ISSN-2433-5169

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
神奈 川 大 学 工 学 研 究March 2018

神奈川大学

工学研究

1

No.

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITYMarch 2018No. 1
神奈川大学工学部
宇宙エレベータープロジェクト昇降機

1

目

次

1．巻頭言
「神奈川大学工学研究」発刊にあたって

井川

学……1

2．新任者の研究紹介
2－1

超伝導トンネル接合を流れる超伝導電流の3次元磁界変調特性

2－2

自励振動ヒートパイプにおける熱輸送機構の解明

2－3

リムーバブル HDD の製品開発と国際標準化

2－4

創造性に着目した都市づくり・まちづくり

2－5

Study on Optical Devices Based on Single-Polarization Photonic Crystal Fiber

2－6

微生物由来生物活性天然物の全合成と新規有機分子触媒反応の開発

渡邉

騎通，阿部

晋，中山

明芳……3

三浦

正義……8

斎藤

温……17

上野

正也……26

Zejun ZHANG……32
山田

健……38

2－7

ミクロ細孔を有する Mo－V－O 複合酸化物の結晶構造と選択酸化活性の関係

石川理史……44

2－8

台所の近代化と住まいに纏わる衛生論，能率論の実践に関する研究

須崎

文代……492－9

逆2乗ポテンシャル付き非線形シュレディンガー方程式の散乱問題

鈴木敏行……53

有馬

隆司……57

3．受賞研究の紹介
3－1

拡張された熱力学とその非線型構成式

3－2

ハードウエアコンテスト GUGEN2016で「おしいね」賞を受賞して3－3

人間－生活環境系学会奨励賞を受賞して松本

光広……63

傳法谷

郁乃……65

笹田

昌弘……67

4．工学部特別予算重要機器整備費関連研究
4－1

3D 測定マクロスコープを用いた平押し法による四角形の成形品の加工面の観察

4－2

プログラマブル・ロボットと AI 機能との連携に関わる研究

森田

4－3

モーションキャプチャシステムを用いたロボットの開発

林

4－4

生物多様性とデオキシリボ核酸（DNA）

4－5

油圧式万能試験機を利用した教育・研究

佐藤

光……70
憲玉……74

朝倉

史明……78隆典，趙衍剛……81

弘安，藤田

正則……85吉田曉弘……92宏貴，齊藤

5．工学研究所共同研究
5－1

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの製作時の品質管理値の検証
小谷野

一尚，岩田

衛，荏本

孝久，緑川

5－2

ナノ空間制御シリカへのペプチド固定化による高性能不斉触媒の開発

5－3

混合価数酸化物 Sn3O4光触媒を用いた各種犠牲剤溶液からの水素発生の検討

5－4

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

5－5

次世代型医薬品開発を目指した希少糖や核酸誘導体の合成と生物活性評価システムの構築

5－6

炭素ナノ材料に内包された水の熱物性

松木

伸行，山口

光正，坂田

田邉
栄雄，本橋

輝樹，米田

赤井

征司，佐藤

昭二，實吉
客野

豊和，松本

知正……99

尚郎，小野
遥，佐々木

太……95

晶……103
志剛……1086．工学研究所プロジェクト研究6－1

高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発－方形断面光導波路の導波姿態計算－

6－2

高安心超安全交通研究所（KU－WIRF）活動報告（2016）ドライブレコーダー活用最前線
松浦

6－3

春樹，森

みどり，堀野

定雄，久保

登，石川

平岡

隆晴，許

瑞邦……113

博敏，龍

重法，石倉

理有，北島

張

海仲，齊藤

隆典，趙

一次卓越周期における地震動増幅率の簡便評価法

創……115

衍剛……117

6－4 “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⑵”
松本

太，池原

飛之，田邉

豊和，片岡

利介，大坂

6－5

振動騒音低減のための二段階設計

6－6

多分岐ポリマー系ナノハイブリッド材料の開発と応用

6－7

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

山崎

史郎，内藤

徹，三山

周弌，上田

壮，中村

弘毅，田中

浩，持田

由幸，入井

友海太……119
通……122

俊光，石濱

正男，伊東

圭昌，菊地

飛之，山田

保治，花畑

誠，工藤

宏人……124

順，Shigeo T. Oyama，宮尾

敏広，赤間

弘，星野

真樹……126

横澤
渉，中澤

武男，長澤

勉，池原

2

6－8

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（3）6－9超精密加工による高品位表面の創成に関する研究

6－10

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースのクリアランスとモルタル強度が力学性能に及ぼす影響

新中

新二，井上

成美，大越

小谷野

昌幸，野尻

一尚，岩田

衛，荏本

秀智，植田

博臣，岩井

和史，中村

中尾

陽一，林

晃生，Sangkee Min……130

孝久，緑川

光正，中込

忠男，大熊

武司……132

奥山

博康，吉浦

温雅，深井

一夫……138

齋藤美和，伊藤滋啓……140

裕二，船見

祐揮，金元

敏明……142

幸太郎，織作

恵子……144

6－11

建物の熱・換気性能の現場測定法－最適の励振と移動平均の期間－

6－12

難焼結性セラミックス SnO2の高密度化と応用に向けたキャラクタリゼーション

6－13

潮流発電ユニット開発の最先端技術：相反回転化

6－14

パルスレーザー光を利用した反応開発および機構解析中西岩倉いずみ，赤井先男……128

昭二，籔下

篤史，岡村

7．工学研究所テクノサークル
7－1

環境科学テクノサークル2017年活動報告

7－2

ドラレコ・テクノサークル活動報告（2016）自転車通学路でウェアラブルカメラが記録した危険な側溝排水蓋

7－3

テクノサークル「けんちくをつくる会」2016年度活動報告

7－4

テクノサークル KURAFT16－17シーズン活動報告

松浦

井川
春樹，堀野

定雄，松田

洋，後藤

航太，高橋

綱喜，金澤

優太，浮穴

浩二……146

吉岡寛之，佐塚将太……148

中村

弘毅……150

7－5 「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告
7－6

神奈川大学ロボットプロジェクト活動報告

学……145

高野
江上

正，秋谷

敦……152尚俊，金子光希……155

佐藤憲一……157

8．随想
8－1

研究と教育に纏わる思い出

8－2

一人の建築技術者の歩いた道

8－3

宇宙を“知る”岩田
垣本衛……159
史雄……168

9．工学部通信研究活動（2016年10月～2017年9月）

A－1

2.

講演会開催記録（2016年10月～2017年9月）

A－34

3.

研究分野紹介および2016年度博士論文・修士論文・卒業論文テーマ一覧

A－37

1.

10．工学研究所
11．編集後記

2016年度（平成28年度）年次報告

A－55

1

1．巻頭言

「神奈川大学工学研究」発刊にあたって
井川

学＊

On the occasion of the beginning of“Technology Reports, Kanagawa University”
Manabu IGAWA＊

1．発刊の経緯記することが必要です．また，学会誌も掲載された論文は自分の論

本年度より，神奈川大学工学研究所報と神奈川大学工学部報告文であってもこれを「工学研究」に掲載するときは，必ず引用であを合併し，神奈川大学工学研究が発刊されることになりました．工ることを明記する必要があります．これらの厳密な遵守はかなり気学研究所は1975年5月に創設されましたが，1978年度に神奈川大学

を使うことですので，共同研究報告等で他に投稿することを計画し工学研究所報が創刊され，昨年度号39号まで毎年発行されてきましている箇所は簡潔に速報のような形で「工学研究」に掲載するとた．一方，神奈川大学工学部報告は，最初は1962年度に神奈川大学

いった工夫をしなければならないと思います．

工学部研究報告として創刊され，1997年度の36号より名称変更し昨
年度号の55号まで，これも毎年発行されてきました．
今回の合併は，2016年初頭の林憲玉工学部長からの提案による

この「工学研究」が，工学部の皆様にとって役に立つ雑誌であるととともに，学外の方には一目置かれるような評価の高い雑誌に育っていくことを期待したいと思います．

ものです．すなわち，発行の母体は同一なのに複数の冊子を出すことの非合理性，近年の冊子の価値の低下等から，神奈川大学工学研2．神奈川大学の発展への期待

究所報が工学部報告を吸収する形で合併したらどうかという提案でこの冊子が発刊されることになった折もおり，2017年4月に神奈した．その後，工学研究所運営委員会で何回も討議を重ねるととも

川大学はみなとみらい地区に新しいキャンパスを建設することを発に，神奈川大学工学部報告の編集主体である工学部広報委員会でも表しました．新キャンパスとなるビルは地上21階建で2021年4月に議論を進めていただき，2016年の教授会で正式に決定されました．

開設されます．本学開設の地に新たな拠点を作るわけであり，横浜

和文名や英文名についても議論を重ね，ここに掲げた名称に決定さにおける神奈川大学の立ち位置を確かなものしていくことになるで

れました．

しょう．

「神奈川大学工学研究」は，工学研究所が主体となって広報委員

みなとみらい地区のキャンパスは工学部も何らかの形で使うこ会の協力を得て組織される編集委員会の元で編纂されます．発刊をとになるでしょう．特に講演会等では，みなとみらいエクステン

機に，B5から A4に装丁が変わり，表紙も新しくなります．号数はションセンター以上に，新キャンパスの利用頻度は高くなるでしょ

今回が1号ですが，神奈川大学工学研究所所報と神奈川大学工学部

う．しかし，実験研究がみなとみらい地区でできるわけはありませ

報告とが名称変更して継続するものとして取り扱われます．内容はんし，拠点は引き続き六角橋に置く，というのが大学の方針ですか

これまで二つの冊子に掲載されていた論文や記事がそのまま引きつら，工学部は六角橋で引き続き研究していくことになります．また，がれ，一冊にまとめて掲載されることになり，読む人からすると便平塚の理学部が六角橋に移転するなら，これを機に六角橋に理工の利になると思います．

一大拠点を作りたいものです．工学研究所関連では，総合試験分析

今後の「神奈川大学工学研究」の発展にとって注意すべきことセンターのような統一した研究所を作ったらどうでしょうか．現在，として，大学で発刊する紀要で陥りがちな，二重投稿の問題があり

工学部と理学部でそれぞれ別個に高額機器を所有しており，中にはます．年度報告等であっても同じ内容を重複して工学研究誌上に載同じ装置もあります．それぞれが終日稼働し続けているわけではな

せてはならないことは当然です．また，既発表の内容を引用としていのですから，メンテナンスのことを考えても一緒にした方が合理ではなくあたかも新しい内容であるかのように掲載してはならない的です．今後，文科省からの補助の減額も予想されるので，大学とことも明らかです．学内誌への論文掲載は，それだけで終えるのな

して計画的に高額機器の更新や新規購入を手当てすることを制度化

ら問題はありませんが，多くの工学部構成員は掲載した研究報告をする必要があります．その上で，地の利を活かしながら，新しい研

まとめて国際誌等にも投稿しようと考えるでしょう．その場合に，究所組織として大きく飛躍することを切望します．

この「工学研究」に掲載した内容をさらに投稿するときの文章や図

日本そして世界は，環境あるいは社会的に様々な問題を抱えて表は過剰な重複を避けるとともに引用元としての「工学研究」を明います．このような時代の中で，例えば30年先の世界を見越して，本学が人々から高く評価される理工の研究拠点になるよう，努力し＊工学研究所長President, Research Institute for Engineering, Kanagawa Universityていきたいものです．

2．新任者の研究紹介
2－1

超伝導トンネル接合を流れる超伝導電流の3次元磁界変調特性

2－2

自励振動ヒートパイプにおける熱輸送機構の解明

2－3

リムーバブル HDD の製品開発と国際標準化

2－4

創造性に着目した都市づくり・まちづくり

2－5

Study on Optical Devices Based on Single－Polarization Photonic Crystal Fiber

Zejun ZHANG

2－6

微生物由来生物活性天然物の全合成と新規有機分子触媒反応の開発

山田

2－7

ミクロ細孔を有する Mo－V－O 複合酸化物の結晶構造と選択酸化活性の関係

石川

理史

2－8

台所の近代化と住まいに纏わる衛生論，能率論の実践に関する研究

須崎

文代

2－9

逆2乗ポテンシャル付き非線形シュレディンガー方程式の散乱問題

鈴木

敏行

渡邉

騎通，阿部

晋，中山

明芳

三浦

正義

斎藤
上野

温
正也

健

3

超伝導トンネル接合を流れる超伝導電流の3次元磁界変調特性
渡邉

騎通＊

阿部

晋＊＊ 中山明芳＊＊＊Three－dimensional magnetic ﬁeld dependence of Josephson current through Josephson junction
Norimichi WATANABE＊

Susumu ABE＊＊

Akiyoshi NAKAYAMA＊＊＊

伝導電流 Ic の垂直磁界依存性について調べたので，その結果につ

1．緒言
二つの超伝導体で薄い絶縁層を挟んだ構造は，超伝導トンネル

いて報告する．

接合（ジョセフソン接合）と呼ばれ，二つの超伝導体間に電位差なしで電流を流すことができる．超伝導トンネル接合は，高感度な磁2．実験束計である SQUID（超伝導量子干渉素子）や SFQ（単一磁束量子）ロードロック方式の dc マグネトロンスパッタリング装置により，回路などに応用され，超伝導をエレクトロニクスに応用する際に，Nb と Al の積層膜を作製した．この装置では，Nb スパッタ室，Al基本となるデバイスである［1，2］．この超伝導トンネル接合を流れる

スパッタ室，酸化室への試料の移動を，磁気移動棒を用いて行うた

超伝導電流 Ic は，外部磁界によって変調される．一般に，超伝導

め，高真空を破らずに Nb，Al の積層膜を作製することが可能であトンネル接合を流れる超伝導電流 Ic の外部磁界変調特性は，外部る．バリア層は，Al 表面を純酸素中（大気圧）で酸化することに磁界を接合面に平行に一方向から印加することにより測定され，バより作製し，接合領域は，フォトリソグラフィと陽極酸化法によりリア層の一様性が議論される［3］．それに対して我々は，接合面に平決定した．各層の膜厚は，Base Nb 層300nm，Al 層5nm，Counter Nb

行に二方向から外部磁界（Hx，Hy）を印加して超伝導電流 Ic の外層50nm，Wiring Nb 層100nm で，接合のサイズは，50μm× 50μm で部磁界変調特性を測定してきた［4］．外部磁界を二次元走査することある．作製した Nb/Al－AlOx/Nb 超伝導トンネル接合を液体ヘリウム

により，接合面における超伝導電流の分布について，より多くの情中に挿入して超伝導状態にし，3対のヘルムホルツコイルを用いて，報を得ることができる．また，接合形状が変化したときに，超伝導

図1に示すように，接合面に平行に Hx，Hy 磁界を印加し，接合面に電流の磁界変調特性がどのように変化するのかを詳しく調べること

垂直に Hz 磁界を印加して超伝導電流 Ic の変調を行った．

が可能となる．さらに我々は，三方向目の磁界として，接合面に垂直な外部磁界 Hz を印加して超伝導電流の垂直磁界依存性を調べた［5，6］．垂直磁界 Hz を印加した場合は，平行磁界を印加した場合とは異なる磁界変調特性を示すが，垂直磁界を印加したときの超伝導Counter Nb
Hz
Hy

［7，
8］

電流の磁界変調特性についての研究報告例は少ない．垂直磁界

Hz を印加する場合も，同時に外部磁界（Hx，Hy）を二次元走査し，（Hx，Hy）特性を測定したり，あ垂直磁界 Hz を印加した状態で Ic－
るいは，垂直磁界 Hz を印加後，垂直磁界 Hz を取り除いた状態で Ic－

Hx
図1

Base Nb

Al-AlOx

Nb/Al－AlOx/Nb 超伝導トンネル接合と外部磁界（Hx，Hy）特性を測定して二次元面で磁界変調特性を観測すること
により，なぜ超伝導電流 Ic が垂直磁界 Hz によって変調されるのか

3．ジョセフソン電流の二次元磁界変調特性を，より詳しく調べることができる．本研究では，外部磁界（Hx，接合形状が正方形のジョセフソン接合の接合面に平行に二方向Hy）を接合面に平行に二次元走査することにより調べた超伝導電流から外部磁界 Hx，Hy を印加して，接合を流れる超伝導電流 Ic の二

Ic の二次元磁界変調特性の接合形状依存性や，接合面に平行な磁界

次元磁界変調特性を測定した．ジョセフソン接合の接合面に平行に（Hx，Hy）に加えて，接合面に垂直な磁界 Hz を印加して測定した超外部磁界を印加した場合は，超伝導電流が徐々に減少していき，周＊助教 電気電子情報工学科
Assistant Professor, Dept. of Electrical, Electronics, and Information
Engineering＊＊
非常勤講師 電気電子情報工学科
Lecturer, 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

期的に接合を流れる超伝導電流がゼロになりながら減少していく．
このような超伝導電流の磁界変調パターンは，フラウンホーファーパターンと呼ばれている［3］．二方向から外部磁界 Hx，Hy を印加した場合は，図2（a）に示すように，Hx，Hy の二方向にフラウンホー（b）は，接合形状
ファーパターンが観測される結果となった［4］．図2が正方形の場合の二次元磁界変調特性をシミュレーションによって求めた結果である．シミュレーションでは，Hx 方向と Hy 方向の磁界を合成した方向から磁界が加わり，接合内の電流分布は，印加さ4

図2ジョセフソン電流の二次元磁界変調特性．接合形状が正方形（a）
実験（b）シミュレーション，接合形状が三角形（c）実験（d）シミュレー
ション，接合形状が六角形（e）実験（f）シミュレーション，接合形状が円形（g）実験（h）シミュレーション

5れる磁界の向きと垂直な向きに sin 波の形の電流分布となると考え（c）は，印加ているので，垂直磁界 Hz の影響を大きく受ける．図3

た．電流分布の sin 波の波長は磁界の大きさに反比例し，接合の各した3000A/m の垂直磁界 Hz を取り除いた状態で，平行磁界 Hx，Hy

場所での電流密度をすべて足し合わせた値が接合全体を流れる超伝を走査してジョセフソン電流 Ic の二次元磁界変調特性を測定した

導電流である．Hx，Hy の各磁界における接合内の電流分布を計算し，結果である．垂直磁界 Hz が印加されていないにもかかわらず，フジョセフソン電流 Ic の二次元磁界変調特性を求めた．接合形状がラウンホーファーパターンのメインピークが（Hx，Hy）平面の原点

正方形の場合は，シミュレーションによって求めた場合も，実験結から大きくずれている．これは，図3（b）の測定で垂直磁界 Hz を果と同じように，Hx 方向と Hy 方向の二方向にフラウンホーファー

3000A/m 印加したときにジョセフソン接合周辺の Nb 超伝導薄膜にパターンが観測される結果となった．同様に，接合形状が三角形，

磁束がトラップされ，垂直磁界 Hz を取り除いても，磁束がトラッ

六角形，円形のジョセフソン接合を作製し，ジョセフソン電流 Ic

プされたままになっているからである．図4（b）に示すように，ジョの二次元磁界変調特性を測定し，また，シミュレーションによってセフソン接合周辺のトラップ磁束が作り出す磁界の平行成分が，印も各接合の二次元磁界変調特性を求めた ．図2（c），（d）は，実験

加磁界 Hx，Hy に重さなって，フラウンホーファーパターンがシフとシミュレーションによって求めた接合形状が三角形のときのジョトすると考えられる．印加垂直磁界 Hz はゼロなので，フラウンホー

セフソン電流 Ic の二次元磁界変調特性である．三角形のそれぞれ

ファーパターンのシフト量は図3（b）よりも小さくなり，±800A/mの辺に平行に，すなわち，（Hx，Hy）平面の原点のまわりに60度，の走査範囲の（Hx，Hy）平面内にフラウンホーファーパターンの一［9］120度，180度，240度，300度の方向に超伝導電流が現れ，減少して部が観測され，（Hx，Hy）平面の原点方向に戻ってきている．図3（d）

いく特性となった．接合形状が六角形の試料においても，図2（e），は，図3（b）とは反対方向に，垂直磁界 Hz を－3000A/m 印加した状（f）に示すように，それぞれの辺に平行な方向，（Hx，Hy）平面の原態で平行磁界 Hx，Hy を±800A/m の範囲で走査したときのジョセフ

点のまわり60度，120度，180度，240度，300度の方向に超伝導電流（d）においても，垂ソン電流 Ic の二次元磁界変調特性である．図3が変調され，それぞれの方向に周期的に最小値をとりながら減少し

直磁界 Hz と Nb 超伝導薄膜にトラップされた磁束が作り出す平行ていく特性となった．接合形状が円形の試料では，図2（g），（h）に磁界の成分によって，フラウンホーファーパターンが大きくシフト示すように，波紋状に中心から外側に波が広がっていくパターンとし，（Hx，Hy）平面内にジョセフソン電流は観測されなかった．同なり，（Hx，Hy）平面の原点のまわり360度すべての方向に超伝導電様に，図3（e）は，－3000A/m の垂直磁界 Hz を取り除いた後に測定

流のサブピークが観測された．三角形よりも角数が多い六角形の試したジョセフソン電流 Ic の二次元磁界変調特性である．垂直磁界料ではより円形に近い特性となっている．

Hz を取り除いても，Nb 超伝導薄膜にトラップされている磁束のためにフラウンホーファーパターンのメインピークは，（Hx，Hy）平4．ジョセフソン電流の垂直磁界依存性
図3に，ジョセフソン接合の接合面に平行な Hx，Hy 磁界に加えて，面の原点に戻っていない．以上の実験結果より，3000A/m の垂直磁界を印加すると，Nb 超伝導薄膜に磁束がトラップされることがわ

接合面に垂直な Hz 磁界を印加して測定したジョセフソン電流の垂かった．次に，ジョセフソン接合の接合面に垂直な Hz 磁界のみを

直磁界依存性を示す［10］．平行磁界 Hx，Hy は，±800A/m の範囲で印加してジョセフソン電流の変調を行った．結果を図5に示す．垂走査した．図3（a）は，Hz 磁界が印加されていないときの測定結果で，直磁界 Hz を印加していくと，ジョセフソン電流 Ic は急激に減少しジョセフソン電流のメインピークが，Hx＝Hy ＝0の時に観測され，（Hx，ていく．これは，図3の結果より，Hz 磁界を印加していくと，

Hx 方向と Hy 方向の二方向にフラウンホーファーパターンが観測さHy）平面上でフラウンホーファーパターンがシフトしていくためでれている．図3（b）は，垂直磁界 Hz を3000A/m 印加している状態で，ある．3000A/m の垂直磁界 Hz を印加して，その後，Hz 磁界を取り平行磁界 Hx，Hy を走査してジョセフソン電流の変調を行った結果

除いた後も，磁束トラップにより超伝導電流はゼロのままである．

である．図3（b）では，Hx，Hy 磁界が±800A/m の範囲でジョセフソ

これは，図3（c）において，磁束トラップによりフラウンホーファー

ン電流が観測されなかった．これは，図4（a）に示すように，Base

パターンがシフトし，（Hx，Hy）平面の原点で，超伝導電流の値がNb 層の Nb 超伝導薄膜に垂直磁界 Hz が印加されると，マイスナー

ゼロであることと一致する．次に，Hz 磁界をマイナス方向に印加効果により垂直磁界 Hz が Nb 超伝導薄膜から押し出されて曲げられ，していくと，－400A/m 付近でジョセフソン電流 Ic が大きく回復す

その結果，垂直磁界 Hz から接合面に平行な磁界の成分が作られる

る．これは，図3において，プラス方向に垂直磁界 Hz を印加したとからである［10－13］．垂直磁界によって作られた平行な磁界の成分が，きは，（Hx，Hy）平面において Hy のプラス方向にフラウンホーファー

外部から印加している Hx，Hy 磁界に重ね合わさるため，たとえ，パターンがシフトし，マイナス方向に垂直磁界 Hz を印加したとき

Hx＝Hy＝0のときでも平行磁界が存在し，ジョセフソン電流 Ic のメ

は，Hy のプラス方向にシフトしていたフラウンホーファーパター

インピークが（Hx，Hy）平面の原点からシフトしてしまう．特に垂ンが，Hy のマイナス方向にシフトしていくため，Hz＝－400A/m 付直磁界の値が3000A/m と大きい場合は，垂直磁界から作り出される

近で，フラウンホーファーパターンのメインピークが最も（Hx，平行磁界の成分も大きくなり，フラウンホーファーパターン全体が，Hy）平面の原点に近づいたためであると考えられる．その後，印加±800A/m の（Hx，Hy）平面の外にシフトしてしまう．また，図4にHz 磁界をマイナス方向にさらに強くしていくと，フラウンホー

おいて，Base Nb 層の中心付近にジョセフソン接合がある場合よりファーパターンは，Hy のマイナス方向にさらにシフトしていくのも，Base Nb 層の端付近にジョセフソン接合がある場合の方が，よで，Ic－Hz 特 性 に お け る ジ ョ セ フ ソ ン 電 流 Ic は 再 び 減 少 し， －り垂直磁界 Hz がジョセフソン電流に与える影響が大きくなる［14－16］．

3000A/m 印加後，Hz 磁界をゼロまで減少させても，磁束トラップ

図3の測定に用いたジョセフソン接合は，Base Nb 層の端に位置しによりジョセフソン電流 Ic の値はゼロのままである．これは，図3

6

図4

Nb 超伝導薄膜と垂直磁界 Hz(a) 垂直磁界 Hz が作り出す平行磁界の成分 (b) トラップ磁束が作り出す平行磁界の成分

図5

ジョセフソン電流の垂直磁界依存性（e）において，（Hx，Hy）平面の原点のジョセフソン電流 Ic の値がゼロであることと一致する．このように，Hx，Hy の二方向から外部磁界を印加してジョセフソン電流 Ic の磁界変調特性を測定することにより，垂直磁界 Hz を印加したときに，なぜジョセフソン電流
Ic が変調されるのかについて，より詳しく解析することができる．
5．まとめ接合形状が正方形，三角形，六角形，円形のジョセフソン接合を作製し，接合面に平行に，外部磁界を Hx，Hy の二方向から印加することによりジョセフソン電流を変調し，各接合形状におけるジョセフソン電流の二次元磁界変調特性を測定した．外部磁界を二図3 接合面に平行な Hx，Hy 磁界に加えて，接合面に垂直な Hz 磁

次元走査することにより，接合形状によるジョセフソン電流の磁界界を印加して測定したジョセフソン電流の垂直磁界依存性

変調特性の変化を明瞭に観測することができた．さらに，各磁界で7の接合内の超伝導電流分布を計算することにより，各接合形状におけるジョセフソン電流の二次元磁界変調特性をシミュレーションによって求めた．実験結果とシミュレーション結果は，よく一致した．
ジョセフソン接合の接合面に平行な Hx，Hy 磁界に加えて，接合面に垂直な Hz 磁界を印加して，ジョセフソン電流の垂直磁界依存性を測定した．ジョセフソン電流は，平行磁界 Hx，Hy に加えて，
Nb 超伝導薄膜のマイスナー効果によって，垂直磁界 Hz やトラップ
磁束が作り出す平行磁界の成分によっても変調された．Nb 超伝導薄膜にトラップされた磁束が作り出す平行磁界の成分のために，
ジョセフソン電流は，垂直磁界 Hz に対して不可逆的に変調される
ことがわかった．
参考文献［1］K.K. Likharev and V.K. Semenov, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 1, 3－28 (1991).
［2］J. Clarke and A. I. Braginski, The SQUID handbook, WILEY－VCH(2004).
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Physics, 105, 07E312 (2009).

8

自励振動ヒートパイプにおける熱輸送機構の解明
三浦正義＊

Study on heat－transport mechanism of pulsating heat pipe
Masayoshi MIURA＊

1．はじめにを流路に対する体積比で約50％程度封入したものである．そのため，

1.1

流路内で気液二相状態となっている．加熱部と冷却部の圧力差によ

研究背景

今日，ノートパソコン，タブレット，スマートフォンなどの電り，表面張力により形成された液柱が自励的に振動を発生し，高い子機器に対しては，薄型化，小形化への要求がさらに高まっている．

熱輸送性能が得られる．従来のヒートパイプが作動液体の駆動力にこれにより，電子機器内の発熱源が密集するようになり，放熱や冷毛細管力（ウィック式ヒートパイプ）や重力（サーモサイフォン式

却に使用できる空間が狭くなっている．加えて，電子機器の高性能

ヒートパイプ）を利用するのに対して，自励振動ヒートパイプでは，化により消費電力が著しく増加し，それに伴い発熱量が増大してい高温部と低温部との間で生じる圧力差を駆動力としている．また，る［1］．この発熱密度の増加は，CPU の温度上昇を引き起こし，CPU

自励振動ヒートパイプでは，潜熱輸送と顕熱輸送を同時に行うことの異常動作を誘発するばかりではなく，最悪の場合には CPU が熱ができるため，従来のヒートパイプより高い熱輸送能力を得ること破壊するに至る．また，この発熱密度の増加による温度上昇は，電ができると考えられている．図2に自励振動ヒートパイプにおける子機器利用者の安全面に関しても問題を発生させる．具体的には，

潜熱輸送と顕熱輸送の概念図を示す．ここで，潜熱輸送は，図2（a）

長時間皮膚に触れて使用する機器では，表面温度を一定温度以下にに示すように作動流体が加熱部で沸騰・蒸発し冷却部で凝縮する，抑えないと，低温やけどの危険がある［2］．このような現状から，よまたは断熱部で凝縮し流路壁熱伝導および液柱の往復振動により冷り小さく，より高い熱輸送性能を持つ冷却技術が必要とされている．

却部へ熱が輸送されるという気液の相変化に基づく熱輸送である．

また，LED も照明への利用の普及拡大に伴い，高発熱密度化が予一方，顕熱輸送は，図2（b）に示すように流路内を往復する作動流体

想される．LED は CPU と同様に半導体であり，熱に弱い．LED にが加熱部で流路壁から熱を受け取り，断熱部での流路壁との熱の授おいて光変換ロスは熱になり，その結果，LED の温度が上昇する

受および冷却部で流路壁へ熱を放出するという対流熱伝達に基づくことにより，寿命が短縮したり，光束が低下したりするという問題

熱輸送（ドリームパイプ効果［11］）である．

が生じている［3］．LED パッケージは，表面積が小さいために放熱がこの自励振動ヒートパイプに対しては，動作機構の解明を目的

難しく，熱的に厳しい環境にある．このように，発熱密度の増加にとした基礎的研究から，熱輸送性能向上を目的とした応用的研究ま伴い半導体素子の冷却が問題となっており，この半導体素子の冷却で幅広く行われている．そして，いくつかの自励振動ヒートパイプのために，より小さく，より高い熱輸送性能をもつ熱輸送デバイスに関する研究のレビュー記事［12－15］がまとめられ，さらに，自励振が必要とされている．その熱輸送デバイスの1つとしてヒートパイ

動ヒートパイプに関する知見を整理した成書［16］が出版されるに［4］

プが挙げられ ，代表的な形式であるウィック式ヒートパイプおよ

至っている．しかしながら，自励振動ヒートパイプの動作機構と熱びサーモサイフォン式ヒートパイプがこれまで多く用いられてい輸送機構はいまだ十分に解明されておらず［15］，このため，自励振る．これらヒートパイプは，いずれも作動流体の相変化（蒸発・凝動ヒートパイプの熱輸送性能の正確な予測が困難であり，自励振動縮）の潜熱を利用して熱輸送を行うものである．これらヒートパイ

ヒートパイプの実用化を妨げる大きな要因となっている．これは，プとは異なる熱輸送機構をもつものとして自励振動ヒートパイプ

自励振動ヒートパイプは単純な構造であるにもかかわらず，その流（Pulsating Heat Pipe，以下 PHP）が，今後の高性能な熱輸送デバイ

路内における熱流動現象は複雑であるためである．例えば，自励振スとして注目される．この自励振動ヒートパイプは，いくつかの製品が開発され，実用化［5，6］がはじまりつつある．
1.2

自励振動ヒートパイプ

自励振動ヒートパイプは，赤地久輝により考案されたもの［7－10］である．図1に示すように，自励振動ヒートパイプは，加熱部と冷却部の間を何回も往復する細管流路内を真空排気した後に，作動流体＊

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

図1

自励振動ヒートパイプの模式図9

図2

潜熱輸送と顕熱輸送

動ヒートパイプの熱輸送において，潜熱輸送と顕熱輸送の両方が行われることが特徴であるにも関わらず，その潜熱輸送と顕熱輸送の熱輸送に対する寄与の割合は，いまだ十分に明らかにされていない．
図2に関連して説明したように，潜熱輸送は，加熱部での蒸発と冷却部での凝縮という作動流体の相変化に基づく熱輸送であり，顕熱輸送は，壁と作動流体の間の対流熱伝達に基づく熱輸送である．熱輸送に対する潜熱輸送・顕熱輸送の役割を理解することは，自励振

図3

実験方法

動ヒートパイプにおける熱輸送機構の詳細を理解し，最適な作動流体を選択し，熱輸送性能向上指針を得ることにつながる．

われる単成分系と顕熱輸送のみが行われる2成分系を比較すること

1.3

により，実際の自励振動ヒートパイプにおいて分離して評価するこ

本研究の目的前述したように，自励振動ヒートパイプの構造は単純であり，とが困難である潜熱輸送・顕熱輸送をそれぞれ評価する．また，こそれが大きな長所でもあるが，その中で生じている熱流動現象すな

れら潜熱輸送・顕熱輸送の液柱振動パラメーター依存性も明らかに

わち相変化を伴う細管内気液二相の往復振動流の流れと伝熱は複雑する．さらに，これら実験結果をもとに，自励振動ヒートパイプにであり，その動作機構および熱輸送機構はいまだ十分に解明されておける潜熱輸送モデルを構築する．

いない．そこで，図3（a）で示す通常の複数ターンの自励振動ヒート
パイプを図3（b）のように1ターン分だけ切り取って図3（c）のように直線状とし，自励振動ヒートパイプを最も単純な形状にする．これ
［17，
18］

2．実験装置および実験方法
図4に実験装置の概略図を示す．実験装置は大きく分けて，作動において検討されており，種々の液体が往復振動する試験部分である流路，その作動液体を往復振動

加熱量における液柱の振動周波数と振動振幅，蒸気圧力変動波形とさせる加振器から構成される．また，計測に関しては，流路内を往液柱振動の関係が調べられている．また，流路内で液柱が正弦波的復振動する作動液体を測定および観察する高速度ビデオカメラ，流に振動することが確認されている．しかし，実際の自励振動ヒート

路壁温度や作動流体蒸気圧力などを測定・記録するデータロガーかパイプにおいては，多くのパラメーターが複雑に関連しており，1ら構成される．はじめに，流路について説明する．断面2×2mm2，つのパラメーターが熱輸送に及ぼす影響を分離することは難しい．

長さ160mm の溝流路を設けた銅板（幅4mm，厚さ3mm）の1面に透例えば，加熱部への入力熱量を変化させると，液柱の振動周波数と明ポリカーボネイト板を密着し，流路内部を可視化した．この銅板

振動振幅はそれぞれ変化してしまう．液柱振動による熱輸送機構のの加熱部（長さ50mm）は，カートリッジヒーターを圧入した銅ブ

詳細を把握するには，任意の振動周波数および振動振幅において流ロックを押し付けることにより加熱を行い，冷却部（長さ60mm）

路内の液柱を強制振動させる実験が必要と考えられる．そこで，本は，冷却水ジャケットにより冷却し，冷却部温度を一定とした．ま報では，自励振動ヒートパイプにおける熱輸送機構を解明することた，断熱部（長さ50mm）は，ベークライトのブロックが押し付けに関しては，すでに先行研究を目的として，図3（d）に示すように加熱部と冷却部を設置した流路られている．流路壁温度測定のために，流路壁外表面から深さ内において作動液体を機械的に往復振動させて自励振動ヒートパイ

0.5mm の位置に T 型熱電対（素線径0.1mm）が設置されている．位

プにおける流動と熱輸送現象を模擬し，振動する作動流体における置 x は加熱部流路端から冷却部方向への距離である．実際の自励振顕熱輸送と潜熱輸送の寄与を実験的に評価する．自励振動ヒートパ

動ヒートパイプと同じように蒸気の圧縮比を小さくするために，蒸イプにおける熱流動現象に対応する潜熱輸送と顕熱輸送が同時に行

気チャンバー（内容積5.6cm3）が，流路加熱部端につながっている．

10

図5

図4

流路壁温度分布の比較

実験装置

蒸気チャンバー部での作動流体蒸気の凝縮を防ぐために，蒸気チャンバー外面に巻きつけたテープヒーターにより，蒸気チャンバーを加熱した．蒸気チャンバーでは，蒸気圧力を測定するために蒸気チャンバー端部に差圧計が設置されている．また，蒸気温度を測定するために，蒸気チャンバー中心部分に T 型シース熱電対（シー図6

無次元流路壁温度分布の比較（単成分系と2成分系）

ス径1mm）もコンプレッションフィッティングを介して挿入されている．流路の冷却部側は，ベローズを介してピストン－クランク⑴で定義した無次元温度Θを用い，断熱部流路壁温度分布を単成分機構よりなる加振器につながれており，これらにより，流路内の作系および2成分系で比較した結果を図6に示す．

動液体を正弦波的に振動させ，実際の自励振動ヒートパイプにおけΘ=る熱流動現象を模擬した．流路可視化窓上方には，高速度ビデオカ

T ( x ) - TAC
THA - TAC⑴

メラが取り付けられている．この高速度ビデオカメラで取得した画

ここで THA は加熱部－断熱部境界（図4の位置 HA）温度，TAC は断像に基づいて，液柱先端位置（すなわち，気液界面）の時間変化が熱部－冷却部境界（図4の位置 AC）温度である．また図中の黒破測定された．実験装置内に封入する作動流体は，封入前に加熱脱気線で示す直線分布は，加熱部から冷却部への熱輸送が流路壁の単純または減圧脱気を十分に行ったものを用いた．

熱伝導によってのみ行われると仮定した場合の流路壁温度分布に対応する．図6から，単成分系（●印）の場合には流路壁熱伝導（破線）3．実験結果および考察と比較して無次元温度分布が上に凸であることがわかる．これは，3.1

液柱が冷却部側に後退したとき，加熱部の残留液膜から蒸発した作

流路壁温度分布

図5にヒーター投入電力 QE，振動振幅2S，液柱先端振動中心位置

動流体が冷却部近傍で凝縮し，その凝縮熱が流路を加熱するためで

xc および液柱振動周波数 f を同一とした場合における単成分系（●ある．一方，2成分系（■印）の場合には，流路壁熱伝導（破線）印）と2成分系（■印）の流路壁温度分布を示す．また，図中の流と比較して無次元温度分布が下に凸であることがわかる．これは，路壁熱伝導（▲印）は，作動流体を封入しない場合，すなわち銅流

振動する液柱の顕熱輸送により流路壁から作動液体に熱が移動し，路壁の単純熱伝導によってのみ熱が輸送される場合の結果である．

流路の温度が低下しているためである．本節で議論した流路壁温度

図5から，2成分系では作動流体を封入しない場合と比較して加熱部

分布は，図5および図6で示した組み合わせとは異なる液柱の振動振

温度が低下しており，作動流体の往復振動による顕熱輸送が行われ幅，振動中心位置，振動周波数の組み合わせにおいても同様の傾向ていることが確認できる．単成分系では，2成分系と比較して，さが確認されている．

らに加熱部温度が低下しており，熱輸送性能が向上していることが3.2

有効熱伝導率わかる．これは，2成分系では液柱の往復振動による顕熱輸送のみ

前節では，単成分系と2成分系の流路壁温度分布の相違を議論しが行われるのに対して，単成分系では顕熱輸送に加えて作動流体のたが，本節では熱輸送性能について議論する．熱輸送性能は，加熱相変化による潜熱輸送が行われるからである．

部から冷却部への熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係として評

単成分系と2成分系の壁温分布の差異をより明確にするため，式価する必要がある．その指標として実用研究の場合には熱抵抗がよ11

く用いられるが，ここではより基礎的に熱輸送機構の検討を行うた

液膜の蒸発と冷却部での蒸気の液膜への凝縮が同時に発生し，これめ，振動する作動流体による有効熱伝導率をにより潜熱輸送が効果的に行われると考えられる．振動中心位置がkeff =(Qtotal - Qcond ) × Leff⑵

A × ∆T

冷却部に近づくと，作動流体蒸気に露出する冷却部が長くなり，蒸気の凝縮が促進され，潜熱輸送の有効熱伝導率が増大すると考えらにより算出した．ここで，Qtotal は全熱輸送量，Qcond は壁の熱伝導にれる．しかしながら，振動中心位置がさらに大きくなり，冷却部による熱輸送量，Leff はヒートパイプの有効長（加熱部の位置 H3と冷

近づくと，有効熱伝導率は低下しはじめる．これは，液柱先端が加却部の位置 C2の間の距離100mm），A は作動流体流路断面積（2×

熱部に浸入しないようになるためである．加えて，これら顕熱輸送，ΔT は加熱部の位置 H3の流路壁温度 TH3と冷却部の位置 C22mm ）と潜熱輸送が同時に行われる単成分系においては，振動中心位置がの流路壁温度 TC2の間の温度差である．流路熱伝導による熱輸送量

断熱部中心付近のとき，有効熱伝導率が最大となる．これは，実際は断熱部の流路壁温度勾配を用いて，の自励振動ヒートパイプにおいて，最適な作動流体の封入率が存在

2

Qcond = Aw k w

し，作動流体の封入率が約50％のとき，最大の熱輸送量となること

THA - TAC
Lad⑶と対応していると考えられる．本節で議論した有効熱伝導率は，図で見積もった．ここで，Aw は流路壁の断面積（8mm ），kw は流路7で示した組み合わせとは異なる液柱先端の振動振幅，および振動壁の熱伝導率，THA は加熱部－断熱部境界温度，TAC は断熱部－冷周波数の組み合わせにおいても同様の傾向が確認されている．

2

却部境界温度，Lad は断熱部長さ（50mm）である．さらに，潜熱輸本研究で行った実験では，図7で示したように，液柱先端の振動送と顕熱輸送の両方が行われる単成分系の有効熱伝導率と顕熱輸送

振幅2S と振動周波数 f を一定にして，液柱先端の振動中心位置 xc

のみが行われる2成分系の有効熱伝導率を比較することにより，振を変化させた．このとき，正確に振動中心位置を制御することが難動する作動流体による潜熱輸送のみの有効熱伝導率を求める．すな

しかったため，図8の有効熱伝導率と振動振幅の関係および図9の有わち単成分系の場合の有効熱伝導率 keff,single から2成分系の場合の有効熱伝導率と振動周波数の関係で示される振動中心位置のときの有効熱伝導率 keff,two を差し引き，次式で定義される潜熱輸送の有効熱

効熱伝導率は，振動中心位置に対する直線内挿補間を行うことによ

伝導率 keff,latent を算出した．

り算出された．

keff,latent = keff,single - keff,two⑷

図8は，振動周波数および振動中心位置を同一とした場合における有効熱伝導率と振動振幅の関係を示したものである．2成分系，

図7は，式⑵より求めた単成分系の有効熱伝導率（●印），2成分

すなわち顕熱輸送については，振動振幅が増加するにしたがって，系の有効熱伝導率（■印），および式⑷より求めた潜熱輸送の有効有効熱伝導率は単調に増加している．これは，振動振幅が増加する

熱伝導率（▲印）を振動中心位置 xc に対して示したものである．

につれ，液柱が加熱部および冷却部により深く浸入するようになる

振動振幅2S は一定であり，振動中心位置が大きいほど液柱先端はからである．また，潜熱輸送についても，振動振幅の増加とともに冷却部に近い領域を往復運動する．2成分系，すなわち顕熱輸送に

有効熱伝導率は単調に増加していることがわかる．これは，振動振

ついては，振動中心位置の増加とともに有効熱伝導率は単調に減少

幅が増加するにつれ，液柱振動に伴って形成される液膜の長さが増する．これは，振動中心位置が加熱部から遠ざかるにつれ，加熱部

加し，液膜蒸発・凝縮による潜熱輸送が増大するためである．

付近に液柱が滞在する時間が減少し，加熱部流路壁と液柱との間の図9は，振動振幅および振動中心位置を同一とした場合における熱交換が十分に行われないためである．一方，潜熱輸送については，

有効熱伝導率と振動周波数の関係を示したものである．2成分系，振動中心位置の増加すなわち振動中心位置が冷却部に近づくととも

すなわち顕熱輸送については，振動周波数が増加するにしたがって，に有効熱伝導率が増加する．その理由は，次の通りである．振動す有効熱伝導率が単調に増加している．これは，振動周波数が増加す

る液柱は加熱部から冷却部へ後退した後の流路壁面に液膜を残すこるにつれ，液柱が加熱部および冷却部で熱交換する単位時間当たりとが高速度ビデオ撮影により観察されており，このとき加熱部でのの回数が増大するからである．一方，潜熱輸送については，振動周

図7

有効熱伝導率と振動中心位置の関係

図8

有効熱伝導率と振動振幅の関係

121mm，振動中心位置 xc＝75±2mm，振動周波数 f＝1.42±0.02Hz で一定とした．このとき，振動中心位置は断熱部中心であり，液柱先
端は加熱部・冷却部にそれぞれ11mm 浸入することになる．この液柱振動条件を一定のもと，種々のヒーター投入電力に対して実験を行い，熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係（熱輸送特性）を求め，作動流体の種類が熱輸送特性に及ぼす影響を議論する．
3.3.1

熱輸送特性

図10に熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係を示す．ここで，加熱部－冷却部温度差として，加熱部流路壁平均温度と冷却部流路
壁平均温度の温度差を用いた．単成分系の結果は●印で示され，2成分系の結果は■印で示されている．▲印は作動流体を封入しない
場合，すなわち流路壁熱伝導のみで熱が輸送される場合の結果であ
図9

有効熱伝導率と振動周波数の関係

り，図10
（a），
（b），（c）で共通である．はじめに，図10（a）に示す
FC－72の熱輸送特性について議論する．2成分系の場合は，温度差波数が増加するにしたがって，有効熱伝導率は単調に減少することに比例して熱輸送量が増加している．一方，単成分系においては，がわかる．この理由は次のように考えることができる．液柱振動周

温度差が増加するにつれ温度差に対する熱輸送量の増加率が増加し波数が増加するにつれて，液柱の移動速度が増加し，それにともていることがわかる．また，図10（b）に示すエタノールの熱輸送特なって流路内壁面上に形成される残留液膜の厚さは増大することが性は，単成分系・2成分系のいずれにおいても，FC－72の場合と同［19，20］．この液膜厚さの増加により蒸発・凝縮の相変化

様の傾向を示している．しかし，単成分系における同じ温度差に対熱伝達係数は減少し，潜熱輸送の有効熱伝導率が低下していると考する熱輸送量を比較すると，エタノールの熱輸送量は，FC－72のそえることができる．この液柱の往復振動による流路内壁面上に形成

れよりも大きくなっている．最後に，図10（c）に示すイオン交換水される液膜は，潜熱輸送に影響を与え，定量的な潜熱輸送量の評価の熱輸送特性について議論する．2成分系の熱輸送特性は，FC－において重要な役割を果たすと考えられる．

72・エタノールの場合と比較して，温度差に対する熱輸送量の増加

3.3

率が大きくなっている．また，単成分系の熱輸送特性は，FC－72や知られている

熱輸送特性に対する作動流体の種類の影響

ここまで，作動流体としてエタノールを用いて，液柱振動条件

エタノールの場合と異なり，熱輸送量が温度差に対して直線的に増が熱輸送性能に及ぼす影響を検討した結果，液柱振動に伴い流路内加していることがわかる．次節から，これら熱輸送特性に基づき，壁に生じる液膜の相変化による潜熱輸送のメカニズムが明らかにさ

液柱の往復振動により生じる顕熱輸送・潜熱輸送に関して議論すれた．本節では，エタノールに加えて，FC－72およびイオン交換水

る．

を作動流体として用いて実験を行うことで，作動流体の種類が熱輸

3.3.2

顕熱輸送

送特性に及ぼす影響を検討した．なお，これまで示してきた実験結図10に示す熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係において，2果は，図4に示すような水平に設置された流路において得られたも成分系の熱輸送量から，同じ温度差のときの流路壁熱伝導による熱のであったが，本節における実験結果は，垂直に設置された流路に輸送量を差し引いて求めた熱輸送量は，液柱の往復振動に伴う流路おいて上部を加熱して（垂直トップヒート），得られたものである．

壁と作動流体の間の対流熱伝達による顕熱輸送量であると考えるこ

垂直トップヒートを選択した理由は，FC－72を作動流体として使用とができる．そこで．流路壁熱伝導と2成分系の熱輸送特性のそれしたとき，水平設置流路では安定な液柱振動を得ることができな

ぞれに対して原点を通る直線でフィッティングを行い，流路壁熱伝かったためである．液柱振動条件は，液柱先端の振動振幅2S＝72±

導と2成分系の熱コンダクタンスを求めた．これら熱コンダクタン

図10

種々の作動流体における熱輸送量と温度差の関係

13

図11

熱コンダクタンスの実験値と予測値の比較

図12

潜熱輸送量と温度差の関係

スの差から顕熱輸送による熱コンダクタンスを算出した．この実験たからであると考えられる．

結果に基づいて算出した熱コンダクタンスと円管流路内を完全に作

3.3.4

液膜蒸発による潜熱輸送のモデル化

動液体で充満して往復振動させる場合（ドリームパイプ）の有効熱

ここまで，種々の液柱振動条件および作動流体における，流路伝導率の予測式である修正 Watson の式［21］により算出した熱コンダ

内を往復振動する液柱による熱輸送の詳細を実験的に調査してきクタンスの比較を図11に示す．ここで，流路断面積（2×2mm2），

た．これにより，流路内を往復振動する流路壁内面に生ずる液膜が，加熱部－冷却部中心距離（105mm）を用いて，有効熱伝導率を熱潜熱輸送において重要な役割を果たすことが示された．そこで，本コンダクタンスに換算した．図11から，実験から得られた顕熱輸送

節では，液柱の往復振動に伴い生じる液膜における相変化に着目をの熱コンダクタンスは，修正 Watson の式により推算される熱コン

して，作動流体の相変化による潜熱輸送のモデル化を行い，実験結

ダクタンスに対して，いずれの作動流体においても±25％の範囲で果と比較することで潜熱輸送の定量的な予測が可能になることを示

一致することがわかる．これから，2成分系における熱輸送の熱物

す．

性値依存性は，ドリームパイプのそれと同様であることがわかる．

液膜蒸発モデル

3.3.3

潜熱輸送

図13に示すように，1次元的な液膜に関して，時間 dt の間に気液

図10に示す熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係において，界面で生じる蒸発により，厚さ dδだけ薄くなる場合の熱収支を考

単成分系の熱輸送量から，同じ温度差のときの2成分系の熱輸送量

える．このとき，液膜内での温度分布は直線分布として，気液界面を差し引いて求めた熱輸送量は，作動流体の相変化による潜熱輸送

温度 Tsat と流路壁温度 Tw は時間的に一定であるとする．気液界面量であると考えることができる．この潜熱輸送量と温度差の関係をにおける単位面積あたりの熱量のつりあいを考えると，液膜厚さδ

図12に示す．FC－72・エタノールの場合は，温度差が増加するにつは時刻 t の関数であることに注意すると，式⑸の関係が得られる．

れ，温度差に対する潜熱輸送量の増加率が上昇していることがわかる．これは，温度差が増加するにつれ，蒸発熱伝達係数が増加して-ρ L × hfg × d δ =kL(Tw - Tsat )d tδ⑸

いることを意味する．この理由は，次の通りである．これまで議論

ここで，ρL は作動液体の密度，hfg は作動流体の蒸発潜熱，kL は作

してきたように，液柱が加熱部から冷却部に後退するとき，流路壁

動液体の熱伝導率である．つぎに，式⑸の微分方程式を解くための面上に液膜を残すことが，高速度ビデオカメラによる観察により確初期条件を考える．蒸発開始時の液膜厚さδ0は，液柱振動条件によ認されている．このとき，加熱部で液膜が蒸発し，冷却部でその蒸り流体力学的に決定されるものとして，初期条件は，気が凝縮することにより，作動流体の相変化による潜熱輸送がなされている．ここで，液膜厚さ方向の温度分布が直線的であるとする

δ t=0 = δ 0⑹と，蒸発熱伝達係数は作動流体の熱伝導率を液膜厚さで除することとする．式⑹の初期条件のもと式⑸の微分方程式を解くと，液膜厚で求められる．すなわち，液膜厚さが減少すると，蒸発熱伝達係数

さ δ は，

は増加することになる．このことから，温度差が増加するにつれ，液柱が加熱部から冷却部に後退している間における液膜の蒸発量が

δ (t ) = δ 02 -2k L × ∆Tsat×t
ρ L × hfg⑺

増大し，液膜厚さが減少した結果，振動1サイクルあたりの平均でが得られる．この液膜厚さδで作動流体の熱伝導率 kL を除することの蒸発熱伝達係数が増加したと考えられる．一方，水の場合，温度で，式⑻で示すように，時間変化する蒸発熱伝達係数 h を求めるこ

差が増加するにつれ，およそ直線的に潜熱輸送量が増加していることができる．

とがわかる．これは，蒸発熱伝達係数が一定であることを意味する．
こ の 理 由 は， 前 述 の FC－72（hfg＝88kJ/kg）・ エ タ ノ ー ル（hfg＝855kJ/kg）の蒸発潜熱 hfg と比較して，水の蒸発潜熱（hfg＝2257kJ/kg）は大きいため，液膜の蒸発による液膜厚さの減少が小さくなっh (t ) =kL
δ (t )

以上より，振動1サイクルの間の時間平均潜熱輸送量は，⑻

14Qlatent =1 τAevap × h × ∆Tsat d tτ ò0⑼と求めることができる．ここで，τは液膜が蒸発する特性時間で，振動周波数の逆数1/f とする．また液膜の蒸発面積は，
Aevap = Levap ( Lp - 4δ )∆Tsat = Tw - Tsatである．以上から，式⑻－式⑽を併せると，時間平均潜熱輸送量は，
Qlatent =⑽⑿ùLevap × Lp × ρ L × hfg éê
2k × ∆Tsat ú× êδ 0 - δ 02 - L×τ ú - 4Levap × k L × ∆Tsatτρ L × hfg
ê
ú
û
ë

⒀

の形で表現することができる．

と定義する．ここで，蒸発する液膜の長さは，Levap = Lh - min xt

液膜蒸発モデルによる予測値と実験結果の比較⑾と定義し，図14（a）で示すように，液柱先端が加熱部に浸入する長さである．また，図14（b）で示すように，Lp は流路内壁の濡れ縁長さ（流路内壁銅部分）であり，液膜厚さの変化を考慮した蒸発液膜面積になっている．過熱度は，流路壁温度と飽和温度の差

つぎに，ここまでの液膜蒸発のモデル化により得られた式⒀で求められる時間平均潜熱輸送量の予測値と実験的に得られた潜熱輸
送量を比較することにする．比較に用いる実験結果は，前節で作動
流体の種類の潜熱輸送への影響を議論したものである．図10では潜熱輸送量と加熱部－冷却部温度差の関係で整理していたが，図15では，潜熱輸送量と壁面過熱度の関係として整理している．図15に種々の作動流体における潜熱輸送量と壁面過熱度の関係の予測値と実験値の比較を示す．実験結果を●印，予測値を■印で示している．
ここで，初期液膜厚さδ0として，正方形断面流路において等速で移動する液柱により生じる液膜厚さの予測式［22］に基づき正方形断面
流路の四辺に一定の厚さで液膜が存在すると仮定することで算出した平均液膜厚さを採用した．またこのとき，液柱の代表速度として
時間平均速度を用いた．図15からわかるように，図15（a）で示され（b）で示されるエタノールの場合では，実験結る FC－72および図15
果と予測値はよく一致しており，壁面過熱度の増加に対する潜熱輸

図13

液膜蒸発モデル

送量の増加率が増加するという特徴的な挙動だけではなく，定量的にも一致している．一方，図15（c）で示されているイオン交換水の場合では，実験結果と予測値は一致しておらず，実験結果に対して予測値は約6倍大きい値になっている．また，モデルを用いた予測では壁面過熱度が6℃を超える場合，液膜の蒸発が進行した結果，
液膜厚さが0となるドライアウトが生じた．この液膜蒸発モデルによる予測値と実験結果との相違は，液膜蒸発モデルで仮定した液膜の挙動と実際の液膜の挙動の差異に起因するものであると考えられ
る．液膜蒸発モデルでは，流路壁面上に形成された液膜は静止していると仮定している．実験において，作動流体として FC－72および
エタノールを用いた場合では，液柱が加熱部から冷却部へ向けて後退するときに流路内壁面上に生じる液膜はおよそ静止していることが，目視および高速度ビデオカメラを用いた流路内液膜挙動の撮影

図14

液膜蒸発モデルにおける各パラメーターの定義

図15により観察されている．これは，液膜蒸発モデルの仮定と合致する

潜熱輸送量と壁面過熱度の関係の予測値と実験値の比較

15

結果である．一方，作動流体としてイオン交換水を用いた場合では，
液柱移動時に生じる液膜が静止していないことが観察されている．
これは，水の表面張力が大きいためであり，流路壁面上に形成された薄液膜が環状にまとまり，液膜厚さを増しながら，流下していく過程が観察されている．このため，予測値で用いた初期液膜厚さδ0を過小に評価し，蒸発熱伝達係数が大きくなった結果，実験結果とof LEDs: package to system, Proceedings of SPIE 5187, Third International Conference on Solid State Lighting, 5187, (2004), 64－75.
［4］ D. Reay, P. Kew and R. McGlen, Heat pipes: Theory, design and applications, Sixth Edition, Butterworth Heinemann, (2013).
［5］ ティーエスヒートロニクス㈱，DLC 型ヒートレーン放熱器，
日本機械学会誌，110（1064），（2007），551．

比較して潜熱輸送量の予測値が大きくなったと考えられる．そこで， ［6］ 安藤麻紀子，岡本篤，田中洸輔，杉田寛之，宇宙用逆止弁付
図15c で示すイオン交換水の場合において，液膜厚さ予測式［22］で求められた初期液膜厚さを5.5倍に厚くして計算した結果を□印で示す．すると，潜熱輸送量と壁面過熱度の関係において，実験で得られた潜熱輸送量と予測値が合致するようになり，およそ定性的かつ振動流型ヒートパイプの軌道上実証結果，日本機械学会熱工学コ
ンファレンス2016 講演論文集，（2016），C114，1－2．
［7］ 赤地久輝，閉ループ管型熱伝達装置，特開平1－127895，1989
年5月19日．

定量的に潜熱輸送量を予測できることがわかる．実験における流路［8］ H. Akach, F. Polášek and P. Štulc, Pulsating heat pipes, Proceedings

内液膜挙動の観察と予測モデルにおける初期液膜厚さを変化させた

of the Fifth International Heat Pipe Symposium, 5, (1996), 208－217.

