に示した.ピークモー

1.2Hz)に 4 サイクルの振動が生じることからペダリングにより腰部

ドでの加速度測定では S 位置と T 位置での測定結果についてには 4～5Hz の振動が発生すると考えられる.Fig.4 のバッグの Z

Fig.9 に平均値,最大値,最小値,標準偏差および中央値を示した.S方向の振動の周波数が 4～5Hz であったことから,サドルに荷重位置と T 位置での測定値に大きな違いは観察されなかった.

木村：走行時自転車フレームの 3 軸加速度測定

X(m/s2)25S
Y(m/s2)25S
Z(m/s2)25S

50

40

0
0

500

1000

X(m/s2)15S
Y(m/s2)15S
Z(m/s2)15S

60

1500

2000

2500

3000

-50
-100

Acceleration(m/s2)

Acceleration(m/s2)

100

53

20
0
-20 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-40
-60
-80

-150

-100

Time(s)Time(s)Fig.7 Acceleration measurement on S position at speed of
25km/h～20km/h (peak mode)X(m/s2)20S
Y(m/s2)20S
Z(m/s2)20S

60

50

40

0
0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-50
-100

Acceleration(m/s2)

Acceleration(m/s2)of 15km/h(trace mode)X(m/s2)25T
Y(m/s2)25T
Z(m/s2)25T

100

Fig.10 Acceleration measurement trace mode on S position at speed

0
-20 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-40
-60
-80

Time(s)

-150

20

-100
Time(s)Fig.11 Acceleration measurement trace mode on S position at speed

25km/h～20km/h (peak mode)of 20km/h(trace mode)

Med.
σ
Min.
Max.
Ave.

X(m/s2)25S
Y(m/s2)25S
Z(m/s2)25S

60
40

Acceleration(m/s2)

200
150
100
50
0
-50
-100
-150

Ave.
Max.
Min.
σ
Med.

X-S
X-T
Y-S
Y-T
Z-S
Z-T
SUM-S
SUM-T

Acceleration(m/s2)

Fig, 8 Acceleration measurement on T position at speed of

20
0
-20 0

10

20

30

40

-40
-60
-80
-100
Time(s)Fig.9 Result of acceleration measurement

Fig.12 Acceleration measurement trace mode on S position at

4. 考察

speed of 25km/h(trace mode)

4-1 速度の影響

そこでFig.15に走行速度とZ方向の加速度の最高値と最低値

ケイデンスが70rpm程度で時速15km/h,20km/h,25km/hで走および X 方向加速度,Y 方向加速度,Z 方向加速度の合力加速度

行できるようにフロントギアとリアギアの組み合わせをそれぞれ

3-DSUM を求め表示した.合力加速度 3-DSUM と Z 方向の最低34×18,50×21,50×18 として同一路面を走行した際の S 位置で値(落下方向)ZMin.の絶対値はほぼ同程度であり,段差部の走行の 3 軸加速度の測定結果をそれぞれ Fig.12,Fig.13,Fig.14 に示しの落下時に記録されていた.

た.走行速度が増加するにつれて加速度も増加し,Z 方向の増加

差は観察されなかった.道路は南北を結ぶほぼ直線で一部にΩ状のクランクが存在したが測定の開始と終了後では南北の同一直線状に位置した.交通量がそれほど多くない片側一車線の歩道付き道路であった.時速 15km/h の走行ではスポーツ自転車としての走行ではやや遅いために直進安定性がやや不足した操縦感覚であった.

Acceleration (m/s2)

同時に T 位置での加速度も記録したが S 位置と比べて有意な

Z Max.
Z Min.
Z-σ
3-DSUM150が著しかった.

100
50
0
-50

15

20

25

-100
-150

Velocity(km/h)

Fig.13 Relationship between Z-acceleration on S position

54

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

and velocity of bicycle

4-3 固有振動数
前節で示したように道路段差部走行時に Z 方向に-120m/s2600の加速度が記録され,高さ 100mm からの落下試験で同程度の Z

500

方向-120m/s2 の加速度が記録された. そこで橋脚などの構造

400

物の固有振動数を測定する方法として使われている重錘の打撃

300による振動により発生する応答波形をフーリエ解析したスペクト

200

ルの最大振幅の周波数から固有振動数を求める衝撃振動試験

100法を利用することにした.
タイヤの空気圧を 400kPa から 750kPa に変化させて 100mm 落

0
0

20

Fig.14

60
Hz

40

80

100

120
[Hz]

FFT analysis of 25km/h running on S position

下試験を行いトレースモードで 3-D 加速度センサ記録させた.前輪700kPz,後輪750kPz S 位置センサでの測定波形を Fig.16 に示した.

実験に使用したホイールはスポーク数が前輪24本後輪24本で700-750kPa-S

15°毎にスポークのテンションが変化することになる.このスポー
20

クのテンションによる変化が引き起こす振動は時速 25km/h で走0-200.00

83Hz付近の78Hz,79Hz,83Hz,85Hz88Hzは車輪回転時のテンシ
ョン変化による振動の影響と思われる.また 41Hz 付近の周波数

Z(m/s2)

行時では 83Hz となることが予測される.Fig.１４で観察された

0.50

1.00

1.50

-40
-60
-80

が少なくフレームで振動吸収された可能性が高い.

-100

4-2 落下実験-120
Time(s)

走行中の加速度が 20mm 程度の段差部を 22km/h で走行した
際に-120m/s2 を記録した.今回の実験では経験的に走行できると判断される上限の速度で走行したので,段差部でジャンプや前

Fig.16 Acceleration measurement 100mm fall test of CFRP bicycle

輪を少し引き上げることでの衝撃回避走行を行わなかった.しかタイヤの空気圧が 400kPa,550kPa,700kPa のいずれの場合もほし通常ではパンクの危険があるほどの衝撃が感じられた.そこでぼ同様な波形が得られたことから高速フーリエ解析(FFT)フリー

このような衝撃が簡単に試せる方法として,自転車整備のマニュ

ソフトの FFT101 を用いて,Fig.16 の前輪 700kPz,後輪 750kPz とアル等に記載されている高さ100mmからの自転車落下試験を行いう実走行試験と同一のタイヤ空気圧での 100mm 高さからの落いフレームの T 位置,S 位置における加速度をトレースモードで下試験についての FFT スペクトルを Fig.17 に示した.

測定した.
自転車を高さ 20mm,50mm,100mm から落下させその時の Z 加

3530

速度を 3 回測定し中位のデータを Fig.15 に表示した.S 位置と T

25

位置での測定された加速度には有意な差は観察されなかった.

20

高さ 100mm から落下させた場合には-115m/s2～-118m/s2 の Z

15方向の加速度が観察され Fig.7,Fig.8 のピークモードで観察された最大の加速度と同程度であった.高さ 100mm からの落下試験
で自転車の各部品のゆるみや問題点をチェックする方法は Z 方

10
5
0
0

20

40

60

80

100

Hz

向の加速度から見れば,妥当性のある試験方法であると考えられFig.17 FFT analysis of Fig. 16 100mm fall testる.

Acceleration(m/s2)-20

自転車車輪はスポークの張力で構成されたサスペンション構

Fall distance(mm)

0
0

20

40

60

80

100

120

ある落下試験により求めた.700kPa の空気圧の前輪をフロントフ

-40
-60

造であることから車輪単独の固有振動数を前述の衝撃振動法でTS

ォークから取り外しタイヤに直接 3-D 加速度センサを取り付けて高さ 100mm から落下試験を行い Fig.18 に Z 方向の加速度を示-80した.-127m/s2 が得られ,自転車の 100mm 落下試験とほぼ同程-100度であった.さらに Fig.18 で得られた加速度波形の FFT 解析ス-120

ペクトルを Fig.19 に示した.がホイールはタイヤ,チューブ,リム,ス-140

ポーク,ハブで構成されかなり複雑な振動要素を有しているのFig.15 Relationship between acceleration on S position and fall

で,9Hz,16Hz,20Hz,26Hz,36Hz,46Hz,60Hz にもピークが観察さ

distanceれた.

木村：走行時自転車フレームの 3 軸加速度測定

差を同期させた.

100
50

VX(m/s)25T
VY(m/s)25T
VZ(m/s)25T

0.60
0.40

13.30

13.80

14.30

Velocity(m/s)

0
12.80
-50

m/s2

55

-100

0.20
0.00
-0.20

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

-0.40
-0.60

-150

-0.80

Time(s)Time(s)Fig.18 Acceleration measurement of 100mm fall test on 700C

Fig.21 Acceleration measurement on T position At difference

wheel with 700kPa tirerunning of 25km/h(trace mode)
0.60

30

0.40

25

0.20
Velocity(m/s)

35

20
15
10
5

VX(m/s)25S
VY(m/s)25S
VZ(m/s)25S

0.00
-0.20

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

-0.40
-0.60

0
0

20

40

60

80

100

-0.80

Hz

-1.00

Time(s)Fig.19 FFT analysis of Fig.18

Fig.22 Acceleration measurement on S position At difference

4-4 平坦路面でのシートチューブ位置の加速度測定

running of 25km/h(trace mode)

平坦路を 25km/h で走行している場合の S 位置での 3 軸加速
4-6 シートチューブ 25km/h 段差走行の速度度結果を Fig.20 に示した.

10

Fig.23に表示した. マンホールの段差を乗り越える際にS位置の方が T 位置よりも速度が大きく後輪からの衝撃でサドルが上下し

5
0
0.000
-5

ながら走行している.
0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

-10

0.6

-15

0.4

-20

0.2

-25
Time(s)Fig.20 Acceleration measurement on S position at speed of 25km/h
at flat road

Velocity(m/s)

Acceleration(m/s2)

センサを同期させ S 位置と T 位置の Z 方向の速度について

X(m/s2)25S
Y(m/s2)25S
Z(m/s2)25S

15

0-0.20.00

VZ(m/s)25S
VZ(m/s)25T

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

-0.4
-0.6
-0.8

4-5 加速度センサの内部クロックを同期させる方法-1

2台以上の加速度センサを同時に使う場合に実験に使用したTime(s)

加速度センサ DB-10 では内部クロックの同期をとる方法がない

Fig.23 Comparison of Z velocity on S position and T position atので,後述するように加速度計測後に Z 方向(重力方向)の加速度

25km/h波形から同期させる方法にした.

2箇所のセンサのY方向加速度加速度から進行方向の推定がT 位置と S 位置における Z 方向の加速度を積分してそれぞれ可能かどうか確認するために,時間差 0.02s で同期させた.Y 方向

Fig.21 と Fig.22 に示した.T 位置と S 位置での速度についてのピについては Fig.22 に示すように S 位置 Y 方向移動速度が T 位

ーク位置からみた時間差は 0.02s で S 位置が先行していた.セン

置の移動速度よりも各ピークとも 0.01s 程度早くなっていた. Y 方-5サに使われている通常の内部クロックでは最大±1.73×10 /s

向の加速度の周波数は 16Hz であり X 方向,Z 方向の加速度がの誤差が生じることが推定される.また.計測設定時から終了まで

30Hz の半分程度であるが,走行時のハンドル操作や重心の移動の所要時間は 2000s 程度であり,2 台のセンサでの時刻表示誤差

による方向転換に比べると 10 倍程度周波数が高く,ペダルの回の最大誤差は 0.070s と見積もられることから上記の 0.02s の速度転による太腿の運動は回転数が 70rpm 程度(1.2Hz)であることか

56

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

ら,ペダリングによる影響は少ないと考えられる.Fig.24 に示した Z
方向の移動速度は S 位置,T 位置ともに遅れはなくほぼ同時に同程度の移動速度に達している.したがって Y 方向のフレームの移

2500
2000

動は重量配分が後輪61%の S 位置が最初に移動を開始しその後

1500

0.01s 後に T 位置の移動移動開始されたと考えられる.オートバイ

1000の操輪ではハンドルを切るのではなく腰部を中心とする体重の

500

4)

移動であるとされている.自転車でもロードバイク解説書 では自00

転車と一体となった体重の移動の重要性が示されている. 加速

20

40

60

80

100

Hz

度の測定結果からも S 位置から先に移動が開始されたことが示
Fig.25 Steel frame FFT analysis measured on carrier position at

唆される.

20km/hY(m/s2)25S
Y(m/s2)25T

6
4

2500

Velocity(m/s)

2

2000

0
-2 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

-4

1500
1000

-6

500

-8
-10

0
0

Time(s)

20

60

80

100

Hz

Fig.24 Comparison of Y velocity on S position and T position at
25km/h40

Fig.26 CFRP frame FFT analysis measured on S position at 20km/h

T 位置センサと S 位置センサの同期を取るためには落下試験によるインパルスで同期をとる方法が望ましい。

5. 結言

Z 方向の加速度が T 位置 S 位置ともに同期するのであれば、Y

モノコック構造のCFRP フレームに小型3 軸加速度センサ

方向での加速度波形の差は実際の Y 方向の動きに相当するとを搭載して, 自転車運動時の加速度測定を行った.シートチュ

考えられる.

ーブ上端では,マンホール等の段差部通過時に最大120m/s2 が4-7 フレーム材質の影響記録された.腰部への加速度測定では背中が突っ張った状態

同一寸法で材質の異なるフレームで実験を行い比較したかっでサドルに体重をかけた乗車姿勢では40m/s2 が記録され, 猫た.しかし CFRP モノコックフレームは従来のスチールフレームと背にしてサドルにあまり体重をかけない乗車姿勢ではは異なる寸法で製作されているので,手持ちの東洋フレーム製

20m/s2 であった.高さ 100mm からの落下試験は通常走行時のシクロ 4 というクロモリパイプのTIG 溶接フレームを用いて実験に観察される最大級の加速度と同程度の加速度が得られるこを行った.700×25C のタイヤで 700kPa の空気圧で 20km/h で走とがわかった.

行し,荷台に 3-D 加速度センサを取り付けた際の FFT 解析結果

自立型センサでの同期させるためには落下衝撃の Z 方向のを Fig.25 に示した.18Hz 付近の周波数が少なくこの周波数の振波形を同期させる方法が有効であった.

動が吸収された可能性が高い.
比較のために CFRP フレームの S 位置に 3-D センサを取り付

CFRP フレームは 40Hz 付近の振動を軽減させる可能性が示された.

け 20km/h で走行し FFT 解析結果を Fig.26 に示した.
40Hz 付近の振動が少なく Fig.14 の 25km/h 走行での 41Hz 振

参考文献

動が少ないことと同様な結果が得られた.また 15km/h 走行の

1)木村南:2006 年度マイクロメカトロ講論(2006).p.9-10

FFT 解析でも 40Hz 付近の振動が少なく,CFRP フレームによる振2)木村南:東京高専研究報告書 39-1(2008),p.51-56

動吸収が行われたと考えられる.一方シクロ 4(フレームサイズ

3)例えば,CYCLE SPORTS,八重洲出版,BiCYCLE CLUB, 枻出

520mm)は車重が 13kg と重く,ホイールも異なることから簡単には版など

結論付けられないが,スチールフレームよりも CFRP フレームの4)斎藤健治,清田勝:土木計画学論,22-No.1,(2005).p177-182

方が高い周波数の振動を抑制する可能性が示めされた.

5) 木村南: スポーツ・ヒューマンダイナミクスシンポ
2008,(2008).p285-290（平成 23 年 9 月 22 日

受理）

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，201157

電気自動車の普及に因る電力需給への影響
電気自動車の普及に因る電力需給への影響
中島 竜海*，土井 淳**
中島竜海
*，土井
A Study of the Influence on Electricity Supply and Demand by the Spreadof Electric
Vehicle 淳 **A Study of the Influence on Electricity Supply and Demand by the Spread of Electric Vehicle
Tatsumi NAKAJIMA, Atsushi DOI

Tatsumi NAKAJIMA and Atsushi DOI
In the electric power sector, load factor is measure of the average power divided by the peak power over a

In the electric power sector, load factor is measure of the average power divided by the peak
power over a period of time. It has a bad influence on the electric power system that load factor is
In the transportation sector, electric vehicles have been focused on as a countermeasure for global warming.
lower.
Electric
are highly
efficientand environmentallyfriendly
vehicles.
increasing demandforIn thevehicles
transportation
sector,electric
vehicles have been
focusedon asHowever,a countermeasurefor global
warming.due
Electric
vehiclesare mayhighlyefficientand power
environmentallyfriendly
vehicles.
However,
electricity
to electricvehicles,affectthe electric
system. On theother hand,electric
vehiclesincreasing
demandforelectricity
duetoelectric
vehicles,mayaffecttheelectric
power
system.
Onmight be able to be used for electric load leveling.
the other hand, electric vehicles might be able to be used for electric load leveling.
This paper formulates a procedure for calculating the load curve to investigate the effectiveness of using
This paper formulates a procedure for calculating the load curve to investigate the effectiveness ofelectric vehicles for electric load leveling. Moreover this paper makes a study of the possibility of electric loadusing electric vehicles for electric load leveling. Moreover this paper makes a study of the possibility
leveling
effectof levelingusing electricof electricloadeffectvehicles.
of using electric vehicles.
(Keywords:
vehicle,electric
loadleveling,
loadload
curve)(Keywords:electric
electric
vehicle,electric
loadleveling,
curve)
period of time. It has a bad influence on the electric power system that load factor is lower.

