ISSN-2433-5169

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
神奈川大学 工 学 研 究

February 2 0 2 0

工学研究

3

No.

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
February 2020
No. 3

目

次

1．巻頭言
激動の平成，そしてこれから ·············································································································································································原村 嘉彦········· 1
2．新任者の研究紹介
2 − 1 建築鋼構造の長寿命化に関する研究 ·······························································································································································藤田 正則········· 3
2−2

A Simple Approach for Estimating the First Resonance Peak of Layered Soil Profiles ···········································Haizhong ZHANG，Yan-gang ZHAO········· 9

2 − 3 次世代地上デジタルテレビジョン放送における移動受信特性改善························································································· 中村 聡，伊丹 誠······· 13
2 − 4 制約条件付き有限要素法のよる繊維強化複合材料の界面すべり解析 ·································································································喜多村 竜太······· 21
2 − 5 ウエハのロータリ研削における新しい研削条件選定方法 ··························································································································楠山 純平······· 27
2 − 6 均一分散を目指したナノコンポジットの連続混錬技術に関する研究 ·····································································································松本 紘宜······· 32
2 − 7 気泡合体過程における気泡間液膜厚さの測定···············································································································································諸隈 崇幸······· 37
2 − 8 鉄５核錯体を用いた酸素発生反応 ···································································································································································岡村 将也······· 42
2 − 9 身体運動からみる人間の “ こころ ” の情報処理················································································································································市川 淳······· 46
2 − 10 従属故障を伴うシステムの信頼性解析に関する研究 ································································································································太田 修平······· 49
3．受賞研究の紹介
3 − 1 ナノ材料の疎水性 / 親水性の研究 ········································································································································································客野 遥······· 53
3 − 2 Design of Polarization Rotator Based on Square Lattice Photonic Crystal Fiber with Double-hole Unit ·······················································Zejun ZHANG······· 57
4．工学部重要機器整備費関連研究
4 − 1 触媒構造解析システムの実研究への応用 ·································································································································· 石川 理史，上田 渉······· 61
4 − 2 バイオマス原材料が高密度円柱ブリケットの有炎燃焼挙動に及ぼす影響 ···································································· 伊東 弘行，三浦 正義······· 63
4 − 3 多数室建物の熱・換気性能現場測定システム····························································································· 奥山 博康，吉浦 温雅，井出 大輝······· 67
4 − 4 走査プローブ顕微鏡によるナノ物質の構造研究···············································································································································客野 遥······· 72
4 − 5 宇宙線大気蛍光観測における紫外線パルスレーザーの活用 ······················································································································有働 慈治······· 75
5. 私学助成重要機器整備費関連研究
5 − 1 蛍光 X 線元素分析システムについて ··································································································································································井川 学······· 77
6．工学研究所共同研究
6 − 1 軽量・高性能ハイブリッドロケットエンジンの研究・開発（2018）··················································································· 高野 敦，船見 祐揮······· 81
6 − 2 外部磁界の二次元走査による Nb 超伝導トンネル接合と dc-SQUID の評価 ········································· 渡邉 騎通，穴田 哲夫，中山 明芳······· 85
6 − 3 多分岐ポリアミドからなる両親媒性 Janus 型ジブロック共重合体の合成と自己組織化············································· 太田 佳宏，實吉 尚郎······· 89
6 − 4 Ba(ZnxNb1-x)O3-δにおける赤外分光法を用いた脱水挙動の分析 ································································· 齋藤 美和，貝掛 勝也，安川 雪子······· 93
7．工学研究所プロジェクト研究7 − 1 大三島町宗方における地域交流拠点づくりについて̶まちづくり研究所の活動・2018 年度̶
·································································································吉岡 寛之，曽我部 昌史，石田 敏明，内田 青蔵，山家 京子，中井 邦夫，
須崎 文代，田野 耕平，重村 力，丸山 美紀，長谷川 明，鈴木 成也······· 97
7 − 2 高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発―方形断面光導波路等価回路解析法の妥当性―··················· 平岡 隆晴，許 瑞邦······· 99
7 − 3 A simple approach for the fundamental period of MDOF structures ········································································· Yan-gang ZHAO，Haizhong ZHANG····· 101
7 − 4 “ 新たな低炭素エネルギー社会に対応した新型電池の開発 (4)”·················································································· 松本 太，池原 飛之，郡司 貴雄，大坂 武男，長澤 浩，入井 友海太，安東 信雄····· 106
7 − 5 ロードノイズを対象とした自動車車体の概念設計モデルの構築····························································································· 山崎 徹，菊地 通····· 109
7 − 6 グリーンイノベーションの基盤となるナノ構造制御触媒の開発研究···························································引地 史郎，内藤 周弌，上田 渉，中澤 順，Shigeo T. Oyama，宮尾 敏広，赤間 弘，星野 真樹····· 111

7 − 7 車両等に装備するためのポリカーボネート窓の表面改質に関する研究（最終報告）·············································································· 新中 新二，井上 成美，野尻 秀智，大越 昌幸，植田 博臣，岩井 和史，中村 先男····· 113
7 − 8 微細構造創成用ビルトインモータスピンドルの熱的特性の検討···················································································中尾 陽一，Sangkee MIN····· 119
7 − 9 パルスレーザー光を利用した反応開発および機構解析······································································ 岩倉 いずみ，赤井 昭二，小林 孝嘉，藪下 篤史，橋本 征奈，岡村 幸太郎，織作 恵子····· 121
7 − 10 フォトニック結晶構造を応用した電磁波回路の解析と応用（成果報告書）··········································· 穴田 哲夫，陳 春平，中山 明芳····· 123
7 − 11 新規物質の自己組織化を基盤とした界面制御····································································································亀山 敦，川口 春馬，高橋 明····· 125
7 − 12 企業ロボットと分析・管理系 ················································································································································ 石井 信明，松井 正之····· 127
7 − 13 ポリペプチドのフォールディングと集積化により形成される高次構造と機能 ·················亀山 敦，岩岡 道夫，森井 尚之，高橋 明····· 129
7 − 14 戸建住宅における全館空調の一次エネルギー消費量に関する研究 (2) ············································ 岩本 靜男，傳法谷 郁乃，児保 茂樹····· 131
7 − 15 連続時間量子ウォーク探索とグラフ縮約・固有解析 ·································井出 勇介，小松 尭，今野 紀雄，佐々木 太良，吉田 稔····· 133
7 − 16 次世代無線通信を支えるマイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波・光波パッシブデバイスの理論設計と応用············································································································································ 陳 春平，張 沢君，穴田 哲夫，武田 重喜，王 小龍····· 135
8．工学研究所テクノサークル
8 − 1 環境科学テクノサークル活動報告 ·······································································································································································井川 学····· 137
8 − 2 テクノサークル「けんちくをつくる会」2018 年度活動報告 ································································································ 吉岡 寛之，林 淳平····· 138
8 − 3 テクノサークル KURAFT18-19 シーズン活動報告 ·············································································································· 中村 弘毅，山口 光弘····· 140
8 − 4 「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告（2018）···············································································································································高野 敦····· 142
8 − 5 神奈川大学ロボットプロジェクト活動報告 ································································································· 江上 正，中村 嘉孝，野中 祐太郎····· 144
8 − 6 2018 年度ものづくり・電子工作テクノサークル活動報告 ·························································································································土屋 健伸····· 146
9．随想
9 − 1 42 年間の神奈川大学での思い出 ··········································································································································································井川 学····· 149
9 − 2 千変万化の風に吹かれて ····················································································································································································矢島 幸信····· 153
10．工学部通信1．研究活動（2018 年 10 月〜 2019 年 9 月）·············································································································································································· A-1
2．講演会開催記録（2018 年 10 月〜 2019 年 9 月）································································································································································ A-43
3．研究分野紹介および 2018 年度博士論文・修士論文・卒業研究テーマ一覧 ··············································································································· A-46
11．工学研究所 2018 年度 ( 平成 30 年度 ) 年次報告 ··························································································································································· A-67
12．神奈川大学工学研究執筆規程13．
「神奈川大学工学研究」原稿執筆要領
14．編集後記

1

激動の平成，そしてこれから
原村 嘉彦*

Heisei, era of significant change, and tomorrow
Yoshihiko HARAMURA*

５月に改元があり時代が平成から令和に代わった．地震や大雨な教育改革の一環として，平成 15 年度には，西久保忠臣工学部長

ど災害が多かった平成年間であったが，工学部関連部署も大きく変の指揮の下，工学部独自の外部評価を行った．さらに平成 16 年に応化した．この機会に平成の 30 年を振り返ってみよう．

用化学科（当時）が，平成 17 年には他の４学科すべてが JABEE（日先ず大学院である．工学研究科は，平成２年に博士課程を設置し，本技術者教育認定機構）の審査を受け，認定を獲得した．

平成年間に 65 名の課程博士，26 名の論文博士を輩出してきた．平

平成 18 年には，「実員の定員化」として，工学部の入学定員を 720

成 15 年には入学定員を前期課程合計で 195 名，後期課程合計で 30から 870 に変更した．その後平成 24 年には数学教室の教員移籍に名とし，学生の受け入れ枠を増やした．平成 17 年から 20 年の前期伴って入学定員を 850 削減（理学部へ移行）して現在に至っている．

課程各専攻の修了者が，入学定員の 95〜73%になるなど，定員充足

免震装置を設備した 23 号館が竣工し，主に４号館から 23 号館に工にもう少しの域まで健闘したものの，その後，入学者の伸び悩みが学部の過半数の研究室が移転したのも平成（12 年）である．

あり，平成 27 年度に行われた大学評価で，収容定員に対する在籍学

人事制度としても，従来から問題となっていた高齢助手の問題を生数比率が前期課程で 0.46，後期課程で 0.09 と低く改善が望まれる解決するために，平成 14 年から，新たに任用する定数外教員を任期という指摘を受けた．工学研究科では，横澤勉委員長の下，この指制の助手である特別助手（その後特別助教も加わる）とする制度を摘に対応し，工学部・工学研究科の将来の発展を睨んで，建築学専

工学部主導で導入した．

攻を除いた部分について，大幅な組織改革を行った．その実施が，このように，平成の 30 年間，外的要因もあり，本学部は様々な

くしくも平成の最後の年度初めである平成 31 年４月に行われた．そ

変革に向けた取り組みをしてきた．ただ，本学部が社会から求めらの内容は，（１）学部の再編も見据え，境界領域の教育・研究を重視れている役割に対して，まだやりきれていないことがあるように思する専攻の統合，（ ２）教室系教員の大学院教育への本格的参入，（ ３）う．本学は，教員の研究に裏打ちされた教育を目指している．紙面

定員の削減（入学定員：前期 150 名，後期 14 名），の３つからなる．

の都合で割愛したが，教員の意識の高さもあって，多くの教員によっ

なお，経営工学専攻の増設も平成の初期であった．

て優れた研究がなされている．一方で，私学である以上，教育が使学部では，学科名称変更と，学部再編案作りが行われるとともに，命である．そして最近は，大学教育の本来の姿とは違う，手取り足

任期制の助手・助教制度への移行など，いくつかの改革が試みられ取りで教育する必要性が増してきている．入学者の能力に対応し，た．平成６年には経営工学科に，平成 18 には電子情報フロンティア

時代に合った卒業生を輩出するために何を目指すのか，各教育単位

学科，物質生命化学科，情報システム創成学科に，平成 24 年には電で真剣に議論することが必要だろう．学生の多様性に応じた教育を

気電子情報工学科に名称を変えてきた．一方学部再編として，西久することは望ましいが，人的資源をどこまで投入できるかを併せて

保忠臣学部長時代の平成 18 年に第二工学部の募集を停止した．佐藤

検討しておかなければ，絵に描いた餅になる．現在進んでいる学科

祐一学部長時代には，数理工学科とロボットメカトロニクス学科の再編案が固まった暁には，これを是非進めて行きたいものだ．

新設の提案（平成 19 年，実現せず）が，庄司正弘学部長時代には，さらに，上述の任期制教員制度は，これを導入したときには想定

理学部の数理物理学科の新設に協力する形で数学教室の７名が理学しなかった社会の動きによって，制度の趣旨に沿わない運用に変化

部に移籍，経営工学科と総合工学プログラムの新設の提案（平成 24

してきている．研究活動の発信を活性化する上でも，この半数程度

年に実施）が，林憲玉学部長の第１期には，１学科に統合する提案

を研究室を主宰する任期のない教員に格上げするような制度改革が（平成 27 年 5 月，教授会否決）が，現在の林憲玉学部長の第３期に解決策の一つである．全学的な合意に向けてのハードルは高いが，は，建築学科を学部として独立させその他の学科を１学科へ統合す

工学部をより良い方向に向かわせることにつながると思う．

る案（現在細部の検討中）が提案された．
*工学研究科委員会委員長，教授

機械工学科
Dean of Graduate School of Engineering,
Professor, Dept. of Mechanical Engineering

2．新任者の研究紹介
2 − 1 建築鋼構造の長寿命化に関する研究
2 − 2 A Simple Approach for Estimating the First Resonance Peak of Layered Soil Profiles
2 − 3 次世代地上デジタルテレビジョン放送における移動受信特性改善
2 − 4 制約条件付き有限要素法のよる繊維強化複合材料の界面すべり解析

藤田正則

Haizhong ZHANG，Yan-gang ZHAO
中村

聡，伊丹

誠

喜多村

竜太

2 − 5 ウエハのロータリ研削における新しい研削条件選定方法

楠山純平

2 − 6 均一分散を目指したナノコンポジットの連続混錬技術に関する研究松本紘宜2 − 7 気泡合体過程における気泡間液膜厚さの測定

諸隈崇幸

2 − 8 鉄５核錯体を用いた酸素発生反応

岡村将也

2 − 9 身体運動からみる人間の “ こころ ” の情報処理
2 − 10

従属故障を伴うシステムの信頼性解析に関する研究

市川
太田

淳
修平

9

A Simple Approach for Estimating the First Resonance Peak of Layered Soil Profiles
Haizhong ZHANG *Yan-gang ZHAO**

１．Introduction
It has long been recognized that the effects of the local site on groundmotion should be considered in the seismic design of structures. In mostseismic codes throughout the world, the site effects are generally
considered according to several site classes. For example, in Eurocode 8

(a)

(b)

[1] and the International Building Code [2], site effects are reflected inFig. 1.

terms of site factors or site coefficients for several site classes. In the

bedrock with an equivalent single-layer soil profile.

Illustration of the concept of replacing a two-layer soil profile on

Chinese Seismic Code [3] and the 1993 Japanese Loads Recommendation[4], the free-field response spectrum is defined to directly correspond tomethod to equate the fundamental period and Gs1 of a multi-layer soil

several site classes, and site effects are implicitly considered by the site

profile with those of an equivalent single-layer soil profile; that is, theclassification.

method replaces a multi-layer soil profile by an equivalent single-layer

However, in some regions, such as Japan, geological feature is known

soil profile with same fundamental period and Gs1. Therefore, the Gs1 of

to vary significantly through the country, the site effects can hardly be

the multi-layer soil profile can be simply calculated from that of thedescribed in detail by several classes of sites. In reality, many importantequivalent single-layer soil profile. For this purpose, we firstly develop asite-specific characteristics can be masked by the site classifications. Forprocedure to replace a two-layer soil profile on bedrock with an

example, for a site consisting of soft soil on stiffer rock, soil resonanceequivalent single-layer soil profile with the same fundamental period andcaused by multiple reflections within the soil medium can cause

Gs1. This method is called two-to-single (TTS) procedure.

significant amplification of seismic motion with a frequency near the

Figure 1 schematically shows the procedure developed to replace asite’s fundamental frequency; however, the resonance effect of a specifictwo-layer soil profile on bedrock (a) with an equivalent single-layer soil

site is ‘averaged’ by the site classification and typically cannot be

profile (b) with the same fundamental period and Gs1. To develop thisaccurately accounted for by a specific site class.

procedure, the fundamental parameters including shear wave velocity Veq,

Hence, a site-specific method for estimation of the site effects isthickness Heq, density ρeq and damping ratio heq of the equivalent

incorporated into the 2000 Japanese Seismic Code [5]. In this method,

single-layer soil profile should be expressed in terms of those of theestimation of the first resonance peak, Gs1, is a very important step.
Currently, Gs1 and fundamental period T1 are evaluated by approximating

two-layer soil profile based on the following two equivalence equations:(3)
T1 2 L  T1 eq

a multi-layer soil profile as an equivalent single-layer profile by weighted

G s1 2 L  G s1 eq

averaging the soil shear wave velocity and density.
Gs1 

where T1-2L and Gs1-2L represent the fundamental period and first1
1.57 h  a G

(1)

4H
V

(2)

T1 

(4)

resonance peak of the two-layer soil profile, respectively; T1-eq and Gs1-eq
represent the fundamental period and first resonance peak of theequivalent single-layer soil profile, respectively.
To obtain the equations for the fundamental parameters of the equivalent

where, h is the soil damping ratio, and aG is the impedance ratio, H is the

single-layer soil profile according to Eqs. (3) and (4), the equations forsoil thickness, V is the soil shear wave velocity. However, this method

T1-eq, Gs1-eq, T1-2L and Gs1-2L expressed in terms of the fundamental

may underestimate Gs1, when the impedance contrast of the soil layers isparameters of soil profiles must be known. Approximate expressions forlarge. In this paper, a new simple procedure for determining the Gs1 of

Gs1-eq and T1-eq are given by Eqs. (1) and (2), respectively. The expression

layered soil profiles is proposed.

for T1-2L was derived by Madera [6], and an approximate expression was
subsequently developed by Hadjian [7]. The expression for Gs1-2L was

２．Development of The TTS Procedure
To overcome the shortcomings of the current method, we introduce aderived by Zhang et al. [8].
Substituting Eqs. (1) and for Gs1-2L [8] into Eq. (4), the shear wave
velocity Veq of the equivalent single layer can be obtained by:***Assistant Professor, Dept. of Architecture
Professor, Dept. of Architecture

1019-01-05
V1

H1

V2

H2

Veq

V3

H3

V3

VB

VB

(a)

(b)

Fig. 2.


Veq

V11

eq

sin

Veq

H3

Veq

VB

Heq
VB

(c)

(d)

Illustration of the concept of replacing a multi-layer soil profile on bedrock with an equivalent single-layer soil

 T1

2T12 Lcos

 T2

2T12 L



V2 2

eq

cos

 T1

2T12 Lsin

 T2

2T12 L

proposed procedure is applied just using the final strain-compatible shear(5)

modulusanddampingratiosafter

theiteration.

Manysimpleequivalent-linear methods have been developed for estimation of soil

and the thickness Heq of the equivalent single-layer soil can be given by:

nonlinearity (i.e. strain-compatible shear modulus and damping ratio)

T12 LVeq

using bedrock response spectrum directly [9, 10]. The method by Miura et

H eq 

4(6)

al. [9] has been introduced in the Japanese seismic code. Here, any one ofwhere, m is the layer number (m = 1, 2); ρm, Vm, and Tm are the density,these simple methods can be used to consider soil nonlinear in estimation

shear wave velocity, period of mth soil layer, respectively. ρeq is theof Gs1.

destiny of the equivalent layer. T1-2L is the fundamental period of the
two-layer soil profile and can be estimated by the equation by Hadjian [7].

４． Numerical Examples Using the Proposed Procedure

３．Gs1 of Multi-layer Soil Profiles on Bedrock

representative soil profiles selected from Strong-motion Seismograph

In order to investigate the accuracy of the proposed method, 67This section presents a simple procedure for determining the Gs1 of

Networks (K-NET, KIK-net) are used. According to Japan Road

multi-layer soil profiles on bedrock by successively applying the TTS

Association [11], these soil profiles are divided into three site classes,

procedure developed in Section 2. Specifically, for a multi-layer soil on

and the shear wave velocity profiles above the engineering bedrock of

bedrock [Fig. 2(a)], the top two layers are assumed to overlie bedrock andeach site classification are presented in Fig. 3. According to Japaneseare replaced by an equivalent single layer using the TTS procedure.

Seismic Code, engineering bedrock is defined as the layer where theSubsequently, the equivalent single layer and the third layer can be treatedshear wave velocity is greater than approximately 400 m/s. The unit

as a new top two-layer soil and can also be replaced by an equivalentweights are not given for some sites; these weights are empiricallysingle layer. By applying the TTS procedure successively to the remaining

determined according to Sakai et al. [12] as 15.68 KN/m3 for clay, 18.62

lower layers of the soil profile, the multiple soil layers can finally be

KN/m3 for sand, 19.60 KN/m3 for engineering bedrock with shear wave

replaced by an equivalent single layer, and the fundamental period andvelocity in the range of 400~800 m/s, and 21.56 KN/m3 for engineering

Gs1 of the total soil profile can be obtained. The concept of this procedure

bedrock with shear wave velocity greater than 800 m/s. The initial

is illustrated in Fig. 2 and involves the following steps:

fundamental periods of the selected soil profiles are calculated by the(a) For a multi-layer soil on bedrock [Fig. 2(a)], the top two soil layers are

SHAKE program, and the results vary widely from 0.05 to 1.72 s.

assumed to overlie bedrock and can be replaced with an equivalent soil

Both linear and equivalent-linear analysis are conducted for thelayer using the TTS procedure [i.e., Eqs. (5), (6)]. Next, a new multi-layer

accuracy investigation. For linear analysis, damping ratios of all soil

soil [Fig. 2(b)] is formed.

layers are simply considered to be 2%. For the equivalent-linear analysis,(b) For the new multi-layer soil shown in Fig. 2(b), the top two layers are

the simple method by Inoue et al. [10] is adopted to estimate theagain assumed to overlie bedrock and are replaced by another equivalentstrain-compatible soil damping ratios and shear modulus. Here, thesingle layer using the TTS procedure. Another new multi-layer soil [Fig.

modulus reduction and damping curves in Japanese seismic code is used2(c)] is then formed.

for the analysis. Both the Level 1 and Level 2 response spectra defined(c) By successively applying the TTS procedure until the last soil layer ison bedrock in Japanese seismic code are used as input motions. For theconsidered, a final equivalent single-layer soil is obtained, as shown in

SHAKE analysis, 10 spectrum-compatible time histories are generated

Fig. 2(d).

for each of the two load levels. The durations of the Level 1 and Level 2(d) Finally, the Gs1 for the final single-layer soil can be readily obtained

motions are set to be 60s and 120s, respectively. Peak groundusing Eq. (1).

accelerations of the ground motions generated using the Level 2

It should be noted that, the developed procedure for Gs1 is applicablefor not only linear analysis but also the equivalent-linear analysis
considering soil nonlinearity. For the equivalent-linear analysis, theresponse spectrum vary from 0.34 to 0.4g.
The fundamental periods and Gs1 of the 67 soil profiles are estimatedby the proposed procedure and compared with those obtained using the

11

0

0

-5

-10

0

SHAKE program. Figs. 4 and 5, respectively, show the linear andequivalent-linear results. The Gs1 obtained by the proposed method are-50

remarkably accurate. For the linear analysis, the average error is only

-20

-10

Depth (m)Depth (m)Depth (m)

-15

-40

-20

4.6%, and 94% of estimated values are within 15% of the SHAKE results.

-100

-30

For equivalent-linear analysis, the average errors corresponding to theLevel 1 and Level 2 motions are, respectively, 4.0% and 3.7%; and for-150

both the two levels, 97% of estimates are within 15% of the SHAKE

-50

-25

-200

-60

the linear analysis, 85% of the estimates are within 15% of SHAKE-70-30
0 500 1000 1500
0500 1000 1500
Shear wave velocity (m/s)
Shear wave velocity (m/s)(a)
Fig. 3.

results. The accuracy in fundamental period is also remarkably good. For-250
01000 2000 3000
Shear wave velocity (m/s)(b)

Shear wave velocity profiles above engineering bedrock used

Fundamental period by proposed method (s)class.

equivalent-linear

analysis,

94%ofestimates

corresponding to the Level 1 and 88% of estimates corresponding to themethod is considered sufficient for engineering calculation.
In addition, the fundamental periods and Gs1 are also estimated using

1

12

Gs

10

7, respectively, show the linear and equivalent-linear results. The errors in

1:1

Gs1 obtained by the code method are significant. For linear analysis, theaverage error is as large as 17.2%. For equivalent-linear analysis, the64average errors corresponding to the Level 1 and Level 2 motions are,2

respectively, 25% and 24%, which are much greater than that for the

0

0
0.5
1
1.5
2
2.5
Fundamental period from SHAKE (s)

0

2

4
6
8 10
Gs1 from SHAKE(a)Fig. 4.

+ / - 15%
1

8

1

0.5

Gs by proposed method+ / - 15%
Fundamental
period
1:1

1.5

0

obtained using the proposed method and the SHAKE program. Figs. 6 and

14

2

12

14

(b)

compared to the SHAKE results, which is consistent with previous studies

Comparisons of fundamental period and Gs1 calculated using the+/ -15%Fundamental
period
1:1

2

1.5
1

0

6

15%.
Generally speaking, the proposed procedure produces accurate

4

estimates of both fundamental period and Gs1 and is much more accurate

2than the method used in the Japanese Seismic Code.

0

0
0.5
1
1.5
2
2.5
Fundamental period from SHAKE (s)

0

2

4
6
8
Gs from SHAKE

(a)

2

1.5
1

0

0.5
1
1.5
2
2.5
3
Fundamental period from SHAKE (s)compared with those by our methods developed previously shown in
obtained by the method proposed in this paper are more accurate than

8

1

0.5

The results of Gs1 by the proposed method shown in Fig.4 (b) are also
Figs.6 (a) of both the earlier two papers [8, 13]. It is found that the results(b)

Gs by proposed method+/ -15%Fundamental
period
1:1

2.5

10

1

3

0

1 estimates and 67% of the Level 2 estimates have errors greater than1

0.5

errors greater than 15%. For equivalent-linear analysis, 73% of the Level+/ -15%Gs1
1:1

8[8-10, 12]. The errors in the fundamental period obtained by the code
method are also significant. For linear analysis, 37% of the estimates have10
Gs by proposed method

2.5

proposed method. For both the linear and equivalent-linear analyses, mostof the Gs1 estimated by the code method are underestimated by over 15%

proposed method and SHAKE program for linear analysis.
Fundamental period by proposed method (s)thethe method in the Japanese Seismic Code and compared with those

2.5

Fundamental period by proposed method (s)For

Level 2 are within 15% of SHAKE results. The accuracy of the proposed(c)

for analyses: (a) first site class, (b) second site class, and (c) third site

7

those by the previous methods.

+/ -15%
Gs1
1:1

6
5

It should be noted that the equivalent linear method (SHAKE) used for

4calibration above is an approximate method. The method is generally

3

applicable for the cases when the computed shear strain is less than about

2

1% [9]. In this section, the computed maximum shear strains of most soil

1
0

0

1

2 3 4 5 6Gs from SHAKE(c)Fig. 5.

results.

7

8

1

(d)

Comparisons of T1 and Gs1 calculated using the proposed method

and SHAKE program for equivalent-linear analysis: (a) T1 corresponding
to the Level 1; (b) Gs1 corresponding to the Level 1; (c) T1 corresponding
to the Level 2; (d) Gs1 corresponding to the Level 2.

profiles using even the Level 2 motions are less than 1%, thus the findings
above are valid. However, when the computed shear strains are larger,
errors by the equivalent linear method may be significant [14], and hence
the equivalent linear method may be not appropriate for calibration.
Validity of the proposed method for larger ground motions than thoseconsidered in this paper needs be investigated in the further study.

12fundamental periods of 67 representative soil profiles are estimated. The
2.5
2
1.5
1

+ / - 15%128current code method.

6

References

4
2
0

0
0.5
1
1.5
2
2.5
Fundamental period from SHAKE (s)[1] EN 1998-1 [2004] Eurocode 8- Design of structures for earthquake
0

2

4
6
8 10
Gs from SHAKE

12

14

1

(a)
Fig. 6.

the Gs1 and fundamental period and is clearly more accurate than the

Gs1
1:1

10

1

0.5
0

proposed method shows remarkably good accuracy in estimating both14

+ / - 15%
Fundamental
period
1:1

Gs by the code method

Fundamental period by the code method (s)19-01-05

resistance-Part 1: General rules, seismic actions and rules for building,
European Committee for Standardization, European Standard, United
Kingdom.

(b)Comparisons of fundamental period and Gs1calculated by the[2] IBC, Country Club Hill, Illinois, USA: International Code Council,
International Building Code 2012.

code method and SHAKE program for linear analysis.
Fundamental period by the code method (s)[3] GB 50011 The Ministry of Housing and Urban-Rural Development of

2.5

1.5
1

2010, Beijing China. (In Chinese).

+/ -15%
Gs1
1:1

8
6

[4] AIJ. Architectural institute of Japan. Recommendations for loads on
Buildings 1993. (In Japanese).

4[5] Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Notification2

No.1457-2000, Technical Standard for Structural Calculation of Response1

0.5

the People’s Republic of China, Code for seismic design of buildings

10
Gs by proposed method+/- 15%Fundamental
period
1:1

2

0

0

0.5
1
1.5
2
2.5
Fundamental period from SHAKE (s)

0

0

2

4
6
8
Gs from SHAKE

103

Cambridge, MA: MIT Press.

8+/ -15%Fundamental
period
1:1

2.5
2

1.5
1

1

0.5
0

acceleration in layered systems. Research Report R 70-37, June 1970.

(b)

Gs by the code method

Fundamental period by the code method (s)

(a)

0

0.5
1
1.5
2
2.5
3
Fundamental period from SHAKE (s)+/ -15%
Gs1
1:1

7
6
5

[7] A.H. Hadjian. Fundamental period and mode shape of layered soil
profiles. Soil Dyn Earthq Eng, 22(9-12), 885–891 (2002).
[8] H. Zhang, T. Saito, Y.Gang Zhao. Simple calculation method of

43

seismic motion amplification ratio corresponding to fundamental period. J

2Struct Constr Eng AIJ, 82 (734), 597-604 (2017). (In Japanese)

10

and Limit Strength of Buildings 2000. (In Japanese).
[6] G.A. Madera. Fundamental period and amplification of peak

1

0

1

2 3 4 5 6Gs from SHAKE

7

8

1

(c)

(d)

[9] K. Miura, K. Koyamada, M. Iiba. Response spectrum method forevaluating nonlinear amplification of surface strata. J Struct Constr Eng
AIJ, 539, 57–62 (2001). (In Japanese).

Comparisons of fundamental period and Gs1calculated by the[10] W Inoue, Y Hayashi, H. A, et al. A study on method to evaluate

code method and SHAKE program for equivalent-linear analysis: (a) T1

seismic amplification ratios of surface strata. J Struct Constr Eng AIJ,

Fig. 7.

corresponding to the Level 1; (b) Gs1 corresponding to the Level 1; (c) T1
corresponding to the Level 2; (d) Gs1 corresponding to the Level 2.
５． Conclusions
The content of this paper and the main conclusions are summarized asfollows:(a) A procedure to replace a two-layer soil profile on bedrock with anequivalent single-layer soil profile with the same Gs1 and fundamental
period is developed. The accuracy of the developed procedure is verified
using a series of two-layer soil profiles on bedrock.
(b) Based on the developed TTS procedure, a simple procedure for
estimating the Gs1 of a multi-layer soil profile is proposed. The proposed
procedure is applied in an example calculation. It is found that theprocedure can be easily implemented in a spreadsheet, and the estimatedresults are highly accurate.
(c) To investigate the validity of the proposed method, the Gs1 and16(32),107–112 (2010). (In Japanese).
[11] Japan Road Association, Specifications for highway bridges (2012).
(In Japanese).
[12] Y. Sakai, S. Tsuno, K. Kudo, et al. Simplified method to evaluate
ground surface amplification assuming the input motions on theengineering bedrock in the revised enforcement order of the building
standard law. J Struct Constr Eng AIJ, 565, 73−78 (2003). (In Japanese).
[13] H. Zhang, T. Saito, Y.G. Zhao. Calculation method of seismic motion
amplification ratio corresponding to fundamental period of layered soil
profiles. Journal of Structural Engineering, 63B, 343-349 (2017). (InJapanese)[14] B. Kim, and Y. M. A. Hashash. Site Response Analysis Using
Downhole Array Recordings during the March 2011 Tohoku-Oki
Earthquake and the Effect of Long-Duration Ground Motions. Earthq
spectra, 29, S37-S54 (2013).

13

14

15

16

17

18

19

20

21

制約条件付き有限要素法による繊維強化複合材料の界面すべり解析
喜多村 竜太*Constraint conditional finite element method for interfacial sliding simulationof fiber reinforced composite materials
Ryuta KITAMURA*

１．緒言

２．解析方法セラミックスは耐熱性，耐摩耗性，耐食性などに優れるが，その脆弱性から単体での構造用材料用途は限定的であった．一方，このセラミックスをセラミックス繊維などで強化したセラミックス基化複合材料（CMC；Ceramic Matrix Composites）は，繊維架橋，繊維破断，
繊維引抜け，界面はく離・すべり，き裂偏向などの微視損傷の発現により高靭化を実現した材料であり，従来の金属材料などでは適用困

2-1 接触解析における剛性方程式
接触力を取り入れた仮想仕事の原理は，一般的に次式のように与えられる．
� ��� ���� �� � �� �� ��� �� � � �� ��� ���̅ �
�

��

�

(1)

� � �� ��� ��� � �
��

難だった航空宇宙分野などの高温環境下構造材料として期待されてここで，ij は応力，ui は仮想変位，ij は仮想ひずみであり，添字 i，いている[1,2]．
この CMC に代表される繊維複合材料の界面すべりの接触問題に

j は半径方向 r およびすべり方向 z のいずれかを示す．また，図 1 には，従来，ペナルティ法などを用いた有限要素解析などが行われて示すように，� �� は接触面 C の表面積，��̅ は接触面 C 以外の力学的境

きたが，これらの手法では繰返し計算を必要とするため，解析時間

界の表面積，V は体積である．ここで，式(1)の第 1 項は仮想ひずみが長く，解析精度が繰返し数に依存することが問題視されてきた ．

ij による弾性仕事，第 2 項は体積力 pi による仕事と表面力 Ti によるそこで，著者らはこの問題に対して制約条件付き有限有限要素法

仕事の和，第 3 項は接触力 Ri による仕事を示している．

[3]（CC-FEM: Constraint Conditional Finite Element Method）を提案した[47]．同手法は繊維-母材界面に多重節点を導入し，節点変位の等価性や接触力のつりあい式を立てて，界面接触状態を定義するもので，従式(1)を離散化し，各要素上の節点に等価節点力を定義すると，通常の有限要素法の剛性方程式に接触力を加えた次式が導かれる．
������� � ����(2)

来手法と異なり，繰返し計算を必要としないため，精度向上および

ここで，[K]は式(1)の第 1 項から導かれる全体剛性マトリックス，

解析時間の短縮が期待できる．しかし，これらの定式化は界面方向{u}は節点変位増分，{f}は第 2 項から導かれる節点荷重増分であと負荷方向が同一な On-axis 界面すべりを対象としたもので，実材料る．さらに，{ΔR}は第 3 項から導かれる接触力増分であり，未知変における繊維配向や繊維径変動，すなわち，Off-axis 界面すべりを考数として扱う．

慮したものではなかった．

u=U0

そこで本研究では，この CC-FEM を用いて Off-axis 界面すべり状
態を定式化し，有限要素解析を行った．また，同手法による解析結果

Ti

Object 1

るとともに，Off-axis 界面すべりの影響について検証した．

Object 2(Such as fiber) (Such as matrix)

を汎用解析および理論モデルと比較することでその妥当性を検証す

���̅

u=0

Ri
dSC

pi

dV

Ti=0

Contact surface(Such as interface)

図 1 2 つの物体間に働く接触力*特別助教 機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering22

2-2 界面接触状態の定義

ここで，u およびw は節点 1～4 の r および z 方向変位増分，R お

CMC の強化材として用いられるセラミックス繊維などは局所的

よびR’は r および z 方向の接触力増分を表す．

に径が変動することがあり，はく離界面において Off-axis 方向の界
面すべりが生じると予想される．そこで，以下のような損傷過程を

図 2(b)の Off-axis 界面すべりでは接触力と摩擦力の作用方向が異想定して界面接触状態（制約条件）を定義した．
1)(b) 界面すべり（図 2(b)）

On-axis 界面すべりと同じく，まず繊維破断または母材き裂がなるため，図 3 のように r および z 方向の接触力をすべり方向およ

発生する．

びすべり垂直方向に分解し，クーロン摩擦則を適用させる．即ち，

2)

その周りに界面はく離が起こる．

3)

続いて界面摩擦を通じて力学的つり合い状態に達するまで繊
維－母材間で Off-axis 方向に界面すべりが生じる．

��� �� � �� � � ����� � ���� � ��� ������ ������ � ��� ����� � ��� �� � �� � � ������

(4)
(5)

以上のような状態を図 2 に示すような，(a) 固着状態，(b) 界面が� ��� �� � �� � � � � ����� � ��� �となる．ここで，C は等価摩擦係数であり，

はく離し，摩擦すべりが生じた後，静止した状態（以降，界面すべり� � ���� � �� � �����/�� � ������

(6)状態と呼ぶ），(c) 母材き裂，および(d) 繊維破断を伴う界面すべり状と定義される．これは，図 2(b)に示すように界面で繊維と母材が互態の４種類[1,3,4]の非損傷・損傷状態として定義した．なお，節点は要

いに押し合う方向に接触力が働く場合，角度により摩擦係数が見素間に複数個配置されており，節点 1，3 は繊維側，2，4 は母材側に掛け上 C=Cmax に増加することを意味し，の増加とともに摩擦力はある．図 2(a)は非損傷状態であり，4 つの節点が固着し，常に同じ位大きくなる．

置にある．また，図 1(b),(c),(d)は，負荷方向（z 方向）に対して繊維と母材の節点が角度 α（反時計回りを正）を持った Off-axis 界面に沿って相対的な界面すべりを起こした状態である．

��� � ������� � ������ � ������� � ���3 4
1 2

��� ������� � ������� � ������ � ����Fiber Matrix(a) 固着����=��������

������ � ��� 4���� � ����� � ��� � ���

2

3

3
1 ��� � ���2����= ���� ���(c) 母材き裂を伴う
界面すべり� � ���� � �� � �����/�� � ������

�

となり，の増加とともに摩擦力は小さくなる．以上より，界面すべり状態（図 2(b)）の界面接触条件は次式で与えられる．
��� � ������ � ������ � ������ � ������� � ���� � ��� �/���� � ��� �
��� �

(8)

�

� � �� � � � ����� � ��� ����� � ��� � � ���� � ��� � � �����=�������
���

4

R’cos

��� � ��� 2
���

1

(7)

��� �� � �� � � � � ����� � ��� �(b) 界面すべり4������� � ����3 � � ��� � ���
1 ��� � ���

一方，界面が互いに離れようとする方向に接触力が作用すると
き，等価摩擦係数 C は，

Fiber
node

����
= ����� ���(d) 繊維破断を伴う
界面すべり

R’
R’sin Rcos
Rsin

R

図 3 off-axis 界面における接触力

図 2 CC-FEM における界面接触状態のモデル化
同様に，図 2(c)および(d)の制約条件は次式で与えられる．
2-3 界面接触条件（制約条件）
図 2 の各界面接触状態において，制約条件（変位増分の等価性，

��� � ���接触力増分のつり合い式）はそれぞれ以下のようになる．
(a) 固着（図 2(a)）
界面の同じ位置で節点 1~4 が固着しているため，それらの変位は等しく，接触力の和は 0 であるので，制約条件は次式で与えられる．
��� � ��� � ��� � ������ � ��� � ��� � ������ � ��� � ��� � ��� � ��� �� � �� � � � �� � � � �� � � � �(c) 母材き裂を伴う界面すべり（図 2(c)）(3)

���� ���� � ������ � ������ � ������� � ��� ��� � ����� � � � ���� ���� � � � ����� ������� � ��� � � ��� � ��� � ���� �� � �� � � � � �� � � � �� � � � ��� �� � �� � � � �

(9)

23

2-4 制約条件付き有限要素法の仕組み(d) 繊維破断を伴う界面すべり（図 2(d)）
��� � ������� �
�

制約条件（式(3), (8), (9), (10)など）中の変位の等価性の式（��� ���� � ������ � ��� � ��� など）より，いくつかの計算すべき未知変位増分u��� � ������ � ������� � ��� ��� � ����� � � ����� ���を削減できるため，この削減分を未知接触力R に充てることができ�� � � ���� ���(10)

変数は表 1 に示すように，8 つの変数（3 つの変位増分u1, w1, u2 お��� � ��� � ���� � ��� � � ����� � � �� � �
�

�

��� �

�� � � �� � � �る．例えば，図 2(b)の界面すべり状態の場合，式(8)より全ての未知
よび 5 つの接触力R2, R3, R’3, R4, R’4）で表すことができる．

�� � �� � � � �

ここで，式(2)の剛性方程式のある多重（4 重）節点の箇所のみを書き出すと，Kij（i, j=1~8）を剛性マトリックス成分として，なお，式(3),(8)～(10)の界面接触条件において， =0[ ]とおくとoOn-axis の制約条件と一致し，上記の Off-axis 界面接触条件は Onaxis を包含する．

���
�
���
�
����
� ⋮
����

���
���
���

���
���
���

�
⋱

���

��
��
��
� � � � � �� � � �� �� ���� � ����� � ��� � �� ��� � ���� � ���
�
� �
� �
�
�� ⋮ � � ⋮ � � ⋮ ����� � ���� � ����� � ��� � �(11)となる．ここで，未知変数はu1~w4, R1~R'4 の計 16 個であるが，方程式は 8 個（式(11)は 8 行）であり，このままでは全ての未知変数を求めることはできない．そこで，制約条件（式(8)）を用いて式(11)を変形し，接触力項{R}を左辺に組み込むことを考える．
式(11)の 1 行目を書き下すと��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ���� � ���(12)��� ��� � ��� ��� � ��� ����� � ��� ����� � ��� � � ��� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ��� ����� � ��� ����� � ��� � � ��� ��� � ���� � ���� � ��� � ��� �(13)となる．さらに，表 1 の式を用いると，(14)∴ ���� � ��� � ��� � ��� ���� � ����� � ��� � � ���� � ��� ��������� � ����� � ��� � � ���� � ��� ��������� � ��� � ��� � ��� � ����のように書き換えられる．式(14)は{uc}T={u1, w1, w2, R2, R3, R’3, R4, R’4}T 中の 8 つの未知変数の内，6 つの未知変数u1, w1, w2, R2, R3, R4で表わされている．また，2~8 行目も{uc}中の 8 つの変数のみを使って表すことができるため，式(11)の剛性方程式は� � ��� � ��� � ���� ��� � ��� � ��� � ���� ������ � ��� � ��� � ������� � ��� � ��� � ����� � � � � � �
��
��
��
��
�
���� � ��� � ��� � ������� � ��� � ��� � ������� � ��� � ��� � ������� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����

�
��
��
��
�
�
�
�

すなわち，[Kc]を変形後の剛性マトリックス，{uc}を接触力を含む変位ベクトルとして���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����
���� � ��� � � ���� � ��� �����

�
�
�
�
� ��
�
�
�
�
� ��
�� �
�
� �� �
�
� ��
�
�
�

�
����
� ���
� � ��� � ����� ������ � ��� � ����� �
�
� �
�
����
� � ����� � � ��� � ����� ���� � ��� � � ����� ���� � � ��� � ����� ����� ��� � � ����� �(15)

力R1, R’1, R’2 は，表 1 の式を用いて求めることができる．
以上のように，接触条件により計算すべき未知変数が削減できる��� ����� � � ����(16)

ため，剛性方程式の接触力項{R}を左辺に組み込むことができる．

のように変形できる．この式(16)をガウスの消去法などで数値的に解

これにより繰返し計算を必要とせず，1 回の計算で変位解を得られる

くことで，{uc}，すなわちu1, w1, w2, R2, R3, R’3, R4, R’4 が直接ため，CC-FEM では解析時間の短縮および精度の向上が期待できる．

求められる．また，他の未知変位u2, u3, w3, u4, w4 および未知接触

{Δuc}
���
���
���
���
���
����
���
����

表1 接触条件による未知変数の削減（界面すべりの場合）
変位 u, w
接触力 R, R’������ � ����� � ��� � ��� ������ �� � ���� � � � �� � � � � �� � � � ������ � ��� � � �� � � ��� � ��� � ���� � ��� ������������� � � � ��� � � � �� � � � � �� � � � ����� � ��� � � �� � ���� � ��������� � ���������� � ��� � ���� � ��� �����
������ � �������※{uc}は式(16)から直接求まる．すべての変位u, wはu1, w1, w2で表せる．全ての接触力R, R’はR2, R3, R’3, R4, R’4で表せる．

24

2-5 理論界面すべりモデル

ここで，Ef, Em はヤング率[MPa]，νf, νm はポアソン比[-]，αf, αm は熱

CMC は焼成後の冷却過程で熱ひずみを生じ，無負荷状態でも繊維膨張係数[K-1]，Vf, Vm は体積率[-]，rf, rm は外半径[mm]，(σz)f(∞), (σz)m(∞)－母材界面に締付け応力が働く[8,9]．この状態で負荷を与えると，締は z=∞における z 方向応力[MPa]であり，添字の f, m は繊維および母付け応力が徐々に緩くなって界面すべりが生じるが，そのすべり抵材を示す．また，は負荷応力[MPa]，ΔT は温度変化[K]，qi および q0

抗はクーロン摩擦力によって決定される．Chiang はこのような現象

は熱ひずみおよびポアソン効果による締付け応力[MPa]，は摩擦係

も界面すべりの一形態と見なし，熱ひずみおよびポアソン効果を考数[-]，r は任意の r 座標[mm]（rf≦r≦rm），�� は有効半径[mm]（母材の[9]慮した理論界面すべりモデルを提案している ．
Chiang は母材き裂面（z=0）周りの界面すべり領域（0<z≦Ld）における繊維，母材の負荷方向応力(z)f, (z)m および界面せん断応力�� を��� �� ��� ���� �� � ������� � � ��� ��� �� ���� � ��� ���� �� � ����� ���� � ��� ��� ���� �� � ������ ���� � ��� �(16)�� � � ��� �

(17)

� ���

(18)

と与えている．また，固着領域（z≧Ld）では，

��� �� � ���� � ������ �� ��� � � ��� �� �∞��� ������� ���� � ��� �� �∞��������� ������� ��� �� � �� ��� ��� � �� � �� � ��� � �� ���� �� � ���� ���� � �����

1250，要素数は 1000 とした．また，ANSYS では節点数 752，要素数(21)1000 とした．そして，母材き裂面（z=2.5[mm]）から長さ Ld＝1.0[mm]の On-axis 界面すべり状態を適用させた後，繊維側の節点に変位境界を示す．要素分割では母材き裂面の位置（z =2.5[mm]）における繊維(24)

径を rf=0.0055[mm]とし，z =2.5[mm]を中心に高さ Δr，長さ Δz の凸部(26)�� � �� � � ��� � �� ���� � ����������� � � �� � �� � ��� � �� ������ �� �∞� �� � ��� ��� �� � � � ������ � ��� ������ � �� ���

Off-axis 角度の増加に伴い，等価摩擦係数も C=0.0528~0.0507 のようにそれぞれ増加する．
Interface

(28)
��

�

���� � �� ���� � � � ������ � ��� ������ � �� �� � �� ������ ��� � ������ � �� ����� � � � ������ � ��� ���� �� � � � ������ � ��� ���� ����� ��� �化させた．これは Off-axis 角度= 0.158~0.039[°]に相当する．また，

Fiber

U

��� � �� ������ � ��� ��rf)/4=1.375[m]については一定とし，Δz の値を Δz =0.5~2.0[mm]と変(27)

�� �� � � � ������ � ��� ���

図 4 に Off-axis 界面すべり解析に用いた有限要素モデルの模式図

(23)

(25)

��� � �� ��� ���

条件を与えて解析を行った．

が存在するような繊維形状を便宜上想定した．ここで，Δr=(rm －�� ���� � �� � �� � ��� � �� �������� �� �∞� �

径 rm= 0.011 [mm]）に単繊維１本（外半径 rf=0.0055 [mm]）を埋め込

L/2=2.5

��

繊維間の相互干渉も小さい．そこで，本研究では円筒状の母材（外半割を行った．要素は軸対称三角形要素を用い，CC-FEM の節点数はと与えている．ただし，

�� �

規模が大きく，よって，繊維破断点周りの応力集中は著しく小さく，

(20)

(22)

� ��

��� �� � ����� ���� � ������� � �

従来の論文[10-15]でも指摘されているように，CMC では界面はく離(19)と与えている．さらに，r 方向応力(r)および θ 方向応力()は��� �� � ��� �� �

2-6 要素分割および境界条件

んだ長さ L/2=2.5[mm]の CMC を解析対象とし，図 4 のように要素分��� �� � ���� �� ��� � � ��� �� �∞��� ������� ���� � ��� �� �∞��� � ��������� �� ��� � � ��� �� �∞���

である．本研究ではこの理論モデルの応力分布を CC-FEM および
ANSYS の解析結果と比較した．

Interfacial debond Ld=1.0��� �� �z 方向応力は r=�� に集中し，rf≦r≦�� の領域のみにせん断応力が働く）

Debond tip(29)

Matrix(b) Interfacialsliding(a) Bonding

��
(30)

0.01

(31)
(32)
(33)

0.0055 0.0055
Fiber Matrix

図 4 On-axis 界面すべりの解析モデル

25

U

U

U

=0.113o

0.5

0

α[°]
Δz[mm]
Δr[mm]
C

0.0055r [mm]
0
0.05

0.011

0

0.00550.011

00.00550.011

r [mm]
r [mm]
0.039
0.079
2.0
1.0
0.001375
0.001375
0.05070.0514
Bonding (off-axis)
Bonding (on-axis)0Δz=0.7߂‫ݎ‬U߂‫ݖ‬Δr=rf/4=0.001375

On-axisInterface

1.0

Matrix1.50ߙ ൌ ିଵ

Off-axis

U

2.0

Fiber

Bonding
1.5 mmInterfacialdebonding and sliding
Ld=1.0 mm

z [mm]
2.5

0.00550.011

00.00550.011

r [mm]
r [mm]
0.113
0.158
0.7
0.5
0.001375
0.001375
0.05200.0528Interfacial sliding (off-axis)
Interfacial sliding (on-axis)

図 5 Off-axis 界面すべりの解析モデル
３．解析結果および考察
3.1 On-axis 界面すべり

3.2 Off-axis 界面すべり図 7 (a), (b)に CC-FEM および ANSYS による Off-axis 界面すべり解

On-axis 界面すべり（=0[o]，図 4 および図 5 左）の場合の CC-FEM

析結果を示す．両者のf およびm の応力分布はほぼ一致し，r およおよび ANSYS による応力分布の比較を図 6 に示す．ここでは，便宜びも同様に一致した．以上から，本研究で提案した CC-FEM によ上，ヤング率 Ef =Em=200[GPa]，ポアソン比f =m=0.2[-]，摩擦係数

る Off-axis 界面すべりの定式化は妥当であるといえる．

=0.05[-]，温度変化 ΔT=0[K]，界面すべり長さ Ld=1.0[mm]とし，境界条件として圧縮負荷を想定した．

また，図 7 の応力分布の変化に着目してみると，Off-axis 界面すべり状態を設けることで，その応力回復の傾きが大きくなっているこ

図 6(a)より，CC-FEM では母材き裂面（z=0）から 1[mm]以上の固とが確認できる．これは，繊維径が変化する領域（Off-axis 界面）に着領域（1.0≦z≦2.5）において，f およびm の値は一致し，一定で推おいて，界面が角度だけ傾くことにより等価摩擦係数 C が大きく移していることが確認できる．一方，き裂面から 1 [mm]以内の界面なり，母材き裂面からの母材応力の回復が圧縮側へより早く生じる

すべり領域（0≦z≦1.0）において，m は母材き裂面から非線形の応ためである．また，r およびにおいても同様に急激な応力変化が生力回復を示し，一方でf は母材き裂面で負の最大値を示した後，大じる領域が確認された．以上のように，Off-axis 界面において等価摩きく減少している．これは，母材き裂により，本来，母材側で受け持擦係数 C が増加することで，摩擦力の急激な変化が生じ，いわゆる，つべき荷重を繊維側で全て受け持つためである．また，はく離先端

機械的結合（アンカー効果）が働いていると言える．

近傍において，繊維および母材の応力が急激に変化している．これ

次に，同様な Off-axis 角度条件に対し，摩擦係数を=0.03 およびは，界面の接触状態が界面すべりから固着へ変化していることに起0.1 と変化させて解析を行った．解析結果のうち，σz の分布を図 8 に因する．

示す．図 7(a)および図 8(a),(b)に示すように，が大きくなるにつれて一方，図 6(b)に示すように，固着領域において，r およびは共母材応力の圧縮側への回復がより早く生じている．また，図 8(a)に示に 0 である．これは熱応力を初期に与えておらず，繊維と母材のポすように，が小さいときは=0.0788[°]と 0.158[o]の応力分布の差がアソン比を同値（f=m=0.2）としたためである．また，すべり領域

大きくなる．すなわち，が小さければに対する等価摩擦係数 C のでは，r およびの分布は非線形を描き，繊維および母材に r 方向の割合（=C/）が大きく変化するために，両者の差がより顕在化する．

圧縮応力が働いている．これは，繊維と母材の z 方向のひずみに差換言すると，が小さいときは，界面の傾きによるアンカー効果がよ

異が生じ，ポアソン効果によって r 方向のひずみにも差異が生じたり強く現れるようにといえる．

結果である．また，母材側のr およびについては，r 座標の位置によりひずみ分布が変化し，外側の要素の応力が小さくなった．
さらに，ANSYS による解析結果（図 6 の破線）および Chiang の理論式（図 6 の一点破線）でも，すべり領域において応力分布は非線形を示すことが確認できる．また，z，r および方向いずれの応力分布に関しても良好な一致を示しており，On-axis 界面すべりにおいて CC-FEM の定式化は妥当であるといえる．

26

0

-0.25

-0.25

-0.25

σm

-0.75

σf

-1
0

-0.5

-0.75

CC-FEM
ANSYS
Chiang0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm

σm
σf

-1

2.5

0

0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm(a) z()m(r=0.0064)()m(r=0.0083)()m(r=0.0101)

0.1

0.05
0
-0.1
0

σf

-1
0

2.5

CC-FEM
ANSYS
Chiang0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm(b) r, 

2.5(a) CC-FEM ( =0.03)
0
-0.25

-0.25

σm

-0.5

-0.75

σf

-1
2.5

Present(μ=0.03)
α=0.07878°
α=0.15756°

0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm(a) CC-FEM ( =0.05)(r)m(r=0.0101)(r)m(r=0.0083)(r)m(r=0.0064)(r)f = ()f=(r)m(r=rf)=q0(z)

-0.05

σm

-0.5

-0.75

0
Normalized stress

Normalized stress

0.15

CC-FEM
α=0°(on-axis)
α=0.07878°
α=0.15756°

Normalized stress

-0.5

-0.15

Normalized stress0
Normalized stress

Normalized stress

0

0

ANSYS
α=0°(on-axis)
α=0.07878°
α=0.15756°

0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm

σm

-0.5

σf

-0.75

Present(μ=0.1)
α=0.07878°
α=0.15756°

-1
0

2.5

(b) ANSYS ( =0.05)

0.5
1
1.5
2
Distance from matrix crack, mm

2.5(b) CC-FEM ( =0.1)

図 6 On-axis 界面すべり解析の応力分布

図 7 Off-axis 界面すべり解析の応力分布

図 8 Off-axis 界面すべり解析の応力分布にお（CC-FEM，ANSYS，理論モデル）（CC-FEM，ANSYS）

ける摩擦係数の影響（CC-FEM）

４．結言

[6]

複合材料への制約条件付き有限要素モデルの適用，日本接着学

本研究では，制約条件付き有限要素モデル（CC-FEM）による CMCの Off-axis 界面すべり問題を定式化した．まず，単繊維が埋め込まれ会誌，50(12), 428-434 (2014).
[7]

た CMC への圧縮負荷を対象に，On-axis 界面すべりによる CC-FEM
による解の妥当性を ANSYS および理論式による解との比較から確認した．続いて，Off-axis 界面すべりを CC-FEM によって解析した結果，母材き裂面からの応力回復が早くなり，静摩擦係数が小さいほど角度の影響，すなわち，Off-axis の影響がより強く現れることが確認できた．
以上のように，本研究で提案した CC-FEM は，On-axis 界面すべり

喜多村竜太，合田公一，界面はく離をともなうセラミックス基

喜多村竜太，山口雄大，合田公一，制約条件付き有限要素法による Off-axis 界面すべり問題の定式化，日本複合材料学会誌，
41(4), 106-111 (2015).

[8]

Y.C. Gao and Y.W. Mai, Fracture of fiber-reinforced materials,
Journal of Applied Mathematics and Physics, 39(4), 550-572 (1988).

[9]

Y.C. Chiang, On a matrix cracking model using Coulomb’s friction
law, Engineering Fracture Mechanics, 74(10), 1602-1616 (2007).

[10] H. Cao and M.D. Thouless, Tensile tests of ceramic-matrix
composites: Theory and experiment, Journal of The American
Ceramic Society, 73(7), 2091-2094 (1990).

だけでなく，Off-axis 界面すべり，繊維破断，母材き裂などの損傷を[11] W.A. Curtin, Theory of mechanical properties of ceramic-matrix

多重節点と制約条件により的確に定義でき，複合材料の損傷問題おcomposites, Journal of the American Ceramic Society, 74(11), 2837-

ける様々な物理現象の再現が期待できる．
参考文献
[1]

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[2]

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[3]

P.H. Geubelle and J. S. Baylor, Impact-induced delamination ofcomposites: a 2D simulation, Composites Part B: Engineering, 29(5),589-603 (1998).

[4]

合田公一，大木順司，玉置純一，鈴木道之，セラミックス基繊
維強化複合材料の界面接触モデルによる FEM 定式化と強度シ
ミュレーション, 日本複合材料学会誌, 31(4), 184-191 (2005).

[5]

喜多村竜太，合田公一，セラミックス基複合材料の損傷モデルの検証と繰返し変形挙動解析，日本機械学会論文集，80 (812),
SMM0080 (2014).

2845 (1991).
[12] S.L. Phoenix and R. Raj, Scalings in fracture probabilities for a brittle
matrix fiber composite, Acta Metallurgica et Materialia, 40(11),2813-2828 (1992).
[13] J.M. Neumeister, A constitutive law for continuous fiber-reinforced
brittle-matrix composites with fiber fragmentation and stress recovery
autore, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 41(8), 13831404 (1993).
[14] A. Kelly and W.R. Tyson, Tensile properties of fibre-reinforced
metals: Copper/tungsten and copper/molybdenum, Journal of the
Mechanics and Physics of Solids, 13(6), 329-338 (1965).
[15] J.K. Kim and Y.W. Mai, Engineered interfaces in fiber reinforced
composites (1st ed), ELSEVIER SCIENCE Ltd, kidlington Press(1998).

32

均一分散を目指したナノコンポジットの連続混練技術に関する研究松本 紘宜*

Study on continuous mixing process of nanoparticles into polymer matrix
to achieve a uniform dispersion and distribution state.
Koki MATSUMOTO*

１．緒言

続化が困難である．また，分散剤等の溶媒の利用は材料コストの増

１．１ 研究背景加を招き，ポリマーへのダメージも考えられる．一方で，分散は困

約 1~100 nm の機能性ナノ粒子がポリマーマトリックス中に均一難であるが，実際の工業化を考えると溶融混練法を用いた連続式プ

分散したナノコンポジット（図 1）は世界各国で 30 年以上に渡り活ロセスが望ましい．また，出来るだけ物理的に分散状態を改善でき[1]発に研究が行われている ．ナノ粒子の粒子サイズはナノレベルでる安価で簡易的なプロセスが望まれている．その中で，連続的に混あることから，大きな比表面積を有しており，ポリマーに少量（数％練をしながら押出・造粒化が行える，同方向回転二軸押出機（図 2）程度）の様々な形状の機能性ナノ粒子を添加するだけで，電気・熱に注目が集まっている．しかしながら，連続式のため，限られた混伝導性，ガスバリア性，振動特性，光学特性等を付与・制御が可能

練時間にてナノ粒子を分散させることが求められ，均一分散を達成となる．

するためには，非常に技術的難易度が高くなる．

しかしながら，ナノ粒子間では静電気力やファンデルワールス力が働き，凝集が引き起こされるために，本来の特性を発揮できずにいる．そのため，このナノ粒子の機能性を最大限に活かすためには，如何にしてポリマー中に均一分散させるかが，技術的課題点となっている．ナノコンポジットが市場へ普及しない大きな原因は，ナノ粒子の材料コストだけでなく，均一分散の難しさ，プロセスの煩雑さ，プロセスコスト，品質管理等が挙げられる．特に，粘度の高い
熱可塑樹脂においては，ナノ粒子の分散が困難であり [2]，その分散

図 2. 二軸押出機のスクリュ断面図と樹脂の流動状態

技術は未だ確立されてはいない．
溶融混練法にて分散させるメカニズムは，二軸押出機に備えられている二本のスクリュが回転することで発生する流動場中の応力の大きさに依存する．二軸押出機中ではせん断流動が支配的であり，せん断応力は樹脂粘度・スクリュ回転数・スクリュ形状に依存する．
しかしながら，分散させるためには適切なせん断応力値が存在し，
図 1. ナノコンポジットと使用されるナノフィラー

閾値を超えるとナノ粒子が破壊やポリマーの熱劣化が生じてしまう．
また，閾値以下であれば，分散は不十分となる．

１．２ ナノ粒子分散の従来技術と新規に取り組む研究課題

そこで，本研究では新たに，せん断流動（図 3 左側）と異なる伸ナノ粒子を樹脂中へ均一分散させる方法として，溶媒にナノ粒子

長流動（図 3 右側）を使って分散させる方法に着目した．ポリマーを分散させる湿式法と，樹脂に熱をかけて溶融させながらナノ粒子

ブレンド・アロイ化の技術においては，経験的に伸長流動によってを混練する乾式法（溶融混練法）に大別される．均一分散を達成す

分散相を微分散化可能であることが知られている．そのため，単軸るには，効率の良い機械的な混練と，粒子間の相互作用エネルギー

押出機，射出成形機のスクリュ形状において，伸長流動を発生させを減少させるような粒子表面の化学処理が必要となる．

るスクリュ形状が検討されつづけている．しかしながら，ナノ粒子

湿式法では，比較的に分散は容易ではあるが，生産性が悪く，連の分散において，その効果は詳細に検討されておらず，体系的に研究は実施されていない状況にある．

*助教

機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering

本研究では，カーボンナノチューブ（CNT）ナノコンポジットを
材料モデルとして選定し，伸長流動が持つ分散効果の基礎的な検討

3319-01-05を行った．ポリマー中の CNT の分散状態は，SEM や TEM の電子顕され，500 kPa 程度まで圧力をかけると，図中に示すように CNT の微鏡観察では限界があるため，機械的特性のみならず，動的粘弾性

凝集体（黒）が微細化していることが分かった．この結果より，伸や結晶特性，電気伝導性の測定によって定量的に評価を行った．ま長流動によってナノフィラーを分散させることが可能であること，た，二軸押出プロセスのための伸長流動が発生可能な混練セグメン

入口圧力損失の増加に伴い CNT の凝集塊面積は大きく減少する傾トを新規に開発した．本稿では，それらの研究成果を紹介する．

向が得られ，伸長流動による圧力損失により分散の制御が可能であることが示唆された．

Shear flow

Extensional flow

Melt polymer

τMelt polymerσστNanoparticle

Shear flow

Nanoparticle

Extensional flow

FshearFextension

Rotating

Fshearr

Stretching

Fextension

Extensional viscosity is 3 times high than shear viscosity (Newtonian fluid)

図 3. せん断流動と伸長流動場における粒子の分散挙動
２．単純一軸伸長流動場における CNT の分散状態
図 2 に示す様に，混練中では流れ方向に速度差が生じる箇所にて
伸長流動変形が生じる．しかしながら，混練中は非常に複雑な流れが生じるため，ここでは理論的な展開が容易な一軸伸長流動変形場

図 5. 入口圧力損失と CNT 凝集面積の関係

における CNT の分散について検討を行った．伸長流動は図 4 に示す
キャピラリー粘度計の拡大→縮小部にて伸長流動が発生する．その伸長流動発生に伴い圧力損失（入口圧力損失：ΔP0）が生じる．この損失により，式(1)から伸長応力が求められる [3]．

3 n  1 P08

３．多貫通孔セグメントにおける CNT の分散状態
前項では，単純な伸長流動場の分散効果について調査を行った．
この技術を工業プロセスに展開するためには，多貫通孔にして生産(1)性を確保する必要がある．そこで，前項と同様に，多貫通孔の場合において，圧力損失と CNT の分散状態を把握する必要がある．また，

ここで，n は非ニュートン流体指数(power-law index)で，ポリマーに貫通孔の個数・貫通孔の穴径・貫通孔の長さが圧力損失及び，CNT

よって異なる．CNT の分散が応力に依存するという仮定の下で，入の分散状態に影響を与えると想定される．ここでは，その影響を調口圧力損失と伸長応力が線形関係にあることから，入口圧力損失と査出来るように，二軸押出機用の多貫通孔セグメントを配置出来る

CNT の分散の関係性についての議論が可能となる．また，限りなくような，図 6 に示す押出装置を自作した．押出ながら圧力を計測し，純粋な伸長流動を発生させるために，オリフィスダイを使用し，オ

押出後にサンプルを取り出せるようになっている．

リフィスダイの穴径及び，押出速度を変化させながら，押出されたHeater

0.25

Pressure
Transducer

ナノコンポジット中の CNT の分散状態を調査した．

D

Orifice die (OD)
ΔP0

Orifice die (OD)
L/D < 0.25

Entrance
Pressure Drop

図 4. 単純伸長流動場における CNT 分散実験方法

図 6. 多貫通孔を備えた基礎押出実験装置の概要図

図 5 に押出中の入口圧力損失と CNT の凝集体面積の関係を示す．

第 2 項の基礎実験とは異なり，貫通孔内部ではせん断流動によるMB は二軸押出機にて極力分散させずに作製したマスターバッチペ

圧力損失が発生するため，計測した圧力損失は入口圧力損失，管内レットを示す．また，オリフィスダイの穴径をそれぞれ変化させた

圧力損失，出口圧力損失が含まれる．この圧力損失は，貫通孔径がデータも図 5 中に示している．低い入口圧力損失値では，CNT の分

小さく，孔数の減少に伴って急激に増加することが，ハーゲン・ポ

散は余り進んでいないが，10 kPa を超えると CNT の分散状態が改善

アズイユの式より導出される．従って，大まかには貫通孔部の透過34

面積（収縮率）と圧力損失値・応力値に相関性があると言える．図

出機の混練ゾーンに配置し，XBD セグメントの前後の圧力値を計測

7 に多貫通孔を通過させた場合の圧力損失と CNT 凝集面積の関係をできるように，バレルを自作した．混練条件は表 1 に示すように，示す．この結果からも，図 5 と同様に，圧力損失値の増加に伴って，バレル温度のみを変化させた条件，スクリュ回転数のみを変化させ

CNT の分散は進むことが示され，分散に必要な圧力損失の域値（約た条件，吐出量のみを変化させた条件で CNT とポリマーを混練し，1.5 MPa）が存在することが示された．この値は二軸押出プロセスに混練後の材料の分散状態をそれぞれ調べた．

おいても，「圧力によって分散の制御が可能であり，1.5 MPa 程度の
表 1. 二軸押出機の混練条件

圧力損失を達成できれば，CNT はおおよそ分散可能である」というProcess Condition

ことが言える．

T [°C]
1

270

2

285

3

300

Ns [min-1]

Q [kg/h]

Q/Ns

300

4.0

0.013

4

200

5

500

300

6

4.0

300

7

0.020
0.008

2.0

0.007

6.0

0.020

４．２ ディスクセグメントの混練特性
バレル温度が 300 ℃の場合（実験番号 No.4~No.7）の混練データ
図 7. 多貫通孔部における圧力損失と CNT 凝集面積の関係を図 10 に示す．横軸は流量と回転数の比を示しており，ディスク間で生じる圧力損失と，比エネルギーとの相関を表している．この結果は，押出流量が高く回転数が低い場合に高い圧力損失が生じるが，４．連続プロセスにおける伸長流動混練技術

一方で全体的に材料に与えられるエネルギーが小さいことを示して伸長流動を用いた混練技術を二軸押出プロセスに適応するためには，伸長流動を効率よく発生させるセグメント形状が求められる．
第 3 項で用いたディスク型セグメントでは，図 8 左側に示す様に，セグメントの噛合い部に隙間が生じるために，昇圧が出来ずに貫通孔部における伸長流動の効果を十分に発揮できていないことが判明した．そこで，図 8 右側に示す，貫通孔部を取り除いた新たなディ
スク型セグメントを考案した（特許取得済） [4] ．ここではその新規

さらに，横軸に比エネルギーを取り，圧力損失と樹脂温度の関係を表したものを図 11 に示す．このデータより，圧力損失と比エネル
ギーは反比例の関係にあり，樹脂温度は比エネルギーの増加に伴って上昇する傾向が得られた．つまり，樹脂温度は圧力損失よりも比エネルギーに大きく依存し，伸長流動による樹脂の発熱は支配的ではないことが示された．本セグメントは従来の混練プロセスと異なる特性を有していることが判明した．

ΔP [kPa]

混練セグメントが有する混練特性と分散効果について記述する．

いる．

図 8. 従来型の貫通孔セグメント形状と新規貫通孔セグメント形状

Melting(KD)Compression

ΔP

Compression

700

0.700

600

0.600

500

0.500

400

0.400

300

0.300

200

0.200

100

0.100

0
0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

SME [kWh/kg]

４．１ 研究概要

0.000
0.025

Q/Ns
図 10. 二軸押出における新規セグメントのプロセス特性

XBD N30D1①②

Hopper

230℃

③

④
Side
Feeder
290℃

⑤

⑥

300℃

300℃

⑦

⑧

⑨

⑩

300℃

300℃

295℃

図 9. 二軸押出機のスクリュにおける新規セグメントの配置位置
図 9 に示すように，新規に発案したセグメント（XBD）を二軸押

４．３ プロセスデータとナノ粒子分散の相関関係
前項にて得られたデータを基に，測定した物性がプロセス物性にどの様に依存するのか調査し，分散状態について考察を行った．図12 に表面抵抗率と引張強度の結果を示す．比エネルギーの増加と共に抵抗率は減少し，導電性が改善されているが，一方で比エネルギー

35

19-01-05と反比例関係にある圧力損失の向上に伴い引張特性は大きく改善さ性を有することが示唆された．しかしながら，本技術の要点は大きれる結果となった．つまり，良い導電特性を有する試料は引張特性

な圧力損失を与えることにあるが，押出機の性質上昇圧能力に乏しが悪く，悪い導電特性を有する試料は引張特性が向上する特異的なく，目標となる圧力損失は達成できていない．これらの課題はプロ結果となった．

セスパラメータの制御やスクリュ構成の最適化を通して実現可能でこの原因について，引張破断面の組織状態（図 13）を観察すると，あると考えており，さらに深く研究を進めていく計画である．

高い比エネルギーを与えたものは非常に大きな凝集塊が存在し，分

現在では，この伸長流動の分散技術を射出成形機へ，適応を試み

散のばらつきが大きな状態となっていた．一方で，高い圧力を与えており，射出成形機のノズルの改造の検討を行っている．射出成形たものは分散のばらつきが小さい組織形態をとっており，結果的にでは，押出機と異なり高速で押出が可能であるため，これまでは得

引張特性の向上が見られたと推察される．

られなかった，高速流動・高圧押出下（高伸長ひずみ速度場）での

700

350

600

345

500

340

400

335

300

330

200

325

100

320

５．複合材料におけるマルチマテリアル化・接合技術

Outlet Temp. [℃]

ΔP [kPa]

ナノフィラーの分散効果についての検討が可能である．

自動車部品における樹脂材料の適応化が進む中，異なる部品の金
属-樹脂接合や樹脂-樹脂接合の課題とその成形品の需要が増加している．特に，樹脂-樹脂接合においては，連続繊維強化からなるテキスタイルコンポジットと短繊維若しくは長繊維強化コンポジットを射出成形機内で一度に成形・接合させる技術が注目されており，強度と超軽量化を兼ねそろえた複雑形状の部品の成形が可能となって

0315
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700

いる．一度で成形が可能であるメリットも有しながら，接合部の強SME [kWh/kg]

度は射出成形時の条件に大きく依存し，その信頼性については検討

図 11. 比エネルギーと圧力損失・吐出温度の関係

そこで，ナノフィラーが炭素繊維織物の層間補強効果があるといされ続けており，十分とは言えない状況にある [5,6]．
う知見 [7-9]をもとに，新たに，この接合界面部に CNT を挿入し接合

log(ρs) [Ω/sq.]

12.0
10.0

18

68

16

66

14

64

σY [MPa]

10

60

6.0

8

58

2.0
0.0

0.2

0.4

SME [kWh/kg]

0.6

54

4

52

2

50

学戦略的研究基盤形成支援事業，2013 年～2017 年）．具体的には，前項で培った二軸押出分散技術を利用して，押出フィルム成形にて

6

56

4.0

部をナノレベルで補強できないか検討を行った（文部科学省私立大

12

62

8.0

0.0

70

εB [%]

14.0

0

200

400

600

ΔP [kPa]800

CNT が分散した可塑樹脂フィルムを作製し，そのフィルムを界面に配置した状態で，基材の上に射出成形を行う単純なプロセスである．
その概略図を図 14 に示す．

0
1,000

図 12. 比エネルギーと表面抵抗率，圧力損失と引張強度・破断伸びの関係

図 14.ナノフィラーを用いた新規接合技術と接合方法
接合強度の評価として，ここは 3 点曲げショートビーム試験を用いて，層間せん断強度（ILSS）を算出した．図 15 に，CNT の配置
図 13.各混練条件下（No.3～7）における引張試験片の破断面をしたものと，配置を行っていないショートビーム試験片の ILSSを比較した結果を示す．基材にオーバーインジェクションをした樹

４．４ 本研究の今後の展望

脂が単純なポリプロピレン（PP）と PP に短繊維のカーボンファイ

本技術はスクリュの回転方向での混練ではなく，伸長流動を用い

バー（CF）が添加された場合でも層間せん断強度は大きく異なるが，て押出方向に混練作用を持たせる技術である．伸長流動によって生

CNT の添加により，射出樹脂が PP の場合で 50％，CF 添加 PP の場

じる圧力損失は熱可塑性樹脂中に均一にナノ粒子を分散させる可能合で 13%の大きな改善が見られた．

36

改善が見られた原因については，明確な理由は明らかになってい

５．おわりにないが，層間のせん断方向に作用する力に対して，CNT がアンカー

本稿で紹介したように，プラスチック成形に関する内容を中心に効果を発揮したか，CNT 配置部のポリマーの結晶化度が改善され，研究を行っている．プラスチック成形は，プラスチック単体から，接合強度の向上につながったのではないかと考えている．

ポリマーブレンド，複合材料までそれらの材料に様々な付加価値を

ILSS (MPa)

つけるべく，最大の特性を発揮させるための材料をデザインする過程である．従来技術の高度化も含め，現在盛んに研究されているナ

20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0

without CNT

ノ技術に着目しながら，新たな成形方法の開発・新規材料の創成にwith CNT

取り組む所存である．
謝辞
The author(s) disclosed receipt of the following financial support for
the research, authorship and/or publication of this article. This work was
financially supported by a (advanced technological) research project fromPure PPthe “Research and Development Center for Advanced Composite

PP/CF Composite

Injection polymer type

Materials” of Doshisha University, Mitsubishi Chemical Corporation, andthe Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

図 15.CNT 配置の有無が層間せん断強度に与える影響(MEXT) of Japan-Supported Program for the Strategic Research
また，CNT の添加率や分散状態が接合強度に大きく及ぼすこともFoundation at Private Universities (No. S1311036).

確認された（図 16）．CNT 自身はフィルム押出方向に配向していると考えられ，界面挿入時も界面部分をつなぎとめる方向への補強効

参考文献

果はないと考えられていたが，図 17 に示すように，剥離後のそれぞ[1] K. Müller et al., Nanomaterials (Basel), Review on the Processing and

れの剥離面を SEM で観察すると，両面に CNT が観察され，剥離後Properties of Polymer Nanocomposites and Nanocoatings and Theirの破面が荒れている状態となっていた．これらの原因については調

Applications in the Packaging, Automotive and Solar Energy Fields, 7(4),

査中ではあるが，界面接合強度の一つの手法として有効であること(2017), 74.

が示唆された．また，本プロセスは多くの CNT を必要としない点と[2] M. Hosokawa, K. Nogi, M. Naito, and T. Yokoyama, Nanoparticle

優れた生産性という点にメリットがあり，非常に有用な方法であるTechnology Handbook, Elsevier Science, Oxford, UK, (2007).
[3] F.N. Cogswell, converging flow of polymer melts in extrusion dies,と言える．

Polym. Eng. Sci., 12, (1972), 64-73.
[4]「多軸混練機を用いたナノコンポジットの製造方法並びにこれら

20に用いるディスク型セグメント」，特許第 6532628 号，田中達也，松ILSS [MPa]16

本紘宜[5] T. Joppich, A. Menrath, F. Hennning, Advanced Molds and Methods

12

for the Fundamental Analysis of Process Induced Interface Bonding

8

Properties of Hybrid, Thermoplastic Composites, Procedia CIRP 2017, 66,

4
0

0

0.5

1

1.5

2

PROCESS 1 (PP/CF IM)(2017), 137-142.

PROCESS 2 (PP/CF IM)[6] M. Fiorotto, G. Lucchetta, Experimental investigation of a new hybrid

2.5

3

3.5

4

CNT Contents [Wt.%]
図 16.CNT の含有率及び分散状態と ILSS の関係

molding

processtomanufacturehigh-performancecomposites,

International Journal of Material Forming, 6(1), (2013), 179-185.
[7] E.J. Garcia, B.L. Wardle, A.J. Hart, et al., Fabrication andmultifunctional properties of a hybrid laminate with aligned carbon
nanotubes grown in Situ. Composites Science and Technology, 68(9),(2008), 2034-2041.
[8] S.S. Wicks, R.G. De Villoria and B.L. Wardle, Interlaminar andinterlaminar reinforcement of composite laminates with aligned carbon
nanotubes. Composites Science and Technology, 70(1), (2010), 20-28.
[9] V.P. Veedu, A. Cao, X. Li, et al., Multifunctional composites using
reinforced laminae with carbon-nanotube forests. Nature Materials, 5,(2006), 457-462.

図 17.ショートビーム試験後の剥離面（基材と射出樹脂）

42

鉄５核錯体を用いた酸素発生反応
岡村 将也*

Water oxidation reaction catalyzed by a penta-nuclear iron catalyst
Masaya OKAMURA*

１．緒言

鉄５核錯体

植物は太陽光エネルギーを使って，水と二酸化炭素から酸素とデ

６配位鉄イオン

ンプンを合成し，自らのエネルギー源を作っている．この光合成の５配位鉄イオンプロセスを模倣して人類もエネルギーを持続的に生み出せないか，

酸素原⼦

そんな夢の方法が人工光合成である．人工光合成の実現は環境・エ
ネルギー問題の解決に直結するため，その研究開発が大いに注目されている．

配位⼦（HL）

人工光合成では，水や二酸化炭素から水素やアルコールといった化学燃料を合成する還元反応，ならびに還元に必要となる電子を創出する水の酸化反応（酸素発生反応）の２つの反応から構成される．
これらの反応の進行には触媒の存在が不可欠であるが，高活性・高戦略 I︓多核構造

耐久な触媒の開発は容易ではない．特に酸素発生反応はその反応プ

戦略 II︓⽔分⼦の活性化サイト

ロセスの複雑さから触媒開発が難しく，人工光合成を実現するうえでのボトルネックの一つとなっている．
植物の光合成に目を向けると，葉緑体に存在する OEC（Oxygen
Evolving Complex）と呼ばれる金属錯体が非常に高効率で酸素発生反応を行っている [1,2]．この OEC は生体内でのみ安定な構造である
ため，OEC そのものを取り出して酸素発生触媒として使うことは困

図１．鉄５核錯体（1）の構造，および２つの特徴（多核構造，分子難である．従って，人工的にデザインされた金属錯体触媒の開発が内の水分子活性化サイト）．

これまでに多く試みられている[3-18]．近年では，第一遷移金属元素(Mn～Cu)を有する単核錯体が精力的に研究されており，なかでも鉄錯体は，安価で環境負荷が小さいという点で最も魅力的な研究対象が生じる反応である．この反応の触媒を作るうえで，特に重要となるポイントは２つある．１つ目は４電子が移動する多電子移動過程である．しかし，既存のほとんどの鉄錯体触媒は [8,11,15,17]，反応中にである．２つ目は２分子の水がそれぞれ酸素原子(O)を１つずつ供給

分解することによって触媒活性を失い，さらに，その反応速度は最して酸素分子(O-O)を作る結合生成過程である．すなわち，触媒開発

大でも TOF（触媒回転頻度）= 1.6 s であり ，他の金属元素を用いにおいては，多電子移動と結合生成という２つの過程を効率的に行た錯体（TOF = 300 s （Ru 錯体））

-1

1

[12]

[8]

に比べると非常に低い．そのう戦略を導入しなければならない．そこで本研究では，触媒設計にため，人工光合成の実現に向けて，安価な鉄を用いた錯体で耐久性「多核構造」と「分子内の水分子活性化サイト」という２つの特徴をが高く，天然の光合成系に匹敵するような触媒活性を有する酸素発取り入れることが重要だと考えた（図１）．１つ目の「多核構造」は，生触媒の開発が求められている．

酸化還元活性な金属イオンを集積することによって，反応に必要な４電子の移動を容易にする．２つ目の「分子内の水分子活性化サイ

２．触媒デザイン
酸素発生反応は化学反応式で(2H2O → O2 + 4H+ + 4e)と表され，２つの水分子から，１つの酸素分子，４つのプロトン，４つの電子ト」は，分子内での O-O 結合形成を促進するためである．酸素発生反応の律速段階は，２分子の会合を必要とする分子間の O-O 結合生成であることが多い [10,13,14,16]．すなわち，その分子間のプロセスを経由しないようにするため，分子内に近接した水分子活性サイト*助教

物質生命化学科
Assistant Professor， Dept. of Material & Life Chemistryを配置し，分子内反応によって反応速度を向上させることを目的とした．
以上のような考察に基づき，鉄イオンと 3，5-bis(2-pyridyl)pyrazole

4319-01-05

FeII4
FeIII1FeII3FeIII2

FeII1 FeIII5
FeII2
FeIII4FeIII3ー H2O添加
錯体１
鉄５核錯体

触媒電流

FeII5
ブランク
ブランク

（中央）錯体 1 （0.2図２．
（左）錯体 1（0.2 mM）のアセトニトリル溶液中におけるサイクリックボルタモグラム，掃引速度：10 mV s–1．
mM）のアセトニトリル溶液中における 5 M の水添加時ならびに水非添加時のサイクリックボルタモグラム，掃引速度：10 mV s–1．
（右）アセトニトリル／水混合溶媒（10：1）中での定電位電解実験における電荷量の時間変化．印加電圧：1.42 V vs. Fc/Fc+．
(HL) により構築される鉄５核錯体[{FeII(μ-L)3}2FeII2FeIII(μ-O)]3+ (1，

水の添加に起因していることから触媒的な酸素発生反応の進行を示

図１) に注目した．本錯体 1 は，酸化還元活性な鉄イオンを５つ有唆している．次に酸素発生反応を定量的に評価するため，陽極と陰していることから良好な電子伝達能を示すことが期待される．また，

極を陰イオン交換膜で仕切った H 型セルを用いて定電位電解を試み

上下の２つの鉄イオンが６配位八面体構造である一方で，中央の３た．錯体 1 および錯体非存在下の溶液に電圧（1.42 V vs. Fc/Fc+）をつの鉄イオンは５配位三方両錐構造（配位不飽和）である．従って，印加し，流れた電流値を観測した結果を図２右に示す．鉄錯体を含

この３つの鉄イオンは水分子が配位することによって，分子内の近む溶液では，大きな電流が観測され，陽極の表面から気泡の発生が接した位置に鉄オキソ種（O-O 結合生成の活性種）が得られ，O-O 結

確認された．ガスクロマトグラフィーによって，セル内のガス成分合生成が促進されるのではないかと期待した．そこで，錯体 1 を用を分析したところ，酸素が検出された．一方で鉄錯体を含まない溶

いた酸素発生触媒機能を検討することとした．

液では電流が流れず酸素の発生も確認されなかった．錯体 1 の反応についてファラデー効率を計算すると，96%という非常に高い値が得られ，鉄錯体が酸素発生反応を選択的に進行させる触媒であるこ

３．合成と酸素発生触媒機能
鉄錯体 1 は FeSO4・7H2O と配位子（HL）を 6:5 のモル比でメタノー
ル中に混合し，塩基の存在下で撹拌することで合成される[18]とが確認された．

．アセ

トニトリル，水の混合溶媒中から結晶化を行い，赤色結晶を 72%の４．TOF の算出収率で得た．同定は単結晶 X 線構造解析，ESI-TOF-MS，57FeMössbauer

電気化学的な酸素発生反応の活性評価の一つとして，触媒反応速測定，および元素分析によって行い，錯体 1 の５つの鉄イオンのう度（TOF）の決定を検討した．錯体の電子移動速度が十分に速く，

ち１つは３価の鉄（FeIII ）であり，FeII4FeIII1 の状態として得られた基質が豊富に存在する場合，触媒電流は化学反応にのみ依存し，以ことが分かった．錯体 1 は上記のように加熱を必要とせず簡単な方下に示す（式 1）を用いて，反応速度係数 kcat（TOF）を求めること

法で合成できるため，省エネルギーで生産可能という工業的なメができる [13, 19-21]．

リットがある．
錯体 1 の電気化学的性質を調べるため，アセトニトリル中（水非存在下）でのサイクリックボルタンメトリーを測定したところ，１つの可逆な還元波（E1/2 = 0.55 V vs. Fc/Fc+）と４つの可逆な酸化波

1�cat RT 2 �1
�cat
� � 2 �式 1�
� 2�2�2�cat �F�p（E1/2 = 0.13， 0.30， 0.68 and 1.08 V）が観測された（図２左）．このこの式から，触媒電流の大きさ icat を可逆な１電子過程のピーク電

５つのピークは，鉄５核錯体の FeII/FeIII に由来する電子移動による流の大きさ ip で割った比は， ν (掃引速度)の-½ 乗に比例することものと考えられる．すなわち，逐次的な電子移動により錯体 1 はすが分かる．したがって，図３に示すようにサイクリックボルタンメ

べての鉄が２価の FeII5 状態からすべての鉄が３価の FeIII5 状態までトリーを用いて錯体 1 の掃引速度依存性を測定し各 icat，ip の値を

６つの酸化還元状態をとることができる．このように錯体 1 は多核決定した．得られた値から icat/ip をν-½でプロットしたところ，比構造に由来した柔軟な電子移動能を有していると考えられ，４電子

例関係が得られた．そこで，その傾きから kcat = TOF を求めた結果，の移動を要する酸素発生反応の触媒に利用できるのではないかと期TOF は 1,900 s-1 であることが分かった．反応条件が異なるため厳密待される．

な TOF 値の比較はできないが，錯体 1 の TOF 値はこれまでに報告

そこで錯体 1 の溶液に水を添加し，サイクリックボルタンメト

されていた鉄錯体（~1.6 s-1）よりも大きく，植物の光合成におけるリーを測定することで酸素発生触媒機能について調べた．その結果，

OEC の酸素発生反応速度（~400 s-1） [2]をも上回っていた．また，大きな不可逆な電流値の増加が４つ目の酸化電位の辺りから観測さ触媒の耐久性を示す触媒回転数 TON も１００万回以上であったこ

れた（図２中央）．このような連続的な電流値の増加は，触媒反応のとから，耐久性も十分に高いことが明らかになった．

進行に伴って還元種が再生されることによって生じると考えられ，

44

図３．
（ 左）水の非存在下における錯体 1 の掃引速度依存性．
（ 右）
水存在化における触媒電流の掃引速度依存性．
５．触媒サイクル
錯体 1 の触媒反応機構を理解することは，その高い触媒機能の根源を明らかにするうえで非常に重要である．そこで，実験的および計算化学的に錯体 1 の反応メカニズムを調査した．鉄錯体は初期状
態では図４に示す S0 状態である．電気化学測定の結果から，４段階

図４．錯体 1 の酸素発生反応における推定触媒反応サイクル．

の電子移動により S4 状態が生成し，その後水分子と反応する．この定は熊本大学の速水真也先生，量子化学計算は分子科学研究所の柳

水分子との反応の活性化エネルギーは 15 kcal mol–1 程度と見積もら

井毅先生，倉重佑輝先生，錯体合成の知見は福岡大学の川田知先生

れ，水との反応が室温で十分に進行することが示唆された．続いて，と佐賀大学の米田宏先生のご協力を得て行いました．この場を借りA 状態からもう１分子の水との反応とプロトン解離が起き，オキソて厚く御礼申し上げます．

種（B）が生成すると考えられる．この B 状態では，分子内電子移動で生じる混合原子価状態が最安定であることが明らかとなってい参考文献

る．続けて起こる酸素－酸素(O-O)間の結合生成反は，活性化エネル[1] Y. Umena, K. Kawakami, J.-R. Shen and N. Kamiya, Crystal

ギーが 10 kcal mol-1 未満であり，結合生成反応がすばやく進行すると考えられる．最後に，酸素分子が鉄錯体から離れて，鉄錯体は初期の S0 状態に戻る．以上の反応機構では，錯体 1 の有する５つの鉄イオンが４電子の移動に寄与しており，近接した位置にある２つのstructure of oxygen-evolving photosystem II at a resolution of 1.9 Å.
Nature, 473, 55 (2011).
[2] G. C. Dismukes, R. Brimblecombe, G. N. Felton, R. S. Pryadun, J.
Sheats, L. Spiccia and G. F. Swieggers, Development of bioinspired
Mn4O4 – Cubane water oxidation catalysts: Lessons from photosynthesis.

鉄イオンが酸素－酸素結合生成反応の効率化に深く関わっている．

Acc. Chem. Res., 42, 1935 (2009).

従って，想定した「多核構造」と「分子内の水分子活性化サイト」[3] S. W. Gersten, G. J. Samuels and T. J. Meyer, Catalytic oxidation ofという二つの戦略が触媒機能の向上に寄与したと考えられる．

water by an oxo-bridged ruthenium dimer. J. Am. Chem. Soc., 104, 4029
(1982).

６．まとめ[4] T. Wada, K. Tsuge and K. Tanaka, Electrochemical oxidation of

本研究では，「多核構造」と「分子内の水分子活性化サイト」と

water

to

dioxygencatalyzedbytheoxidized

form

of

the

いう２つの戦略を導入した鉄５核錯体を酸素発生触媒に用いた．本bis(ruthenium-hydroxo)complex in H2O. Angew. Chem. Int. Ed., 39,

錯体は電気化学的な酸素発生反応において，高い酸素発生速度と高1479 (2000).

い耐久性を示し，既存の鉄錯体，および植物の光合成における触媒[5] R. Zong and R. P. Thummel, A new family of Ru complexes for water

よりも優れた触媒性能を持つことが分かった．今後は開発された高oxidation. J. Am. Chem. Soc., 127, 12802 (2005).

活性触媒を使ってより実用化を目指した試みが進展し，分子を基盤[6] J. J. Concepcion, J. W. Jurss, J. L. Templeton and T. J. Meyer, Oneとした人工光合成研究の発展につながると期待される．

site is enough. Catalytic water oxidation by [Ru(tpy)(bpm)(OH2)]2+ and[Ru(tpy)(bpz)(OH2)]2+. J. Am. Chem. Soc., 130, 16462 (2008).

謝辞
本報は，筆者が分子科学研究所 錯体物性研究部門 正岡グルー[7] S. Masaoka and K. Sakai, Clear evidence showing the robustness of ahighly active oxygen-evolving mononuclear ruthenium complex with an

プにて行った研究（Nature, 530, 465, (2016). ）の一部をまとめたもaqua ligand. Chem. Lett., 38, 182 (2009).

のである．本研究を進めるにあたり，様々な場面で懇切丁寧な御指[8] W. C. Ellis, N. D. McDaniel, S. Bernhard and T. J. Collins, Fast

導をしてくださった分子科学研究所の正岡重行先生と近藤美欧先

water oxidation using iron. J. Am. Chem. Soc., 132, 10990 (2010).

生，各種測定などで多大なるサポートしてくださった技術支援員の[9] Q. Yin, J. M. Tan, C. Besson, Y. V. Geletii, D. G. Musaev, A. E.

久我れい子さんに心より感謝いたします．また， 57FeMössbauer 測

Kuznetsov, Z. Luo, K. I. Hardcastle and C. L. Hill, A fast soluble

45

19-01-05
carbon-free molecular water oxidation catalyst based on abundant metals.
Science, 328, 342 (2010).
[10] M. Yoshida, S. Masaoka, J. Abe and K. Sakai, Catalysis ofmononuclear aquaruthenium complexes in oxygen eolution from water:
A new radical coupling path using hydroxocerium(IV) species. Chem.
Asian J., 5, 2369 (2010).
[11] J. L. Fillol, Z. Codolà, I. G.-Bosch, L. Gómez, J. J. Pla and M.
Costas, Efficient water oxidation catalysts based on readily available
iron coordination complexes. Nature Chem., 3, 807 (2011).
[12] L. Duan, F. Bozoglian, S. Mandal, B. Stewart, T. Privalov, A. Llobet
and L. Sun, A molecular ruthenium catalyst with water-oxidation activity
comparable to that of photosystem II. Nature Chem., 4, 418 (2012).
[13] S. M. Barnett, K. I. Goldberg and J. M. Mayer, A soluble
copper-bipyridine water-oxidation electrocatalyst. Nature Chem., 4, 498(2012).
[14] L. Vigara, M. Z. Ertem, N. Planas, F. Bozoglian, N. Leidel, H. Dau,
M. Haumann, L. Gagliardi, C. J. Cramer and A. Llobet, Experimental
and quantum chemical characterization of the water oxidation cycle
catalysed by [RuII(damp)(bpy)(H2O)]2+. Chem. Sci., 3, 2576 (2012).
[15] D. Hong, S. Mandal, Y. Yamada, Y.-M. Lee, W. Nam, A. Llobet andS. Fukuzumi, Water oxidation catalysis with nonheme iron complexes
under acidic and basic conditions: Homogeneous or heterogeneous?
Inorg. Chem., 52, 9522 (2013).
[16] D. Wang and J. T. Groves, Efficient water oxidation catalyzed byhomogeneous cationic cobalt porphyrins with critical roles for the buffer
base. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 110, 15579 (2013).
[17] M. K. Coggins, M.-T. Zhang, A. K. Vannucci, C. J. Dares and T. J.
Meyer, Electrocatalytic water oxidation by a monomeric amidate-ligated
Fe(III)–aqua complex. J. Am. Chem. Soc., 136, 5531 (2014).
[18] R. Matheu, MZ. Ertem, J. Benet-Buchholz, E. Coronado, VS.
Batista, X. Sala and A. Llobet. Intramolecular proton transfer boosts
water oxidation catalyzed by a Ru complex. J. Am. Chem. Soc., 137,
10786 (2015).
[18] K. Yoneda, K. Adachi, K. Nishio, M. Yamasaki, A. Fuyuhiro, M.
Katada, S. Kaizaki and S. Kawata, An [FeII3O]4+ core wrapped by two[FeIIL3] units. Angew. Chem. Int. Ed., 45, 5459 (2006).
[19] M. L. Helm, M. P. Stewart, R. M. Bullock, M. R. DuBois and D. L.
DuBois, A synthetic nickel electrocatalyst with a turnover frequency
above 100,000 s−1 for H2 production. Science, 333, 863 (2011).
[20] C. C. L. McCrory, C. Uyeda and J. C. Peters, Electrocatalytichydrogenevolutioninacidic

water

with

molecular

cobalttetraazamacrocycles. J. Am. Chem. Soc., 134, 3164 (2012).
[21] S. C. Marinescu, J. R.Winkler and H. B. Gray, Molecularmechanisms of cobalt-catalyzed hydrogen evolution. Proc. Natl Acad.
Sci. USA, 109, 15127 (2012).

49

50

[8].

51

障を伴う直列システムを運用する際に，最適な保全計画を立てることが可能になった．

S. Ota, M. Kimura, N. Tazi and T. Nakagawa, Optimal blockreplacement policy for an n-unit series system with dependency basedon an FGM copula, Proc. 11th Intern. Conf. Mathematical Methods in
Reliability, 8 page (Hong Kong, 2019. 6).