検討を併せると，作動流体としてイオン交換水を用いた場合では， ［9］ 宮 崎 芳 郎， 自 励 振 動 ヒ ー ト パ イ プ， 日 本 機 械 学会誌，106
作動流体の表面張力が大きいため，流路内壁面上に薄液膜が安定して存在することができず，環状にまとまり液膜厚さが厚くなった結果，蒸発熱伝達係数が小さくなり，FC－72およびエタノールと比較（1011），（2003），107－110．
［10］宮崎芳郎，熱で揺れる流体が熱を運ぶ～自励振動ヒートパイ
プの仕組み～，日本機械学会誌，112（1090），（2009），744－745．
［11］U.H. Kurzweg and L. de Zhao, Heat transfer by high－frequency oscil-

して潜熱輸送量が減少したと考えられる．

lations: A new hydrodynamic technique for achieving large effective thermal conductivities, Physics of Fluids, 27 (11), (1984), 2624－2627.

4．おわりに本報では，自励振動ヒートパイプの熱輸送機構を解明すること［23－25］を目的として，著者がこれまで行ってきた研究の一部を紹介した．自励振動ヒートパイプにおける熱輸送の最も基礎的な要素である液柱の往復振動に伴う熱輸送に着目することにより，加熱部と［12］長崎孝夫，自励振動ヒートパイプの熱輸送特性に関するレ
ビュー，伝熱，44（186），（2005），13－17．
［13］Y. Zhang and A. Faghri, Advances and unsolved issues in pulsatingheat pipes, Heat Transfer Engineering, 29 (1), (2008), 20－44.

冷却部を設置した直線流路内において，作動液体を種々の振動条件［14］X. Tang, L. Sha, H. Zhang and Y. Ju, A review of recent experimental

で強制振動させることで自励振動ヒートパイプにおける熱流動現象

investigations and theoretical analyses for pulsating heat pipes, Frontiersを模擬し，作動液体の往復振動による熱輸送特性を明らかにした．

in Energy, 7 (2), (2013), 161－173.

これにより，流路内を往復振動する液柱の振動振幅，振動周波数な［15］X. Han, X. Wang, H. Zheng, X. Xu and G. Chen, Review of the devel-

どの液柱振動条件が決定されれば，その液柱による熱輸送量を予測

opment of pulsating heat pipe for heat dissipation, Renewable and Sus-

できることが示された．また，液柱の往復振動に伴い形成される液

tainable Energy Reviews, 59, (2016), 692－709

膜に着目することにより，その相変化による潜熱輸送のモデルを構［16］H. Ma, Oscillating heat pipes, Springer, (2015).

築し，潜熱輸送の定量的な予測が可能になることが示された．

［17］T. Nagasaki, Y. Shimazaki, Y. Ito and S. Hojo, Fundamental study onheat transport in pulsating heat pipe using a straight rectangular channel,

謝辞
本報は，著者が東京工業大学大学院総合理工学研究科創造エネ

Proceedings of the 7th JSME－KSME Thermal and Fluids Engineering
Conference, (2008), B141, 1－4.

ルギー専攻修士課程および博士後期課程在籍時に行った研究の一部［18］長崎孝夫，加藤達哉，伊藤優，直線水平流路を用いた自励振をまとめたものである．本研究の遂行にあたり，指導教員として終動ヒートパイプに関する研究，第50回日本伝熱シンポジウム講演

始熱心なご指導と貴重なご助言をいただいた東京工業大学工学院機論文集，（2013），G221，422－423．

械系長﨑孝夫准教授に甚大なる感謝の意を表す．
本研究の一部は，JSPS 科研費（特別研究員奨励費 16J01153）の助成を受けたものである．ここに記して謝意を表す．

［19］G.I. Taylor, Deposition of a viscous ﬂuid on the wall of a tube, Journalof Fluid Mechanics, 10 (2), (1961), 161－165.
［20］P. Aussillous and D. Quéré, Quick deposition of a ﬂuid on the wall ofa tube, Physics of Fluids, 12 (10), (2000), 2367－2371.

参考文献［21］S. Nishio, X. H. Shi and W. M. Zhang, Oscillation－induced heat［1］ A. Danowitz, K. Kelley, J. Mao, J. P. Stevenson and M. Horowitz,

transport: Heat transport characteristics along liquid－columns of oscilla-

CPU DB: Recording microprocessor history, Communications of thetion－controlled heat transport tubes, International Journal of Heat andACM, 55 (4), (2012), 55－63.

Mass Transfer, 38 (13), (1995), 2457－2470.

［2］ R. Moritz and F. C. Henriques, Studies of thermal injury: II. The rela-［22］Y. Han and N. Shikazono, Measurement of liquid ﬁlm thickness intive importance of time and surface temperature in the causation of cuta-

micro square channel, International Journal of Multiphase Flow, 35 (10),neous burns, American Journal of Pathology, 23 (5), (1947), 95－720.

(2009), 896－903.

［3］ M. Arik, C. Becker, S. Weaver and J. Petroski, Thermal management［23］三浦正義，長崎孝夫，伊藤優，加振機構を用いた自励振動ヒー16

トパイプの熱輸送特性に関する基礎的研究（有効熱伝導率の測定），日本機械学会論文集，81（827），（2015），1－13．
［24］三浦正義，長崎孝夫，伊藤優，自励振動ヒートパイプにおける液柱の往復振動に伴う熱輸送特性に関する研究（作動流体の影
響），熱工学コンファレンス2016講演論文集，（2016），F231，1－2．
［25］M. Miura, T. Nagasaki and Y. Ito, Experimental investigation of heattransport with oscillating liquid column in pulsating heat pipe using
forced oscillation system, International Journal of Heat and Mass Transfer, 106, (2017), 997－1004.

17

リムーバブル HDD の製品開発と国際標準化
斎藤 温＊

Development of Removable HDD (Hard Disk Drive) and its International Standardization
Atsushi SAITOU＊

1．緒言された．iVDR 対応の情報家電機器と ICT（Information Communica-

情報化社会において，データストレージは欠くことのできない

tion Technology）機器との間で，全規格階層における互換性が保証

社会インフラの地位を確立した．データストレージはその得失にされている．2005年に，iVDR に実装可能なディジタル放送録画用

拠って用途の棲み分けがなされており，様々な装置に適用されていの著作権保護技術が，電波産業会 ARIB（Association of Radio Indus-

る．データストレージの一種である磁気ディスク装置（以下 HDD:

tries Business）で承認された（7）．この著作権保護技術は，SAFIA

Hard Disk Drive）は，記憶容量，データ転送速度，ビット単価，装（Security Architecture For Intelligent Attachment device）と命名された．

置寸法などの評価指標によって，データストレージ階層の中核に位SAFIA を実装した iVDR を iVDR－S（Secure）と称する（8）．iVDR－S は，置している．世界初の HDD は，1957年に IBM 社が発表した（1）．そVTR（Video Tape Recorder）用のテープと同様の使い勝手で，ディの後，HDD は，大容量化，小型軽量化と相俟って，メインフレーム，ジ タ ル 放 送 番 組 が 録 画 で き る． 録 画 し た 機 器 に 限 定されずに，

サーバ，PC（Personal Computer）を始めとして，2000年以降には録SAFIA 対応の機器間で相互に視聴できる．iVDR－S の物理仕様は，画用の機器，テレビなどの情報家電機器にも搭載されている（2）～（4）．

iVDR と共通である．本報では，特に断りの無い限り iVDR－S を含

昨今，クラウドが普及し，場所や時間を選ばすにユーザが所望

めて iVDR と称する．現行の iVDR の物理仕様は，2006年に iVDR

するデータにアクセスできる環境が整った．一方，記憶データの実コンソーシアムにより策定された．この iVDR の物理仕様である体が見え難いことや，著作権保護の観点から，ユーザの手元で管理

ハードウエア規格を，国際標準規格 ISO/IEC29171として，2009年運用するパーソナルデータストレージの需要も存在する．パーソナ

11月に発行した（9）．

ルデータストレージは，クラウドデータストレージとの対比から，本報では，⑴ iVDR のコンセプト，⑵ iVDR 規格の策定経緯，⑶ローカルデータストレージとも呼ばれる．フラッシュメモリ，光耐衝撃性能の確保・向上施策・実機検証，⑷国際標準化の経緯につディスク，磁気テープなどに代表されるパーソナルデータストレー

いて述べる．iVDR の製品企画や標準化作業においては，技術経営

ジは，ユーザがデータの実体（どのストレージに何のデータが記録

工学（MOT: Management Of Technology）の知見を活用した．品質機されているか）を容易に把握できる．このため，物理的なセキュリ

能展開（QFD: Quality Function Deployment）技法を用いた要求分析

ティの確保や，著作権保護機能のストレージ単位の実装によって，の結果に基づき，ユーザ視点から iVDR の寸法形状や互換性に関す

不正なデータ複製が防止できる特長を持っている．

る検討を行った（10）～（12）．また製品設計では，各種設計技法や CAE

HDD が情報家電機器に搭載され始めた2000年当時は，HDD を手（Computer Aided Engineering）を活用し，設計効率の向上を図った．

軽に持ち運ぶことができ，様々な機器で横断的に利用できる標準化された可換型のリムーバブル HDD は存在していなかった．筆者が2．iVDR 規格の概要

製品開発を手掛けた iVDR（information Versatile Device for Remov-

2.1

iVDR の開発コンセプト

able usage）は，AV（Audio Visual）用途から PC 用途に至るまでの

図1に，iVDR の開発コンセプトを示す．iVDR は HDD を収納し幅広い分野で活用できる国際標準化されたリムーバブル HDD であている．現在の HDD は，SATA（Serial Advanced Technology Attach-（5）．iVDR は，HDD を収納したカートリッジ形状を採用してい
る（4）

（14）
．HDD の 寸 法 は，SFF
ment） イ ン タ フ ェ ー ス が 主 流 で あ る（13）る．HDD の持つ大容量，高速データ転送，低ビット単価の特長を（Small Form Factor）規格で規定されている（15）．

活かしつつ，ディジタル放送録画用途にも適用可能とすべく著作権可搬性（Removability）と互換性（Compatibility）は，iVDR コン

保護機能（DRM: Digital Rights Management）が実装できるリムーバ

ソーシアム規格によって保証される．可搬性を保証するには，取扱

ブル HDD である（6）．

いの不備や不慮の落下に耐え得る耐衝撃性能が必須である．約1m

iVDR は，2002年3月に設立した iVDR コンソーシアムで規格化の高さからカーペット上に落としても，データの記録再生に障害が生じない耐衝撃性能（衝撃加速度900G 以上）が仕様である（16）．

＊

助教 電気電子情報工学科
Assistant Professor, Dept. of Electrical and Electronic Information
Engineering

図2は，iVDR のカットモデルである．左の写真は，2.5型 HDDを収めた標準型 iVDR（Standard type），右の写真は1.8型 HDD を収めたミニ型 iVDR（Mini type）である．双方共に SATA 信号規格に

18

inch SATA type の2種類の規格を策定した．前者は，2.5－inch PATA
type と幅と厚みを共通にし，長さのみ20mm 短い110mm とした．2.5－inch SATA type と1.8－inch SATA type は，HDD の SATA インタフェー
スコネクタを直接 iVDR コネクタとして用いていた．iVDR の底面からのコネクタ位置を両者共通にした．これにより，2.5－inch SATA
type の iVDR 対応機器側にあるスロットに対し，双方の iVDR を挿入可能とした（13）．この形状互換性の詳細については後述する．

図1

iVDR の開発コンセプト準拠した iVDR 専用コネクタを採用した．iVDR にはこれら2種類の規格に加えて，標準型よりも寸法を拡大し，さらに耐衝撃性能を高めた EX 型（EX type）がある（17）．

図3

2003年策定の iVDR 規格

SATA コネクタの挿抜回数は公称500回である（14）．様々な機器の間で横断的に利用するために，挿抜可能な回数のさらなる増加が求められた．VTR テープやゲームカートリッジの挿抜回数を参考にし，iVDR の挿抜回数の目標仕様を1万回に定めた．SATA 信号との互換性を維持しつつ，1万回の挿抜回数を保証するために，新たなiVDR 専用コネクタを開発した．
2.3

iVDR 専用の SATA 信号互換コネクタの開発

2.5－inch SATA type iVDR は，標準 SATA コネクタを直接 iVDR コ
ネクタとして用いていた．2.5型 HDD の長さは100mm である．カー
トリッジの長さ110mm との差の10mm 内に収め，且つ1万回の挿抜
図2
2.2

iVDR のカットモデル

iVDR コンソーシアム設立当初の規格回数に耐える iVDR コネクタが必要になった．HDD の SATA 信号を，
ケーブルを介して iVDR コネクタに伝送する方式では，10mm 内に収めることは困難であった．また，SATA 信号の伝送特性の劣化も

iVDR コンソーシアム設立当時の HDD インタフェースは PATA

懸念された．そこで，図4に示した iVDR 専用コネクタを，新たに（Parallel Advanced Technology Attachment）が主流であった．PATA は設計した．HDD からの SATA 信号を受ける SATA レセプタクル（To

データ信号を複数の信号線で伝送し，計40ピンのインタフェースコ

HDD plug connector）と，ホスト側の iVDR プラグ（To Host iVDR

ネクタを用いる．PATA のインタフェースコネクタは，多数回の挿

receptacle connector）が対面一体となる構造を採った．この一体構

抜は想定していない．このため，HDD の PATA プラグコネクタを造のコネクタを HDD に装着することにより，SATA 信号の伝送特

PATA レセプタクルで一旦受けた後，ケーブルを介して iVDR 専用

性の劣化を最小限に留め，且つ10mm 内に収容することを可能としの計50ピンからなるプラグに接続する構成を採った．

た．

iVDR コンソーシアムを設立した翌年の2003年に，PATA よりも

HDD 側の SATA コネクタは，データ信号を1番ピンから7番ピン

ピン数が少なく，且つ高速データ転送が可能な SATA インタフェー

までの計7ピンで伝送する．1番，4番，7番の3ピンは接地（Ground）

スに対応した iVDR 規格を策定した．SATA インタフェースコネクである．データ信号は2番と3番，5番と6番のそれぞれが対となる差タは計22ピンである．2003年当時，SATA 規格は普及黎明期にあっ動信号として伝送する．iVDR コネクタのデータ信号ピンを SATA

たが，データ転送性能や将来性を鑑み，iVDR 規格への採用を決断

コネクタのピン配列に一致させた．2.5型 HDD は，＋5V 単電源でした．

動作する．標準 SATA コネクタは3.5型の HDD にも対応するため，

図3に，2003年当時の iVDR ハードウエア規格のラインアップを＋12V，＋3.3V の電圧供給ピンが存在する．iVDR に収納する2.5型

示す．2.5－inch PATA type は，長さ130mm，幅80mm，厚み12.7mm

HDD に特化し，＋5V 単電源ピンのみを中継した．未使用となる＋である．SATA 対応の iVDR 規格として，2.5－inch SATA type と1.8－

12V と＋3.3V のピンは，iVDR の種類を判別するためのピンに割り

19

表1

当てた．
iVDR 専用コネクタは SATA より4ピン多い，計26ピン構成とした．
コネクタのピンの先端を同一線上に揃え，機器挿入時の応力が特定

Itemのピンに集中しないよう配慮した．iVDR 専用コネクタと機器側の

Type

Size

iVDR レセプタクルの嵌合力と抜去力を，ピン間の接触電気抵抗を，

現行 iVDR ファミリーの主な仕様

EX typeStandard type

Mini type126㽢80㽢18
D/W/H mm110㽢80㽢12.7
D/W/H mm67㽢80㽢10
D/W/H mm

Shockproof
Performance

900 G (Non-Operation mode)

Connector

26 pin iVDR Special Connector

Insertion
Durability

10,000 Cycles

Command set

ATA- 8 + Secure expansion (Option)

標準 SATA コネクタの仕様範囲内に調整した．さらに，コネクタハ
ウジングの形状やピンのメッキ厚を最適化し，挿抜回数1万回に耐える SATA 互換の iVDR 専用コネクタを開発した（18）．

Source㸸iVDR Consortium

横幅の80mm は3種類で全て共通とした．また iVDR カートリッジの側面に設けた機器挿入時に用いる案内溝までの，底面からの距離を共通とした．ミニ型の厚さ（a）は10mm で，標準型より2.7mm だ
け薄い．標準型の底面から10mm までの厚み（a）の範囲の横幅は，ミニ型と共通化した．これにより，機器側に標準型の受け入れス
図4

iVDR 専用コネクタ

ロットのある機器では，ミニ型も挿入することを可能とした．
底面から案内溝までの距離（b）と，iVDR の上面からの距離（c）の図5に，2006年当時に策定した iVDR 専用コネクタを採用した

間には，敢えて差異を設けることによって，上下逆挿入を防止した．

iVDR 規格を示す．2003年当時の SATA type の外形寸法を継承した．

EX 型を受け入れることができる機器は標準型とミニ型も，標準型

また，収納する HDD のインタフェースが PATA から SATA へ移行

を受けることができる機器はミニ型も挿入できる．例えば，EX 型

したことを契機に，PATA の iVDR 規格は抹消した．既述の図2に示に対応した機器では，容量や性能の違いにより，全3種類の iVDR

した標準型 iVDR（Standard type）とミニ型 iVDR（Mini type）は，を使い分けることができる（19）．

それぞれ2.5－inch SATA type と1.8－inch SATA type に相当する．

図5

図6

2006年策定の iVDR 規格（現行規格）

現行 iVDR ファミリーにおける形状互換

3．耐衝撃性能の確保向上
2008年には，上記の規格に加えて，放送局内での利用を想定し

3.1

衝撃解析のモデリング

た EX 型の規格を追加した．EX 型 iVDR は，幅は標準型 iVDR や本章では，リムーバブル HDD として必須な耐衝撃性能の保証施

ミニ型 iVDR と共通とし，厚みは18mm，長さは126mm にそれぞれ

策と実機検証について述べる（20）．図7に衝撃解析モデルを示す．

寸法拡大した．表1に，現行 iVDR ファミリーの主な仕様を示す．

HDD 周囲をダンパで囲み，カートリッジケースに収納する．モデ

2.4

iVDR ファミリーにおける形状互換

ルには，3つの観測点を設けた．中央の Point－B に，鉛直 Z 軸方向

図6に，ミニ型（Mini type），標準型（Standard type），および EXに加速度が加わる場合を想定した．各観測点で得られる加速度を，型（EX type）の3種類の iVDR を，コネクタ側から見た図を示す．

（22）
．なお，
汎用解析ソフト ANSYS の過渡応答解析により算出した（21）20

HDD 業界の慣習に倣い，加速度の単位には G（1G ＝9.81m/sec2）

表3に，解析モデルに用いた数値と，固有振動数の計算結果を示す．HDD の構造設計に用いている ANSYS に上記の構成部品を組を用いる．
表2に，HDD を構成する要素部品の特性を示す．HDD の設計でみ入れ，1自由度の減衰振動を想定して行った．Model－A は，HDD用いている計算要素数を参考にし，節点数143147点，四面体要素数と下部のケースとダンパで構成したモデルである．ダンパの減衰率

77234個 を 選 定 し た．HDD は， 上 部 の カ バ ー（Cover）， ベ ー ス

は，一般的なゴムダンパを仮定し50％とした．Model－A の固有振（Base），回路基板（Circuit Card），インタフェース（Interface）から

動数は866.4Hz，減衰振動の周期は1.15msec であった．

構成される．表2に示したヤング率（Young’s modulus），ポアソン比

Model－B と Mode－C は，Model－A に， 上 部 の ケ ー ス と iVDR 変（Poisson’s ratio），密度（Density），減衰率（Damping rate）を用い，換コネクタを追加した構成部品を全て含むモデルである．固有振動

鉛直 Z 方向から最大値1000G で1msec 時間幅の半波正弦波を加えた数は1182.5Hz，減衰振動の周期は0.846msec となり，部品追加によ場合に各 Point で観測される加速度を算出した．

る固有振動数の増加がみられた．そこで，Model－B の減衰率をModel－A と同一のままとし，ダンパの減衰率が変化した場合にHDD に加わる加速度を調査した．Model－C では減衰率を極端に小さくし1.0％とした．表2の材料特性を用いて HDD 単体の固有振動数を求めた結果，約800Hz であった．HDD 単体における耐衝撃性
能は，非動作時において約1000G まで許容できる．そこで，カート
リッジケースに HDD を収納した場合においても，固有振動数の増加を最小限に留めるカートリッジ構造を探索した．
3.2

衝撃応答スペクトルの適用

HDD に衝撃加速度が加わった場合の挙動解析には，衝撃応答ス
ペクトル（以下 SRS: Shock Response Spectrum）が活用されてい（24）．SRS は JIS 規格における衝撃試験方法として提唱されている（23）

る（25）．対象とする物体（試供体）が，様々な固有振動数を持つ質点で構成されていると仮定し，応答加速度の最大値を加速周波数に対して記述した結果が SRS である．一般的に数学モデルとして，
バネマスダンパモデルが用いられている．図8（a）は最大値1000G で
1msec 幅の半波正弦波状の加速度である．この加速度を HDD に加えた場合に得られた SRS を図8
（b）
に示す．
図7
表2

Material

(GPa)
4.51

Base

68.6

Circuit Card

23.0

Interface

11.3

る部品である．当該アームの固有振動数は，約1kHz である．iVDR

HDD 構成部品の機械特性

Young’s modulus Poisson’s

Cover

HDD 内の磁気ヘッドを支持するアームは，耐衝撃性能を支配す

衝撃解析モデルratioに加わる加速度に含まれる1kHz 以上の高周波成分を減衰させるこDensity

Damping rateとができれば，残留する低周波成分は，磁気ヘッドの位置制御サー(X10-6 kg/mm3)(%)

ボにより抑圧できる．これにより iVDR に収納されている HDD の耐衝撃性能を維持できる．すなわち，iVDR の筐体全体の固有振動1.3数を低減させることが，耐衝撃性能の確保と向上に繋がる．

2. 7

0.3

50

2. 8

Components

1.73の寸法形状を変えた場合は，iVDR 規格に対して大幅な変更が必要

A(1) Damper(2) HDD(3) Down CaseBC(1) Damper(2) HDD(3) Down Case
(4) Up Case
(5) Connector

iVDR の解析パラメータと固有振動数

Input Acceleration
Magniture (G)固有振動数低減のためのダンパ設計

固有振動数を低減させる施策は幾つかある．iVDR カートリッジ

表3
Model

3.3

Duration (msec)

Young's Modulus(MPa)(Half Sine
Wave)

(%)

Natural Frequency
Frequency (Hz) Period (msec)

866.4

1.15

1182.5

0.846

50

1.0
1000

Damping Rate

15.0

1.0

21

図8

入力加速度と HDD の衝撃応答スペクトルとなる．そもそも，iVDR の物理規格（寸法形状）は，ユーザ要求の分析結果を基にして，作り手側では無く，ユーザの視点に立って

図93.4

iVDR 用の新規設計ダンパ

iVDR の衝撃耐性仕様と障害発生確率

図10に iVDR の床面落下時のエネルギー関係図を示す．図10（a）

策定した規格である．そこで，iVDR の寸法形状を変更せずに，耐に，それぞれ高さ h1と h2から iVDR を落下した状態を示す．高さ h1

衝撃性能の確保向上を図る方策を検討した．着目したのはダンパでの iVDR が持つ位置エネルギーmgh1は，床面に落下した瞬間に運動ある．カートリッジ内で HDD を支持するダンパ形状の工夫により，エネルギーmv12/2に変換される．ここで，m は重力加速度，v1は床固有振動数を低減させる方策を探った．図7の3つの観測点においても同様である．
面への衝突速度である．図10（a－2）

観測された加速度の挙動を基に，固有振動数低減に向けた設計指針

図10（b）に，iVDR が床面に衝突した瞬間のエネルギー分配を示を検討した．以下，ダンパ設計により，iVDR 全体の固有振動数をす．図10（b－1）において，運動エネルギーは床面からの反発エネル

低減する方策について述べる．

ギーEr1と，床面の吸収エネルギーEa1に分配される．高さ h2から落ダンパの固有振動数を下げるために，以下3つの方策を候補に挙下した場合も同様であり，図10（b－2）に示した．図10では，床面がげた．第1はダンパに減衰率の大きな材料を選定すること，第2はダ

同一材質の場合を想定している．高さ h1から落下する場合の床面のンパ厚を増加させてダンパ体積を増加させること，第3はダンパと材質と，高さ h2から落下する場合の床面の材質が異なる場合でも，カートリッジ内壁との接触面積を減少させることである．

同様のエネルギー関係が成立する．

第1の方策は，iVDR の外部から加わった衝撃加速度により，ダ異なる高さから異なる材質の床面に落下した場合について考え

ンパの柔軟性が悪影響を及ぼし，HDD を平衡位置に留めることがる．高さ h1から材質 A の床面に落下委した場合に iVDR が受ける出来ずに，HDD がカートリッジ内壁に接触する可能性がある．さエネルギーEr1と，高さ h2から材質 B の床面に落下した場合に iVDR

らに HDD 自身が発生する自己振動の増大も危惧される．第2の方が受けるエネルギーEr2が等しいとすれば，双方の落下条件下で，策は，HDD とカートリッジの寸法形状が規定されていることから，

iVDR に加わる衝撃力は等価と考えられる．

ダンパの厚みがカートリッジの内寸法に制限される．以上から，第3の方策を採用した．

iVDR コンソーシアム規格における落下耐性の評価条件を選定するに当たり，同様の考え方を用いた．図11に，iVDR コンソーシア

図9に，新規設計のダンパと HDD への実装図を示す．図9の左図に示すように，ダンパの4隅で HDD を支持し，カートリッジの内壁に接触させ支持する構造を採った．4隅を独立させたダンパでも同様の効果が期待できる．しかしながら，部品点数の増加に伴う管理・作業工数の増加や特性変動を考慮し，4隅のダンパを同一材料で結合させ一体構造とした．さらに1辺を開放してコの字型とし，HDD への装着作業を容易にするとともに誤装着を防止した．
図9の右図に，HDD にダンパを実装した図を示す．ダンパとカー
トリッジ内壁との接触面に図9の中央拡大図に示した段差を設け，接触面積を低減させ，固有振動数のさらなる低減を図った．このダンパを用いて，Model－B と同様の解析を行った．ダンパ効果を考慮
しない場合の約1.2kHz の固有振動数に対して，HDD 単体の固有振動数近傍に相当する800Hz 付近にまで，iVDR 全体の固有振動数を低減できた．次節では，耐衝撃仕様を定めたコンソーシアム規格と実機検証について詳述する．
図10

iVDR の自由落下モデル

22

表4
Steps
Step 1

落下耐性の仕様に対する障害発生確率の推定手順
ResultProcedure

Value

Item

Free drop from

Experimental

0.2 (m) height

Failure Rate

0 (%)(1) Experimental
Step 2

Free drop from1.0 (m) height

5.6 (%)

Failure Rate
(2) Standard Deviation

1.59

(σ1)
Step 3

Prediction of
0.2 (m) Free drop
Failure Rate

(1) Acceleration

2.23

Factor(2) Predicted

3.55

Standard Deviation (σ2)(3) Predicted
Failure Rate

0.0193 (%)

なわち落下高さの比の平方根で与えられる．この加速係数比を用いて，落下実験結果から障害発生確率を推定する方法を考案した．
図11

落下耐性の仕様と評価条件

表4に，障害発生確率の推定手順を示す．Step 1は，高さ0.2m から落下させた場合を示した．このとき障害は発生していない．Step

ムで設定した落下耐性の仕様と評価条件を示す．図11（a）に示した

2は，高さ1m から落下させた場合であり，障害発生確率は5.6％でように，iVDR をカーペット上の高さ1m から自由落下させた後に，あった．確率分布が正規分布に従うものと仮定すれば，標準偏差データの記録再生に支障無きことを，落下耐性の目標とした．落下（σ1）は1.59と求まる．表3の Step 3は，Step 2の結果から，高さ0.2m

試験の実測値から，iVDR 内の HDD が受ける加速度の最大値は約からの落下における障害発生確率を求める手順である．

900G であった．

落下高さの比（1/0.2）の平方根2.23を加速係数比として用いた．

カーペット上への落下は，日常起こり得る状況としては分かり

標準偏差（σ1）1.59の2.23倍が，高さ0.2m からの落下における障害

易い．しかしながら，各種素材のカーペットを想定して測定条件を発生確率の標準偏差（σ2）を与えるものと考え，これを3.55と推定

一 律 に 定 め る こ と は 困 難 で あ る． そ こ で，MIL 規 格 に 準 じ て，した．標準偏差（σ2）3.55を用いることにより，障害発生確率を50mm 厚のラワン板を落下面とした場合に，900G の加速度を受け0.0193％，すなわち193ppm と推定した．

．iVDR に加速度センサを

図9に示したダンパを採用した iVDR 製品の市場における障害発

取り付けて落下実験を行った．図11（b）に示したように，カーペッ

生確率を調査した．2007年から2013年まで約150万台の累計出荷台

ト上の高さ1m からの自由落下で HDD が受ける最大加速度は，ラ数において，約300ppm の実績値が得られた．障害解析の分析結果

ワン板上の高さ0.2m からの落下で受ける最大加速度と概ね同等でから，取り扱いに起因した障害が大半を占めていたことが判明した．

あることを実験により求め，iVDR コンソーシアムの落下耐性の仕

この実績値は，加速係数比から推定した障害発生確率と同等のオー様とした．

ダーであることが検証された．

（26）

る落下開始高さを実機により測定した障害発生確率を予測するために，ラワン板上の落下開始高さを3.5

落下試験と衝突時の加速度測定

0.2m から増加させていき，データの記録再生に障害が発生し出す

前節で述べた実機での落下試験は，図12の落下試験機（神栄テ

高さを求めた．計36個の試作 iVDR を落下させ，ラワン板上の高さ

ストマシナリー㈱製 DT－202）を用いて行った（27）．図中の白丸で0.2m からの落下では障害無しであった．落下開始高さを増加させ，囲った部分に iVDR を装着する．iVDR は電磁石付きの対向する支高さ1m から落下させて場合に障害が発生した．このとき HDD に持具で挟まれている．床面に衝突する直前に，電磁石への電源供給加わった最大加速度は，約1500G であった．落下させた36個の内，を切り，iVDR のみを床面に衝突させる．これにより，iVDR の姿

2個の iVDR に障害が発生した．障害発生確率は，5.6％に相当する．

勢を維持したまま，衝突時の加速度が測定できる．

衝撃加速度は，物体がある速度で衝突し，速度が零になるまでの図13は，1m の高さから50mm 厚ラワン板の床面に落下させた場

時間微分に相当する．この衝撃加速度と質量との積は衝撃力とも呼合の床面衝突時に得られた加速度波形の一例である．この例では，ばれる．物体への衝撃の影響は，この衝撃力の時間積分に相当する

床面衝突時の加速度の最大値は約1800G，持続時間幅は約1msec で力積，ないしは運動量によって把握できる．ある高さの iVDR が持あった．この最大加速度は，図8（b）に示した SRS の最大値と概ねつ位置エネルギーは，ラワン板上に衝突した瞬間に運動エネルギー

同値である．したがって，iVDR には図8（a）と類似形状の加速度波に変換される．ラワン板上に衝突した瞬間の速度は，エネルギー保形が加わったものと推察される．また，iVDR の質量は約0.1kg で存則より，落下高さの平方根に比例する．2つの異なる高さから落あることから，高さ1m から床面に落下した瞬間の初速は，約4.4m/

下させた場合の両者間の加速係数比は，衝突した瞬間の速度比，すsec に相当する．

23

3Q

2007

4Q

1Q

2Q

2008

3Q

4Q

1Q

2Q

2 009

3Q

4Q

SC23 Scope Change
NP Proposal
Drafting Activity
Proposed to SC23

Admitted by JTC1NPIn SC23 Ad Hoc

Action Steps

Published
BRM

NP to SC23

Voting SC23 Scope Change
Preparing NP and WD

WG6

WD => CD CD => FCD FCD =>FDIS =>IS

IS publication(Nov. 2009)
ISO/IEC 29171

Scope
Change

NP

WD

CD

FCD

FDIS

IS

Preparing

ProposingWorking

Committee
Deliberations

Reference

Approval

PublishJTC 1䠖Joint Technical Committee 1, SC䠖Sub Committee, WG䠖Working Group,
NP䠖New work item Proposal, WD䠖Working Draft, CD䠖Committee Draft,
FCD䠖Final Committee Draft, FDIS䠖Final Draft International Standard,
IS䠖International Standard, BRM: Ballot Resolution Meeting

図12

Source and Reference: The Outline of I EC Business - 2012 edition -

落下試験機
図14

iVDR ハードウエア規格の国際標準化の経緯

I SO

I EC

COUNCIL

COUNCIL
BOARD

TMB

SMB

TC1
TC2

Joint Technical Committee 1

㻶㼀㻯㻝

図13

落下試験で得られた加速度波形の一例

JTC1 / SC23

TC1 . . .
TC2 TC100/TA6. . .

IPSJ/ITSCJInternational Standardization
Promotion Organization for
iVDR Hardware Specification

JISC

SC s
Japanese Industrial
Standards Committee

JEITA

Technical
Committee

SC39

SC23 SC24 SC25 SC27JBMIASC2 SC6 SC7 SC22

SC29 SC31 SC32 SC34
SC35 SC36 SC37 SC38

SC17
SC28
SC35

“JTC1 / SC23”
䞉Chairman䠖Japan
䞉Secretariat䠖Japan
䞉National mirror committee䠖
IPSJ/ITSCJ䞉Technical area (target area):“Digital Record Reproduction
Medium for Information
Exchange and Preservation”

4．iVDR ハードウエア規格の国際標準化
現在，3種類の iVDR ハードウエア規格が存在する．最も普及している標準型 iVDR のハードウエア規格を，2009年11月に国際標準

TMB: Technical Management Board. SMB: Standardization Management Board
JBMIA: Japan Business Machine and Information System Industries Association
JEITA: Japan Electronics and Information Technology Industries Association
IPSJ: Information Processing Society of Japan, ITSCJ: Information Technology Standards Commission of Japan

規格として発行した．以下，国際標準化の経緯について述べる．

Source: The Outline of I EC Business - 2012 edition -iVDR のハードウエア規格を国際標準規格にする目的は，⑴国際

図15

国際標準化の推進組織

調達の環境変化への対応，⑵ビジネス戦略としての活用である．⑴は，1995年に発行された WTO/TBT（World Trade Organization/agree（29）．2001年に中ment on Technical Barriers to Trade）協定に基づく（28）Technical Committee 1/Sub Committee 23）であった．
前者の TA6は，ストレージメディア・データ構造と関連装置の国もこの協定に参画し，政府調達は国際標準規格品を優先して採用標準化を担当する組織である．データフォーマットやアプリケーする方針を表明している．⑵は，国際標準規格として開示し，参画

ション規格の標準化を推進している．後者の SC23は，光ディスク

企業の増加，部品調達コストの低減，独禁法のリスク低減を図るこにおける情報交換のためのディジタル記憶メディアおよびファイルとが狙いである．

フォーマットに関する標準化を担当する組織である．国際標準化の国際標準化の経緯を図14に示す．標準化作業は，2007年9月に開（30）対象とした iVDR ハードウエア規格は，カートリッジの寸法形状や．以下の2組織を，インタフェースの物理仕様を対象としている．SC23は，光ディス国際標準化の推進組織の候補に挙げた．一つ目の候補は，IEC/

ク用のカートリッジ規格の標準化も手掛けており，議長国と監事国始した．図15に，国際標準化の推進組織を示す

TC100/TA6（International Electrotechnical Commission/Technical Com-がともに日本であることなどから，iVDR ハードウエア規格の国際

mittee 100/Technical Area 6）であった．二つ目の候補は，ISO/.IEC/標準化の推進組織として選定した．図15の右側に SC23の諸元を記JTC1/SC23（International Organization for Standardization/IEC/Joint

した．

24

国際標準化作業において，2007年10月に SC23に対して，iVDRの国際標準化を発案した．2007年当時の SC23には，国際標準化のことや，2006年当時は黎明期にあった SATA インタフェースを先行して採用したことは，技術経営工学の知見活用の一環である．

対象スコープに HDD は含まれていなかった．2007年7月時点の委

当初懸念された耐衝撃性能については，iVDR 専用に新規設計し員会報告は，SC23のスコープが「情報交換用ディジタル記録媒体

たダンパを採用した．iVDR 規格で制定された寸法形状を一切変更（光記録方式の媒体およびハードディスクを除く磁気記録方式の媒することなく固有振動数を低減し，実用上支障の無い耐衝撃性能を体）および光ディスク用ファイルフォーマットの標準化等を担当す実現した．また，各種の設計技法や CAE を活用により，試作工数る」と記載されていた．対象スコープに HDD を含める変更は，の増加を抑え，目標仕様達成に向けた具現化方法を選定した．

2008年2月に SC23で承認され，同年4月に上位組織の JTC1で承認さ2002年に設立した iVDR コンソーシアムで規格化と普及促進をれた．
“ハードディスクを除く”の部分を削除する改定提案は，行った．会員企業との連携の下，2007年春に世界初となる著作権保JTC1での60日間の投票期間を経て，2008年4月に承認された．

護機能を実装したリムーバブル HDD（iVDR－S）を製品化した．同

国際標準化の制定までは，⑴ NP（New work item Proposal），⑵年9月にハードウエア規格の国際標準化作業を開始し，約2年後のWD（Working Draft）， ⑶ CD（Committee Draft）， ⑷ FCD（Final

2009年11月 に 国 際 標 準 規 格 ISO/IEC29171を 発 行 す る に 至 っ た．

CD），⑸ FDIS（Final Draft International Standard），⑹ IS（International

iVDR の国際標準化活動は，コンソーシアム設立の趣旨である「AVStandard）のプロセスを経る．SC23のスコープ改定の承認後，2008

から PC までの様々な機器で横断的に活用できるブリッジメディア」

年6月に NP と WD を同時に提案した．2008年10月に，国際 SC23の（32）．
を世界に発信する絶好の機会になったと言えよう（31）NP 承認を受けて，プロジェクト番号の29171が割り当てられた．
iVDR の国際標準化では，すでに iVDR コンソーシアムで開発した

謝辞

規格書を基に，WD の完成度を向上させた．それにより，WD から

本報は，前職勤務先の㈱日立製作所，㈱日立グローバルストレー

直接 FCD を作成し，FDIS の承認手順を省略することができた．

ジテクノロジーズ，㈱ HGST ジャパンで行った研究開発の内容をNP として認可されるためには，SC23の当時のプライマリメンバ

纏めたものである．研究開発を進めるにあたり，元㈱ HGST ジャ

8ヶ国のうち，最低5ヶ国が賛同し，かつ国際標準化作業へ貢献する

パン新事業推進本部本部長（現在㈲日本 HDD 協会会長，（一社）

ことが条件であった．WD 制定の作業と並行して，各国の代表者にiVDR コンソーシアム理事長）の釘屋文雄博士，国立大学法人山形

対して，iVDR のコンセプトを理解して頂く活動を進めた．最終的

大学大学院理工学研究科の兒玉直樹教授，元（一社）iVDR コンソーに，日本，中国，韓国，米国，オランダ（順不同）の5ヶ国が賛同し，シアム理事長（現在同社会長）の日置敏昭博士，加えて多くの皆様

2008年9月に NP が承認された．その後，2008年12月に開催されたの御指導と御協力，およびデータの御提供に対し，ここに深謝致し

SC23総会において，CD 登録と，FCD 登録を完了した．2009年6月

ます．

に FCD を完成し，7月に FDIS 登録まで完了した．FDIS に対する投票を8月に開始し，BRM（Ballot Resolution Meeting）を行い，10月

参考文献に FDIS が承認された．翌月の11月に，iVDR の国際標準規格 ISO/

（1）M. L. Lesser and J. W. Haanstra, The Random Access Memory Ac-

IEC29171が発行された．
一般的に，NP 提案から FDIS 承認までは3年程度かかる．iVDR

counting Machine, IBM, Journal Research Development, 62－71 (1957).
（2）高松久司，田中真由美，島田朗伸，情報処理システムを支えるの国際標準化は，約2年で発行まで至った．人脈の有効活用や，ストレージシステムの技術と利用動向，日立評論，76，130－134

2007年春からの iVDR 関連製品の市場投入実績が認められたこと，（1994）．

iVDR コンソーシアムで既にハードウエア規格を策定済であったことなどが，短期間で国際標準化を成し得た要因と考える．

（3）斎藤温，HDD のコンシューマ市場展開と技術課題，日本 HDD
協会セミナー招待講演（2003年7日18日開催），講演番号6，（2003）．
（4）斎藤温，西田博，コンシューマ向け HDD のトレンドとそれを5．結言．
支える技術，日立評論，88，243－246（2006）

本報では，データストレージの中核をなす HDD を可搬型とする（5）F. Kugiya, H Nishida, A. Saitou and N. Kodama, iVDR business per-リムーバブル HDD の製品設計と標準化について述べた．2000年当

spective, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320, 2894－2899

時は HDD の衝撃耐性は不十分であり，HDD を持ち運ぶことはタ(2008).

ブーであった．また，光ディスクと差別化できる記憶容量まで達し（6）稲垣幸秀，岡本宏夫，助田裕史，平井達哉，新しいコンテンツていなかった．しかしながら，高速データ転送や内蔵 CPU（Central

アクセスを可能にする S－iVDR，日立評論，88，255－258（2006）．

Processing Unit）による堅固で柔軟な著作権保護技術の実現可能性（7）電波産業会報告（ARIB），Technical Report in the Field of Broad-などの多くの特長を高く評価し，可搬型 HDD とするコンセプトを

casting, http://www.arib.or.jp/english/html/overview/rb_ej.html, (2006).

堅持した．HDD は「衝撃に弱く持ち運びは無謀」というタブーを（8）SAFIA ライセンスグループ報告，iVDR に対応したコンテンツ打破すべく，iVDR の製品開発と標準化に挑戦した．
iVDR の製品開発と標準化に際し，技術経営工学の知見を活用し保護技術（SAFIA）ライセンスグループの設立，http://www.saﬁa－lb.com/doc/zip/SAFIA－P.zip（2005）．

た．ユーザの要求事項を収集分析し，周辺技術の動向や将来有望な（9）ISO/IEC 29171: 2009, Information technology －Digitally recorded

技術の萌芽も見据えながら，要素技術の選定を行った．ユーザの使

media for information interchange and storage－ Information Versatile

い勝手を優先すべく，必要最小限の寸法形状を規格として採用した

Disk for Removable usage (iVDR) cartridge, (2009).

25（10）赤尾洋二，品質機能展開活用マニュアル1，品質展開入門，日科技連，ISBN4－8171－0527－8，（2005）．
（11）大藤正，小野道照，赤尾洋二，品質機能展開活用マニュアル2，
品質展開法⑴，日科技連，ISBN4－8171－0528－6，（2005）．
（12）大藤正，小野道照，赤尾洋二，品質機能展開活用マニュアル3，
品質展開法⑵，日科技連，ISBN4－8171－0529－4，（2005）．
（13）Serial. ATA Revision 2.6, Serial ATA Organization, Feb.15, (2007).
（14）ISO/IEC 24739－3, 2010/Coe 1: 2003, Information Technology － AT
Attachment with Packet Interface － 7, (2011).
（15）SFF Committee, SFF 8201 Speciﬁcation for Form Factor of 2.5”Disk
Drives, Rev.2.4, May 30, (2005).
（16） 一 般 社 団 法 人 iVDR コ ン ソ ー シ ア ム， 規 格 概 要（Standardtype），http://www.ivdr.org/jp/business/standard/pdf/iVDR－Outline－
HWSpec－25SATA－BasedVer2.20E_110706.pdf，（2011）.
（17）一般社団法人 iVDR コンソーシアム，規格概要（EX type），
http://www.ivdr.org/jp/business/standard/pdf/iVDR－Outline－HWSpec－
EX_Based_Ver1.30E_110704.pdf，（2011）.
（18）斎藤温，冨川忠昭，釘屋文雄，兒玉直樹，iVDR 用インタフェー
スコネクタの設計と検証，設計工学，49⑽，535－542（2014）．
（19）斎藤温，釘屋文雄，兒玉直樹，iVDR ハードウエア技術規格の開発と国際標準化，日本磁気学会，10⑸，247－253（2015）．
（20）斎藤温，冨川忠昭，釘屋文雄，兒玉直樹，iVDR カートリッジにおける耐衝撃モデルと設計検証，設計工学，50⑹，50－57（2015）．
（21）サイバネットシステム㈱発行，ANSYS 動解析セミナー（解説書），DN－0273_TG0502：1105，（2011）．
（22）サイバネットシステム㈱発行，ANSYS 動解析セミナー（解説書），DN－0268_TG0502：1105，（2011）．
（23）奥山淳，小林正人，堀口孝雄，宍田和久，衝撃応答スペクト
ル解析に基づく磁気ディスク装置のシーク目標軌道設計手法，電気学会，論文誌 D，産業部門誌，124⑴，116－123（2004）．
（24）奥山淳，堀口孝雄，宍田和久，Shock－Response Spectrum 解析に基づく磁気ディスクのセトリング残留振動低減，電気学会，産業制御研究会，85，29－34（2002）．
（25）環境試験方法－電気・電子－第2－81部，衝撃応答スペクトル合成による衝撃試験方法，JIS－C60068－2－81：2007 IEC60088－2－
81，2003．
（26）Department of Defense Test Method Standard for Environment Engineering Considerations and Laboratory Tests, MIL－STD－810F (2000).
（27）神栄テストマシナリー㈱製軽量落下試験機 DT－202，製品紹介，
http://www.shinyei－tm.co.jp/main_product_DT.html， 神 栄 テ ス ト マ
シナリー㈱．
（28）一般・共通，国際協議・協力について（WTO/TBT他），http://
www.jisc.go.jp/cooperation/index.html，日本工業標準調査会．
（29）審議会・研究会資料，WTO・TBT 協定，http://www.meti.go.jp/
committee/materials/downloadﬁles/g50913a45j.pdf，経済産業省．
（30）IEC 事業概要 2012年度版，IEC 活動推進会議編，財団法人日本規格協会（2012）．
（31）A. Saitou, F. Kugiya and N. Kodama, Standardization & Application
Expansion Activity of Removable HDD (iVDR), IEICE Transaction

Electronics, E96－C (12), 1508－1514 (2013).
（32）斎藤温，釘屋文雄，兒玉直樹，リムーバブル HDD の標準化
活動と用途拡大，電子情報通信学会磁気記録研究会招待講演，．
MR－2012－36，25－30（2012）26

創造性に着目した都市づくり・まちづくり
上野正也＊Research on the creativity for urban and community design
Masaya UENO＊

1．研究の背景1－1．創造都市論の台頭
近年，都市再生の手法として「創造都市」という概念に基づいた様々な活動が官民問わず展開されている．その背景には，重厚長大な産業の衰退によって都市経済が大幅に下降した経験があることが挙げられる．
重工業を中心とした工場が立地する都市では，地域雇用が確保されてきた他，産業連関がもたらす裾野の広がりから，その都市や地域の経済が支えられてきた．しかし，近年では，労働賃金の安い国々に製造拠点が移され，それによって工場に依拠していた地域は，産業の空洞化が起こり，経済的なダメージを受けてきたほか，都市空間にも物理的な空洞をもたらし，荒廃するといった「インナーシティ問題」を誘発してきた．
そのような中から新しい都市経済のエンジンとして注目されて

図1

ネットワークに加盟する主な都市とロゴマーク

きたのが「創造産業」である．これらは，小規模ながらも多様で水平的なネットワークを構築する産業群であり，また，使われなく

1－3．我が国における動向

なった建物や元工場・倉庫等を活用するなど，今まで価値を認めら我が国においても，少子高齢化や中心市街地の空洞化といったれなかったものに新たな価値を与える存在として，それらに備わる課題を背景に，横浜市，神戸市，札幌市，新潟市といった政令市だ

創造性が都市再生の重要な要素として位置付けられてきた．

けにとどまらず，鶴岡市や金沢市，八戸市，十和田市，神山町，木1－2．政策的発芽とネットワーク

曽町なども「創造都市」あるいは「創造農村」を標榜するなど，人

このような流れを都市政策の中で取り扱い始めたのが英国の文化・メディア・スポーツ省（DCMS）である．正確には，彼らは具口規模の大小に関わらず多くの自治体において創造性に着目した都市政策が展開されている．

体的な政策展開を有してはいなかったが，創造的な産業群について，また，2013年1月に「創造都市ネットワーク日本」が設立され，その外形を明らかにした点において創造都市論の出発点として位置

国内自治体同士の繋がりが強化されつつあるとともに，日中韓の3付けられる．また，EU が1985年より展開した「欧州文化首都」事

カ国による「東アジア文化都市」事業も始まり，文化的な交流が進業やサスティナブルシティ政策の一環として実施された「アーバン

められている．当該事業は，各国が開催都市を選出し，同時期に文パイロットプロジェクト（UPP）」「URBAN Ⅰ・Ⅱ」事業など，新化イベントを開催するもので，第1回目は横浜が選出された．

しい都市再生のための支援が行われている点も出発点として位置付けられる．
さらに大きな枠組みとしては，2004年に設立されたユネスコによる創造都市のネットワーク事業が挙げられる．これは，持続可能な発展の戦略的要素として創造性を位置づけ，都市間ネットワークを

2．研究の枠組み
以上の背景をもとに，私の研究の枠組みを以下に示す．
2－1．枠組みその－1「創造性に着目した都市政策を推進する自治体に関する研究」

構築することを目指しており，「文学，映画，音楽，工芸・民芸，デ本研究については，博士論文において，全国的な自治体の動向

ザイン，食文化，メディアアーツ」という創造産業をベースとした7を把握したとともに，それぞれの政策・事業を調査し，そこに見らつの分野を設定し，ネットワークの加盟・認定を行なっているⅰ．

れる領域の横断性や総合性について，知見を得ている．しかし，創造都市ネットワーク日本への加盟自治体が増加していることもあ＊

助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture

り，今後，より多くの自治体において，創造性に着目した都市政策が推進されることが予想されることから，新しい動向について，研

27

写真1
（左） デザイン・クリエイティブセンター神戸（KIITO）外観
写真2（右） 同上施設のイベントの様子る「黄金町バザール」が開催され，街が背負う負のイメージの払拭が目指された．そして，2009年には，前出の NPO 法人が設立され，
図2

概要とロゴ「東アジア文化都市2014横浜事業報告書」より

以降，元違法風俗店舗をアーティストが滞在制作できるようコン
バージョンし，それを運営するアーティスト・イン・レジデンス事
業を中核に，地区再生まちづくりの新しい手法として「アートによるまちづくり」が展開されている．
このように自治体が進める政策・事業に呼応・反応し，担い手が主体的にまちづくり活動を展開している例は，全国的に広く多くの存在することからも，これらの団体について，調査研究し，行政側だけの視点ではなく，担い手側・民間側の視点を加えることで，創造性に着目した都市づくり・まちづくりの総体を捉えることができると考えている．
ただし，そのような団体の多くは，活動を開始してから，そこまで長い年月を経ていないこともあり，活動をどのように評価していくのかといった尺度そのものの設定について，課題を有している