１．はじめにとは電力の安定供給に直接悪影響を及ぼす．一方で，現在，地球温暖化対策として様々な対策が考えら

電気自動車の充電に電力が余りがちな夜間電力を積れている．我が国においては二酸化炭素排出量が発極的に利用すれば，昼間に電力が足りなくなるリス

電部門，産業部門，運輸部門の順に多く (1) ，これら

クを低減させることができ，加えて電力負荷平準化の分野での二酸化炭素排出削減が求められている．

に大いに役立つ可能性を秘めている．そこで，2030

特に，運輸部門は二酸化炭素排出量全体に占める割

年時点での電気自動車の負荷平準化ポテンシャルと合が約 2 割と大きく，発電部門や産業部門よりも削条件の変化が平準化率に与える影響より，電気自動減余地があることから運輸部門の二酸化炭素排出削車を負荷平準化対策に利用する有効性を検討する．

減が求められている．そこで，走行時に二酸化炭素を排出せず，ガソリン自動車よりも総合効率の良い

２．電気自動車の車両モデル
作成した各種電気自動車の車両モデルを表 1 に電気自動車への関心が高まっている．
電気自動車は総合効率の高さから二酸化炭素排出示す．なお，自動車には大まかに分けて旅客自動車

削減効果が大きい．しかし，電気自動車の普及は電と貨物自動車が存在するが，電気自動車の特性や電力需要の増加を招き，電力の安定供給に悪影響を及

気自動車を含めた次世代自動車の開発動向等から貨

ぼしかねない．特に，１日の中での電力需要のピー物輸送にはクリーンディーゼル車などが主に普及す

クとボトムの差が大きいという問題がある日本におると判断し，本研究では旅客輸送に関わる営業用車

いては，ピーク時に電気自動車の充電が集中するこ両と自家用乗用車のみを扱うこととする．表 1 にお表 1 各種電気自動車の車両モデル
種類
電費 〔kWh/km〕
実働１日１車あたりの走行キロ〔km〕
実働率
車両重量 〔kg〕
見込まれる普及台数 〔台〕
1時間あたりの充電電力 〔kWh〕＊電気工学科（平成 21 年度卒業生）

大型
1.000
171.190.8261
10,00037,00050

営業用
バス（乗合）
中型
0.800
171.190.8261
8,000
11,00050＊＊電気工学科

小型
0.440
171.190.8261
4,400
2,700
30

乗用車
0.140
180.080.79581,400
270,000
3.0

自家用
乗用車
(軽乗用車含む)
0.140
33.17
0.68171,400
9,800,000
3.0

58

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

表 3

いて，実働 1 日 1 車あたりの走行キロ，実働率の項
目は自動車輸送統計年報 (2) の数値を参考に設定しており，他の項目の設定方法は 2.1 節より述べる．
2.1

電気自動車の車両重量あたりの電費

車種
電費 〔Wh/km〕
車両重量 〔kg〕
車重1kg当たりの電費 〔Wh/(km･kg)〕

i-MiEV125
1,100
0.1136

プラグインステラ
105
1,010
0.1039小型電気バス410
4,395 (4,120)
0.0932(注)カッコ内の数値は乗員を除いた車両重量を示す

車両重量

出典：三菱自動車工業株式会社 i-miev 主要諸元 (5) ，富士重工業

電気自動車の電費は車両重量に大きく依存するた株式会社 プラグインステラ 主要諸元 (6)め，車両重量は電費を設定する際に欠かせない要素となる．電気自動車の車両重量は現状では同一クラ

さて，表 3 より車両重量 1kg あたりの電費を概ねスのガソリン自動車と比較して 100kg 程度重くな

0.100〔Wh/(km･kg)〕と設定し，式(1)を用いて各種っている．電気自動車の車両重量がガソリン自動車

電気自動車の電費を算出する．

に比べて重いのは主に電池重量が原因で，電池の小(1)型化などにより軽量化が予想される．そこで，2030

   weight  Weight

年時点での電気自動車の車両重量は現在のガソリン

 weight  0.100

車の車両重量と等しいと仮定し，ガソリン自動車の

 ：電費〔Wh/km〕(2)

 weight ：車両重量 1kg あたりの電費

車両重量をもとに電気自動車の車両重量を設定する．

〔Wh/(km･kg)〕

バスの車両重量は「路線バス・乗合タクシーの車

Weight ：車両重量〔kg〕

両保有台数規模（推計）」(3)の大型（10.5m クラス）・
中型・小型バスに代表される車種の車両重量を元に作成した表 2 より，大型バスは 10,000kg，中型バ

2.3

普及台数

スは 8,000kg，小型バスは 4,400kg と設定する．ま営業用バスや営業用乗用車の普及台数については

た，乗用車の車両重量は，電気自動車が SUV やワ

自家用車よりも速いペースで電気自動車への置き換

ゴン車にも普及し，その中でも軽乗用車や小型乗用

えが進むと仮定し，2030 年時点ではその全てが電気車の販売台数が多くなると仮定して 1,400kg とする．

自動車に置き換わったものとする．
自家用車の普及台数は次の条件の下で設定する．

表 2

・ 新車販売台数は 500 万台／年で推移する．

バス車種別車両重量

大型バス
車両重量 〔kg〕 9730～10210

中型バス
7920～7970

小型バス
3040～5800※「路線バス･乗合タクシーの車両保有台数規模(推計)」 (3) を元に作成

・ 2009 年の新車販売台数に占める電気自動車の割合を 0%とする．
・ 2009 年から 2020 年までの間は新車販売台数に占める電気自動車の割合は式(3)の 2 次曲線に従い増加する．

2.2

電費

現在実用化されている電気自動車のほとんどは小型乗用車であるため，普通乗用車やバスなどの電費

・ 2021 年から 2030 年までの間は新車販売台数に占める電気自動車の割合は年数に比例し，式(4)に従い増加する．

については不明である．そこで本研究では，まず電気自動車の車両重量 1kg あたりの電費を求め，電気R y  自動車の各種車両の車両重量との積をとり電費を設定する．
現在詳細な車両情報が公開されている小型電気自R y  

 2020 y  20092(3)

 y  2020   2020

(4)

2020  2009
 2030   2020

2030  2020

2

動車のスペックと，「 リチウムイオン電池を搭載した

R y  ：新車販売台数に占める電気自動車の割合

小型電気バスの実走行試験」 (4) の通勤バス走行実験

 2020 ：2020 年における新車販売台数に占める結果の車両重量・電費・車両重量 1kg あたりの電費

電気自動車の割合

を表 3 に示す．なお，小型電気バスについては大人 2030 ：2030 年における新車販売台数に占める5 人が乗車した際の電費を測定しているので，大人

電気自動車の割合

1 人あたり 55kg をバスの車両重量に上乗せする．

y ：年

中島，土井：電気自動車の普及に因る電力需給への影響

59

経済産業省が発行する「次世代自動車戦略 2010」(7)にて導出する充電開始台数の時刻別分布と負荷曲線によれば，新車販売台数に占める電気自動車の割合のサンプリング周期 T を与えて，各時刻の需要電力

は表 4 のように予想されている．

量を算出し負荷曲線を導出する．
まず，電気自動車の 1 日あたりの充電時間を式(5)

表 4 新車販売台数に占める電気自動車の割合予想
2020年
5%
10%
20%

民間努力最低ケース
民間努力最大ケース
政府目標最大ケース

2030年
10%
20%
30%

に定める．
H d    DAVG  Day  Pch(5)

H d ：電気自動車の 1 日あたりの充電時間〔h〕
Pch ：充電器出力〔W〕
Day ：電気自動車の充電間隔〔Day〕

2010 年現在での自動車メーカーの生産計画などを

DAVG ：実働 1 日 1 車あたりの平均走行キロ考慮すると，最も適当なモデルは民間努力最大ケー〔km〕

スであると判断し，式(3)，(4)より自家用乗用車類の台数を 980 万台と設定する．なお，普及台数の推移
は図 1 に示すとおりである．

電気自動車の充電パターンに相当する，充電開始
台 数 の 時 刻 別 分 布 を g h (h  0, T ,2T,  ,24 - T ) の よ うに表記し，条件を式(6)，(7)により与える．

1,100
1,000

24 T

900
普及台数 〔万台〕

800
700

g jT  1
0 j  24 T(6)

0  gh  1

(7)

600
500
400
300
200

すると，ある時刻 h の時点で充電状態にある電気自

100
2030

2029

2028

2027

2026

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

0

年

図 1 電気自動車(自家用乗用車類)の普及台数
2.4

動車の台数の割合 f h  は式(8)より与えられる．ただし，式(8)において n は H d T を整数に近似したものとする．

1 時間あたりの充電電力n 1

 g h iT

電気自動車の充電には急速充電器と家庭用充電器が利用され，それぞれ表 5 に示す出力のものが実用化されている．限られた時間内に充電を完了する必要がある大型バス・中型バスは出力 50kW，小型バi 0h  H d  T (8)f ( h) 
n 1
 hT

 g
  g h iT  24 hiT
 0i  h T
h T i  n 1h  Hd  T スは出力 30kW の急速充電器により充電され，営業f h  ：ある時刻 h の時点で充電状態にある電気用乗用車・自家用乗用車類に関しては一般に利用し自動車の台数の割合

やすい 200V-15A，出力 3kW の家庭用充電器により
ここで，ある時刻 h の時点で充電状態にある電気自充電されると仮定する．

動車の台数 f h  より，ある時刻 h の時点での電気自表 5
出力 〔kW〕

電気自動車用充電器出力
50

急速充電器
30

20

家庭用充電器
3.0

動車の充電による電力需要 Phd h  が式(9)より求まる．
そこで，サンプリング周期 T  1 とした時刻を表す変数 t t  0,1,2,  ,23 を導入すると，ある時刻 t での平準化前の需要電力量 Pdemand t  に，時刻 t から t 1  T の３．負荷曲線導出式および導出方法

間の電気自動車による消費電力量を加えることで式

3.1(10)から負荷曲線を導出する．

負荷曲線導出式

２章にて設定した電費などの各項目に加え，本章

60

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

Phd h   T Pch  N ev f h  Day

Lt  Pdemand t  

1T





Phd t  mT
0 m 1 T(9)

自家用乗用車類の台数・充電間隔を設定(10)
充電パターンの導出が完了していない車両の中Phd h  ：ある時刻 h の時点での電気自動車の充で，最も充電時間の短い車両の充電パターンの初期値を与え，二次計画法で解く

電による需要電力量〔Wh〕
別の初期値を与え，

 ：実働率二次計画法で解く

N ev ：電気自動車の台数〔台〕

導出した充電パターンがNo

最適充電パターン

Lt ：ある時刻 t における総需要電力量〔Wh〕

No

Pdemand t  ：ある時刻 t での平準化前の需要電力

Yes

量〔Wh〕

導出した充電パターンからの電力需要を上乗せした日
負荷曲線を求める

3.2

充電パターンの導出
全ての車両の充電パター

電気自動車を最大限負荷平準化に利用するためのンの導出を完了

最適充電パターンを数理計画法によって求める．こYesの場合，負荷平準化前の需要電力量の最大値

終了

Pdemand max と，ある時刻 t における総需要電力量 Lt の差の 2 乗の 1 日の総和をとったものが最小となる充図 2

負荷曲線導出フローチャート

電開始台数の時刻別分布 g h を求める問題と置くことができるので，目的関数は式(11)で与えられる．

実際の負荷曲線の導出は図 2 に示す流れで行う．
つまり，はじめに自家用乗用車類の台数や充電間隔

23

(11)

を設定する．そして，式(12)の目的関数と式(6)，(7)Pdemand max ：負荷平準化前の電力需要の最大値

布 g h を求め，その車種の電力需要を上乗せした電力 Pdemand max  Lt 2  min .

t 0

〔Wh〕

の制約条件からある車種の充電開始台数の時刻別分
t  から，次の車種の充電開始台数の時刻
需要 Pdemand

別分布 g h を求める，という手順を繰り返して最終的式(11)により設定された目的関数は，展開して整理な負荷曲線を求める．

することでより単純化することができる．具体的には，式(11)の最小化を議論する際には定数項は無視

４．結果・考察できることや，電気自動車の総需要電力量が計算に4.1 最適充電パターンにおける日負荷曲線導出結果

より求まることなどを利用して式(11)を整理するこ本研究では，最適充電パターンにおける電力日負荷曲線を導出するために，負荷平準化前の電力日負とで，最終的に目的関数は式(12)となる．

荷曲線は「電気自動車の交換用蓄電池を用いた太陽光余剰電力対策」(8) の各季節の電力日負荷曲線を用

23 

1T


2   Pdemand t   f t  mT t  0
0 m 1 T

いて平準化後の電力日負荷曲線を導出する．なお，
2

T Pch  N ev 23  1 T  f t  mT   min .
Day0 m 1 T

t 0

(12)

営業用車両はその走行距離の長さから毎日充電をすることを前提とし，自家用乗用車類のみ充電間隔を
1～5 日の範囲で変化させる．
最適充電パターンにおける夏季ピーク日の日負荷

式 (12) の 目 的 関 数 は 充 電 開 始 台 数 の 時 刻 別 分 布

曲線導出結果を図 3 に示す．図 3 より，充電間隔

g 0 , g T , g 2T ,  , g 24T の関数となっており，充電開始

が 1 日，5 日のそれぞれの場合でも電気自動車を負台数の時刻別分布 g h の条件である式(6)，(7)を制約

荷平準化に寄与させることが可能で，充電間隔が短条件に与えて二次計画問題として解くことで負荷平いほど負荷平準化効果が高いことがわかる．

準化に最適な充電開始台数の時刻別分布 g h を求めることができる．

中島，土井：電気自動車の普及に因る電力需給への影響

61

台数の 60%にあたる 600 万台分となるが，営業用車

250

両の全てを負荷平準化に利用すると自家用乗用車類
は普及台数の 20%にあたる 200 万段を負荷平準化に

需要電力量 〔GWh〕

200

利用すればよく，営業用車両と自家用乗用車類を組150み合わせることで揚水発電に匹敵，もしくはそれ以100上の負荷平準化効果を期待できる．

50

4.3 平準化率からみた考察
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
時刻 〔h〕
平準化前

図 3

充電間隔1日充電間隔5日夏季ピーク日における電力日負荷曲線式(13)より平準化率を求め，充電間隔や自家用乗用車類の台数の変化が平準化率に及ぼす影響を考察する．なお，営業用車両はその走行距離の長さから毎日充電するものと仮定し，自家用乗用車類の充電

4.2 電気自動車の負荷平準化ポテンシャル

間隔を 1～5 日の間で変化させる．

電気自動車がもつ負荷平準化のポテンシャルを把握するため，表 1 で設定した普及台数が達成された平準化率 

場合の電気自動車による需要電力量と，2009 年度に

1   2
 100
1

(13)

おける揚水式発電所の揚水用電力量を比較したもの

1：負荷平準化前の負荷の最大値と最小値の差を図 4 に示す．図 4 より，表 1 の見込まれる普及 2：負荷平準化後の負荷の最大値と最小値の差

台数が達成された場合，電気自動車は揚水発電所の2 倍以上の負荷平準化ポテンシャルを持つことがわ

図 5 は自家用乗用車類の台数を変化させたとき

かる．用途別車両ごとにみると，営業用車両によるの夏季ピーク日の平準化率を示したものである．図

総需要電力量は揚水用電力量の約 65%に匹敵し，夜5 より，自家用乗用車の台数の増加に比例して，高間に運行する台数が限定されるという性質上，そのい平準化率を達成できるといえる．また，充電間隔ほとんどを負荷平準化に利用できる可能性が高い．

が短いほうが高い平準化率を達成でき，充電間隔の

自家用乗用車類については利用形態が個人により異変化に比例して平準化率が低くなっていく様子もわなるためにその電力需要の全てを負荷平準化に利用

かる．

することは困難であるが，自家用乗用車類の総需要
電力量は揚水用電力量の 1.5 倍以上であり，これを20
18利用できれば負荷平準化に大きな効果をあげること

16ができる．仮に，自家用乗用車類のみで揚水発電となる電力量を満たすためには自家用乗用車類の普及平準化率〔％〕

同等の効果を得ようとすれば，負荷平準化に必要と

14
12
10
8
6
4

45

2

40

0
0

35

2
3
4
自家用乗用車類の充電間隔〔Day〕

自家用乗用車類 490万台
自家用乗用車類 1960万台

30
電力量〔GWh〕

1

25

図 5

20

5

6

自家用乗用車類 980万台
自家用乗用車類 2940万台

自家用乗用車類の台数を変化させたときの夏季ピーク日の平準化率

15
10
5
0

図 6 は自家用乗用車類の台数を 980 万台としたと電気自動車による需要電力量

揚水用電力量
揚水用電力量

営業用大型バス

営業用中型バス

営業用小型バス

営業用乗用車

自家用乗用車図 4 揚水用電力量と電気自動車の需要電力量比較

きの季節ごとの平準化率の比較を表したものである．
図 6 より，季節や平休日の違いにより平準化率が異なることがわかる．これは，平準化前の負荷曲線の62

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

負荷変動の大きさが影響している．そして，季節が電所の揚水用電力と比較した電気自動車の負荷平準

異なる場合においても，図 5 と同様に充電間隔が短化ポテンシャルと，条件の変化が平準化率に及ぼすいほうが高い平準化率を達成でき，充電間隔が長く影響について考察した．考察結果を以下に示す．

なるのに比例して平準化率が低くなることがわかる．

(1) 負荷曲線導出結果より，電気自動車を負荷平準化に利用できることが確認された．そして，表 1 の見込まれる普及台数が達成された場合には営業用車

30両と自家用乗用車類を組み合わせて負荷平準化に寄

25

平準化率 〔％〕与させることで揚水式発電所と同等もしくはそれ以20上の負荷平準化効果を期待できる．

15(2) 達成可能な平準化率は自家用乗用車類の充電間10隔に比例し，自家用乗用車類の台数にも比例する．

5

そのため，高い平準化率を達成するには自家用乗用
車類の充電間隔を短くする，もしくは台数を増加さ

0
0

1

2

3

4

5

6

充電間隔 〔Day〕
夏季ピーク日

夏季平日

図 6

夏季休日

中間季平日

中間季休日

冬季平日

冬季休日

季節ごとの平準化率比較せる必要がある．また，自家用乗用車類の台数が少ないときには台数の増加に伴って充電間隔の変化が平準化率に及ぼす影響が大きくなるが，台数が増加してゆくのにしたがって充電間隔の変化が平準化率

さらに，自家用乗用車類の台数を変化させた際のに及ぼす影響は一定となっていく．

図 6 の直線の傾きの変化を，充電間隔の変化に対す

参考文献

る平準化率の増加率の推移として図 7 に示す．図 7(1) 環境省 2008 年度(平成 20 年度)温室効果ガス排より，自家用乗用車類の台数が少ないときには台数

出量(確定値)について：http://www.env.go.jp/earの増加に伴って充電間隔の変化が平準化率に及ぼす

th/ondanka/ghg/2008ghg.pdf

影響が大きくなるが，台数が増加すればするほど充(2) 国土交通省 平成 20 年度自動車輸送統計年報：h

電間隔の変化が平準化率に与える影響は一定となっttp://www.mlit.go.jp/k-toukei/search/pdf/06/06ていくことがわかる．

200800a00000.pdf(3) 国土交通省 路線バス・乗合タクシーの車両保有台
数規模（推計）：http://www.mlit.go.jp/common/0

自家用乗用車類の台数 〔万台〕

充電間隔の変化に対する平準化率の増加率 〔％/Day〕

0.0
0

500

1000

1500

2000

2500

-0.5

00017063.pdf(4) 元平 茂 森野 弘樹 松本 安弘：“リチウムイオン-1.0

電池を搭載した小型電気バスの実走行試験”：http:

-1.5
-2.0

//www.rikuden.co.jp/kenkyu/attach/nenpou04-2.5

2-12.pdf-3.0(5) 三菱自動車工業株式会社 i-miev 主要諸元：htt-3.5

p://www.ev-life.com/spec/pdf/i-miev_spec.pdf(6) 富士重工業株式会社 プラグインステラ 主要諸元：

-4.0

図 7

夏季ピーク日

夏季平日

夏季休日

中間季休日

冬季平日

冬季休日

中間季平日

自家用乗用車類の台数の増加に伴った

充電間隔の変化に対する平準化率の増加率の推移

http://www.fhi.co.jp/envi/plugin/market.html(7) 経済産業省 次世代自動車戦略 2010：http://www.meti.go.jp/press/20100412002/20100412002-3.pdf

５．まとめ(8) 高木雅昭，岩船由美子，山本博巳，山地憲治，岡本研究では，電気自動車の普及による電力需要の野邦彦，日渡良爾，池谷知彦：“電気自動車の交換増加を考慮した電力日負荷曲線導出手順の定式化を用蓄電池を用いた太陽光余剰電力対策”，電気学

行い，電気自動車を負荷平準化に最大限利用した場

会論文誌 B，Vol.130，No.7，p.653，2010

合の電力日負荷曲線を導出した．さらに，揚水式発（平成 23 年 7 月 26 日 受理）（平成 23 年 7 月 26 日 受理）

第 43(１), 2011

東京工業高等専門学校研究報告書

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，2011
軟体動物二枚貝類閉殻筋における63

構造タンパク質トロポミオシンの比較生化学的解析
軟体動物二枚貝類閉殻筋における構造タンパク質トロポミオシンの比較生化学的解析

伊藤 篤子*, 宮下 麻利恵**, 野口 尊生**

伊藤篤子 *，宮下麻利恵 **，野口尊生 **Comparative Biochemical Analysis of Tropomyosin Isoforms

Comparative Biochemical Analysis of Tropomyosin Isoforms
From Various Bivalves Adductor Muscle.