3．受賞研究の紹介
3­1
3­2

材料 疎水性 / 親水性 研究
Design of Polarization Rotator Based on Square Lattice Photonic Crystal Fiber with Double-hole Unit

客野 遥
Zejun ZHANG

53

ナノ材料の疎水性/親水性の研究
客野 遥*

Hydrophobic/hydrophilic Properties of Nanomaterials
Haruka KYAKUNO*

１．緒言

報告もある[10-11]．ただし，これら研究のほとんどは平坦な材料表

このたび，公益財団法人新世代研究所（ATI）の主催する「ATI

面について行われている．そのため，疎水性/親水性および疎氷性に研究奨励賞」を受賞することができた．ATI では，「ナノサイエンス」

関する根本的・多角的理解を深めるために，より複雑な材料表面ををキーワードとする若手研究者の研究を奨励することを目的とし，用いた研究が必要とされている．

公募により毎年数件の研究テーマを採択して研究費の助成を行っている（ATI 研究助成）．ATI 研究奨励賞は，ATI 研究助成を受けた研究者を対象に，助成により研究計画が十分に達成され，かつ優れた研究成果を出したと評価しうる研究を表彰するものである．
筆者は，「水のナノ構造制御による新規物性・機能の設計」という研究課題で 2014 年度に ATI 研究助成を受け，その成果が評価されて今回の受賞に至った．当該研究課題において，筆者はナノ材料の「疎水性/親水性」に着目した．単層カーボンナノチューブ（single-walled carbon nanotubes; SWCNTs）の 1 次元円筒空洞を用いた実験により，温度と直径に依存する SWCNT の特異な疎水性/親水性を明らかにした．本稿では，その研究内容の概要を紹介する．
２．研究の背景疎水性/親水性は水に対する物質の親和性のことであり，疎水性の

図１. SWCNT 内包水の性質に関する温度-直径(T-D)相図．実線と破線

物質は水になじみにくく，親水性の物質は水になじみやすい．たとは，それぞれ液 体 -固 体 転 移 と wet-dry 現 象 の 境 界 線 を示 す． 図 中

えば疎水性は，たんぱく質の折り畳みや生体分子の自己集合化，蓮の”wet (solid)”相では，内包水の構造は筒状の氷（ice-NT）である．”wetの葉の自浄作用など，多くの自然現象において重要な役割を果たし(liquid)-dry (empty)”境界は，XRD 実験によって決定された[17]．右の模ていると考えられており[1-3]，その特性を応用した革新的な生体医式図は，wet-dry 現象の様子を表す．

療材料や自浄性材料，ナノ流体デバイスなどの創製が期待されている[4-6]．疎水性/親水性は，定量的には物質表面と水との間の接触角

３．研究の目的 を用いてしばしば表現される．すわなち，  が 90°以下（もしく以上のような背景をふまえ，我々はナノサイズの 1 次元円筒空洞は  が 0 に近い）表面を親水性，  が 90°以上の表面を疎水性と呼を有する SWCNT の疎水性/親水性に着目した．SWCNT は炭素原子

ぶ．  の測定は，巨視的に材料表面を特徴づける方法として有用でのみから成り，その空洞壁は原子レベルで滑らかである．また，そある．しかし一方で，より根本的かつ分子レベルで疎水性/親水性をの空洞サイズは 1 nm 以下から数 nm まで系統的に変化させることが理解するための試みも近年盛んに行われている[7-9]．たとえば，材可能である．SWCNT 空洞内に閉じ込められた水は，理論・実験の料表面の疎水性/親水性は，水滴の大きさや水のミクロな構造に影響両面から広く世界的に研究されている[12-18]．近年になり，SWCNTを受けることが指摘されている[7]．さらに，材料表面と氷とのなじ

内包水の性質に関する温度-直径（T-D）相図が提案された[13, 17, 18]

みにくさを表す「疎氷性」という性質も近年注目されている．大変（図１）．この相図に示されるように，SWCNT に内包された水の性

興味深いことに，疎水性の表面は必ずしも疎氷性ではない，という質は，温度と直径によって著しく変化する．すなわち，ある直径 Dc（Dc ~1.4-1.6 nm）以下では，SWCNT のチューブ軸方向に一次元の周

*准教授

物理学教室
Associate Professor, Institute of Physics

期性をもつ筒状の氷（Ice-NT）が形成される．一方，Dc より直径の大きい SWCNT では，内包された水がある温度 Twd ~220 K 以下で
SWCNT 内部から外部へと排出される現象（wet-dry 現象，もしくは

5419-01-05
親水性-疎水性転移）が起こる．この wet-dry 現象は可逆的であり，氷（ice Ih）と同一であり，その氷の源は wet-dry 現象によって SWCNT

温度を上げると Twd 以上で SWCNT 内部は再び水で満たされる．T wd

内部から外部へと排出された水であると考えることができる．または直径 D に依存し，D が大きいほど高くなることも X 線回折（XRD）

本顕微鏡観察により，Twd 以下で起こる SWCNT 外部への水の排出実験などによって示された[17]．しかし，このようなごく低温（220（もしくは T wd 以上で起こる SWCNT 内部への水吸着）は，SWCNTK 付近）で SWCNT 内外を水がどのように行き来するのか，そのメ

内外の水蒸気相を介して起こることが明白に示された．

カニズムは明らかにされていなかった．そこで本研究では，複数の実験手法を用いてこの wet-dry 現象のメカニズムを詳細に調べた．
４．研究手法本研究で用いた実験手法は，光学顕微鏡観察，X 線回折（XRD）
実験，示差走査熱量（DSC）測定，古典分子動力学（MD）計算などである．本稿では紙面の都合により，光学顕微鏡観察と MD 計算
について主に紹介する．
光学顕微鏡観察には，Nikon Eclipse LV100D を用いた．光学顕微
鏡用温度制御システム（Linkam THMS350V）を使用することにより，
wet-dry 現象のその場観察を可能にした．試料には，eDIPS 法[19]によって作製された平均直径 1.68-2.40 nm の SWCNT 試料（5 種類）を用いた．これらの試料は，600 ℃以上の空気中加熱処理を行うことによりチューブの先端や壁面に穴を開け，内部空洞を利用可能にした．SWCNT 試料は，0.7 mmφの石英ガラス管に超純水の飽和水
蒸気とともに封入した．測定温度領域は室温から 150 K までとし，冷却/加熱スピードは 10 K/min とした．
古典 MD 計算では，有限長 SWCNT に内包された水のメニスカ
ス（液面形状）を調べた．SWCNT を構成する炭素原子は空間に固定し，水分子には SPC/E モデルを用いた．数値積分法には Gear 法
を用い，数値積分の時間刻み幅は  t  1 .0 fs として計算を行った．
系の粒子数と体積は一定とし，温度は速度スケーリング法によって図 2. Wet-dry 現象の光学顕微鏡写真の一例．黒色の領域が SWCNT制御した．まず水の分子運動が十分に速い温度（おおよそ 220 K 以試料である．矢印は，wet-dry 転移温度 T wd 以下で出現した水滴（また上）で，温度を一定としてシミュレーション時間 2 ns 程度の MD 計は氷結晶）を示している．

算を行い，系を熱平衡状態にした．その後，降温速度 25-50 K/ns で
徐々に 100 K まで冷却した．直径の異なる 2 種類の SWCNT（D =５．２．古典 MD 計算

2.400 nm と D = 1.317 nm）について独立した計算をそれぞれ 40 回以

図 3 に，SWCNT 内部における水分子の分布を示す．温度 285 K

上行い，内包水のメニスカスの解析を行った．D = 2.400 nm のでは，どちらの SWCNT でも内包水のメニスカスは親水的（下に凸）

SWCNT は長さ L=13.05 nm で内包水分子数 N=395 個，D = 1.317 nm

な形状をしている．一方低温では，直径によってメニスカスの形状の SWCNT は L=7.166 nm で N=100 個とした．

が異なる．直径の小さい SWCNT（D = 1.317 nm）では，温度を下げると内包水は ice-NT を形成し，これは強親水的なメニスカスと見な

５．実験結果と考察すことができる．それに対し，直径の大きい SWCNT（D = 2.400 nm）

５．１．光学顕微鏡観察

では，低温（温度 185 K）のメニスカスは疎水性（上に凸）に近い

図 2 に，得られた顕微鏡写真の一例を示す．温度 Twd（約 220 K）

形状をしている．すなわち SWCNT 内壁と水との接触角を  とすれ以下まで冷却すると，水滴が SWCNT 試料の表面に出現した（図中ば，D = 2.400 nm において 285 K では  ~ 66°であるのに対し，185 Kの矢印）．水滴は，SWCNT 試料表面だけでなく，試料から遠く離れでは  ~ 90°となっており，降温とともに SWCNT 内壁が疎水性へたガラス管の内壁にも成長した．よく観察すると，これらの水滴はと変化している．なお，低温（おおよそ 200 K 以下）における水分多面体のような形状をしている．つまり，氷結晶であると考えられ子の運動は非常に遅いため，本 MD 計算のシミュレーション時間内る．一方，温度を上げると水滴は 240 K 近傍で消失した．

では系を十分な熱平衡状態にすることができなかった．よって現実

これらの振る舞いは，XRD 実験の結果とよく整合している．XRD
実験では，温度を下げると Twd 以下で SWCNT の内包水量が減少すの系では，D = 2.400 nm の低温におけるメニスカスは MD 計算結果
よりも疎水的な形状になり得ると考えている．

るとともに氷結晶（ice Ih）が形成されること，温度を上げると Twd

このようなメニスカスの変化は，内包水の水素結合ネットワーク

以上で ice Ih が消失するとともに SWCNT 内部が再び水で満たされ構造の発達と強い相関があると思われる．すなわち，水素結合ネッ

ることが示唆されている[17, 18]．この XRD 実験の結果をふまえる

トワークの発達度合が SWCNT の疎水性/親水性（もしくはメニスカと，顕微鏡観察で観察された水滴（氷）は XRD 実験で観測された

スの形状）を決める重要な要素になっており，それにより wet-dry

55

現象が引き起こされるのではないかと考えた．図 4 に，水分子の配作用のために，P’cnt は，Pcnt より大きいことが期待される．P’cnt は，位数の温度変化を示す．図の縦軸は，系の全水分子数に対して配位

古典的なケルビン方程式を用いると以下のように書ける[20]．

数 4 の水分子数が占める割合，f4 とした．まず，室温付近での値に4V Pcnt    exp  Pcnt
 cos  
 DRT

着目する．温度 285 K では，D = 1.317 nm よりも D = 2.400 nm の方が f4 は大きい（それぞれ，0.35 と 0.45）．このときの接触角はそれぞれ  ~ 40°と  ~ 66°であり，D = 2.400 nm の方が  も大きい．このことから，もし f4 が SWCNT 直径 D とともに増加するならば，Dの大きい SWCNT はより疎水的であることが期待される．
次に低温での振る舞いに着目する．温度を下げると，D = 2.400 nm
では f4 と  どちらも徐々に増加する．一方 D = 1.317nm では，250 K
近傍で f4 が急激な増加を見せると同時に  ~ 0°（強親水性）とな(1)

ここで， V は水のモル体積，  は水の表面張力， R は気体定数である． D ' は有効空洞径であり， D' D  t と定義した．t は SWCNT
壁の厚みと水分子の大きさに相当し，t ~ 0.3 – 0.6 nm とした．P’cnt (∞)
は  cos   0 で の 圧 力 で あ り ， 疎 水 性 （  > 90° ） の 場 合 は  Pcnt    となる．式(1)は巨視的な系に適応されるものであるが，Pcntる．つまり，どちらの SWCNT においても低温で f4 は増加するが，最近の MD 計算において，直径 1 nm 程度の水滴にもこの基礎的な

接触角  の振る舞いが異なる．この違いは内包水の水素結合ネット

方程式が使用できることが提案されている[21]．

ワーク構造の違いによるものであると推測している．直径の大きい
SWCNT では，低温で発達した水素結合ネットワーク構造が SWCNT
空洞の形状に適合しないために  が増加する．一方，直径の小さい
SWCNT では，低温（D = 1.317nm では 250 K 近傍）で ice-NT が形成されるために f4 が急増する．この ice-NT の構造は SWCNT 空洞によく適合しており，  ~ 0°となる．

以上を踏まえ，wet-dry 現象について準定量的な検証を行う．まず，式(1)を以下のように書き直してみる．

 U 
 exp   0 
Pcnt  Pcnt
 RT 

4V U     exp  
exp   0  Pcnt
 cos  
 DRT RT 
 100  330
 exp  cos  
 PSC exp  
 T 
 T


(2)

ここで，V  1.8  105 m3 / mol ，  7.6  10 2 N / m ，D  2 nm とし，
こ れ ら の 値 は 温 度 に 依 ら ず 一 定 で あ る と 仮 定 し た ． Pcnt / P 'cnt は

exp  U 0 / RT  に等しいとし，さらに SWCNT 内外の水分子のポテン
シャル差を U 0 / R  100 K と見なした[22]．また，バルク過冷却水の飽和水蒸気圧 Psc を P’cnt (∞)として用いた．式(2)より，温度 240 K において内包水の接触角が   78 であったとすると， Pcnt  0.50 PSC となる．ここで  の値は，MD 計算結果の 285 K と 185 K の間を補間した値である．文献[23]より温度 240 K において PIh  0.71PSC である
図 3. r-z 面内での水の分布（MD 計算）．ここで，r は SWCNT のチュー
ブ軸からの距離，z はチューブ軸に沿った座標である．+印は，水分子内の酸素原子位置を示す．独立した 40 回の MD 計算を行い，その結果を重ね合わせた．(a) 直径 2.400 nm，(b) 直径 1.317 nm での結果．(b)の 150 K では，内包水は 7 員環の中空 ice-NT を形成している．(c)と(d)は，SWCNT 壁と水との間の接触角  の模式図．
５．３．Wet-dry 現象のメカニズム
これより，wet-dry 現象のメカニズムについて議論する．光学顕微
鏡観察により，wet-dry 現象は SWCNT 内外の水蒸気相を介して起こることが示された．そこで dry（wet）現象は，SWCNT 外部の飽和水蒸気圧 Pcnt が，バルク氷（ice Ih）表面の飽和水蒸気圧 PIh より大きい（小さい）ときに起こると考える（図 1）．水は SWCNT の円筒
空洞に内包されているので，SWCNT 内部の飽和水蒸気圧 P’cnt は内包水のメニスカスに依存する．また，内包水と SWCNT 壁との相互ので，Pcnt  PIh となる．これは，温度 240 K 近傍において水は SWCNTの内部に凝縮することを意味する．一方，もし温度 200 K 付近で  96 ならば， PIh  0.71PSC  Pcnt となるので，内包水は 蒸発してSWCNT 外部の ice Ih へと凝集する．

56

19-01-05[2] S. Granick, and S. C. Bae, Science 322, 1477-1478 (2008).
[3] Y-. T. Cheng, and D. E. Rodak, Appl. Phys. Lett. 86, 144101 (2005).
[4] S. Huang, M. Bai, and L. Wang, Sci. Rep. 3, 2023 (2013).
[5] R. Blossey, Nature Mater. 2, 301-306 (2003).
[6] A. Noy, H. G. Parka, F. Fornasiero, J. K. Holt, C. P. Grigoropoulos,
and O. Bakajin, Nano Today 2, 22-29 (2007).
[7] L. Lupi, N. Kastelowitz, and V. Molinero, J. Chem. Phys. 141, 18C508(2014).
[8] T. A. Ho, D. V. Papavassiliou, L. L. Lee, and A. Striolo, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 108, 16170-16175 (2011).
[9] J. Driskill, D. Vanzo, D. Bratko, and A. Luzar, J. Chem. Phys. 141,
18C517 (2014).
[10] V. Hejazi, K. Sobolev, and M. Nosonovsky, Sci. Rep. 3, 2194 (2013).
[11] M. Nosonovsky, and V. Hejazi, ACS Nano. 6, 8488-8491 (2012).
図 4. SWCNT に内包された水分子の配位数の温度変化（MD 計算）．

[12] K. Koga, G. T. Gao, H. Tanaka, X. C. Zeng, Nature 412, 802-805

図の縦軸は，系の全水分子数に対して配位数 4 の水分子数が占める(2001).

割合 f4．なお配位数は，ある水分子に着目したときに，その水分子に最[13] D. Takaiwa, I. Hatano, K. Koga, and H. Tanaka, Proc. Natl. Acad. Sci.

隣接する水分子の数（着目した水分子を中心として 距離 0.33 nm 以内

USA 105, 39-43 (2008).

の範囲に存在する水分子の数）と定義した．計算は降温過程について[14] J. Bai, J. Wang, and X. C. Zeng, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103,

行われた．

19664-19667 (2006).
[15] A. I. Kolesnikov, J.-M. Zanotti, C.-K. Loong, P. Thiyagarajan, A. P.

６．結言

Moravsky, R. O. Loutfy, and C. J. Burnham, Phys. Rev. Lett. 93, 035503

本研究により，温度と直径に依存する SWCNT の特異な疎水性/(2004).

親水性が明らかになった．光学顕微鏡観察では，直径 D > Dc の[16] Y. Maniwa, H. Kataura, M. Abe, U. Udaka, S. Suzuki, Y. Achiba, H.

SWCNT（Dc ~1.4-1.6 nm）に内包された水は T wd 以下で SWCNT 外部

Kira, K. Matsuda, H. Kadowaki, and Y. Okabe, Chem. Phys. Lett. 401,

へと排出されバルク氷（ice Ih）を形成すること，そして水の排出は

534-538 (2005).

SWCNT 内外の水蒸気相を介して起こることが示された．MD 計算[17] H. Kyakuno, K. Matsuda, H. Yahiro, Y. Inami, T. Fukuoka, Y. Miyata,

では，D = 2.400 nm と D = 1.317nm の SWCNT に内包された水のメ

K. Yanagi, Y. Maniwa, H. Kataura, T. Saito, M. Yumura, and S. Iijima, J.

ニスカスを解析した．その結果，室温ではどちらの SWCNT も親水

Chem. Phys. 134, 244501 (2011).

的であるのに対し，低温では直径によって異なる振舞いが見られた．

[18] H. Kyakuno, M. Fukasawa, R. Ichimura, K. Matsuda, Y. Nakai, Y.

直径の小さい SWCNT に内包された水は，SWCNT の円筒空洞によMiyata, T. Saito, and Y. Maniwa, J. Chem. Phys. 145, 064514 (2016).

く適合した水素結合ネットワーク構造を有する ice NT を低温で形成[19] T. Saito, W.-C. Xu, S. Ohshima, H. Ago, M. Yumura, and S. Iijima, J.

する．一方，直径の大きい SWCNT においても低温で水素結合ネッ

Phys. Chem. B 110, 5849-5853 (2006).

トワーク構造が発達するが，その構造は空洞の次元や形状に適合し[20] W. Thomson, Philos. Mag. Series 4, 42, 448-452 (1871).

ない．その結果，メニスカスは降温とともに徐々に疎水的な形状に[21] M. H. Factorovich, V. Molinero, and D. A. Scherlis, J. Am. Chem.

変化し，wet-dry 現象が引き起こされる．また，MD 計算の結果からSoc. 136, 4508-4514 (2014).

は SWCNT 直径が大きいほどより発達した水素結合ネットワーク構[22] K. Hanami, T. Umesaki, K. Matsuda, Y. Miyata, H. Kataura, Y.

造が形成されることが期待された．これは wet-dry 現象の転移温度

Okabe, and Y. Maniwa, J. Phys. Soc. Jpn. 79, 023601 (2010).

Twd が 直 径 に よ っ て 増 加 す る こ と の 要 因 と な り う る ． 本 研 究 は[23] D. M. Murphy, and T. Koop, Q. J. R. Meteorol. Soc. 131, 1539-1565

SWCNT を用いて行われたものであるが，他のナノ材料の疎水/親水(2005).

的性質を制御・デザインする上でも重要な知見を与えるものであると考えられる．
謝辞
本研究は，真庭豊教授（首都大学東京），斎藤毅博士（産業技術総合研究所）をはじめとする多くの方々との共同研究として行われたものです．共同研究者の方々に深く感謝いたします．
参考文献[1] C. M. Dobson, Nature 426, 884-890 (2003).

4．工学部重要機器整備費関連研究
4­1

触媒構造解析

実研究

応用

原材料 高密度円柱4­24­3

多数室建物 熱・換気性能現場測定

4­4

走査

4­5

宇宙線大気蛍光観測

顕微鏡

石川 理史 ‚ 上田 渉
有炎燃焼挙動 及伊東 弘行 ‚ 三浦 正義
奥山 博康 ‚ 吉浦 温雅 ‚ 井出 大輝

物質 構造研究
紫外線

影響

客野 遥
活用

有働 慈治

61

触媒構造解析システムの実研究への応用
石川 理史*

上田 渉**

Application of calculation systems for catalysis research
Satoshi ISHIKAWA*

Wataru Ueda**

１．緒言
固体触媒は現在の産業技術の中で欠かせない重要な位置づけにあり，そのため多くの研究者が新たな固体触媒開発に従事している．
近年ではインフォマティクスの発展もあり，戦略的な固体触媒開発を指向した研究も立案されている．しかし，周辺技術の発展は著しい一方で固体触媒開発は難航しており，特に筆者らが専門とする固体酸化触媒の世界では，旧来の触媒に代わる革新的な固体触媒は久しく出現していない．この理由の一端として，固体触媒の複雑さが挙げられよう．固体触媒は多くの場合，構造的に不均一であり，これにより触媒活性点に関する情報を得るのが極めて困難である．そのため，触媒活性点構造を考慮した触媒開発には至らず，触媒の開発は未だに絨毯爆撃的な元素の組み合わせの検討に依存している．
現状を打破するためには固体触媒作用における基礎学理を蓄積し，触媒活性点構造をベースとした議論を発展させることが重要と思われる．

Figure 1. Structural model of MoVO. Mo, light blue; V, gray; O, red;
mixture of Mo and V, light green.
これによりエタン酸化触媒活性が大きく変化した．これは，結晶構

この目的のため，構造が明確に規定され，高い触媒活性を示す触造中のわずかな局所構造変化が触媒活性に関係していることを物媒の開発が急務であろう．筆者らはエタンやアクロレインなどの選語っている．本局所構造変化を解析することは実測定のみでは困難

択酸化反応に極めて高い触媒活性を示す結晶性 Mo3VOx 複合酸化物であったが，触媒構造解析システムを利用することで，局所構造変（Figure 1）の研究を通して，本触媒上の触媒作用について分子レベ化における知見を得ることができた．触媒の局所構造解析において，ルな議論を可能としている．この研究を発展させる中で，触媒構造

Rietveld 解析がある．本解析はある構造モデルから計算される XRD

解析システムの貢献はなくてはならないものであった．本稿では触パターンを実測 XRD パターンと比較しながら格子定数や原子配置

媒活性点構造解析を指向した触媒構造解析システムの応用についてを最適化する手法であり，基本結晶構造が明確に規定できていれば，概説する．

その局所構造解析において強力なツールとなる．Figure 2 (A)は各種
分子吸着により測定した還元状態の異なる MoVO の 7 員環由来のミ２．触媒構造解析-Rietveld 解析結晶性 Mo3VOx 複合酸化物（MoVO）は{Mo6O21}6-で表される 5 員
環ユニットと{MO6}（M = Mo, V）金属酸素八面体の配列で形成する棒状結晶で，棒状結晶断面には 6，7 員環を含む複雑な組織が形成している．筆者らはこのうち 7 員環組織が小分子を吸着するミクロ細クロ細孔容積，Figure 2 (B)は Rietveld 解析により得た各 MoVO の構造モデルを用いて測定した 7 員環の短軸径および長軸径を示している ． 各 図 の  は MoVO の 単 位 格 子 か ら の 格 子 酸 素 脱 離 量（Mo29V11O112-）を示している．が 4.2 までは各種分子吸着により測定したミクロ細孔容積は 20~27×10-3 cm3 g-1 であり，これは結晶構造

孔として機能すること，また，エタン選択酸化反応において，細孔

モデルから想定される 7 員環のミクロ細孔容積（23.4×10-3 cm3 g-1）

内が触媒作用場として機能することを見出している [1]．興味深いことほぼ一致した．一方，が 4.2 以上になると吸着量は激減し，ほととに MoVO は構成金属の酸化還元状態変化によって，基本的な結晶

んど吸着が見られなくなった．Rietveld 解析により得た構造モデル

構造を変えることなく 7 員環に由来したミクロ細孔吸着能が変化し，*特別助教

物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material and Life Chemistry**教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistryから測定した 7 員環長軸径はの増大とともに連続的に増大した．しかし，7 員環短軸径はが 4.2 までは連続的に増大した一方，以降のの増大により短軸径は連続的に減少した．ミクロ細孔容積の減少と7 員環短軸径の連続的な減少の関係性から，= 4.2 以上で観測されたミクロ細孔容積の減少は 7 員環短軸径の減少に由来することが分6219-01-05
かった．このように，触媒の基本構造が明確な系では，本解析により局所構造を予想することが可能であり，実測定結果と照らし合わせることで，現象の理解に貢献できることがある [1]．

Figure 2. (A) Micropore volume measured by CO2, CH4 and C2H6
adsorption as a function of d. (B) Diameter of the heptagonal
channel in long axis (D1, O24-O26) and short axis (D2, O6-O27).

続いて，MoVO 構造中への添加金属導入の例を基に，構造最適化

Figure 3. (A) Structural model of MoVCuO constructed by various
characterizations and refined by Rietveld analysis. (B) Structuralmodel of MoVCuO obtained by structure optimization calculation
using DMol3 software.

計算の使用についてその有効性を述べる．工業的に用いられるアク結晶構造を示す．これらの解析により，Cu は 7 員環に面した 5 量体

ロレイン選択酸化触媒では，Mo-V 複合酸化物触媒に W や Cu 等のユニットの架橋酸素の真下に，Square planar の配座で構造中に取り添加金属を導入した例が多く報告されている．これらの添加金属は込まれていることを提案できた．Figure 3 (B)は DMol3 を用いて計算

確かに触媒活性，選択性を改善しているが，先に述べた固体触媒のした構造最適化計算の結果を示している．本計算は MoVO の構造モ

複雑性から，これらの金属が触媒活性点にどのように作用し触媒活

デルに Cu を配置し，計算を行っている．計算後，Cu は我々の提案

性を変化させているのか，これまでに全く知見が得られていなかっした構造部位とほぼ同様の位置に位置していた．この結果は構造最た．一方，我々は MoVO がアクロレイン選択酸化反応について極め

適化計算が結晶構造解析に適切な解を与えうることを示しており，て高い触媒活性を示し，その活性が構造中の 7 員環組織で発現して結晶構造を規定するうえで DFT 解析が大きく貢献できることを意いることを明らかにした．構成金属の組成や構造的性格の類似性か味している．

３．触媒構造解析-構造最適化計算（DFT 解析）-

ら，我々は MoVO が工業的に用いられるアクロレイン選択酸化反応
用触媒の真の活性点構造を含んでいることを提案しており，7 員環

４．結言

組織がその活性点に相当すると考えている．我々はその後の検討を

以上のように，触媒の構造を解析する上で触媒構造解析システム

通し，MoVO の 7 員環組織近傍に W や Cu を導入できること，また，は十分な精度を有しており，これにより新たな知見が得られ得るこ

これら添加金属の導入により触媒活性，選択性を改善できることをとは明らかである．一方，本研究で結晶構造解析システムが信頼に見出した．本触媒は工業用触媒とは異なり結晶構造が明確に規定さ足るデータを提供できたのは，用いた固体の結晶構造が均質であっれているため，本物質中における W や Cu の位置を明確化でき，こたことにも留意するべきである．

れらが触媒活性点構造にどのように作用しているかを深く検討できる可能性がある．ここでは MoVO に Cu を導入した例を紹介する．
MoVO への Cu の導入は触媒合成条件を適切に制御することで達

５．参考文献[1] S. Ishikawa, W. Ueda, Microporous Crystalline Mo-V Mixed Oxides

成した．詳細は参考文献に記載している [2]．Cu は MoVO の結晶構造

for Selective Oxidations. Catal. Sci. Technol., 6, 617-629 (2016).

を変えることなく構造中に取り込まれており，これにより XRD パ[2] S. Ishikawa, Y. Yamada, C. Qiu, Y. Kawahara, N. Hiyoshi, A. Yoshida,

ターンやミクロ細孔吸着など，物性の変化が見られた．Figure 3 (A)W. Ueda, Synthesis of a Crystalline Orthorhombic Mo-V-Cu Oxide forに XRD，吸着測定，Rietveld 解析などを通して構築した MoVCuO のSelective Oxidation of Acrolein. Chem. Mater., 31-1408-1417 (2019)

67

多数室建物の熱・換気性能現場測定システム
奥山 博康*

吉浦 温雅**

井出 大輝***

On-Site Ventilation and Thermal Performance Measurement System for Multi-Zone Buildings
Hiroyasu OKUYAMA*

Atsumasa YOSHIURA**

Daiki IDE***

１．緒言
建物の熱損失係数等の性能は，施工や経年劣化により設計とは異２．拡散系のシステム同定と表計算プログラム SPIDS

なる場合もあるので，実際の熱性能を現場測定する技術が必要にな

多数室の室温やトレーサガス濃度の時間変化は熱回路網の連立常る．また室温変動に影響する有効熱容量や日射取得係数等の熱性能

微分方程式モデルで表される．システム同定されるその係数はシスの現場測定法も研究課題とされている．しかし環境実験室で一定温

テムパラメータとも呼び，伝熱系の場合は一般化熱コンダクタンス度の定常的な条件での測定と異なり，変動する外気温と日射量と躯

ci,j [W/K]がある．この添え字の順番は，節点 j から i への熱流の方

体熱容量等の影響により，熱性能推定は難しい．また実態の建物は，向を表し，節点 i から j の熱流方向は cj,i となる．熱移動が対流もし単純な単室ではなく，多数室的な状況が多く複雑である．

くは移流の場合は一般に非対称で ci,j≠cj,i であるが，伝導や貫流では一方，換気性能の測定については，現状のトレーサガスを用いた対称で ci,j=cj,i となる．添え字は，コンダクタンス・マトリックス内換気測定法は主に単室用であり，多数室用に一定濃度法等が実用さでの要素の行と列の位置の記法に合わせている．また相当熱容量れてはいるが，室間の風量把握は難しい．しかし例えば多数室の住mi,j [J/K]は熱容量マトリックス内の i 行 j 列要素を表すが，有限体積

宅で第三種換気が行われると換気不足の室が生じる可能性がある等，法による空間的な離散化モデルであれば対角要素だけなので mi,i と室間の空気流動だけでなく，換気効率にも関係する有効混合容積をなる．有限要素法による離散化であれば非対角要素も存在する．日把握できる多数室換気測定法が必要である．

射熱取得係数等は ri,j [m2]である．これは水平面全日射量を gj[W/m2]

これらの多数室系での熱やトレーサガスの移動は，いずれも同様

として節点 i に入力される相当水平面積を表す．もし電熱発熱 gj[W]な連立常微分方程式で記述される熱回路網の数学モデルで表される．

が入力される室空気節点が i であれば，ri,j は電熱変換効率であり筆者はこの熱回路網モデルに基づいた多数室系の一般的な拡散系のri,j=1[-]である．一方，換気測定のトレーサガス流動回路網では，一システム同定理論 [1]を考案し，FORTRAN プログラム SPID ( System

般化コンダクタンス ci,j は，室 j から室 i への風量[m3/s]を表す．こParameter Identification )も開発してきた．初期のトレーサガスの供給の系ではコンダクタンス ci,j は一般に非対称としてシステム同定すや電熱発熱の励振は矩形波だったが，断続的な正弦波に改良し，1る．また mi,i は有効混合容積 [m3]となる．なお熱系も同様に，外気分間隔の時系列測定値に，数分から数時間の移動平均による低周波の節点番号は後詰めで最後の番号とする．システム同定の原理は最濾波を施し，統計的な信頼性評価方法等も加えた改良理論[2]も展開

小二乗法である．前述の連立常微分方程式を，同定するシステムパしてきた．測定不確かさ標準偏差の推定の前処理を行う必要もある

ラメータのベクトルに関する回帰式に変形する．測定時間間隔の 1ので表計算プログラムの中に SPID を組み込んで SPIDS ( System

分ずつの台形近似で時間積分した式を全測定期間で総和して，重み

Parameter Identification Spreadsheet ) の開発も行った．

マトリックスによる二次形式の評価関数を作り，最小二乗法によりこれまで第一世代 [3]と第二世代 [4]の多数室換気測定システムを開システムパラメータを推定する式を得る．これに風量収支や対称性発してきたが，2018 年度は，熱性能測定も可能な第三世代の多数室の拘束条件式も行を増やす方向に加え，二重に最小二乗法を適用しの熱・換気性能測定システムを試作することができた．励振としてて，最終的なシステムパラメータ推定式を構成する．一方，時系列の電熱発熱の計測・制御も炭酸ガス供給装置も，ラップトップパソの測定値には二種類の目的で移動平均を利用する．一つは熱回路網

コンから無線で行い，応答の測定装置系については，温・湿度と炭のシステム同定モデルが持つ空間離散化誤差による悪影響を軽減す

酸ガス濃度の計測装置を小型で無線化し各室に分散配置できるようるための比較的に長時間の移動平均である．これを低周波濾波と呼にして使いやすくした．本報告では某集合住宅において 2018 年末にぶ．伝熱系では低周波濾波は必要だが，ガス流動回路網のシステム実施した本試作システムの動作確認実験を例にして述べる

同定では殆ど必要がない．もう一つは比較的短い移動平均であり，
この結果を測定不確かさ平滑化曲線と呼び，測定不確かさ標準偏差を推定するために用いる．前記の三種のシステムパラメータの不確

*教授

建築学科
Professor, Dept. of Architecture**特別助教建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture*** 大学院博士前期課程
建築学専攻
Graduate student, Master’s degree

かさ標準偏差 σc，σm，σr は，回帰式残差からと，測定不確かさからの，二通りからの伝播式が導ける．前者の後者に対する比を測定前
提の不適合率 β と呼んでおり，これらを計算する．

68

３．多数室の熱性能測定システム
本装置システムにおける電熱発熱の励振の計測・制御・記録と，室温等の応答の計測・記録装置の概要図は図 1 に示す．最大 10 室に対応し，各室に約 1kW の電熱ヒータ(a)と電力センサ(b)と温･湿度測定器(c)を置く ．これらの制 御と測定は箱 (d)と (e)を介し無 線(f)でPC(g) 制御する．外気温(h)と水平面全日射量(i)の測定も行う．電熱
発熱は正弦波形の谷から谷までを断続的に繰り返す．室間と内外温度差および時間変化も大きくなる様に，また合計消費電力は許容値を超えない様に発熱を行う．なお撹拌ファン(j)は常時使用した．図
2 に電熱発熱制御装置，図 3 に電熱ヒータと撹拌送風機，図 4 に電熱発熱制御・測定・記録のパソコン，図 5 に温･湿度･炭酸ガス濃度
測定･送信器を示す．計算機による模擬的実験 [2]から，発熱周期は 4

図4

電熱発熱制御･測定･記録のパソコン

図5

温･湿度･炭酸ガス濃度測定･送信器

日が，低周波濾波の移動平均期間は 8 時間が最適としている．また
測定不確かさ平滑化の移動平均期間は，測定時間間隔が 1 分として，偶数の測定点になる 9 分を最適としている．
(i)

(h)

(j)

(c)
１２ ５０ ｐｐｍ
２５．５ ゜Ｃ

KNS-CO2S-FR

電熱発熱制御測定装置

電熱ファンヒーター

OFF

設定

電源

▲
▼

１２５０

ｐｐｍ

２５．５

゜Ｃ

(f)

KNS-CO2S-FR

(a)

(d)

炭酸ガス濃度測定器

炭酸ガス濃度測定器

決定 開始/停止

炭酸ガス濃度測定器
１２ ５０ ｐｐｍ
２５．５

゜Ｃ

KNS-CO2S-FR(b)

電熱発熱制御測定装置

電熱ファンヒーター

OFF

設定

電源

ＵＳＢ

▲
▼

(e)

電熱発熱制御測定装置

決定 開始/停止

ＵＳＢ
OFF

設定

電源

炭酸ガス濃度測定器(g)

炭酸ガス濃度測定器

１２ ５０ ｐｐｍ

１２５０ ｐｐｍ

２５．５ ゜Ｃ

２５．５ ゜Ｃ

KNS-CO2S-FR

KNS-CO2S-FR

電熱発熱制御測定装置

電熱ファンヒーター

OFF

設定

電源

決定 開始/停止

電熱発熱制御測定装置

電熱ファンヒーター

OFF

▲
▼

ＵＳＢ

▲
▼

決定 開始/ 停止

設定

ＵＳＢ

電源

▲
▼

決定 開始/停止

ＵＳＢ

５．熱性能測定実験と結果
横浜市の某集合住宅で本測定システムを試した．機械換気は全て
図1

多数室建物の熱性能現場測定システムの概要

停止して測定した．本同定モデルは，図 6 の様に，外気を含め全 7
ゾーン（〇番号）として測定した．リビングは 2 台の発熱装置を同時並行で使用し，トイレのドアは開放して廊下と一体化した．今回は動作確認実験なので，期間短縮のため，発熱周期は 2 日(48 時間)にして，2018 年 11 月 14 日 18:10 から 18 日 18:10 まで測定した．幾
つかの室での電熱発熱量と室温の変化を図 7 と 8 に示す．
節点同一化

5.424W/K②浴室・洗面所 4.478W/K
水平面全⑥和室
7.452W/K
543.0kJ/K 日射量g730.37W/K
908.2kJ/K
949.6kJ/K
27.87W/K
2.614m2⑤トイレ・廊下 0.0W/K
263.9kJ/K
31.49W/K ⑦外気40.75W/K
4.969W/K
45.89W/K
27.70W/K
4.925m2
0.0W/K
23.40W/K
375.3kJ/K
1013kJ/K①リビング・
キッチン
④小洋室
ダイニング
10.67W/K③大洋室
34.77W/K

図2

電熱発熱制御装置

図6

測定の 3LDK 床面積約 66m2 の住戸と同定結果

これらの測定値を SPIDS に与えシステム同定した．表 1～3 に同定結果と信頼性評価指標の計算結果を示す．推定された相当熱容量と一般化熱コンダクタンスも図 6 に示す．各室での電熱発熱量は g1
図3

電熱ヒータと撹拌送風機

から g6 なので，日射取得係数は水平面全日射量を g7 として，リビ

45

2.0

40

1.8

35

1.6

リビング室温

1.4

温度［℃］

30

1.2

25

1.0

20

外気温

0.8

15

0.6

10
5
0

0.4

水平面全
日射量

リビング発熱0.2

発熱量[kW]/水平面全日射量[kW/m2]

69

0.0
18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 時刻［h］
1日目

図7

2日目

3日目

4日目

表3

室温が概ね近い値となった．本来は必要な上下階と左右の隣接住戸の室温測定ができず，適切なシステム同定を行える条件は満たされていなかった．なお既往の類似の測定法の研究では戸建て住戸が殆

40
35
30

温度［℃］

熱量と室温の変化形状も妥当な因果関係を示して，試作した発熱制

20
15
10

６．同定された係数による予測室温と測定室温との比較

50

システム同定結果の相当熱容量及び熱コンダクタンスにより熱回路網モデルを作り予測計算プログラム NETS[5]で室温計算を行い，

大洋室室温

1.4

30

温度［℃］

1.6
1.2

大洋室発熱
外気温

1.0
0.8

15

0.6
水平面全
日射量

0.4
0.2

0.0
18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 時刻［h］
1日目

図8

2日目

3日目

4日目

1日目

相当熱容量 m [kJ/K]の同定結果

m(1,1)m(2,2)m(3,3)

375.3

908.2

949.6

m(4,4)m(5,5)m(6,6)

1013

263.9

543.0

4日目

実測と予測室温比較(リビング)

35
30
25
20

大洋室実測室温15

大洋室予測室温

105018 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 時刻［h］

図 10
表1

3日目

40

1日目

発熱量と室温の変化(大洋室)

2日目

45

温度［℃］

1.8

40

18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 時刻［h］

図9
発熱量[kW]/水平面全日射量[kW/m2]

2.0

45

リビング予測室温
リビング
実測室温

25

御と測定機器の正常動作が確認できた．

0

0.957

45

単位床面積当りの総合的な熱損失係数は 2.156W/Km2 となった．発

5

COD

1.460

どで集合住宅での実施例は少ない．

たシステム同定前提の不適合率は β = 1.46，決定係数は COD = 0.957，

10

β

2.614

測値を下回る現象が全ての室で見られた．その後は実測室温と予測なった．ここに小・大洋室は隣棟により殆ど日射は当たらない．ま20

r(6,7)

4.925

室温を予測モデルでの初期室温に用いたが，最初の十数時間程は実

ング①の日射取得係数は r1,7 = 4.925, 和室のそれは r6,7 = 2.614 と25

r(1,7)

測定された室温変化と比較した．その結果を図 9～10 に示す．実測

発熱量と室温の変化(リビング)

35

日射取得係数 r[m2]の同定結果と信頼性評価

2日目

3日目

4日目

実測と予測室温比較(大洋室)

隣住戸の室温の測定は実際上は難しいので，隔壁の内表面の測定値が利用できるか等は今後の検討課題である．さらに本住戸のベラ
ンダ側は北向きで日射の影響が少なく，南側も別棟の日陰で日射が当たらない．推定される日射取得係数の妥当性検討も含め，戸建て住宅での実験が必要である．
７．多数室の換気性能測定システム
本測定システムを図 11 に示す．炭酸ガスはボンベ(a)から，質量

表2c(1,2)
40.75
c(2,3)
7.452
c(3,7)
34.77

流量制御器と電磁弁切り替え装置の箱(b)（図 12）を経由して，各室

熱コンダクタンス c [W/K]の同定結果

c(1,4)
10.67
c(2,5)
0.0
c(4,5)
27.70

c(1,5)
0.0
c(2,6)
4.478
c(4,7)
23.40

c(1,6)
31.49
c(2,7)
5.424
c(5,7)
4.969

c(1,7)
45.89
c(3,5)
30.37
c(6,7)
27.87に供給される．全 10 室を 5 室ずつの二系統に分けたので，チューブ(c)は前世代の測定システムに比べて比較的に短くてすむ．各室に小型の濃度計(d) （図 5）を置き，PC(e)に直結した無線機(f)により（図13），箱(b)を経由した無線(g)で，ガス流量制御・測定と濃度測定等を行う．こうして長いチューブとケーブルの煩わしさは極力低減した．なお各室のガス撹拌ファン(h)（図 3）は，今回は常時稼働した．

70

表4

上段は同定容積/下段は幾何的容積(m³)

炭酸ガス濃度測定器
１２５０

(e)

ｐｐｍ

２５．５ ゜Ｃ

KNS-CO2S-FR

(h)

(f)
(g)

(d)

幾何的容積

ｍ 2,2
14.98
24.13

ｍ 3,3
44.81
47.53

ｍ 4,4
13.91
17.98

ｍ 5,5
8.52
8.84

ｍ 6,6
2.71
5.17

ｍ 7,7
7.36
14.4

ｐｐｍ

２５．５ ゜Ｃ

炭酸ガス流量制御測定装置

炭酸ガス濃度測定器
KNS-CO2S-FR
１２５０

ｍ 1,1
13.94
20.22

同定値

(a)

(b)

炭酸ガス濃度測定器
１２５０

容積(m 3 )ｐｐｍ

２５．５ ゜Ｃ

KNS-CO2S-FR

(c)

OFF

設定

▲
▼

決定 開始/停止

ＵＳＢ

電源

炭酸ガス濃度測定器
１２５０

ｐｐｍ

２５．５

゜Ｃ

炭酸ガス濃度測定器
KNS-CO2S-FR
１２５０

ｐｐｍ

２５．５ ゜Ｃ

KNS-CO2S-FR

炭酸ガス流量制御測定装置

OFF

設定

電源

▲
▼

決定 開始/停止ＵＳＢ

８．換気測定実験の概要
前述の集合住宅で本測定システムを試した．浴室･洗面所とトイレから排気の第三種換気状態である．図 14 に示す様に室数は 7 で，和図 11

室（節点番号(1)），大洋室(2)，リビング(3)，小洋室(4)，玄関廊下(5)，多数室換気測定システム

トイレ(6)，洗面所と浴室(7)とした．ガス供給の正弦波形の谷から谷までは各室が同じ 15 分とし，ピーク流量は室の大きさと想定の機械換気量に応じて 2L/min から 12L/min と変えた．測定値は，室濃度，
外気濃度，ガス供給流量等である．測定期間は，2019 年 4 月 22 日の 11:30 から 16:45 まで，動作確認なので短めにして 215 分間行っ
た．もし長期間にわたり測定を続ければ，各室へのガス供給が一回ずつの一周期 105 分を一括移動平均期間として，換気量の移動平均的な変化もとらえることができる [6]と考えられる．
各室のガス供給流量と濃度と外気濃度の変化を図 15 と 16 に示す．
これらの測定データを SPIDS に与えて得られた室間の風量は図 14
図 12

炭酸ガスボンベとガス流量制御装置に，推定された有効混合容積は表 4 に示す．全室での換気回数は 1.1，
このうち機械排気は 0.92 回毎時と設計風量に近い. なお総床面積は66m2，平均天井高さ 2.1m，そして屋内容積は 138m3 とした．この場
合に COD は 0.926 で，β は 0.958 となった．

28.3

2.0

21.4

26.0
2.7
0.0
9.5
21.4

(6)トイレ26.3
4.9(5)玄関・廊下
12.0(4)小洋室(1)和室

洗面所(2)大洋室

0.4

15.3(7)浴室・

0.0

0.0
9.4 84.4

0.0

0.0(3)リビング・ダイニング

(8)外気
66.5

キッチン

6

2.0

4
1.0

2

11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30

図 15

14
12

4.0

10
3.0

8
6

2.0

4
1.0

2

風量m³/h

図 14

室間風量のシステム同定結果

0

ガス供給量と濃度変化（リビング）

5.0

15.0

0.0

8

0.0

ガス供給流量[L/min]

10
3.0

23.5

8.5
0.0

12

4.0

0.0

99.6

14

11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30

図 16

ガス供給量と濃度変化（大洋室）

0

ガス供給流量[L/min]

測定システム制御・測定値集録パソコン

炭酸ガス濃度[×10³ppm]

図 13

炭酸ガス濃度[×10³ppm]

5.0

71

９．同定された係数による予測濃度と測定値との比較と測定不確かさ標準偏差の推定機能等を改良した表計算 SPIDS を開推定された有効容積と風量を用いて NETS の換気とガス流動回路

発した．そして集合住宅の一住戸での動作確認実験を実施して，試網モデルを作り濃度変化の予測計算を行い測定濃度変化と比較した．

作装置とソフトの正常動作の確認をした．なお今後の研究・開発課

これらは図 17 と図 18 に示す．予測濃度は破線で，測定濃度は実線

題は次の事項があげられる．

で表す．概ね予測濃度は測定濃度に一致している．当初のシステム同定モデルは，水回り室からの排気は存在しても，外気侵入は無い構造としたところ，小洋室と廊下の間，あるいは和室とリビングの間の風量が 0 になる現象が見られたので，外気侵入もあり得る一般的な構造にしたところ，本報の同定結果になった．水回り室の天井
裏にはダクトの漏れや短絡が無いとは言えない．また当住戸は 4 階なので外風圧の影響もあり，各室が平均的には負圧で，外気侵入が起こるとしても，外気への漏出が起こる場合もあり得る．なお実用上は濃度測定範囲の制約等があるので，励振のフィードバック制御機能も必要と考えられる．

(ⅰ) 熱性能測定については，戸建住宅での実験が必要である．また可能なら環境実験室内の実験住宅での測定が望ましい．
(ⅱ) 集合住宅に関しては隣戸との境界壁の内表面温度を測るなど
何らかの方法を考案する必要がある．
(ⅲ) 間欠的な正弦波形の励振の，最適な最大値，周期，停止期間そして他室の励振との時間的な関係を探る必要がある．
(ⅳ) 室温やガス濃度が適切な測定範囲に入る様に，励振の最大値の自動制御か遠隔制御の機能が必要である．
(ⅴ) 提案している信頼性評価指標 β の検証は計算機実験だけでなく実測定でさらに必要である．

炭酸ガス濃度[×10³ppm]

5.0(ⅵ) 同定パラメータは表計算 SPIDS では，既知と未知扱いが任意に設定できるので試す必要がある．

4.0(ⅶ) 隙間風換気量の時間的な変化を把握する移動一括最小二乗法 [6]も実験する必要がある．

3.0

2.0

謝辞
本 研 究 は ， 神 奈 川 大 学 工 学 部 重 要 機 器 整 備 費 と JSPS 科 研 費

1.0

0.0

JP16K06623 の助成も受けました．また計算プログラムの開発については日本工業検査の益子智久と，実験については 2018 年度卒研生の11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30

図 17

参考文献

炭酸ガス濃度[×10³ppm]

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0

石橋佳大の他にも多くの卒研生の貢献がありました．

実測と予測濃度比較（リビング）

11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30

図 18実測と予測濃度比較（大洋室）

１０．結言
第二世代までの測定システムでは多数室換気測定機能だけで熱性能測定機能は無かったが，この第三世代のシステムでは熱性能測定も複合的に実施できるようにした．本装置システムは最大 10 室に対応可能とした．各室に設置する小型のセンサーは，炭酸ガス濃度を測定するだけではなく温・湿度も測定する．そしてラップトップパ
ソコンに無線送信することで電線は不要とした．換気測定用の炭酸ガスを各室に供給する装置も，各室に独立して設置できることが望
ましいが，ガス流量計測制御装置のコストから，その流量計測制御
装置は 2 台で其々最大 5 室対応とした．こうして二系統に分けたことで，従来の一系統で十室程度に対応するよりも短いチューブとなり，実用性を高めた．システム同定計算プログラムも，低周波濾波[1] 奥山博康,一般拡散システムの回路網による状態方程式とそのシステムパラメータの同定理論, 日本建築学会論文報告集, 1984 年
10 月, 344, 103-115[2] Hiroyasu Okuyama et al. System parameter identification theory anduncertainty analysis methods for multi-zone building heat transfer andinfiltration, Building and Environment, 54, 2012, 39–52.
[3] Hiroyasu Okuyama, System Identification Theory of the Thermal
Network Model and an Application for Multi-chamber Airflow
Measurement, Building and Environment, 1990, 25, (4), 349-363[4] Hiroyasu Okuyama, Recent Progress on the Multi-Chamber Airflow
Measurement System,1992 International Symposium on Room Air
Convection and Ventilation Effectiveness ISRACVE, 22-24 July 1992,
Tokyo, 351-356.
[5] Atsumasa Yoshiura, Hiroyasu Okuyama, et al. Calculation Examples
Using the NETS Simulation Program as a General-Purpose Network
Model for Heat, Air, and Gas Movement in Buildings, Proceedings of
BSO 2018: 4th Building Simulation and Optimization Conference,
Cambridge, UK: 11-12 September 2018, 124-131[6] 奥山,吉浦,移動一括最小二乗法による換気量の時間変化の測定法,日本建築学会大会学術講演梗概集, 41409, 2017, 875-876

72

走査プローブ顕微鏡によるナノ物質の構造研究
客野 遥*

Structure Analyses of Nanomaterials Using Scanning Probe Microscope
Haruka KYAKUNO*

１．緒言
2017 年度工学部特別予算重要機器整備費により，「島津製作所製を走査して観測・測定を行う「SPM ユニット」，データ収集を行う「制御ユニット」，各種測定パラメータの設定やデータ表示・解析を走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT」を導入した．当研究室では，行う「ホストコンピュータ」などから成り，単相 AC100V で動作す

ナノカーボンやゼオライトなどのナノ構造物質，およびその物質にる．測定分解能は水平方向 0.2 nm，垂直方向 0.01 nm であり，標準

吸着した原子・分子が発現する新規な物性の探索やその発現機構の仕様での最大走査範囲は水平方向 10 μm，垂直方向 1 μm である．

解明などの研究を行っている[1-4]．これまでの研究では，X 線回折

SPM-9700HT では，標準仕様で 5 つの測定モードが選択可能である．

実験，示差走査熱量測定，分子動力学シミュレーションなどを主なそれぞれ，「コンタクトモード」，「ダイナミックモード」，「位相モー

実験手法として用いてきた．しかしこれらの測定では，物質の表面ド」，「水平力モード」，「フォースモジュレーションモード」である．

構造を選択的に調べることは困難であった．そこで，本装置を導入

またこれら以外に，「電流モード」，「表面電位モード」，「磁気力モー

するに至った．後述するように，本装置は試料表面を探針で走査すド」などを後で追加することができる拡張性も備えている．本項でることで表面の 3 次元的形状を高倍率で観測することが可能である．

は，代表的な AFM 動作モードであるコンタクトモードとダイナミッ

本装置の導入によって当研究室では現在，ナノ構造物質表面のナノクモードについて説明する．

スケールでの直接観察，物質表面の局所的な物性測定，新規な表面物性の探索・解明，およびそれを応用したナノデバイスの創製を目的とした研究を展開している．本稿では，この走査型プローブ顕微鏡の装置概要とともに，装置導入からこれまでに得られた研究結果を報告する．
２．装置概要
走査型プローブ顕微鏡（scanning probe microscope; SPM）とは，試料表面を微小な探針（カンチレバー）で走査することによって 3次元形状像，粘弾性像，磁気力像，摩擦力像，電流像，電位像などを高倍率で観察する顕微鏡の総称である[5]．具体的には，探針と試料との間にはたらく原子間力を利用する原子間力顕微鏡（Atomic
Force Microscope; AFM）や，探針と試料との間に流れるトンネル電流 を 利 用 す る 走 査 型 ト ン ネ ル 顕 微 鏡 （ STM; Scanning TunnelingMicroscope）をはじめ，数多くの種類がある．SPM は光学顕微鏡に比べると分解能が非常に高く，AFM や STM では原子・分子レベル
で試料表面の凹凸を観察することが可能である．しかも，電子顕微鏡と違って小型で扱いやすいということや，必ずしも高真空を必要とせず大気中や溶液中でも使用できるという特長もあり，近年のナノテクノロジー研究で幅広く用いられるようになった．
「走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT」は，図 1 のように，探針図 1. 走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT の測定システム．図中の各部 A-C の名称はそれぞれ，A: SPM ユニット，B: 制御ユニット，
C: ホストコンピュータである．

*准教授

物理学教室
Associate Professor, Institute of Physics

SPM-9700HT の SPM ユニット内部の写真と測定概念図を，図 2に示す．AFM 動作モードでは，探針を有する片持ち梁（カンチレ73

19-01-05
バー）を力の検出に使用している．カンチレバー先端の探針と試料との間にはたらく斥力を検出し，探針の垂直方向のたわみが一定にとの間にはたらく原子間力によって，カンチレバーの反りや振動がなるようにスキャナの Z 方向をフィードバック制御しながら試料表変化する．その変化を，カンチレバー背面に照射したレーザー光の面を走査する．一方ダイナミックモードでは，カンチレバーを共振

反射により感度良く検出する（図 2(b)）．それと同時に，試料を載せ周波数付近で振動させる．この状態でカンチレバーが試料に接近すたステージは，ピエゾ素子を用いたスキャナにより 3 次元的に精密ると，原子間力によって振幅が変化する．この現象を利用して，カに走査・制御される．一般に，カンチレバーは試料表面（XY 平面）

ンチレバーの振幅が一定になるようにフィードバック制御しながら上を走査し，カンチレバーの反りが一定，または振動が一定になる

試料表面を走査する．ダイナミックモードでは走査中に試料を引っように，試料からの距離（Z 方向の高さ）をフィードバック制御すかくことが少ないため，動きやすい試料や柔らかい試料，吸着性のる．カンチレバーの反りが一定のモードを「コンタクトモード」，カ

ある試料でも観察することができる．

ンチレバーの振動が一定のモードを「ダイナミックモード」と呼ぶ．
なおフィードバックとは，検出されたカンチレバーの変位または振３．実験目的と方法

幅が，目標値であるオペレーティングポイントと一致するように試本研究では，空気中加熱処理による単層カーボンナノチューブ

料とカンチレバーとの距離をスキャナで制御することを意味する．

（single-walled carbon nanotubes; SWCNTs）バンドル試料の表面構造

走査のそれぞれの位置（X，Y 軸）に対応した Z 軸のフィードバッ

変化を調べることを目的として実験を行った．SWCNT は炭素原子ク量を取り込むことにより，試料表面の 3 次元凹凸像を得ることがのみから成るナノ構造物質であり，1 次元の円筒空洞を有する[6]．

できる．凹凸像は濃淡表示や 3 次元鳥瞰図で表現され，画像解析処

一般に，未処理の SWCNT はチューブ先端が閉じた構造をしている．

理ソフトウェアで任意の断面形状や面の粗さ解析などをすることがそのため，その内部空洞に原子・分子を内包させる際には開口処理できる．以下に，コンタクトモードとダイナミックモードの原理にが必要である．開口処理法の 1 つとして，空気中加熱処理がある．

ついてもう少し詳しく説明する．

この方法では，空気中でおおよそ 600℃以上の高温加熱をすることにより SWCNT を燃やし，チューブの先端や壁面に穴を開ける．しかし，加熱時に SWCNT がどのように燃えるのかは十分明らかにされていない．
本研究では，e-DIPS 法[7]により作製された平均直径 1.4 nm の
SWCNT 試料を用いた．試料の空気中加熱処理には，熱重量分析装
置（TGA-50, 島津製作所）を用いた．昇温速度 20 ℃/min で室温から 1000 ℃まで空気中加熱を行い，試料の質量を約 50%減少させた．
以後，未処理の試料を「試料 A」，質量を約 50%減少させた試料を「試料 B」と呼ぶことにする．試料 A と試料 B はそれぞれ，1-メチ
ル-2-ピロリドン（NMP）に浸し，超音波洗浄機を用いて試料塊が無くなるまで分散処理を施した．この試料 A，B の分散溶液を，温度150℃に熱したホットプレート上で Si 基板にそれぞれ滴下した．滴下した溶液は，常温の窒素ガスを吹き付けることによって基板上に蒸着させた．
４．実験結果と考察
基板上に蒸着した試料を，SPM-9700HT の「ダイナミックモード」
を用いて観察した．得られた AFM 像の一例を図 3 に示す．試料 Aと試料 B のどちらにおいても，SWCNT のバンドル構造を観測することができた．試料 A において基板上の測定位置を変えて複数回の測定を行ったところ，複数のバンドルが集まり複雑に絡み合ってネットワーク上の構造を形成している様子（図 3(a)左）や，1 本だ
けで孤立した SWCNT バンドル（図 3(a)右）が確認された．試料 Bについても同様に複数回の測定を行った．図 3(b)に示すように，試図 2. SPM ユニットの内部構造．(a)の写真に番号で示した各部は，(b)

料 B では，試料 A と比べてバンドルの長さが短くなっていることがの模式図中に番号で示した各部に対応する．(b)の図中の点線は，分かる．なお，AFM 像中の白い斑点は，e-DIP 法による SWCNT 試

レーザーの光路を表す．

料作製時に用いられた金属触媒などの不純物であると考えられる．
孤立した SWCNT バンドルの AFM 像において，解析ソフトウェ

コンタクトモードとダイナミックモードではともに，試料の表面アを用いてそのバンドル長さの解析を行った．解析画像の一例を図形状である高さ像と，フィードバックの目標値からの差分である偏4 に示す．図のように，SWCNT バンドルを折れ線で近似し，複数の差像を観察することができる．コンタクトモードでは，探針と試料バンドルについて平均をとることで長さを見積もった．その結果，

74

試料 A では孤立バンドルの平均長さが 6.26 μm であるのに対し，
試料 B では平均長さ 1.43 μm であった．すなわち，空気中加熱処理によってバンドルの長さが短くなることが分かった．

６．結言
本研究では走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT を用いて，空気中加熱処理による SWCNT バンドルの構造変化を調べた．その結果，
SWCNT バンドルは空気中加熱処理によってその長さが短くなることが分かった．バンドルの長さが短くなる機構として，空気に最もよく触れるバンドル先端部分から選択的に燃える可能性などが考えられる．そこで現在，バンドルの太さやバンドル先端部分の高さに関する定量的解析も行っている．ただし今回の実験に用いた 2 種類の SWCNT 試料（試料 A と試料 B）は，別々の基板にそれぞれ蒸着
された非同一試料である．よって，より系統的な実験を行うために，
試 料 を 蒸 着 さ せ た Si 基 板 ご と 電 気 炉 で 空 気 中 加 熱 し ， 同 一 の
SWCNT バンドルについて解析することを現在計画している．このような実験・解析の工夫により，空気中加熱処理によって SWCNT
バンドルがどのように燃えるのか，その機構が解明されうると考えている．さらに今後は，SWCNT をはじめとするさまざまなナノ構
造物質について，その表面構造だけでなく表面物性（粘弾性や摩擦力など）も精力的に解析し，新規な表面物性とその応用を探究する
つもりである．
謝辞
本装置は 2017 年度工学部特別予算重要機器整備費によって導入されたものであり，関係各位に深く感謝いたします．
参考文献[1] H. Kyakuno, K. Matsuda, Y. Nakai, T. Fukuoka, Y. Maniwa, H.

図 3. SWCNT バンドル試料の AFM 像．(a) 試料 A（未処理の試料），

Nishihara, and T. Kyotani, Chem. Phys. Lett. 571, 54-60 (2013).

(b)試料 B（空気中加熱処理により質量を 50%減少させた試料）．(a)[2] H. Kyakuno, M. Fukasawa, R. Ichimura, K. Matsuda, Y. Nakai, Y.

と(b)ともに 2 枚の像を示しているが，これらの像は Si 基板上の異Miyata, T. Saito, and Y. Maniwa, J. Chem. Phys. 145, 064514 (2016).

なる場所でそれぞれ観測された．

[3] H. Kyakuno, K. Matsuda, Y. Nakai, R. Ichimura, T. Saito, Y. Miyata,
K. Hata, and Y. Maniwa, Sci. Rep. 7, 14834 (2017).
[4] H. Kyakuno, H. Ogura, K. Matsuda, and Y. Maniwa, J. Phys. Chem. C
122, 18493−18500 (2018).
[5] 走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT（島津製作所）web ページ,
https://www.an.shimadzu.co.jp/surface/spm/spm/index.htm.
[6] S. Iijima and T. Ichihashi, Nature 363, 603-605 (1993).
[7] T. Saito, W.-C. Xu, S. Ohshima, H. Ago, M. Yumura, and S. Iijima, J.
Phys. Chem. B 110, 5849-5853 (2006).

図 4. SWCNT 孤立バンドルの長さ解析画像の一例．図は試料 A の孤立バンドルについて行われた解析結果．この画像以外にも，複数の画像について解析を行った．また試料 B についても同様に，複数の孤立バンドルについて解析を行った．

75

76

5．私学助成重要機器整備費関連研究
5­1

蛍光 X 線元素分析

井川 学

77
1

蛍光 X 線元素分析システムについて
井川 学＊

X-ray fluorescence elemental analysis system
Manabu IGAWA＊

１． 導入の経緯推定して定量を行うことによる誤差が生じる可能性があったが、ソ

神奈川大学工学部では、付属の研究施設である工学研究所に様々な

フトウェアの充実により散乱線を使って、非測定成分をバランス計

分析機器を配備し、共同利用が行なわれてきた。成分分析について算するため、定量性が向上した。それにより、標準試料無しでも多は ICP 質量分析装置(ICP-MS)を配備し、溶液中の金属イオンの高感

くの含有元素の半定量が可能となっている。

度分析に用いている。この ICP 質量分析装置は、2009 年度に私立学校研究設備整備費補助金を申請して購入した機種である。成分分析
は材料評価の第一ステップとして無くてはならないものであり、この分析装置は多くの研究室で利用されている。しかし、この装置は極めて高感度の分析装置であり、濃度の高い試料に対しても検量線の直線性が高くそのまま分析できるものの、検出部を汚染して次の分析時にはクリーニングに時間がかかるという問題がある。また、液体試料を対象とするため、固体試料は溶解させなくてはならない
不便さがある。
これに対して、2016 年度に申請し購入した蛍光 X 線システムは、試料に X 線を照射して蛍光 X 線として現れる元素ごとの特性 X 線を検出するものであり、固体を面倒な前処理無しに分析できる極めて便利な装置である。さらに、原子番号 4 以上の全ての元素を簡単に定量できることから高い汎用性がある。今後、ICP 質量分析装置
は極微量の分析に、本装置はもう少し高い濃度から主成分分析までと、用途別に用いることにより材料の分析がより完全なものとなることが期待される。

2. 測定原理と装置の特徴
蛍光 X 線分析装置とは、試料に強度の強い X 線を当て、試料中の

図1

走査型蛍光 X 線分析装置(3)装置構成：システムの主要な装置は波長分散の蛍光 X 線分析装置(リガク、ZSX Primus Ⅳ)であるが、エネルギー分散の蛍光 X 線分
析装置(リガク、NEX CG)もシステムの一部として購入した。エネル
ギー分散では分析元素数と分析感度に制限があるが、真空下で変性する試料の常圧下（または He 雰囲気下）分析も可能であり、スク
リーニング目的にも有効に利用できる。

構成元素の最内殻電子を叩き出し、そこに外側の電子が遷移するときに生じる余分のエネルギーが X 線として放出され、その特有なエネルギーに対応する特有な波長の X 線（蛍光 X 線）を検出すること
により、波長から元素の定性、X 線強度から定量する装置である。
今回購入したシステムの特徴は以下のようにまとめられる。
(1)簡便に多元素の分析が可能であること：ICP 質量分析法と異なり、炭素、窒素、酸素など、原子番号 4 以上のより多くの元素を高感度で定量できる。また、分析時は前処理に労を要さず固体をそのまま分析できる。液体中の成分もイオン交換能を有するろ紙上に吸着させることにより簡単に分析できる。
(2)半定量が可能であること：従来の蛍光 X 線分析は非測定成分を

図2

エネルギー分散型蛍光 X 線分析装置(4)ポイント分析が可能：この装置では 500μm のポイント分析が可能であることから、微小試料の分析やマッピング測定も可能になる。
(5)メンテナンスと分析感度の改善：従来の X 線管球に比して、X

78
2線の出力強度がおよそ 1.5 倍高まり、寿命も長くなっている。さらにより調製し、石英繊維フィルターとセルロース混合エステルメンに X 線が通過する窓材も薄型化され、これらにともない感度が高まブランフィルターを用いたが、石英繊維フィルターでは厚みがあり、り、メンテナンスもより容易になっている。

浸透した成分を十分に測定できていない可能性があったため、メンブランフィルター上の測定結果を用いて結果を算出した。表 1 に各この装置は今後、従来の ICP 質量分析装置の使用者だけでなく、よ元素の検量線の式を示す。いずれの元素も検量線の直線性は高いが、り多くの研究室で使用されることが予想される。この装置の特徴は、Na 等の軽元素では検出感度が低く ICP-MS やイオンクロマトグラ

簡便、高感度、非破壊に集約されるので、今後、高頻度で利用されフィーによる分析結果よりも大きな値となった。このような分析誤るものと思われる。例えば、危険を伴うフッ化水素でしか溶解でき差は、環境試料の不均一性が原因とされる。また塩素は X 線の照射ないケイ素の固体のままでの迅速定量、工芸品の表面非破壊定性分によって揮発するため、分析済試料の再分析では X 線強度が低下し、析、溶解すると皮膚のかぶれを生じる漆器の固体のままでの分析な正確な結果が得られなかった。ICP -MS の分析値との対応が比較的ども考えられ、この機器の活用により広い分野の科学の進展が期待

良いカルシウムの水溶性成分と非水溶性成分についての測定値を図される。

3 に示す。大気中に存在するカルシウムの多くは水溶性であるが、それぞれの粒径で非水溶性成分も確認された。この成分は、粒径 10µm 以上では特に水素イオン濃度が低くなるとき増加し、風により

３．研究への応用例

巻き上がった土壌が、エアロゾルの pH の上昇を引き起こすことを本機器は多様な研究課題に利用されている．以下に本機器を利用

50

エアロゾル中の金属イオンの分析（物質生命化学科井川研究室）
蛍光 X 線分析法(XRF)は簡易で非破壊的な分析法であり、一度に複数の元素を測定することのできる有効な方法であるが、測定値の信頼性に問題がある場合があり、環境分析において普及

Ca濃度 [nmol/m3]

３.１

してはいない。本研究ではエアロゾル分析に XRF を適用した場合の分析値の正確性を評価するとともに、XRF によりエアロゾ

40

4

30

3

20

2

10

1

0
121314151617

232425262728

181920212223

2728293031 1

222324252627

2月12日
～17日

4月23日
～28日

6月18日
～23日

8月27日
～9月1日

10月22日～27日

水 性 10<d0

溶

実験は、横浜にある神奈川大学六角橋キャンパス講義棟屋上にて、

非水 性 10>d溶

水 性 10>dの変化について検討した。

溶

溶

ル中の幾つかの元素について水溶性成分と非水溶性成分の比率

5

H+濃度

H+ 濃度 (d>10) [nmol/m 3]

反映したものと考えられる。

することによって進展した各研究室の研究報告をまとめて示す。

非水 性 10<d図 3. 大気中の水溶性と非水溶性のカルシウム濃度

ハイボリュームエアサンプラーを用いて粒径別(10µm 以上と以下)に大気中のエアロゾルを石英繊維フィルター上に採取した。その一３.２

電気化学材料の分析（物質生命化学科松本研究室）

部を切り取り XRF を用いて全量分析した。さらに、残りのフィル(1) Ni-Sn 合金めっき中の Sn 共析率の評価

ターの一部を細断し、純水 100 ml で 1 時間超音波抽出し吸引濾過し現在、様々な場で産業用機器の洗浄剤として過酸化水素(H2O2)水溶た。使用したメンブランフィルターを乾燥させた後、XRF を用いて液が主に使用されている。しかしこれらの薬品は効果が高い分、産分析し、水への不溶性成分を業用機器に用いられている金属も腐食されてしまうという問題が存定量した。XRF との比較のた在する。電解 Ni-Sn めっきは高い耐食性を持つことが知られている。

めに行った主要無機イオンと金属成分の ICP-MS 分析においては、石英繊維フィルターを 2cm 四方にカットし、硝酸4ml と過酸化水素 1ml を加えて 150℃で 4 時間加圧分解ししかし、電解めっきの場合、被めっき物の表面状態、面積など条件が限られるため複雑な形状の素材に均一にめっきすることが難しい。
そのため、複雑な形状の素材に対応し、優れた耐食性を持つめっきを施すことを目的として、松本研では無電解 Ni-Sn 合金めっきの開発を行ってきている。その研究の中でめっき被膜を非破壊で膜中のた。これを純水で 20 ml に調製

Sn の共析率・Ni-Sn 膜の膜厚を調べるために XRF を用いている。

した後、メンブランフィル

めっき浴は、金属の前駆体に硫酸ニッケル、スズ酸ナトリウム、還ターを用いて吸引濾過後に分元剤として次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボランを用いて析した。結果はそれぞれ採取いる。また錯化剤にはクエン酸三ナトリウム、酢酸ナトリウムなど試料の値を範囲内とする検量を加えたもので最適材料、濃度を検討してきている。図 4 に還元剤

線の式に基づいて算出した。

に 0.1 M 次亜リン酸ナトリウム、錯化剤をクエン酸ナトリウムとし、

なお、XRF には波長分散型蛍錯化剤濃度を変化させた浴で 10 回連続でめっきを行った際のめっ光 X 線分析装置を用いた。
検量線用試料は点滴濾紙法

き膜中の Sn の共析率の変化を示す。0.6 M において最も高い Sn の

79
3
共析率が得られた。この実験で得られた Ni-Sn 膜は耐薬品性試験用

d-バンドセンターの値と ORR 活性のプロット(図 6)より、Pt/CB のの溶液 25 wt% H2O2 溶液に 3 日間浸漬させた後でも重量減少が観察

d-バンドセンター値よりも約 0.2 eV 小さい触媒(d)が最も高い ORR

されないことが確認されてきている。

活性を有する火山型タイプの相関関係が得られた。これは DFT 計算(2) 燃料電池用電極触媒中における遷移金属酸化物の定量を用いて予測されている理論的な結果と一致する。したがって、Pt

カップスタックカーボンナノチューブ(CSCNT)触媒担持体の表と M1M2Ox/CSCNT との電子的相互作用によって Pt の電子状態を制面に TiO2 などの遷移金属酸化物を析出させ、さらに遷移金属酸化物

御することによって、Pt の d-バンドセンターと ORR 活性との間に上に Pt を析出させた Pt/MOx/CSCNT(図 5)は従来の Pt/カーボンブ

期待した相関を得ることができている。

ラック(CB)よりも燃料電池内の酸素還元反応(ORR)において高い活性を有することを、これまでに我々は明らかにしてきている。そこ
で、Pt の電子状態、ここでは d-バンドセンターを任意に制御することで ORR 活性をより大きくすることを目的として、種々の遷移元
素 (M1, M2)を 含 む 複 合 金 属 酸 化 物 (M1M2Ox)上 に Pt を 担 持 さ せ た
Pt/M1M2Ox/CSCNT 触媒を合成し、ORR 触媒能の向上を検討している。その検討の中で、合成した Pt/M1M2Ox/CSCNT 中での Pt, M1, M2の含有率を知るために XRF を用いている。Pt の価電子領域の電子状態(d-バンドセンター)の評価を X 線光電子分光法を用いて行い、Pt の d-バンドセンターと ORR 触媒活性との相関性を検討している。

図6

Pt/NbTiOx/CSCNT の ORR 触媒能(電流密度 (0.9 V)) と Ptの d-バンドセンターとの関係. Nb/Ti (モル比) : (a) 8.1, (b)7.9, (c) 7.1, (d) 6.6, (e) 5.8, (f) 4.8, (g) 3.5, (h) 0.3.
(i) Pt/TiOx/CSCNT, (j) Pt/NbOx/CSCNT, (k) Pt/CB.

３.３

難溶性ニオブ酸化物の金属組成分析（物質生命化学科本橋研

究室）
図 4

次亜リン酸ナトリウム-スズ酸ナトリウム-クエン酸ナ

トリウム浴におけるめっき膜中の Sn 共析率のめっき回数依存性

本橋研究室では、複数種の金属元素を含む機能性セラミックス材料の開発研究を行っている。研究対象の一つである Ba(ZnxNb1-x)O3-
(BZN) は、450 C 付近で高いイオン伝導性を示すことから中温域で動作する固体酸化物形燃料電池の固体電解質として期待されている。
BZN では Zn と Nb の金属組成比を変化させることにより酸素欠損
量  の制御が可能である。この材料のイオン伝導性は酸素欠損量 の値に強く依存するため、本材料の研究を進める上で金属組成比の

表2

XRF により決定したδ= 0〜0.5 試料の金属組成比とそれにより算出した酸素量

図5

合成した Pt/NbTiOx/CSCNT 触媒の模式図および合成したサンプルを観察した TEM 像80
4
分析は非常に重要である。BZN は Nb を含むため強酸や強塩基の水塩(= R-S‒Na+)に転化される。そしてこれが陽イオン交換サイトと溶液に難溶であり、ICP 発光分光分析による金属元素の定量が困難

して機能したものと考察した。

である。そこで本研究では、波長分散型蛍光エックス線分析装置

そこで金ナノ粒子活性点形成前後の触媒および金ナノ粒子と鉄錯(WD-XRF) を用いて BZN 試料 ( = 0 ~ 0.5) の化学組成分析を行っ体が担持された触媒について、蛍光 X 線分析(XRF)を行った。前述

た。表 2 に Ba, Zn, Nb の組成比、および Zn2+, Nb5+を仮定して電気的の ICP-MS による分析は、バルク固体中の金属成分の定量分析法と中性条件 ( = (3x1)/2) から求めた酸素含有量 3の値を示す。分しては汎用的な手法であるが、ナトリウムイオンについてはガラス

析結果より、全ての試料において仕込み組成よりも Nb 含有量が大容器等からの溶出による混入を考慮する必要があると考えられるこ

きく、酸素欠損量の正確な見積もりには金属組成分析が必要であるとから、非破壊での試料分析が可能な XRF を適用した。分析の結果、ことが判明した。

すべての触媒でナトリウムの存在が確認された。なお同じ Al-SBASHに鉄錯体のみを固定したものではナトリウムは検出されなかったこ

３.４ 金属ナノ粒子-金属錯体複合触媒の構造解析（物質生命化学科とより、ナトリウムは金の担持・還元の過程で担持されたものであ

引地研究室）

ることも明らかになった。すなわち、金の前駆体として Na[AuIIICl4]

引地研究室では、有機官能基で修飾されたメソポーラスシリカをを用いているため、金イオン種を担持する過程で Al サイトでの H+用いることで、“ 単一担体上に金属ナノ粒子活性点と有機補助配位子から Na+への交換が起こっていることを意味する。そして金イオンを含む金属錯体触媒活性点が共存した複合型固体触媒”の開発をの還元剤である NaBH4 との反応時に Na+がさらに固定されるものの、行っている。この複合型触媒は、金属ナノ粒子が酸素分子と水やア鉄錯体を作用させてもすべての Na+が交換されないということが明

ルコールを活性化することで過酸化物を与え、生じた過酸化物が金らかになった。

属錯体により活性化されることで炭化水素をはじめとする有機基質の酸化が進行することを期待して設計されている。本研究では、ア
ルコール類の酸素酸化により過酸化水素を発生させることが知られている金ナノ粒子と、過酸化水素を活性化して強力な酸化剤である
ヒ ド ロ キ シ ル ラ ジ カ ル (= ·OH)を 発 生 さ せ る こ と が で き る 鉄 錯 体[FeII(phen)3]2+ (phen = 1, 10-phenanthroline)を触媒活性点とし、これらを金と強く相互作用するチオール基で化学修飾した、陽イオン交換能を持つメソ多孔性アルミノシリケート Al-SBASH へ固定した触媒の開発を検討した(Scheme 1)。
シリケート(SiO2)骨格内のケイ素(Si(IV))の一部をアルミニウム(Al(III))に置換したアルミノシリケートでは、電荷補償のために、導スキーム 1

入されたアルミニウム原子 1 個当たり 1 個の+1 価イオンが静電気

表3化金酸ナトリウム Na[AuIIICl4]を作用させることで金イオン種を担持し、これに還元剤である NaBH4 を作用させて金ナノ粒子活性点を形成させた後に鉄錯体をイオン交換反応により担持した。調製した触媒を強アルカリ条件で加熱することでアルミノシリケート骨格を溶解させ、さらに酸で処理することで金属成分を完全に溶解させてICP-MS により分析したところ、鉄の固定量が Al-SBASH 中のアルミ

固定量 / mmol g ?1

担体調製時のAl仕込み質量比(x)

SH

Au

Al

Fe

Au / SHFe / Al

2.0

0.107

0.020

0.144

0.098

0.19

0.68

1.0

0.133

0.034

0.056

0.056

0.26

1.00

物

となっている。本研究では、Al-SBASH 上のアルキルチオール基に塩金属およびチオール基固定量物

的な相互作用により保持されており、これが陽イオン交換能の起源

複合化触媒の調製経路

質量比

担体調製時の原料仕込み比；Si(OEt) 4 ：HSC3 H6 Si(OEt)3 ：Al(OiPr) 3= 100 – (0.75 + x)：0.75：x (x = 2.0 or 1.0)

ニウム含有量から導出される最大量(用いた鉄錯体は+2 価種である
ため、アルミニウム含有量の半分が理論上の鉄錯体最大固定量)を上

4. おわりに回っていることが判明した(表 3)。そしてその理由は、金ナノ粒子活

この装置は、分析値の定量評価にまだ課題はあるが、試料を分解性点の形成のために NaBH4 を用いたことで、新たな陽イオン交換サすることなく定量できる魅力的な分析装置である。試料を均一にすイトが発生したためであると考えた。すなわち、担体上のアルキル

ると定量性は向上するが、溶融装置等も揃えているので、さらなるチオール基は[Au Cl4] との反応に際して、一部は金(III)イオンを還利用を期待したい。

III‒

元して酸化体であるジスルフィド(= R-S-S-R)へと変化するが、これは後続の NaBH4 との反応により還元されてチオールのナトリウム6．工学研究所共同研究
6­1

軽量・高性能研究・開発 (2018)6­2外部磁界 二次元走査

6­3

多分岐

6­4

Ba(ZnxNb1-x)O3-δ

Nb 超伝導

両親媒性 Janus 型
赤外分光法 用

接合 dc-SQUID

高野 敦 ‚ 船見 祐揮
評価

共重合体 合成 自己組織化
脱水挙動 分析

渡邉 騎通 ‚ 穴田 哲夫 ‚ 中山 明芳
太田 佳宏 ‚ 實吉 尚郎
齋藤 美和 ‚ 貝掛 勝也 ‚ 安川 雪子

81

軽量・高性能ハイブリッドロケットエンジンの研究・開発（2018）
高野 敦*

船見 祐揮**

Research and Development of a Light-Weight and High-Performance Hybrid Rocket Engine in 2018
Atsushi TAKANO*

Yuki FUNAMI**

主流に旋回方向速度成分を付与することによる燃料後退速度の向上

１．緒言
近年，電子機器の小型化，特に MEMS (Micro Electro Mechanicalを狙っている．さらにハイブリッドロケット，特に亜酸化窒素を酸Systems) の発達と軌を一にして，超小型衛星の研究開発や打ち上げ化剤として用いるハイブリッドロケットに特化したエンジンシステが盛んになっている．我が国においてもここ 15 年で大学や研究機関

ム（モータおよび酸化剤タンク）の軽量化の研究開発も進めている．

から打ち上げられた超小型衛星は 20 機以上に上る . 超小型衛星の[1]

メリットは開発期間が短く，低コストで開発できるという点である．

２．到達高度 100 km を目指すハイブリッドロケットの概念設計 [4]しかしこれらの衛星は，大型衛星を大型ロケットで打ち上げる際に将来高度 100 km（宇宙空間の下限）に 100 kg のペイロードを輸「相乗り」で打ち上げられることがほとんどである．この場合，打ち送することを目標として，ハイブリッドロケットの概念設計を行っ上げの時期や軌道は主目的の衛星に支配され，選択の自由度はほとた．その中で，酸化剤の検討も合わせて行った．ハイブリッドロケッ

んどなくなる．そこで，超小型衛星打ち上げ専用の超小型ロケット

トの酸化剤として広く用いられているもののうち，毒性がなく比較の開発が求められている．また，超小型衛星のメリットである「低的扱いやすいものとしては酸素と亜酸化窒素が挙げられる．酸素をコスト」，「開発期間が短い」ことを生かすためにはこれらを打ち上酸化剤とするハイブリッドロケットとして代表的なものとしては北げる超小型ロケットにも同様の特徴が要求される．
そこで著者らはハイブリッドロケットに着目して研究および開海道大学および植松電機により開発された CAMUI ロケットがある[5,6]．液体酸素によるハイブリッドロケットは比推力（単位推進剤重発を続けてきた．ハイブリッドロケットとは，ポリプロピレンといっ

量当たりの推力の時間積分値）が高くなることが知られているが，た樹脂などを固体燃料とし，酸素や亜酸化窒素などを酸化剤とする

これを高圧のエンジン内に噴射するためにはポンプなどで加圧するロケットである．従来は，水素やメタノールなどを燃料として液体

か，ヘリウムなどで加圧する（いわゆる押しガス）ことが必要であ

酸化剤によって燃焼させる液体ロケット，あるいは，燃料と酸化剤

り，構造質量が増大するとともに構造が複雑化することで製造コスを混合した上で固めた固体推進薬（いわゆる火薬）を用いる固体ロトの増大も懸念される．一方で亜酸化窒素は常温での蒸気圧が高い

ケットが主流であったが，これらは反応性の高い燃料を用いるためため自己加圧が可能であり，ポンプや押しガスが不要となるが，比爆発の危険を伴い，運用・管理コストが高くなるという欠点を持つ．

推力がやや劣る．そこで本研究を推進するにあたり，いずれが有利

一方でハイブリッドロケットは空気中で燃焼はするものの激しい反か検討を行った．検討の前提としては以下を設定した．

応性はない燃料を酸化剤の助燃性で燃焼させるため，万一ロケット

 ペイロードおよび電気系統の合計質量を 100 kg とする．

が構造破壊を起こしてもすぐに消火するという利点を持つ．このた

 燃料には ABS 樹脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene 共重合樹脂）

め，運用・管理コストが下げられる．
他方でもともと反応性が高くない樹脂を燃料とするため，大きな推力が得にくいという欠点も有する．この問題に対して，ワックス[2]などの低融点燃料を用いる研究 ，あるいは，酸化剤流れを旋回させることによって燃料後退速度（単位時間当たりの燃料の後退量）を増大させる研究 などが進められている．著者らは 3D プリンタに[3]より造形された星形フラクタル旋回形状燃料グレインを用いること
で，固体燃料の表面積増大による燃料ガス発生量の増大，および，を用いる（3 D プリンタ製の複雑形状グレインを使用）．
 加速度（準静的）は 6 G 以下になるよう調整する（ペイロードへの過負荷を避けるため）．
 トータルインパルス（推力の時間積分値）は到達高度 100 km となるよう設定する．
また，推進系の仕様は，亜酸化窒素または液体酸素を用いる場合の 2 通りを検討し，以下の通りとした．
亜酸化窒素を用いる場合：
 供給方法はブローダウン方式とする．

*准教授

機械工学科
Associate Professor, Dept. of Mechanical Engineering**助教 機械工学科（現在，講師 防衛大学校）
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering(Currently, Lecturer, National Defense Academy)

液体酸素を用いる場合：
 供給方法はヘリウムガスによるガス加圧式とする（ポンプ式は高価であるため除外）．
 酸化剤タンク圧力は燃焼室圧力に 2 MPa を加えた値として,

82

19-01-05
加圧ガスタンク圧力は 22 MPa として計算する．

るために，低コスト・軽量酸化剤タンクの開発を行った．酸化剤は

 加圧ガスの必要体積は理想気体の状態方程式より，温度一定と仮定して算出する．

前述のように亜酸化窒素とし，充填量 15 kg, 充填容積 16.7 L を前提として設計を行った．低コスト化のために特殊な材料や加工を用い最適酸化剤の検討を行うための前提条件として，機体構造重量ないことを設計方針として，胴部は市販のアルミニウム合金パイプ（圧力容器を除く）は推進系合計重量に対して 0.2 倍と仮定して算出を採用し，その上で CFRP を用いて補強を行った．また，蓋部にはした．

超々ジュラルミン（7075-T651）を使用し，蓋部と胴部の接合にはね

これらの前提に基づいて，到達高度 100 km を目指すハイブリッ

じ（胴部両端に M146×1.5 のねじを加工）を採用した．これによりドロケットに最適な酸化剤を選定した．ここで最適な酸化剤とは，加工は旋盤で可能となった．また CFRP の補強に関しては，プリプ

この検討ではペイロード重量は同一としたことを踏まえて，機体がレグを用いて研究室内で積層および加熱成型を行うことで低コスト

より軽量に設計できる酸化剤，つまりペイロード比がより大きな値化を実現できた．強度は水を用いた耐圧試験により確認した．試験となる酸化剤のこととした．最適酸化剤選定までの主な流れを図 1

圧力は最大予想使用圧力である 5 MPa の 1.5 倍の 7.5 MPa とし，負に示す．

荷時間は打ち上げ試験時の充填時間および待機時間を考慮して 20

比推力 Isp は NASA CEA (RP-1311)[7]を用いて算出した．燃料は ABS分とした．初回の試験では 7.0 MPa において胴部から蓋部が外れる樹脂とし，酸化剤は亜酸化窒素または液体酸素とした．燃焼室圧力という不具合が発生したため，ねじのはめあい長さを 2 倍にして再に関しては，亜酸化窒素の場合には燃焼試験結果を踏まえて 3

度製作および試験を行ったところ，問題なく 7.5 MPa に耐えること

MPa と設定し，液体酸素の場合には 3, 5, 7 および 9 MPa と値を振っができた．この結果を踏まえて，燃焼試験を実施して酸化剤タンクて検討した．比推力 Isp が求まれば，推進剤質量 mp は推定したトーの健全性を確認し，2018 年 10 月 6 日には打ち上げ試験を行った．

タルインパルス It を基に次の式(1)を用いて求めることができる．記

その結果，目標の高度 15 km には及ばなかったものの，高度 6204 m

号 g は重力加速度を表す．

に到達し，北海道大学・植松電機の高度 8.3 km（推測値） [5]および(1)

I t  I sp m p g

高度 7.5 km[6]に次いで，国内のハイブリッドロケット打上実施団体
としては第 2 位の記録を達成した．

圧力容器（酸化剤タンク，加圧タンク，モータケース）は CFRP
(Carbon Fiber Reinforced Plastics) で設計し，液体酸素の酸化剤タン

４．星型フラクタル旋回形状燃料グレインの地上燃焼試験 [9]クのみ極低温のためアルミニウムで設計する．アルミニウム合金

ハイブリッドロケットは，固体燃料グレイン表面に形成される境A7075-T7351 の引張強度には 434 MPa を，CFRP (HSX350C075S) の界層の内部で燃料ガスと酸化剤が拡散および混合し，反応して火炎引張強度には擬似等方積層における 838 MPa を用いた．

を生じるという境界層燃焼と呼ばれる燃焼形態を有している．この

これらの条件で検討を行った結果，図 2 に示すように亜酸化窒素

メカニズムに起因して燃料後退速度が低く，したがって燃料ガス発の方が全体としての質量を小さくできることが分かった．なお，酸生速度も低くなるという技術的な課題が存在する．この点の解決を素の場合は燃焼室圧力 3 MPa の時にペイロード比が一番大きくなる

意図して，本共同研究では 2017 年度に星形フラクタル旋回形状グレことが分かったため，その結果を用いている．このことから本研究インを提案した [10]．図 3 に星形フラクタル旋回形状グレインを示す．

では引き続き酸化剤として亜酸化窒素を採用することとした．

これは固体燃料グレインのポート（グレインに開けられた孔のこと．
この孔の内側を燃焼ガスが流れる）形状を複雑なものとすることで３．低コスト・軽量酸化剤タンクの開発[8]

将来の高度 100 km に到達するための打ち上げのノウハウの蓄積

固体燃料の表面積を増やすと同時に，ポートを旋回形状にすること
で内部の流れに旋回方向速度成分を付与し燃料後退速度の向上もを目的に，2018 年度も高度 15 km 到達を目標として，ハイブリッド
ロケットの設計・製作および打ち上げを行った．その機体に適用す

ペイロード

推進剤重量

機体構造重量推進系構造重量N2O_3MPa

O2_3MPa

1800
1600

重量 [kg]

1400
1200
1000
800
600
400
200
0

酸化剤
図1

最適酸化剤選定までの流れ [4]図2

亜酸化窒素あるいは酸素を用いた場合の重量の比較 [4]

83

700

時間平均推力 ܶത [N]

600
500
400
300
200

円
星形フラクタル星形フラクタル旋回

100
0

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

時間平均酸化剤質量流量 ݉ሶை [kg/s]
図5

図3

時間平均推力 [9]星形フラクタル旋回形状グレインの断面図 [9]れており，星形フラクタル旋回形状グレインにおける推力も他の形図ったものである．2017 年度ではポート形状の旋回率をパラメータ状と比べて向上した（図 5）．燃焼効率に関しては，星形フラクタルとして燃焼試験を実施することで，旋回率が燃料ガス発生速度に与旋回形状グレインにおける値は他の形状と比べて向上しているか，える影響を明らかにした[10]．2018 年度では，エンジンへ供給する酸あるいは，ほぼ同等であった．

化剤の流量をパラメータとして燃焼試験を実施し，酸化剤の流量が星形フラクタル旋回形状グレインを用いたエンジンの性能（局所燃
料後退速度，推力および燃焼効率）に与える影響を調査した．

５．星型フラクタル旋回形状燃料グレインの平均後退速度評価[11]ハイブリッドロケットの評価指標の一つとして時空間平均の燃燃焼試験は神奈川大学湘南ひらつかキャンパス設置の燃焼試験

料後退速度を参照することが一般的に行われている．また，時空間設備を用いて実施した．エンジンには安価で量産可能な推力 1 kN 級

平均の燃料後退速度は，固体燃料壁面の厚さの決定など，燃料グレのエンジンを使用し，板バネを用いて架台へエンジンを水平に設置

インの設計においても有益な情報となる．そこで，星形フラクタル

した．エンジンへロードセル，圧力センサおよびオリフィスを取り

旋回形状燃料グレインにおいても時空間平均燃料後退速度を求める

付けて，推力，燃焼室圧力および酸化剤流量を測定した．エンジンこととした．

内の固体燃料グレインは ABS 樹脂を材料として 3D プリンタを用い

時空間平均燃料後退速度は，燃焼試験前後の燃料グレインの重量て作成した．酸化剤には亜酸化窒素を採用し，その高い蒸気圧を利変化と燃焼時間を用いて評価される．しかしながら，従来の評価式用して供給する自己加圧方式を用いることとした．燃焼試験の様子

では単純な形状である円形ポートを前提にして燃料の気化に伴う表を図 4 に示す．

面後退を考えており，星形フラクタル旋回形状のような複雑なポー燃焼試験後の固体燃料グレインを切断し，燃え残ったグレインのト形状に対してはそのままの評価式の形で適用することができない．

厚さを測定することで局所的な燃料後退速度を求めた．局所燃料後

この点を踏まえて複雑なポート形状にも対応可能な，固体燃料表面

退速度を軸方向に平均を取った上で，旋回のない星形フラクタル形の後退を捉えることのできる数値的なツールを開発し，そのツール状グレインや従来形状である円形のものと値を比較したところ，軸を用いた時空間平均燃料後退速度の評価方法を提案した．

方向平均の局所燃料後退速度は星形フラクタル旋回形状とすること

固体燃料表面の後退を数値的に捉える手法として，レベルセット

で他の形状よりも向上することがわかった．その効果は推力にも表法 [12] を採用した．この手法においては混相流（気液界面を伴う流れ）の数値解析への応用が広くみられるが，ここで扱う燃料表面の後退のような固気界面の解析にも応用が可能である．レベルセット法を用いて星形フラクタル旋回形状グレインの表面後退を解析した結果の一例を図 6 に示す．
星形フラクタル旋回形状グレインは軸方向に周期的な構造を有しているが，この解析ではその基本単位一つのみを解析対象とした．
この解析の結果を基にして，燃焼試験前後の燃料グレインの重量変化と時空間平均燃料後退速度の間の関係式を構築した．実際の燃焼試験から得られた重量変化量をその関係式に代入し，時空間平均燃料後退速度を求めたところ，星形フラクタル旋回形状での値は旋回のない星形フラクタル形状や円形での値と比べて大きくなることが示された．
今後は，本方法の解析精度の向上，本方法を用いたグレイン設計

図4

燃焼試験の様子法の提案，あるいは，本方法による燃焼試験の評価結果から得られ

8419-01-05
システムズ株式会社の協力を得た．ここに謝意を表する．
ハイブリッドロケットの燃焼試験に関して千葉工業大学の和田豊准教授より有益な助言をいただいた．ここに記して謝意を表する．
燃焼試験の実施にあたって神奈川大学工学部機械工学科航空宇宙構造研究室および流体工学研究室の学生諸氏の協力を得た．ここに記して謝意を表する．
参考文献[1] UNISEC ホ ー ム ペ ー ジ , UNISEC 生 ま れ の 超 小 型 衛 星 ，
http://www.unisec.jp/about/satellite.html（2019 年 9 月 10 日閲覧）．
[2] M. A. Karabeyoglu, B. J. Cantwell and D. Altman, Development andTestingof

Paraffin-Based

HybridRocketFuels,

37th

AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit,
AIAA 2001-4503 (Salt Lake City, 2001).
[3] S. Yuasa, O. Shimada, T. Imamura, T. Tamura and K. Yamamoto, A
Technique for Improving the Performance of Hybrid Rocket Engines,
図6

燃焼開始後 12 s における固体燃料表面た知見に基づくグレイン設計指針の策定を引き続き進めることとな

35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference andExhibit, AIAA 1999-2322 (Los Angeles, 1999).
[4] 舘山哲也，船見祐揮，高野敦, 到達高度 100km を目指すハイブ

る．

リッドロケットにおける構造設計を考慮した最適酸化剤, 第 1

６．結言2018）．

回ハイブリッドロケットシンポジウム，HR-2018-003（相模原，

超小型衛星打ち上げ用の低コストな超小型ロケットの開発を最[5] H. Nagata, M. Wakita, T. Totani and T. Uematsu, Development and

終目標に，軽量・高性能ハイブリッドロケットエンジンの研究・開Flight Demonstration of 5 kN Thrust Class CAMUI Type Hybrid発を行った．高度 100 km にペイロードを輸送する機体の概念設計

Rocket, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Spaceを行った．その問題において酸化剤の比較検討を行ったところ，亜Sciences, Aerospace Technology Japan, 12 (ists29), Ta_1-Ta_4

酸化窒素が酸素に比べて有利であることを示した．これを受けて，(2014).

亜酸化窒素用軽量・低コストタンクを開発し，実際に打ち上げに適[6] 伊藤献一，植松努，永田晴紀，高崎博之，CAMUI-500P ハイブ

用，そして成功させることができた．また，3D プリンタで造形した

リッドロケット／SNS 製液体ロケット「すずかぜ」打上げ実験

星形フラクタル旋回形状グレインの地上燃焼試験を実施し，その試報告（2013）．

験結果を解析したところ，軸方向平均の局所燃料後退速度は他の形[7] S. Gordon and B. J. McBride, Computer Program for Calculation of

状よりも向上することがわかった．それに伴って，推力も他の形状

Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications, I.