図3

創造都市政策例：デザインをテーマに文化政策・産業振興政といえる．

策・都市デザインの各分野を横断的に推進する神戸市

究を重ねていく．
特に，国や自治体が文化政策を展開するに際して，その根拠法である「文化芸術振興基本法」が2001年に制定されて以降，16年が経ち，改定版として「文化芸術基本法」が2017年6月に制定された．
ここでは，文化政策が他の分野（経済やまちづくり，観光などの分野）と連携していくことが基本理念において掲げられていることから，今後，より政策領域の横断性が求められるといえるⅱ．
一方で，文化や芸術が他の目的の達成のために「道具」として使われることへの危惧も指摘されており，「文化の道具化」問題に

写真3（左） 元違法風俗店舗のコンバージョン例：地域防犯拠点及びアーティストインレジデンススペース（リノベーション設計：曽我部研究室）
写真4（右） 昔，女性が立ち並んでいた路地は作品が展示されているついても注視する必要があるといえるⅲ．
2－2．枠組みその－2「自治体が進める創造都市政策と関連する地
域地区単位でのまちづくり（特に担い手・協働の現場）に関する研究」
次に，地域地区単位での創造性を活かしたまちづくりについて述べる．この研究の基礎は，私の前職である「NPO 法人黄金町エ
リアマネジメントセンター」が推進するまちづくりをひとつのモデ
ルとしてイメージしている．
横浜市中区の黄金町地区は，戦後より長きにわたって違法な売買春が行われる場所であった．2005年に神奈川県警察本部による一

写真5（左） 黄金町バザールオープニングの様子
写真6（右） 黄金町バザール作品展示の様子

斉取り締まりを経て，空洞化した街を再生させる取り組みが地元住
民・警察・行政の協働によって展開されてきた．その流れの中で，横浜市が推進する創造都市政策と連動し，現代アートの国際展であ2－3．枠組みその－3「国際展における市民協働に関する研究」
近年，多くの都市で開催されている国際展・芸術祭の中で，ボ28

ランティア・サポーターとして市民参加が多くうたわれており，そく「クリエイティブ・プロフェッショナル（金融サービス，法律，れらの活動は新しいテーマ型のコミュニティとして捉えることがで

ビジネス管理部門等）」が存在しているとしⅵ，これらをクリエイきると考えている．

ティブ・キャピタルと位置付け都市経済を牽引するものであり，こ

私自身，横浜トリエンナーレのサポーター事務局にてコーディ
ネーターを2013年度から2016年度まで務めており，その際，あいちれらを誘引する要素として都市の持つ多様性が重要であることを指摘したⅶ．

トリエンナーレや新潟の水と土の芸術祭，札幌国際芸術祭，さいた

このほか，E. グレイサーによれば，過去の都市が直面してきたまトリエンナーレ，瀬戸内国際芸術祭といった，大規模な国際芸術

課題を解決してきたのは，イノベーションを生みだす密度であると祭におけるサポーター（＝ボランティア）活動に触れ，その構造や指摘し，古来より都市は創造性を育むとしているⅷ．つまり，より文脈，体制や役割などが様々である一方で，今までになかった新し

高密度に都市に集まり住まうことで，多様性が育まれ，常にイノ

いコミュニティとして機能していることが見えてきたところが動機

ベーティブな状態でいられる，ということだ．

となっている．

3－2．多様性の位置付けと創造都市

当該研究対象はコミュニティ論・文化政策論の両分野の間に位

ここで，彼らの論説に出てくる「多様性」について，少しみて置するとも言え，未だ体系的な論考が少ないという特徴を持ってい

みると，その背景には，J. ジェイコブズが影響していると言われてる．しかしその実態は，多様な人材が目的を持って集まり，交流し，いる．J. ジェイコブズは，都市計画家というわけではないが，彼女

芸術祭という時限的な中で培われる関係性が，その都市において一以前と以降では都市計画の考え方が大きく変わったと言われること

つの「社会関係資本」を育む土壌となっていると考えられることかも多々ある．彼女は，近代都市計画を批判し，混合用途がもたらすら，新しいコミュニティ論として注目していきたい．

「多様性」が重要だと説いたⅸ．そして，多様性はさらなる多様性を導く可能性があることを指摘し，旧来の都市計画では設定し得なかったモデル地区を提唱しているⅹ．また，都市発展という面においても「輸入置換性」がもたらす「インプロビゼーション」が重要な要素であると指摘したⅺ．そこでは，他の地域からもたらされた技術を，自らの都市が有する自前の技術に置き換え，そこから，オ
リジナルな財やサービスを創出することができる都市が発展するという．
この輸入置換性は例えば，我が国においては，鶴見和子の「内写真7（左） 国際展やアートについて学ぶ「トリエンナーレ学校」

発的発展」に通じるものがある．鶴見は「後発国および発展途上国からの発想」として内発的発展を提唱し，それを「固有の自然生態の様子
写真8（右） 展覧会期間中に実施する活動をサポーター自身が考え系に適合し，文化遺産（伝統）に基づいて，外来の知識・技術・制度などを照合しつつ，自律的に創出する」ものとしているⅻ．

るワークショップの様子

また，内発的発展を「多様性に富む社会変化の過程である」としていることから，やはり都市が発展する過程に着目するととも

3．都市と創造性
創造性に着目した都市づくり・まちづくりについて，その研究に，その条件としての多様性を重視していることが分かる．

の枠組みを示してきたが，その中核となる概念である「創造性」とこのように，都市と創造性をめぐる論説は創造都市という概念は如何なるものであり，また，都市再生とどのように関係しているを現す議論の中核であるといえる．そこで，私なりに創造都市を定のかについて述べたい．

義すると「都市の内発性を高め，その都市の固有性を獲得するとと3－1．創造都市論の中の創造性

もに多様性に満ち，自律的な構造を有する」都市と言える．また，創造都市論の中で，その論者の一人である C. ランドリーは創造性について，今までに成し得なかった，可能性を切り開くための「アプローチ」であり，また，その「プロセス」であると言っているⅳ．また彼は，創造性を都市が直面する様々な課題に対応する力

そういった都市像に近づくプロセスもしくは手段として創造性に着目した都市政策「創造都市政策」は発現すると考えている．
現在，洋の東西を問わず多くの都市では，創造都市という概念
を政策に取り入れながら実践的に事業展開がなされている．

として位置づけ，総合的なアプローチの必要性，並びに既成概念を超えた先にある柔軟で新しい考え方の重要性について指摘している
ほか，創造性が生み出される場としての創造的環境（Creative Milieu）の重要性についても言及し，そのあり方を示している ．
ⅴ

一方で，創造階級というクラスターを発見した R. フロリダは，

4．創造都市政策とヨコハマ
ここで，創造都市という概念に基づいた都市政策を展開する横浜市について外観する．
4－1．横浜市の創造都市政策の背景・経緯

そういった層に創造性が備わるとし，彼らが集まる都市の要素とし横浜市は，2004年度より文化芸術創造都市を標榜し，創造性にて，3T（Technology Talent Tolerance）を挙げ，今日的な都市発展を着目した都市政策を推進してきた．横浜市では，都市デザインを中測る指標を創り出した．この創造階級の中には「スーパークリエイ

核にみなとみらい21地区の開発や歴史を活かしたまちづくりを推進

ティブ・コア（科学者，技術者，大学教授，詩人・小説家，アーティ

し，ウォーターフロントの開発とともに歴史的景観の保全を進めて

スト，建築家等）」という中核を担うものがあり，それらを取り巻きた．一方で，創造都市政策を推進する前の状況としては，みなと29

みらい21地区の開発の進捗が思うように進まず，また，関内地区の描かれている．それは，当時の創造都市政策を指揮した都市デザイ

テナント流出による空室率の増加などが相まって，歴史的景観を構

ナー故・北沢猛によるアーバンデザインの新たな姿勢が示されてい成する建造物もマンション開発等によって滅失していく恐れが出始ると言われる．つまり，都市計画家や都市デザイナーが考えた方向めていた．

に向かって一様に進むのではなく，都市の目指すべき像に向かうプ

そこで，当時の中田市政において，歴史的建造物をいかに保存し活用していくのかという点において，芸術文化を活かしたまちづ

ロセスにおいて多様性を生み，官民含め多くの協働の成果が積み上がることで，実像に近づいていくといった姿を想像する．

くり（都市づくり）構想が「文化芸術と観光振興による都心部活性

あたかも J. ジェイコブズが画一的な近代都市計画を批判したこ化委員会」によって進められた．また，同時期に，旧第一銀行と旧とと同じように，もしくは，横浜の都市デザインの進化を目指して

富士銀行横浜支店を横浜市が買い取り，そこの運営をアート NPO

いたのかもしれないが，多様性がさらなる多様性を呼び込み，よりに任せるという実験事業が2003年にスタートしている．これが創造的な都市となることが，目指されていたと言える．

BankART（旧銀行の建物を活用するアート団体という意味からな

その中で，注目すべき事項として「創造界隈の形成」が挙げらる造語）の始まりである．この事業の成果も含めて，政策としてまれる．図4に示す通り，横浜市の創造都市政策は都市戦略に関するとめられたのが横浜の創造都市政策の始まりである．

プランニングをベースとしており，歴史的建造物やその他，重要戦

4－2．横浜市の創造都市政策にみる計画性

略拠点を創造界隈の形成のためのコアとして位置付け，そこに，創

横浜市の創造都市政策は，4つの目標と5つのプロジェクトとい造的な人材の集積を図ることで，市街地活性化を目指している．まう形が示されて始まった．ここでは，政策のスタート地点とゴールた，この戦略図は横浜市が進めてきた都市デザインに上書きされた地点のみが示されるという，極めてプロセスフリーな都市政策像が図であるともいえ，まさに次なる展開としても位置付けることができる．
さらには，この戦略図は他都市には見られない横浜独自の手法であり，創造産業あるいは芸術文化の視点から語られることが多い
創造都市論において，アーバンデザイン論，あるいは計画論の視点から創造都市を先導した事例として，位置付けることができる．
4－3．自治体が抱える課題
一方で，現在の横浜市の創造都市政策は，中田市政から林市政へと引き継がれている．そして，市長部局であった「創造都市事業本部」から「文化観光局」となり，当初の「文化芸術」「産業振興」「都市デザイン」といった3つの政策領域にまたがる横断性や，そこにみられる政策の総合性は薄まってきていると言わざるを得ない．
そのような推進体制の維持，政策立案当初のコンセプト継承は，自治体が政策を推進する際の共通課題でもある．
5．今後の研究展開

図4

横浜のクリエイティブシティ構想におけるエリア戦略図

以上より，現在進めている調査事項を基に今後の研究について展望する．
現在，研究の枠組みにおいて挙げた3つめの研究テーマ「国際展における市民協働」を中心に調査研究を進めている．
国際展と言っても，現在我が国においては，非常に多くの事例が存在する．そこで，私の研究では，政策的な展開であることを踏まえ，まずは，自治体が主催するものを基本としたい．
そこで，自治体が主催する国際展の代表例として「水と土の芸術祭」「あいちトリエンナーレ」「横浜トリエンナーレ」の3つにおいて，国際展と市民との関わり方を図5，6，7に示す．

写真9 創造界隈拠点（左上：ヨコハマ創造都市センター/右上：急な坂スタジオ/左下：BankART Studio NYK 右下：象の鼻テ
ラス）

30

次に「あいちトリエンナーレ」であるが，こちらは，主会場の他に，都市を超えて会場を設定し，展開されている．この会場が置かれている都市はそれぞれのまちづくりが展開されており，また，
名古屋市内においても，街中展開されている地区は固有にまちづく
りが進められてきた場所でもあることから，既存の複数の核を利用し，総体として国際展を見せていることから複核型といえる．
最後に「横浜トリエンナーレ」であるが，こちらは，関内・関外，
みなとみらい21地区という横浜の都心部と言われる地区をベースに，それぞれが，国際展と連動しながらも，先に述べた創造界隈という，ある種の独立性を持った活動が同時に展開されている．そして，サポーターは国際展に帰属しながらも，他の創造界隈拠点の活動にも参加するなど，求心性が一点に集中しない円心型の相を呈しているといえる．
図5

水と土の芸術祭にみる市民協働

以上，国際展と市民協働の構造をやや雑駁ではあるが，まとめてみた．ここで分かることは，各都市によって組織体制から国際展の作り方，市民参加の仕組みが異なり，それぞれに構造的特徴を有しているという点である．
今後は，他の国際展についても知見を得て，市民がいかに参加し，本当の意味での協働が行われているのか，という点を明らかにするとともに，政策や事業のための道具となっていないか，という批判的な視点も有しながら研究を進めていきたいと考えている．
最後に，国際展における市民協働について，全国的なネットワー
クが構築されていることを紹介する．
このネットワークは「全国サポーターズミーティング」と称し，2015年に「水と土の芸術祭市民サポーターズ」の呼びかけによって始まった．
動機としては，国際展が全国的な展開を見せる一方で，展覧会

図6

あいちトリエンナーレにみる市民協働をつくるプロパーが不足する，または，漂流する問題もさることながら，市民が関わることへの難しさや継続していくことへの課題などがそれぞれの都市で考えられてきた経験を背景に，それらがネッ
トワーク化することで，課題共有から市民協働のあり方を議論する場として誕生した．
以降，毎年開催されており，昨年は「あいちトリエンナーレ」
をきっかけに集まったボランティア有志が主導する形で名古屋市にて開催された．ここでは，展覧会を見て回るガイドツアーから始まり，あいちトリエンナーレを契機に生まれた名古屋市内の市民団体と各都市の国際展ボランティア団体との交流が行われた．
今年は，横浜トリエンナーレサポーターがホストとなり「ネットワークの力とベクトル～協働が描くパースペクティブ～」と題して，国際展における市民協働がどこに向かっていくのかという点について議論が行われた．特に，国際展が目指すべき目標とは別に，
サポーター団体独自の目標設定，あるいはビジョン・ミッションの構築が重要であるということが共通の理解として共有が図られた．

図7

横浜トリエンナーレにみる市民協働

一方で，ネットワーク化の意義や今後の展開については，時間切れとなり，議論が深まることはなかったが，今後の課題として，次回

まず「水と土の芸術祭」では，市民プロジェクトというプログ
ラムが用意され，国際展を単なるアーティストの発表や作品鑑賞の「水と土の芸術祭」に合わせて開催される第4回全国サポーターズ
ミーティングに引き継がれている．

場とせず，市民の創造性を高める機会と位置付け，市内で100を超以上のように，自治体主導で進められている国際展においても，える市民主導のプロジェクトが進められていることから，国際展を市民が参画し，主体性を持って活動を展開しており，また，その意

核とした衛星的な構造を有していると考える．

義も社会的に認められつつある中で，こういった動きについても，

31

継続的に関わりながら，新しいコミュニティとして捉え，その構造や価値を明らかにしていきたいと考えている．

写真10（左） 全国サポーターズミーティング集合写真
写真11（右） 横浜トリエンナーレサポーターによる発表
参考文献
ⅰ

UNESCO Creative City Network「MISSION STATEMENT」

ⅱ

文化庁「文化芸術基本法」

ⅲ

日本文化政策学会第11回年次研究大会「公開ラウンド・レーブ
ル：文化芸術に関わる法制度を問う～文化芸術振興基本法の改正，文化財保護法，障害者のための文化法」
C. ランドリー「創造的都市都市再生のための道具箱」日本論ⅳ

評社，P15，2003ⅴ

同上，P168－180
R. フロリダ「クリエイティブ都市経済論」日本論評社，P40，

ⅵ

2010
ⅶ

同上，P45
E. グ レ イ サ ー「 都 市 は 人 類 最 高 の 発 明 で あ る 」NTT 出 版，

ⅷ

P10，2012
ⅸ J. ジェイコブズ「［新版］アメリア大都市の死と生」鹿島出版会，
P167，2010
ⅹ

同上，P174

ⅺ J. ジェイコブズ「発展する地域，衰退する地域地域が自立するための経済学」筑摩書房，P168，2012ⅻ

鶴見和子「第2章内発的発展論の系譜」/川田侃編「内発的発展論」東京大学出版会，P48，1989



同上，P4932

Study on Optical Devices Based on Single-Polarization Photonic Crystal Fiber
Zejun ZHANG*

I．INTRODUCTION
In the last four decades, telecommunication industry and sensing tech-(PDM), etc. Several polarizing optical devices play an indispensable role in
PDM system and optical-ﬁber sensing system. Among polarizing opticalnology has been revolutionized with the development of optical ﬁber tech-devices, polarization splitter (PS), which can split a light beam into two or-

nology. Compare with the traditional telecommunication systems, optical

thogonal polarization states, is very important component in coherent opti-

communication systems are famous for their high-speed and large-capacity

cal communication system. In 2003, a PS with dual-core PCF has been pro-transmission capabilities. With the continuous development of optical ﬁbers

posed by Zhang and Yang［11］. An extinction ratio (ER) of -11 dB and a

and high-performance optical devices as well as the multiplexing communi-

bandwidth of 80 nm can be achieved in this PS. After that, several kinds ofcation systems, the IoT (Internet of things) society has been further realized,

PSs based on new structure of PCFs were proposed［12］－［17］. In 2004, Saitoh

which makes our daily life more convenient.

etal. proposed a PS using three-core PCF, which has an ER better than -20

In recent years, many new types of ﬁbers have been designed and fabri-dB and a bandwidth of 37 nm with a device length of 1.9 mm［12］. In 2013, Lu

cated for optic telecommunication and sensing applications. Photonic

etal. proposed a PS based on three-core PCF which has an ER as low as -20,, is a new technology that paves the way in opticalcrystal ﬁber (PCF)［1］［2］dB and a bandwidth of 400 nm［17］. However, this splitter has long coupling

communication due to its ﬂexible structure and the special properties.

lengths of x- and y-polarization modes, and there is a quite large difference

According to the different light wave guided mechanisms, PCF can be

between the two kinds of coupling lengths. This makes the design of PS

generally divided into two categories: the holey ﬁber (HF) that light wave

become complicated. Although many new kinds of PSs based on PCF haveconﬁnement using total internal reﬂection at the core-cladding boundary;

been proposed, none of them can realize the cross-talk-free separation.

another kind of PCF is called photonic band-gap (PBG) ﬁber that light is

My research is mainly focus on the design of high-performance

conﬁned by the photonic band-gap which is generated by setting a periodic

polarizing optical devices which have a great application potential in the

structure in the cladding region. In comparison to conventional optical ﬁber,

future. In this paper, I will mainly introduce a cross-talk free PS based on the

PCF shows basic properties like large birefringence, non-linearity andsingle-polarized EC-CHFs. In part II, I will brieﬂy explain the coupled

single polarization property that can be tailored to achieve extraordinarymode theory that I used in this design. A design example of cross-talk free

outputs . One of these properties is the absolutely single polarization

PS is given in part III, including the geometric parameters, the lighttransmission and a number of single-polarized PCF structures have been

propagation characteristic and the structural tolerance. Finally, the［2］proposed. Utilizing an asymmetric core or cladding distribution that

［3］
－［10］

conclusion and future works.

caused by adjusting the arrangement or shapes of the air holes, large
birefringence can be obtained, and the single-polarization property can be

II．PRINCIPLE OF CROSS-TALK FREE PS

easily realized. In 2007, elliptical-hole core circular-hole holey ﬁber (EC-In this section, I will brieﬂy introduce the design principle of a cross-talkCHF), a novel single-polarized holey ﬁber with a core consisting offree PS. In recent decades, most studies on PSs based on PCF have a multi-

elliptical-holes, has been proposed for achieving the single polarizationcore distribution and achieve the polarization splitting by using the cou-transmission easily［6］. Simulation results illustrate that an EC-CHF can bepling length difference between x- and y-polarizations. However, for thiseasily designed to transmit only the x- or y-polarization by changing thekind of PSs, it is necessary to discuss their extinction ratio (ER). While formajor axis direction of the elliptical-holes in core region. Moreover, a PBG

the proposed PS in my research, it consists with three PCFs in parallel, as

ﬁber with elliptical-hole lattice core has also been proposed that can achieve

shown in Fig. 1. An polarization independent holey ﬁber in the middle as the

single polarization with a wide bandwidth of 420nm［10］. So far, we can see

input waveguide, and two single-polarized PCFs at both sides as two output

that the single-polarization PCFs have been widely studied.

waveguides. When the phase matching condition between three waveguides

Multiplexing communication systems can effectively improve the infor-

are perfectly satisﬁed, then an arbitrary polarized incident light will be com-mation transmission capacity, such as time division multiplexing (TDM),

pletely separated into two orthogonal polarized compo-nents and coupledfrequency division multiplexing (FDM), polarization division multiplexing

into their corresponding single-polarization PCF. Even if the phasematching condition can not be perfectly satisﬁed, the uncoupled

Zejun ZHANG（張 沢君）* 助教 電気電子情報工学科
Assistant Professor, Dept. of Electrical, Electronics, and Information
Engineeringpolarization component will remain in the middle waveguide, while for the
output waveguides, there is still only one polarization exists. Therefore, theER for each output waveguide is 0, and the cross-talk free property is

33

Fig. 2. Cross-section view of a yEC-CHF［7］.

Fig. 1. Schematic of a cross-talk free PS with three PCFs in parallel.
Fig. 3. Equivalent refractive index distribution in the radial direction

achieved.
Since the polarization splitting are independent to each other, then themode coupling can be analyzed independently. Such as for x-polarization

through the core center of a yEC-CHF.
polarization property easily. A cross-section view of an EC-CHF with one-splitting, it is necessary to only consider the analysis between input wave-

ring elliptical hole core whose major axis is aligned along the y direction is

guide and only x-polarized output waveguide. According to the coupledindicated in Fig. 2. When the circular holes of the cladding are isotropic, themode theory, the mode coupling equation two waveguides (waveguide a andbirefringence only in the core region can be achieved by introducingb)is given as follows,

elliptical-holes in the core region, and the absolutely single polarization

æ β a κ ab ö÷d æçΦ1 ö÷÷ç ÷÷ = -iççççèκ ba β b ÷÷ø
dz ççèΦ 2 ÷øæΦ1 ö÷çç ÷÷èççΦ ÷ø
2(1)

transmission also can be realized with appropriate air hole parameters. If
dx<dy, the ﬁber will be a yEC-CHF that transmits only the y-polarized wave.

where βa and βb are the propagation constants of two isolated

Fig. 3 shows the equivalent refractive index distribution for the x- andwaveguides, and κab and κba represent the coupling coefﬁcients between two

y-polarizations in the radial direction through the core center of a yEC-CHF,

waveguides. Based on the coupling equation, we note that coupling length

respectively. For the y-polarized wave, compared with the cladding region,

Lc can be calculated by

the core region has higher effective refractive index of fundamental space-

0.5λ
Lc =
neff,e - neff,o(2)where λ is the operation wavelength, neff,e and neff,o are the effective

ﬁlling mode (FSM). On the other hand, for the x-polarized wave, the coreregion has the lower effective refractive index of FSM. Therefore, the single-polarization transmission can be achieved. If dx>dy by exchanging theindices of the even and odd modes for x-polarization or y-polarization. In a

directions of the major and minor axes of the elliptical-holes, only the

coupled system, the coupling efﬁciency F between the two adjacentx-polarized wave can be transmitted. This kind of EC-CHF is referred to as

waveguides is deﬁned as

an xEC-CHF. In addition, if dx＝dy<dC, both of the x and y-polarized waves
2

æç n - n ö÷eff,2 ÷F = 1 - çç eff,1÷çè neff,e - neff,o ÷÷ø(3)can be transmitted simultaneously and we refer to it as a circular-hole corecircular-hole holey ﬁber (CC-CHF) in this research.

In order to design the PS, all the coupled modes and isolated modes arecalculated by FV-FEM in this paper.
After explain the design principle of cross-talk free PS, I will brieﬂy
introduce the single-polarized EC-CHF［7］. For a conventional PCF, whose
cladding region is consisted by periodic air holes and the core region isformed by defecting an air hole, the structure is isotropic, and both x andy-polarization can be propagated. However, EC-CHFs which have elliptical
air holes in the core region to destroy symmetry can achieve single-

III．DESIGN OF PS BASED ON EC-CHF
In this section, referring my paper［18］and［19］, I will brieﬂy introduce myresearch through two design examples of PSs based on large hole and small
hole EC-CHFs, respectively.
A. Design of PS With Large Hole EC-CHFs
Firstly, I will give the design examples of PS with large hole EC-CHFs(air ﬁlling fraction in core is 36.7%)［18］. In practical design, in order to34

Fig. 6. Super mode ﬁeld distributions of the x-polarization.

Fig. 4. Effective refractive indices neff of the CC-CHF and xEC-CHF as afunction of the air ﬁlling fraction［18］.
Fig. 7. Super mode ﬁeld distributions of the y-polarization.

Fig. 5. Magnetic ﬁeld distributions for three phase matching EC-CHFs.
reduce the insertion loss, it is necessary to satisfy the phase matchingcondition based on the coupled mode theory. In this study, the parameters of
the reference waveguide yEC-CHF are set as follows: the lattice pitch is Λ＝1.24 µm, the refractive indices of background material silica and air holes
are n1＝1.45 and n2＝1, respectively, the operating wavelength is λ＝1.55µm, the cladding hole size is dC＝0.65Λ , the major axis diameter is dy1＝0.9

Fig. 8. Normalized power along the propagation distance［18］.

Λ , and the ellipticity is dy1/dx1＝2. Under such conditions, the air hole sizes
in the core region of the CC-CHF and xEC-CHF are determined by meetingthe phase matching condition with the reference waveguide yEC-CHF.
Figure 4 shows the effective refractive indices neff of the CC-CHF and xECCHF as a function of air ﬁlling fraction. The blue line represents theeffective refractive index of the yEC-CHF. The phase matching core holesizes are dx2＝0.6125Λ for the CC-CHF, and corresponds to dx3＝0.9175Λ
for the xEC-CHF. The magnetic ﬁeld distributions for each EC-CHF are
shown in Figure 5. The mode ﬁeld diameter for each structure is almost thesame.
After we determined the hole sizes of each waveguide, the mode
couplings of x- and y-polarization have also been discussed. Here, we set thecore distance is 2Λ , and the super mode (even or odd modes) ﬁeld
distributions of each polarization are illustrated in Fig. 6 and 7, respectively.
The calculated coupling lengths are Lx＝638 µm and Ly＝622 µm. In thisresearch the average length has been adopted and the device length is set toFig. 9. Modal effective indices of x- and y-polarized modes and cladding
effective index of a small hole yEC-CHF as a function of wavelength; the inset is a cross view of a 3-ring core small hole yECCHF.

L＝630 µm. Normalized power along propagation distance of input and49.98%, the loss due to the difference of the cou-pling length is almost

output waveguides are given in Fig. 8. Assuming that a 45-degree polarized

negligible.

light is incident on the CC-CHF, there is a slight deviation in the graph of thexEC-CHF and yEC-CHF according to the dif-ference of the coupling length.
However, the normalized power at 630 µm of each wavguide is about

B. Design of PS With Small Hole EC-CHFs
After we designed the PS with the large hole EC-CHFs which have a

35

Fig. 10. Effective indices of the FSM in core region of the CC-CHF andxEC-CHF as a function of the air ﬁlling fraction［19］.

Fig. 11. Normalized power along the PS with the small hole EC-CHFs［19］.
strong optical conﬁnement of the waveguide, in order to obtain a Gaussian
like mode ﬁeld distribution which can improve the connectivity between theFig. 12. Coupling efﬁciencies of the PS with the large hole EC-CHFs
against the random deviation of all the air holes［19］.

Fig. 13. Coupling efﬁciencies of the PS with the small hole EC-CHFs
against the random deviation of all the air holes［19］.
＝1933 µm, respectively. The de-vice length is set to L＝1940 µm.

EC-CHF and a standard SMF, we designed the PS with small hole EC-

The normalized power against propagation distance is illustrated in Fig.

CHFs［19］. The parameters of yEC-CHF are set as follows: dy1＝0.3Λ for the

11. The power of incident light in CC-CHF is almost 0 at 1940 µm, andmajor axis of elliptical holes, circular holes in cladding is dc＝0.22Λ . The

x-polarized wave, y-polarized wave can be completely divided.

cross section of the small hole yEC-CHF is shown in the inset of Fig. 9, it

IV．TOLERANCE AND WAVELENGTH DEPENDENCE OF PS

can be seen that the ﬁber includes three rings of elliptical holes in the core

Considering the current fabrication technology of PCF, the biggest prob-

region to increase the optical conﬁnement since the EC-CHF is weakly

lem in the fabrication process of EC-CHFs is the deviation of the circular or

guiding waveguide with the small holes. The modal effective indices of theelliptical air holes away from the initial parameter values. So we discussed

two orthogonal polarization and the cladding effective index of the yEC-

the effect of the deviation of the geometric parameters designed with the

CHF as a function of wavelength are also shown in Fig. 9. From 0.8 µm to 2

large and small hole EC-CHFs. Since the air holes deviate irregularly inµm, only y-polarized mode can be guided well in the ﬁber core because its

fabrication, we investigated the coupling efﬁciency of the PS against all air

modal effective index is obviously higher than the cladding effective index,

holes varies randomly from the initial parameters. The parameters of eachwhereas the x-polarized mode is lower than the cladding effective index.

large hole EC-CHF are set to be as follows which can split light into two

Since EC-CHF with small holes has much more air holes than that withorthogonal states completely: dy1＝0.9Λ for the yEC-CHF, dx2＝0.6126Λ forlarge holes, in order to reduce the calculation cost, here we meet the matchthe CC-CHF, dx3＝0.9174Λ for the xEC-CHF, the ellipticity is dmajor/dminor＝

the phase condition of each EC-CHF by calculating only the FSM of core

2, dC＝0.65Λ for the holes in cladding, each core is separated from theregion. Fig. 10 illustrates the vary of effective indices for the CC-CHF andadjacent cores by two air holes, and the device length is ﬁxed to 630 µm.

xEC-CHF as a function of air ﬁlling fraction by the two design methods

Fig. 12 shows the coupling efﬁciency of the PS with the large hole EC-CHFs

mentioned above. The phase matched holes in the core region for eachagainst the random deviation of all the air holes. It can be observed that the

waveguide are dx2＝0.2022Λ for the CC-CHF and dx3＝0.3Λ for the xEC-

coupling efﬁciency is almost 90% when the deviation is smaller than 0.4%

CHF. The distance between two adjacent core region is set to 3Λ and theof their initial parameters, and the coupling efﬁciency is better than 60%

estimated coupling lengths for x- and y-polarization are Lx＝1947 µm and Lx

when the deviation is smaller than 1% of the initial parameters. On the other

36

TABLE I PS WITH LARGE EC-CHF: COUPLING EFFICIENCY VERSUSTHE DEVIATION FOR DIFFERENT PARTS OF THE DEVICEPARAMETERS AT EACH DEVIATION LEVEL

Fig. 14. Coupling efﬁciency of the PS versus the light wavelength［19］.
TABLE II PS WITH SMALL EC-CHF: COUPLING EFFICIENCY VERSUSTHE DEVIATION FOR DIFFERENT PARTS OF THE DEVICEPARAMETERS AT EACH DEVIATION LEVEL

hand, Fig. 13 shows the coupling efﬁciency of the PS with the small holeFig. 15. Effective index of the yEC-CHF versus wavelength［19］.

EC-CHFs designed in section 3 against the random deviation of all the airholes. Compared with the condition in Fig. 12, the coupling efﬁciency is

In order to achieve the wide-band transmission, we have also investigat-

better than 90% when the deviation is smaller than 3% of their initial pa-

ed the wavelength dependence of the PS with the large and small hole EC-

rameters, and the coupling efﬁciency is better than 60% when the deviation

CHFs, respectively, as shown in Fig. 14. The proposed PS with the large

is smaller than 5% of the initial parameters. The PS with the small hole EC-

hole EC-CHFs has a coupling efﬁciency better than 20 dB at 1.55µm and a

CHFs has a higher tolerance than the splitter with the large hole EC-CHFs

bandwidth of 50 nm from 1.52 to 1.57 µm, the PS with the small hole EC-

because it has more elliptical air holes in core region which lead to reducing

CHFs exhibits a wider bandwidth of 160 nm from 1.47 to 1.63 µm. That is

the average of deviation and decrease the impact to effective index of the

because the EC-CHF with small holes is a weakly guiding, and the effective

waveguide.

index of the waveguide varies slightly versus wavelength, as shown in Fig.

Moreover, we have also examined the coupling efﬁciency versus the de-

15. So the proposed small hole PS has a wider bandwidth.

viation for the respective hole sizes of each region, as shown in Table I and
Table II. Here, all the hole sizes of the deviation part are varied with thesame extent, such as if only the holes in xEC-CHF core region are ex-

V．CONCLUSION
In this paper, we designed a novel PS using the single-polarized EC-

panded 1%, the coupling efﬁciency of the PS with small hole EC-CHFs will

CHFs which can divide the incident light into two orthogonal states

decrease to 87.7%. Compared with the random deviation of all the holes

completely without any cross-talk. We employed two methods to satisfy thementioned above, the deviation for one part of the device with same extent

phase matching condition between three waveguides, i.e., the effective

leads to worse coupling efﬁciency. It can be observed that the couplingindex of each isolated waveguide and the only FSM of core region. Finally,

efﬁciency with deviation in the core regions is much worse than the varies inthe tol-erance and wavelength dependence of our designed two PSs with thethe cladding, that is because in a EC-CHF, the effective index is sensitive tolarge hole EC-CHFs and small hole EC-CHFs have also been investigated,the hole sizes in the core region. So if we design this type of PS using otherre-spectively.

kinds of single-polarized PCFs

which have less holes or no holes in the

［3］
［10］
－

core region, it may be possible to obtain a device with larger tolerance.

REFERENCES

In addition, the splice loss between an EC-CHF and a SMF should also［1］J. C. Knight, T. A. Birks, P. St. J. Russell, and D. M. Atkin, All-silica

been considered, according to［22］, the splice loss is not so large by adjusting

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38

微生物由来生物活性天然物の全合成と新規有機分子触媒反応の開発
山田健＊

Total synthesis of bioactive microbial metabolites and development of new organocatalytic reactions
Takeshi Yamada ＊1．緒言

既存薬は，原虫の種類や感染ステージによって有効性が異なり，耐天然には，有用な効能を示す有機化合物が多く存在するため，性虫の出現も問題となっている．そのため，原虫の種類，感染ス

古くから天然物をリードに医薬品や農薬などの実用的な機能性分子テージを問わない，副作用の少ない新規作用機序を有した抗トリパが開発されてきた．前所属である北里生命科学研究所では，2015年

ノソーマ薬の開発が地球規模で望まれている．

にノーベル生理学・医学賞を受賞した大村智特別栄誉教授を中心に，微生物由来天然有機化合物をリードとした抗感染症薬の開発に（1－5）

3．抗トリパノソーマ活性を有するマングロマイシン類の全合成．これまでに，既存薬と同等以上の強力な抗北里研究所では，2013年，西表島の土壌より採取した放線菌

MRSA（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌），抗 VRE（バンコマイシ

Lechevalieria aerocolonigenes K－10－0216の培養液から，九種のマンン耐性腸球菌）活性を有するボトロマイシン類の全合成（6），“顧みグロマイシンを見出している（10）．マングロマイシン A（1）は，炭取り組んできたられない病”として知られるアフリカ睡眠病の起因寄生虫であるト

素15員環内にδ－ラクトン，多置換エーテル環を含む高度にひずんだ（7），および，特異な
リパノソーマに有効なマングロマイシン A（1）三環性骨格を有し，水酸基やケトンなどの官能基，四置換炭素，五インドリンスピロアミナール骨格を有するネオキサリン類の全合成

連続不斉中心を含む8つの不斉中心が密集しており，その特異な分（8，9）．本報では，抗トリパノソーマ活性を有するを達成した（図1）子構造から，生合成や合成化学の見地から注目を浴びている天然物

マングロマイシン A（1）とネオキサリン類の全合成，およびそので あ る． さ ら に1は， 既 存 薬（ エ フ ロ ニ チ ン：IC50＝2.3μg/ml：

過程で新規に開発した有機分子触媒反応について記す．

against Tripanosoma b.b.）と同等の抗トリパノソーマ活性（IC50＝2.4μg/ml）を示し，生物活性においても魅力的である．マングロマイ
シン類は，既存の薬剤とは全く異なる構造であることから新規な作用機序が期待され，また，抗菌活性を示さないことから，トリパノ
ソーマ原虫特異な薬剤リードとして有望である．しかし，1の平面構造は決定されているものの，その立体化学は，相対立体配置の推定に留まっている．また，培養による1の供給には限界がある．そこでまず，マングロマイシン A（1）の全合成により，不明である

図1．微生物由来天然物

絶対立体配置を決定し，抗トリパノソーマ薬の開発に向けた構造活性相関研究に取り組むこととした．

2．“顧みられない病”アフリカ睡眠病

3－1．多置換テトラヒドロフラン環の立体選択的構築

1927年にペニシリンが発見されて以来，先進国では，医療・創Smith らの手法を用い（11），オキサゾリジノン3とグリセルアルデ

薬技術の発達，生活環境の改善により，多くの感染症が撲滅あるいヒド4との Evans アルドール反応により，アルドール付加体5を高収は治癒可能になった．しかし，開発途上国では，未だ生活環境が悪率かつ，高立体選択的に合成した（図2）．続いて5の水酸基を TBS

く，億単位の患者がいるにもかかわらず，経済的採算が見込めず製基で保護した後，アミド部を還元，Ms 化し，シアン化ナトリウム

薬企業による治療薬の開発が滞っている“顧みられない病”がある．

と反応させることで6を4行程77％収率で合成した．シアノ体6に対トリパノソーマは，代表的な“顧みられない病”であるアフリ

し，MeLi を作用させ，加水分解をすることでケトン7へ誘導した．

カ睡眠病とシャーガス病の原因寄生虫であり，アフリカ睡眠病は年最後に，TBS 基を除去して，γ－ヒドロキシケトン8とヘミアセター

間推定感染者が1830万人，死亡者が5万人に及ぶ．しかし，流行域

ル体9の平衡混合物を得た．合成した8と9の混合物に対し，シリルの経済的背景から，エフロルニチン（1978年）以降，新規薬剤が出エノールエーテル10存在下，様々なルイス酸，あるいはブレンスておらず未だ古典的な副作用の強い薬剤が用いられている．また，テッド酸を作用させたところ，ジクロロメタン溶媒中，－78℃で＊がシングルジアステレオマーとして良好な収率で得ることができ

BF3・Et2O 作用させた場合に，望む多置換テトラヒドロフラン体11

助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material and Life Chemistry

た．

39

図4．アルドールカップリング

図2．多置換テトラヒドロフラン環の立体選択的構築

3－2．立体選択的なβラクトン化を利用したアルドール反応前駆体の合成Peters の報告（12）を参考に，4－ペンテナール（12）とバレリルブ

図5．立体化学の決定

ロミド（13）を触媒14存在下で反応させることにより，高立体選択
的に，βラクトン15を得ることができた（図3）．βラクトン構造は，オールをアセトニド化した22の ROESY 解析により決定した（図5）．

続くアルドール反応条件において，脱離を誘発させたため，得られ

なお，アルドール付加反応の際，立体化学は未決定であるが異性体

た15のβラクトンを還元，シリル化して16へ導いたのち，アリル位が18％で生成することを確認している．

の酸化，還元を経てケトン体17を合成した．

3－4．マングロマイシン A（1）の全合成
ジオール21の水酸基を MEM 基で保護し，オレフィンの還元，二つの TBS 基の除去，そして第一級アルコール選択的な保護を経てモノオール体23を合成した（図6）．メチルエステル部を加水分解し，椎名マクロラクトン化（15）を行って，15員環ラクトン体24を合成した．続いて，シリル基を除去し，酸化，エステル化を行い，メチルエステル体25へと高収率で導いた．得られた25を THF 中，加熱還流条件下，LHMDS を滴下することにより Dieckmann 環化が進行し，望むジヒドロピラン体26を合成することができた．生成物26は，空気中で不安定であり，容易にピランへと酸化されたため，精製することなく，続く水酸基の脱保護を行った．すなわち，Dieckmann 反
応粗生成物26を，1，
3－プロパンジチオール存在下，BF3・Et2O で処図3．アルドール反応前駆体の立体選択的合成

理することで，テトラオール体27を2行程76％と高収率で得ることができた．ジヒドロピラン構造を有するテトラオール体27の化学選

3－3．多置換 THF 体とケトンユニットのアルドールカップリング
アルデヒド11を酸化，メチル化しエステル体18を高収率で得た択的な酸化は困難であったため，トリメチルボロキシンを用いて，
1，2－ジオールの保護，続く Albright・Goldman 酸化（16）により望む水（図4）．続いて，アセトニド基を除去し，第一級水酸基に TBS 基，

酸基を選択的に酸化したアセチルマングロマイシン28を合成した．

第二級水酸基に BOM 基を導入した後，シリル基の除去，第一級水なお，ボロン酸エステルは，酸化反応の後処理で容易に除去された．

酸基の酸化を経て，アルドール反応前駆体となるアルデヒド19を5最後にアセチル基を加水分解して，マングロマイシン A（1）の初行程91％収率で合成した．次に，アルデヒド19とケトン体17のアルの全合成を達成した．得られたマングロマイシン A の各種スペク

ドール反応を検討した．Collum らの反応条件（13）を適用したところ，

トルデータは，天然のマングロマイシン A のスペクトルデータと望む anti アルドール生成物20を優先的に68％収率で得ることができ完全に一致し，図に示すとおり1の絶対立体配置を決定した（7）．
以上のように，γ －ヒドロキシケトンとシリルエノールエーテル

た．
生成物の第二級水酸基の立体化学は，新 Mosher 法を用いて図示の環化アルキル化反応による多置換 THF 環の立体選択的合成，anti

した通り決定した．また，メチル基の立体化学は，20のケトンを選択的アルドール付加反応，及び，Dieckmanm 環化を鍵に抗トリにより anti 選択的に還元して21とした後，1，
3－ジ

パノソーマ活性を有するマングロマイシン A の初の不斉全合成をEvans の手法

（14）

40

を不斉合成し（19），2工程を経て，トリクロロアセトイミデート体33
へ導いた（図8）．イミデート33に対し，BF3・Et2O 存在下，プレニ
ルスズ34を作用させることで，高収率かつ高立体選択的に橋頭位にリバースプレニル基を導入した．続いて，4工程を経て対応するアルデヒド体36へ導いた．

図8．立体選択的なリバースプレニル基の導入
図6．マングロマイシン A（1）の全合成達成した．その結果，不明であったマングロマイシン A の絶対立

4－2．インドリンスピロアミナール骨格の立体選択的構築
アルデヒド体36に対し，ホウ酸存在下，イソシアノアセテート体構造を明らかにできた．現在，合成したマングロマイシン A，及37を作用させることで，ジアステレオ混合物としてα－ヒドロキシア

び，その合成中間体の生物活性を評価しているところである．

（20）．α－ヒドロキシア
ミド体38（9R：9S＝1：2）を合成した（図9）－38からは，インドリンスピロアミナール骨格を構築でミド体（9S）
4．インドリンスピロアミナール骨格を有するネオキサリン類の全合成きなかったため，酸化・還元により9R 体を主生成物として得た（9R：9S＝9.5：1.0）．次に，適した位置にアミノ基を有するインド

ネオキサリン（2）は，北里研究所において，糸状菌 Aspergillus

リン40へ導き，ジアステレオマーを分離した．様々な条件検討の結japonicus Fg－551の培養液から単離された天然有機化合物であり（17），果，（9R）－40を H2O2・urea，NaWO4で酸化し（21），原料消失時後に，チューブリン重合阻害活性を示す（18）．2は，インドリンスピロアミ

系中に PbO2と酢酸を添加することで，1ポットで環状ニトロン体43

ナール，E－デヒドロヒスチジン，橋頭位にリバースプレニル基がを高収率で得ることができた．続いて，低温下，TBAOH で処理す

連結して三連続第四級炭素を形成した複雑な構造を有し，類縁天然ることで，インドリンスピロアミナール体（9R）－44を単一生成物

物が10種報告されている．これまでに生合成研究が盛んに報告されとして高収率で得た．

ているが，未だ本化合物群の全合成はおろか，その骨格の構築も
我々の研究グループによる1例しか報告されていない．興味深いことに，2を除く全ての類縁天然物は Penicillium 属の糸状菌により生産されるが，2は Aspergillus 属の糸状菌からしか単離されていない．
このため，類縁天然物であるメリアグリン A（29）とオキサリン（30）の絶対立体配置は明らかにされているが，2の絶対配置は推定の域を出ない（図7）．そこで，1の特異な構造と生物活性に興味を抱き，不明であった2の絶対立体配置を確定させるため，その全合成に着手した．

図9．インドリンスピロアミナール骨格の立体選択的な構築
図7．ネオキサリン類

4－3．ネオキサリン類の全合成－44の水酸基とアミドにそインドリンスピロアミナール体（9R）4－1．リバースプレニル基の立体選択的な導入
市販のトリプトフォール（31）から不斉酸化環化反応により32

れぞれメチル基，SEM 基を導入して45とした後，アルデヒド46とのアルドール反応により，付加体47を1.2：1.0のジアステレオ混合

41

4 steps(9R)-44

46

O

N
N
MeO N
SEM
45 O

10

10

9

MeO

N

SEM N
N

O N

N

N
N
MeO N
(Z)-49SEM
O HN
16% (E)-49
73%

13

48b

Disfavor

N

N
H
HO
H 2N

OH

pyridine

N

77%

MeO

1) Ac2O
DMSO

O

N

O HN

N

ネオキサリン (2)

N
MeO N
SEM

N

O

Me2AlClN

CH2Cl2
O HN

N

MeO

73%

HN

N
H

R
O
(9R)-54: R = OMe(9R)-40: R = NH2

IC50（μg/mL）
Anti－trypanosomal activity［a］

Cytotoxicity［b］

Selectivity
Index［c］

［d］

30

58.5

＞100

＞1.7

2［d］

＞12.5

＞28.2

＜2.3

（9R）
－52

13.5

32.5

2.4

（9R）
－53

11.1

55.1

4.9

9.22

72.8

7.9

7.03

58.1

8.3

メリアグリン A (29)

（9R）
－54

11.9

34.5

2.9

OMe

（9R）
－40

7.03

56.0

8.0

O

（9R）
－55

19.0

＞100

＞5.3

Suramin［e］

1.58（23）

HN
O HN

N

N

HN
N

オキサリン (30)

図10．ネオキサリン類の全合成

O

HN
N
H
MeO
O
(9R)-55

（9S）
－53

MeO

O HN

51

O

N

9

O

（9S）
－42

N

2) K2CO3
MeOH
75%(2 steps)

HN

N

N

O

O
(9S)-53: R = H(9S)-42: R = TBSO(9R)-53

OH

9

9

O

sampleMe2AlCl
CH2Cl2
86%
N

OH

O

3 steps

N
H
HO
H2N

OTBS

OR

OH
9

O

O
(9R)-52

O

OMe(E)-49

N

N
HN
HO

9 R

S

O HN

9

2) NaOMe
THF
NBoc

47
dr = 1.2 : 1.0

O

N

HN

(9S)-50

OH

OH

N

OTBS

N

O

N

OTBS

O

N

13

Favor

N
MeO N
SEM

1) Boc2O
DMAP, THF

OTBS

O

O
48a

NBoc

-78 oC to 0 oC
88%

N
SEM N

N

LDA, THF

OTBS

表1．抗トリパノソーマ活性の評価

OTBS

OHC

OTBS

［a］against Trypanosoma brucei brucei strain GUTat 3.1.［b］against human
diploid embryonic cell line, MRC－5.［c］Selectivity Index＝cytotoxicity (μg/mL/anti－trypanosomal activity (μg/mL).［d］synthetic analog.［e］standard
drug.

物として得た（図10）．付加体47の水酸基にカーボネートを導入し，イミダゾール上の Boc を除去すると，共役系が伸びたエノラート

こで，これまで例のない有機分子触媒を用いた立体選択的なイソシ

48を経由して望む E 配置のデヒドロヒスチジンが優先的に構築でアニドのα－付加反応の開発に着手した．

きた．次に，Me2AlCl で SEM 基を除去したところ

5－1．触媒サイクルの設計（22），同時に9位の－50が得られた．最後に TBS 基を除去しエピメリ化が進行し，（9S）

従来の Passerini 反応の反応メカニズムから，アルデヒドを活性てネオキサリン（2）の初の全合成を達成し，不明であったその絶化すると同時にイソシアニドへ水酸基を供与できる有機分子が，本対立体配置を決定した．

反応に有効な触媒になり得ると考え，E－配置のアミド分子56に着，続く加水分解を経て，目した（図11）．すなわち，弱酸性のアミドの NH がアルデヒドを類縁天然物であるメリアグリン A（29）を全合成した．メリアグリ

活性化した後，イソシアニドがアルデヒドへ付加し，イソシアニド

ン A（2）のメチル化は，アミドの NH 基優先的に進行したため，のカチオン部を触媒が酸素原子から捕捉してイミデート57が得られさらに，2から Albright・Goldman 酸化（16）

SEM 体（E）－49から，同様の手法でメチルビニルエーテル体51へとると考えた．E－配置のアミドを用いれば本段階が協奏的に進行す導いた後，最後に SEM 基を除去することでオキサリン（30）の初ることが期待される．生じるイミデート57は，系中の水により加水の全合成も達成した．

分解され，生成物58を与えるとともに触媒56が再生すると考えた．

4－4．ネオキサリン類の抗感染症活性評価
合成した天然物とその中間体の抗感染症活性（抗菌，抗微生物，O

抗マラリア，抗トリパノソーマ活性）を調査したところ，天然物2，30には，顕著な活性は見られなかったものの，いくつかの合成中間体がアフリカ睡眠病の起因寄生虫であるトリパノソーマに対し，中程度の殺原虫活性を示すことを初めて見出した（表1）．抗トリパノ

R1

+

-

+
N R2

N

N
O
H 56
H 2O

H
O
R1

O

HO

-

R1

+
N

N

N
R2

57

OH

H2O
O
R2

R1
56

O

H
N

R2

58

図11．触媒サイクルの設計

ソーマ活性の発現には，インドリンスピロアミナール骨格は必須で－40が最も高い抗トリはなく，比較的シンプルな環化前駆体（9R）
パノソーマ活性を示した．

5－2．3，
5，
6－トリフルオロ－2－ピリドンを触媒に用いたイソシアニ
ドとアルデヒドのα付加反応
5，6－トリフルオ
様々な E－配置のアミド分子を精査した結果，3，5．有機分子触媒を用いたイソシアニドのα－付加反応
上述のように，2の初の全合成を達成し，不明であった絶対立体

ロ－2－ピリドン（59）が，本反応を触媒することを初めて見出した（表2）．さらに本反応条件を最適化したところ，ベンゼン中，2当量構造を明らかとした．しかし，アルデヒド36とイソシアニド37のαの水を添加することで，高収率で対応するα－ヒドロキシアミド体58－付加反応のジアステレオ選択性に課題があった．既存の様々な条を与えることが分かった．本反応は，不活性ガスの使用や温度の調件を試みたが，その選択性は改善されることはなかった（24－28）．そ

整など煩雑な実験操作を必要とせず，中性条件下，様々な脂肪族ア

42

れまで，2－ピリドンを触媒に用いた反応は，エステルのアミノリシ

表2．有機分子触媒を用いたイソシアニドのα付加反応
F
F

O
R1

+

N

H

R2

Ph

H2O (2.0 eq.)

O 59
cat.

N
H

OH

H
N

O

OH

O
condition b: 77%

OH

condition b: 77%

H
N

Ph

本研究は，北里大学北里生命科学研究所生物有機化学研究室で行われたものであり，スペシャルコーディネーターである大村智特OH

別栄誉教授，主催教授である砂塚敏明教授に感謝いたします．またH
NO

本研究は，科学研究費補助金（若手 B），（公財）住友財団基礎科学

O

研究助成および有機合成化学協会エーザイ研究企画賞の助成を得てcondition a: 85% (dr = 2 : 1)
OH

H
N

Ph

OEt

8．参考文献OO

condition a: 49%

condition a: 88%

condition a: 43%

OH

O

O

H
N

OMe

OH

OMe

O

condition a: 97% (dr = 1 : 1)

（1) H. Gouda, Y. Kobayashi, T. Yamada, T. Ideguchi, A. Sugawara, T. Hirose, S. Ōmura, T. Sunazuka, S. Hirono, Chem. Pharm. Bul., 60, 169－171

O

H
N

9

OEt

O
N
38
Alloc
condition b: 74% (9R : 9S = 1.0 : 2.5)

condition b: 96% (dr = 1 : 1)

行われたものであり，ここに御礼申し上げます．

O

H
N

O

O

反応の開発に取り組んでいるところである．
7．謝辞

H
N

O

condition b: 20%
OH

リドン型分子を共役酸・塩基触媒として利用した新規連続結合形成

condition a: 82%

O

N

H
N

Ph

O

OH

58

Boc

condition b: 19%

OH

H
N

N

O

Cl

H
N

Ph

OH

H
N

R2

O

condition a: 83% (dr = 1 : 1)

H
Nを調べられた例はない．現在，本反応の不斉触媒化，および，2－ピ

O

OH

H
N

H
N

R1

O

condition a: 83%
OH

OH

Benzene, rtconditiona) isocyanide (1.1 eq.), catalyst (10 mol%)b) isocyanide (2.0 eq.), catalyst (20 mol%)(1.0 eq.)OHス（23）とラクトールの開環（24）の2例しかなく，積極的にその触媒活性F(2012).
（2) A. Sugawara, M. Kubo, T. Nakashima, T. Hirose, N. Tsunoda, K. Yahagi, Y. Asami, T. Yamada, K. Shiomi, Y. Takahashi, S. Ōmura, T. Sunazuka,

ルデヒドやイソシアニドに適用することが出来，嵩高いピバルアル
デヒドや第三級イソシアニドを用いた場合においても良好な収率で対応するα－ヒドロキシアミド体を与えた．また，ネオキサリン（2）Tetrahedron 71, 2149－2157 (2015).
（3) T. Yamada, K. Suzuki, T. Hirose, T. Furuta, Y. Ueda, T. Kawabata, S.
Ōmura, T. Sunazuka, Chem. Pharm. Bull., 54, 856－864 (2016).

の合成中間体であるアルデヒド36においては，立体選択性は改善で（4) N. Katz, N. Araùjo, P. M. Z. Coelho, C. M. Morel, A. R. Linde－Arias, T.

きなかったものの，既存の触媒的手法よりも高収率で対応するα－ヒ

Yamada, Y. Horimatsu, K. Suzuki, T. Sunazuka, S. Ōmura＊, J. Antibiot.,
70, 680－684 (2017).

ドロキシアミド体38を与えることを見出した（29）．
様々な検討の結果，本反応のメカニズムを以下に示すとおり推定している（図12）．まず，ピリドン59の NH がブレンステッド酸（5) T. Yamada, Y. Horimatsu, T. Hirose, A. Sugawara, S. Ōmura, T. Sunazuka, Tetrahedron Lett., 58, 3119－3124 (2017).

としてアルデヒドを活性化することでイソシアニドのアルデヒドへ（6) Manuscript in preparation.