From Various Bivalves Adductor Muscle.
ITOH, MarieMIYASHITA
Takao N
Atsuko Atsuko
ITOH, MarieMIYASHITA
and, Takao
NOGUCHI
OGUCHI

The
obtained fromfrom adductor
adductor muscle
muscle ofof sixsix bivalves
bivalves was
was
The distribution
distribution ofof tropomyosin
tropomyosin isoforms
isoforms obtained
Barbatia
investigatedbyelectrophoresis.
There
were
two
isoforms
intheadductormuscle.
In
investigated by electrophoresis. There were two isoforms in the adductor muscle. In Barbatia(Savignyarca) virescens and Septifer virgatus, molecular weights of these two tropomyosin isoforms were
(Savignyarca) virescens and Septifer virgatus, molecular weights of these two tropomyosin isoforms
approximately 42kDa and 39kDa, respectively. In Septifer bilocularis, Pictata martensii, Saccostrea kegaki
wereSondylus
approximately
42kDa
and 39kDa,
respectively.
Septifer, Pictata martensii,
cruentus, twoandisoforms
were same
molecular In
weight,but bilocularis
their electrophoretic
mobilities
Saccostrea
kegaki andSondylus
cruentus, two isoforms were same molecular weight, but theirunder
the SDS-PAGE
withurea weredifferent.
electrophoretic
mobilities
under tropomyosin)
the SDS-PAGE with urea were different.
(Keywords: bivalves,isoforms,(Keywords: bivalves, isoforms, tropomyosin)
1. 緒言

たらす現象について明らかにすることが期待でき

トロポミオシン（Tropomyosin, TM）は、酵母る。

から脊椎動物まで広く真核生物において保存されTM アイソフォームの詳細な分子構造解析は、ている構造タンパク質の一つである。その機能は酵母からヒトにいたるまで主にモデル生物とよば

脊椎動物骨格筋において最もよく調べられており、れる生物を中心に多く行われている。旧口動物でトロポニン複合体（TN-C, T, I）と共働して、ア

最も進化した形態である節足動物門では、ショウ

クチンミオシンの相互作用を

Ca2+依存的に調節する[3]。

ジョウバエ Drosophila melanogaster を用いて詳
細なトロポミオシンの分子構造解析が行われていTM には、たとえばヒトでは 20 種類以上[18]とる[1], [2], [7-9], [15]。一方、進化系統上、前段階に位置いった多くのアイソフォームが存在する。
これは、する軟体動物門における TM アイソフォーム形成

もとは一つであった TM 遺伝子が進化の過程で遺に関する研究は多くはない。軟体動物における分伝子重複などを起こして複数となり、さらにこれ

子生物学的解析は、アレルゲンとしての TM 遺伝

ら遺伝子のスプライシング過程および遺伝子プロ

子のクローニング等が散見されるのみである[10],モーターの選択過程の多様さに起因する[22]。近年、[17]。

様々な疾患において、発症に付随して TM アイソ

軟体動物においては、二枚貝類を用いて閉殻筋

フォームの発現様式が変化するという報告が多く

および心筋を中心とした筋肉組織の TM アイソフなされるようになってきた。しかし、TM の機能

ォームの知見が比較的多く示されている。異歯亜解明は前述の脊椎動物骨格筋以外はほとんど進ん

綱のハマグリ、アサリ、ミルガイ[11]、翼形亜綱のでおらず、TM 自体もしくはアイソフォーム毎のホタテ[12]、アカガイ、カキ、タイラギ[5]において機能解析は全くと言って良いほど解明されていな

複数のアイソフォームが存在することが分かっていのが現状である。そこで機能の共通性を持つ複いる。しかし、イガイ閉殻筋においてはアイソフ数の組織を用い、そこに含まれる TM アイソフォ

ォームは一つしか存在していない[5], [14]。閉殻筋おームそれぞれの構造や機能を詳細に比較しながらよび心筋における知見より、二枚貝類における調べることで、新たな TM の役割や、それらがもTM アイソフォームの存在様式は、"目(モク）"依*東京工業高等専門学校

物質工学科, **東京工業高等専門学校物質工学科 5 年＊東京工業高等専門学校

物質工学科＊＊東京工業高等専門学校物質工学科 5 年

64
東京工業高等専門学校研究報告書（第43（1）号）
東京工業高等専門学校研究報告書
第 43(１),
2011

存的である可能性が示唆されているが[5]、TM アた。

イソフォームを解析した種数が尐なく、結論を導
くには至っていない。
軟体動物全般における TM の分子生物学的知見

3. 実験

3.1 閉殻筋組織からの TM 抽出を得ることを最終目標として、今回、我々は、二二枚貝を解剖し、閉殻筋を取りだした。閉殻筋

枚貝類に特徴的な形態である閉殻筋を用いて、翼は透明部と白色部に分離し、それぞれ組織重量の形亜綱に属する二枚貝の TM アイソフォーム発現

50 倍量のアセトン中で解剖ばさみを用いて細かく刻みながら脱水した。その後、同量のアセトン

様式の種間比較を試みた。

で 7 回以上洗浄し、風乾したものを組織アセトン

2. 材料

パウダーとして用いた。次に内在性タンパク質分

カリガネエガイ

解酵素によるタンパク質分解を防止するため [13]、Barbatia (Savignyarca) virescens
クジャクガイ Septifer bilocularis
ムラサキインコ Septifer virgatus
アコヤガイ Pictata martensii
ケガキ Saccostrea kegaki
チリボタン Sondylus cruentus

重量に対して 100 倍量の 5% (w/v) トリクルオロ
酢酸(TCA)に組織アセトンパウダーを浸潤させ、室温で 1 時間静置した（TCA 処理）。
TCA 処理後、組織アセトンパウダーを中和するためにバルビタ
ールバッファー（0.1M NaCl, 0.035M sodium

ムラサキインコは静岡県下田市鍋田湾に生息すbarbital-HCl (pH8.0))で 3 回洗浄し、次いでアセトンで 5 回以上洗浄して十分脱水し、風乾した。

るものを筑波大学下田臨海実験センター協力のもと採集した。その他の二枚貝は神奈川県三浦市三TCA 処理後のアセトン粉末重量に対して、50 倍
量 の KCl 抽 出 バ ッ フ ァ ー （ 1M KCl, 0.1M

崎町油壺湾に生息するものを東京大学大学院理学系研究科付属臨海実験所採集室協力のもと採集し

KH2PO4-KOH (pH7.0), 1% (v/v) メルカプトエタ

原鰓亜綱 Protobranchia

翼形亜綱
Pteriomorphia

Arcidae
フネガイ科ノール)を加え、4℃で 14 時間程度静置し、トロ

カリガネエガイ Barbatia virescens
アカガイ Scapharca broughtonii

Arcoida
フネガイ目

サルボウ科、シコロエガイ科など

Mytiloida
イガイ目

Mytilidae
イガイ科

Pterioida
ウグイス
ガイ目

Pteriidae
アコヤガイ Pictata martensii
ウグイスガイ科

クジャクガイ Septifer bilocularis
ムラサキインコ Septifer virgatus
ムラサキイガイ Mytilus gallopriovincialis

Ostereidae
イタボガキ科

ケガキSaccostrea kegaki
マガキ Crassostrea gigas

Pinnidae
タイラギガイ Atrina Pectinata
ハボウキガイ科
Limoida
ミノガイ目

Pectinoida
イタヤガイ目

シュモクガイ科、バケベリア科など

Pectomodae
イタヤガイ科

ホタテガイ Patinopecten yessoensis

Spondylidae
ウミギク科

チリボタン Spondylus cruentus

ヒオウギガイ Mimachlamys nobilis

ネズミノテ科、イシガキ科など
古異歯亜綱 Paraeoheterodonta
異歯亜綱 Heterodonta

Fig. 1 二枚貝綱翼形亜綱の系統関係 太字が今回用いた二枚貝。その他は既報種。

伊藤，宮下，野口：軟体動物二枚貝類閉殻筋における構造タンパク質トロポミオシンの比較生化学的解析
東京工業高等専門学校研究報告書
第 43(１), 2011

ポミオシンを抽出した。これを 20,000×g 4℃で 1

トブルー(CBB)染色液（0.1%65

CBB, 50% エタノ

時間遠心し、組織アセトンパウダーを除き上清をール、 10% 酢酸）で染色、または抗トロポミオ得た。上清に含まれるトロポミオシンを等電点沈

シン抗血清を用いたウェスタンブロッティングを殿させるために、酢酸で pH4.5 に調整した KCl

行って、タンパク質を検出した。

抽出バッファーに、この上清を 4℃で透析し、沈殿産物を 20,000×g 4℃で 1 時間遠心して回収し3.3 ウェスタンブロッティング

た。回収した等電点沈殿産物を TCA 処理済アセ

ウェスタンブロッティングは Towbin[21]らの方トンパウダー重量の 2 倍(v/w)量の尿素溶液(7M

法 に 従 っ た 。 SDS-PAGE 後 、 polyvinylidene

尿素, 1% (v/v) メルカプトエタノール)に溶かし、

fluoride (PVDF) 膜（Immobilon-P, Millipore 社）

この可溶化液を組織からの TM 抽出物として用いにタンパク質を転写した。膜は Tween-phosphate

た。抽出方法の原法は Fujinoki ら[4][5]の方法を参

buffered saline (TPBS) （ 0.2M NaCl, 7.2mM考に行った。

Na2HPO4, 2.8mM NaH2PO4, 0.1% (w/v)
Tween-20)で 5% (w/v)にスキムミルクを懸濁した

3.2 Sodium dodecyl sulfate gel elecrophoresis（SDS-PAGE）

ブロッキングバッファーで、室温 1 時間の振とう

SDS-PAGE は Laemmli[16]の方法に従って行っ

nobilis トロポミオシン抗血清[12]をブロッキング

処理をおこなった。抗ヒオウギガイ Minachlamys

た。分離ゲルには 10%(w/v) ポリアクリルアミド

バッファーで 10000 倍に希釈し、室温 1 時間の振と 0.1% (w/v)SDS を含み、尿素変性泳動では、5M

とう処理でブロッキング処理後の膜を反応させた。

尿素をこれに加えた[20]。5 倍濃い SDS-PAGE 用

TPBS で洗浄後、さらに horseradish-peroxidase

サンプルバッファー(0.0625M Tris-HCl (pH6.8),が付加されている抗ウサギ IgG 抗体（和光純薬）

2% (w/v) SDS, 5% (w/v) 2-メルカプトエタノール,

をブロッキングバッファーで 10000 倍に希釈し、10% (w/v) グリセリン, 0.01% (w/v) ブロムフェ

室温 1 時間の振とう処理で膜を反応させた。抗血ノールブルーと TM 抽出物を体積比 1：2 で混合

清の反応の検出は ECL-Plus ウェスタンブロッテ

し、95℃で 5 分間処理をしたものを泳動用サンプ

ィ ン グ 検 出 溶 液 (GE ヘ ル ス ケ ア ） ま た はルとして用いた。泳動後、クーマシーブリリアン

Luminata Forte（Millipore 社)を用いて行った。

a1 a2

b1 b2

c1 c2

d1 d2

e1 e2

f1 f2

66
45
31

Fig. 2 二枚貝閉殻筋から得られた TM 抽出物の電気泳動による分離
TM 抽出物を分離ゲルに 10%ポリアクリルアミドを含む SDS-PAGE で分離した。カリガネエガイ白色部、クジャクガイ透明部、チリボタン透明部、ケガキ
は 100 倍に、ムラサキインコは 70 倍に、クジャクガ
イ白色部、アコヤガイ、チリボタン白色部は 50 倍に、
そしてカリガネガイ透明部は 10 倍に泳動用サンプル
を SDS-PAGE 用サンプルバッファーで希釈し、それぞれ 10μl をウェルに添加した。泳動後、CBB 染色を行った。レーン a: カリガネエガイ, b: クジャクガイ,c: ムラサキインコ, d: アコヤガイ, e: ケガキ, f: チリ
ボタン。各レーン１:閉殻筋透明部, 2: 白色部。右端の数字は分子量マーカー (kDa)。矢印は明瞭なバンドとして得られた TM、"["はバンドとしては不明瞭な TM。

a1 a2 b1 b2

c1 c2 d1 d2 e1 e2

f1 f2

66
45
31

Fig. 3 二枚貝閉殻筋から得られた TM 抽出物の尿素
変性電気泳動による分離
TM 抽出物を分離ゲルに 10%ポリアクリルアミドと5M 尿素を含む SDS-PAGE で分離した。カリガネエ
ガイ白色部、クジャクガイ透明部、チリボタン透明部、ケガキは 100 倍に、ムラサキインコは 70 倍に、クジャクガイ白色部、アコヤガイ、チリボタン白色部は 50
倍に、そしてカリガネガイ透明部は 10 倍に泳動用サンプルを SDS-PAGE 用サンプルバッファーで希釈し、それぞれ 10μl をウェルに添加した。泳動後、CBB 染色を行った。レーン a: カリガネエガイ, b: クジャクガ
イ, c: ムラサキインコ, d: アコヤガイ, e: ケガキ, f:
チリボタン。各レーン１:閉殻筋透明部, 2: 白色部。右端の数字は分子量マーカー (kDa)。矢印は明瞭なバンドとして得られた TM。

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東京工業高等専門学校研究報告書

東京工業高等専門学校研究報告書（第43（1）号）
第 43(１),2011

尿素変性泳動を行うと、電気的移動度が遅れると
4. 結果と考察いう性質がある[20]。Fig. 2 において検出された

4.1 実験材料の系統関係

TM と思われるタンパク質が TM であることを確

二枚貝類の分類体系はいまだ定まっていない。

認するため、尿素変性 SDS-PAGE を行った(Fig.

Giribet[6] らの分類体系をもとに佐々木 [19] が作成

3)。その結果、Fig. 2 において検出された TM とした系統関係図を引用して、今回用いた実験材料思われるタンパク質はすべて電気的移動度が遅れ、の系統関係を Fig. 1 に示した。この系統関係に基これらのタンパク質が TM である可能性が強く示づいて、翼形亜綱の各目に属する種を比較解析し

唆 さ れ た (Fig. 3) 。 尿 素 を 加 え て い な いた。

SDS-PAGE で 2 本のバンドが検出されていたカリガネエガイでは、尿素を加えることで検出されるタンパク質が 1 本のバンドになった(Fig. 3

4.2 トロポミオシンアイソフォームの検出
閉殻筋は、殻を開閉するために使用する有紋のlanes a)。これは、尿素を加えたことによる移動

透明部と、殻を長く閉じたままに維持するキャッ

度の遅れの大きさの違いにより、2 本のバンドがチ筋と呼ばれる白色部に分けられる。今回、各二重なってしまい、1 本に見えていると考えられる。

枚貝から閉殻筋の透明部と白色部と透明部を区別

クジャクガイでは尿素を加えていない

し、得た TM 抽出物を SDS-PAGE によって分離

SDS-PAGE では 1 本であったバンドが、尿素を加した(Fig. 2)。組織からのアセトンパウダーをえた事により 2 本のバンドに分離し、スメアが見

TCA 処理し、KCl 抽出すると、TM を効率よく選られた(Fig. 3 lanes b)。ムラサキインコでは、尿択的に抽出することが可能である[13]。結果、透明素を加えていない SDS-PAGE と同様、2 本のバン部と白色部ともにカリガネエガイからは分子量約ドが検出された(Fig. 3 lanes c)。一方、尿素を加42kDa の 2 本(Fig.2 lanes a )、クジャクガイからえていない泳動ではスメアなバンドが検出されたは 36kDa の 1 本(Fig.2 lanes b )、ムラサキインコ

アコヤガイ、ケガキ、チリボタンは、いずれも明ガイからは約 39kDa (Fig.2 lanes c )の 2 本の TM

瞭な 2 本のバンドとして TM アイソフォームを分とみられるタンパク質のバンドを検出した。とこ

離・検出することができた(Fig. 3 lanes d~f)。

ろが、アコヤガイ、ケガキ、チリボタンは分子量

次に、SDS-PAGE によって得られた TM アイ

がそれぞれ約 37 kDa (Fig.2 lanes d )、42 kDa

ソフォームと考えられるタンパク質と、抗ヒオウ(Fig.2 lanes e )、43kDa (Fig.2 lanes f )のスメア

ギガイトロポミオシン抗血清との交差反応を確認

なタンパク質のバンドを検出した。

した。カリガネエガイでは、SDS-PAGE においてTM には、SDS-PAGE の際に 5M 尿素を加えた
a1 a2

b1 b2

c1 c2

d1 d2

e1 e2

f1 f2

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2 本のバンドとして検出された TM は、ウェスタ
a1 a2

b1 b2

c1 c2

d1 d2

e1 e2

f1 f2

66

45

45

31

31

Fig. 4 二 枚 貝 閉 殻 筋 か ら 得 ら れ た TM 抽 出 物 を
SDS-PAGE 分離したもののウェスタンブロット
TM 抽出物を分離ゲルに 10%ポリアクリルアミドを含む SDS-PAGE で分離した。抗ヒオウギガイ TM 抗血清を用いてウェスタンブロットを行い、交叉反応を検出した。レーン a: カリガネエガイ, b: クジャクガイ, c:
ムラサキインコ, d: アコヤガイ, e: ケガキ, f: チリボタン。各レーン１:閉殻筋透明部, 2: 白色部。右端の数字
は分子量マーカー (kDa)。矢印および"["は抗血清と交差反応を示して得られたシグナル。矢印は明瞭なバンドとして得られたシグナル、"["はバンドとしては不明
瞭なシグナルを示す。

Fig.5 二枚貝閉殻筋から得られた TM 抽出物を尿素変
性 SDS-PAGE 分離したもののウェスタンブロット
TM 抽出物を分離ゲルに 10%ポリアクリルアミドと5M 尿素を含む SDS-PAGE で分離した。抗ヒオウギガ
イ TM 抗血清を用いてウェスタンブロットを行い、交叉反応を検出した。レーン a: カリガネエガイ, b: クジャクガイ, c: ムラサキインコ, d: アコヤガイ, e: ケガ
キ, f: チリボタン。各レーン１:閉殻筋透明部, 2: 白色部。右端の数字は分子量マーカー (kDa)。矢印および"["は抗血清と交差反応を示して得られたシグナル。矢印は明瞭なバンドとして得られたシグナル、"["はバンドとしては不明瞭なシグナルを示す。

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東京工業高等専門学校研究報告書
第 43(１), 201167