と比べて向上した．燃焼効率に関しては，星形フラクタル旋回形状
グレインにおける値は他の形状と比べて向上しているか，あるいは，

Analysis, NASA Reference Publication 1311 (1994).
[8] 舘山哲也，高野敦，ハイブリッドロケットにおける低コスト・ほぼ同等であることを見出した．加えてレベルセット法を適用する

軽量酸化剤タンクの開発, 第 62 回宇宙科学技術連合講演会，

ことにより，複雑なポート形状にも対応可能な，固体燃料表面の後

1N13（久留米，2018）．

退を捉えることのできる数値的なツールを開発し，そのツールを用いた時空間平均燃料後退速度の評価方法を提案した．
将来超小型衛星を打ち上げるためのロケットを実現するために[9] 船見祐揮，高野敦，星形フラクタル旋回形状グレインを用いた
ハイブリッドロケットの地上燃焼試験，第 63 回宇宙科学技術連
合講演会，2E07（徳島，2019）．

は，機体の軽量化・大型化も必要であるが，燃焼効率を向上させる[10] 鎮目夢玄，高野敦，船見祐揮，諸星宏樹，田原鴻一，寺田俊ための設計技術も重要となる．現在までに燃焼現象の研究を精力的

樹，3D プリンタによる星形フラクタル旋回形状グレイン搭載に進めてきたが，その結果をエンジンの設計，つまりグレインの外

ハイブリッドロケットエンジンの開発，平成 29 年度宇宙輸送

形寸法およびポート表面積，断面積，さらに酸化剤を噴出させるイ

シンポジウム，STCP-2017-012（相模原，2018）．

ンジェクタの孔径，孔数，その上流の配管系などサイジングにつな[11] 船見祐揮，高野敦，星形フラクタル旋回形状ハイブリッドロ

げるところまでには至っていない．そのためにはまだまだ取り組む

ケット燃料グレインの平均後退速度，第 2 回ハイブリッドロ

べき課題は多くある．今後はこれらの体系化を見据えて研究を進めていく．

ケットシンポジウム，HR-2019-001（相模原，2019）．
[12] S. Osher and R. Fedkiw, Level Set Methods and Dynamic Implicit
Surfaces, Applied Mathematical Sciences 153, Springer (2003).

謝辞
3D プリンタによる固体燃料グレインの印刷においては丸紅情報

85

外部磁界の二次元走査による Nb 超伝導トンネル接合と dc-SQUID の評価
渡邉 騎通*

穴田 哲夫**

中山 明芳***

Characterization of Nb superconducting tunnel junction and dc-SQUID
by two-dimensional scan of external magnetic field
Norimichi Watanabe* Tetsuo Anada** Akiyoshi Nakayama***

１．緒言

ン電流が垂直磁界 Hz に対してなぜ変調されるのかについて、より多二つの超伝導体で薄い絶縁層を挟んだ構造をしている素子を超くの情報を得ることができる。本研究では、ジョセフソン接合を二伝導トンネル接合（ジョセフソン接合）という。超伝導体をエレク

つ並列に接続した構造をしている dc-SQUID を作製し、接合面に平トロニクスに応用する際には、ジョセフソン接合を作製する必要が行な外部磁界（Hx, Hy）を二次元走査して超伝導電流を変調する手あり、ジ ョセ フソン接 合は 、高感度 な磁 気センサ であ る SQUID

法を用いて、dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界変調特性（Superconducting QUantum Interference Device: 超伝導量子干渉素子）について調べた。

や超高速・低消費電力を実現できる SFQ（Single Flux Quantum: 単一磁束量子）回路などに応用される[1, 2]。ジョセフソン接合を流れ

２．実験方法るジョセフソン電流は、外部磁界によって変調されるが、通常、ジョ

超伝導トンネル接合は、超伝導電極を Nb、バリア層に Al 酸化物

セフソン電流の外部磁界変調特性は、接合面に平行に外部磁界を一を 用 い た も の が 最 も 多 く 作 製 さ れ て い る [17] 。 本 研 究 で も 、方向から印加することにより測定し、接合の評価が行われる[3]。そNb/Al-AlOx/Nb 構造のジョセフソンン接合を作製した[18]。dc マグ

れに対して我々は、接合面に平行に二方向から外部磁界を印加してネトロンスパッタリング装置によって、Si 基板上に Nb/Al-AlOx/Nb

接合の評価を行ってきた[4-8]。外部磁界を二次元走査することによの積層膜を作製した。トンネルバリア層は、Al 層を純酸素中で自然り、ジョセフソン電流の磁界変調特性について、一次元で外部磁界酸化することにより作製した。Base Nb 層、Al 層、Counter Nb 層、を走査するよりも格段に多くの情報を得ることが可能である。例え

Wiring Nb 層の膜厚は、それぞれ 300 nm、5ば、ジョセフソン接合の接合形状が変化すると、ジョセフソン電流ある。フォトリソグラフィと陽極酸化法により接合領域を形成し、の外部磁界変調特性も接合形状に依存して変化するが、外部磁界をジョセフソン接合を作製した[19]。dc-SQUID は、図１に示すように二次元走査して磁界変調特性を測定した方が、ジョセフソン電流のWiring Nb 層の下に二つのジョセフソン接合が配置されるようにし

外部磁界変調特性の接合形状依存性を明瞭に観測することができるて作製した。液体ヘリウムを用いて作製した試料を超伝導状態にし、nm、50 nm、100 nm で[9]。また、ジョセフソン接合に垂直磁界を印加したときのジョセフ

ジョセフソン接合の接合面に平行に外部磁界 Hx、Hy を二方向から印

ソン電流の垂直磁界依存性についても、垂直磁界 Hz に加えて、平行加して dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界変調特性を測定

な外部磁界（Hx, Hy）を二次元走査してジョセフソン電流の磁界変した。

調特性を測定した方が、ジョセフソン電流の垂直磁界依存性を詳しく解析することができる[10-14]。垂直磁界を印加したときのジョセ
フソン電流の磁界変調特性に関する研究は、報告例が少なく[15, 16]、

陽極酸化層Counter Nb 層

垂直方向の一方向のみから外部磁界 Hz を印加してジョセフソン電Hz流の磁界変調特性を測定しても、超伝導薄膜への磁束トラップによりジョセフソン電流が垂直磁界 Hz に対して不可逆的に変調される
ことしかわからないが、垂直磁界 Hz に加えて、接合面に平行な磁界の成分（Hx, Hy）磁界を印加して測定することにより、ジョセフソ*特別助教 電気電子情報工学科

Wiring Nb 層

Al-AlOxHy
Hx

Base Nb 層
Si 基板

Assistant Professor, Dept. of Electrical, Electronics, and Information Engineering**名誉教授 電気電子情報工学科
Professor Emeritus, Dept. of Electrical, Electronics, and Information Engineering***教授 電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical, Electronics, and Information Engineering

図 1 作製した dc-SQUID の構造

86

19-01-05
図 6 に、Hy = 0 のときの Hx 磁界に対する超伝導電流の磁界変調特３．実験結果ジョセフソン接合の接合面に平行に一方向から外部磁界を印加し性を示す。Hx 磁界は、5 A/m の磁界ステップで変調させている。フてジョセフソン電流の変調を行った場合は、図 2 に示すようなフララウンホーファーパターンと SQUID の超伝導ループで捕えた外部

ウンホーファーパターンが観測される。印加する平行磁界を大きく

磁束によって変調される超伝導電流の短い変調パターンが重畳されしていくと、接合に加わる磁束が磁束量子 Φ0 の整数倍になるごとにた特性が明瞭に観察できている。ジョセフソン接合に印加された磁接合全体を流れる超伝導電流の値が 0 になりながら減少していく。

束によるフラウンホーファーパターンの変調周期が 200 A/m 程度で、これは、外部磁界を印加すると、接合内の電流分布が変化し、結果

SQUID の超伝導ループに鎖交する磁束による超伝導電流の変調周として接合全体を流れる超伝導電流の値が印加する外部磁界の大き期が 30 A/m 程度となっている。

さによって変化するからである[3]。さらに、接合面に平行に二方向から外部磁界を印加すると、図 3 に示すように Hx 方向と Hy 方向の

Hy

超伝導体

二方向にフラウンホーファーパターンが観測されるようになる。
本研究では、このジョセフソン接合を二つ並列に接続してdc-SQUID を作製し、dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界変調特性の測定を行った。測定に使用した dc-SQUID は、dc-SQUID を構成するジョセフソン接合の大きさが 50 μm 角、二つのジョセフソン接合間の距離も 50 μm である。また、Hx 磁界、Hy 磁界ともに、40
A/m の磁界ステップで外部印加磁界を変調させた。dc-SQUID と印

ジョセフソン
接合

Hx

加する外部磁界(Hx, Hy)の関係を図 4 に示す。Hx 磁界は dc-SQUID の超伝導ループに鎖交するように印加し、Hy 磁界は、dc-SQUID を構成するジョセフソン接合に鎖交するように印加する。このような方法で dc-SQUID に流れる超伝導電流を変調して測定した結果を図 5図4に示す。(Hx, Hy)平面の原点付近に観測されるフラウンホーファーパ

dc-SQUID と外部印加磁界の関係

ターンのメインピークや、メインピーク周辺のサブピーク内に、さ800

らに小さな電流の変調周期が観測されている。

-4

-3

-2

-1

0
1
Φ/Φ0

2

4

3

-800

図 2 ジョセフソン電流の磁束依存性（数値計算）

図5

4

-4

4

-4

Hx [A/m]

8.0

-800
800

0
[mA]

dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界変調

特性（接合間の距離は 50 μm）

1

0
[mA]

図 3 ジョセフソン電流の磁束依存性（数値計算）

8.0

0
-800

Hx [A/m]800

図 6 dc-SQUID を流れる超伝導電流の磁界変調特性（接合間の距離は 50 μm, 外部印加磁界 Hy = 0）

87

ジョセフソン 接合に印加さ れる外部磁束に よって変調さ れ る

磁界 Hx の変調ステップ 40 A/m よりも小さくなるため、図 5 と比較

ジョセフソン電流の変調パターンは、図 2 に示したようなフラウン

しても超伝導電流の二次元磁界変調特性に大きな変化は見られな

ホーファーパターンになる。それに対して、dc-SQUID の超伝導ルー

かった。そこで、図 6 の測定と同じように、Hx 磁界の変調ステップに鎖交する磁束によって変調される dc-SQUID を流れる超伝導プを 5 A/m にして、Hy = 0 のときの超伝導電流の磁界変調特性を測電流の変調パターンは、図 7 に示すように周期的に超伝導電流が振定した。測定結果を図 10 に示す。dc-SQUID を流れる超伝導電流

動する特性となる。SQUID の超伝導ループの大きさに対して、ジョの小さい方の変調周期は 20 A/m 程度となっている。二つの接合間

セフソン接合のサイズが大きいときは、ジョセフソン接合を流れるの距離が広がり、超伝導ループでより多くの磁束を捕えられるよう超伝導電流のフラウンホーファーパターンと dc-SQUID の超伝導になったので、図 6 の測定結果と比較して超伝導電流の変調周期が電流の変調パターンが重畳され、図 8 に示すような特性になる。

さらに小さくなっていることがわかる。

ジョセフソンン接合のフラウンホーファーパターンの変調周期は、

800

接合のサイズに依存し、dc-SQUID を流れる超伝導電流の変調周期

8.0は、SQUID の超伝導ループのサイズに依存する。

-4

-3

-2

-1

2

0
1
Φ/Φ0

3

4

図 7 dc-SQUID を流れる超伝導電流の磁束依存性（数値計算）-800

Hx [A/m]

-800
800

0
[mA]

図 9 dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元
磁界変調特性（接合間の距離は 150 μm）

8.0

-20

-10

0
Φ/Φ0

10

0
-800

20

図 8 dc-SQUID を流れる超伝導電流の磁束依存性。超伝導ループの大きさに対して、ジョセフソン接合のサイズが大きいときの特性（数値計算）

図 9 は、dc-SQUID を構成するジョセフソン接合の大きさが 50 μm

図 10

Hx [A/m]

800

dc-SQUID を流れる超伝導電流の磁界変調特性（接合間の距離は 150 μm,

外部印加磁界 Hy = 0）

４．まとめ

角、二つのジョセフソン接合間の距離が 150 μm の dc-SQUID を流

Nb/Al-AlOx/Nb ジョセフソン接合を作製し、接合面に平行に外部れる超伝導電流の二次元磁界変調特性である。二つのジョセフソン

磁界を二方向から印加することにより接合を流れる超伝導電流を変接合間の距離が、図 5 で測定した試料よりも大きいため、外部磁束調して、ジョセフソン電流の二次元磁界変調特性を測定している。

を捕える dc-SQUID の超伝導ループの面積が大きくなり、超伝導

本研究では、ジョセフソン接合を並列に接続した dc-SQUID の構造

ループに鎖交する磁束によって変調される超伝導電流の変調周期をした試料を作製し、dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界は、図 5 の試料よりも小さくなるはずである。しがしながら、図 9変調特性を測定した。dc-SQUID の二次元磁界変調特性では、超伝の測定においても、Hx 磁界、Hy 磁界の磁界変調ステップは図 5 の導ループで捕捉した外部磁束によって変調される超伝導電流の変調測定と同じ 40 A/m の磁界ステップで測定したため、超伝導ループパターンと、dc-SQUID を構成するジョセフソン接合が捕捉する外に鎖交する磁束によって変調される超伝導電流の変調周期が、外部部磁束によって変調されるジョセフソ電流の変調パターンが重畳さ

88

19-01-05
れた特性が得られた。さらに、dc-SQUID を構成する二つの接合間

[14]

A.

Nakayama,

S.

Abe,

N.

Watanabe,

Deviation

Fromの距離を大きくすることにより、外部磁束を捕獲する超伝導ループ

Fraunhofer-Type Modulation of Josephson Current Through Niobiumの面積が大きくなり、その結果として dc-SQUID を流れる超伝導電Tunnel Junctions by Applying Vertical Magnetic Field, IEEE Trans. Appl.

流の外部磁界に対する変調周期が小さくなることがわかった。

Supercond., 26, 1100606 (2016).
[15] S. L. Miller, Kevin R. Biagi, John R. Clem, and D. K. Finnemore,
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89

多分岐ポリアミドからなる両親媒性 Janus 型ジブロック共重合体の合成と自己組織化
太田 佳宏*

實吉 尚郎**

Synthesis and self-assembly of amphiphilic, Janus diblock copolymers
consisting of hyperbranched polyamides
Yoshihiro OHTA*

Hisao SANEYOSHI**

射下でアゾベンゼン部位の trans-cis 異性化によってベシクルが分

１．緒言
親水性デンドロンと疎水性デンドロンから構成される両親媒性

解することを報告している [8]。一方、Janus 型デンドリマーのように、Janus 型デンドリマーは、ナノ医療、蛍光プローブなどへの応用が

フ ォ ー カ ル ポ イ ン ト 部 分 が 共 有 結 合 で つ な が っ た Janus 型 ハ イ

期待されており、これらを水溶液中で自己組織化すると、ユニーク

パーブランチジブロック共重合体に関しては、これまで報告されてなモルフォロジーを形成する [1-6] 。例えば、Percec らは、両親媒性いない。これは、ハイパーブランチポリマーのフォーカルポイント

Janus デンドリマーを水中で自己組織化すると、棒状、ディスク状、同士で反応を行うのに必要な官能基をフォーカルポイントに選択的

helical ribbon のミセルや、ベシクル (dendrimersome)、棒状のベシクに導入することが難しいためと思われる。例えば、ハイパーブラン

ル、cubosome などの様々なモルフォロジーを示すことを見出してチポリマーを合成する際に分子内環化によってハイパーブランチポ。Sierra らは、両親媒性 Janus デンドリマー中の疎水性デリマーのフォーカルポイント部分が失われると、フォーカルポインいる[3, 4]

ンドロンの世代数より親水性デンドロンの世代数の方が大きい際は、トに選択的に官能基を導入することはできない [9, 10]。

引き伸ばされたミセルが、疎水性デンドロンと親水性デンドロンの

我々はこれまでに AB2 モノマーの連鎖縮合重合によって分子量世代数が等しい際は、ベシクルやフレキシブルな二分子層がそれぞ

および分子量分布の制御された疎水性のハイパーブランチポリアミ

れ観測されたことを報告している [5]。Wegner らは、両親媒性 Janus

ド (HBPA) が一段階で得られることを明らかにしている [11, 12]。このデンドリマーの集合体の構造が、熱変動によって球状からドーナツ

重合法は、HBPA のフォーカルポイントであるコア (開始剤ユニッ[6]状、ボタンのような形状に転移することを報告している 。しかし、

ト) 部分に官能基を導入することができる。そのため、この重合法

構成成分のデンドロンは、保護、脱保護を含めた多段階反応によっはブロック共重合体の合成に利用できる。例えば、ヒドロキシル基て合成されるため、各世代の精製を含めると、合成に長い時間を要を開始剤ユニット部分に持つ HBPA と片末端にカルボキシル基をする。一方、ハイパーブランチポリマーは、ABn (n ≥ 2) 型モノマー

有するポリエチレングリコール (PEG) との脱水縮合反応によって、の一段階重合によって合成することができる 。これまでに Zhou

両親媒性の PEG-b-HBPA が合成されている [13]。また、疎水性 HBPA

らは、β-シクロデキストリン (CD) にグラフトした疎水性ハイパーだけでなく親水性 HBPA も AB2 モノマーの連鎖縮合重合で合成

ブランチポリグリセロール (CD-g-HPG) とアゾベンゼン部位を有できることを報告している [14, 15]。

[7]する親水性ハイパーブランチポリ(3-エチル-3-オキセタンメタノー

そこで本研究では、エステル部位にトリエチレングリコールル) との、アゾベンゼンと CD との非共有結合性ホスト-ゲスト相(TEG) 鎖を有する親水性 HBPA とアミノ基にオクチル基を有する

互作用によって結合した超分子 Janus ハイパーブランチポリマー

疎水性 HBPA のフォーカルポイントをそれぞれ官能基変換した後の合成、および、それを自己組織化するとベシクルを形成し、UV 照に脱水縮合反応を行うことで Janus 型ハイパーブランチポリアミ
ドジブロック共重合体 (HBPA-b-HBPA) を合成し、得られたブロッ*特別助教

物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Materials and Life Chemistry**特別助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Materials and Life Chemistry(現助教 滋賀医科大学 医学科生命科学講座)
Assistant Professor, Dept. of Fundamental Biosciences, Shiga
University of Medical Science)

ク共重合体の水中での自己組織化を検討した。その結果、Janus デ
ンドリマー [6] のように温度によって集合体の構造が変わったが、Janus デンドリマーでは見られないような樹木状の集合体が観察さ
れた。

90

19-01-05
２．実験・結果と考察
まず、フォーカルポイントにヒドロキシル基またはカルボキシル基を有する HBPA の合成を行った。親水性 HBPA のフォーカルポ
イントをカルボキシル基にすると、水に溶解しやすいことが予想され、有機溶媒による抽出が大変になると考えられる。そこで、親水
性 HBPA の フ ォ ー カ ル ポ イ ン ト を ヒ ド ロ キ シ ル 基 に 、 疎 水 性
HBPA のフォーカルポイントをカルボキシル基にそれぞれ変換することにした。
フォーカルポイントにヒドロキシル基を有する親水性 HBPA の
合成は、以下のように行った (図 1)。

図 2. 疎水性ハイパーブランチポリアミドの合成
次に、4 と 9 との脱水縮合反応を 1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド (EDCI) 塩酸塩と DMAP 存在下、DMF
中、室温で行った (図 3)。

図 1. 親水性ハイパーブランチポリアミドの合成
AB2 モノマー 1 に対して 1.1 当量のリチウムヘキサメチルジシ
ラジド (LiHMDS) 存在下、tert-ブチルジメチルシリル (TBS) 基を有する開始剤 2 を用いてモノマー 1 の重合を -40 oC で行い、分子量分布の狭いポリマー 3 を得た。続いて、1 M 塩酸を用いて得られたポリマーの TBS 基の脱保護を行い、4a を得た (Mn(MALLS)= 16400, M w/Mn = 1.19)。異なる分子量を持つ 4b (Mn(MALLS) =11800, Mw/Mn = 1.15) も同様の方法で得た。

図 3. 両親媒性 Janus 型 HBPA-b-HBPA の合成

次に、フォーカルポイントにカルボキシル基を有する疎水性
HBPA の合成を行った (図 2)。AB2 モノマー 5 に LiHMDS を作用

まず、4a と 9a を用いた脱水縮合反応を行った結果、得られたさせて、TBS 基を有する開始剤 6 存在下で重合を行い、ポリマー 7

粗生成物の GPC 溶出曲線は 9a や 4a (図 4A, B) より高分子量側を得た。次に、得られた 7 に 1 M 塩酸を作用させて 8 とした。

に移動した (図 4C)。このポリマーを分取 HPLC (溶離液: クロロホ
10a

さらに、8 と無水コハク酸をトリエチルアミンと 4-ジメチルアミノルム) によって精製し、両親媒性ブロック共重合体

ピリジン (DMAP) 存在下で反応させて、カルボキシル基を有する(Mn(MALLS) = 22300, Mw/Mn = 1.11) を得た (図 4D)。得られた 10a

HBPA 9a を得た (Mn(MALLS) = 4900, Mw/Mn = 1.07)。得られた 9aの 1H NMR スペクトルより、ベンジルプロトン a とカルボニル基の 1H NMR スペクトルより、ベンジルプロトン a とカルボニル基に挟まれたメチレンプロトン b との比が 4/4 になった (図 5)。こに挟まれたメチレンプロトン b の比が 2/4 になった。これらの結れらの結果より、4a と 9a との脱水縮合反応によって Janus 型

果 よ り 9a の 生 成 を 確 認 し た 。 ま た 、 異 な る 分 子 量 を 持 つ 9b

HBPA-b-HBPA 10a が得られたことが示唆された。

(Mn(MALLS) = 6710, M w/Mn = 1.08) も同様の方法で得た。

91

図 4. GPC 溶出曲線: (A) 9a, (B) 4a, (C) 10a (粗生成物),(D) 10a (分取 HPLC による精製後)図 7. 10b の 1H NMR スペクトル
次に、得られた 10 の水に対する溶解性をそれぞれ調べたところ、
疎水/親水の比率が 23/77 の 10a、36/64 の 10b 共に水に溶けた。
疎水鎖を含むブロック共重合体 10 が水に溶けていることから、室
温では親水鎖を外側 (コロナ)、疎水鎖を内側 (コア) に持つような集合体を形成していると考えられる。さらに、その水溶液を加熱す
ると白濁し、温度を下げると再び透明な溶液に戻った。そこで、各温度における 10b の水中での自己組織体の構造を調べるために透過型電子顕微鏡 (TEM) による観察を行った。その結果、25 oC の水溶液から調製したサンプルからは、球状の集合体が観察された(図 8A)。一方、50 oC のサンプルからは棒状の集合体 (図 8B)、70 oCのサンプルからは樹木状の集合体 (図 8C) がそれぞれ観察された。
(A)

(B)

図 5. 10a の 1H NMR スペクトル
また、4b と 9b との脱水縮合反応によって、10a とは異なる組成比を持つ 10b (Mn(MALLS) = 22100, Mw/Mn = 1.07) も同様に合成した (図 6, 7)。
(C)

図 8. 10b の水中での自己組織体の TEM 写真:(A) 25 oC, (B) 50 oC, (C) 70 oC
図 6. GPC 溶出曲線: (A) 9b, (B) 4b, (C) 10b (粗生成物),(D) 10b (分取 HPLC による精製後)

また、TEM と動的光散乱 (DLS) から求めた粒形は、ほぼ一致した (図 9)。

92

19-01-05
Davis, T. P. Lodge, M. L. Klein, R. H. DeVane, E. Aqad, B. M. Rosen, A.
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Self-Assembly

of

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into

Uniform

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o(A) 25 C, (B) 50 C, (C) 70 C

[7] B. I. Voit and A. Lederer, Hyperbranched and Highly Branched
集合体の構造が温度に応じて変化したのは、以下のように考えている。25 oC において、TEG 鎖を持つ親水性の HBPA は水に溶けるので水中でシェルとなり、疎水性の HBPA をコアとする球状の集合体を形成する。50 oC においては、脱水和によって親水性が低Polymer Architectures—Synthetic Strategies and Major Characterization
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Supramolecular Janus Hyperbranched Polymer and Its Photoresponsive
Self-Assembly of Vesicles with Narrow Size Distribution, J. Am. Chem.

下するので棒状の集合体に変わる。70 C にすると、最初は親水性

Soc., 135 (12), 4765-4770 (2013).

であった HBPA は疎水性になるが、多数ある TEG 鎖で集合体全体[9] M. Bednarek, P. Kubisa and S. Penczek, Multihydroxyl Branchedoを溶かすために集合体の外側には配置される。棒状の集合体は崩壊
して、小さなベースユニットができ、それらが集まることで樹木状の集合体になる。おそらく、崩壊した棒状集合体の末端でむき出し

Polyethers. 2. Mechanistic Aspects of Cationic Polymerization of
3-Ethyl-3-(hydroxymethyl)oxetane, Macromolecules, 34 (15), 5112-5119(2001).
[10] M. Rahm, R. Westlund, C. Eldsäter and E. Malmström, Tri-blockになる小さな疎水性領域を減少させることが、樹木状の集合体を形

copolymers

成するための駆動力になっていると思われる [16]。

poly-3-ethyl-3-(hydroxymethyl)oxetane through cationic ring openingofpolyethylene

glycolandhyperbranchedpolymerization, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 47 (22), 6191-6200(2009).
[11] Y. Ohta, S. Fujii, A. Yokoyama, T. Furuyama, M. Uchiyama and T.

３．結言
AB2 モノマーの連鎖縮合重合の後に官能基変換することで得られたフォーカルポイントにヒドロキシル基を有する親水性 HBPA 4

Yokozawa, Synthesis of Well-Defined Hyperbranched Polyamides by
Condensation Polymerization of AB2 Monomer through Changed
Substituent Effects, Angew. Chem. Int. Ed., 48 (32), 5942-5945 (2009).

とカルボキシル 基を有する疎水 性 HBPA 9 と の脱水縮合反応 に[12] Y. Ohta, Y. Kamijyo, S. Fujii, A. Yokoyama and T. Yokozawa,

よって、両親媒性 Janus 型 HBPA-b-HBPA 10 が合成できた。得ら

Synthesis and Properties of a Variety of Well-Defined Hyperbranched

れた 10b は水に溶解し、25 C の水中で球状構造を形成した。さらN-Alkyloに、水溶液の温度を 50 oC、70 oC に上げると、棒状の集合体、樹木状の集合体に変わることを見出した。今後、ハイパーブランチポリ
マーを含む様々なアーキテクチャーの自己組織化を行い、その挙動

and

N-H

PolyamidesbyChain-Growth

Condensation

Polymerization of AB2 Monomers, Macromolecules, 44 (13), 5112-5122(2011).
[13] Y. Ohta, T. Kanou, A. Yokoyama and T. Yokozawa, Synthesis ofwell-defined,

amphiphilicpoly(ethylene

glycol)-b-hyperbranchedについて検討する。最後に、TEM 測定にご協力いただいた国立台

polyamide, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 51 (17), 3762-3766

湾大学の Chi-An Dai 先生と研究室の方々に厚く御礼申し上げる。

(2013).
[14] Y. Ohta, Y. Kamijyo, A. Yokoyama and T. Yokozawa, Synthesis of
Well-Defined,

４．参考文献[1] B. N. S. Thota, L. H. Urner and R. Haag, SupramolecularArchitectures of Dendritic Amphiphiles in Water, Chem. Rev., 116 (4),2079-2102 (2016).
[2] S. E. Sherman, Q. Xiao and V. Percec, Mimicking Complex Biological
Membranes

Water-Soluble

Hyperbranched

PolyamidesbyChain-Growth Condensation Polymerization of AB2 Monomer, Polymers,

and

Their

Programmable

GlycanLigands

with

Dendrimersomes and Glycodendrimersomes, Chem. Rev., 117 (9),6538-6631 (2017).
[3] V. Percec, D. A. Wilson, P. Leowanawat, C. J. Wilson, A. D. Hughes,
M. S. Kaucher, D. A. Hammer, D. H. Levine, A. J. Kim, F. S. Bates, K. P.

4 (2), 1170-1182 (2012).
[15] Y. Ohta, K. Sakurai, J. Matsuda and T. Yokozawa, Chain-growthcondensation polymerization of 5-aminoisophthalic acid triethylene
glycol ester to afford well-defined, water-soluble, thermoresponsive
hyperbranched polyamides, Polymer, 101, 305-310 (2016).
[16] Y. Ohta, Y. Abe, K. Hoka, E. Baba, Y.-P. Lee, C.-A. Dai and T.
Yokozawa, Synthesis of amphiphilic, Janus diblock hyperbranchedcopolyamides and their self-assembly in water, Polym. Chem., 10 (31),4246-4251 (2019).

7．工学研究所プロジェクト研究7­1

大三島町宗方地域交流拠点̶

研究所 活動・2018 年度̶
吉岡 寛之 ‚ 曽我部 昌史 ‚ 石田 敏明 ‚ 内田 青蔵 ‚ 山家 京子 ‚ 中井 邦夫 ‚須崎 文代 ‚ 田野 耕平 ‚ 重村 力 ‚ 丸山 美紀 ‚ 長谷川 明 ‚ 鈴木 成也

7­2高周波回路 解析・設計理論 整備 対応

7­3

A simple approach for the fundamental period of MDOF structures

7­4

“新

低炭素

社会 対応

開発̶方形断面光導波路等価回路解析法 妥当性̶平岡 隆晴 ‚ 許 瑞邦

Yan-gang ZHAO‚Haizhong ZHANG

新型電池 開発 (4)”松本 太 ‚ 池原 飛之 ‚ 郡司 貴雄 ‚ 大坂 武男 ‚ 長澤 浩 ‚ 入井 友海太 ‚ 安東 信雄

対象

7­5

自動車車体 概念設計
基盤

7­6

構築

山崎 徹 ‚ 菊地 通構造制御触媒 開発研究
引地 史郎 ‚ 内藤 周弌 ‚ 上田 渉 ‚ 中澤 順 ‚Shigeo T. Oyama‚ 宮尾 敏広 ‚ 赤間 弘 ‚ 星野 真樹

7­7

車両等 装備

窓 表面改質 関

研究 ( 最終報告 )新中 新二 ‚ 井上 成美 ‚ 野尻 秀智 ‚ 大越 昌幸 ‚ 植田 博臣 ‚ 岩井 和史 ‚ 中村 先男
7­8

微細構造創成用

熱的特性 検討

光 利用

7­9

反応開発

機構解析
岩倉

7­10

結晶構造 応用‚ 赤井 昭二 ‚ 小林 孝嘉 ‚ 藪下 篤史 ‚ 橋本 征奈 ‚ 岡村 幸太郎 ‚ 織作 恵子

電磁波回路 解析 応用 ( 成果報告書 )7­11 新規物質 自己組織化 基盤
7­12 企業

中尾 陽一 ‚Sangkee MIN

穴田 哲夫 ‚ 陳 春平 ‚ 中山 明芳

界面制御

亀山 敦 ‚ 川口 春馬 ‚ 高橋 明

分析・管理系
集積化

7­13
7­14 戸建住宅

石井 信明 ‚ 松井 正之
形成

全館空調 一次

7­15 連続時間量子7­16 次世代無線通信 支

探索

高次構造 機能消費量 関

研究 (2)

縮約・固有解析波・波・

亀山 敦 ‚ 岩岡 道夫 ‚ 森井 尚之 ‚ 高橋 明
岩本 靜男 ‚ 傳法谷 郁乃 ‚ 児保 茂樹
井出 勇介 ‚ 小松 尭 ‚ 今野 紀雄 ‚ 佐々木 太良 ‚ 吉田 稔

波・光波

理論設計 応用陳 春平 ‚ 張 沢君 ‚ 穴田 哲夫 ‚ 武田 重喜 ‚ 王 小龍

971

大三島町宗方における地域交流拠点づくりについて—まちづくり研究所の活動・2018 年度—

吉岡 寛之** 曽我部 昌史* 石田 敏明*

内田 青蔵*

山家 京子*

中井 邦夫*

須崎 文代** 田野 耕平*** 重村 力**** 丸山 美紀***** 長谷川 明***** 鈴木 成也*****

Making of Regional Exchange Base in Omishima-Munakata
Report on Activities of the Town Planning Institute 2018
Hiroyuki YOSHIOKA** Masashi SOGABE* Toshiaki ISHIDA*

Seizo UCHIDA* Kyoko YAMAGA*

Kunio NAKAI*

Fumiyo SUZAKI** Kouhei TANO*** Tsutomu SHIGEMURA**** Miki Maruyama****** Akira Hasegawa****** Naruya SUZUKI******

１．大三島町宗方の地域交流拠点づくり
大三島は広島県と愛媛県をつなぐしまなみ海道の中央に位置する島で，柑橘栽培を中心にした農業が主な産業である．島内では人口減少と少子高齢化が進み，柑橘栽培の担い手が育たず，耕作放棄地が増加している．しかし、近年では I ターンによる移住者も増え，有機栽培による新たな農業の取り組みが深まりつつある．しまなみ
海道は，自動車のみではなく自転車で行き来が出来る道としてサイクリストの聖地と呼ばれ，年々観光客が増えつつある．2011 年の今から地域住民が宗方櫂伝馬十七夜祭という祭りを復活させた(図2)．
200年以上の歴史があるとされる祭りで，手漕ぎ舟でスピードや勇壮さを競い合う．祭りの時期には集落を離れてしまった人も訪れて，賑わいが生まれていた．一方、旧宗方小学校の建物については、老朽化により取り壊しの検討がはじまっていた．島内に唯一残る木造校舎であり、地域の記憶が残る場所として存続できないかと考え，
伊東豊雄建築ミュージアムでの展覧会「日本一美しい島・大三島を治市伊東豊雄建築ミュージアム開館がきっかけとなり，同氏が開設

つくろうプロジェクト2015」にて改修案を展示した(図3,4)．地域住した伊東建築塾と協同で，2013 年から大三島の地域づくりの活動を民と観光で訪れたサイクリストが集える場所として，ラウンジや進めている．本稿では宗方地区の地域交流拠点づくりに関する取りワークショップスタジオなどを備えた交流の場である。これが契機

組みを報告する．

となり，2018年に今治市からの地方創生交付金が得られることにな
り、新たな地域交流拠点としての改修が実現することになった．

２．大三島ふるさと憩の家の沿革
宗方は島の南西に位置する集落である．しまなみ海道の大三島イ
ンターチェンジから約15km先にあり，商店数の少ない不便な地域ではあるが，斜面地には手入れがされた柑橘畑が広がり大三島特有の美しい風景が残る．1986年に宗方小学校は過疎化による児童数の減
少により閉校となった(図1)．その後は、大三島ふるさと憩の家と呼ばれる宿泊所として親しまれてきた．敷地南側の海辺では，2014年
* 教授
建築学科
Professor, Dept. of Architecture** 特別助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture*** 特別助手 建築学科
Research Associate , Dept. of Architecture**** 客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering***** 特別研究員 工学研究所
Research Fellow, Research Institute for Engineering

図1 .1980年の宗方小学校

図2 .2014年の宗方櫂伝馬十七夜祭

図3 .改修案／ラウンジ

図4 .改修案／ワークショップスタジオ

98
2
３．改修の経緯について
敷地面積8147.71m2の中に北棟(木造平屋 延床面積613.43m2)，西棟(木造2階建 延床面積794.96m2)の２つの建屋があり，宿泊所として利用されている．かねてから屋根からの漏水が深刻な問題であった．北棟では東側の一部，西棟では様々な箇所で漏水が発生しており,原因箇所が特定できない状態であった．西棟の背後には斜面地が迫る。地面の水はけが悪いため床下にカビが発生しやすく，今治市

図8.改修後の西棟,北棟

図9.改修後の客室

図10.改修後の食堂

図11.改修後の浴室が床下に換気扇を設置し対策を行っていたが，大半の客室でカビ臭が感じられるなど宿泊に影響がでていた．

10月に着工し，運営者である藤原氏の協力により半年間休業をし
図5.改修前の西棟屋根裏

図6.改修前の西棟床下施工が進められた．施工期間中は，地元施工会社，大三島島内の大2017年3月から本格的な改修設計をはじめた．5月に実地調査を行工さん，愛媛県立今治北高等学校大三島分校の高校生(図13)，関東

い，老朽化した部分の実態を把握しながら各棟を実測し，図面化をや関西からの大学生，宗方の住民，藤原氏の家族など，合計200人を進めた (図5,6,12) ．宗方小学校は別の土地で創立された後に現在越えるメンバーが施工に携わった．従来の建築のつくり方とは違う，の場所に移転し，西棟はその際に解体移築されたことが地域住民へ

多様な人の小さな力が集まることで生まれた建築である．2018年4のヒアリングからわかっていた．実測からも再建築の経緯がわかる

月にリニューアルオープンを迎えた．

柱梁材が確認できた．設計内容については，地元の運営者である藤原大成氏と密なやりとりを行った．これまでの不具合箇所を整理し、これから地域の中でどのような拠点であるべきか，観光客にとってどのような設えが求められるか等，様々な視点で議論を重ねた．客室については，カビの影響が出ている西棟の和室を洋室化し，洗面、シャワーなどの水廻りを充実し快適性を向上した(図8,9)．食堂は，今まで以上に様々な使い方に対応すべく，以前は使われていなかっ図12.伊東建築塾と協同で実測調査

図13.大三島分校生の協力た２階部分を改修し上下をつなぐ階段を設け，食堂をより大きく拡張した(図10)．敷地南側には温室の建物があった。一層分ほどある

４．今後の取り組みについて

コンクリート土台を活用し，その上に新たな木造の架構を加えて、改修後の大三島ふるさと憩の家では，子どもたちの夏合宿，地元

瀬戸内の海を間近に体験できる風呂棟として改修を行った(図11)．

高校性と留学生の交流授業の教室，宗方小学校の卒業生による交流

サイクリストの休憩所としても活用されるように，北棟トイレにつ会，ウエディングパーティーなど，これまでの宿泊所の枠を越えた

いても一部改修を行った．

様々な活用が行われている．
観光で訪れた人と地元住民との接点となる場所として活用されることを目指し，運営者と定期的にミーティングを設け，宿泊ツアー
やイベントなど活用プランを議論し，今後の拠点の在り方を検討している．
継続して活動をつづけている徳島美波町の門前町再生，横浜市関内エリアの防火帯建築の活用など，他の地域での取り組みについては来年度以降、報告を予定している．
__________________
出典：図1 大三島町あゆみの写真集「ふるさと憧憬」平成16年

図7.改修後の全景(正面が西棟，右手が北棟，左手が風呂棟)

99

高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発―方形断面光導波路等価回路解析法の妥当性―
平岡 隆晴*

許 瑞邦**

Validity of Analysis Method by Equivalent Network
for Field and Characteristics of Rectangular Cross-section Optical Waveguide
Takaharu HIRAOKA*

Jui-Pang HSU**

２．本文及び原稿の体裁全般

１．解析法・開発ソフト妥当性の検証
光波帯で使用する方形断面導波路（図 1(a)）の伝搬姿態電磁界分

ここでは縦置きでの諸特性を図 2 の等価回路に基づいて開発した

布及び伝搬速度(実効屈折率)を正確に求めることは光回路の設計でソフトで計算し横置きの結果と比較する。なお、ここでの解析は構重要である。これまで、解析の為スラブ姿態展開に基づく横方向等造の対称性から横置きでは横半分、縦置きでは上下半分の構造で計価回路（多線状伝送線路及び多開口理想変圧器）を提案し、対応し算した。１）基本伝送姿態の実効屈折率： 縦・横解析結果を TE/TM

たソフトを開発し具体的な構造に適用して一定の成果を得た。ここ

考慮姿態数を横軸にして図 3(a)に示す。この結果より両解析で実効では、これまでの解析法及び開発ソフトの妥当性を検証するため、屈折率が一定値に収束していくことが分かる。また、収束が横置き

光導波路を縦置きにして３領域等価回路（図 2(b)）に基づいてソフ

では上から縦置きでは下から収束しているので真値はこの中間にトを開発し、導波路の電磁界分布・特性を計算した。横置き結果とあることが分かる。２）電磁界分布：の一致は本手法の妥当性及び有効性を示すこととなる

縦・横解析結果を図 5 に示す。本解析では TE/TM 考慮姿態数を各

図1

横置き構造と等価回路

図2

方形断面光導波路電磁界の縦置き構造と等価回路*准教授 電気電子情報工学科 Associate Professor,
Dept. of Electrical, Electronics and Information Engineering**客員研究員 工学研究所
Invited Researcher, Research Institute for Engineering

図3

考慮姿態数に対する物理量の収束性

10019-01-05
800 姿態とした。両解析結果は同じ分布と推察される。３）電磁界不連続部で電磁界の連続性が確認した。縦横解析での不連続部の解の計算精度：の一致性を横置きで不連続 bb’について横縦の比較を図 4 に示す。

電磁界の計算精度を定量的に検証するため電磁界が最大となる位置（対称面床より 1.2m）での主要電界・磁界の考慮
姿態数に対する収束性を図 3(b), (c) に示す。両者とも 100 姿態程度

３．むすび

で一定値に達しこれ以上考慮姿態を増やしても電磁界は変化しな

方形断面光導波路の縦・横配置での等価回路に基づく計算結果がい。但し、両手法の収束値には 0.4%程度の差があり、今後この差一致したことから本手法の妥当性及び有効性を示すことができた。

が生じる原因を追究する。４）不連続部での電磁界連続性と一致性：
方形断面光導波路の不連続部は３か所あり、縦横解析ですべての

図4

穴田哲夫名誉教授および陳春平准教授にお世話になりました。

縦置き・横置きでの不連続電磁界分布の一致性(a) 横置き（実効屈折率 1.427712042）
図5

謝辞(b) 縦置き（実効屈折率 1.427712034）

縦置き・横置きでの電磁界分布の計算結果と一致性101

A simple approach for the fundamental period of MDOF structures
Yan-gang ZHAO *Haizhong ZHANG **accurate method for estimating the fundamental period of a MDOF system

１．Introduction
The fundamental period is a key parameter for the seismic design of ais proposed.

building structure using the equivalent-lateral-force procedure; inprinciple, it can be accurately evaluated by means of an eigenvalue

２．The proposed method for estimating the fundamental period

analysis [1] on a structural model. In most building-design projects, since

A simple method for estimating the fundamental period of an MDOF

the building’s period cannot be analytically calculated before it has beensystem is proposed in this chapter. The basic principle is to replace adesigned, accurate computation is generally not possible in thecomplicated MDOF system with an equivalent SDOF system for which

preliminary design stage, and, typically, simple formulae for thethe fundamental period can be easily obtained. To realize thefundamental period are used to initiate the design process. These simple

SDOF-system

formulae also serve as a basis for limiting the period from a finite-element

two-degree-of-freedom (2-DOF) system with an SDOF system having themodel by applying the upper-bound factor suggested in the 2003 NEHRP

same fundamental period, called the two-to-single (TTS) procedure, isRecommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings anddeveloped firstly; then, using the TTS procedure successively, the MDOF

subsequently in ASCE 7-05 [2]. Therefore, at present, simple formulae forsystem can be replaced with an equivalent SDOF system having

estimating the fundamental period with good accuracy play an important

approximately the same fundamental period.

equivalence,a

proceduretoreplacearole in structural design [3, 4].
Many researchers have previously proposed such formulae for this

2.1 A procedure to replace a 2-DOF system with an SDOF system

purpose. Generally, there are two kinds of simple formulae for the

In order to develop the TTS procedure to reduce a 2-DOF system to an

fundamental period: empirical [3-16] and analytical [17-21]. A lot of

SDOF system with the same fundamental period, a 2-DOF system and an

empirical formulae have been developed. Asteris et al. [5, 6] give an

equivalent SDOF system are considered, as shown in Fig. 1. In essence,extensive review of these formulae. Empirical formulae adopted in mostdeveloping the TTS procedure means expressing parameters including

codes are simply expressed in terms of the height of buildings [19, 21].

mass, meq, and stiffness, keq, of the equivalent SDOF system in terms ofSome researchers take into account other parameters apart from the heightthe parameters of the 2-DOF system. For this purpose, the following twoof building. Kose [9] takes into account the presence of infill walls andequivalent equations are consideredframe type. Hatzigeorgiou and Kanapitsas [11] proposed an expressionmeq m1  m2(1)

considering the soil flexibility, the influence of shear walls, and theTeq  T2DOF(2)external and internal infill wall. Asteris et al. [5, 6] proposed a morehere, mi, i = 1, 2, is mass of the ith degree of freedom and T2-DOF is theaccurate formula that takes into account the number of stories, the number

fundamental period of the 2-DOF system; Teq is the fundamental period ofof span, the span length, the infill wall panel stiffness and the percentage

the equivalent SDOF system. In order to determine the stiffness, keq, of theof openings within the infill wall. Further, Asteris et al [8] recognized thatequivalent SDOF system using Eq. (2), the fundamental period,T2-DOF, ofthethe 2-DOF system should be derived firstly.

verticalgeometric

irregularity

significantly

influences

thefundamental period, and proposed a reduction factor to quantify thiseffect.

Consider the 2-DOF system in free harmonic vibration. The basic eigen
problem for this system is represented asAnalytical formulae also have been adopted in many codes [19-21].
This study focuses on the analytical ones, which have generally beendeveloped based on vibration theory for a multiple-degree-of-freedom(MDOF) system. Among these, Rayleigh’s method, Geiger’s method, andDunkerley’s method are the three most widely used; the first two of whichwere specified in the 1997 Uniform Building Code [19], the Japaneseseismic code [20], respectively. In this paper, a new, simpler, and more
Fig. 1. Illustration of the concept of replacing a 2-DOF system with an***

Professor, Dept. of Architecture
Assistant Professor, Dept. of Architecture

equivalent SDOF system

10219-01-05

Fig. 2. Illustration of the concept of replacing an MDOF system with an equivalent SDOF system(i2  M    K ) u 
0(3)

2. Then, as in step (1), the top two masses of the new MDOF system as

where ωi, i = 1, 2, are the free-vibration frequencies, [M] and [K] are theshown in Fig. 2(b) are considered as a new 2-DOF system lying on rigid

mass and stiffness matrices of the 2-DOF system, respectively, and are

ground and can be replaced with another equivalent SDOF system using

expressed as

Eq. (1) and (5) again, forming another new MDOF system, as shown in
Fig. 2(c).

m 0 
 k1  k1  K   0m2  k1 k1  k2 M    1

3. By application of the TTS procedure successively to the remaining

and ki, i = 1, 2, is the stiffness of the ith degree of freedom.
By eigenvalue analysis, the fundamental frequency ω1 can be given by121  k1  k2 k1
k k
k
k2 
  ( 1 2  1 )2  4 1 
2  m2
m1
m2
m1
m1m2 

(4)

lower masses, finally, the MDOF system is replaced with an equivalent
SDOF system, as shown in Fig. 2(d). Then, the fundamental period can bereadily obtained.
2.3 Validation of the rigid-ground assumption
In the procedure for replacing an MDOF system with an equivalent

As T2-DOF = 2π/ω1, according to Eq. (2), the stiffness, keq, of the SDOF

SDOF system described in the previous section, at each step ofsystem is given byreplacement, the top two masses are always considered as a 2-DOF

keq 
k k
k
k2 
(m1  m2 )  k1  k2 k1 ( 1 2  1 )2  4 1 

m
m
m
m
m
2

2
1
2
1
1m2 


(5)

system lying on rigid ground. However, except at the final step, the2-DOF system lies on a floor with limited stiffness. In order to validate
the rigid-ground assumption, the fundamental periods of a large number

Using Eq. (1) and (5), an equivalent SDOF system having the sameof MDOF structures are computed using the procedure described infundamental period as the 2-DOF system can be obtained.

Section 2.2 and compared with those obtained using an eigenvalue
analysis.
The analyzed MDOF structures are divided into two major categories:

2.2 A procedure for estimating the fundamental period of an MDOF
systemMDOF structures with floor stiffness varying with height and those with

Successively using the procedure for replacing a 2-DOF system with an

only one special floor with different stiffness from the others. As the massequivalent SDOF system as described above, a procedure for finding theof the actual structure generally varies less significantly as a function of

fundamental period of an MDOF system can be developed. The concept ofheight than does stiffness, the mass, m0, of the analyzed structures isthis procedure is illustrated in Fig. 2. And, the procedure includes

considered constant.
In the first category, the variation of stiffness with height is expressedfollowing steps:
1. For the MDOF system shown in Fig. 2(a), the top two masses m1 andm2 are assumed to lie on rigid ground and can be considered as a 2-DOF

aski  r i 1k 0(6)

system. Then, based on the TTS procedure (i.e., Eq. (1) and (5)), an

where ki is the stiffness of the ith mass point, as shown in Fig. 2(a), k0 is aequivalent SDOF system having the same fundamental period as the top

constant value, and factor r represents the variation degree of stiffness

2-DOF system can be obtained, forming a new MDOF system as shown inalong height. Eq. (6) means that, the stiffness of the top story equals k0,

Fig. 2(b).

and stiffness of any lower ith story is r times as large as that of the upper

103

not on the ratio k0/m0. The errors increase with increasing r for the firstcategory but do not change noticeably for the second category. For bothsubcategories, the errors increase with n. Comparing the effects of n and r
on the errors, that of n is clearly more prominent.
The reason for the dependence on the number of stories is that, whenreplacing an MDOF system with an equivalent SDOF system, the top
2-DOF system at each step is assumed to lie on rigid ground, when in fact
it lies on a floor with limited stiffness; thus, the more stories the analyzed
MDOF system has, the more the assumptions used, resulting in a larger
Fig. 3. Comparison of the fundamental periods obtained by the procedureerror.
Generally speaking, the rigid-bedrock assumption used in the proceduredescribed in Section 2.2 with those obtained by eigenvalue analysis

described in Section 2.2 can cause a calculation error in the fundamental
i-1th story. Generally, as the stiffness of the actual structure increases

period, but the maximum relative error of the analyzed MDOF structuresfrom the top to the bottom, factor r is considered to vary from 1 to 1.5.

is below about 8%. The errors are affected by the number of stories n andIn the second category, the stiffness of only a special floor, ki, isconsidered variable, and the others are constant and equal to k0. The
variation of the stiffness of this special floor is expressed aski  rk0(7)

Eq. (7) means that, stiffness of the special story is r times as large as thatof other stories equaling k0. In this case, factor r is considered to varyfrom 0.5 to 1.5, and i varies from 1 to n, where n the number of stories.
It can be easily shown that, in these designed MDOF structures, theparameters controlling the fundamental period are the factor r, the ratio
between stiffness and mass, k0/m0, and the number of stories n. Thus, theerror in the estimated fundamental period caused by the rigid-groundassumption is also considered to be affected by these three parameters.
The variation ranges of the parameter r have been introduced above, forthe parameter k0/m0, two values, 10,000 (kN/cm)/6 (t) and 10,000(kN/cm)/60 (t), are considered in the following calculation. The value,
10,000 (kN/cm)/6 (t), is determined according to an actual structure
constructed in Japan [22]. To observe the possible effect of the parameterk0/m0 on the error clearly, another extreme value, 10,000 (kN/cm)/60 (t), is
assumed. The extreme range assumed for the parameter k0/m0 is toobserve the possible effect clearly instead of representing actual
condition. And number of stories n is considered to vary from 3 to 10.
The fundamental periods of these MDOF structures are calculated using
the procedure described in Section 2.2 and compared against thoseobtained using an eigenvalue analysis. The errors are expressed by ratiosof the fundamental periods calculated by the procedure in Section 2.2, Tp,

the variation degree of the stiffness with height, although the former effectis more significant.
2.4 Correction factor
Based on the analysis in the previous subsection, the prediction of thefundamental period using the procedure described in Section 2.2 isimproved with the appropriate introduction of a correction factor.
The fact that the error in the fundamental period obtained using theprocedure in Section 2.2 is affected by the number of stories and thevariation degree of the stiffness along height leads us to conclude that thecorrection factor should be expressed in terms of the number of stories, n,
and a factor representing the variation degree of stiffness. However, since
the variation degree of the stiffness of an actual building cannot be
expressed as a single factor like the idealized one, r, used previously, andsince an increase in the number of stories affects the error moresignificantly than variation of the stiffness, the correction factor isexpressed only in terms of n.
To isolate the effects of variations of stiffness and mass, MDOF
structures with constant mass and stiffness with height are used to conduct
the correction. MDOF structures composed of 3–20 stories are used forthe correction. Then, a correction factor R is introduced, defined as theratio between the fundamental periods obtained by an eigenvalue analysis
and by the procedure described in Section 2.2. To determine the correction
factor R, the fundamental ratios of the exact and predicted periods of all
analyzed MDOF structures are computed, and the results are shown inwith those by an eigenvalue analysis, Te. Fig. 3(a) shows the results of thefirst category of MDOF structures. For the second category of MDOF
structures, results are very similar regardless of the value of i expressed in
Eq. (7); for simplicity, only representative results when i = n are shown in
Fig. 3(b). In these figures, the horizontal coordinate is the factor r,
representing the variation degree of stiffness, and the longitudinalcoordinate represents the error.
It is observed that, for both subcategories in which there is error in theestimated fundamental period, the maximum relative error is less than 8%.
The errors are dependent on the factor r and the number of stories n, but

Fig. 4. Ratios between the fundamental periods obtained by eigenvalue
analysis and by the method described in Section 2.2

104

19-01-05
Fig. 4. By trial-and-error analysis of a large number of functional forms, a

structures with as many as 60 stories are considered for comparison.

very simple function is adopted for the correction factor R, given byRepresentative results are shown in Figs. 6 (a)-(d). In these figures, theR  (0.4n)

1

30

(8)

horizontal coordinate is n and the longitudinal coordinates are thefundamental periods calculated by different methods.

The accuracy of this function can also be found very well from Fig. 4.

It can be noted that all results obtained by the proposed method are

The standard deviation of residuals expressing the random variability ofmuch more accurate than those obtained by Dunkerley’s method, theresults by Eq. (8) is almost equal to 0.001.

Eurocode 8 method and Geiger’s method adopted in Japanese code.

Finally, considering the correction factor, the fundamental period of an

TPr  2 R

Indeed, the accuracy of the proposed method is nearly equivalent to thatof Rayleigh’s method adopted in UBC 1997.

MDOF structure can be estimated as

meq
keq

Generally speaking, the accuracy of the proposed method is very good(9)

and is much better than that of Dunkerley’s method and the Eurocode 8
method. For most of the estimated structures, the accuracy of thewhere meq and keq are the mass and stiffness, respectively, of the final

proposed method is better than those of Rayleigh’s method adopted inequivalent SDOF system obtained by the procedure in Section 3.2.

UBC 1997 and Geiger’s method adopted in Japanese code.

The proposed method is composed of three equations (i.e., Eq. (1), (5),and (8)), of which the second equation seems more complicated than thecurrent methods at first glance. In Rayleigh’s method, the mode shapeshould be determined first; and, in Geiger’s method, the top displacement
should be estimated. As Eq. (5) is expressed in terms of only mass andstiffness without any other additional parameters, the proposed method is
considered simpler and more direct than any current methods.
It should be noted that, the proposed method is developed for
estimation of the fundamental period of the widely used MDOF structuralmodel. This means that, for an actual structure, it must be simplified as an

Fig. 5. Comparison between fundamental periods obtained by the

MDOF model before applying the proposed method. During the

proposed method and by eigenvalue analysis

simplification, besides the structural elements, the infill walls also should
be properly considered in the model, since contribution of the infill walls
to the fundamental period may be also crucial [5, 6].
In addition, as the proposed method considers variations of mass andstiffness with height, thus the method is available for structures withvertical irregularity. For structures with plan irregularities, torsion may becaused to the building, thus torsional stiffness should be considered in themodel of the structure. However, during the derivation of the proposed
method, only lateral stiffness is considered. Thus, the proposed method isonly available for the shear-type MDOF system. Improving the proposed
method to analyze structures with plan irregularities is necessary in thefurther study.
4. Examples using the proposed method

In order to investigate the accuracy of the proposed method, arecalculation of the fundamental periods of the two categories of MDOF
structures introduced in Section 2.3 is performed, and fundamental period
ratios between the predicted periods, Tpr, and the exact ones are shown in
Fig. 5. It is observed that errors are very low for both categories, with theFig.6. Fundamental periods calculated by different methods. (a) Results

maximum relative error below 3%. Although the error increases with thefor structures in the first category when r = 1.

number of stories for the first category of MDOF structures, the error

structures in the first category when r = 1.4. (c) Result for structures in thelevel (3%) is considered acceptable for engineering use.

second category when r = 0.8. (d) Results for structures in the second

In addition, in order to compare the accuracy of the proposed method

category when r = 1.2

with current methods, the fundamental periods of the two categories of
MDOF structures are also estimated by the current methods. MDOF

5. Conclusions(b) Results for

105

On the basis of the preceding discussion, one can draw the following
conclusions:
A simple method of evaluating the fundamental period by replacing the[11] G.D. Hatzigeorgiou, G. Kanapitsas. Evaluation of fundamental periodof low-rise and mid-rise reinforced concrete buildings. Earthquake
Engineering and Structural Dynamics, 42 (11), 1599-1616 (2013).

complicated MDOF system with an equivalent SDOF system is proposed.

[12] O.S. Kwon, E.S. Kim. Evaluation of building period formulas for

The proposed method is available for shear-type MDOF system. As theseismic design. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 39

proposed method is composed of three simple explicit formulae, it can be(14), 1569-1583 (2010).

conveniently implemented in simple spreadsheets. In addition, the[13] H. Crowley, R Pinho. Period-height relationship for existing

application of the proposed method does not require expert knowledge

Europeanconcerning eigenvalue analysis; thus, the proposed method is thought canEngineering; 8 (Special Issue 1), 93-119 (2004).

reinforced

concretebuildings.

Journalof

Earthquake

be used by practicing engineers conveniently. Moreover, as simple[14] C. Balkaya, E. Kalkan. Estimation of fundamental periods offormulae are expressed in terms of the mass, stiffness, and number ofshear-wall dominant building structures. Earthquake Engineering andstories directly without the mode shape or top displacement, the proposed

Structural Dynamics, 32, 985-998 (2003).

method is a simpler and a more direct method.

[15] R.K. Goel, A.K. Chopra. Period formulas for moment-resisting frame

The accuracy of the proposed method is investigated by estimating abuildings. Journal of Structural Engineering, 123 (11), 1454-1461 (1997).

series of designed MDOF structures and19 MDOF models of actual[16] R.K. Goel, A.K. Chopra. Period formulas for concrete shear wall

structures, and is found to be reasonably good. The accuracy of thebuildings. Journal of Structural Engineering, 124 (4), 426-433 (1998).

proposed method is much better than that of Dunkerley’s method and the[17] J.K. Hsiao. Computation of Fundamental Periods for Moment Frames

Eurocode 8 method, and is better than that of Rayleigh’s method adopted

Using a Hand-Calculated Approach. Electronic Journal of Structural

in UBC 1997 and Geiger’s method adopted in Japanese code for most ofEngineering, 9, 16-28 (2009).

the analyzed structures.

[18] B. Leng, X. Yan, K. Lin. Analysis on natural frequency calculation

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Tohoku University, Sendaishi, Miyagi, Japan (2010).
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[4] K. Young, H. Adeli. Fundamental period of irregular moment-resisting
steel frame structures. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 23 (15), 1141-1157 (2014).
[5] P.G. Asteris, C.C. Repapis, A.K. Tsaris, F. Trapani, L. Cavaleri.
Parameters affecting the fundamental period of infilled RC frame
structures. Earthquakes and Structures, 9(5), 999-1028 (2015).
[6] P.G. Asteris, C.C. Repapis, E.V. Repapi, L. Cavaleri. Fundamental
period of infilled reinforced concrete frame structures. Structure andInfrastructure Engineering, 13(7), 929-941 (2016).
[7] P.G. Asteris, A.K. Tsaris, L. Cavaleri, C.C. Repapis, A. Papalou, F. Di
Trapani, D.F. Karypidis. Prediction of the fundamental period of infilled
RC frame structures using artificial neural networks. Computational
Intelligence and Neuroscience, 5104907 (2016).
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formula of vibration system. Shanxi architecture, 39 (21), 20-22 (2013).
(In Chinese)[19] International Conference of Building Officials (1997), 1997 Uniform
Building Code, California, Wilier.
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Editorial

Committeeofstructure-related

technical

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[21] European Committee for Standardization CEN (2004), Eurocode 8:
design of structures for earthquake resistance—part 1: general rules,
seismic actions and rules for buildings, European Standard EN
1998-1:2004.
[22] A. Tatsuya, I. Namihiko, I. Masanori, K. Toshihide, K. Shin, N.
Hiroto, T. Takehiko and M. Koichi. Study on dynamic soil-building
structure interaction based on strong motion observation. National
Institute for Land and Infrastructure Management, 866 (2015). (InJapanese)1061“新たな低炭素エネルギー社会に対応した新型電池の開発 (4)”松本 太 1・池原 飛之 2・郡司貴雄 3・大坂武男 4
・長澤 浩 5・入井友海太 6・安東信雄 7“Development of Novel Battery towards New Low Carbon Energy Society (4)”Futoshi MATSUMOTO 1・Takayuki IKAHARA 2・Takao GUNJI 3
・Takeo OHSAKA 4・Hiroshi NAGASAWA 5・Yuuta IRII 6・Nobuo ANDO 7
１．緒言
本プロジェクトは、次世代の新型電池の開発に焦点を当て、産学連携のもとに行われているプロジェクトである。今年度
は、産学連携研究で得られたリチウムイオン電池に関する二つの研究成果を報告する。
２．研究結果紹介
２．１. 水系バインダー適用のためのコーティングおよびCO2 処理によるリチウムイオン電池用 LiNixCoyAl1-x-yO2 正極
材料表面への耐水性の付与
リチウムイオン二次電池を構成する要素の一つである正極は、主に正極材料、導電助剤とこれらを結着するバインダー

Fig.1 各 TiOx-NCA サンプルの Ti 含有量と充放電特性によって構成されている。現在は有機溶剤に分散させるバインダーが広く用いられているが、用いている溶剤が人体に有害なため、水を分散剤として用いた水系バインダーへの移行が望まれている。しかし正極材料が水に接触すると、金属イオンの溶出による電池容量低下の問題が生じてしまう。これまでの研究により正極材料表面への TiOx コーティングによる容量の保持性の向上を報告してきているが、耐水性自体はまだまだ不十分であった。本研究では TiOx コーティングに加え水系バインダースラリーに CO2 処理を施すことにより、さらなる耐水性の付与と正極の容量保持性の向上を目的とした。
転動流動コーティング乾燥機 MP-micro を用い、条件を変えて TiOx コーティングを行った。さらに pH 上昇抑制のため、
TiOx-NCA 電極スラリーに対し 20 分間 CO2 処理を行い、合成した正極材のサイクル特性およびレート特性を比較した。物性評価として XRD や SEM を用いて電極表面と正極材料粒子*1: 教授神奈川大学工学部物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry, Kanagawa
University
2: 教授 神奈川大学工学部物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry, Kanagawa
University
3: 特別助教 神奈川大学工学部物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material and Life Chemistry,
Kanagawa University
4: 客員教授 神奈川大学工学研究所
Visiting Professor
Research Institute for Engineering,
Kanagawa University
5: 客員教授 神奈川大学工学研究所
Visiting Professor
Research Institute for Engineering,
Kanagawa University
6: 客員研究員 神奈川大学工学研究所
Researcher
Research Institute for Engineering, Kanagawa
University.
7: 客員研究員 神奈川大学工学研究所
Researcher
Research Institute for Engineering, Kanagawa
University.

形状の変化を観察した。また XRF 測定により金属イオンの溶出の違いを測定し、水系バインダーによる正極材料への影響を評価した。

Fig.2

TiOx-NCA(左)と CO2 処理後(右)の電極表面と正極粒子 SEM 像

1072が求められる。しかし、電極一枚当たりの電極活物質量を増加させると出力特性が低下する。一方で、我々の研究グルー
プではレーザーを電極に照射し穴あき電極を作製すること
で出力特性が向上する報告をしている。本研究では、電極一枚当たりの電極活物質量を増加させた厚塗り電極に対し上記の穴あけ加工を施し、出力特性とエネルギー密度の向上を両立する電池の開発について検討し、電気化学インピーダン
ス法により促進機構を解析した。
正極活物質 LiFePO4：Acetylene Black (AB) : ポリフッ化ビ

Fig.3 TiOx コーティングおよび CO2 処理によるサイク
ル、レート特性比較
Fig.1 に検討を行ったサンプルの XRF 測定と充放電試験の結果を示す。Ti 含有量が適度に少ないサンプルの場合、ある程度の耐水性が付与され充放電における正極材料への Li+イオンの脱挿入が阻害されずに高容量を示した。しかし完全にコートされていないので、正極材料の水への接触による Li+
イオン溶出と pH 上昇は完全には抑制できず、SEM を用いて電極表面を観察した結果、Fig.2 に示すように水素ガス発生
により正極膜表面にクレーターが生成してしまっている。この電極スラリーに対し CO2 処理を施し XRD 測定を行った結果、pH 上昇の要因であった LiOH が CO2 と反応し、Li2CO3が生成されたことが確認され、この Li2CO3 がコート層となって塗工後の電極表面も処理前と比較しクレーター生成が抑制されていることが確認された。また、充放電試験の結果

Fig.5 各厚塗り電極と穴なし標準・中間電極におけるレート試験におけるレート試験結果(Fig.3)では、TiOx コーティングのみの場合よりも CO2 処理を施した電極の方が放電容量が向上し、PVdF を用いた電極と同程度のサイクル特性、レート特性を有することが確認された。
２．２. リチウムイオン電池における穴あけ・厚塗り電極による電池エネルギー密度の向上および電気化学インピーダンス法による促進機構の検討
近年、世界中で普及しつつある電気自動車への大型リチウ
ムイオン電池の搭載において、更なるエネルギー密度の向上

Fig.6 各厚塗り電極におけるインピーダンス
ニリデン( PVdF ) = 86 : 7 : 7 の重量割合で Al 集電体に両面塗工し、電極を作製した。ピコ秒パルスレーザーを用いて開口率 1 %及び開口径 20 µm となるように貫通・非貫通加工を施した。各電極を用いてラミネート電池を作製し、レート試験を行った。電池の評価は、各 C レートにおけるレート試験結Fig.4 各厚塗り電極の断面 SEM 像

果から容量保持率を算出し、電池性能を比較した。
Fig.4 に従来の厚さの約 3 倍程度活物質を塗工した厚塗り

108
3電極（電極目付量 5.8 mg/cm2）における穴なし、貫通、非貫通電極の断面 SEM 像を示す。貫通電極においてレーザーの入射方向からテーパー状に穴が形成されていることが観察できる。また、非貫通電極では活物質層のみに穴が開き、集電体には穴が開いていない事を観察した。Fig.5 に電極におけるレート試験結果を示す。穴なし電極において、塗工量の増加と共にレート性能の低下が見られた。穴あき電極では塗工量によるレート性能の違いは見られなかった。貫通加工した電極では 10C において約 69%の容量保持率を示し、穴あき加工によるレート性能の向上を確認し、電極の高エネルギー
密度化を達成することが出来た。Fig.6 において各厚塗り電極におけるインピーダンスを示す。ナイキストプロットにおける内部抵抗を表す円弧の大きさにおいて、穴なし電極よりも穴あき貫通電極及び穴あき非貫通電極では円弧が著しく小さくなっていることが観測できた。このことから、電極に対して穴あき加工を施すことは、電池の内部抵抗を軽減させ、充放電反応速度の低下を抑制できることが確認できた。
３．終わりに本研究において正極材料のコーティング及び電池用電極に穴をあけることにより、従来に比べて大きく性能が向上することを明らかにすることができた。今後は、この性能の長期維持ができるかどうかの確認を行っていく予定である。また、穴あき電極においては、電極近傍での Li＋イオンの移動が性能の向上を導いていると考えられる。Li+イオンの移動の特徴を明らかにすることにより、さらなる性能の向上を導けるようなデザイン開発を行っていきたいと考えている。
４．発表論文(1) Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Kazuki Matsubara, Toyokazu
Tanabe, Kaoru Itagaki, Naohiko Soma, Susumu Nakamura,
Narumi Hayashi, Takao Gunji, Takeo Ohsaka b, Futoshi
Matsumoto, Improvement of high-rate charging/discharging
performance of a lithium ion battery composed of laminated
LiFePO4 cathodes/ graphite anodes having porous electrodestructuresfabricated

with

a

pico-second

pulsedlaser,

Electrochimica Acta, 291, 267-277 (2018).
(2) Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Susumu Nakamura, Yuuta
Ishihara, Narumi Hayashi, Naohiko Soma,
Toyokazu

Tanabe,Takeo

Ohsaka,Takao Gunji,

FutoshiMatsumoto,Improvement of high-rate discharging performance of LiFePO4
cathodes by forming micrometer-sized through-holed electrodestructures with a pico-second pulsed laser, Electrochimica Acta,
296, 27-38 (2018).
(3) Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Tomohiro Utaka, Kenji
Kojima, Susumu Nakamura, Narumi Hayashi, Naohiko Soma,
Takao

Gunji,

Toyokazu

Tanabe,Takeo

Ohsaka,FutoshiMatsumoto, Improvement of High-Rate Performance of LiFePO4
Cathode with Through-Holed LiFePO4/Activated Carbon HybridElectrode Structure Fabricated with a Pico-second Pulsed Laser,

Electrochimica Acta, 298, 827-834 (2019).

109
1

ロードノイズを対象とした自動車車体の概念設計モデルの構築
山崎 徹*

菊地 通**

Conceptual Design for Road Noise on Automotive Body in White based on Vibration Energy
Propagation Model
Toru YAMAZAKI* Toru KIKUCHI**

１．はじめに応答，基線とも称す）に，第二段階設計は応答ピークに，着眼した”CASE”や”MaaS”などといったキーワードで表されるように，
自動車はこれまでの自動車であるだけではなく，新しい概念を有する自動車であることも求められる時代になってきた．これまでの自動車車両の開発は，衝突安全性，操安性，乗り心地，快適性などさ
まざまな性能を高次元でバランスさせることで成り立ってきた．そこにさらに，新しい自動車としての概念を創出しつつ，その概念をも実現するための性能も含め，より高次元でバランスをとることがものである．概念設計はこの第一段階設計に相当し，半無限系の波
動伝播（一方向の伝播）に対応するゆえに，伝達特性が概念設計モデルと考えられる．このモデルの一つとして，統計的エネルギー解
析法（SEA）があり，伝達特性である結合損失率（Coupling Loss
Factor：以下 CLF）を数式で表現する解析 SEA(3)を用いる．初期設計に利用できる．一方，SEA には，CLF 以外の主要なパラメータと求められる．すなわち，今後の車両開発では，開発初期の計画段階

して内部損失率（Internal Loss Factor：以下 ILF）がある．ILF は要から，各種の性能のトレードオフを把握しつつ，バランスをとる（適素の減衰を表し，初期設計での主たる物理特性とは考えにくい．し正化）ことがより一層重要となる(1)．このような適正化のために，たがって，本報では，ロードノイズを問題とする車体の形で考えな

近年では “1DCAE” や “MBD（Model Based Development）”といっい概念設計モデルとして，解析 SEA モデルを考える．

た取り組みが盛んになっている．
ところで振動騒音分野においては，以前から振動騒音設計のフロントローディングが望まれているものの，開発初期の計画段階に考慮できる現象およびモデルは限定的なようである．またそのようなモデルの多くはバネマスモデル（集中定数系）であり，3 自由度系ともなると設計への展開には一工夫が必要である．
以上の背景の下，著者らは，2018 年 10 月から「形で考えない NVH
モデル研究会」(2)を立ち上げ，複数の企業と大学と連携し，開発初期の計画段階に使用できる多性能適正化技術の開発を目指した研究

図1

対象とした自動車車体を開始した．その一つ目の性能として，振動騒音の中でもロードノ
イズを対象に，車体の初期設計モデルの開発を行った．本報では，このロードノイズのための初期設計車体モデルの考え方とこれを用いた低振動化事例を報告する．
２．ロードノイズの形で考えないモデルの要件とモデルの構築
２．１

モデルの要件ロードノイズは，入力が多岐にわたり，車体の固有モードも多く，広帯域の振動騒音問題である．このような問題に対し，著者らの一部は，問題を二段階に分けて考える二段階設計を提唱している (3)．第一段階設計は周波数応答の平均（平均

*教授

機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering**特別研究員 工学研究所
Researcher, Research Institute for Engineering

図2

SEA要素分割と要素接続

110
2
２．２

対象とする車体を図 1 に示す．また図モデルの構築2 には SEA の要素分割（要素数 32）を示す．このモデルの SEA 基
礎式は式(1)となり，32 次連立方程式で表される．

 32
1,k k 1P    1,2

 

 
 1,32

2,1
N


k 1

2, k


2,3232,1  32,2 
E


 

32
 32,k 

k 1


(1)

ここで，P は入力パワーベクトル，E は要素エネルギーベクトル，ηi,i
は要素 i の減衰を表す内部損失率（ILF），ηi,j は要素 i から j への伝図4

適正化（最適化）の結果の一例（板厚変更）

達特性を表す結合損失率（CLF），ω は角周波数である．CLF は板要
素間の場合には次式で求められる．

12


2 L 1,2
c1
L 1,2

 S1
 S1

t1

E1
 12 1 1  12
4





(2)

ここで，E1，ρ1，ν1 は要素 1 のヤング率，密度，ポアソン比である．
これより，CLF に含まれる要素情報（材質，表面積，板厚）を CAD
図面（その一部が図 1）から見積もった．表面積は平面に投影したときの面積とし，板厚は結合部近傍の厚さとした．また結合情報（結合長さ）は投影した平面間の結合辺として見積もった．
２．３

モデルの検証図 5 低減コンセプトに基づく構造変更による低減効果検証

前節に従い構築したモデルの検証として，

FEM による詳細計算結果との比較を行った．その一例を図 3 に示す．
これは要素 22（ダッシュ）の結果であり概念設計モデルとして平均挙動を狙った解析 SEA モデル（SEA0.001）は，FEM の結果（黒線，要素内の複数点の結果）の平均を捉えられている．

として板厚の変更結果を図 4 に示すが，これより車体前部に振動を伝えればよいという振動低減コンセプトが獲得できた．
この板厚を既存の車体（original）の FEM モデルに反映させた場合（thickness-changed）と，さらに車体前部への接続を強化した場合（redesigned）の FEM モデルを作成し，振動応答を比較した結果を図

３．適正化によるロードノイズ低減コンセプトの獲得5 に示す．これより広範囲の周波数域での振動低減を確認でき，構ロードノイズ低減を行うためのコンセプトとして，どのようなエ築した概念設計モデルおよびそれにより得た低減コンセプトの有効

ネルギー伝搬状態とすればよいか，伝達特性（解析 SEA）モデルを性が確認できる．

用いて適正化（最適化）を行った．すなわち，モデルが数式(1)と(2)で表されているため，例えば式(2)の板厚を設計変数として，フロン
トサスクロス（要素 26）に入力があるときのダッシュの応答最小化の最適化問題を解く，ということを Excel にて実施した．その結果

４．おわりに本報では，開発初期の計画段階に使用できる多性能適正化技術の開発を目指し，ロードノイズを対象とした車体モデルについて，その現象を記述する物理特性である伝達特性を抽出し，それを用いた一つのモデルを検討した．その結果，概念設計モデルによる現象の記述および低減コンセプトの獲得ができることを確認した．
参考文献

図3

構築した解析SEAモデルのFEMによる検証（要素番号22，ダッシュ）(1) D. E. Malen：Fundamentals of Automobile Body Structure Design,
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研究会，http://invite-nvh.org/research.html，2019(3) 山崎徹，三山壮，中村弘毅，宮崎敦子：モードと波動の両視点による機械構造物の振動低減設計，自動車技術会論文集，47 巻
6 号，pp.1373-1379(2016)(4) 大野進一，山崎徹：機械音響工学，第 9 章，森北出版（2010）(5) Cremer, L., Heckl, M., and Petersson, B.：Structure-Borne Sound, 2ndedition, Chapter IV, Springer（1990）

111
1

グリーンイノベーションの基盤となるナノ構造制御触媒の開発研究
引地 史郎＊ 内藤 周弌＊＊ 上田 渉＊ 中澤 順＊＊＊Shigeo T. Oyama＊＊＊＊ 宮尾 敏広＊＊＊＊＊ 赤間 弘＊＊＊＊＊＊ 星野 真樹＊＊＊＊＊＊Development of Nano-structure Controlled Catalysts for Green Innovation
Shiro HIKICHI＊ Shuichi NAITO＊＊ Wataru UEDA＊ Jun NAKAZAWA＊＊＊
Shigeo T. Oyama＊＊＊＊ Toshihiro MIYAO＊＊＊＊＊ Hiroshi AKAMA＊＊＊＊＊＊ Masaki HOSHINO＊＊＊＊＊＊

１．プロジェクト研究の概要 

酸化酵素の多くは大気中の酸素分子を酸化剤としており，触媒活

既存の触媒よりも高い性能・機能を有する“革新的触媒”の開発

性点の遷移金属イオンが酸素分子を捕捉し，金属中心から酸素分子

は，将来にわたる持続的成長社会の発展を図る上で必須な，低炭素への電子移動や水素イオン H+ の付加等の過程を経て酸化活性種が社会を実現する上で欠くべからざるものである．2014 年 4 月より開発生する．従って酸素分子を酸化剤とする触媒反応プロセスを構築始した本プロジェクト研究では，2019 年 3 月までの 5 年間にわたっするためには，遷移金属イオンの酸素捕捉能を向上させる必要があて，“革新的触媒”の開発に求められる要素技術の確立を目指した研る．そこで 2018 年度は，当研究室が独自に開発した 2 個のイミダゾ究を推進してきた．具体的には，バイオマス資源の有用化学物質へ

リル基を含むアニオン性キレート配位子 [B(-C-ImN-Me)2(X)Me]‒ (=の転換反応に活性な触媒(1–3)

や，炭化水素資源の環境調和型酸化プロセスに適用するための酵素模倣型錯体分子触媒 (4–6)，さらには有機無機ハイブリッド触媒(7–9)

に関する研究を行ってきた．以下本稿では，

LX：-C-ImN-Me = 1-メチル-2-イミダゾリル基)が酸素捕捉サイトとなる金属イオンの反応特性に及ぼす効果について検証した．
ピラゾールを配位基とする 3 座キレート配位子[BH(pzMe2)3]‒ (=2018 年度の研究成果のうち，触媒活性を司る金属中心の反応特性を

Tp*：pzMe2 = 3,5-ジメチル-1-ピラゾリル基)と LPh を配位子とする 5制御する金属支持配位子の効果について紹介する．

配位単核鉄(II)あるいはコバルト(II)錯体が酸素分子を捕捉することは既に明らかにしていた (4) ．そこで配位子の効果をより詳細に検討

２．酵素の触媒活性点構造を模した錯体の酸素分子捕捉能するため，鉄と類似した酸素捕捉能を示すものの錯体分子の不可逆酸化酵素の触媒活性点は，鉄や銅などの酸化還元活性な金属イオ

的な酸化分解が起こらないコバルト(II)錯体の特性について検討しンが，イミダゾール(含窒素芳香族化合物の一種)，カルボキシ基，

た．ホウ素原子上の置換基 X が異なる一連の LX 錯体[CoII(LX)(Tp*)]

フェノキシ基，チオラート基やチオエーテル基など，いくつかの生(X = Ph, Me, nBu, OiPr；図 1)の酸素親和性を比較したところ，その体必須アミノ酸残基中のヘテロ原子(窒素, 酸素, 硫黄)ドナーによ

序列が X = Ph > OiPr > Me > nBu であり保持された金属錯体種である．そして多くの酸化酵素において，ることが判明した．そこで一連の錯体

少なくとも 2 個のイミダゾールが金属配位基として機能しているこ

におけるコバルト(II)中心の電気化学とを踏まえ，本プロジェクト研究では，イミダゾールやイミダゾー

的特性や立体的環境を精査した．酸素

ルと同じ組成ながら 5 員環構造中の窒素原子の位置が異なる構造異付加体の形成に伴って，コバルト(II)性体であるピラゾール，さらにはピリジンやオキサゾリンなどを金中心から酸素分子へと電子が移動する

属配位基とする多座窒素キレート配位子を用いた金属錯体の酸化触ことから，コバルト(II)/(III)の酸化電位

媒能について検討してきた．

が低いほうが酸素付加体の形成には有図 1. [CoII(LX)(Tp*)]

利であると考えられる．しかし一連の錯体における酸化電位の序列*教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry**客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering***特別助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material and Life Chemistry****教授 東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻
Professor, Dept. of Chemical System Engineering, School of Engineering,
The University of Tokyo*****教授 山梨大学燃料電池研究センター
Professor, Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi******主任研究員 日産自動車総合研究所
Senior Researcher, Nissan Research Center, Nissan Motor Corporation

は X = Me < nBu < Ph < OiPr であり，上述の酸素親和性の序列とは一致していない．そこで単結晶 X 線構造解析により一連の錯体の分子構造を比較した．X が Me (= CH3)基や nBu (= CH2CH2CH2CH3)の場合，ホウ素に結合している原子は 3 次元的な拡がりを持つ sp3 炭素であるために，ホウ素に結合した Me 基およびイミダゾールの窒素に結合した Me 基と sp3 炭素を起点とする X (Me, nBu)の間で立体反発を生じ，これらの X がコバルト(II)中心の方に覆い被さるように配向していた．これに対し，X が Ph や OiPr の場合，ホウ素に結合して112
2いる原子は立体的にかさ高くない sp2 炭素(X = Ph)や酸素(OiPr)であ

低温条件下では可逆的な酸素付加体形成能を示した．従って TimMeる．これらの X はコバルト(II)中心から離れて配向しており，そのは，ToM，Tp*, LOx よりも高い電子供与能を示し，高原子価状態の金

結果コバルト(II)中心の周辺には酸素分子が接近するのに十分な空属中心を安定化できることが明らかになった (11)．

間が拡がっている．すなわち，金属中心から離れた位置に存在する

そして合成した TimMe を配位子とするコバルト(III)-acac 錯体と配位子上の置換基の立体的な構造特性により酸素親和性が制御され

ToM，Tp*および LOx を配位子とするコバルト(II)-acac 錯体について，ることが明らかとなった

(10)

．

mCPBA を酸化剤とするシクロヘキサン酸化反応に対する触媒活性

また X が 4,4-ジメチルオキサゾリニル基(= Ox)である配位子 LOxを比較した．室温下での反応における総触媒回転数の序列は TimMe ≈を開発した．この配位子は Tp*と同様にアニオン性 3 座配位子としLOx > ToM >> Tp*であり，しかも TimMe 錯体は最も高いアコール選択て機能して Co(acac)2 との反応により[CoII(acac)(LOx)]を与えたが，こ性を示した．さらにコバルト(III)中心に 2 分子の TimMe が配位したの錯体は酸素付加体形成能を示した(図 2)．前年度報告した 3 つの[CoIII(TimMe)2]+は室温では全く触媒活性を示さなかったものの，35℃

4,4-ジメチルオキサゾリニル基からなるアニオン性 3 座キレート配

で は 反 応 速 度 は 遅 い な が ら も TimMe を 配 位 子 と す る コ バ ル ト

位子[B(Ox)3Ph]‒ (= ToM)や Tp*を配位子とするコバルト(II)-acac 錯体(III)-acac 錯体に匹敵する総触媒回転数を示した．一般に低スピン型

は酸素分子とは全く反応しないことから，LOx の電子供与能は高く，の電子配置からなる 6 配位構造コバルト(III)種は，配位子場安定化

しかも酸素分子捕捉が可能な金属中心の立体的環境を与え得ること

エネルギーが大きいゆえに配位子交換反応が起こりにくいことが知が明らかとなった．

られている．しかし TimMe 配位子のカルベン炭素ドナーの電子供与性が高いために，中心金属を挟んで向かい側(trans 位)にある配位原子が押し出されるように脱離し，それにより生じた空配位座に酸化剤が相互作用して触媒活性が発現していると考えられる．すなわち，
TimMe 配位子の高い電子供与能が触媒活性発現の鍵である (11)．

図 2. [CoII(acac)(LOx)]の酸素分子捕捉能
４．結言
３．イミダゾールから誘導される有機金属錯体触媒の開発

以上の通り，中心金属の反応特性が配位子の分子設計により制御

イミダゾールの２つの窒素がアルキル化されることで生じるイ

できることを明らかにした．本プロジェクトでは，サブナノ(錯体分

ミダゾリウムカチオンにおいて，その 2 つの窒素原子に挟まれた炭子触媒)からナノ(無機酸化物担体を用いた固体触媒)スケールでの素から H を脱離させることにより生じる 2 価炭素種は，N-ヘテロ環

構造制御に基づく触媒開発を行ってきた．これらの成果は高機能性状カルベン(N-heterocyclic Carbene; NHC)として知られ，様々な有機触媒の設計・開発を行う上で有意義な知見である．今後はこれらの化合物の転換反応に活性な金属錯体触媒における配位子としての有知見を実用的な触媒の設計・開発に反映させていきたい．

+

効性が数多く報告されている．生体内において，ヒスチジンのイミ
ダゾール基に由来する NHC-カルベンが配位子となった，金属-炭素結合を含む有機金属錯体種の存在は現在までのところ確認されてい

参考文献
(1)

T. Nozawa, Y. Mizukoshi, A. Yoshida, S. Naito, Appl. Catal. B: Environ., 146,

(2)

T. Nozawa, A. Yoshida, S. Hikichi, S. Naito, Int. J. Hyd. Energy, 40, 4129 –ない．そして NHC-カルベン配位子からなる金属錯体の酸化触媒への適用例は数少ないものの，炭素ドナーに特有の高い電子供与能と221 – 226 (2014).

4140 (2015).

ソフトなルイス塩基性に起因する遷移金属中心の酸化還元特性の制御能が酸化触媒としての機能にも好影響を及ぼすことが期待される．

(3)

そこで本研究ではホウ素原子に 3 つの NHC-カルベンが結合したア
ニ オ ン 性 炭 素 3 座 キ レ ー ト 配 位 子 [B(-N-ImN-Me)3Ph]‒ (= TimMe ：
-N-Im

N-Me

Tim

Me

42, 168 – 176 (2017).
(4)= 1-メチル-3-イミダゾリル基)を配位子とするコバルト錯体の合成と，その酸化触媒能について検討した．

(5)

K. Ando, J. Nakazawa, S. Hikichi, Eur. J. Inorg. Chem., 2016, 2603 – 2608
(2016).

(6)

T. Nishiura, T. Uramoto, Y. Takiyama, J. Nakazawa, S. Hikichi, Molecules, 23,1466 (2018); https://doi.org/10.3390/molecules23061466 (open access).

素を通気したところ，コバルト中心が酸化された錯体[CoIII(acac)(TimMe)(ImN-MeH)]+ (ImN-MeH = 1-メチルイミダゾール)およF. Oddon, Y. Chiba, J. Nakazawa, T. Ohta, T. Ogura, S. Hikichi, Angew. Chem.
Int. Ed., 54, 7336 – 7339 (2015).

と Co(acac)2 との反応により錯体合成を検討したが，コバル

ト(II)錯体の単離・同定には至らなかった．しかしその反応溶液に酸

T. Nozawa, Y. Mizukoshi, A. Yoshida, S. Hikichi, S. Naito, Int. J. Hyd. Energy,(7)

び[CoIII(TimMe)2]+が得られ，その分子構造の決定に成功した(図 3)．

T. Tsuruta, T. Yamazaki, K. Watanabe, Y. Chiba, A. Yoshida, S. Naito, J.
Nakazawa, S. Hikichi, Chem. Lett., 44, 144 – 146 (2015).

(8)

A. Nakamizu, T. Kasai, J. Nakazawa, S. Hikichi, ACS Omega., 2, 1025 – 1030
(2017).

(9)

J. Nakazawa, Y. Doi, S. Hikichi, Mol. Catal., 443, 14 – 24 (2017).

(10) T. Nishiura, Y. Chiba, J. Nakazawa, S. Hikichi, Inorg. Chem., 57, 14218 –

図 2. TimMe を配位子とするコバルト(III)錯体
先述したとおり，ToM や Tp*を配位子とするコバルト(II)-acac 錯体は酸素分子とは全く反応せず，また LOx を配位子とする同様の錯体は14229 (2018).
(11) T. Nishiura, A. Takabatake, M. Okutsu, J. Nakazawa, S. Hikichi, Dalton Trans.,
48, 2564 – 2568 (2019).