の付加が進行し，求電子性のニトリリウムカチオン中間体60が形成（7) H. Takada, T. Yamada, T. Hirose, T. Ishihara, T. Nakashima, Y. Taka-

する．その中間体をピリドンにより活性化された水が捕捉すること

hashi, S. Ōmura, T. Sunazuka, Org. Lett., 19, 230－233 (2017).

でイミド酸62と2－ヒドロキシピリジン61が生成する．イミド酸62は，（8) T. Ideguchi, T. Yamada, T. Shirahata, T. Hirose, A. Sugawara, Y. Ko-

異性化を経てα－ヒドロキシアミド58を与え，ヒドロキシピリジン61

bayashi, S. Ōmura, T. Sunazuka, J. Am. Chem. Soc., 135, 12568－12571(2013).

は，異性化して触媒59を再生するメカニズムが示唆された．

（9) T. Yamada, T. Ideguchi－Matsushita, T. Hirose, T. Shirahata, R. Hokari,
F
O

F

F

R1
N R2

F

O

F

H 2O

R1
F

N
O
H 59
(10 mol%)

H

A. Ishiyama, M. Iwatsuki, A. Sugawara, Y. Kobayashi, K. Otoguro, S.

F
N

F

O

O
H
O

N
+ R2

R1
H

N

H

F
O

*

60 +

HO

N

H
O

R2

R1 *
F

H

tautomerization

F

F

61

N

N

R2

OH
62

moto, A. Ishiyama, K. Otoguro, K. Shiomi, Y. Takahashi, S. Ōmura, J. An-

OH
HO
R1

*

Ōmura, T. Sunazuka, Chem. Eur. J., 21, 11855－11864 (2015).
(10）T. Nakashima, M. Iwatsuki, J. Ochiai, Y. Kamiya, K. Nagai, A. Matsu-

HN

tibiot., 67, 253－260 (2014).
R2

O
58

図12．推定メカニズム
6．結言
本報では，“顧みられない病”として知られるアフリカ睡眠病を引き起こす寄生虫であるトリパノソーマに有効なマングロマイシン(11）A. B. Smith III, C. M. Adams, S. A. Lodise Barbosa, A. P. Degnan,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 101, 12042－12047 (2004).
(12）T. Kull, R. Peters, Angew. Chem. Int. Ed., 47, 5461－5464 (2008).
(13）P. F. Godenschwager, D. B. Collum, J. Am. Chem. Soc., 130, 8726－
8732 (2008).
(14）D. A. Evans, K. T. Chapman, E. M. Carreira, J. Am. Chem. Soc., 110,
3560－3578 (1988).

A とネオキサリン類の全合成を記した．また，その過程で，前例の(15）I. Shiina, R. Ibuka, M. Kubota, Chem. Lett., 31, 286－287 (2002).

ない3，5，6－トリフルオロ－2－ピリドン（59）を，共役酸・塩基触媒(16）J. D. Albright, L. Goldman, J. Am. Chem. Soc., 87, 4214－4216に用いた Passerini 型三成分連結反応を開発することができた．こ(1965).

43(17）A. Hirano, Y. Iwai, R. Masuma, K. Tei, S. Ōmura, J. Antibiot., 32, 781－
785 (1979).
(18）Y. Koizumi, M. Arai, H. Tomoda, S. Ōmura, Biochim. Biophys. Acta
Mol. Cell Res., 1693, 47－55 (2004).
(19）T. Sunazuka, T. Hirose, T. Shirahata, Y. Harigaya, M. Hayashi, K.
Komiyama, S. Ōmura, A. B. Smith III, J. Am. Chem. Soc., 122, 2122－
2123 (2000).
(20）J. S. Kumar, S. C. Jonnalagadda, V. R. Mereddy, Tetrahedron Lett., 51,
779－782 (2010).
(21）S. Murahashi, H. Mitsui, T. Shiota, T. Tsuda, S. Watanabe, J. Org.
Chem., 55, 1736－1744 (1990).
(22）L. E. Overman, M. D. Rosen, Angew. Chem. Int. Ed., 39, 4596－4599(2000).
(23）K. Otoguro, A. Ishiyama, M. Namatame, A. Nishihara, T. Furusawa,
R. Masuma, K. Shiomi, Y. Takahashi, H. Yamada, S. Ōmura, J. Antibiot.,
61, 372－378 (2008).
(24）W. C. Lumma, Jr, J. Org. Chem., 46, 3668－3671 (1981)(25）J. E. Semple, T. D. Owens, K. Nguyen, O. E. Levy, Org. Lett., 2, 2769
－2772 (2000)(26）T. Soeta, Y. Kojima, Y. Ukaji, K. Inomata, Tetrahedron Lett., 52, 2557
－2559 (2011)(27）B. Alcaide, P. Almendros, C. Aragoncillo, R. Callejo, M. P. Ruiz, J.
Org. Chem., 78, 10154－10165 (2013)(28）J. S. Kumar, S. C. Jonnalagadda, V. R. Mereddy, Tetrahedron Lett., 51,
779－782 (2010).
(29）T. Yamada, T. Hirose, S. Ōmura, T. Sunazuka, Eur. J. Org. Chem., 296－301 (2015).
(30）X.－Q. Liu, L. Jin, C. K. Kim, Y. Xue, J. Mol. Catal., 355, 102－112(2012)(31）A. L－S., F. Charbonnier, C. Rolande, I. Huc, J. Chem. Sci. Perkin
Trans. 2, 937－942 (1998).

44

ミクロ細孔を有する Mo － V － O 複合酸化物の結晶構造と選択酸化活性の関係
石川理史＊

Relationship between crystal structure of microporous Mo－V－Oxide andcatalytic activity for selective oxidation
Satoshi ISHIKAWA＊

MoVO，正方晶 MoVO，および積層方向の配列は規則的であるが断1．緒言
結晶性 Mo3VOx 複合酸化物（MoVO）は｛Mo6O21｝6－5員環ユニッ

面部がディスオーダーであるアモルファス MoVO の作りわけに成（M＝Mo，V）金属酸素八面体が複雑に配列した板（aトと｛MO6｝（Fig. 1）
．これらの結晶相の比較から，触媒活性におけ功した10－12）－ b 面）が c 軸方向に積層して形成する棒状の結晶である．a－

る結晶面の強い依存性が見て取れた．さらに斜方晶 MoVO についb 面にはこれらのユニットの縮合により，構造内に5，6，および7ては，エタン選択酸化反応をモデル反応として，触媒反応における員環が形成する．このうち7員環は直径0.40nm のミクロ細孔として

分子レベルでの理解を達成できた13－16）．

1－3）

機能し，N2，CO2，CH4および C2H6などの小分子を吸着できる4）．7員
環細孔径は酸化還元により制御可能であり，これはレドックス能に優れた Mo，V を構成元素とすることに由来する

5－6）

2．7員環と触媒活性の関係11）．この現象は，

水熱合成条件の制御，適切な熱処理により，同様の組成で構造

レドックス能の低い Si や Al で構成されるゼオライトや，有機物をユニットの配列のみが異なる，斜方晶，三方晶，正方晶，および積リンカーとする MOF には見られない興味深い現象である．また，層方向の配列は規則的であるが面方向が不規則な配列をしているア

MoVO はアルコール，アルデヒド，低級アルカンの選択酸化反応

モルファス MoVO の合成が可能である（Fig. 1）．これらはいずれも，に対し，極めて高い触媒活性を示す7－11）．このような性質から，

Mo，V を中心とした金属酸素八面体の複雑な配列により形成した

MoVO は高い酸化活性を示す八面体モレキュラーシーブとして大a－b 面が，c 軸方向に頂点共有して積み重なった層状構造体である．

きく注目されている．

a－b 面は，｛Mo6O21｝6－5員環ユニットが酸素八面体を介してネット
ワーク状に連結することで構築する．これらのユニットの配列により，斜方晶，三方晶，およびアモルファスでは6，7員環が形成され，正方晶では5，6員環が形成する．Fig. 1に示したこれらの結晶構造の妥当性は，HAADF－STEM 像から明らかである．Table 1にこれら4つの結晶の N2吸着測定および触媒反応結果を示す．4つの結晶に
つ い て，100nm2当 た り の7員 環 数 を 結 晶 構 造 モ デ ル や HAADF－
STEM 像 か ら 見 積 っ た と こ ろ， 斜 方 晶 MoVO で は73個， 三 方 晶
MoVO では68個，アモルファス MoVO では10～30個，正方晶では0個であった．これらを用いて窒素吸着測定を行ったところ，7員環を有する斜方晶，三方晶，アモルファスはミクロ細孔吸着を示したが，正方晶では示さなかった．このことから構造中の7員環がミクロ細孔として機能していることは明らかである．これらを用いてエタンおよびアクロレイン選択酸化反応を行ったところ，斜方晶，三Fig. 1. Structural model and HAADF－STEM images of crystalline Mo3VOxoxides. Structural units enclosed by solid and dot circles are apentagonal｛Mo6O21｝6－ unit and a 7－membered ring, respectively.

方晶，アモルファスはエタンおよびアクロレインの転化に活性を示したが，正方晶では活性を示さなかった（Table 1）．エタン，アクロレイン選択酸化反応において触媒活性の強い構造依存性が見て取れた．これらの触媒の違いは構造中の7員環の有無のみであったこ

近年，我々の研究グループでは，｛Mo6O21｝6－5員環ユニットと（M＝Mo，V）金属酸素八面体で構成される同様の組成の棒｛MO6｝状 結 晶 で， 断 面 部 の 構 造 の み が 異 な る 斜 方 晶 MoVO， 三 方 晶とから，7員環がエタン，アクロレインの転化に関与していることは明らかであろう．
エタン選択酸化活性は斜方晶 MoVO＞三方晶 MoVO＞アモルファ
ス MoVO＞＞正方晶 MoVO であった．この序列は触媒の表面積（斜＊助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material and Life Chemistry

方晶：7.2m2g－1，三方晶：18.0m2g－1，正方晶：2.7m2g－1，アモルファ
ス：5.7m2g－1）や100nm2当たりの7員環数（斜方晶：73個，三方晶：

45

68個，正方晶：0個，アモルファス：10～30個）と関係せず，N2吸
着 測 定 か ら 求 め た7員 環 に 由 来 す る ミ ク ロ 孔 容 積（ 斜 方 晶：14.0cm3g－1，三方晶：4.0cm3g－1，正方晶：0cm3g－1，アモルファス：
2.8cm3g－1）の序列と一致した．これはエタンが7員環表面でなく7員環細孔内で転化していることを示唆している．一方，アクロレイ
ン選択酸化活性は三方晶 MoVO＞斜方晶 MoVO＞アモルファス
MoVO＞＞正方晶 MoVO であり，この活性の序列は触媒の表面積と100nm2当たりの7員環の数の序列と一致した．この事実はアクロ
レインが7員環の表面で転化していることを示唆している．
3．7員環の選択酸化活性への関与13－14）異なる結晶相の MoVO を用いた触媒活性の比較から，エタンとアクロレインは MoVO の7員環部位で転化することは明らかである．
一方，エタンとアクロレインでは基質活性化部位が異なることが示
唆されている．エタン，アクロレイン選択酸化反応における基質活

Fig. 2. SEM image of MoVO crystals. (A) Before the grind treatment. (B)性化部位を明らかにするため，ミクロ細孔容積が同じで外表面積のAfter the ethane oxidation (after the grinding). (C) Histogram of the

みの異なる種々の MoVO を合成し，触媒活性の外表面積依存性を

diameter (top) and length (bottom) of rod－shaped crystal measured

検討した．もし基質が7員環表面で転化してれば，触媒活性は外表

after the ethane oxidation. Values shown on the histogram repre-

面積の変化に依存するはずである．一方，基質がミクロ細孔内で転sent the average of 100 crystallites.

化しているとすれば，活性は外表面積に依存しないはずである．
MoVO の外表面積を制御するため，界面活性剤（Sodium dodecyl

でも合成した試料がエタンを吸着できる7員環を有することは明ら

sulfonate，SDS）の添加や水熱合成温度の制御を行うことで，結晶かである．以上の実験から，合成した試料は結晶構造，組成，結晶

核形成速度および結晶成長速度を変化させ，MoVO の結晶サイズ

形状，およびミクロ細孔容積がほぼ同様で外表面積のみが異なる制御を試みた．SDS の添加量は仕込み比で SDS［mol］（Mo＋V）/MoVO であると結論した．Fig. 3にこれらが示したエタンおよびア［mol］＝x（x＝0，0.15，0.30，0.60）とし，合成温度は175° C また

クロレイン転化率と触媒の外表面積との関係を示す．触媒反応条件

は230° C とした．以下，合成した触媒を MoVO－SDSx（175 or 230）

は Fig. 3の脚注に示した．生成物選択性は各 MoVO で変化はなく，で表す．合成した試料はいずれも同様の組成の MoVO であった．

エタン選択酸化反応では，エチレンが90％程度の選択率で生成し，これらの触媒の諸物性（組成，結晶構造，外表面積等）は反応前後

残りは酢酸，COx であった．アクロレイン選択酸化反応では95％程でほとんど変化しなかった．以下に示すキャラクタリゼーション結度の選択率でアクリル酸が生成し，残りは酢酸，COx であった．ア

果は，触媒反応の影響を受けた後の，反応後の試料から得ている．

クロレインを基質に用いた場合，アクロレイン転化率は触媒の外表

Fig. 2にエタン反応後の代表的な試料の SEM 像および各棒状結晶

面積に大きく依存した．この事実は，アクロレインが触媒表面で転の軸径，軸長の平均値を示す．SDS の添加や水熱合成温度の制御化していることを示している．MoVO－SDS（175）に粉砕処理を行
0によって，MoVO の結晶サイズは大きく変化した．175℃で合成しわなかった場合（MoVO－SDS（175，ng）），アクロレイン転化率は
0

（175）
），
た試料では，SDS を過剰に転化したとき（MoVO－SDS0.60

大きく減少した．このことから，粉砕処理によって露出した結晶断

棒状結晶の軸径平均（100個の結晶を測定）は SDS を添加していな

面（a－b 面）がアクロレインの転化に寄与していることが明らかい場合の0.40μm から0.21μm まで減少した．230° C で合成した試となった．前述した4つの結晶相におけるアクロレイン選択酸化活）．
料は，軸径平均が0.76μm へと大きく増大した（MoVO－SDS（230）0性の比較も考慮し，アクロレインは触媒表面に露出した7員環で転この温度で x＝0.15となるように SDS を添加すると（MoVO－SDS0.15

化していると結論した．反応性の高いアルデヒド基が7員環表面で（230）），軸径平均は1.04μm へとさらに大きく増大した．一方，こ効率的にトラップされ，活性化されたと考えられる．一方，エタン

れらの結晶の軸長に対する軸径の比（アスペクト比）は結晶サイズ

を基質に用いた場合，エタンの転化率は触媒の外表面積と関係なく，に関係なく，ほとんど同様であった．この事実は，合成した試料がほとんど同様であった．これはエタンが触媒表面で転化していない

相似形であることを示している．以上，SDS の添加や合成温度のことを示している．前述した4つの結晶相におけるエタン選択酸化制御により，結晶核生成速度や結晶成長速度が変化し，相似形で異活性の比較から，エタンの転化に7員環が必須であることは明らかなるサイズの結晶が得られたと結論した．結晶サイズの変化によるが MoVO－SDS（175）とほで あ る． 一 方，MoVO－SDS（175，ng）00

外表面積の変化は N2吸着測定の結果からも明らかであり，1.2～

ぼ同様の活性を示したことから，粉砕処理により露出した a－b 面

14.0m2 g－1の範囲で触媒の外表面積を制御することができた．続いはほぼ反応に関与しないことが分かる．さらに，本実験で用いた反て，エタン酸化反応後の各 MoVO に対しエタン吸着測定を行った

応条件において，7員環が異元素で占有されている触媒がほとんどところ，結晶サイズに関係なく，これらはいずれもほぼ同様のエタ活性を示さないことも別途実験により明らかにしている17）．また，ン吸着量を示した（16.1～18.8×10－3cm3g－1）．結晶構造から見積も拡散の影響を評価するために，結晶サイズの大きく異なる3つの触られるミクロ細孔容積の理論値は22.4×10－3cm3g－1である．観測さ媒（軸径平均：0.21μm，0.40μm，1.04μm）を用いて触媒活性の接れたエタン吸着量は理論値と比べて若干小さい値となったが，それ触時間依存性を評価した．その結果，これらの触媒の活性はいずれ

46の接触時間においてもほとんど同様であった．以上の結果から，
MoVO は7員環ミクロ細孔内で拡散の影響なくエタンを活性化し，エチレンを与えることが明らかになった．ここまでで得られた結果
は，エタン選択酸化反応において，7員環ミクロ細孔内が7員環表面に比べて明らかに優位な触媒反応場として機能していることを示している．これにはミクロ細孔中の電場の勾配による基質の C－H 結
合 分 極 や， 基 質 濃 度 の 部 分 的 な 増 大 が 関 与 し て い る と 思 わ れる18－19）．

Fig. 3. Ethane (A) and acrolein (B) conversion as a function of the external surface area of MoVO catalysts. External surface area before(open symbols) and after (closed symbols) the reactions are plotted. Reaction condition of ethane oxidation: reaction temperature,
300℃; catalyst amount, 0.50 g; reaction gas, C2H6/O2/N2＝5/5/40
ml min－1. Reaction condition of acrolein oxidation: reaction temperature, 220℃; catalyst amount, 0.13 g; reaction gas, C3H4O/O2/(N2＋He)/H2O＝2.5/8.0/71.0/18.5 ml min－1. Star represents thecatalytic activity of MoVO－SDS0 (175, ng). External surface area of
MoVO－SDS0 (175, ng) after the reaction was plotted.

4．7員環周りの局所構造とエタン選択酸化活性の関係
これまでの研究から，MoVO の7員環ミクロ細孔径が酸化還元処
理により，連続的に，かつ可逆的に制御可能であることが明らかに

Fig. 4. (A) Crystal structure of MoVO. α oxygen (O29）is marked with dot

なっている．前述の通り，7員環はエタンを内部に取り込み活性化

circle. β oxygen is marked with dot rectangle. (B) Left side: diame-

していることは明らかなので，7員環細孔径はエタン酸化活性に影

ters of the heptagonal channel. Diameters were determined on the

響することが考えられる．そこで，MoVO に適切な酸化還元処理

basis of the atomic positions of oxygen. Left bar, long axis (O24－を行うことによってミクロ細孔性質を変化させ，ミクロ細孔性質がO26, D1); Right bar, short axis (O6－O27, D2). Right side: ethane ad-

エタン選択酸化活性に及ぼす影響を検討した．この目的のため，構

sorption amount of MoVO with each reduction state measured by造ユニット内からの格子酸素脱離量が異なる種々MoVO を調製し，

C2H6 adsorption and estimated by the Dubinin－Astakhov (DA)キャラクタリゼーションを行った．格子酸素脱離量の測定には

method (open circle).

TPR，TG を 用 い た． 以 下， 調 製 し た 試 料 を MoVO（ δ ）（δはMo29V11O112からの酸素脱離量）とする．MoVO（0）は水熱合成後し，可逆的に構造内に戻る格子酸素が存在することが分かった．以の MoVO を400℃で2h 空気焼成を行うことで得た．還元処理後に下， 前 者 を α 酸 素， 後 者 を β 酸 素 と す る．TPR ス ペ ク ト ル か ら，

同じ条件で空気焼成を行って得た試料は，試料名の末尾に AC を付

MoVO（4.2）までの還元でα酸素は構造から脱離し終えることが示

けて表記している．酸化還元処理による不純物の生成は，XRD，されている．Fig. 4に MoVO の構造モデル，Rietveld 解析によってIR，および Raman 測定では観測されなかった．

得られた構造モデルから算出した7員環ミクロ細孔の長軸径，短軸

種々解析の結果，還元によって優先的に構造から脱離し，再酸

径，および種々還元度の異なる MoVO のエタン吸着量を示す．種々化しても構造内に戻らない格子酸素と，還元によって連続的に脱離解析の結果，α酸素は7員環に面したペンタマーユニット内の架橋酸

47

スプロットを取ったところ，α酸素の脱離は活性化エネルギーに影響せず，反応頻度因子のみを増大させることが分かった．この結果
はα酸素が脱離した構造がエタン転化における活性点構造であることを示している．以上の結果を総合し，MoVO を用いたエタンの酸化に関して Fig. 6に示す反応スキームを提案した．エタンと酸素は反応中，同時にミクロ細孔に取り込まれる．この時，α酸素欠損部位が存在するとエタンからの C－H 引き抜きに活性な酸素種が形成し，効率的にエタンがエチレンへ転化する．以上より，7員環近傍の局所構造変化とエタン選択酸化反応における触媒活性の関係が明らかになった．
Fig. 5. Relationship between the crystal structure and ethane conversion
measured at 10 min from the start of the reaction.

素，β酸素は c 軸に結合したアキシャル酸素であることが分かった．
エ タ ン 吸 着 量 は MoVO（0）～MoVO（4.2） で は15.8～22.1×10－
cm3g－1であり，有意な差は観測されなかった．一方，MoVO（5.4）

3以上に還元した試料では，エタン吸着がほとんど観測されなかった．
Rietveld 解析後の構造モデルから算出した7員環ミクロ細孔径について，7員環長軸径は還元に伴って連続的に増大した．一方，7員環
短軸径は MoVO（4.2）までの還元では連続的に増大したにもかかわらず，以降の還元で大きく減少した．
XRD，IR，Raman 測 定 に よ り，MoVO（5.4） 以 上 の 還 元 で，
｛Mo6O21｝6－5員環ユニットの膨張に伴う a－b 面の局所構造変化が観測された．MoVO（5.4）以上の還元によって観測されるエタン吸
着量の減少は，｛Mo6O21｝6－5員環ユニットが膨張することで7員環が圧迫され，エタンが7員環細孔内にアクセスできなくなったことに起因すると考えられる．再酸化処理を行った MoVO（6.8）－AC では，Fig. 6. Reaction image of ethane to ethene inside the heptagonal channel.
Oxygen is activated at the α oxygen defect.

7員環細孔径は還元前の MoVO（0）とほぼ同様となった．実際，
IR，Raman 測定でも，再酸化処理によって｛Mo6O21｝6－5員環ユニッ

5．結言

トが収縮することが示されている．再酸化処理を行うと，α酸素は結晶性 Mo3VOx 複合酸化物（MoVO）の触媒構造と選択酸化活性

6－5員環ユニットが収縮すること
構造内に戻らないまま，｛Mo6O21｝の関係について，その詳細を概説した．MoVO は｛Mo6O21｝6－5員環によって7員環径が増大すると結論した．以上の実験により，還元ユニットと金属酸素八面体の配列によって構築され，これらの配列

度の異なる種々MoVO の構造モデルが得られた（Fig. 5）．Fig. 5ににより，結晶構造中には低級アルカンがちょうど取り込めるほどの還元度の異なる MoVO を用いた反応開始10min 時点でのエタン転

大きさのミクロ細孔が形成する．ミクロ細孔には，5つの金属酸素化率とδの関係を示す．MoVO（0）のエタン転化率は13％程度で八面体で構成されるペンタマーユニットが隣接し，このユニットはあった．還元処理を行った MoVO（2.9）では，エタン転化率は

MoVO の結晶構造を保ったまま酸素欠損を形成できる．エタン選

24％程度に増大した．さらに還元が進行した MoVO（4.2）ではエ択酸化反応において，エタンはミクロ細孔中に取り込まれ，細孔中タン転化率は35％程度へと大きく増大した．しかし，これ以上の還の電場勾配により C－H 結合が分極する．同時に，ペンタマーユ

元により，MoVO（5.4）では9％程度，MoVO（6.1），MoVO（6.8）

ニットが形成する酸素欠陥が分子酸素を適度に活性化し，活性化さではほとんど0％と，エタン転化率は大きく減少した．エタン吸着れた酸素種はエタンから水素原子を引き抜く．このように，MoVO

実験から，MoVO（5.4）以上の還元によって7員環細孔径が収縮し，の極めて高い触媒機能は，ミクロ細孔に隣接した触媒活性点が高密

エタンが細孔内にアクセスできなくなることが分かっている．エタ度に周期的に配列していることに由来し，これは見事なまでに緻密

ンは7員環細孔内で転化することから，MoVO（5.4）以上の還元でに制御された結晶構造によってはじめて成し遂げられる．触媒活性

観測されたエタン酸化活性の減少は，エタンが細孔内にアクセスでを分子レベルで理解することで，より高度な触媒設計が可能になれきなくなったことに起因する．MoVO（6.8）－AC のエタン転化率はば，さらなる高活性な触媒の創出も可能であろう．

MoVO（0）よりもはるかに高く，31％程度であった．MoVO（0）－AC では結晶構造，組成，および酸化状態がほぼ同と MoVO（6.8）

6．文献

じであり，両者の違いはα酸素の有無のみである．このことから， ［1］T. Katou, D. Vitry and W. Ueda, Hydrothermal synthesis of a new Mo－
α酸素が脱離することでエタン酸化活性が大きく増大することは明

V－O complex metal oxide and its catalytic activity for the oxidation of

らかであろう．MoVO（0）と MoVO（6.8）－AC を用いてアレニウ

propane, Chem. Lett., 32, 1028－1029 (2003)

48［2］W. D. Pyrz, D. A. Blom, M. Sadakane, K, Kodato, W. Ueda, T. Vogt and［16］S. Ishikawa and W. Ueda, Microporous crystalline Mo－V mixed ox-

D. J. Buttrey, Atomic－scale investigation of two－component MoVO

ides for selective oxidations, Catal. Sci. Technol., 6, 617－629 (2016)

complex oxide catalysts using Aberration－Corrected High－Angle Annu-［17］S. Ishikawa, T. Murayama, M. Kumaki, M. Tashiro, Z. Zhang, A.

lar Dark－Field imaging, Chem. Mater., 22, 2033－2040 (2010)［3］T. Lunkenbein, F. Girgsdies, A. Wernbacher, J. Noack, G. Auffermann,

Yoshida and W. Ueda, Synthesis of trigonal Mo－V－M3rd－O (M3rd＝Fe,W) catalysts by using structure－directing agent and catalytic performanc-

A. Yasuhara, A. K. Hoffmann, W. Ueda, M. Eichelbaum, A. Trunschke,es for selective oxidation of ethane. Top. Catal., 59, 1477－1488 (2016)

R. Schlögl and M. G. Willinger, Direct imaging of octahedral distortion in［18］G. Sastre and A. Corma, The conﬁnement effect in zeolites, J. Mol.

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54 6828－6631 (2015)

Catal. A －Chem., 305, 3－7 (2009)［19］C. M. Z. Wilson, A. Corma and P. Viruela, Electronic conﬁnement of［4］M. Sadakane, K. Kodato, T. Kuranishi, Y. Nodasaka, K. Sugawara, N.

molecules in microscopic pores. A new concept which contributes to the

Sakaguchi, T. Nagai, Y. Matsui and W. Ueda, Molybdenum－vanadium－

explanation of the catalytic activity of zeolites. J. Phys. Chem., 98, 10863

based molecular sieves with microchannels of seven－membered rings of－10870 (1994)

corner－sharing metal oxide octahedra, Angew. Chem. Int. Ed., 47, 2493－
2496 (2008)［5］M. Sadakane, S. Ohmura, K. Kodato, T. Fujisawa, K. Kato, K. Shimidzu, T. Murayama and W. Ueda, Redox tunable reversible molecularsieves: orthorhombic molybdenum vanadium oxide, Chem. Commun.,47, 10812－10814 (2011)［6］W. Ueda, Establishment of crystalline complex Mo－V－Oxides as selective oxidation catalysts, J. Jpn. Petrol. Inst., 56, 122－132 (2013)［7］F. Wang and W. Ueda, Aerobic oxidation of alcohols over novel crystalline Mo－V－O oxide, Appl. Catal., A, 346, 155－163 (2008)［8］N. Watanabe and W. Ueda, Comparative study on the catalytic performance of single－phase Mo－V－O－based metal oxide catalysts in propane
ammoxidation to acrylonitrile, Ind. Eng. Chem. Res., 45, 607－614 (2006)［9］C. Qiu, C. Chen, S. Ishikawa, T. Murayama and W. Ueda, Crystalline
Mo－V－W－mixed oxide with orthorhombic and trigonal structures as
highly efﬁcient oxidation catalysts of acrolein to acrylic acid, Top. Catal.,
57, 1163－1170 (2014)［10］C. Chen, K. Nakatani, T. Murayama and W. Ueda, Single－crystalline－
phase Mo3VOx: an efﬁcient catalyst for the partial oxidation of acrolein toacrylic acid, ChemCatChem., 5, 2869－2873 (2013)［11］T. Konya, T. Katou, T. Murayama, S. Ishikawa, M. Sadakane, D. Buttrey and W. Ueda, An orthorhombic Mo3VOx catalyst most active for oxidative dehydrogenation of ethane among related complex metal oxides,
Catal. Sci. Technol., 3, 380－387 (2013)［12］M. Sadakane, N. Watanabe, T. Katou, Y. Nodasaka and W. Ueda,
Crystalline Mo3VOx mixed－metal－oxide catalyst with trigonal symmetry,
Angew. Chem., Int. Ed., 46, 1493－1496 (2007)［13］S. Ishikawa, X. Yi, T. Murayama and W. Ueda, Heptagonal channel
micropore of orthorhombic Mo3VOx as catalysis ﬁeld for the selective
oxidation of ethane, Appl. Catal., A, 474, 10－17 (2014)［14］S. Ishikawa, X. Yi, T. Murayama and W. Ueda, Catalysis ﬁeld in orthorhombic Mo3VOx oxide catalyst for the selective oxidation of ethane,
propane and acrolein, Catal. Today, 238, 35－40 (2014)［15］S. Ishikawa, D. Kobayashi, T. Konya, S. Ohmura, T. Murayama, N.
Yasuda, M. Sadakane and W. Ueda, Redox treatment of orthorhombic
Mo29V11O112 and relationships between crystal structure, microporosityand catalytic performance for selective oxidation of ethane, J. Phys.
Chem. C, 119, 7195－7206 (2015)

49

台所の近代化と住まいに纏わる衛生論，能率論の実践に関する研究
須崎

文代＊

Several Studies on the Modernization of the Kitchen, the Logic and Practice of Hygiene andEfﬁciency of the Habitat in the Modern Times.
Fumiyo SUZAKI＊

1．はじめに本年4月，建築学科建築史研究室の特別助教に着任いたしました．私

り方や改善の方法など，その時代の考え方が一定の水準で記述され，図版も豊富に掲載された貴重な情報を集積した資料です．
ひざ

つくばい

の研究分野は近代建築史で，とくに住宅史，台所史，生活史，専門とし具体的な分析としては，まず，床の上に膝をついて調理する蹲踞ております．2014年3月に本学大学院建築学専攻博士後期課程にて学位式と称される作業様式が，立った姿勢で作業を行う立働式へと明治を取得し，それ以降，近代住宅史関連の調査研究を進めております．

後期以降に改められ始め，その変化とともに台所の調理設備の高さ

本稿では，2006年以来，継続している台所の近代化に関する研究

やデザインが変化したことを明らかにしました（図1，表1）3．またをはじめ，近年取り組んでいる研究課題を幾つか紹介させていただ

その変化の根底には，「衛生」と「能率」という2つの理念が骨子ときます．研究対象はいずれも近代における住まいや住環境の変容にして通底していたことを指摘し4，それぞれに着目した諸形態に関関するものです．近代化の過程で営まれる生活に取り入れられてきたする具体的な分析を行いました．例えば「衛生」では，流し台を含

新しい理論や技術革新などに着目し，それらの導入と具体的形態の「能率」については，
む上下水，採光，換気，内装の仕上げ材料5など，関わりを技術史，衛生学，家政学など関連領域に目を向けてひもとく

台所と食事室との隣接関係や台所空間の広さ，調理設備の配置形式，

ことで，住まいや生活の変化を明らかにすることを目指しております．

流し台の高さなどを対象として，変化の動向を明らかにしました．
その上で，上記のさまざまな項目についての分析結果をもとに，

2．日本の台所の近代化に関する研究
わが国の住宅は，幕末・明治期以降の近代化のなかで大きく変日本の台所近代化において収斂した台所形態の型としては，
ⅰ．「台所－茶の間・食事室，台所－浴室の隣接形式」

化しました．とりわけ台所は，そうした変化が顕著にあらわれた空

ⅱ．「作業の床上化と土間の縮小（消失）」間のひとつです．私はこの台所という空間の近代化に着目し，学位

ⅲ．「台所設備の集約化・一体化」

論文「明治・大正・昭和初期の検定済高等女学校用家事教科書にみⅳ．「外壁面におけるⅠ型配置」

る日本の台所の近代化に関する研究」（2014年3月）1で，明治期から昭和初期における住宅の台所空間の変遷とそこに通底した理論について明らかにしました．台所の歴史については，それまでにもいく
つかの著名な研究蓄積がありましたが，近代における動向について
は，それが現代に繋がる重要な動向であるにも拘わらず，未明な点が多く残されていました．そこで，本研究では「生活」と「技術」の関係にまず着眼し，2010年度より研究課題「技術革新からみた台所の変遷に関する研究－明治・大正・昭和の都市住宅を中心として－」（科学研究費補助金特別研究員奨励費）として当該課題に着手
2のなかで生活に関しました．S. ギーディオンは『機械化の文化史』

わる諸設備や道具の機械化と空間の変化を扱っていますが，本研究もこうした技術革新とその家庭内受容という視点から，台所空間と生活行為の変化を明らかにしようとしたものです．当時の家庭生活を継続的に記録した史的資料には厳しい制約があるなかで，本研究では女学校教育で用いられた「家事教科書」に着目し，明治期から
昭和初期までに刊行された検定済家事教科書128冊のうち103冊を全国的に蒐集し，基本資料として扱いました．この資料には台所のあ＊助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture

図1

調理設備の作業面の高さを揃える試み（越智キヨ『修訂新時代家事教本』1932）
表1

流し台の作業面の高さ

50という4つに特徴づけられることを指摘し，戦後になって本格的に作に着目した調査研究を進めております．本研究については，動向

普及するシステムキッチン等の一体的設備やダイニング・キッチンについて検討を進めている最中ですが，イギリスを中心とした同時という台所空間の形態の素地は，殆どすべて戦前期に形成されてい代の欧州の衛生事情や，住環境（特に労働者や庶民の住宅）を改善たことを示しました．

するための施策が，上下水などの生活インフラから，田園都市に代また，この研究で明らかとなった日本の台所空間の特質は，国外表されるユートピア的な住環境形成の理念，あるいは具体的なパイの事例と同時代的進行した傾向ではあるものの（たとえば，クリス

ピングや換気装置，水洗便器といった設備まで，さまざまなレベル

ティン・フレデリックがテイラーシステムを家事労働に応用してデで影響を受けたことが分かってきています．

ザインしたキッチンや，フランクフルト・アム・マインのジードル

日本国内では，幕末以降，コレラやチフスといった急性伝染病

ンクに採用されたマルガレーテ・シュッテ＝リホツキーの設計したが蔓延し，都市（公）と住まい（私）という両面からの衛生環境のフランクフルト・キッチンなど），日本の住宅の狭小性や湿気の多改善が急務でした．さらに，繊維工業を中心とした工業化が進んだ

い気候にもとづく独自の衛生観によって，極めて合理性の高い台所ことで，都市部における庶民の住環境の過密化や，労働者の宿舎にのデザインが戦前期に形成されていたことを論証しました．そのう

おける結核の蔓延などが加速的に進行し，さらに住居衛生の改善がち，もっとも代表的な形態のひとつは，一面に開口部を有する外壁

求められることとなりました．そうした時代に，衛生先進国である面に沿って，流し台・調理台・火器台が一体となった設備を配置す

イギリスから学んだ住居論は，わが国の住まいの変化に大きく影響る形式（図2）で，開口部による採光・換気と，作業の合理性を実したといえ，イギリスの衛生論を戦前期の日本の住宅改善でどう取現することを可能にしたものです．この形態は，その後，戦後の戸り入れたのかを明らかにすることを目指しております（図3，4）．

建てあるいは集合住宅の台所に広く見られるもので，その素地が戦その過程での取捨選択が，日本の住まいや都市の環境を方向づけた

前期にすでに形成されていたことは注目に値する動向といえます．

と考えられるのです．

図3

W.H.KNIGHT“Diagrammettes”6th ed. London, 19216））

図4

上図3に酷似した大江スミ『應用家事精義』中の給排水設備の

図2 普及した台所形態の例（井上秀子『現代家事教科書』S10年）
以上の，学位論文での検証をもとに，現在も台所の近代化に関する研究を継続しています．
3．明治・大正期の日本およびイギリスの住居衛生論に関する研究
台所の近代化を分析した結果浮かび上がった「衛生」と「能率」という二つの骨子となる理念のうち，まず「衛生」面の動向に着目して，わが国の住居論の形成過程を明らかにする研究に着手しました．特に，2016年度より「大江スミのイギリス留学による明治期の住居衛生論の導入と国内での展開に関する研究」（科学研究費助成6において，当時，衛生事業若手研究（B）研究代表者：須崎文代）

先進国であったイギリスの衛生事情と，それを女子教育者として学び，国内に持ち帰った大江スミ（旧姓名・宮川寿美子）の活動や著

図版

51

表2

4．人間工学の萌芽的動向に関する研究

成人女子の実験結果

台所の近代化に関する研究で注目したもうひとつの理念＝「能率」
に関して調査を進めています．日本国内では特に大正期以降に「作業能率」という考え方が注目され始めました．それに基づいて，炊事労働を能率的に処理するための，台所空間のコンパクト化（なるべく動かずに作業ができるような工夫）や流し台・調理台等の作業面の高さや作業動線の能率化など，具体的なデザインの模索へと展開されていく傾向が明らかとなりました．作業面の高さでいえば，「腰を曲げないで作業ができる」という緩やかな捉え方から，やがて「主婦の臍高よりやや低く」という具体的な身体的特徴との関係から基準が設定され，さらに「70～75cm」というような明確な数形態に落とし込まれた様子を明らかにするために，建築分野におけ値の設定へと変化していきます7．

る実践についても更に調査研究を継続しています．ここで展開されそこで，この大正期から昭和初期に生まれた，人間の身体的特たのは，時間・人間・空間の三者の関係を合理的に位置づけようと徴にもとづいて建築や設備各部の寸法を決定しようとする人間工学

した近代の試みであり，それが家庭生活のレベルに波及した経緯を研究の萌芽に着目し，いつ，だれが，どのようなことに取り組んだ

明らかにすることは非常に重要であると考えております．

のかといった点を明らかにする調査研究を進めています．人間工学
8
が的研究の黎明としては，ギルブレス夫妻による動作研究（図⑤）

著名ですが，日本国内における同分野の動向は殆ど明らかになっておらず，文献調査を中心に研究を進めてまいりました．

5．国内外の「生活共同体」と「共同炊事」に関する研究
明治期から大正期にかけて，衛生論や能率論がもっとも重視された空間のひとつに，工場とそこで働く労働者の住宅が挙げられます．
特にわが国では繊維工業を主力産業としたことから，地方出身の女性労働者が寄宿舎で集団生活を送りました．そこでの生活環境は『女工哀史』10で知られるように劣悪なものであり，結核をはじめとする伝染病や栄養不足による脚気等が，国民病とも称されるほどに蔓延していました．工場経営者側から見れば，生産効率を高めるた
めに労働者の健康管理は重要な問題で，労働者からすればなおさら，
労働環境や住環境が改善されることは願ってもないことでした．
そうした国家的問題ともいえる状況に着目したのが，栄養学の父と称される佐伯矩（さいきただす・1876－1959）でした．彼は，

図5

ギルブレス夫妻の動線実験（The Films of Frank Gilbreth 1908－1924）

当時まだ殆ど普及していなかった「栄養」（当時は「営養」とも表した）を科学的に体系化し，それを国民の健康管理といった実際の生活に至るまで実践的に取り組んだ人物で，国立栄養研究所設立のこれまでの調査の結果，当時の人間工学は，医学と工学を跨ぐ立役者となり，設立後は所長を務めました．こうして佐伯が取り組ようなかたちで展開され，とりわけ大阪市立衛生試験所で技師を務んだ事業のうち，「共同炊事」という食糧供給をある一定の共同体めた医学博士・野村禎一によるエルゴグラフの先駆的研究が最初期で賄おうとする取り組みに着目して，研究を行っています11．日本のものと考えられることが判明しました．野村による実験（図6）

国内での動きはこれまで殆ど知られてきませんでしたが，特に，大と導き出された数値設定基準などの成果（表2）については，建築

正期以降に工場労働者の食事供給を，合理的かつ栄養価の高いもの

9

学会大会で報告しております が，こうした医学・衛生分野での取にするために，繊維工場の組合を中心として実践され始めました．

り組みやテイラーシステムのような能率論が具体的な空間や設備の

図7
図6

野村によるエルゴグラフ実験時の写真

吾嬬栄養食共同炊事場の作業風景（出典『工場食の改善と工場栄養食共同炊事場』1938）

52

2

Sigfried Giedion“Mechanization Takes Command”1948.（
『機械化の
文化史』）

3

拙稿台所における立働式導入と調理設備の作業面の高さについて－明治・大正・昭和初期の検定済高等女学校用家事教科書にみる日本の台所の近代化に関する研究－」日本建築学会計画系論
文集78（694），pp.2647－2656，2013年12月
4拙稿「家事教科書における台所の位置づけと台所関連記述の主
題

─明治・大正・昭和初期の検定済高等女学校用家事教科書にみる日本の台所の近代化に関する研究─」『生活学論叢』25，23－
36，2014年9月
5拙稿「住宅用台所における仕上材料の変化の動向について：明治・大正・昭和初期の検定済高等女学校用家事教科書にみる台所の形態的変化に関する考察」『日本建築学会技術報告集』第20巻

図8

共同炊事場の計画モデル（出典『共同炊事』）第45号，p.p.785－790，2014年6月
6須崎文代（代表），大江スミのイギリス留学による明治期の住居

そこでは，大中小さまざまな規模の共同炊事場が建設され（図7，8），

衛生論の導入と国内での展開に関する研究，平成28年度～平成30

現在の給食センターのように大量の食事が調理・供給されました．
「共同炊事」は，19世紀アメリカのランフォードキッチンなどでも

年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号16K18222
7

前掲註2および須崎文代・内田青蔵・藤谷陽悦・安野彰「明治期実践されましたが，前記の共同炊事場のように全国的に展開されたから昭和期にかけての家事教科書にみる台所流し台の高さの変遷

実例は，世界でも極めて先駆的であったことが当時の新聞等で紹介－立働式の導入から戦後の標準寸法まで－The changes in the

されています．

height of kitchen sink from Meiji to Showa era in authorized textbooks on

以上のような，よりよい生活を実現しようとする社会的な取り組

home economics」『第4回国際シンポジウム「日本の技術革新－理みや「生活共同体」の実践についての検討は，今後の我々の生活を工系における技術史研究－」講演集・研究論文発表会論文集

考えるうえでさらに重要な知見を呈するものと考えられ，特に住ま2008年度』pp.119－122，国立科学博物館2008年12月11日
戦後の JIS 規格のワークトップ高さ制定に至る基準が戦前（昭和いとの関係から解き明かす研究を継続的に展開する予定でおります．

期を中心）に模索されていたことを示す．なお，現在のキッチン設備の高さは，JIS A 0017および ISO では800，850，900，950の4種．

6．その他の調査研究
その他，近年取り組んでいる調査研究は以下のような課題が挙8Frank and Lillian Gilbreth, The Motion Study

げられます．いずれも，住まいの近代化を明らかにしようとするも9拙稿「医学博士・野村禎一による作業能率に関する先駆的研究

ので，これらの調査研究で明らかとなった知見が，各動向を総体的についての一考察」日本建築学会大会（九州）学術講演梗概集（福に捉えるうえでも相互に有益なものとなっています．

岡大学）2016年8月

・大正・昭和初期のトロッケン・バウ（乾式構法）の理論と普12及に関する研究（文化学園大学住環境研究所研究助成）

・建造物の保存修復に関する研究（白楽駅前に現存する市原邸の建築概要と歴史的価値について13/白金台に現存する旧渡辺甚吉邸の建築概要と保存のための活動14など多数）
・上海在華紡の社宅地と労働者住宅に関する研究（学内非文字資料研究センター租界研究班研究課題）
・ブラジル・レジストロにおける日系移民住宅に関する研究（科15
学研究費助成事業代表者：佐野賢治）

・建築家吉田五十八の住宅作品にみる上中流住宅の水まわり空間に関する研究（住総研2016年度助成研究）16
以上，本稿では概略的な内容にとどまりましたが，研究紹介とさせていただきました．今後，共同研究の可能性などございました
ら，ぜひお声掛けいただければ幸いです．

10

細井和喜蔵『女工哀史』改造社1925年

11拙稿「大正期から昭和初期における共同炊事場の展開と建築的特徴－栄養学に基づく佐伯矩の取り組みに着目して－」『生活文化史71』pp.3－35，2017年3月

12 安野彰，須崎文代「戦前の日本における乾式構法住宅の研究と普及に関する研究」文化学園大学住環境学研究所2016年度研究助成
13

須崎文代，内田青蔵「横浜市神奈川区白楽に現存する市原邸の建設経緯と建築概要について」日本建築学会2017年度大会発表梗
概集，pp.231－232，広島工業大学，2017.9
14 「旧渡辺甚吉邸サポーターズ」活動（内田青蔵，栗生はるか，
須崎文代，高村雅彦，津村泰範，中谷礼仁）2017年5月より現在に至る．https://jinkichihouse.wordpress.com/
15 佐野賢治（代表）他「ブラジル日本人入植地の歴史民俗学的研究」
科学研究費補助金基盤研究（B），課題番号15H05172，須崎はブラジル・レジストロ市に現存する初期移民住宅の遺構調査に協力．

【註】
1

16

安野彰，大井隆弘，須崎文代，田中和幸，水野僚子「大正・昭拙稿「明治・大正・昭和初期の検定済高等女学校用家事教科書

和期の都市上中流住宅における水まわり空間の変容過程－吉田五にみる日本の台所の近代化に関する研究」学位論文（神奈川大学）

十八による住宅作品の設備関連図面を基本資料として－」一般財

2014年3月

団法人住総研2016年度研究助成

53

逆2乗ポテンシャル付き非線形シュレディンガー方程式の散乱問題
鈴木敏行＊

Scattering problems for Nonlinear Schrödinger equations with an inverse－square potential
Toshiyuki SUZUKI＊

1．はじめにある．例えば，（HE）に対しては非線形シュレディンガー方程式は超流動や超電導（Bose－Einstein
凝縮），光ファイバー内の信号の伝播，流体中の渦糸の運動，非調和結晶中の熱パルスなど，分散効果の強い波動現象を記述する，時間と空間とを変数にした偏微分方程式の1つである．筆者はこれに逆2乗ポテンシャル（inverse－square potentials）を摂動した問題に対して解の存在をはじめとする様々な研究を進めている．このポテン
シャルは量子力学（Calogero－Moser 系），conic manifold における波の伝播，燃焼理論など数多くの物理現象に登場する．また，数学的に興味深い問題が介在しており，近年盛んに研究されている．この問題に対して筆者による最近の研究成果を中心に論述したい．これ以降は非線形項が Hartree 型である次の方程式に限定する．
（HE） i2a¶u| u (t , y ) |dy.
(t , x ) = -∆u(t , x ) + 2 u(t , x ) + λ u(t , x ) ò N
γ
R | x- y |¶t|x|

ただし，i＝ − 1は虚数単位，空間次元は N≥3，
2
1

2
2

2
N

| x |= x + x +  + x ,¶2¶2¶2∆ = Ñ = 2 + 2 + + 2 ,¶x1 ¶x2¶x N
2

a ³ -a ( N ) = -2( N - 2), 0 < γ < min{N , 4}.
422u(t , x ) L2 = u(0, x ) L2 , E (u(t )) = E (u(0)).

また，virial 等式と呼ばれる，非線形シュレディンガー方程式の研究には欠かせない関係式も成立する：
2d2xu(t , x ) L2 = 8 P(u(t , x )).
dt 2

ただし，以上までに登場した汎関数は2v ( x ) L2 := ò N | v ( x ) |2 dx,
Ra1
Q ( v ) := ò N [| Ñv ( x ) |2 + 2 | v ( x ) |2 ]dx,|x|
2 R
G ( v ) :=| v ( x ) |2 | v ( y ) |2
λdxdy ,
òòNN´
RR| x - y |γ4

E ( v ) := Q ( v ) + G ( v ), P ( v ) := 2Q ( v ) + γ G ( v ).

逆2乗ポテンシャルの数学的特徴を見よう．まず，α の条件は次に示す作用素が非負自己共役である必要十分条件である：
Pa := -∆ + a | x |-2 in L2 .

閾値が明記できるのは，N≥3で成立する Hardy の不等式
a( N ) ò N
R| v ( x ) |2
dx £ ò N | Ñv ( x ) |2 dx
R| x |2また，λは実数である．
（HE）は Hartree 方程式や Choquard－Pekar 方が次の意味で最良だからである：左辺の係数 a（N）を少しでも大き程式とも呼ばれる．
（HE）の最終項は Hartree 型非線形項といい，

くすると，逆向きの不等式が成立する零でない関数が存在する．と-γ

2g (u ) = λ u (| x | * | u | )と略記されることが多い．これは物理学的には重要なものであり，ころで，作用素の非負性はシュレディンガー方程式に限らず偏微分方程式の研究で重要な役割を果たす．一方，自己共役性はシュレ

非局所的相互作用を表す典型例である．これは，多体シュレディン

ディンガー方程式の研究に必要不可欠である．特に，Stone の定理

ガー方程式の準古典近似や，プラズマに対する Hartree－Fock 近似をによれば自己共役性は線形シュレディンガー方程式の可解性に対すすることにより現れる．一般に非線形偏微分方程式の研究ではべきる必要十分条件である．量子力学ではハミルトニアンの自己共役性乗型，例えばは本質的な仮定であることにも注意する．さて，伸張関係式

g (u ) = λ | u | p-1 u

Pa éë v ( µ x )ùû = µ 2 ( Pa v )( µ x )などをはじめとする局所的相互作用を意味する非線形性を考察するが成立するため，逆2乗ポテンシャルの効果を無視することはできことが多い．しかし，非線形シュレディンガー方程式に対してはポない．その影響が非負自己共役性の限界の登場と考えてもよかろう．

テンシャルの有無にかかわらず両者ともに研究対象であり，それぞ更に，エネルギー汎関数 E（v) の定義域

れに数多くの結果が得られている．
シュレディンガー方程式に対する重要な性質は保存則の成立でX := D((1 + Pa )1/ 2 )が a の値によって異なる．実際，a＞－a（N）のときはよく知られたソボレフ空間＊

助教 数学教室
Assistant Professor, Dept. of Mathematics

X = H 1 = {v| v, Ñv Î L2 }

54

であるが，a＝－a（N）のときはそれよりも若干広い関数のクラスいう．a＝0の場合には詳しく研究されている．

である．そのため解析が難しいと思われていたが，筆者らはエネル

定理2（a＝0に対する散乱問題），エネルギー空間 X を解析することで，解のギー法を開発し（［5］）⑴ （see［3］）γ >1であれば存在証明に至ったのである（［8］）．エネルギー空間の解析にはガンΣ = X Ç D(| x |) = {v | v, Ñv, xv Î L2 }マ関数の性質が重要であることは補足しておきたい：において漸近自由である．また，波動作用素がΣ上で構成でき(-∆ ) s / 2 u 2 £LΓ(( N + 2 s ) / 4) Γ((1 - s ) / 2)
Γ(( N - 2 s ) / 4) Γ((1 + s ) / 2)

Pas(/N2 )u 2 , 0 < s < 1.
L

る．
（FC）
⑵ （see［2］）γ≤1ならば漸近自由にはならない．詳しく言うと，

なお，エネルギー法は解の存在しか得られないため，一意性などはを更に修正すれば極限が確定する．

Strichartz 不等式を利用しなければならない．（HE）に対応するもの

Hayashi－Tsutsumi［3］による方法は方程式（HE）と終値条件（FC）

は［1］にて本質的な結果が得られている．Strichartz 不等式は空間だけとを適当な変換を施した問題を解くものである．擬共形変換
æ i | x |2 ÷ö æ 1 x ö-N÷ v çç , ÷÷u(t , x ) = (it ) 2 expççççè 4t ÷÷ø çè t t ÷÷ø

でなく時間についても積分した量に対する不等式である．
exp(-itPa )u0 Lτ ( Lρ ) £ C u0 L2 .
txx

実は，非線形シュレディンガー方程式の解の一意存在は Strichartzを用いて変換すると（HE）は不等式を利用し，縮小写像の原理に基づいて証明することが標準的¶v(t , x ) = Pa v (t , x ) + t γ -2 g (v (t , x ))¶tiである．しかし，逆2乗ポテンシャルが摂動された問題には解の存
在に a ないしγに余計な条件を課す必要があることがわかっており，と変換される．一方，（FC）はv (0, x ) = i- N / 2 exp(iPa )exp(i | x |2 /4)exp(iPa )u+ ( x )［4］

良い方法とは言えないのが現状である（ ）．
定理1（解の存在）と（v t，x）の初期条件を与える形に変換された．なお，この変換が⑴ （see［6，8］）u（0）∈X とする．このとき，次の意味での時間局所解

正しく機能するためには空間遠方での強い減衰を仮定した重み付きが一意に存在する：

エネルギー空間Σで考えなければならない．（HE）に対する散乱問

u(t , x ) Î C ([-T , T ]; X ) Ç C 1 ([-T , T ]; X * ).

題を解決するため，v（t，x）に対する偏微分方程式の初期値問題に

ただし，X＊は X の双対空間である．

対し解の存在を示したり，t＝0における連続性などを調べたりする．

⑵ （see［7，10］）u(0) Î Σ := X Ç D(| x |) であれば，⑴の時間局所解はで連続である．

（HE）に対応する結果を書き下るエネルギー法を開発した（［11］）．

⑶ （see［6，8］）λ＞0またはλ＜0，0＜λ＜2とする．このとき，⑴の時
間局所解は時間大域解に延長できる（T＝∞）．
［7，10］⑷ （see

そのために筆者は非自励系の非線形シュレディンガー方程式に対す）したものが次の定理である．
定理3
θ≥0，v
（0）∈X とする．このとき，⑴

λ < 0, γ > 2, E (u(0)) <0, xu(0) Î L2iとする．このとき⑴の時間局所解は有限時刻で爆発する．

¶v(t , x ) = Pa v (t , x ) + t θ g (v (t , x ))¶tの時間局所解が次のクラスで一意に存在する（λが負でもよい）：

2．散乱問題v (t , x ) Î C ([0, T ]; X ) Ç C 1 ([0, T ]; X * ).