ンブロットでは区別の難しいスメア状に検出されは尿素による電気的移動度の遅れが小さいアイソ

たが(Fig4 lanes a)、尿素変性泳動では 1 本のバンフォームの存在が優勢である。今回調べたアコヤ

ドとして交差反応が検出された(Fig. 5 lanes a)。

ガイおよびケガキの透明部は同様の傾向を示した

クジャクガイでは SDS-PAGE で 1 本、尿素変性

が、ケガキ白色部に関しては電気的移動度の遅れ

泳動で 2 本として検出された TM アイソフォーム

がより大きいアイソフォームの含量が優勢となり、に対して、いずれも対応した交差反応が得られた

ケガキ白色部はウグイスガイ目において例外的な(Fig. 4, 5 lanes b) 。 ム ラ サ キ イ ン コ で は傾向を示した。

SDS-PAGE、尿素変性泳動でともに 2 本の TM ア

イタヤガイ目では、既報のホタテガイ、ヒオウ

イソフォームが得られているが、いずれのウェス

ギガイはいずれも透明部で分子量の小さい、ある

タンブロッティングに対しても区別の難しいスメ

いは尿素による電気的移動度の遅れが小さいアイ

ア状の交差反応が得られた( Fig. 4, 5 lanes c)。ア

ソフォームが多く含まれ、白色部では分子量が大コヤガイ、ケガキ、チリボタンでは、SDS-PAGE

きい、あるいは電気的移動度の遅れがより大きいではスメア状、尿素変性泳動では 2 本の TM アイ

アイソフォームのみが検出される。しかし、今回

ソフォームとみられるバンドが検出されているが、調べたチリボタンでは、いずれの組織においてもいずれも対応する抗ヒオウギガイ TM 抗血清のシ2 種類の TM アイソフォームが検出され、電気的グナルを得ることができた(Fig.4, 5 lanes d~f)。

移動度の遅れが小さいアイソフォームが優勢を示

カリガネエガイの SDS-PAGE と、ムラサキイン

した。

コの SDS-PAGE と尿素変性泳動では、明確なバ以上の結果より、閉殻筋 TM アイソフォームのンドとして抗ヒオウギガイ抗血清に対する交差反存在様式は「目」または「科」依存的な存在様式

応バンドが得られなかったが、これは互いの分子を示す傾向があるが、現地点でウグイスガイ目に量が近く、感度に優れたウェスタンブロットではおけるケガキやイガイ目におけるムラサキイガイ

互いのバンドが重なり合ってしまったためと考えといった例外的な傾向を示す種もあり、断定するられる。

ことは困難である。
今回用いた TM アイソフォームの検出方法はい

二枚貝類翼形亜綱閉殻筋におけるトロポミ

ずれも 1 次元での分離であるため、十分にアイソ

オシンアイソフォーム存在様式と系統関係に関す

フ ォ ー ム の分 類 が 検 討で き た と は言 い 難 い 。

る考察

Fujinoki らは Urea-gel shift２次元電気泳動や等

4.3

Fujinoki ら[5]によると、二枚貝において閉殻筋

電点２次元電気泳動を基本手技としてトロポミオと心筋における TM アイソフォームはイガイを除

シンを解析し、存在様式の分析を行っているので、いて 2 種類検出され、その存在様式は"目"依存的

今後 Urea-gel shift2 次元電気泳動や等電点電気な傾向を示している。本研究で得られた各目に属

泳動等を行い、既報の結果と比較検討しながらする複数の種の比較を行った。

TM アイソフォームの分離・解析を試みる必要がフネガイ目では、カリガネエガイにおいてアイ
ソフォームの区別が不十分であった。既報のアカある。さらに、TM 遺伝子配列を明らかにし、遺伝子レベルの比較も行っていくべきである。

ガイは透明部と白色部に異なる TM アイソフォー
ムがそれぞれ一つずつ存在しているが、カリガネ
エガイにはいずれの組織にも複数のアイソフォー
ムが存在している可能性が高い。

謝辞
本研究は、平成 22 年度東京工業高等専門学校
重点配分経費の助成を受けたものである。

イガイ目では既報のムラサキイガイの検出 TM

東京大学大学院理学系研究科付属臨海実験所おアイソフォームが単一であるのに対して、クジャ

よび筑波大学下田臨海センターの職員の皆様には、

クガイ、ムラサキインコはいずれも複数のアイソ

材料採集時にたいへんお世話になりました。また、

フォームが存在する可能性を示した。

獨協医科大学医学部生理学（生体制御）教室の藤

ウグイスガイ目では、既報のマガキ、タイラギ
ガイのいずれにおいても分子量の小さい、あるいノ木 政勝 博士には様々なご助言をいただきました。ここに深く感謝いたします。

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東京工業高等専門学校研究報告書

東京工業高等専門学校研究報告書（第43（1）号）
第 43(１),
2011

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Structure and evolution of tropomyosin genes.
Adv Exp Med Biol. 644:6-26（平成 23 年 9 月 20 日

受理）

69

東京工業高等専門学校研究報告書

第 43（1）号，201171

平成２２年度教員教育研究業績
１.研究論文・著作物(著書・翻訳書等)
一般教育科
技術者倫理授業（専攻科）報告および技術者倫理教育に関する改善意見（『東京工業高等専門学校研究報告書』42(1)号, 2010.12, pp.1-13）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・川北晃司, 河村 豊, 浅野敬一, 木村 南, 庄司 良, 黒田一寿
教育専門職の倫理綱領（『東京工業高等専門学校研究報告書』42(2)号, 2011.3,pp.53-62）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・川北晃司
日系三世オニヅカ宇宙飛行士のエピソードに学ぶ－工学倫理授業における新企画（『高専教育』34号, 2011.3, pp.365-370）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・川北晃司
編入学前教育を視野に入れた留学生施策と、留学生・日本人チューター合同の教育プログラムの開発
論文集『高専教育』第34号, 2011年3月, pp.853-858)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・代表：竹田恒美, 他16名
異文化理解授業における留学生と日本人学生の協働学習（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号, 2011年3月, pp.41-47）・・・・・・・・・・・・吉田さち, 竹田恒美
『新撰万葉集』注釈稿（上巻 冬部 九三～九四）（『東京工業高等専門学校研究報告書』42（1）号 2010.12 pp.1-12）・・・・・・・・・・・・・津田 潔, 半澤幹一
『新撰万葉集』注釈稿（上巻 冬部 九五～九七）（『共立女子大学文芸学部紀要』57集 2011.1 pp.1-26）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・半澤幹一, 津田 潔
『新撰万葉集』注釈稿（上巻 冬部 九八～九九）（『東京工業高等専門学校研究報告書』42（2）号 2011.3 pp.1-9）・・・・・・・・・・・・・・津田 潔, 半澤幹一
Torsion points on elliptic curves with values in p-adic Lie extensions（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号，2011.3，pp.9-13）・・・・・・・・・・・・・・・Hajime
NAKAZATO
東京高専の低学年の部活動と成績に関する一考察（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(１)号, 2010, pp.23-28）・・・・・・・・古屋正俊, 和多野大, 半田常之
実践的能力としての教養―東京高専高学年用「教養ゼミ」の導入に向けて―（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号, 2011.3, pp.19-40）
・・・・・・・・・・・・浅野敬一, 津田 潔, 舩戸美智子,
相澤俊行, 竹田恒美, 古屋正俊, 河村 豊, 川北晃司
戦後中小企業政策における組織化政策の始まり―商工協同組合制度の意義と限界―（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(1)号, 2010.11, pp.13-22）・・・・・・・・・・・・・・・・・浅野敬一
サイズ・面方位の異なるGaN結晶における表面再結合過程（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号, 2011.3, pp.15-18）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・尾沼猛儀
Surface recombination of hexagonal GaN crystals（『Physica Status Solidi (c)』8 (7-8), 2011, pp.2321-2323）
・・・・・・・・・・・・・・Takeyoshi ONUMA, Naoyuki SAKAI, Takashi OKUHATA, Atsushi A. YAMAGUCHI, Tohru HONDA
工業高等専門学校におけるウェブサイトを使った発音学習と学生の感じたその効果（『工学教育』第58巻(3)号, 2010. 5, pp.51-58）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・樫村真由, 青木理沙
機械工学科
ピエゾケーブルを用いた一定繰返し荷重による動ひずみ検出法（第１報 ケーブルからの直接電圧測定法）(『非破壊検査』, Vol.59・No6, 2010.6, pp.272-276)・・・・・・・・・・・・・・・・・・黒崎 茂，齋藤久嘉, 志村 穣
高分子圧電フィルムを用いたひずみ測定法（『非破壊検査』, Vol.59・No7, 2010.7, pp.318-323）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 黒崎 茂
応力聴診器によるひずみ分布データからニューラルネットワークを利用した欠陥検出の試み（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(1)号, 2010.11, pp.57-60）・・・・・・・・・中川裕斗，北山光也，黒崎 茂
ひずみ応答を用いた衝撃荷重同定に関する研究（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号, 2011,3, pp.91－94）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・北山光也，白倉潤, Tengku Muhammad Idris Al Ariff, 黒崎 茂
水撃ポンプの基本的な幾何学的形状と流体力学的特性との関係（論文No.09-1092）（『日本機械学会論文集（B編）』76巻767号，2010-7，pp.1028-1034）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・斉藤純夫，永田佳未，高橋正旭，井上大士郎，星野雄基
Relationship between the Basic Geometric Form and Hydrodynamic Characteristics of Water Hammer Pump（『Journal of Fluid Science and Technology』Vol.5,No.3，2010，pp.491-502）
・・・・・・・・・・・・・・・Sumio Saito, Yoshimi Nagata, Masaaki Takahashi, Diijiro Inoue,
Yuki Hoshino
風車用翼型として用いられる２種類の厚翼の流体力学的特性評価と失速制御の一方法（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42（1）号，2010，pp.35-43） ・・・・・・・・・・・・・・斉藤純夫，山科貴裕
水撃ポンプシステムの特性に及ぼす圧力タンク内空気量の影響（『ターボ機械』第３９巻第２号，2011-2，pp.87-94）・・・・・・・・・・・・・・・・斉藤純夫，高橋正旭，永田佳未

72

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

Evaluation of Inherent Aerodynamic Characteristics of Two Different Thick Blades Used as Wind Turbine Airfoils（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号，2011，pp.63-76）・・・・・・・・Sumio Saito, Takahiro Yamashina
風車用翼型生成に光造形手法を適用した際に生じる翼表面上の積層痕の有無による薄翼および厚翼の流体力学的特性の変化と翼周りの流動状態（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号，2011，pp.77-85）・・・・・・・・・・・・・・・・・斉藤純夫，山科貴裕
紫外線照射環境下における固体潤滑剤のトライボロジー特性評価（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(1)号, 2010.12, pp.61-66）・・・・・・・福田勝己, 小林光男, 原田 徹
国立東京工業高等専門学校・齊藤先生のe-nuvo IMU-Zで学ぶ9軸モーションセンサ
（ＺＭＰパブリッシング, 東京, 2010,10）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・齊藤浩一
2D spatiotemporal visualization system of expired gaseous ethanol after oral administration for real-time illustrated
analysis of alcohol metabolism(『Talanta』82(3), 2010.8,pp. 892–898)
・・・・・・・Xin Wang, Eri Ando, Daishi Takahashi, Takahiro Arakawa, Hiroyuki Kudo, Hirokazu Saito, Kohji
Mitsubayashi
Fluorescence biosensing system with a UV-LED excitation for L-leucine Detection(『Sensors and Actuators B:Chemical』146(1),2010.4, pp.177-182)
・・・・・Tomoyuki Koshida, Takahiro Arakawa, Tomoko Gessei, Daishi Takahashi, Hiroyuki Kudo, Hirokazu Saito,
Kazuyoshi Yano, Kohji Mitsubayashi
Real-time chemiluminescence visualization system of spacially-distributed exhausted ethanol breath on enzyme immobilized
mesh substrate(『Luminescence』25, 2010.4, pp.185-187)
・・・・・Takahiro Arakawa, Xin Wang, Eri Ando,
Hiroyuki Endo, Daishi Takahashi, Hiroyuki Kudo, Hirokazu
Saito, Kohji Mitsubayashi
蚊の吸血機構と熟練者技術を取り入れた自動採血法の開発（『東京工業高等専門学校研究報告書』42(1), 2010.12, pp.51-55）・・・・・・・・・・齊藤浩一，安田利貴，多羅尾進
Prototyping of an Obstacle Detection System for a Mobile Robot（『東京工業高等専門学校研究報告書』42(1), 2010.12, pp.45-49）
・・・・・・・・・・・・・・・・・Tuukka KORKEA-AHO, John GATES, Michio MURAI, Hirokazu SAITO, Susumu TARAO
内面形状の異なる管内における振動流によるガス輸送（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(1)号, 2010.12, pp.67-70）・・・・・・・清水昭博, 外崎麗子, 清水優史
頬の動きを用いた操作インターフェイスの試作（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2)号, 2011.3, pp.87-90）・・・・・・・・・・・・・清水昭博, 鈴木啓佑
Force Display Consisting of a Wheeled Motion Base －Expanding mobility from 3-DOF to 6-DOF－（『Proceedings of the 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2010)』, December, 2010,
pp.390-395）・・・・・・・・・・・・・・・・・・Susumu Tarao, Hirotsugu Kobayashi, Masaya Satoh, Hirokazu Saito
面内荷重下での複数の空孔または剛体介在物を有する等方性弾性問題の解析（『日本機械学会論文集(A編)』, Vol.77, No.774, 2011(2), pp.251-260）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 宮川睦巳，志村 穣，鈴木拓雄，田宮高信
波型接合部形状を有する突き合わせ接着継手の引張強度特性 －第2報，被着体が異種材料の場合－（『東京工業高等専門学校研究報告書』，第42(1), 2011(1), pp.71-76）・・・・・・・・上野恭弘，志村 穣，黒崎 茂
波型突き合わせ接着継手の力学特性に関する解析的検討（『東京工業高等専門学校研究報告書』，第42(1)号，2011(1), pp.77-82,）・・・・・・・米満駿介，志村 穣，黒崎 茂
異種材料の被着体を有する波型突き合わせ接着継手の引張強度特性（『材料試験技術』，Vol.55, No.3, 2011(7), pp.115-121）・・・・・・・・ 志村 穣，上野恭弘，黒崎 茂，宮川睦巳
電気工学科
地熱資源利用による潜在発電量の推定（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42（1）号，2010.12，pp.83-89・・・・・・・・・・・・・土井 淳，菊池 慶
電力流通における無効電力の価値評価手法に関する検討（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42（2）号，2011.3，pp.109-114）・・・・・・・・・・・・橋本拓郎，土井 淳
電験３種 計算問題 重点マスター（リックテレコム，2011.3）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・佐藤勝雄，土井 淳，伊庭健二
光導波型マイクロホンにおける共振周波数のダイヤフラム厚依存性(東京工業高等専門学校研究報告書,第42(2)号,2011年3月,pp.105-108）・・・・・・・・・・・・・・新國広幸, 大河正志
電子工学科
編入学前教育を視野に入れた留学生施策と、留学生、日本人チューター合同の教育プログラムの開発（『論文集「高専教育」』第34号, 2011.03, pp. 853-858）
・・・竹田恒美，浅野敬一，河村 豊，鈴木智之，関根紳太郎，舩戸美智子，木村 南，志村 穣，玉田耕治，木村知彦，

73

青木宏之，大塚友彦，小嶋徹也，西村 亮，城石英伸，佐々木桂一，吉田さち
Singular Candidate Method: Improvement of Extended Relational Graph Method for Reliable Detection of Fingerprint
Singularity(『IEICE Transactions on Information and Systems』 vol. E93-D, no.7, 2010.07, pp. 1788-1797)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Tomohiko Ohtsuka, D. Watanabe
New Reliable Iris Segmentation by Reduction of Non-Iris Region(『Proceedings of the Fourth International Workshop on Image Media Quality and its Applications(IMQA2010)』,2010.05,
pp. 121-124) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Jun Kumai, Saki Takagi, Tomohiko Ohtsuka
情報工学科
プログラミング演習課題の収集検査およびコメント発信システム（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(1)号，2010.12, pp.97-102）・・・・・・・・小坂敏文，吉本定伸，松林勝志
ユビキタス情報化社会の実現に向けた通信技術の一検討-スペクトル拡散を応用した長距離無線通信の研究（『東京工業高等専門学校研究報告書』第42(2), 3・2011, pp.131-135)・・・・・・・・・・・・・土居信数, 滝澤尚也
民間企業と連携したIT共同教育プロジェクト（平成22年度全国高専教育フォーラム・教育教員研究集会, pp495-499 ，2010.8）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・松林勝志，小嶋徹也，長尾和彦，金寺登，山崎誠，桑原裕史，市坪誠
On Some Properties of a Digital Watermarking Based on Complete Complementary Codes（『Proceedings of 2010 Sixth International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal
Processing (IIHMSP2010)』, October, 2010, pp.498-501）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Tetsuya Kojima, Yoshiya Horii, Naoki Ohtani, Thierno Sene
A Blind Digital Fingerprinting Scheme Based on Complete Complementary Codes（『Proceedings of 2011 Australian Communications Theory Workshop (AusCTW2011)』, January, 2011, pp.1-6）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Tetsuya Kojima, Naoki Ohtani, Takahiro Matsumoto, Udaya Parampalli
A Generation Method of an Orthogonal Set of Real-Valued Periodic Orthogonal Sequences from Huffman Sequences（『Proceedings of 2011 Australian Communications Theory Workshop (AusCTW2011)』, January, 2011, pp.66-70）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Takahiro Matsumoto, Shinya Matsufuji, Tetsuya Kojima, Udaya Parampalli
A Generation Method of a ZCZ Set of Real-Valued Periodic Orthogonal Sequences from Huffman Sequences（『Proceedings of the 2011 2nd International Conference on Innovative Computing and Communication and2011Asia-Pacific Conference on Information Technology and Ocean Engineering (CICC-ITOE2011)』, vol.2, March, 2011,
pp.66-70）・・・・・・・・・・・・・・Takahiro Matsumoto, Shinya Matsufuji, Tetsuya Kojima, Udaya Parampalli
物質工学科
Observation of optical phonon in palladium hydride using Raman spectroscopy(Proceedings of the 14th International Conference on Cold Fusion, 2010年12月,PP338-342)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ken-ichi Tsuchiya, Aya Watanabe, Masao Ozaki, Shigeru Sasabe
Development of Thermally-resistant Gold Nanoparticles（『Transactions of the Materials Research Society of Japan』 35・2、June, 2010,pp.271-274）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Yoshitaka TSUCHIDO, Kou YAMADA, Kenji TODORI, Shigeru MACHIDA
Characterization of Polynuclear Complexes Synthesized by Reaction of Lanthanide Oxides with
Diethylenetriaminepentaacetic Acid（『Transactions of the Materials Research Society of Japan』 35・2、June, 2010, pp.351-354）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Shoji KUDO, Satoshi SASAKI, Setsuko KUDO, Shigeru MACHIDA
重金属の野菜中への蓄積量の予測手法 －安心・安全な野菜とはー（『New Food Industry』52・7, 2010年7月, pp.54-60）・・・・・・・・・・・・・・・庄司 良, 長田拓哉, 田中優也
Application and Comparison of two biotic ligand models predicting copper toxicity and accumulation in heavy metal tolerant
moss（『Journal of Water Environment and Technology』8・4, 2010年11月）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Hiroki Nakanishi, Ryo Shoji, Misao Itouga, Hitoshi Sakakibara
柿渋めっき皮膜の安定性と金属溶出による毒性（『Journal of Technology and Education』18, 2011年3月, pp.21-27）・・・・・・・・・・・・・庄司 良, 佐藤貴信
ダイコン、キャベツを用いた迅速･簡便な銅蓄積能力の評価法（『東京工業高等専門学校研究報告書』41・2, 2010年4月, pp.85-88）・・・・・・・・・・・・・・庄司 良, 田中優也