113
1

車両等に装備するためのポリカーボネート窓の表面改質に関する研究（最終報告）
新中 新二*

井上 成美**

植田 博臣***

野尻 秀智**

岩井 和史***

大越 昌幸**

中村 先男***

Study on Surface Modification of Polycarbonate Windows for Vehicles (Final Report)
Shinji SHINNAKA*

Narumi INOUE**

Hiroomi UEDA***

Hidetoshi NOJIRI**

Kazufumi IWAI***

Masayuki OKOSHI**

Sakio NAKAMURA***していった．これらの研究はメディアでも大きく取り上げられ，本１．緒言
有史以来人類はエネルギー資源を求め有効に利用する手段を考学 EV 研究の社会的認知度が高まった．そして，2010 年代に入り，えてきた．石油や天然ガスなどを中心とした化石燃料はエネルギー

Tesla などに代表される EV 専業メーカーが台頭し，Google などの巨密度が高く利用価値の高い生活資源として近代のエネルギー供給の大 IT 企業もこぞって EV とクラウドを接続する Connected Car 構想

中心的な役割を果たしてきた．しかし，ここ数 10 年来の環境汚染やや AI や自動運転をベースとしたさまざまな利便性やサービスが追

資源枯渇の憂慮などの背景から，再生可能エネルギーや水素の利用及された．

に開発の中心が移っている [1]．自動車における電動化の流れもその我々は来るべく究極の低排出化の時代に先駆け，EV の軽量化にような背景から必然的なものである．また，Society5.0[2]のような政よる走行効率の向上や CO2 排出量削減のため，車両窓の軽量化に取府主導のスマート社会実現の取り組みの中で，自動車は豊かな社会り組んできた．具体的には，無機ガラスをポリカーボネート(PC)樹創造のためのコアシステムとしてさらに進化しようとしている．そ脂に置き換えることを目的とし，PC 表面の耐傷性を向上するためにして自動車は社会の共通のプラットフォームの中でさらにその価値

シリコーン樹脂を塗布し，さらに光化学改質という手法でシリコーが高まることが期待される．

ン表面の所定の深さを選択的に SiO2 に改質することを検討した [5]．

ところで自動車の電動化の歴史にはいくつかの転換点があった．

ここで使用するシリコーン樹脂は，PC 表面に液体の状態で塗布し，1970 年代後半から 1980 年代半ばには，オイルショックや公害問題

加熱硬化によりリジッドな保護膜を形成するものであり，一般にを発端として，石油代替エネルギーとしての EV(Electric Vehicle)がハードコートと称されている．

競って開発された．また，新規モーターの開発とその制御による高光化学改質の光源としては，波長 200 nm 以下の真空紫外と呼ば効率化によって，課題とされた電池容量を補う形で駆動系が進化しれるもので F2 レーザーや Xe エキシマランプなどが用いられるが，た．2000 年代に入り，リチウムイオン電池が実用化され，高容量でいずれの場合も，シリコーン樹脂が SiO2 に改質される際に収縮を伴

軽量の電池が開発された．同時に感電や事故時のショートに対するうため，引張応力が生ずる．SiO2 の膜厚増加とともに応力が増大し，安全性も高まった．本学においては，1990 年代後半，先駆けて EV

引張強度に達するとクラックが発生する [6, 7]．また，加熱などによりに適したモーターやその制御方法についての理論研究やそれを実証

基材が膨張すると，さらにクラックが生じやすくなるという問題がするための実車製作を行い[3, 4]，自動車メーカーとの共同研究も活発あった．これらは本プロセス固有の問題ともとれるが，本研究を通に行われた．学術と実用化の両方を本学が担う形で電動化をけん引

して，メッシュマスクを使用して F2 レーザーを照射し，さらに照射後の試料表面をスチールウールで擦るラビング処理を行うことによ*教授

電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information
Engineering**客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering***客員研究員 工学研究所
Guest Researcher, Research Institute for Engineering

りクラックの発生を抑制できることを明らかにした． [8-13]．
本研究は，神奈川大学工学研究所のプロジェクト研究として 2014年 10 月～2019 年 9 月に行われ，後半の 3 年間は，JSPS 科研費
16K06754 の助成を受けて行なわれた．以下，5 年間の研究成果をま
とめる．

114
2
２．実験方法2.1

高速移動マスク開口: 10×10 mm2

PC 基板上へのシリコーン樹脂の塗布

透明な PC 基板（厚さ 3 mm，大きさ 10 cm×15 cm）上にディップ
コーティング装置（SDI，MD-0408-S5）により，アクリル樹脂およ

定速移動びシリコーン樹脂を積層して塗布した．アクリル樹脂とシリコーン樹脂の塗布後には，熱風乾燥炉（ONDO，TD15-12M）により各々125℃
60 min，120℃ 60 min の硬化処理を行った．さらに上記 PC 基板の

垂直強度
高速移動

長手方向の一部を切断し，10×10 cm2 の正方形の試料を得た．硬化後の各層の厚さは，光学干渉式膜厚計（マミヤ OP，MSPA1000）により測定し，各々約 4 µm であった．
2.2

ビームサイズ: 10×24 mm2

水平強度

図２ X-Y 電動ステージの走査方法 [11]行った．図３にラビング処理の概要を示す．ロードセル上に試料を置き，その上に約 10 g のスチールウール（日本スチールウール，

メッシュマスクを使用した光化学改質

図 １ に 実 験 概 要 を 示 す ． X-Y 電 動 ス テ ー ジ （ シ グ マ 光 機 ，
SGSP26-100XY）上に試料を設置し，さらに試料上にステンレス製のメッシュマスクを密着させ，その上方 5 mm の位置より F2 レーザー（Coherent, LPF pro 205）を照射した．このときレーザー出射口には，開口が 10×10 mm2 のステンレスマスクを装着し，均一性のよい光路の中心付近のみにレーザー光を制限した．光路には N2 ガス
を 5 L/min の流量で流し，酸素をパージした．F2 レーザーの単一パ
ルスフルエンスは 10 mJ/cm2，パルス繰り返し周波数は 10 Hz とした．
メッシュマスクの開口長は，50 µm，150 µm，300 µm，1 mm，5.5 mmの 5 種類とした．また，レーザー照射にあたり，1 cm2 当たりの照射
時間が所望の値になるように，X-Y 電動ステージを一定速度で走査
し，10×10 cm2 の試料全体に均一にレーザー光を照射した．図２に
X-Y 電動ステージの走査方法を示す．レーザーのビームサイズは 10#0000）をはかり取り，一様に広げた状態で荷重をかけた．この状態
で所定回数往復させ擦傷操作を行った．荷重は，0.1~2 N/cm2，ラビ
ング回数は 300 往復とした．この処理は，レーザー照射の後に行った．なお，ラビング処理に使用した試料は，図４に示すような厚さ3 mm，大きさ 5×5 cm2 の正方形状とした．この試料表面には前項
2.1 に示した方法によりアクリル樹脂およびシリコーン樹脂を塗布し，さらに図１に示した構成におり F2 レーザーを照射した．このとき X-Y 電動ステージに替えてロードセルとしたため，レーザー光の走査は行わず，レーザーの照射時間は，15s，30s，60s，90s，120sとし，合計 9 点の照射領域を設けた．さらに，ラビング処理による耐熱性の向上を評価するため，100℃ 3 h または 120℃ 3 h の耐熱性試験を行い，試験後の表面を光学顕微鏡により観察し，クラックの有無や形態を調べた．

×24 mm2 の矩形状であり，垂直方向はガウス分布，水平方向はほぼフラットなビーム特性を有している．このビームを垂直水平ともに

荷重：0.1, 0.5, 1, 2 N/cm2

10 mm に制限したため，垂直方向の上下端が半値全幅(FWHM)とな
るようなビームプロファイルを得た．また，均一なレーザー照射が300往復

スチールウール
改質層行われるよう垂直方向には一定速度で X-Y 電動ステージを走査し，水平方向には過照射を避けるため高速で移動するように設定した．
レーザーの照射後は，ASTM D1044 に従うテーバー摩耗試験，耐熱性試験および光学顕微鏡によるクラックの観察を行った．
2.3

シリコーン
プライマー
PC基板

ラビング処理によるクラック抑制実験

荷重センサー

レーザー照射により，シリコーン樹脂の表面付近の深さ 1 µm に満たない領域が選択的に SiO2 に改質されるが，改質面の後処理によ

図３ ラビング処理の概要 [9]る耐久性向上の検討として，スチールウールによるラビング処理をF2 レーザー
出射口

メッシュマスク
開口長

50 mm
10×10
mm2

ステンレスマスク

120 s

30 s

30 s

90 s

60 s

15 s

90 s

60 s

15 s

50
mm

格子幅

シリコーン樹脂
ポリカーボネート

X‐Y電動ステージ

プライマー層レーザー照射領域
図４ ラビング処理の概要

図１ 実験概要

115
3
2.4

光改質による帯電防止性の付与

(b)

(a)
改質時の収縮により、改質膜の湾曲
SiO2改質膜

車両用窓材としての一機能として帯電防止性を評価した．一般剛性により平面に矯正
最表面に強い引張応力の生成的な窓材のソーダ石灰ガラスと同程度の帯電圧が得られれば，車両窓としての実用性に問題はないものとした．帯電圧の制御方法

界面に生ずる
引張応力

シリコーン樹脂として，波長 172nm の Xe エキシマランプ，および波長 222nm のKrCl エキシマランプを使用し，試料表面の導電性を制御した．試

(c)

(d)

マイクロクラックの発生と成長

クラックを頂点とする隆起形成

料は前項 2.1 にて作製したものと同一の基板とした．上記のエキシマランプを基板に照射した試料，および比較のためソーダ石灰
ガラスと合成石英基板の帯電圧を比較した．Xe エキシマランプは

熱膨張

SiO2 形成と SiO2 に誘起される欠陥に起因して形成される導電パ
ス，KrCl エキシマランプは SiO2 の形成なしに，表面に誘起され

図６ クラック発生のメカニズム [9]る-OH 等の親水基や，内部に形成される未結合欠陥による電荷移動

レーザー照射時間が 30 s のときに SiO2 の膜厚は約 600 nm で，90 sに伴う帯電圧の低下を期待した．試料をスピンコーター（MIKASA，

では 1 µm 程度であった．SiO2 の膜厚の増加とともに，ΔH1000 は単

MS-B150）により 3000 rpm にて回転させ，回転開始から 30 s 後に試調に低下するものと期待したが，レーザー照射時間が 15～30 s のと料上方 50 mm の位置において，デジタル静電気探知機（サンハヤト，

きに最小値を示す結果となった．これは，膜厚の増加とともに改質

EG-1）にて帯電圧を測定した．

膜中に生ずる引張応力が増大するため，この応力が耐摩耗性を低下させる要因になっているものと考えられる．メッシュマスクの開口サイズが大きな場合，より大きな引張応力が生ずることとなり結果

３．実験結果および考察

的に改質層にクラックが生じやすくなるものと考えられる．さらに，

3.1

耐熱性試験として 100℃ 3 h の熱処理を行うと，照射時間 15s の試

メッシュマスクによる耐摩耗性および耐熱性の評価

耐摩耗性の評価は，テーバー摩耗試験（ASTM D1044）により行っ料を含め，すべての試料においてクラックが発生した．

た．2 個一対の摩耗輪を試料表面に荷重をかけて設置し，この状態

以上のように硬質の SiO2 が厚いと耐摩耗性も向上すると期待しで試料を所定回数回転させ，試験前後の光学的なヘイズ（Haze）のたが，逆に耐摩耗性が低下することが明らかとなった．以上の結果

変化を評価するものである．図５にテーバー摩耗試験の結果を示す．

を踏まえ，図６に示すようなクラック発生のメカニズムを考察した．

縦軸には，摩耗輪の回転が 1000 cycle のときの試験前後の Haze 変化

シリコーン樹脂が F2 レーザー照射によって SiO2 に改質する際には，（ΔH1000）を示す．数値が低いほど，傷付きによる Haze 上昇が少な

シリコーン樹脂中の有機成分が解離するとともに酸化脱離により膜く優れた耐摩耗性を示す．レーザー照射時間がゼロ，すなわちレーの収縮が起こる．その後酸素原子との再結合により SiO2 が形成されザーを照射しない場合のΔH1000 は約 7%であった．これは SiO2 が形るものの全体的には収縮による引張応力が内在するものと考えられ成されないシリコーン樹脂のみの表面の耐摩耗性を示している．こる．このとき，図６(a)に示すように，改質膜は湾曲しシリコーン樹

れに対し，レーザー照射時間の増加に伴いΔH1000 は一旦低下し脂との界面において大きな引張応力が生ずる．しかし，実際にはシ15~30 s 程度の照射時間において最小値を示したが，その後照射時間

リコーン樹脂の剛性により変形が妨げられ，図６(b)に示すように薄の増加とともにΔH1000 が高くなる傾向を示した．メッシュマスクのい SiO2 膜は平面に矯正される結果，最表面に引張応力が生ずること

開口サイズに関わらず同様の傾向となったが，特にメッシュマスクとなる．この状態で，熱膨張により基板が伸びたり，摩耗輪等で擦を使用しない場合が顕著であり，次いで 5.5mm の開口の場合にΔ(a)H1000 の上昇がやや低く，メッシュの開口サイズがさらに小さな場合

クラックには Haze 上昇は低く抑えられた．光改質により得られる SiO2 の膜厚は，レーザー照射時間の増加とともに増すことがわかっており，

18
14
12
10

(b)

〇 マスクなし

8

0

6
4
2
0

a’

0.5

高さ (µm)

ΔH1000 (%)

a

50µm
150µm
300µm
開口長
1mm
5.5mm
mesh
□No
改質なし
No modification

16

-0.5
-1

レーザー照射領域

-1.5

0

20
40
60
80
レーザー照射時間 (s)図５ テーバー摩耗試験の結果

[11]

100

-2

0

40

距離 (µm)80

図７ クラック周辺の起伏プロファイル [9]

120

116
4
られたりすると，図６(c)のように最表面にマイクロクラックが生ずる．さらに，マイクロクラックが成長し SiO2 を貫通するとクラック
周辺の応力が解放され，図６(d)に示すようにクラック周辺が隆起す

表１ ラビング処理時の荷重とクラック抑制効果 [12](a) 照射時間 : 30 s

ることとなる．図７に，触針式の段差測定器（ブルカー，DEKTAK

Load(N/cm2)

XT）にて測定したクラック周辺の起伏プロファイルを示す．図 7(a)SiO2膜厚 ： 620 nm
120℃

100℃
50 µm

300 µmNo mesh

50 µm

300 µmNo mesh

0

×

×

×

×

×

×

は試料の上方から観察した光学顕微鏡写真であり，図中の薄白い領

0.1

×

×

×

×

×

×

域がレーザー光を照射した改質部である．クラックは，改質領域間

0.5

○

○

×

○

×

×

1

○

○

○

○

○

○

2

○

○

○

○

○

○

の未改質領域から改質領域内に生じている．図 7(b)は，図７(a)中のa-a’線に沿った起伏プロファイルを示したものである．この結果によれば，クラックを頂部として表面が隆起しており，クラックの深さは 2 µm 以上で，確実に改質層（SiO2 改質膜）を貫通しているこ(b) 照射時間 : 90 s

SiO2膜厚 ： 1040 nm

Load(N/cm2)

100℃

120℃

50 µm

300 µmNo mesh

50 µm

300 µmNo mesh

0

×

×

×

×

×

×

てのクラックが改質層を貫き，クラック周辺が隆起していることが

0.1

×

×

×

×

×

×

確認できた．これらの結果は図６(d)の考察を裏付けるものであり，

0.5

○

×

×

×

×

×

耐熱性試験で生ずるクラックを抑制するためには，図 6(b)に示した

1

○

○

×

○

×

×

最表面に生ずる引っ張り応力を低減することが重要であると考えら

2

○

○

○

○

×

×

とが明らかである．他に生じたクラックを複数測定した結果，すべ○：クラックなし

れる．
3.2

スチールウールラビング処理によるクラック抑制効果

×：クラック発生

表２ ハードコート周辺材料の線膨張率

図８にラビング処理の有無における耐熱性試験後の試料表面の光学顕微鏡観察像を示す．レーザー照射時間の長さにかかわらず，
ラビング処理を行わない場合にはクラックが発生したが，ラビング

100℃ 3 h

90 s

処理を行った場合には 100℃，120℃のいずれの耐熱性試験温度においても，クラックが完全に抑制されていることが明らかである．
表１にラビング処理時の荷重とメッシュマスクの有無と開口長，およびレーザー照射時間をパラメータとしたクラック抑制効果についてまとめる．表１(a)の結果によれば，レーザー照射時間が 30 s

30 sの場合，100℃，120℃ともに，メッシュマスクの有無にかかわらず
1 N/cm2 以上の荷重でラビング処理を行うことによりクラックが抑ラビング処理なし

ラビング処理120℃ 3 h

制できることを示している．また，表１(b)に示すようにレーザー照射時間が 90 s の場合，メッシュマスクの開口長を 50 µm に小さくした場合は 100℃のときには 0.5 N/cm2 以上、120℃では 1 N/cm2
以上の荷重でクラックが抑制できた．また，メッシュマスクを使用しない場合は，100℃においては 2 N/cm2 の荷重でクラックが抑制

90 s

できたが，120℃では抑制できなかった．以上のように，ラビング
処理時の荷重が大きいほど，メッシュマスクの開口長が小さいほどクラック抑制効果が高く，SiO2 改質層の厚さが厚いほど，あるいは耐熱性試験の温度が高いほど，より大きな荷重をかけなければならないことが明らかとなった．図９にラビング処理前後の試料表面

30 sの AFM（原子間力顕微鏡）による観察像を示す．図９(a)はシリコー
ン樹脂の塗布後，図９(b)はレーザー光を 30 s 照射後，図９(c)は荷重 1 N/cm2 によるラビング処理後である．併せて表面の起伏の最大

ラビング処理なし
レーザー照射時間

ラビング処理100 µm

図８ ラビング処理の有無による耐熱性試験後の試料表面の光学顕微鏡観察像[9]

値 Rmax および Haze を示した．シリコーン樹脂の塗布後は極めて平坦な表面が形成されており Haze も低い．これに対し，レーザーを照射すると，表面に若干の凹凸が生じ Haze もわずかに高くなった．
さらにラビング処理後は，最大 50 nm 程度の筋状のテクスチャー

117
5
(a)

(b)

(c)

0.2

0.2

0.2

0

0

0

る [13]．さらに，真空紫外光の照射は石英ガラスに欠陥を誘起することでも知られており [14]，このとき生成する欠陥は，Si-OH の生成や

2

4

6

Rmax
Haze

8

8

6

4

10
2.12 nm
0.02%

2

0

2

4

6

8

8

6

4

2

0

10
5.71 nm0.12%2

酸素欠乏，酸素過剰欠陥がある．そしてこれらの欠陥は電流パスを
4

6

8

10

8

6

4

2

0

(µm)

48.8 nm0.13%

図９ 試料表面の AFM による観察像[9]構造が形成されたが，Haze はラビング処理前とほとんど変わらず，窓材としての透明度にほとんど影響していない．すなわち光学特性に影響しない幅・深さ共に概ね 200nm 以下の微細な溝が形成されている．このテクスチャー構造の形成により，表面の長さは，より長くなっており，加熱状態においては，（線膨張率）×（長さの増加分）だけ伸長するものと考えられる．
表２に PC 基板を構成するハードコート周辺材料の線膨張率を示
す．シリコーン樹脂，アクリル樹脂，PC 樹脂のいずれも数 10 ppm
オーダーの線膨張率を有するのに対し，SiO2 は 0.5 ppm と 2 桁小さ

形成し，また電気的な耐圧を低下させるため，半導体デバイスでは問題となる．しかし樹脂窓のような用途では，積極的に欠陥を導入し，微小な電流パスを形成できた結果，ソーダ石灰ガラスと同等程
度の帯電防止性が得られたものと考えられる．
波長 172 nm のエキシマランプと波長 157 nm の F2 レーザーにおいて，照射エネルギーが同じであれば得られる SiO2 の膜厚や耐摩耗性は同程度であることがわかっている [15]．したがって，比較的大きな
表面への照射を考えた場合，エキシマランプを使用できる可能性が高まる．エキシマランプを照射する際にメッシュマスクを使用しても，帯電性の低下はメッシュマスクを使用しない場合と違いなく，9J/cm2 程度のエキシマ照射により帯電圧は 0.1 kV 程度に低下することが追加の実験で明らかとなった．これは，エキシマランプの場合
はマスクの格子直下にも光が回り込むことにより，電気的なパスができるためと考えられる．

い．したがって，大きな引張応力が生ずる SiO2 表面に筋状のテクた結果，特に加熱時の応力緩和に寄与したと考えられる．
3.3

光改質後の帯電性の評価結果
PC の抵抗率は 1016Ωcm 程度であり電気的には絶縁性を示すた

め，車両用の樹脂窓として使用した場合，帯電が生じやすくごみや塵が付着しやすいという実用上の懸念がある．また，表面に塗布されるシリコーン樹脂やアクリル樹脂も導電性は有していない．一方，

帯電圧 (kV)

スチャーを形成することで，加熱時に表面のみを積極的に伸長させ

5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0

従来のガラスもまた導電性は有していないが，樹脂材料表面に比較
して帯電性は低く，ごみや塵の付着の点で窓材としての実用性が問題になることはなかった．一般に使用されるソーダ石灰ガラスの抵

172 nm222 nm
ソーダ石灰ガラス
合成石英（172 nm）

0

10
20
積算光量 (J/cm2)30

図１０ エキシマランプ照射による帯電圧の測定結果

抗率は 1010~12 Ωcm 程度であり，良好な導電性を有しているとは言えないが，帯電を防止するという目的では樹脂窓材においても同程度の導電性は付与する必要がある．ここで 1010Ωcm 以上の抵抗率を安定的に測定するのは難しいため，抵抗率測定に代えて帯電圧を測定することで帯電防止性を評価した．
図１０に波長 172 nm および 222 nm のエキシマランプを照射した場合の積算光量に対する帯電圧の測定結果を示す．ランプを照射しない状態での PC 試料表面の帯電圧は 4.4 kV と測定された．この値
はソーダ石灰ガラスの 0.1 kV や合成石英板の 0.7 kV に比較して高く，極めて帯電しやすいことを示している．合成石英板に 172 nm のエ
キシマ照射を行い 2 J/cm2 の積算光量を与えると帯電圧は 0.1 kV に低下した．これに対し，PC 基板の場合 9 J/cm2 の照射により，ソーダ石灰ガラスとほぼ同等の帯電圧に低下した．また，波長 222 nmのエキシマ照射の場合は，2 J/cm2 程度の照射により 1 kV 以下に帯電圧が低下したが，その後積算光量を増しても，帯電圧の低下は認められなかった．
波長 172nm や 222nm のエキシマ光は，試料表面に-OH 基を導入し，水滴接触角を低下させ濡れ性を改善するために使用される．また，
157nm の F2 レーザーや 172nm のランプ光などの真空菅紫外光は，シリコーン樹脂表面を SiO2 に改質する目的で使用することができ

４．結言
PC 基板上にハードコートとしてコーティングしたシリコーン樹
脂に，波長 200 nm 以下の真空紫外光を照射し，シリコーン樹脂の一部を SiO2 に光化学的に改質した．このとき形成された SiO2 改質層により，PC 表面の耐摩耗性は格段に向上し，1000 cycle のテー
バー摩耗試験における Haze 変化（ΔH1000）は 2%以下を達成し，
国連欧州委員会が提唱する自動車の窓ガラスにおける安全認証規
格 UNECE#43[16]における運転視界にかかる窓材の規格 Class L を満たした．また，メッシュマスクを使用して真空紫外光を照射することにより改質層中に生ずる応力を低減し，加えてスチールウールによるラビング処理を行うことにより耐摩耗性と同時に耐熱性をも向上できることを見出した．さらに，真空紫外光の照射により誘起される光化学改質は SiO2 の形成のみならず，SiO2 中への欠陥導入をもたらし，その結果，ソーダ石灰ガラスと同等の帯電防止性が得られることも明らかにした．
車両における窓ガラスの樹脂化は，窓ガラス自体の軽量化に貢献するだけでなく，外装パネルの樹脂化とともに一体成形が可能になるなど，車両生産工程の簡略化やこれに伴うコスト低減をもたらし得る．また，プラスチックならではのデザインの自由度や加工の118
6
容易性においても，新しい可能性が期待されている．
本研究のような，光化学改質法を適用した PC 窓材は，車両の[14] 生田順亮，菊川信也，日野啓吾，峯松敏資，小島宏，真空紫外光用合成石英ガラス，Reports Res. Lab. Asahi Glass Co., Ltd., 53,

EV 化や自動運転技術の醸成と相まって，これからの低炭素社会に

31-35 (2003).

資する革新的な製品として，新しい価値を発揮するものと期待され[15] 新中新二，井上成美，大越昌幸，野尻秀智，植田博臣，岩井る．

和史，中村先男，車両等に装備するためのポリカーボネート窓の表

本プロジェクトの遂行にあたり，工学研究所技術職員の萩原健司

面改質に関する研究（3），神奈川大学工学研究, 1 128-129 (2018).

氏，金子信悟氏にご協力いただいた．ここに謹んで謝意を表する．

[16] UNECE regulations No. 43, Uniform provisions concerning the

また本プロジェクトへの参画を許諾いただいた（株）レニアス代表

approval of safety glazing materials and their installation on vehicles

取締役の前田導氏，ならびに社長 赤尾太郎氏に感謝する．

Rev.3 (2012).

参考文献[1] 藤野純一，日比野剛，榎原友樹，芦名秀一，低炭素社会に向けたエネルギー選択に関する考察，地球環境，12 (2)，171-178 (2007).
[2] 日本国政府広報オンライン，https://www.gov-online.go.jp/cam/s5/[3] 新中新二，計測・制御から見たセンサレス・トランスミッショ
ンレス電気自動車の開発，計測と制御，40 (11), 809-812 (2001).
[4] 新中新二, 竹内 茂, 永久磁石同期モータを利用したセンサレ
スベクトル制御駆動·トランスミッションレス電気自動車の開発,
電気学会論文誌 D, 125 (12) 1129-1139 (2005).
[5] Y. Nojima, M. Okoshi, H. Nojiri and N. Inoue, Formation ofTransparent SiO2 Protective Layer on Polycarbonate by 157 nm F2 Laser
for Lightweight Automobile Window, Jpn. J. Appl. Phys. 49,
072703-1-072703-4 (2010).
[6] K. Iwai, S. Honda, Y. Nojima, M. Okoshi, N. Inoue and H. Nojiri,
Formulation and Application of Transparent Protective Layer on
Polycarbonate with VUV laser, Proc. 79th Laser Materials Processing
Conf., 133-137 (2013).
[7] 大越昌幸, フッ素レーザーにより形成されたポリカーボネート
上の透明硬質膜のクラック抑制，電気学会論文誌 C 135, 1071-1074(2015).
[8] H. Nojiri and M. Okoshi, Crack suppression of silica glass formed byzoned F2 laser-induced photochemical surface modification of hardsilicone thin film coating on polycarbonate, Jpn. J. Appl. Phys. 55
122701-1-122701-6 (2016).
[9] H. Nojiri and M. Okoshi, Surface texturing effect on crack
suppression of SiO2 film formed by F2 laser-induced photochemical
surface modification of silicone on polycarbonate under heat resistancetest, Jpn. J. Appl. Phys. 56 085502-1-085502-7 (2017).
[10] 野尻秀智，大越昌幸, フッ素レーザーにより形成した自動車用
樹 脂 窓 の 耐 熱 試 験 下 で の ク ラ ッ ク 抑 制 , レ ー ザ ー 学 会 誌 45646-651 (2017).
[11] 野尻秀智，大越昌幸, 光化学表面改質法により形成した自動車
用樹脂窓の耐摩耗性向上, レーザー学会誌 46 527-531 (2018).
[12] 大越昌幸，野尻秀智，真空紫外フッ素レーザーによるシリコー
ンハードコートの表面改質と自動車用樹脂窓への応用，光アライア
ンス 29 (12), 38-41 (2018).
[13] 野尻秀智，岩井和史，中村先男，井上成美，大越昌幸，萩原健司，植田博臣，新中新二, 光化学表面改質法によるポリカーボ
ネート上ハードコート膜の超硬質化, プラスチック成形加工学会誌 30 (1), 30-36 (2018).

121（カラー版は web 参照）

測定の結果得られた差吸光度（ΔA）の２次元マップを図 2 に示す．
横軸が検出光波長，縦軸が励起光と検出光との遅延時間，色は差吸光度を示す．いずれの場合にも，短波長側では青色で示される負のΔAの信号が，長波長側では赤色で示される正のΔA の信号が現れた．
アセトニトリル溶媒のみを測定しても信号は現れないことから，化合物由来の信号が現れていると考察できる．

（カラー版は web 参照）

122

123

フォトニック結晶構造を応用した電磁波回路の解析と応用（成果報告書）
穴田 哲夫*

陳 春平**

中山明芳***

Analysis and application of passive circuits using photonic crystal structure (Final Report)
Tetsuo ANADA*

Chun-Ping CHEN **１．緒言

Akiyoshi NAKAYAMA**

た機能デバイスの開発および設計手法を確立しておくことは，日本本研究のターゲットは、ミリ波からサブミリ波帯の超が世界に貢献する技術に成りうるものであり，高度情報社会を背景

広帯域周波数領域において、フォトニック結晶構造を応に利用面で新しい動きが展開されつつある．その一つは ITS に関連用した機能性回路の解析と開発を通じて周波数の利用効した見通の悪い交差点での識別，自動車レーダヘの利用，超高速無率を上げ、ミリ波～サブミリ波帯における短距離無線通

線 LAN やマルチメディアモバイルアクセスなど医療・看護を含めた

信の開拓として新しい電磁波回路の基礎研究と実際的応病院内の通信分野における利用である．一方，これらを支えるハー用を推進することである．従来のメタル配線の導体損をドウェアの柔軟な設計技術を開発しておく必要があり，数十ナノ避けるために低損失が期待される（超伝導）フォトニッ

メートルのゲート幅の HEMT に代表されるように、薄膜技術や微細加ク 結 晶 の 周 期 構 造 を 利 用 し ，空 気 /誘 電 体 基 板 中 に ２ 次 元

工技術の進歩により、高性能・高信頼性デバイスの実現が可能になっ周 期 の 円 柱 ( Vi a - h o l e ) / 空 気 穴 に よ る 人 工 的 周 期 構 造 の 提てきている．このように、本格的ミリ波～サブミリ波利用に向けて、案と具体的な電磁波回路への応用例を検討してきた．

ようやく種々の条件が整ってきた．なおサブミリ波応用分野の開拓

移動通信や固定無線を含めて無線通信技術は現代社会において不（通信，セキュリティ、医療・バイオ、農業・食品、非破壊検査、環可欠な社会インフラ基盤として携帯電話，無線 LAN だけでなく，境）は理化学研究所、NICT、大阪大学・東北大学，海外では米国，

RFID や IOT センサー，車載レーダーなども無線通信の応用例である．
それに伴って，周波数帯域のひっ迫が現実の問題となっており，まだ通信に利用されていない未利用周波数帯を開発することが内外から要求されている．例えば，北京オリンピックにおいて，NHK と NTTの共同開発による 120GHz 帯を利用した非圧縮ハイビジョン信号の 6チャンネル伝送による中継などで無線による複数カメラのハイビ

中国，および北欧などで実用研究・基礎研究・物性研究を行なっているが，実際の通信分野での電磁波回路と光波回路を融合し，回路理論のように容易に設計できるような工学的研究はあまりなされていない．筆者等は，これまでに汎用的な数値計算手法（FDTD 法）や波動伝搬シミュレーション（BPM 法）の計算手法の開発を行なってジョン映像伝送に成功している．また欧州を中心に 79 GHz 帯 を 利

きた経験と実績があり，実用化達成の見通しを得るところまで進展

用 す る 車 載 レ ー ダ ー の 開 発 が 進 め ら れ て い る ． このようなミリしている． 以下に本プロジェクト研究の成果として金属フォトニッ

波～テラヘルツ波は，エレクトロニクス技術とフォトニクス技術のク結晶の電磁波回路への応用に関する研究の一部について報告する．

境界領域にある技術分野であり，両方の技術分野から，通信，計測，先ず，ミリ波帯において，金属 PhC(MPhC)による電磁波の強い閉

テロ対策レーダー，医療，生化学等への広範な応用が期待されておじ込め機能と超広帯域バンドギャップに着目し，金属円柱正方格子

り，日本がアメリカ・欧州・韓国などに勝る技術となり得る成長分

PhC 構造を用いた点欠陥共振器による狭帯域バンドパスフィルタを野であるが，現在は世界中で覇権争いが起こっている．

提案すると共に実際に作製・測定し，検証する．そして，波動方程

過去にミリ波の広大な周波数帯は、ひっ迫とは無縁なものと考えられ、その高分解能や機器の小型・軽量性はセンシングや通信す

式のスケーリング則を利用し，マイクロ波帯で実際に回路を作製・測定し，シミュレーションあるいは設計値と比較評価した．

べてに十分魅力あるものであった。 しかし、1970 年代後半に長距離伝送路の主役の座を光ファイバに譲ることになって以来、ミリ波の開発とりわけデバイスの開発が停滞し、それが利用のインセン
ティブをも損なう悪循環に陥っていた．ところが，最近，5G の提案
後，ミリ波・サブミリ波領域の低損失・超小型・超広帯域性を備え

２．２次元完全金属結晶のバンドギャップ図
図１に作製した構造の写真を示すように，２枚の上下導体板で挟み込む平行平板導波路内に正方格子導体円柱を配置した無限周期モデルのバンドギャップ（PBG）を考察する．金属円柱に平行な電界 Ez
成分，x-y 面に磁界成分を持つ E 波のモードのみがバンドギャップを持ち， H 波のモードに対しては存在しないことを付記する．まず，***教授 電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information Engineering**
准教授 電気電子情報工学科
Associate Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information
Engineering*
工学研究所客員教授
Guest Professor , Research Institute for Engineering

計算に用いる銅（Cu）の材料定数について簡単に議論する．数テラ
ヘルツ以下の銅（Cu）の特性は、古典的電磁気学における Drude モ
デルを適用すると，導電率は次式で表現される．


()

0
1  j 0

  = 1

(1)

124

19-01-05

ここに，0 は直流の導電率（ 5.8×107 S/m），は電子の緩和時間（電子の衝突周波数の逆数）を意味し，≒ 10-14 のオーダーとなることから式 (1)の近似式が成り立つ．PhC 構造のバンドギャップは FDTD 法
を用いて計算した． MPhC バンドパスフィルタの作製を考慮して，格子定数(a=10mm) と金属円柱半径(r) の比が r=0.2a=2mm の場合のンド構造の計算結果を図２に与える．MPhC の第１，第２ PBG の
周波数範囲は，直流～ 16.2GHz，22.02GHz～ 26.20GHz となる．また

FDTD 法による５列の周期構造に平面波入射したときの波動伝搬特性を与える．遮断域と伝搬域における PBG 特性と透過特性が対応していることがわかる．このとき，周囲の境界条件は 7 層の PML を設定している．また計算時に小さいセルに設定すると Δt も小さくなり、必要なタイムステップ数が増え，計算時間が増大するが，金属円柱モデル，上面の微小エアーギャップ(g)を精密に考慮するために，計算メッシュサイズは計算機能力が許す限り，/50 以上に設定
した．
３．MPhC 線欠陥導波路形帯域通過フィルタの伝送特性
図1(a)は入出力用の市販の SMA コネクタ，図1(b)は rp による２つのMPhC 結合共振器（R1，R2）の上面図である．実際の測定値をシミュ
レーション結果と共に図3に与える．図3(a)は金属円柱と上部金属プ
レート間のエアーギャップ g=0.05mm を設け，さらに結合金属円柱

rp の高さ h=4.5mm の結果である．理論（結合行列法）による合成
結果と比較しても良く一致した結果が得られている．また図3(b)は良く一致したことから，金属フォトニック結晶構造に対する数値シ
ミュレーションの有効性が確かめられた．金属フォトニック結晶に

g=0.05mm， h=4.95mm に相当し，偶・奇共振モードの周波数は fodd

よる共振器の無負荷Q値は，銅の導体損によって抑えられるが，フィ≒ feven=8.78GHz，外部 Qe は Qeeven=21.5 と Qeodd=22.3，無負荷

ルタ構成のプラットフォームとしての利用が期待される．今後，波Q0even=3573， Q0odd=3566 とほぼ等しい特殊条件の基で，２つの共振動方程式のスケーリング則を利用し，MPhC構造をミリ波・テラヘル

モードが結合し，フィルタリング特性を示すとともに測定結果ともよく一致しており，今後の益々の発展が期待される．
4．むすび
金属フォトニック結晶構造の結合点欠陥共振器間の共振特性は結合金属ポストと上部エアーギャップによって動作周波数および共振器
間の結合度を調整できることを明らかにした．これによりフィルタ
設計の自由度が得られる．また数値シミュレーションと測定結果は

ツ波帯における種々の電磁波回路の設計に応用したい．
謝辞 本研究の一部は，文部省科研費基盤研究 C(15K06037，

16K06320)の補助を受けて行われた．関係各位に深く感謝する．
公表論文[1] 加藤丈政，鎌田克洋，他，"テラヘルツ帯金属フォトニック結晶を用いた
電磁波回路の伝送特性",信学会論(C), Vol.J97-C, No.7, pp.290-297, July 2014.
[2] 佐藤知正，陳春平，穴田哲夫，馬哲旺，"金属フォトニック結晶を用いた
点欠陥共振器間の結合に関する検討とバンドパスフィルタへの応用"，信学会
論(C), Vol.J101-C，No.1，pp.43-48，2017.12.11

127

企業ロボットと分析・管理系
石井 信明*

松井 正之**

Enterprise Robot and its Analysis and Management Phase
Nobuaki ISHII *Masayuki MATSUI **そのため不自然で，協調性や因果性に欠ける動作をするロボット，

１．はじめに
これまで人間が作り上げてきた生産企業体，公共事業体などのさ
まざまな人工体は，現在，IoT（モノのインターネット），人工知能（AI），ビッグデータなど，個別の情報通信技術（ICT）の発展がお

人間の感覚と合致しない誤作動の AI など，人間社会とのなじみへの観点が不十分な人工体が出現する可能性が否定できない．
これらのことから本研究では，図１に示すように，これまで動作

よぼす衝撃に見舞われている．この先には，ICT でヒト・モノ・カ

系－知能系の二相とする人工体の中央に，人間がかかわる相として

ネ・知の膨大な社会・経営の情報が結ばれ，これらを利用したロボッ「分析・管理系」を加えた３相型の人工体を考案し，今後到来が予測

トや AI などが社会の重要な意思決定にかかわる ICT 管理化社会がされる ICT 管理化社会において，より人間・社会に近い人工体の発到来する可能性がある．

展を目指している．

今後到来する ICT 管理化社会はロボットおよび AI などを，経済，

知能系

経営，福祉，教育や家事・育児などさまざまな場面で利用する社会である．我々はこの ICT 管理化社会を人間社会となじみのある，人間中心の ICT 共生社会にする必要がある．企業ロボット研究（以下，

上位相

分析・管理系

中央相

動作系

下位相

本研究）では，そのための自然の理知を反映した科学あるいは仕組
みを明らかにすることに挑戦している．
昨年度の「工学研究 (Vol. 2)」における報告 では，企業ロボット[1]の概念として３相型の人工体を提示した．本稿では，企業ロボット
研究の必要性，および，本研究で提案している３相型人工体の中央相に当たる「分析・管理系」について考察を行う．
２．企業ロボット研究の必要性
これまで，ヒト型ロボットや AI 応用をはじめとしたさまざまな技術が人工体に利用されている．しかし，これらは，動作系－知能系の二相からなる人工体の発展が中心であり，動作系と知能系それぞれが先鋭化した研究として展開してきた．両者の協調，調和，さらには人間とのかかわりを中心とした研究は少ない．
たとえば，サイバーフィジカルシステム（CPS： Cyber-Physical
System）[2]， IoT (Internet of Things)，Digital Twin，Industry 4.0 など，
仮想空間と物理空間をつなげた次世代技術の研究・開発が進み，社会，産業に大きなインパクトを与えている．しかし，これらはやはり動作系－知能系の二相からなる人工体を前提としており，そこには人間の要求を分析し，その達成を導く管理の仕組みとの関係が明
示的には示されていない．

図１

人工体理論のスキーム

このように本研究は，近年急速に展開が進んでいる人工体について，その中央相の研究 [3]によりこれまでの人工体研究を飛躍させ，きたるべき ICT 管理化社会を人間社会となじみがあり，人間中心の
安心・安全な社会とすることに貢献する．そのために，ICT 管理化
社会における人工体の体系化，分析・管理系の人工体開発，さらに応用分野として，近年の企業情報システムの主流である ERP/SCMの次世代 [4]に向けた発展とその体系化に挑戦する．
３．「分析・管理系」の役割
サイバーフィジカルシステムをはじめとした近年の人工体は，クラウド環境での展開を前提としている．下位相の動作系では，モノとモノがネットワークでつながり，モノ単体では実現できないサービスが可能となっている．たとえば，スマートホンで自宅のエアコンを遠隔操作するなどである．上位相の知能系においても，AI 応用
をはじめとした様々なクラウドサービスがネットワークでつながったサイバー空間を作り出し，経営，生産，公共など様々な分野でサービスを提供する．Amazon，Google，Microsoft など，最先端の IT 企
業はクラウドサービスを成長と利益の源泉と考えている．

*教授

経営工学科
Professor, Dept. of Industrial Engineering and Management**客員教授 工学研究所
Visiting Professor, Research Institute for Engineering

しかしながら，クラウド化した人工体においては下記の様な課題があげられる．
(1)

アーキテクチャ： クラウド上に有用なサービスがあったとし

12819-01-05ても，それらの設計思想，構成要素，そして仕様の共通化がな(2)

ければいずれかの企業グループに属するクラウドサービスに

本研究は，2016 年 10 月より工学研究所内に設置された「企業ロ限定した利用を強いられる．アーキテクチャを分析・管理する

ボット開発研究所」を中心に進めている．現在は研究の途上である

仕組みがないと，多くの選択肢の中から最適化した解を得るとが，外部資金の調達への挑戦，成果の発表を継続している．2017

いう，クラウド本来の良さを享受できない．

年以降の主な研究成果には，次のものがある．

近年，製造業を中心に IT

M. Matusi and N. Ishii, Artifacts formulation & realization: Matsui’s（情報技術）と OT（オペレーショナルテクノロジー）の融合に

matrix method, Riccati eEquation and enterprise robot, Proceedings

よる高度なサービスの開発が進んでいる．OT とは，様々な装of the 24th International Conference on Production Research,

置のオペレーションを高度化する技術のこととされるPoznan, Poland (2017).

人間の意志を反映させる仕組み：（ https://tech.nikkeibp.co.jp/it/article/COLUMN/20110817/365421/）．

松井正之，松井の方程式の SW 体図解：物理素粒子体式例，企

たとえば生産にかかわる大量のデータを収集し，予知保全，予業体・物理体の双対系鎖と需給格子解構造，第 8 回横幹連合測制御などに利用することで，競争力を向上する．しかしここでも，効果的な IT と OT の融合にはオペレーションにかかわる(3)

コンファレンス論文集，A-5-1, 1/3 (2017)
N. Ishii and M. Ohba, A supply chain analysis and design method

知識・経験が必要であり，両者の間に分析・管理系の相が必要

based on the value of information, Computer Aided Chemicalとなる．

Engineering, 44, 1591-1596 (2018).

カイゼンと成長の仕組み： 人間が関りを持たない仕組みには

松井正之，石井信明，企業ロボットの開発(2)：人工体原理によカイゼンと成長が期待できない．これらは現状に疑問を持つこるコンビニ系企業ロボットの具現化問題と ODICS II ベースとが発端として始まる．近年，国内企業では，デジタル業務改例，平成 30 年度日本経営工学会秋季大会，東海大学 (2018).

革の主役として RPA（Robotic Process Automation） [5]の導入を

松井正之, 中島 信, 仲田知弘，産業のマトリックス法―一般形

急いでいる．しかし，RPA を過信すると業務プロセスの進化が式，産業連関決定法と業務適用方法論の考察，第 9 回横幹連とまる可能性が高い．RPA の導入と運用にあたっては，人間のかかわる分析・管理系の仕組みを同時に組み込む必要がある．
(4)

４．これまでの成果

セキュリテイーの確保：

ICT 管理化社会では，世界中のモノと人がネットワークでつながり，膨大なデータが収集される．

合コンファレンス論文集，E-3-1, 1/3 (2018).
M. Matsui, Theory, Formulation and Realization of Artifacts Science:
3M&I-Body System, Springer (2019).
M.

MatusiandN.

Ishii,A

Realization

Problemofa

そのため，サイバー攻撃の危険が常にともなう．また，個人情

Demand-to-Supply Enterprise Robot and its ODICS II Type for報の管理も課題である．人工体には，人間の意志を適切に反映

Convenience

できる分析・管理系の仕組みを明示的に取り入れる必要がある．

International Conference on Production Research, Chicago (2019).

クラウド化した空間で人工体を有効に活用するには，上記に示したように，中央相として「分析・管理系」が果たす役割が大きい．

Store

Application,

Proceedings

of

the

25th

５．まとめ
本研究では，人工体が動作系と知能系の 2 相構造ととらえられ，

その概念図を図 2 に示す．ここに示す 3 相は階層構造ではなく，上それぞれが先鋭化している状況に着目した．そして両者を結びつけ

位相と下位相が直接かかわることも想定している．中央相の「分析・る中央相として人間がかかわる分析・管理系を加えた 3 相構造を想管理系」は人間の意志を反映する相であり，人間の要求，各相の状定した．人工体の中央相に着目した研究により，本研究では，人間況を分析し，人工体が人間の求める状態を維持するように管理する．

社会となじみのある，人間中心の ICT 共生社会の実現を目指し，本研究では，生産にかかわる人工体の中央相の例として，ペア戦

自然の理知を反映した科学あるいは仕組みを明らかにすることに略マップ[4]を提案してきた．今後は，中央相の要件を洗い出し，よ挑戦をしていく．

り具体的な中央相の姿を提案する．
参考文献

上位相
（AI、サービス)[1] 松井正之，石井信明，山田哲男，企業ロボットの概念，工学研究，2 (12), 158-159 (2019).
[2] 岩野和生，高島洋典，サイバーフィジカルシステムと IoT(モノ中央相分析・管理系のインターネット，情報管理，57 (11), 826-834 (2015).
[3] 田中雅人，三浦眞由美，田中政仁，藤井高史，石橋政三，製造
装置の PID 制御系における Human in the Loop，平成 30 年度日本経下位相（センサー、機器、モノ、など）
図2

クラウド環境と人工体のスキーム

営工学会春季大会予稿集，名古屋工業大学 (2018) .
[4] 松井正之，藤川裕晃，石井信明，需給マネジメント―ポスト
ERP/SCM に向けて，朝倉書店 (2009) .
[5] 阿部慶喜，金弘潤一郎，RPA の真髄，日経 BP（2019）．

129

ポリペプチドのフォールディングと集積化により形成される高次構造と機能
亀山 敦*

岩岡 道夫***

森井 尚之***

高橋 明**

Higher Order Structures and Function Formed by Polypeptide Folding and Integration
Atsushi KAMEYAMA*

Michio IWAOKA***

Hisayuki MORII***

Akira TAKAHASHI**

１．緒言
本プロジェクト研究は、タンパク質の線維状集積体であるアミロ

２． 6 アミノ酸残基ペプチド類の合成

イドの特異な高次構造、およびポリペプチドの折りたたみ（フォー

固相合成法により、セリン含有 6 アミノ酸残基ペプチド類の合成

ルディング）や集積化によるユニークな構造形成過程を明らかにすを行った。固相合成法の概要を Fig. 2 に示す。シルクフィブロイン

るとともに、それらの構造的特徴から発現する機能の開拓を目的とには、アラニン(A) –グリシン(G) –セリン(S) –グリシン(G) –アラニン

する。アミロイド線維は 5 残基程度から 200 残基以上まで種々のペ(A) –グリシン(G) の繰り返し配列が多く見られることから、本研究

プチドやタンパク質のβ構造同士の水素結合によって形成される、ではこの配列を持つペプチド類の合成を行った。また、異なる配列

極めて強固な集積構造である（Fig. 1）。アルツハイマー型認知症な順序や末端構造のペプチド類を合成し、集積構造に与える違いにつど多くの病気の原因物質として分子構造や発症機構の解明が進めらいて検討した。Table 1 に合成したペプチド類の一覧を示す。生成物

れているが、適用可能な構造解析手法が限定的なため詳細な解析がの構造確認を FT-IR, 1H-NMR, および ESI-TOF MS スペクトルによ困難であり、現在も研究議論が続いている。

り行い、所定のアミノ酸６残基から成るペプチドが合成されたことを確認した。

線維軸①Fmocアミノ酸の樹脂への固定化R樹脂

1

Fmoc-NH③Fmocアミノ酸の縮合

2Fmoc-NH

1

R1

樹脂②Fmocの脱保護②Fmocの
脱保護
R1

R1

樹脂

1

2

NH2

樹脂

1

NH2

R1

樹脂

②, ③の繰り返し

2

NH2④Fmoc-(CH2)n-COOHの縮合②Fmoc保護基の脱保護

逆平行シート逆平行シートの集積
N末端

C末端

アミロイド線維

R1

樹脂

NH2

2

1

R1

NH2

2

1

R2

Et2Oで
殿、洗浄

樹脂

沈

⑤樹脂から
の切離し

1

Fig. 2. Schematic representation of solid-phase synthesis of peptides.

Fig. 1. Speculated hierarchical structure of amyloid fibril.
Table 1. Sequence and yield of the obtained peptidesa)
一方、アミロイド構造はシルクやクモの糸の優れた物性の起源になっていると理解されており、これを模した生体模倣（バイオミメティック）材料の研究が報告されている 1,2)。以上の背景から、本研究ではシルクフィブロインの部分配列をモデルとしたセリン含有
6 アミノ酸残基ペプチド類の合成と、その集積構造の形成について検討を行った。

*教授

化学教室
Professor, Dept. of Chemistry**助教 化学教室
Assistant Professor, Dept. of Chemistry***客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute of EngineeringNameN
terminus

SpacerSequenceC
terminus

Yield
(%)

PE-1

NH2•TFA

PE-2

NH2•TFA(CH2)5G-S-G-A-G-A

CONH2•TFA

77—

G-S-G-A-G-A

CONH2•TFA

90

PE-3

NH2

(CH2)5A-G-S -G-A-G

COOH

85

PE-4

NH2•TFA(CH2)5A-G-S-G-A-G

COOH

86

PE-5

NH2

(CH2)5G-S*-G-A-G-A

COOH

34

PE-6

NH2

—

G-S*-G-A-G-A

COOH

65

PE-7

NH2

PE-8

NH2•TFA*(CH2)4*A-G-S -G-A-G

COOH

71

(CH2)4A-G-S-G-A-G

COOH

85

a) TFA: Trifluoroacetic acid, S: Serine with OH group, and S*: Serine witht

Bu-protected OH group.

13019-01-05を有する PE-7 では、主としてピークトップが面間隔 d = 4.5 Å に対

３．ペプチド類の集積構造評価
固体状態でのペプチドの集積構造について知見を得るため、得ら応するブロードなピークが見られた。一方で、セリン側鎖にむき出れたペプチドの KBr 錠剤を調製し、FT-IR スペクトルを測定した。

しの OH 基を有する PE-8 では面間隔 d = 9.2, 4.6, 4.2, および 3.7 Å

ここで、インシュリンの集積構造の評価を詳細に行った先行研究よに対応する複数のピークをそれぞれ観測した（Fig. 4）。また、そのり、逆平行 シート構造に基づいたアミロイド様の集積構造が形成

メインピーク（d = 4.6, 4.2 Å）は PE-7 のそれと比較してより半値幅されている場合、アミド I の吸収帯において 1700 cm 付近に小さなの狭いピーク形状であった。この結果より、セリン側鎖が OH 基のピークが現れることが報告されている 3)。今回得られた PE-1 ~ 8 の方が tBu 基の場合と比較してより規則的な集積構造が形成されるこ

いずれの FT-IR スペクトルにおいても同様のピークが見られたこととが示唆された。これは、 tBu 基に比べ OH 基は立体障害が小さいから（Fig. 3）、今回合成したペプチド類が固体中で逆平行 シート構

ことに加え、ペプチド分子間で水素結合を形成できるためだと考え造を形成していることが示唆された。

られる。また、これらの面間隔を参考に固体中におけるペプチド類–1PE-7,8 の集積構造を次のように考察した。まず、4.5 Å（PE-7）または 4.6 Å（PE-8）に相当する面間隔 d は、逆平行βシート構造の基本
単位の 2 つのペプチド鎖間の距離に相当すると考えられる。PE-8 で観測された 4.2 Å（PE-8）は側鎖部分の、3.7 Å はアミノ酸 1 残基のPE-1

距離に、および 9.2 Å は逆平行βシート構造のシート間のスタッキ

PE-2

ングの距離に相当することが示唆された（Fig. 5）。

PE-3
PE-4
PE-5
PE-6

PE-7
PE-8

Fig. 5. Speculated ordered structure of PE-8.
以上、本研究ではシルクフィブロインの部分配列を有するセリン含有 6 アミノ酸残基ペプチド類の合成を行い、FT-IR および粉末
WAXS 測定などを用いた解析手法により、得られたペプチド類がア
ミロイド様の集積構造を形成することが明らかとなった。

Fig. 3. FT-IR spectra of the obtained peptides.
６．参考文献続いて、広角 X 線散乱（WAXS）測定による集積構造の評価を行っ(1) O. Rathore and D. Y. Sogah, Nanostructure Formation through

た。測定試料としては A-G-S-G-A-G の配列順序を有し、セリン側鎖β-Sheet Self-Assembly in Silk-Based Materials, Macromolecules, 34,の OH 基が tBu 基で保護された PE-7、およびその脱保護体である

1477-1486 (2001).

PE-8 の粉末サンプルを用いた。結果を Fig. 4 に示す。側鎖に Bu 基

(2) T. B. Yu, J. Z. Bai and Z. Guan, Cycloaddition-Promotedt

Self-Assembly of a Polymer into Well-Defined β Sheets and Hierarchical
Nanofibrils, Angew. Chem. Int. Ed., 48, 1097-1101 (2009).
(3) H. Morii, M. Nara, S. Konakahara, T. Tsuji and T. Shimizu, Infrared
Studies on Amyloid Structure of Insulin, Peptide Science 2014, 307-308(2015).

PE-7
PE-8

Fig. 4. WAXS spectra of PE-7 and PE-8.

131

戸建住宅における全館空調の一次エネルギー消費量に関する研究 (2)岩本靜男*

傳法谷郁乃**

児保茂樹***

Primary Energy Consumption of Central Air-conditioning in a Detached House
Shizuo IWAMOTO*

Ayano DEMPOYA**

Shigeki KOYASU***あっても同等に扱われてしまうので、省エネルギー基準を満たすう
１．本研究の背景

えでは不利になってしまう。脳疾患・心臓疾患の危険性を低下させ、日本の住宅においては、建築基準法で 24 時間機械換気が義務付

温冷感も向上させることのできる全館空調でかつ省エネルギーでけられている。暖冷房については、北海道などの厳寒地域を除いて、あっても、現状は妥当に評価されているとはいいがたい。そこで、

部分暖冷房・間欠暖冷房となっている。在室する室・空間のみを暖本研究プロジェクトでは、学術的に妥当な方法で、全館空調による冷房し、廊下・階段・洗面所・脱衣室・浴室・トイレ等の付室では年間一次消費エネルギーを、方式別に求めることを目的とする。本考慮しないことが多い。また不在の空間では通常暖冷房を入れない。

稿は 2 年目にあたる 2018 年度の成果を報告するものである。

このため、入浴など居室から付室に移動して活動する際に居住者周囲の環境が急変することになり、血圧や心拍等の急上昇を伴い、脳３．2018 年度の成果と今後の課題

疾患や心臓疾患の危険性が増大する危険性がある (1) 。健常者ならばともかく高齢者が居住する場合は特に注意が必要である。
この対策として、常時全館を換気・暖冷房を行う全館空調方式が有効である。住戸全体を連続的に空調するもので、外気を取り入れた空調空気を用いるため換気基準は十分満たされており、優れた空
気環境となることが期待できる。また、空調方式にもよるが付室においてもほぼ居室と同等の気温・湿度となるため、いわば温熱環境
上もバリアフリーとなる。戸建住宅で設置要望の高い吹き抜け空間を有する場合でも (2) 、全館空調では吹き抜け空間を含む全館の室内環境がほぼ均一に保たれるため、吹き抜け空間の良さを得てかつ温冷感においても十分な環境を得ることができる。
２．本研究の目的と方法
温熱・空気環境上は大変望ましい全館空調ではあるが、消費エネ
ルギーが増大するのは避けられない。空調対象空間は大きくなり、
24 時間連続であることから運転時間も大きくなる。室内の設定室気温を同等として空調機器が同一ならば消費エネルギーは必ず増大する。住宅に対する我が国の省エネルギー基準でも全館空調時の消費
一次エネルギー量は大きく評価されており、部分・間欠空調時のおよそ 2 倍とされている。
各室に個別にエアコン等の暖冷房機器を設置して全館空調を行う場合ならばやむを得ないとしても、全館空調では室別に風量を制御することで省エネルギー化を図ることができるが、その場合で

*教授

建築学科
Professor, Dept. of Architecture**t
助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture***特別研究員 工学研究所
Researcher, Research Institute for Engineering

図 1 IBEC 標準住宅 (3)2018 年度では、2017 年度に構築した商用ソフトの TRNSYS とTRNFLOW による計算モデルを活用して、各室の風量を制御する
VAV 方式による全館空調を用いた場合の、空調負荷を妥当に求める

132

19-01-05
ことを目的とする。

した場合の負荷である。これはエアコンによって全館常時空調を実

３.１ 計算対象と計算条件現した場合に相当し、省エネルギー基準で採用されている基準値に

図 1 に示す IBEC の標準住宅 (3)を対象とし、所在地は東京として相当する条件である。Case4 と Case5 では居室の温熱環境は Case1

標準気象データを採用する。常時換気として 160 ㎥/h と設定する。

より向上していると思われる。

在室者、照明、機器発熱のスケジュールも標準住宅のものに従った。

３.３ 計算結果

このスケジュールでは、就寝時には冷暖房を行わない、図 1 の和室

各ケースの冷暖房・除湿負荷の集計結果を図 2 に示す。ここでは加湿負荷は考慮しない。Case1 を基準にすると Case2 は 0.98 倍、Case3

は未使用で在室者なし、の設定である。
図１の標準住戸にエアコン冷暖房と全館空調を想定して負荷計と Case4 では 1.6 倍、Case5 では 2.2 倍となる。Case2 のような省エ算による比較を行う。エアコン冷暖房では、図１に示す自然給気口、ネルギーを目指した運転設定では、全熱交換器の仕様によっては全アンダーカット、換気扇(40m3/h･個)による常時換気を TRNFLOW に

館空調の空調負荷は個別空調と大きくは変わらない場合がありえる

より計算し、LD、台所、寝室と 2 個室(以下、居室)の冷暖房・除湿ことが示された。

負荷を求める。
全館空調では図 1 にある①～⑪の吹出口を想定し、⑫の吸込口から空調機へ還す。冷暖房なしのときには最小風量 160 m3/h を各室床面積で按分して供給する。吹出気温を暖冷房時 40℃・15℃とし、⑫の吸込口気温との気温差と風量を用いて暖冷房・除湿負荷を求める。
３.２ 計算ケースの設定
表 1 計算ケース
Case1

Case2

Case3

Case4

Case5

個別空調

全館空調

全館空調

全館空調

全館空調

間欠運転

連続運転

連続運転

連続運転

連続運転

運転設定

設定

暖房

22℃

気温

冷房

26℃（相対湿度 50％）
居室（ LD、台所、寝室と子供室 2 室）

空調対象室
空調条件

全空間

条件 A

条件 A

条件 A

条件 B

条件 A

なし

あり

なし

あり

なし

全熱交換器
（効率 0.6）

計算ケースを表 1 に示す。Case1 がエアコン冷暖房を想定した
TRNSYS と TRNFLOW による負荷である。空調時に室気温 22～26℃（冷房時 50％）を保つように冷暖房・除湿負荷を計算する。同時に冷暖房の両方が発生しても集計できる。
全館空調では本来は VAV による風量制御を追跡し、空調機を含めたシステム全体のシミュレーションを行って負荷を求めるべきであ
るが、計算負担が大きくなる。まず本報では吹出風量は Case1 の負荷(同時に冷暖房が発生している場合は日時に応じて冷暖房のどちらかに決定する)と吹出温度から逆算して理想的に決定されると想定した。室負荷の発生しないところでは最小風量とする（例えば和室・浴室では常に最小風量である）。非空調時は吹出気温は還気と外気の風量比混合とした。
常時換気に効率 0.6 の全熱交換器を用いた場合が Case2 であり、用いない場合は Case3 とした。Case2 と Case3 では空調時の居室の温熱環境は Case1 とほぼ同等と見られる。Case2 と Case3 での暖房負荷の差は、全熱交換器の利用による外気負荷削減に加え、立上り
負荷も緩和されて生じたと考えられる。廊下・階段や非空調時の居室の温熱環境には差があり、さらに分析する予定である。
Case4 は、Case2 と同様全熱交換器ありとし、非空調時であっても吹出気温は暖房時設定の 22℃もしくは冷房時設定の 26℃のいずれかまで調整するものとした場合である。Case5 は Case1 と同様に全熱交換器なしとし、住戸全体を 22～26℃になるように冷暖房・除湿

図 2 計算結果（単位 kWh/年）
４．まとめ
本報は、エアコン等による部分間欠空調とダクト式セントラル空調機システムによる全館空調との冷暖房・除湿負荷を比較した。これらの成果は 2019 年度の日本建築学会 (4)および人間-生活環境系シンポジウム (5)で発表する予定である。
今後は付室の温熱環境、VAV 方式を模擬した精密な計算モデルの構築と省エネルギーとなる運転条件の再現方法や消費電力による検討を計画している。
（参考文献）(1) 羽山広文・他、人口動態統計を用いた疾病発生に関する研究その 3

脳血管疾患と心疾患について、空気調和・衛生工学会大会講演論文集、G-21、2010 年 9 月．
(2) 瀧野達也・岩本靜男・他、住宅内の階段付き吹き抜けが室内温
熱環境に与える影響（第 1 報）～（第 5 報）、空気調和・衛生工学会
大会講演論文集、2010 年 9 月～2012 年 9 月．
(3) 建築環境・省エネルギー機構：住宅事業主の判断の基準ガイド
ブック．
(4) 児保茂樹・岩本靜男・傳法谷郁乃、住宅における全館空調シス
テムに関する研究、第 1 報

概要と空調負荷の検討、日本建築学会大会学術講演梗概集、2019.9.（投稿中）(5) 児保茂樹・岩本靜男・傳法谷郁乃、住宅における全館空調による空調負荷と室内温熱環境、人間-生活環境系シンポジウム、2019.11.
（投稿中）

133

134

135

次世代無線通信を支えるマイクロ波・ミリ波・
テラヘルツ波・光波パッシブデバイスの理論設計と応用
陳 春平 1

張 沢君 2

穴田 哲夫 3

武田 重喜 4

王 小龍 5

Theoretical design and application of microwave, millimeter wave, terahertz andoptical passive devices supporting next generation wireless communications-A Study on Theoretical Design of Functional Device Using Metallic Photonic CrystalChun-Ping Chen 1

Zejun Zhang 2

Tetsuo Anada3

１．研究目的

Shigeki Takeda4

Wang Xiaolong5

するために、マイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波（=サブミリ波）、

本研究では、次世代無線通信（5G）と IoT（Internet of Things）社

および光波領域まで含めて電磁波回路（受動回路）を統一的に取り会を支える新たな光・テラヘルツ波・ミリ波・マイクロ波帯におけ扱う回路理論を展開することが重要である。ここでは、電気回路理る電磁波回路（パッシブデバイス）の開発とその設計理論を確立す論に基づく結合行列理論について簡単に説明するとともに金属フォることが望まれている．2014 年 10 月に，総務省が第 5 世代無線通

トニック結晶を用いた帯域通過フィルタへの適用例を示すことで、信（5G）に対する新しい周波数帯割当ての目標とシステム要件を発

本理論の有用性の一例を紹介する。

表し，国内の 5G の実用化が加速している．同年 10 月に公開した 2020

将来の無線通信システム系において，帯域通過フィルタは高選択

年以降の移動通信システムのコンセプト及び技術トレンドに関する性に関する要求を満たすべく研究・開発が期待されている．高Ｑ共

ホワイトペーパーには，5G 無線システムの要件が以下のように発表

振器による帯域通過フィルタを設計するために，入出力線路およびされている．

共振器間の結合メカニズムの基本的理解が必要である．ここでは，①従来の 1000 倍ともなるネットワークの大容量化；

R.J. Cameron によって整理された一般化結合行列理論に基づいて帯②10Gbps を超えるピークデータレートの高速化；

域通過フィルタを設計する．まず，結合行列と回路方程式について③LTE の 100 倍同時接続端末の増大；

簡潔に概説する．図 1 に示すように，N 個の共振器による狭帯域帯④無線区間の遅延を 1ms 以下へ短縮し低遅延化；

域通過フィルタにおいて，ソースと負荷の結合を考慮したとき(N+2)⑤低消費電力化；

×(N+2)の結合行列を構築する．最初の列はソースを表し，第２列はそのゆえ、本研究は、①デュアル/トリプル/マルチバンド広帯域

第１共振モード，第３列は第２共振モード，・・・，(N+1)列は第 N

フィルタの系統的な設計/合成理論の開発，②非放射損失や超小型軽共振モード，最後の(N+2)列は，負荷との結合を表す．このように，量化等の利点を有する金属フォトニック結晶を用いたミリ波帯機能

図１の等価回路に基づいて，(N+2)×(N+2)の結合行列が得られる． N

デバイスの理論設計、③超小型電力配分器の理論設計、④フォトニッ

次の共振モードとソース，負荷の結合を考慮した結合行列[M]は式

ク結晶構造に基づいた光通信用デバイスの理論設計の 4 つの研究内(1)となる．

容に重点を置き、研究を進める予定である．
本研究では、デバイスの一般構造の提案と合成/設計理論の開発の両面に重点を置くので、本研究が完成すると，次世代無線通信シ
ステムの極めて厳しい仕様を満たす機能性デバイスの最短期間での開発・設計が実現できると考えている．

 0 M M K M M M M M K M M  M    MM MM MM KO MM MM 
M M M K M M 
0 M M M K M
S1

S2

SN

SL

S1

11

12

1N

1L

S2

12

22

2N

2L

SN

1N

2N

NN

NL

SL

1L

2L

NL

(1)

結合行列[M]が与えられると，入出力インピーダンス RS, RL を含２．電磁波回路の統一的結合行列理論
上記の仕様を満たす新たな無線通信システムの電磁波回路を開発めた回路全体の行列方程式[A]は次式で与えられる．

  jR  W  M  I    A  I    j e 

(2)

１

准教授 電気電子情報工学科
Associate Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information Engineering
２
特別助教 電気電子情報工学科
Assistant Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information Engineering
3,4
客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering
5
教授 吉林大学 電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information Engineering

ここに[R]は(N+2)×(N+2)，R11=R0=1,

RN+2,N+2=R0=1に正規化．

[W]は単位行列，但し，W11=WN+2,N+2=0，Wii=1．
[e]t=[1,0,0,・・,0]の励振ベクトルである．[I]はループ電流，は正規化周波数である．

136

19-01-05c  

 



 
  c(3)c

結合行列[M]の MSS,MLL は MSS=MLL=0 である．MS1（ML1）はソース（負荷）と第１共振モードとの結合を意味する．また M11,M22 は第１，及び第２共振モードにおける自己結合係数と関連し，共振周
波数とは次式で近似的に表すことができる．
このように結合行列[M]が与えられると，回路のフィルタリング
特性を与える S-行列 S11，S21 は次式より回路特性が得られる．

S11  1  2 j  A 
1,1
1

S 21  2 j  A N  2 ,1
1(4)

すなわち，上式に基づいて，帯域幅，中心周波数，フィルタの段数，
帯域内における反射減衰量を与えることにより，実現すべき仕様を満たす結合行列[M]が分かれば，回路の周波数特性は簡単に逆行列を計算することにより得られる．次章で，本理論の適用例として，
５段帯域通過フィルタについて結果のみを示す．
３．５段帯域通過フィルタの結合マトリックスの計算例
まず M-PhC の格子定数(周期)a = 120m，金属円柱半径 r = 0.2a =24m と設定する．設計仕様の中心周波数 f0=1.1THz より，図 2(a)から点欠陥共振器の中心の微小金属円柱半径 rp = 0.1r を選択する．

(a) 5 段バンドパスフィルタ(BPF)の上面図

2) 共振器とポート間の結合窓の構造パラメータを決定するために，結合窓の構造パラメータと外部 Qext の関係を得る．このとき，
外部 Qext の値 55.5 となり，結合窓の円柱半径 r1 = 0.6r の場合に結合(b) インライン型 5 段 BPF の結合スキーム

窓の構造パラメータを導出する(外部 Qext に対して，結合窓の円柱半径の選択する自由度より，結合窓の構造パラメータが唯一ではない
事に注意)．図 2(b)のように，結合スキームはインライン型とする．
3)結合窓の円柱半径 r1 = 0.6r を選択し，結合窓のすべての構造パ
ラメータを得ることにより，図２(c)の周波数特性が得られる．
4)図 2（d）に示すように，BPF を完全な単一のユニット，即ち個々の５つの共振器ではなく，構造全体を１つの共振器と見なしたとき，５つの共振モードで動作していることが分かる．
４．結び金属平行平板内に挟まれた金属フォトニック結晶(M-PhC)点欠陥(c)M-PhC 構造による 5 段 BPF の周波数特性

共振器の共振モードを用いたインライン型 5 段 BPF を提案し，結合マトリクス法に基づいて，合成理論結果がシミュレーション結果とよく一致したことから本結合行列法の妥当性を明らかにした．また点欠陥共振器の中心に微小金属を装荷することによって共振周波数を制御でき，M-PhC による BPF は将来のテラヘルツ波帯における超高速無線通信用 BPF としての利用が期待される．
５．文献
[1]
[2]
[3]

“Terahertz technology,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 50, 910-928,
2002.
Yuguang Zhao, Daniel R. Grischkowsky, 2-D Teraherz Metallic Photonic
Crystals inparallel-Plate Waveguides, IEEE MTT, VOL.55,NO.4, APRIL
2007, pp.656-663.
C.-P. CHEN, T. ANADA, S. TAKEDA and Z. MA, Proposal and Theoretical
Design of THz Bandpass Filters using Metallic Photonic Crystal Resonators,
Proc. 46th European Micro. Conf., pp. 116-119, Oct. 3-7, 2016, London, UK.

(d) 5 個の伝送極に対応する電界分布
図２ M-PhC 構造による 5 段 BPF の周波数特性
および伝送極の電界分布.
[4]C.-P. Chen, C. Xie, et al, “Simulation and Measurement of Properties ofMetallic Photonic Crystal Point-Defect-Cavities with a Centrally-loaded
Rod”, IEICE Trans. Electron. , Vol.E101-C, No.1, pp.91-95, Jan. 2018.

8．工学研究所テクノサークル
8­1

環境科学

活動報告

8­2

「

8­3

KURAFT18-19

8­4「神奈川大学宇宙

8­5

神奈川大学

8­6

2018 年度

井川 学会」 2018 年度活動報告

吉岡 寛之 ‚ 林 淳平

活動報告中村 弘毅 ‚ 山口 光弘部」 活動報告 (2018)

高野 敦

活動報告
• 電子工作

江上 正 ‚ 中村 嘉孝 ‚ 野中 祐太郎
活動報告

土屋 健伸

137
1

環境科学テクノサークル活動報告
井川 学＊

Reports of the Activities of Environmental Science Technocircle
Manabu IGAWA＊

１．はじめにすので、それとは別に勉強会も週一回の割合で始めました。思いお

環境科学テクノサークルは、2011 年の 5 月に始まったテクノサー

もいに行う調査研究発表の中にはとても興味深い発表をする人もおクルの中でも最初に設立されたサークルの一つでしたが、2018 年のり、強く印象に残っています。このサークルメンバーは設立当初は

テクノフェスタでのポスター発表を終えた後に、解散しました。解

毎年 10 人を超えており、メンバーは学部学科を超えていて活気があ

散の直接の理由はサークルの参加者数の減少によるものですが、根り、相互に切磋琢磨していたと思います。時には諍いもあったりし本的な原因は別にあったと思います。工学部、特に応用化学科ではましたが、それはお互いが密接な関係を作る過程であったと思いま

かつて、各研究室の研究内容に対応した部活動が多くありました。

すし、間違いなく学生諸君はサークルの中で得るものがあったと思私が本学に赴任したのが 1978 年ですが、当時もその活動は続いておいます。それは私自身にも言える事です。2011 年の原発事故は、近り、私は所属研究室（田中研）の関係で工業分析化学研究部のお世

年最大の環境問題であり、環境科学を研究する者として何か貢献し話をしました。しかし、その頃の活動は低調で参加者も少なく、1980

たいという思いを強く持ちました。私は分離科学も研究してきまし

年代になって解散しています。私自身、その経験があったのでテクたので、私がやれることは除染であろうと思っていました。そのたノサークルの結成には消極的であったのですが、テクノサークル活

めの最も有効な方法としてファイトリメディエーションと称される動報告初回にあたる工学研究所所報 38 号にも記したようにテクノ

植物に放射性セシウムを取り込ませて除去する方法が最も有効ではサークル設立の提案者であった山村教授の熱意に動かされ、旗揚げ

ないかと当初思っていました。そういう除染方法について、サークした経緯があります。現在も活発に活動しているテクノサークルもル員に調査研究をしてもらったのですが、当時のサークル員はそのあるわけですが、そのようなサークルとの違いはサークル活動の軸

メカニズム等を詳細に調べてテクノフェスタで発表し、その限界をを魅力的な形に打ち出すことができなかったことに尽きると思いま

明らかにしてくれました。私は今、電気泳動とセシウム吸着剤を組す。環境科学テクノサークルでは環境問題に取り組もうと当然考えみ合わせた方法による除染廃棄物の減容の研究を進めていますが、るわけですが、これは研究室での研究としては成立しますが、短期

この方向に舵を切ったのは、このような学生諸君のお陰です。放射間の研究は実にならず、かといって、第二研究室メンバーのように性物質の研究が一段落した後のサークルは、身の回りの科学の研究メンバーを取り込んで、研究室の仕事の一部にするわけにもいきまをしてきました。一つは、神奈川県の水源の一つである酒匂川の水せんでした。ただ、7 年余りの活動の中で得られたものも多くあり

質調査の研究です。私の研究室ではその源流の丹沢で酸性降下物のましたので、その概要をここに記しておきたいと思います。

調査研究をしていますから、その研究と結びつけられればと思っていました。しかし、河川の研究は難しいものです。以前、私は田中

２．サークル活動を振り返って研の助手として鶴見川の水質調査を学生とともに行いましたが、分

環境科学テクノサークルを設立した 2011 年は各地の放射能汚染

析結果だけを得て終わるものでした。それを科学の領域に引き上げが大問題になった時期でした。汚染状況の把握は研究室の研究内容

るのはハードルが高く、酒匂川の調査は面白い課題ではありましたとするより、テクノサークルの課題とするに打ってつけで、早速、が、結局は分析しただけに終わったと言えます。その他の研究の一測定器を購入し、まずは学内、平塚、中山の各キャンパスを当時のつにエアコン室内機の排水口から出る水の分析もあります。これはメンバー10 人ほどで手分けして測定しました。幸いホットスポット

空気中成分が冷却時に生じる水に溶けて排出されるものですが、室は見つからなかったわけですが、汚染状況の分布をまとめました。

内で生成する有機酸を多く含んでいるという興味深い研究結果でしその活動が一段落した頃、当時の工学部長や学長から学内の放射線た。

量を測定してもらえないかという依頼が、分析の担当であるせいか
私にありましたので、その結果の表を持って学長に説明しにいった

3．おわりにものでした。結果的に、サークルのこの活動は大学にとって時期を

このサークルは学生にとっても私自身にとっても有意義でしたが、得た有益な活動だったと思います。その次の年も、放射性物質の拡サークルの活動目標を明確にさせ得なかったことが反省点であった

散状況の調査等、研究室ではやれない意味のある仕事ができたと思と言えます。最後にこの活動を財政的に支援していただいた工学研

います。フィールド活動は時間が取られ、活動は夏休みに限られま究所と大学に御礼申し上げます。

*教授

物質生命化学科
Professor, Dept. of Materials and Life Chemistry

138
1

テクノサークル「けんちくをつくる会」2018 年度活動報告
吉岡 寛之*

林 淳平**

Reports of Annual works of the Techno Circle “Tuku-Ken”
Hiroyuki YOSHIOKA*
１．活動の報告と背景

Junpei HAYASHI **表 1 各年度の建築物の敷地、用途、材料学部における建築デザイン教育では、設計演習の中では仮想の建

年度

敷地

用途

材料

築を考え模型で組み上げることが中心である。実施工を伴い、実物

1期

旧 3 号館前

神大フェスタ

竹に触れ、建築物をリアルに作り出す機会は少ない。こうした経緯か

2011

公開空地

休憩所

ら立ち上げたのが、建築サークル「けんちくをつくる会」
（通称つく

2期

東屋前空地

神大フェスタけん）である。2011 年設立で 8 期目を迎え、今年度は 2 年生が中心

2012となり活動した。実施工の中で建築を構成すること、建築をつくる

3期

こと、建築を体験することの間にある連続性を経験することは、ス

2013

ケール感・素材に対する感覚を促し、さらに実生活における観察力

4期を育むことも期待できる。製作に至るまでの様々な段階においての2014

共同作業に必要な行動力や調整力の育成も目的とする。

5期

六角橋商店街

毎年春に 1 年間の活動内容を計画し学生主体で検討する。どの場所で、6期

六角橋商店街

六角橋商店街

六角橋商店街2016
7期

海、山、原っぱ

2017

住宅街、公園8期

六角橋商店街2018

どっきり闇市紙管＋

ライブ会場

3D プリンター

どっきり闇市角材

食べくら横丁ライブ会場て学生自身が行う。限られた予算の中で実際の敷地の中に「建築」と呼徴を理解した上での考察・加工・組み立て、そして最後には処分の方法。

ダンボール

ライブ会場

どのようなものを製作するのか、必要な予算の手配や敷地の交渉など全べるものを作り、 自らが決めたテーマにそっての空間構成、材料の特

どっきり闇市ライブ会場

2015

２．これまでのつくけんの活動

布

休憩所

休憩所（フォリー）プラスチックダ
ンボール
単管パイプ＋
布

食べくらナイト

角材＋合板

休憩所

これらのプロセスを体験することで、設計演習課題では得られない建築に対する意識・見解、さらに利用者への配慮などの細かい部分に対する思考の向上が期待できる。近年は六角橋商店街の商店会の方と連携し、商店街イベントに合わせて休憩所・ステージの設営を行なっている。毎
年どのような空間を創造するかは自由だが主に利用する材料を決める
事が例年の決まりである。これまで、竹・布・段ボール・紙管・角材・
プラスチック段ボールなどで利用者に休憩の場・賑わいの場を提供してきた。
（写真 1 表 1）

３．2018 年度の活動「400mm キューブの組み合わせ」
8 年目となった 2018 年度は昨年度の活動とは異なり、 2016 年度
以前の活動を引き継いだ。六角橋商店街のイベントに合わせて休憩所の設営、さらに製作物の利用者を増やすために神大フェスタにおいても設営の場を設けて頂いた。活動内容は、400mm×400mm×400mm の格子を角材で製作し、それを縦に横につなげ、合板で面の部分を構造の補強材・装飾としても利用する。そうして様々なパター*

特別助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture** 学部生 4 年生
Graduate, Dept. of Architecture

写真１2017 年度活動「仮説式バッファー空間キット」

ンを作り上げた。商店街のイベントでも神大フェスタにおいても参加者は小さい子供から高齢の方まで幅広い。そのため、危険性を配慮し、高さは 800mm に抑えた。これらの形も高さも違う製作物はどの世代がどのように利用するのか、高さのレベルを変えると似た

139
2ような形の物でもどのような変化が起きるのか、等の利用者によっての機能の違いを観察することを目的とした。なぜ 400mm×400mm
×400mm の形を基礎にしたかというと、極端な形での観察にした場
合、機能が限定的になってしまう。そのため最低限椅子として利用
でき、統一感を出すために 400mm キューブを用いた。そのうえでキューブ同士を繋げ高さも変えることで機能に幅をもたせた。
今年度の商店街のイベントは例年行っていた「食べくら横丁」と「ヤミ市場」を合わせた「食べくらナイト」という新たな試みであった。そのため来場者は例年より多くなることが予想されたため、商店会の方から要望を頂いた。それは、足元を照らせるような照明もデザインしてほしいということだ。そこで我々はキューブの中に光

写真 2 六角橋商店街「食べくらナイト」にて源を設置し面材であった合板に隙間を作ることで木漏れ日のような暖かい光をデザインした。その結果、内から溢れる光によって商店会の要望に応えると同時に製作物と空間の一体感を出すことに成功した。
イベント空間に光を用いて一体感を出すことに成功したため、休憩の場・会話の場・飲食の場・賑わいの場として利用して頂けた。
そのため、当初の目的であった利用者によっての機能の違いを観察することができた。
（写真 2,3）
４．つくけんの活動の成果
このサークルを設立した目的は、授業だけでは味わえない建築の魅力や楽しさを実感してもらう事だった。今年度は 2 年生が主体で活動し大半が初参加であった。そして商店街のイベントでも初めての試みであったため手探りの状態での活動が続いた。だが、多少不安定な状態であったことにより、メンバー各々が完成までに必要な能力を身につけることができた。自分たちで考え、複数人で試行錯
誤を繰り返しながら建築空間を作り上げ、訪れた多くの人に利用してもらうという経験はとても貴重なものとなり、さらに建築への関心が深まっただろう。これらの経験が今後の課題のみならず、実社会で建築に携わっていくうえでの土台となり、参加したメンバーの活躍につながれば幸いである。

写真 3 神大フェスタ

8 号館前にて

140
1

テクノサークル KURAFT18-19 シーズン活動報告中村 弘毅*

山口 光弘**

Annual Activity Report of a Technocircle KURAFT
Hiroki NAKAMURA*

１．はじめにMitsuhiro YAMAGUCHI**

電気システムに関しては，基盤などを流用し，配線の製作精度向上に注

本学テクノサークル KURAFT は 2013 年 10 月に設立され，毎年 9力した．その結果ペダルからの制御信号が安定し，操作性が向上した．機月に開催される全日本学生フォーミュラ大会 EV（電気自動車）クラ械システムは，モータ用に冷却システムを新たに搭載し，温度上昇を抑えスへの出場，大会での上位入賞を主な目標として活動している．

る工夫を行った．長時間の走行を行えていないため効果は十分に検証でき学生フォーミュラ大会は，学生自らがチームを組み 1 年間で 1 人乗り小型レーシングカーを開発・製作することによって，学生がもていないが，次年度以降高出力のモータを搭載予定のため，今年度の知見が活かされることが期待できる．

のづくりの本質やそのプロセスを学び，ものづくりの厳しさ・おも
しろさ・喜びを実感することを目的に掲げている．2003 年から米国「Formula SAE®」のルール[1]に準拠し，全日本学生フォーミュラ大会が開催されており，走行性能だけでなく，車両のマーケティング，
企画・設計・製作，コスト等のものづくりにおける総合力を競っている．また，2013 年から EV クラスが設立され，駆動ユニット以外はほぼ内燃機関エンジン車両と同じルールで EV 車両の性能を競っている．
また，地域貢献活動の一環として神奈川県下の中小企業と連携して展示会にて車両展示を行っている．これは神奈川大学 KURAFT の広報活動であるとともに，支援企業の技術を社会に広めることを目

図１ 完成車両（KF05EV）

的としている．
本報では，学生フォーミュラの年間活動スケジュールに合わせて2018 年 10 月から 2019 年 8 月までの活動を中心に報告する．
２．KURAFT の 2018-2019 シーズン活動

表１ KF-05EV 車両仕様
全長×全幅×全高2970mm×1400mm×1150mm

ホイールベース

1650mm

トレッド

1250mm

乾燥車重

328kg

フレーム構造鋼管パイプスペースフレームて活動した．部品点数～点を超える１台の運転可能な電気自動車を作成す

材料・結合方法

STKM13A・TIG 溶接るためには学生がこれまでに経験したことのない規模での計画性（先見）モータ・最高出力

Motonagy 製ブラシレスモータ 15kWが必要であり，設計項目の取捨選択（堅実，堅牢）や，先輩，指導教員からバッテリシステム

99.6V 20Ah

2.1 チーム運営2019 年大会向けて今シーズンは「五兼」（先見、堅実、謙虚、堅牢、一件落着，5 つのケンを意識するように考えた造語）をチームコンセプトとし学ぶ姿勢（謙虚）を意識したチームコンセプトを立案した．

AESC 製リチウムイオン電池

2.2 車両設計・製作

12 モジュール（2S2P，計 48 セル）

車両設計のコンセプトは「熟成と使いやすさ」とした．メンバーが低年次に集中し，昨年度車両のレイアウトに問題もなかったため，前述のコン
セプトの下で製作を進めた．完成車両の写真を図１，仕様を表１に示す．
*研究員

日本自動車研究所（前職 機械工学科特別助教）
Researcher, Japan Automobile Research Institute**教務技術職員 機械工学科
Teaching and Technical Assistant, Dept. of Mechanical Engineering

ステアリングラックアンドピニオン

サスペンション

前後ダブルウィッシュボーン

ブレーキ

4 輪・油圧式アウトボードディスク

141
2
３．第 17 回全日本学生フォーミュラ大会

質疑で審査される．一般的に EV 車両はコストダウンが困難であり，

3.1 大会概要

全チーム中 76 位であった．販売戦略を競うプレゼンテーション審

大会は車検と以下の静的審査3種目（計325点），動的審査4種目

査では，全チーム中 15 位．昨年度から引き続き同じ学生が担当した（計675点）の総合得点（1000点満点）で競われる．今年度大会のこともあり，過去最高の順位（得点）を獲得することができた．

エントリーは計120校，内書類審査通過97校であった．本学が参加しているEVクラスは27校がエントリー，内海外14校であり，初めて海外からの参加が国内を上回った．期間は2019年8月27日～31日の5日間で開催された（ラグビーW杯の影響で例年より前倒し）．大会全体の詳細なレビュー[3]がウェブ上で公開されている．
3.2 車検製作した車両が安全であることを示すために，学生フォーミュラ
大会では下記の項目に対して車検が実施され，すべてに合格しない
図２ 車両検査の様子と動的競技に出走することができない．KURAFT はレインテストまで順調に合格したものの，ブレーキテストを通過できず，車検不合格となった．
3.2.1 電気車検
電気システムの安全性を証明するために，計 100 項目以上の要件を満たすことが求められる．例えば，異常検知時の電源供給が遮断されるシステムや，電流の最大値に応じた配線の太さ，ドライバが触れる可能性がある箇所に対する絶縁性などが含まれる．
3.2.2 機械車検
主にドライバの安全確保のため，機械的に安全であることが検査される．主要フレームの剛性に関する規定や，使用するボルトの強度，サスペンションの可動域に関する規定が含まれる．特に，コックピット周辺のフレーム構造は万が一車両が横転した場合にもドラ
イバの安全が保証されるように詳細に規定されている．
3.2.3 チルトテスト
大きな横荷重が発生した時（旋回時）に車両が転倒，あるいは液体が漏れないことを確認する．台上で，ドライバが乗車した車両を横に 60 度（0.5G 相当）傾けて横荷重を模擬して試験を行う．
3.2.4 レインテスト（ICV の場合は騒音テスト）
雨天時にも電気システムが漏電なく安全に機能することを示すた
めにレインテストを行う．約 2m の高さからスプリンクラーで 3 分
間車両に水をかけ，その後 3 分間浸透した水が電気システムに不具合を起こさないかを試験する．
3.2.5 ブレーキテスト
十分な制動力を，安定して（4 輪バランスよく）発揮できる車両であるこ

４．まとめおよび今後の展望
車検不合格のため 3 年ぶりに動的競技で記録を残すことができな
かったが，静的審査ではプレゼンテーションで過去最高の順位を残すことができた．チーム結成以来の課題として，同一メンバーが複数年継続して担当している項目では成績が向上しているのに対して，新しい学生が担当する場合，引継ぎがうまく行えずトラブルが発生しやすい．今後大会で成績を残すために OB/OG との交流を増やし，彼らの経験を効果的にフィードバックする取り組みを始めている．一方，大会成績によらずこの活動で得られる経験を企業から高く評価されていることの証左として，卒業生の就職実績は引き続き良好である．
また，ある審査員は本大会の結果が数年後の自動車業界の縮図であるとも述べており，実際日本大会での中国チームの成績向上に合
わせて EV の分野における中国企業の躍進が著しい．日本の産業界を担うであろう本学学生の今後の奮起に期待したい．
５．謝辞
KURAFT は工学部特別予算と，以下の企業をはじめ計 53 社の支援を受けて活動を行っている．関係各位へ感謝の意を表する．
日本モレックス合同会社，日立金属株式会社，アナログ・デバイ
セズ株式会社，株式会社エンビジョン AESC エナジーデバイス，
株式会社西川精機製作所，公益財団法人川崎市産業振興財団，株式会社 オズコーポレーション，株式会社サイマコーポレーション ，とを示すために，直線加速から急制動を行い 4 輪が同時にロックすること

日圧総業株式会社，堤工業株式会社，パーソル R&D 株式会社，が求められる．今期の KURAFT はこの試験を合格できず，動的競技に出走す

株式会社ヒラミヤ，株式会社ミスミ，サトーパーツ株式会社，

ることができなかった．主な原因は油圧系の配管不良で，系内の空気が抜株式会社 VSN，トーテックアメニティ株式会社 他 37 社（順不同）

けにくい構造に施工してしまったため，十分な制動が行えなかった．
3.3 静的審査結果
デザイン審査は事前に提出したデザインレポートと，それに対する質疑応答を中心に審査される．設計コンセプトに対する十分な検６．参考文献[1] 2020 Formula SAE® Rules
https://www.fsaeonline.com/cdsweb/gen/DocumentResources.aspx[2] 第 17 回学生フォーミュラ日本大会 2019 レビュー証（実走行による解析）が行えていないという評価で全チーム中 81

https://www.jsae.or.jp/formula/jp/student_formula/17th_result/2019_revie位であった．コスト審査は事前に提出したコストレポートと当日の

w.php

142

「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告（2018）
高野 敦*

Annual Report of “Kanagawa University Space Rocket Club” in 2018
Atsushi TAKANO*

１．緒言

出発し，準備作業に取り掛かった．打ち上げは予定通り朝 6 時に行「神奈川大学宇宙ロケット部」は 2014 年 9 月に設立され，今年でわれた．打ち上げの瞬間の様子を図 1 に示す．

6 年目となる．このサークルは「ハイブリッドロケット」の開発・設計・製作を通じて座学で得た知識を実際にモノづくりに適用することで理解を深めるとともに，将来は高度 100km の宇宙空間へ到達するロケットの開発・打ち上げを目標としている．ハイブリッドロ
ケットとは，従来の液体ロケット（水素やエタノールなど，空気中でも爆発する燃料）や固体ロケット（火薬を用いる）と異なり，空気中では激しく燃焼することのないプラスチックやワックスなどを燃料とし，酸化剤（酸素や亜酸化窒素など）の助燃性を利用して燃焼させ，推進力を得るロケットである．ハイブリッドロケットエン
ジンは構造的な破壊が生じても液体ロケットや固体ロケットのように爆発しないことから実用化された場合の運用・管理コストの削減につながる．一方で，もともと爆発的に燃焼しない樹脂を用いるた
め，燃料後退速度（単位時間当たりの燃料の後退量）が小さいため，
大きな推力が得にくいといった課題がある．そこで，この課題を解決するために近年大学や研究機関などでの研究が盛んとなっている[1]．このような背景の中で，宇宙ロケット部は機械工学科航空宇宙構造研究室（以下，研究室と略記する）と共同でハイブリッドロケッ
トおよび関連機器の開発・打ち上げを行ってきた．本報告ではこの
1 年間の活動実績を報告する．
２．推力 3.5kN 級ロケットの打ち上げ
2018 年 10 月 6 日に宇宙ロケット部は研究室と合同で秋田県能代市にてハイブリッドロケットの打ち上げ実験を行った．宇宙ロケッ
ト部は，2018 年 6 月までに開発したエンジンを研究室に引き継ぎ，

図1

打ち上げの瞬間の様子

さらに大型化され推力 3.5kN 級エンジンを採用した．テレメトリ装
置やデータロガーなどは，2017 年に宇宙ロケット部が開発したもの

機体からのテレメトリデータ（GPS 座標，気圧 2ch）は正常に受と同一設計のものを再度製作し搭載した，その結果，機体の設計と信でき，速報値で高度 7900m，後に研究室により上空の気温によるしては研究室とロケット部で同一となったが，製作は研究室とロ補正を行った結果 6204m に到達したことが判明した．これは国内のケット部が主体となって 1 機ずつ行った．当初打ち上げは研究室機大学・団体などのなかでは北海道大学・植松電機が有する高度 8.3km

体を先に行い，それが成功した場合ロケット部機体の打ち上げは行（推測値）および 7.5km に次いで団体としては 2 位の記録である．

わない予定であったが，打ち上げ直前に研究室機体のテレメトリ装

GPS 信号により着水地点が判明し，漁船にて回収に向かったところ，

置の信号が途絶えたため急遽ロケット部機体に交換し，打ち上げを一段目分離機構部を除いた二段目分離機構部の一部，計測器モ行った．打ち上げは朝 6 時に行われるため，夜 12 時には宿泊施設を

ジュール，エンジン及びタンクの回収に成功した．フライトデータ
及び回収した機体を研究室が分析した結果，一段目分離の衝撃で二

*准教授

機械工学科
Associate Professor, Dept. of Mechanical Engineering

段目も分離してしまったことが判明した．分離機構部は研究室により開発されたものであるため，今年度の打ち上げに向けて改良がお143

19-01-05
こなわれている．

これにより，従来 1 回路を組み立てるのに 1 名で 12 時間ほどかかっていたものが，1 時間ほどで動作チェックまでに至ることがで

３．テレメトリ装置・データロガーの高信頼性化
データロガーは 2016 年に，テレメトリ装置は 2017 年にロケットきた．これらの回路は下記に示す 2019 年 10 月に打ち上げ予定の高度日本記録を目指す機体に搭載予定である．

部によって開発された．その後高高度化により気圧センサの載せ替えが行われたものの 2018 年も同一設計のものが使用された．ただし

４．高度日本一への挑戦

図 2 および図 3 左側にある通り，万能基板を用いて手配線で製作さ2018 年の記録を受け，2019 年度は高度日本記録を獲得すべく研れていたため初心者には製作難易度が高く製作時間がかかるだけでなく，誤配線や過加熱による部品の損傷，使用中の断線などの不具合が生じていた．

究室と共同して機体の大型化に取り組んだ．
エンジンも昨年度の燃料質量 3.6 ㎏から 2 倍の 7.2 ㎏になった．
このサイズになるともはや研究室単独で試作・試験・改良のサイク
ルを回すことは困難となり，ロケット部の協力が欠かせなくなってきた．燃料（グレイン）は 3D プリンタで造形した ABS 樹脂を用いる．エンジン 1 基に 8 個のグレインをプリントして接着して用いるが，1 個製作するのに 18 時間を要するため，3D プリンタをフル稼働させる必要がある．この作業は主にロケット部が中心となって行った．また，エンジンを燃焼火炎から保護するための GFPR 製のアブレーターも燃焼試験のたびに製作する必要があるため，その製作も研究室学生指導のもとロケット部学生が中心となって行った．
機体の製作も昨年同様研究室で 1 機，ロケット部で 1 機製作し，現
在エンジンの最終試験を待って打上の予定である．
５．アウトリーチ活動
2018 年度はアウトリーチ活動にも積極的に取り組んだ．2018 年

図2

テレメトリ装置のプリント基板化（表）10 月 7 日は打上当日であったが旅費が捻出できず参加できなかった学生がホームカミングデーの展示を行い，打ち上げの様子などを
OB/OG に紹介した．また 2018 年 10 月 13 日～14 日に東京・お台場で開催されたロケット交流会に出展した．能代市での打ち上げの直後でありメンバーの疲労のためポスターのみの展示であったが国内第 2 位の記録を達成した直後であったため好評であった．続けて神大テクノフェスタではポスター賞を受賞した．
さらに 2019 年 8 月 3 日（土），4 日（日）には東京ビッグサイト
で行われた Maker Faire Tokyo にも出展した．ここではポスターのみだけでなく，2016 年に開発したエンジンも展示を行った．ここでは上述の高度日本一への挑戦を前面に押し出したこともあってか，JAXA などの航空宇宙関係者だけでなく多くの方の興味を引き，

図3

テレメトリ装置のプリント基板化（表）先も述べた通り打ち上げ直前に機体を交換した原因はテレメト

大変好評であった．
６．結言リ装置の動作不具合によるものであった．そこでこれらのプリント

宇宙ロケット部は 2019 年 9 月で設立後 5 年が経過する．5 年間

基板化をロケット部が中心となり行った．具体的にはデータロガー

といった短期間で国内団体 2 位の成果を上げることができた．また，及び GPS テレメトリ装置のプリント基板化をロケット部学生が，気メンバーには機械工学科学生だけでなく，物質生命化学科や電気電圧テレメトリ装置のプリント基板化はロケット部学生の指導のもと

子情報工学科の学生も参加するなど多様な学生の参加も見られる．

研究室学生により行われた．具体的には基板設計ソフトウェアを用

しかし文系学生の参加がないなどに起因して，他の大学のロケット

いて回路図を起こした後，プリントパターン設計を行うのであるが団体に比べ成果と比較してアウトリーチ活動やマネジメント活動

その方法はロケット部学生がロケット部下級生及び研究室学生を指の点で弱い部分が見られ，課題となっており，今後の改善が期待さ導した．設計されたプリントパターンによるプリント基板の製作はれる．

設備などが必要なため外注にて製作した．プリント基板化したものを図 2 および図 3 右に示す．あわせて分離機構の分離信号を発生す

参考文献

るタイマー基板のプリント基板化は研究室学生により行われたが，[1] 嶋田徹 他，“平成 27 年度ハイブリッドロケット研究 WG 成果報

これも同様にロケット部学生の指導のもと行われた．

告書”，JAXA（2015－2），p.1．

1441

神奈川大学ロボットプロジェクト活動報告
江上 正*

中村 嘉孝**

野中 祐太郎***Activity Reports of Kanagawa University Robot Project
Tadashi EGAMI*

Yoshitaka NAKAMURA**

１．緒言

Yutaro NONAKA***

たマイコンをネジで固定できるように加工した．

神奈川大学ロボットプロジェクトは， 2008 年度から活動してい今年度から、従来の手動操作に加えて一部を自動操作する，通称

る．2018 年度で創立 11 周年となり，機械工学科だけでなく，電気「ラ自立」という機体の制御方法を実装した．この方法では，通常

電子情報工学科や情報システム創成学科，物質生命化学科，総合工時には送信機のスティックによって機体を操作するが，土俵の縁に学プログラムなどから 10 名ほどの学生が所属している．各学生のある白線を検出した際に自動で土俵の中心に戻したり，送信機から興味によって，ロボット相撲，二足歩行ロボット，ロボット剣道，の信号に応じて，敵検出センサを用いて相手の機体の角を狙うなど

室内飛行ロボットの４チームに分かれて活動し，複数のチームに所ができる．

属する学生もいる．これらのチームはそれぞれ設計やプログラムな

第 30 回全日本ロボット相撲大会においては，いずれもラジコン

どの担当に分かれ，各種大会への出場を目標として，ロボット製作の部で関東大会，北海道・東北大会，北信越・東海大会に出場した．

に取り組むのが主な活動内容である．これ以外にもオープンキャン

大会の様子を図 1 に示す．その結果，関東大会では 1 台が 3 回戦まパス，ホームカミングデー，神大フェスタなどでの実演展示で多くで勝ち進み，ベスト 16 になった．また北信越・東海大会でも別の機の来場者の注目を集めている．

体が 3 回戦まで進出しベスト 16 だった．ただし，その他の機体はす

今年度はロボット剣道で，プロジェクト創設以来の準優勝という

べて１，２回戦敗退であり，試合時の断線や操作ミスによる自滅な成果を出せたので，これを中心として 2018 年度の活動を報告する．

どが目立った．機体同士のぶつかり合いなどでも，性能的には決して他チームの機体に劣らないのを感じたので，今後は練習時と試合

２．ロボット相撲活動報告

時の操作感の違いを減らすことを重視したい．

全日本ロボット相撲大会は,富士ソフト株式会社が主催，運営している大会である. 第 1 回大会は 1989 年に開かれ，2018 年度で 30回目を迎えた．直径 1,540mm の円状の鋼板上において，縦 200mm×
横 200mm×高さ無制限，重量 3kg 以内の力士ロボット同士を戦わせる．実際の相撲と同様に土俵外へ出てしまったら 1 本となり 2 本先取で勝利となる．
部門としては，手動で操作するラジコン型とあらかじめ記述したプログラム通りに動作する自立型の２種類があり，ラジコン型での出場を続けている．前年度の大会から，ギア比を変更してより操作しやすいトルクを重視した仕様に変更し,相手機体を攻撃するためのブレード部の変更により剛性強化を行ったり,ネオジム磁石の高図１

第 30 回全日本ロボット相撲大会の様子さを調整してより土俵に密着するように改良を行った. 今年度はネオジム磁石が相撲ロボットのタイヤ周りを囲うように配置し,よ

３．ロボット剣道活動報告

り土俵に密着するように改良した.また,安全面を考慮しマイコン

ロボット剣道は，二足歩行ロボット協会主催の 2 台のアーム型ロ

電源をリポバッテリーから９V 角電池に変更し，ケースに入れていボットによる対戦をトーナメント方式で行う剣道大会である．相手の赤，青，黄にそれぞれ色分けされた面，胴，小手に竹刀を打ち込*教授

機械工学科 ロボットプロジェクト顧問
Professor, Dept. of Mechanical Engineering**ロボットプロジェクト部長
President , Robot Project**ロボットプロジェクト副部長
Vice President, Robot Project

むことで１本取ることができる．攻撃頻度や逃げの姿勢による反則なども定められており制限時間は 3 分，3 本勝負の 2 本先取で勝敗が決まり，剣道の有段者が技の判定を行う．技を決める際には面なら「面」，胴なら「胴」とスピーカーで再生，もしくは操作者が発声しなければならず，同じ技を連続して行う場合には３秒待たなけれ145
2
ばならない．このことにより，闇雲に攻撃をしても技は決まりにくくなっている．また，遠隔操縦による出場は初出場から２回に限られておりそれ以降は自律制御によるロボットで出場しなければならない．今回は全チーム自律制御であった．
2018 年 9 月 2 日に神奈川県立青少年センターで行われた第 8 回
ROBO-剣(アーム部門)では「ku 剣」は準優勝という成果を得ることができた．これはロボットプロジェクト創設以来の成果である．今回の第 8 回 ROBO-剣では初めて二足歩行部門が設けられ，ロボット
アーム部門，二足歩行部門それぞれ７チームが参加し，「ku 剣」はロボットアーム部門のトーナメントで２回連続勝利して決勝戦に進み，決勝戦では惜しくも敗れたが準優勝が確定した．この大会は同じ場所で行われた「青少年のためのロボフェスタ 2018」の中での開催であったために観客も多く，幅広い年代の方にロボットの動きを

図２

第 4 回 Robo-剣大会での試合の様子（左が神大）

間近で見てもらうことができた．
今年度はフレームやプログラム全体の見直しを行った．フレームについては，台の部分は分解と組み立てをスムーズにするため形状を大きく変化させ軽量化を図った．アーム部分は部室での作成を簡単に行うため 3D プリンタでの印刷を視野に入れた設計とした．さらにプログラムとしては，昨年度まではウェブカメラを 2 つ用いた３次元的な画像処理を行っていたが，今年度からは新しく深度カメラ
を用いた画像処理に変更したため，パソコン側で２つの画像から相手の３次元座標を予測する負担が減り，１つの画像から直接奥行き方向の座標を取得することができるようになった．また，今後は出場者の画像処理の技術力が高まってきたことをうけて，画像処理用の機体の色分けを無くすことが予定されているので，これに対応するため，画像の輝度と深度のみからの球体検出も行っている．これ

図３

表彰式

により技を決める際の精度が増したことが勝因と思われる．これか会が主催している大会である．現在，一般部門・自動操縦部門・ユらは相手の動きの学習や予測にも挑戦し，優勝を目指したい．

ニークデザイン部門・マルチコプター部門の 4 部門が実施されている．この大会は，物資運搬・地上の目標物の上部撮影・8 の字飛行

４．２足歩行ロボット活動報告
ROBO-ONE とは, ２足歩行ロボット協会主催の２足歩行ロボットによる格闘競技大会である．ROBO-ONE と ROBO-ONE Light と ROBO-ONE
Auto と新設された ROBO-ONE 剣道の 4 つの部門がある．
今年度は ROBO-ONE Light と ROBO-ONE 剣道への出場を目的として取り組んだ． 2018 年 9 月 22 日に神奈川県立青少年センターで行われた第 17 回 ROBO-ONE Light に出場した．第 16 回大会では，5m 走などいくつかの設定された課題達成の点と達成までの時間，エアポ
ート地点での離着陸を各々点数化し評価するといった製作した飛行ロボットの飛行性能評価によるランキング形式の大会である。
2018 年度はシステムのトラブルが続き，基礎からの見直しを余儀なくされたため大会の出場は断念した．これは 2017 年度に問題となったフレームや機構，さらに回路内やセンサへのノイズなど数々の問題点が発覚し，マイコンやモータなどほぼ全ての部分を見直し，新しく作成し直したためである．しかし，この結果，角度を検出すのタイムを競う予選があり，上位 32 位以内の機体が決勝戦に進めるるためのセンサの変更によりマイコンの負担を減らしたことやという方式であった．しかし，第 17 回大会ではそのような予選はな

wifi を搭載したことにより飛行の際の実験も効率が高まり，現在でく，決勝トーナメントから行われることになった．決勝トーナメン

は 2017 年度の大会時よりもさらに安定した飛行ロボットが完成しトの結果は初戦敗退であった．予選敗退の原因としては，操縦練習ている．

をあまりしておらず，操作ミスをしてしまったことや，モーションが不安定だったことなどがあげられる．ROBO-ONE 剣道については，
大会直前に設計データにミスがあることに気付いたが，その修正が間に合わず，大会には出場することができなかった．

６．結言
今年度は創立 11 周年であったが，ロボット剣道で準優勝という大きな成果を得ることができた．担当学生は，2018 年度の神奈川大学
学生表彰優秀賞も授与されている．これは長年取り組んできたプロ

５．室内飛行ロボット活動報告
全日本学生室内飛行ロボットコンテスト大会は，日本航空宇宙学

ジェクトの大きな成果であると考えている． 今後はより上位の成績を残せるように努力を続けたい．

146
1

2018 年度ものづくり・電子工作テクノサークル活動報告
土屋 健伸*

2018 Report of the Science Technocircle “Manufacturing and Electronic Work”
Takenobu TSUCHIAYA*

１．サークルの歩み

発された超小型コンピュータである．実売価格は 5000 円弱とコスト

本テクノサークル「ものづくり・電子工作テクノサークル」は，パフォーマンスが非常に優れている．ロボット制御もでき，インター2017 年に発足し，今年で 3 年目となる．本テクノサークルのポリシー

ネットとの接続モジュール（IoT）としてもウェブアプリケーション

は，「電子機器工作を通じてものづくり体験を楽しく学ぶ」である．

サーバ としても利用できる優秀なデバイスである．

そのため，いろいろな種類の電子機器の製作やテストを実施するこ

まず，ラズベリーパイ用の OS として Raspbian のインストールをとを主眼として活動を行っている．コンペティションや大会などへ行った．次に以下の内容を実施して，Raspbian の操作方法の修得にの出場を目的とせず，主に“遊びならが楽しんで学ぶ”がモットー

勤めた．

として，学生の積極的な意思で好きなものを楽しんで実施すること

１． Raspbian の基本操作，インクルードソフトの使用を目指している．初年度のメンバーは，申請者である著者と電気電

２． WiFi 接続，リモートログイン，VNC 接続などのネットワー

子情報工学科の土屋健伸研究室所属の 4 年生 4 名のみであったが，2018 年度になってから，1 年生 5 名，3 年生 2 名，4 年生 1 名，大学
院生 3 名と人数が増え，多岐に渡る電子工作を実施するに至っていク関連
３． サウンド再生．インターネットラジオの再生，音声合成等のマルチメディア関連
４． Web カメラや専用カメラモジュールの接続・設定と動画像のる．
2018 年度の主な活動日は土曜日の 3～5 限とした．活動場所は 23
号館 611 室「ものづくり実験工作室」および土屋研究室の 604 室である．ものづくり実験工作室は通常施錠されているため，日程を決

インターネット配信
５． GPIO ポートを用いた電子回路制御，スマートフォンによるラズベリーパイの外部制御

定して決まった時間内で使用している．主に電子工作の半田つけ作
業やロボットのレース場として使用している．また，自由な時間に使用可能とするため土屋研究室にて超小型 PC であるラズベリーパ
イのセッティングや LEGO ロボットの組み立て作業を実施している．
2018 年度の主な活動は，ラズベリーパイによるラジコンキットの製作および AI スピーカの製作であった．さらに小型ドローンを購入して制御系の仕組みを学修した．また，オープンキャンパスにて「ものづくり実験工作室」にて展示会を行った．
２．活動内容図1

2018 年度に掛けて実施した内容および電子工作の成果物についラズベリーパイ３Model B の概観図て以下に示す．
２．１

超小型 PC「ラズベリーパイ」

２．２

ラズベリーパイによるロボット制御

ものづくりとして超小型 PC「ラズベリーパイ」のセットアップを

ラズベリーパイのセットアップが完了した後，ラズベリーパイを実施した今回使用したラズベリーパイ３Model B の写真を図 1 に示使ったロボット制御として戦車キットを購入して，ラジコン戦車をす．
ラズベリーパイ３は，イギリスのラズベリーパイ財団によって開組み立てた．なお，組み立て途中に 2018 年度のオープンキャンパスにて「ものづくり実験工作室」を公開し，セットアップ後のラズベ
リーパイと一緒に展示も行った．その写真を図 2 に示す．

*教授

電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical, Electronics, and Information
Engineering

147
2
一から自作する予定である．また小型ドローンも制御部を自作する予定である，

図2

ラズベリーパイ３Model B によるラジコン戦車の展示

ラジコン戦車[2]は稼動部のモーターおよびキャタピラ部と制御
図4部のラズベリーパイとに分かれている．キャタピラ部はタミヤ社のAI スピーカ（Google AIY Voice Kit V2）

ダブルギアボックス（型番：TAM70168）を用いた．モーターを駆動させる電源は標準で単三電池の選択肢もあるが，電流値を稼ぐた

３．オープンキャンパスでの展示

めにリチウムイオンモバイルバッテリーを用いた．将来的には太陽2019 年 8 月 8～10 日の 3 日間に実施されたオープンキャンパス

電池を搭載したタイプのモバイルバッテリーに変更する予定である．

において，製作した超音波スピーカやセットアップ済のラズベリー

制御部のラズベリーパイはモバイルバッテリーの上に，ユニバーサ

パイ，AI スピーカ等の展示会を「ものづくり実験工作室」にて行っ

ル基盤をキャタピラ部に配置した．モーター制御の IC には DRV8835

た．展示会の様子を図 5 に示す．学科ツアー客以外でも，フリー参

使用ステッピング＆DC モータードライバモジュール，戦車車体の加の高校生や父兄が足を止めて熱心に見学された．作った装置を見

傾斜測定のために３軸加速度センサーモジュール ADXL345 を用いたり，実際に操作していただいたりして大変好評であった．また，た．それらをブレッドボード上に配線し，キャタピラ部のモーター

超音波スピーカの特殊性に大きな関心が得られたようである．

とラズベリーパイに配線した．ラズベリーパイとの接続は，ラズベ
リーパイ上の汎用 IO ポート（GPIO）を用いており，ラズベリーパ
イから自由に制御できる．ラジコン戦車のコントロールはスマートフォンを用いた．スマートフォンとラズベリーパイとの通信は，どちらの装置にも標準装備されている Bluetooth で行った．通信ソフト
は，RasPiTank [3]で行った．完成したラジコン戦車を図 3 に示す．

図5

オープンキャンパスにおける展示会の様子

４．結言
本学科主体で初のテクノサークルとして 2017 年度に設立した「も図3完成したラズベリーパイ３Model B によるラジコン戦車のづくり・電子工作テクノサークル」は，参加人数はそれほど大人数ではないが，各自が興味あるものを楽しく実施している．今後も，

２．３

AI スピーカの製作

サークルに参加した学生が楽しく興味ある電子工作を行い，ものづ

現在，サークルで主に製作を行っているのは AI スピーカである．

くりを介して，電子機械の世界をより深く知ってほしいと願っていAI スピーカは巷ではスマートスピーカーと呼ばれ，対話型の音声操る．

作に対応した AI アシスタント機能を持つスピーカであり，家電等のコントロールなどに用いられる．Amazon Echo などが代表的な装参考文献

置であるが，その Amazon より提供されているソフトウエア資源を[1] ラ ズ ベ リ ー パ イ 公 式 HP https://www.raspberrypi.org/ （ 閲 覧 日

活用することで容易に自作できる．特に AI と親和性の高いラズベ

2019/08/31）

リーパイを用いることで大きな可能性を秘めている．現在は，[2] 山際伸一，親子で電子工作入門ラズパイとスマホでラジコン戦

Amazon より発売されているキット Google AIY Voice Kit V2 を使っ車を作ろう！，（秀和システム，東京，2017て AI スピーカを組み立てた．今後は，ラズベリーパイを用いて位[3] https://www.streamtechnology.co.jp/RasPiTank/（閲覧日 2019/08/31））, p.90.