この節では特に断らない限りλ＞0に限定する．このとき時間大域解の性質，特に t＝±∞の挙動を考察する．保存則及び虚数の影響

更に，次のエネルギー関係式が成立する：

で解は振動する．そこで，その振動がλ＝0の解に相当する

v (t , x ) L2 = v (0, x ) L2 ,2

exp(-itPa )u0 ( x )d éQ ( v (t , x )) + tθ G ( v (t , x ))ùú = θ t θ -1G ( v (t , x )).
û
dt ëêと同じか否かを考える．解 u（t，x）の振動がこれと同じであれば，それを打ち消したものの極限（FC）

lim exp(itPa )u(t , x ) = u+ ( x )⑵ （v 0）∈Σであれば，⑴の時間局所解はΣで連続である．
λ＞0，またはλ＜0，0＜γ＜2とする．このとき，⑴の時間局所

⑶

t ®+¥

解は時間大域解に延長できる（T＝∞）．

の存在を期待する．u（0）∈Y なるすべての（HE）の解に対し極限（FC）が確定するとき，（HE）は Y で漸近自由という．その一方で逆問題として「（FC）を満たすような（HE）の時間大域解 u（t，x）

これを（HE）に対する散乱問題に換言すれば以下のようになる．
定理4（散乱問題）⑴

が存在するか」も考える必要がある．存在すれば対応構成できる．
⑵

だけ考えたが－∞の方向を考えてもよい．このとき量子力学で重要な役割を演じる散乱作用素
S = W+-1  W-

が構成できる．このような極限（FC）に関わる問題を散乱問題とγ＞2，u+∈Σとする．このとき（FC）を満たすような（HE）の時間大域解が一意に存在する．従って，波動作用素がΣにおいてW+ : u+ ( x )  u(0, x )が定められ，これを（HE）の波動作用素という．今は＋∞の方向

2

γ＞2，u
（0）∈Σとする．このとき（HE）の一意な時間大域解に対し極限（FC）が確定する．従って，（HE）はΣ上漸近自由である．

⑶（0）との間には次の等式が成立する：
u＋と u
Q (u+ ) = Q (u(0)) + G (u(0)) = E (u(0)).

55

注意．極限（FC）はどの意味なのか（つまり，位相）も重要である．

354 (2012).

上の定理4における極限の強さはΣのノルム位相である．漸近自由［6］T. Suzuki, Energy methods for Hartree type equation with inverse－

性と波動作用素の存在が同じΣで示されたことになるが，（HE）のsquare potentials. Evol. Equ. Control Theory, 2 (3), 531－542 (2013).

初期値問題の解がΣで連続になることも示されている（定理1）ので，［7］T. Suzuki, Blowup of nonlinear Schrödinger equations with inverse－（HE）はΣで漸近完全であるといえる．

square potentials. Differ. Equ. Appl., 6 (3), 309－333 (2014).
［8］T. Suzuki, Solvability of nonlinear Schrödinger equations with some∈Σの場合，極限（FC）が L2の意味で成立する解
補足．γ＜1，u（0）［3］は零解に限られる（例えば ）．これは極限（FC）では除去できていない振動が残っている影響が原因である．そのため，より複雑な補正を加えて散乱問題を考察する必要がある（修正散乱問題）．

critical singular potential via generalized Hardy－Rellich inequalities,
Funkcial. Ekvac., 59 (1), 1－34 (2016).
［9］T. Suzuki, Scattering theory for Hartree equations with inverse－squarepotentials, Appl. Anal., 96 (12), 2032－2043 (2017).
［10］T. Suzuki, Virial identities for nonlinear Schrödinger equations with

3．今後の展望an inverse－square potential of critical coefﬁcient. Differ. Equ. Appl., 9（HE）に対する散乱問題はγ <2の場合に難しい．これを克服する(3), 327－352.

ためにはエネルギー法（定理3）にある仮定θ≥0を緩める必要がある． ［11］T. Suzuki, Scatting theory for semilinear Schrödinger equations with
残念ながら現状ではその手筈が整っていない．ところで，散乱問題の解決には初期値問題と同様に縮小写像の原理の方法もある．ここan inverse－square potential via energy methods, submitted.
［12］G. P. Trachanas and N. B. Zographopoulos, Orbital stability for the

でも Strichartz 不等式が有効である（例えば［9］）．しかしながら a＞

Schrodinger operator involving inverse square potential, J. Differ. Equ.

－a（N）
，1＜γ＜2でないと波動作用素が構成できない．γ＞2の場合

259 (10), 4989－5016 (2015).

には a ないしγに余計な条件が必要である．本来散乱問題において［13］J. Zhang and J. Zheng, Scattering theory for nonlinear Schrödinger

はγ＞2が扱いやすいとされていたが，それと逆行する結果である．

equations with inverse－square potential. J. Funct. Anal., 267 (8), 2907－

また，解の一意存在がいえるエネルギー空間 X における散乱問題

2932 (2014).

を解決するには，Morawetz 不等式と呼ばれる virial 等式を一般化した不等式を利用しないと難しい．Zhang－Zheng［13］で部分的な結果がある程度である．a＝－a（N）では完全に手付かずの状態である．
一方，λ <0の場合には定在波解と呼ばれる変数分離された解exp(iωt )φω ( x )が存在するため，散乱問題はより難しくなる．ただ，時間無限大での挙動を調べる観点では軌道安定性の考察も有効である．これは簡単に言えば，初期値を定在波解のものから少しずらした（HE）の解がいくら時間を経過しても定在波解と近いままであることが軌道安定性の定義である．部分的な結果が Trachanas－Zographopoulos［12］にあるが，まだ研究余地が大いに残っていると感じる．そもそも，より一般化した非線形項に対する定在波解の存在は示されていないので，その証明が急がれている．
参考文献［1］N. Burq, F. Planchon, J. Stalker, and A. S. Tahvildar－Zadeh, Strichartz
estimates for the wave and Schrödinger equations with the inverse－
square potential, J. Funct. Anal., 203 (2), 519－549 (2003).
［2］J. Ginibre and T. Ozawa, Long range scattering for nonlinear
Schrödinger and Hartree equations in space dimension n ≥2, Comm.
Math. Phys., 151 (3), 619－645 (1993).
［3］N. Hayashi and Y. Tsutsumi, Scattering theory for Hartree type equations, Ann. Inst. Henri Poincaré, 46 (2), 187－213 (1987).
［4］N. Okazawa, T. Suzuki, and T. Yokota, Cauchy problem for nonlinear
Schrödinger equations with inverse－square potentials, Appl. Anal., 91(8), 1605－1629 (2012).
［5］N. Okazawa, T. Suzuki, and T. Yokota, Energy methods for abstract
nonlinear Schrödinger equations, Evol. Equ. Control Theory, 1 (2), 337－

3．受賞研究の紹介
3－1

拡張された熱力学とその非線型構成式

有馬

隆司

3－2

ハードウエアコンテスト GUGEN2016で「おしいね」賞を受賞して

松本

光広

3－3

人間－生活環境系学会奨励賞を受賞して

傳法谷

郁乃

57

拡張された熱力学とその非線型構成式
有馬

隆司＊

Extended Thermodynamics and Its Non－Linear Constitutive Equations
Takashi Arima＊

1．緒言

2．拡張された熱力学誕生前夜

ナノデバイス中の熱流体現象や宇宙機周りの衝撃波現象など，

2.1．不可逆過程の熱力学

現代の熱・流体工学は，時間的・空間的に急激な変化を伴う現象に従来の熱・流体力学理論は，Navier－Stokes－Fourier（NSF）理論

までその対象を広げている．従って，このように強い非平衡状態に［18］によって包括的に整理に代表される不可逆過程の熱力学（TIP）

ある流体のダイナミクスの解明が必要となる．この課題に対して，されている．この理論は局所的熱平衡の仮定，すなわち，系は大域

熱・流体力学に基づくマクロなアプローチと統計力学や気体分子運的に非平衡状態にあるが，局所的には平衡状態とみなすという仮定

動論に基づくミクロなアプローチの両面から研究が行われているがに基づいて系の状態の時間発展を求めていく理論である．1成分流発展途上にある．例えば，次に列挙する現象の解明が工学的応用上体系を例にとると，この理論は，時間 t，空間 xi の関数である5つ望まれる：水素気体や二酸化炭素気体中を伝播する音波の kHz か（xi，t）が従うの場：質量密度ρ（xi，t），速度 v（xii，t）および温度 T

ら MHz 帯 で 見 ら れ る 特 徴 的 な 吸 収， 第2音 波 の 振 動 数 依 存 性，

方程式を質量，運動量，エネルギー保存則に従って決定する．保存

Mach 数の増加に伴う衝撃波の波面構造の変化や衝撃波通過後の物，エネルギー密度 Gll
則は，質量密度 F（＝ρ），運動量密度 F（＝ρvii）

理量の指数関数的緩和からのずれ，定常熱伝導における比熱の温度（＝ρv2＋2ρε；ε（xi，t）は単位質量あたりの内部エネルギー）を用い変化に伴う圧力場の変動とそれに伴う質量・熱輸送．

て次のように表される．

近年，この要請に応えるために，熱力学理論が深化している．
例えば，Jou らによる Extended irreversible thermodynamics［1］，Ötting-¶F ¶Fi
+
= 0,
¶t
¶xi

¶F j ¶Fij¶Gll ¶Glli
= 0,
+
=0
+
¶xi
¶t
¶xi
¶t

⑴

er や Grmela らによる GENERIC［2，3］，Mexiner に始まる内部変数を

ここで，i，j＝1，2，3であり，和の規約，すなわち，ある項の中用いた非平衡熱力学［4－8］等，様々な理論が提唱され現在も活発な研に同じ添え字が2つ現れたときその添え字について和をとるという究が行われている．その中でも，特に，物理的・数学的妥当性が保記法を用いた．Fij は運動量流束，Glli はエネルギー流束を表す．こ

証され，かつ，具体的な応用可能性がある理論として「拡張されたれらの流束や密度量は，通常，流速依存性を明らかにした形で書か［9－11］
が提案さ
熱力学（Extended Thermodynamics；以下 ET と記す）」（σll＝0），非平衡れる．つまり，圧力 p（xi，t），せん断応力σ（xiji，t）

れ，発展している．ET 理論は，従来用いられてきた熱・流体力学

圧力（dynamic pressure とも呼ばれる）Π（xi，t），熱流束 q（xii，t）の適用限界を超えた強い非平衡現象に適用可能であり，これに基づを用いて，く新たな知見の獲得も進んでいる．この意味で，ET 理論は熱流体工学の将来的基盤に成り得ると考えられる．
ET の最近の発展として，著者らによって ET の適用範囲をさらに広げる研究が行われている［12，13］．そのような研究成果の一つとし［14－17］て，非線型構成式を採用した理論が提案されている

Fij = ρ vi v j + ( p + Π )δ ij - σ ij ,Glli = ( ρ v 2 + 2 ρε + 2 p + 2Π )vi - 2σ ij v j + 2qi ,⑵と書ける．独立変数に関して閉じた場の方程式を得るためには，独．これに立変数以外の量（構成量）p，ε，σij，Π，qi を独立変数で表す現象関する研究の内，理論的枠組みを整備した論文［16］とその衝撃波研論的関係（構成式）が必要となる．TIP では，まず平衡熱力学におが Ricerche di Matematica 誌のける Gibbs 関係式と同型の関係式と，質量，運動量およびエネル「Highlighted Articles」に選出されたので，本稿ではその概略を報告

ギー保存則を用いて，エントロピー・バランス方程式を求め，オンする．ただし，ET 理論は近年になってようやく理論が整備され，サーガーの相反定理を考慮して構成関係を決める．構成式が散逸的［17］究への応用可能性を調べた論文

工学的応用を行うための準備が整ってきたという背景から，未だ広物理量σij，Π，qi に関して線形の範囲内では，σij，Πは Newton 流体

く認知されているとは言えない状況にある．そこで，個別具体的なの仮定によって，qi は Fourier の法則によって閉じられる：

成果や応用事例ではなく，この機会を借りて，ET とはどのような理論なのか，その思想を紹介することに重きを置きたいと思う．

σ <ij> = 2 µ

¶vi
¶T
¶v<i
， Π = -ν， qi = -κ
．⑶
¶xi
¶xi
¶xi>

ここで，μ，ν，κはそれぞれせん断粘性率，体積粘性率，熱伝導率＊

助教 機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineeringであり，＜＞はトレースレスを意味する．圧力および内部エネル
ギーに対しては，熱的状態方程式 p＝p（ρ，T）および熱量的状態

58

方程式 ε＝ε（ρ，T）を用いることが出来る．これらを保存則に代入る．Galilei 不変性やエントロピー原理などの一般的要請から閉じたすることで閉じた場の方程式を得る．この理論によって，粘性流や場の方程式系を得ることが出来る．以下ではこれらの要請がいかに

熱伝導などの不可逆過程を包括的に扱うことができる．

表現されるかを見ていく．

TIP は非平衡熱力学の発展に大きな貢献をしてきた理論であるが，3.2．バランス方程式系とその Galilei 不変性

当然ながら適用限界がある．まず，TIP は局所的熱平衡の仮定を採

マクロな系が n 個の場の量 u（xi，t）によって特徴づけられると用しているため，その仮定を破る強い非平衡現象には適用できない．

する．その時間発展を決定することが目標となる．ET では，連続したがって，メゾスコピック現象や衝撃波現象を満足に解析できな体力学の処方に従って，u の時間発展が，質量密度やエネルギー密

い．また，NSF 則に代表されるような構成式を用いるため，場の度といった密度量を成分に持つベクトル F のバランス方程式

方程式は放物型となり，情報の伝播速度が無限大になる．したがって，その相対論的な領域への拡張は単純ではない．
2.2．気体分子運動論
局所的熱平衡の仮定は，気体分子運動論的な解析によると，
平均自由行程/巨視的な特性長＜＜1，となる範囲で妥当である．単原子分子希薄気体に対して，速度分布関数の時間発展を記述する Boltzmann 方程式はこの条件を超えた領域にも適用可能である．質量密度などのマクロな物理量は分布関数¶F ¶Fi
+
= P,
¶t
¶xi

⑷

によって決定されると考える．ここで，Fi，P は F の流束および生成を表す．式⑷は保存則を含んでいるので，保存則に対応する Pの成分は0である．F，Fi，P を u に関して閉じさせるために，ET
では時間・空間的に局所的な形を考える．つまり
 ( u), F = F
 ( u), P = P
 ( u) ，
F=F
i
i

⑸

である．

のモーメントとして表される．Boltzmann 方程式の近似解法として，

式⑷は Galilei 不変でなければならない．この要請により，各物分布関数を局所平衡分布（Maxwell－Boltzmann 分布）周りに Knuds-

理量の速度 v 依存性が明らかになる．場 u のうち，速度に依存しen 数で展開していく Chapman－Enskog 展開が有名である．この方法
では，0次の近似で Euler 方程式系を，1次の近似で NSF 理論の再現ない量を w として u＝（v，w）と分解し，F，Fi，P の速度に依存
̂ とすれば，速度依存性を表す n×n 行列 X（v）
̂，F
̂ i，P
しない部分を F

および現象論的係数の決定ができる．より大きな Knudsen 数領域を用いて，へ適用するために，より高次の展開を行うこと，つまり，Burnett
や super－Burnett 近似［19，20］が考えられるが，得られた方程式が不安定であることが知られている．別のアプローチとして，分布関数の高次のモーメントが従う時間発展方程式を Hilbert 展開に基づいて求める方法（Grad のモーメント法［21］）がある．特に，NSF 理論を超えた典型的な結果として，ρ，vi，ε，σij，qi の13個の場の時間発
展を記述する方程式系が知られている．この13モーメントの理論では，緩和時間が小さいとする近似（Maxwell の逐次近似法［22］）の下で NSF 理論が再現される．
このように，気体分子運動論を基にした非平衡現象の解明も進んでいるが，単原子分子希薄気体以外では，衝突項のモデル化の困難もあり発展途上にある．
3．拡張された熱力学とその理論構造
TIP の適用限界を超える試みの一つとして Cattaneo による構成式の発見法的な提案がある．この式は Fourier の法則に熱流束の時間微分を加えたものである．これを用いれば，系は有限の伝播速度をもつことができる．Cattaneo の式や Grad のモーメント法が示唆するのは，通常の流体力学的物理量だけではなく，散逸的な物理量の時間発展の記述が必要であるということであろう．この議論を物理的・数学的妥当な形で表現したのが，Müller らによる ET 理論である［23］．理論の提案以降，Müller を始め，Ruggeri や Liu らにより理論の整備がなされてきた［9］．本節では，ET がどのような考え方でF = X ( v )ˆF ( w ), Fi - Fvi = X ( v )ˆF i ( w ), ˆP = X ( v )ˆP ( w ),⑹と書ける．行列 X（v）の性質および具体的な表式の導出について
は文献［9］を参照されたい．
なお，ここで述べた内容は ET に限らず，物理的な系がもつ一般的性質である．次節でも述べるが，どのようなバランス方程式系を採用するかが，その物理的意味付けにおいて重要である．
3.3．構成理論
独立変数に関して閉じた場 u の方程式を得るためには，物質固有の熱力学的性質を表す構成関係が必要である．ET では，エント
ロピー原理を課す．すなわち，単位体積あたりのエントロピー密度
h が満たす不等式¶h ¶hi+=Σ³0¶t ¶xi⑺が，バランス方程式系⑷を拘束条件とした下で成立するという要請である．ここで，エントロピー密度 h，エントロピー流束 hi，エン
トロピー生成 Σ は構成量である：
 ( u).
h = h( u), hi = hi ( u), Σ = Σ⑻ ∂F ∂F∂h ∂hi+− λ ⋅ + i − P  = Σ ≥ 0 ，∂t ∂xi∂xi
 ∂t⑼

エントロピー原理は，Lagrange 未定乗数 λ を用いることで，と表すことが出来る．その結果として，次の関係式が得られる：
dh = λ ⋅ dF,

dhi = λ ⋅ dFi ,Σ = λ ⋅ P.

⑽

構築されているのかを理論的側面に注視しながら紹介する．

特に，一つ目の式は平衡熱力学における Gibbs の関係式の拡張とみ

3.1．拡張された熱力学の概要

なせる．エントロピー密度，流束，生成が速度に依らない関数であ再び1成分流体系を例にとると，ET は，TIP で扱っていた場のることを用いれば，Galilei 不変性と合わせて構成量が満たすべき関

量：質量密度 ρ，速度 vi および温度 T に加え，散逸的な流束（せん

係式が得られる［9］．Lagrange 未定乗数は非平衡状態における化学ポ

断応力σij，非平衡圧力Π，熱流束 qi など）も独立変数として採用し，テンシャルや温度といった解釈が出来ることがわかっている［13］．

バランス方程式を基に場の時間発展方程式を求めていく理論であ

また，系の安定性条件を課す．これは，有限の伝播速度を持つ

59

ための条件でもある．数学的には，場の方程式系が対称双曲型の偏微分方程式系であること，つまり，解の存在と一意性，初期条件・境界条件に関する解の連続性の要請である．この条件は，エントロ
ピー密度が極大値を持つという形で表される：
¶ 2h
は負定値．
¶u ¶u

⑾

3.4．閉じた場の方程式系

図1．質量密度プロファイル［28］．Mach 数の増加に伴って，対称な構造（Type A），非対称な構造（Type B），薄い層δと厚い層Δ以上の一般的要請により，構成式の形が大幅に絞り込まれる．

の2層から成る構造（Type C）へと変化する

さらに，対象とする系の状態方程式を導入することで，未定の係数
は生成項に現れる係数のみに絞られる．これらの係数は，実験事実られている（図1）．ET によって，従来の理論では困難であった，や数値シミュレーションから決定する必要がある．例えば，いくつType A，B，C の統一的な解析が可能となった．また，実験に見らかの係数はせん断粘性率，体積粘性率，熱伝導率に関係づけられれる衝撃波通過後の緩和が指数関数的緩和からずれるという事実を［9，10，12］る．5節で簡単な場合の閉じた場の方程式系と現象論的係数の再現した．
理論の更なる発展として，高振動数領域の超音波や高 Mach 数の決定方法を紹介する．

衝撃波などのより強い非平衡現象を解析するための研究も進んでい
4．拡張された熱力学の発展

る．次の二つのアプローチがある．つまり，（i）高次の散逸的物理

3節では ET の理論的枠組みを述べたが，理論構築の際に問題と量の効果による非平衡性を取り入れた理論，（ii）非平衡性をより精なるのはどのようなバランス方程式系を採用するかである．単原子度よく取り入れるための散逸的物理量に関して非線型な構成式を採分子希薄気体に対しては，Boltzmann 方程式に基づくモーメント方

用した理論である．（i）に対して，気体分子運動論に基づいて独立

程式と適用範囲が重なるので，これに無矛盾なバランス方程式系を

変数を分布関数のモーメントとして表すことで，高次の物理量の閉採用することが出来る．もちろん得られる結果も無矛盾である．単じた場の方程式系を系統的に求める方法が提案されている［9］．この原子分子希薄気体に適切なバランス方程式系は，保存則から始まる（ii）
手法は多原子分子希薄気体に対する ET にも適用されている［31］．

バランス方程式の密度量のテンソル階数が1つずつ増えていき，あに対して，通常，ET では，閉じた場の方程式系を得るために，エる方程式の流束が次の方程式の密度量になるという階層構造を備えントロピー密度を局所的熱平衡状態周りに散逸的物理量に関して2ている．例えば，最も簡単な場合として，Euler 方程式系（式⑴で次の項まで展開して線型構成式を得るという手法が取られる．展開

散逸的物理量を0としたもの）を含む．

の次数を上げて非線型項を取り入れることも可能であるが，形式的上に述べたバランス方程式系が単原子分子希薄気体に限られるな表現にとどまっていた［32］．そこで，まずは ET の中でもその数理のは，圧力と内部エネルギーの間に単純な関係（3p＝2ρε）が成立

的な構造が単純な，流体力学的物理量と非平衡圧力の6変数を独立するため，多原子分子希薄気体や実在気体に特有の構成粒子の内部

［33，
34］
を基に非線型性の効果を調べていく手
変数に採った理論（ET6）

自由度に起因する非平衡圧力が0となる（式⑴でいうと Fll＝Gll とな順が有効であると考えられる．次節では，ET6理論における非線型る）ことが理由である．そのため，一般の流体に対しては，異なる構成式の導出とその効果の検証について述べる．

構造を持ったバランス方程式系が必要となるが，単原子分子希薄気体以外では気体分子運動論も発展途上であり，適切なバランス方程

5．非線型構成式を持つ ET6理論

式の構築指針が無かった．いくつかの試行錯誤の後，著者らによっ

5.1．ET6理論についてて多原子分子希薄気体に適切なバランス方程式系が現象論的な考察

ET6理論は Euler 方程式系の次に単純な対称双曲型偏微分方程式．これは，圧力と内部エネルギーが非平衡状態系であり，従来広く使われている Meixner 流の内部変数を用いた非において果たす役割の違いを明確に取り入れたものである．この提

平衡熱力学［4，5］と対応している．この理論は，せん断応力と熱流束

案は，後に気体分子運動論からも支持されている［24］．NSF 理論をを無視しているが，ある種の気体に対しては重要なモデルである．

超えた典型的な理論は，ρ，vi，ε，σij，Π，qi の14変数を独立変数とつまり，水素気体や二酸化炭素気体といった体積粘性率がせん断粘［12］から提案された［12］．単原子分子希薄気体のものと異なる性率に比べて数桁大きい気体に有効である．実際，衝撃波波面構造

構造を持ったバランス方程式を採用しているが，単原子分子への極は，Type C に現れる薄い層 δ を除いて，ET6理論でも十分解析可能

して採用した理論である．提案さである［29］．体積粘性率は Stokes の仮定により無視されることも多れた理論の更なる発展として多原子分子実在気体に適用可能な ET

いが，超音波や衝撃波工学さらには宇宙論や高エネルギー物理の分

［25，
26］

限をとるとその構造が一致することが証明されている［13］理論も最近提案されている
ET 理論は，超音波

［27］

．

野でその重要性が指摘されている．より現実的なモデルであるせん
［28，
29］

や衝撃波

［10］

，光散乱

［30］

，熱伝導

などの

［9，
10］

解析に応用され，理論の妥当性・有用性が示されている．得ら

断応力や熱流束の時間発展も記述可能な理論については文献［10，12］を参照されたい．

れた顕著な成果の一つとして，多原子分子希薄気体中を伝播する衝

以下では，Ricerche di Matematica 誌の「Highlighted Articles」に選撃波の解析結果［28，29］を挙げておく．衝撃波の波面構造は Mach 数の出された，非線型構成式をもつ ET6についての研究成果［16，17］を述べ増加に伴って，対称な構造（Type A），非対称な構造（Type B），薄る．ただし，その後の研究の進展による，より整備された形での解い層と厚い層の2層から成る構造（Type C）へと変化することが知説になるため，論文［16，17］とは若干表式が異なる点には注意されたい．

60

ものと，その緩和時間τを用いた表現［33］：5.2．基礎方程式系とエントロピー密度ET6理論の目的は，通常用いる流体力学的物理量に加え，非平衡
圧力の時間発展を記述することである．非平衡圧力は運動量流束のPll = -3

Π,
τ⒆

トレース部分の主要な項であるので，基礎方程式系として，保存則を比較する．また，Πの場の方程式に対する Maxwell の逐次近似の（p＋Π）＋ρv ）のバランス方程に運動量流束のトレース部分 F（＝3ll

結果と Newton 流体の仮定 (3)2の比較から得られる関係：2式を加えたものを考える．つまり，
¶F
¶F
¶F
¶F
¶G
¶Glli
¶F ¶Fi= 0. ⑿+= 0, j + ij = 0, ll + lli = Pll , ll +
¶xi
¶t
¶xi
¶t
¶t
¶xi
¶t
¶xi

ここで，Flli は Fll の流束，Pll は Fll の生成である．また，Fij は運動量流束，Glli はエネルギー流束で，⑵式からσ ij＝0，qi＝0 としたも

æ 5 1 ¶p( ρ , ε ) ÷ö¶p ( ρ , ε )÷÷ - ρ
Γ = p ççç ，
çè 3 ρ¶ρ¶ε ÷ø

ν = τ Γ,⒇も用いれば，結局次の関係を得る．
α =-33T Γ 3T Γ 2==2τ (¶ η / ¶Π )
τ
ν



2

のである．このような変数の消去はエントロピー原理を満たすこと

体積粘性率 ν を実験や数値シミュレーションから見積もることが出を保証しながら行われている．

来れば，α や τ も決定できる．

ところで，バランス方程式系⑿は Galilei 不変でなければならな
い．実は，この要請だけから Flli の関数系が次のように決まる：
Flli = (5( p + Π ) + ρ v ) vi .
2⒀また，生成項 Pll は速度に依存しないこともわかる．以上の考察から，5.3．希薄気体に対する閉じた場の方程式系
熱的・熱量的状態方程式が次のように表される多原子分子希薄
気体（ポテンシャルモードの寄与は0）を考える．
p=

構成式の散逸的物理量に関する非線型性はすべて生成項に含まれて3.3節で述べたエントロピー原理とその Galilei 不変性を用いれば，
単位質量あたりのエントロピー密度 （η ＝h/ ρ）が満たすべき微分方
程式が得られる．これを解けば，
η=s

ここで，m，kB はそれぞれ1分子の質量，ボルツマン定数である．

いるといえる．

K +U

ö
æ
kB
3 kB
ρ T , ε = ε (T ), ççε K =T , ε I = ε I (T )÷÷÷.
ç
÷ø
è
m
2 m

( ρ ,θ ) + s ( Θ),θ = θ ( ρ , T , Π ), Θ = Θ( ρ , T ,θ ( ρ , T , Π )).

という解が得られる．ここで，sれている場合を考える．この時，ε は次のように見積もられる．
ε=

I

K＋U

以降の解析では，比熱 c（＝dε/dT）の温度依存性が実験的に与えら
v

⒁

kB T
ˆcv (T ')d T '.
m òTR



ここで，ĉ v=(m/kB)cv，TR は参照温度である．
状態方程式を用いれば，式⒁，⒂に表されているエントロピーI，s は，それぞれ，平衡状態における分子の並進運動モードとポテンシャルモード（（K＋U）－モード）のエントロピーの和，分子の内部運動モード（I－モード）のエ
ントロピーとそれぞれ同じ関数系をもつ量である．また，θ，Θは，（K＋U），I－モードがそれぞれ部分的に平衡状態にある（ただし，密度と非平衡温度を具体的に書き下すことが出来る：
æ θ 3/ 2 ÷ö ε I ( Θ) 3 k
ε I (T ')k
B÷++dT ' + B logççç,
2TRçè ρ ÷÷ø
T'
m
Θ
2 m

η=ò

Θ

æ
Πö
3 kB Π
T .
θ = ççç1 + ÷÷÷T , ε I ( Θ) = ε I (T ) çè
p ÷ø
2 m p



局所的にも平衡ではない状態を考えている）としたときのその状態

エントロピー密度の式から生成項が決定され，閉じた場の方程式はに対応する非平衡温度である［13］．非平衡圧力とは次の関係にある：

次のように表される：II

ε ( Θ) - ε (T ) = -ε

K +U

( ρ ,θ ) + ε

K +U( ρ , T ),

Π = p( ρ ,θ ) - p( ρ , T ).

⒂

添字はそれぞれ対応するモードの物理量を表す．非平衡温度の取りうる値は，その定義より次のように制限されている．
0 < Θ < Θmax , ε I ( Θmax ) = ε ( ρ , T ) - ε K +U ( ρ , 0),
0 < θ < θ max , ε K +U (θ max ) = ε ( ρ , T ) - ε I (0).

⒃

また，エントロピー原理の活用により，エントロピー流束と生成が1 ¶η ˆ
ρP ll > 0
3 ¶Π

．⒄

¶t

+

¶
((p + Π )δ ij + ρ vi v j ) = 0,¶xi¶¶(2ρε + ρ v 2 ) + ¶x¶ti{ éëê2(p + Π + ρε ) + ρ v ùûú v }= 0,¶¶ é3(p + Π ) + ρ v 2 ùú +
û ¶x
¶t ëê
i

2

i

⒅

以降では，α＝α（ρ，ε）である場合を考える．これは特別な場合で{ éëê5(p + Π) + ρ v ùûú v }2i

3 æç 2
1 ö T 3T (1 + Π / p ) - 3Θçç - ÷÷÷ p.
τ çè 3 ˆcv ÷ø Θ 2T (1 + Π / p )ここで，⒇より，νと τ の関係は，
æ21 öν = ççç - ÷÷÷ pτ ，
çè 3
ˆcv ÷ø

残る不等式⒄2より，Pll について次の式を得る．
¶ηPll = α, α > 0.
¶Π¶ρ v j=-

次のように得られる．
hi = h vi , Σ =

¶ρ
¶ρ vi
+
= 0,
¶t
¶xi



である．
5.4．衝撃波構造における構成式の非線型性の影響あるが，以下で述べるように Pll の関数系を完全に決定でき，物理希薄な二酸化炭素気体中を x－方向に伝播する平面衝撃波の波面的に重要である．この場合，αは緩和時間 τ および体積粘性率νに関構造を調べる．非摂動状態と摂動状態はそれぞれ平衡にある場合を係づけることが出来る．まず，⒅の Pll を平衡状態近傍で展開した考える（以降，添字0は非摂動状態を表すこととする）．非摂動状態

61

非平衡現象の解析が ET によって成功している．また，最新の成果

として，T0＝295K，p0＝9.2kPa の状態を考える．
体積粘性率の温度依存性がν∝ T と見積もられているので，式nより，緩和時間をが Highlighted article に選ばれるなど，衆目を集め始めている．本稿
で強調してきたように，ET 理論は，これからの熱流体工学の発展

1-nτ ( ρ ,T )5 - 3γ 0 ρ 0 æç T0 ö÷=ç ÷
τ ( ρ 0 , T0 ) 5 - 3γ (T ) ρ çè T ÷÷øに寄与できるものであると著者は考えている．
，）/ĉ（T）
は比熱比，γ0はγ0＝γ（T0）と見積もる．ここで，（T）
γ=（1＋ĉ（T）
v
v

参考文献

と定義される．べき指数 n は，実験結果との比較から，考えて［1］D. Jou, J. Casas－Vázquez and G. Lebon, Extended Irreversible Ther-

図2に Mach 数 M0＝1.3，5の時の，非線型・線型構成式を採用し［2］M. Grmela and H. C. Öttinger, Dynamics and thermodynamics of com-

たそれぞれの場合の質量密度プロファイル［17］を示す．図中の点線

plex ﬂuids. I. Development of a general formalism, Phys. Rev. E, 56,で表されているとび（sub－shock）は，Rankine－Hugoniot 条件から6620 (1997).

［28］

modynamics,（4th edn.), Springer, Berlin (2010).

いる温度範囲では n＝－1.3と見積もられている．

決まる．この条件には，生成項は関与しないので，両理論で同じと［3］H. C. Öttinger and M. Grmela, Dynamics and thermodynamics of com-

びを示している．ゆっくりとした緩和の部分を比較する．Mach 数

plex ﬂuids. II. Illustrations of a general formalism, Phys. Rev. E, 56, 6633

が小さい時は差がほとんど無いが，Mach 数が大きくなるとその差(1997).

が顕著になる．また，Mach 数が大きくなるほど指数関数的緩和か［4］J. Meixner, Absorption und dispersion des schalles in gasen mit chemisch reagierenden und anregbaren komponenten. I. Teil, Ann. Phys., 43,

らのずれも大きくなることが分かっている．
先にも述べたように，ゆっくりとした緩和の層は単純化した理470－487 (1943).

論である ET6で十分に解析できるので，本解析はこの層の精確な理［5］J. Meixner, Allgemeine theorie der schallabsorption in gasen und ﬂus-論的予言であるといえる．具体的解析に応用するためにも，実験的

sigkeiten unter berucksichtigung der transporterscheinungen, Acoustica,研究からの検証が望まれる．

2, 101－109 (1952).
［6］B. D. Coleman and M. E. Gurtin, Thermodynamics with Internal State
Variables, J. Chem. Phys., 47, 597－613 (1967).

6．結言
本稿では，ET 理論の考え方から最近の発展である非線型構成式［7］G. A. Maugin and W. Muschik, Thermodynamics with Internal Vari-を持った理論までの紹介を行った．これまでは，ET 理論の数理的ables. Part I. General Concepts, J. Non－Equilib. Thermodyn., 19, 217－な面が著しく深化してきた一方で，工学的応用は十分に行われてい249 (1994)

ると言える状況にはない．しかし，最近の ET 理論の適用範囲の拡［8］P. Ván, D. Berezovski and J. Engelbrecht, Internal variables and dy-

大を受けて，超音波や衝撃波，熱伝導といった方面への応用が少し

namic degrees of freedom, J. Non－Equilib. Thermodyn., 33, 235－254

ずつ増えており，緒言で挙げた従来のアプローチでは困難であった(2008).
［9］I. Müller, T. Ruggeri, Rational Extended Thermodynamics,（2nd ed.),Springer－Verlag, New York (1998)［10］T. Ruggeri, M. Sugiyama, Rational Extended Thermodynamics beyond the Monatomic Gas, Springer, Cham, Heidelberg, New York, Dordrecht, London (2015).
［11］杉山勝，「拡張された熱力学」とは何か，（数理科学，470，『熱力学の多彩な展開』），サイエンス社（2002）．
［12］T. Arima, S. Taniguchi, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Extended thermodynamics of dense gases, Cont. Mech. Thermodyn., 25, 727－737(2013).
［13］T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama, Duality principle from rareﬁed todense gas and extended thermodynamics with six ﬁelds Phys. Rev. Fluids
2, 013401 (2017).
［14］T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguchi, Nonlinear extended thermodynamics of real gases with 6 ﬁelds, Int. J. Non－Lin.
Mech., 72, 6－15 (2015).
［15］S. Taniguchi, T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Overshoot of
the nonequilibrium temperature in the shock wave structure of a rareﬁed
polyatomic gas subject to the dynamic pressure, Int. J. Non－Lin. Mech.,

図2．ρ0で無次元化された質量密度プロファイル［17］．非線型構成式

79, 66－75 (2016).

を採用した ET6（黒線）と線型構成式を採用した ET6（青線） ［16］T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguhi, Recent results on
による結果を示す．Mach 数 M0＝1.3（上図），5（下図）．

nonlinear extended thermodynamics of real gases with six ﬁelds. Part I:62

general theory, Ricerche mat. 65, 263－277 (2016)［17］S. Taniguchi, T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Recent results
on nonlinear extended thermodynamics of real gases with six ﬁelds. Part
II: shock wave structure, Ricerche mat. 65, 279－288 (2016)［18］S. R. De Groot and P. Mazur, Non－Equilibrium Thermodynamics
North－Holland, Amsterdam (1963).
［19］S. Chapman, T. G. Cowling, The Mathematical Theory of Non－Uniform Gases, Cambridge University Press (1970)［20］M. Sh. Shavaliyev, Super－Burnett Corrections to the Stress Tensor
and the Heat Flux in a Gas of Maxwellian Molecules, J. Appl. Maths.
Mechs., 57, 573－576 (1993)［21］H. Grad, On the kinetic theory of rareﬁed gases, Comm. Pure Appl.
Math. 2, 331－407 (1949).
［22］E. Ikenberry and C. Truesdell, On the pressure and the ﬂux of energys kinetic theory, J. Rational Mech. Anal. 5,
in a gas according to Maxwell’
1－54 (1956).
［23］I－S. Liu and I. Müller, Extended thermodynamics of classical and degenerate ideal gases, Arch. Rational Mech., Anal. 83, 285－332 (1983)［24］M. Pavić, T. Ruggeri and S. Simić, Maximum entropy principle for
rareﬁed polyatomic gases, Physica A, 392, 1302－1317 (2013).
［25］T. Arima, S. Taniguchi, T. Ruggeri, and M. Sugiyama, Monatomic
rareﬁed gas as a singular limit of polyatomic gas in extended thermodynamics, Phys. Lett. A 377, 2136－2140 (2013).
［26］T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama, and S. Taniguchi, Monatomic gas
as a singular limit of polyatomic gas in molecular extended thermodynamics with many moments, Ann. Phys. 372, 83－109 (2016).
［27］T. Arima, S. Taniguchi, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Dispersion Relation for Sound in Rareﬁed Polyatomic Gases Based on Extended Thermodynamics, Cont. Mech. Thermodyn., 25, 727－737 (2013).
［28］S. Taniguchi, T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Thermodynamic theory of the shock wave structure in a rareﬁed polyatomic gas: Beyond the Bethe－Teller theory, Phys. Rev. E, 89, 013025 (2014).
［29］S. Taniguchi, T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Effect of the dynamic pressure on the shock wave structure in a rareﬁed polyatomic gas,
Phys. Fluids, 26, 016103 (2014).
［30］T. Arima, E Barbera, F. Brini and M. Sugiyama, The role of the dynamic pressure in stationary heat conduction of a rareﬁed polyatomic gas,
Phys. Lett. A. 378, 2695－2700 (2014).
［31］T. Arima, A. Mentrelli, and T. Ruggeri, Molecular extended thermodynamics of rareﬁed polyatomic gases and wave velocities for increasing
number of moments, Ann. Phys. 345, 111－140 (2014).
［32］S. Pennisi and T. Ruggeri, A new method to exploit the entropy principle and Galilean invariance in the macroscopic approach of extended
thermodynamics, Ricerche mat., 55, 159－179 (2006).
［33］T. Arima, S. Taniguchi, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Extended thermodynamics of real gases with dynamic pressure: An extension of Meixner’s theory, Phys. Lett. A, 376, 2799－2803 (2012).
［34］T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguchi, On the six－ﬁeld
model of ﬂuids based on extended thermodynamics, Meccanica, 49, 2181
－2187 (2014).

63

ハードウエアコンテスト GUGEN2016で「おしいね」賞を受賞して松本

光広＊

Acknowledgment for winning“oshiine”award in GUGEN 2016 hardware contest
Mitsuhiro MATSUMOTO＊

1．ハードウエアコンテスト GUGEN2016に参加してハードウエアコンテスト GUGEN2016は，新たな事業や産業を産み出していくためのものづくりをテーマとして，実用性および商品性の高いハードウェアを募集するコンテストである［1］．コンテスト
では，未来のふつうとなるであろう，オリジナルのハードウェアおよび電子工作を審査対象とし，下記項目の審査基準に添って審査が行われる．必要性として，ユーザーの役に立つモノであるか，金銭を出して購入したいアイデアであるか．実現性として，製品として実現できるモノであるか．革新性として，価格や素材など，現存する製品との違いがあるか．意匠性として，操作性，使い易さを考慮しつつ，形状，色，素材が素晴らしいモノであるか．キャラクター
性として，製作者のスキル，熱意，思考から今後フォローしたいか．
審査の結果，大賞，優秀賞，Good アイデア賞，ほしいね賞および

図1

システムの概要

図2

システムの詳細

おしいね賞が授与される．
2．おしいね賞を受賞して筆者は，ヘッドホンで音楽を聴く人に音を消して危険を知らせるシステムを開発して，ハードウエアコンテスト GUGEN2016に参加した［2］．その結果，2016年12月17日におしいね賞を受賞した［3］．
おしいね賞は GUGEN 審査員がこれは「おしい」と思った作品に与えられる賞である．
3．ヘッドホンで音楽を聴く人に音を消して危険を知らせるシステ
ムとはヘッドホンを用いて，携帯音楽プレイヤーやスマートホンなどから音を聴く方法が広く普及している．ヘッドホンを用いると，ヘッドホンを用いる人は聴覚を用いて自分の周囲を感知することが難しい．ヘッドホンを用いる人に近づく人や物体について，これらを検知して聴覚に報知するシステムを開発した．
図1にシステムの概要を示す．システムは，音をヘッドホンに伝人が装着する部分を持つ．システムでは，入力端子から携帯音楽プ

える携帯音楽プレイヤーなどおよびヘッドホンに接続される．シス

レイヤーなどの音信号が入力される．入力された音信号は，出力端

テムは，ヘッドホンを用いる人が装着して，装着した人に人や物体

子からヘッドホンに出力される．システムには，人や物体を検出すが近づくと，携帯音楽プレイヤーなどからヘッドホンに流れる音をる超音波センサが設置されており，センサを用いてヘッドホンを用消して，人や物体の検知を報知する．

いる人の周囲における人や物体までの距離を逐次測定する．逐次測図2はシステムの詳細を示す．システムは，ヘッドホンを用いる

定された距離は，測定距離電圧としてコンパレータ回路に入力される．コンパレータ回路に入力された測定距離電圧は，あらかじめ設＊

准教授 経営工学科
Associate Professor, Dept. of Industrial Engineering and Management

定された検知範囲の距離電圧と比較されて，検知範囲の距離電圧より 小 さ け れ ば， 消 音 信 号 を 出 力 す る． 出 力 さ れ た 消 音 信 号 は，

64

図3

ヘッドホンを用いる人がシステムを装着した例

ミュート回路に入力されて，ミュート回路は入力端子および出力端
子間の音信号を遮断する．
図3はヘッドホンを用いる人がシステムを装着した例を示す．シ
ステムに設置した超音波センサを，人の視覚の及ばない範囲に向けることで，その範囲における人や物体の接近を，システムを通してヘッドホンを用いる人に知らせることができる．
4．おわりに筆者は，身近な問題を解決できる，人が必要とするモノづくりを行っている．その一つのテーマに対して今回賞をいただき，大変光栄に思っている．今回の受賞を励みに，今後，実用化に向けて現在のプロトタイプをブラッシュアップさせていきたい．
参考文献［1］GUGEN コ ン テ ス ト，2016展 示 会・ 授 賞 式，https://gugen.
jp/2016contest－overview，（参照2017－08－01）．
［2］GUGEN コンテスト，ヘッドホンで音楽を聴く人に音を消して（参
危険を知らせるシステム，https://gugen.jp/entry2016/2016－008，
照2017－08－01）．
［3］GUGEN コンテスト，2016受賞作品，https://gugen.jp/2016contest－result，（参照2017－08－01）．

65

人間－生活環境系学会奨励賞を受賞して
傳法谷

郁乃＊

Receiving the“Human Environment System Encouragement Award”
Ayano DEMPOYA＊

1．はじめに近年，弾性ストッキングやサポーターなど，衣服圧による身体2015年10月，人間－生活環境系学会奨励賞受賞の機会を得た．奨

機能向上を期待する衣服が市場に出回っているが，2011年，国民生

励賞は，著者が被服環境学専攻時に取り組んだ研究の一部をまとめ，

活センターは，加圧衣服着用による血流・神経障害，皮膚障害など

英文誌「Journal of the Human－Environment System」に掲載された論文”の苦情件数が増加していることを報告した2）．これを受けて，20代

The Effect of Local Pressure to the Knees on the Physiological and Psycho-

女性12名を対象に衣服圧を利用した衣料品計23種の下肢衣服圧分布

logical Responses of the Human Body”に対して授与されたものである．

を測定し，パッケージに表記されている衣服圧値と比較した3）．そ人間ー生活環境系学会は，人間と生活環境に関連する研究を「人の結果，着用時にかかる圧力の方がパッケージの表記より高くなる間－生活環境系」として体系化を図ろうとして設立された学会で，傾向が示され，中には10hPa ほど値が高い衣料品も存在し，必ずし

健康で快適な生活環境を実現させ，人々の生活の質を向上させるこも正しく設計がなされていないことが示された．

とを目的として，人間工学，建築，自動車，生理，心理，衛生など実測した衣服圧値をもとに，下肢への衣服圧の影響をこれまで多岐にわたる専門分野の研究が集い，学際的な活動が行われている．

検討がなされていなかった近赤外分光法（Near infrared spectroscopy:

被服の分野もそのうちの一つに含まれ，健康で快適な衣生活を形成

NIRS）による下肢筋組織内の血液酸素動態を一つの指標として導するため，被服材料工学，皮膚衛生学，人間工学，生理学，心理学

入し，被験者実験を始めた．近赤外分光法とは，非侵襲的な成分測など多方面から複合的な研究が行われ，衣服の熱的快適性，動作性，定方法で，血中ヘモグロビンに反応する近赤外線を皮膚に照射し，着心地の向上を目指して研究が積み重ねられている．

生体内で吸収された度合いを受光量の変化から求める．表在より深近年では，夏場の吸汗速乾性素材や冬場の吸湿発熱性素材の衣部にあたる筋や脳内の血中に含まれるヘモグロビンの酸素量を測定

服，身体を加圧することによる身体機能向上をうたうコンプレッ

するのに用いられ，測定対象中の組織酸素化血液量（OxyHb），組

ションウェア，着用することで人の生理反応情報を得られるスマー

織脱酸素化血液量（DeoxyHb），OxyHb と DeoxyHb を足した組織全トテキスタイル，衣服設計のための3DCAD シミュレーション開発

血液量（TotalHb）と，TotalHb に対する OxyHb の比率で示されるなどが話題であるが，筆者はコンプレッションウェアに関する基礎

組織酸素飽和度（StO2）が得られる．この StO2は血液中に酸素が多研究を生理・心理反応を指標として取り組んだ．

いかどうかを示す指標であり，疲労や血液循環の低下で StO2は低受賞した論文1）は，膝への加圧強度の違いが立位・運動時におけ下する．筆者らは，仰臥位時において血圧計用カフによる下肢へのる下肢の血流動態，特に，筋組織血液酸素動態，皮膚血流量，皮膚加圧強度の増加で腓腹筋内の DeoxyHb および TotalHb の増加，StO2

温および圧迫感・むくみ感に及ぼす影響について検討したものであの有意な低下を確認し，腓腹筋内おける下肢への血液貯留および静り，本稿では著者の研究背景および研究論文の概要を紹介する．

脈還流量の低下を示唆した結果を得ており4），同様に立位および運動時の筋組織血液酸素動態を比較できるものと考えた．

2．研究背景衣服を着用することによって身体に加わる圧力を衣服圧という．
衣服圧は，衣服重量や周囲からの締め付けで発生するフープテン

3．立位・運動時の膝への加圧強度が生理・心理反応に及ぼす影響
3.1．方法ション，運動に伴う皮膚や衣服素材の変形が発生要因となる．過度

健康な成人女性8名を対象に，十分が仰臥位を保持したのち座位

な衣服圧は，内蔵変形や血流阻害を生じさせ，人体に悪影響となり，10分を保たせ立位姿勢に移行し，血圧計用カフを両膝に巻き膝を加その一方，適度な衣服圧は，運動時の皮下脂肪の振動抑制や下肢に圧した．その後，立位20分間（立位1），踏み台昇降運動20分間（運貯留する静脈還流量の増加に有用とされている．衣服の圧力設計を動），立位10分間（立位2）の実験を実施した．カフによる膝への加する際には，必ず功罪が伴うため，衣服圧の身体への影響を適切に圧評価して取り扱う必要がある．

53.3hPa）の5条件とした．測定項目は，図1に示す，右腓腹筋内側

強度は0，10，20，30，40mmHg（0.0，13.3，26.7，40.0，部の筋組織血液酸素動態，下肢の皮膚血流量および皮膚温で，官能＊助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture

評価として圧迫感（5段階）とむくみ感（4段階）を10分間隔で申告
させた．

66

Compression site
Cuff

width

Knee

13 ੉

Measuring point
Muscle oxygenation sensor (OxyHb, DeoxyHb, TotalHb, StO2 )Laser Doppler flow meter sensor and Thermistor sensor

図1

測定項目

3.2．結果及び考察
まず立位・運動の違いとして，運動前後の立位保持は，腓腹筋
DeoxyHb を有意に増加させ，下肢の静水圧の変化により下肢への図3

静脈血貯留が生じていること，また，運動時は，立位時に増加した運動後の立位における圧迫感とむくみ感

DeoxyHb を有意に減少させたことから，筋ポンプ作用が働き，静な圧力をかけ，着用者の生理反応に悪影響を及ぼしている可能性が

脈還流量は増加したと考えられ，その結果，StO2が立位時に低下し，考えられる．

運動時に上昇することを確認した．
膝への加圧強度が筋組織血液酸素動態へ及ぼす影響については，運動後の立位2において，膝を40mmHg で加圧すると DeoxyHb が有

4．おわりに
以上，膝への加圧強度の違いが下肢の血流動態および圧迫感・意に増加し，StO2が有意に低下した（図2）．DeoxyHb が15mmHg のむくみ感に及ぼす影響について概要を説明した．衣服圧が身体へ及膝加圧で有意に増加した仰臥位4）と比較すると，仰臥位の方が加圧ぼす影響については，素材特性，加圧部位・面積・強度，体型，な強度の影響が大きいといえる．下肢の皮膚血流量および皮膚温は，

ど様々な要因があり，限界圧や適正圧を明確化するまでに至ってお20mmHg 以上の加圧で低下する傾向を示したことから，深部に位置らず，更なる基礎データの蓄積が求められる．また，衣服圧で生じする筋組織血液酸素動態より表在部に加圧強度の影響は大きいこと

る生理・心理現象のメカニズムを明らかにし，健康性・快適性を考が推察される．圧迫感については，加圧強度の増加に伴い有意に圧慮した衣服圧設計シミュレーションシステムの開発が望まれる．

迫感も増加し，むくみ感は10mmHg で減少傾向が示された（図3）．

本研究においてご指導・ご協力くださいました多くの方々に深これらの結果から，40mmHg 以上の膝加圧で筋組織血液酸素動く御礼申し上げます．また，本稿には建築学に関する内容は一切含態に影響を及ぼし，20mmHg 以上で表在部の皮膚血流量および皮膚

まれないものでありますが，建築学という新たな分野に導いてくだ

温の低下を引き起こし，不快感を生じさせる．その一方で，軽度なさった神奈川大学教授

10mmHg 程度の膝加圧はむくみ感を軽減させ，快適性に寄与するこ

心より御礼申し上げます．今後ともご指導ご鞭撻のほど何卒よろしとが示唆された．

くお願い申し上げます．

岩本靜男先生，ならびに工学部の先生方に下肢に着用する衣服の圧力設計をする際，夜用・日常用は，特に加圧強度に十分配慮しなければならない．また，膝サポーターな参考文献

ど面ファスナーを使用している製品は，着用者自身が身体にかかる［1］A. Dempoya, T. Tamura, T. Koshiba, The Effect of Local Pressure to

加圧強度を決定することとなる．着用者本人が無意識的に膝へ過度

the Knees on the Physiological and Psychological Responses of the Hu-

130

Change in StO₂ (%)

120
110

man Body, Journal of the Human－Environment System, 18 (2), 43－51
0 mmHg

10 mmHg

30 mmHg

40 mmHg(Mean㼼SD,*:p<.05,**:p<.01)

20 mmHg(2016).
**
*
**

100

い方に注意！（2011.4）．
http://www.kokusen.go.jp/pdf/n－20110408_1.pdf（2015.11.22閲覧）［3］傳法谷郁乃，田村照子，小柴朋子，ソフトボディマネキンによ90る下肢衣料品の衣服圧評価，2015年度繊維製品消費科学会年次大80

会，26（2015.6）．
［4］傳法谷郁乃，小柴朋子，田村照子，仰臥位における下肢の部位

70Stand 1

図2［2］独立行政法人国民生活センター，加圧を利用したスパッツの使

ExerciseStand 2

加圧強度が腓腹筋酸素飽和度に及ぼす影響

別圧迫が腓腹筋血流動態に及ぼす影響，繊維製品消費科学会誌，．
56⑷，356－365（2015）

4．工学部特別予算重要機器整備費関連研究
4－1

3D 測定マクロスコープを用いた平押し法による四角形の成形品の加工面の観察

4－2

プログラマブル・ロボットと AI 機能との連携に関わる研究

森田

4－3

モーションキャプチャシステムを用いたロボットの開発

林

憲玉

4－4

生物多様性とデオキシリボ核酸（DNA）

朝倉

史明

4－5

油圧式万能試験機を利用した教育・研究

隆典，趙

衍剛

佐藤

笹田

宏貴，齊藤

昌弘
光

67

3D 測定マクロスコープを用いた平押し法による四角形の成形品の加工面の観察
笹田

昌弘＊

Observation of cut surface of square shaped product obtained by push－back blanking
using 3D measurement system
Masahiro SASADA＊

1．緒言
平成27年度工学部重要機器整備費によりワンショット3D 測定マ

ࡔࢀ

クロスコープ VR－3200（株式会社キーエンス社製）を導入した．
本装置により，対象物の形状の広範囲を短時間に非接触にて3D 測ࡏࢇ᩿㠃

定できる．また，マクロスコープとしての利用も可能である．研究室では，金型により成形された成形品の形状を評価しており，本測定機の導入より効率良く形状を観察することができるようになり，
様々な研究テーマにて利用している．測定機を利用し容易に形状を

◚᩿㠃
࠿࠼ࡾ

測定できることから，学生が考察を進めやすくなった．
本測定機について紹介する．導入した測定機の主要部を図1に示

図2

せん断加工による加工面

す．主要部分のおおよその寸法は，高さ496mm，幅330mm，奥行
き330mm である．電動 XY ステージを搭載しており，最大200mm

せん断加工により得られる加工面には，図2に示すように，だれ，×100mm の範囲を測定することができる．繰返し精度は，高さ測

破断面，かえりが発生する場合がある．精密部品の場合には，これ定0.5μm，幅測定1μm（広視野モード）あるいは0.5μm（高倍率モーらを低減することが望まれる．かえりは，作業者ならびに製品を傷ド）である．