74

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

２.学会における口頭発表
一般教育科
An observation of the orbit of the origin by the rotation transformation(東京力学系セミナー夏期集中セミナー, 2010.9) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・市川裕子
日本人英語学習者の言語産出における統計的プライミング効果―絵描写課題による検討―（外国語教育メディア学会５０周年記念全国研究大会, 2010.8, pp.272-277)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・薮内 智, 中西 弘, 泉恵美子, 堀 智子, 杉浦香織, 里井久輝
日本人英語学習者の単語における聴覚性プライミング効果の検討（第２４回日本音学会全国大会, 2010.10, pp.109 -112）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・杉浦香織, 堀 智子, 里井久輝, 薮内 智
Surface recombination of hexagonal GaN crystals(International Workshop on Nitride Semiconductors 2010 (IWN2010), 2010.9)
・・・・・・・・・・・・・・・Naoyuki SAKAI, Takashi OKUHATA, Takeyoshi ONUMA, Atsushi A. YAMAGUCHI, Tohru HONDA
Surface recombination mechanism in hexagonal GaN crystals(The 9th International Symposium on Advanced Technology (ISAT9), 2010.11)
・・・・・・・・・・・・・・Naoyuki SAKAI, Takeyoshi ONUMA, Takashi OKUHATA, Atsushi A. YAMAGUCHI, Tohru HONDA
極性・非極性(Al,In,Ga)N混晶薄膜における振動子強度の歪依存性(春季応用物理学会,2011.3) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・尾沼猛儀, 羽豆耕治, 秩父重英
Upper bounds on Large deviations for some partially hyperbolic diffeomorphisms（Dynamics of complex systems, 2011 — 時間発展の非可逆性と予測可能性の限界に関する諸分野からの提言 —, 北海道大学(3月9日・2011年）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 波止元 仁
機械工学科
アラミド繊維で縫製強化したCFRP板材の試作(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp195-196)・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 堀之内翔馬
ハイブリッドCFRPパイプの試作(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp197-198)・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 佐藤正樹
深絞りを利用したシームレス炭素繊維強化プラスチック管材の試作(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp199-200)・・・・・・・・・・・・・・・・ 木村 南, 大竹 剛
3Dサンドイッチ構造の試作(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp201-202)・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 高野 駿
CFRPのワイヤカット放電加工条件(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp201-202)・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 鹿窪勇太
CFRPハニカムサンドイッチパネルの曲げ試験(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp327-328)・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 熊澤禎乃
炭素繊維強化プラスチックの穴の補強(第54回日本学術会議材料工学連合講演論文集,2010.10,pp329-330)・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南, 三藤智郎
小型卓上スクリュープレス機の性能評価(平成22年度塑性加工春季講演会講演論文集,2010.5,p153-154)・・・・・・・木村 南, 鹿窪勇太, 熊澤禎乃, 伊藤國吉
CFRP成形用簡易型技術(平成22年度塑性加工春季講演会講演論文集,2010.5,p287-288)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南
自転車走行時のウェアラブル機器の加速度測定(2010年度マイクロメカトロニクス学術講演会講演論文集,2010.9)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南
分離・解体技術の動向 –web技術データベースの構築その4(第61回塑性加工連合講演会講演論文集,2010.10,pp107-108)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南
電子機器の分解による機能材料教育の試み(第61回塑性加工連合講演会講演論文集,2010.10,pp109-110)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南
web情報による自動車用途コンポジットの開発動向調査(第二回自動車用途コンポジットシンポジウム,2010,12,pp3-4) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村 南
3-DCFRPサンドイッチパネル成形品のワイヤカット放電加工(第二回自動車用途コンポジットシンポジウム,2010,12,pp12-13) ・・・・・・・・・・・木村 南, 鹿窪勇太, 高野 駿
ピエゾケーブルを用いた変位検出センサの試作と性能評価（日本非破壊検査協会・平成22年度春季大会講演概要集, 2010・5, pp.93-96）・・・・・藤本裕史, 黒崎 茂, 志村 穣
応力聴診器を使用したひずみ分布からニューラルネットワークを利用した欠陥検出の試み（日本非破壊検査協会・平成22年度春季大会講演概要集, 2010.5, pp.85-88）・・・・・中川裕斗, 黒崎 茂, 北山光也
超高入力インピーダンス接触型表面電位計を利用した高分子圧電フィルムによる静ひずみ測定法（日本非破壊検査協会・平成22年度春季大会講演概要集, 2010.5, pp.85-88）・・・・・・・・・・・台場美穂, 黒崎 茂
応力聴診器を使用したひずみ分布からニューラルネットワークを利用した欠陥検出の試み

75（日本非破壊検査協会 応力ひずみ測定分科会研究発表会講演概要集, 2010.5, pp.89-92）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中川裕斗, 黒崎 茂, 北山光也
ピエゾケーブルを用いた変位検出センサの試作と性能評価（日本機械学会M&M2011材料力学コンファレンス,ポスターセッション, 2010.9）・・・・・藤本裕史, 黒崎 茂, 志村 穣
圧電材料を用いたひずみ検出用センサーの試作（日本機械学会M&M2011材料力学コンファレンス,ポスターセッション, 2010.9）・・・・・・・・・・熊谷拓補, 黒崎 茂
ピエゾケーブルを用いた変位検出センサーの試作と性能評価 第２報 橋梁簡易モデルへの適用（日本非破壊検査協会・第42回応力ひずみ測定と強度評価シンポジウム,2011.1, pp.113-118）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・藤本裕史, 黒崎 茂, 志村 穣
圧電材料を用いたひずみ検出用センサーの試作（日本非破壊検査協会・第42回応力ひずみ測定と強度評価シンポジウム,2011.1, pp.109-112）・・・・熊谷拓補, 黒崎 茂
高分子圧電フィルムを用いた曲げひずみ測定法（日本非破壊検査協会・第42回応力ひずみ測定と強度評価シンポジウム,2011.1, pp.131-134)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 黒崎 茂，有田克也，西村大希, ズルファズリ・イクバル, 上原利夫
ピエゾフィルムを用いたひずみゲージの試作と静ひずみ測定法（日本非破壊検査協会・第42回応力ひずみ測定と強度評価シンポジウム, 2011.1, pp.51-56）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・西村大希 黒崎 茂, 上原利夫
ピエゾ（高分子系）フィルムを用いたひずみゲージの試作と静ひずみ測定法（日本機械学会・関東支部第17期総会講演論文集, 2011.3, pp.107-108）・・・・・・・黒崎 茂, 西村大希, 上原利夫
ピエゾフィルムを用いたひずみの可視化フィルムの試作（日本機械学会・関東支部第17期総会講演論文集, 2011.3, pp.109-110）・・・・・・・・・・・・・原亜三都, 黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いたひずみゲージの試作と静ひずみ測定法（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.166-167）・・・・・・・・・・・・・・西村大希，黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.182-183）・・・・・・・・・・・・・・有田克也, 黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いたせん断ひずみ測定法（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.192-193）・・・・・・・・ズルファズリ イクバル，黒崎 茂
ピエゾケーブルを用いた変位検出センサの試作と性能評価（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.168-169）・・・・・・・・・・・・・・藤本裕史，黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いたひずみゲージの試作と静ひずみ測定法（日本機械学会・関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集, 2011.3, pp.91-92）・・・・・西村大希, 黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いた面外曲げ静ひずみ測定法（日本機械学会・関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集,2011.3, pp.107-108）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・有田克也, 黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いたせん断ひずみ測定法（日本機械学会・関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集,2011.3, pp.21-22）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ズルファズリ イクバル, 黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いたひずみの可視化（日本機械学会・関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集, 2011.3, pp.93-94）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吉田顕大, 黒崎 茂
水撃ポンプシステムの圧力タンク内空気量による特性の変化（第６３回ターボ機械協会 総会講演会，2010.5，pp.37-42）・・・・・・・・・・・・・斉藤純夫，高橋正旭，永田佳未
風車用翼型における簡易手法によるはく離の制御と流れの挙動（日本機械学会 ２０１０年度年次大会講演論文集(２), 2010.9，pp.111-112）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋正旭，山科貴裕，山口強太郎，斉藤純夫
軸流ポンプにおけるキャビテーションの発生状況と壁面圧力変動のウェーブレット解析（日本機械学会 ２０１０年度年次大会講演論文集(２)，2010.9，pp.293-294）・・・・・・・・・・土方我久，斉藤純夫
水撃ポンプの弁室まわりの幾何学的形状因子と性能との関係（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.162-163）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出嶌京太，高橋正旭，土方我久，斉藤純夫
風車翼特性と境界層剥離の制御（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.172-173）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋賢羽，岩村拓哉，竹下恵一郎，高橋正旭，斉藤純夫
簡易的デバイスを用いた風車翼の失速制御（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.174-175）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・竹下恵一郎，岩村拓哉，高橋賢羽，高橋正旭，斉藤純夫
風車用薄翼および厚翼の翼面粗さが性能に及ぼす影響（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.178-179）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・岩村拓哉，高橋賢羽，竹下恵一郎，高橋正旭，斉藤純夫
軸流ポンプの最高効率点近傍の流量域でのキャビテーション発生状況と壁面圧力変動のウェーブレット解析（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.180-181）・・・・・・・・・・・・・・土方我久，斉藤純夫

76

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

風車用厚翼における低迎え角領域での翼まわりの流速分布（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12，pp.186-187）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋正旭，岩村拓哉，高橋賢羽，竹下恵一郎，斉藤純夫
翼の失速特性に及ぼす翼面状態と簡易デバイスの影響（第１８回関東高専卒業研究発表交流会講演論文集, 2011.3, No.102）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・竹下恵一郎，岩村拓哉，高橋賢羽，高橋正旭，斉藤純夫
風車用厚翼における失速前後の翼まわりの流れの挙動（日本機械学会 関東支部 第17期総会講演会, 講演論文集 No.119101，2011.3, pp.75-76）・・・・高橋正旭，斉藤純夫
軸流ポンプにおけるキャビテーションの発生状況とウェーブレット解析（日本機械学会 関東支部 第17期総会講演会, 講演論文集 No.119104，2011.3, pp.81-82）・・・・・・土方我久，斉藤純夫
風車用翼型の翼面状態が後流分布に及ぼす影響（日本機械学会 関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会, 講演前刷集 No.908，2011.3, pp.331-332）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・岩村拓哉，高橋正旭，高橋賢羽，竹下恵一郎，斉藤純夫
簡易的デバイスによる風車翼まわりの流れの制御（日本機械学会 関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会, 講演前刷集 No.910，2011.3, pp.335-336）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋賢羽，高橋正旭，岩村拓哉，竹下恵一郎，斉藤純夫
水撃ポンプの弁室構成因子の幾何学的形状と流れの挙動との関係（日本機械学会関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演, 講演前刷集 No.912，2011.3, pp.339-340）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出嶌京太，高橋正旭，土方我久，斉藤純夫
ナノインデンテーション法による多層薄膜のナノ硬さ特性（日本機械学会 第10回機素潤滑設計部門 部門講演, 2010, pp.145-146）・・・福田勝己, 小林光男, 伊藤拓嗣, 神津友貴
機械を構成する締結要素の強度的使用効率（第2報）（日本機械学会 第10回機素潤滑設計部門 部門講演会, 2010.4, pp.199-200）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小林光男, 八戸英夫, 福田勝己, 後藤芳樹, 丹羽直毅
機械を構成する締結要素の強度的使用効率（第3報）チタン及びアルミ製小ねじの締め付けにおける軸力管理（日本材料学会第59期学術講演会, 2010．5, pp.203-204）・・・・・小林光男, 羽部恭介, 福田勝己, 後藤芳樹, 丹羽直毅
圧力円筒ねじ端の荷重分布に及ぼすかみ合いねじ部長さの影響（日本機械学会 材料力学部門M&M2010（長岡））・・・・・・・・・・・・・・小林光男, 田中道彦, 福田勝己, 辻 裕一
ナノインデンテーション法による単結晶シリコンのマルテンス硬さに及ぼす結晶方位の影響（第2報）（第54回 日本学術会議材料工学連合講演会, 2010.10,pp.123-124）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・福田勝己, 小林光男, 角田 陽, 高畦千翔, 園田雅志
微小領域における摩擦特性（第2報）（第54回 日本学術会議材料工学連合講演会,2010.10, pp.125-126）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・福田勝己, 小林光男, 鈴木健司, 堤 博貴, 石塚康規
波動逆解析による内部欠陥の可視化装置の開発（第54回 日本学術会議材料工学連合講演会, 2010.10, pp.193-194）・・・・・・・・・福田勝己, 西村良弘, 齋藤直也
ナノインデンテーション法による単結晶シリコンのマルテンス硬さに及ぼす結晶方位の影響（日本機械学会 北陸信越支部第48期総会・講演会, 2011.3, pp.281-282）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・福田勝己, 小林光男, 角田 陽, 高畦千翔, 園田雅志
開口合成法による内部欠陥の可視化シミュレーション（日本機械学会 北陸信越支部第48期総会・講演会, 2011.3, pp.285-286）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・福田勝己, 西村良弘, 齋藤直也, 岡部卓也
ナノインデンテーション法による単結晶シリコンのマルテンス硬さに及ぼす結晶方位の影響（第2報）（日本機械学会 関東支部第17期総会講演会, 2011.3）・・・・・・福田勝己, 小林光男, 角田 陽, 高畦千翔, 園田雅志
波動逆解析による内部欠陥の可視化システムの構築（日本機械学会 関東支部第17期総会講演会, 2011.3）・・・・・・・・・・・福田勝己, 西村良弘, 齋藤直也, 岡部卓也
衝撃トルクによるねじの締結挙動特性（日本機械学会 関東支部第17期総会講演会,2011.3）・・・・・・・・・・津川竜一, 小林光男, 鈴木健司, 福田勝己
A computer controlled venepuncture system for blood test
(2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2010.12. pp.16-18, Honolulu, Abst CD-ROM
01-ANYL 636)・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・・・・Hirokazu Saito, Koki Nobetsu, Kohei Nakamizo, Susumu Tarao
Real-time chemiluminescence visualization system of spacially-distributed exhausted ethanol breath on enzyme immobilized
mesh substrate Luminescence(ISBC 2010 16th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, April 19–23, 2010, Lyon) The
Journal of Biological and Chemical Luminescence,25(6), 2010, pp.185-187
・・・・・ Takahiro Arakawa, Xin Wang, Eri Ando, Hiroyuki Endo, Daishi Takahashi, Hiroyuki Kudo, Hirokazu Saito,
Kohji Mitsubayashi
後付け可能な福祉車両用電動シートの試作（ライフサポート学会 第20回フロンティア講演会，2011年3月5日，東京，講演会予稿集，27）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，多羅尾進，齊藤浩一
採血訓練用ハプティックデバイスに関する研究

77（ライフサポート学会 第20回フロンティア講演会，2011年3月5日，東京，講演会予稿集，104）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・佐藤政哉，香川亮太，高木寛之，多羅尾進，齊藤浩一
近赤外線を用いた自動採血のための静脈探査に関する研究（ライフサポート学会 第20回フロンティア講演会，2011年3月5日，東京，講演会予稿集，87）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・髙木寛之，香川亮太，佐藤政哉，野川雅道，田中志信，山越憲一，齊藤浩一
蚊の口針を模擬した無痛採血針に関する研究（ライフサポート学会 第20回フロンティア講演会，2011年3月5日，東京，講演会予稿集，93）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・香川亮太, 髙木寛之, 佐藤政哉, 角田陽, 齊藤浩一
自動採血のための静脈穿刺システムの研究（ライフサポート学会 第20回フロンティア講演会，2011年3月5日，東京，講演会予稿集，92）・・・・中溝康平，齊藤浩一
福祉車両用車載電動シートの制御システム開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.212-213）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，多羅尾進，齊藤浩一
ハプティック技術を応用した穿刺シミュレータの試作（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.200-201）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・佐藤政哉，多羅尾進，齊藤浩一
自動採血のための静脈探査の方法に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.196-197）・・・・・・・・・・・高木寛之，齊藤浩一
蚊の口針を模擬した無痛採血針に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.206-207）・・・・・・・・・・・香川亮太，齊藤浩一
自動採血のための静脈穿刺システムの研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.202-203）・・・・・・・・・・・中溝康平，齊藤浩一
焦電センサを用いた静止熱源の位置検出に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.208-209）・・・・・・・・・・・大西健吾，齊藤浩一
汎用性を考慮した福祉車両用電動シートの試作(日本生体医工学会関東支部 若手研究者発表会2010，2010年11月27日，東京，要旨集 p9)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，多羅尾進，齊藤浩一
後付け可能な車載電動シートの制御システムの開発（生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2010，2010年9月18日，大阪，講演論文集 p140）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，多羅尾進，齊藤浩一
有限長管路内の振動流による換気(日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2011.1, pp.555-556)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・秋田谷修, 清水昭博, 清水 優, 菅原路子
三角カムによる間欠振動流中のガス拡散(日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2011.1, pp.553-554)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・松田憲明, 清水昭博, 清水優史,菅原路子
波型突き合わせ接着継手の接合部最適形状に関する解析的検討（日本機械学会関東支部第17期総会講演会，2011(3), pp.5-6）・・・・・・ 志村 穣，加賀見拓磨，黒崎 茂，宮川睦巳
面外曲げモーメントを受ける金属―CFRP単純重ね合せ接着継手の強度とFEM応力解析（日本機械学会関東支部第17期総会講演会，2011(3), pp.17-18）・・・・・・ 小坂典嵩，志村 穣，黒崎 茂，鈴木拓雄
歯付軸締結要素のFEM応力解析に関する研究（日本機械学会関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会，2011(3), pp.19-20）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 大塚 仁，志村 穣，黒崎 茂，峯尾一幸
FEM応力解析による耐震補強金物部材の力学特性の検討（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010(12), pp.194-195）・・・・・小菅義隆，峯尾一幸，宮川睦巳，志村 穣
金属―CFRP単純重ね合せ接着継手のFEM応力解析（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010(12), pp.176-177）・・・・ 小坂典嵩，黒崎 茂，鈴木拓雄，志村 穣
有限要素応力解析による耐震補強金物部材の力学特性評価（日本機械学会関東支部・精密工学会共催山梨講演会, 2010(10), pp.220-221）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 小菅義隆，志村 穣，峯尾一幸，宮川睦巳
引張荷重を受けるCFRP接着接合体の力学特性（日本機械学会関東支部・精密工学会共催山梨講演会, 2010(10), pp.150-151）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 小坂典嵩，志村 穣，黒崎 茂，田宮高信
異種材料の被着体を有する波型突き合わせ接着継手の引張強度特性（日本機械学会2010年度年次大会，2010(9), pp.253-254）・・・・・・・・・ 志村 穣，上野恭弘，黒崎 茂，宮川睦巳
コースティックス法を用いた疲労き裂進展の観察（第29回数理科学講演会，2010(8), pp.65-66）・・・・・ 高杉 誠，立川景太，田宮高信，鈴木拓雄，宮川睦巳，志村 穣
3次元応力場におけるコースティック像のFEMシミュレーション（第29回数理科学講演会，2010(8), pp.63-64）・・・・・ 立川景太，高杉 誠，田宮高信，鈴木拓雄，宮川睦巳，志村 穣
異種材料の被着体を有する波型突き合わせ接着継手の引張強度特性（第244回材料試験技術シンポジウム，2010(7)）・・・・・・・・・・・・・・ 志村 穣，上野恭弘，黒崎 茂，宮川睦巳