9．随想9­1

42 年間 神奈川大学

9­2

千変万化 風 吹

思 出

井川 学
矢島 幸信

149
1
随想

42 年間の神奈川大学での思い出
井川 学＊

Memories of 42 years in Kanagawa University
Manabu IGAWA＊

１．はじめに者であったために、若手会設立メンバーからは驚かれつつも大歓迎

私は 1978 年 4 月、東京大学生産技術研究所にて博士課程修了後に、され、研究上の悩みについても議論することができた。さらに、田工学部応用化学科田中研の助手として本学に赴任した。神奈川大学中先生からの暖かい励ましもあって、研究成果をある程度出しなが工学部の各研究室は主宰教員と補助者という構成だが、私が赴任すら助手の時代を送ることができた。

る前は阿部技術員が田中先生の前任の岡先生の研究室の時代から在赴任して 6 年が経ち、田中先生が定年を迎えられ、その後任として籍しておられたが、工学研究所の前身である電子顕微鏡室に移動さ私が新たに研究室を主宰することになった。私は学生時代から環境れて空席ができたことによる人事であった。様々な経験をするうち関係の研究をしたいと考えていた。田中研の助手となって鶴見川のに 70 歳となって 2020 年 3 月に定年となるが、この機会に本学で過調査研究を始めたのは、その点では良かったのだが、私自身は環境

ごした 42 年間について、研究面と教育面で振り返りたい。

関係の研究経験がなかったので、研究というレベルに押し上げることができなかった。その頃の神奈川大学工学部の若手は、在外研究

２．研究活動を振り返って員として外国で研鑽を積むことが奨励されていた。私は当初、「外国

私は逆浸透に関する研究で博士号を取得したが、赴任した頃の田中に行くのは箔を付けに行くようなものではないか」と思っていたが、研では鶴見川の分析やイオン交換クロマトグラフィーの研究を進め経験した人と話す中で、外国での研究経験も有意義かもしれないし、ていた。田中先生からは自由に研究テーマを考えて良いと言われてそうなら環境科学関係の研究室にと考え、カリフォルニア工科大学

はいたが、工業分析化学研究室であり、研究室の趣旨に沿った研究

で霧の研究をしていたマイケル・ホフマンの研究室で研究することとして何をするか思い悩んだ。大学院で研究した逆浸透は、当時、にした。その詳細は、以前の工学研究所所報に詳しく書いている 1)

いよいよ実用化しようという段階であり、もう研究テーマにはなりので略すが、極めて有意義な一年であった。

えないと思っていたので、膜については選択透過膜の研究に限定し1987 年 9 月の帰国後、次の年度から霧の研究を始めることにして、て続けることにした。しかし、これだけではテーマが狭すぎるため、

まずは霧の採取機づくりと採取地探しを始めた。アメリカでは当時、引き続き鶴見川の水質調査の研究を学生とともに進めたが、見るべ

自動霧水採取装置が使われていたが、これは霧発生地点に装置を置き成果を出すことができなかった。この当時、助け舟となったのはいておくと霧の発生を装置が感知して自動的に霧を採取するという

以下の二つのことだった。一つは、当時、私の東大時代の恩師であものである。しかし日本ではこのような装置はなく、霧が発生しそる山邊先生が応用化学科の教授として在籍しておられ、当時の専売

うな夜に研究者が山に装置を持って出向き、霧の発生を夜通し見張

公社(現在の塩事業センター)から「クラウンエーテルによるカリウ

り、霧が発生するとスイッチを入れて霧を採取していた。私は卒業

ムの分離」という委託研究テーマを山邊先生を介して頂いたことで研究として取り組むには自動霧水採取装置を作ることが必須だと考ある。クラウンエーテルの研究は当時のはやりであったが、日本曹えた。運よく 4 月から科学研究費を取得したので、従来型の採取機

逹からクラウンエーテルポリマーを試料として頂く等の大きな支援を作っていた臼井工業研究所に基本的な設計指針を伝え、製作を依を得て、いくつかの論文を書くことができた。代表的な論文は、ク頼した。採取地としては丹沢の山小屋の主人のご自宅を訪ねたり、

ラウンエーテルの環径と陽イオンイオン径の適合性と、陰イオンのこの道の先達と目された当学科卒業生で今はもう故人となられた関

親疎水性とクラウンエーテルポリマーとの親和性との組み合わせに口恭一さんが県職員として働く群馬県を訪ねたりしたが、最終的により、陽イオンと陰イオンとの同時にクロマトグラフィー分離するは大山阿夫利神社のご厚意により境内に装置を置かせてもらうことという論文であり Anal.Chem.に掲載されている。もう一つは、当時、になった。

分析化学若手会が東北大学の分析化学系の研究室メンバーを中心に1988 年から採取を始め、雨よりも成分濃度が 10 倍多く、平均 pH組織されたことである。私はこれを知って、参加するために東北にとしては１低い霧が頻繁に発生していることが確認された。そこで向かった。特に知己を介してというわけではない一番南からの参加*教授
物質生命化学科
Professor, Dept. of Materials and Life Chemistry150
2
最初の学会発表を計画したところ、その要旨を読んだマスコミ関係

たが、継続して噴霧を続けることにより、酸性霧でモミの葉は直接者から取材を受け、その後、次々に取材を受けることになった。そ的な影響を受けることが確認された。この研究成果は国内学会でのの当時は環境問題が我が国でもクローズアップされはじめた時期で発表までは問題なく進んだが、外国の英文誌に投稿したところ、こあったこともあり、その後の数年間で、ほぼ全ての新聞と、すべてれまでの分野とは全く違う植物の専門家の査読がなされ、主に結果のテレビチャンネル、ラジオで報道されたと言って良いと思う。最の統計的処理を巡って膨大なコメントが返ってきた。生物は個々に初にこの仕事を担当したのは佐賀県出身の学生であったため、故郷耐性が大きく異なるためであるが、分野による慣習や考え方の違いに錦を飾ろうと鼓舞しながら佐賀大学で行われた学会で発表をしてに驚きながら、丁寧に一つずつ反論し、無事掲載させることができもらったが、テレビカメラが我々の発表のために会場に配置されてた。酸性霧と森林衰退に関する研究の結論としては次のようにまといた。学会の合間に私は、その学生の運転で、酸性雨による立ち枯められると思う。

れがあるとされていた福岡県の宝満山に見学に向かったが、その車pH3.5 以下の酸は植物の葉に直接的な影響があるとされているが、の中で流れていたカーラジオのニュースで、神奈川大学から酸性霧

雨ではそこまで下がることは滅多にない。しかし、都市近郊山間部の研究発表があったと放送されたのにはびっくりした。NHK のク

では、近年は改善されてはいるものの、酸性度の高い霧が頻繁に発ローズアップ現代にも紹介されたが、それを見ていた出身地長崎の生している。その主な原因は、都市部で発生する窒素酸化物が酸化中学の懐かしい恩師から、長崎の自宅に電話があったりしたもの

されて硝酸ガスとなり、大気中の液滴量が少なく液滴径も小さい霧だった。これまで、霧のデータは日本では少なかったところに、次々に高濃度で取り込まれることによる。酸性霧がモミの葉に付着すると新しいデータが出たので引き続きしばらくは注目され続けたが、とクチクラワックス層を溶かし、葉の内部のカルシウムイオン等を学会の懇親会で、東大の先輩にあたるある先生から、「低い pH の霧

溶かし出す。現場で被害のないスギの場合、酸性霧でも葉からのワッが出たら、研究室の皆で祝杯をあげるのですか」と、言われた。ま

クス層の溶出がない。オゾンの影響が指摘されているが、高濃度オ

た、ある学会誌の酸性雨関連の解説記事で名指しされてはいないもゾンが共存すると衰退への影響は強まる、というものである 2)。

の「低い pH が観測されて喜ぶ研究者」という文言が書かれていた。

霧の研究を開始した後、露にも興味を持ち、研究を開始した。最確かにマスコミは低い pH の霧ということで飛びつき、低いほどセ

初は、どうしたら露が発生するのかというところから試行錯誤でンセーショナルな記事になる。しかし、私たちはマスコミで取り上あったが、厚さ 10cm の発泡スチロール上に貼ったテフロンシート

げられるために研究しているわけではない。これらの批判は、学問の上に、頻繁に明け方に発生することを確認し、本学屋上でスチローとして深い研究にしようという決意を新たにする契機となった。

ルを大型の天秤の上に置いて質量の経時変化を測定することにより霧の採取は当初、大山阿夫利神社の下社に自動霧水採取装置を設露の発生と消滅を感知し、連続観測を行った。露の研究はその後、置し、霧の発生頻度の高い夏のみの採取であったが、その後、一年

当研究室の竹内君が取り組み、彼は露の研究で博士号を取得した。

中の採取とし、週一回、学生が交互に採取に出向くことを、装置を

その後さらに露だけでなく、微小液滴の科学として霧雨やモヤの研撤去する 2015 年まで続けた。さらに、1992 年からは大山全山での究も始めた。横浜では霧の発生は稀だが、モヤは頻繁に発生する。

大気汚染物質沈着量の標高分布を月ごとに調査する研究へと仕事を霧は視程 1km 以内であるが、モヤとは 1km 以上 10km 以内、湿度

拡大していった。観測対象も受動霧水採取装置による採取、風向風

75%以上の現象である。霧では液体として試料を集めることができ

速、視程の観測等と広げ、2011 年から 2015 年までは丹沢山塊の鍋るが、モヤでは液量が少ないため、それができない。試行錯誤の末、割山での観測も行った。大山全山の採取を始めた当初は、大河内助

モヤの液滴を酸化マグネシウムでコーティングしたスライドガラス

手と担当する学生によるものであったが、大河内助手の転出後は、上に衝突させて生じる液滴跡の径と個数を測定して大気中液量を求

私も学生とともに山に登るようになり、最終年度までこれを続けた。

め、エアロゾル中の水溶性成分量から濃度を算出した。この液滴の酸性雨と森林衰退は、いつも結びつけて報道される。1990 年代初

pH を求めるのがまた一苦労だった。大気中の液量が極めてわずかな頭のある学会でこの趣旨の講演会が企画され、私も講演者の一人とので分析時には液量を 1000 倍以上増やさなければならない。他の成して招待された。講演の後の総合討論の時、年配の研究者から、「植

分は液量を変えても物質量は変わらないが、水素イオンは液量を変

物は色んな理由で枯れる。酸性雨で枯れた証拠のある森があるなら、えると成分の解離度が変わるので、単純計算できない。最終的には言ってみなさい」という、発言があった。講演者の多くが黙る中で、滴定により酸中和成分量を求め、平衡計算により pH を求めること

私は、可能性があるのではないかと主張したが、推測でしかないこ

により、もや液滴は 0.1M にものぼる高濃度だが、pH は 5 前後となとに弱さを感じた。そこでこの講演会が終わった後、畑違いである

り強酸性にはならない、という結論を得て論文とした。このモヤのことを顧みず、酸性霧の暴露実験を始める決断をした。当然、一人仕事は開始して 10 年以上かけてまとめたことになる。

ではできるはずもないので、当時、本学の生物教室を主宰しておら霧の研究に関連しては、霧の国際会議のことに触れなければなられた大塚先生のご協力を得て、仕事を始めた。苗木をどこで入手すない。霧の研究を開始してしばらくして、大河内助手が霧の国際会

るか、酸性霧をどのように発生させるか等、最初は全てが手探りだっ議が組織されたことに気がついて教えてくれた。それは是非とも参加しようということで、バンクーバーで開かれた第一回国際会議に

151
3
二人で出向いた。この国際会議は 200 人前後の小規模学会であった

当時は階段教室で学科の全教員が揃って、３日間くらい朝から夕方が、カナダの環境省のシュメナウアーさんの呼びかけによるもので、まで開かれていた。発表後の質問は厳しく、学生諸君は立ち往生す

彼自身は、乾燥地帯にある開発途上国で、雨は降らなくとも霧は発生するので丘の上に霧採取の大きなネットを張り、水を確保しようという活動を進めていた。彼らのロマンに感銘を受けるとともに、非常に家庭的な雰囲気であったことから、この学会のファンになり、日本でも将来是非、開催したいと思った。この学会は 3 年ごとに開かれたが、2013 年の第６回は立候補して日本開催となった。開催にるので、たまらず私が立って質問に答えたものだった。当学科は以前から軟式野球が盛んで、野球の強さで研究室が序列化されている
ような雰囲気を感じたので、私は学生諸君とともに、野球の練習に打ち込んだ。私の右手の薬指は曲がっているが、これはその時の練習での突き指によるものである。最初は学科の雰囲気に馴染めず、あたって、私が日本の組織委員長となり、東大の植松先生、大阪府

反発していたが、次第に学科に溶け込んでいった。印象に残った先立大学の竹中先生、早稲田大学の大河内先生が副委員長となって、生としていずれも故人となった辛先生、西久保先生、山村先生を挙会を準備した。また、プログラム委員長にはかつてホフマン研で一げておきたい。辛先生は、包容力のある懐の深い親分肌の先生であっ緒に仕事をした仲間であるコロラド大学のジェフ・コレット教授にた。西久保先生は、とても鋭い方であり、最終目標は非常によく一務めて頂いた。この会の準備の話だけでも長くなるので、詳細は割致して共鳴するものがあったが、どういうわけかそのプロセスは愛する。最終的には、横浜赤レンガ倉庫で開催し、成功裏に終える

180 度異なった。そのため、私が講師になって教室会議に参加することができた。成功の鍵は、副委員長の３名の先生方を中心とした組織委員の皆さんの一致団結と運営資金が十分に確保できたこと、
それに横浜コンベンションビューロー等の厚い援助にあったと言える。私はこの会議の開催の２年前位から、資金援助の申請書書きに追われ、結果の連絡に一喜一憂したものだった。
以上は、霧の研究を中心にした環境関係の研究紹介だが、研究室ようになると対立することが多かった。このころの学科の教室会議の雰囲気は自由活発であり、激しく議論しても最終的に決まったことは皆で協力して実行しようという雰囲気で、集団のあり方として理想的なものであった。山村先生は私が助教授だった頃に企業の研究所長から転身して赴任された。非常に学生思いの先生で、研究室では膜法を中心とした分離化学の研究も並行して行ってきた。膜法学生の父兄会を毎年開かれていたが、そういう大学の研究室を私はの研究は疎水性膜とイオン交換膜を用いた研究が主であった。疎水

聞いたことがない。また、飲み会を研究室でよく開いておられたが、性膜は疎水性物質を選択的に透過するという面白い性質があり、こ学生から青年らしい人生の悩みを引き出して議論することのできる

れは生体膜の選択透過にも通じる原理である。主に FEP をテフロン先生だった。

メンブランフィルター上にコーティングした膜を用いて研究を進め、私は最初の６年間は助手であったが、その後、研究室を主宰する

この工業的な利用も期待したが、透過特性を明らかにすることまでことになった。試行錯誤の連続であったが、学生諸君と気持ちを一で時間切れになりそうである 3)。もう一つはイオン交換膜の研究で、これは濃度勾配を駆動力して、膜内に担持した様々なイオンとの相互作用を利用した選択透過である。また、二枚の膜を使い、酸溶液／陽イオン交換膜／塩溶液／陰イオン交換膜／アルカリ溶液、と配置すると塩溶液中の陽イオンと陰イオンがそれぞれ水素イオンと水
酸化物イオンとイオン交換し、水素イオンと水酸化物イオンは反応して水になる。このシステムは脱塩に使えるということで、中和透
4)析法（neutralization dialysis） と銘打って論文化した。発表当

つにして初めて、仕事は発展する、という思いで研究を進めてきた。
その間に４人の方に助手になっていただき、それぞれに協力して仕事を進めていただいた。早下助手、大河内助手、松本特別助教、南齋特別助教であり、現在それぞれ、上智大学教授、早稲田大学教授、山梨大学准教授、静岡理工科大学准教授として活躍している。なお、最後の３年間はベテランの松野技術員が当研究室に配属され、厳し
くも暖かい実験指導をしていただいている。

時は多くの会社の研究者に注目されたが、その後も東欧とロシアの研究室運営の中での不幸な出来事として、A 君の自殺がある。あ

研究者が関心を持ち、私がこの研究をやめた後もこの方法の研究論る日の早朝、教授室で学生が硫化水素で自殺しているから、至急、文が幾つか出されている。

大学に来るようにという事務連絡があった。急いで大学に出向くと、2011 年、福島原発の爆発事故により、大量の放射性物質が広範な

多くの事務職員の方が 23 号館の前に待機していた。消防の方はすで地域に拡散した。私は分離科学を研究するものとして、日本のこの大問題の解決に少しでも役立ちたいという思いから、対処法を様々に検討した。その結果、除染廃棄物中のセシウムを電気泳動で移動させ、特異的な吸着剤を用いてセシウムイオンのみを除去し、廃棄物を減容するという技術の開発を現在進めている 5)。

に入り、危険はなさそうだということで、私は他の事務職員の方とともに 23 号館に入り、A 君の亡骸にも対面した。世を儚んだ遺書もあった。直接の動機はわからないが、その頃は就職活動の時期だったのでそれが一因ではないかと推測された。その日の午後には学生部長等とともに、A 君のご自宅に伺い事実関係を報告した。お通夜

３．教育活動を振り返って以上に述べたように研究活動を進めたが、研究室運営や大学行政との関わりについても触れておかねばならない。
本学に赴任して東大の少人数の研究室から、多数の学生を相手にすることに戸惑ったが、特に鮮烈な印象は卒業研究発表会だった。

とお葬式には研究室の学生や卒業生が沢山参列してくれた。通夜の晩、学生諸君より少し遅れて会場を出たが、出口で皆が待っており、その無言の気遣いが有難かった。その後、一周忌、三回忌、七回忌とお墓参りをして、ご両親とも話す機会があったが、「研究室の様子で気づいていてもらっていたら」と言われたのが心に残った。

152
4
この事件の後に、中島学長から学生生活支援部長になってほしいとを振り返ると、全教職員が学生諸君に愛情を持って臨んでいたこという話があった。私は A 君の寂しさを汲み取れなかったことへのとが学科の特質であったと言える。私は、昔の日本の長屋のように贖罪の意味もあって、引き受けることにした。就任後、まずは学生
諸君の希望に応えたいと思い、本学で発行されている学生生活調査
報告書の中の学生諸君の声を集めているページを丹念に読んでみると、野放図に学内で喫煙が行われていることに多くの不満があることが読み取れた。そこで、学内を禁煙にする活動に取り組んだ。そ研究室を超えて学生や教職員が触れ合う当学科が好きだった。人との付き合いはまず挨拶からであるが、近年は挨拶しない学生が増えてきたようで残念に思う。当学科の良き伝統を、是非いつまでも続けてほしいものである。
最後にいくつか要望を述べておきたい。2021 年にはみなとみらいにキャンパスがつくられ、平塚から理学部が移転してくる。是非、のためには、喫煙施設を作ることと、喫煙室以外での喫煙を取り締力を合わせて理工系研究拠点になってほしい。研究の発展には人材

まる規則作りが必要である。事務局との議論を重ねて、喫煙施設作を要すが、若い人を大事にしてほしい。特に特別助教に在外研究のりは順調に着工されたが、規則作りは難航した。最初は徹底を図り、機会を与えてほしい。私自身もそうであったように若い時に外国で喫煙所以外での喫煙を厳格に取り締まるために違反者の本人特定の学ぶことは得るところが大きく、本人の成長につながるのは間違い方法までを織り込んだ規則を作り、全学部の教授会にかけたところない。特別助教は長くても 10 年の任期制なので、在外研究員で得たいくつかの教授会で反対された。止むを得ず、違反者特定部分を弱ことが短期的には直接本学の発展に貢献できないかもしれないが、めて、再度提出し可決された。振り返れば、最初の案は否決されてよかったと思う。それから何年か経ち、少なくとも学内での違反者は根絶されたと言っていいだろう。厳格に適用することだけがいい
わけではないことを学ばされたことだった。この職にあった 4 年間
は常に緊張を強いられたが、様々な経験をさせていただいた。

若い人を在外研究員として海外に派遣することは日本の科学の発展に本学として貢献することになる。また、多くの活発な研究者が神奈川大学を拠点に生み出され、大学の枠を超えた研究のネットワー
クがつくられることにもつながるであろう。もう一つ望みたいことは、院生だけでなく学部学生諸君の学会発表に対する旅費宿泊費の援助である。本学の理工系学部の学生の大多数は 4 年で卒業してい大学での教育行政に関しては学科主任のほか、法人評議員に推挙る。彼らに学会参加の機会を与えると大きな刺激が得られ、大学院された。教学選出の法人評議員はあまり発言しない慣習になっていへの進学意欲も高まることは経験的にも実証されるところである。

たようだが、私は学部から一人選出されているのだから、学部を代学生は卒業「研究」を行っている以上、その研究経験の一環として表して発言しなければという強い思いで臨んだ。院生の授業料減額

発表する機会を得ることは教育的にも意義深いことではないだろう

や、教育研究活動条件の改善に関する要望での発言が多かったと思か。研究は、学生と教員が一体となって進めて初めて大きく前進すう。法人評議員の２年目の途中から副議長に指名され、評議員会をるものである。本学の研究レベルをさらに上げるためにも是非とも活発な議論の場に、と呼びかけて法人評議員としての活動は終わった。
最後に、最も重要な講義のことにも触れておく。授業は分析、機器分析、環境化学、演習、実験等、多くを受け持った。残念ながら、学生諸君の私の授業への評価は散々であったし、試験のでき具合も実現してほしい。
本学では建学の精神として、質実剛健、積極進取を挙げている。
積極進取はわかりやすいが、質実剛健は分かりにくく、詰襟学生服
姿の蛮カラ学生をイメージする向きもあるかもしれない。私は質実剛健とはスタンドプレーではなく、目立たないがやるべきことをきちんとやることではないかと思う。本学においては例えば、保健室

がっかりするのが毎回のことだった。しかし中には 1 年から毎年試の学生への手厚い支援態勢、富士見研修所の贅沢ではないが心のこ験を受けて、4 年目で必死に勉強したのか非常に良い成績を取る学もったもてなし、学内の行き届いた掃除等に現れていたと思うし、生もいて、それは大変嬉しいことだった。やって良かったと思うこ

それは担当者の持つ学生への愛情と誠意によるものと思う。私はことは、授業の終了後、今日の授業でわかったことと疑問点を書かせのような地味なことに心を込めていく神奈川大学の姿勢こそ、誇るたことである。次回の授業ではその中の主な質問に答えるようにしべき日本の若者を作る素地となるのではないかと思っている。

たが、中には非常に面白い観点からの質問をする人がいたり、聞く

最後に、神奈川大学の一層の発展を願うとともに、関わっていた立場の受け取り方を知ることにもなり、非常に有意義だった。

だいたすべての皆様と神奈川大学にお礼を述べて、終わりとしたい。
ありがとうございました。

４．おわりに赴任最後の年に当たって、これまでの学生諸君の実験ノート等を引用文献整理していると、一人一人のことが思い出されるとともに、たくさ(1)「カリフォルニア工科大学滞在記」、神奈川大学工学研究所所報、11、んのデータをきちんと整理して記録している多くの卒業生に頭がさ87-95 (1988). (2)「霧と露の化学とその環境影響に関する研究」、大気環

がる思いである。これまで、研究室で 120 報程度の原著論文を著す

境学会誌、50、59-66 (2015). (3)「疎水性物質の膜分離システム」、ケミことができたが、いずれも学生諸君との共同作業の賜物であり、学カルエンジニヤリング、63、337-340 (2018). (4)「 中和透析法による脱塩」、

生諸君の献身的な学問上の貢献に心から感謝したい。

日本イオン交換学会誌、9、20-25 (19980). (5)「除染廃棄物減容のための本学での 42 年間を振り返ると、やりたいことを自由にやらせてい電場によるセシウムイオンの除去」、環境浄化技術、18(5)、25-28 (2019).

ただき、大変ありがたいことだったと思う。本学、特に当学科のこ153

千変万化の風に吹かれて
矢島 幸信

Blowing in the various winds
Yukinobu YAJIMA

１．最近のこと（2018 年）
最近、「1＋1 は 2 になるとは限りません。コンピュータの世界では、1＋1 が 10 にもなります。新郎新婦も力をあわせれば…」と息子の結婚式でスピーチをした。その後、「え、1＋1 が 2 にならない
んだって！」と妻が多くの人に言われたそうである。演算の定義が異なれば、いろいろな答えが出てくる。それだけのことで、一般の人がそんなにインパクトを受けたことにむしろ驚いた。
数学が好きな学生に、その理由をアンケートで尋ねると「数学の答えはひとつ」というのがよく見られる。ところが、ここ 2，3 年の私の研究テーマは「数学の答えはひとつではない」である。すなわ
ち、ある結果が成り立つことも、成り立たないことも、共に正しいということである。
「そんなのは論理ではない！」と思うかもしれな
い。しかし、現実的に言えば、国が異なれば、同じ行為でも、一方では合法的だが、他方では罪に問われる。論理を駆使していても、結論が反対になるのは珍しくない。
何故そんなことが起こるのだろうか。実は「公理」という概念があり、それは証明せずに認める数学の論理の大前提である。従って、真逆の公理からは、真逆の結果が得られても何ら不思議ではない。
それでも、どちらか一方は専門家から見ても、予想外の結果になることが多い。そこが、この研究の醍醐味である。

実際、修士論文は書いたが、活字にならなかった。それでも、数学をやった証拠だけでも残したいと、筑波大学大学院の博士課程（現
在の博士課程後期）に進んだ。そして最初に解いた問題は、すでにやられていた。ロシア語の論文だったので、気付かなかったのである。その後のある日、それに関連して、二日酔いのぼんやりした頭でひらめいたことを、論文にしてみた。指導教授は「特殊過ぎる」と評価しなかったものの、K 教授は「なかなか面白いから、海外の専門誌に投稿してみなさい」と言ってくれた。それに従ったところ、その論文は予想外に受理された。しかし、所詮思いつきだけで、苦労をしていない分だけ、何の自信にもつながらなかった。
1976 年 1 月のこと、偶然にも自分の意識をこれまでになく高揚させることができた。不思議なくらい早くその効果は表れた。1976 年
2 月から 3 月にかけてのことであった。私は 1950 年 3 月生まれなので、26 歳になる直前のことである。最初の二日酔いの論文が、きれいな形になることに気が付いた。しかし、指導教授にはまたも「特殊ですね」と言われた。一方、K 教授は「面白い」と海外の専門誌への投稿をまた勧めてくれた。私も自信があったので、26 歳になった直後くらいに、これを論文にしてアメリカの専門誌に投稿した。
それも受理された。実際、その論文は少なからず引用されている。
その論文投稿後に一息ついてから 1 週間後であろうか、突然にポーランドの数学者 Telgarsky の問題の答えがひらめいた。ひらめ
きが立て続けに訪れ、自分でもびっくり仰天した。今度は指導教授

２．私の人生を決めた 2 つの論文（1976 年）にも「海外の専門誌に投稿すれば、受理されるだろう」と言っても横浜市立大学の文理学部を卒業後、その大学に大学院がないので、らえた。振り返ってみると、公開された問題を解いたのは、今まで

東京教育大学大学院の理学研究科修士課程（現在の博士課程の前期）の 45 年間で、実はこれが最初で最後のものだった。論文にまとめたに入学した。そのまま就職せずに自由な時間が欲しかった私には、後に、誰かが提起した問題の答えだったと知ることは、何度かあっ

大学院入試のための情熱のない数学の勉強は本当につらかった。そたけれども…。

の頃の大学院の入試はかなり狭き門であった。にもかかわらず、やっ夜中に目が覚めて、自分の頬をつねってみたが、（寝ぼけていたた

た問題が出題されたため合格できた。しかし、大学院に進学したもめ）痛くなかった。
「やはり夢だよな」と思いまた寝た。しかし起きのの、数学に対する情熱は生まれてこなかった。

てみて、夢でなかったと知ったとき、喜びに体が震えた。こうして、そんな訳で、数学に対する能力などあるとは到底思えなかった。

私は数学の研究には、感情が大いに関係することを体験した。私にも数学研究の能力があるかも…と、初めて感じた。そして、数学者

教授 数学教室
Professor, Dept. of Mathematicsになりたいと真剣に思い始めた。
1 年後の 27 歳になった頃、K 教授の推薦で本学工学部の非常勤講師として採用された。これは 1 年後の専任採用への道が開かれてい154

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ただけに、喜びもひとしおであった。こうして、私は 1978 年 4 月に月間ひたすら読んだ。ところが、重要な後半部分になると理解はで本学に専任教員として採用された。たった 2 つの論文が、私の人生

きるものの、さっぱりイメージがつかめないのである。イメージをを決めたといっても過言ではなかった。

もつことを研究の基本にしてきた者には、絶望的な状況であった。
結局、集合論を諦めて、また積空間の研究に戻ることにした。そう３．学位を取ったとき（1980 年）
1948 年に Stone の定理により世界の位相空間論の幕は明けた。同年の Morita の論文により日本の位相空間論は産声を上げた。それ以来、彼は日本の位相空間論を牽引してきた。その日本の位相空間論の中で花形のひとつは、積空間の研究であろう。通常、位相空間 X,Yに対して、その積空間 X×Y は元の X,Y の位相的性質を保たない。こ
こが面白いところと言える。この分野の日本の研究者で、積空間の研究論文がない人の方が珍しかった。

すると、今までとは別の観点から積空間を眺めることができた。すぐに新しい研究が始まり、4～5 年くらいのうちに完成した。このとき書いた 5 編の論文はきれいな形だったり、予想外の形だったりで、特に気に入っている。しかし、世界の流れから外れていたため、期待したほど当時に引用されなかったのは残念であった。
集合論を多少なりとも使えるようになるには、集合論の研究者との共同研究が始まるまで、それから 20 年もの長い時を待たねばならなかった。

私は 1979 年に「位相ゲームと積空間」と題する論文を書いた。K
教授はこれを学位論文にまとめるように指示してくれたが、他大学

６．本学での国際会議（1999 年）のある教授が「この結果ではつまらん」と批判した。それに対して、本学において「位相数学とその応用に関する国際会議」が、1999

私の感情は危機感と反発心から異常に高揚し、反論すべく「位相ゲー

年 8 月 23 日から 27 日まで開催された。その準備ために必死だった

ムと積空間Ⅱ，Ⅲ」と 2 つの長い論文を立て続けに書いた。

2 年間が今は懐かしい。このときの詳細は随想[2]に記述している。

何はともあれ、3 部作の最初の論文で予定通り学位を取得した。
1980 年 1 月のことである。それにしても、その痛烈な批判がなければ、学位取得で満足してしまい、それ以上深くは考えなかったかもしれない。この 3 部作で始めた積空間の研究は、様々に形を変えて生涯の研究テーマになろうとは、その時には想像すらできなかった。

当時は不景気だった。参加者が 162 名という小規模の国際会議ながら、様々な人の協力で参加登録料を除いても、1000 万円以上をかき集めたことは奇跡に近かった。この潤沢な資金のおかげで、イベントとして横浜能楽堂にて能の実演を開催し、ホテルニューグラン
ドで生演奏付きの豪華なバンケットも行うこともできた。
多くの人に寄付していただいたので、会期中に市民講座を開くこ

４．中国長春にて（1984 年）
K 教授から中国の長春師範学院における「一般距離空間論」の講義を依頼され、1984 年 8 月中旬から 2 か月間、中国に滞在した。そのときのことは、随想[1]にて執筆している。英語があまり話せない
私でも、何とかそれなりに楽しい講義をこなしたようである。受講生は長春師範学院の大学院生と他大学の先生たちである。
これを契機に、国際会議などで何度も訪中することになった。当時 18 歳のかわいい少年だった受講生と 10 数年後に再び会って、時の流れを感じたこともあった。受講生のひとりである師維学さんは、
その後日本に留学して筑波大学で学位を取り、南京大学の教授となった。師さんには 2012 年の南京での国際会議に招待していただいた。さらに 2015 年には、南京大学で私のために会議を開催し、私を含め家族 3 人を招待していただいた。師さんご夫妻には、大変お世話になり深く感謝している。そのとき訪れた南京や上海の高層ビル群を見るにつけ、1984 年当時からは、にわかに信じ難い中国の進展ぶりを思い知らされた。
５．集合論の壁（1990 年頃）
この頃の世界の研究の流れは、一般位相幾何学（位相空間論）か
ら集合論的位相幾何学に、大きく流れを変えようとしていた。アメ
リカでの 1 年間の国外研修を通して、それを肌で感じた私は、集合論を基礎から本格的に学ぶことにした。そこで、ただ 1 冊の本を 3 ヶとにした。視聴者の応募は最初全くなかった。そこで「数学を手話で表現する」というアイディアが出た。しかし、対象が特別なだけに、その手話通訳者が見つからなかった。ところが何と開催日の一週間前に、妻の伝手で手話通訳者を 4 人も見つけることができた。
それも、彼らは数学の手話通訳ができるほどの高いレベルだった。
その直後に朝日新聞でこの市民講座の記事が掲載されると、定員100 人をはるかに超える申し込みがあった。実際、会場では改めて椅子を用意しなければならなかった。それにしても新聞報道後でも手話通訳者が見つからなかったら…、と思うと今でも冷や汗が出る。
私の人生の中でも、これは間違いなく奇跡だった。
取り敢えずは大成功のうちに国際会議を無事に終えることができた。後にその成果も専門誌の特別号[3]として刊行された。今にして思えば、これも私の能力に関係なく、その時に吹いた風が、私を想像以上の場所に運んで行ってくれたように思える。
７．理工再編（2011 年頃）
この頃は全国的に工学部が不人気となりつつある時期であった。
本学も何らかの手を打つべく、理工再編の議論がもち上がった。そんな状況下で、工学部数学教室は理学部へ移籍することを決定していた。ある時一瞬の予期せぬ風が吹き、私は移籍反対の立場を明確にできた。教室内では完全に孤立無援の立場になったものの、その選択に迷いはなかった。

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数学教室は、この移籍を当時の S1 工学部長に申し出た。しかし、て、私の考えが彼らに少なからず影響を与えていることを知った。

S1 教授は数学の重要性を理解していたので、教授会でその移籍案をそんな頃、若いアニメーターとの出会いがあった。話をするだけ（数学教室を除く）ほぼ全会一致で否決した。ところが、残念なこ

では、どうしてもインパクトが弱い。もっと高校生の心をつかむ何とに彼は定年退職となり、代わりに S2 教授が工学部長となった。彼

かが欲しいと感じていただけに、「数学をアニメで表現しよう」といはこの理工再編を成功させるよう命を受けていたようだ。S2 工学部

う思いつきは極めて自然であった。アニメーターも駆け出しだった

長には「君は少数意見だ」と言われた。教授会ではので、最初はボランティア同然の制作費で協力してくれた。

「重要事項の採決には 3 分の 2 以上の賛成が必要」という条項がある。これに対して、彼は念のため「この条項を適用すべきかどうかを先に採決する」という実質的に無効化する新手を用いた。論理的に全くおかしな話

９．ひらめき☆ときめきサイエンス（2014～2016 年頃）
日本学術振興会による科研費の社会還元事業の一環として「ひらめき☆ときめきサイエンス」がある。2014 年度に申請したであるが、この手法が功を奏し、56：44 で再編案は可決された。私「アニメとイラストでわかる 人生に何故数学が必要か」は最初の採決で負けたら、諦めようと思っていた。採決までの間、が採用されたが、タイトルが堅かったためか定員 30 名のところ 15

教授会において学科でただひとり私を応援してくれた S3 教授には、名しか集まらなかった。そこで 2015 年度は

結果は申し訳なかったが、とても感謝している。また今年（2019 年）「アニメとイラストで発見！嫌いなひとほどドキドキする数学」の 7 月に、偶然にも S1 先生にお会いした。彼にも私の力不足を謝罪とタイトルと内容を大幅に変えて申請した。定員は 20 名と控えめにする機会に恵まれた。上記では、S 教授が 3 人にもなってしまった

設定したら、なんと 103 名の申し込みがあった。やむを得ず、30 名が、もうひとり数学教育の重要性を理解してくれていた N 教授が、を抽選で選ぶことになった。2016 年度は同じタイトルで定員 33 名

この頃に体調を崩して定年前に急逝された。驚いたとともに、これにて申請した。これでも 60 名以上の応募があったが、抽選でちょうも大きな痛手であった。

ど 33 名の参加者となった。驚いたことに、17 名の父兄参加があっ結果的には、工学部数学教室の 7 人の専任教員と 20 人の学生定た。この 3 回の講座を通して、中学 1、2 年生の参加が一番多かった。

員を理学部に移して、理工再編の幕を下ろした。当然、このお茶を複数のリピーターもいた。最後のアンケートを見て、「数学は嫌いで濁す程度の再編に、他学部からかなりの集中砲火が浴びせられたが、苦手だけれど、できれば好きになりたいと思っている生徒は意外とそれでもいつの間にか、この再編劇は収まった。

多い」と実感した。それから私は数学の啓蒙活動に、ある意味では研究以上に情熱を傾けるようになった。しかし、私の油断から 2016

８．数学は役に立たない！（2013 年頃）
理工再編当時の私は、個人的なトラブルとも重なり、1 年半もの

年度を最後に、この啓蒙活動は頓挫してしまった。もしかして待っていてくれたであろう中高生には、誠に申し訳ないことだった。

間不眠症となっていた。最後の方はほとんどノイローゼ寸前で、両方が終わったときは「助かった」というのが実感であった。ほとん
ど同時に、さわやかな風が不眠症を一瞬にして吹き飛ばしてくれた。
しばらくして、その苦しかった 1 年半を、振り返ってみた。私は意識せずして、普段の思考方法を用いていたことに気づいた。それで思いついたことが、「数学はもともと役に立たないものなんだ！」
である。誤解を避けるため、もう少し詳しくに言うと「数学は役に立たない、知識としては！」であり、さらに言えば、2016 年度ひらめきときめきサイエンスを終えて「役に立つのは、数学的な考え方！」であると。特に「私の研究する抽象数学などは、世の中の役になど

10．嬉しかった最優秀採択（2015 年）立たない」と長い間引け目を感じていたことが、この事実で嘘のよ

アニメを数学で表現する発想は良かったのであるが、アニメ制作

うに吹き飛んでいった。そして、それは誰にでも役に立つものであを継続するには資金が必要になる。いつまでもアニメーターのボラると思い至った。この事実を、少しでも多くの若い人たちに知ってンティアに頼れない。そこで、神奈川県主催の「大学発・政策提案

もらいたいと思い始めた。偶然にもその頃、地方で高校生への数学制度」を知り、以前に本学での採用実績も 2 件あったので、の啓蒙活動の機会があった。本格的な皮切りは、本学の「高校生公「神奈川から始める数学嫌いを変える教育アニメーションの開発」

開講座」だった。最初に話したときは、高校生にほとんど反応がなという派手なタイトルで応募した。

く、気持ちが折れた。しかし、高校生が書く最後のアンケートを見2015 年 7 月 31 日のたった 8 分間のプレゼンのために何度も繰り156

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返し練習した。緊張して声が普通でないのが、自分でもわかった。

力してくれた。現在アップしている「線形と代数と世界 Part 1」のただ、最後の審査員の質問に、ある種の温かさがあったので、多少英語字幕の指導も、帰国後に彼に依頼した。著名な数学者には、誠期待できるような気がした、その結果、例年より申請数が少なかっに恐縮する仕事ではあったが…。

たこともあり、運よく最優秀採択の栄誉に預かった。この採用を契機に、神奈川大学の別の事業にも立て続けに採択された。この事業自体は 2 年間のみで終了したしたが、現在でも県教育委員会の協力のもとに、アニメ制作を継続している。制作したアニメはすでに 10本を超え、本学公式 YouTube のトップ画面にある教育用アニメー
ションの再生リストから誰でもいつでも再生できる。また工学部数学教室 HP からアクセスして視聴することもできる。

アニメ「線形と代数と世界」の英語字幕版

12.

教員免許状更新講習（2015 年～2019 年）

小、中、高校の全教員は、教員免許所状の更新のために、10 年以
内に「必修領域（6 時間）、必修選択領域（6 時間）、選択領域（18時間）」の受講を法令で定められている。中学、高校の数学教員は「数学」を選択領域として、1 コマ 90 分の講習を 1 日 4 コマで 3 日間連
続して受講する。かなりのハードスケジュールである。
本学ではこの制度の数学講習を最初に実施したのは 2009 年度である。その後に理工再編の組織替えなどがあり、本格的には 2012「平成 27 年度大学発・政策提案制度」授賞式

年度から開始されて、現在に至っている。最初の 3 年間は理学部で主催し、2015 年度から 2019 年度までの 5 年間は、工学部で主催す

11．研究を引退して、また復活して（2014 年～2017 年）
アニメ制作を今後の仕事と決めて、2014 年の始め頃、研究を引退する決意をした。そのとき「もうレフェリーをしないで済む」とホッとしたのをよく覚えている。

るようになった。最初の頃は講師として外部からの助っ人をお願い
せざるを得なかったが、「なるべく本学の教員だけで」という要請があり、現在では工学部と理学部の講師だけの陣容となった。
毎年の受講生数は約 30 名だが、中学と高校の教員がほぼ同数で、2015 年秋の中国での国際会議に招待された。引退していたので、1，2 名の小学校の教員といった分布である。工学部の卒業生が来る

本来見送るべきだった。しかし、私の最初の研究上の恩人である

こともあるし、地方からわざわざ来る受講生もいる。幸いにして、

Telgarsky 氏が 71 歳で急逝したので、彼の追悼講演をという依頼

受講後の筆記試験で不合格になった受講生は今までいない。

だった。それで招待を受理した。その講演の最後で「歴史上の数学

数学の専門分野の講義よりも、数学教育に特化した内容として「教者オイラーがタイムスリップして、数学を嫌いな少女と対話する」

材、教具、アニメ」などのコンテンツを用いての講義に重点をおいという内容のアニメの短縮版（英語字幕付き）を上映した。その時た。先に述べた中高生への数学の啓蒙活動で挫折したので、「中学生の皆の反応は、割れんばかりの拍手喝采であった。

や高校生の頃に、先生が数学をこんな面から語ってくれたら…」とアニメ制作の資金獲得も順調に動き出したこともあり、この中国いう思いから、かなり力を入れるようになった。

での講演を契機に、研究に戻る決心を固めた。2 年間の完全なブラ

他の先生方の講義内容が評判良かったこともあり、申込受付開始

ンクがあったものの、共同研究者である平田康史氏の強力なサポーの当日に定員オーバーという珍事もあった。講習期間に台風に直撃トもあり、2016 年の春には研究復帰の手ごたえを得た。

されて、時間をどう確保するか焦ったこともあった。遅刻してきた

2017 年秋には、30 年前に国外研修で 1 年間過ごしたアメリカの受講生をどのように扱うかの問題もあった。3 日間だけは緊張する

オーバン大学に、国際会議のため再度訪れることができた。そこでが、始まればすぐに終わってしまう感もある。最後に受講生にお願の研究発表では、この随想の最初に述べた公理によって全く異なる

いするアンケートは、毎年の大きな反省材料になる。大方は感謝の結論となる結果を発表した。意外な結果だったので、多くの人が身意見を述べてくれるが、結構厳しい意見も幾つか出てくる。

を乗り出して聞いてくれた。そして、最後にアニメを上映した。私

今後の運営は次の主催者にバトンタッチするが、過去 5 年間の経を 30 年前に世話してくれた Gruenhage 教授は英語字幕の作成に協験が多少なりともお役に立てばと思う。本講習の評価は兎も角とし

157て、何よりこの仕事を無事に終えたことにホッとしている。

12.

感謝

本学における私の 42 年間の活動を振り返りながら、想いに上る
ことを順に書きつづった形になってしまいました。時の節目で巻き起こる千変万化の風に吹かれて、軽い木の葉のように、私は自分の意志とは別に、ただただ行き着くべき場所に吹き飛ばされてきたよ
うに感じます。
その中でも K 教授、すなわち児玉之宏先生（筑波大学名誉教授）との邂逅は、間違いなく私にとっては最初の大きな風でした。人生で貴重な体験を何度もさせてもらい、深く感謝しています。
数学教室の山崎教昭先生と鈴木友之先生には、多くのことで協力してもらいました。ピンチの時には守ってもくれました。にもかかわらず、理工再編およびそれ以降のことを思い返すたびに、当時の主任としての判断に思い残すことが多く、計画倒れに終わった仕事もあります。おふたりの先生には、私の力不足を詫びつつ深い感謝の念を表したく思います。
最後に、私にとっての最大の風は、やはり何と言っても家族です。
この家族があったからこそ、いくつもの大きな山を乗り越えることができたし、予想以上に充実したこれまでの人生を送ってこれました。チーム矢島としての家族全員に、深い感謝の意を捧げます。
他にも感謝すべき人が何人もいますが…。本学に奉職して以来ほぼ 42 年、人生の半分以上にもかかわらず、あっという間だったような気も致します。多くの人に感謝できる幸せを感じつつ、ここで筆をおくことに致します。

参考文献
[]]

矢島幸信，中国長春での日々（神奈川大学工学研究所所報, 第8 号）120-123. (1985).

[2]

矢島幸信，国際大会を終えて（神奈川大学工学研究所所報, 第23 号）140-146. (2000).

[3]

Y. Yajima (ed.), Proceedings of the International Conference on
Topology and its Applications August 23-27, 1999 Yokohama, Japan,
Topology and its Applications, 122 (1-2), 1-466 (2002).

10．工学部通信1. 研究活動(2018年10月〜2019年9月)
2. 講演会開催記録(2018年10月〜2019年9月)
3. 研究分野紹介

2018年度博士論文・修士論文・卒業研究一覧

1. The List of Research Activities(2018,Oct.〜2019,Sep.)
2. Public Lectures(2018,Oct.〜2019,Sep.)
3. The List of Laboratory Activities and Student Papers(Academic Year 2018)神奈川大学工学部
FACULTY OF ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY

A-1
A-1

【１】

研

究

活

動

（2018 年 10 月 1 日より 2019 年 9 月 30 日までの期間に公表したものについて記す）

凡例
研究活動成果報告の分類・研究論文Ⅰ：査読のある学会誌に掲載された研究論文・研究論文Ⅱ：査読のある会議の会議録に掲載された研究論文
・建築作品：建築学科
・口頭発表：会議の会議録に掲載された研究論文
・学術誌：専門学術誌に掲載された論文等
・著書
・調査報告書：学会等の委員会や公的機関が公表した調査報告書、科研費の最終報告書
・講演・展示会：学会等の招待講演や基調講演、展示を含む・助成金：科研費等
・受託研究
・特許(取得)・特許(公開)・海外出張：学会、国際会議の論文委員会、座長、調査等による出張
・褒賞
・学位：学位授与
・その他

機械工学科

8.

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

M. Miura, T. Nagasaki, Y. Ito, Experimental study on heattransport induced by phase changes associated with liquidcolumn oscillation in pulsating heat pipes, International Journalof Heat and Mass Transfer, 133, 652–661 (2019).
M. Sarieva, L. Yao, K. Sugawara and T. Egami, Synchronous
position control of robotics system for infrastructure inspection
moving on rope tether, Journal of Robotics and Mechatronics,
31(2), 317-328(2019)
Q.Wang, S.Ri, H.Tsuda, Y.Takashita, R.Kitamura and S.Ogihara,Interlaminar Shear Behavior of Laminated Carbon Fiber
Reinforced Plastic from Microscale Strain Distributions
Measured by Sampling Moiré Technique, Materials, 11(9), 1684(2018.11).
M. Adamy, K. Matsumoto, C. Hopmann and T. Tanaka,
Mechanical, rheological and thermal properties of extruded
graphene filled PP composites produced in a twin-screw
extruder, Journal of Plastics Technology, 15(2), 120-146 (2019).
K. Matsumoto, T. Ishikawa and T. Tanaka, A novel joining
method by using carbon nanotube-based thermoplastic film for
injection over-molding process, Journal of Reinforced Plastics
and Composites, 38(13), 616-627 (2019).
Y. Nakao, R. Kirigaya, D. Fedorynenko, A. Hayashi, and K.
Suzuki, Thermal characteristics of spindle supported withwater-lubricated hydrostatic bearings, International Journal ofAutomation Technology, Vol.13, No.5, pp. 602-609, (2019).
T. Morokuma, T. Ohara and Y. Utaka, Combination of laserinterferometric and laser extinction methods for precise
thickness measurement of liquid film between coalescing twin
air bubbles, International Journal of Heat and Mass Transfer,

9.

10.
11.
12.

13.

14.

15.
16.

127, 154-160 (2018).
Y. Utaka, T. Xie, Z. Chen, T. Morokuma and H. Ohkubo,
Critical heat flux enhancement in narrow gaps via
different-mode-interacting boiling with nonuniform thermal
conductance inside heat transfer plate, International Journal of
Heat and Mass Transfer, 133, 702-711 (2019)
T. Yoshizawa, T. Mochida and T.Yamazaki, Study of analysis
method of interior noise in railway cars by means of ray tracing
method, JSME Mechanical Engineering Journal, 6(5), 18-00449(2019).
舘山哲也,高野敦，CFRP 強化軽量ハイブリッドロケットエ
ンジンの開発，航空宇宙技術，17,237-243 (2018).
小島翔，藤本滋，諸星陽裕，一木正聡，La 添加 PZT 素子の発電特性評価，電気学会論文誌 E，139 (9), 323-328 (2019).
中村弘毅，村山誠英，中満翼，川端直人，山崎徹，実験 SEA
による低振動化と軽量化の両立設計手法の提案，自動車技術会論文集，50(2), 424-429 (2019)
村田和宏, 三山壮, 村山誠英, 中村弘毅, 中満翼, 川端直人,
山崎徹，振動騒音低減のための二段階設計法の実験的検証，
自動車技術会論文集，50(3), 810-815 (2019)
中村弘毅，渡邉亮太，加茂利明，早川昇邦，飯倉雅彦，山崎徹，車体制振ダンパーの減衰特性のモデル化（第 3 報）
－伝達関数合成法による模擬車体フレームの振動応答予測－，自動車技術会論文集，50(5), 1409-1414 (2019)池田和正，山崎徹，低モード密度領域における実験 SEA の拡張適用，日本機械学会論文集，19-00185 (2019)
福井拓哉，由井明紀，北嶋孝之，研削盤砥石カバーの衝突安全性に関する研究（飛翔体圧縮強度の影響），砥粒加工学
会誌，63 (3), 128-133 (2019).

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

M. Miura, H. Arai, T. Ogura, H. Ito, Characteristics of Liquid

A-2
A-2
Film Formed with Liquid Column Oscillation in Pulsating Heat
Pipe (Observation by Using Forced Oscillation System),
Proceedings of the 15th International Conference on Flow
Dynamics, GS1-20 (Sendai, 2018. 11).
2. Hiroki Mineshita, Takuya Otani, Kenji Hashimoto, Masanori
Sakaguchi, Yasuo Kawakami, Hun-ok Lim and Atsuo Takanishi,“Robotic Ankle Mechanism Capable of Kicking While Jumping
and Running and Adaptable to Change in Running Speed,”
Proceedings of the IEEE-RAS International Conference on
Humanoid Robots (Humanoids 2019), pp. 529-534 (Toronto,
2019.10).
3. B. Zhang, M. Kaneko and H. Lim, “Robust Mapping for theAutonomous Mobile Robot Considering Potential Occupied
Spaces of Objects,” 9th International Workshop on Advances in
Networking and Computing, pp. 1-6 (Takayama, 2018.11).
4. B. Zhang, M. Kaneko and H. Lim “Object Recognition Based
Robust Mapping for the Autonomous Mobile Robot under
Dynamic Environment,” Joint 10th International Conference on
Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International
Symposium on Advanced Intelligent Systems, pp. 1-6 (Toyama,
2018.12).
5. B. Zhang, T. Nakamura, T. Nagai, T. Omori, M. Kaneko, H. Xia,
R. Ushiogi, N. Oka and H. Lim “Multiple Children
Identification and Tracking for the Childcare Assisting System,”IEEE 2nd International Conference on Electronic Information
and Communication Technology, pp. 1-6, (Harbin, 2019.2)
6. B. Zhang, M. Kaneko and H. Lim, “Sound Source Localization
and Interaction Based Human Searching Robot under Disaster
Environment,” SICE International Symposium on Control
Systems 2019, pp. 1-5 (Kumamoto, 2019.3).
7. Naoto Tanaka, Shotaro Kobayashi, Hiromu Jin, Bin Zang andHun-ok Lim, "New Passive Collision Force Suppression
Mechanism for Human-Friendly Robot," Proceedings of the
15th International Conference Natural Computation, Fuzzy
Systems and Knowledge Discovery, pp.1-6 (Kunming, 2019.7).
8. Haibin Xia, Bin Zhang, Tomoaki Nakamura, Takayuki Nagai,
Takashi Omori, Masahide Kaneko, Rena Ushiogi, Natsuki Oka,
Hun-ok Lim, " User Behavior Tracking for Education Assisting
System by Using an RGB-D Sensor," Proceedings of the 15th
International Conference Natural Computation, Fuzzy Systems
and Knowledge Discovery, Kunming, China, pp.1-7 (Kunming,2019.7).
9. B. Zhang, S. Furukawa and H. Lim, “Study on Automatic PID
Gain Adjustment for a Four-rotor Flying Robot using Neural
Network,'' Asia-Pacific Conference on Intelligent Robot
Systems, pp.1-5 (Nagoya, 2019.7).
10. Yuta Ishiyama, Yuya Yamamoto, Atsuo Takanishi, Hun-ok Lim,
“Jumping Motion Control of One-legged Jumping Robot with
Pneumatic Muscles,” Proceedings of the 18th International
Conference on Control, Automation and Systems, pp.225-230(PyeongChang, 2018.10).
11. Naoto Tanaka, Takayuki Iwama, Shunsuke Kumagai, Atsuo
Takanishi and Hun-ok Lim, “New Collision Force Suppression
Mechanism and Base Control of Human-Friendly Robot,”
Proceedings of the 18th International Conference on Control,
Automation and Systems, pp.29-33, (PyeongChang, 2018.10).
12. Takuya Otani, Kenji Hashimoto, Ueta Hiroki, Masanori
Sakaguchi, Yasuo Kawakami, Hun-ok Lim and Atsuo Takanishi,“Jumping Motion Generation of a Humanoid Robot Utilizing
Human-like Joint Elasticity,” Proceedings of the 2018 IEEE/RSJ

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS 2018), pp.8707-8714 (Madrid, 2018.10)
S. Yamazaki, D. Fedorynenko and Y. Nakao, Fundamental
design study on high-speed aerostatic spindle with water-cooling
function, Proceedings of 33rd ASPE Annual Meeting (LasVegas,
2018.11).
Y. Nakao, R. Kirigaya, T. Yaguchi and A. Hayashi, Temperature
characteristics of spindle supported with water-lubricatedhydrostatic bearings, Proceedings of 19th International
Conference of the European Society for Precision Engineeringand Nanotechnology, pp. 560-561, (Bilbao, 2019.6).
Y. Nakao, T. Yaguchi, D. Fedorynenko and J. Kusuyama, Effectsof shaft-bore water flow cooling of high-speed spindle
supported with water-lubricated hydrostatic bearings on thermal
stability, Proceedings of the ASME-JSME-KSME 2019, 8th
Joint Fluids Engineering Conference, AJKFluids2019-5651,(San Francisco, 2019.7).
T. Kitajima, K. Hanamoto and A. Yui. Study on the workpiecetemperature in the side milling of CFRP, Proc. of euspen’s
International Conference & Exhibition, Bilbao, 452-453 (2019).
S. Sekiya, T. Kitajima and A. Yui, Effect of Edge Radius of
diamond Tool on micro Cutting of Single Crystalline Silicon
Carbide, Proc. of euspen’s International Conference &Exhibition, Bilbao, 74-75 (2019).
T. Fukui, A. Yui and T. Kitajima, Study on the protection
performance of a grinding wheel safety guard made ofpolycarbonate plate, Proc. of euspen’s International Conference& Exhibition, Bilbao, 158-159 (2019).
T. Fukui, A. Yui and T. Kitajima, Study on wheel cover safety
for grinding machines: Effect of compressive strength ofabrasive projectile on cover damage, International Symposium
on Advances in Abrasive technology, 52 (2018).

口頭発表
1.

2.

3.

4.

5.

6.

H. Ito, K. Sakakibara, Y. Nishimaki and M. Miura, Influence ofoxidation gas conditions on the combustion behavior of single
columned biomass briquette, International Workshop on
Environmental Engineering 2019, E201 (沖縄，2019.6).
伊東弘行，菊地悠人，斎藤晃，三浦正義，高密度円筒バイ
オマスブリケット外周面を伝播する気相燃焼挙動，熱工学
コンファレンス 2018 講演論文集，G211 (富山，2018.10).
三浦正義，荒井治紀、伊東弘行，自励振動ヒートパイプにおける液柱往復振動に伴い生じる液膜に関する研究（垂直円管の場合），熱工学コンファレンス 2018 講演論文集，I221(富山，2018.10).
三浦正義，荒井治紀，伊東弘行，自励振動ヒートパイプにおける往復振動液柱が形成する液膜に関する研究（作動流体の影響），第 56 回日本伝熱シンポジウム講演論文集，E222(徳島，2019. 5).
水上英紀，大谷拓也，橋本健二，清水自由理，峯下弘毅，
阪口正律，川上泰雄，林憲玉，高西淳夫，“骨盤運動に着目した２足走行ロボットの開発（第 24 報：２足走行ロボットへの搭載に向けた油圧駆動股関節機構），”第 37 回日本ロボット学会学術講演会予稿集，3L3-04，(2019.9).
黒岩祐志，大谷拓也，峯下弘毅，阪口正律，川上泰雄，林憲玉，高西淳夫，“骨盤運動に着目した２足走行ロボットの開発（第 23 報：高出力，剛性変化可能で人間と同等の質量特性を有する下腿機構），”第 37 回日本ロボット学会学術講
演会予稿集，3L3-03，(2019.9).

A-3
A-3
7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

張斌, 嶋津恒輝, 金子正秀, 林憲玉, “対人対物インタラク
ションを考慮した自律移動ロボットの移動制御,” 電気学会電子・情報・システム部門大会, GS1-5, (2019.9).
田中直人, 小林祥太郎, 神拓夢, 高西淳夫, 張斌, 林憲玉, "受動的衝撃緩和機構を搭載した人間共存型ロボットの開発,"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
2019, 2A1-F07, (2019.6).
莫俊杰, 荒木祐樹, 細野遼, 張斌, 林憲玉, "小型 2 足ヒューマノイドロボット脚部の開発―軽量化及び歩行パターンの生成―,"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演
2019,1A1-J01, (2019.6).
夏海彬, 張斌, 中村友昭, 大森隆司, 長井隆行, 金子正秀,
潮木玲奈, 岡夏樹, 林憲玉, "教育支援のための RGB-D セン
サを用いた人の行動認識,"日本機械学会ロボティクス・メ
カトロニクス講演会 2019, 2p2-D08, (2019.6).
張斌, 金子正秀, 林憲玉, “実生活空間の空間状態を理解した地図生成,” 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス
講演会 2019, 1A1-H04, (2019.6).
張斌, 金子正秀, 林憲玉, “自律移動ロボットのための物体の 潜 在 的 な 占 有 空 間 の 解 析 ,” 情 報 処 理 学 会 全 国 大 会 ,1D-05, (2019.3).
張斌, 金子正秀, 林憲玉, “歩行者のパーソナルスペースを考慮した自律移動ロボットの移動制御,” 電気学会全国大会, 3-133, (2019.3).
張斌, 中村友昭, 長井隆行, 大森隆司, 金子正秀, 林憲玉,
“教育支援システムのための人物の行動追跡システムの開発,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol 118, no 463,
pp.45-59, (2019.3).
菅原彗，吉川智康，江上正，強化学習によるボールプレー
ト装置の経路制御手法の開発，第 61 回自動制御連合講演会，
12E1(名古屋，2018.11)
永田雄基，吉川智康，江上正，最近点探索を用いたボール
プレート装置の経路制御，第 61 回自動制御連合講演会，
12E2(名古屋，2018.11)
志田拓哉，吉川智康，江上正，梅本和希，直列男性アクチ
ュエータを用いた４脚ロボットの外力と接触点推定，第 61
回自動制御連合講演会，2B 2(名古屋，2018.11)
姚磊，高橋亮，吉川智康，江上正，インフラ検査ロープク
ライマー用ジンバル雲台の開発，第 61 回自動制御連合講演会，9D6(名古屋，2018.11)
サリエヴァマクパール，小林慎也，吉川智康，江上正，揺動機構を用いたアイリスロボットハンドの提案，第 61 回自動制御連合講演会，9E4(名古屋，2018.11)
菅原彗，吉川智康，江上正，強化学習によるボール・プレ
ート装置の経路制御手法の開発，第 19 回システムインテグ
レーション部門講演会，32-04(大阪，2018.12)
瀬野尾幸希，吉川智康，江上正，体動による倒立振子型電動車いすの制御，第 51 回計測自動制御学会北海道支部学術
講演会，B6(札幌，2019.3)
永田雄基，吉川智康，江上正，最近点探索を用いたボール&プレート装置の経路制御，第 51 回計測自動制御学会北海道支部学術講演会，B16(札幌，2019.3)
永瀬喬介，後藤敬雄，江上正，江上研究室における宇宙エレベータークライマーの開発，第 11 回宇宙エレベーター学会（東京，2019.5）
瀬野尾幸希，江上正，体動による倒立振子型電動車椅子の制 御 ， ロ ボ テ ィ ク ス ・ メ カ ト ロ ニ ク ス 講 演 会 2019 ，
2A2-A09(広島，2019.6)
小林慎也，サリエヴァマクパール，吉川智康，江上正，揺動機構を用いたアイリスロボットハンドの提案，ロボティ

クス・メカトロニクス講演会 2019，2A2-G10(広島，2019.6)
26. 谷田貝凌太，吉川智康，江上正，側面開閉機構を有するア
イリスロボットハンドの提案，ロボティクス・メカトロニ
クス講演会 2019，2P2-A01(広島，2019.6)
27. 永瀬喬介，江上正，リアクションホイールを用いた宇宙エレベータークライマーの姿勢制御，ロボティクス・メカト
ロニクス講演会 2019，2A2-H04(広島，2019.6)
28. 後藤敬雄，江上正，渦電流ディスクブレーキを搭載したク
ローラ型クライマーの開発，ロボティクス・メカトロニクス講演会 2019，2P2-A03(広島，2019.6)
29. 船見祐揮，内島圭祐，本目将大，高野敦，星形フラクタル
形状グレインを用いたハイブリッドロケットの燃料後退速度特性，第 62 回宇宙科学技術連合講演会，1N03 (久留米，2018.10).
30. 舘山哲也，高野敦，ハイブリッドロケットにおける低コス
ト・軽量酸化剤タンクの開発，第 62 回宇宙科学技術連合講演会，1N13 (久留米，2018.10).
31. 黒石直人，高野敦，3D プリンタを用いたラティス構造の最適化，第 34 回宇宙構造・材料シンポジウム，A20 (相模原，2018).
32. 高野敦，陳澤宇，包景軒，CFRP 薄肉円筒の形状不整による座屈強度に対する影響，第 34 回宇宙構造・材料シンポジ
ウム，B01（相模原，2018）.
33. 水上諒，高野敦，大山聖，竹内伸介，火星航空機翼構造の開発，第 34 回宇宙構造・材料シンポジウム，B02 (相模原，2018).
34. 島崎拓己，鈴木理史，高野敦，超小型ハイブリッドロケッ
トにおける空力弾性，第 34 回宇宙構造・材料シンポジウム，
B03 (相模原，2018).
35. 岩崎愛樹，竹谷昇，友田孝久，中村和行，久原隆博，馬場満久，石村康生，齋藤宏文，高野敦，小型 SAR 衛星搭載ア
ンテナの重力補償方法の改良，第 34 回宇宙構造・材料シンポジウム，B05 (相模原，2018).
36. 野田安晃，近藤和人，高野敦，塑性・脆性めねじ強度の予測，第 34 回宇宙構造・材料シンポジウム，B05 (相模原，2018).
37. 西野沙也佳，舘山哲也，船見祐揮，高野敦，星型フラクタ
ル旋回形状グレイン搭載ハイブリッドロケット概念設計及び 打 上 試 験 ， 平 成 30 年 度 宇 宙 輸 送 シ ン ポ ジ ウ ム ，STCP-2018-022（相模原，2019.1）
38. 高野敦，船見祐揮，藤方優樹，舘山哲也，西野沙也佳，本目将大，内島圭祐，星型フラクタル旋回形状グレインを用いたハイブリッドロケットエンジンの開発，平成 30 年度宇宙輸送シンポジウム，STCP-2018-023(相模原，2019.1).
39. 吉田誠，島崎拓己，高野敦，ハイブリッドロケット用テレメトリ装置の開発と打上結果，平成 30 年度宇宙輸送シンポ
ジウム，STCP-2018-024 (相模原，2019.1).
40. 山口雄介，立花優，高野敦，5m ハイブリットロケット用
12m ランチャーの開発，平成 30 年度宇宙輸送シンポジウ
ム，STCP-2018-025 (相模原，2019.1).
41. 北野裕己，西野沙也佳，高野敦，ハイブリッドロケット用
無火薬式分離機構の開発と打ち上げ実験評価，平成 30 年度
宇宙輸送シンポジウム，STCP-2018-026 (相模原，2019.1).
42. 本目将大，内島圭祐，舘山哲也，西野沙也佳，藤方優樹，
高野敦，船見祐揮，星型フラクタルポートを用いたハイブ
リッドロケットグレインの局所後退速度，平成 30 年度宇宙輸送シンポジウム，STCP-2018-031 (相模原，2019.1).
43. 船見祐揮，高野敦，星形フラクタル形状ポートを有するハ
イブリッドロケット燃料の表面後退挙動解析，第 59 回航空
原動機・宇宙推進講演会，1B07 (岐阜，2019.3).

A-4
A-4
44. 西野沙也佳，舘山哲也，船見祐揮，高野敦，星形フラクタ
ル旋回形状グレイン搭載ハイブリッドロケット概念設計及び打上試験結果，9th UNISEC Space Takumi Conference for
Practical Study of Problem Finding and Solving in Space
Systems (東京，2019.3).
45. 西野沙也佳，高野敦，ハイブリッドロケットにおける FRP
製軽量酸化剤タンクの開発，日本航空宇宙学会第 50 期年会
講演会，1E-13 (駒場,2019).
46. 包景軒，高野敦，CFRP 円筒によるハイブリッドロケットの強度設計，日本航空宇宙学会第 50 期年会講演会，1E-14(駒場,2019).
47. 水上諒，高野敦，大山聖，竹内伸介，火星探査航空機主翼の設計製作と剛性試験，日本航空宇宙学会第 50 期年会講演会，1E-15 (駒場,2019).
48. 岩崎愛樹，中村和行，久原隆博，石村康生，高野敦，小型衛星搭載用 SAR アンテナの熱変形が最小となる構成の検討，日本航空宇宙学会第 50 期年会講演会，2E-02 (駒場,2019).
49. 島崎拓己，高野敦，空力弾性を考慮した超小型ハイブリッ
トロケットの設計，日本航空宇宙学会第 50 期年会講演会，
2E-03 (駒場,2019).
50. Y. Funami, K. Uchishima, S. Homme, T. Tateyama, S. Nishino,
and A. Takano, Evaluation of Hybrid Rocket Fuel Grain withStar Fractal Port by Combustion Experiments, 32nd
International Symposium on Space Technology and Science(Fukui, 2019.6).
51. 船見祐揮，高野敦，星形フラクタル旋回形状ハイブリッド
ロケット燃料グレインの平均後退速度，第 2 回ハイブリッ
ドロケットシンポジウム，HR-2019-001 (相模原，2019.7).
52. 包景軒，高野敦，喜多村竜太，船見祐揮，到達高度 15kmを目指すハイブリッドロケットの概念設計，第 2 回ハイブ
リッドロケットシンポジウム，HR-2019-006 (相模原，2019.7).
53. 岩崎愛樹，中村和行,久原隆博，石村康生，齋藤宏文，高野敦，小型衛星搭載用 SAR アンテナの熱変形の構造的な抑制，
第 61 回構造強度に関する講演会，1A07 (長野，2019).
54. 包景軒,高野敦，CFRP 薄肉円筒の形状不整による座屈強度に対する影響，第 61 回構造強度に関する講演会，1B09 (長野，2019).
55. 水上諒,高野敦，直交異方性角パイプの座屈解析，第 61 回
構造強度に関する講演会，1A18 (長野，2019).
56. R.Kitamura, Constraint Conditional Finite Element Method for
Off-Axial Interfacial Sliding of Fiber Reinforced Composite,
The 2nd International Conference on Numerical Modeling in
Engineering, NME1101, (Beijing, 2019.8).
57. 松本紘宜，田中達也，連続混練プロセスにおけるナノ粒子の分散技術とその応用，同志社大学先端複合材料研究セン
ター若手研究者・学生研究討論会 2018, 19-22 (京都，2018.10).
58. 望月麻央 ，竹村兼一，加藤木秀章，温水浸漬した CFRTPの界面せん断強度に及ぼす乾燥の影響，日本材料学会第 10回自動車用途コンポジットシンポジウム講演論文集, 95(京都，2018.11).
59. 増山健太，田中達也，笹田昌弘，松本紘宜，バイオマス強化複合材料の発泡成形による高機能化に関する研究，日本
材料学会第 10 回自動車用途コンポジットシンポジウム講
演論文集，(京都，2018.11).
60. 松本紘宜，増山健太，笹田昌弘，田中達也，CNF 添加 WPC
複合材料を用いた床部品における断熱性向上に関する技術
開発，同志社大学先端複合材料研究センター2018 年度末研

究成果発表会, 53-56 (京都，2019.3).
61. 大森翔，松岡京甫，松本紘宜，長谷朝博，田中達也，笹田昌弘，伸長流動発生セグメントを用いた高粘度比材料混練の基礎検討，同志社大学先端複合材料研究センター2018 年
度末研究成果発表会, 100-101 (京都，2019.3).
62. K. Matsumoto, S. Omori, M. Sasada and T. Tanaka,
Fundamental Investigation of Extensional Flow Effect on
Dispersion: PP/SEBS Polymer Blends, BIT's 5th Annual World
Congress of Smart Materials 2019, (Roma, 2019.3).
63. 髙木初起，寺島岳史，ガラス遷移温度が沸騰水温度以下のAu 基金属ガラスの開発，日本機械学会講演論文集（関東支部総会講演会），19H02（千葉，2019. 3）
64. 寺島岳史，ガラス遷移温度が低い Au 基金属ガラスの開発，
日本機械学会講演論文集（年次大会），J04216 (秋田，2019.
9).
65. 小高勢也，棚田耀介，武笠孝之，山崎颯生，中尾陽一，工作機械用スピンドルの熱的安定性，IMEC2018（JIMTOF2019
共催），Ａ－２，（東京，2018.11）
66. 山崎颯生，脇谷趣聞，楠山純平，Dmytro Fedorynenko，中尾陽一：熱的安定性向上を目的とした軸心水冷機構を有す
る高速空気静圧ビルトインスピンドルの基本設計，日本機
械学会 北陸信越部 第 56 期 総会・講演会，Ｃ042，（富山，
2019.3）67. 福井大樹，山崎颯生，中尾陽一，楠山純平：空気静圧軸受の変位制御の実験的基礎研究，日本機械学会 関東学生会第58 回学生員卒業研究発表講演会，415，（千葉，2019.3）
68. 川瀬美真，小高勢也,楠山純平，中尾陽一：工作機械用スピ
ンドルのための水温制御システムに関する基礎的研究，日本機械学会 関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，418，（千葉，2019.3）
69. 金邊穂純，田村健昇，Dmytro FEDORYNENKO，楠山 純平，
中尾 陽一，超高速水静圧スピンドルの基本設計，日本機械学会 関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，504，（千葉，2019.3）
70. 田村健昇，金邊穂純，Dmytro FEDORYNENKO，楠山純平，
中尾陽一：超高速水静圧スピンドルの熱的安定性の基礎的検討，日本機械学会 関東学生会第 58 回学生員卒業研究発
表講演会，508，（千葉，2019.3）
71. 脇谷趣聞，山崎颯生，Dmytro FEDORYNENKO，楠山純平，
中尾陽一，軸心冷却構造を備えた高速空気静圧スピンドルの設計，日本機械学会 関東学生会第 58 回学生員卒業研究
発表講演会，512（千葉，2019.3）
72. 楠山純平，小松奏絵，橋本匠海，棚田耀介，中尾陽陽一，
ビルトインモータスピンドルの最適冷却条件に関する研究
第１報：ビルトインモータスピンドルの温度変化シミュレーション，2019 年度砥粒加工学会学術講演会論文集，
481-486（埼玉，2019.8）
73. 小高勢也，川瀬美真，楠山純平，中尾陽一，工作機械用温
度制御システムの開発と制御性能の基礎的評価，2019 年度
砥粒加工学会学術講演会論文集，487-492（埼玉，2019.8）
小高勢也, 川瀬美真, 楠山純平, 中尾陽一, 冷却水温制御による工作機械用スピンドルの温度制御の試み, 日本機械学会第 13 回生産加工・工作機械部門講演会論文集, C03,
225-229, (熊本, 2019. 9).
74. T. Kanemoto, M. Inagaki, I. Samura and Y. Nakanishi,
Counter-Rotating Type Power Units Playing Outstandingly at
On- and Off-Shore Plants, Proc. of the 20th International
Seminar on Hydropower Plants, 183-189 (Vienna, 2018. 11).
75. Y. Nakanishi and Y. Funami, Non-Contact Laser Measurementof Water Jet Spreading Widthsfor Impulse Turbines (Effect of

A-5
A-5

76.

77.

78.

79.

80.

81.

82.

83.

84.

85.

86.

87.

88.

89.

90.

91.

92.

Internal Structure of Nozzle), Proc. of the 14th International
Symposiumon
Experimental
Computational
Aerothermodynamics of Internal Flows (Gdansk, 2019. 7).
原村嘉彦，スターリングエンジン膨張空間の壁面熱伝達，第 21 回スターリングサイクルシンポジウム，(東京,2018.12),
29-34.
原村嘉彦，エントロピ生成の極小化によるスターリングエ
ンジン最適化の可能性，日本設計工学会 2019 年度春季大会
研究発表会，（横浜，2019.5）123-126.
原村嘉彦，酒井太誠，梶川裕登，定常遷移沸騰を実現するための制御パラメータの決定，第 56 回日本伝熱シンポジウ
ム，B232 (徳島，2019.5).
諸隈 崇幸，大久保 英敏，杉野 大洋，廣谷 俊樹，宇高 義郎，霜層被覆面を利用した飽和沸騰熱伝達の促進，第 56回日本伝熱シンポジウム，B132 (徳島，2019.5).
諸隈 崇幸，大久保 英敏，宇高 義郎，廣谷 俊樹，杉野 大洋，霜層被覆面を用いた大気圧飽和液体窒素の非定常プー
ル沸騰熱伝達の促進，第 29 回 環境工学総合シンポジウム
2019，J404 (沖縄，2019.6).
諸星陽裕，小島翔，藤本滋，一木正聡，並列型積層圧電素子を用いた振動発電による無線加速度センサ駆動，第 35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウ
ム，Web 論文集，S-12(札幌，2018.10).
小島翔，藤本滋，一木正聡，諸星陽裕，La 添加 PZT 素子の発電特性，第 35 回「センサ・マイクロマシンと応用シス
テム」シンポジウム，Web 論文集，PLN-171(札幌，2018.10).
藤本滋，高田毅他 6 名，原子力発電所の地震安全原則から具体化される耐震設計法の枠組み，UCB 講演論文集，1447(仙台国際センター，2018.12).
諸星陽裕，藤本滋，一木正聡，小島翔，並列型積層圧電素
子の振動発電による無線加速度センサ駆動(エアコンプレ
ッサーの振動を用いた場合)，日本機械学会関東支部第 25
期総会･講演会，Web 講演論文集，19G08(千葉，2019.3).
小島翔，藤本滋，一木正聡，諸星陽裕，La 添加積層型 PZT素子の発電特性，日本機械学会関東支部第 25 期総会･講演会，Web 講演論文集，19G07(千葉，2019.3).
藤本滋，小島翔，一木正聡，La 添加積層型圧電素子の発電特性および最適負荷インピーダンスに関する検討，日本機
械学会 Dynamics and Design Conference 2019，Web 論文集，441(福岡，2019. 8).
小島翔，藤本滋，一木正聡，La 添加積層型圧電素子を用いた振動発電による加速度センサの駆動実験，日本機械学会
Dynamics and Design Conference 2019，Web 論文集，443(福岡，2019.8).
鈴木健児，大村裕太郎，カム機構を用いた低脈動型水圧モータの設計開発，日本設計工学会 2019 年度春季大会研究発
表講演会講演論文集，147-148 (横浜，2019. 5).
鈴木健児，大村裕太郎，放射線環境下で使用可能な低脈動型水圧モータの設計開発，日本機械学会ロボティクス・メ
カトロニクス講演会 2019 講演論文集 DVD，
2A1-C04.pdf (広島，2019. 6).
鈴木健児，大村裕太郎，放射線環境下で使用可能な低脈動型水圧モータの開発及び性能評価，日本機械学会年次大会，
J11110.pdf (秋田，2019. 9).
澤田克人，中村弘毅，北原篤，山崎徹，実験 SEA によるス
ムースタイヤへの路面入力パワー推定手法の初期検討，騒音制御工学会 2018 年秋季研究発表会，2-2-05（横浜，2018.10）
三山壮，中村弘毅，山崎徹，振動騒音低減のための二段階設計の提案，騒音制御工学会 2018 年秋季研究発表会，2-3-03（横浜，2018.10）
93. 村山誠英，中村弘毅，山崎徹，統計的エネルギー解析法に基づく低振動化設計指針の獲得，騒音制御工学会 2018 年秋
季研究発表会，2-3-04（横浜，2018.10）
94. 武田章善，池田和正，山崎徹，中村弘毅，解析 SEA に基づ
く噴射ポンプ筐体の低振動構造設計，騒音制御工学会 2018年秋季研究発表会，2-3-05（横浜，2018.10）
95. 片岡大雄，坂口元康，中村弘毅，山崎徹，解析 SEA を用いた要素追加による自動車エンジンの低振動化，騒音制御工学会 2018 年秋季研究発表会，2-3-06（横浜，2018.10）
96. 片岡大雄，宮澤昌也，江戸宏一，坂口元康，中村弘毅，山崎徹，解析 SEA を用いたエンジンの要素追加による低振動化，自動車技術会 2018 年秋季大会学術講演会講演予稿集，20186038（名古屋，2018.10）
97. 渡邉亮太，中村弘毅，加茂利明，早川昇邦，飯倉雅彦，山崎徹，車体制振ダンパーの減衰特性のモデル化，（第 3 報）
伝達関数合成法による車体の応答予測，自動車技術会 2018年秋季大会学術講演会講演予稿集，20186044（名古屋，2018.10）98. 三山壮，中村弘毅，山崎徹，村田和宏，篠崎大輝，動吸振
要素付加による平板構造物の広帯域振動設計，自動車技術会 2019 年春季大会学術講演会講演予稿集，20195131（横浜，2019.5）99. 武田章善，池田和正，中村弘毅，山崎徹，解析 SEA に基づ
く要素配置変更による噴射ポンプ筐体の低振動化，自動車技術会 2019 年春季大会学術講演会講演予稿集，20195132（横浜 2019.5）
100. H. Nakamura, R. Watanabe, T. Kamo, N. Hayakawa, M. Iikura
and T. Yamazaki, Predicting the Attenuation Characteristics of a
Micro vibration Damper for Automobile Bodies using Transfer
function Synthesis, Proceedings of inter-noise 2019, 1786
(Madrid, 2019.6)
101. H. Nakamura, R. Watanabe, T. Kamo, N. Hayakawa, M. Iikura
and T. Yamazaki, Predicting the Attenuation Characteristics of a
Micro vibration Damper for Automobile Bodies using Transfer
function Synthesis, Proceedings of inter-noise 2019, 1786
(Madrid, 2019.6)
102. A. Takeda, K. Ikeda, H. Nakamura and T. Yamazaki,
Subsystems’ Layout Change Method based on Analytical SEA
for Vibration Reduction; Utilization for an Injection Pump of an
Engine, Proceedings of inter-noise 2019, 1613, (Madrid, 2019.6)
103. D. Kataoka, H. Nakamura and T. Yamazaki, Vibration Reduction
with Additional Subsystems as absorber or bridge by Using
Analytical SEA, Proceedings of inter-noise 2019, 1553 (Madrid,2019.6)104. K. Ikeda and T. Yamazaki, Extension of Experimental Statistical
Energy Analysis to Structural Vibration with Low Modal
Density, Proceedings of inter-noise 2019, 1512 (Madrid, 2019.6)
105. 片岡大雄，中村弘毅，山崎徹，基本構造部材間の解析 SEA
モデリング，日本機械学会 Dynamics and Design Conference
2019 講演論文集，304（福岡，2019.8）
106. 磯野オクト，山崎徹，中村弘毅，自動車フレームとフロア
パネル間の解析 SEA モデリング，日本機械学会 Dynamics
and Design Conference 2019 講演論文集，312（福岡，2019.8）
107. T. Miyama, H. Nakamura, T. Kikuchi and T. Yamazki,
Low-vibration design for shell structure based on structuralintensity distribution, Proceedings of ICA2019, 000494 (Aachen,2019.9)108. H. Nakamura, K. Sawada, A. Kitahara and T. Yamazaki,
Estimation method of input power from road to tire based on

A-6
A-6
experimental SEA, Proceedings of ICA2019, 001527 (Aachen,2019.9)109. 由井明紀，単結晶 Si ソーラパネルによる水中発電（海面下における発電の可能性検証），日本機械学会 第 13 回生産加工・工作機械部門講演会論文集，C27, 295-297 (熊本, 2019.
9).
110. 福井 拓哉，由井 明紀，北嶋 孝之，研削盤砥石カバーの衝突安全性に関する研究（Solid to SPH による砥石破壊解析手法の検討），日本機械学会 第 13 回生産加工・工作機械部門
講演会論文集，A13, 34 (熊本, 2019. 9).
111. 関谷翔一朗、北嶋孝之，由井明紀，単結晶 SiC の微細切削における工具切れ刃丸みの影響，2019 年度砥粒加工学会学術講演会（埼玉, 2019.8）．
112. 福井拓哉，北嶋孝之，由井明紀，研削盤砥石カバーの衝突安全性に関する研究（カバー材の引張お試験に基づく安全性予測），2019 年度砥粒加工学会学術講演会（埼玉, 2019.8）．

学術誌
1.

江上正，中村嘉孝，野中祐太朗，神奈川大学ロボットプロ
ジェクト活動報告，神奈川大学工学研究，2,175-176(2019).
2. 江上正，宇宙エレベーターへの挑戦，学問への誘い，85-89，
神奈川大学(2019).
3. 高野敦，船見祐揮，軽量・高性能ハイブリッドロケットエ
ンジンの研究・開発，神奈川大学工学研究，2, 97-100(2019.3).
4. 高野敦，「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告（2017），
神奈川大学工学研究，2, 173-174 (2019.3).
5. 舘山哲也，高野敦，ハイブリッドロケット開発・打上げにおける失敗許容設計およびマネジメント, PMAJ Journal, 64(2019).
6. 藤本滋，原子力耐震技術における機械分野の役割，
ENERGYfor the FUTURE，43(3)，20-21（2019-3）.
7. 鈴木健児，ロータリー型水圧サーボ弁を用いた水圧揺動モータの角度制御のためのモデル化，計測と制御（特集：流体を用いたアクチュエーション技術の最前線），57 (11),790-794 (2018).
8. 鈴木健児，水圧サーボ弁の新技術，フルードパワーシステ
ム学会誌，49 (6), 281-283 (2018).
9. 鈴木健児，水圧用リリーフ弁・圧力制御弁・静圧軸受，フルードパワーシステム学会誌，50 (3), 125-128 (2019).
10. 鈴木健児，アクアドライブシステムの新たな構成機器の開発とその制御に関する研究委員会，フルードパワーシステ
ム電子出版緑陰特集号，50 (E1), E68 (2019).
11. 由井明紀，高精密・微細加工のための研削加工技術，機械技術，67 (9), 19-22 (2019).
12. 由井明紀，サファイアウエハの振動援用インフィード研削，
超音波 TECHNO, 3 (2019).

5.

6.

講演・展示会
1.

2.
3.
4.
5.
6.
7.

8.
9.

10.

11.
12.
13.

調査報告書
2.

3.

4.

江上正，松野千加士，守屋元道，平成 29 年度ＳＰＩＤＥＲ
チャレンジ企画報告書 (2019).
中西裕二（水力発電所機器専門委員会委員長として），水力発電所主要機器の技術提出図書記載・審査の手引き，電気共同研究会，75(1), 1-1115 (2019.7)
鈴木健児，丸洗い可能な食品搬送用アクアドライブパラレ
ルリンクロボットの開発，公益財団法人御器谷科学技術財
団，助成研究・国際交流活動報告集 No.27, 36-39 (2019).

江上正，体動による倒立振子型電動車椅子及び段差乗り越え補助機構，第 46 回国際福祉機器展(東京ビッグサイト，
2019.9).
高野敦，超小型ロケットの開発と構造・材料のキー技術，
R＆D 支援センターセミナー(東京，2018.5).
中尾陽一，流体制御技術により浮上化した機械装置の非接
触変位・姿勢制御，JST 新技術説明会,（東京，2018.12）.
楠山純平，ウエハのロータリ研削における加工条件の選定，第８３回ＥＬＩＤ研削セミナー．（埼玉，2019.3）
中尾陽一，楠山純平，2019 年度砥粒加工学会学術講演会，
研究公開（パネル展示）（埼玉，2019.8）
諸隈崇幸，気泡合体過程における気泡間液膜厚さ分布の可視化測定，第 4 回相変化界面研究会（富山, 2018.10）.
鈴木健児，低速高トルク型水圧モータの設計及び内部機構の試作，日本フルードパワーシステム学会，アクアドライ
ブシステムの新たな構成機器の開発とその制御に関する研究委員会 (JFPS 水圧研究会)，(横浜，2019.2).
山崎徹，二段階設計－素性の良い設計と味付け設計，
Ricardo Japan User Conference 2019 基調講演（2019.6）
山崎徹，音響解析手法の活用基礎～低振動低騒音化のための二段階設計をふまえて～，，アドバンスソフト株式会社，
招待講演（東京，2019.7）
A. Yui, Diamond creates Industry 4.0, Project management inIndustry 4.0,Bentara Persada School of Economic Science,
Indonesia (2019.3).
A. Yui, Diamond in Industry 4.0, Universitas Raja Ali Haji
(UMRAH), Indonesia (2019.3).
A. Yui, Diamond Creates New World, International seminar,
University International Batam, Indonesia (2019.3).
A. Yui, Sustainable Electric Power generation in Future,
International Symposium of Business, Technology and Applied
Science 2019, University International Batam, Indonesia(2019.3)

助成金
1.

1.

一般社団法人日本フルードパワー工業会（経済産業省委託），
平成 30 年度省エネルギー等国際標準開発「省 28：安心安
全、クリーン環境を実現する高効率水圧システム(ADS)に関する国際標準化」成果報告書（鈴木健児担当分：WG.C-1「リリーフ弁に係る基本特性と試験方法」），(2019. 2)
山崎徹，平成 30 年度環境省委託業務「自動車単体騒音の低減方策（今後の車外騒音規制）のあり方に関する調査業務」報告書，公益社団法人自動車技術会共同研究センター
将来の車外騒音検討委員会（2019.3）

2.

3.

4.

伊東弘行(代表)，新規バイオマス含有金属除去手法の開発
および適用条件に関する研究，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 19K12406．
江上正（代表），ロープテザーに対する宇宙エレベーターク
ライマーの姿勢制御（継続），平成 30 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 18K04031．
高野敦（代表），軽量・高性能ハイブリッドロケットエンジ
ンの研究・開発，平成 30 年度神奈川大学工学研究所共同研
究．
高野敦（代表），ハイブリッドロケットエンジンの軽量化，大推力化および高燃焼効率化，平成 31 年度神奈川大学工学研究所共同研究．

A-7
A-7
5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

高野敦（代表），高燃焼効率の複合材料製超小型ハイブリッ
ドロケットの研究および開発，公益財団法人高橋産業経済研究財団研究助成事業.
中尾陽一（代表），温度・変位制御機能と高い熱的安定性を有する超高速高剛性水静圧スピンドルの開発，平成 30 年度
科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K06093．
中尾陽一（代表），工作機械における各種熱移動と熱的相互干渉を考慮した統合的温度予測モデルの基礎研究，工作機械技術振興財団，第 40 次試験研究助成 A．
中西裕二（代表），スタビライザによる相反転プロペラの姿
勢制御に関する基礎研究，平成 31 年度共同利用研究，佐賀大学海洋エネルギー研究センター
諸隈崇幸（分担），高熱流束除熱達成に向けた気泡合体が沸騰伝熱に及ぼす影響，平成 29 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K06209．
諸隈崇幸（代表），高熱流束除熱達成に向けた気泡合体が沸騰伝熱に及ぼす影響，平成 31 年度科学研究費補助金，若手研究，課題番号 19K14904．
藤本滋（代表），高出力積層圧電素子の振動発電を電源とる
設備状態監視手法に関する研究，平成 30 年度科学研究費補助金（平成 30 年度～32 年度），基盤研究（C），課題番号
18K04030．
山崎徹（代表），振動エネルギー伝搬解析を用いた機械構造
物の低振動初期設計，公益財団法人トランスコスモス財団
調査研究助成由井明紀（代表），工作機械安全カバーの衝突安全性に関する研究－飛翔体先端形状の影響－，公益財団法人マザック財団，(2019.5)．

特許(公開)
1. 由井明紀，水中太陽光発電システム，特開 2019-163124．

海外出張
1. 山崎徹，inter-noise 2019，Organizer（2019.6）
2. 由 井 明 紀 ， 招 聘 研 究 ， Nanyang Technological University,
Singapore (2019. 8-9).
3. 由 井 明 紀 ，euspen’s International Conference & Exhibition,
Bilbao, Spain (2019. 6).
4. 由井明紀，International Seminar 招聘講演，Universitas Raja Ali
Haji (UMRAH), Indonesia (2019.3).
5. 由 井 明 紀 ， The International Symposium on Advances inAbrasive Technology, Toronto, Canada (2018.10)

その他
1.
2.
3.
4.
5.