つける場合がある．かえりの発生を防ぐために考えられた加工法の本報告では，平押し法による成形品の加工面の形状を比較した

一つに平押し法1）がある．本方法により金型を利用して容易にかえ
りなしせん断加工が行える．これまでに，成形品の形状が丸形の場結果を報告する．
機械部品を製造する際に，プレス機と金型を利用した成形が利用

合には，スクラップとなるさん幅の影響が報告されている2）．また，される．金型を利用する加工法の一つにせん断加工がある．せん断材料の外周を変位拘束することにより，さん幅が小さい場合でも成加工は，パンチとダイを利用して材料を分離させる加工法である．

形が可能となることが報告されている3）．しかし，成形品が四角形の場合の報告は少ないようである．角部の丸みを R とし板厚を t とするとき，R/t≧0.2の場合については報告されている4）．角部分の材
料変形は複雑であることから，角部の丸み R がさらに小さい場合についての検討は重要である．
以上より，平押し法によりえられた四角形の成形品の加工面に及ぼすさん幅の影響を実験により確認することとした．
2．実験方法ならびに観察方法
設計・製作した実験用金型を利用して平押し法の実験を行った．
平押し法は2工程により行った．平押し法では図3に示すように，第1工程にて半抜きを行い，第2工程では平板を用いて成形品を分離させる．第1工程におけるパンチ下の材料が成形品となり，ダイ上の材料がスクラップとなる．試験片の材質は JISA1100P－H24である．

図1

ワンショット3D マクロスコープ

試験片形状は，一辺の幅 W は13，14，15または18mm の正方形で（株式会社キーエンス社製）

あり，厚さ t は3mm である．
第1工程で利用した金型の模式図を図4に示す．一辺10mm の正方＊

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

形の穴を有するダイを利用した．ダイの角部の丸み R は0.2mm である．クリアランスが板厚の－3％となるようにパンチの形状を決

68

図3

平押し法の工程ࡦࡎࡳࢤ࣮ࢪ
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図4

金型概略図（第1工程）

定した．パンチ食い込み量（Ps1）を，板厚の80％とした．板押えはばね式を利用し，板押え力として100N を作用させた．また，湾曲を低減するため逆押えを利用し，逆押え力として3140N を作用させた．
第2工程では二枚の平板により半せん断された試験片を圧縮し，分離させる．第2工程終了後に，さん幅部分に成形品が保持されていた場合には，25N を作用させて分離した成形品のみを評価対象とした．
図5

加工速度は，第1工程ならびに第2工程ともに0.05mm/s である．

電子顕微鏡による成形品の観察

潤滑油は動粘度150mm /s のパラフィン系基油を利用した．各工程
2の変位は，ダイセットに取り付けられた変位計により計測した．
3．実験結果及び考察ᐃ⟠ᡤ䠄┤㎶㒊䜢ྵ䜐ᙧ≧䠅

第2工程後の試験片の加工面を電子顕微鏡にて観察した結果を図5に示す．下面より板厚の80％の場所までが第1工程にて形成された加工面であり，それ以上が第2工程にて形成される加工面である．

ᐃ⟠ᡤ
䠄ゅ㒊䜢ྵ䜐ᙧ≧䠅

試験片の幅 W が13，14と15mm では，直辺部に第1工程にて破断面が発生することがわかる．試験片の幅 W を18mm まで増加させる

図6

第1工程後の試験片上面の形状測定ことにより，直辺部のき裂を防止できる．一方，角部に関しては，
本実験条件の範囲では第1工程にてき裂が発生することがわかる．

い場合には，外周付近の材料が内側の材料の広がりを拘束すること

丸形の成形品の場合については，第1工程のさん幅部分の外側方向が考えられる．つまり，試験片の幅が大きくなることにより，さん2）への移動がき裂発生に影響することが報告されている ．そこで，幅部分の外側への移動が低減される．試験片の幅が小さい場合には，

図6に示す線上の試験片の変形形状を測定し比較することとした．

ダイ刃先付近の材料の外側への移動の影響が大きくなることが考え

第1工程後の試験片の上面の直辺部を含む形状を測定した結果を図7

られ，第1工程にて直辺部にき裂が発生する原因の一つとして考えに示す．さん幅部分の上面が傾いており，パンチ刃先に近づくと高られる．

さが低くなる．第1工程後の直辺部が外側へひろがっていることも

第1工程後の試験片の上面の角部を含む形状を測定した結果を図確認できる．これらのことから，第1工程においてダイス刃先付近

8に示す．直辺部と同様にさん幅部分の上面が傾いているが，直辺の材料が外側へ移動していることが考えられる．試験片の幅が大き部よりも角部の傾きが緩やかである . また，さん幅部分の外側への

69
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図8

試験片上面の直辺部を含む形状（第1工程終了後）

広がりも小さい．しかし，試験片の幅に関係なく角部にはき裂が発ຍᕤ๓䛾ヨ㦂∦ᖜ

3

-1
-15

(c) W=18mm

図70㛗ࡉ[mm]

試験片上面の角部を含む形状（第1工程終了後）謝辞生している．図5より，第1工程にて形成される角部のだれが直辺部成形技術を対象とする研究分野では，成形品の形状を測定するのだれよりも大きいことがわかる．今後更なる詳細な検討が必要とことは重要である．本装置により測定した結果を基に考察を進め，考えるが，ダイ刃先付近の材料が周囲へ広がっていることが考えら

金型を利用した成形技術の高度化を進めていきたいと考えている．

れることから，材料変形とき裂発生の関係を角部の形状を考慮して本測定機の導入にご支援いただいた各位に感謝を申し上げる．

考察することが必要であると考える．
参考文献
4．結言
さん幅の異なる試験片を対象に，四角形の成形品を平押し法にて成形した．試験片の幅を大きくすることにより，第1工程で発生．
［1］牧野育雄，かえりなしせん断法，プレス技術，13（5），93－98（1975）［2］青木勇，高橋俊典，かえりなしせん断加工特性に及ぼすさん幅．
の影響，塑性と加工，39（445），131－136（1998）

する直辺部の破断面は低減できることがわかった．角部に関しては， ［3］笹田昌弘，齊藤彬，平押し法における材料への拘束が分離成功
本実験条件の範囲で試験片の幅を大きくしても，破断面は低減できなかった．今後，材料変形の詳細をさらに観察し，平押し法による四角形の成形品の第1工程におけるき裂の発生について検討することが必要である．

条件域ならびに切口面に及ぼす影響，日本機械学会論文集，81．
（830），DOI：10.1299/transjsme.15－00136（2015）［4］青木勇，かえりなしせん断加工に関する研究，平成4年度塑性
．
加工春季講演会講演論文集，9－14（1992）

70

プログラマブル・ロボットと AI 機能との連携に関わる研究
森田光＊

Study on Cooperation between Programmable Robots and AI functions
Hikaru MORITA＊

1

はじめに

かせ，情報検索，通販注文，ピザの注文，配車サービス（Uber）な

2014年に Pepper が家庭向けロボットとして発表されて以来，急どの AI 機能付サービスを提供する．Apple の Siri と Google の As-

速にロボットに対する注目が集まっている．一方，2016年に Al-

sistant も同種の技術であり，それらの製品群はコミュニケーショ

phaGo が世界的な囲碁棋士を倒して以来，AI の能力が人間を超えン・ロボットの1割以下の価格帯で爆発的な人気を博しつつある．

たと言われるようになっている．このため，AI とロボットが結び神奈川大学では，早くからコミュニケーション・ロボットが導つけば，途方も無い未来が開けるのではないかと世の中の期待が高入されている．NAO が理学部情報科学科で導入され，工学部情報

まっている．
ロボットと言えば，HONDA の ASHIMO の印象が強いが，注目された SONY の AIBO も含め，先駆け製品はビジネスに至っていシステム創成学科でも2014年度末に NAO（2台）と Pepper が購入されている．これらのロボットは，ロボットを対象とするプログラ
ミングを体験するプラットフォームとなりえるからだ．

ない．しかし最近では，ヴィストン（日本のベンチャー）を中心とする Sota と CommU，高橋智隆が関わった Robi（DeAGOS－TINI）

2と RoBoHoN（SHARP）などが販売実績を伸ばしている．また，フ研究の目的
重要機器整備費によりロボットの台数を増大させ，以下の3項目

ランスのアルデバランロボティクス（2015年にソフトバンクの資本の研究を加速することにした．

支配下になり，2016年にソフトバンクロボティックスヨーロッパに

1）ロボットと AI との連携研究：ロボットのコミュニケーション

改名）はコミュニケーション・ロボットの草分けで，なかでも2足能力と IT 機能との連携を生かす応用研究．

歩行に特徴がある NAO ロボット（以下，NAO）がバージョンを重2）教育研究：ロボット・プログラミングを教育対象とする研究．

ねている．Pepper は，この NAOqi（NAO の OS）を原型に，画面

3）複数ロボットの連動研究：複数台のロボットを連携して動作さ用の Google Android OS のインターフェースを併せ持つロボットとせる研究．

して開発されている．

第1項目は，ディープ・ラーニングによるパターン認識機能を

これらのコミュニケーション・ロボットは，本格量産に至ってバックヤードに用意し，それとロボットとを連携する研究である．

ないので，コモディティ化してパソコンやスマホのような製品にな

ディープ・ラーニングは AI の主要技術の一つであり，パターン認

るかどうかは，まだはっきりしていない．しかし，2000年以降急速

識は著者が所属する情報セキュリティ研究室のテーマである「個人に普及したブロードバンド・ネットワークに結びつき，二足歩行なの同定」や「監視」と関連がある．
第2項目は，ロボットを対象とするプログラミングの教育効果にどの物理機能よりも，制御，情報伝達，人とのコミュニケーション重視の傾向により，一般ユーザとの距離を縮めている．

関する．従来の文字列の出し入れ主体のプログラミング教育に対し

AI は，前述の AlphaGo に限らず，人間並みの能力を2015年前後て，プログラミングの過程でロボットを物理的に動かしたり，喋らから一般に認識されるようになり，IoT，特に自動運転のような応せたりする反応で教育を増進する方法や手段を明らかにする．また，用に期待が集まっている．日本では，自動運転と同様の期待から，複数台の導入により，パーソナルからグループ学習の違いも対応すロボットにネットワーク経由で AI 技術が付加されることを見込んる．

で，Pepper や RoBoHoN が開発されたと思われる．ところが，米国
では，コミュニケーション・ロボットの会話能力だけを取り出した第3項目では，複数台のロボットの連携について研究する．複数
台による空間把握と連携動作を研究対象にする．

ような製品群が2016年より導入されている．Amazon の Alexa が草分けで，Echo を始めとする数種類の製品が米国市場に出ている．
装置には，マイクロホンとスピーカーを備え，ネットワークに結び

3プログラマブル・ロボット環境
当初は手探りであったが，現執筆段階では，量産品の Pepper をついて，クラウドから音楽再生，ニュース伝達，電子ブック読み聞

対象に技術情報が多数存在する（例えば，［1，2，3］）．

＊Pepper に対応し，これまでの Pepper では，Android は，設定用の図1にシステム構成を示す．厳密には2017年度中から販売する

教授 情報システム創成学科
Professor, Dept. of Information Systems Creation

Web サーバ機能だけに限定され，ディスプレイと画像カメラ制御

本節では、準備段階で得た情報を書く．当初は手探りであったが、現執筆段階では、量産品の Pepper
を対象に技術情報が多数存在する（例えば、[1, 2, 3]）
ので、かなり学習が容易になっている．

ジュールとして登録されれば、駆動は、コレグラフ
によるインターフェースで実行されることになる．

ロボットと AI との連携研究

471
第一の研究目的に対応する進捗について報告する．

9キャラクター［5］と無作為に選んだ人間の画像を10個目のカテゴ

Application Software

4.1

NAOqi

AndroidComm.
(WiFi)

Display Image
CameraHost
PC

SensorDrivers

パターン認識処理

リーとし，全9491の画像ファイルを学習させた．

MotionDrivers

Sound
Drivers

Sensors Actuators Speaker,
Microphone

図 1. NAO/Pepper のシステム構成
図1．NAO/Pepper のシステム構成
は NAOqiが直接駆動した．また，NAO にはディスプレイ機能がな
図 1 にシステム構成を示す．厳密には2017 年度中

パターン認識にディープラーニングを適用する試
みを 2015 年度末から立ち上げた．256 × 256 画素を入力ファイルとする先行システムが安定して動いていたので、最初の試みとして、比較的高精細なアニ
メ画像をインターネットから多数収集し、アニメのキャラクター依存の同定を試みた．具体的には、ラブライブの µ′ s に属する 9 キャラクター [5] と無作為に選んだ人間の画像を 10 個目のカテゴリーとし、全 9491 の画像ファイルを学習させた．

い．
から販売する Pepper に対応する図であり、これま

での Pepper では、Android は、設定用の Web サー
バ機能だけに利用され、ディスプレイと画像カメラ
制御は NAOqi が直接駆動した．また、NAO にはディスプレイ機能がない．

図3．GPU ボード搭載マシン――ディープラーニングのアクセラ
レーション用――
初期段階では，WinPC である Microsoft の Surface の CPU だけによる学習で24時間要していたものが，GPU ボードを搭載したマシン（図3参照）により約10分まで学習時間を短縮した．なお，学習図2．コレグラフ操作画面（一部）
ロボット用のアプリは Win/Mac のパソコン上でコレグラフという専用ソフトでプログラミングされ（図2参照），完成したアプリは，駆動の度に WiFi 経由で流し込まれて実行される．コレグラフには，
図 2. コレグラフ操作画面（一部）あらかじめ積み木に相当するモジュールが多数用意され，ユーザは利用するモジュールを選び出し，それらの入出力を結線させること

また、ロボット用のアプリは Win/Mac のパソコン上でコレグラフという専用ソフトでプログラミン
プロジェクト［4］のアプローチに類似する．一般の人々に，物語やグされ（図 2 参照）、完成したアプリは、駆動の度にゲーム，アニメーションを作る環境を提供し，パソコン画面上でモWiFi 経由で流し込まれて実行される．コレグラフにジュールを組み合わせてプログラミングを体験させるからである．
は、あらかじめ積み木に相当するモジュールが多数
もう一つのインターフェースは，パソコンから WiFi 経由でコマ用意され、ユーザは利用するモジュールを選び出し、ンド列をロボットに送りだし逐一実行する方法である．Python
でそれらの入出力を結線させることでプログラムの流記述すると親和性が良い．
また，第3の道として用意されているのは，第2のインターフェーれを作る．このプログラミングは
MIT の Scratch
スで作成したNAOqi
プロジェクト[4]が解釈できるコマンド列とそれらをスクリプのアプローチに似ている．一般のト的に結びつける
Pythonで記述されたプログラムを一つのコレグ
人々に、物語やゲーム、アニメーションを作る環境
ラフのモジュールとして登録する方法である．一度モジュールとしを提供し、パソコン画面上でモジュールを組み合わて登録されれば，駆動は，コレグラフによるインターフェースで実せてプログラミングを体験させるからである．
でプログラムの流れを作る．このプログラミングは MIT の Scratch

行されることになる．
4

後のニューラルネットワークの学習結果（ニューラル・ユニット間の係数マトリックス）搭載のマシンでは高速に認証が可能になる．
例えば，Apple のノート型パソコン MacBookAir の場合，複数キャ
図 3. GPU ボード搭載マシン——ディープラーニングのアクセ
ラクター掲載の画像ファイルに対し，入っている全キャラクタをほ
ラレーション用——
ぼ100％の成功率で，1秒以内の所要時間で認識する．

初期段階では、WinPC である Microsoft の Surface の CPU だけによる学習で 24 時間要していたものが、GPU ボードを搭載したマシン (図 3 参照) により約 10 分まで学習時間を短縮した．なお、学習後のニューラルネットワークの学習結果（ニューラル・
ユニット間の係数マトリックス）搭載のマシンでは高速に認証が可能になる．例えば、Apple のノート型パソコン MacBookAir の場合、複数キャラクター
掲載の画像ファイルに対し、入っている全キャラク
タをほぼ 100% の成功率で、1 秒以内の所要時間で
図4．
分類のための9カテゴリー（キャラクタ画像は出典［5］）認識する．
なお作業イメージとしては、図 4 のようなカテゴ
リを用意し、指定した枠色に合わせて、図 5 の顔の枠に同定結果を表示することに相当する．学会発表

ロボットと AI との連携研究
第一の研究目的に対応する進捗について報告する．

4.1

パターン認識処理

パターン認識にディープラーニングを適用する試みを2015年度
末から立ち上げた．256×256画素を入力ファイルとする先行システ
ムが安定して動いていたので，最初の試みとして，比較的高精細なアニメ画像をインターネットから多数収集し，アニメのキャラク
ター依存の同定を試みた．具体的には，ラブライブのμ′s に属する

図5．

テスト画像に対する認識結果（キャラクタ画像は出典［5］）72

なお作業イメージとしては，図4のようなカテゴリを用意し，指定することができた．また，写真などの平面画像の場合は，100％

定した枠色に合わせて，図5の顔の枠に同定結果を表示することにで成功した．なお，NAO には画面表示機能がないので，同定結果相当する．学会発表では，比較評価を共通の土台にするため，犬・は音声で返した．

猫などのような動物カテゴリ対象の画質の悪い画像ファイルについて評価し，Bot 攻撃に対する CAPTCHA の耐性評価の研究につなげ

5

［6］

た ．
4.2

ロボットを利用する教育研究
小学生相手の子供サマースクール（7月末）に2016年と2017年のロボットとの連携

ディープラーニングはネットから収集した1万ファイル弱の画像

2年間協力した．1～2ヶ月の短期間ではあったがその準備のため毎週1限程度，学生（含む院生）6名を作業者として利用することにファイルで学習したものであり，ロボットの目と言えるイメージカなった．学生自身は少なくとも C 言語のプログラミング経験を持ち，メラとの互換性に差異が生じる可能性があった．そこで，ニューラ

小学生に1時間程度のロボット・プログラミングさせるには何をど

ルネットワークの学習結果（ニューラル・ユニット間の係数マト

うすべきかという課題に対して，真剣に議論した．

リックス）をネット上の PC 上に用意し，NAO から画像データを

教員側の担当の助教等も指導に加わったが，3節にある3つのプ

収集し，それを対象に「顔」の同定ができるか確認した．すると，ログラミングのアプローチ方法があるなかで，ロボットを学びつつ，

多くの場合，図6に示すように正しいキャラクタを出力した．

体験させる足掛かりをつかんでいった（以下の項目参照）．現段階

画像で学習したラブライブのμ′s のキャラクタのフィギュアでははノウハウレベルであるが，プログラミングについて，自分よりビ

実験しなかったが，比較的類似したもので実験（図7参照）し，同

ギナー相手に教えるという切り口から教育研究につなげつつある．
・機能を持つモジュールの組み合せによるプログラミングは効率の良い学習になる（［4］と同様のアプローチである．なお，確認したところ，2017年参加の小学生30名中約6名が Scratch 経験者だった）．
・モジュールが多種あれば，どれかを選択するだけであるので，多少複雑な作業でもじっくり集中し高度なことをさせられる．
・モジュールの一つに，ロボットにポーズを覚えさせるものがあり，
これと発話機能を組み合わせれば比較的複雑な動きを作り出せる．
・プログラミングでは，繰り返し（ループ）と分岐を意識させ，ロボット特有の機能としては，並行（並列処理）と合流を意識させることが理解のポイントになる．
・C 言語よりは簡単であるが，Python のプログラミングは初学者には向かない．
6

複数ロボットの連動研究
NAO/Pepper の通常利用では，ロボット1にパソコン1の操り人形の関係になる．しかし，コレグラフでも，Python ダイレクト駆動
でも，一つのパソコンから複数台のロボットを駆動するインター
図6．テスト用フィギュアの認識結果

フェースが用意されている．したがって，複数ロボットの連動には，複数のパソコン間連携の並列プログラミングと，並列プログラミン
グで複数台で何をやらせるか目的をはっきりさせなくてはいけな
い．
監視，入退室管理などで複数連動の研究を立ち上げる予定であったが，準備段階としてロボット機器調達に関連して付録に示すようなトラブルがあり今後の課題とした．
7

まとめ
工学部の重要機器整備費を利用して，ロボットと AI との連携研

究，ロボットを教育に活用する研究，そして複数ロボットを連動させる複数の研究目的で研究を立ち上げた．当該の調達不首尾の影響もあり，まだ1年しか時間をかけていない．幸い2014年度末に，研究室ならびに学科共通予算により先行的に NAO と Pepper を導入し
図7．NAO によるフィギュアの認識たので，本報告の初期の立ち上げはできたが，肝心のロボットの台73

数を増して行くテーマ本体の研究はカバーしきれていない．

防止が困難である．該当の会社は製品に対する知識がないなど予兆はあったが，本学が調達を価格のファクタだけで決められ，2月に謝辞

不首尾があったが，年度末だったので契約解除しにくかったなど悪本資料作成に際しご協力頂いた大学院 M2生の坂井麻守君に感謝する．
参考文献［1］村山龍太郎，矢沢智史，西村一彦，Pepper プログラミング－

基本動作からアプリの企画・演出まで，SB Creative（2015）．
［2］下谷幸信，伊東圭一，Pepper 最新事例に学ぶロボアプリ開発「ウェイティングボード」アプリに学ぶ HTTP・WebSocket を使った外部デバイス連携編，ナレッジオンデマンド（2017）．
［3］代田淳平，鵜口大志，Pepper 最新事例に学ぶロボアプリ開発
プレゼンアプリ「ペップレ」に学ぶスマートフォン・サーバー連
携編，ナレッジオンデマンド（2017）．
［4］“Scratch”, https://scratch.mit.edu/［5］“ラブライブ”，http://www.lovelive－anime.jp/［6］坂井麻守，森田光，Deep Learning の学習曲線を用いた CAPTCHA または画像パスワード認証，2017年暗号と情報セキュリティ
シンポジウム，SCIS2017，3B4－3（那覇，2017.1）．
付録1

調達に関する補足

付録1－1

調達時期

2015年度の重要機器整備費で，以下とそれに関連するケースな
どの周辺機器を購入する予定であった．
・Pepper；2台・NAO；6台
ところが，Pepper の人気が下がらず，抽選購入しかなかったので断念した．また，2014年は対ドルレート105円で推移したので，それを前提に調達計画を行なったが，2015年は対ドルレート120円
で推移し，調達時期を年度末まで引き延ばした．NAO はフランスからの輸入品であり，ユーロもドルと同じように推移したためである．
また，2015年の初頭より既に Pepper と NAO2台があったが，まだ技術情報が少なかったので，協力してくれる企業を中心に発注先の検討に時間をかけた．
付録1－2

調達不調

管財課協力の下，2015年度の2月納入（2016年2月）を前提に競争入札を行い，結局，NAO1台90万円程度で調達を行うことになった．
・Pepper；0台
・NAO；6台
ところが，2月時点の納入の受入れ検査で，NAO の製品番号（個体番号）について頭部パーツと本体パーツが不揃い（入れ換えていた）ことが発覚し，3月末までに正常化された．
2016年7月は全機種が正常動作していたが，2017年7月では2016
年2月納入の機種が全て不調となっている．ちなみに，先行した
2015年2月納入分は現在も正常動作するので，2016納入分は中古の充電池のためと思われる．レンタル・リース品として使い回してきたものが含めれていると思われる．しかし，通常市販品でないので条件が重なった．

74

モーションキャプチャシステムを用いたロボットの開発
憲玉＊

林

Title
Hun－ok LIM＊た設計が施されており，複雑で正確性が求められる人体の運動解析

1．概要
昨今，人の住環境で稼働し生活支援することを目的とするロボッに適している．本研究室では，このモーションキャプチャシステム

トの開発が盛んに行われている．その中でも，住環境に適応して動により歩行動作と跳躍動作における人体の運動データを計測してい作可能な機構を持つ人型のロボット開発が注目されている．人と同る．Visualeyez の仕様は表1の通りである．

様の運動機構を持つことは一般的な住環境における汎用ロボットと

表1

してタスクを実行する上で重要である［1］．

Visualeyez の仕様

計測範囲

上下左右90°

計測分解能

0.03mm

ボットを開発してきた．これらの研究開発においてロボットの運動

計測精度

0.8～1.2mm

制御と人体運動の様相との比較解析を行うことは，人の住環境での計測可能距離0.25～7.0m

運用を想定する上で必要である．

重量

2.2kg

本研究室でも住環境や医療・福祉分野での利用を目指し，ヒュー
マノイドロボットや一脚のジャンピングロボットおよび遠隔操作ロ

本報告では2014年度工学部特別予算重要機器整備費備品で購入した Phoenix Technologies（PT 社）製モーションキャプチャシステ
ム（通称 Visualeyez）および nac Image Technology（nac 社）製アイ
マークレコーダー（通称 EMR－9）について説明する．
Visualeyez の写真を図1に示す．Visualeyez は人やロボットなどにLED マーカーを貼り付け，トラッカーにて読み取ることで人やロボットの動きを三次元的に高精度で計測することが可能なシステム

次に EMR－9の写真を図2に示す．EMR－9はカメラで人の視線を判定し，環境内のどこを見ていたかを計測するためのシステムである．EMR－9の仕様は表2の通りである．EMR－9はコントローラが小型化されており，被験者の行動を妨げずに高精度で視線を計測することが可能である．これにより，ロボットと相互作用する際の人の志向性や認識行動の解析が可能となる．本研究室では，このアイである．また，人型に限定されず，構造物等の計測も可能である．
Visualeyez の特徴として，Real－Time オペレーションを強く意識し

図2

アイマークレコーダーEMR－9（nac 社ウェブサイトより）
表2

図1

モーションキャプチャシステム Visualeyez（PT 社ウェブサイトより）＊教授 機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering

アイマークレコーダー EMR －9

計測分解能

上下左右0.1°

測定範囲

40°
円

記録映像

640×480

計測データ

重畳視野映像，眼球拡大映像

重量

帽子：150g
コントローラ：590g

75

マークレコーダーを用いて操縦者の視線を計測し，適切な動作を行う遠隔操作型の移動ロボットを開発している．
上記2つの機器備品を使用することで，人とロボットの認知・行動機能の差異を理解し，人と共存するロボットの研究を行うことを目的としている．最終的には家庭や公共の施設などで人とロボットが共存してより安心で便利に暮らせる社会を築くことを目指している．以下，モーションキャプチャシステムの応用例として二足ヒューマノイドロボットと一脚ジャンピングロボットの詳細を述
べ，アイマークレコーダーの応用例として遠隔操作ロボットの詳細を述べる．
2．研究への応用例
2.1

二足ヒューマノイドロボットの開発

現在，本研究室のヒューマノイドロボット開発では，人の住環

a

全体概略図
図3

b

自由度図

Kanagawa Biped Humanoid Robot

境に適応したロボットの制御を確立することを目的としている［2］．
特に，二足歩行を行うことで階段や小さな段差などを乗り越えることが可能になり，ロボットのためのインフラを用意する必要が無いなどの利点がある．しかし，階段や廊下などの段差や床面状態などの様々な条件が同時に存在する家庭内を想定すると，二足歩行の制
御技術は更なる高度化が必要となる．そこで人の歩行に着目し，人のように柔軟に適応可能な歩行制御を実現することが目的となる．
図3に2016年度に開発した2足ヒューマノイドロボットの Kanagawa Biped Humanoid Robot（以下 KBHR）の全体像およびその自由度配置を示す．KBHR は全長が1.66［m］，重量が55.4［kg］であり，骨格の主な材料はアルミニウム（A7075）である．骨格の表面には
白アルマイト加工が施されており他部位への通電を防いでいる．自由度配置は片脚6自由度，腰部3自由度，片腕7自由度，手部5自由度，首部3自由度となっており，合計42自由度で構成されている．また，各関節の可動角は人間とほぼ同等となるように設計している．
KBHR は，制御用コンピュータに使用する OS に ART－Linux を採

図4

KBHR の通信制御概要

用している．これにより，安定したハードリアルタイム制御を可能にしている［3－5］．図4に KBHR の通信制御の概要を示す．
KBHR には各関節にエンコーダ，腰部に6軸モーションセンサが搭載されており，歩行状態を計測している．6軸モーションセンサ
は x，y，z（横，前後，縦）軸方向それぞれの加速度［G］と x，y，z 軸方向の角速度［deg/sec］，合わせて6軸分を同時に計測できるように設計されている．センサのサンプリングタイムは10～10000［msec］の間で10［msec］刻みの指定ができる．また測定範囲も加速度±2，4，8，16［g］と角速度（ジャイロ）±250，500，1000，
2000［deg/sec］の中から指定し，実験に応じた数値の計測と算出ができる．これらのセンサから読み取った KBHR の歩行データと Visualeyez から読み取った人体の歩行データを比較することで，歩行制御と人の歩行動作とで異なる運動量の特徴を解析し，歩行制御の設計にフィードバックすることが可能である．
2.2

一脚ジャンピングロボットの開発

本研究室では人間の脚の筋骨格を模したロボットを開発している［6］．図5に開発した一脚ジャンピングロボットを示す．人間の筋肉に近い特性の空気圧アクチュエータを駆動源とし，それを単関節
筋と二関節筋となるよう配置している．単関節筋は関節一つを跨ぐ筋肉で，関節の曲げ角度を調節する．また二関節筋は関節二つを跨

図5

一脚ジャンピングロボット

76～D にマーカーを取り付け，真上への跳躍時における位置情報を測定した．被験者には足の力だけで真上になるべく高く飛んでもらう
ように指示し，計9回の跳躍と測定を行った．図7に測定で得られた
腰位置（図6での A 点）高さの遷移を示す．図7には9回分の跳躍とそれらの平均値を示している．関節ごとに測定される9回分のデー
タの平均値をロボットの運動制御の目標値として適用することで人体動作に近い自然な跳躍動作が可能となる．図8に一脚ジャンピン
グロボットによる跳躍動作の様子を示す．跳躍後の安定した着地が実現できており，人体の跳躍動作特徴の解析と応用に基づく動作制
御の有効性が確認できた［7－9］．
2.3

遠隔操作型ロボット

自律動作する人型ロボットとは違い，遠隔操作型のロボットの場合，操作者から受け取った指示に応じて適切な行動をとらなければならない．ところが，ロボットの操作には知識や熟練が必要であり，操作者の意図をロボットに反映させにくいといった問題がある．
遠隔操作における人の操作指示は，目標物の観察や巡回など，特定の作業を遂行することを意図してなされている．このような意図を解釈し，制御に反映することができれば，操作者は遠隔操作におけ
図6

るロボットの危険回避や狭路進入時の車体制御などの操作目的と直マーカー取り付け位置

結しない操作タスクから解放され，より直感的な操作の実現が期待できる［10］．
そこで，本研究の遠隔操作型ロボットシステムでは操作端末と環境計測センサを搭載した移動ロボットの開発と，アイマークレ
コーダーEMR－9を用いた自律動作と手動操作の融合システムを構築する．図9に開発した遠隔操作型ロボットの概要図を示す．このロボットの動作システムは，操作者の意図を反映する手動操作とロボット自身が判断して移動する自律動作の行動調停により構成されている．ロボットの移動方向や速度などの操作者の意図を操作端末とアイマークレコーダーからの視線動作の特徴から推定し，障害物
図7

回避や狭路進入の際の適切な制御量を出力することを目指してい跳躍時の腰位置高さの測定

る．
ぐ筋肉で，力伝達要素として作用する．空気圧アクチュエータとして McKibben 型人工筋肉を用いており，人の筋肉と似た特徴を持っ3．まとめているため生物に近い滑らかな動作を実現することができる．人のモーションキャプチャシステムとアイマークレコーダーの概要

ようなダイナミックかつ滑らかな跳躍を実現するため，人の跳躍運を紹介し，これらを応用した研究結果の一例を示した．従来の人間動をモーションキャプチャーで測定し，跳躍に適した関節角度を解共存型ロボット，特に人体を模したロボットの動作制御においては析した．図6に示すように人の腰，膝，踵，つま先部の4つの位置 A

人体構造の生物学的知見や経験則および運動学から制御則を構築し

図8

一脚ジャンピングロボットによる跳躍動作

77ていたが，モーションキャプチャシステムによる人体動作特徴の解析によってこれまでのロボット動作との差異から改善点の抽出が可能となった．人体の動作特徴の解析をさらに進めることで，人型ロボットでは前方への跳躍や連続跳躍などの実現が期待される．また，遠隔操作型ロボットでは操作者の意図を視線の動作から推定することで，操作端末のみと比べてより直感的で簡便な遠隔操作システムの実現が期待される．
参考文献［1］輿石健，“新型 ASIMO のデザイン－人と相手をし続けるための進化－，”Honda R&D Technical Review，Vol.25，No.1，pp.7－
12，2013．
［2］鴨川雄樹，桑原陽平，林憲玉，“腱駆動機構を用いたヒューマ
ノイドロボットハンドの開発，”ロボティクス・メカトロニクス
講演論文集，RM14－0869，2014.
［3］小澤理央，梶原滉一朗，高西淳夫，田村泰人，林憲玉，“2足ヒューマノイドロボットの7自由度アームの軌道生成に関する研究，”ロボティクス・メカトロニクス講演会，2A1－12b3，2016.
［4］Yuki Kamogawa, Kouhei Yamada, Hiroyuki Masuta and Hun－ok Lim,
“Stability Control and Pattern Generation for Biped Humanoid Robot,”
Proceedings of the 13th International Conference on Control, Automationand Systems, pp.910－915, 2013.
［5］Rio Ozawa, Yuki Kamogawa, Yasuto Tamura, Hun－ok Lim,“Gait Pattern Generation under Disturbance Force,”16th International Conference
on Control, Automation and Systems, WA03－1, pp. 1127－1131, Gyeongju, Korea, Oct, 2016.
［6］飯島秀樹，小室勇貴，酒井慶次郎，林憲玉，高西敦夫，“人工筋肉を用いたジャンピングロボットの開発，”ロボティクス・メ
カトロニクス講演論文集，3A1－E07，2014.
［7］西晴義，飯島秀樹，瀬野洸太，林憲玉，“人工筋肉を用いたジャンピングロボットの機構及び制御，”ロボティクス・メカトロニ
クス講演論文集，1P2－C01，2015.
［8］Hideki Iijima, Keisuke Sayama, Hiroyuki Masuta, Atsuo Takanishi andHun－ok Lim,“Mechanism of One－Legged Jumping Robot With Artiﬁcial Musculoskeletal System,”Proceedings of the 13th International Conference on Control, Automation and Systems, pp.869－874, 2013.
［9］Yuya Yamamoto, Haruyoshi Nishi, Yusuke Torii, Atsuo Takanishi, Hun－ok Lim,“Mechanism and Jumping Pattern of One－Legged Jumping Robot with Pneumatic Actuators,”16th International Conference on Control, Automation and Systems, pp.1132－1136, 2016.
［10］田村泰人，鈴木孝二郎，増田寛之，林憲玉，“移動ロボットを用いた遠隔操作と自律動作の行動調停に関する研究，”ロボティ
クス・メカトロニクス講演論文集，2A1－07a3，2016.

78

生物多様性とデオキシリボ核酸（DNA）
朝倉史明＊

Biodiversity and Deoxyribonucleic acid (DNA)Nobuaki ASAKURA＊

1．緒言表1．キッチン PCR に用いた野菜と果物

地球上には，きわめて多種多様な生物が様々な生態系を形成し，存在している．生態系を保全し，これを利用した人間の生活を保持するためには，生態系における多様な生物種を保全することが重要である．生物間にみられる多様さを生物多様性とよんでいる．生物多様性には，種の多様性の他にも，生態系の多様性と，各生物個体のもつ遺伝子レベルでの多様性という，異なる3つのとらえ方がある．生物多様性については高校生物の教科書にも記載されている（1，2，3）．1992年にリオ・デ・ジャネイロにおいて環境と開発に関する国際連合会議が開催された．特にこれ以降，世界的に生物多様性の重要性が強く認識されるようになった．近年，生物の多様性の低下が危惧されており，生物種や生態系を保全しようとする取り組みが行われている．
遺伝的多様性の根本には DNA レベルでの多様性が存在する．しかしながら，この DNA レベルでの生物多様性は日常的には目視できるものではなく，多くの人にとって身近ではなく，イメージが湧きにくいものである．そこで DNA レベルでの遺伝的多様性を体感し，生物多様性についての理解を深めるための実験プログラムの開発を始めた．本報では，その教育を目的とした実験プログラムに関んだ．実験の結果，各植物間において psbA－trnH 遺伝子間領域の長する内容の概要を紹介する．また，日本ではあまり馴染みのない果さの多様性を観察することが出来るようになった（図1）．台所にあ樹であるが，シーベリーというグミ科植物の品種群に見られる遺伝

る身近な食材を植物材料として用いることから，この実験プログラ

的多様性の研究の一端についても紹介する．

ムをキッチン PCR とよぶこととした．

2．DNA レベルでの遺伝的多様性を体感する実験プログラム
生物多様性の理解が重要になっている今，専門とする人以外の一般の方にあまり知られていない DNA レベルでの生物多様性の概念を体感的に理解していただくために，特に各家庭の台所にある身近な野菜や果物などの植物や花瓶に生けるような身近にある観賞用
植物を材料とした実験プログラムを開発している．
⑴

キッチン PCR の開発
野菜と果物の全15種類（表1）を材料とし，トリス緩衝液中で破砕した各々の材料からの粗抽出物をポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction，PCR）に用い，反応条件を検討した．PCR

図1．キッチン PCR が示す psbA－trnH 遺伝子間領域の多様性16はネ
ガティブコントロール

によって増幅する標的領域として，DNA 領域の長さの多様性が検出しやすいことから，色素体 DNA の psbA－trnH 遺伝子間領域を選⑵＊

教授 生物学教室
Professor, Lab. of Biology

ガーデン PCR の開発
キッチン PCR の開発ののちに，さらに違った植物を材料として用いることができるか検討した．やはり身近な植物が良いと考え，

79

花屋で容易に入手できる15種類の観賞用植物（表2）を材料とすることとした．花弁を材料とするが，同種でも色の違う場合は異なる種類と数えている（表2，図2）．
表2．ガーデン PCR に用いた観賞用植物

図3．ガーデン PCR が示す psbA－trnH 遺伝子間領域の多様性16はネ
ガティブコントロール

材料とする植物の磨り潰し方，磨り潰して得た粗抽出物の保存方法，
PCR の温度条件などを検討する予定である．さらに，安価な実験

であった方がより一般的な実験プログラムになると考えられるため，本実験で使用する試薬の中で最も高価である DNA ポリメラー
ゼの量をどこまで減らすことが出来るか検討する予定である．そして，より充実した実験プログラムにするために，使用可能な植物材料を調査していきたい．



3．シーベリー品種群における遺伝的多様性の解析
グミ科植物のシーベリーHippophae rhamnoides L. はユーラシア大陸に分布する雌雄異種の落葉底木果樹である．最近の分類では，
Hippophae 属植物は7種に分けられており，そのうち H. rhamnoides（シーベリー）はさらに8亜種に分類されている（4）．シーベリーは防風や土壌保全の目的で利用される一方，果実にはビタミン，ミネラ
ル，不飽和脂肪酸などの豊富な栄養素を含んでおり，健康食品としても利用されている．シーベリーは二倍体（2n＝24）の雌雄異株植物であり，風媒により種子を着ける．X/Y 性染色体が関与する機構
によって性別が決定すると考えられているが，その詳細は明らかになっていない．
今後，様々な特性をもった新しい品種を育成していく上で，現在ある品種群の遺伝的多様性を明らかにすることは重要な意味を持つ．そこで RAPD（Random Ampliﬁed Polymorphic DNA）分析および色素体 DNA の塩基配列分析によるシーベリー品種群の遺伝的多図2．ガーデン PCR に用いた観賞用植物
1から15は表2の通り

様性解析に着手している．

16は抽出に用いた1.5mL チューブとペッスル

キッチン PCR の時と同じく色素体 DNA の psbA－trnH 遺伝子間領域を標的とした PCR を行った．実験の結果，各植物間においてpsbA－trnH 遺伝子間領域の長さの多様性を観察することが可能であることがわかった（図3）．身近な観賞用植物を材料として用いることから，この実験プログラムをガーデン PCR とよぶこととした．
⑶

今後の展望
キッチン PCR，ガーデン PCR ともに，研究室の学生のように日常的に実験を行っている者にはほぼ失敗のない実験プログラムまでは完成させることが出来た．今後は，高校生などの一般の方が実験を行っても失敗することのない実験プログラムへと成熟させていく

図4．RAPD 分析からみたシーベリー品種群の遺伝的多様性：フィンランド系品種，（R）：ロシア系品種，（G）：ドイツ系品種ことを目標に，失敗しやすい実験条件を検証していきたい．例えば， （F）

80

図5．シーベリー品種群内における psbA－trnH 遺伝子間領域の塩基配列多型＊は全品種で一致していることを示す．

⑴

RAPD 分析
RAPD 分析は任意の10塩基からなる単一のプライマーを用いた

PCR により，比較したい系統や品種間の DNA レベルの差異を検出うと同時に，社会に出てからの大きな成長のためにも，恩師が私に与えてくださいました無形の財産を神奈川大学の学生にも引き継ぐことが出来ればと願う次第です．

する分析手法である（5）．PCR の条件はシーベリーに前例に従った（6）．
得られた DNA 断片の有無を品種間で比較して得られた結果をクラスター解析したところ15品種は三つのグループに大別された（図4）．

謝辞
シーベリー品集群の遺伝的多様性の解析において，共同研究者
として研究に関わる重要なご指導を頂くと共に，材料とした各品種

三つのグループの各々は大まかには同じ国で育成された品種かをご提供くださいました東京農業大学農学部河合義隆教授に厚く御ら構成されていたが，それに合わない品種もあった．グループ1に礼申し上げます．ガーデン PCR の開発において，毎週，材料としは主にはフィンランドの品種が含まれ，グループ2には主にはロシた観賞用植物を調達してくださいました橫浜花日和さんに心より御アの品種が含まれ，グループ3にはドイツの品種のみが含まれてい礼申し上げます．研究室の整備に日頃から苦心頂いています神奈川

た．

大学工学部生物学教室の中川理絵准教授に深く御礼申し上げます．

⑵

研究遂行に尽力してくれた学生であります，横田勇斗君，金古聡史

色素体 DNA の塩基配列分析
psbA－trnH 遺伝子間領域の塩基配列の解読を行って品種間で比較したところ，三つのタイプが存在するとの結果を得ることが出来た

君，浅野優人君，長谷川聖君の幸せを祈るとともに感謝申し上げます．

（図5）．タイプ A と分類された品種にはフィンランドで育成された品種とロシアで育成された品種とドイツで育成された品種が含まれ参考文献ていた．タイプ B と分類された品種にはドイツで育成された品種（1） 本川達雄，渡辺守，谷本英一，飯島和重，赤坂甲治，池田博明，とロシアで育成された品種が含まれていた．タイプ C にはドイツ

石浦章一，稲葉浩介，片山豪，木村進，舘野正樹，高橋和成，西の品種のみがあった．

田治文，平田泰紀，増沢武弘，牧野修司，渡辺政隆，生物，啓林⑶（2012）
館 448－456．

今後の展望
RAPD 分析によるシーベリー品種群の分類と psbA－trnH 遺伝子間（2）吉里勝利，阿形清和，筒井和義，倉谷滋，三村徹朗，飯山浩二，

領域の塩基配列の解析による分類はともに三つに分けることが出来

中井咲織，木之上馨，中島光博，櫻井昭，原紺勇一，下村肇，平たという点では一致しているが，各グループに含まれる品種は異岡さゆり，白石直樹，藤本英行，関敏彦，古本大，生物，第一学なっている．RAPD 分析では全 DNA を対象にして遺伝的多様性を（2014）
習社 344－350．

解析しているが，その内容は主には核 DNA である．この点を考慮（3）嶋田正和，久保田洋，坂井建雄，塩川光一郎，鈴木孝仁，鈴木

すると，核 DNA における分類と色素体 DNA の分類に不一致があ

誠，園池公毅，田村実，仲田崇志，湯本貴和，板山裕，大森茂樹，

るということを意味しているとも考えられる．今後は核 DNA と色久保田一暁，中井一郎，中道貞子，中村厚彦，中村哲也，鍋田修

素体 DNA，あるいはミトコンドリア DNA の解析をさらに行い，（2014）
身，早崎博之，林誉樹，矢島正博，生物数研出版 318－327．

シーベリー品種群の遺伝的多様性，遺伝的分化の様相を明らかにし， （4）U. Swenson and I. V. Bartish Taxonomic synopsis of Hippophae (Elae今後のシーベリー育種のための基礎的知見を得ることに努める．

agnaceae) Nord. J. Bot., 22: 369－374. (2002)（5）J. G. K. Williams, A. R. Kubelik, K. J. Livak, J. A. Rafalski, and S. V.

4．おわりにここで述べてきましたほとんどの内容は総合工学プログラムかTlngey. DNA polymorphisms ampliﬁed by arbitrary primers are useful as
genetic markers. Nucleic Acids Res. 18, 6531－6535. (1990)

ら卒業研究を行うために配属してくれました学生による成果です． （6）H. A. Persson and H. Nybom Genetic Sex Determination and RAPD
まだまだ未完成ですが，将来大きく実を結ぶことを想い描き，今もMarker Segregation in the Dioecious Species Sea Buckthorn（Hippophae

研究室では学生と研究を続けています．指導が下手で，人間的にもRhamnoides L.) 129, 45－51. (1998)

至らない私は何度も学生を傷つけたことと思います．謝りたいと思81

油圧式万能試験機を利用した教育・研究佐藤

宏貴＊，齊藤隆典＊＊，趙衍剛＊＊＊

Education and Research Using Hydraulic Universal Testing Machine
Hiroki SATOU＊ Takasuke SAITO＊＊

1．装置概要Yan－Gang ZHAO＊＊＊

測制御装置を示す．当該機器の利用例として写真1.2にコンクリー

2013年度工学部特別予算重要機器整備費にて導入した島津万能試

ト圧縮強度試験の試験状況を示す．コンクリート供試体には静弾性験機 UH－F1000kNX は，既存の島津万能試験機 UH－100C の代替機係数を算出するためにコンプレッソメータを取り付け，標点間の変であり，上下クロスヘッドに前方開放型の油圧ロータリ式チャックを形を計測している．図1.1に各供試体の応力度－ひずみ関係，図1.2装備し，引張試験片の着脱が容易かつ安全に行えるなどの特徴があり，「建築構造・材料実験（前期）」，「建築学実験（後期）」の他，各研究室の卒業研究・修士論文等で年間を通して常時利用されている．
建築構造部材に利用される材料は鋼材，コンクリート，木材，
ゴム等多岐にわたり，構造部材はこれらの材料特性を活かし，組み合わせて設計・製作されるのが一般的である．研究段階における構造部材の実験においては，その都度，試験体に使用された材料の機械的性質を材料試験により確認する事が不可欠であるが，建築構造
部材として利用される材料は一般的に大断面で使用され，作用する荷重も数万 kN に及ぶため，材料試験においても比較的大きな負荷能力が必要となる．また，建築構造分野では材料の塑性化後や破壊時および破壊後の材料特性も考慮した設計が行われる事から，材料試験機に高度な制御精度が求められる場合もある．
以上の事から，「建築構造・材料実験（前期）」，「建築学実験（後期）」などの授業や各研究室が利用するにあたり1000kN の最大負荷

写真1.2能力を有し，高性能 RISC プロセッサを用いた高速処理制御と電気

写真1.1

UH－F1000kNX

コンクリート
圧縮強度試験

油圧サーボ式クローズドループシステムを採用した，精度，操作性，信頼性において十分な性能を有する当該機器［1］を選定した．また，
UH－F1000kNX は試験中に測定される試験力やひずみのデータをもとに，制御パラメータをリアルタイムでセミオートチューニングで

静(N/mm 2 )応力 (N/mm 2 )
40

9.367

30

きるため予備試験が不要であり，分解能を高めることで高精度な応力制御・ひずみ制御試験を1つのレンジで行うことが可能である．
操作用インターフェースについても操作方法が簡便化されており，利用時の機器損壊の防止や，操作ミスの減少なども期待される．そのほかに，材料試験は多数の試験片について試験を行うことも少なくないため，開放式油圧チャックを備えた仕様へのリペアは試験数の多い研究では非常に有効となる．
写真1.1に島津万能試験機 UH－F1000kNX 形試験機本体および計＊技術職員 建築学科
Technical Assistant＊＊
助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture＊＊＊
教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture

Ec = 22.28 ×10 3 N/mm2

20No.1 平均No.2 平均No.3 平均

10

1.251

0

0

1000

2000

3000

4000

50.0

ひずみ （×10 -6 ）

図1.1 応力度－ひずみ関係
表1

414.3

（×10 -6 ）

図1.2

静弾性係数算出図

コンクリート圧縮強度試験結果

82に No.1供試体の静弾性係数算出図を示す．表1に各供試体の試験結果を示す．引張強度は割裂引張強度試験による．
2．研究への利用例の紹介「デジタル画像相関法を用いたコンクリートの光学的全視野変形［2］計測」
齊藤隆典＊＊，趙衍剛＊＊＊コンクリートを対象とした変形計測を行う場合，変位計やひずみゲージといった計測デバイスを用いることが一般的であるが，対象物に直接接触した状態での計測が前提となるため，設置条件等の物理的な制約が計測の障害になる場合がある．そこで，このような

写真2

計測時セットアップの状況

従来型の計測法に対して，デジタルカメラ等の光学機器を用いることで部材表面の変形状態を画像情報として捉え，取得画像を画像解析することによって，対象物と非接触状態での変形の計測が試みられている．画像解析による全視野変形計測の研究は，ひずみゲージ
等では通常計測することが困難な，対象全体のひずみ分布をより詳細に捉え得る可能性を有しているが，計測の精度や対象物に表面処理を施す必要がある等の観点から，限定的な適用範囲に留まっているのが現状である．そこで，齊藤・趙は，特別な表面処理を施すことなく，より高精度で実用的にコンクリートの変形挙動を計測することを目的として，画像解析アルゴリズムにデジタル画像相関法と二次曲面近似手法を採用した計測法を構成し，コンクリート試験体の一軸圧縮実験による計測結果からその精度について検証を行って

図2.1

軸方向応力－ひずみ関係の比較いる．更に，計測精度に影響を及ぼすと想定される画像解析条件をパラメータとするパラメトリック解析を実施することで，その影響について検討を加えている．
写真2に計測時セットアップの状況を示す．計測法の構成は画像解析用 PC と画像撮影用光学機器および計測対象から成る．計測対象であるコンクリートの圧縮には島津万能試験機 UH－F1000kNX を利用し，変位速度一定で載荷した状態において画像撮影と各種デー
タの計測を行っている．
図2.1にコンクリート試験体の軸方向応力－ひずみ関係の比較，
図2.2にコンクリート試験体の軸方向荷重－軸方向変位関係を示し，
図2.3には画像解析結果に基づく試験体ひび割れ発生後の応力低下域でのコンクリート表面ひずみを示す．この研究成果をふまえて，

図2.2

軸方向荷重－軸方向変位関係の比較

実大に近いスケールの建築構造部材の全視野変形計測への応用研究を現在進めている．
3. おわりに
当該機器は2013年度工学部内重要機器整備費により導入されました．ここにご協力いただきました皆様に深く感謝の意を示します．
【参考文献】［1］島津万能試験機 UH－F1000kNX 形仕様書 S221－1482【引用文献】［2］齊藤隆典，趙衍剛，デジタル画像相関法を用いたコンクリートの光学的全視野変形計測，コンクリート工学年次論文集，36⑵，

図2.3

コンクリート試験体のひび割れ後の応力低下域でのコンク
リート表面ひずみ83

85－90（2014.7）【当該機器を利用した主な受託研究】［3］長寿命建築システム普及推進協議会「アンボンド PC 梁部材の弾塑性挙動の把握」（2014）［4］一部屋耐震シェルター「安全ボックス」の水平加力試験（2014）［5］ボイドスラブの構造性能に関する実験的研究（2015）［6］「ボイドスラブの長期荷重載荷実験」（2016）［7］「鉄筋コンクリート造大梁中央重ね継手工法の構造」（2016）【当該機器を利用した主な研究論文】［8］飯塚亮太他，「累積塑性歪エネルギー率の大きな座屈拘束ブレースの研究」，日本建築学会構造系論文集，700，847－855（2014.6）［9］小谷野一尚他，「疲労性能の高い座屈拘束ブレースの研究」，日
本建築学会技術報告集，47，137－140（2015.2）［10］菱田俊介他，「鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの実験的研究：鋼製ずれ止め位置が力学性能に及ぼす影響及び座屈変形の評価」，日本建築学会構造工学論文集，61B，141－149（2015.3）［11］小谷野一尚他，座屈拘束ブレースの小塑性歪振幅における疲
労性能の研究，日本建築学会技術報告集，50，115－119（2016.2）［12］菊池健太郎，島崎和司，RC 梁のせん断補強筋とクラック幅
に関する研究，コンクリート工学年次論文報告集，38⑵，205－
210（2016.6）［13］齊藤隆典，趙衍剛，位相限定相関法を用いた RC フレーム構
造の光学的全視野変形計測，コンクリート工学年次論文集，38⑵，847－852（2016.7）

5．工学研究所共同研究
5－1

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの製作時の品質管理値の検証
小谷野

一尚，岩田

衛，荏本

孝久，緑川

5－2

ナノ空間制御シリカへのペプチド固定化による高性能不斉触媒の開発

5－3

混合価数酸化物 Sn3O4光触媒を用いた各種犠牲剤溶液からの水素発生の検討

5－4

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
松木

5－5

伸行，山口

光正，坂田

正則

吉田

曉弘

田邉

栄雄，本橋

輝樹，米田

豊和，松本

征司，佐藤

太

知正

次世代型医薬品開発を目指した希少糖や核酸誘導体の合成と生物活性評価システムの構築
赤井

5－6

弘安，藤田

炭素ナノ材料に内包された水の熱物性

昭二，實吉
客野

尚郎，小野
遥，佐々木

晶
志剛

85

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの製作時の品質管理値の検証
小谷野一尚＊ 岩田衛＊＊ 荏本孝久＊＊ 緑川

光正＊＊＊ 坂田

弘安＊＊＊＊ 藤田

正則＊＊＊＊＊

Veriﬁcation of Quality Control Values for Fabricating
the Buckling－Restrained Brace Using Steel Mortar Planks
Kazuhisa KOYANO＊

Mamoru IWATA＊＊ Takahisa ENOMOTO＊＊ Mitsumasa MIDORIKAWA＊＊＊
Hiroyasu SAKATA＊＊＊＊ Masanori FUJITA＊＊＊＊＊

1．序座屈拘束ブレースは安定した復元力特性を有するため，中低層建築物では耐震ブレースとして，超高層および高層建築物では制振ブレースとして利用される．設計指針等や既往の研究［1～6］により，様々な構造性能が明らかにされ，信頼性のあるものとして扱われている．特に損傷を座屈拘束ブレースに集約する損傷制御構造［7］では，水平力を一手に担うものとなっており，重要な部材である．
しかしながら，座屈拘束ブレースが真に信頼性を得るためには，
設計時に期待した構造性能を実際に発揮できることが前提であり，言い換えるならば，製作時の初期品質が確保されていること，運用