78

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

UD-CFRP－アルミニウム合金単純重ね合せ接着継手の有限要素応力解析（日本設計工学会平成22年度春季研究発表講演会，2010(5), pp.25-26）・・・ 小坂典嵩，志村 穣，黒崎 茂，鈴木拓雄
引張荷重下における波型突き合わせ接着継手の力学特性（日本設計工学会平成22年度春季研究発表講演会, 2010(5), pp.23-24）・・・・志村 穣，米満駿介，黒崎 茂，宮川睦巳
電気工学科
FILT法による平面回折格子からの電磁波散乱過渡解析（電子情報通信学会2011年総合大会エレクトロニクス講演論文集１, 2011.3, p.25）・・・・・・・・・・・・・・伊藤 彰
閉ループステップ応答データを用いた周波数領域におけるプラントモデル解析（計測自動制御学会第1回プラントモデリングシンポジウム資料, 2010年4月, pp.25－30）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・松井義弘，木村知彦，中野和司
閉ループステップ応答データを用いた機械系の周波数応答推定（2010年電気学会C部門大会, 2010年9月, TC11-2）・・・・・・・・・・・・・・・・・・松井義弘，木村知彦，中野和司
ステップ応答データに基づく周波数領域におけるPID調整（電気学会研究会資料CT-10, 2010年12月, pp.11-14）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・合田雄樹, 松井義弘
電子ビーム蒸着による層状半導体GaS結晶成長のダイナミックス（第58回応用物理学会関係連合講演会, 2011.3, pp.244）・・・・・・・・・・・・・・伊藤 浩, 川又由雄, 大山昌憲
炭素電極開離アーク継続時間 ― 開離速度約 0.9 m/s の場合の計算値と測定値の比較 ―（電子情報通信学会機構デバイス研究会, 2010年12月, pp.1-4）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・須原啓一
炭素アーク電圧電流特性に関する一考察（電子情報通信学会機構デバイス研究会, 2011年１月, pp.1-4）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・須原啓一
Frequency Domain Analysis of Plant Model Using Closed-Loop Step Response（SICE Annual Conference 2010 (SICE 2010 in Taiwan) 2010.8, pp.2466-2471）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Yoshihiro Matsui, Tomohiko Kimura, Kazushi Nakano
低学年用電気工学実験へのエネルギー・環境テーマの導入～エネルギー・環境に関する体験型一貫教育に向けて～（2010年 独立行政法人国立高等専門学校機構主催 平成22年度教育教員研究集会 2010.8.27, pp.381-384）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村知彦, 玉田耕治, 土井 淳, 新國広幸, 大貫繁雄
Plant Model Analysis Based on Closed-Loop Step Response Data
（2010 IEEE Multi-Conference on Systems and Control (2010MSC) 2010.9, pp.677-682）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Yoshihiro Matsui, Tomohiko Kimura, Kazushi Nakano
ガラス基板光導波型圧力センサにおける共振周波数のダイヤフラム辺比依存性(電子情報通信学会ソサイエティ大会,2010年9月, C-3-24）・・・・・・・・・・・・・・新國広幸, 大河正志, 佐藤 孝
電子工学科
地域企業技術者向けテクノクロス講座（電気系）講座の実施分析（東京工業高等専門学校研究報告書第42(2)号, pp.115-118, March，2011, pp.115-118 ）・・・・・・・・・・・・・・・大塚友彦，舘泉雄治，木村知彦，新國広幸，松岡 敏，新田武父，三谷知世，佐々木桂一「ものづくり基礎工学」における安全教育の推進とビジュアル教材の開発に向けた取組み（東京工業高等専門学校研究報告書第42(2)号, 2011.03, pp.137-140）
・・・・・城石英伸，清水昭博，大貫繁雄，大塚友彦，西村 亮，鈴木塔二，藤野 宏，降矢 司，中村源一郎，新田武父,
雑賀章浩
指紋修復手法の定量的性能評価手法（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.294-295）・・・・・・・・・・・・・・吉田一彦, 大塚友彦
色相に基づく背景差分法による侵入物体検出手法（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.296-297）・・・・・・・・・・・・・・岡田達弘，大塚友彦
テクスチャの位相情報に着目した侵入物体検出手法（第13回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)論文集, 2010.07, pp.1115-1120）・・・・・・・・岡田達弘，大塚友彦
COガスセンサ用MoO系薄膜の形成(『'10 SASインテリジェントシンポジウム予稿集』2010年11月, p. 70）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・山本恭平, 千島和憲, 一戸隆久, 小栗和也, 岩瀬満雄
光合成微生物太陽電池の研究（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp.344-345）・・・・・・・・・・・堀 駿，林 鮎子, 永吉 浩
コンポジット型活性層を有する有機薄膜太陽電池に関する研究（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp.346-347）・・・・・・・・・新崎晃大, 小坂智久, 永吉 浩
タングステン触媒による水素ラジカル発生とWSi2ウィスカー成長（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp.350-351）・・・榊原裕章, 蝶名林幹也, 福田純子, 永吉 浩
シリコンのドライ放電加工に関する基礎的研究（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp.352-353）・・・・・・・・加嶋重久, 園田裕次郎, 永吉 浩

79

Ｗ触媒を用いたHラジカルの生成とSiウィスカー成長（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp.354-355）・・・・・・・・・小島 実, 福田純子, 永吉 浩
表面プラズモン効果による色素増感太陽電池の高効率化に関する研究（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会 2010.12, pp356-357）・・・・遠藤綾香, 田中章斗, 深野健斗, 永吉 浩
大規模熱電発電システムによるパワーコンディショナの特性（第7回熱電学会学術講演会 2010.8）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中林竜也, 永吉 浩, 梶川武信
Ｗ触媒を用いたＨラジカルの生成とＳｉウィスカー成長（第７１回応用物理学学術講演会 2010.9）・・・小島 実, 福田純子，Heidi Nordmark, Alexander Ulyashin, 永吉 浩
水素を用いたシリコンのドライ放電加工（第７１回応用物理学学術講演会 2010. 9）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加島重久, 園田裕次郎, 永吉 浩
根の表面近傍電位計測に関する基礎研究（第３３回根の研究会 2010.11）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋三男, 永吉 浩, 仁木輝緒
Development of 100W High Efficiency MPPT Power Conditioner and Evaluation of TEG System with Battery Load
（29th International conference on Thermoelectronics.
2010.6）・・・・・・・・・・・・・・・・・Hiroshi Nagayoshi, Tatsuya Nakabayashi, Hiroshi Maiwa, Takenobu Kajikawa
DEVELOPMENT OF MPPT POWER CONDITIONER FOR THERMOELECTRIC GENERATOR SYSTEMS（Renewable Energy Conference 2010 2010.7）・・・・・・・・・・・・・・・Hiroshi Nagayoshi, Takenobu Kajikawa
LOW TEMPERATURE SURFACE PASSIVATION OF SILICON BY USING PERHYDROPOLYSILAZANE AS A SiO2 SOURCE MATERIAL（4th international solar energy society Conference. 2010.7）・・・・・・・・・Miho Higano, Hiroshi Nagayoshi
Nano-Silicon Whisker Growth Using HWCVD with Pure Hydrogen as Source Gas（The 16th International Conference on Crystal Growth.
2010.8）・・・・・・Hiroshi Nagayoshi, Heidi Nordmark, Suzuka Nishimura, Kazutaka Terashima, Clain Daniel Marioara,
John Charles Walmsley, Randi Holmestad, Alexander Ulyashin
Dislocation behavior in BP(100) layer on Si(100) grown by MOCVD（16th International Conference on Crystal Growth.
2010.8）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Muneyuki Hirai, Suzuka Nishimura, Hiroshi Nagayoshi, Kazutaka Terashima
Growth of shape-controlled CaF2 crystal with newly assembled crucible（16th International Conference on Crystal Growth.
2010.8）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Suzuka Nishimura, Muneyuki Hirai, Hiroshi Nagayoshi, Kazutaka Terashima
Vapor-Solid-Solid Si Nano-Whiskers Growth Using Pure Hydrogen as Source Gas（HWCVD6 2010.9）
・・・・・・Hiroshi Nagayoshi, Heidi Nordmark, Suzuka Nishimura, Kazutaka Terashima, Clain Daniel Marioara,
John Charles Walmsley, Randi Holmestad, Alexander Ulyashin
MODIFICATION OF ITO SURFACES BY HYDROGEN RADICALS（3rd International Symposium on Transparent Conductive Materials.
2010.10）・・・・・・・・Alexander Ulyashin, Hiroshi Nagayoshi, Deanko M Kepaptsoglou, Joachim Moe Graff, Spiros Diplas
情報工学科
自律二輪車の開発にむけた綱渡り師型倒立振り子の制御（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.44-45）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・山谷幸恵，小坂敏文，松林勝志，吉本定伸
就寝時の頭周辺領域における低周波音に対する能動消音（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.32-33）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・木村将義，小坂敏文，松林勝志，吉本定伸
プログラミング実行状態が視覚的にわかるアプリの開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.66-67）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・眞鍋大樹，小坂敏文，松林勝志，吉本定伸
相互作用型階層強化学習システムのマルチエージェント環境における特性評価（第20回インテリジェントシステムシンポジウム(FAN2010), Sep. 2010.）・・・・・・ 山﨑大地, 北越大輔, 鈴木雅人
ネットワーク構造簡略化を用いた確率推論における推論誤差検出（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.20-21)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 和歌崎修平，北越大輔，鈴木雅人
入試自動採点支援システムにおける採点ミス検出アルゴリズムに関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.22-23)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大澤翔吾，鈴木雅人，北越大輔
手書き数式認識を用いた基礎数学学習支援システムの開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.24-25)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・山崎泰幸，鈴木雅人，北越大輔
授業評価・習熟度関連性モデルを用いた教員の知識発見に基づく指導法改善支援（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.26-27)

80

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鏡沼悠太，北越大輔，鈴木雅人
入試採点支援システムの開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.34-35)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・萩原奈央，鈴木雅人，北越大輔
ロボットの行動獲得過程を効果的に提示するデモシステムの開発とその評価に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.36-37)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・丸田拓和，北越大輔，鈴木雅人
複数ロボットナビゲーション問題の効率化を目的とした強化学習法（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.50-51)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大坂直人，北越大輔，鈴木雅人
ベイジアンネットの段階的構造学習法における知識利用と計算量に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.54-55)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・西山遥，北越大輔，鈴木雅人
ベイジアンネット混合モデルを用いた方策改善法のマルチエージェント問題への適用（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010年12月4日，pp.72-73)
低速通信回線利用を前提とした文字認識における文字画像処理方式の一検討（ 東京工業高等専門学校研究報告，第42(1)号，pp.103-106, Jan. 2011)・・・・・・・・・・・・・鈴木雅人, 北越大輔
ConditioningとLoopy-BPを用いた確率的意思決定手法（信学技報NLP2010-148, pp.135-140, Jan. 2011. 2011年1月25日，北大)・・・・・・北越大輔, 和歌崎修平, 鈴木雅人
授業評価・習熟度関連性モデルを用いた教員の知識発見に基づく対話型指導法改善支援システム（第61回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)，Mar. 2011. 2011年3月13日，山口県長門)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鏡沼悠太, 北越大輔, 鈴木雅人
エージェントの行動獲得過程を効果的に提示するデモシステムの開発とその評価（第61回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)，Mar. 2011. 2011年3月13日，山口県長門)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・丸田拓和, 西村亮, 北越大輔, 鈴木雅人
仮想ロボットによる掃引作業計画の効率化を目的とした強化学習法（ 第38回知能システムシンポジウム，Mar. 2011. 2011年3月16日，神戸大学)・・・・・大坂直人, 北越大輔, 鈴木雅人
入試採点支援システムにおける手書き文字の特徴量の類似性を用いた採点ミス検出アルゴリズム（第38回知能システムシンポジウム，Mar. 2011. 2011年3月16日，神戸大学)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大澤翔吾, 萩原奈央, 鈴木雅人, 北越大輔
ベイジアンネットの段階的構造学習法における適切なパラメータ設定に関する研究（ 第38回知能システムシンポジウム， Mar. 2011. 2011年3月16日，神戸大学)・・・・・・・西山遥, 北越大輔, 鈴木雅人
ネットワーク構造簡略化を用いた確率推論手法による意思決定支援（ 第38回知能システムシンポジウム，Mar. 2011. 2011年3月16日，神戸大学)・・・・和歌崎修平, 北越大輔, 鈴木雅人
永字八法に基づく手書き文字認識用辞書の動的構成法（2011年信学総大 D-12-58, Mar, 2011. 2011年3月14日，東京都市大学)・・・・・・・・鈴木雅人，大久保貴博，北越大輔
マルチホップ無線通信におけるメモリを用いたノード識別方式の一検討（電子情報通信学会2011年総合大会講演論文集, 2011.3, B-5-47, p433）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・田中 晶
誤り訂正符号を用いた赤外線通信機の研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.28-29）・・・・・・・・・・山田拓馬, 田中 晶, 土居信教
携帯電話のBluetoothを用いたマルチホップ無線通信の研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.38-39）・・・・・・・・・柳原誠広, 田中 晶, 土居信教
赤外線中継器の研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.40-41）・・・・・・・・・・吉田圭佑, 田中 晶, 土居信教
超音波長距離伝送システムの開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.86-87）・・・・・・・・・・篠原智哉, 土居信教, 田中 晶
超音波を利用した大気の動き観測システムの開発(ソフトウェア)（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.100-101）・・・・・・・・・大川水緒, 土居信教, 田中 晶
ZigBeeを利用したセンサネットの構築（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.114-115）・・・・・・・・・原みさと, 土居信教, 田中 晶
小型衛星の地上局の開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12, pp.142-143）・・・・・・・・・川名悠太, 土居信教, 田中 晶
超音波を利用した大気の動き観測システムの開発（ハードウェア）（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010.12, pp.144-145）・・・・・・・・・神田雅泰, 土居信教, 田中 晶
スペクトル拡散通信を用いた長距離無線通信方法の研究（『電子情報通信学会総合大会』,3・2011, pp.262-262）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 滝澤尚也, 土居信数
東京高専における組み込み教育について －マイスター認定制度による人材育成－（日本電気学会，研究会資料IIS, 次世代産業システム研究会，2010(56)，pp41-46, 2010.9）・・・・・・・・・松林勝志
組み込みシステム開発マイスターの育成教育 －マイスター認定制度による人材育成－（T-Engineフォーラム，第1回トロン/ユビキタス技術研究会，pp1-8，2010.6）・・・・・・・・・・・松林勝志，小坂敏文
組み込みマイスターの育成教育 －マイスター・学生教育士の認定制度による学科構成の額を超えた人材育成－

81（平成22年度大学教育改革プログラム合同フォーラム，ポスター展示会，2011.1）・・・・・・・・・・・・・・松林勝志
音声信号とロボット操作信号の記録・再生装置の開発（第2会大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12, pp42-43）・・・・・・・・・・・・・・・・田畑愛実，松林勝志
アクアポニックスシステムの開発（第2会大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12, pp262-263）・・・・・・・・・・・・・・・松尾 栞，松林勝志
Android 携帯端末による電子母子健康手帳の開発（第2会大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12, pp30-31）・・・・・・・・・・・・・・・野部 宏如，松林勝志
On Properties of a Digital Watermarking Based on Complete Complementary Codes（2010 IEEE International Symposium on Information Theory, Recent Result Poster Session, June, 2010）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Tetsuya Kojima, Yoshiya Horii, Naoki Ohtani, Thierno Sene
物質工学科
電解オゾン水生成における界面活性剤の添加効果（日本防菌防黴学会代37回年次大会要旨集，2010.9，pp.155 (2KP-05)）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 松石早矢, 北折典之, 平尾和宏, 宇野雅晴, 錦 善則
導電性ダイヤモンド電極を用いた小型オゾン生成装置の開発（５）（第34回電解技術討論会 講演要旨集，2010.11，pp.81-84）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 松石早矢, 北折典之, 平尾和宏, 宇野雅晴, 錦 善則
日焼け止めクリームの評価と改良（2010年度材料技術研究協会討論会 講演要旨集，2010.12，pp.1-2）・・・・・・・・・鄭 優莉, 北折典之, 高橋三男
ステンレススチール溶接部位のスケール除去剤の開発（2010年度材料技術研究協会討論会 講演要旨集，2010.12，pp.1-2）・・・・・勝村元美, 北折典之, 高橋三男, 佐々木桂一
食塩水の電気分解を利用した効果的な紅茶汚染布の漂白（2010年度材料技術研究協会討論会 講演要旨集，2010.12，pp.9-10）・・・・・・・吉岡眞由子, 北折典之, 高橋三男
導電性ダイヤモンド電極を用いたオゾン水の生成（2010年度材料技術研究協会討論会 講演要旨集，2010.12，pp.11-12）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・松石早矢, 北折典之, 平尾和宏, 錦 善則, 宇野雅晴
Heat generation from the palladium deuteride（JCF11, 2010年12 , pp.1-4） ・・・・・・・・・Ken-ichi Tsuchiya, Hiroshi Arikawa, Masao Ozaki, Shigeru Sasabe
パッシブサンプラーを用いたバイパス全線開通後のNO2濃度変動の測定（第51回大気環境学会, 2010年9, P5）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・山田親義, 三谷知世
高活性ヒ素吸着剤の性能評価（第24回日本吸着学会, 2010年11月, p66）・・・・・・・・・・・・・・・・江山誉昭, 三谷知世, 柳田友隆, 江耀宗
細胞性粘菌を用いたバイオアッセイ法（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, p222）・・・・・・・・・・・・・・・田村啓介, 三谷知世
アワビの陸上人工養殖におけるリン酸除去に関する研究（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, p272）・・・・・・・・・・・・・・・畠 源英, 三谷知世
キャンパスにおける緬羊の飼育及びフンの堆肥化、利用法の検討（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, p306）・・・・・・・・・・・・・・・若田部緑, 三谷知世
産業用加湿器における課題解決への提案（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, p326）・・・・・・・・・・・・・・・西本将哉, 三谷知世
高活性ヒ素吸着剤の亜ヒ酸及びヒ酸の吸着機構の解析（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p57）・・・・・・・真上隆之, 江山誉昭, 三谷知世, 柳田友隆, 江耀宗
アワビの陸上人工養殖における吸着剤を用いたリン酸除去（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p67）・・・・・・・畠 源英, 江山誉昭, 三谷知世, 平間隆之, 峯尾一幸
木炭を用いたアワビの人工養殖における溶出有機物の除去（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p68）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・黒川 光, 畠 源英, 江山誉昭, 三谷知世, 平間隆之, 峯尾一幸
水道水中のスケール成分除去に用いられる電極板の腐食（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p74）・・・・・・西本将哉, 江山誉昭, 三谷知世, 牧野誠二, 安藤 磐
産業用加湿器に付加した有害物質除去機能の評価（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p75）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磯沼文武, 西本将哉, 江山誉昭, 三谷知世, 牧野誠二, 安藤 磐
細胞性粘菌の形態変化を用いた毒性評価の検討（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p83）・・・・・・・・・・・・・・・・・田村啓介, 江山誉昭, 三谷知世
キャンパスにおける緬羊の飼育及びフンの利用法の確立（第13回化学工学会学生発表会, 2011年3月, p84）・・・・・・・・・・・・・・・・・若田部緑, 江山誉昭, 三谷知世
Development of the Biotic Ligand Models (BLMs) Predicting Copper Toxicity and Accumulation in Heavy Metal Tolerant Moss
(Funaria hygrometrica Hedow.)（WET 2010 Water and Environment Technology Conference、2010年6月、25-2B-04, pp. 26）