受託研究
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

高野敦（代表），ロケット搭載モジュールの共同開発，株式会社フルハートジャパン
竹村兼一，CNF 複合材モデルの作成と特性評価，トクラス
株式会社
中尾陽一，楠山純平，脆性材料向け，低振動かつ高精度回転研磨装置の開発，不二越機械工業株式会社．
山崎徹，受託研究，株式会社ＩＨＩ
山崎徹，受託研究，信越ポリマー株式会社
山崎徹，受託研究，みずほ情報総研株式会社
山崎徹，共同研究，ヤマハ発動機株式会社
山崎徹，研究奨学寄附金，三菱自動車工業株式会社
山崎徹，研究奨学寄附金，一般社団法人次世代音振基盤技術研究会
山崎徹，研究奨学寄附金，株式会社ブリヂストン
山崎徹，受託研究，株式会社デンソー
山崎徹，受託研究，トヨタ自動車株式会社
山崎徹，受託研究，日本発条株式会社
中村弘毅，受託研究，ヤマハ発動機

電気電子情報工学科
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

2.

3.

4.

特許(取得)
1.
2.
3.

江上正，梅本和希，座位搭乗装置，移動または向き変更を指示する座位搭乗装置，特許第 6425265 号．
江上正，梅本和希，自走式移動装置，スパイラル推進機構を持つ移動装置，特許第 6472138 号．
田中達也，松本紘宜，多軸混連機を用いたナノコンポジッ
トの製造方法並びにこれらに用いるディスク型セグメント，
特許第 6532638 号．

高野敦，神奈川大，来月にロケット飛行実証 都内の中小と部品開発，日刊工業新聞 (2019.8.21)．
高野敦，神奈川大学，町工場と共同でロケット開発 来月中
旬打ち上げ計画，SankeiBiz（2019.9.11）
高野敦，大田区の技術で宇宙を目指す 神奈川大学と町工場連携してロケット開発，JCOM 大田（2019.9.19）
由井明紀, Visiting Professor of Bentara Persada School of
Economic Science, Indonesia (2019.3).
由井明紀, Principal Executive Researcher, Energy & ResearchCenter @ Nanyang Technological University (2019.8).

5.

6.

7.

X. Wang, Z. Ma, T. Xie, M. Ohira, C.-P. Chen, G. Lu, Synthesis
Theory of Ultra-Wideband Bandpass Transformer and Its
Wilkinson Power Divider Application With Perfect In-Band
Reflection/Isolation, IEEE Transactions on Microwave Theory
and Techniques, 67(8), 3377 – 3390, ISSN: 0018-9480 Online
ISSN:
1557-9670
DigitalObjectIdentifier:10.1109/TMTT.2019.2918539, (2019.8).
Z. Zhang, Y. Tsuji, M. Eguchi, and C.-P. Chen, Polarization
Converter Based on Square Lattice Photonic Crystal Fiber with
Double-Hole Units,
Crystals 9(2):58,(11 pages)(doi:10.3390/cryst9020058), (2019.1).
D. Gabriel, R. Kojima, K. Hoshiba, K. Itoyama, K. Nishida and
K. Nakadai, 2D sound source position estimation using
microphone arrays and its application to a VR-based bird song
analysis system, Advanced Robotics, 33 (7-8), 403-414, (2019).
齊藤隆弘，小松隆，三次元 DFT 領域における動画像の疎性―理論解析と統計的評価―，電子情報通信学会論文誌 D,
J102-D(4). 336-349,(2019.4).
新中新二，鉄損考慮を要する独立二重三相巻線永久磁石同期モータ(動的数学モデルとベクトルシミュレータ)，電気学会論文誌 D, Vol.138, No.10, pp.817-830, (2018.10).
古泉一樹，新中新二，低分解能ホールセンサを用いた PMSMのための耐故障形ベクトル法の新規有用性評価，電気学会
論文誌 D, Vol.138, No.10, pp.839-840, (2018.10).
新中新二，一般化磁束推定法による位相含有磁束の推定を中核とした同期リラクタンスモータのセンサレスベクトル

A-8
A-8

8.

9.

制御)，電気学会論文誌 D, Vol.139, No.1, pp.83-92, (2019.1).
中村直人，新中新二，センサレス誘導電動機の広範囲駆動のための直接周波数形ベクトル制御，電気学会論文誌 D,
Vol.139, No.5, pp.450-458, (2019.5).
河村真吾，辻寧英，張沢君，座標変換に基づく有限要素ビーム伝搬法によるテーパ型偏波分離素子の設計に関する検討 ”, 電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌 , Vol. J102-C, No. 5,
pp.124-130, (2019.5).

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

Perceptual Hashing based on Machine Learning for Blockchain
and Digital Watermarking'', Zhaoxiong Meng, Tetsuya
Morizumi, Hirotsugu Kinoshita, Sumiko Miyata, MENG
Zhaoxiong, MORIZUMI Tetsuya, KINOSHITA Hirotsugu,
MIYATA Sumiko, IEEE World Conference on Smart Trends in
Systems, Security and Sustainability, WS4-4-08 (2019).
2. T. Komatsu, T.Saito, Statistical Modeling for 3-D DFT
Coefficients of Moving-Image Sequences and its Application to
Denoising, ICIP2-18,WA.P2.1,(2018.10)
3. T. Saito, T. Komatsu, Statistical Modeling of a Moving-Image
Sequence in the 3-D DFT Domain, TENCON2018, No.
1570458504, (2018.10)
4. Khilda Afifah, Muhammad Arijal, Nicodimus Retdian, Takeshi
Shima, Second-Order N-path Notch Filter for Hum Noise
Suppression, 2018 International Symposium on Electronics andSmart Devices (ISESD), (2018).
5.
Khilda Afifah, Muhammad Arijal, Nicodimus Retdian, Takeshi
Shima, Experiment of 3-Phase N-Path Filter for Hum Noise
Suppression, 2019 IEEE International Symposium on Circuits
and Systems (ISCAS), (2019).
6. Tamiki Ohtsuka, Shun Kozuki, Takeshi Shima, Nicodimus
Retdian, Multi-phase ring-coupled oscillator for TDC using
differential inverter, 2019 5th International Conference on
Event-Based Control, Communication, and Signal Processing(EBCCSP), (2019).
7. T. Shima, S. Kozuki, T. Otsuka, N. Retdian, Multi-phasering-coupled oscillator for TDC using a differential inverter withan oscillation frequency booster circuit, 2019 IEEE 31st
International Conference on Microelectronics (MIEL), (2019).
8. N. Nakamura and S. Shinnaka, A Direct-Frequency Vector
Control Method for the Wide-Range Operation of Sensorless
Induction Motors, Proc. of the 13th IEEE International
Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS2019) (Toulouse, France, 2019.7).
9. T. Hakamata, H. Yamashita, K. Watanabe, K. Hoshiba, T.
Tsuchiya and N. Endoh, Control of sound pressure in audible
spot using parametric speakers, Proc. 23rd International
Congress on Acoustics (ICA), 2690-2695, (Aachen, 2019. 9).
10. H. Yamashita, T. Hakamata, K. Abukawa, T. Sato, S. Matsumoto,K. Hoshiba, T. Tsuchiya and N. Endoh, Non-contact Thickness
Gauging Method based on Frequency Analysis using
Underwater Ultrasonic for Steel Structures, Proc. 23rd
International Congress on Acoustics (ICA), Topic25-407,(Aachen, 2019. 9).
11. D. Gabriel, R. Kojima, K. Hoshiba, K. Itoyama, K. Nishida and
K. Nakadai, Design and Assessment of Multiple-Sound Source
Localization Using Microphone Arrays, Proc. 2019 IEEE/SICE
International Symposium on System Integrations (SII), 199-294,(Paris, 2019. 1).

12. R. Kojima, O. Sugiyama, K. Hoshiba, R. Suzuki and K. Nakadai,
HARK-Bird-Box: A Portable Real-Time Bird Song Scene
Analysis System, Proc. 2018 IEEE/RSJ International
Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS),
2497-2502, (Madrid, 2018. 10).
13. [Invited] C.-P. Chen, T. Anada and X. Wang, Novel Bandpass
Filter Using Metallic Photonic Crystal Structure, International
Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology(ICMMT 2019), 3-pages, (2019.5).
14. [Invited] X. Wang, B. Wu, Q. Wang, Z. Ma, C.-P. Chen, Design
Approach of Single-/Dual-Band Wilkinson Power Dividers with
Single/Two Section Transmission Line Transformers,
International Conference on Microwave and Millimeter Wave
Technology (ICMMT 2019), 3-pages, (2019.5).
15. C. Xie, Z. Zhang, Y. Tsuji, E. Masashi, C.-P. Chen and T. Anada，Study on Polarization Rotator Based on Photonic Crystal Fiberwith Double Hole Unit Cell, Asia Communications andPhotonics Conference 2018(ACP2018), 3-pages, DOI:
10.1109/ACP.2018.8596207, (Hangzhou, China, 2018.10).
16. C. Xie, C.-P. Chen, Z. Zhang and T. Anada, Theoretical Designof M-PhC Bandpass Filter In THz Regime, Proc. Asia PacificMicrowave Conference 2018, pp. 116-119, (3-pages) DOI:
10.1109/EuMC.2016.7824291, ((Kyoto, 2018.11).
17. S. Takeda, T. Anada, C.-P. Chen, A Theoretical Synthesis of
Coupling Matrix by Eigen Mode Expansion Method andHouseholder Transform, Proc. 48th European Micro. Conf.
(EuMW2018), pp. 364-367, (Session EuMC21-3) DOI:
10.23919/EuMC.2018.8541567, (Madrid, Spain, 2018.9).
18. C.-P. Chen, D. Tetsuda, Z. Zhang, T. Anada, S. Takeda, X. Wang
and Z. Ma, Synthesis of Novel Wideband Filter using
Stub-Loaded Parallel-Coupled-Lines, Proc. 48th European
Micro. Conf. (EuMW2018), pp. 372-375, (Session EuMC21-5)
DOI: 10.23919/EuMC.2018.8541652, (Madrid, Spain, 2018.9).
19. X. Wang, Z. Ma, M. Ohira, C.-P. Chen, T. Anada, Compact
Tunable Wilkinson Power Divider With Simple Structure, Proc.
48th European Micro. Conf. (EuMW2018), pp. 41-44, (Session
EuMC03-1) DOI: 10.23919/EuMC.2018.8541384, (Madrid,
Spain, 2018.9).
20. S. Namba, J. Tsuji and M. Noto, Image-based Analysis of Water
Content Change in Tomato Cultivation, Proc. of 2018 IEEE
International Conference on Systems, Man, and Cybernetics,
2200-2205, (Miyazaki, 2018.10).
21. K. Kobayashi, J. Tsuji and M. Noto, Evaluation of Data
Augmentation for Image-Based Plant-Disease Detection, Proc.
of 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, andCybernetics, 2206-2211, (Miyazaki, 2018.10).
22. N. Matsuki, T. Matsui, K. Michishio, B. E. O'Rourke, N.
Oshima and A. Uedono, Fast Optical Characterization of
Microvoid Size in Hydrogenated Amorphous Silicon: Study on
the Universal Applicability of the Correlation between theMicrovoid Size and the Optical Constant, Proc. Int. Workshop
on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices 2019, 2-3,
(Kyoto, 2018. 7).

口頭発表
1.

2.

森住哲也，確率測度的テクストと決定論的テクストを循環させる逆強化学習システムの倫理とは何か，信学技報, 118,
345, SITE2018-62, pp. 17-23, (2018.12).
森住哲也，情報理論的尺度に基づく家族的類似クラスター

A-9
A-9

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.
11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

の順序関係の学習可能性について ～ ベイジアン逆強化学
習の報酬を家族的類似度と見做すこととは何か？ ～，信学
技報, 118,480, SITE2018-76, pp. 133-140, (2019.3).
紅林宏祐，森住哲也，木下宏揚，Boid 的アノーテーションと Labeled-LDA による家族的類似の推論規則生成 ～ 推論
攻撃分析と covert channel 攻撃分析を統合する機械学習的
アプ ロ ー チ ～", 信 学技 報, 119, 141, SITE2019-36, pp.
243-249, (2019.7).
森住哲也，必ずしも完全に分有されないロゴスと言語ゲー
ムをつなぐ確率的存在者 ～ セキュリティモデルの限界と人工知能の可能性 ～，信学技報, 119, 141, SITE2019-43, pp.
317-324, (2019.7).
齊藤隆弘，小松隆，三次元 DFT 領域における動画像の疎性の統計的モデリング－Gaussian Scale Mixture 分布モデ
ルから二成分混合型球対称ガウス分布モデルへ－，画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウ
ム,P-1-5,(2018.11).
御子柴裕一，小松隆，齊藤隆弘，動画像の三次元 DFT 係数の統計的モデリング―二成分混合型球対称ガウス分布のモデルパラメータの時間変動―，画像符号化シンポジウ
ム・映像メディア処理シンポジウム,P-5-4, (2018.11).
小松隆，齊藤隆弘，三次元 ST-DFT 動画像復元法の性能評
価，画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジ
ウム,P-5-20, (2018.11).
小松隆，齊藤隆弘，3-D MS2T-DFT を用いたポアソン‐ガウ
シアン動画像の復元，電子情報通信学会総合大会, D-11-11,(2019.3).
齊藤隆弘，小松隆，飯髙建，平均値分離 3-D ST-DFT 領域
での動画像の階層的クラスタリング，電子情報通信学会総合大会, D-11-12, (2019.3).
小松隆，齊藤隆弘，
CFA 動画像データの雑音除去法の検討，
電子情報通信学会ソサイエティ大会,A-8-11, (2019.9)
猪狩京司, 斎藤温, 島健, 音質変化を目的とする偶高調波発生回路に関する研究, 電気学会電子回路研究会，
ECT-019-016, (2019.3).
林歩花, 斎藤温, 島健, ポートフォリオ分析による音質評
価 法 の 提 案 , 電 気 学 会 電 子 回 路 研 究 会 ， ECT-019-017,(2019.3).
岩田英知, 島健, LNA における周波数特性を含めた雑音除去性能の改善に関する研究, 電気学会電子回路研究会，
ECT-019-026, (2019.3).
嶋田賢作，中村直人，新中新二，鉄損を有する PMSM の広範囲駆動のための電流指令値決定法の実機検証，平成 31
年電気学会全国大会講演論文集, 5, pp.161-162, (札幌，2019.3)
杉山文哉，中村直人，細岡竜，軌跡指向形ベクトル制御法
による永久磁石同期モータの非電圧制限下最小銅損駆動，
平成 31 年電気学会全国大会講演論文集, 5, pp.181-182, (札幌，2019.3)
半田秀斗，新中新二，非正弦誘起電圧を持つ永久磁石同期モータの高品質トルク制御，平成 31 年電気学会全国大会講演論文集, 5, pp.183-184, (札幌，2019.3)
近藤輝朋，新中新二，SynRM の高周波電圧印加法によるセンサレ駆動の実機検証，平成 31 年電気学会全国大会講演論
文集, 5, pp.195-196, (札幌，2019.3)
中村直人，新中新二，センサレス誘導電動機のための直接
周波数形ベクトル制御法のロバスト検証，平成 31 年電気学会全国大会講演論文集, 5, pp.213-214, (札幌，2019.3)
森田隼英，新中新二，誘導モータの状態オブザーバ形ベク
トル制御，平成 31 年電気学会全国大会講演論文集, 5,

pp.217-218, (札幌，2019.3)
20. 中村直人，新中新二，回転子抵抗の変動のロバストなすべ
り周波数形ベクトル制御法を用いた誘導電動機ベクトル制
御法，2019 年電気学会産業応用部門大会講演論文集, Ⅲ,
pp.197-202, (長崎，2019.8).
21. 新中新二，dq 軸間磁束干渉をもつ同期リラクタンスモータの電流制御・効率駆動・突極位相推定，2019 年電気学会産業応用部門大会講演論文集, Ⅲ, pp.211-216, (長崎，2019.8).
22. 内田悠介，中村直人，新中新二，非正弦誘起電圧を有する
永久磁石同期モータの静的フィードフォワード制御を用いたトルクリプル抑制法，2019 年電気学会産業応用部門大会
講演論文集, Ⅲ, pp.359-360, (長崎，2019.8).
23. 米山雄貴，新中新二，独立二重三相巻線永久磁石同期モータのセンサレスベクトル制御，2019 年電気学会産業応用部
門大会講演論文集, Y-132, (長崎，2019.8).
24. 袴田拓実, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, 二つのパラメ
トリックスピーカを用いた複数の周波数を含む局所的可聴領域形成における音圧制御の検討, 電子情報通信学会ソサ
イエティ大会, 23, (豊中, 2019. 9).
25. 干場功太郎, 下村竹蔵, 土屋健伸, MUSIC 法に基づく空中
音響センシング手法の室内環境における実験的評価, 第 37回日本ロボット学会学術講演会, RSJ2019AC212-01, (東京,2019. 9).
26. 袴田拓実, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, 二つのパラメ
トリックスピーカを用いた局所的可聴領域形成における複数周波数同時制御の検討 第 37 回日本ロボット学会学術講演会, RSJ2019AC211-04, (東京, 2019. 9).
27. 峰島湖隆, 袴田拓実, 土屋健伸, 干場功太郎, 遠藤信行, 浅海における WE-FDTD 法と PE 法を組み合わせた音波伝搬
解析手法, 海洋音響学会研究発表会, 1-4, (東京, 2019. 5).
28. 峰島湖隆，袴田拓実，土屋健伸，干場功太郎，遠藤信行，
時間領域差分法と放物型方程式法を組み合わせた海洋内の長距離音波伝搬解析，電子情報通信学会 超音波研究会,
31-34, (東京, 2019. 4).
29. 峰島湖隆, 藤井俊一, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行,
WE-FDTD 法と PE 法を組み合わせた長距離の海洋内音波
伝搬解析手法の検討, 日本音響学会春季研究発表会, 21-22,(調布, 2019. 3).
30. 藤井俊一, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, 無鰾魚体内の骨がターゲットストレングスに与える影響の解析, 日本音響学会春季研究発表会, 19-20, (調布, 2019. 3).
31. 山下洋佳, 虻川和紀, 佐藤智夫, 松本さゆり, 干場功太郎,
土屋健伸, 遠藤信行, 実環境における水中超音波を用いた
非接触板厚測定手法の検討, 日本音響学会春季研究発表会,
17-18 (調布, 2019. 3).
32. 袴田拓実, 山下洋佳, 渡邉圭祐, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, 周波数特性を考慮した二つのパラメトリックスピーカによる局所的可聴領域の制御, 電子情報通信学会 超音波研究会, 61-64, (京都, 2019. 1).
33. 峰島湖隆, 藤井俊一, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, エアガンが生物に与える影響についての非線形性を考慮した
音波伝搬解析, 電子情報通信学会 超音波研究会, 35-38, (京都, 2019. 1).
34. 藤井俊一, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, 鰾の有無がターゲットストレングスに与える影響の解析, 電子情報通信学会 超音波研究会, 31-34, (京都, 2019. 1).
35. 公文誠, 若林瑞保, 干場功太郎, 中臺一博, 奥乃博, ドローンによる地上音源の位置推定 - HARK を用いたドローン
聴覚の取り組み, 第 19 回計測自動制御学会システムインテ
グレーション部門講演会, 2E3-09, (大阪, 2018. 12).

A-10
A-10
36. 加川敏規, 小野文枝, 単麟, 三浦龍, 中臺一博, 干場功太郎,
公文誠, 奥乃博, 加藤晋, 児島史秀, 920MHz 帯マルチホッ
プ無線通信システムを用いたドローン制御およびセンサデータ伝送の実証実験, 電子情報通信学会 高信頼制御通信研究会, 217-221, (宮古島, 2018. 12).
37. 干場功太郎, 土屋健伸, MUSIC 法に基づく空中音響センシ
ング手法の検討, 第 52 回人工知能学会 AI チャレンジ研究会, 40-45, (東京, 2018. 12).
38. 公文誠, 中臺一博, 干場功太郎, 奥乃博, 地上音源の位置推定を行うドローン聴覚システムのための分散処理環境の開発, 第 52 回人工知能学会 AI チャレンジ研究会, 5-10 (東京,2018. 12).
39. 袴田拓実, 渡邉圭祐, 干場功太郎, 土屋健伸, 遠藤信行, パ
ラメトリックスピーカを用いた局所的可聴領域形成における領域制御の検討, 第 52 回人工知能学会 AI チャレンジ研究会, 1-4, (東京, 2018. 12).
40. D. Gabriel, R. Kojima, K. Hoshiba, K. Itoyama, K. Nishida and
K. Nakadai, 2018 IEEE/RSJ International Conference onIntelligent Robots and Systems (IROS), Late breaking resuls(Madrid, 2018. 10).
41. 勝野絵梨香, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, 武田重喜, 結
合行列に基づく非対称誘導性ポスト MPhC4 段 BPF の設計,2019 年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, エレクトロニクス, C-2-70, pp.77, (大阪, 2019.9).
42. 武田重喜, 穴田哲夫, 陳 春平, スミスチャートと多次元の図式解釈, 2019 年電子情報通信学会ソサイエティ大会
講演論文集, エレクトロニクス, C-2-58, pp.65, (大阪,2019.9).
43. 久保田倫代, 中嶋政幸, 武田重喜, 陳 春平, 28GHz 帯導波
管 BPF で 2 倍波を抑制する一手法, 2019 年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, エレクトロニクス,
C-2-69, pp.76, (大阪, 2019.9).
44. Zejun Zhang, Yasuhide Tsuji, Masashi Eguchi, Chun-ping Chen,
Design of Compact Polarization Rotator Based on Slot
Waveguide, 2019 年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演 論 文 集 , エ レ ク ト ロ ニ ク ス , C-3-33, pp.125, ( 大 阪 ,2019.9).
45. 勝野絵梨香, 陳 春平, 佐藤知正, 張 沢君, 穴田哲夫, 結
合行列に基づく K 帯金属フォトニック結晶 BPF の合理的設計, 信学技報, vol. 119, no. 127, MW2019-50, pp. 177-182,(2019.7).
46. 張 沢君, 辻 寧英, 江口真史, 陳 春平, 非対称スロット
シリコン導波路を用いた偏光変換素子の設計, 信学技報,
vol. 119, no. 129, EST2019-24, pp. 97-100, (2019.7).
47. 武田重喜, 久保田倫代, 穴田哲夫, 陳 春平, 結合マトリク
ス法と Householder 変換, 2019 年電子情報通信学会総合大会
講 演 論 文 集 , エ レ ク ト ロ ニ ク ス , C-2-66, p.85, ( 東 京 ,2019.3).
48. 勝野絵梨香, 謝 成龍, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, 武
田重喜, 金属フォトニック結晶によるミリ波 5 段バンドパ
スフィルタの設計, 2019 年電子情報通信学会総合大会講演
論文集, エレクトロニクス, C-15-25, p.222, (東京, 2019.3).
49. 池内裕章, 陳 春平, 牛嶋 優, 神岡 純, 高野恭弥, 村田
健太郎, 清水隆志,［特別講演］2018 年ヨーロッパマイクロ波会議出席報告, 信学技報, vol. 118, no. 403, MW2018-140,
pp. 23-30, (2019.1).
50. 鐵田大輔, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, 電子スイッチを用いたフィルタの合理的設計の一検討, 信学技報, vol. 118,
no. 400, EST2018-97, pp. 113-118, (2019.1)..
51. 謝 成龍, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, エアギャップ付

52.

53.

54.

55.

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

63.

64.

65.

66.

67.

き M-PhC による点欠陥共振器のシミュレーションと測定,
信学技報, vol. 118, no. 361, MW2018-114, pp. 1-5, (2018.12).
鐵田大輔, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, 電子スイッチを用いたバンドパス/オールストップ切り替え可能なフィル
タの一検討, 信学技報, vol. 118, no. 361, MW2018-116, pp.
13-18, (2018.12).
謝 成龍, 陳 春平, 張 沢君, 穴田哲夫, 金属フォトニッ
ク結晶による点欠陥共振器を用いたバンドパスフィルタの理論設計, 信学技報, vol. 118, no. 248, MW2018-85, pp. 95-99,(2018.10).
江花昭哉ショーン，中山明芳，阿部晋，渡邉騎通，
Nb/Al-AlOx/Nb ジョセフソン接合と dc-SQUID を流れる超伝導電流の二次元磁界変調特性，2019 年電子情報通信学会
ソサイエティ大会，C8-8 (大阪，2019.9).
彦坂 卓哉，中山 明芳，阿部 晋，渡邉 騎通，磁束トラッ
プ が Nb 超 伝 導 ト ン ネ ル 接 合 に 流 れ る
ジョセフソン電流に与える影響，2019 年電子情報通信学会
ソサイエティ大会，C8-9 (大阪，2019.9).
渡邉 騎通，名取 あす加，阿部 晋，中山 明芳，ジョセフ
ソン電流の二次元磁界変調特性と垂直磁界依存性，2019 年
第 80 回応用物理学会秋季学術講演会，20a-C213-1 (北海道，2019.9).
難波脩人，辻 順平，能登正人，農作物の潅水制御最適化に向けた強化学習手法の検討，情報処理学会第 81 回全国大会，4S-04, (福岡，2019.3).
小林賢一，辻 順平，能登正人，Deep Learning 向け Data
Augmentation の評価手法の提案 -Fréchet Inception Distanceに基づく方法-，情報処理学会第 81 回全国大会，4R-04, (福岡，2019.3).
杉山友亮，辻 順平，能登正人，測域センサを用いた自律型水中ロボットの障害物回避シミュレーション，情報処理学会第 81 回全国大会, 6R-01, (福岡，2019.3).
古川翔太，辻 順平，能登正人，テーマパーク問題におけるナッシュ均衡解と全体最適解の分析，情報処理学会第 81
回全国大会, 5U-05, (福岡，2019.3).
難波脩人，辻 順平，能登正人，農作物の自動潅水制御に向けたニューラルネットワークを用いた Q 学習，2019 年度
人工知能学会全国大会（第 33 回）, 1F3-OS-17a-04, (新潟，2019.6).
難波脩人，辻 順平，能登正人，ニューラルネットワークを用いた Q 学習による農作物の栽培に向けた試み，第 18回情報科学技術フォーラム, F-013, (岡山，2019.9).
S. Hirano, K. Ide, T. Sato and N. Matsuki, Properties of Halide
Perovskite thin-films Fabricated via Atmospheric Pressure
Chemical Vapor Deposition, The 28th Annual Meeting of theMaterials Research Society of Japan, B4-O19-003, (Kitakyusyu,
2018. 12).
Y. Yamazaki, R. Abe, T. Sato and N. Matsuki, Development ofElectron-Catalyst Devices based on the Impact Ionization Effectin TiO2, The 28th Annual Meeting of the Materials ResearchSociety of Japan, B4-O19-002, (Kitakyusyu, 2018. 12).
N. Matsuki, Development of Novel functional biomolecular thinsolid films via combinatorial infrared laser molecular beam
deposition, PM-48, (Tsukuba, 2019. 3).
横山岬，吉田剛，松木伸行，大越昌幸，ArF レーザーを用いたシリコーンゴム表面への微細隆起構造の作製，第 80回応用物理学会秋季学術講演会, 19a-N304-3 (北海道，2019.
3).
白井里奈，ミロワウメダ，阿部優汰，佐藤知正，松木伸行，
静電塗布法によるペロブスカイト太陽電池の製膜プロセス

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68.

69.

70.

71.

72.

開発，第 80 回応用物理学会秋季学術講演会，19a-E101-12,(北海道，2019. 3).
[Invited Lecture] N. Matsuki, T. Matsui, K. Michishio, B. E. O’
Rourke, Nagayasu Oshima, and Akira Uedono, Characterizationof the near-interface microstructure of a-Si:H/c-Si
heterojunction solar cells based on positron annihilation
spectroscopy, Advanced Functional Materials Congress, Session
15 No. 2, (Stockholm, 2019.3).
清水慶太郎，小林 立，鈴木 温，米田征司，山口栄雄，
振動法による DNA の変性と定量評価，電子情報通信学会
音響・超音波サブソサイエティ合同研究会, US-2, (京都,2019. 1).
小林 立，清水慶太郎，鈴木 温，米田征司，山口栄雄，
可聴周波数振動による DNA 変性機構と増幅，電子情報通信学会 音響・超音波サブソサイエティ合同研究会, US-3
(京都, 2019. 1).
小林 立，米田征司，山口栄雄，可聴周波数振動の DNA
増幅への応用，2019 年電気学会産業応用部門大会, Y-177,(長崎, 2019. 8).
R. Kobayashi, S. Yoneda and S. Yamaguchi, DNA amplification
by sound and ultrasound frequency vibration, ICA2019,(Aachen, 2019. 9).

学術誌
1.
2.

米田征司，神奈川支所における最近の活動状況，電気学会
誌，139 (3), 175, (2019).
米田征司，研究グループ紹介，電気学会論文誌Ｂ（電力・エネルギー部門誌），139 (9), NL9_2, (2019).

1.
2.
3.
4.

5.
6.

助成金
1.

2.

3.
4.

5.

著書
1.
2.

3.

新中新二，詳解 同期モータのベクトル制御技術，ISBN978-4-501-11820-4 東京電機大学出版局 (2019.6).
K. Nonami, K. Hoshiba, K. Nakadai, M. Kumon, H. G. Okuno,
Y. Tanabe, K. Yonezawa, H. Tokutake, S. Suzuki, K. Yamaguchi,
S. Sunada, T. Takaki, T. Nakata, R. Noda, H. Liu and S.
Tadokoro, Recent R&D Technologies and Future Prospective of
Flying Robot in Tough Robotics Challenge, Disaster Robotics Results from the ImPACT Tough Robotics Challenge, 77-142,
Satoshi Tadokoro Ed., Springer Tracts in Advanced Robotics
128, 77-142, (2019).
陳 春平, 高周波対応部材の開発動向と 5G，ミリ波レーダ
ーへの応用，（執筆分：第 7 章 第 11 節 ミリ波・サブミ
リ波帯におけるフォトニック結晶構造を応用したバンドパ
スフィルタの理論設計と開発, pp.451-466），技術情報協会，（ 総 ペ ー ジ ： 554 ） ISBN-10: 4861047331
ISBN-13:
978-4861047336, (2019.1)

調査報告書
1. 松木伸行，擬定常状態光伝導度測定システム，平成 28 年度
工学部特別予算重要機器整備費関連研究報告，神奈川大学
工学研究, 2, 91-92, (2019).
2. 松木伸行，山口栄雄，本橋輝樹，米田征司，佐藤知正，無機触媒／半導体ハイブリッド型水素・酸素生成太陽光熱電池の創製，神奈川大学 工学研究, 2, 101-104, (2019).

6.

7.

8.

9.

島健，研究代表者，初期視覚モデルの応用による時間ディジタル変換回路の研究，科研費，基盤研究 C（一般），2016
年 4 月より 2019 年 3 月
干場功太郎 (分担), 実環境で音を聞き分けるドローン聴覚の体系化, 平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究(A), 課
題番号 19H00750.
土屋健伸（代表），光・電磁波および超音波による先端的なセンサー技術の開発，神奈川大学共同研究奨励助成金
陳春平，穴田哲夫，5G 無線通信を支えるマルチバンドとミ
リ波デバイスの理論設計による迅速開発，平成 30 年度年度
科学研究費助成金・基盤研究（C），課題番号 16K06320．
中山明芳（代表），ジョセフソン電流の２次元磁界変調特性を使った超伝導量子干渉計ホログラム，平成 29 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 19K04538．
山口栄雄（代表），米田征司（分担），振動を用いた 37℃秒
速 DNA 増幅装置の開発，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（B），課題番号 18H03524．
松木伸行（代表），超高真空製膜装置用脱着式ポータブル走
査型電気化学セル顕微鏡の開発，地方独立行政法人神奈川
県立産業技術総合研究所産学公連携事業化促進研究（2018~2019 年度）．
松木伸行（代表），DNA のレーザー分子線堆積に基づくニューパラダイム：新奇ハイブリッド薄膜材料の創製，2019年度工学研究所共同研究 A（2018~2019 年度）．
松木伸行（代表），ネット・ゼロ・エネルギーハウス実現のための光熱エネルギー変換システム創製，共同研究奨励助
成（2017~2019 年度）.

受託研究
1. 土屋健伸，株式会社デンソー, 車載超音波センサによるイメージングの研究2. 松木伸行，再生可能エネルギー分野への静電塗布工法応用開発，ナガセテクノエンジニアリング株式会社．
3. 松木伸行，コンビナトリアルレーザーMBE(Molecular Beam
Epitaxy)による新規薄膜機能材料創製，AGC 株式会社．

特許(取得)
1.

講演・展示会中村聡，伊丹誠，移動受信特性改善について，映像情報メディア学会 年次大会,企画 2-6, (2019.8).
干場功太郎, ImPACT タフ・ロボティクス・チャレンジ 第
7 回フィールド評価会, (南相馬, 2018. 11).
干場功太郎, 危機管理産業展 (RISCON TOKYO), (東京,2018. 10).
陳 春平, マイクロ波フィルタ設計入門：基礎および設計事
例, Microwave Workshops and Exhibition 2018(MWE 2018),
Nov. 28-30, (横浜，2018.11).
陳・張研究室，Microwave Workshops & Exhibition 2018
(MWE2018) 出展 (横浜，2018.11).
小林一樹，中山明芳，阿部 晋，渡邉騎通，Nb/Al-AlOx/Nb
ジョセフソン接合における Al 層の膜厚がジョセフソン電流の磁界依存性に与える影響，2019 年 第 80 回応用物理学会秋季学術講演会，19a-PB2-19 (北海道，2019.9).

Shigeo Yamaguchi, Nucleic Acid Denaturation Apparatus,
Method for Denaturing Nucleic Acid and Method for
Amplifying Nucleic Acid, US 10280448 B2, (2019.5).

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物質生命化学科

海外出張
1.

2.

N. Watanabe, A. Natori, C.-P. Chen and A. Nakayama,
Perpendicular magnetic field dependence of the Josephsoncurrent,
14th
EuropeanConferenceonAppliedSuperconductivity (Glasgow, 2019.9).
N. Watanabe, S. Atsumi, S. Abe and A. Nakayama,Two-dimensional magnetic field dependence of the dc-SQUID,
14th European Conference on Applied Superconductivity(Glasgow, 2019.9).

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

2.

褒賞
1.

2.

3.

4.

5.
6.

7.

8.

9.

D. Gabriel, R. Kojima, K. Hoshiba, K. Itoyama, K. Nishida and
K. Nakadai, Design and Assessment of Multiple-Sound Source
Localization Using Microphone Arrays, Best Paper Award
Finalist, 2019 IEEE/SICE International Symposium on System
Integrations (SII), (2019. 1).
公文誠, 若林瑞保, 干場功太郎, 中臺一博, 奥乃博, ドローンによる地上音源の位置推定 - HARK を用いたドローン
聴覚の取り組み,優秀講演賞, 第 19 回計測自動制御学会シ
ステムインテグレーション部門講演会, (2018. 12).
張 沢君，電子情報通信学会・エレクトロニクスシミュレーション研究会専門委員会・2018 年度 若手部門 優秀論
文発表賞, (2019.4).
小林 立，清水慶太郎，鈴木 温，米田征司，山口栄雄，
可聴周波数振動による DNA 変性機構と増幅，学生研究奨
励賞，電子情報通信学会 音響・超音波サブソサイエティ合同研究会 (2019. 1).
松木伸行，Advanced Functional Materials Congress, Stockholm,
Sweden (2019.3).
松 木 伸 行 ， The Opening Ceremony of the First Gasoline
Production Plant from Natural Gas, Ashgabat, Turkmenistan(2019. 6).
難波脩人, 辻 順平, 能登正人, 農作物の潅水制御最適化に向けた強化学習手法の検討, 学生奨励賞, 情報処理学会第81 回全国大会, (2019. 3).
小林賢一, 辻 順平, 能登正人, Deep Learning 向け Data
Augmentation の評価手法の提案 –Fréchet Inception Distanceに基づく方法–, 学生奨励賞, 情報処理学会第 81 回全国大会, (2019. 3).
難波脩人, 辻 順平, 能登正人, ニューラルネットワークを用いた Q 学習による農作物の栽培に向けた試み, FIT 奨励賞, 第 18 回情報科学技術フォーラム, (2019. 9).

その他
1.

2.
3.

干場功太郎, 第 37 回日本ロボット学会学術講演会 オーガ
ナイズドセッション「ロボット聴覚およびその展開」オーガナイザー, (2019. 9).
干場功太郎, 第 16 回 ロボット聴覚オープンソースソフト
ウェア HARK 講習会 講師, (2018. 12).
K. Nakadai, H. G. Okuno, M. Kumon, G. Ince, O. Sugiyama, K.
Itoyama, R. Kojima, R. Suzuki and K. Hoshiba, Tutorial: Robot
Audition: Open Source Software HARK, 2018 IEEE/RSJ
International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), (2018. 10).

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

T Ikehara, T. Kataoka, M. Inutsuka and R-H. Jin, Chiral
Nucleating Agents Affecting the Handedness of Lamellar Twistin the Banded Spherulites in Poly(ε-Caprolactone)/Poly(Vinyl
Butyral) Blends, ACS Macro Letters, 8(7), 871–874 (2019).
K. Hirooka, S. Shioda, and M. Okada. Identification of criticalresidues for the catalytic activity of ComQ, a Bacillus
prenylation enzyme for quorum sensing, by using a simple
bioassay system. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2019, DOI:
0.1080/09168451.2019.1685371.
S. Ishikawa, T. Murayama, B. Katryniok, F. Dumeignil, M.
Araque, S. Heyte, S. Paul, Y. Yamada, M. Iwazaki, N. Noda, W.
Ueda, Influence of the structure of trigonal Mo-V-M3rd oxides(M3rd = -, Fe, Cu, W) on catalytic performances in selective
oxidations of ethane, acrolein, and allyl alcohol, , Appl. Catal. A,
2019, 584,
Z. Zhang, M. Sadakane, M. Hara, Y.-S. Li, W. Ueda,
Intermolecular electron transfer and oxygen transfer ofphosphomoybdate molecular wires, Inorg. Chem., 2019, 58,
12272-12279
M. Sadakane, K. Kodato, N. Yasuda, S. Ishikawa, W. Ueda,
Thermal behavior, crystal structure, and solid statetransformation of orthorhombic Mo-V oxide under nitrogenflow or in air, ACS Omega, 2019, 4, 13165-13171
T. Murayama, S. Ishikawa, H. Hiyoshi, N. Goto, T. Toyao, K.
Shimizu, W. Ueda, High Dimensionally Structured W-V-Oxides
as Highly Efficient Catalysts for Selective Oxidation of Toluene,
Catalysis Today, 2019
Z. Zhang, S. Ishikawa, Q. Zhu, T. Murayama, M. Sadakane, M.
Hara, W. Ueda, Redox-active zeolitic transition metal oxides
based on ε-Keggin units for selective oxidation, Inorg. Chem.,
2019, 58, 6283-6293
S. Ishikawa, Y. Yamada, Q. Chuntian, Y. Kawahara, N. Hiyoshi,
a. Yoshida, W. Ueda, Synthesis of Crystalline Orthorhombic
Mo-V-Cu Oxide for Selective Oxidation of Acrolein, Chem.
Mat., 2019, 31, 1408-1417
S. Ishikawa, Z. Zhang, T. Murayama, N. Hiyoshi, M. Sadakane,
W. Ueda, Multi-dimensional Crystal Structuring of Complex
Metal Oxide Catalysts of Group V and VI Elements by
Unit-Assembling, Topics in Catal., 2019, 62, 17-20.
Y. Kon, T. Nakashima, T. Fujitani, T. Murayama, W. Ueda,
Dehydrative Allylation of Amine with Allyl Alcohol byTitanium Oxide Supported Molybdenum Oxide Catalyst, Synlett,2019, 30, 287-292S.
S. Okamoto, T. Yamada, Y. Tanabe and M. Sakai, Alkyne[2+2+2] cycloisomerization catalyzed by a low-valent titanium
reagent derived from CpTiX3 (X = Cl, O-i-Pr), Me3SiCl, andMg or Zn, Organometalics, 37, 4431-4438 (2018).
Akira Ono, Hiroki Kanazawa, Hikari Ito, Misato Goto, Koudai
Nakamura, Hisao Saneyoshi, Jiro Kondo, “Novel DNA helicalwire containing Hg(II) mediated T:T and T:G pairs” Angew.
Chem.
Int.
Ed.,
2019,
on
the
web.
DOI:
10.1002/anie.201910029and 10.1002/ange.201910029 (Very
Important Paper).
Tatsuya Funai, Megumi Aotani, Risa Kiriu, Junko Nakamura,
Yuki Miyazaki, Dr. Osamu Nakagawa, Dr. Shun-ichi Wada, Prof.

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23.

24.

25.

26.

Dr. Hidetaka Torigoe, Prof. Dr. Akira Ono and Hidehito Urata,“Silver(I) ion-mediated cytosine-containing base pairs: Metal
ion specificity for duplex stabilization and susceptibility toward
DNA polymerases” ChemBioChem, 2019, on the web.
10.1002/cbic.201900450
Akira Ono, Takahiro Atsugi, Misato Goto, Hisao Saneyoshi,
Takahito Tomori, Kohji Seio, Takenori Dairaku and Jiro Kondo,“Crystal structure of a DNA duplex cross-linked by
6-thioguanine–6-thioguanine disulfides: reversible formationand cleavage catalyzed by Cu(II) ions and glutathione” RSC
Adv., 2019, 9, 22859–22862. DOI: 10.1039/c9ra03515j
Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Akira Ono,
“Design, synthesis and cellular uptake of oligonucleotides
modified with glutathione-labile protecting groups” Org. Lett.,
2019, 21, 862−866.
Xiwen Xing, Yihong Feng, Zutao Yu, Kumi Hidaka, Fenyong
Liu, Akira Ono, Hiroshi Sugiyama, and Masayuki Endo, “Direct
Observation of the Double-Stranded DNA Formation throughMetal Ion-Mediated Base Pairing in the Nanoscale Structure”
Chem. Eur. J., 2019, 25, 1446-1450.
Dengchao Xia, Junpeng Quan, Guodong Wu, Xinling Liu,
Zongtao Zhang, Haipeng Ji, Deliang Chen, Liying Zhang, Yu
Wang, Shasha Yi, Ying Zhou, Yanfeng Gao, Ren-Hua Jin,“Linear-Polyethyleneimine-templated Synthesis of N-doped
Carbon Nanonet Flakes for High-performance Supercapacitor
Electrodes”, Nanomaterials, , 9, 1225 (2019).
Takayuki Ikehara, Toshiyuki Kataoka, Manabu Inutsuka, and
Ren-Hua Jin, “Chiral Nucleating Agents Affecting theHandedness of Lamellar Twist in the Banded Spherulites inPoly(ε-Caprolactone)/Poly(Vinyl Butyral) Blends”, Macro
Letters, 8, 871-874 (2019).
Seiji Tsunega, Patcharapon Kongpitak, and Ren-Hua Jin ，“Chiroptical phenolic resins grown on chiral silica bonding
amine residues”, Polym. Chem. 10, 3535-3546 (2019).
Yoshiteru Kawakami, Tsuyoshi Ogishima, Tomoki Kawara,
Shota Yamauchi, Kazuhiko Okamoto, Singo Nikaido, Daiki
Souma, Ren-Hua Jin and Yoshio Kabe, “Silane catecholates:
versatile tools for selfassembled dynamic covalent bondchemistry”, Chem. Commun. 55, 6066-6069 (2019).
Haruka Takebuchi, Hiroki Kubosawa, Ren-Hua Jin, “Synthesis
and Thermo-responsiveness of Double Hydrophilic Block
Copolymers with PNIPAM Coils and Poly(methyloxazoline)/Poly(ethyleneimine) Combs”, Chem. Letter, 48, 647-650(2019).
Ren-Hua Jin, “Understanding silica from the viewpoint ofasymmetry”, Chem. Eur. J. 25, 25, 6270-6283 (2019).
Seiji Tsunega, Toyokazu Tanabe, and Ren-Hua Jin, “Unusual
Chirality Transfer from Silica to Metallic Nanoparticles withFormation of Distorted Atomic Array in Crystal Lattice
Structure”, Nanoscale Adv. 1, 581–591 (2019).
Daiki Souma, Ren-Hua Jin, “Biomimetic silica deposition
promoted by sub-5 μm complexes of dicarboxylic
acids/polyethyleneimine microballs: a new approach of tuning
silica structures using messenger-like organic acids”, RSC
Advances, 8, 435-443 (2018).
Xin-Ling Liu, Ken Murakami, Hiroyuki Matsukizono, Seiji
Tsunega and Ren-Hua Jin, “Convenient Chirality Transfer from
Organics to Titania: Construction and Optical Property”, RSC
Adv. 8, 15951-15950 (2018).
T. Nishiura, Y. Chiba, J. Nakazawa and S. Hikichi, “Tuning the

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

O2 Binding Affinity of Cobalt(II) Centers by Changing theStructural and Electronic Properties of the Distal Substituents on
Azole-Based Chelating Ligands”, Inorg. Chem., 57 (22), 14218– 14229 (2018).
T. Nishiura, A. Takabatake, M. Okutsu, J. Nakazawa and S.
Hikichi, “Heteroleptic cobalt(III) acetylacetonato complexes
with N-heterocyclic carbine-donating scorpionate ligands:
synthesis, structural characterization andcatalysis”, Dalton
Trans., 48 (8), 2564 – 2568 (2019).
S. Agakea, H. Komatsuzaki, M. Satoh, T. Agou, Y. Tanaka, M.
Akita, J. Nakazawa and S. Hikichi, “A monomericmanganese(II) catecholato complex: Synthesis, crystal structure,and reactivity toward molecular oxygen”, Inorg. Chim. Acta,
484, 424 – 429 (2019).
Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Kazuki Matsubara, Toyokazu
Tanabe, Kaoru Itagaki, Naohiko Soma, Susumu Nakamura,
Narumi Hayashi, Takao Gunji, Takeo Ohsaka, Futoshi
Matsumoto, Improvement of high-rate charging/discharging
performance of a lithium ion battery composed of laminated
LiFePO4 cathodes/ graphite anodes having porous electrodestructures fabricated with a pico-second pulsed laser,
Electrochimica Acta, 291, 267-277 (2018).
Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Susumu Nakamura, Yuuta Ishihara,
Narumi Hayashi, Naohiko Soma, Takao Gunji, Toyokazu
Tanabe, Takeo Ohsaka, Futoshi Matsumoto, Improvement ofhigh-rate discharging performance of LiFePO4 cathodes byforming micrometer-sized through-holed electrode structureswith a pico-second pulsed laser, Electrochimica Acta, 296, 27-38(2018).
Yubin Liu, Toyokazu Tanabe, Yuta Irii, Fumihiko Maki, Takashi
Tsuda, Takao Gunji, Shinsaku Ugawa, Yuta Asai, Hojin Lee,
Takeo Ohsaka, Futoshi Matsumoto, Optimization of Synthesis
Condition of Water-Resistant and Thin Titanium Oxide
Layer-Coated Ni-rich Layered Cathode Materials and Their
Cathode Performance, J. Applied Electrochemistry, 49(1),99-110 (2019).
Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Tomohiro Utaka, Kenji Kojima,
Susumu Nakamura, Narumi Hayashi, Naohiko Soma, Takao
Gunji, Toyokazu Tanabe, Takeo Ohsaka, Futoshi Matsumoto,Improvement of High-Rate Performance of LiFePO4 Cathodewith Through-Holed LiFePO4/Activated Carbon HybridElectrode Structure Fabricated with a Pico-second Pulsed Laser,
Electrochimica Acta, 298, 827-834 (2019).
Tsukasa Watanabe, Yuta Inafune, Manabu Tanaka, Yasumasa
Mochizuki, Futoshi Matsumoto, Hiroyoshi Kawakami,
Development of all-solid-state battery based on lithium ion
conductive polymer nanofiber framework, J. Power Sources,
423, 255-262 (2019).
Tatsuya Watanabe, Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Susumu
Nakamura, Narumi Hayashi, Naohiko Soma, Takao Gunji,
Takeo Ohsaka, Futoshi Matsumoto, An Improved Pre-Lithiationof Graphite Anodes Using Through-Holed Cathode and Anode
Electrodes in a Laminated Lithium Ion Battery, Electrochimica
Acta, 324 , 134848 (2019) .
Y. Chiba, D. Koizumi, M. Saito, and T. Motohashi, Structuraldesign of alkali-metal titanates: electrochemical growth of
KxTi8O16, Na2+xTi6O13, and Li2+xTi3O7 single crystals with
one-dimensional tunnel structures, CrystEngComm 21,
3223-3231 (2019).
K. Nakayama, R. Ishikawa, A. Kuwabara, S. Kobayashi, T.

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38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

Motohashi, N. Shibata, and Y. Ikuhara, Transition-Metal
Distribution in Brownmillerite Ca2FeCoO5, Inorganic Chemistry58, 10209-10216 (2019).
D. Kowalski, H. Kiuchi, T. Motohashi, Y. Aoki, and H. Habazaki,
Activation of Catalytically Active Edge Sharing Domains in
Ca2FeCoO5 for Oxygen Evolution Reaction in Highly Alkaline
Media, ACS Applied Materials and Interfaces 11, 28823-28829(2019).
H. Nakatsugawa, M. Saito, and Y. Okamoto, High-Temperature
Thermoelectric Properties of Pr1−xSrxFeO3 (0.1 ≤ x ≤ 0.7),
Materials Transactions 60, 1051-1060 (2019).
M. Nojima, T. Kamigawara, Y. Ohta and T. Yokozawa,
Catalyst-transfer Suzuki-Miyaura condensation polymerizationof stilbene monomer: different polymerization behavior
depending on halide and aryl group of ArPd(tBu3P)X initiator, J.
Polym. Chem. Part A: Polym. Chem., 57 (3), 297-304 (2019).
R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of block
copolymers of polyester and polystyrene by means ofcross-metathesis of cyclic unsaturated polyester and atomtransfer radical polymerization, Macromolecules, 52 (3),1125-1133 (2019).
H. Sugita, M. Nojima, Y. Ohta and T. Yokozawa,
Unstoichiometric Suzuki-Miyaura cyclic polymerization ofextensively conjugated monomers, Polym. Chem., 10 (10),1182-1185 (2019).
H. M. Tran, L-T T. Nguyen, T. H. Nguyen, H.L. Nguyen, N. T.S.
Phan, G. Zhang, T. Yokozawa, H. L. Tran, P. T. Mai and H. T.
Nguyen, Efficient synthesis of a rod-coil conjugated graft
copolymer by combination of thiol-maleimide chemistry andMOF-catalyzed photopolymerization, Eur. Polym. J., 116,
190-200 (2019).
T. Yokozawa, N. Harada, H. Sugita and Y. Ohta, Intramolecularcatalyst transfer on a variety of functional groups between
benzene rings in a Suzuki-Miyaura coupling reaction, Chem. Eur.
J., 25 (43), 10059-10062 (2019).
Y. Ohta, Y. Abe, K. Hoka, E. Baba, Y.-P. Lee, C.-A. Dai and T.
Yokozawa, Synthesis of amphiphilic, Janus diblock
hyperbranched copolyamides and their self-assembly in water,
Polym. Chem., 10 (31), 4246-4251 (2019).
R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of telechelicpolyester by means of transesterification of A2 + B2
polycondensation-derived cyclic polyester with functionalized
diester, Polym. Chem., 10 (36), 4973-4979 (2019).

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

2.

3.

4.

Manabu Igawa, Sho Suzuki, Kosuke Kamijo, “Characteristics ofurban thin fog or mist in Yokohama, Japan”, 8th International
Conference on Fog, Fog Collection and Dew, IFDA2019-69（2019.7, Taipei）.
Yize Wang, Taise Kinoshita, Manabu Igawa, “Deposition
characteristics of fog in mountainous region”, 8th International
Conference on Fog, Fog Collection and Dew, IFDA2019-85（2019.7, Taipei）.
Yize Wang, Hiroshi Okochi, Manabu Igawa, “Three decades
trend of fog in Mt. Oyama, Japan”, 8th International Conference
on Fog, Fog Collection and Dew, IFDA2019-86 （ 2019.7,
Taipei）.
岡田正弘. 翻訳後修飾によるトリプトファン残基のイソプ
レニル化. 神奈川大学工学研究, 2019, 2, 18–20.

5.

Takao Gunji, Futoshi Matsumoto, Electrocatalytic Activities ofBimetallic, Trimetallic, and Core-Shell-Structured Pd-based
Materials, Inorganics,7, 36 (2019).

口頭発表
1.

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井川 学, 土井遼河, 関口友麻, 中居愛都咲, 松野千加士,「除染廃棄物減容のための電場によるセシウムイオンの除去」, 第 24 回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会, S6-22 (2018.10, 福島).
井川 学, 土井 遼河, 伊海 雄飛, 松野 千加士, 「電気泳動とセシウムイオン吸着剤による除染廃棄物の減容」,
環境放射能除染学会第 8 回研究発表会, S8-1 (2019, 7, 郡山).
清水雄太, 大石航也, 松野 千加士, 井川 学,「横浜における雨と霧雨の特性」, 第 60 回大気環境学会年会, P-61 (2019.9,
府中).
田中悠作, 鈴木 翔, 松野 千加士, 井川 学,「横浜における靄の特性」, 第 60 回大気環境学会年会, P-62 (2019.9, 府中).
濱田康輔, 木之下汰世, 王 一澤, 松野 千加士, 井川 学,「丹沢大山の霧とパッシブ霧採取器の採取特性」, 第 60 回
大気環境学会年会, P-63 (2019.9, 府中).
王 一澤, 大場 亮, 松野 千加士, 井川 学,「丹沢大山における大気汚染物質の沈着と樹冠との相互作用」. 第 60 回大気環境学会年会, P-64 (2019.9, 府中).
井上進夢, 久保田 空, 松野 千加士, 井川 学, 「横浜における大気中微量ガス成分の経年推移と濃度支配要因」, 第60 回大気環境学会年会, P-131 (2019.9, 府中).
岩瀬巧己, 紺矢恭兵, 松野 千加士, 井川 学,「横浜と大山における揮発性有機化合物の分析とその濃度支配要因」, 第60 回大気環境学会年会, P-132 (2019.9, 府中).
森 洋介, 大塚 裕, 松野 千加士, 井川 学,「横浜のエアロ
ゾルの経年変化と越境汚染の影響」, 第 60 回大気環境学会
年会, P-133 (2019.9, 府中).
富山裕生, 武田悠花, 松野 千加士, 井川 学,「蛍光 X 線分
析法によるエアロゾルの分析」, 第 60 回大気環境学会年会,
P-134 (2019.9, 府中).
佐藤大輝，犬束学，片岡利介，池原飛之，Poly(ethylene oxide)
薄膜での結晶化における分子量及び膜厚の依存性，第 68回高分子学会年次大会，3Pc043 (大阪、2019.5)．
田中一成，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性/非晶性ト
リブロックコポリマーの結晶化に与える非晶性ブロックの長さの影響，第 68 回高分子学会年次大会，3Pc059 (大阪、2019.5)．
杉浦恭介，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性/非晶性グ
ラフトコポリマーの結晶化における非晶性グラフト鎖の影
響，第 68 回高分子学会年次大会，3Pd056 (大阪、2019.5)．
犬束学，丸山祐亮，池原飛之，結晶性高分子薄膜の融解挙動，第 68 回高分子学会年次大会，2E09 (大阪、2019.5)．
犬束学，丸山祐亮，池原飛之，結晶性高分子薄膜の融解挙動と界面状態，第 68 回高分子討論会，1Pf040 (福井、2019.9)．
石﨑裕希，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性/結晶性ブ
ロック共重合体の結晶化に対するブロック間結合の影響，第 68 回高分子討論会，2Pf030 (福井、2019.9)．
杉浦恭介，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性/非晶性グ
ラフトコポリマーの結晶化における非晶性グラフト鎖が与える影響，第 68 回高分子討論会，2Pf036 (福井、2019.9)．
岡里沙子，犬束学，片岡利介，池原飛之，固体表面にグラフトされた poly(butylene succinate)の結晶化挙動と融解挙動，
第 68 回高分子討論会，2Pe031 (福井、2019.9)．

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19. 佐藤大輝，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性高分子の薄膜におけるレジーム転移温度の分子量及び膜厚依存性，第 68 回高分子討論会，2Pe037 (福井、2019.9)．
20. 田中一成，犬束学，片岡利介，池原飛之，結晶性/非晶性ト
リブロックコポリマーの球晶成長速度における非晶性ブロックの分子量依存性，第 68 回高分子討論会，
2Pe027 (福井、2019.9)21. 池原飛之，平本純，犬束学，片岡利介，固体表面にグラフ
トされたポリ(ε-カプロラクトン)の平衡融点と結晶化速度，
第 68 回高分子討論会，1D20 (福井、2019.9)
22. 上田渉, 学会 60 年の歩み, 第 48 回石油・石油化学討論会(東京, 2018. 10)
23. 石川理史,下田光祐,熊木政浩,上田渉, 高次構造 Mo-Fe 複合
酸化物の合成とメタノール酸化活性, 第 48 回石油・石油化
学討論会(東京, 2018. 10)
24. 石川理史、下田光佑、熊木政浩、上田渉, 高次構造 Mo-Fe-O複合酸化物触媒の合成およびメタノール選択酸化, 第 51 回
酸化反応討論会（福岡, 2018.11）
25. Z. Zhang, S. Ishikawa, M. Hara and W. Ueda, Synthesis of
ε-Keggin-based microporous iron vanadomolybdates for ethyl
lactate oxidation, 第 51 回酸化反応討論会（福岡, 2018.11）
26. 上田渉, New generation oxide catalysts for highly difficult
reactions, FHI-JST joint symposium（ドイツ, 2018.11）
27. 上田渉, Group 5 and 6 complex metal oxide catalysts withporous crystal structure formed by metal-oxo cluster assembling,
CCI-ICAT joint international symposium on catalysis（イギリス,
2019.1）28. 石川理史, 篠田真衣, 元木裕太, 木村桃歌, 鶴見翔太, 吉田
暁弘, 上田渉, 高次構造 Nb 酸化物のブレンステッド酸触媒
反応における触媒活性点構造の検討. 第 123 回触媒討論会（大阪, 2019.3）
29. 石川理史, 犬 飼将槙, 上田 渉, Sb を含む 結晶性三方 晶
Mo3VOx 複合酸化物の熱処理による斜方晶 Mo3VOx 構造への結晶構造変化およびプロパンアンモ酸化反応, 石油学会
第 62 回年会 (東京, 2019.5)
30. 石川理史, 犬飼将槙, 上田渉, Introduction of Sb into trigonal
Mo3VOx oxide and its crystal structure transformation toorthorhombic Mo3VOx structure by heat treatment, 12th NGCS
（アメリカ, 2019. 6）
31. 上田渉, Zeolite-type crystal structuring in complex metal oxide
catalysts of group V and VI elements by unit-assembling, 19th
international zeolite conference（オーストラリア, 2019.7）
32. 上 田 渉 , New Generation of Complex Metal Oxides as
Soli-State Catalysts, JST - TU Delft Joint Symposium,
Innovating Methodologies in Catalysis（ドイツ, 2019.8）
33. 石 川 理 史 , 上 田 渉 , Selective oxidation of alkane andunsaturated aldehyde over crystalline Mo3VOx catalyst,
ETH-ICAT joint symposium on catalysis（スイス, 2019. 9）
34. 大山泰輝, 臼杵裕樹, 石川理史, 上田渉, 結晶性斜方晶
Mo3VOx 触媒を用いたエタンから酢酸の酸化的直接合成,
第 124 回触媒討論会（長崎, 2019.9）
35. 野田渚紗, 石川理史, 平田純, 二宮航, 上田渉, メタクロレ
イン選択酸化反応における結晶性 Mo3VOx 複合酸化物とヘテロポリ酸の触媒機能比較, 第 124 回触媒討論会（長崎,2019.9）36. 石川理史, 犬飼将槙, 上田渉, 三方晶 Mo3VOx への Sb のイオン交換と熱処理による斜方晶 Mo3VOx 構造への結晶構
造変化およびプロパンアンモ酸化活性, 第 124 回触媒討論会（長崎, 2019.9）
37. 下田光祐, 石川理史, 上田渉, 5 員環ユニット{Mo6O27}配列

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構造を有する Mo 複合酸化物の合成と選択酸化触媒能, 第124 回触媒討論会（長崎, 2019.9）
松本知大, 齋藤美和, 石川理史, 上田渉, 本橋輝樹, 結晶性
複合金属酸化物 Li2ASiO4 (A = Ca, Sr) におけるメタン酸化
カップリング反応の活性要因, 第 124 回触媒討論会（長崎,2019.9）
三谷香菜子, 津野地直, 佐野庸治, 上田渉, 定金正洋, 結晶性モリブデン酸化物ミクロ細孔中へのガス分子閉じ込め方法の検討, 第 124 回触媒討論会（長崎, 2019.9）
石川理史, 山田雄大, 樫尾直樹, 上田渉, Selective Oxidationof Acrolein over Crystalline Mo-V-W-O Catalyst, 第 49 回石油・石油化学討論会（山形, 2019, 10）
青木和沙, 石川理史, 上田 渉, 酸化-還元周期処理した結晶性 Mo29V11O112 複合酸化物触媒のエタン酸化活性, 第 49
回石油・石油化学討論会（山形, 2019, 10）
仁藤廣一, 石川理史, 上田 渉, ε-Keggin 構造をユニットとするミクロ細孔性複合酸化物触媒による乳酸エチルの気相
酸化, 第 49 回石油・石油化学討論会（山形, 2019, 10）
神山曜帆, Z. Zhang, 石川理史, 猪股雄介, 村山 徹, 上田渉, W4V3O19 複合酸化物のイオン交換によるミクロ細孔性質制御およびその NH3-SCR 触媒活性, 第 49 回石油・石油
化学討論会（山形, 2019, 10）
今喜裕, 石川理史, 中島拓哉, 鶴見翔太, 永島裕樹, 藤谷忠
博, 上田渉, MoO3/TiO2 触媒を用いた高効率アリル化反応における担体の効果, 第 49 回石油・石油化学討論会（山形,2019, 10）
岡田正弘. クオラムセンシングフェロモンを介した腸内細菌とヒトのクロストーク. 旭硝子財団 2019 助成研究発表会,(ホテルグランドヒル市ヶ谷, 東京, 2019. 7.31).
岡田正弘. クオラムセンシングフェロモンを介した腸内細菌とヒトのクロストーク. 公益財団法人発酵研究所第 13 回
助成研究報告会, (千里ライフサイエンスセンター, 大阪,
2019. 6. 7).
岡田正弘. ゲノムシャッフルによる新規二次代謝産物の探索. 野田産業科学研究所 2017 年度研究助成成果報告会, (パレスホテル東京, 東京, 2019. 5.29).
岡田正弘. ComXnatto フェロモンの合成. 日本農芸化学会
2019 年度大会, 1D4p15 (東京農業大学, 東京, 2019. 3. 24).
中田春樹, 竹村真太朗, 太田登茂樹, 山田健, 岡本専太郎,
二価チタン反応剤によるアルキンの分子内ビニル−および
アレニル−チタン化環化反応, 第 8 回 CSJ 化学フェスタ,
P5-058 (東京，2018.10).
Nana Kikuta, Takeshi Yamada, Sentaro Okamoto, Synthesis of
hyperbranched polymer by CoCl2-6H2O/dipimp/Zn catalyzed[2+2+2] cycloaddition reaction of alkynes, 日本化学会第 99 春
季年会, 1PB-007 (神戸, 2019. 3.).
Haruka Yamamoto, Misaki Shimada, Takeshi Yamada, Rie
Nakagawa, Sentaro Okamoto, Synthesis of the auxin analogs toclarify the biological activity of IBA, 日本化学会第 99 春季年
会, 2PC-029 (神戸, 2019. 3.)
高橋脩, 廣瀬友靖, 君嶋葵, 岩月正人, 穂苅玲, 石山亜紀,
山田健, 菅原章公, 佐藤達彦, 大村智, 砂塚敏明, 抗マラリ
ア活性を有する Diatretol の不斉全合成と網羅的構造活性相関研究, 日本薬学会第 139 年会, 22L-pm14S (幕張，2019. 3.).
細胞内還元条件で除去される RNA 糖部保護基の開発： 寺
澤 一馬 、中村 康大、小野晶、實吉 尚朗、日本核酸医薬学会第 5 回年会（2019 年 7 月 10 日～12 日、ホテル
阪急エキスポパーク）
細胞内で蛍光を発する発光標識核酸の合成：太田 貴之、
山本 祐太、小野晶、實吉 尚朗、日本核酸医薬学会

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第 5 回年会（2019 年 7 月 10 日～12 日、ホテル阪急エキスポパーク）
2’ 位に還元環境で脱離する保護基を結合した RNA の合
成：プロドラッグ型核酸医薬開発に向けて：小野 晶, 中村
康大, 實吉 尚郎、日本薬学会第 139 年会、幕張メッセ、2019
年 3 月 20 日～23 日（ポスター：21PO-pm034
サイクリックボルタンメトリーを用いたメタロ塩基対の酸化還元特性の解析：奥山 まりん, 大樂 武範, 小野 哲也,
吉田 健太郎, 金場 哲平, 佐藤 一, 近藤 次郎, 小野 晶,
田中 好幸, 柏木 良友、日本薬学会第 139 年会、幕張メッ
セ、2019 年 3 月 20 日～23 日（ポスター：22PO-pm153
5-フルオロウラシル塩基を含むミスマッチ塩基対と金属イオンの特異的結合：安達咲希・荒川章裕・小野晶・鳥越秀峰。日本化学会第 99 春季年会、甲南大学・岡本キャンパス、
2019 年 3 月 16 日～19 日（口頭 1G4- 04）
発蛍光色素が結合したオリゴヌクレオチドの合成：實吉尚郎・山本祐太・太田貴之・小野晶。日本化学会第 99 春季年
会、甲南大学・岡本キャンパス、2019 年 3 月 16 日～19 日（口頭 1G4- 20）
Synthesis of cell-membrane permeable oligonucleotides bearing
GSH-activated protecting groups on the internucleotide
linkages： Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Akira
Ono 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9日(口頭: pp40-41)
Metal-mediated base pairs; the modification of DNA for futurenano-electronics ： Vladimír Sychrovský, Jakub Šebera,
Yoshiyuki Tanaka, Akira Ono, Jiří Fukal, Magdalena
Hromadová, Viliam Kolivoška 第 45 回国際核酸化学シンポ
ジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(口頭: pp102-103)
Thermodynamic Properties of the Specific Binding of
4-Thiothymine to Each of Thymine and Cytosine in Mismatched
Duplex DNA by Different Metal Ions：Ayami Yaguchi, Akira
Ono, Jiro Kondo, Hidetaka Torigoe 第 45 回国際核酸化学シ
ンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台
記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(口頭: pp108-109
Consecutive formation of thymine-HgII -thymine base pairs
catalyzed by DNA polymerases：Hidehito Urata, Tatsuya Funai,
Chizuko Tagawa, Akira Ono, Shun-ichi Wada 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周
年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(ポスター:
pp260-261)
Effects of Hg(II) and Ag(I) on the structure of the rRNA A site
molecular switches： Miki Nagashima, Chiharu Suzuki, Akari
Tsudura, Yuriko Uchida, Kenta Kubodera, Akira Ono, Jiro
Kondo. 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(ポスター: pp266-267)
Crystal structures of DNA and RNA duplexes containing goldand copper-mediated base pairs： Erika Iwase, Yoshinari Tada,
Akira Ono, Jiro Kondo 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、
京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018
年 11 月 7 日～9 日(ポスター: pp268-269)
Thermodynamic Properties of the Specific Binding between
Metal Ion and Mismatched Base Pairs Involving
5-Hydroxyuracil or 5-Hydroxycytosines： Fumihiro Arakawa,Ayami Yaguchi, Akira Ono, Jiro Kondo, Hidetaka Torigoe 第45 回国際核酸化学シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(ポスター: pp292-293)
66. Specific Binding between Metal Ion and Mismatched Base Pair
Involving 5-Carboxycytosines ： Saki Adachi, Fumihiro
Arakawa, Akira Ono, Hidetaka Torigoe 第 45 回国際核酸化学
シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計
台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(ポスター: pp294-295)
67. Structure analyses of a novel DNA helical wire containing
Hg(II) -mediated T:T and T:G base pairs： Akira Ono, Hiroki
Kanazawa, Hikari Ito, Misato Goto, Hisao Saneyoshi, Jiro
Kondo 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018 年 11 月 7 日～9 日(ポスター: pp370-371)
68. Metal ion binding properties of modified thymine pairs with
1,2-diamine groups in duplexes ： Takahiro Atsugi, Hisao
Saneyoshi, Akira Ono 第 45 回国際核酸化学シンポジウム、
京都、京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館、2018
年 11 月 7 日～9 日 (ポスター:pp-374-375)
69. 伊崎真琴・金 仁華, 水溶性キラルポリマーの設計及び機能,
第 67 回高分子討論会, （北海道、北海道大学）2018 年 9
月 12～14 日
70. Seiji Tsunega, Sora Sato, and Ren-Hua Jin, “Asymmetric
Radical Polymerization of Vinyl Monomers in the Mediation of
Chiral Silica”, 第 68 回高分子討論会,（福井、福井大学）2019
年 9 月 25～27 日
71. 王 文立・河合 晃輔 ・金 仁華, “長鎖アルキル基を有する
ポリ アシルエチレンイミン の合成と基礎物性”, 第 68 回
高分子討論会, （福井、福井大学）2019 年 9 月 25～27 日
72. 竹渕はるか・金仁華, “PNIPAM を有するシェル架橋された
親水性ナノカプセルの合成と熱応答チューニング”, 第 68回高分子討論会, （福井、福井大学）2019 年 9 月 25～27
日
73. 太田 恵唯・恒賀 聖司・金 仁華, “キラル酸化チタン合成における有機系テンプレートの効果”, 第 68 回高分子討論会,（福井、福井大学）2019 年 9 月 25～27 日
74. 服部 沙莉菜・金 仁華, “アミド縮合剤を用いたキラル残基を有するマイクロ粒子の合成”, 第 68 回高分子討論会, （福井、福井大学）2019 年 9 月 25～27 日
75. 貝掛 勝也・城 直生・金 仁華, “テオフィリン配位由来のパラジウム系自己組織化ナノ構造体及び触媒機能”, 第 68 回
高分子討論会, （福井、福井大学）2019 年 9 月 25～27 日
76. 貝掛勝也、高田将文、金仁華, “テオフィリンを配位子としたマイクロ粒子型パラジウム吸着剤”, 第 30 回廃棄物資源
循環学会研究発表会, （仙台、東北大学）2019 年 9 月 19～
21 日
77. Seiji Tsunega, Ren-Hua Jin, “Endowing metallic nanoparticles
with chirality employing asymmetric silica as chiral sources”,
Sixth International Symposium Frontiers in Polymer Science,（Budapest, Hungary）May 5-8, 2019
78. Wenli Wang, Ren-Hua Jin, “Synthesis and Self-assembly of
copolymers with comb of amphiphilic diblock structures”, Sixth
International Symposium Frontiers in Polymer Science,（Budapest, Hungary）May 5-8, 201979. Haruka Takebuchi, Ren-Hua Jin, “Self-assembly property of
double hydrophilic tooth-brush like block copolymers
possessing PNIPAM block”, Sixth International Symposium
Frontiers in Polymer Science, （Budapest, Hungary）May 5-8,
2019
80. Kei Ohta, Seiji Tsunega, Ren-Hua Jin, “Chiral silica synthesizedby crystalline catalytic templates composed of enantiomer
excess”, Sixth International Symposium Frontiers in Polymer

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Science, （Budapest, Hungary）May 5-8, 201981. Sarina Hattori, Ren-Hua Jin, “Preparation and photo-function ofsilica balls enclosing lanthanide oxides nanoparticles”, Sixth
International Symposium Frontiers in Polymer Science,（Budapest, Hungary）May 5-8, 201982. 恒賀聖司, 金仁華, “キラルシリカ反応場でのビニルモノマ
ーの不斉ラジカル重合”, 第 68 回高分子学会年次大会, （大阪府, 大阪府立国際会議場）2019 年 5 月 29～31 日
83. 王文立, 金仁華, “ポリオキサゾリン系両親媒性ブロック共重合体に自己組織化される銀ナノワイヤ”, 第 68 回高分子学会年次大会, （大阪府, 大阪府立国際会議場）2019 年 5
月 29～31 日
84. 竹渕はるか, 金仁華, “シェルを架橋した PNIPAM を有す
る親水性ナノカプセルの合成とキャリア性能”, 第 68 回高分子学会年次大会, （大阪府, 大阪府立国際会議場）2019
年 5 月 29～31 日
85. 太田恵唯, 恒賀聖司, 金仁華, “高分子系触媒型テンプレー
トによるキラル酸化チタンの合成”, 第 68 回高分子学会年次大会, （大阪府, 大阪府立国際会議場）2019 年 5 月 29～
31 日
86. 服部沙莉菜, 金仁華, “D-グルカル酸を不斉源とするキラルμ-粒子の合成”, 第 68 回高分子学会年次大会, （大阪府, 大
阪府立国際会議場）2019 年 5 月 29～31 日
87. 恒 賀 聖 司 , 金 仁 華 , “Architecture of Chiral silica-based
circularly polarized luminescent system”, 日本化学会 第 99 春
季年会, （兵庫県, 甲南大学 岡本キャンパス）2019 年 3 月
16～19 日88. 王文立, 金仁華, “クシ型ブロックポリマーの自己組織化及び化学修飾による塩基性 ナノオブジェの設計”, 日本化学会 第 99 春季年会, （兵庫県, 甲南大学 岡本キャンパス）2019 年 3 月 16～19 日
89. 竹渕はるか, 貝掛勝也, 金仁華, “PNIPAM を有するシェル架橋された熱応答性ナノカプセルの合成と機能評価”, 日
本化学会 第 99 春季年会, （兵庫県, 甲南大学 岡本キャン
パス）2019 年 3 月 16～19 日
90. 瀧田萌美, 金仁華, “両親媒性歯ブラシ型ポリマーミセルをテンプレートとした キラル酸化チタンの合成及び光触媒機能”, 日本化学会 第 99 春季年会, （兵庫県, 甲南大学 岡
本キャンパス）2019 年 3 月 16～19 日
91. Seiji Tsunega, Ren-Hua Jin,”Chiral phenolic resins grown on
chiral silica associated with amines residues”, The 12th SPSJInternational Polymer Conference (IPC2018), December 4-8,
2018(Hiroshima, JAPAN)
Poster Award: Polymers Award
92. Wen-Li Wang, Ren-Hua Jin,”Synthesis and Self-organization of
comb-like polymers grafting amphiphilic diblock polymeric side
chain”, The 12th SPSJ International Polymer Conference(IPC2018, )December 4-8, 2018(Hiroshima, JAPAN)
93. Haruka Takebuchi, Ren-Hua Jin, “Preparation and
Self-assembly of comb-coil block copolymers possessing
PNIPAM coil”, The 12th SPSJ International Polymer
Conference (IPC2018), December 4-8, 2018 (Hiroshima,JAPAN)
94. 山口優莉奈，西浦利紀，森田真生，野澤遥，中澤順，引地史郎，2 つのイミダゾリル基と 1 つのオキサゾリニル基からなるアニオン性三座ボレート配位子を用いたニッケル(II)及びコバルト(II)錯体の合成と酸化触媒能，第 51 回酸化反応討論会，P-20 (福岡，2018. 11).
95. 山口優莉奈，引地史郎，中澤順，西浦利紀，神原沙南，森田真央，野澤遥, 2 つのイミダゾリル基を含む多座ボレート
配位子を用いた Co 錯体の酸素捕捉能および酸化触媒能，

日本化学会第 99 春季年会，1C2-42 (神戸，2019. 3).
96. 鎌田隆介，深津亜里紗，森本祐麻，杉本秀樹，引地史郎，
伊東忍, 酸化還元活性配位子を有する金属錯体のメソポー
ラスシリカへの担持とそれを用いたアルカンの水酸化反応，
日本化学会第 99 春季年会，2C2-04 (神戸，2019. 3).
97. 寺尾郁珠，遠藤純平，如澤直樹，内藤三靖，中澤順，引地史郎，窒素多座配位子を有する後周期 3d 遷移金属錯体触媒のアルカン酸化活性，第 124 回触媒討論会，2F10 (長崎，2019. 9)98. 山口優莉奈，森田真生，野澤遥，神原沙南，西浦利紀，岡村将也，中澤順，引地史郎，2 つのイミダゾリル基を含む多座ボレート配位子を用いた遷移金属錯体の合成，錯体化学会第 69 回討論会，1PA-043 (名古屋，2019. 9).
99. F. Nomura, T. Tanabe, Takeo Ohsaka, T. Gunji, F. Matsumoto,
Optimization of Calcination Temperature in Preparation of aHigh Capacity Li-Rich Solid-Solution Li[Li Ni Co Mn ]OMaterial and Its Cathode Performance in Lithium Ion Battery,
AIMES 2018, 2018.10.1-4, Cancun, Mexico.
100. T. Tsuda, N. Ando, T. Tanabe, K. Itagaki, N. Soma, S.
Nakamura, N. Hayashi, F. Matsumoto, Improvement of High
Rate Performance of a Lithium Ion Battery Composed of
Laminated LiFePO4 Cathodes/ Graphite Anodes with Porous
Electrode Structure Fabricated with a Pico-Second Pulsed Laser,
AIMES 2018, 2018.10.1-4, Cancun, Mexico.
101. F. Ando, Toyokazu Tanabe, T. Gunji, S. Kaneko, T. Ohsaka, F.
Matsumoto, An Electrochemical Dealloying of OrderedIntermetallic Platinum-Lead (PtPb) Nanoparticles Supported on
TiO -Deposited Cup-Stacked Carbon Nanotube for Highly
Efficient Catalysis Toward Oxygen Reduction Reaction in
Acidic Media, AIMES 2018, 2018.10.1-4, Cancun, Mexico.
102. F. Ando, Effect of the d-Band Center on the Oxygen Reduction
Reaction Activity of Electrochemically Dealloyed OrderedIntermetallic Platinum−Lead (PtPb) Nanoparticles Supported on
TiO2-Deposited Cup-Stacked Carbon Nanotubes The 28th
Annual Meeting of MRS-J, 2018. 12. 19, 北九州国際会議場.
103. 郡司貴雄, 井澤 佑, 松本 太, コア-シェル構造を有する電極触媒の創生と CO2 還元反応における選択性, 表面技術協会第 139 回講演大会, 2019.3.18-19, 神奈川大学.
104. 横井健人, 河合陽賢, 林 遥介, 松本 太, 耐薬品性無電解
Sn-Ni 合金の作製および評価, 表面技術協会第 139 回講演大会, 2019.3.18-19, 神奈川大学.
105. 鈴木彗之, 郡司貴雄, 大坂武男, 松本 太, AlCl3-EMIC イオ
ン液体からのアルミニウム電気めっきにおける添加剤の効
果(4)-添加剤の分子構造と光沢性の関係-, 表面技術協会第139 回講演大会, 2019.3.18-19, 神奈川大学.
106. 津田喬史, 安東信雄, 石原悠太, 中村 奨, 板垣 薫, 杣 直
彦, 林 成美, 郡司貴雄, 大坂武男, 松本 太, ピコ秒レーザーを用いた三次元表面構造を有する穴あき電極の作製及びリチウムイオン二次電池への適用, 表面技術協会第 139 回
講演大会, 2019.3.18.19, 神奈川大学.
107. 林 遥介, 水品愛都, 横井健人, 河合陽賢, 郡司貴雄, 大坂
武男, 松本 太, 自己触媒型無電解 Ni-Sn めっき被膜の作製と 耐 薬 品 性 の 検 討 , 表 面 技 術 協 会 第 139 回 講 演 大 会 ,2019.3.18.-19, 神奈川大学.
108. 郡司貴雄，難波功洋，大坂武男，松本 太，種々の助触媒を担持した TiO2 光触媒の CO2 還元反応における選択性, 電気化学会第 86 回大会, 2019.3. 27-29 京都大学吉田キャンパ
ス.
109. 郡司貴雄，井澤 佑，大坂武男，松本 太，CuxSny 金属間化
合物コア-Sn シェル構造の合成と電気化学的 CO2 還元反応,

A-18
A-18
電気化学会第 86 回大会, 2019.3. 27-29 京都大学吉田キャン
パス.
110. 安藤風馬，田邉豊和，郡司貴雄，金子信悟，大坂武男，松本 太，担持体および第二元素を用いた Pt 系金属間化合物
ナノ粒子の Pt d-バンドセンターのチューニングによる
ORR 活性の向上に関する検討(4)，電気化学会第 86 回大会,
2019.3. 27-29 京都大学吉田キャンパス.
111. 野村 文洋，津田 喬史，田邊 豊和，金子 信悟，大阪 武男，
松本 太，Li2MnO3-LiMO2 Li 過剰系固溶体正極材料の合成における焼成条件と充放電容量およびサイクル安定性の関係，電気化学会第 86 回大会, 2019.3. 27-29 京都大学吉田キャンパス.
112. 津田 喬史，安藤 信雄，石原 悠太，中村 奨，板垣 薫，杣
直彦，林 成実，郡司 貴雄，大坂 武男，松本 太，ピコ秒
パルスレーザーを用いて作製された穴あき厚塗り塗工
LiFePO4 電極の出力特性及び充放電メカニズムの検討，電気化学会第 86 回大会, 2019.3. 27-29 京都大学吉田キャンパ
ス.
113. 渡邉 達也，津田 喬史，安東 信雄，中村 奨，板垣 薫，杣
直彦，林 成実，郡司 貴雄，大坂 武男，松本 太，積層型
穴あきグラファイト電極を用いたリチウムイオン電池における不可逆容量のキャンセルによる電池容量の向上，電気化学会第 86 回大会, 2019.3. 27-29 京都大学吉田キャンパ
ス.
114. T. Watanabe, T. Tsuda, T. Gunji, N. Ando, T. Tanabe, S.
Nakamura, N. Soma, N. Hayashi, T. Ohsaka, F. Matsumoto,Improvement of High-Rate Performance of LiFePO4 Cathodewith through-Holed LiFePO4/Activated Carbon HybridElectrode Structure Fabricated with a Pico-Second Pulsed Laser,
235th ECS meeting, 2019.5.28, Dallas, USA.
115. F. Nomura, T. Gunji, T. Ohsaka, F. Matsumoto, Effect of the Cooling
Process on the Structure and Charge/Discharge Cycling Performance
Li-Richof
Li2MnO3-LiNi0.5Mn0.5O2-LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Solid-Solution Layered Oxide Cathode Materials for Li-Ion Battery,
235th ECS meeting, 2019.5.28, Dallas, USA.

116. T. Tsuda, T. Gunji, N. Ando, T. Tanabe, S. Nakamura, N. Soma,
N. Hayashi, T. Ohsaka, F. Matsumoto, Improvement ofHigh-Rate Discharging Performance of LiFePO4 Cathodes By
Forming Micrometer-Sized through-Holed Electrode Structureswith a Pico-Second Pulsed Laser, 235th ECS meeting, 2019.5.28,
Dallas, USA.
117. 郡司 貴雄, 落合 弘也, 井澤 佑, 大坂 武男, 松本 太,
CuxSny 金属間化合物コア-Sn シェル構造の合成と電気化学
的 CO2 還元反応(2), 2019 年電気化学秋季大会, 2019.9.5-6 ,
山梨大学.
118. 安 藤 風 馬 , 郡 司 貴 雄 , 大 坂 武 男 , 松 本
太 , AnElectrochemical Dealloying of Ordered Intermetallic
Platinum-Lead(PtPb)
Nanoparticles
Supportedon
TiO2-Deposited Cup-Stacked Carbon Nanotube for Highly
Efficient Catalysis Toward Oxygen Reduction Reaction in
Acidic Media, 第 37 回夏の学校, 2019.9.10-11, 八王子セミ
ナーハウス.
119. 渡 邉 達 也 , 津 田 喬 史 、 郡 司 貴 雄 , 大 坂 武 男 , 松 本 太 ,Improvement of High-Rate Performance of LiFePO4 Cathodewith Through-Holed LiFePO4/Activated Carbon HybridElectrode Structure Fabricated with a Pico-second Pulsed Laser,
第 37 回夏の学校, 2019.9.10-11, 八王子セミナーハウス.
120. 山田三瑠, 渡邉達也, 郡司貴雄, 大坂武男, 松本 太, 積層型穴あきグラファイト電極を用いたリチウムイオン電池における不可逆容量のキャンセルによる電池容量の向上, 第37 回夏の学校, 2019.9.10-11, 八王子セミナーハウス.
121. Y. Chiba, M. Saito, T. Hagiwara, H. Takatsu, H. Kageyama, andT. Motohashi, High-Temperature Electrochemical Crystal
Growth of Alkali-Metal Titanium Oxides with Controlled
Structural and Electronic Properties, 4th E-MRS & MRS-J
Bilateral Symposium, P1-9, (Crete, Greece, 2018.10).
122. 松本 知大, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, 結晶性複合金属酸化物
におけるメタン酸化カップリング反応の高活性触媒の探索,第 51 回酸化反応討論会, p-26, (九州大学, 2018.11).
123. 小川 哲志, 鈴木 健太, 齋藤 美和, 土井 貴弘, 本橋 輝樹,
Fe/Co 複合メリライト型酸化物触媒の開発と素生反応活性,
第 59 回電池討論会, 2G16, (大阪, 2018.11).
124. 鈴木 健太, 小川 哲志, 青木 芳尚, 幅崎 浩樹, 齋藤 美和,
本橋 輝樹, Pd 担持 Mn,Ni 酸化物の酸素還元反応および酸
素発生触媒活性, 第 59 回電池討論会, 2G17, (大阪, 2018.11).
125. 齋藤 美和, 新井 健司, 菅波 享平, 冨永 希, 稲田 幹, 林克郎, 本橋 輝樹, 第 28 回日本 MRS 年次大会, B1-I18-013,(福岡, 2018.12).
126. 齋藤 美和, 小川 哲志, 鈴木 健太，本橋 輝樹, NiIII 含有金
属酸化物の酸素発生反応および酸素発生反応触媒活性, 第59 回電池討論会, 2G19, (大阪, 2018.11).
127. 本橋 輝樹, 宮本 康暉, 齋藤 美和, 鈴木 健太, 小川 哲志,
Ruddlesden-Popper 型 LaxSr3-xFeCoO7-δ の合成および酸素還元・発生反応触媒活性, 第 59 回電池討論会, 2G20, (大阪,2018.11).
128. 河 原 由 輝 , 宮 本 康 暉 , 齋 藤 美 和 , 本 橋 輝 樹 ,Ruddlesden-Popper 型 LaxSr3-xFeCoO7-δ の熱挙動と脱離ガス
分析, 第 28 回日本 MRS 年次大会, B1-P19-013, (福岡,2018.12).
129. 松本 知大, 田原和典, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, 結晶性複合
金属酸化物におけるメタン酸化カップリング反応の高触媒
活性, 第 123 回触媒討論会, 2P38, (大阪, 2019.3).
130. 星野 智也, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, 低温におけるメタンメタノール変換反応に用いる複合酸化物触媒の活性要因,
第 35 回日本セラミックス協会 関東支部研究発表会, 1C08,(つくば, 2019.9).
131. 井関 知宏, 田村 紗也佳, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, 制御酸素
圧下で合成したブラウンミラーライト型 Ca2AlMnO5+δ の酸
素吸収放出特性, 第 35 回日本セラミックス協会 関東支部
研究発表会, 1C09, (つくば, 2019.9).
132. 大石 耕作, 田村 紗也佳, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, メリライ
ト型 Ba2MnGe2O7+δ の酸素貯蔵能, 第 35 回日本セラミック
ス協会 関東支部研究発表会, 1C10, (つくば, 2019.9).
133. 菅波 享平, 新井 健司, 齋藤 美和, 本橋 輝樹, プロトン伝
導体 Ba(ZnxNb1-x)O3-δ(OH)y における温度依存赤外分光分析,
第 35 回日本セラミックス協会 関東支部研究発表会, 1C16,(つくば, 2019.9).
134. M. Saito, N. Tominaga, T. Nishikawa, K. Suganami, K. Arai,and T. Motohashi, Hydrothermal synthesis and characterizationof niobium oxy-hydroxides with perovskite-related structures,IUMRS-ICA 2019, 270, (Perth, Australia, 2019.9).
135. R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, End-functionalizationof polyester by means of transesterificaion of cyclic polyester,
obtained by A 2 + B 2 polycondensation, with diester,
Polycondensaion 2018 (Alexandria, 2018.10).
136. 廣田俊城, 太田佳宏, 横澤勉，Ni 触媒を用いた熊田・玉尾
触媒移動型連鎖縮合重合による制御されたハイパーブラン
チおよび鎖状ポリ（チエニレン-フェニレン）の合成とそれらの光学特性, 第 8 回 CSJ 化学フェスタ 2018, P1-085 (東京，2018. 10).

A-19
A-19
137. 原田菜摘, 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉，様々な官能基を有す
る二芳香環アリレーン上の Pd 触媒の分子内移動検討, 第 8
回 CSJ 化学フェスタ 2018, P3-072 (東京，2018. 10).
138. 補伽健太, 太田佳宏, 駒村貴裕, 樋口剛志, 石田良仁, 早川
晃鏡, 陣内浩司, 横澤勉 (神奈川大工・東工大院物質理工・
東北大多元研・帝京科学大），ハイパーブランチまたはリニ
アポリアミドとポリスチレンとのジブロック共重合体の合成とそれらの相分離構造の差異, 第 8 回 CSJ 化学フェスタ
2018, P5-084 (東京，2018. 10).
139. 亀山洸瑠, 森光亜実, 太田佳宏, 横澤勉，ポリノルボルネン
担体上のアミノ酸モノマーの連鎖縮合重合における高分子
塩基による自己縮合の抑制, 第 8 回 CSJ 化学フェスタ 2018,
P4-069 (東京，2018. 10).
140. 上川原タケル, 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉，単純芳香環モノ
マーの非等モル下鈴木・宮浦重縮合における添加物による重合モード変換, 第 8 回 CSJ 化学フェスタ 2018, P5-081 (東京，2018. 10).
141. N. Harada, H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa，Propensity for
intramolecular transfer of Pd catalyst on two bromoarylenes
connected to various functional groups and its application topolycondensation, International Polymer Conference 2018 (IPC2018), 7P-T1-037a (Hiroshima，2018. 12).
142. T. Kameyama, A. Morimitsu, Y. Ohta and T. Yokozawa，Study ofchain-growth condensation polymerization of amino acidmonomer, immobilized on polynorborne, by using polymer base,
International Polymer Conference 2018 (IPC 2018), 7P-T1-041a(Hiroshima，2018. 12).
143. T. Kimura, H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of
cyclic polyphenylenes grafted with various polymers,
International Polymer Conference 2018 (IPC 2018), 7P-T1-040b(Hiroshima，2018. 12).
144. T. Hirota, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of well-defined
hyperbranched and linear poly(thienylene-phenylene)s by
catalyst-transfer condensation polymerization of AB2 and AB
monomers and investigation of their optical properties,
International Polymer Conference 2018 (IPC 2018), 7P-T1-039a(Hiroshima，2018. 12).
145. H. Sugita, T. Kamigawara, Y. Ohta and T. Yokozawa,
Unstoichiometric cyclic condensation polymerization ofphenylene and acceptor monomers by means of Suzuki-Miyaura
coupling, International Polymer Conference 2018 (IPC 2018),
7P-T1-038b (Hiroshima，2018. 12).
146. T. Yokozawa, Synthesis of cyclic polyarylenes by means ofunstoichiometric Suzuki-Miyaura polycondensation throughintra and intermolecular catalyst transfer, Frontiers in Polymer
Science 2019, O3.36 (Budapest，2019. 5).
147. N. Harada, Y. Ohta, T. Yokozawa, Suzuki-Miyaura
catalyst-transfer polymerization of AB type amine monomer,
Frontiers in Polymer Science 2019, P1.070 (Budapest, 2019. 5).
148. A. Watanabe, G. Zhang, Y. Ohta, R.H. Jin, T. Yokozawa,
Synthesis of hybrid nanomaterials by means of self-assembly
andsilicificationof
π-conjugatedpolymer-b-poly(ethyleneimine), Frontiers in Polymer Science
2019, P1.071 (Budapest, 2019. 5).
149. Y. Ohta, K. Hoka, T. Komamura, T. Hayakawa, T. Yokozawa,
Synthesis and phase separation of brush block copolymers
consisting of aromatic hyperbranched polyamide andpolystyrene side chains by means of ring-opening metathesis
polymerization, Frontiers in Polymer Science 2019, P3.062(Budapest, 2019. 5).

150. H. Sugita, T. Kamigawara, Y. Ohta, T. Yokozawa,
Unstoichiometric cyclic polycondensation and model reaction of
benzothiadiazole and phenylene monomers via Suzuki-Miyaura
coupling reaction, Frontiers in Polymer Science 2019, P3.065(Budapest, 2019. 5).
151. 岡林龍一, 太田佳宏, 横澤勉, A2 + B2 重縮合によって得られる環状ポリエステルとジエステルとのエステル交換反応
による両末端官能基化ポリエステルの合成と反応解析, 第68 回高分子学会年次大会, 1Pc027 (大阪, 2019. 5).
152. 亀山洸瑠, 太田佳宏, 横澤勉,テトラフルオロスチレン固相担体を用いたアミノ酸モノマーの連鎖縮合重合, 第 68 回高分子学会年次大会, 1Pc025 (大阪, 2019. 5).
153. 原田菜摘, 太田佳宏, 横澤勉,触媒移動型縮合重合による制御されたポリビフェニルアミンの合成, 第 68 回高分子学会
年次大会, 1Pd024 (大阪, 2019. 5).
154. 時光果穂, 木村泰介, 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉，側鎖にオリゴアミドを有する m-ジブロモモノマーの非等モル下鈴
木・宮浦環化重縮合, 第 68 回高分子学会年次大会, 1Pd026(大阪, 2019. 5).
155. 杉田一, 上川原タケル, 太田佳宏, 横澤勉，ベンゾチアジア
ゾールとフェニレンモノマーを用いた A2 + B2 非等モル下環化重合とベンゾチアジアゾール誘導体の添加剤効果, 第68 回高分子学会年次大会, 2Pa003 (大阪, 2019. 5).
156. 上川原タケル, 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉，非等モル下鈴
木・宮浦重縮合の添加物によるポリマーの末端基およびト
ポロジー変換, 第 68 回高分子学会年次大会, 2Pb004 (大阪,2019. 5).
157. 津谷香純, 上川原タケル, 時田遊, 太田佳宏, 横澤勉，片末
端にボロン酸エステル部位を有する高分子を用いた全共役
B-A-B 型トリブロック共重合体の one-pot 合成, 第 68 回高分子学会年次大会, 2Pa005 (大阪, 2019. 5).
158. 内田達也, 太田佳宏, 横澤勉，両末端に塩素原子及び片末端にボロン酸エステル部位を有する π 共役系高分子の精密合成, 第 68 回高分子学会年次大会, 2Pb006 (大阪, 2019. 5).
159. 小澤康平, 補伽健太, 太田佳宏, 駒村貴裕, 早川晃鏡, 横澤勉，ハイパーブランチポリアミドと 2 本鎖ポリスチレンとの AB2 型ミクトアームスターポリマーの合成と相分離, 第68 回高分子学会年次大会, 3Pc035 (大阪, 2019. 5).
160. 補伽健太, 太田佳宏, 駒村貴裕, 早川晃鏡, 横澤勉，開環メ
タセシス重合による芳香族ハイパーブランチポリアミドとポリスチレンとのブラシブロック共重合体の合成と相分離,
第 68 回高分子学会年次大会, 3Pd036 (大阪, 2019. 5).
161. 廣田俊城, 太田佳宏, 横澤勉，熊田・玉尾触媒移動型連鎖縮合重合におけるハイパーブランチポリ（チエニレン-フェニ
レン）の末端官能基化, 第 68 回高分子学会年次大会, 3Pc029(大阪, 2019. 5).
162. 渡邊純生, 太田佳宏, 横澤勉, 有機-無機ハイブリッド材料を目指したポリフルオレン-ポリエチレンイミンブロック
共重合体の合成, 第 68 回高分子学会年次大会, 3Pc017 (大阪, 2019. 5).
163. 岡林龍一, 白井健一郎, 大場亮, 太田佳宏, 横澤勉, A2 + B2
重縮合によって得られる環状ポリ（エーテルスルホン）と交換反応剤とのエーテル交換反応による末端官能基化された鎖状ポリ（エーテルスルホン）の合成, 第 68 回高分子討論会, 1Pe005 (福井, 2019. 9).
164. 加藤顕禎, 太田佳宏, 横澤勉, ポリエステル存在下エステ
ル-エステル交換反応ポリエステル合成による共重合体の合成, 第 68 回高分子討論会, 1Pf004 (福井, 2019. 9).
165. 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉, 鎖状と環状のジケトポリマーの合成と Paal-Knorr 反応を利用した主鎖骨格の変換, 第 68

A-20
A-20
回高分子討論会, 1Pc015 (福井, 2019. 9).
166. 原田菜摘, 太田佳宏, 横澤勉, 鈴木・宮浦触媒移動型縮合重合によるポリジフェニルアミンの合成検討, 第 68 回高分子討論会, 1Pe003 (福井, 2019. 9).
167. 渡邊純生, 太田佳宏, 横澤勉, ポリフルオレン-ポリエチレ
ンイミンブロック共重合体を核とするシリカ微粒子の合成とその光学特性, 第 68 回高分子討論会, 2Pa021 (福井, 2019.
9).
168. 杉田一, 上川原タケル, 内田達也, 木村泰介, 太田佳宏, 横澤勉, 種々の全共役系 A-B-A トリブロック共重合体への普遍的アプローチ, 第 68 回高分子討論会, 2C08 (福井, 2019.
9).
169. 中山峰花, 川口大輔, 岩下健一, 横澤勉, 田中敬二, 熱硬化性樹脂混合物における表面偏析, 第 68 回高分子討論会,
3E10 (福井, 2019. 9).