図1

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース（BRBSM）

時の損傷履歴をヘルスモニタリングし残存性能が把握されていることが条件となる．これらを管理するためには，座屈拘束ブレースの

2．BRBSM の特徴

ライフサイクルにおける設計計画，材料調達，製作，施工，運用，

2.1

廃棄の各段階での品質情報を記録し，不具合があった場合には情報を遡れるようにしておくことが必要である［8，9］．
本研究では，著者らが長年研究を続けている，図1に示すような品質管理の容易な鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース（以下，

力学的な特徴BRBSM は，芯材を拘束材で補剛することにより，圧縮力下においても座屈を抑え，引張力下と同等の性能を発揮する部材であり，安定した復元力特性を有している．
以下に，既往の研究［1～6］により解明されている構造性能を左右す

BRBSM: Buckling－Restrained Brace Using Steel Mortar Planks）を対象

る累積塑性歪エネルギー率 ω と圧縮引張耐力比 α を示す．

に，BRBSM のライフサイクルの製作段階に着目し，製作時の初期

1）累積塑性歪エネルギー率ω

品質を確保するための方策として，品質管理項目および品質管理値

エネルギー吸収能力を表す累積塑性歪エネルギー率ωは，復元力を設定する．特に構造性能に影響する品質管理項目であるクリアラ

特性から算出した累積塑性歪エネルギーEt を，芯材の降伏荷重 Py

ンスおよび縮み代（以下，ギャップという）については，これらをと弾性限界変形量δ y を乗じた値 Wy で除した無次元化量である．ω

パラメータとした検証実験を行う．更に，実大の BRBSM のモックが大きいとエネルギー吸収能力が高いことを表す．

アップを製作し，設定した品質管理値の妥当性を検証する．

ω=Et
Wy (= Py ´δ y )⑴

終局状態が弱軸回りの局部変形で決定する場合には，ωは拘束指
標 R によって，下記により下限式を設定している［3，5］．
＊

助手 建築学科
Research Associate, Dept. of Architecture＊＊
教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture＊＊＊客員教授 工学研究科，名誉教授 北海道大学
Guest Professor, Research Institute for Engineering
Professor Emeritus, Hokkaido University＊＊＊＊
教授 東京工業大学
Professor, Tokyo Institute of Technology＊＊＊＊＊
教授 山口大学
Professor, Yamaguchi University

ω = 150 × R ( RE6)⑵

ω = 900 ( R > 6)⑶

ここで，R：拘束指標（＝PE/Py），PE：拘束材のオイラー座屈荷重．
また，R を大きくすると芯材の引張破断となり，局部変形の場合よりもωが大きくなり，エネルギー吸収能力が高くなる．
2）圧縮引張耐力比α
圧縮引張耐力比 α は，圧縮耐力 Pc を引張耐力 Pt で除した値である．
既往の研究［5］で次式を設定している．
α=

Pc
E1.15
Pt

⑷

86

ここで，Pc，Pt：各軸歪における圧縮時および引張時の最大荷重．

3．製作時の品質管理値の設定

歪振幅が大きいほどポアソン比の影響で芯材の断面が変化する

製作時の品質を管理する項目について，寸法の精度に関する品

ため，引張時よりも圧縮時で α が大きくなる．また，芯材の高次質管理値を設定する．また，管理許容差と限界許容差を設定する．

モード座屈による拘束材との接触により発生する摩擦力が原因で α

図3（a）～（f）に試験体形状に対応した品質管理項目，表1に品質管理が大きくなる．α が大きくなると早期に局部変形を生じることや，値の抜粋を示す．

柱梁等の主架構や接合部に損傷を与える可能性がある．
2.2

クリアランスおよびギャップは既往の研究から得られた数値，
その他の項目については，鉄骨精度検査基準［10～12］により設定する．

製作時の特徴BRBSM は，芯材を微小な座屈をするためのクリアランスを確保

管理許容差は，製品の95％以上が満足するように製作・施工上した上で，拘束材となる2つの鋼モルタル板により挟み込み，溶接の目安として定める目標値である［10～12］．限界許容差は，これを超によって一体化したものである．拘束材のモルタルを打設した後にえる誤差は原則として許されないものとした個々の製品の合否判定組み立てる手順をとっているため，モルタル打設時の充填状況を目のための基準値である［10～12］．これは，十分な管理体制下で製作さ視で確認することができる．更には，芯材と拘束材の合体前と合体れた製品の寸法精度が正規分布しているとの前提にたっている．

後の寸法を比較することで，実際のクリアランスを計測することが

3.1

クリアランスの品質管理値

できる．また，芯材とモルタルが接触する可能性がある内部ギャッ

BRBSM には様々な力学的特性のうち，図3e に示す芯材とモルタ

プについても合体前に計測し，確認することができる．これらのこル面とのクリアランスは構造性能を左右する重要なパラメータであとから，品質管理が容易にできる座屈拘束ブレースと言える．

る．クリアランスが小さいほど累積塑性歪エネルギー率 ω は大きく

また，耐力調整や剛性調整 が必要になり，芯材塑性化部よりもなる［1］．しかし，あまりに小さすぎるとポアソン比の影響により芯

芯材端部や補強リブが大きくなる場合や，接合部耐力を確保するた材と拘束材が接触し，拘束材も圧縮力を負担するため圧縮引張耐力

めにボルト本数が多く必要になり，芯材端部が拘束材より大きくな

比 α が大きくなる．一方，クリアランスが大きいと座屈モードの振る場合でも，鋼モルタル板を後から挟み込む製作手順を取ることか

幅が大きくなり，芯材の一部に局部座屈による変形が集中するため，ら，芯材端部ディテールの設計自由度が大きい．

早期の局部変形が生じる．

［2］

2.3

必要なクリアランスは芯材厚によって変化するため，クリアラ

基本タイプと高性能タイプ

BRBSM は芯材形状の違う，基本タイプ（Basic type）と高性能タンス比により品質管理値を設定する．クリアランス比の最小値についてはポアソン比を考慮し，軸歪 ε（％）にポアソン比（＝0.5）を（b））．
イプ（High－performance type）に分類できる（図2（a），
基本タイプの芯材は塑性化部および接合部まで全長の幅を一定とすることができるため製作が容易であり，高性能タイプに比べ幅を小さくすることができる．強軸回りには丸鋼を入れる．塑性化部にリブを溶接する熱影響部が発生する．

掛けた値とする．制振ブレースとして適用する場合は軸歪3.0％分を見込み，芯材厚の変形量は1.5％となる．
æ DLp ö÷Dt
÷ = 0.5´ e(%)= n çç
çè Lp ÷÷øt⑸

高性能タイプはエネルギー吸収能力を高くするために塑性化部

ここで t は芯材厚，Δt は芯材厚変形量，νはポアソン比（＝0.5），Lpの両端部に絞りを設け（R 部），塑性化部からリブ溶接による熱影

は芯材塑性化部長さ，ΔLp は芯材塑性化部変形量，εは軸歪（％）．

響部を排除し，空いたスペースに強軸回りの変形を抑制するための既往研究［1，4，5］よりクリアランス比の最大値15％を品質管理の上スペーサーを設けている．塑性化部の長さは R 部の位置によって調整することが可能である．

限値とする．
0.5 ´µ(%)E

C
E15(%)
t⑹ᣊ᮰ᮦᖜ㸸BRⰺᮦ㛗ࡉ㸸LAረᛶ໬㒊㛗ࡉ㸸Lpⰺᮦᣊ᮰ᮦ㧗ࡉ㸸HRA’୸㗰⁐᥋⇕ᙳ㡪㒊୸㗰

A-A’ ᩿㠃ᅗ(a)ᇶᮏࢱ࢖ࣉ

ᣊ᮰ᮦᖜ㸸BRⰺᮦ㛗ࡉ㸸LB

B’ረᛶ໬㒊㛗ࡉ㸸Lpᣊ᮰ᮦ㧗ࡉ㸸HR

ࢫ࣮࣌ࢧ࣮

ࢫ࣮࣌ࢧ࣮
⤠ࡾ(R 㒊)(b)㧗ᛶ⬟ࢱ࢖ࣉ図2

座屈拘束ブレース試験体

B-B’ ᩿㠃ᅗ

ⰺᮦ

87
L
Lp

表1
tr

Bp

B

ᑐ㇟㒊ᮦ

Lr

ࣔࣝࢱࣝ

ⰺᮦ

HS2

Hm1,2

Br

t

LS

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

A㹼R 㸸Hm ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫィ఩⨨ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ㸸C1ⰺᮦࣜࣈ

㛗ࡉ 'ԥL S 'ࣔࣝࢱࣝࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ
㸸C=C1+C2

Hm2
ⰺᮦࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ㸸C2(e)ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ

図3

ᖜ 'ԥB r 'ᯈཌ 'ԥt r 'እ㒊ࢠࣕࢵࣉ㸸g/2tᖜ 'ԥB p 'ෆ㒊ࢠࣕࢵࣉ㸸g/2

Hm1
H㛗ࡉ 'ԥL p '㛗ࡉ 'ԥL r '

BS

ࣔࣝࢱࣝ

(d)ᣊ᮰ᮦ (ᖹ㠃ᅗ )

ࣔࣝࢱࣝ

ⰺᮦ
ረᛶ໬㒊

(c)ⰺᮦࣜࣈ

ᖜ 'ԥB'
ᯈཌ 'ԥt'BS(b)ᣊ᮰ᮦ (᩿㠃ᅗ )ᐃ㡯┠㛗ࡉ 'ԥL'(a)ⰺᮦ (ᖹ㠃ᅗ )HS1

品質管理項目と品質管理値

ᣊ᮰ᮦ㧗ࡉ 'ԥH S1,2 'ᖜ 'ԥB S '(f)ࢠࣕࢵࣉ (ෆ㒊ࠊእ㒊 )ᑐ㇟㒊ᮦ

品質管理項目（non scale）
BRBSM

ここで C/t はクリアランス比．⑹式は製作許容差を含む．

ရ㉁⟶⌮್
⟶⌮チᐜᕪ
㝈⏺チᐜᕪ
̺3mmӌԥL
̺5mmӌԥL
ӌ+3mm
ӌ+5mm
̺2mmӌԥB
̺3mmӌԥB
ӌ+2mm
ӌ+3mm
̺1mmӌԥt
̺2mmӌԥt
ӌ+1mm
ӌ+2mm
̺3mmӌԥL p
̺5mmӌԥL p
ӌ+3mm
ӌ+5mm
̺2mmӌԥB p
̺3mmӌԥB p
ӌ+2mm
ӌ+3mm
̺3mmӌԥL r
̺5mmӌԥL r
ӌ+3mm
ӌ+5mm
̺2mmӌԥB r
̺3mmӌԥB r
ӌ+2mm
ӌ+3mm
̺2mmӌԥt r
̺1mmӌԥt r
ӌ+1mm
ӌ+2mm
̺5mmӌԥL S
̺3mmӌԥL S
ӌ+3mm
ӌ+5mm
̺3mmӌԥH S1,2
̺2mmӌԥH S1,2
ӌ+2mm
ӌ+3mm
̺3mmӌԥB S
̺2mmӌԥB S
ӌ+2mm
ӌ+3mm

ᐃ㡯┠

ရ㉁⟶⌮್

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ'C /t'

0.5×ε (%)ӌC /t ӌ15(%)ࢠࣕࢵࣉ 'g /2'

L p ×ε (%)/2ӌg /2

C はクリアランスであり，図3（e）に示す芯材の表裏のクリアランス C1とクリアランス C2を足したもの．

製作許容差を含む．

クリアランスは拘束材のモルタル表面平坦さの精度やアンボン

3.3

その他の品質管理値

ド材の変化により変動するため，組立後でないと計測できない．こその他の品質管理値に関しては，鉄骨精度検査基準［10～12］を参考のため，組立後の高さ HR から拘束材のモルタル面までの高さ Hm1，に管理許容差および限界許容差の設定を行う．設定した項目は芯材，Hm2，芯材厚 t を減じることにより設定する（図3（e））．

芯材塑性化部，芯材リブ，拘束材の長さ，幅，厚さ等である．曲がC = C 1 + C 2 = HR - Hm 1 - Hm 2 - t

り，ボルト孔の芯ずれ，相互間隔，はしあき・へりあき，ずれ止め

クリアランスの管理にあたっては，図3（d）に示す均等間隔にしの位置ずれ，溶接に関する項目についても設定する．

た A～R の位置について計測する．
3.2

ギャップの品質管理値

4．クリアランスの検証実験

芯材の圧縮時に，図3（f）に示す拘束材と芯材の間隔である外部

クリアランスが BRBSM の構造性能に及ぼす影響を検証する．品

ギャップ並びに，芯材のリブと拘束材内部モルタルの間隔である内質管理値を満たしている試験体と満たしていない試験体の載荷実験部ギャップが小さいと，芯材と拘束材の接触により剛性が高くなりを行い，比較する．

耐力が上昇する．圧縮時の耐力が大きくなることは，圧縮引張耐力

4.1

試験体

比 α が大きくなり，早期の局部変形につながり構造性能が低くなる．

試験体は図2（a）の基本タイプとする．試験体諸元を表2に示す．

また，柱梁等の主架構や接合部に損傷を与える可能性がある．よっクリアランスの比較を行うため，芯材および拘束材の材質・寸法はて，内部と外部のギャップを適切な数値で品質管理する必要があ

同じとし，クリアランスのみをパラメータとする．芯材長さはる．

2,351mm，塑性化部長さを1,251mm，塑性化部断面は幅112mm，厚ギャップの品質管理値は芯材の伸縮量を考慮し，想定する変形

さ16mm，幅厚比7.0とする．拘束指標 R は，モルタル強度による影量分以上を見込めば良い．ギャップ（g）は芯材が変形する部分で響よりもクリアランスによる影響をうけるように，1.2程度と小さある芯材塑性化部長さ Lp の軸歪 ε （％）分を見込む．ただし，片側くする．クリアランスを確保するためのアンボンド材は BC2試験の場合，半分（g/2）とする．制振ブレースとして適用する場合は体で2mm（片面1mm＋片面1mm），BC4試験体で4mm（片面2mm＋

軸歪3.0％時の変形量を最小値とする．

片面2mm），BC6試験体で6mm（片面3mm＋片面3mm）を貼付する．

Lp ´ε (%)EgLp ´

ε (%) gE2
2⑺⑻

ここで g：両側分のギャップ，g/2：片側分のギャップ．⑻，⑼式は各試験体の芯材と拘束材の合体後に測定したクリアランス比を表3に示す．図3（d）に示す10か所の平均クリアランス比は，BC2試
験体で12％，BC4試験体で28％，BC6試験体で35％である．BC2試
験体は品質管理値を満たしているが，BC4試験体と BC6試験体はともに品質管理値を満たしていない．

88

表2

試験体諸元

ⰺᮦ (SN400B)
ヨ㦂య

ᑍἲ

᩿㠃✚

(mm)

(mm2)

ᣊ᮰ᮦ (SS400)
Py

ⰺᮦ
㛗ࡉ

ረᛶ໬㒊
㛗ࡉ

㧗ࡉ

ᖜ

ᯈཌ

I ×10

3

PE

ᣊ᮰ᣦᶆ

ᅽ⦰ᙉᗘ

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ

(N/mm2)

(kN)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm4)

(kN)

R (=P E /P y )(N/mm2)

(mm)

1,780

652

1.20

1,880

688

1.27

1,983

726

1.34

80.0
16×112

1,792

࢔ࣥ࣎ࣥࢻᮦ

σy

ᖜཌ
ẚ

BC2
BC4

ࣔࣝࢱࣝ

7.0

303

542

2,351

1,251

BC6

82.0

142.4

3.2

84.0

2.0
71.2

4.0
6.0

2

表3

クリアランス比計測値

1.5
1

ヨ㦂య

A

B

H

I

P/Py

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ (%)

0.5
0

C

D

E

F

G

J

ᖹᆒ

-0.5

BMC25

11.7 12.3 13.0

9.9

9.3

8.6

12.3 12.3 10.5 10.5

11

-1.5

BMC22

9.3

13.6 12.7 12.3

8.6

11.1 15.4 11.7

9.3

11.1

-1

12

-2

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

2

3

4

㍈ṍ ε(%)(a)BC2 ヨ㦂యヨ㦂య㸦ⰺᮦ㸩ᣊ᮰ᮦ㸧

P/Py

3/


 
 



+

2

2

1.5

1.5

1

1

0.5

0.5

P/Py

N1࢔ࢡࢳ࢚࣮ࣗࢱ G

0






-0.5

-1
-1.5
-3

-2

-1

1

2

3

4

-2

-4

-3

-2

図5

-1

0

1

㍈ṍ ε(%)(b)BC4 ヨ㦂య

3/



0

㍈ṍ ε(%)




ț



-4








-1
-1.5
-2

$

K 

0-0.5(c)BC6 ヨ㦂యP/Py －軸歪ε関係

%





K㸸ຍຊⅬࡢ㧗ࡉG㸸ຍຊⅬࡢỈᖹኚ఩

図4
表4
ヨ㦂య

㸦༢఩PP㸧

試験装置

終局状態と降伏耐力比の最大⤊ᒁ᫬ࡢṍ᣺ᖜ࡜㍕Ⲵᅇᩘ

写真1㝆అ⪏ຊẚࡢ᭱኱⤊ᒁ≧ែ

芯材終局状況（BC2，BC4，BC6）

ᘬᙇᅽ⦰

した後，軸歪0.5％，0.75％，1.0％，1.5％，2.0％，2.5％を2回ずつ

BMC25

3.0%ṍ9ᅇ┠ᅽ⦰

ᒁ㒊ኚᙧ

1.48

1.64

BMC22

3.0%ṍ11ᅇ┠ᘬᙇ

ᘬᙇ◚᩿

1.48

1.67

載荷する．最後に軸歪3.0％では，耐力が最大耐力の80％まで低下，

表5

または引張破断するまで繰返し載荷する．
試験体の軸変形量δは，芯材の第一ボルト間（図4，AB 間）の試

性能評価

験体手前と奥側に変位計により測定し，その平均値とする．

ヨ㦂య

⣼✚ረᛶṍ
࢚ࢿࣝࢠ࣮
Et (kN࣭m)⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡
ωᅽ⦰ᘬᙇ⪏ຊẚ
ࡢ᭱኱
α

ᗙᒅ࣮ࣔࢻ
ᩘ

BC2

1,532

1,530

1.13

16

BC4

704

703

1.09

16

BC6

586

585

1.07

11

4.3

実験結果

各試験体の降伏耐力比 P/Py（P：軸方向荷重）と芯材の軸歪 ε（軸変形量 δ/ 塑性化部長さ Lp）の関係を図5に示す．終局状況を写真1に，終局状態および降伏耐力比の最大を表4に示す．
BC2試験体は安定した復元力特性を示している．BC4試験体は軸

4.2

載荷方法

1,000kN 水平アクチュエータを用い，載荷装置は柱脚部をピン支持とし，試験体の設置角は45度とする（図4）．

歪2.5％の圧縮時に軸歪0付近で荷重が少し下がる箇所がある．同様に軸歪3.0％の圧縮時にも軸歪0付近で荷重が少し下がる箇所がある．
BC6試験体は軸歪1.5％から圧縮時の軸歪0付近で荷重が下がる．以

載荷パターンは軸方向変位制御で，軸歪（％）毎の復元力特性

降，軸歪2.0％，2.5％，3.0％でも同様の傾向があり，不安定である．

への影響を確認するために正負交番漸増繰返し載荷とする．試験体

この現象は，クリアランスが大きいため，芯材が座屈した際すぐにや治具のならしのために歪振幅1/3εy，2/3εy，0.25％を1回ずつ載荷

モルタルによる拘束ができず，座屈が進行してからモルタルに接触

89

し，拘束し始め耐力が上昇するからである．座屈モードの振幅が大

5.2

載荷方法

きくなり，一部に局部座屈による変形が集中し，早期の局部変形と載荷装置と計測方法は図4に示すクリアランスの検証実験と同じなる．また，クリアランスが大きいほど，剛性変化をする箇所の傾とする．載荷パターンは軸方向変位制御で，軸歪（％）による必要きが小さくなり面積が小さくなっている．

値に対しての影響を確認するために一定歪振幅繰返し載荷とする．

降伏耐力比は芯材がすぐにモルタル面に接触する分，BC2試験体

試験体や治具のならしのために歪振幅1/3εy，0.5％を各1回載荷した
後，HG1試験体は軸歪1.0％を繰返し載荷，HG3試験体は軸歪1.0％が大きくなり，クリアランスが大きくなる程小さくなっている．
各試験体とも終局状態は局部変形である．拘束指標 R を1.2程度を1回載荷した後，軸歪3.0％を繰返し載荷する．耐力が最大耐力のと小さく設定したため局部変形となっている．局部変形位置を写真80％まで低下，または引張破断するまで繰返し載荷する．

1に丸印で表す．BC6試験体は他試験体に比べて座屈モードの振幅

5.3

4.4

実験結果

各試験体の軸方向荷重 P と芯材の軸変形量δの関係を図6に示す．

が大きい．

終局状況を写真2に，終局状態および降伏耐力比の最大を表8に示

性能評価

表5に各試験体の累積塑性歪エネルギー率 ω，圧縮引張耐力比 α

す．
両試験体ともに全体的な復元力特性は安定しているように見えの最大，座屈モード数を示す．
累積塑性歪エネルギー率 ω は，BC2試験体が最も大きく，BC4試

るが，設計値5mm の両側である圧縮時の－10mm 付近で剛性が高

験体と BC6試験体は BC2試験体と比較して半分以下となっている．

くなり，荷重が上昇している．これは内部のギャップが足りなくな

クリアランスが大きくなると ω が小さくなり，エネルギー吸収能力

り，芯材リブと拘束材内部モルタルが接触したことにより生じていが低くなる．圧縮引張耐力比 α は，降伏耐力比と同様の理由により，る．繰返し回数2回目以降はモルタルが圧壊することにより馴染み，

BC2試験体が最も大きくなっている．しかし，α は1.15を超えてお－10mm 付近では剛性は上昇せず，拘束材への変形が進み繰返し回［5］らず，適切な数値となっている ．

数を追うごとにピーク付近で荷重が上昇している．

座屈モードは，BC2と BC4試験体が同数の16で，BC6試験体は11

降伏耐力比の最大は上記のことから，圧縮時に剛性が高くなりである．BC6試験体はその他の試験体と比較して，クリアランスが

荷重が上がるため大きくなっている．両試験体ともに終局状態は引大きいため，座屈モードの振幅が大きくなっていることから，一部

張破断である．引張破断位置を写真2中に丸印で表す．両試験体とに局部座屈による変形が集中し，座屈モード数が少なくなっている．

も中央部付近で破断している．

クリアランスが大きい程，ω は小さくなるため，エネルギー吸収能力は低く，圧縮側で復元力特性が不安定となる．
表7

内部ギャップ値ෆ㒊ࢠࣕࢵࣉ (g /2)

5．ギャップの検証実験
ギャップが BRBSM の構造性能に及ぼす影響を検証するため，こရ㉁⟶⌮್(L p ×1.5%㹼)
(mm)

ヨ㦂య

こでは，品質管理値よりも小さい内部のギャップを設定する．
HG1

試験体

試験体は図2（b）の高性能タイプとする．試験体諸元を表6に示す．
試験体名の数字は歪振幅（％）を表す．ギャップを比較するため，

1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-1000

芯材および拘束材の条件は全て同じとし，内部のギャップのみをパ

拘束指標 R は，圧縮側の荷重上昇による局部変形で性能低下が起

1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-1000

P(kN)

ラ メ ー タ と す る． 芯 材 長 さ は2,351mm と し， 塑 性 化 部 長 さ を
1,175mm，塑性化部断面は幅128mm，厚さ16mm，幅厚比8.0とする．

17.6㹼

HG3

きないように6.0前後とする．クリアランスを確保するためのアンボンド材は2mm（片面1mm ＋片面1mm）とする．
表7に内部ギャップの数値を示す．HG1試験体は軸歪1.0％を載荷するために必要な内部ギャップが5.9mm，HG3試験体は軸歪3.0％を-30 -20 -10 0 10 20 30
ț(a)HG1 ヨ㦂య

載荷するために必要な内部ギャップが17.6mm であるが，試験体共

図6

通で5.0mm として品質管理値を満たさない条件とする．
表6

HG1
HG3

ᑍἲ

᩿㠃✚

(mm)

(mm2)

16×128

2,048

ᖜཌ
ẚ

8.0

್

(mm)

5.9

5.0

17.6

5.0

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40ț(a)HG3 ヨ㦂య

P－δ関係

試験体諸元

ⰺᮦ (SN400B)
ヨ㦂య

ᐇ

P(kN)

5.1

㍈ṍ(%)࡟ࡼࡿᚲせ್(mm)

ᣊ᮰ᮦ (SS400)

ࣔࣝࢱࣝ࢔ࣥ࣎ࣥࢻᮦ

σy

Py

ⰺᮦ
㛗ࡉ

ረᛶ໬㒊
㛗ࡉ

㧗ࡉ

ᖜ

ᯈཌ

I ×10

3

PE

ᣊ᮰ᣦᶆ

ᅽ⦰ᙉᗘ

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ

(N/mm2)

(kN)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm4)

(kN)

R (=P E /P y )(N/mm2)

(mm)

241

493

2,351

1,175

128.4

208.4

3.2

7,810

2,859

5.80

87.5

2.0

90

表10

モックアップ試験体設計値および実測値

ᑐ㇟㒊ᮦ

ᐃ㡯┠
㛗䛥

ⰺᮦ

写真2
表8

芯材終局状況（HG1，HG3）
終局状態と降伏耐力比の最大

ヨ㦂య

⤊ᒁ᫬ࡢ
ṍ᣺ᖜ࡜㍕Ⲵᅇᩘ

HG1

1.0%ṍ337ᅇ┠ᘬᙇ

HG3

3.0%ṍ 9ᅇ┠ᘬᙇ㝆అ⪏ຊẚࡢ᭱኱

⤊ᒁ≧ែ

ᘬᙇ

ᘬᙇ◚᩿

ᅽ⦰

1.24

1.32

1.35

1.71

ᖜ

ᕥ➃
ྑ➃

ᯈཌ
㛗䛥 ⾲ഃ
ረᛶ໬㒊
ᖜ
⾲ഃᕥ➃
㛗䛥
⾲ഃྑ➃
ⰺᮦ
⾲ഃᕥ➃
䝸䝤
ᖜ
⾲ഃྑ➃
ᯈཌ
㛗䛥 ⾲ഃ
⾲ഃᕥ➃

表9
ヨ㦂య

⣼✚ረᛶṍ
࢚ࢿࣝࢠ࣮
Et (kN࣭m)

性能評価

ᣊ᮰ᮦ

⣼✚ረᛶṍ ᅽ⦰ᘬᙇ⪏ຊẚᗙᒅ࣮ࣔࢻ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡
ࡢ᭱኱
ᩘ
ω
α

HG1

4,148

6,090

1.06

19

HG3

695

1,021

1.26

17

5.4

㧗䛥
⾲ഃྑ➃
ᖜ

ᑐ㇟㒊ᮦ

性能評価

⾲ഃᕥ➃
⾲ഃྑ➃
ᐃ㡯┠

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ
BRBSM ẚC /t

表9に各試験体の累積塑性歪エネルギー率 ω，圧縮引張耐力比 αの最大，座屈モード数を示す．
累積塑性歪エネルギー率 ω は，両試験体ともに引張破断となったため大きな値を示している．圧縮引張耐力比 α は，HG3試験体で1.26となり，1.15を大きく超える値となっている．α が大きいため，柱ᑐ㇟㒊ᮦ

梁等の主架構や接合部に損傷を与える可能性が高い．拘束指標 R

BRBSM

L
B
B
t
Lp
Bp
Lr
Lr
Br
Br
tr
LS
H S1
H S2
H S1
H S2
BS
BS

ᐇ ್

(mm)

(mm)

⟶⌮チᐜᕪ 㝈⏺チᐜᕪ
(mm)

(mm)

12,00012,000
±3
±5
441
±3
440
±2
440
40.0
40.0
±1
±2
10,02010,022
±3
±5
440
441
±2
±3
989
990
±3
±5
989
201
200
±2
±3
201
40.0
40.0
±1
±2
10,912
10,912
±3
±5
192.5
193.4
378.0
378.6
±2
±3
192.5
192.6
378.0
378.4
533.0
532.2
±2
±3
533.0
531.2
ရ㉁⟶⌮್
タィ್ ィ ఩⨨࠾ࡼࡧᐇ ್
(%)
(%)
(%)
A
4.8 J
8.8
B
12.2 K
10.5
C
12.8 L
10.8
D
8.2 M
11.5 1.5%ӌC /t ӌ15%
10.0 E
10.1 N
14.6
F
10.8 O
12.5
G
13.5 P
11.5
H
11.0 Q11.5 ᖹᆒ
10.6
I
8.9 R
7.4 (A㹼R)
タィ್
(mm)

ᐃ㡯┠
ෆ㒊
䜼䝱䝑䝥

タィ್

ᐇ ್
(mm)

ྑ➃
ᕥ➃

g /2
g /2

写真3

モックアップ試験体

160.0

159.0
159.0

ရ㉁⟶⌮್
(mm)

150.3㹼

を6.0前後としたため局部変形は生じなかったが，R が小さい場合には α の上昇により早期の局部変形となる可能性がある．
座屈モード数は HG1試験体が19，HG3試験体が17である．内部ギャップが必要値に満たなくても R が大きい場合，累積塑性歪エ
ネルギー率 ω が大きいため，エネルギー吸収能力は十分であることがわかる．しかし，圧縮引張耐力比 α が柱梁等の主架構や接合部に損傷を与えてしまう可能性が高くなる．
6．実大モックアップによる品質管理値の検証

して変形量を最小値としている．塑性化部長さの片側0.75％である

品質管理にあたって，製作上で最大寸法の実大モックアップを

品質管理値の最小値75.2mm に対して，製作寸法精度を考慮して製作し，品質管理項目毎に実測し，設定した品質管理値の妥当性を80.0mm としている．これらを基本にして他の設計値も設定する．

検証する．

6.2

6.1

モックアップ試験体

モックアップ試験体は図2（a）に示す基本タイプとし，表10に設計値および実測値を示す．芯材の長さ L を12,000mm，塑性化部長さクリアランス比および内部ギャップの検証

表10に示すようにモックアップ試験体のクリアランス比と内部ギャップは，共に品質管理値内に収めることができている．
1）クリアランス比

Lp を10,020mm，厚さ t を40.0mm，幅 B を440mm．拘束材の長さ LS

クリアランス比（C/t）は，写真4（a）に示す組立後の BRBSM のは10,912mm， 幅 BS は533mm， 高 さ HS1が192.5mm，HS2が378mm．

高さから，写真4（b）に示す組立前に計測した拘束材2枚分の高さをクリアランスは4.0mm，片側分の内部ギャップは80mm とする．写減じ，芯材厚を引いて算出している．図3（d）d に示す A～R の18か

真3にモックアップ試験体を示す．

所について計測を行っている．最小値が4.8％，最大値が14.6％，平モックアップ試験体の長さは，道路法に基づく車両制限の12m

均値が11％とバラつきはあるものの品質管理値内の15％に収まってとする．また，芯材の断面は，JIS 規格により降伏点の低減の制約

いる．拘束材端部の A，J，I，R 位置の実測値が比較的小さい値とが無い範囲の最大寸法である板厚40mm とし，既往の研究5）から幅なっているのは，芯材長さ方向に潰れたアンボンド材がはみ出すス

厚比の適用範囲の最大値11.0を考慮して，幅は440mm とする．クリペースがあるからと考える．

アランス比は10.0％として，板厚40mm に対してクリアランスを

2）内部のギャップ

4.0mm としている．片側分の内部ギャップは，軸歪1.5％を想定と拘束材のクッション材を除いたモルタル箱抜き部分を実測し，91した．品質管理値を満たさない試験体はクリアランス比が大きくなる程，繰返し回数が少なくなり，累積塑性歪エネルギー率ωは小さくなる．その復元力特性は圧縮側で不安定となる．
3）内部ギャップが品質管理値を下回っている場合，リブとモルタ
ルが接触することにより圧縮側の荷重の増大に伴い，圧縮引張耐力比 α は大きくなる．
4）実大モックアップを製作し，設定した品質管理値内に収めることができた．
写真4

計測状況
謝辞

芯材長さを差し引いて算出している．左右のギャップ g/2の実測値

本研究は，平成26，27，28年度住宅・建築関連先導技術開発助は共に79.5mm となり，75.2mm より大きいため品質管理値を満足

成事業費の補助を受けて実施いたしました．実験に際して川田工業

している．

株式会社の協力をいただきました．研究を進めるにあたり，元神奈

6.3

川大学主任技術員の村井正敏氏，元神奈川大学学部生の室伏堅斗氏

その他の品質管理表10に示すようにモックアップ試験体のその他の品質管理項目のご協力をいただきました．記して謝意を表します．

について，品質管理値の管理許容差内に収めることができている．
1）長さ
芯材長さ L は設計値12,000mm に対して実測値12,000mm，上部の参考文献［1］村瀬亮，村井正敏，岩田衛，鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブ

リブ長さ Lr は設計値990mm に対して実測値は左右リブ共に989mm

レースの実験的研究－その4であり，精度良く製作できている．塑性化部の長さ Lp は，左右のディテールの影響，日本建築学会構造系論文集，620，117－124

リブ長さ Lr が共に1mm 小さいことから，設計値より2mm 大きくなっている．
2）幅

芯材幅厚比と拘束力および断面（2007.10）．
［2］中村慎，山下哲郎，村井正敏，岩田衛，鋼モルタル板を用いた
座屈拘束ブレースの実験的研究－芯材の降伏耐力および軸剛性の芯材幅 B は設計値440mm に対して実測値は左側が441mm，右側

調節－，日本建築学会構造系論文集，629，1143－1150（2008.7）．

が440mm，芯材リブ Br も設計値200mm に対して実測値は左右共に［3］小川健，村井正敏，前田親範，岩田衛，鋼モルタル板あるいは201mm と各々独立しているため，精度良く製作できている．上部

鋼材を拘束材に用いた座屈拘束ブレースの比較実験，日本建築学の拘束材幅 BS は設計値533.0mm に対して実測値は左側で532.2mm，．
会技術報告集，33，517－521（2010.6）

右側で531.2mm となっている．
3）高さ
拘 束 材 高 さ HS1は 設 計 値192.5mm に 対 し て 実 測 値 が 左 側 で193.4mm，右側で192.6mm，HS2は設計値378mm に対して実測値は［4］緑川光正，佐々木大輔，麻里哲広，村井正敏，岩田衛，鋼モル
タル板を用いた座屈拘束ブレースの実験的研究－クリアランスの圧縮耐力への影響と圧縮耐力に応じた座屈モード数の評価－，日
．
本建築学会構造系論文集，653，1361－1368（2010.7）

左側で378.6mm，右側で378.4mm となっている．拘束材は1枚の鋼［5］飯塚亮太，小谷野一尚，緑川光正，岩田衛，累積塑性歪エネル

板の2か所を折り曲げることにより製作するため，拘束材の幅およ

ギー率の大きな座屈拘束ブレースの研究，日本建築学会構造系論

び高さは鋼板の切断精度や折り曲げ精度が関係し，品質管理値内に収まっているものの，バラつきが多くなっている．
4）板厚
芯材厚さ t および芯材リブ厚さ tr は設計値40mm に対して実測値40mm となっている．規格品のため，全ての対象部材において精度が良い．
以上のことから，実大モックアップの実測値は品質管理値内に収まっている．

．
文集，701，1015－1023（2014.7）［6］小谷野一尚，中込忠男，緑川光正，岩田衛，鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの疲労性能の研究，日本建築学会構造系論．
文集，736，921－928（2017.6）［7］和田章，岩田衛，清水敬三，安部重孝，川合廣樹，建築物の損傷制御設計，丸善（1998.9）．
［8］小谷野一尚，藤田正則，岩田衛，座屈拘束ブレースのライフサ
イクルトレーサビリティに関する研究－その1

研究概要，2016．
年度日本建築学会大会梗概（九州），787－788（2016.8）
7．結
本研究では，鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースに関して，［9］藤田正則，小谷野一尚，岩田衛，座屈拘束ブレースのライフサ
イクルトレーサビリティに関する研究－その2製造時の品質管

構造性能を満たすための製作時の品質管理値について検討した結理項目の確認実験，2016年度日本建築学会大会梗概（九州），789

果，以下のことが明らかになった．

－790（2016.8）．

1）既往の研究から構造性能に影響があるクリアランス比とギャッ［10］建築工事標準仕様書 JASS6鉄骨工事，日本建築学会（2015.4）．

プについて，製作時の品質管理値を設定した．

［11］鉄骨精度測定指針，日本建築学会（2014.10）．

2）クリアランス比が品質管理値内に収まっている試験体は安定し［12］鉄骨工事技術指針・工場製作編，日本建築学会（2014.7）．

た復元力特性を示し，累積塑性歪エネルギー率ωは大きい値を示

92

ナノ空間制御シリカへのペプチド固定化による高性能不斉触媒の開発
吉田曉弘＊

Development of heterogeneous peptide catalysts by immobilization of peptide molecules on
nano－structured silica supports
Akihiro YOSHIDA＊＞非メソポー＞SBA－15（35％，580m2/g）＞KIT－6（26％，642m2/g）

1．緒言
本研究は，神奈川大学工学研究所の共同研究として，2015，2016

ラス SiO2（17％，276m2/g）（カッコ内は同一条件下における生成物

年度の二年間にわたりご支援を頂いたものである．本来，本稿にはの収率と担体の BET 表面積）となり，メソポーラス担体の使用が2016年度の成果を収載すべきであったが，2016年の末に発刊の工学活性向上に有効であることが明らかになった．この活性序列は概ね

研究所報告にほぼ二年間分に渡る全成果を収載してしまったため，触媒の表面積の序列と対応しているが，MCM－41を使用した際の同本稿ではその二年間の成果を集約した上で，新たな考察を加えて紹

一反応時間での収率は SBA－15や KIT－6を使用した場合に比べて二倍程度の値となっており，MCM－41を使用した際の活性が表面積と介する．
本研究における筆者らの取り組みの要点は，ペプチド触媒を自の比較では説明ができないほど高いことがわかる．現在のところ詳由空間ではなく2～10nm 程度のナノ細孔を有するメソポーラスシリ

しい解析はできていないが，この結果から，ⅰ）MCM－41の狭隘な

カの細孔内に導入することで，ペプチド触媒分子やそこに基質が吸ナノ細孔内でペプチド分子のコンフォメーションが規制され，活性着した反応中間状態の分子に対して立体的なストレスを与えること点である末端の Pro 残基のイミノ基部分とアスパラギン酸残基のカで，ペプチド分子の触媒特性をチューニングし，いわば酵素が行っルボキシル基が反応に適した配置となった，あるいはⅱ）他の担体ていることを人工的に実現しようとするものである．検討を行うによりも広い MCM－41の細孔表面でペプチド分子が高分散で存在し当たっては，触媒活性なペプチドとしてアルドール反応に高活性をており，活性の低下を招く隣接した固定化ペプチド間での相互作用示すことが知られる Pro－Pro－Asp（プロリン－プロリン－アスパラギが減少した，等の理由により活性が向上したのではないかと推測さ（1）ン酸）トリペプチドを ，各種メソポーラスシリカ及び本学の金教れる．また，同様の表面積と活性の比較から，SBA－15を使用した

授らによって開発されたキラルシリカ（2）上に固定化したものを合成場合に KIT－6よりも表面積が低いにも関わらず，高い活性が発現しし，不斉アルドール反応を行って触媒特性を比較検討した．使用していることがわかる．これは，KIT－6の方が SBA－15に比べて半分たペプチド種やシリカ種の選定，シリカ上へのペプチドの固定化法，

以下の細孔体積しか持たないことと，SBA－15が直線状の細孔を持

触媒反応の条件，各種反応結果やスペクトルについては重複を避け

つのに対し，KIT－6は三次元網目状の細孔であることから，基質のるため本稿には記載しないが，既報に詳細に記載したので参照され細孔内への拡散性が SBA－15の方が高かったことに由来するのではたい（3）．

ないかと推測される．

2．各種メソポーラスシリカ担体に固定化した Pro－Pro－Asp の不斉することで，各シリカの細孔特性の違いに基づくと考えられる触媒

以上のように，三種のメソポーラスシリカを固定化担体に使用
アルドール反応特性

活性の差異が発現することが明らかとなった．しかし，生成物の立

まず，固定化ペプチドの触媒能に対する固定化担体側のナノ空体選択性については，各メソポーラスシリカ担体間での差異はほと間サイズの影響を検討するために，異なる細孔サイズ，形状を持つんど見られず，さらにはメソ細孔を持たないシリカを担体とした場

種々のシリカ担体にペプチドを固定化した触媒を調製し，触媒反応

合ともほとんど違いが見られなかった．つまり，ペプチド触媒の立に適用し比較検討を行った．

体選択性は，シリカ担体のナノ構造にほとんど影響を受けないこと

いずれのシリカを固定化担体に使用した場合も4－ニトロベンズが分かった．しかしながら，重要な知見として，いずれのシリカ担

アルデヒドとアセトンの不斉アルドール触媒に対する活性が発現し体を使用しても優先的に生成する生成物が R 体であったことが挙たが，その活性序列は使用するシリカ種によって大きく異なった．

げられる．これは，同一基質を用いた液相均一系において H－Pro－

具体的には，各担体使用時の活性序列は，MCM－41（68％，833m2/g）

Pro－Asp－NH2トリペプチドが S 体を優先的に生成することが報告されていること（1），ならびに本研究で対照試料として使用した同一ペ＊

助教 物質生命化学科（～2017.2）
Assistant Professor, Dept. of Material and Life and Chemistry（現准教授 弘前大学北日本新エネルギー研究所
Associate Professor, North Japan Research Institute for Sustainable
Energy, Hirosaki University)

プチドを有機レジンに固定化した場合にやはり S 体の生成が優先した結果とは異なっている．つまり，当初の期待のように，シリカ上のナノ構造により活性のみならず立体選択性も変化させることには実現できなかったものの，シリカという固定化担体を使用そのもの

93

か，あるいは，シリカ上のキラリティによってペプチド分子の配座がどの程度変化したか，といった要素が触媒反応における立体選択性に影響を与えるためには不十分であった可能性も推測される．すなわち，触媒反応において立体選択性に影響を与えるためには，例
えばシリカ表面上のペプチドのうち1割が影響を受けている程度では立体選択性の変化は判別不可能なほど微小なものになるため，ペプチド種の大半がシリカ上のキラリティの影響を受けてその配座を変化させる必要があると考えられる．また，仮に大半のペプチド分子の立体的配座がシリカ上のキラリティに呼応して変化したとしても，それが触媒反応時の選択性に変化を及ぼす形状に変化しなければ，結果的には立体選択性の変化として観測することはできない．
図1．想定されるシリカの担体効果（神奈川大学工学研究所所報第39号 p113から転載）

現状，シリカ表面上でのキラリティの有無を判定可能な方法は固体
CD スペクトルのみであるが，本測定法ではキラリティの有無は判定可能であっても，シリカ表面上のキラリティの量的，密度的な情が，ペプチド触媒の立体選択性に大きな影響を及ぼすことが明らか

報や，ペプチド分子にどれだけの影響が及んでいるかといった質的となった．更なる検討の結果，SBA－15を始めとするシリカ担体上な情報を得ることはできない．今後，キラルシリカの表面構造の解で Pro－Pro－Asp のカルボキシル基が立体選択性の発現に寄与しない

明，固体表面上のキラリティについて新たな知見を与える新規な分のは，シリカ表面上に存在するシラノール基とカルボキシル基の間光法の開発，これらの分野に関する計算化学的取り組み等，いくつの水素結合が原因ではないかと推測された（図1）．

かのブレークスルーがあれば，これらの問題に取り組むことができるようになるものと考えられる．

3．キラルシリカ担体に固定化した Pro－Pro－Asp の不斉アルドール
4．結言

反応特性
前項までに記したように，シリカ担体上へのペプチドの固定化

ペプチド触媒の機能性向上を期待して，Pro－Pro－Asp トリペプチ

により，ペプチドとシラノール間に基づいてペプチド触媒の立体選

ドをシリカ系担体に固定化したところ，ペプチド固定化担体として択性や活性が変化することが明らかとなった．そこで，キラリティ

一般的なレジン担体に Pro－Pro－Asp トリペプチドを固定化した場合を持ったシリカ上にペプチドを固定化することで，ペプチド触媒のに比べて，高表面積と細孔を持つメソポーラスシリカを担体とした

立体選択性の制御を試みた．緒言にも記したように，キラルシリカ

場合に著しい活性向上が観測された．さらに興味深いことに，レジ（2）

としては本学の金教授らの開発したものを使用した ．

ン担体とシリカ系担体では立体選択性が反転することを見い出し

L－酒石酸，D－酒石酸を原料に合成したキラルシリカ（以下 L－

た．各種検討の結果，シリカ担体上ではシラノール基との水素結合

tart－CS，D－tart－CS）に対し，前項と同様の方法で Pro－Pro－Asp トによりペプチド上のカルボキシル基が反応に関与しなくなったこと

リペプチドを導入した（以下 PPA－tart－CS）．合成の過程で，ペプが立体選択性の変化をもたらしたものと推測された．さらなる立体

チド末端に紫外域に吸収を持つフルオレニル基が保護基として結合

選択性の制御を期待して，キラルシリカ上に Pro－Pro－Asp トリペプ

した Fmoc－Pro－Pro－Asp－tart－CS が得られるが，この物質の CD 測

チドを固定化して反応を行ったところ，期待に反して立体選択性は定において，Fmoc 基の吸収領域にコットン効果が観測されたこと

キラリティを持たないシリカ担体を使用した時と同様であった．乾から，ペプチド上にもキラルシリカ由来のキラリティが伝達される

燥条件下では，CD 測定によりアミノ基やペプチド近傍に存在するものと推測された．

紫外域に吸収を持つ保護基にキラリティが誘起されることを確認しこの結果から，大いなる期待をもって PPA－tart－CS を触媒とした

たが，反応溶媒の存在下では CD スペクトルが消失することから，

不斉アルドール反応を実施したが，実際には tart－CS を固定化担体

溶媒和によってキラルシリカとペプチド間の相互作用が弱くなり，に用いても立体選択性にほとんど変化は見られなかった．また L 体，

キラリティの伝達が溶媒非存在下に比べてほとんど起こらなかったD 体どちらの tart－CS を使用しても立体選択性が変化しないことかことが立体選択性の制御に至らなかった一因と推測された．

ら，tart－CS のキラリティが本条件下ではほとんど立体選択性に影上述した成果は，平成27～28年度の工学研究所共同研究 A の採響を及ぼさない結果となった．この原因を探るべく，反応溶媒であ択課題としての実施により得られたものである．本研究の遂行に当るアセトンの湿潤下で紫外光応答性の官能基を持つペプチドで修飾たって，活発なご議論とご指導を賜った本学の内藤周弌名誉教授，

したキラルシリカの固体 CD スペクトルを測定したところ，乾燥状上田渉教授，引地史郎教授，ならびにキラルシリカの合成に関して態では明確なコットン効果が観測されたのに対し，湿潤下ではほともご指導を賜った金仁華教授に御礼を申し上げます．

んどコットン効果が観測されなかった．つまり，溶媒和された条件
下では，シリカ由来のキラリティが表面上の修飾分子にうまく伝達

参考文献

されていないということが推測された．また，シリカ表面のキラリ（1）P. Krattiger, R. Kovasy, J. D. Revell, S. Ivan, H. Wennemers,“In-ティについて，外部に露出した面のうちどの程度の割合がキラリ

creased Structural Complexity Leads to Higher Activity: Peptides as Efﬁ-

ティを持っているか，どの程度の密度でキラリティが発現している

cient and Versatile Catalysts for Asymmetric Aldol Reactions”, Org.