82

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Hiroki Nakanishi, Ryo Shoji, Misao Itouga, Hitoshi Sakakibara
Analysis of Ammonia Toxicity in Landfill Leachates（WET 2010 Water and Environment Technology Conference, 2010年6月, 26-1B-04, pp. 40）
・・・・・Takuya Osada, Keisuke Nemoto, Hitoki Nakanishi, Ayumi Hatano, Ryo Shoji, Tomohiro Naruoka,Masato Yamada
Assessment of Toxicity of Pesticides to Artemia salina Changing in Ionic Strength of Estuarine Water（WET 2010 Water and Environment Technology Conference, 2010年6月, 26-1B-02, pp.39）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Yordmany Somphou, Takashi Sekine, Ryo Shoji
Improvement of the Biotic ligand model by prediction of stability constant（17th Asian Symposiumu on Ecotechnology, 2010年11月, O-18）・・・・・・・・・・・・・HOSODA Satomi, SHOJI Ryo
Metal leaching and the acute toxicity of persimmon tannin and chromate plates（17th Asian Symposiumu on Ecotechnology, 2010年11月, O-20）・・・・・・・・・・・・・・・SATO Takanobu, SHOJI Ryo
Accumulation and adsorption of copper in the callus（17th Asian Symposiumu on Ecotechnology, 2010年11月, O-21）・・・・・・・・・・・・・・TANAKA Yuya, SHOJI Ryo
廃燃料電池の環境リスク評価を目的とした触媒重金属の毒性および溶出性の評価（平成22年度廃棄物資源循環学会研究討論会, 2010年5月, D01, p. 109）・・・・・・・太田直人, 城石英伸, 庄司 良
廃燃料電池中の触媒重金属の環境毒性評価（第21回廃棄物資源循環学会研究発表会, 2010年11月, E2-6）・・・・・・・・・・・・太田直人, 城石英伸, 庄司 良
キャベツの銅蓄積を定める細胞レベルの銅吸着（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, pp.260-261）・・・・・・・・・・・・田中優也, 庄司 良
６価クロメート代替技術である柿渋めっき表面からの金属溶出による生態毒性の評価（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, pp.268-269）・・・・・・・・・・・・佐藤貴信, 庄司 良
重金属の生物影響を決定する結合定数をニューラルネットワークで予測する試み（第２回大学コンソーシアム八王子学生発表会, 2010年12月, pp.270-271）・・・・・・・・細田理美, 太田直人, 庄司 良
カメムシを用いた有機リン系農薬の有害性評価手法の開発（第１６回高専シンポジウム, 2010年12月, D-13, pp.123）・・・・・・・・・・・・・・小松昇平, 志知涼子, 庄司 良
二枚貝類ムラサキイガイにおけるトロポミオシンアイソフォームの解析（第81回日本動物学会大会, 東京, 2010.09）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伊藤篤子, 藤ノ木政勝

３.その他（１）学位取得・学会賞・論文賞
日本非破壊検査協会・新進賞 ピエゾケーブルを用いた変位検出センサの試作と性能評価 第２報 橋梁簡易モデルへの適用(第42回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム2011.1)・・・・・・・・・・・・・・・・藤本裕史, 黒崎 茂, 志村 穣
日本非破壊検査協会・新進賞 ピエゾフィルムを用いたひずみゲージの試作と静ひずみ測定法(第42回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム2011.1)・・・・・・・・・・・・・・・・西村大希，黒崎 茂, 上原利夫
第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会 優秀賞 風車翼特性と境界層剥離の制御（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・高橋賢羽，岩村拓哉，竹下恵一郎，高橋正旭，斉藤純夫（指導教官）
平成22年度ライフサポート学会奨励賞 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，齊藤浩一（指導教員）
第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会 優秀賞 福祉車両用車載電動シートの制御システム開発（第2回大学コンソーシアム八王子学生発表会，2010.12）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小島栄美，多羅尾進，齊藤浩一（指導教員）
日本生活支援工学会「生活支援を目的とした工学技術」高校生/高専生アイデアコンテスト 優秀賞 「犬型散歩ロボット～高齢者の癒しと安全確保～」・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・佐藤正樹，齊藤浩一（指導教員）
電気学会平成22年電子・情報・システム部門技術委員会奨励賞 「ステップ応答データに基づく周波数領域におけるPID調整」（電気学会制御研究会資料CT-10，2010年12月，pp.11-14）・・・・・・・・。・・・・・・・・・・・合田雄樹，松井義弘
硫酸第一鉄混合・加熱処理火山灰土壌を用いたリン酸除去技術（日本水環境学会技術賞, 2010年6月）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・江耀宗, 柳田友隆, 三谷知世
（２）科学研究費補助金（研究実績報告書,研究成果報告書)等
偏光制御による紫外線発光素子応用に向けた非極性面AlInN混晶の基礎研究
若手研究(B) 課題番号21760227（2009年度～2010年度）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・尾沼猛儀
試作ピエゾセンサーを用いた道路橋の落橋防止のための構造健全性モニタリング
基盤研究(Ｃ), 課題番号20510165, (2008年～2010年）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・黒崎 茂
ピエゾフィルムを用いた接着構造物の破壊予測モニタリングに関する基礎的研究
科学研究費補助金研究成果報告書，2010(6), 若手研究(B), 課題番号20710131 (2008年度～2009年度)・・・・・・ 志村 穣
データマイニングを用いた日本語構文自己再編モデルによる手書き文章自動認識の研究
基盤(Ｃ)課題番号 22500170 (2010年度～2012年度)・・・・・・・・・・・・・・・・・鈴木雅人，北越大輔，松本章代

83

山羊を導入する雑草バイオマス有効利用プロジェクト
科学研究費補助金研究 成果報告書 基盤研究（C） 課題番号20500794 （2008年～2010年）・・・・・・・・・三谷知世（３）特許等スペクトル拡散通信システムの受信方法および受信装置 No.2011-048247（2011年3月）・・・・・・・・・土居信数, 滝澤尚也
ステンレス鋼溶接部のスケール除去剤とスケールの除去方法 出願番号 特願2010-268420（2010.12.1）・・・・・・・北折典之
水処理装置及び水処理方法 特許公開2010-179283（2010.8.19）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・北折典之
過酸化水素分解触媒及びその保存方法、並びに、過酸化水素の分解方法 特許公開2010-185136（2010.8.26）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・北折典之, 関戸広太, 猿渡 篤, 滝上仁司
クーラント液、クーラント液の製造方法及び加工方法 特許公開2010-221349（2010.10.7）・・・・・・・・・・・・・北折典之
加工用潤滑剤、加工用潤滑剤の製造方法及び加工方法 特許公開2010-222479（2010.10.7）・・・・・・・・・・・・・北折典之
加工用潤滑剤、加工用潤滑剤の製造方法及び加工方法 特許公開2010-222481（2010.10.7）・・・・・・・・・・・・・北折典之（４）解説・研究ノート・エッセイ等
都市型高専の特徴を活かした留学生施策と日本人チューター教育を含めた統合プログラム(TOKYO Links)の開発（『平成22年度高専教育講演論文集』2010年8月, pp.269-272）・・・・・・・・・・・・・・・・代表：竹田恒美・他16名
ピエゾケーブルを用いた一定繰返し荷重による動ひずみ検出法について(『検査技術』, Vol.16・No.4, 2011,4, pp.20-26) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・黒崎 茂，齋藤久嘉,志村 穣
The高専＠セミコンに初出展して「屋外清掃ロボット」と「振動流による換気」東京工業高等専門学校（『SEAJ Journal』No.130, 2011.1, pp.18-19)）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・清水昭博
インターンシップ複線化によるキャリア教育の試み(『平成22年度関東信越地区国立高等専門学校教員研究集会報告書』9月・2010, pp. 21-22）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・一戸隆久, 中川 修, 町田 茂
熱電発電パワーマネージメント技術(『熱電学会誌』 2010 NO.3, 12) ・・・・・・・・・・永吉 浩, 眞岩宏司, 梶川武信
東京高専イマジンカップへの挑戦 －組み込み開発部門参加の記録－（日本高専学会，学生の声－学生のページ－，Vol15，No.2，2010.7, pp51-52）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・有賀 雄基, 長田 学, 佐藤 晶則, 宮内 龍之介,（松林勝志）
組み込みマイスター育成教育と国際プロコン「Imagine Cup」
(SEAJ Journal，日本半導体製造装置協会，高専研究室紹介，2010.11，pp22-25)・・・・・・・・・・・・・・・松林勝志
組み込み開発人材育成と国際プログラミングコンテスト「イマジンカップ」への挑戦（文部科学時報，進化する高専 創造そして実践，2011.1，pp70-71）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・松林勝志
連載：高専紀行（第３回）東京工業高等専門学校（『アロマティックス』第62巻・秋季号,11・2010, pp.21－26)・・・・・町田 茂

“”はじめに（問題の所在）
読人知らず

一般科目

津

田

The expression of the pine as an evergreen in the ancient Japanese literature has been considered
to have derived from the chapter the Pine in the Cold Year , which is in Book Nine of the Art ofConfucius. However, the author has proved that this expression also has a lot to do with various
literature with different content from the chapter.

松も見えけれ松裳見江芸礼
ないがしろ

いかに

もののかず

潔

Kiyoshi TSUDA

An Interpretation and Recognition of Saikan-no-Matsu
─ in Book Nine of Rongo, the Analects─ the Art of Confucius
the Pine in the Cold Year『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について

─

第一節『古今和歌集』冬歌の後半部に、
寛平御時后の宮の歌合わせの歌

雪降りて年の暮れぬる時にこそつゐ（ひ）にもみぢぬ松も見えけれ

小竹之葉丹 置自霜裳 独寝留

吾衣許曽 冷増芸礼

松栢の彫（凋）むに後るるを知るなり。）」という一節を典拠とするらしい和歌と漢詩の組合せが幾つか存在するので、ここにそれを抜き出してみよう。

という形で収載されている。『新撰万葉集』には、このほかにも『論語』子罕篇の「子曰、歲寒然後知松栢之後彫也。（子曰はく、歲寒にして然る後に不屑槿花暫有昌。 槿花の暫く昌ゆること有るを 屑 とせず。

さか奈何桑葉先零落。 桑葉の先だちて零落するを奈何せむ。

寒風扇処独蒼蒼。 寒風扇ぐ処独り蒼蒼。

あふ

松樹従来蔑雪霜。 松樹従来雪霜を 蔑 にす。

もとより雪降りて 年の暮れ往く 時にこそ 遂に緑の雪降手 年之暮往 時丹許曽 遂緑之という歌が収載され、その歌が『新撰万葉集』冬部には、

340
94
94
80

第 43（1）号，2011
東京工業高等専門学校研究報告書（1）ささの葉に 置く霜よりも 独り寝る 吾が衣こそ さえ増さりけれ
ふすまひとへ

玄冬季月景猶寒。 玄冬の季月景猶ほ寒し。

つ歴年砥 色裳不変沼 松之葉丹 宿留雪緒 花砥許曽見咩

竹叢変色欲枯殫。 竹叢色を変じて枯れて殫きなんとす。

松柏凋残枝惨冽、 松柏凋残して枝惨冽、

露往霜来被似単。 露往き霜来りて被単なるに似たり。

80
恋敷丹 侘手魂 迷那者 空敷幹之 名丹哉立南

応斯白鶴未翩翻。 斯れ白鶴の翩翻せざるなるべしと。

山客廻眸猶誤道。 山客眸を廻らして猶ほ誤りて道ふ、い素蘂非時枝上寛。 素蘂時に非ずして枝上に寛し。

ゆたけ

冬来松葉雪斑斑。 冬来りて松葉雪斑斑たり。

年ふれど 色も変はらぬ 松の葉に 宿れる雪を 花とこそ見め

99
99

収）は、
『古今集』 番和歌と『新撰万葉集』 番歌の本文の相違に関して、「もみぢぬ松」は論語の古注の解釈から生まれ、「綠の松」の異文は、李嶠

柳瀬喜代志「「つゐにもみぢぬ」・「つゐに綠の」松の歌（『古来風体抄』）考―論語受容史の一端―」（柳瀬喜代志『日中古典文学論考』平成十一年所には凋んでしまうことがあることを念頭に置いたものと見ないと、「嗤」（あざける、嘲笑する）の解釈ができない。

九四番歌は、『古今和歌集』三四〇番の形の方が、『論語』子罕篇を意識する事がより明瞭になると思われるが、一一〇番詩の結句は、松柏が寒い冬

番、九九番）と、松柏でも、寒い冬には凋むことがあるというもの（八〇番、一一〇番）とである。

さて、このように並べてみると明らかに二つの表現が存在していることが分かる。則ち、松柏は冬にも青々として凋むことなどないというもの（九四嗤来寒歳柏将松。 嗤けり来たる寒歳の柏と松と。

あさ

君我昔時長契約、 君と我と昔時長く契約せり。

生死慇懃尚在胸。 生死慇懃にして尚ほ胸に在り。

恋情無限匪須勝、 恋情限り無くして勝ふるを須ゐるにあらず。

もち

恋しきに 侘びて魂 迷ひなば 空しきからの 名にや立ちなむ

110
110

94

たらしいこと、従って和歌の異文の発生については、簡単にどれに拠るとは言いがたいことを述べようとする。

しかし卑見に拠れば、この『論語』子罕篇の著名な一章は、その簡潔な表現と寓意内容との間に懸隔があるために、早くからその解釈には異説があっう。

『百詠注』の「歳寒終不改」の本文と注に拠るとし、近時の新撰万葉集研究会編『新撰万葉集注釈 巻上（二）』（和泉書院、二〇〇六年）もそれを襲

340

（2）
津田：『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について

第二節

古代日本漢詩の用例

それでは、日本の古代詩においてはどうであったかを見てみる。まず、『懐風藻』（小島注古典大系本）では、
中臣大島「詠孤松」詩に「余根堅厚地、貞質指高天」

麻田陽春「五言和藤江守詠裨叡山先考之旧禅処柳樹之作」詩に「烟雲万古色、松柏九冬堅」の四例ほどを指摘できようが、みな寒い冬にあっても凋むことはないと言う解釈で統一されている。『凌雲集』（小島憲之『国風暗黒時代の文学（中）』）でも、藤原冬嗣「奉和聖製宿旧宮、応製」詩に「宿殖高松全古節、前栽細菊吐新心」

菅原清公「九月九日侍宴神泉苑各賦一物得秋山」詩に「防露古松千載翠、待風危葉九秋紅」と、同様の解釈であるが、『文華秀麗集』（小島注古典大系本）に至って少し変化が出る。
仲科善雄「奉和秋夜書懐之作」詩に「当慶貞松不彫葉、誰論蒲柳望秋遷」（巻中）

仲雄王「奉和代神泉古松傷衰歌」詩に「孤松盤屈薜蘿枝、貞節苦寒霜雪知」（巻下）

嵯峨天皇「冷然院各賦一物得澗底松」詩に「鬱茂青松生幽澗、経年老大未知霜」（巻下）

小野岑守「五言和藤朝臣春日過前尚書秋公帰病之作」詩に「貞松百尺節、寒竹四時筠」（『経国集』巻一一）からである。更に『経国集』（小島憲之『国風暗黒時代の文学 下Ⅰ・Ⅱ』）では、い」というのは、その松が「鬱茂たる青松」であるからであり、「大寒」の後には「松栢小彫傷」するという何晏注（後述）が前提となった表現である

善雄と仲雄王の作も明らかに『論語』子罕篇の「後彫」を意識していることが分かるが、嵯峨天皇の作は、「年月を経過した老年の松はまだ霜を知らな中藤原宇合「七言在常陸贈倭判官留在京」序に「然而、歳寒後験松竹之貞、風生迺解芝蘭之馥」、同詩に「為期不怕風霜触、猶似心松柏堅」

105 89 1269 32
123 121 48「重依行字和裴大使被之什」詩に「寒松不変冒繁霜、面礼何須仮粉光」（『菅家文草』巻二）と、元に戻り、『性霊集』や『田氏家集』でも変化がないが、『菅家文草』（川口注古典大系本）では

紀長江「七言奉試賦得秋」詩に「宦渡柳営計応砕、扶風松蓋想無衰」（『経国集』巻一三）

滋野貞主「七言秋月夜」詩に「貞筠不変緑窓色、暮柳先疎官路風」（『経国集』巻一三）

158 155 99

番詩の「後凋松」という語が注目される（これを川口注は「凋みに後るる松」と訓むが、「九日後朝侍宴朱雀院同賦秋思入寒松応太上皇製」詩に「霜堕終無黄落地、雲遙早出碧尖峰」（『菅家文草』巻六）「九日後朝侍朱雀院同賦閑居楽秋水応太上天皇製」序に「嗟乎、節過重陽、残菊猶含旧気。心期百歳、老松弥染新青」（『菅家文草』巻六）「松」詩に「孤松呈勁節、幸許在中庭。久苦寒霜素、猶全細葉青。…」（『菅家文草』巻五）「賦葉落庭柯空」詩に「囂塵先落柳、絶澗後凋松」（『菅家文草』巻五）「晩秋二十詠 小松」詩に「小松経幾日、不変旧青々」（『菅家文草』巻二）「近日野州安別駕‥‥予不勝助憂聊依本韻」詩に「請抱貞心能報国、寒松不道遂無花」（『菅家文草』巻二）449 443 404 373 154 143 105と、全体的には冬にあっても変わらぬ松の姿が描かれるが、373

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）
（3）

（4）
津田：『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について不適）。というのは、この作はその題下注に「于時諸文人相招、飲于紀学士文亭」とあって、紀長谷雄との関係の中で制作されているからである。その長谷雄の作の中で『論語』子罕篇に関係するのは次の二首であるが、「七言秋日陪左丞相城南水石之亭祝蔵外史大夫七旬之秋応教」詩に「松寒未有霜枝変、鶴老終無雪鬢愁」（『雑言奉和』）