学術誌
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

9.

井川 学, （解説）「疎水性物質の膜分離システム」、ケミ
カルエンジニヤリング, 63, 337-340 (2018).
井川 学, (解説)「除染廃棄物減容のための電場によるセシウムイオンの除去」, 環境浄化技術, 18, 25-28 (2019).
上田渉, 触媒インフォマティクスへの期待と課題, マテリ
アルズ・インフォマティクス, 289-293, 2019石川理史・上田渉, 新規ニオブ酸化物触媒の合成と酸点発現機構の解明, 化学工業, 408-413, 2019岡田正弘. 納豆のネバネバを誘導する ComXnatto フェロモンの同定. 日本醸造協会誌, 113, 744-750 (2018).
岡田正弘. イソプレニル化. 生体の科学, 69, 492-493 (2018).
松本 太, 巻頭言 「来たバスに乗れ」, 表面技術, 70(3), 1(2019).
横澤勉, 太田佳宏, 触媒の分子内移動を伴う鈴木・宮浦重縮合による π 共役系高分子の精密合成, 触媒, 61 (3), 137-143(2019).
太田佳宏, 横澤勉, 制御された親水性ハイパーブランチポ
リアミドとそれを含むジブロック共重合体の合成と水溶液
特性, 材料の科学と工学, 56 (4), 126-129 (2019).

著書
1.
2.

3.
4.

5.

6.

7.

井川 学（分担執筆）, 大気環境の事典（大気環境学会編）,
174-175, 朝倉書店（2019）.
Satoshi Ishikawa, Zhenxin Zhang, Toru Murayama, Masahiro
Sadakane and Wataru Ueda, New Crystalline Complex Metal
Oxide Catalysts with Porous, Acidic, and Redox Properties;
Complex Oxides: An Introduction; World Scientific, 2019;199-221
引地史郎（分担執筆），錯体化学会編，錯体化合物事典，535,
540, 569，朝倉書店 (2019).
渡邉達也, 郡司貴雄, 松本 太, 次世代電池のキーテクノ
ロジーと材料開発(1) ～電極活物質の表面コーティング,
高電位・高容量正極, レーザー加工穴あき電極～, 電材ジャーナル, 第 640 号 12-18 (2019).
渡邉達也, 野村文洋, 安藤風馬, 松本 太, 次世代電池のキーテクノロジーと材料開発(2) ～正・負極用バインダー～,
電材ジャーナル, 第 641 号 15-21 (2019).
松本 太、企業・研究所訪問&インタビュ- 中小企業のリチウムイオン電池材料開発を支援- 神奈川大学新型電池
オープンラボ, 工業材料, p. 1, 2019 年 2 月号.
松本 太, 巻頭言 「”電子立国日本”と”匠の時代”の先に」,電材ジャーナル, 第 642 号 1 (2019).
松本 太, 読者の声, 電材ジャーナル, 第 642 号 36-38(2019).
9. 杉田一, 太田佳宏, 横澤勉，第 III 編 設計・合成(環状高分子） 第 7 章 分子内触媒移動を利用する環状高分子の合成, 環状高分子の合成と機能発現, 手塚育志監修, 97-106,
シーエムシー出版, (2018).
10. 横澤勉，第 12 章 高分子化学, 大学院有機化学 第 2 版
Ｉ．分子構造と反応・有機化学, 野依良治ら編, 497-513, 東京化学同人 (2019).
8.

調査報告書
1.

岡田正弘. クオラムセンシングフェロモンを介した腸内細菌とヒトのクロストーク. 平成 29 年度旭硝子財団研究奨励(第 1 分 野) 研究報 告書 (Rep. Grant. Res., Asahi GlassFoundation (2019)).
2. 岡田正弘. クオラムセンシングフェロモンを介した腸内細菌とヒトのクロストーク. 公益財団法人発酵研究所平成 30
年度一般研究助成報告書 (IFO Research Comminications).
3. 岡田正弘. ゲノムシャッフルによる新規二次代謝産物の探索. 野田産業科学研究所 2017 年度研究助成成果報告書.
4. 岡田正弘. 新規クオラムセンシングフェロモンを介した細菌 叢 と 宿 主 の ク ロ ス ト ー ク に 関 す る 研 究 . SUNBORGRANT 平成 30 年度研究報告書.
5. 岡田正弘. 生合成リデザインによる非天然セスタテルペンの創製研究. 平成 29 年度新学術領域研究「生合成リデザイ
ン」公募研究, 研究成果報告書, 課題番号 17H05429.
6. 岡田正弘. 翻訳後修飾によるトリプトファンのイソプレニ
ル化の普遍性の解明. 小林国際奨学財団 2016 年度研究助成
最終研究成果報告書.
7. 横澤勉, 「非等モル下重縮合の添加物による重合モード制
御」,平成 30 年度科学研究費助成事業（学術研究助成基金
助成金）実績報告書, 挑戦的研究 (萌芽) (2019 年 3 月).
8. 横澤勉,「2 つの異種カップリング反応を用いる両末端官能基化された π 共役系高分子の選択的合成」, 平成 30 年度科学研究費助成事業（学術研究助成基金助成金）実績報告書,
基盤研究(B) (一般) (2019 年 3 月).
9. 横澤勉, 「非等モル下重縮合の添加物による重合モード制
御」, 平成 29-30 年度科学研究費助成事業研究成果報告書,
挑戦的研究 (萌芽) (2019 年 6 月).
10. 太田佳宏, 「ハイパーブランチブラシブロック共重合体による新規フォトニック結晶の開発」, 平成 30 年度科学研究費助成事業（学術研究助成基金助成金）実施状況報告書, 若
手研究 (2019 年 5 月).

講演・展示会
1.

2.
3.

4.

井川 学, 「持続可能な未来のための環境化学 −酸性霧の研究からの展望−」, 神奈川大学テクノフェスタ 2018 講演会 (2018. 10).
引地史郎，遷移金属-活性酸素錯体の化学と Bio-inspired 酸
化触媒の開発，第 51 回酸化反応討論会（福岡，2018. 11）
松本 太, 次世代電池のキーテクノロジと材料開発～穴あき電極、バインダー活物質材料のコティグなど～, 電気・
電子材料技術セミナー Insulation 2018 －EV 技術 と関連
材料技術 と関連材料技術－,電気機能材料工業会,
2018.11.29, 東京・亀戸.
郡司貴雄、「金属間化合物ナノ粒子の創生と電極触媒反応への適用」, 第 124 回電気化学会関東支部サイエンスレクチ

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5.

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11.

12.

13.
14.

15.

16.
17.

ャー, 2019. 2. 20, 東京.
Futoshi Matsumoto, Application of Ordered intermetallic Phases
as Electrocatalysts to Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell,
Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology,
Chinese Academy of Sciences, 2019. 4. 2., Qingdao, China.
松本 太, 電気化学反応・電極反応のメカニズムと電気化学測定法および電極／溶液界面の解析～電気化学の基礎、いろいろ組み合わせた各種測定法、ＣＶ法、交流インピー
ダンス法～, Science＆Technology セミナー, 2019. 4. 12,, 東
京・大井町.
松本 太, はじめての電気化学 ~押さえておくべき基礎か
ら、様々な電気化学反応の測定・解釈のポイントまで~ , 株
式会社情報機構セミナー, 2019. 8. 5., 東京・大井町.
松本 太、ピコ秒パルスレーザーを用いて作製した穴あき電極による高速充放電、リチウムイオンプレドープの実現
による次世代二次電池の創成、JSR,JM Energy 研究セミナー、
2019.8.22., JM Energy, 山梨県北杜市.
松本 太、金属間化合物を触媒として適用した新しいエネ
ルギー変換材料の創成、化学最前線 2019, 2019. 9. 7., 神奈
川大学湘南ひらつかキャンパス.
T. Motohashi, Complex transition-metal oxides as
high-performance oxygen evolution reaction electrocatalysts,
22nd International Conference on Solid State Ionics (SSI-22),
PyeongChang, Korea (2019.06).
T. Motohashi, Complex transition metal oxides towards
oxygen-related future applications, Aalto Symposium on New
Functional Materials, Helsinki, Finland (2019.06).
H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of cyclic
polymers by means of unstoichiometric Suzuki-Miyaura
polycondensation, Polycondensation 2018, (Alexandria,
2018.10)
横澤勉, 種々の官能基上の分子内触媒移動を利用した重縮合, 触媒学会重合触媒設計研究会セミナー, (田町, 2019.1)
H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, UnstoichiometricSuzuki-Miyaura polycondensation for the synthesis of a variety
of cyclic polymers, Polymers Meet Topology, (大岡山, 2019.1)
横澤勉, 金属触媒の分子内移動を利用した重縮合～スラン
プからの脱出の一例～, 高分子学会東海支部 東海高分子研究会, (名古屋, 2019.3)
横澤勉, 分子内触媒移動を利用した重縮合, 高分子学会関東支部 北関東地区第 1 回講演会, (桐生, 2019.3)
H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of cyclic
polymers by means of unstoichiometric Suzuki-Miyaura
polycondensation, Korea-Japan Joint Symposium on Polymer
Science 2019, (Seoul, 2019.9)

助成金
1.

2.

3.

4.

井川 学（代表）, 丹沢山塊における大気汚染物質の沈着と環境影響, 2017 年度神奈川大学共同研究奨励助成金(2017.4〜2020.3).
井川 学（分担）, 山間部における夏季豪雨形成と大気汚染の相乗環境影響の解明, 2019 年度科学研究費補助金, 基
盤研究(A) (2019.4〜2022.3).
池原飛之（代表），固体基板に結晶性高分子をグラフトした単分子層でのラメラ晶と分子鎖の挙動，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 19K03775．
上田渉（代表）, 全無機細孔構造結晶の金属酸化物合成展開による新触媒機能創出, 平成 31 年度科学研究費補助金,
基盤研究（A）, 課題番号 19H00843．

5.

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10.

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12.
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15.

16.

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18.

19.

20.

21.

22.
23.
24.
25.

石川理史（代表）, Mo を基盤とした結晶性複合酸化物の結晶構造と触媒活性の関係の解明, 平成 30 年度科学研究費補助金, 若手研究, 課題番号 18K14058
岡田正弘. 令和 1 年度 (平成 31 年) ~ 令和 4 年度 (終了予定), 基盤研究(B), 代表, 翻訳後修飾を受けた新規ペプチド
フェロモンの探索, 課題番号 19H02842.
岡田正弘. 平成 30 年 4 月〜令和 2 年 3 月 (終了予定), 2018年度 内藤記念科学奨励金 (研究助成), 代表, ゲノムシャ
ッフルによる非天然物の創製.
岡本専太郎（代表），低原子価チタンの発生法を基盤とする
精密合成手法の開発，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K05869.
岡本専太郎（分担），トマトの花成におけるオーキシンの役
割と花成調節技術への応用, 平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 18K05630.
岡本専太郎（分担），オーキシン生合成阻害剤を用いた植物のオーキシン生理作用の解析と高活性阻害剤の探索，神奈川大学共同研究奨励助成金.
岡本専太郎（分担），生合成阻害剤および作動薬を用いるイ
ンドール酪酸（IBA）周辺科学の新機軸の導入，神奈川大学共同研究奨励助成金.
岡本専太郎（代表），研究奨学寄付金，日産化学工業株式会社.
山田健（分担），生合成阻害剤および作動薬を用いるインドール酪酸（IBA）周辺科学の新機軸の導入，神奈川大学共同研究奨励助成金.
山田健（代表），光学活性 2-ピリドンを共役酸・塩基触媒に用いた新規カスケード反応の開発と応用，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K08219.
小野晶（研究代表者）2019 年度文部科学省科学研究費補助金（基盤 B）「DNA 二重鎖中で無限に金属イオンが連続する超分子錯体：精密合成・結晶構造・物性」（分担者：實吉尚郎、田中好幸、鳥越秀峰、浦田秀二、近藤次郎、山田亨）
課題番号 17H03033
小野晶（研究代表者）2019 年度文部科学省科学研究費補助金（新学術研究）「核酸構造上に構築された螺旋状金属イオ
ン集積体のヘリシティー制御と単分子物性」課題番号
19H04598
金仁華（企画班分担）， 「配位アシンメトリー」 （新学
術領域 2016〜2020）JSPS 科研費 JP16H06515．
金仁華（研究代表），「エナンチオ選択性手法によるキラル
シリカの合成及びキラル無機機能材料の開発」(基盤研究 B
2019〜2021) 19H02767_2019．
引地史郎（分担），後周期遷移金属オキシラジカル錯体によるメタンの酸化反応，戦略的創造研究推進事業（CREST），
JPMJCR16P1．
松本 太 (共同代表者)，"高速パルスの正規化データを用いるリチウム電池劣化度の機械学習的評価法の技術開発",
フェーズ B, 平成 30 年度「ベンチャー企業等による新エネ
ルギー技術革新支援事業」.
松本 太（代表），研究課題目 ：「イオン液体 /有機溶媒混
合浴 からの 光沢性を有するアルミニウム電気めっき膜の作製における添加剤の影響及びその めっき膜のバイオ バ
イオ 応用 」，公益財団法人 高橋産業経済研究財団.
松本 太, 2019 年度日本板硝子材料工学助成会研究助成.
松本 太, 2019 年度御器谷科学技術財団研究助成.
安藤風馬(松本研究室), 日本学術振興会平成 31 年度特別研
究員 DC1.
津田喬史(松本研究室), 日本学術振興会平成 31 年度特別研
究員 DC2.

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26. 郡司 貴雄, 東電記念財団 2018 年度研究助成（一般研究）,
耐久性に優れた新規電極触媒の創生.
27. 松本 太，2019-2021 科研費基盤（Ｃ）「Pt 系金属間化合物
触媒 d-バンドセンターチューニングによる ORR 活性の向上.
28. 松本 太，軽金属奨学会 教育研究資金・研究補助金（2019）.
29. 渡邉達也(松本研究室)，加藤科学振興会平成 31 年度研究奨
励金.
30. 野村文洋(松本研究室)，電気化学会 若手研究者の国際交流支援 2019 年度前期.
31. 松本 太、公益財団法人 フジクラ財団、2019 年度研究助成.
32. 渡邉達也(松本研究室)，公益財団法人横浜学術教育振興財団 2019 年度海外渡航助成.
33. 安藤風馬(松本研究室), 日本学術振興会 2019 年度若手研究者海外挑戦プログラム.
34. 本橋 輝樹（代表）, 気相水酸化物化反応による新規酸水酸化物の合成と機能性の創出, 2019 年度科学研究費補助金,
新学術領域研究(研究領域提案型), 課題番号 19H04707．
35. 本橋 輝樹（代表）, アニオン不定比性酸水酸化物の合成と結晶構造化学, 2018 年度科学研究費補助金, 新学術領域研究(研究領域提案型), 課題番号 17H05490．
36. 本橋輝樹（代表），高速酸素吸脱着材料による革新的排熱利用酸素製造装置の開発，JST 戦略的イノベーション創造プ
ログラム (SIP)．
37. 本橋輝樹（代表），実用空気極用複合金属酸化物触媒材料開発，革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発 (RISING2)．
38. 横澤勉（代表），2 つの異種カップリング反応を用いる両末
端官能基化された π 共役系高分子の選択的合成，平成 31
年度科学研究費補助金，基盤研究（B），課題番号 18H02023．
39. 横澤勉（分担），｢縮合系高分子を用いる接着剤の耐熱化・高強度化｣, 平成 31 年度科学技術振興機構, 受託研究, 未来
社会創造事業 大規模プロジェクト型「Society5.0 の実現をもたらす革新的接着技術の開発 」(研究代表者：九州大学・田中敬二教授）2018 年 11 月～2022 年 3 月
40. 太田佳宏（代表），ハイパーブランチブラシブロック共重合体による新規フォトニック結晶の開発，平成 31 年度科学研究費補助金，若手研究，課題番号 18K14277．

受託研究
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

9.

上田渉, アルカンからアルケンを製造する触媒に関する研究, 日本化薬株式会社
上田渉, 触媒の素材・原料となる炭化水素に活性を持つ新規化合物の研究, 旭化成株式会社
上田渉, 軽炭化水素の含酸素化, 旭化成株式会社
上田渉, 触媒を利用した有機化合物の活性化方法, 昭和電工株式会社
上田渉, 多孔性ポリオキソメタレートの合成及び評価, 東ソー株式会社
上田渉, プロパンを原料とするアクリル酸合成法の研究,
株式会社日本触媒
上田渉, 複合酸化物を基盤とする C4 気相酸化触媒に関する研究, 三菱ケミカル株式会社
上田渉, 高次元構造を持ち新しいニオブ酸化物の作成と固体, カンパニア・ブラジレイア・メタルジア・イ・ミネラ
ソン（CBMM）社
上田渉, Trigonal and orthorhombic molybdenum and vanadium
containing mixed metal oxides comprising at least one
additional element for ethane oxidative dehydrogenation,

Honewell Internatuional Inc.
10. 上田渉, 研究奨学寄附金 株式会社ブリヂストン
11. 上田渉, 研究奨学寄附金 株式会社日本触媒
12. 岡本専太郎，有機エレクトロニクス用塗布型正孔輸送材料の開発，日立化成株式会社
13. 松本 太，株式会社常光、“リチウムイオン電池の作製に関する研究”
14. 松本 太，株式会社アシザワファインテック、“リチウムイ
オン電池作製用スラリーの調製に関する研究”
15. 松本 太，株式会社小島化学薬品、“貴金属無電解めっきに関する研究”.
16. 松本 太，日本蓄電器工業株式会社, “リチウムイオン電池の集電体に関する研究“
17. 松本 太，サン工業株式会社, “無電解めっきに関する研究“.
18. 松本 太，JSR 株式会社, “バインダーに関する研究“.
19. 松本 太，日本化学産業株式会社, “正極材料に関する研究”.
20. 横澤勉，研究奨学寄付金，日産化学工業．
21. 横澤勉，研究奨学寄付金，ブリジストン.

特許(取得)
1.

辻悦司，本橋輝樹，幅崎浩樹，野田裕之，竹口竜弥，亜鉛－空気二次電池の空気極用触媒，ブラウンミラーライト型
遷移金属酸化物の亜鉛－空気二次電池の空気極用触媒としての使用，亜鉛－空気二次電池用空気極，亜鉛－空気二次
電池，電解用の電極触媒，電解用電極及び電解方法，特許第 6436444 号．

特許(公開)
1.

2.

3.
4.
5.

嶋田幸久，岡本専太郎，中川理絵，「オーキシン生合成阻害
活性を有する新規化合物，その製造方法及びその用途」，特開 2019-131540.
岩下健一, 田中敬二, 川口大輔, 横澤勉, (日立化成株式会
社, 国立大学法人 九州大学, 学校法人 神奈川大学), 感
光性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法, 特願
2019-134581.
横澤勉, ポリエステル共重合体の製造方法, 特願
2019-162637.
小川哲志，本橋輝樹，齋藤美和，鈴木健太，金属空気電池
用正極触媒及び金属空気電池，特開 2019-067597．
原田隆，山原圭二，本橋輝樹，齋藤美和，田邉豊和，酸素
過剰型金属酸化物並びに，酸素吸脱着装置及び酸素濃縮装置，特開 2019-043833．

海外出張
1.
2.
3.
4.
5.
6.

井川 学, 8th International Conference on Fog, Fog Collection
and Dew （2019 年 7 月 14 日〜18 日国立台湾大学）
上 田 渉 , FHI-JST joint symposium, ベ ル リ ン , ド イ ツ(2018.11)
上田渉, CCI-ICAT joint international symposium on catalysis,
カーディフ, イギリス (2019.1)
石川理史, 12th Natural Gas Conversion Symposium, サンアン
トニオ, アメリカ（2019. 6）
上田渉, 19th international zeolite conference, オーストラリア,
パース (2019.7)
上 田 渉 , JST - TU Delft Joint Symposium Innovating

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7.
8.

9.

10.

11.

12.
13.
14.
15.

Methodologies in Catalysis, ドイツ, デルフト (2019.8)
石川理史, ETH-ICAT joint symposium on catalysis, チューリ
ッヒ, スイス（2019. 9）
Ren-Hua. Jin, “Enantioselective Silicification toward Chiral
Silica” (Invited), International Symposium on Integrated
Molecular/Materials Science and Engineering (IMSE-10) July
3-6 (2019), Nanning, Guangxi, China.
Ren-Hua Jin, “Understanding chirality generated on metaloxides” (Invited), International Forum on Advanced
Materials-2019, Sept. 24-26 (2019), Wuhan, China.
Futoshi Matsumoto, Application of Ordered intermetallic Phases
as Electrocatalysts to Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell,
Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology,
Chinese Academy of Sciences, 2019.3.27-4.3, Qingdao, China.
安藤風馬(松本研究室), 日本学術振興会 2019 年度若手研究者海外挑戦プログラム、アメリカ・コーネル大学,
2019.6.1-8.31.
本橋 輝樹, 22nd International Conference on Solid State Ionics(SSI-22), PyeongChang, Korea (2019.06).
本橋 輝樹, Aalto Symposium on New Functional Materials,
Helsinki, Finland (2019.06).
本橋 輝樹, 4th E-MRS & MRS-J Bilateral Symposium, Crete,
Greece (2018. 10).
齋藤 美和, IUMRS-ICA 2019, Perth, Australia, (2019.9).

褒賞
1.
2.

犬飼将槙，第 123 回触媒討論会 学生ポスター賞
安藤風馬(松本研究室)，電気化学会関東支部第 37 回夏の学校 最優秀ポスター賞.

学位
1.
2.

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）

2.

3.

4.

5.

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

2.

西浦利紀，単核コバルト-混合配位子錯体の合成と酸素分子及び過酸化物の活性化，博士（工学），神奈川大学 (2019. 3).
岡林龍一, A2 + B2 重縮合によって得られる環状高分子の交換反応を利用した両末端官能基化, 博士(工学), 神奈川
大学 (2019.9).

情報システム創成学科
1.

Tateyama, et.al.(CALET collaboration), "Direct Measurement of
the Cosmic-Ray Proton Spectrum from 50 GeV to 10 TeV with
the Calorimetric Electron Telescope on the International Space
Station",PHYSICAL REVIEW LETTERS 122, 181102 (8pages)(2019).
6. S. Shindoh, A note on signal to interference ratio feasibility
problems, Journal of Nonlinear and Convex Analysis, 19 (10),1741-1747 (2018).
7. T. Sugimoto, The Longitude Problem as the Unification ofSpace and Time With Special Application to the Island of St
Helena, FORMA, 33(Special issue), S17-S22 (2018, 10).
8. T. Sugimoto, A Note on 'The transit of Mercury observed at St
Helena in 1677 (Cl.P/21/3),' Trans. Soc. Math. Sci., 20(1), 3-7,
(2019, 2).
9. S. Ito, K. Miyakoshi, H. Oya, Y. Hoshi and S. Nagai, Consensus
via Adaptive Gain Controllers Considering Relative Distancesfor Multi-Agent Systems, Advances in Technology Innovation,
4(4) 234-246 (2019).
10. 廣田敦士, 市川淳, 早川博章, 西崎友規子, 岡夏樹, 権威のある姿勢が将来得られる報酬の割り引かれる価値に与える影響, 認知科学, 26(2), 231-242, 2019.
11. W. Lin, S. Qian (corresponding author) and T. Matsumoto,“Lossy-Forward Relaying for Lossy Communications:
Rate-Distortion and Outage Probability Analyses”, IEEE
Transactions on Wireless Communications, 18(8), 3974-3986,(2019).

Wataru Sagisaka and Teruji Sekozawa, “Proposal method foravoiding risk and stabilizing farmer income with derivatives,”
WSEAS Transactions on systems, 18, 93-101, (2019-2).
Yoichi Izunaga, Tomomi Matsui and Yoshitsugu Yamamoto, “A
doubly nonnegative relaxation for modularity density
maximization,” Discrete Applied Mathematics, in press,(Available online Oct. 2018).
Keisuke Sato and Yoichi Izunaga, “An enhanced MILP-based
branch-and-price approach to modularity density maximization
on graphs,” Computers and Operations Research, 106, 236-245,(2019).
Satoshi Takahashi, Yoichi Izunaga and Naoki Watanabe, “VCG
mechanism for multi-unit auctions and appearance of
information: An experiment,” Evolutionary and Institutional
Economics Review, in press, (Available online July 2019).
O Adriani, K. Hibino, S. Okuno, Y. Shimizu, T. Tamura, and N.

3.

4.

5.

6.

7.

Wataru Sagisaka and Teruji Sekozawa, “Evaluation of options
for stabilization of potato farmer income,” WSEAS International
Journal of Agricultural Science, 3, 67-72, (2018-11).
Masanori Akiyoshi, Smart Tool for Visualizing Dense Street
Crossing/Corner Area using Google Map and Google Street
View, in Proc. Of IC3K 2019, 2019 (in CD-ROM)
Jun Ichikawa, Kazuhiro Mitsukuni, Yukari Hori, Yuta Ikeno,
Leblanc Alexandre, Tetsukazu Kawamoto, Yukiko Nishizaki,
and Natsuki Oka, Analysis of How Personality Traits AffectChildren’s Conversational Play with an Utterance-Output
Device, in Proc. Of ICDL-EpiRob 2019, 215-220, 2019.
S. Shindoh, The structures of SINR regions for standard
interference mappings, Proceedings of the SICE Annual
Conference 2019, 1280-1285 (2019).
S. Nagai, H. Oya, T. Matsuki and Y. Hoshi, An LMI-based
Design Method of a Variable Gain Robust Controller Giving
Consideration to Nominal L2 Gain Performance and Allowable
Uncertainty Region for a Class of Uncertain Linear Systems,
Proc. of the 44th Annual Conference of the IEEE Industrial
Electronics Society (IECON 2018), (Washington D.C., 2018.
10).
H. Oya, S. Nagai, T. Matsuki and Y. Hoshi, Synthesis of Point
Memory-Based Adaptive Gain Robust Controllers with
Guaranteed L2 Gain Performance for a Class of Uncertain
Time-Delay Systems, Proc. of the 15th International Conference
on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV 2018),(Singapore, 2018. 11).
S. Nagai, H. Oya, T. Matsuki and Y. Hoshi, Decentralized
Variable Gain Robust Controllers with L2 Gain Performance fora Class of Uncertain Large-Scale Interconnected Systems, Proc.
of the SICE Annual Conference 2019 (SICE 2019), (Hiroshima,

A-24
A-24
2019. 9).
K. Nishizawa and N. Tsumagari. Composition of Different-Type
Relations via the Kleisli Category for the Continuation Monad,
Proc. RAMiCS 2018, (Lecture Notes in Computer Science
11194) 97-112, (Groningen, 2018. 10).
9. Minoru Yoshida and Sergio Albeverio ; A formulation ofquasi-regular non-local Dirichlet forms on F{¥’e}chet spaces
with application to a stochastic quantization of${¥Phi}^4_3$ field, Rims Kokyu-roku, 2116, pp. 85-94, Kyoto
Univ. (2019)
10. A. Fujioka and K. Yoneyama, Single private-key generator
security implies multiple private-key generators security, The
12th International Conference on Provable Security (ProvSec
2018), 56-74 (Jeju, 2018. 10).
11. A. Fujioka, K. Takashima, S. Terada, and K. Yoneyama,
Supersingular isogeny Diffie-Hellman authenticated key
exchange, The 21st Annual International Conference on
Information Security and Cryptology (ICISC 2018), 1-19 (Seoul,
2018. 11).
12. J. Tomida, A. Fujioka, A. Nagai, and K. Suzuki, Strongly secure
identity-based key exchange with single pairing operation, The
24th edition of the European Symposium on Research in
Computer Security (ESORICS 2019), 484-503 (Luxembourg,
2019. 9).
8.

口頭発表
1.

鶴見 梨沙，今井 崇雅，送信ダイバーシティを用いた光無線通信特性の送受信器傾き依存性，2019 年電子情報通信学会 ソサイエティ大会講演論文集，B-10-43（大阪，2019.9）
2. 匂坂航，瀬古沢照治：強化学習における環境の特徴抽出と探索効率化の提案，2019 年 電気学会 電子・情報・シス
テム部門大会, 講演論文集，pp.1215-1216，2019 年 9 月
3. 角田寛和，瀬古沢照治：自動運転による渋滞軽減及び燃費向上に関する研究，2019 年 電気学会 電子・情報・シス
テム部門大会, 講演論文集，pp.1217-1218，2019 年 9 月
4. 末永詩歩，瀬古沢照治：顧客間の協力を考慮した Web サー
ビス企業の利益独占に関する提案，2019 年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 講演論文集，pp.1228-1229，
2019 年 9 月
5. 末永詩歩，瀬古沢照治：顧客の不信感を導入した情報プラットフォームにおけるサービス企業の利益独占に関する対策，電気学会情報システム研究会資料，IS－19－39，pp.77-80，
2019 年 6 月
6. 角田寛和，瀬古沢照治：ファジィ制御を利用した車の運転による渋滞軽減及び燃費向上に関する研究，電気学会情報システム研究会資料，IS－19－40，pp.81-84，2019 年 6 月
7. 匂坂航，瀬古沢照治：環境の特徴抽出を用いた Q 学習の効率化方式，電気学会情報システム研究会資料，IS－19－44，
pp.103-105，2019 年 6 月
8. 大島正太, 秋吉政徳, 2 視点用ハイブリッド画像生成の検討,
電気学会情報システム研究会, IS18-58, 41-44 (2018.11)
9. 藤井直之, 秋吉政徳, 道路地図画像からの曲がり角密集地
域抽出 の実験, 電気学 会情報 システ ム研究 会, IS18-59,
45-50 (2018.11)
10. 奈良清仁, 秋吉政徳, 深層学習を用いた人狼ゲームログからの役 職推定, 電気学 会情報 システ ム研究 会, IS19-20,
103-106 (2019.3)
11. 星野恵以子, 秋吉政徳, 書籍レビュー欄に対するネタバレ判定の評価実験, 電気学会情報システム研究会, IS19-21,

107-110 (2019.3)
12. 関口聖成, 秋吉政徳, デバッキング学習のためのエラーソ
ースコード生成方式, 電気学会情報システム研究会,
IS19-22, 111-114 (2019.3)
13. 佐田和樹, 秋吉政徳, Google Street View を用いた曲がり角
密集地域可視化ツール,
電気学会情報システム研究会,
IS19-23, 115-118 (2019.3)
14. 石田龍星, 秋吉政徳, 避難群集行動における創発現象の発生を目的としたマルチエージェントモデルの構築, 電気学会情報システム研究会, IS19-37, 69-73 (2019.5)
15. 新納穣, 秋吉政徳, カメラ画像における複数人の画像の重なりに対する人物追跡への顔認識を用いた補正を組み入れた入退室判定方式, 電気学会情報システム研究会, IS19-41,
85-90 (2019.5)
16. 石田龍星, 秋吉政徳, 集団避難行動モデルを組み込んだマ
ルチエージェントシミュレーションツール, 第 33 回人工知能学会全国大会, 3Rin2-24 (2019.6)
17. 田島朗弘, 秋吉政徳, 後悔値計算を利用した人狼知能エー
ジェントの対戦実験, 電気学会情報システム研究会,
IS19-50, 21-24 (2019.9)
18. 奈良清仁, 秋吉政徳, 吉新喜市, 階層構造に基づく段階的
マルチラベル分類による F ターム付与方式, 電気学会情報システム研究会, IS19-51, 25-28 (2019.8)
19. 光國和宏, 市川淳, 堀紫, 池野湧太, アレクサンドルルブロ
ン, 河本徹和, 岡夏樹, 西崎友規子, 子ども用対話型スピーカーの開発に向けた対話遊びの分析, 第 33 回人工知能学会
全国大会, 1O4-J-12-02 (2019.6)
20. 市川淳, 光國和宏, 堀紫, 池野湧太, アレクサンドルルブロ
ン, 河本徹和, 西崎友規子, 岡夏樹, 子どもの性格特性に着目した対話型スピーカーとの遊び行動の分析, 日本認知科学会第 36 回大会, 883-884 (2019.9)
21. 張賀，奥野祥二，内田智史，難易度が変化する電子書籍とその開発支援環境，S1-001，日本 e-Learning 学会第 21 回学術講演会，神奈川大学，2018 年 11 月 24 日
22. 張賀，奥野祥二，内田智史，難易度が変化する電子書籍とその開発支援環境，5M-05，情報処理学会第 81 回全国大会，
福岡大学，2019 年 3 月
23. 内田智史，理解力の異なる読者に対応した電子書籍執筆シ
ステムの開発とその応用，④，日本情報ディレクトリ学会
第 23 回全国大会プログラム，追手門学院大学 総持寺キャンパス，2019 年 8 月 31 日
24. 進藤晋，閉凸錐上で定義される単調自己写像の固有値の存在と最適化問題への応用，第 61 回自動制御連合講演会講演
論文集，1650-1651 (名古屋，2018. 11).
25. 進藤晋，SINR 領域の性質と最適化問題への応用，数理解
析研究所共同研究「数理計画問題に対する理論とアルゴリ
ズムの研究」，(京都，2019. 8).
26. S. Shindoh, The structures of SINR regions for standard
interference mappings, SICE Annual Conference 2019,(Hiroshima, 2019. 9).
27. 杉本剛, セント・ヘレナ島黎明期, 第 86 回形の科学シンポ
ジウム講演予稿集, 3(2), 13-14, (2018, 11).
28. 杉本剛, ニュートンの「プリンキピア」第 I 書命題 XIV 定
理 VI の誤謬 または ケプラー順問題の普遍定数, かたち
シューレ 2018 in 琵琶湖予稿集, 22-23, (2018, 12).
29. 杉本剛, 手書き論文 ‘The transit of Mercury observed at St
Helena in 1677 (Cl.P/21/3)’ について, 日本科学史学会第 66
回年会研究講演会, 2, (2019, 5).
30. 杉本剛, インディア環礁の地理情報変遷史, 第 87 回形の科
学シンポジウム講演予稿集, 4(1), 43-44, (2019, 6).

A-25
A-25
31. Asahi Takaoka. Linear-semiorders and their incomparability
graphs. In Proceedings of the 22th Japan Conference on Discrete
and Computational Geometry, Graphs, and Games (JCDCG32019), Tokyo, Japan, 6(6-8) Sep. 2019, pp.119-120.
32. 繁田 大輝、森田 光, 深層学習の分類によるステガノグラ
フィの方法,情報処理学会, CSS2018, 3A1-3 (長野, 2018.10).
33. 繁田 大輝、増井 孝之、森田 光, メディア選択にハッシュ関数を用いるステガノグラフィ,信学会 SCIS2019, 4C2-5(滋賀, 2019.1).
34. 増井 孝之、繁田 大輝、森田 光, 深層学習による文字列のステガノグラフィ,信学会, 118(478), pp.45-49, ISEC2018-88(IT2018-82, WBS2018-83) (東京, 2019.3).
35. 繁田 大輝、森田 光, 深層学習による画像のステガノグラ
フィ,信学会, 118(478), pp.51-55, ISEC2018-89 (IT2018-83,
WBS2018-84) (東京, 2019.3).
36. 池田 大地、繁田 大輝、
森田 光, Git とブロックチェーン を
用 い る 文 書 管 理 方 法 , 信 学 会 , 118(478), pp.187-191,
ISEC2018-112 (IT2018-106, WBS2018-107) (東京, 2019.3).
37. 安田康史，順序と半群と Quantale の関係性について, 第三
十回 ALGI（代数，論理，幾何と情報科学研究集会）講演
番号 7. (福岡，2019.8)
38. 西澤弘毅，Correspondences among classes of weak preorders,
partial semigroups, and quantales,第三十回 ALGI（代数，論理，幾何と情報科学研究集会）講演番号 8. (福岡，2019.8)
39. 香川智修, 吉野邦生; "The fractional Hilbert transform underthe Bargmann transform", 調和解析セミナー, 東京都市大学,
2018/12/22
40. Minoru Yoshida; “non-local Dirichlet forms n infinite
dimensional spaces”, Random Transformations and Invariancein Stochastic Dynamics, University of Milan, ( 招 待 講演)2019/3/28
41. 香川智修 ; "Bargmann transform of convolution" 調和解析セ
ミナー, 東京都市大学, 2019/7/13
42. 岩井光輝, 川口武瑠, 割木寿将, 佐々木太良, 藤岡淳, 鈴木
幸太郎, 永井 彰, 非対称 pairing を利用した ID ベース認証
鍵交換: IoT 機器への適用, 2019 年暗号と情報セキュリティ
シンポジウム, 3E3-3 (大津, 2019. 1).
43. 藤岡淳, 高島克幸, 米山一樹, 同種写像を用いた 1-ラウン
ド認証グループ鍵共有, 2019 年暗号と情報セキュリティシ
ンポジウム, 3B3-4 (大津, 2019. 1).
44. K. Takashima, A. Fujioka, and K. Yoneyama, One-round
authenticated group key exchange from isogenies, The
CJK-SIAMs joint mini-symposium on Mathematical
Cryptography in the 9th International Congress on Industrial andApplied Mathematics (ICIAM 2019), MS GH-3-4 6 (Valencia,
2019. 7).
45. 林隼輔, 佐々木太良, 藤岡淳, ボチュバルの 3 値論理による
Garbled Circuit, 電子情報通信学会技術研究報告, 119(140),363-368 (高知, 2019. 7).

学術誌
1.
2.

3.
4.

今井崇雅，工学研究所長就任にあたって，神奈川大学工学研究，第 2 号，1(2019).
進藤晋，単調劣同次写像に付随する漸近写像の最適化問題への応用，数理解析研究所講究録「高度情報化社会に向けた最適化問題の新潮流」，130-134 (2019).
Asahi Takaoka, Linear-semiorders and their incomparability
graphs, arXiv:1907.07845 (2019.7)
A. Fujioka, K. Takashima, and K. Yoneyama, One-round

authenticated group key exchange from isogenies, Cryptology
ePrint Archive: Report 2018/1033 (2018).

講演・展示会
1.

2.

市川淳, 「保育活動における子どもの集団運動からみる社
会性」, 新学術領域研究成果報告シンポジウム「認知的インタラクションデザイン学の創成」 (2019.9)
大屋英稔，永井駿也，生体信号解析に基づく診断におけるDADiSP～牛の生体データ解析事例～，第 8 回 DADiSP 利用技術研究会～データ解析・AI・機械学習の実例を分野横断的に学ぶ～ (東京，2019. 8).

助成金
1.

2.

秋吉政徳(研究代表者), 「看護現場データに内在する医療安全のための暗黙知抽出への挑戦」, 科学研究費助成事業 挑
戦 的 研 究 ( 挑 戦 ) ( 平 成 29 年 度 ～ 31 年 度 , 課 題 番 号
17K19845)
市川淳(研究代表者), 「運動協調の達成過程における他者視
点の理解の解明」, 科学研究費助成事業 研究活動スタート
支援 (令和元年度～2 年度, 課題番号 19K24369)

受託研究
1.

秋吉政徳(研究代表者), 「特許調査業務における AI 応用検討」, 株式会社エムテック.

海外出張
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

藤岡淳，ProvSec 2018，Jeju, Korea Republic (2018. 10).
藤岡淳，ICISC 2018，Seoul, Korea Republic (2018. 11).
藤岡淳，高雄師範大学楊教授との研究議論，Kaohsiung,Taiwan (2019. 9).
藤岡淳，ESORICS 2019，Luxembourg, Luxembourg (2019. 9).
佐々木太良，高雄師範大学楊教授との研究議論，Kaohsiung,Taiwan (2019. 9).
秋吉正徳, IC3K2019, Vienna, Austria (2019. 9).
市川淳, ICDL-EpiRob 2019, Oslo, Norway (2019. 8).
森田光, 高雄 師範大学 楊教 授との研 究議 論, Kaohsiung,Taiwan (2019. 9).

褒賞
1.

2.
3.

騫申，Performance Analysis for Lossy-Forward Relaying Over
Nakagami-m Fading Channels， IEEE Transaction on VehicularTechnology, 66(11), 10035-10043, (2017), 東京電機大学丹羽保次郎記念論文賞, 東京電機大学 (2019. 3).
藤岡淳, IWSEC 2018 の運営に対する貢献, 貢献賞(会議運営), 電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ (2019. 9)
清水庸平, 背面処理を用いたカードベース暗号における不正を考慮したプロトコルの提案, 情報セキュリティ研究奨
励賞, 電子情報通信学会 情報セキュリティ研究専門委員
会 (2019. 1).

経営工学科
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）

A-26
A-26
1.

N. Ishii, Y. Takano and M. Muraki, A resource flow based
multistage dynamic scheduling method for the state-dependent
work, Advances in Intelligent Systems and Computing, 873,
300-316 (2018). (Revised Selected Papers).
2. S. Ota and M. Kimura, On necessary conditions for dependence
parameters of minimum and maximum value distributions basedon n-variate FGM copula, IEICE Trans. Fundamentals, E102-A(3), 586-589 (2019).
3. J. Weng, S. Mizoguchi, S. Akasaka and H. Onari, Smart
manufacturing operating systems considering parts utilizationfor engineer-to-order production with make-to-stock parts,
International Journal of Production Economics, 掲載確定印刷
中（2019.7）.
4. Q. Huang, J. Weng and H. Onari, Integrated Approach for
Production Planning with Trading Prices of Global Supply
Chain, 日本生産管理学会論文誌，6(1),43-50 (2018.11).
5. M. S. Hossain, M. Takanokura, H. Sakai and H. Katagiri,
Theoretical and practical investigation of Fuzzy-AHP withvoting in QFD to design communication systems for disabledindividuals, Journal of Japan Industrial Management Association,
70(2E), 115-123 (2019).
6. Y. Takeuchi, T. Ogawa, K. Sato, H. Morimoto T. Saito, Power
control optimization of an energy storage system in DC electricrailways, IEEJ Journal of Industry Applications, 8 (5), 827-834(2019).
7. S. Adachi, H. Kubotani and M. Toda, Exact distribution oflargest Schmidt eigenvalue for quantum entanglement, J.
Physics A: Math. Theor. 52, 405304(12pp), 2019.
8. K. Sato and K. Nakashima, Optimal pricing problem for a
pay-per-use system based on the Internet of Things withintertemporal demand, International Journal of Production
Economics, DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2019.08.012.
9. M. Takanokura, D. Kitayama, R. Tamura and M. Ogiya,
Long-distance delivery route planning using a commercial
electric vehicle including the arrangement of charging stations,
Asian Journal of Management Science and Applications, 4(1),15-26 (2019).
10. M. Matsui, T. Yamada, M. Takanokura, A scientific andeconomic view on collaboration, balancing vs. sharing,
Theoretical Economics Letters, 9(1), 49-59 (2019).
11. 松本光広，円を描くために必要な製図用コンパスに作用させる力の解析，設計工学，54 (8), 535-550 (2019).

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

2.

3.

4.

N. Ishii and M. Ohba, A Method of supply chain evaluation
based on the structure of an information network, Proceedingsof the 25th International Conference on Production Research,
W1030-V2 (Chicago, 2019.8).
H. Shiokawa and N. Ishii, A method of collaborative inspection
planning by integrating a production planning system,
Proceedings of the 25th International Conference on Production
Research, W1330-V4 (Chicago, 2019.8).
Matusi, M., Ishii, N., A Demand-to-Supply Enterprise Robot andits ODICS II Type for Convenience Store Application,
Proceedings of the 25th International Conference on Production
Research, T1330-V1 (Chicago, 2019.8).
N. Ishii, Y. Takano and M. Muraki, Design and evaluation of thejoint venture formation in EPC projects, Proceedings of the19th
Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

Conference 2018, ID75 (Hong Kong, 2018.12).
S. Ota, M. Kimura, N. Tazi and T. Nakagawa, Optimal
block-replacement policy for an n-unit series system withdependency based on an FGM copula, Proc. 11th International
Conference on Mathematical Methods in Reliability, 8 pages(USB) (Hong Kong, 2019. 6).
Q. Huang, J. Weng, S. Ohmori, K. Yoshimoto, The 25th
International Conference on Production Research, (Chigaco,
USA, 2019.8).
T. Uno, H. Katagiri and K. Kato, A Shop Location Optimization
with Traffic Generators and Lines based on Prediction of
Residents'
Movement,
ProceedingsofInternational
MultiConference of Engineering and Computer Scientists 2019
(IMECS 2019), 491-494, (Hong Kong, 2019. 3).
T. Tanizaki Y. Masuda and H. Katagiri, Application of scattersearch for scheduling problem with crane interference,
Proceedings of International Symposium on Scheduling 2019，16-21 (Matsue, 2019. 7).
K. Sato, Z.Cong, K. Nakashima (2019). An optimization
problem in a closed-loop manufacturing system with stochastic
variability, In proceedings of 25th International Conference on
Production Research Manufacturing Innovation: Cyber PhysicalManufacturing, USB-Memory.
T. Uchiyama, K. Sato，H. Katagiri and K. Nakashima (2018).
Machine repair priority for an assembly line with consideration
for delay of production, In proceedings of the 19th Asia PacificIndustrial Engineering and Management Systems (APIEMS2018), USB-Memory.
Z. Cong，K. Sato，H. Hirai and K. Nakashima (2018). Optimal
production policy for a closed-loop supply chain system with
disruption risks, In proceedings of the 19th Asia PacificIndustrial Engineering and Management Systems (APIEMS2018), USB-Memory.
S. Hisamune and K. Kogi, Effects on the WIB OSHMS programfor improving safety and health of seamen, Proc.15th
International Symposium on Maritime Health, #10 (Humbreg,
2019.6).
S. Hisamune, and K. Kogi, Tendency of Diseases among
Seamen during the six years and program for improving healthof seamen. Proc.15th International Symposium on Maritime
Health,#14 (Humbreg, 2019.6).
S. Hisamune and K. Kogi, Effects on the WIB OSHMS programof Fishmen, Proc. International Conference on Fisheries
Engineering 2019, S401 (Nagasaki, 2019.9).
S. Hisamune, and K. Kogi, Diseases among Fishmen during thesix years and program for improving health of Fishmen, Proc.
International Conference on Fisheries Engineering 2019, S205
(Nagasaki. 2019.9).
M. Nakashima, Y. Hirose, H. Hirai, Is There a Possibility to
Predict Fraud Using MD&A? : Evidence from Japan，the 13th
World Congress of Accounting Educators and Researchers(Sydney, 2018. 11).
H. Kataoka, H. Hirai, THE ACCOUNTING ISSUES IN
PROCESS COSTING WITH FIFO，The 30th Asian-PacificConference on International Accounting Issues (San Francisco,2018. 11).
K. Cong, K. Sato, H. Hirai, K. Nakashima, Optimal Production
Policy for a Closed-Loop Supply Chain System with Disruption
Risks ， The 19th Asia Pacific Industrial Engineering andManagement Systems (Hong Kong, 2018. 12).

A-27
A-27
19. M. Nakashima, Y. Hirose, H. Hirai, Fraud Prediction Using
MD&A Information: Evidence from Japan ， 2019 Forensic
Accounting Research Conference (St. Louis, 2019. 3).
20. Y. Kusu, H. Hirai, Impact of Corporate Performance and Firm
Size on Executive Compensation in Japan: Study based on
Corporate Lifecycle，2019 American Accounting Association,
Southwest Region (Nice, 2019. 3).
21. M. Nakashima, Y. Hirose, H. Hirai, Fraud Prediction Using
MD&A Information: Evidence from Japa，2019 Annual Meetingof the American Accounting Association (San Francisco, 2019.
8).

15.

16.
17.

18.

口頭発表
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

大野晃太郎，劉 功義，石井信明，横山真一郎，プロジェク
トにおける潜在的危険性診断のための AI 的アプローチ，
プロジェクトマネジメント学会 2019 年度秋季研究発表
大，589-595 (北海道立道民活動センター，札幌)（2019.8）.
塩川 寛，石井信明，検査計画の立案による合理的な検査方法に関する提言，日本経営工学会 2018 年秋期大会，C05(東海大学 高輪キャンパス，2018.10).
松井正之，石井信明，企業ロボットの開発(2)：人工体原理
によるコンビニ系企業ロボットの具現化問題と ODICS II
ベース例，日本経営工学会 2018 年秋期大会，E10 (東海大学 高輪キャンパス，2018.10).
大場允晶，石井信明，中邨良樹，納期調整業務の業務プロ
セス分析とマトリックス・アプローチによるサプライチェーンの情報評価，第９回横幹連合コンファレンス，E-3-2 (電気通信大学 調布，2018.10）．
太田修平, 木村光宏, 従属故障環境下での直列システムに対する最適な周期的取替え方策に関する一考察, 日本信頼性学会第 27 回春季信頼性シンポジウム発表報文集, 81-84(東京，2019. 5).
太田修平, 木村光宏, FGM コピュラの漸近不偏推定量に関する研究, 電子情報通信学会技術研究報告（信学技報）信頼性, 1-6 (岩手, 2019. 7).
翁嘉華，溝口翔太，赤坂信悟，生産座席を用いた個別受注生産方式の提案 -部品活用方法についての一考察-，日本経営工学会 2019 年度春季大会，E16 (福岡，2019.3).
翁嘉華，繋がる工場今野製作所の事例から中小企業の将来を考える，日本経営工学会 2019 年度春季大会，E19 (福岡，2019.3)
赤坂信悟，翁嘉華，大成尚，受注設計生産における受注仕様の自動設計方式，日本経営工学会 2018 年度秋季大会，
20-21 (東京，2018.10)
片桐英樹，佐藤圭介，風見公子，佐々木拓斗，数理最適化に基づく調理現場の制約を考慮した学校給食献立の作成，
第 14 回日本給食経営管理学会学術総会，1P-3 (坂戸，2018.
11).
浅井康喜，佐藤圭介，片桐英樹，仕業検査・交番検査を考慮した長期車両割当計画の高速作成，第 25 回鉄道技術連合
シンポジウム（J-RAIL2018），1035 (東京，2018. 12).
田平航生，平野洋介，森川順平，片桐英樹，打者に着目した投打における左右の相性の統計的分析，第 8 回スポーツ
データ解析コンペティション，P2-03 (東京，2018. 12).
浅井康喜，佐藤圭介，片桐英樹，基底解の情報を利用したビンパッキング問題の辞書式列生成，日本オペレーション
ズ・リサーチ学会 2019 年春季研究発表会アブストラクト集，74-75 (習志野，2019. 3).
太田和希，片桐英樹，ガラス基板の非接触電気検査におけ

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

る機械学習を用いた高速欠陥検出アルゴリズム，電気学会
情報システム研究会，IS-19-042 (大分，2019. 5).
太田和希，片桐英樹，ガラス基板の時系列非接触検査デー
タを用いた機械学習による欠陥検出手法，日本経営システ
ム工学会全国研究発表大会, 124-125 (新潟，2019. 5).
倉田悠平，藤江遼，窪谷浩人，噂に潜む感情，日本経営工学会 2018 年秋季大会，A16，東海大学，2018 年 10 月．
古屋克英，藤江遼，窪谷浩人，音声を用いた感情推定と有効な特徴量の言語間比較，平成 30 年度 統数研共同研究集
会「社会物理学の新展開」，10，統計数理研究所，2019 年 3月．
佐藤慎一郎，藤江遼，窪谷浩人，試合展開によるスポーツの特徴抽出，平成 30 年度 統数研共同研究集会「社会物理学の新展開」，11，統計数理研究所，2019 年 3 月．
倉田悠平，藤江遼，窪谷浩人，階層構造を持つ組織において形成される協力関係，日本経営工学会 2019 年秋季大会，
A15，タワーホール船掘，2019 年 9 月．
倉田悠平，藤江遼，窪谷浩人，階層的ネットワークにおいて形成される協力関係，2019 年度 日本数理生物学会年会，
P-28，東京工業大学，2019 年 9 月．
K. Sato, Z.Cong, K. Nakashima (August,9-14,2019). An
optimization problem in a closed-loop manufacturing systemwith stochastic variability, In proceedings of 25th International
Conference on Production Research Manufacturing Innovation:
Cyber Physical Manufacturing, Chicago, USA.
T. Uchiyama, K. Sato ， H. Katagiri and K. Nakashima(December,5-8,2018). Machine Repair Priority for an AssemblyLine with Consideration for Delay of Production, The 19th Asia
Pacific Industrial Engineering and Management Systems(APIEMS 2018), The University of Hong Kong, Hong Kong,
China.
Z. Cong ， K. Sato ， H. Hirai and K. Nakashima(December,5-8,2018). Optimal Production Policy for a
Closed-Loop Supply Chain System with Disruption Risks, The
19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management
Systems (APIEMS 2018), The University of Hong Kong, Hong
Kong, China.
K. Sato (November,7,2018). The Effect of Internet Bots on
Dynamic Pricing of Perishable Products, INFORMS Annual
Meeting, Phoenix.
Z. Cong ， K. Sato ， H. Hirai and K. Nakashima(October,13-15,2018).Closed-Loop Supply Chain models with
Uncertain Demand and Random Yield in Presence of Supply
Disruption, The 6th International Workshop on Production andLogistics, Courtyard by Marriott Shin-Osaka Station HOTEL,
Shin-Osaka, Japan.
平塚大輝，佐藤公俊（2019 年 3 月 9 日）農産物サプライチ
ェーンにおける流通チャネル選択に関する研究，JIMA 生
産・物流部門第 6 回産学交流ワークショップ，ホテルサン
ルート梅田．
澤木勝茂，佐藤公俊，八木恭子（2019 年 3 月 15 日）シナ
ジー効果とリスク分散を考慮したリアルオプション手法による合併・買収の評価モデルについて，日本オペレーショ
ンズ・リサーチ学会 2019 春季研究発表会，千葉工業大学．
内山敬寛，佐藤公俊，片桐英樹, 中島健一（2019 年 3 月 8日）保全作業員数を考慮した設備保全管理の最適化に関する研究，日本経営工学会 2019 年春季大会，予稿集，pp.67-68,
福岡工業大学．
鄭聡，佐藤公俊，平井裕久，中島健一（2019 年 3 月 8 日）
循環型サプライチェーンにおける最適再生産・発注政策に

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45.

関する研究，日本経営工学会 2019 年春季大会，予稿集，pp.65-66,福岡工業大学．
鄭聡，佐藤公俊，平井裕久，中島健一（2018 年 10 月 28 日）
部品供給量における不確実性を考慮した循環型サプライチ
ェーンの研究，日本経営工学会 2018 年秋季大会，東海大学．
内山敬寛，佐藤公俊，片桐英樹, 中島健一（2018 年 10 月
28 日）生産遅れを考慮した組立ラインにおける設備保全の優先順位，日本経営工学会 2018 年秋季大会, 東海大学．
M. S. Hossain, M. Takanokura, H. Sakai and H. Katagiri, Design
framework for communication systems with user participation toassist language disorders, 5th East Asia Workshop on Industrial
Engineering, 55 (Seoul, 2018. 11).
M. S. Hossain, M. Takanokura, H. Sakai and H. Katagiri, Ensure
individual satisfaction using mathematical model in QFD for
communication system design to assist language disabled people,
日本経営工学会 2018 年秋季大会, 198-199 (東京，2018. 11).
D. Kitayama, M. Ogiya, M. Takanokura, S. H. R. Eksan and M.
H. Ali, Supply chain integration for halal food integrity in Japan,
19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management
Systems Conference (APIEMS2018), (Hong Kong, 2018. 12).
M. H. Talukder, M. Ogiya and M. Takanokura, Optimization of
medical image data using edge detection techniques: a casestudy, 19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management
Systems Conference (APIEMS2018), (Hong Kong, 2018. 12).
M. Takanokura, D. Kitayama and M. Ogiya, A study on vehicle
routing and scheduling for pick-up service on an elderly day
care facility in Japan, 19th Asia Pacific Industrial Engineeringand Management Systems Conference (APIEMS2018), (HongKong, 2018. 12).
高野倉雅人，芝野莉奈，名取知晃，荻谷光晴，失語症者のコミュニケーションを支援するアプリケーションの開発，
日本人間工学会第 60 回大会，(東京，2019. 6).
M. Takanokura, D. Kitayama, M. Ogiya, S. H. R. Eksan, M. H.
Ali, Consumer awareness of halal foods and their supply chain
in Japan, 2nd International Food Research Conference(IFRC2019), 54 (Putrajaya, Malaysia, 2019. 8).
M. H. Ali, N. N. Yusoff and M. Takanokura, Exploring Malaysia
food service industry dilemma on migrant workers, 2ndInternational Food Research Conference (IFRC2019), 82(Putrajaya, Malaysia, 2019. 8).
坂田真一郎，久宗周二，小企業向け安全マネジメントの効
果について，第 48 回日本人間工学会関東支部会（神奈川大学，2018.12）
鄭総，佐藤公俊，中島健一，平井裕久，部品供給量における不確実性を考慮した循環型サプライチェーンの研究，日本経営工学会 秋期大会， (東京，2018.10).
鄭総，佐藤公俊，平井裕久，中島健一，循環型サプライチ
ェーンにおける最適再生産・発注政策に関する研究，日本経営工学会 春期大会， (福岡，2019.3).
平井裕久，椎葉淳，併用方式による企業価値評価の実証的検証，日本管理会計学会 2019 年度年次全国大会， (神奈川，2019.8).
淺田孝幸，大浦啓輔，平井裕久，堀井悟志，グローバル経
営における予算管理の有効性：国内・海外子会社の管理の比較 研究，日本原価計算研究学会 第 45 回全国大会， (東京，2019.8).
M. Hosoda, K. Mitani, Y. Hiasa, A. Komura, K. Yamawaki, The
Impact of Corporate Social Responsibility Perception on
Financial Performance: A Case of Japanese Hotel Chain, 8th
Annual Australasian Business Ethics Network Conference 2018，(Auckland, 2018. 12).
46. K. Yamawaki, A. Komura, K. Mitani, Y. Fukaya, The
Measurement of Share of Wallet in the Questionnaire Survey:
The Case of Japanese Hotel Company, 8th International
Conference on Engineering Business Management (ICEBM
2019)， (Kuala Lumpur, 2019. 8).
47. J-L. Viviani, A. Komura, Customer Relationship Dynamics
using Hidden Markov Model, 国際戦略経営研究学会第 12 回
年次大会・研究発表大会， (埼玉，2019. 10).
48. 小村亜唯子，顧客ポートフォリオ分析における費用配賦と営業利益安定性，国際戦略経営研究学会第 12 回年次大会・
研究発表大会， (埼玉，2019.10).

学術誌
1.

2.

3.
4.

5.

6.

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8.

9.

10.
11.

12.

13.

石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 6 回 工業管理技術と LSE, 月刊ロジスティクス・ビジネス, 19(2), 102-103（2019.5）．
石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 5 回 変化の時代の投資効果, 月刊ロジスティク
ス・ビジネス, 18(12), 90-93（2019.3）．
松井正之, 石井信明, 山田哲男, 企業ロボットの概念, 工学
研究, 2(12), 158-159（2019.2）．
石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 4 回 システム構築プロセス, 月刊ロジスティク
ス・ビジネス, 18(11), 98-100（2019.2）．
石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 3 回 LSE を支える管理技術, 月刊ロジスティク
ス・ビジネス, 18(10), 88-90（2019.1）．
石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 2 回 LSE のマクロ戦略, 月刊ロジスティクス・ビ
ジネス, 18(9), 67-78（2018.12）．
石井信明, ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ 第 1 回 今なぜ LSE なのか？, 月刊ロジスティクス・ビジネス, 18(8), 88-90（2018.11）．
佐藤公俊，澤木勝茂，八木恭子，シナジー効果とリスク分散を考慮したリアルオプション手法による合併・買収の評価モデルについて，リアルオプションと評価, 10(3), 35-41,(2018)
久宗周二, 小木和孝 水産業の労働安全衛生の取り組み
WIB （ 船 内 向 け 自 主 改 善 活 動 ） , 産 業 医 学 ジ ャ ー ナ ル ,41(3),13-16 (2019)
中山光成, 久宗周二 旅客船における避難行動に関する一考察, 火災誌 68(4), 32-35 (2019)
平井裕久，吉村聡，山浦裕幸，日本企業における直接原価計算と CVP 分析の実態，産業經理協會 産業經理，79 (1),
173-193 (2019).
淺田孝幸，大浦啓輔，平井裕久，堀井悟志，日本企業の国
内・海外子会社に対する予算管理は成果を生むか？，中央経済社 企業会計，71 (5), 74-79 (2019).
高野倉雅人，片桐英樹，松本光広，西川昌宏，酒井裕介，
デジタルファブリケーションシステムを活用した教育・研
究，神奈川大学工学研究，2, 93-95 (2019).

著書
1.

S.I. Ao, H.K. Kim, O. Castillo, A.H.S. Chan and H. Katagiri(eds.), Transactions on Engineering Technologies: International
MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2017,
Springer (2019).

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2.
3.

久宗 周二 ， 職 場改 善の た め のヒ ント 集 ， 単著, 創 成社
(2019).
久宗周二（分担執筆），安全工学便覧 (第 4 版)産業衛生ハンドブック，438-439，朝倉書店 (2019).

調査報告書
1.

2.
3.
4.
5.

翁嘉華，中小企業のつながる工場-より良い製品・サービス提供の付加価値創出を目指す-，工場管理，Vol.64，No.15，
29-33 (2018.10)
片桐英樹，国際会議 ICOR で Best Paper Award を受賞して，神奈川大学工学研究，2 (2018).
佐藤公俊，IoT を活用した一貫生産思考に基づくビジネス
モデルの確立，工場管理，64(15), 24-28, (2018)
松本光広，指向性のない光を集光する多面鏡の開発，八洲
環境技術振興財団研究成果報告書，1-3 (2019).
松本光広，指向性のない光を集光する多面鏡の開発，日立
財団倉田奨励金研究報告，49, 1-2 (2019).

講習会 (島根，2019.8).
18. 松本光広，手で押さえる力と同じ力で物体を固定できる装置，ハードウエアコンテスト GUGEN2018 展示会 (東京，2018. 12).
19. 松本光広，手で押さえる力と同じ力で物体を瞬時に容易に固定できる物体固定装置，テクニカルショウヨコハマ 2019(横浜，2019. 2).
20. 松本光広，神奈川大学車の自動運転で使われるレーザレン
ジセンサを体験しよう，かながわ発・中高生のためのサイエンスフェア (横浜，2019. 7).

助成金
1.

2.
3.

講演・展示会
1.

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15.
16.
17.

石井信明，LSE の新たな体系をどう作るか デジタル時代のロジスティクス・システムズ・エンジニアリングとは，第 42 期 国際ロジスティクス学会日本支部 9 月度フォーラ
ム（東京，2019．9）．
石井信明，管理技術を学ぶ，第 41 期 国際ロジスティクス
学会日本支部 2 月度フォーラム （東京，2019．2）．
石井信明，ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ(5) プロジェクトの企画と評価，第 41 期 国際ロジステ
ィクス学会日本支部 12 月度フォーラム（東京，2018．12）．
石井信明，ロジスティクス・システムズ・エンジニアリン
グ(4) LSE の投資評価とマネジメント，第 41 期 国際ロジ
スティクス学会日本支部 11 月度フォーラム （東京，2018．
11）．
髙野倉雅人，障がいのあるユーザー中心視点のシステムデ
ザイン，オーサーズカフェ（ユニコムプラザさがみはら）(相模原，2019. 5).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業敦賀講
習会 (福井，2018. 10).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業福岡講習会 (福岡，2018. 12).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業広島講習会 (広島，2018,12).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業久里浜
講習会 (神奈川，2019. 1).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業大阪講習会 (大阪，2019. 2).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業鳥羽講習会 (三重，2019. 2).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業神戸講習会 (兵庫，2019. 2).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業徳山講習会 (山口，2019.9).
久宗周二，船員向け自主改善活動，国交省補助事業清水講
習会 (静岡，2019.9).
久宗周二，船員向け自主改善活動，水産庁補助事業鞆浦講習会 (徳島，2019.7).
久宗周二，船員向け自主改善活動，水産庁補助事業宇田郷
講習会 (山口，2019.7).
久宗周二，船員向け自主改善活動，水産庁補助事業西の島

4.

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15.

石井信明（代表），プロジェクトを成功に導く見積りと遂行
体制・契約方式の研究，平成 30 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 16K01252．
石井信明，需給システムの最適化，ユニバーサル製缶株式会社．
太田修平（代表），従属故障を伴う大規模システムに対する信頼性設計手法の新展開，令和元年度科学研究費助成事業，
研究活動スタート支援，課題番号 19K04892．
翁嘉華（代表），個別受注設計生産における「生産座席」を用いた新生産方式の開発，平成 30 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 18K04620．
翁嘉華（分担），AI 技術をプラットフォームとする競争力ある次世代生産システムの設計・運用基盤の構築，国立研
究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO），
AI 技術の早期社会実装に向けた研究開発プロジェクト
片桐英樹（代表），ファジィ確率計画に基づく健康障害発生リスクを考慮した最適献立作成，2018 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），研究課題番号 17K01276
片桐英樹（分担），データ駆動型統計的観光科学の確立とその有効性の実証，2018 年度科学研究費補助金，基盤研究（B），
研究課題番号 26283019
藤江遼（研究代表者），2019 年度 統計数理研究所公募型共
同利用 共同研究集会「社会物理学の新展開」，課題番号2019-ISMCRP-5009．
佐藤公俊（分担），混雑と遅延に頑健な輸送・交通ネットワーク設計に関する研究，平成 30 年度科学研究費補助金（継続），基盤研究(B)，課題番号 18H01662.
佐藤公俊（代表），消費者の安心・安全の確保に向けた価格決定モデルに関する研究，平成 29 年度科学研究費補助金（継続），若手研究(B)，課題番号 17K12985.
佐藤公俊（分担），エネルギー資源の輸入計画のための統合的リスク評価モデルの開発，平成 29 年度科学研究費補助金（継続），基盤研究(B) ，課題番号 17H02042.
髙野倉雅人（代表），荻谷光晴（分担），人間中心アプロー
チによるデータドリブンな介護サービス・マネジメントシ
ステムの創成，2019 年度科学研究費補助金，基盤研究(C)，
課題番号 19K04915．
髙野倉雅人（分担），ワークライフバランス支援のための技術・技能・健康のコミュニケーションデザイン，2019 年度
科学研究費補助金，基盤研究(C)，課題番号 19K04909．
久宗周二（分担），農林水産業における災害の発生状況の特性に適合した労働災害防止対策の策定のための研究, 平成
30 年度 厚生労働科学研究費補助金（労働安全衛生総合研究事業），課題番号 30180701.
平井裕久（代表），類似企業比較法を用いた企業価値評価に関する実証研究，平成 29 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K04059．

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16. 小村亜唯子，固定収益会計による利益安定化－製品市場戦
略と業績評価の変更を通して－，日本学術振興会: 特別研究員（DC2），課題番号 17J10242.

受託研究
1.
2.
3.

片桐英樹，フードロス対策での AI 活用についての検討，
山路フードシステム．
佐藤公俊，消費者視点に基づくダイナミック・プライシン
グの評価，ダイナミックプラス株式会社．
久宗周二，海上医学研究，神戸マリナーズ厚生会．

海外出張
1.

石井信明，The 25th International Conference on Production
Research, Chicago, USA (2019.8).
2. 石井信明，The19th Asia Pacific Industrial Engineering andManagement Systems Conference, Hong Kong (2018.12).
3. 太田修平，The 11th International Conference on Mathematical
Methods in Reliability, Hong Kong (2019.6).
4. 翁嘉華，上海大学研究交流，Shanghai・China（2019.9）.
5. 翁 嘉 華 ， The 25th International Conference on Production
Research 学会参加，Chigaco・USA（2019.8）
6. 翁嘉華，University Putra Malaysia 語学研修学生引率，マレーシア（2019.8）.
7. 片桐英樹，International MultiConference of Engineers andComputer Scientists 2019, Hong Kong (2019.3).
8. K. Sato, 25th International Conference on Production Research
Manufacturing Innovation: Cyber Physical Manufacturing,
Chicago, USA, (August,9-14,2019).
9. K. Sato，The 19th Asia Pacific Industrial Engineering andManagement Systems (APIEMS 2018), Hong Kong, China,(December,5-8,2018).
10. K. Sato, INFORMS Annual Meeting, Phoenix, USA,
(November,7,2018).
11. 久宗周二，Proc.15th International Symposium on Maritime
Health, Humbreg. Germany (2019.6).
12. 久宗周二，ハラル認証食品調査，Kuala Lumpur, Malaysia(2019.8).

褒賞
1.

片桐英樹，Best Paper Award of 2018 International Conferenceof Computational Intelligence and Intelligent Systems,
International Association of Engineers (2018.10).

学位
1.

3.

久宗周二，久宗教授が研究し国土交通省が推進している船員災害防止のための「自主改善活動指導者養成講習会」が取材され，久宗教授の講演が放映された，三重テレビ「ニュースウィズ」（2019.2.26）．
4. 久宗周二，久宗教授が編集した著書『船員版 仕事別なりや
すい病気と改善策』が紹介された，日刊水産経済新聞（2019.3.1）．
5. 久宗周二，大学の学びの場がキャンパスを飛び出して，地域に広がりつつあることを報じる記事中において，東京五輪のヨット競技の会場となる江の島で小林 大晃 さん（工学部 4 年），中嶋 優輝 さん（工学部 4 年），草柳 龍一 さん（工学部 4 年）の 3 人が高齢者や障害者も楽しめるようにするため，公衆トイレや飲食店のバリアフリーの現状を，動画なども駆使したマップにまとめたことが掲載された，
日本経済新聞（2019.3.20）．
6. 久宗周二，2020 年の東京オリンピックに向けた学生の取り組みとして，本学の学生が NPO 法人と組んでヨット競技の会場となる江の島周辺でのバリアフリー対策の状況を調べていることが掲載された，日本経済新聞（2019.8.7）．
7. 久宗周二，久宗教授と本学学生の計 13 人が群馬県みどり市
大間々町で現地調査を行い，交流人口を増やすため具体的な地域活性化策をコメントした様子が掲載された，桐生タ
イムス（2019.9.18）．
8. 久宗周二，久宗教授が，神戸マリナーズ厚生会とともに作成した『船員版マンガで読もう 疾病と対策』を題材に，清水港湾合同庁舎で行われた国土交通省静岡運輸支局「安全衛生講習会」の講師を務めたことが紹介された，日本海事新聞（2019.9.27）．
9. 松本光広，空間を感じる超人化スーツの実現松本光広，異能 vation チャンネル (2018. 10).
10. 松本光広，空間を感じる超人化スーツの実現，情報処理，60 (2), 144 (2019).
11. 松本光広，感覚を拡張し，フツーの人を“超人化”する，ラジオライフ，40 (8), 132-135 (2019).

建築学科
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

2.

3.

太 田 修 平 ， Statistical modeling and reliability analysis for
multi-component systems with dependent failures，博士（工学），法政大学 (2019. 3).
4.

その他
1.

2.

翁嘉華，アリートゥスコレギア応用科学大学（リトアニア）
及びシビウ・ルチアンブラガ大学（ルーマニア）との「Erasmus＋週間」研究交流会を実施 (2019. 6).
髙野倉雅人，「失語症 アプリで支援 意思疎通円滑に シン
プ ル さ 追 求 音 声 を 文 字 に ／ 読 み 上 げ も 」， 毎 日 新 聞（2019.1.23）
．

5.

6.

T. Ochiai, T. Enomoto, Analysis on Predominant Periods
Distribution by Microtremor Observations for Seismic Disaster
Prevention in Yokohama, Japan Using GIS, Journal of
Geographic Information System, 579-594 (2019)
S.Q. Lin and Y.G. Zhao, Numerical study of the behaviors of
axially loaded large-diameter CFT stub columns, Journal ofConstructional Steel Research 160, 54-66 (2019)
S.Q. Lin, Y.G. Zhao, and J.M. Li, An improved wrapping
scheme of axially loaded fiber-reinforced polymer confinedconcrete columns, Composite Structures 226, 111242: 1-13
(2019)
L.L. Yan, J.F. Liang, Y.G. Zhao, Effect of high temperature on
the bond performance between steel bars and recycled aggregate
concrete, Computers and Concrete 23(3), 155-160 (2019)
Z.H. Lu, H. Li, W.G. Li, Y.G. Zhao, Z. Tang, Z.H. Sun, Shear
behavior degradation and failure pattern of reinforced concrete
beam with chloride-induced stirrup corrosion, Advances in
Structural Engineering 22(14), 2998-3010 (2019)
Z.H. Lu, Y. Leng, Y. Dong, C.H. Cai, Y.G. Zhao, Fast integration
algorithms for time-dependent structural reliability analysis

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7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

considering correlated variables and processes, Structural Safety
78, 23-32 (2019)
X.Y. Zhang, Y.G. Zhao, Z.H. Lu, Straightforward Hermite
polynomial model with application to marine structures, Marine
Structures 65, 362-375 (2019)
X.Y. Zhang, Y.G. Zhao, Z.H. Lu, Unified Hermite polynomial
model and its application in estimating non-Gaussian processes,
Journal of Engineering Mechanics 145(3): 04019001 (2019).
C.H. Cai, Z.H. Lu, J. Xu, Y.G. Zhao, An efficient algorithm forthe evaluation of the statistical moments of performance
functions, Journal of Engineering Mechanics 145(1): 06018007(2019).
Y.G. Zhao, L.W. Zhang, Z.H. Lu, J. He, First passage probability
assessment of stationary non-Gaussian process using thethird-order polynomial transformation, Advances in StructuralEngineering 22(1), 187-201 (2019)
Z.H. Lu, H. Li, W.G. Li, Y.G. Zhao, W.K. Dong, An empiricalmodel for the shear strength of corroded reinforced concretebeam, Construction and Building Materials 188, 1234-1248(2018).
H.Z. Zhang and Y.G. Zhao, A simple approach for estimating thefundamental mode shape of layered soil profiles, Journal of
Earthquake and Tsunami 13(1), 1-17 (2019)
Masanori Fujita, Mayo OHTAKI, Mamoru Iwata: Bending testof a composite steel-timber beam jointed by bolts, IABSE
Guimaraes Conference 2019, – Towards a Resilient Built
Environment Risk and Asset Management(2019.3)
Y. Iwane, M. Kobayashi, H. Uchida, T. Kawasumi, H. Sekine
and Y. Yasuda, Study on reduction of tunnel blasting infrasoundusing silencer with tube resonators, Acoustical Science andTechnology, 39 (6), 428-431 (2018).
水野僚子，内田青蔵，住宅組合法の手引き書に掲載された設計図面からみる住宅像について，日本建築学会技術報告集，25（60），953-958（2019.6）.
姜明采，内田青蔵，須崎文代，復興記念館の建設経緯についてー横網町公園内建造物に求められた「日本趣味」について，日本建築学会計画系論文集，757（3）、661-669（2019.3）.
落合努，犬伏徹志，荏本孝久，常時微動による地域特性を考慮したハザードマップの作成，日本地震工学会論文集，19（5），5_136-5_145 (2019).
島崎和司，白井佑樹，平行配筋されたアンボント PCaPS 梁の変形に伴う軸方向力増大を考慮したせん断力－部材角関
係 ， コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 報 告 集 ， 41(2) ，511-516( 2019).
F.W. Ge, Y. G. Zhao, and M. Iwata, Reliability assessment on thebuckling-restrained brace using steel mortar planks, 構造工学
論文集 Vol. 65B, 437-442 (2019).
鈴木成也、中井邦夫、都市中心市街地における建物の外形タイプとその立地および建設年代 ―横浜市伊勢佐木町一帯を対象にして―、日本建築学会計画系論文集、日本建築学会、83(754)、2313-2323、(2018.12).
藤田正則，岡﨑駿介，桁面ブレースを有する鋼構造建物の部材リユース -設計監理フローの検証-，日本建築学会技術報告集，24(58)，1047-1051(2018.10).
藤田正則，浦 正凛，早崎洋一，大野文義：熱伸縮による鋼板断熱二重折板屋根の挙動-，日本建築学会技術報告集，24(58)，923-927(2018.10).
上野正也，鈴木伸治，横浜トリエンナーレサポーターにみる集団特性に関する研究，文化政策研究，(12), 102-113(2019).

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.
10.

11.
12.

13.

14.

15.

A. Dempoya and S. Iwamoto, Survey on handling of clothing
when using public toilets, ARAHE 20th Biennial International
Congress, 118, (China, 2019.8).
S. Iwamoto, A. Dempoya and K. Sakaue, The prediction methodof supply water temperature for energy simulation of hot watersupply systems, Part 3 A comparison between annual results ofmeasurement and calculation of a building in Kanagawa
University, the Proceedings of CIB-W062 Symposium(Melbourne, 2019.9).
A. Dempoya, T. Koshiba and S. Iwamoto, Thermal Comfort
Wearing Kimono in Summer -Comparison of Different
Combinations of Fabric Materials-, International Symposium on
Smart Textile and Thermal Comfort of Clothing 2019, 99 (Nara,
2019.9).
A. Dempoya, T. Koshiba, Y. Uchida and M. Morimoto, Study on
assessing suitable working duration wearing infection protective
clothing for medical workers, The 18th ICEE2019, (Amsterdam,
2019.7).
Y. Satsumoto, T. Aoyagi, A. Dempoya, T. Koshiba and T.
Tamura, Effect of Vapor Permeability and Apertures of Outdoor
Parka and Environmental Velocity on its Evaporative Heat
Transfer and Ventilation Rate, International Symposium on
Smart Textile and Thermal Comfort of Clothing 2019, 82, (Nara,
2019.9).
K. Shimazaki and Y. Shirai, Ultimate Bending Strength for
Shear Design of Precast Pre-stressed Concrete Beams Using
Unbonded Tendons, The 7th Asia Conference on Earthquake
Engineering, ACEE0007, (Thailand, 2018.11).
曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ
ィッツ，伊奈東小学校（長野県），日経アーキテクチュア, 日
経 BP 社（2018．10.25）
曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ
ィッツ，みなとみらい本町小学校（神奈川県），新建築，新建築社（2018.12）
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，大三島・憩いの家（愛媛県），商店建築，商店建築社（2019.5）
曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ
ィッツ，本八幡モトッパチ（千葉県），散歩の達人，株式会
社交通新聞社（2019.8）
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，来島
海峡サービスエリア店舗エリア（愛媛県）
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，大三島・みんなのワイナリー醸造所（愛媛県）朝日新聞（2019.9.20）
X.F. Yan, Overall buckling analysis on different formed circular
steel tubular columns under axial compression, 2018
International Conference on Civil, Architectural andEnvironmental Engineering (ICCAEE 2018) (Wellington, New
Zealand, 2018. 12).
X.F. Yan and Y.G. Zhao, Experimental investigation on
longitudinal residual stress distribution of circular steel tube
sections, 9th International Conference on Steel and Aluminium
Structures (ICSAS19) (Bradford, UK, 2019. 7)
L. Ren, Y. l. Fang, and Y.G. Zhao, Reliability Analysis ofConstruction Schedule Plan Based on BIM, 21th International
Conference on Application of Probability and Statistics in Civil
Engineering(21ICAPSCE) (London, 2019. 3).

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16. L.X. Cheng and Y.G. Zhao, A Structural Reliability Analysis
Method Based on Information Exchange Krill Herd Algorithm,
The 29th European Safety and Reliability Conference(ESREL-2019) (Hannover, Germany, 2019. 9)
17. P. P. Li, Y. G. Zhao and Z. H. Lu, Structural reliability
assessment considering the uncertainties of distribution
parameters, 13th International Conference on Applications of
Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP13)(Seoul, South Korea, 2019. 5).
18. P. P. Li, Y. G. Zhao and Z. H. Lu, Bayesian model updating using
method of moments with application to structural reliability
assessment, 29th European Safety and Reliability Conference(ESREL 2019) (Hannover, Germany, 2019. 9)
19. J.M. Li, S.Q. Lin, and Y.G. Zhao, A New FRP Wrapping
Schemes f or Circular Concrete Columns u nder Axial
Compression, 21th International Conference on Civil
Engineering and Big Data (21ICAPSCE) (London, 2019. 3).
20. H.Z. Zhang and Y.G. Zhao, Relationship between response andFourier spectral ratios based on statistical analyses ofground-motion records, The 2019 World Congress on Advancesin Structural Engineering and Mechanics (ASEM 19) (Jeju,
Korea, 2019. 9)
21. A. Fukushima, S. Sakamoto, Y. Yasuda and T. Yokota, Road
traffic noise prediction model "ASJ RTN-Model 2018'' proposedby The Acoustical Society of Japan - Part 3: calculation modelof sound propagation, Proc. 23rd Int'l Cong. Acoust. 2019,
3704-3711 (Aachen, 2019. 9).
22. T. Masumoto, Y. Yasuda, N. Inoue and T. Sakuma, Efficientevaluation of flow induced sound sources at low frequency byfast multipole BEM, Proc. 23rd Int'l Cong. Acoust. 2019,
5500-5507 (Aachen, 2019. 9).
23. Y. Yasuda, K. Saito and H. Sekine, Relation between
convergence tolerance for iterative solvers and calculation
results in rooms using BEM, Proc. 23rd Int'l Cong. Acoust. 2019,7489-7496 (Aachen, 2019. 9).
24. M ． Ueno and K ． Yamaga ， A Research on Community
Involvement Complementing Residents’ Association -A Case of
Voluntary Community Activities in Yokohama Residential
Suburb，2019 International Conference of Asia-Pacific Planning
Societies，76-79 (2019. 8).

建築作品
1.

田野耕平，木村留美，PACIFIC RIM INC.オフィスインテリ
ア(神奈川，2018.10).
2. 田野耕平，木村留美，YKK 六甲環境整備計画第Ⅱ期(兵庫，2018.10).
3. 田野耕平，木村留美，前橋の住宅(群馬，2019.5).
4. 田野耕平，木村留美，吉田明弘，あぷりこっと保育園 エミ
タス久本（神奈川 2019.5）.
5. 石田敏明，藤原陽平，武藤匠，岡部医院アネックス(東京，2019.6).
6. 田野耕平，木村留美，YKK 秋葉原オフィスインテリア（東京，2019.8）.
7. 田野耕平，木村留美，YKK 六甲環境整備計画第Ⅲ期(兵庫，2019.8).
8. 田野耕平，木村留美，八丁堀の家リノベーション(東京，2019.8).
9. 田野耕平，木村留美，勝どき事務所ビル(東京，2019.9).
10. 曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ

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15.

ィッツ，伊奈東小学校（長野県），日経アーキテクチュア, 日
経 BP 社（2018．10.25）.
曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ
ィッツ，みなとみらい本町小学校（神奈川県），新建築，新建築社（2018.12）.
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，大三島・憩いの家（愛媛県），商店建築，商店建築社（2019.5）.
曽我部昌史，加茂紀和子，竹内昌義，マニュエル・タルデ
ィッツ，本八幡モトッパチ（千葉県），散歩の達人，株式会
社交通新聞社（2019.8）.
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，来島
海峡サービスエリア店舗エリア（愛媛県）.
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか，大三島・みんなのワイナリー醸造所（愛媛県）朝日新聞（2019.9.20）.

口頭発表
1.

石 田 敏 明 ， ま ち づ く り 活 動 2012 〜 ， 福 山 市 役 所 ( 広島,2019.2).
2. 早川史洋，石田敏明，田野耕平，小田凌大朗，門田大希，
新潟市街地における空き家の再生・活用及び運用に関する研究と提案，日本建築学会デザイン発表会，146-147，(北陸，2019. 9).
3. 姜明采，内田青蔵，朝鮮総督府美術館の建設経緯に関擦り一考察―戦前期朝鮮における建築家・萩原孝一の建築活動を中心にー，2019 年度日本建築学会大会学術講演梗概集，437-438(北陸，2019. 9).
4. 野々村明佳里，内田青蔵，「あめりか屋式住宅」の典型例としての鳥山貞三邸（大正 14 年）について，2019 年度日本
建築学会大会学術講演梗概集，557-558(北陸，2019. 9).
5. 田中和幸，渡辺裕子，須崎文代，内田青蔵，ブラジル連邦
共和国レジストロ市における戦前期に竣工した日本人の移民住宅 その 5―深沢邸から見る真壁造りの窓枠形状につい て ， 2019 年 度 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集 ，645-646(北陸，2019. 9).
6. 長谷川政平，須崎文代，内田青蔵，安野彰，明治期から大正中期の住宅図面にみるガラス建具使用の動向―戦前期日
本の住宅におけるガラス建具の普及過程について ②―，2019 年度日本建築学会大会学術講演梗概集，691-692(北陸，2019. 9).
7. 安野彰，大木沙来，須崎文代，内田青蔵，仕様書等の記述にみる明治後期の日本家屋におけるガラス建具―戦前期日
本の住宅におけるガラス建具の普及過程について ③―，2019 年度日本建築学会大会学術講演梗概集，693-694(北陸，2019. 9).
8. 松川英莉奈，内田青蔵，同潤会職工向け調布千鳥町第四期分譲住宅について―『調布千鳥町第四期分譲住宅設計図』
を主資料として―，2019 年度日本建築学会大会学術講演梗
概集，699-700(北陸，2019. 9).
9. 姜明采，内田青蔵，戦前期における震災記念堂建造物の役割に関する一考察―横網町公園に建設された群像を中心にー，日本生活学会第 46 回研究発表大会梗概集, 26-27(2019.
6), 跡見学園女子大学.
10. 長谷川政平，須崎文代，内田青蔵，安野彰，『婦人衛生雑誌』（1888-1926 年刊行）にみるガラス建具に関する議論の動向―戦前期日本の住宅におけるガラス建具の普及過程について―，日本生活学会第 46 回研究発表大会梗概集, 46-47，
跡見学園女子大学(2019. 6).
11. 松川英莉奈，内田青蔵，同潤会職工向け調布千鳥町分譲住

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宅について―第四期分譲住宅の事例を中心に―，日本生活学会第 46 回研究発表大会梗概集,48-49，跡見学園女子大学(2019. 6).
野々村明佳里，内田青蔵，大正期における住宅への電気の普及について―あめりか屋設計の旧鳥山貞三邸（大正 14年）を中心として，日本生活学会第 46 回研究発表大会梗概
集, 50-51，跡見学園女子大学(2019. 6).
11. 田中和也，渡邉裕子，須崎文代，内田青蔵，ブラジル
連邦共和国レジストロ市における戦前に竣工した日本人の移民住宅―その 4 六川邸から見る大壁造りの窓枠形状について―，2018 年度日本建築学会関東支部研究報告集,
pp.1-4(2019.3).
金田圭祐，傳法谷郁乃，岩本靜男，CFD 解析による大規模
講義室内の温熱環境評価，第 42 回人間－生活環境系シンポジウム報告集，75-78 (大阪, 2018.12)．
傳法谷郁乃，山本将基，岩本靜男，トイレ環境と衣服に関するアンケート調査および脱衣実験，第 42 回人間－生活環
境系シンポジウム報告集，91-92 (大阪, 2018.12)．
傳法谷郁乃，岩本靜男，アンケート調査からみる公共トイ
レ利用時の衣類の取り扱い方に関する現状と課題，日本生活学会第 46 回研究発表大会 (東京, 2019.6)．
傳法谷郁乃，小柴朋子，岩本靜男，サーマルマネキンによる夏着物の熱的快適性に関する研究，日本建築学会学術講演梗概集(日本建築学会)，(金沢，2019.9)．
児保茂樹，傳法谷郁乃，岩本靜男，住宅における全館空調システムに関する研究，第 1 報 概要と空調負荷の検討，
日本建築学会学術講演梗概集(日本建築学会) ，(金沢，2019.9)．
岩本靜男，傳法谷郁乃，坂上恭助，大学校舎における給水温実測，第 2 報 2018 年実測結果の分析，日本建築学会学術講演梗概集(日本建築学会) ，(金沢，2019.9)．
岩本靜男，傳法谷郁乃，坂上恭助，建物内給水システムにおける給水温の予測法，（第 3 報）大学施設の受水槽水温の計測値と計算値の年間比較，空気調和・衛生工学会大会
学術講演論文集(空気調和・衛生工学会)，109-112，(札幌，2019.9)．
傳法谷郁乃，小柴朋子，夏の着物の気候適応性に関する研究，日本生理人類学会第 78 回大会概要集， (東京, 2018.10)．
内田幸子，小柴朋子，杉山智子，加藤登志子，傳法谷郁乃，
森本美智子，感染防護服着用時における看護動作による接触面圧測定の試み，第 70 回日本衣服学会年次大会研究発表
および特別講演要旨集， 46-47 (京都, 2018.12)．
山田稜，金内遥一朗，山崎慶太，菅重夫，桒原浩平，久保元人，濱田靖弘，小林宏一郎，傳法谷郁乃，ファン付き作
業服が建設作業員の生理・心理反応に及ぼす影響に関する研究(第 8 報) 人工気候室内における水分損失と皮膚温の関係，第 42 回人間－生活環境系シンポジウム報告集，19-22(大阪, 2018.12)．
金内遥一朗，山崎慶太，菅重夫，染谷俊介，桒原浩平，久保元人，濱田靖弘，小林宏一郎，傳法谷郁乃，ファン付き
作業服が建設作業員の生理・心理反応に及ぼす影響に関する研究(第 9 報) 建設現場の屋内における実測，第 42 回人間－生活環境系シンポジウム報告集，23-26 (大阪, 2018.12)．
小柴朋子，荒井野恵，松井有子，傳法谷郁乃，山崎慶太，
菅茂夫，桒原浩平，ファン付き作業服が建設作業員の生理・心理反応に及ぼす影響に関する研究(第 10 報) サーマルマ
ネキンによるファン付き作業服の温熱特性の実測，第 42
回人間－生活環境系シンポジウム報告集，27-30 (大阪,2018.12)．
加藤沙織，小柴朋子，傳法谷郁乃，田村照子，加圧による

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下腿形状変化の個人差と姿勢による変動，日本家政学会第71 回大会研究発表要旨集，113 (徳島, 2019.5)．
傳法谷郁乃，小柴朋子，内田幸子，森本美智子，使い捨て
防護服着用時の看護動作による胸腹部への接触面圧力分布，
日本家政学会第 71 回大会研究発表要旨集，137 (徳島,2019.5)．
傳法谷郁乃，小柴朋子，内田幸子，森本美智子，感染予防用防護服の温熱的着用評価，日本繊維製品消費科学会 2019年年次大会・研究発表要旨，164 (2019.6)．
小田義也, Manuel Navarro, 荏本孝久，極小アレイ探査によるスペインムルシアの VS30 マップ，物理探査学会第 140回学術講演会論文集（2019）
落合努，荏本孝久，犬伏徹志，横浜市強震計ネットワークの強震記録と常時微動観測結果の比較，日本建築学会学術
講演梗概集（北陸），513-514 (2019)
荏本孝久，落合努，犬伏徹志，応答スペクトルによる表層地盤のハザード評価法に関する基礎的研究，日本建築学会
学術講演梗概集（北陸），617-618 (2019)
落合努，荏本孝久，マルチハザード評価のための基礎的研究，第 44 回地域安全学会研究発表会（春季），43-46 (2019)
落合努，荏本孝久，犬伏徹志，制振構造建物の強震観測と構造ヘルスモニタリング，第 45 回地域安全学会研究発表会（秋季），No.7 (2019)
奥山博康，熱交換器の管内表面における指数関数の相当熱伝達係数，日本建築学会大会，359-360 (金沢，2019. 9).
吉浦温雅，奥山博康，井出大輝，多数室建物の熱・換気性
能現場測定システムの動作確認実験 その１ 熱性能測定，
日本建築学会大会，365-366 (金沢，2019. 9).
井出大輝，奥山博康，吉浦温雅，多数室建物の熱・換気性
能現場測定システムの動作確認実験 その２ 換気性能測定，日本建築学会大会，367-368 (金沢，2019. 9).
奥山博康，熱交換器の管内表面における指数関数の相当熱伝達係数と適用例，空気調和・衛生工学会大会学術講演論
文集，157-160 (札幌，2019. 9).
吉浦温雅，奥山博康，井出大輝，多数室建物の熱・換気性
能現場測定システムの動作確認実験 その１ 集合住宅における熱性能測定，空気調和・衛生工学会大会学術講演論
文集，49-52 (札幌，2019. 9).
井出大輝，奥山博康，吉浦温雅，多数室建物の熱・換気性
能現場測定システムの動作確認実験 その２ 集合住宅における換気性能測定，空気調和・衛生工学会大会学術講演
論文集，53-56 (札幌，2019. 9).
佐藤宏貴，白井佑樹，松浦恒久，中村一男，牧田敏郎，島崎和司，無垢板を用いた耐力壁のせん断性能 その 3 架構に組込んだ試験体による水平せん断載荷実験，日本建築学会大会学術講演梗概集，22261，(金沢，2019.9).
中村一男，白井佑樹，松浦恒久，牧田敏郎，佐藤宏貴，島崎和司，無垢板を用いた耐力壁のせん断性能 その 4 架構の復元力特性の算定，日本建築学会大会学術講演梗概集，22262，(金沢，2019.9).
島崎和司，白井佑樹，部材端に軸降伏型履歴ダンパーを適用したアンボンドプレストレストコンクリート梁の性能検証 その 1 デボンド異形鉄筋の軸降伏を利用した小型制振ダンパーの開発，日本建築学会大会学術講演梗概集，23401，(金沢，2019.9).
白井佑樹，島崎和司，部材端に軸降伏型履歴ダンパーを適用したアンボンドプレストレストコンクリート梁の性能検証 その 2 片持ち梁形式での水平載荷実験，日本建築学会大会学術講演梗概集，23402，(金沢，2019.9).
竹内陸人，島崎和司，白井佑樹，アンボンド PC 圧着梁の

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部材耐力と曲げ降伏後の変形性能に関する研究，日本建築学会大会学術講演梗概集，23409，(金沢，2019.9).
曽我部昌史，Current Situation about Disaster Preparedness in
Architectural Design，12th CITYNET Disaster Cluster Seminar，Session 4 SFDRR Priority 3（横浜，2019.9.5）.
葛方雯，張海仲, 趙衍剛，ブレース付き鉄骨骨組の耐震レ
ジリエンス評価 その 1 耐震レジリエンス評価の流れ，
日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集 ， ( 構 造 Ⅰ) ， 57-58 ，（2019.9）．
趙衍剛，葛方雯，張海仲, ブレース付き鉄骨骨組の耐震レ
ジリエンス評価 その 2 耐震レジリエンスにおけるブレースの役割，日本建築学会大会学術講演梗概集，(構造Ⅰ)，
59-60，（2019.9）．
X.F. Yan, Y.G. Zhao, A simple formula for predicting
compressive strength of circular HCCFST stub columns underaxial compression, 日本建築学会大会学術講演梗概集, （構造 Ш）, 1323-1324 (2019. 9).
L. Ren, Y.G. Zhao, Reliability analysis of construction scheduleplan based on cubic normal transformation, 日本建築学会大会
学術講演梗概集, （構造Ⅰ）, 63-64 (2019. 9).
Y.X. Yao, Y.G. Zhao, Empirical Reliability Index Based on
Methods of Moment, 日本建築学会大会学術講演梗概集,（構造 I）, 1-2 (2019. 9).
L.X. Cheng, H.Z Zhang, Y.G. Zhao, A Structural Reliability
Analysis Method Based on Large and Small Krill Herd
Algorithm, 日本建築学会大会学術講演梗概集,（構造Ⅱ）,
65-66, (2019. 9).
P. P. Li, Y. G. Zhao, Evaluation of failure probability under the
distribution parameter uncertainty based on methods of moment,
日本建築学会大会学術講演梗概集,（構造Ⅰ）, 61-62 (2019. 9).
張 海仲，趙 衍剛, 高次モードにおける地盤応答への影響，
日本建築学会大会学術講演梗概集, （構造Ⅱ）489-490 (2019.
9).
李健明, 林思奇, 張海仲, 趙衍剛, 拘束ルートがＦＲＰ補強
コンクリート円柱軸圧縮力への影響に関する研究,日本建築学会大会学術講演梗概集, （構造Ⅲ）, 1525-1526 (2019. 9).
向咲重、中井邦夫、鈴木成也、公開領域と構えからみる家
びらきを行う住宅の空間構成、2019 年度日本建築学会大会（北陸）学術講演梗概集 建築歴史・意匠、121-122、(金沢工業大学、2019.9).
渡辺悠介、中井邦夫、鈴木成也、長屋形式防火帯建築における立面構成、2019 年度日本建築学会大会（北陸）学術講
演梗概集 建築歴史・意匠、129-130、(金沢工業大学、2019.9).
飯田康二朗、中井邦夫、鈴木成也、都市の寺院墓地における接道と経路によるまちとの関係、2019 年度日本建築学会大会（北陸）学術講演梗概集 建築歴史・意匠、303-304、(金沢工業大学、2019.9).
藤田正則，吉岡励，中澤祥二，加藤史郎，等価線形化法によるリユース部材を用いた鋼構造建物の耐震性能に関する一考察，2019 年度日本建築学会大会(北陸) 学術講演梗概集，1221-1222，(金沢工業大学、2019.9).
中村 慎、藤田正則，谷ヶ﨑庄二，田中康一，岩田衛，芯材
端部の拡幅寸法の異なる座屈拘束ブレースの実験，2019 年
度日本建築学会大会（北陸）学術講演梗概集，967-968，(金沢工業大学、2019.9).
岩根康之，小林真人，内田季延，川澄卓也，関根秀久，安田洋介，[招待講演] 発破超低周波音を対象とした共鳴型消音装置の開発，日本騒音制御工学会秋季研究発表会講演論
文集，71-74 (横浜，2018. 10).
川澄卓也，関根秀久，安田洋介，岩根康之，小林真人，内

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田季延，トンネル発破低周波音を対象とした共鳴型消音装
置の配置について ―1 次元音場理論による検討―，日本騒
音制御工学会秋季研究発表会講演論文集，75-78 (横浜，2018.
10).
齋藤昂太，関根秀久，安田洋介，BEM による室内音場解析における反復解法の収束判定値が解析結果や音響指標値に与える影響 ―吸音面の偏在や音場の拡散の観点から―，日本音響学会建築音響研究会資料，AA2018-65 (横浜，2018.
12).
桝本貴之，安田洋介，井上尚久，佐久間哲哉，FMBEM に基づく指向性高速解析の HRTF 計算への応用，日本音響学会講演論文集（春季），303-304 (東京，2019. 3).
福島 昭則，坂本慎一，安田洋介，横田考俊，道路交通騒音の予測モデル “ASJ RTN-Model 2018” ―伝搬計算方法―，
日本音響学会講演論文集（春季），1397-1400 (東京，2019. 3).
安田洋介，阿部菜摘，関根秀久，福島昭則，3 次元波動数
値解析による ASJ RTN-Model 実用計算法の検証 ―厚みのある障害物での回折について―，日本音響学会騒音・振動研究会資料，N-2019-15 (東京，2019. 3).
菅原健，藤本克郎，岩根康之，小林真人，川澄卓也，安田洋介，狭小トンネルへの発破超低周波音消音装置の適用，
土木学会第 74 回年次学術講演会講演概要集，VI-538 (香川，2019. 9).
大嶋拓也，安田洋介，井上尚久，佐久間哲哉，朝倉巧，坂本慎一，富来礼次，床・天井仕上材料の音響特性に関する
多機関測定 その 1 測定条件及び結果の概要，日本建築学会学術講演梗概集（環境工学 I），311-312 (金沢，2019. 9).
井上尚久，坂本慎一，佐久間哲哉，富来礼次，朝倉巧，安田洋介，大嶋拓也，床・天井仕上材料の音響特性に関する
多機関測定 その 2 計測結果の考察，日本建築学会学術
講演梗概集（環境工学 I），313-314 (金沢，2019. 9).
千田真人，関根秀久，安田洋介，岩根康之，小林真人，振動ふるい機の防音ハウス開口から放射される超低周波音の対策 ―波動数値解析による検討―，日本建築学会学術講演
梗概集（環境工学 I），419-420 (金沢，2019. 9).
桝本貴之，安田洋介，井上尚久，佐久間哲哉，流体音計算
時に生じる大量の音源に対する FMBEM に基づく高速処理手法，日本音響学会講演論文集（秋季），353-354 (滋賀，2019.
9).
大谷知光，関根秀久，安田洋介，福島昭則，遮音壁が併設された I 桁構造高架道路裏面反射音の伝搬予測 ―3 次元波
動数値解析と ASJ RTN-Model による結果の比較―，日本音響学会講演論文集（秋季），393-394 (滋賀，2019. 9).
川澄卓也，岩根康之，小林真人，内田季延，関根秀久，安田洋介，坑口に拡幅部があるトンネルへのリアクティブ型
消音装置の適用に関する解析検討，日本音響学会講演論文集（秋季），405-406 (滋賀，2019. 9).
上野正也，山家京子，公共性の高い民地の活用に向けた実験的取組みに関する研究 ―その１. 八丁畷駅前を事例とした枠組みの検討と第 1 回取組みの実施，日本建築学会学術講演会梗概集，253-254， (北陸，2019. 9).
永盛栞，山家京子，上野正也，水面に添う -まちと水と人の関係性を再構築する集合住宅の提案-，日本建築学会デザイン発表会，146-147，(北陸，2019. 9).
永盛栞，山家京子，上野正也，横浜市・郊外住宅地における地域資源の抽出及び発信の取組−その 3.愛着と思い出のある場所（霧が丘），日本建築学会学術講会演梗概集，361-362，(北陸，2019. 9).
金井賢三，山家京子，上野正也，SNS 画像からみた観光地の特徴 -その１.江ノ島を対象とした Twitter 画像に関する

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A-35
考察，日本建築学会学術講演会梗概集，521-522，(北陸，2019. 9).