78

六朝詩における受容

寒歲識凋松、真物知終始。顏衰改華容、仁賢別行士。反讀窈窕成文。 士行別賢仁、容華改衰顏。終始知物真、松凋識歲寒。
（晋・蘇若蘭「四②

但使萬物之後凋、夫何獨知於松柏。（梁・蕭子暉「冬草賦」）

孟冬十月交、殺盛陰欲終。風烈無勁草、寒甚有凋松。
（宋・鮑照「從拜陵登京峴詩」）

旁相向橫讀而成五言」詩）③

非有松柏後彫之心、蓋闕葵傾陽之識。（梁・沈約「脩竹彈甘蕉文」
）

⑪

⑩

⑨

⑧

⑦

⑥

⑤

孤生小庭裏、尚表歲寒心。（隋煬帝・楊廣「北郷古松樹詩」）

寧知霜雪後、獨見松竹心。（梁・江淹「效阮公詩十五首其一」詩）

桃李爾繁華、松柏余本性。（梁・范「暮秋答朱記室詩」）

果欲結金蘭、但看松柏林。經霜不墮地、歲寒無異心。
（梁武帝「子夜四時歌・冬歌四首其三」詩）衰廢歸丘樊、歲寒見松柏。（宋・湛茂之「歷山草堂應教」詩）

固此苦節、易彼歲寒。霜雪雖厚、松柏丸丸。（宋・王韶之「贈潘綜逵舉孝廉詩六章其三」詩）

松柏生玄嶺、鬱為寒林桀。繁葩盛嚴冰、未肯懼白雪。亂世幽重岫、巡生道常潔。
（晋・楊羲「右英作」詩）

不見山上松、隆冬不易故。不見陵澗柏、歲寒守一度。
（晋・潘岳「內顧詩二首其二」詩）

そして、こうした六朝の詩文を集成して粋をとったものが、言うまでもなく『文選』である。その中から、李善注を中心にした諸注に、『論語』子罕

『毛詩』商頌・殷武篇にも基づいていること、説明を要しない。また、④と⑨以下の表現には「心」「本性」という語が付随し始めることも注目される。

などの、いわば常識的な理解に基づく用例が混在する。ちなみに、⑦の表現は、当該文のほか「陟彼景山、松柏丸丸」（毛伝「丸丸、易直也」
）という、

⑫

という、厳冬には松も凋むという解釈に基づくものと、④①

試みに、六朝の詩文を瞥見すると、以上の様相は、中国の作品においても実証することができる。

第三節

を傷めるという二つの解釈が存在していることが確認できる。

以上のように、『論語』子罕篇の一章を巡っては、松は冬にも青々として常に変わらぬ状態を保持するという解釈と、厳しい寒さの年には松柏も枝葉

大曽根注とも「後に凋まんことを」と訓ずる。

と、明らかに二首共に『論語』子罕篇の「後彫」の意味を踏まえた表現となっているのである。ちなみに、 の「後凋」を、『和漢朗詠集』の川口注・「翫禁庭残菊」詩序に「嵐陰欲暮、契松柏之後凋、秋景早移、嘲芝蘭之先敗」（『和漢朗詠集』九月九日付菊）78 21

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）（5）

篇の一章とその関連文の指摘のあるものを列挙してみると以下のとおりである。本文、注共に足利本六臣注により、他は、清胡克家本李善注、『文選集注』を参観した。なお、巻数は六〇巻本のそれ。
① 第四卷・左太沖「蜀都賦」 迎隆冬而不彫
（李善注）孫卿子曰、松柏經隆冬而不彫、蒙霜雪而不變。
② 第八卷・司馬長卿「上林賦」 其南則隆冬生長（李善注）善曰、孫卿子曰、松柏經隆冬而不彫。

第五十五卷・陸士衡「演連珠五十首其五十」臣聞足於性者、天損不能入。…勁陰殺節、不凋寒木之心。

（李善注）莊子曰、天寒既至、霜雪既降、吾是以知松柏之茂也。

第五十五卷・劉孝標「廣絶交論」風雨急而不輟其音、霜雪零而不渝其色。斯賢達之素交，歷萬古而一遇。

（李善注）言長存也。莊子、仲尼曰、受命於地、唯松柏獨也。在冬夏常青青。

第二十九卷・「古詩一十九首其三」青青陵上柏、磊磊中石。

（李善注）高松、喩守節而不移也。論語、子曰、歲寒然後知松柏之後彫也。

第二十六卷・顏延年「直東宮答鄭尚書」惜無丘園秀、景行彼高松。

（翰曰）人心堅貞亦当如此、終世不改易。（善曰）莊子曰、天寒既至、雪霜將降、吾是以知松柏之茂也。

本性。

第二十三卷・劉公幹「贈從弟三首其二」亭亭山上松、瑟瑟谷中風。風聲一何盛、松枝一何勁。冰霜正慘愴、終歲常端正。豈不羅凝寒、松柏有（銑曰）言歲寒能瘁松柏、時乱則害忠良。（善曰）孫卿子曰、松柏經冬而不彫。論語、子曰、歲寒然後知松柏之後彫也。

第二十三卷・歐陽堅石「臨終詩」松柏隆冬悴、然後知歲寒。

（李善注）論語、子曰、歲寒然後知松柏之後凋。

第二十二卷・殷仲文「南州桓公九井作」歲寒無早秀、浮榮甘夙殞。何以標貞脆、薄言寄松菌。

（李善注）孫卿子曰、桃李蒨粲於一時、時至而後殺。至於松柏、經隆冬而不彫、蒙霜雪而不變、可謂得其真矣。

第二十二卷・左太沖「招隱詩二首其二」悄蒨青葱間、竹柏得其真。

（李善注）莊子曰、受命於地、唯松柏獨在、冬夏青青。焦貢易林曰、温山松柏、常茂不凋落。

第二十一卷・何敬祖「遊仙詩」青青陵上松、亭亭高山柏。光色冬夏茂、根柢無彫落。

（李善注）論語曰、歲寒然後知松柏之後凋。

第二十卷・潘安仁「金谷集作詩」春榮誰不慕、歲寒良獨希。

（向曰）歲寒而知松柏之堅勁、国乱而見臣之忠貞。
（善曰）論語、子曰、歲寒然後知松柏之後凋。

③ 第十卷・潘安仁「西征賦」勁松彰於歲寒、貞臣見於國危。
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨

⑩
⑪
⑫
⑬

（済曰）此章明貞操之士、時乱不能易其節也。足於性、謂松柏也。天損、謂霜雪也。‥‥喩君子邪乱不能侵其明節。‥‥霜雪不能凋松柏也。
（劉（6）津田：『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について曰）夫冒霜雪而松柏不彫、此由是堅實之性也。
このうち、①②については、松や柏の表現と無関係であるけれども、念のため挙げておく。

さて、これらは基本的に松は冬でも凋むことはなく、心も変化しないという表現になっているが、⑧だけが例外になっている。その違いはどこにあるか。それは、松や柏が例外なく賢者・君子の変わらぬ節操の比喩になっているのに対して、⑧のみが、時世の乱れが忠良を害するということを言うために、松柏が凋むことで歳寒を知るという表現をとっていることである。いわば、論語の当該文の裏を言おうとするために、表現も歳寒によって松柏を知るのではなく、その逆の表現をしたものと言えよう。

ともかく、こうしてみると古代日本漢詩の二通りの解釈は、やはり中国六朝詩の傾向を襲ったものであったこと、松柏は常に色を変えないという表

現は、六朝時代からあり、それが主流であったことが確認できたわけであった。更に、その典拠となるものも、どうやら『論語』子罕篇の一章だけではないことも判明した。
第四節 論語の注釈について

ところで、当該の『論語』子罕篇の本文と、現存する代表的な注釈を時代を追って書きだそう。テキストは特に断らない限り、刑『論語注疏』（北京大学整理本。句読もそれによる）である。
【論語本文】子曰、歲寒然後知松栢之後彫也。

【後漢・鄭玄注】彫、傷也、病也。論（諭）賢者雖遭困厄、不改其操行也。
（『唐写本論語鄭氏注及其研究』一九九一年、文物出版社）【魏・何晏注】大寒之歲、衆木皆死、然後知松栢小彫傷。平歲則衆木亦有不死者、故須歲寒而後別之。喩凡人處治世亦能自脩整、與君子同。在濁世然
後知君子之正不苟容。

【梁・皇侃注】此欲明君子徳性与小人異也。故以松柏匹於君子、衆木偶乎小人矣。言君子小人若同居聖世、君子性本自善、小人服従教化。是君子小人

並不為悪。故堯舜之民、比屋可封、如松柏与衆木同処春夏。松柏有心、故本蓊鬱。衆木従時、亦尽其茂美者也。若至無道之主、君子秉性無過、故不為

悪、而小人無復忌憚、即随世変改。故桀紂之民、比屋可誅、譬如松柏衆木同在秋冬。松柏不改柯易葉、衆木枯零先尽。而此云歳寒然後知松柏後彫者。就如平叔之注意、若如平歳之寒、衆木猶有不死、不足致別、如平世之小人、亦有修飾而不変者。唯大寒歳則衆木皆死、大乱則小人悉悪、故云歳寒也。又云然後知松柏後彫者、後非倶時之目、彫非枯死之名。言大寒之後、松柏形小彫衰、而心性猶存、如君子之人。遭値積悪、外逼闇世、不得不遜迹随時、是小彫矣。而性猶不変、如松柏也。而琳公曰、夫歳寒別木、遭困別土。寒麗霜降、知松柏之後彫、謂異凡木也。遭乱世、小人自変、君子不改其操也。
（武
内義雄「論語義疏校本」、徐望駕校注『皇侃「論語集解義疏」』も参照）【北宋・刑注】正義曰、此章喩君子也。大寒之歲、衆木皆死、然後知松栢小彫傷。若平歲、則衆木亦有不死者、故須歲寒而後別之。喩凡人處治世亦
能自脩整、與君子同。在濁世、然後知君子之正不苟容也。

【南宋・朱熹注】范氏曰、小人之在治世、或与君子無異。惟臨利害、遇事変、然後君子之所守可見也。○謝氏曰、士窮見節義、世乱識忠臣。欲学者必周於徳。（新編諸子集成『四書章句集注』中華書局）

さて、こうして見ると、孔子の言葉の真意がどのようなことかということについては、変化がないことが分かろう。要するに、小人と違って、賢者・東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）（7）

君子は困難に遭おうとも、その操行を改めることはないということであり、それは鄭玄から朱熹まで一貫している。

この比喩関係を明示しようとしたのが何晏であり、衆木＝小人、松柏＝君子、気温＝時勢という関係を想定し、平年の寒さでは衆木と松柏の区別はハッキリしないこともあるが、大寒の年には、衆木は全て枯れるのに対して、松柏は、少し痛む程度だからその違いが明白になるということと同じ事で、平時であればどんな人でも取り繕って君子と変わらぬように出来るが、乱世の時にこそ、君子の、おべっかを使わない、毅然とした正しさが現れるのだと説明する。

しかし、この説明は少し苦しい。「松柏」が「小彫傷」するのに、同じ比喩関係にあるとする「君子」は、「正不苟容」と言うからである。問題の根源は、孔子の、「松柏」が「後彫（凋）」するという言葉にあることは言うまでもないが、これでは比喩関係の平衡性が保てない。

この何晏注の問題点を解決しようとしたのが、皇侃注である。何晏の解釈に「形」と「心」「性」という概念を挿入した。
「松柏」は枝葉が変色した

り落ちたりすることはないが、「衆木」は、枯れ死んで先になくなってしまう（「松柏不改柯易葉、衆木枯零先尽」）と述べた後、平叔（何晏の字）が意を注いだことに着目すれば、普通の歳の寒さであれば、「衆木」でも枯れないものもあり、（松柏と）分かつことができない

が、それは、平和な世の中の小人もまた、繕い飾って節操を変えない者がいるのと同じようなものだ。ただ、大寒の歳のみに「衆木」が皆枯れるのであり、大乱の時に小人が悉く悪事を働くのであり、だから、「歳寒」というのだ。更に「歳寒然後知松柏後彫」ということを言えば、「後」というのは、時を同じくするということではなく、「彫」とは、枯れ死ぬと言うことではない。その意味することは、大寒の後、松柏の姿は少し凋み衰えるが、しかし心性はしっかりと存在して、君子の人のようだ。長年の悪事（恨み）に出会い、外部からは暗黒時代が逼って、その場を逃れ、時勢に随わざるを得ない場合が、「小凋」なのだ。しかし心性は不変であること、松柏と同じだ。

と説明する。則ち、歳寒（愚者の治世）の時には、衆木は先に枯れ死んでしまう（小人は皆悪事を働く）が、松柏だけは少し葉を傷める（君子も時勢に妥協せざるを得ないことがある）だけで、松柏も君子もその心性・本質には全く変化がないと言うのである。恐らくこの皇侃のように解釈して初めて、読者はようやく納得することができる。従って、刑注は、何晏注と字面上は全く同じように見えるけれども、その内容上の懸隔は非常に大きいと言うべきである。

柳瀬氏はこの論語の本文の訓に、「松柏の後に凋むことを知る」と「松柏の凋むに後るるを知る」という二種があることを指摘して、後者は新注に拠ると言われる。後者の読みを、現代の通行本の解釈のように、「松や柏がまだしぼまないでいることが分かる。
」と言い、更に「「後彫」は、後になって

凋むというのではなく、衆木の凋む時にはなお凋まないでいることをいう。
」（平岡武夫注、全釈漢文大系本、集英社、一九八〇年刊）とわざわざ補説

する根拠は、少なくとも新注にはないように思われる。なぜなら、鄭注に既に「賢者雖遭困厄、不改其操行也」とあって朱子の集注の新見ではないか
らである。
としさむ

はく

しぼむ

をく

しかし確かに今手元にある二三の活字本を見ると、集注に拠るという中村惕斎『論語示蒙句解』（漢籍国字解全書 明治四二年、早稲田大学出版部））の読みは、「子の曰たまはく、歳寒くして然して後に松柏の彫に後るることを知る也」（原漢文）であり、古注を尊重したといわれる安井息軒『論語集ひはるなつ説』（漢文大系 明治四二年、冨山房））の読みは、「子曰く、歳寒くして、然後に松柏の後に凋むを知る也」（原漢文）となっており、前者は加えて「此
4

4

4

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章も比の體なり、春夏の間は、諸木みなみどりにして其性のことなる所、みへわかず、歳さむくなりて後、松柏の性、かたきによりて、諸木のしぼむにをくれてときはの色あることを知るとぞ、これ小人も治世に居る時は、君子とことならず、見ゆることあれども、只利害にのぞみ、事変にあふに至（8）津田：『論語』子罕篇「歳寒の松」の解釈とその受容について

てい こ

りて後、君子の守る所のみさほ、貞固にして、かはらざること、明に見つべきとの、たとへなり」（傍点筆者）と講述しており、柳瀬氏の言われることももっともと思われるが、ここでは立ち入らない。
第五節 先秦諸子の受容

一方、『論語』および当該の子罕篇の言葉に関しては、早く注目するところとなり、先秦諸子をはじめ諸書に引用されることが少なくないこと、周知の如くである。いま、先に見た『文選』注と清・劉宝楠『論語正義』などを参考に、それを書き出してみる。順序はその作者の通説の生存時期にほぼ従っている。
① 『莊子』德充符篇
仲尼曰、…受命於地、唯松柏獨也在。在冬夏青青。受命於天、唯舜獨也正。幸能正生以正衆生。
②『莊子』雜篇讓王
孔子曰、…故內省而不窮於道、臨難而不失其德。天寒既至、霜雪既降、吾是以知松柏之茂也。
②『荀子』大略篇
歲不寒、無以知松柏、事不難、無以知君子、無日不在是。
③『荀子』逸文孫卿子曰、桃李蒨粲於一時、時至而後殺。至於松柏、經隆冬而不彫、蒙霜雪而不變、可謂得其真。（『文選』第二十二卷左太沖招隱詩二首其二・李善注所引文）④『呂氏春秋』孝行覽
大寒既至、霜雪既降、吾是以知松柏之茂也。
⑥『淮南子』俶真訓
夫大寒至、霜雪降、然後知松柏之茂也。據難履危、利害陳于前、然後知聖人之不失道也。
⑦『史記』伯夷列傳第一

子曰「道不同不相為謀」、亦各從其志也。故曰「富貴如可求、雖執鞭之士、吾亦為之。如不可求、從吾所好」。
「歲寒、然後知松柏之後凋」。
［四］舉
世混濁、清士乃見。［五］［四］集解 何晏曰、
「大寒之歲、衆木皆死、然後松柏少凋傷。平歲衆木亦有不死者、故須歲寒然後別之。喩凡人處治世、亦能自脩整、與君子同、
在濁世然後知君子之正不苟容也。」［五］索隱 老子曰、
「國家昏亂、始有忠臣」、是舉代混濁、則士之清絜者乃彰見、故上文「歲寒然後知松柏之後彫」、先為此言張本也。 正義
言天下泯亂、清絜之士不撓、不苟合於盜跖也。
⑧『風俗通』窮通篇
大寒既至、霜雪既降、吾是以知松柏之茂也。

東京工業高等専門学校研究報告書（第 43（1）号）（9）⑨『世說新語』上卷上・言語第二顧悅與簡文同年、而髮蚤白。簡文曰、「卿何以先白。
」對曰、「蒲柳之姿、望秋而落。松柏之質、經霜彌茂。
」

南陽宗世林、魏武同時、而甚薄其為人、不與之交。及魏武作司空、總朝政、從容問宗曰、「可以交未。
」答曰、「松柏之志猶存。
」世林既以忤旨

⑩『世說新語』中卷上・方正第五57（平成二十三年九月二十二日受理）

めて、松の常緑性を言う文は一切収載されず、永遠性のみが強調される。収載される実作の詩賦にも、冬に松が凋むことを言うものはない。

箭之有筠也。如松柏之有心也。二者居天下之大端矣。故貫四時而不改柯易葉」の節略文が収載されるが、『初学記』松には、『論語』子罕篇の一章を含

なお、第五節に上げた文章のうち、『藝文類聚』松には、『論語』子罕篇の一章、②『莊子』雜篇讓王の一節、及び『礼記』礼器の「其在人也。如竹あるいは『文選』を多く利用することがあったのではなかろうか。

一節が渾然一体となっており、それは当時の詩家達の嚢中（脳中）を具現化したものでもあろう。実際の作詩の場に於いては、記憶に頼ることが多く、以上を要するに、『論語』の純粋な解釈の問題ではいざ知らず、作詩の場面においては、『文選』注の仕方にあるように、論語の一章と荘子や荀子の第六節 結語のごく一般的な解釈を文字化したものと言って良いのでは無かろうか。

子自身の言葉として出てくる。「賢者雖遭困厄、不改其操行也」ということを喩えたという鄭玄注の簡潔な一文は、彼独自の解釈というより、当時までて分かりやすいということもあってか、一般化されていたということを考慮しておく必要があるということである。就中『莊子』の一節は両方とも、
孔

すなわち、後に『論語』本文が定まり、それに対して六朝時代にどのような合理的解釈が付されようとも、一方に於いては『荘子』的な理解が極め受容のされ方を、鄭玄注に先んじて示していると言って良いだろう。

ともかく、時期が早く、思想的には対立的とされる『荘子』と『荀子』双方に於いて、松柏と君子が対応して扱われていることも、『論語』当該文の小雅・天保篇の「如月之恆、如日之升。如南山之壽、不騫不崩。如松柏之茂、無不爾或承」という一節の記憶が揺曳しているのかもしれない。

が、ほぼ例外なく「歳寒」の後であっても、「松柏」が「青々」と「茂」っていると言っていることである。あるいは、②や⑤などの表現には、『毛詩』

以上を見れば、これらが『論語』子罕篇の一章に影響を受けて成っていること、多言を要しないが、注意すべきは、⑦『史記』伯夷列傳を除く全て

見疏、位不配德。文帝兄弟每造其門、皆獨拜牀下、其見禮如此。

2

東京工業高等専門学校研究報告書
第 43（1）号
平成 23 年度
平成23年12月５日発行
編

集者

東京工業高等専門学校図書委員会

発

行

者

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東京都八王子市椚田町 1220の２
TEL

八王子（042）668－5111〒193－0997
印

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