学術誌
1.
2.

3.
4.

5.
6.

内田青蔵，「最先端の“和”に住まう」，『都心に住む 102019』，リクルート，26-27（2019.8）．
内田青蔵，「旧渋沢邸の視察調査記」，神奈川大学日本常民
文 化 研 究 所 創 立 100 周 年 記 念 事 業 ， Web サ イ ト
1-5(2019.5 ).
内田青蔵，大井隆弘，「忘れられた客間―接客の間取りを振り返る」『TOTO 通信』2019 年春号，4-9（2019.4）．
内田青蔵，「2018 年度の活動―アチック・ミューゼアムのあった旧渋沢邸訪問」『日本常民文化研究所年報 2018』，
2-3（2019.3）．
内田青蔵，旧土浦亀城邸―木造乾式工法を採用したモダン住宅―，『すまいろん』2019 年冬所収，62-63（2019.2）．
安田洋介，日本音響学会道路交通騒音調査研究委員会（委員長：坂本慎一，幹事：安田洋介他），道路交通騒音の予測モデル“ASJ RTN-Model 2018”―日本音響学会道路交通騒音調査研究委員会報告―，日本音響学会誌，75 (4), 188-250(2019).

3.
4.
5.
6.

7.
8.
9.
10.

11.
12.
13.

著書
1.

2.

内田青蔵，「学びは、自らの主体的な動きから」『学問への誘い－大学で何を学ぶか－』神奈川大学広報委員会(2019.1)
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，ほか（分担執筆），通りからはじまる“まち"のデザイン (空き家活用術2)，建築資料研究社 (2019.2).

調査報告書
1.

2.

3.

4.

5.

6.

石田敏明，田野耕平，早川史洋，小田凌大朗，門田大希，
新潟市街地における空き家の再生・活用及び運用に関する研究と提案，総合資格（2019.2）
石田敏明，田野耕平，濱松謙太，水上翔太，岡本晴美，瀬戸内海地方の広島県の東部地域(尾道市及び福山市鞆町の沿岸部地域)の空き家の再生・活用及び運用に関する研究と提案，総合資格(2019.2)
傳法谷郁乃，小柴朋子，田村照子，膝囲への衣服圧が下肢のむくみに及ぼす影響，デサントスポーツ科学, 40, 17-26(2019.6)．
中井邦夫、鈴木成也、中村圭那、諸橋克哉、BA／横浜防火帯建築研究 No.16（巣鴨特別号）、巣鴨地蔵通り商店街防火
建築帯、BA 編集部（神奈川大学中井研究室内）、(2019.7)
中井邦夫、鈴木成也、大岡晃、井上裕子、塩脇祥、BA／横浜防火帯建築研究 No.14+15、小此木第一・第二ビル、BA
編集部（神奈川大学中井研究室内）、(2018.11)
山家京子，上野正也，「十日市場駅勢圏域におけるまちづくりの推進に掛かる協定」に基づく活動報告書，横浜市建築局住宅再生課，(2019.3)．

14.
15.
16.

17.
18.

19.

20.

21.
22.
23.

24.
25.

講演・展示会1.

2.

石田敏明，シンポジウムーこれからの建築教育における住宅課題を考える，東京建築士会主催，(イトーキ東京イノベーションセンターSYNQA，2018.10)
田野耕平，Faculty Symposium -Presentation of their recent

26.

27.

Interests- (ソウル，韓国，2019.8)
内田青蔵，「近代住宅史―都心の名建築を訪ねる」令和元年
度 文化カレッジ 豊島区千早地域文化創造館(2019.9.27).
内田青蔵，「前田侯爵見学会」自由学園講座(2019.7.20).
内田青蔵，「前田侯爵邸について」自由学園講座(2019.7.13).
内田青蔵，「和洋館並列型住宅の誕生過程についてー洋館出現の意味」第 253 回日本橋フォーラム，東京工大イノベー
ションセンター509B(2019.4.22).
内田青蔵，「豊島区指定文化財旧鈴木信太郎邸について」，
自由学園講座(2019.2.23).
内田青蔵，「旧川上貞奴邸の移築復原について」，名古屋大学(2018.12.4).
内田青蔵，「旧石川組製糸西洋館の魅力」入間市教育委員会，
旧石川組製糸西洋館(2018.11.23).
内田青蔵，「近代和風建築と臨江閣」臨江閣 国重要文化財
指定記念シンポジウム，前橋市教育委員会主催，臨江閣(2018.11.25).
内田青蔵，「“日本住宅公団”ができた頃」昭和の日本を振り返る，神代シルバー21，神大 3 号館，(2018.11.15).
内田青蔵，「軽井沢の別荘文化」軽井沢タリアセン，軽井沢
タリアセン旧朝吹別荘(2018.10.31).
内田青蔵，「君は、大館の文化財『曲田教会』をみたか？―
建築家を目指す人へのメッセージ」秋田県立大館鳳鳴高等学校創立 120 周年記念「先輩達による課外授業」，秋田県立
大館鳳鳴高等学校創立 120 周年記念事業委員会主催 秋田
県立大館鳳鳴高等学校(2018.10.14).
内田青蔵，「成瀬仁藏邸について」日本女子大学成瀬仁藏研究会,日本女子大学(2018.10.10).
岩本靜男，初級技術者のための研修会・給湯設備，空気調
和・衛生工学会主催(石垣記念ホール，2019.4)．
荏本孝久，大規模震災時の横浜における被災イメージ～最悪シナリオを想定した場合の課題の抽出と整理～，横浜駅
西口共同防管防災講演会(2018.10.11)
荏本孝久，今、改めて考える小田原市の地震災害環境と防災，小田原市技術親睦会講演会，(2018.11.2)
荏本孝久，西日本を襲う大規模災害に対する心構え～連鎖する複合災害への備え～，神奈川大学宮陵会「四国ブロック会」記念講演会(2018.11.7)
荏本孝久，自然災害の軽減化と地域防災～地震災害を対象として～，本の安全教育専門家と中国教育企業代表との交流会(2019.2.10)
荏本孝久，西日本を襲う大規模災害に対する心構え～連鎖する複合災害への備え～，神奈川大学宮陵会「中国ブロッ
ク総会」記念講演会(2019.3.9)
荏本孝久，横浜市の地盤と地震災害リスク，神奈川大学宮陵会港南区・瀬谷区・泉区合同講演会(2019.4.13)
荏本孝久，地震災害と防災～北海道を中心として～，神奈
川大学札幌宮陵会総会講演会(2019.5.25)
荏本孝久，安全で快適な都市空間を作るために地盤という視点から地域と建物をみつめる，神奈川工業高等学校講演会(2019.8.22)
奥山博康，多数室建物の熱・換気性能現場測定法，空気調和・衛生工学会大会技術展示会 (札幌，2019. 9)
曽我部昌史，人口減少期の暮らしをめぐる創造性，西日本
工業大学建築学科講演会 (北九州，2018. 12.5).
曽我部昌史，人口減少期の豊かな暮らしを神戸でデザイン
する，デザイン・クリエイティブセンター神戸 kiito（神戸，2019.3.12）
曽我部昌史，柳沢潤、佐々木龍郎、笠原一人，歴史的建造物保存活用のターニングポイント・シンポジウム，

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BankART1929（横浜，2019.3.16）
28. 曽 我 部 昌 史 ， KOGANECHO - LAWLESS DISTRICTCHANGED INTO ART TOWN，Five East Asian Universities
Urban & Architecture WS（Seoul，2019.8.2）
29. Keynote lecture, Y.G. Zhao, A Simple Site-specific Method for
Estimating Site Effects of Multilayer Soil Profiles, The 8thInternational Symposium on Earthquake Engineering forLifeline and Critical Infrastructure Systems (ISLIEE2018), Oct.
2019. Shenyang, China.
30. Keynote lecture, Y.G. Zhao, Stress paths and mechanicalbehaviors of confined concrete in axially loaded CFT stubcolumns, 27th European Advanced Materials Congress,11-14,
Aug. 2019, Stockholm, Sweden.
31. Invited lecture, Y.G. Zhao, System Reliability of Frame
structures, 10th National Symposium on Structural Design
Fundamentals & Reliability, Nov. 2019, Chongqing, Wuhan,
China.
32. Kunio Nakai, Urban Core Building -- Learning from Yokohama
Firebreak Belt Buildings, Y-GSA Workshop,(Yokohama,
2019.8)33. 中井邦夫、都市建築の類型学－ひとつひとつの建築の魅力、
横浜国立大学公開講座「横浜防火帯建築を読み解く」第 1
回（横浜、2019.6）
34. 中井邦夫、空間資源を活かした魚津のまちづくり ―中央通りの防火建築帯を例に―、自由民主党富山県地方議員会講演会、魚津ホテルグランミラージュ（魚津、2018.10）
35. 藤田正則、地球環境時代における建築構造分野の役割 －安
全・安心社会へ向けた都市と建築の未来像を考えて－ ，日本建築学会地球環境委員会 地球環境構造小委員会，(2018.11)
36. 山家京子，持続可能な都市-ジェロントロジー的視点から-，神奈川大学公開講座，
KU ポートスクエア（横浜），(2019.6)．
37. 上野正也，ペチャクチャナイト横浜 vol.11，泰生ビル屋上，(2018.11)．
38. 上野正也，港の学校２限目 建築から考える，本と屯，三浦市三崎町，(2019.1)．

助成金
1.

2.

3.
4.

5.

6.

7.

石田敏明（代表），田野耕平（分担），瀬戸内海地方の広島
県東部地域（尾道市及び福山市鞆町の沿岸部地域）空き家の再生・活用及び運用に関する研究と提案—その 2 及び竹山団地センターゾーン再考と活性化計画、株式会社総合資
格，研究寄付金石田敏明（代表），田野耕平（分担），湘南の生活スタイル
を喚起する「低層分譲住宅」，レモンホーム株式会社，研究
寄付金
岩本靜男，傳法谷郁乃，建物内給水温度の推定法，文科省
科学研究費助成金，基盤研究(C)，課題番号 17K06682．
傳法谷郁乃（分担），熱中症対策としてのファン付き衣服の有効性に関する研究，科学研究費補助金，基盤研究(C)，課
題番号 19K04744．
傳法谷郁乃（代表），熱中症予防のための快適な着物構成・着装方法の新提案，科学研究費補助金，若手研究，課題番
号 19K14037．
落合努（代表），複数の災害リスクを認識可能なマルチハザ
ード評価手法の研究，公益財団法人横浜学術教育振興財団
研究助成
落合努（代表）、液状化に関する研究、株式会社構造計画研
究所、研究奨学寄附金

8.

安田洋介（分担），低周波音の家屋内外伝搬特性の解明及び遮音対策の効果検証，令和元年度科学研究費補助金，基盤研究（B），課題番号 17H03350
9. 山家京子（代表），他，アジアの社会遺産と地域再生手法，
神奈川大学アジア研究所共同研究（2018-）
10. 趙衍剛（代表），山家京子（分担），他，アジア地域の災害軽減化と防災・減災ネットワーク構築に関する研究，神奈川大学アジア研究所共同研究（2019-）
11. 内田青蔵（代表），山家京子（分担），他，ケルムスコット・
プレスとウィリアム・モリスのデザイン思想 ，神奈川大学
共同研究奨励助成（2017-2019）12. 内田青蔵（代表）, 同潤会における木造分譲住宅事業に関する基礎的研究―遺構調査を中心として―, 科学研究費補助金, 基盤研究(C), 課題番号 19K04827.

受託研究
1.
2.
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4.
5.
6.
7.
8.

9.
10.

11.
12.
13.
14.
15.

16.

岩本靜男，傳法谷郁乃，全館空調システムの省エネルギー
性能評価，受託研究，azbil．
岩本靜男，様々な給湯熱源の一次エネルギー消費量のモデ
ル化，(一社)日本サステナブル建築協会．
傳法谷郁乃，研究奨学寄附金，竹中工務店．
傳法谷郁乃，研究奨学寄附金，YKK 株式会社．
傳法谷郁乃，小柴朋子，内田幸子，一般社団法人日本繊維
製品消費科学会創立 60 周年記念研究委託．
島﨑和司, 白井佑樹，杭頭接合部の圧縮試験，株式会社安藤・間島﨑和司, 白井佑樹，佐藤宏費，木造耐力壁パネルの架構性能評価(共同研究)，株式会社安藤・間
島﨑和司, 白井佑樹，RC 造 2 次壁（非構造壁、スリット壁）を活用できる耐震・制振要素の研究開発(共同研究)，
岡部株式会社
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明「2019 年度 門前町再生」，徳島県美波町，2019.4-2020.3
曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明「谷屋の活用に 向 け た 設 計 等 官 学 連 携 事 業 」， 徳 島 県 美 波 町 ，
2019.1-2020.3
藤田正則，３R 配慮建築物のリユース検討，(株)大林組技術研究所
藤田正則，機械式補修工法の曲げ特性，研究奨学寄附金，
日之出水道(株)藤田正則，折板屋根材の日射時の熱による挙動調査，研究奨学寄附金，三晃金属工業(株)安田洋介，共鳴現象を利用した騒音低減機構の適用拡大に関する研究，飛島建設
山家京子，上野正也, 神奈川大学，京浜急行電鉄及び川崎市の京急本線及び京急大師線沿線におけるまちづくり推進に関する調査研究，京浜急行電鉄株式会社，川崎市
山家京子，上野正也, 十日市場駅勢圏におけるまちづくりの推進に関する調査研究，横浜市

海外出張
1.
2.

3.

石田敏明，バンコクにおける脆弱地区における調査研究，
タイ(2019.1.27-1.31)
石田敏明，内田青蔵，曽我部昌史，中井邦夫，山家京子田野耕平，東アジア 5 大学建築都市ワークショップ、ソウル，
韓国(2019. 8)
石田敏明，田野耕平，ベトナム・ホーチミン市の現代建築と気候風土の関係に関する調査，ホーチミン，ベトナム

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4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.

19.
20.
21.
22.
23.

(2019.8)
岩 本 靜 男 , CIB-W062 Sympojium, Merborne, Austraria(2019.9)．
傳法谷郁乃, The 18th ICEE2019, Amsterdam, Netherlands(2019.7)．
傳法谷郁乃, ARAHE 20th Biennial International Congress,
Hangzhou, China (2019.8)．
内田青蔵，須崎文代，ウイリアム・モリス研究のための視察調査，ロンドン，イギリス (2018.11.26 -12.2).
内田青蔵，須崎文代，バンコックの都市研究，バンコック，
タイ(2019．1.28-30)．
内田青蔵他，仁川大学との学術交流，仁川，韓国(2019.2.26-3.1）
内田青蔵，須崎文代，ウイリアム・モリス研究のための視察調査，ロンドン，イギリス(2019.3.11-15）
内田青蔵他，青島海洋大学との学術交流，青島，中国（2019.7.14-17）
内田青蔵，須崎文代，ブラジル日本移民住宅調査，レジス
トロ，ブラジル(2019.8.13-20)
内田青蔵，須崎文代，ウイリアム・モリス研究のための視察調査，ロンドン，イギリス(2019.8.28-9.1）
荏本孝久，2004 年バンコク洪水災害の調査，バンコク，タイ(2019.1.25-1.30)
荏本孝久，ムルシア市の地震災害危険度評価に関する共同研究，ムルシア，スペイン(2019.3)
曽我部昌史，貴陽の都市脆弱地区における調査研究，中国(2018.12.13-12.19)
曽我部昌史，吉岡寛之，バンコクにおける脆弱地区における調査研究，タイ(2019.1.27-1.31)
曽我部昌史，バルカン半島諸都市の地域景観の成立過程と現況についての視察調査クロアチア諸都市ほか(2019.2.23-3.4)
中井邦夫、バンコクにおける社会遺産と地域再生手法に関する視察調査、バンコク，タイ(2019. 1)
安田洋介，23rd International Congress on Acoustics 2019,
Aachen, Germany (2019. 9).
山家京子，上野正也，バンコクにおける都市脆弱地区に関する調査研究，バンコク，タイ (2019.1)．
山 家 京 子 ， 上 野 正 也 ， 2019 International Conference of
Asia-Pacific Planning Societies,ソウル，韓国 (2019. 8).
上野正也，クロアチア諸都市の地域景観の成立過程と現況についての視察調査，ザグレブ・プーラ・スプリト・ドブ
ロブニク，クロアチア(2019.3)．

学位
1.

4.
5.
6.
7.
8.

と魅力 これからの建築教育における住宅課題を考える，
総合資格学院発行(2019.8.31)
内田青蔵 旧山本有三邸 百年名家 BS 朝日 2019 年 9月 15 日放映
内田青蔵，旧山本有三邸ビデオ解説 山本有三記念館
2019 年 2 月 25 日撮影
内田青蔵 立教大学 百年名家 BS 朝日 2019 年 8 月 25
日放映
内田青蔵，
「応接室」読売新聞 2019 年 7 月 19 日夕刊 2 面
内田青蔵，大和ハウス工業総合研究所，住まいの建築史
60-108（2018.10.4-2019.9.26），『週刊新潮』連載．

数学教室
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

2.

3.

T. Suzuki, Scattering theory for semilinear Schrödinger
equations with an inverse-square potential via energy methods,
Evolution Equations and Control Theory, 8 (2), 447-471 (2019).
M. Kubo and N. Yamazaki, Global strong solutions to abstract
quasi-variational evolution equations, J. Differential Equations,
265, 4158-4180 (2018).
H. Antil, K. Shirakawa and N. Yamazaki, A class of parabolic
systems associated with optimal controls of grain boundary
motions, Adv. Math. Sci. Appl., 27, 299-336 (2018).

口頭発表
1.

2.

3.

4.

5.

6.

林思奇，軸圧縮力を受ける FRP 補強コンクリート短柱におけるコンクリートの拘束ルートに関する研究，博士（工学），神奈川大学(2019. 3).

平田康史，矢島幸信，A characterization of certain products ofordinals and weakly inaccessible cardinals，2019 年度日本数学会秋季総合分科会，（金沢大学，2019.9）．
越野克久，Absorbing sets in Hilbert manifolds and the discrete
cells property，General Topology Symposium 2018，(松江テル
サ，2018,12).
越野克久，Topological manifolds modeled on absorbing sets in
Hilbert spaces and general position properties，日本数学会 2019年度秋季総合分科会，トポロジー21 (金沢大学，2019,9).
鈴木敏行，Nonlinear Schrödinger equations with some critical
inverse-square potential，2019 年度日本数学会秋季総合分科会，（金沢大学，2019.9）．
山 崎 教 昭 ， 剣 持 信 幸 ， 白 川 健 ， Singular optimal control
problems for nonlinear evolution equations governed by double
time-dependent subdifferentials，日本数学会 2019 年度年会，
東京大学，2019 年 3 月.
山崎教昭，剣持信幸，白川健，Approximate problems for
singular optimal control of nonlinear evolution equations
governed by double time-dependent subdifferentials ，日本数学会 2019 年度秋季総合分科会，金沢大学，2019 年 9 月.

その他

学術誌

1.

1.

2.
3.

石田敏明, 第 29 回 JIA 神奈川建築 week かながわ建築祭
2018「学生卒業設計コンクール」日本建築家協会関東甲信越支部神奈川地域会編，総合資格学院賞 講評，インタヴュ
ー，日本建築家協会 関東甲信越支部神奈川地域会 編(2019.2)
石田敏明，JIA 全国学生卒業設計コンクール 2019，審査委
員長，日本建築家協会(2019.6.22)
石田敏明，「住宅課題賞」作品集 2018—住宅課題の仕組み

2.

3.

平田康史，C*-, C-, P-埋め込みと弱正規超フィルターについて，数理解析研究所講究録 2110 一般位相幾何学の進展と諸問題，13-16 (2019)．
平田康史，矢島幸信，自然数の積空間における C*-埋込された離散部分集合の濃度の決定不可能性，数理解析研究所
講究録 2110 一般位相幾何学の進展と諸問題，17-20 (2019)．
越野克久，写像空間、冪空間と無限次元多様体，神奈川大学工学研究，2, 6-12 (2019).

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A-38

著書
1.
2.
3.
4.

嶺幸太郎, 微分積分学の試練 実数の連続性と ε-δ, 日本評論社 (2018).
嶺幸太郎, ひとつ, ふたつ, いっぱい, 大学数学の質問箱,
92-97, 日本評論社 (2019).
嶺幸太郎, 究めよう位相空間, 大学数学の質問箱, 132-138,
日本評論社 (2019).
嶺幸太郎, 数学の塔の登り方, 数学セミナー9 月号, 34-37,
日本評論社 (2019).

その他
1.

物理学教室
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
1.

講演・展示会1.

平田康史，単調正規空間の積における C*-，P-埋込の差異が引き起こす超フィルター，General Topology Symposium
2018（松江 2018.12）．
2. 矢 島 幸 信 ， On C*-embedded and C-embedded subsets inΣ-products ， General Topology Symposium 2018 （ 松 江2018.12）．
3. 平田康史，矢島幸信，順序数の積空間の閉長方形の C*-埋め込み性，一般位相幾何学の発展と諸分野との連携・RIMS
研究集会（京都大学数理解析研究所，2019.6）．
4. 平田康史，矢島幸信，順序数によるある積空間の基数関数
による特性化について，一般位相幾何学の発展と諸分野との連携・RIMS 研究集会（京都大学数理解析研究所，2019.6）．
5. M. Murata and Y. Shibata，The global well-posedness for thecompressible fluid model of Korteweg type, RIMS 研究集会
「偏微分方程式の臨界現象と正則性理論及び漸近解析」(京都，2019. 5).
6. 村田美帆，柴田良弘，Navier-Stokes-Korteweg 方程式に対する時間大域解の一意存在性について, 第 14 回室蘭工業大
学応用解析セミナー (室蘭，2019. 7).
7. N. Yamazaki, Singular optimal control problems forquasi-variational evolution equations，Equadiff 2019, organized
by Leiden University, Leiden, オランダ，2019 年 7 月.
8. 嶺幸太郎, ペアノ連続体は連結である, 第 42 回伊豆トポロ
ジーセミナー (静岡, 2019. 3).
9. 嶺幸太郎, n 次元ディスクの連結性について, 早稲田幾何学
的トポロジーセミナー (東京, 2019. 3).
10. 嶺幸太郎, ペアノ連続体は連結である, Tsukuba Workshop
on Pure and Applied Mathematics 2019 (茨城, 2019. 7).
11. 嶺幸太郎, n 次元ディスクの連結性について, 五箇山トポロ
ジー・幾何セミナー (富山, 2019. 8).

助成金
1.

2.

平田康史（代表），単調正規空間の積における C*-, C-, P-埋め込みの研究，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），
課題番号 19K03606．
矢島幸信（代表），単調正規空間と D-空間の問題に関する
定常集合による集合論的考察，平成 31 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K05351．

褒賞
1.

矢島幸信，2018 年度「神奈川大学教育貢献表彰」ベストティーチャー賞，（神奈川大学 2019.1）．

越野克久，RIMS 共同研究（公開型）「一般位相幾何学の発展と諸分野との連携」研究代表者，2019 年 6 月 5 日〜2019
年 6 月 7 日，京都大学総合研究 15 号館 201 セミナー室.

R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al., “Testing aReported Correlation between Arrival Directions of
Ultra-high-energy CosmicRays and a Flux Pattern from nearby
Starburst Galaxies using Telescope Array Data”, The
Astrophysical Journal, 867:L27 (5 pp.) (2018).
2. R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al., “Masscomposition of ultrahigh-energy cosmic rays with the Telescope
Array Surface Detector data”, Physical Review, D 99, 022002(2019).
3. M. Amenomori, K. Hibino, S. Udo, et al., “First detection ofphotons with energy beyond 100 TeV from an astrophysicalsource”, Physical Review Letters, 123, 051101 (6 pp.) (2019).
4. R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al.,“Constraints on the diffuse photon flux with energies above
10^18 eV using the surface detector of the Telescope Arrayexperiment”, Astroparticle Physics, 110, pp.8-14 (2019).
5. D. Hayashi, Y. Nakai, H. Kyakuno, N. Hongo, Y. Miyata, K.
Yanagi and Y. Maniwa, Thermoelectric properties of single-wallcarbon nanotube networks, Jpn. J. Appl. Phys., 58 (7), 075003(2019).
6. M. Hagiwara, T. Kida, K. Matsuda, H. Kyakuno, Y. Maniwa, Z.
Honda, Y. Sakaguchi, M. Tashiro, M. Sakai, T. Fukuda, N.
Kamata and K. Okunishi, Magnetic Properties of One- andTwo-Dimensional Functional Materials: Oxygen Molecules
Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes and Copper
Ions Embedded into Phthalocyanine Sheets, Open Chemistry
Journal, 6, 27-33 (2019).
7. M. Kozai, H. Fuke and Y. Shimizu et al., Developing a
mass-production model of large-area Si(Li) detectors with highoperating temperatures, Nuclear Instruments and Methods inPhysics Research A, 947, 162695 (2019).
8. F. Rogers, M. Xiao, Y. Shimizu et al., Large-area Si(Li)detectors for X-ray spectrometry and particle tracking in the
GAPS experiment, Journal of Instrumentation, 14, P10009(2019).
9. Adriani, S. Torii, T. Tamura, K. Hibino, Y. Shimizu, et al., Direct
Measurement of the Cosmic-Ray Proton Spectrum from 50 GeV
to 10 TeV with the Calorimetric Electron Telescope on theInternational Space Station, PHYSICAL REVIEW LETTERS,
122(18), 181102-1-181102-8 (2019).
10. A. Naruko, R. Kimura and D. Yamauchi, On Lorentz-invariant
spin-2 theories, Physical Review D, 99, 084018 (2019).
11. Y. Nan, K. Yamamoto, H. Aoki, A. Iso and D. Yamauchi,
Large-scale inhomogeneity of dark energy produced in theancestor vacuum, Physical Review D, 103512 (2019).
12. D. Yamauchi, H. Aoki, S. Iso, D.-S. Lee, Y. Sekino and C.-P.
Yeh, Observational signature of dark energy produced in anancestor vacuum: Forecast for galaxy survey, Journal of
Cosmology and Astroparticle Physics, 05, 055 (2019).

A-39
A-39
13. S. Hirano, T. Kobayashi, D. Yamauchi and S. Yokoyama,
Constraining degenerate higher-order scalar tensor theories withlinear growth of matter density fluctuations, Physical Review D,
99, 104051 (2019).
14. S. Hirano, T. Kobayashi and D. Yamauchi, Screening
mechanism in degenerate higher-order scalar-tensor theories
evading gravitational wave constraints, Physical Review D, 99,
104073 (2019).
15. T. Namikawa, S. Saga, D. Yamauchi and A. Taruya, CMB
Constraints on the Stochastic Gravitational-Wave Background at
Mpc scales, Physical Review D (rapid communication), 100,
021303 (2019).

12.

13.

14.

15.

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
1.

2.

T. Sako, K.Hibino, S. Udo, et al., “ALPACA air shower array to
explore 100TeV gamma-ray sky in Bolivia”, 36th ICRC (Jul 25 Aug 1, 2019, Madison, Wisconsin, USA).
S. Kato, K.Hibino, S. Udo, et al., “Expected performance of the
prototype experiment for the ALPACA experiment”, 36th ICRC(Jul 25 - Aug 1, 2019, Madison, Wisconsin, USA).

16.
17.

18.

口頭発表
1.

H. Aizawa, T. Koretsune, K. Kuroki and H. Seo, Anisotropic
superconductivity in organic conductor λ-(BETS)2GaCl4, 12th
International Conference on Spectroscopies in Novel
Superconductors, Thur.-1-5 (東京, 2019. 6).
2. H. Aizawa and H. Seo, Pairing Competition in Carrier Doped
Organic Conductors κ-(BEDT-TTF)2X, The 13th International
Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors
and Magnets, T-O11 (ポルトガル, 2019. 9).
3. 相澤啓仁, 妹尾仁嗣, κ 型分子性導体における超伝導状態へのキャリアドーピングの影響, 日本物理学会 2019 年秋季大会, 11aK23-5 (岐阜, 2019. 9).
4. Y. Usami, “The practical realization of autonomous vehicle inJapan and the perspective in southeast Asia.”，Autonomous
Vehicle Test & Development Symposium，Day 2. No.2 (Detroit，USA, 2018. 10).
5. 客野遥，小倉宏斗，松田和之，真庭豊, つぶれたカーボン
ナノチューブに内包された水の構造とダイナミクス IV, 日本物理学会 2019 年秋季大会，12aK35-7，(岐阜，2019.9).
6. 客野遥，小倉宏斗，松田和之，真庭豊, つぶれたカーボン
ナノチューブに内包された水の構造とダイナミクス III, 日本物理学会第 74 回年次大会，17aG215-3，(福岡，2019.3).
7. 檜原太一，佐々木志剛，宮下精二，長距離相互作用のある
古典スピン系のダイナミクス解析手法，日本物理学会 2019年秋季大会，10aK25-6 (岐阜，2019.9).
8. 佐々木志剛，次数一定の地理的なグラフにおける相転移現象，日本物理学会 2019 年秋季大会，13aPS-3 (岐阜，2019.9).
9. 鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久，日比野欣也 他，CALET
による 3 年間の軌道上観測の最新成果報告，日本物理学会
第 74 回年次大会，15aK105-1（九州大学伊都キャンパス，2019.3）.
10. 毛受弘彰，鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久 他，LHCf 実
験の陽子-酸素原子核衝突測定に向けた検討，日本物理学会
第 74 回年次大会，15pK105-12（九州大学伊都キャンパス，2019.3）.
11. 鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久，日比野欣也 他，ISS 搭
載 CALET による軌道上観測の最新成果報告，日本物理学

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.
28.

29.

30.

会 2019 年秋季大会，17aT11-5（山形大学小白川キャンパス，2019.9）.
澤瀧誠，田村忠久，シンチファイバーを用いたミュオグラ
フィ検出器のシミュレーション，日本物理学会 2019 年秋季大会，17aT11-10（山形大学小白川キャンパス，2019.9）.
毛受弘彰，鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久 他，LHCf 実
験における 13TeV 陽子衝突の最前方 π0 エネルギースペク
トル測定，日本物理学会 2019 年秋季大会，17pT11-12（山形大学小白川キャンパス，2019.9）.
木戸英治，有働慈治，垣本史雄，日比野欣也，他，TA 実験
321:TAx4 実験全体報告 4，日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
上濱孝文，有働慈治，他，TA 実験 322:TA 実験における CLFを用いた大気透明度測定，日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
藤原亮太，有働慈治，他，TA 実験 325:TALE 実験全体報告
4，日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3）.
藤田慧太郎，有働慈治，他，TA 実験 326:TALE 実験大気蛍光望遠鏡を用いた単眼観測およびハイブリッド観測によるデータの解析，日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019.
3/14-17）.
塩見昌司, 浅羽孝典, 大西宗博, 片寄祐作, 佐古崇志, 日比
野欣也, 水チェレンコフ光検出器を用いた空気シャワー観測装置性能向上手法の研究 2, 日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
浅羽孝典, 日比野欣也, 有働慈治, 他, チベット YAC-II 実
験での陽子・ヘリウム測定, 日本物理学会 2 第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
川田和正, 日比野欣也, 有働慈治, 他, チベット空気シャワ
ー観測装置による超高エネルギーガンマ線源の観測 (1),
日本物理学会第 74 回年次大会（九州大,2019. 3/14-17）.
佐古崇志, 日比野欣也, 有働慈治, 他, チベット空気シャワ
ー観測装置による超高エネルギーガンマ線源の観測 (2),
日本物理学会第 74 回年次大会（九州大,2019. 3/14-17）.
﨏隆志, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 9：
ALPACA の目指す物理と ALPAQUITA 進捗状況 4, 日本物理学会 2 第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
若松海帆, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 10：フ
ロントエンドエレクトロニクス開発 3, 日本物理学会第 74
回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
三井嘉子, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 11：
ALPAQUITA 実験の性能評価シミュレーション 1, 日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
加藤勢, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 12：
ALPAQUITA 実験の性能評価シミュレーション 2, 日本物理学会第 74 回年次大会（九州大, 2019. 3/14-17）.
川田和正，有働慈治，垣本史雄，日比野欣也，他，TA 実験
327:地表粒子検出器アレイによる TA ホットスポットの最新結果，日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
木戸英治，有働慈治，他，TA 実験 329:TAx4 実験全体報告
5，日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
藤田慧太郎，有働慈治，他，TA 実験 330:TALE 実験ハイブ
リッド検出器の性能評価，日本物理学会秋季大会（山形大,2019. 9/17-20）.
瀧田正人, 日比野欣也, 有働慈治, 他, Tibet 空気シャワー観測装置による 100TeV 領域ガンマ線点源の広視野探索, 日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
片寄祐作, 日比野欣也, 有働慈治, 他, Tibet 空気シャワー観測装置による Geminga からの超高エネルギーガンマ線の観測, 日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.

A-40
A-40
31. 日比野欣也, 有働慈治, 他, Tibet 空気シャワー観測装置による 100TeV 領域ガンマ線点源からのパルサー信号の探索,
日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
32. 中村佳昭, 日比野欣也, 有働慈治, 他, チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究
11, 日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
33. 﨏隆志, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 13：
ALPAQUITA 進捗状況 5, 日本物理学会秋季大会（山形大,2019. 9/17-20）.
34. 加藤勢, 日比野欣也, 有働慈治, 他, ALPACA 実験 14：
ALPAQUITA 実験の性能評価シミュレーション 3, 日本物理学会秋季大会（山形大, 2019. 9/17-20）.
35. 大西宗博, 日比野欣也, 有働慈治, 他, チベット空気シャワ
ー観測装置による 100 TeV 領域ガンマ線の観測, 日本天文学会 2019 年秋季年会 (熊本大, 2019. 9/11-13).
36. D. Yamauchi, Cosmology and dark energy with future HI galaxy
surveys, International workshop “Cosmological challenges todark matter, dark energy and galaxy formation”, (Sao Paulo,
Brazil, 2019. 2).
37. 山内大介, 位置天文による低周波重力波の性質の検証, 銀河進化と遠方宇宙 2019 研究会, (神奈川, 2019. 3).
38. D. Yamauchi, Cosmology and dark energy with future HI galaxy
surveys, International workshop “East Asia SKA Science
Workshop 2019”, (Shanghai, China, 2019. 5).
39. 山内大介, SKA による宇宙論(基調講演), SKA-Japan シンポ
ジウム 2019, (東京, 2019. 3).
40. 山内大介, 位置天文を用いた背景重力波の制限, 日本物理学会 2019 年秋季大会, (山形, 2019. 9).

著書
1.

宇佐見義之, 誰にでも出来るティラノサウルスの走行能力の計算, Amazon Kindle (2019.8).

調査報告書
1.

相澤啓仁，12th International Conference on Materials andMechanisms of Superconductivity and Mechanism ofSuperconductivity and High Temperature (中国)への海外渡航費助成， 平成 30 年度助成研究等報告書，公益財団法人横浜学術教育振興財団, 134—135 (2019).

講演・展示会1.

2.

H. Aizawa, T. Koretsune, K. Kuroki and H. Seo, ElectronicBand Structure and Anisotropy of Superconducting Gap in
Molecular Conductor λ-(BETS)2GaCl4, 4th International
Conference on Functional Materials Science 2018, INV-11 (インドネシア, 2018. 11, 招待講演).
宇佐見義之、恐竜の運動能力の理論的研究と日本及び世界の恐竜、神奈川大学付属高校講演会、（神奈川大学, 2018.11）.

助成金
1.
2.

3.

相澤啓仁（代表）, 神奈川大学 2019 年度科学研究費申請奨
励研究費.
客野遥（代表）, 1 次元リボン状氷の構造と物性：楕円筒形
カーボンナノチューブを用いた研究, 平成 31 年度科学研究費補助金，若手研究, 課題番号 18K13518.
客野遥（代表），佐々木志剛, 松田和之, 真庭豊, ナノカー

ボンの細孔利用による新規ナノ複合体の合成とその構造・
電気・磁気物性の解明, 2019 年度神奈川大学共同研究奨励助成金.
4. 清水雄輝(代表)，長期間気球実験による宇宙線反ヘリウムの探索，住友財団 2018 年度基礎科学助成
5. 田村忠久（分担），CALET 長期観測による銀河宇宙線の起源解明と暗黒物質探索，令和元年度科学研究費補助金，基盤研究（S），課題番号 19H05608．
6. 有働慈治(分担)，広エネルギー領域の精密測定による超高エネルギー宇宙線の源と伝播の統一的解釈，令和元年度科学研究費補助金，基盤研究(S)，課題番号 19H05607.
7. 有働慈治(代表)，TA 実験サイトにおける大気透明度測定法の研究・開発，2019 年度東京大学宇宙線研究所共同利用研
究.
8. 日比野欣也（分担），アンデス高地の新しい宇宙線観測装置
による PeV 粒子加速天体の探索，令和元年度科学研究費補助金，基盤研究（A）, 19H00678．
9. 日比野欣也（代表）, アンデス高原における雷雲からの高エネルギー放射線の研究, 2019 年度東京大学宇宙線研究所
共同利用研究.
10. 日比野欣也（分担）, 乗鞍岳における雷雲に伴う二次宇宙線の研究, 2019 年度東京大学宇宙線研究所共同利用研究.
11. 日比野欣也（代表）, 神奈川大学科研費申請奨励研究費.
12. 松田和之（代表），炭素ナノ空洞を利用した極性分子の配列・配向制御による極微小誘電体の作製と物性解明，2019年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 18K04894.

海外出張
1.
2.

3.
4.
5.
6.
7.
8.

相澤啓仁, 4th International Conference on Functional Materials
Science 2018, Bali, Indonesia (2018. 11. 13-15).
相澤啓仁, The 13th International Symposium on Crystalline
Organic Metals, Superconductors and Magnets, Tomar, Portugal(2019. 9. 22-27).
有働慈治, 宇宙線観測実験, Utah, USA (2019.2.21-3.16).
日比野欣也, 宇宙線観測実験, La Paz, Bolivia (2019. 3.1-11).
日 比 野 欣 也 , 35th International Cosmic Ray Conference,
Madison, Wisconsin, USA (2019.7.25-8.2).
日 比 野 欣 也 , 宇 宙 線 観 測 実 験 , La Paz, Bolivia (2019.
8.23-9.5).
山内大介, Cosmological challenges to dark matter, dark energy
and galaxy formation, Sao Paulo, Brazil (2019. 3).
山内大介, East Asia SKA Science Workshop 2019, Shanghai,
China (2019. 5).

その他
1.

恐 竜た ち の 走 り を再 考 す る, 日経 サ イエ ン ス, (2019.9)
pp32-36.

2.

Y. Usami, “The First Test Driving of Round Trip Between the Two
Biggest Cities of Japan Using Comma.ai’s Autonomous Driving
System”,
http://www.u1studio.jp/autonomous/usami-2019-8.pdf,(An report on autonomous test driving, 2019.8).

化学教室
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）

A-41
A-41
1.

2.

3.

4.

H. Taherzadeh, Y. Ishida, A. Kameyama, Phase-separated
structures of random methacrylate copolymers with pendant
POSS moieties, J. Appl. Polym. Sci., 136, 47246 (2018).
A. Takahashi, T. Watanabe, A. Kameyama, Refractive index
modulation by photo-Fries rearrangement of main chain-typearomatic polyurethanes, J. Photopolym. Sci. Technol., 32,
243-247 (2019).
A. Takahashi, R. Yuzaki, Y. Ishida, A. Kameyama, Controlled
ring-expansion polymerization of thiiranes based on cyclicaromatic thiourethane initiator, J. Polym. Sci., Part A: Polym.
Chem., 57, 2442-2449 (2019).
S. Hashimoto, K. Hamada, I. Iwakura, A. Yabushita, T.
Kobayashi, H. Fujita, K. Takeda, Y. Ono, N. C. Kasuga and K.
Yamaguchi,
Photochemical
reactionmechanismsof
4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl acetate analysed by a sub-10 fs
near-ultraviolet pulse laser, Chemical Physics, 524, 70-76(2019).

11.

12.

13.

14.

口頭発表
1.

高橋 明, 渡邉太一, 安藤慎治, 亀山 敦, キシリレン構造を有する芳香族ポリウレタンの光フリース転位と屈折率増加,
第 26 回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議, P-04 (東京,2018. 10).
2. A. Takahashi, R. Yuzaki, Y. Ishida, A. Kameyama, Controlled
ring-expansion polymerization of thiiranes with benzothiazolone
initiator to access novel cyclic polysulfides with well-defined
topology, The 12th SPSJ international polymer conference(IPC2018), 6A03 (Hiroshima, 2018.12).
3. A. Kameyama, A. Takahashi, T. Okada, K. Nakano, Y. Ishida,
Gelation of POSS-pendanted copolymers based on cage
scrambling mediated by fluoride ion, The 12th SPSJ
international polymer conference (IPC2018), 6A03 (Hiroshima,2018.12).
4. A. Takahashi, R. Yuzaki, Y. Ishida, A. Kameyama, An efficientapproach to cyclic polysulfides with well-defined topology
based on controlled ring-expansion polymerization of thiiranes
with benzothiazolone initiator, 1st Glowing polymer symposiumin KANTO (GPS-K 2019), C15 (Tokyo, 2018.12).
5. 土屋康佑, 岡田龍美, 中野恵一郎, 石田良仁, 高橋 明, 亀山 敦, フッ化物イオンを用いた POSS の動的かご組み換
え反応に基づく側鎖 POSS 含有ポリマーのゲル化, 第 30回高分子ゲル研究討論会, P1 (東京, 2019.1).
6. 高橋 明, 岸 祐太朗, 石毛 亮平, 安藤 慎治, 亀山 敦, イ
ソブチレン部分を有する芳香族ポリウレタンの光フリース
転位と屈折率増加, 第 68 回高分子学会年次大会, 2Pc029（大阪, 2019. 5）.
7. 前原 健志, 高橋 明, 亀山 敦, トリベンジルチオシアヌレートの新奇な光転位反応に伴う屈折率増加, 第 68 回高分子学会年次大会, 2Pc030（大阪, 2019. 5）.
8. A. Takahashi, T. Watanabe, Y. Kishi, A. Kameyama, Refractive
index modulation by photo-Fries rearrangement of main
chain-type aromatic polyurethanes, The 36th international
conference of photopolymer science and technology, A-52
(Chiba, 2019. 6).
9. 勇﨑 竜, 高橋 明, 石田 良仁, 亀山 敦, ベンゾチアゾロン
類を開始剤としたチイラン類の環拡大重合による種々の環状ポリスルフィドの合成, 第 68 回高分子討論会, 2Pe023(福井, 2019.9).
10. 村上隆彦，橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，紫外サブ 10

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

フェムト秒パルスレーザー光を用いた核波束整形と分子振動の選択励起，第 8 回 CSJ 化学フェスタ，P1-017，(東京，2018. 10)
藤田裕字，大野佑太，橋本征奈，浜田健太，力石紀子，岩倉いずみ，山口和夫，α 位の置換基が 2-ニトロベンジル酢
酸エステル誘導体の光分解反応に与える影響，第 8 回 CSJ
化学フェスタ，P9-007 (東京，2018. 10).
髙木里伽子，橋本征奈，岩倉いずみ，紫外 10 フェムト秒レーザー光を用いたドナーアクセプター分子の電荷移動機構
解析，日本女性科学者の会 第 12 回学術大会，P11 (東京，2018. 11).
織作恵子，広瀬悠衣，岩倉いずみ，レーザー光を用いた光有機合成反応の制御‐1,3-CYCLOOCTADIENE の選択的光環化反応，第 76 回有機合成化学協会関東支部シンポジウム，
E08 (新潟，2018. 12).
S. Hashimoto, A. Yabushita, T. Kobayashi and I. Iwakura，Ultrafast Spectroscopy using a UV sub-10-fs Pulse Laser toClarify Solvent Effect on the Photo-reaction in 9,9’-bianthryl，The 10th Asian Photochemistry Conference，Mon-58 (台湾，
2018. 12).
I. Iwakura, S. Hashimoto, K. Hamada, A. Yabushita, H. Fujita, Y.
Ono, N. C. Kasuga and K. Yamaguchi ， Real-Time
Measurements of Ultrafast Electronic Dynamics of
4,5-Dimethoxy-2- Nitrobenzyl Acetate using Sub-10 fs Laser
Pulses，The 10th Asian Photochemistry Conference，Mon-62 (台湾，2018. 12).
T. Murakami, S. Hashimoto, A. Yabushita, T. Kobayashi and I.
Iwakura ， Excitation Wavelength Dependence of Ultrafast
Intramolecular Charge Transfer，The 10th Asian Photochemistry
Conference，Mon-64 (台湾，2018. 12).
村上隆彦，橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，電子励起状
態における振動準位の選択励起と振動緩和の抑制，第 14回ナノテク交流シンポジウム，3G1-33 (横浜，2019. 3).
岡村幸太郎，岩倉いずみ，四分の一波長板対を用いた後方散乱配置円偏光ルミネッセンス測定，第 66 回応用物理学会
春季学術講演会，9p-W935-10 (東京，2019. 3).
橋本征奈，浜田健太，藤田裕字，大野佑太，力石紀子，岩倉いずみ，山口和夫，近紫外 10 fs パルス光を用いる 2-ニ
トロベンジルエステルの光反応機構解析，日本化学会第 99
春季年会，2PA-085 (神戸，2019. 3).
村上隆彦，橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，分子振動の実時間計測によるビアントリルの分子内電荷移動反応の解
析，日本化学会第 99 春季年会，2E2-39 (神戸，2019. 3).
S. Hashimoto, A. Yabushita, T. Kobayashi and I. Iwakura，Generation of Near-UV 5-fs Pulse Laser to Clarify Charge
Transfer Dynamics，The 14th Femtochemistry Conference，
No.83 (上海，2019. 7).
I. Iwakura, S. Hashimoto, K. Hamada, A. Yabushita, T.
Kobayashi, H. Fujita, Y. Ono, N. C. Kasuga and K. Yamaguchi,
UV 10-fs Spectroscopy Elucidating the α Substitution Effecton Photodeprotection of o-Nitrobenzyl Acetate ， The 14th
Femtochemistry Conference，No.85 (上海，2019. 7).
R. Takagi, S. Hashimoto, A. Yabushita, T. Kobayashi and I.
Iwakura，Ultrafast Dynamics of Laser Dye DCM in the Excited
State，The 14th Femtochemistry Conference，No.100 (上海，2019. 7).
橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，振動第一励起準位への選択励起と分子振動の実時間分光，2019 年光化学討論会，
3A05 (名古屋，2019. 9).
岩倉いずみ，赤井昭二，織作恵子，橋本征奈，籔下篤史，

A-42
A-42
可視 5 フェムト秒パルスレーザー光照射による昇華結晶化，
2019 年光化学討論会，3P098 (名古屋，2019. 9).

学術誌
1.

2.

高橋 明, 渡邉太一, 安藤慎治, 亀山 敦, キシリレン構造を有する芳香族ポリウレタンの光フリース転位と屈折率増加,
ポリイミド最近の進歩 2019, 26, 25-28 (2019).
岩倉いずみ，液相反応遷移状態の分子振動実時間計測，ケ
ミカルエンジニヤリング，64 (3), 180-184 (2019)．

年度海外発表促進助成.
15. 岩倉いずみ(代表)，光反応とも熱反応とも異なるコヒーレ
ント分子振動励起反応を利用する新反応開発，平成 31 年度
科学研究費補助金，挑戦的研究（萌芽）.

特許(取得)
1.
2.

亀山 敦，光学材料，光学素子，及び物品の屈折率を変化させる方法，特許第 6497745 号．
亀山 敦，硬化性組成物，並びにそれを用いた硬化物の製造方法及びその再溶解方法，特許第 6534034 号．

講演・展示会

褒賞

1.

1.

2.

亀山 敦, 高分子合成の基礎 2 －逐次重合を中心に－，若手
社員のための高分子基礎講座（高分子学会関東支部），(神奈川，2019. 10).
岩倉いずみ，5 フェムト秒パルスレーザー光を用いる化学
反応遷移状態の可視化，東北大学 第 7 回多元研男女共同参画推進セミナー (仙台，2019. 1，依頼講演).

2.

橋本征奈，広帯域サブ 10-fs パルス光発生による核波束運
動の可視化と光反応コヒーレント制御への応用，第 35 回井
上研究奨励賞，井上科学振興財団 (2019. 2).
村上隆彦，電子励起状態における振動準位の選択励起と振動緩和の抑制, 第 14 回ナノテク交流シンポジウム 優秀発
表賞 (2019. 2).

助成金
1.

2.
3.

4.

5.

6.
7.

8.

9.
10.

11.

12.

13.

14.

亀山 敦（代表），新奇な光転位反応を基盤とした屈折率変化高分子の創製，平成 30 年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号 17K05889．
亀山 敦，研究奨学寄附金，JSR 株式会社．
高橋 明（代表），活性な空軌道を持つカゴ型ボレートに基づく多様な結合の構築と高分子機能への展開，平成 30 年度
科学研究費補助金，若手研究，課題番号 19K15639.
高橋 明（代表），強度とリサイクル性を兼ね備えたホウ酸
エステル構造に基づく環境低負荷ハイブリッド材料の創製，公益財団法人横浜学術教育振興財団, 2019 年度研究助成．
岩倉いずみ(代表)，超高速分光による分子間光反応過程の直接観測と機構解明，東レ科学振興会 第 57 回東レ科学技術研究助成金.
岩倉いずみ(代表)，パルスレーザー分光による反応機構解
析と合成反応への応用，神奈川大学共同研究奨励助成金.
岩倉いずみ(代表)，サブ 10 フェムト秒パルスレーザー光を利用する電子励起状態における核波束運動の可視化，コニ
カミノルタ画像科学奨励賞.
岩倉いずみ(代表)，可視 5 フェムト秒パルス光を用いる“分子間熱反応遷移過程”の直接観測と機構解明，平成 30 年度
科学研究費補助金，基盤研究（B）.
岩倉いずみ(代表)，サブ 10 フェムト秒パルスレーザー光を利用する核波束制御，戸部眞紀財団 研究助成金.
橋本征奈(代表)，スペクトル可変近紫外サブ 10-fs パルス光
を用いる光反応遷移状態の解析，横浜学術教育振興財団 研
究助成.
岩倉いずみ(代表)，5 フェムト秒パルスレーザー光による光
圧昇華結晶化システム開発，公益財団法人 JKA 機械振興
補助事業 研究補助 複数年研究.
橋本征奈(代表)，光反応遷移状態計測のコンピュータ制御
システム開発，公益財団法人 JKA 機械振興補助事業 研究
補助 若手研究.
橋本征奈(代表)，ダブルピーク型 5-fs パルス光発生による分子振動位相を揃えた選択励起手法の開発，平成 31 年度科学研究費補助金，若手研究.
橋本征奈(代表)，近紫外-5-fs パルスレーザー光の発生による電荷移動過程の解明，公益財団法人日本科学協会，2019

生物学教室
口頭発表
1.

2.

3.

N. Asakura，Y. Asano，S. Miyazaki，and R. Kikuchi，Simple andreproducible PCR protocols using petals from ornamental plants
to promote student understanding of molecular biology，The
27th Biennial Conference of the Asian Association for Biology
Education，OC-2 (Bangkok, Thailand, 2018. 12).
朝倉史明，藤田凌雅，菊地理絵，近藤勝彦，河合義隆，シーベリー（Hippophae rhamnoides L.）における葉緑体マイ
クロサテライトマーカーの開発とその特徴付け，園芸学会
令和元年度秋季大会，園芸学研究(別 2)， 87 (島根，2019. 9).
H. Yamamoto, M. Shimada, T. Yamada, R. Nakagawa, S.
Okamoto, Synthesis of the auxin analogs to clarify the
biological activity of IBA. 日本化学会第 99 回春季年会,
2PC-029 (神戸, 2019.3).

助成金
1.

2.

朝倉史明(代表) ，中川理絵, 遺伝子組換えを利用したシー
ベリー雌雄識別 DNA マーカーの開発, 2019 年度神奈川大学工学研究所共同研究（B）.
中川理絵（代表）, 生合成阻害剤および作動薬を用いるイ
ンドール酪酸（IBA）周辺科学の新機軸の導入, 2019 年度
神奈川大学共同研究奨励助成金.

A-1
A-43

【２】

講

演

会

開

催

記

録

（2018 年 10 月 1 日より 2019 年 9 月 30 日までの講演会について記す）

学科・教室開催講演会
機械工学科
演題：Passive and active vibration control for ultra-precision feed
drives
講師：Burak Sencer （Oregon State University, Assistant Professor）
日時：2018 年 11 月 16 日（金）17:00～18:40
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 204 室
講演要旨：CNC 工作機械の高速運転を実現するための精密運動
創成について紹介された．工作機械テーブルのトラッキングエ
ラーは，システムの動特性に依存している．一般的には，制御系のバンド幅を大きくすることによって，トラッキングエラーを減少させることができる．しかしながら，送り駆動系の構造上の低周波数領域における動特性が制約となる．さらに，工作機械で発生する振動は，標準的に組み込まれたセンサーでは観測が難しく，その結果，サーボ系の制御による振動抑制も難し
い．これらの問題への対応策として，参照軌跡を導入したパッ
シブ型の振動抑制法について紹介された．さらに，高バンド幅
サーボ制御手法によるアクティブ型の振動抑制法についても紹介がなされた．
演題：建築と音環境創造
講師：清水 寧 （東京工業大学大学院総合理工学研究科連携教
授）日時：2018 年 12 月 7 日（月）16:20～17:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 3 号館 3-305 室
講演要旨：音環境の積極的な創造により，音楽の演奏空間のみ
ならず，コミュニケーション，プライバシーを目的とした建築空間をより快適にすることができる．音に着目することで，空間印象や空間の質は更に豊かになる．本講演では，コンサート
ホール，オフィス，商空間などを取り上げ，建築空間の豊かさを増すための音響設計のコンセプトとその具体的な実践例を紹介した．
演題：リアルハプティクスが拓く未来社会
講師：大西 公平 （慶應義塾大学グローバルリサーチインスティテュート特任教授）
日時：2019 年 1 月 11 日（金）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 205 室
講演要旨：仮想モデルに依存した生産体系の限界を乗り越える
ためロボットに大きな期待が寄せられている．しかし人間のよ
うな柔軟で高度な適応性がない．これは環境を認識し，経験知を豊富にしながら必要な機能を磨くという熟練化能力を欠くからである．もし，AI 技術を援用して環境に適応しながら慣習的な作業に自己熟練する自己研鑽型物理エージェントが実現すれば，人に代わる労働力として超成熟社会の発展に大きな貢献があると思われる．
本講演ではその基礎となるリアルハプティクス技術の原理と応用について紹介をすると共に，どのような未来社会を築いていくのかについて議論を深めた．

演 題 ： Micro-fibrillated cellulose hybrid epoxy resin reinforcedcarbon plain weave composites.
講師：Valter Carvelli（Politecnico di Milano, Professor）
日時：2019 年 6 月 7 日（金）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 3 号館 3-B104 室
講演要旨：セルロースナノファイバーを添加した複合材料の力学特性評価に関する最新の研究成果が示された．複合材料にセルロースナノファイバーを添加する優位性が論理的に述べられ，従来の複合材料の疲労強度の改善が可能であることが報告された．また，繊維織物の層間にゴム微粒子とセルロースナノファ
イバーを組み合わせて挿入することで，衝撃特性が格段に改善されることも示された．複合材料にナノ粒子や微粒子を添加することで，材料の力学特性を制御することが可能であることが紹介された．

物質生命化学科
演題：ガイア（生きている地球）の健康管理
講師：大河内 博 （早稲田大学理工学術院教授）
日時：2018 年 10 月 17 日（水）16:30～18:10
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 208 講堂
講演要旨：大気化学者ラブロックは，地球は自己調整できる生命体（ガイア）であると提唱しました．人間が増えすぎたために，ガイアは様々な病気にかかっています．手遅れになる前に適切な診断と治療が必要です．ガイアにとって重要な，以下の
大気と森の問題について紹介します．
1.世界遺産・富士山頂で地球大気環境を調べる〜海を越えて運ばれてくる大気汚染物質〜
2.福島県における里山の放射性物質をどうするか？〜里山における放射性物質の動態と環境調和型除染手法の提言〜
演題：Seeing the Light: Advancing Polymer Synthesis
講師：Prof. Cyrille Boyer (University of New South Wales)
日時：2018 年 11 月 15 日（木）16:30～18:00
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 209 号室
講演要旨：The emergence of efficient photoredox catalysts usingtransition metals, such as iridium and ruthenium, has recently
revolutionised organic chemistry. Such catalysts have allowed therealisation of complex organic transformations under visible lightwith little to no by-products. Merging photoredox catalysis withreversible addition fragmentation chain transfer (RAFT)
polymerisation has resulted in the development of the photoinduced
electron/energy transfer-RAFT (PET-RAFT) process, enabling thesynthesis of complex macromolecules and their post-modification
under visible light. PET-RAFT can be operated using a broad rangeof wavelengths in the visible and near-infra-red regions, ranging from
460 nm to 850 nm. This process is suitable for a large range offunctional monomers, including pentafluorophenyl acrylate,hydroxylethyl
methacrylate,glycidylmethacrylate
and

A-2
A-44
N,N-dimethylaminoethyl methacrylate, andcontrol of the molecular weight and dispersity.

providesexcellent

演題：次世代燃料電池電極触媒と放射光マルチ計測評価システ
ム
講師：岩澤 康裕 （電気通信大学燃料電池イノベーション研究センターセンター長・特任教授、東京大学名誉教授）
日時：2018 年 12 月 6 日（木）16:30～18:00
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 309 号室
講演要旨：エネルギー・資源に乏しい我が国の持続的発展（SDGｓ）のために、水素燃料電池は有力なオプションとして重要な政策課題となっている。しかし、将来の水素社会、超スマート
地域社会、輸送・運搬、緊急分散電源などのクリーンで高効率エネルギー源と期待される燃料電池であるが、その電極触媒の開発設計指針および触媒の作用は、未だ“ブラックボックス”の状態であり、次世代燃料電池開発の障害となっている。それは、触媒の in situ/operando、時間分解、空間分解（イメージング）計測解析が依然として極めて難しいアプローチであり、
特に、燃料電池電極触媒の働きがウエット状態下でダイナミックに起こるため、燃料電池作動下の触媒（取り出し干乾しになった“魚の干物”でなく“泳いでいる生きた魚”）を評価・解析することが必要であるにも関わらず、それを実現できる計測評
価システムがほとんど存在しなかったことが大きい。
本講演では、我々が建設した世界オンリーワン・世界最高性
能のビームライン BL36XU @SPring-8 を用いた、電極触媒や燃料電池触媒の働き、挙動、実態の特徴などを紹介する。また、燃料電池の科学技術の現状と課題についても話題とする。
演題：Electro- and photo-active inks for printed organic electronics
講師：Dr. Eric Cloutet (CNRS Senior Researcher)
日時：2019 年 5 月 27 日（月）17:10～18:00
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 204 号室
講演要旨：Organic conducting polymers are of increasing scientificinterest and are promising candidates for various applications.
Nowadays, one the most important challenges faced by thecommunity concerns their processability along with their long term
stability. In this context, herein, I'd like to present one approachconsisting in the preparation of photoactive materials stable as inks inenvironment-friendly phases through miniemulsification or
nanoprecipitation techniques. For instance, composite particles madeof the low band-gap PCDTBT polymer together with the n-type
PC71BM have been prepared in aqueous media. The materials ratio
was varied and the properties of composite particles were studied
along with their integration.
演題：イオン伝導性高分子ナノファイバーの作製と電池応用
講師：田中 学 （首都大学東京都市環境学部環境応用化学科准教授、水素エネルギー社会構築推進研究センター）
日時：2019 年 9 月 18 日（水）16:30～18:00
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 527 号室
講演要旨：持続可能な開発目標（Sustainable Development
Goals：SDGs）にも掲げられている「持続可能な近代的エネルギ
ーの確保（目標 7）」、「気候変動及びその影響を軽減するための対策（目標 13）」に向け、水素エネルギーの活用、水素エネ
ルギーを中軸とする低炭素社会（省エネルギー社会）の実現が求められている。水素エネルギー社会において、水素を燃料としクリーンなエネルギー産生システムである燃料電池や、太陽
光や風力といった再生可能エネルギーの貯蔵および燃料電池の相補的な利用に有効な二次電池は、特に重要な役割を果たす。
燃料電池、二次電池いずれも、既に実用化されている電気化学デバイスであるが、さらなる普及、利用拡大には、それら電池の高効率化、安全性・信頼性の向上、低コスト化などが不可欠である。なかでも、電解質は電池セル中央部でイオン輸送を担う重要な部材であり、電解質特性の向上は電池の高性能化、コ
ストダウンなどに大きく貢献する。燃料電池、二次電池ともに固体高分子電解質膜の研究の歴史は長いが、長年解決できていない課題も多く、大きなブレークスルーにつながる革新的な材料の開発が望まれている。
本講演では、我々が近年着目し研究展開しているイオン伝導性を有する高分子ナノファイバーに関し、その作製と特性評価、
燃料電池・二次電池応用について述べる。ナノファイバーはナノ寸法の一次元構造を有しており、一般的な電解質膜とは異なる特異なイオン伝導挙動を示すことを見出している。さらに、
イオン伝導性高分子ナノファイバーを基盤材料とする高分子複合電解質膜を作製することで、イオン伝導特性の向上に加え、膜安定性の向上や電解質膜の薄膜化にも成功している。ナノフ
ァイバー複合電解質膜を用いた、低加湿条件下でも発電可能な燃料電池への応用や、優れた安定性と良好な充放電特性を示す
全固体型二次電池への応用について紹介する。

建築学科
演題：光と空気の輪郭をデザインする
講師：久保 秀朗 （久保都島建築設計事務所）
日時：2018 年 10 月 1 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 16 号館セレストホール
講演要旨：2016 年に JCD デザインアワード金賞・銀賞、2017
年に日本建築学会作品選集新人賞を受賞するなど、そのデザインに対する評価が高い若手建築家のひとりである講師自身の設計による、「まるほん旅館風呂小屋」、「石神井町の家」「虹のチャペル」などの代表的な作品群の紹介を通して、光、風、空気、音、人の流れなど、常に変化をするものと呼応するような空間のあり方や、敷地や用途に関する様々な条件をシンプルにまとめ上げる空間のかたちの探求、さらにそれを実現するための模型や CG を用いた設計プロセスなどについて論じた。
演題：「コンサートホールから廃棄物まで」—卒業 36 年の足跡—
講師：内田 季延 （飛島建設株式会社技術研究所）
日時：2018 年 11 月 12 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 3 号館 3-305 講堂
講演要旨：大学院修了後，飛島建設に入社し環境関連分野の研究開発，現場支援に従事．同社での 36 年の業務を「音」，「振動」，「風・流れ・温熱・光」，「その他（資格，計算ツール，環境，廃棄物）」の 4 つに区分し，事例を交えて紹介した．劇場や工場，
オフィスビル等の建築工事だけでなく，同社が得意とする，ダムやトンネル等の土木工事に伴う環境問題への取組の他，負の遺産であるアスベスト問題への取組を紹介した．
演題：音はいつもそこにある
講師：司馬 義英 （日建設計 環境デザインスタジオ 技師長）
日時：2018 年 12 月 3 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 16 号館セレストホール
講演要旨：健常者は忘れがちだが，音はいつもそこにある．音がもたらす「そこにいる」感覚．一方，建築することとはある空間を囲い形を変えることであり，そのとき必ず新しい音環境がつくられている．音により空間の質を高め，空間により生活の音を豊かにし，場面に適した音環境をつくることが大切である．本講演では，以上の点について具体的な設計事例の紹介を通して確認した．

A-3
A-45

演題：ケルン大聖堂建築工房の歴史
講師：Peter Füssenich（ペーター・フューセニッヒ）（ケルン大聖堂建築マイスター）
日時：2019 年 5 月 13 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 3 号館 3-305 講堂
講演要旨：中期ゴシック様式の大聖堂であるケルン大聖堂の建設において、1248 年の定礎に合わせて設立されたケルン大聖堂
建築工房の成り立ちと歴史について、各時代の社会背景なども交えて紹介した。とくに 16 世紀初頭以降約 300 年間の工事中断の後、19 世紀初めに工事再開し 1880 年に完成するまでの過程
や、第二次大戦による損傷の再建過程などにおける、同建築工房の大聖堂維持に対する理念と実践的な活動を通して、歴史的建築物の保存や改修の具体的な方法や、オリジナルの修復と現代的な技術や芸術の導入とのバランスの重要性などを論じた。
演題：鋼構造を支える鉄鋼材料の先進性とそのポテンシャル--世界の最先端をゆく鉄鋼材料と鋼構造へのインパクト-講師：菅野 良一 （日本製鉄株式会社）
日時：2019 年 6 月 3 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 16 号館セレストホール
講演要旨：1868 年の鋳鉄製橋梁に端を発した日本の鋼構造は、
その後約 150 年を経て、世界の先進国となった。長大橋に代表される世界に誇れる鋼構造物を実現してきた背景には、鉄鋼材料の貢献がある。日本では、鋼材性能の向上が鋼構造物の技術革新を促し、また逆に新しい構造物の建設が鋼材の技術革新を生んできたといえる。本講演では、日本の鋼構造物の発展過程
をレビューすると共に、その発展を支えた鉄鋼材料の技術革新を概観した。さらに、鉄鋼材料が持つポテンシャルを踏まえて、
自動車分野の事例なども交えながら鋼構造の更なる進化・発展を展望した。
演題：環境建築とそのエンジニアリング
講師：柳井 崇 （株式会社日本設計常務執行役員）
日時：2019 年 7 月 1 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 16 号館セレストホール
講演要旨：省エネルギー・省 CO2、知的生産性・ウエルネス、
BCP・BCD など建築や街づくりに求められる社会的な背景及び、
ZEB、スマートシティ等、最新の環境配慮建築の設計事例とそれらを実現させるためのエンジニアリングの紹介、これからの環境・設備分野の領域や技術者に必要な視点等に関して紹介した。
演題：「建築分野における風」
講師：相原 知子 （大成建設株式会社技術センター）
日時：2019 年 7 月 8 日（月）17:10～18:50
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 16 号館セレストホール
講演要旨：風工学に関する基本的な概要を説明する中で、デザイン、構造、環境のそれぞれの分野に携わる人が風に関してどのような関わりを持ち得るのか具体的な事例を交えて紹介した。
主な事例として設計用風荷重や環境アセスメントでのビル風の評価とランドスケープ、風切り音の問題、風揺れによる居住性
能評価等の紹介があったが、研究員として台風による被害やその対策と規格の改正に直接携わった経験についても紹介した。

化学教室
演題：やわらかいミクロ粒子
講師：鈴木 大介 （信州大学繊維学部教授）

日時：2019 年 6 月 21 日（金）15:30～17:00
場所：神奈川大学 横浜キャンパス 23 号館 205 教室
講演要旨：高分子微粒子は溶媒を含んだ材料としての利点を生かして，接着剤・塗料・紙加工など広く産業分野において利用されてきた．演者らは，高分子微粒子にやわらかさを付与させ，ナノスケールの世界で繰り広げる新しい機能開拓に注目して研究を進めてきた．特に，水溶媒で膨潤したハイドロゲル微粒子について，新規合成法の提案から，微粒子の高次元組織化，自律的な運動の発現など，未来材料としての可能性を追求している．本講演では，柔らかい微粒子特有の機能を，演者らの最近の成果を中心に紹介した．

11．工学研究所

2018 年度（平成 30 年度）年次報告

11.ANNUAL REPORTS OF RESEARCH INSTITUTE FORENGINEERING IN 2018
1. 人事
2. 予算
3. 共同研究 /研究4. 講演会
5. 神大2018 ­暮環境 未来­

6. 大型装置使用実績

1. Personnel affairs
2. Budget
3. The List of Interdisciplinary Joint Researches and Project Researches
4. Public Lectures
5. Kanagawa University Techno Festa 2018 “The Future of Daily Life and Environment”
6. Total Machine Time of each Large Research Facility

神奈川大学工学部研究所
RESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY

A-671

2018 年度（平成 30 年度）工学研究所年次報告
１．人事
１）運営委員
所

長

今井

崇雅

情報システム創成学科

教

授

所報編集委員会

寺島

岳史

機械工学科

准教授

所報編集委員会

松木伸行

電気電子情報工学科

准 教授

幹

事

池原

飛之

物質生命化学科

教

講演会企画委員会

内田智史

情報システム創成学科

准 教授

講演会企画委員会

久宗

周二

経営工学科

教

授

自己点検委員会

奥山

博康

建築学科

教

授

自己点検委員会

客野遥

教室系（物理学教室）

准教授

授研究支援委員会（所長指名）亀山敦

教室系（化学教室）

教

授大型装置管理委員会（所長指名）松本太

物質生命化学科

教授２）研究所客員教授
石濱正男（2018.4～2019.3）

孫世国（2018.10～2019.9）

岩田

衛 （2018.4～2019.3）

長澤浩（2018.4～2019.3）

大坂武男（2018.4～2019.3）

内藤周弌 （2018.4～2019.3）

大越昌幸（2018.10～2019.9）

野尻秀智（2018.10～2019.9）

井上成美 （2018.10～2019.9）

Min Sangkee （2018.10～2019.9）

金元

敏明（2018.10～2019.9）

籔下篤史 （2018.10～2019.9）

小林孝嘉（2018.10～2019.9）

穴田哲夫（2018.4～2019.3）

桜井優 （2018.4～2019.3）

武尾英哉（2018.4～2019.3）

重村力（2018.4～2019.3）

川口

春馬 （2018.10～2019.9）

松井正之（2018.10～2019.9）

山田哲男（2018.10～2019.9）

岩岡

道夫 （2018.4～2019.3）

髙木均（2018.10～2019.9）

横山真一郎（2018.10～2019.9）

重法 （2018.4～2019.3）

森井尚之（2018.4～2019.3）

廖紅建（2018.10～2019.9）

３）研究所客員研究員
石川博敏（2018.4～2019.3）

久保登（2018.4～2019.3）

龍

石倉

理有

（2018.4～2019.3）

堀野定雄（2018.4～2019.3）

徐剛 （2018.10～2019.9）

蘆朝輝（2018.10～2019.9）

周建東（2018.10～2019.9）

徐亞州 （2018.10～2019.9）

山口 秀一郎 （2018.10～2019.9）

郡司貴雄（2018.10～2019.9）

鈴木溫 （2018.4～2019.3）

植田博臣（2018.10～2019.9）

岩井和史（2018.10～2019.9）

中村

先男 （2018.10～2019.9）

大熊武司（2018.4～2019.3）

許瑞邦（2018.10～2019.9）

岡村 幸太郎（2018.10～2019.9）

岡村 幸太郎 （2018.10～2019.9）

織作

恵子（2018.10～2019.9）

友利

貴人 （2018.10～2019.9）

伊東圭昌（2018.4～2019.3）

田中俊光（2018.4～2019.3）

橋本征奈 （2018.4～2019.9）

片岡利介（2018.4～2019.3）

小松堯（2018.4～2019.3）

秀章（2018.10～2019.9）

劉功義（2018.10～2019.9）

梁炯丰 （2018.10～2019.9）

加藤木
仲田

知弘

（2018.10～2019.9）

４）研究所特別研究員
北島創（2018.4～2019.3）

入井 友海太 （2018.10～2019.9）

安東信雄 （2018.10～2019.9）

渡辺裕（2018.10～2019.9）

望月康正（2017.10～2018.9）

秋山友昭 （2017.10～2018.9）

安倍和弥（2018.4～2019.3）

丸山美紀（2018.4～2019.3）

長谷川明 （2018.4～2019.3）

菊地通（2018.10～2019.9）

佐々木 敦朗 （2017.10～2018.9）

竹村宏史 （2017.10～2018.9）

星野健（2018.4～2019.3）

渡邉

福井隆史 （2018.4～2019.3）

児保茂樹（2018.4～2019.3）

英昭（2018.4～2019.3）

５）研究所職員
教務技術職員萩原健司

教務技術職員

金子

信悟

A-68
2
２．予算
2018 年度（平成 30 年度）の予算・決算額を表－１に示す。
*工学研究所共同研究内訳

表－１
業
経常予算

特別予算

務

項

目

予算額（千円）

決算額（千円）共同研究代表者

予算額（千円）研究所運営費

3,008

1,001

高野

准教授

3,000

大型共同設備運用

5,600

7,317

渡邉

助

教

1,700

工学研究所共同研究*

12,40012,395

太田

助

教

1,700

テクノフェスタ

1,900

1,291

齋藤

助

教

6,000

テクノ・サークル支援事業

2,000

1,455

計

12,400工学系紹介冊子作成

1,500

1,151

26,40824,610（日本語・英語）合計

３．共同研究／プロジェクト研究2018 年度（平成 30 年度）の工学研究所共同研究／プロジェクト研究を表－２に示す。
表－２
共同研究
研

究

課

題

名

研

軽量・高性能ハイブリッドロケットエンジンの研究・開発

外部磁界の二次元走査による SQUID の評価

究

高野

渡邉

代

表

者

敦／機械工学騎通／電気電子情報工学

ミセル化により細胞透過可能な核酸医薬の開発

太田佳宏／物質生命化学

ペロブスカイト酸化物の欠陥構造制御とプロトン伝導齋藤

美和／物質生命化学

プロジェクト研究
区分

研

究

課

題

名

研

究

代

表

者

C

地元住民と協力して実施する町づくり研究所の創設と運営

A

高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発

平岡隆晴／電気電子情報工学

C

高安心・超安全交通研究所

齊藤隆弘／電気電子情報工学

A

構造物の耐震安全性及び耐久性の評価方法に関する研究

趙A

新たな低炭素エネルギー社会に対応した新型電池の開発

松本

A

三次元周波数分析を用いた振動モデル化技術の構築

A

高速高精度 DNA 増幅装置の開発

曽我部

山崎

山口

昌史／建築学衍剛／建築学太／物質生命化学

徹／機械工学栄雄／電気電子情報工学

A-69
3
A

A

グリーンイノベーションの基盤となるナノ構造制御触媒の開発研究
車両等に装備するためのポリカーボネート窓の表面改質に関する研
究

引地

新中

史郎/物質生命化学

新二／電気電子情報工学

A

超精密加工による高品位表面の創成に関する研究

中尾

陽一／機械工学

A

潮流発電ユニット開発の最先端技術：相反回転化

中西裕二／機械工学A

パルスレーザー光を利用した反応開発および機構解析岩倉

いずみ／化学A

疎表現理論に基づく知能的視覚情報処理システムに関する研究A

ミリ波・テラヘルツ波帯におけるフォトニック結晶構造を応用した
電磁波回路の解析と応用に関する研究齊藤隆弘／電気電子情報工学

中山

明芳／電気電子情報工学

A

新規物質の自己組織化を基盤とした界面制御

A

毒性金属イオン検出・除去システムの開発研究

小野晶／物質生命化学

C

企業ロボット開発研究所

石井信明／経営工学

AA

亀山

ポリペプチドのフォールディングと集積化により形成される高次構

亀山

造と機能
加熱器・冷却器を一方向にバイパスするスターリングエンジンの開発A

戸建住宅における全館空調の一次エネルギー消費量に関する研究A

量子探索アルゴリズムの数学的基礎付け

吉田

敦／化学

敦／化学

原村

嘉彦／機械工学岩本靜男／建築学稔／情報システム創成学

A-70
4
４．講演会
「暮らしの中のサイエンス」連続講演会
テーマ：『Scratch2.0 ではじめるプログラミング入門』
場

所：神奈川大学みなとみらいエクステンションセンター

オーガナイザー：内田智史（神奈川大学工学部准教授）

開催日程：2018 年 10 月 20 日（土）～2018 年 10 月 27 日（土） 10:00～16:30 全 2 回
講

師：神奈川大学工学部情報システム創成学科
神奈川大学工学部情報システム創成学科●第 1 回

内田

智史

奥野

祥二

教

2018 年 10 月 20 日（土）○ 10:00～11:45

Scratch2.0 のインストールと動作確認○ 13:00～15:00

基本操作○ 15:15～16:30

簡単なプログラミング●第 2 回2018 年 10 月 27 日（土）○ 10:00～11:45

簡単なゲームプログラミングの作成演習(1)○ 13:00～15:00

簡単なゲームプログラミングの作成演習(2)○ 15:15～16:30

簡単なゲームプログラミングの作成演習(3)５．神大テクノフェスタ２０１８
場

准教授
助

―暮らしと環境の未来―

所：神奈川大学横浜キャンパス 2 号館地下演習場

開催日：2018 年 11 月 16 日（金）12:00－17:00
実施内容
１）講演会（2 号館地下演習場）〇工学系講演 1 件「持続可能な未来のための環境化学−酸性霧の研究からの展望−」
神奈川大学工学部物質生命化学科

教

授

井川

学

〇テクノサークル報告 1 件
学生フォーミュラプロジェクト KURAFT
２）研究ポスター発表（2 号館地下演習場）
大学院生によるポスター発表・作品展示 40 件
学部生によるポスター発表 38 件
テクノサークルによるポスター発表・作品展示
３）実演展示

7件

総計

85 件

3 件（宇宙エレベーター・フォーミュラマシン・ドライブシミュレータ）４）本学シーズ技術 PR 展示／（協力）研究支援部（2 号館地下演習場）
５）学生―企業交流会／（協力）就職支援部（3 号館 305 講堂）
６）技術・情報交換会（19 号館地下 1 階「LUX」

17:00－18:30）

A-71
5６．大型装置使用実績
2018 年度（平成 30 年度）の大型装置装置使用実績（当該年度に使用実績のない研究室等は除外）を表－３に示す。
表－３（単位：時間）組織・研究室名

TEM

SEM

粉末 X 線薄膜 X 線XPS

ICP

単結 X 線

ZYGO

機械工学科

0

0

0

0

0

7.5

72

101

竹村研究室

23.5

21.5

寺島研究室

48.5

79.5

0

182

中山研究室

31.5

松木研究室

107.5

山口研究室
物質生命化学科

236.5

146

80

0

0

4

5

4

5

47.5

533.5

42.5

7.5

333

43

10

67

861.5

1766

214.5

490

1.5

11.5

引地研究室
133

271

4

43

建築学科

0

91

32.5
8.5
4.5

59.5

33

12.5

1462

153.5

123.5

横澤研究室

160

2.5

岡本研究室

388.5

1030
733.5

117

本橋研究室

110

108

62.5

117

0

2

48.5

115.5

0

136

上田研究室

176.6
256.5

160

111.5

25.5
3

43

156
44.5

17

0

0

0

0

0

0

0

0

25

0

0

0

131

0

0

0

91

藤田研究室
化学教室

0

2

池原研究室

松本研究室

ED-

11

109.5

井川研究室

金研究室

WD-

7.5

中尾研究室
電気電子情報工学科

XRF

0

14

131

岩倉研究室
亀山研究室

14

25

三相乳化プロジェクト

33.5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

合計時間

270

1220.5

2038

294.5

490

1030.1

291

165

537.5

47.5

機械工学科（％）

0.0

5.9

5.0

0.0

0.0

0.0

0.0

4.5

0.0

0.0

電気電子情報工学科（％）

0.0

14.9

7.2

27.2

0.0

0.0

0.0

66.7

0.7

10.5

物質生命化学科（％）

87.6

70.6

86.7

72.8

100.0

100.0

55.0

28.8

99.3

89.5

建築学科（％）

0.0

7.5

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

化学教室（％）

0.0

1.1

1.2

0.0

0.0

0.0

45.0

0.0

0.0

0.0

三相乳化（％）

12.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

神奈川大学工学研究執筆規程
2019 年 6 月 24 日
１．投稿資格工学研究所共同研究：前年度の研究成果が報告される．

投稿筆頭者は原則として神奈川大学工学部所属教職

原則として共同研究 A・B 共に 4～5 頁．

員とする．ただし原稿を編集委員会が依嘱する場合は工学研究所プロジェクト研究：前年度の研究成果が報

この限りではない．また連名者については制限しない．

告される．原則として 2 頁以内．

２．記事の種類，刷り上り頁数

トピックス：その時々のトピックスについての展望あるいは解説．原則として 8 頁以内．

２－１．巻頭言，論説，研究紹介
巻 頭 言：原則として 1 頁．
論

２－３．特集説：学問・技術・工学研究所の事業・動向など

その号の特集として特別記事を設けることに関する論説，意見．原則として 4 頁程度．
新任者の研究紹介：前年度またはその年度に着任したがある．
２－４．活動報告，その他の記事

工学部教員の専門分野や着任前の研究成果

工学研究所テクノサークル：テクノサークルの紹介おを簡潔に紹介した内容のもの．原則として

よびその現状が報告される．原則として 2

10 頁以内．

頁以内．

受賞研究の紹介：前年度に受賞対象となった研究概要

随想：研究・開発などの思い出，意見，感想，経験談など．原則として 4 頁程度．

の紹介．原則として 5 頁以内．
２－２．論文，研究報告

国際交流研究：学外（国内，国外）における研究・講義・出張に関する経験談など．原則として

総合論文：著者の一連の研究をまとめたものであり，4 頁程度．

その分野における地位を明らかにした内容

総のもの．原則として 20 頁以内．和文の場合

工学部通信：前年度 10 月からその年度の 9 月末まで

は〔欧文内容概要（1 頁以内）〕，欧文の場の工学部各学科の研究活動，講演会記録，

合は〔和文内容概要（1 頁以内）〕をつける

および前年度の博士論文，修士論文，卒業

ことができる．

論文を体系的にまとめたもの．頁数は任意．

説：総合論文と略同一性格の記事であるが，解工学研究所年次報告：前年度の工学研究所活動状況を説的色彩の強いもの．原則として 8 頁以内．
工学部特別予算重要機器整備費関連研究：工学部特別まとめたもの．頁数は任意．
３．用語予算により導入された研究設備などを用い

用語は和文とする．ただし総合論文に限り欧文でもよて実施された研究で，導入年度から 2 年間

い．また〔英文目次〕作成のため，原稿には〔英文題で得られた成果を要約したもの．原則とし目〕のほか〔著者氏名〕および〔職名，所属〕の英語て 2～5 頁．

名をつける．

私学助成関連研究：国や自治体からの私学助成金によ４．提出期日り導入された研究設備などを用いて実施さその年度により定める．

れた研究で，導入年度から 2 年間で得られ５．原稿の書き方

た成果を要約したもの．原則として 2～5

原稿の書き方は，この〔規程〕ならびに〔神奈川大学

頁．

工学研究

執筆要領〕による．

６．原稿の責任と権利掲載された論文など（以下記事という）の内容についての責任は著者が負うものとする．また，著者は記事が神奈川大学学術機関リポジトリにてインターネッ
ト公開されることに同意する．
神奈川大学工学研究掲載記事の著作権･編集出版権（複製権、公衆送信権）は〔神奈川大学

工学研究所〕に属する．
７．採否
原稿の採否および分類は〔神奈川大学工学研究

編集委員会〕において行う．
８．原稿の提出先
原稿の提出先は〔神奈川大学

工学研究所

事務室〕

とする．そこで受領した日を原稿受付日とする．
９．その他（１）原稿の枚数が規定限度を超過する場合は委員会の承認を要するが，状況により超過分の実費と徴することがある．
（２）図が印刷に不適当な場合は，専門家に依嘱して書直すことがある．この場合の経費は著者負担とする．

「神奈川大学工学研究」原稿執筆要領
工学 太郎*

工学 花子**

Preparation of Manuscripts for “Technology Reports, Kanagawa University”
Taro KOUGAKU*

Hanako KOUGAKU**

文字の大きさは表 1 に示すとおりとする．

１．緒言
この「神奈川大学工学研究」執筆要領は，このファイル自体が工学研究原稿のテンプレートになっているので，著者が別にタイプしてある原稿をこの用紙内にペーストすれば，以下に記載する体裁の原稿が作成される．

４．図，写真及び表の作成
図，写真及び表は全てカラー表示が可能であるが、製本印刷はモノクロで統一し、PDF 版のみカラー掲載とする．このため、カラー

テンプレートファイルは工学研究所事務局から著者宛にメール表示を希望する場合は、モノクロ印刷時に識別できるよう留意する．
図, 写真及び表が単段（片側）に収まらない場合は 2 段（両側）により送付する．
原稿は，テンプレート（A4 判）に従って執筆し，提出の際は原稿のデジタルデータ（ファイル）を工学研究所事務局に提出する．ファイルは MS Word（Windows または Mac）または TeX とする．
原稿記載の順序は，標題，本文，文献，付録，である．

にまたがって書くことができる．
図，写真及び表の横に空白ができても，その空白部には本文を記入しない．
図，写真，表と本文及び図表相互の間は 1 行余白をとる．
図，写真，表の見出しは本文と同一言語とする．図及び写真の見２．本文及び原稿の体裁全般

出しはその下に，表の見出しは上に書く．

A4 判用紙を用い, 本文レイアウト（1 ページあたりの文字数）は，
30 字×50 行×2 段＝3000 字とする．ただしタイトルのみは 1 段組である．

図，表中の記号類は，小さすぎて判別不能にならないようにする．
また，複雑な記号類は，大きめに描くようにする．
写真は本文に貼るだけでなく，写真のファイルを添付する．

MS Word の“ページの設定”の“文字数と行数”のタブ中の設定はフォントサイズ 8，段数 2 で文字数 30，行数 50 とし，“余白”のタブ中の設定は上 29 下 22 左 13.7 右 13.7 としてある．
和文文字は MS 明朝，英文文字は Times New Roman とする．ただし，記号などに Symbol を用いることが出来る．

５．数式
数式エディタを用いて記載する．
式は単列に書くように整形する．
字体は Times New Roman を使う．ただし，Symbol は使用できる．

本文，図，表及び式は原則として左右の段にまたがらないように数式は原則として文章の行の中に入れない．やむを得ず挿入する

書く．小数点は〔．〕を用い，カンマ〔，〕を用いない．句読点は〔，〕場合には，1 行高さを守る．

〔．〕または，〔、〕〔。〕で統一する．注釈の使用はなるべく避ける．

例 1〔分数式の例〕…これは (a + b) / (c + d) の形を取る．
例 2〔指数式の例〕

３．見出…電流は i = I exp(−t / x) の形となる．

諸記号の字体は次のとおりとする．
（種

別）

（字

体）

（例）

文中でなく，式を別行にする場合には，次のように書いても良い．

数学的演算記号立体

sin，sinh

単位記号立体

cm，kg，MΩ

例 1〔分数式の例〕

ベクトル量

斜体

速度 V，力 F…その結果，これは次式の形を取る．

量記号

斜体

周波数 f，長さ l

ab

化学記号

立体

H2O，BaTiO2

cd

その結果，〔上例の式〕は次の形を取る．

(1)

例 2〔指数式の例〕
*教授

機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering**助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture…その結果，電流は次式の形となる．
i  Iet x(2)

19-01-05
済ませて，工学研究所事務局まで返送する．校正は内容が著者提出

６．文献記載方法
文中の文献引用は，引用箇所に文献ナンバーを上付きカッコでつ
参考文献（References）はナンバーに（のハードコピーと一致することを確かめるものであって，軽微な修正点を除き，変更を加えることはできない．

ける．
）や［

］を付して本文

引用文献は原則として以下のように記載し，著者の責任による修正が生じた場合には，その修正に必要な実費を徴収する．

末に列記する．
Vol.，No.，

pp.等は省く（Vol. 30, No. 5, pp. 177-182 ではなく 30 (5), 177-182）．
また，太字，斜体を用いない．
著者名は原則として全員記述し，あまりに多い場合は「他」や「etal.」と略してもよい．また，〔，〕で列挙し，欧文著者の場合，最後のつなぎに「and」を加える．
例1

論文の場合

（和文誌）
[1] 松原茂樹，加藤芳秀，江川誠二，英文作成支援ツールとしての用例文検索システム ESCORT，情報管理，51 (4), 251-259 (2008).
（欧文誌）[2] J. E. Lee, M. L. Fusco and A. J. Hessell, Structure of the Ebola virus
glycoprotein bound to an antibody from a human survivor, Nature, 454(7201), 177-182 (2008).
例2

プロシーディング（Proceedings）の場合[3] C. Büttner, S. Weinzierl, M. Yabushita and Y. Yasuda, Acousticalcharacteristics of preserved wooden style Kabuki theaters in Japan, Proc.
Forum Acusticum 2014, R03D_1 (Krakow, 2014. 9).
例3

書籍・著書の場合[4] 坂村健，グローバルスタンダードと国家戦略（日本の＜現代＞
第 9 巻），NTT 出版 (2005).
[5] D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation (2nded.), Academic Press (2002).
７．原稿作成上のヒント
このテンプレートは Windows MS Word97-2003 文書で作成してある．著者が別に書いた原稿をコピーペーストすれば，自動的に割付が決定する．
Word からコピーペーストする際，書式情報無しのテキストのみをペーストするには，対象の文字または一文をコピーした後にメニューの“ホームタブ”から“形式を選択して貼り付け…”を選択
し，“テキスト”を選ぶ．
第１ページ標題部分は 1 段組である．この部分では，項目ごとにコピーペーストが必要である．
本文は著者原稿から図，表，脚注を除いてコピーし，テンプレー
トにペーストする．その後で，図等のスペースを作ってテキスト
ボックスを挿入し，その中に図などをペースト，あるいはファイルからの挿入をする，第１ページの脚注（著者所属など）には，直接入力しても，コピーした内容をペーストしても良い．
このテンプレートについて不明な点がある場合は，工学研究所
事務局に問い合わせる．
８．結言
校正は著者に依頼するので，校正刷りが到着後，速やかに校正を

表１

文字及びサイズ

題目

ＭＳ明朝

14 ポ

著者名

ＭＳ明朝

10 ポ

欧文題目

Times New
Roman

12 ポ

欧文著者名

Times New Roman

9ポ

本文

ＭＳ明朝

8ポ

本文の各節・小項目

MS ゴシック

8ポ

図・表の見出しMS ゴシック

8ポ

参考文献・脚注

ＭＳ明朝

Times New Roman

8ポ

付録
[参

Industrial Engineering and Management

考] 神奈川大学工学研究の配布

経営工学

Architecture

建築学

Mathematics

数

Physics

物理学(3) 官公庁の研究機関．

Chemistry化(4) 主要の学協会．

Biology

生物学(5) 民間の主要研究機関．

Professor

教(6) その他，編集委員会が認めたもの．

Professor Emeritus

名誉教授

Associate Professor

准教授

Assistant Professor

助教

Research Associate

助手Technical Assistant

技術員

刷り上がった神奈川大学工学研究は以下の各者に１部宛贈呈する．
(1) 本学理事および工学部所属教職員．
(2) 理，工学部を有する国内の大学またはそれに準ずる学校．

[資料] 英文用語一覧

Technology Reports, Kanagawa University
Faculty of Engineering
Research Institute for Engineering

学

学

授

神奈川大学工学研究

Graduate (M.C.)

大学院（博士前期課程）

工学部

Graduate (D.C.)

大学院（博士後期課程）

工学研究所

Research Student

研究生

Department (Dept.) of学

Mechanical Engineering

機械工学

科

Electrical and Electronic Information Engineering

Dean
Chairman of Dept. of …
Abstract

学部長
学科主任
概

要

電気電子情報工学
Material and Life Chemistry

物質生命化学

Information Systems Creation

情報システム創成学

注：工学部，准教授，助手，技術員，研究生などについては種々の呼称があるが，上記のように統一する．

編集後記
神奈川大学工学研究第 3 号の刊行にあたり，ご多忙のなか原稿をご執筆下さいました先生方，編集に携わられた皆様方に心より御礼申し上げます．2019 年度には工学研究科が改組して工学専攻が新設されました．2021 年度にはみなとみらいキャンパスが新設されます．今はまさに変化の時といえるでしょう．
「神奈川大学工学研究」が新たな研究協働や実用化の一助となり，工学部のさらなる発展に繋がることを願ってやみません．
（機械工学科寺島岳史）

神奈川大学工学研究 第 3 号
神奈川大学工学研究

編集委員会

委 員 長

寺島

岳史（准教授，機械工学科）／工学研究所所報編集委員会
兼晶（教授，物質生命化学科）

工学部広報委員会

副委員長

小野／工学部広報委員会

委

員

石田

敏明（教授，建築学科）／工学部広報委員会

五十音順

中山

明芳（教授，電気電子情報工学科）／工学研究所所報編集委員会

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY（No. 3）
Editorial Board
Chief Editor

Takeshi TERAJIMA(Associate Prof., Dept. of Mechanical Engineering)

Vice Chief

Akira ONO

(Prof., Dept. of Material and Life Chemistry)

Editors

Toshiaki ISHIDA(Prof., Dept. of Architecture)

Akiyoshi NAKAYAMA(Prof., Dept. of Electrical, Electronics and Information
Engineering)

神奈川大学工学研究第3号

2020 年 2 月 25 日

印

刷2020 年 2 月 28 日

発

行

編集兼発行者神 奈 川 大 学 工 学 研 究 所印

共立速記印刷株式会社

刷所

221-8686 横浜市神奈川区六角橋 3 丁目 27 番 1 号

RESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY
3-27-1, Rokkakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama 221-8686, Japan

ISSN-2433-5169

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
神奈川大学 工 学 研 究

February 2 0 2 0

工学研究

3

No.

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
February 2020
No. 3