94

Lett., 7, 1101 (2005).
（2）H. Matsukizono, R.－H. Jin,“High－Temperature－Resistant Chiral Silica Generared on Chiral Crystalline Templates ar Neutral pH and Ambient
Conditions”, Angew. Chem. Int. Ed., 124, 5964 (2012).
（3）吉田曉弘，ペプチド固定化シリカ触媒の不斉アルドール反応特性，神奈川大学工学研究所所報，39，110（2016）．

95

混合価数酸化物 Sn3O4光触媒を用いた各種犠牲剤溶液からの水素発生の検討
田邉

豊和＊ 松本太＊＊

Hydrogen evolution from aqueous solution in the presence of various sacriﬁce agents overmixed－valence tin oxide Sn3O4 photocatalyst
Toyokazu TANABE＊ Futoshi Matsumoto＊＊

コスト30円/Nm3目標）を達成するためには量子収率10％が要求さ

1．緒言
地球エネルギー問題の根本解決には無尽蔵の再生可能エネル

れ（3），さらに高効率な光触媒が必要とされている．従来の異種元素ギーである太陽エネルギーの変換システム構築が必須である．近年，ドーピング・置換を用いた材料系ではドーピングによる欠陥サイト

ペロブスカイト型太陽電池など高効率な変換技術の研究が盛んに行も同時に導入されるため電荷の再結合を誘発し，今後の飛躍的な反われているが，精密制御のためのコストや有害元素を含んでいるな

応効率の向上は望めない．そのため高い量子収率が見込めるドーピ

ど，一般社会へ広く普及可能な技術として見通しが立っていない．

ングや置換を用いない新規の可視光応答型光触媒の開発が必要であ

その中で米国エネルギー省 DOE レポートでは「光触媒を用いた水る．

分解による水素製造」を実用化への課題とされるエネルギーコストの壁（約2円/メガジュール≒石油レベル）をクリアできる数少ない
太陽エネルギー変換技術の代表として位置づけている（1）．光触媒による水分解は「太陽光＋水＋光触媒」のみという非常にシンプルかつ究極的にクリーンなシステムであり，工業的に利用価値の高い水
素エネルギーとして直接変換・貯蔵できる大きな利点がある（図
1）
．

図2

ドーピング系光触媒と Sn3O4のバンド構造．Sn3O4は結晶欠陥サイトが少なく直接励起割合が多いため，高い光吸収効率と量子収率の両立が可能

近年，申請者は水熱合成法によりドーピングや置換を必要としない可視光応答型光触媒 Sn3O4の合成に成功し，可視光下での水素
図1

太陽光エネルギーを利用した光触媒による水分解反応（JST よりプレスリリース，H26年3発生を世界で初めて報告した（4）月24日）．合成した Sn3O4粉末は不純物を相当量含んでいるにも関

光触媒による水素製造の基幹物質となるのが太陽光を吸収し電わらず可視光量子収率は約2％（410nm）と極めて高く，高性能ドー

荷（励起電子－正孔ペア）を作り出す可視光応答型の光触媒である．

プ系光触媒に匹敵する．これまで不純物除去が難しく光触媒反応の現在の最高性能な光触媒（Ga1－xZnx）（N1－xOx）では可視光量子

活性自体が低かったが，最近の我々研究グループの報告（5）により不収率2.5％（410nm），太陽エネルギー変換効率0.5％が報告されてい純物低減に有効な諸条件を見出すことができ，今後飛躍的に反応効る（2）．しかし NEDO の水素製造ロードマップ（2020年，水素製造率の向上が見込まれる材料である．
光水分解の反応効率は［光吸収効率］×［量子収率］によって決＊助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Dept. of Material & Life Chemistry＊＊
教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material & Life Chemistry

定される．従来盛んに研究されてきたドープ系光触媒はバンドギャップの広い半導体（TiO2など）に異種元素をドープし，バンドギャップを狭めることで［光吸収効率］を向上させてきた．しかし
欠点として欠陥サイトも同時に導入されるため不純物（ドーピング）96

準位での電荷の再結合を誘発し，［量子収率］の改善が困難である

400nm）に吸収端を示していることから可視光応答性を有しており，ことが挙げられる（図2）．Sn3O4は混合原子価（Sn ，Sn ）－ O

さらに鋭い吸収端であることから不純物準位による吸収ではなく，原子層で構成される積層構造を有し（図2），層間距離の制御によりバンド間遷移による光吸収であることが分かる．可視光応答性を示

可視光吸収できるバンドギャップと水分解可能なバンド端位置を実すことから試料の色はオレンジ色を呈していた（図4－b 挿入図）．

現させている．結晶欠陥サイトが少ないため直接励起の割合が多く，また，注目すべきは，Sn3O4試料は2段階の吸収端を持っていること

ドープ系光触媒よりも高い光吸収係数と再結合の抑制が期待できである．すなわち，紫外光領域の300nm 程度と可視光領域の400nm

る．Sn3O4は従来困難であった高レベルでの［光吸収効率］と［量あたりに吸収端を有している．最近の理論計算の研究結果（6）から，

子収率］の両立が可能となる革新的な光触媒である．

前者の吸収端は O2p 軌道から伝導帯（C.B.）への吸収と帰属される．

2＋4＋

混合原子価酸化物 Sn3O4は安価で環境調和性の高い可視光応答性

一方，後者の吸収端は Sn2＋と O2p の混成軌道から C.B. への吸収との Sn 酸化物であり，水素発生に十分な伝導帯位置を有しているこ

して帰属される．図4－c に作製した Sn3O4試料の走査型電子顕微鏡とから，太陽光を利用したクリーンな水素発生に適している．そこ（SEM）像を示す．作製した Sn3O4試料はプレート形状試料が凝集で本研究では水分解反応への応用検討を目的とした Sn3O4の可視光したナノフラワー状であることが分かる．図4－d に作製した Sn3O4

照射下における各種アルコール犠牲剤水溶液からの水素発生につい試料のプレート形状片からの透過型電子顕微鏡（TEM）像を示す．

て検討を行った．

Sn3O4試料は300×300×20nm3程度の薄いプレート片から構成されていることが分かった．このプレート片から得られる電子回折図形は

2．実験方法

シャープな回折スポットを示し，Sn3O4構造に帰属されることから，

Sn3O4の合成は水熱反応により行った．純水に塩化スズ二水和物

個々のプレート片は高い結晶性を有した Sn3O4ナノプレート片であ（SnCl2・2H2O），クエン酸三ナトリウム（Na3（C6H5O7））を溶解させ，ることが分かった．また，STEM－EDS により組成分析を行ったと

NaOH で pH を調整した後，オートクレーブ中180℃で反応を行った．

ころ（図5），Sn/O≒3/4 （Sn：O＝42.96：57.04at％）であり，ほぼ犠牲剤水溶液からの水素発生反応は閉鎖循環装置を用い，可視光

Sn3O4の元素比であることが分かった．また，Sn と O の元素マッピ（光源300W Xe ランプ，Hoya L－42λ＞420nm）照射下で行い，気相ング像からも，Sn と O は試料全体に偏りなく分布していることか

成分は GC－TCD，液相成分は IC で分析した．

ら Sn3O4の単相であることが分かった．

3．結果と考察
図4－a に水熱合成によって作製した Sn3O4の X 線回折図形を示す．
X 線回折図形には Sn3O4構造（JCPDS 016－0737）に帰属されるピークが明確に観察されるがそれ以外には，炭化水素や塩化物などの不純物に相当するピークは観察されなかったことから，得られた試料
は Sn3O4の単相であることを確認した．図4－b に作製した Sn3O4試料と 比 較 試 料 と し て SnO2の UV－Vis 拡 散 反 射 ス ペ ク ト ル を 示 す．
SnO2は紫外光（UV）領域（λ＜400nm）に鋭い吸収端を示しており
紫外光応答性を有している．一方で Sn3O4試料は可視光領域（λ＞

図5

作製した Sn3O4試料の STEM－EDS による元素マッピング像

図6に可視光照射下における各種アルコールからの水素発生活性を示す．炭素数1－4までのアルコール及び多価アルコールである
Glycerin から水素発生を確認した．tert－butanol 及び Glycerin からは，犠牲剤として多用されている Methanol よりも多くの水素生成量を確認した．また，Ethanol や Propanol 及び Butanol の各異性体において CO2が観察されたことから，これらの一部は完全酸化まで進行していると考えられる．
Methanol の酸化反応経路を検討するため Methanol 及びその酸化反応中間体である CH2O，HCOOH 各溶液を用いて同条件での反応
図4 作製した Sn3O4試料のキャラクタリゼーション：（a）X 線回析を行い，気相及び液相における生成物の定量を行った（図7及び表図形，（b）
UV－Vis 拡散反射スペクトル，（c）走査型電子顕微鏡

1）．反応前の2.5M メタノール水溶液を GC－FID により調べたとこ

像，（d）
透過型電子顕微鏡像

ろ，メタノール以外のピークは検出されなかった．また，反応後の

97

図7

作製した Sn3O4試料におけるメタノール酸化反応経路の検討．
2.5M メタノール，ホルムアルデヒド，蟻酸存在下における水素及び CO2発生量と反応後の液相成分分析

Table 1 Reaction products measured after visible light irradiation (λ>420nm) for 5h from 2.5M CH3OH, CH2O, and HCOOH solution.
Fig. 6. Hydrogen production from aqueous solution in the presence ofvarious alcohols over Sn3O4 under visible light irradiation（λ＞
420nm): (a)Methanol, (b)Ethanol, (c)1－propanol, (d)2－propanol, (e)1－butanol, (f)2－butanol, (g)tert－butanol, (h)Glycerin

2.5M メタノール水溶液を GC－FID により調べたところ，メタノー
ル以外のピークは検出されなかった．アセチルアセトン法によるホ
ルムアルデヒドの定量において，反応経過時間ごとに定量を行ったが，ホルムアルデヒドは検出されなかった．これは，溶液中に含ま供与体として働き，水溶液中のプロトンを還元したことによる水素れるホルムアルデヒドが極微量なためにホルムアルデヒドは検出さ生成であることが分かる．
また，図7の2.5M ホルムアルデヒド溶液を用いた場合の反応後のれなかったと考えられる．
図7の水素生成量より，メタノールとホルムアルデヒドにおいて液相成分分析において，生成したギ酸は約45μmol である（表1）．

水素が生成していることや，IC による反応後溶液の分析結果からホルムアルデヒドが過剰に存在する場合，ホルムアルデヒドから選酸化反応が進行していると考えられる．また，CO2定量においては択的に反応するため，ホルムアルデヒドからギ酸への反応だけを考図7の CO2生成量より，メタノール，ホルムアルデヒド，ギ酸すべえる．ホルムアルデヒドからギ酸への反応は1h＋消費する反応であてにおいて，CO2が生成されないことが分かった．ギ酸を犠牲剤とるため，光触媒反応によって生成するギ酸：H2の mol 比は2：1でして用いた場合の水素生成活性が極端に低いことや CO2が生成されある．2.5M ホルムアルデヒド水溶液からのギ酸生成量と水素生成ないことから，メタノールは酸化され，ホルムアルデヒドが選択的量を比べると，2：1の比で生成している．このことから，2.5M メに容易に酸化され，ギ酸で酸化反応が停止していると考えられる．

タノール水溶液での反応と同様に，有機物が電子供与体として働き，ギ酸の酸化反応が進行しないのは，酸による影響で Sn3O4表面が侵水溶液中のプロトンを還元したことによる水素生成であることが分されたためと考えられる．

かる．

図7の2.5M メタノール溶液を用いた場合の反応後の液相成分分析

メタノール水溶液の濃度依存性を図8に示す．メタノールの濃度より，ギ酸の生成量は約15μmol であった（表1）．メタノールの酸を上げて測定を行うと水素生成活性が下がる結果が得られた．これ

化反応を考えると，メタノールからホルムアルデヒドへの反応は

はメタノールと反応する際に，直接メタノールと反応するのではな

2h＋消費される反応であり，ホルムアルデヒドからギ酸への反応は

く，h＋が純水と反応し，OH ラジカルを形成し，その OH ラジカル

1h＋ 消費される反応である．一方でプトロン還元反応により2個のがメタノールと反応して分解しているためと考えられる．

プロトンから1個の H2を生成するために必要な e－は2個である．光

Sn3O4光触媒のメタノール50vol ％における触媒耐久試験結果を図

励起によって得られる h と e の数の比は1：1であり，両方の励起9に示す．Xe ランプ OFF 時では水素発生は確認されず Xe ランプ

キャリアが偏りなく酸化・還元反応を進行した場合，光触媒反応にON 時のみ水素が発生したことから，水素発生は光照射によって生よって生成するギ酸：H2の mol 比は2：3である．

成した励起電子によるプロトン還元反応により生成していると考え＋－

2.5M メタノール水溶液からのギ酸生成量と水素生成量を比べるられる（2H＋＋2e－→ H2↑）．また，長時間反応による活性劣化が見と（表1），2：3の比で生成している．このことから，有機物が電子られた．これはギ酸生成により Sn3O4表面がダメージを受けたため

98

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図8 Sn3O4試料における可視光照射下水素生成反応におけるメタ
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図9

Sn3O4試料における50vol ％メタノール水溶液からの可視光照
射下水素生成反応における経時変化と考えられる．
4．結言
可視光水分解用光触媒として Sn3O4の単相合成及び各種犠牲剤水溶液からの可視光照射下における高効率での水素生成反応に取り組んだ．水熱合成条件を最適化することで Sn3O4単相作製条件を見出すことに成功し，Sn3O4相が可視光応答性を有していることを実験的に明らかにした．Sn3O4単独で可視光下での水素発生が可能であることを確認し，可視光照射によって励起された電子によってプロトンを還元し水素発生反応が進行していることを明らかにした．今後の展望としては Pt や酸化物系の微粒子助触媒を担持することで従来のドープ系光触媒を凌ぐ高効率での水素発生が可能であることと予想する．
本研究は H28－29年度の神奈川大学工学研究所共同研究の支援を受けて行われた．ここに謝意を示す．

99

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
松木伸行1 山口栄雄2 本橋輝樹3 米田征司1 佐藤知正4

Development of inorganic catalyst/semiconductor hybrid－typehydrogen－oxygen－production photothermal cells
Nobuyuki MATSUKI1 Shigeo YAMAGUCHI2

Teruki MOTOHASHI3 Seiji YONEDA1

1．緒言
現在の集中型大規模ネットワークによる電力供給では，変圧・電Tomomasa SATO4

公共施設などで使用する電力の全て，または一部を太陽光・熱の変換により自給自足可能なシステムの要素技術を確立することにある．

送における抵抗損失，災害時に供給停止・復旧までに時間がかかる

図1は本研究の最終的な目標となる ZEH の概念を図示したものでといった課題が存在する．また，火力発電においては気候変動や大ある．a．水素・酸素生成太陽光熱電池では，可視光領域による発気汚染の原因となる CO2，NOx および SOx を排出するため，これを抑電を行うとともに，遠赤外領域すなわち熱線による循環水の昇温と制することが世界規模で喫緊の課題となっている．原子力発電にお熱電変換素子による発電を行う．b．紫外光遮光発電窓では UV－A

いては使用済核燃料の保管・処理方法が未解決であることや原子力（315－380nm）近紫外光を遮蔽しつつ，電力に変換する．a，b で発災害時に莫大な人的・経済的損害が発生するという問題も未解決で電された電力は分配器によって c．水素生成・貯蔵機 e．蓄電池にある．上記の諸問題を解決するため，それぞれの住宅・オフィスビ

配電され，c．水素生成・貯蔵機では水素を生成してタンクに貯蔵

ル・商業施設・工場・公共施設が個々に再生可能エネルギーによりする．また，e．蓄電池では a，b からの電力を蓄電する．d：燃料

光熱・電力源を供給できるように社会全体のシステムを転換してい電池は c．で貯蔵された水素による発電が可能である．また f．にくことが望ましい．エネルギーを自給自足することによって，自然災

は温水タンクがあり，a．で昇温された水道水を保温貯蔵する．

害への対策が強化されるのみならず，各個人の省エネルギー意識も高めることができる．2014年に閣議決定されたエネルギー基本計画にこのシステムにより，住宅では自律的に電力・温水・水素ガスの供給が可能となる．

基づき経済産業省・資源エネルギー庁の主導によりネット・ゼロ・エ
ネルギー・ハウス（ZEH：ゼッチ）の普及が促進され，個々の住宅へ積極的に再生可能エネルギーを導入することが推奨されている［1］．
本研究では，ZEH を実現するため，「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」の創製を目的とする．本共同研
究では，（i）
Si と有機無機ハライドペロブスカイトとのヘテロ接合
による可視光領域発電太陽電池，（ii）
π共役系導電性高分子とワイド
ギャップ無機半導体とのヘテロ接合による近紫外領域発電太陽電池（iii）熱電半導体材料（iv）高い酸化還元触媒能力を有するペロブス
カイト酸化物材料を融合し，太陽光および太陽熱から電力と水素・酸素を同時生成可能な太陽光熱電池の創製を行うことを目指す．
図1

本研究における ZEH（ゼッチ）の概念図

2．本研究の目的・基本構成

図2は，この水素・酸素生成太陽光熱電池部とその周辺機構をよ

2－1．本研究の最終的目標

り詳細に表したものである．この機構は松木らによって既に特許公本研究の最終的な目標は，住宅・オフィスビル・商業施設・工場・．以下に，開されている技術に基づいている（特開2003－288955［2］）同機構の動作説明を行う．⑴太陽光が水素・酸素生成太陽光熱電池

1

准教授 電気電子情報工学科
Associate Professor, Dept. of Electrical, Electronics and Information
Engineering
2
教授 電気電子情報工学科
Professor, Dept. of Electrical, Electronics and Information Engineering3
教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry4
助手 電気電子情報工学科
Research Assistant, Dept. of Electrical, Electronics and Information
Engineering部の封入された水電解槽パネルに入射すると，太陽光熱電池部の発電により水素と酸素が発生する．⑵発生した水素と酸素は圧縮機によりガス貯蔵タンクに圧縮貯蔵される．⑶水電解槽パネル内の水は熱対流によって槽上部から熱交換器に流入し，熱を放出したのちに槽の取り込み口より再び槽内に流入する．⑸ガス貯蔵タンクの酸
素・水素は燃料電池へ送られ，発電を行う．⑹太陽光熱電池部の発電電力は蓄電池へ充電される．⑸，⑹の直流電力はコンバータを通じて家庭内に配電される．

100

図2

水素・酸素生成太陽光熱電池部とその周辺機構の詳細．

2－2．目標達成に向けて開発すべき要素技術
本研究で目指す ZEH は，既存の太陽光発電パネルや水電解槽などを組み合わせて構成するというものではない．よりエネルギー収

図3

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構造概略図．

集効率を向上させるため，以下のⅠ .～Ⅳ . に記す新規な要素技術開発を行う必要がある．なお，Ⅰ .～Ⅳ . はそれぞれ緒言に示した研究を推進してきた［3～7］．この経験を生かして，上述の太陽電池部

具体的なデバイスや材料の創製目標（i）～（iv）に対応する．

分の開発を担当する．

Ⅰ．太陽光発電パネル部における光電変換波長範囲の拡張：Si 太（iii）熱電半導体材料については，山口栄雄教授・米田征司准教授

陽電池だけでは500nm よりも短波長側領域に対する分光感度のによって開発を進める．山口教授は化合物半導体の高効率熱電変換低下が避けられない．そこで，400～800nm に分光感度を有す素子材料の開発を実施してきた［8］．また，米田准教授はカルコゲン

る「有機・無機ハライドペロブスカイト材料」によるタンデム

系化合物熱電材料により，カスケード型モジュールの創製などを

構造セルを開発する必要がある；（i）Si と有機無機ハライドペ行ってきた［9］．

ロブスカイトとのヘテロ接合による可視光領域発電太陽電池．

（iv）高い酸化還元触媒能力を有するペロブスカイト酸化物材料に

Ⅱ．紫外光に対して発電し，かつ透明な発電窓（材料）の開発；（ii）

ついては，これまでに BaYMn2O5＋δなどのペロブスカイト系触媒材

π 共役系導電性高分子とワイドギャップ無機半導体とのヘテロ料による新奇な高速酸化還元現象［10］．を見出してきた本橋輝樹教

接合による近紫外領域発電太陽電池．

授によって行う．

Ⅲ．100°C 以下の低温で発電する熱電変換層の開発；（iii）熱電半導体材料．

特に本共同研究が必要となる点は粉体・バルク材料の薄膜化である．高い機能性が確認されながらも電子機能材料としての組み込

Ⅳ．過電圧（水電気分解の理論電圧1.23V よりも余分に必要な電圧）

みがなされていなかった酸化還元触媒材料や熱電材料をスパッタリを抑制させる触媒電極材料の開発；（iv）高い酸化還元触媒能力

ング法によってサブミクロン膜厚で均質薄膜化することである．こを有するペロブスカイト酸化物材料．

の薄膜化によって，電子輸送特性や光学特性等のより詳細な物性評

上記 I～IV の各機能を統合したハイブリッドな新規デバイスとして最終的に構築を目指しているのが，図3に示す構造の「無機触媒/

価を遂行できるようになるとともに，多層構造として形成することが可能となる．

半導体ハイブリッド型水素・酸素生成太陽光熱電池」である．次に，この要素技術を開発するにあたり構成した共同研究グループの構成

3．実験設備

研究者および各研究者の研究背景について述べる．

3－1．高周波マグネトロンスパッタリング製膜装置

2－3．共同研究グループの構成人員および研究背景

水分解触媒電極材料および熱電材料の製膜装置として，高周波（i）
Si と有機・無機ハライドペロブスカイトとのヘテロ接合によマグネトロンスパッタ装置を立ち上げた．図4にその構造概略（a）おる可視光領域発電太陽電池および（ii）π 共役系導電性高分子とワイ

よび外観（b）を示す．本装置は，シングルチャンバーに2台のスパッドギャップ無機半導体とのヘテロ接合による近紫外領域発電太陽電

タカソードを取り付けられるようになっており，ターボ分子ポンプ池の開発は，松木伸行准教授・佐藤知正助手によって推進する．松およびロータリーポンプによって10－4 Pa までの高真空排気が可能

木准教授らは，これまでに有機・無機ハライドペロブスカイトによである．また，マスフローコントローラによって，チャンバー内にる太陽電池作製プロセスと π 共役系導電性高分子とワイドギャップ

Ar と O2を導入できるようになっており，一般的な酸化物用高周波

無機半導体とのヘテロ接合による近紫外領域発電太陽電池について

マグネトロンスパッタリング製膜装置に準ずる構成である．

101

図5

スピンコート薄膜作製設備

カイト太陽電池の断面構造概略図を示す．
一般に，緻密 TiO2層は Ti（iPrO）
4（オルトチタン酸テトライソプロピル）溶液をスピンコートし，高温酸化焼成によって形成するが，本研究ではペロブスカイト太陽電池の特性向上を目指し，高周波マグネトロンスパッタリングにより製膜した TiO2薄膜および，導電率を向上させるために Nb をドープさせた TiO2：Nb 薄膜を緻密
TiO2層として用い，太陽電池特性に対する影響を調べた．ナノ多孔性 TiO2層，ペロブスカイト層，有機正孔輸送層はスピンコートによるウェット法を用いて形成し，裏面の金属電極（正極）の Au は真空蒸着装置により形成した．また負極の金属電極はセラミックス
図4 高周波マグネトロンスパッタ装置の構造概略
（a）
および外観
（b）
．

融着用の Sn－Zn 合金ハンダ「セラソルザ」により形成した．
TiO2層における結晶構造の評価には工学研究所の X 線回折装置

3－2．スピンコート薄膜作製設備
有機・無機ハライドペロブスカイト太陽電池（以下，ペロブスを用い，また，ペロブスカイト太陽電池の特性は当研究室で構築した擬似太陽光照射電流－電圧測定装置により評価した．

カイト太陽電池）部の作製は，図5に示すスピンコート薄膜作製設
備で実施した．スピンコートとは，薄膜を形成させたい基板を高速5．実験結果および考察

回転（1000～6000 rpm）させ，その表面に薄膜の原材料となる試薬，および
緻密 TiO2層として，スピンコート製膜 TiO2（Spin－TiO2）溶液を滴下して遠心力により溶液を薄膜化，その後加熱などを行う

高周波（RF）マグネトロンスパッタリングにより作製した TiO2（RF

ことによって機能性薄膜を形成する手法である．特に，ペロブスカ－TiO2）と TiO2：Nb（RF－TiO2：Nb）の3種類を形成し，その構造物

イト太陽電池はスピンコート法と低温加熱結晶化（70℃）によって性および太陽電池特性への影響を調べた．図7に高周波マグネトロ

最高20％以上の変換効率が得られており，プロセスの簡便性と変換

ンスパッタリングによって石英基板上に基板温度300℃で製膜した

効率の高さによって近年非常に研究が活性化している対象である．

平 均 膜 厚30nm の RF－TiO2（ 圧 力8Pa，Ar の み ） お よ び 平 均 膜 厚本研究では，有機無機ペロブスカイト薄膜の大気中水分による劣化

100nm の RF－TiO2：Nb（ 圧 力1Pa，Ar：O2分 圧 比97：3） に お け るを防ぐため，スピンコート雰囲気を制御可能にするため，グローブ

X 線回折パターンを示す．RF－TiO2および RF－TiO2：Nb に対して

ボックス内にスピンコーターを設置し，除湿できる構造とした．除

25.4°および27.4°付近に回折ピークが観察され，それぞれルチル

湿装置を3時間ほど作動させることによって，グローブボックス内

型，アナターゼ型の TiO2薄膜が形成されていることがわかる．

の湿度が10％に程度まで低減できることが確認された．

図8に，作製したペロブスカイト太陽電池の外観 a および，形成

4．太陽電池部の作製プロセスおよび評価方法
以下に，本研究で実施したペロブスカイト太陽電池の作製プロ
セスを述べる．ペロブスカイト太陽電池は2009年に桐蔭横浜大学の宮坂力教授による色素増感太陽電池の研究から派生し，2012年には変換効率10％を超え，現在は最高効率が22％以上という驚異的な進展を示している新型太陽電池である．本研究では，現在広く行われている PbI2と CH3NH3PbI を原料として溶媒（DMF：N，N－ジメチル
ホルムアミド）に溶解した原液を用いて，スピンコートによって薄膜化するウェット法により作製を行った．図6に作製したペロブス

図6作製したペロブスカイト太陽電池の断面構造概略図．

102

プロセスの異なる緻密 TiO2層を用いて作製したペロブスカイト太

6．結言

陽電池の特性 b を示す．図8b の太陽電池電流－電圧特性から，変

本研究では無機触媒/半導体ハイブリッド型水素・酸素生成太陽

換効率は Spin－TiO2＝10.1％，RF－TiO2＝9.6％，RF－TiO2：Nb＝12.0％

光熱電池の創製を目指して太陽電池部の研究開発を行い，有機無機と算出され，RF－TiO2：Nb を緻密 TiO2層として用いたペロブスカ

ハイブリッドペロブスカイト太陽電池おいて高周波マグネトロンス

イト太陽電池で最も高い値を得られた．これは，TiO2に Nb をドー

パッタリングにより製膜した TiO2：Nb 層が同太陽電池特性の向上

プしたことにより緻密 TiO2層の抵抗率が低減し電流値と曲線因子に有効である可能性を実証した．引き続き，同太陽光熱電池の創製が増大したためと考えられる．RF－TiO2では従来型 Spin－TiO2よりもに向け，触媒部・熱電変換部の開発を含め研究を推進する．

変換効率が低くなったが，これは RF－TiO2の抵抗率が SP－TiO2よりも増大し，電流値と曲線因子が低下したためだと考えられる．本研

7．参考文献究の結果から，緻密 TiO2層に RF－TiO2：Nb を用いることによって［1］平成26年4月閣議決定「エネルギー基本計画」p.34．

ペロブスカイト太陽電池の特性を向上できる可能性があることを明［2］松木伸行，山田羊治，大森隆，鈴木栄二，豆塚廣章，松田彰久

らかにした．

近藤道雄，「太陽光を利用した水素の製造方法及び太陽光を利用．
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図7 高周波マグネトロンスパッタリングにより石英基板上に製膜した TiO2薄膜の X 線回折パターン．

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図8

作製したペロブスカイト太陽電池の外観（a）および形成プロセスの異なる緻密 TiO2層を用いて作製したペロブスカイト太陽電池の特性（b）（図中電流－電圧特性はいずれも＋側から－側への掃引データ）．

103

次世代型医薬品開発を目指した希少糖や核酸誘導体の合成と生物活性評価システムの構築
赤井

昭二＊

實吉

尚郎＊＊

小野

晶＊＊＊

Synthesis of rare sugar and nucleos(t)ide analogues for the development of next－generation medicinesand construction of the system for evaluating biological activity of their compounds.
Shoji AKAI＊ Hisao SANEYOSHI＊＊

1．緒言
近年，癌細胞の増潤・転移などのメカニズムが分子レベルで解Akira ONO＊＊＊

核酸誘導体に分けて，その合成や予備的に行った生物活性評価の結果について述べる．また，最後に現在構築中の生物活性評価システ

明されるにともない，分子標的薬の開発が進められている．これまムについて簡単に報告する．

でにない新規な構造を有する化合物は，新たな作用機構を示し，標2.1.

的選択性を持つ医薬品開発の可能性が見出されてきた．つまり効果が高く副作用の少ない薬剤となる可能性である．

希少糖を基盤とする抗腫瘍剤の開発研究

グルコース（ぶどう糖）に代表される単糖類は，生物のエネル
ギー源等として自然界に広く豊富に存在する．一方で，微量ながらそのひとつは，エピジェネティクスの異常に着目した研究であも存在してきた単糖類も存在し，それらは希少糖と呼ばれる．それる．エピジェネティクスとは，DNA の塩基配列によらない遺伝子

ら希少糖の存在理由は，現在でも未だ明確には解明されていない．

発現制御に関わる機構で，DNA の複製・組換えなど様々な生命現

近年ではバクテリアや真菌類の二次代謝産物としても，希少糖が見象に関与して，疾患の原因の一つであると推測されている［1］．もう出され，その生物活性と構造との相関が注目されている．

ひとつは，アンチセンス核酸などの核酸医薬を用いた手法である．

こ れ に 関 連 し，2006年 に Zeeck ら は， 真 菌 類 の 一 種 で あ る

例えば，核酸医薬の手法の一つであるアンチセンス法は，遺伝子のChaetomium sp.（ケタマカビ）の二次代謝産物から，新たに5種の天働きを阻害する．人工的に合成できるだけではなく原理的には配列［3］．
然物オルセリド A－E を単離・構造決定した（図1）を変えるだけで様々な標的（mRNA）に対応でき，より広範囲な疾これらは，希少糖である 6－デオキシ－3－ケト－ヘキソースを骨格患に対応することが可能と考えられる．それゆえ，抗体医薬や遺伝にオルセリン酸がエステル結合した特異な構造を持つ化合物であ子治療薬とともに次世代型の医薬品として期待されている［2］．特にる．また，これらは大腸菌，枯草菌，黄色ブドウ球菌に対して感受抗癌剤に注目すると核酸誘導体やペプチド誘導体が阻害剤として注（図1）．このオルセリド性をもつ抗菌性物質であると報告された［3］目され，活発に研究されている．
我々の研究グループでは，糖やアミノ酸，核酸を原料に，様々な生物活性物質や機能性物質の創製に日常的に取り組んでいる．それら物質の合成過程における中間物質には，様々な生物活性や機能性を秘めているが，それらを一つひとつ明らかにするためには，独自の生物活性評価システムを保有し，化合物をこまめにスクリーニ
ングしていなければ，系統的な研究が難しいのが現状である．しかしながら，本学の中には，そのような研究を共同で進められる設備
もプロジェクトも存在していなかった．そこで本共同研究では，
我々研究者がこれまで合成してきた糖や核酸誘導体化合物ライブラ
リーの中で，阻害剤として次世代型の医薬リードになり得ると予想される物質を中心に，その誘導体をも含め再度合成し，生物活性評
価システムを構築して評価するサイクルを確立して新規な医薬リー
ド化合物の発見を目指すものである．特に本年度は，糖誘導体と，＊准教授 物質生命化学科
Associate Professor, Dept. of Material and Life Chemistry＊＊
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

図1．天然産オルセリド類の構造と生物活性［3］104の基本骨格であるデオキシヘキソース類は，抗生物質や抗腫瘍剤を［4］

はじめとする生物活性物質中に多く含まれ ，その活性発現にしばしば重要な役割を担っていることが良く知られているが，真菌類か基を転位させて，オルセリド B を得た．
得られたオルセリド A－C，E の抗菌活性を MICs 法によって簡易的に評価した（表1）．

ら，しかも抗菌物質として見つかった例としては極めて稀である．
一般的に抗菌活性物質には，同時に他の生物活性を示すことが多く，

表1．細胞増殖最小阻害濃度（MICs μg/mL）．

抗腫瘍活性や抗マラリア活性などが期待できる．そこで我々研究グ
ループでは，このオルセリドが持つ特異な糖誘導体（希少糖誘導体）の構造と生物活性に興味を持ち，天然型オルセリドとその誘導体を合成し，生物活性試験を行うことで，新規な生物活性を持つ医薬リードを見出せるものと期待した．
まず，天然型オルセリドを図2に従って合成した．
しかし，オルセリド E に弱いながら抗菌活性が見られただけで，Zeeck らが報告しているほど顕著な活性［3］は残念ながら見られなかった．菌株の違いにより活性に差異が生じる可能性も残されたが，そう大きく異なる実験結果は得られ無いと我々は判断し，他の側面へ研究を切り替えることとした．すなわち，前述したように天然産の抗菌物質には，同時に抗腫瘍活性や抗マラリアなどを示す事例が多いことから，合成したオルセリド A－C，E の抗腫瘍活性と抗腫瘍剤の効果を増強させる効果（増感作用）について予備的に試験した．抗腫瘍剤には広い癌種に効果があり一般的なアントラサイクリ
ン系のドキソルビシン（DOX）を用い，腫瘍細胞には A549肺ガン細胞を用いた．その結果を図3に示す．
いずれのオルセリドにも抗腫瘍剤（DOX）の効果を強める増感作用を有する可能性が示唆された．またオルセリド E には単独でも抗腫瘍活性がみられた．そこで，さらにエステル部分の異なる誘導

図2．天然型オルセリド A－C，E の合成［6］にしたがってMethyl α－D－glucopyranoside を出発原料に，文献［5］，4，6－dideoxy 体 1を合成後，オルセリン酸誘導体 2と縮合，次いで酸化することでオルセリド C を，さらにアノマーを脱離させてオル
セリド E を合成した．同様に Methyl α－D－glucopyranoside から常法に従って6位を選択的にスルホン酸エステル化した 3とした後，6位デオキシ化，先と同様にオルセリン酸誘導体 2と縮合，次いで酸化することでオルセリド A を，その後アルカリ溶液によってアシル

図3．MTT 法によるオルセリド類の A549腫瘍細胞に対する細胞毒性試験の結果※A549肺腫瘍細胞；試験化合物：Orsellide A，B，C，and E）；抗腫瘍剤：ドキソ
ルビシン（DOX）

105

必要がある．しかしながら，核酸医薬は，その分子構造中に多数の負電荷を有するため，細胞膜を透過しにくい特徴を持つ．先にも述べたが，核酸医薬開発の中心は，デリバリーと同義であるといっても過言ではない．現在利用されているアプローチは，1）キャリア法（ナノ粒子など）2）プロドラッグ法である（図5）．上記アプローチに加えて，細胞膜透過性ペプチドや糖などの機能性分子をコン
ジュゲートする手法も利用される．そこで本年度の研究では，特に核酸医薬のプロドラッグ法に利用可能な細胞内で除去可能な保護基の開発について検討した結果を報告する．
核酸医薬のプロドラッグ化は，1990年代に最初に報告された［8］．
リン酸ジエステル部位に細胞内のエステラーゼにより除去可能な保護基を導入して，可逆的かつ電荷的に中性なリン酸トリエステルと
図4．オルセリド C 誘導体－1の細胞毒性試験の結果するものであった．このオリゴヌクレオチドは，細胞膜を透過する※A549肺腫瘍細胞；試験化合物：Orsellide A，B，C，and E）；抗腫瘍剤：ドキソ

だけではなく生体液中に豊富に存在する核酸分解酵素に対して抵抗

ルビシン（DOX）※没食子酸は，日本茶カテキンに多く含まれるエピガロカテキンガレートのエス
テル成分である．このカテキンは，強い抗酸化作用もち抗腫瘍活性も示唆され性を示した．さらに，保護基はエステラーゼにより除去されることが示された．

［7］ているが，明確な根拠はない ．

体，オルセリド C 誘導体（analog－1：没食子酸エステル型）を合成し，その細胞毒性試験を行ったところ，オルセリド E と同様に単独での抗腫瘍活性が見られた（図4）．
これらの結果からエステル部分の交換では，その活性には劇的な変化が見られないこと，対応する芳香族カルボン酸およびエステ
ルのみでは，これまで抗腫瘍活性を明確に示すデータが見られないことから，オルセリン酸や没食子酸が特異なこのケトヘキソース（希少糖）との複合体になることで腫瘍細胞へ何らかの働きがあるものと推測される．

図5．核酸医薬プロドラッグの期待される活性化機構

現段階での詳細は割愛させていただくが，現在，デオキシおよびケト－ヘキソース誘導体の合成をさらに行い，その細胞毒性試験

近年になり，エステラーゼ応答性の RNA 干渉能を持つ RNA のを進めており，希少糖の構造－活性相関についてより詳しい知見が合成と生物学的評価がなされ，保護基の除去反応が活性のスイッチ得られるものと考えている．今後，新規な次世代型抗腫瘍剤の開発を担うことが明らかとなった［9］．

につながる知見が得られるものと期待する．

我々の研究グループにおいても，核酸医薬のプロドラッグ化を志向して，ある種の癌細胞内にしばしば見受けられる低酸素環境で2.2．核酸誘導体を基盤とする抗腫瘍剤の開発研究（図6）の還元反応に注目した保護基の開発を行ってきた［10］．

合成オリゴヌクレオチドを基盤構造とする医薬品は総称して核（2－ニトロフェニル）プロピル基を新規に設計し，リン酸ジエ
3－酸医薬と呼ばれる．この核酸医薬は，化学合成で製造することがで

ステル部位に対して導入することにした．期待される除去機構は，き，近年開発が盛んな抗体医薬と同様（あるいはそれ以上）の高い細胞内でニトロ基が還元され，引き続く環化反応により除去される

標的選択性を有している．そのため核酸医薬は，低分子医薬と抗体ものである．

医薬の双方の利点を兼ね備えている．加えて，核酸医薬は，疾患対紙面の都合上，合成スキームは省略するが，標準的な DNA 固相

象が広く低分子や抗体医薬では，対応が困難であった細胞内部の標

合成プロトコールに従って保護基を有するオリゴヌクレオチドを合的（mRNA や miRNA）にも設計が可能であり，次世代の分子標的成できた．ニトロ基の還元によって保護基が除去されるかどうか，薬として期待されている．以上のように，非常に潜在性の高い医薬試験管内にて保護基の除去実験を行った．図7（a）は，還元によって品であるが，市場に出た例は少数に過ぎない．その主な原因は，核除去可能な保護基を有するオリゴヌクレオチドの結果である．市販

酸医薬特有の分子構造により，作用部位への薬剤の送達が困難であのニトロレダクターゼを用いて除去反応をおこなったところ，速やることが挙げられる．現在，世界中で核酸医薬のドラッグデリバ

かに保護基が除去された．一方，ニトロ基が無い保護基は，酵素をリーシステム（Drug Delivery System＝DDS）の研究が盛んに行われ添加しても除去されることはなかった．

ている．本研究では，次世代型の医薬品開発を目指し，核酸医薬開ニトロ基の還元を引き金として脱保護可能な生分解性保護基の発，とくに DDS に必要な新規生分解性ユニットの開発について以開発に成功した．次に，この保護基を足場にして，核酸医薬に対す下検討した．

る生体適合性の付与や細胞内動態の改善を可能にする機能性分子を

核酸医薬の主な作用部位は，細胞内であり細胞内部に到達するとりつける簡便な手法の開発を行った［11］．設計としては，先ほど

106

図8．機能性分子で修飾された保護基を有する核酸医薬の合成

図6．癌細胞内で活性化される核酸医薬の設計と期待される保護基の脱保護機構図9．機能性分子で修飾された保護基を有する核酸医薬の HPLC
チャート（a）CuAAC 反応なし（b）CuAAC 反応後の保護基上にアルキン残基を導入し，copper－catalyzed azide alkyne
cycloaddition（CuAAC）reaction を用いて機能性分子を簡便に導入できる構造とした（図8）．
アルキン残基を有する保護基が導入されたオリゴヌクレオチド
を固相担体上で合成した．図9（b）
は，固相担体からの切り出しを行うことなく，機能性分子（ビオチン）を取り付けた HPLC チャー
トである．図9（a）は，CuAAC 反応を行わずに，固相担体から切り出したのみの結果である．この結果から，定量的に機能性分子のコ
ンジュゲーションが行えたことを示している．以上より，簡便に機能性残基を核酸医薬のバックボーン上に取り付けることが可能な手法を開発できた．
詳細は割愛させて頂くが，機能性分子が導入された保護基は，ニトロ基の還元によって同様に除去されることを確認している．
今後は，低酸素培養した癌細胞内部で実際に除去されるか，現在構築中の生物活性評価システムを用いて検討を進める．
2.3．生物活性評価システムの整備・構築
有望な化合物をもれなく見つけるためには，外部への活性試験の依頼ではなく，自前で活性試験を適宜行えることが鍵となる．
図7．ニトロ基の還元による保護基の除去反応（＊は酵素溶液由来のピーク）

平塚キャンパス理学部を含め，動物細胞の培養とそれを用いた
生物活性試験を共同研究できる教員および設備は残念ながら無かっ107

む予定である．
最後に，現在，生物活性評価システムは構築・整備中であり，ここに記された生物活性については，これまで共同研究を行ってきた新潟薬科大学応用生命科学部の西田浩志准教授と永塚隆弘助教，
岡山大学薬学部の勝孝教授にお願いし，測定いただいた結果である．
この場をかりて感謝申し上げる．
5．参考文献［1］延山嘉眞，牛島俊和，エピジェネティクスと発がん，臨床化学，
2007，36 (4)，288－295.
［2］横田隆徳，仁科一隆，桑原宏哉，核酸医薬を用いた遺伝子治療の展望，神経治療，2016，33 (3)，303－306.
［3］O. Schlörke, A. Zeeck, Orsellides A－E: An Example for 6－Deoxyhexose Derivatives Produced by Fungi, Eur. J. Org. Chem., 2006, 1043－
図10．クリーンベンチ一式と細胞の凍結保用クライオケーン

1049.
［4］Deoxysugar ﬁnd in macrolide antibiotics consist of a core aglycone, ofpolyketide origin: Erythromycin, Tylosin, and Spinosyn A etc.
［5］V. Velvadapu, R. B. Andrade, Concise syntheses of D－desosamine, 2－
thiopyrimidinyl desosamine donors, and methyl desosaminide analogues
from D－glucose, Carbohydr. Res., 2008, 343, 145－150.
［6］S. Hanessian, T. Focken, X. Mi, R. Oza, b. Chen, D. Ritson, R. Beaudegnies, Total Synthesis of (＋)－Ambruticin S: Probing the Pahrmacophoric Subunit, J. Org. Chem., 2010, 75 (16), 5601－5618.
［7］a) C. Hu , D. D. Kitts, Evaluation of antioxidant activity of epigallocatechin gallate in biphasic model systems in vitro, Mol. Cell Biochem.,
2001, 218 (1－2), 147－155; b) M. Leone, D. Zhai, S. Sareth, S. Kitada, J.
C. Reed, M. Pellecchia, Cancer prevention by tea polyphenols is linked totheir direct inhibition of antiapoptotic Bcl－2－family proteins, Cancer
Res., 2003, 63 (23), 8118－8121.
［8］G. Tosquellas, K. Alvarez, C. Dell’
Aquila, F. Morvan, J.－J. Vasseur, J.－
L. Imbach and B. Rayner, The pro－oligonucleotide approach: Solid phase

図11．CO2インキュベーターと細胞培養試薬用冷蔵ケース

synthesis and preliminary evaluation of model pro－dodecathymidylates,

たため，一からすべてを揃え実験技術も確立することにした．

［9］B. R. Meade, K. Gogoi, A. S. Hamil, C. Palm－Apergi, A. v. d. Berg, J.

Nucleic Acids Res., 1998, 26, 2069－2074.

図10，図11のように，細胞培養と活性評価に不可欠なクリーンC. Hagopian, A. D. Springer, A. Eguchi, A. D. Kacsinta, C. F. Dowdy, A.

ベンチ，CO2インキュベーター，試薬保管用冷蔵ケース，細胞凍結

Presente, P. Lonn, M. Kaulich, N. Yoshioka, E. Gros, X.－S. Cui and S. F.

保存用クライオケーンを揃えることができた．実験技術に関しては，

Dowdy, Efﬁcient delivery of RNAi prodrugs containing reversible charge

細胞の培養（継代）について専門機関で講習を受け習得した．

－neutralizing phosphotriester backbone modiﬁcations, Nat. Biotechnol. ,今後，細胞観察用の位相差・蛍光顕微鏡が加われば，培養および簡易的な活性試験を開始できるようになる．また，合成実験と並2014, 32, 1256－1261.
［10］H. Saneyoshi, K. Iketani, K. Kondo, T. Saneyoshi, I. Okamoto and A.

行して，詳細な活性試験の実施方法について，これまでの共同研究

Ono, Synthesis and Characterization of Cell－Permeable Oligonucle-

者から教示いただけるように準備を進めている．

otides Bearing Reduction－Activated Protecting Groups on the Internucleotide Linkages, Bioconjug. Chem, 2016, 27, 2149－2156.

4．結言［11］H. Saneyoshi, K. Kondo, K. Iketani and A. Ono, Alkyne－linked re-

希少糖や核酸誘導体には，我々が目的とした以外の生物活性を

duction－activated protecting groups for diverse functionalization on the持つものが，今後，生物物活性試験を行うことで数多く見出せるもbackbone of oligonucleotides, Bioorg. Med. Chem, 2017, 25, 3350－3356.

のと考えられる．本共同研究によって整備された生物活性評価シス
テムを用いて，来年度以降，これまでに合成してきた数多くの新規化合物についても，もう一度精査して，活性試験を行うとともに，今年度得られた結果を基に，さらに高活性の化合物の合成に取り組

108

炭素ナノ材料に内包された水の熱物性
客野遥＊ 佐々木志剛＊＊Measurement of Thermophysical Properties of Water Conﬁned in Carbon Nanomaterials
Haruka KYAKUNO＊ Munetaka SASAKI＊＊

1．緒言
ナノサイズの空間に束縛された水は，バルクとは異なる振る舞いを示す［1］．このような水の性質を理解することは，ナノサイエン
スの分野に留まらず，バルク水の未解明物性（たとえば，4℃で密度が最大になることなど）を明らかにする上でも重要な知見を与えるものと期待されている．
バルク水の物性を理解するための仮説の1つとして，「低温の水には2種類の液体状態が存在する」という説（水のポリアモルフィ
ズム）が現在広く議論されている［2］．この水のポリアモルフィズムを検証するためには，過冷却状態の水を調べる必要がある．しかし過冷却領域には，バルク水が急速に結晶化してしまう圧力－温度領域（たとえば1気圧下では，235K から150K までの温度領域）が存在するため，実験による検証は非常に困難である．そこで，ナノサイズの空洞に水を閉じ込めてその結晶化を抑制し，低温での液体状態を調べる試みが行われている．これまで，多孔質シリカ材料などを用いた研究が盛んに行われ，シリカ空洞中の水が230K 近傍で異常な振る舞いを示すことが様々な実験によって報告されている．この異常を，水のポリアモルフィズムによる2液体状態間のクロス
オーバーであると主張する研究グループもあり，議論を呼んでいる［3－5］．
以上をふまえ，本研究では，炭素ナノ材料に内包された水の振図1

内包 SWCNT では，低温（Twd＝220～230K）で内包水の一部がる舞いを熱物性の観点（状態変化やそれに伴う潜熱など）から明ら

SWCNT 外部へ排出される現象（wet－dry 転移）が起こる．図かにすることを目的とし，示差走査熱量測定（differential scanning

中の灰色が炭素原子，赤色と青色は水分子（それぞれ酸素原

calorimetry; DSC）を行った．
2．炭素ナノ材料と水水を内包した ZTC（上）および SWCNT（下）の模式図．水子と水素原子）を表す．
である Y 型ゼオライトに由来する規則的な3次元構造を有する［6］．

本研究で用いた炭素ナノ材料は，ゼオライト鋳型炭素（zeolite－

一方 SWCNT は，グラフェンのリボンを筒状に丸めてつなげた中空

templated carbon; ZTC）と単層カーボンナノチューブ（single－walled

円筒空間（直径1～4nm 程度）を有する1次元性のナノ炭素物質であ

carbon nanotubes; SWCNTs）である．本節では，ZTC および SWCNTる［7］．ZTC と SWCNT はともに，疎水性である炭素原子から構成さに内包された水の性質について，主に X 線回折（XRD）実験，核れるにも関わらず，その空洞内に高密度の水を内包することができ

磁気共鳴（NMR）測定，古典分子動力学（MD）計算などの手法にる．

よってこれまでに明らかになっていることを簡単に紹介する．

ZTC に内包された水は，室温ではバルク水様の振る舞い（構造，ZTC とは，Y 型ゼオライトを鋳型として合成された新しい多孔ダイナミクス）を示す．ところが温度を下げると，200K 以下まで

性炭素材料であり，均一な直径（1.2nm）のナノ細孔，および鋳型十分に速い回転運動をし（すなわち液体状態であり），結晶化しな＊助教 物理学教室
Assistant Professor, Institute of Physics＊＊
准教授 物理学教室
Associate Professor, Institute of Physics

い．低温構造は，発達した水素結合ネットワークをもつ低密度アモ
ルファス様固体であり，そのガラス転移温度は Tg～143K であると見積られている［8］．SWCNT では，内包水の振る舞いは SWCNT 直
径 D によって異なる．比較的直径の小さい SWCNT（1.1nm＜D＜109

1.45nm）においては，内包水は低温で液体－固体様転移を起こし，筒状の氷を形成する［9－11］．一方，より直径の大きい SWCNT（1.6nm＜D＜～4nm）においては，内包水の一部が低温（Twd＝220～230K）
で SWCNT 内部から外部へと排出される現象（wet－dry 転移）が起
こ る［11，12］． ご く 最 近，wet－dry 転 移 温 度 Twd よ り 低 温（Tc＝200～
210K）において，内包水（wet－dry 転移後も SWCNT 内部に留まった水）の構造が著しく変化することも示唆された［12］．
3．示差走査熱量測定（DSC）
物質の状態が変化する（融解，結晶化，ガラス転移，化学反応など）ときには，必ず熱の出入りがある．この熱の出入りに注目した熱分析手法が DSC であり，物質の融点，ガラス転移温度，潜熱，
熱容量などを比較的容易に調べることができる．DSC による熱分
析は，医薬品や食品をはじめ，高分子材料や電子材料などの研究開
発や品質管理において大いに役立っている［13］．
3.1．測定原理
DSC は熱の出入りに注目した熱分析手法である．熱を直接測定することは困難なので，実験で直接測定している量は，試料と基準物質との温度差である．本研究では，株式会社島津製作所の島津示
差走査熱量計 DSC－60を使用した（図2）．

・

図3

・

典型的な DSC 信号（上）と測定装置の模式図（下）．Qs と Qr
はそれぞれ，試料系と基準物質系に流れ込む熱量．

部からガスを供給することで制御できる．本研究では窒素（または乾燥空気）ガスを30ml/min で供給し，ガス雰囲気下での測定を行っ
図2

測定装置（島津示差走査熱量計 DSC－60）．

た．
3.2．
「ナノ炭素材料＋水」系の DSC 測定の方法

DSC には熱流束 DSC と入力補償 DSC の2種類があり，DSC－60

一般に，未処理の SWCNT 試料はチューブ先端が閉じた構造を

は熱流束 DSC である．熱流束 DSC では，試料と基準物質の外側にしている．そこで，600℃以上で空気中加熱処理を行うことによりある温度計の示す温度差（⊿T）を記録する．例えば，融解現象を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．本

観測すると図3のような信号が記録される．ここで Tr，Ts はそれぞ

研究では，平均直径の異なる7種類（1.33＜D＜2.5nm）の SWCNT

れ基準物質系と試料系の温度である．融解開始まで定常状態を実現

試料を用いた．本報では，主に平均直径2.18nm の測定データにつしていたものが，融点では融解し終わるまで試料の温度が一定にといて説明する．

どまるので，基準物質と試料との温度差が大きくなる．融解が終了

DSC 測定セルには，密封可能なアルミニウムセルを使用した．

すると，周囲と試料の温度差が大きいので急速に熱が流入し，やがアルミニウムセルの中にナノ炭素試料（ZTC 粉末または SWCNTて定常状態に戻ることになる．このように，DSC では試料の融解，試料）を2mg～4mg 程度入れ，上蓋を圧着させて封じた．その後，気化，昇華などの相転移現象やガラス転移を検出することができる．

水の出し入れが可能なように上蓋に小さな穴をあけた．リファレン

また，ピーク面積は試料の発熱（吸熱）量に比例するため，ここかスセルには，空の同種のアルミニウムセルを用いた．試料に水を吸ら潜熱や熱容量の情報を得ることができる．

着させるため，測定セルは超純水の飽和水蒸気中に6時間程度放置

DSC－60では，熱源温度（Th）と試料系温度（Ts）の測定にクロメル－アルメル熱電対を，⊿T の測定にクロメル－コンスタンタン
による示差熱電対を用いている．温度は PID 式で制御しており，
ヒーター加熱，冷媒として液体窒素を用いている．温度と熱容量は，標準試料としてインジウムを用いて校正した．試料部の雰囲気は外した．吸着量が目標量に達していない場合はさらにピペットで超純水を滴下した．

110

4．測定結果と考察
4.1．
「ZTC ＋水」系の DSC 曲線と内包水量の見積り
ZTC に水を加えたときの典型的な DSC 曲線を図4に示す．水の量が比較的多い場合には，降温/昇温時に発熱/吸熱ピークが260K と275K 付近にそれぞれ現れる．これらのピークは，その出現温度からバルク水のものであると考えられる．すなわち，260K のピーク
は過冷却されたバルク水の凍結，275K のピークはバルク氷の融解に対応する．測定セルに加える水の量を徐々に少なくすると，やがてバルク水によるピークは消失する．これは，測定セル内の水が全て ZTC の内部空洞に吸着されたためであると考えることができる．
また図4の DSC 曲線には，バルク水のピーク以外には明白なピークが見られない．これは，ZTC 内包水が少なくとも150K 以上では相転移様の振る舞いを起こさないことを示唆している．

図5

ZTC＋水系におけるバルク氷由来の吸熱ピーク強度の含水量
依存性．

図6

ZTC 内包水の比熱の温度依存性．ZTC 試料量は3.7mg，含水量
は約4mg である．

る．今回の測定では，冷却/加熱速度を5K/min とし，温度を10K 変
化させるごとに3分間温度一定を保つようにした．標準試料として，
図4

ZTC＋水系の DSC 曲線．ZTC 試料量は2.96mg である．

バルク超純水とグラファイト粉末（純度＞99.99％）の比熱をそれぞれ測定し，測定の信頼性を確認した．

次に，ZTC の内部空洞に吸着された水を定量的に見積る．図5に，測定結果を図6に示す．内包水の比熱は，含水 ZTC 試料および乾測定セルの含水量とバルク氷の吸熱ピークの熱量との関係を示す．

燥 ZTC 試料の測定をそれぞれ行い，これらの差分をとることで求含水量の多い領域においては，バルク氷の融解ピーク強度と水量がめている．図より内包水の比熱は，室温近傍ではバルク水と同程度比例すると考えて外挿し，横軸と交わる点を内部空洞に吸着されたの値であるが，温度を下げるとバルク水とは異なる振る舞いを示し，水の量とする．すると，ZTC 試料2.96mg に吸着された水の量は～230K 以下でその値が急激に減少することが分かる．これと類似

3.48mg と見積られた．これは ZTC 重量あたりに換算すると，～する比熱の異常な振る舞いは，多孔質シリカ材料などの細孔に内包

118wt ％に相当する．この内包水量は，XRD 実験や MD 計算の結された水でも観測されており，水の2つの液体状態（高密度液体と果から見積られた内包水量と良く一致しており，ZTC 内部空洞が低密度液体）の間のクロスオーバー現象に由来する異常であると考ほぼ完全に水で満たされうることを示している．

えられている［5］．
ZTC 内包水の構造については，これまでに XRD 実験や MD 計算

4.2．ZTC 内包水の比熱測定［14］．この方法では，によって調べられており，室温ではバルク水に類似した液体構造

試料温度を階段状に変化させる．これにより，DSC 曲線のベース（すなわち高密度様液体），低温では発達した水素結合ネットワーク

ラインの影響を受けずに試料の熱容量を直接測定することができをもつ低密度アモルファス様固体であることが示唆されていた．し

比熱測定には，ステップワイズ法を用いた

111

かし，高密度様液体から低密度様液体へのクロスオーバーを明白に示す実験結果は得られていなかった．本研究結果は，ZTC 内包水
には2つの液体状態が存在し，それらが230K 近傍でクロスオーバーを起こすことを強く示唆するものである．すなわち，水のポリアモ
ルフィズムを支持する結果といえる．
4.3．
「SWCNT＋水」系の DSC 曲線
開口処理をした SWCNT に水を加えて測定した DSC 曲線（昇温時）を図7に示す．ZTC 内包水の DSC 曲線と同様，275K 付近に現れるピークは，バルク氷の融解による吸熱ピークである．前節で述べ た ZTC の 測 定 と 同 じ よ う に 含 水 量 を 調 整 し た 測 定 を 行 い，
SWCNT の内包水量を見積った．その結果，例えば平均直径2.18nmの SWCNT 試料の内包水量は～53wt ％と見積られ，XRD 実験や
MD 計算の解析結果とほぼ一致した．
4.4．SWCNT 内包水の DSC ピーク
次に，低温側のピーク（図7の peaks I，II）に注目する．測定セ
ル内の含水量が減少するとともに，バルク氷由来の吸熱ピーク強度も小さくなる．これに対し，peaks I，II の強度はほとんど変化しな
い．これは，peaks I，II が SWCNT に内包された水に由来することを示唆している．
図8に，水を過剰に加えた場合と，SWCNT の内部空洞をほぼ

図8

SWCNT＋ 水 系 の DSC 曲 線 の 含 水 量 依 存 性． 上 図： 含 水 量
1.33mg（SWCNT との重量比54wt ％に相当し SWCNT 内部空洞

100％充填できる水量を加えた場合の DSC 昇温曲線を示す．図より，をほぼ100％充填する水量）．下図：含水量10.95mg（SWCNT

過剰に水を加えると Peak II が消失することがわかる（図中の矢印）．

との重量比442wt ％）．スキャン速度は上図，下図とも±10K/

これは，SWCNT の周囲をバルクの氷が覆ってしまい，wet－dry 転

min．使用した SWCNT 試料量は2.48mg．

移が妨げられたためと推測される．すなわち，Peak II は wet－dry 転移にともなう吸熱ピークであると考えられる．
次に，Peak I の起源を検討するために，冷却速度と昇温 DSC 曲線の関係を調べた．結果を図9に示す．昇温速度はすべて10K/minとした．ガラス転移を有する物質の場合，冷却速度を遅くするにしたがって構造緩和が進んでいくため，緩和エンタルピーが大きくな
り，昇温時のガラス転移にともなう熱量が増大するはずである．しかし図9のように，冷却速度を変えても Peak I の強度に顕著な変化は見られなかった．すなわち，Peak I の起源はガラス転移ではない．
冷却速度に依存しない熱量をともなう転移なので，1次構造相転移の可能性が高い．対応する XRD 実験では，Peak I の出現する温度範囲で内包水の構造変化が起こることが示唆されている．本 DSC
測定は，この構造変化が1次構造相転移である可能性を示唆するも

図9

Peak I の冷却速度依存性．図中の各データは，各速度の昇温
DSC 曲線からベースラインを差し引き，上下方向にシフトさせたものである．SWCNT 試料2.48mg に水を9.36mg（377wt ％）図7 開口 SWCNT の DSC 昇温曲線．加えた水の量は2.1mg，2.8mg，4.7mg，SWCNT 試料量は3.24mg である．破線はベースライン．

加えた．設定した冷却速度は順に1K/min，5K/min，10K/min，20K/min，40K/min である．

112

謝辞
本研究は，真庭豊教授，市村遼太氏（首都大学東京），斎藤毅博
士（産業技術総合研究所），京谷隆教授，西原洋知准教授（東北大学）
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ある．共同研究者の方々に深く感謝いたします．
参考文献［1］N. E. Levinger, Water in conﬁnement, Science 298(5599), 1722－1723(2002).
［2］O. Mishima and H. E. Stanley, The relationship between liquid, supercooled and glassy water, Nature 396(6709), 329－335 (1998).
［3］L. Liu et al., Quasielastic and inelastic neutron scattering investigationof fragile－to－strong crossover in deeply supercooled water conﬁned in
nanoporous silica matrices, J. Phys.: Condens. Matter 18, S2261－S2284(2006).
図10 Peaks I，II それぞれのピークトップ温度と SWCNT 直径の関係． ［4］J. Swenson and J. Teixeira, The glass transition and relaxation behaviorof bulk water and a possible relation to conﬁned water, J. Chem. Phys.
エラーバーは，試料の SWCNT の直径分布幅を目安とした．
132（1）, 014508 (2010).
のである．
直径の異なる SWCNT 試料についても，同様に DSC 測定を行った．その結果，平均直径1.6～2.5nm の試料において peaks I，II の出現が確認された．図10に，peaks I，II それぞれのピークトップの温度と SWCNT 直径との関係を示す．図より，SWCNT 直径が大きくなるほど，peaks I，II の出現温度が上昇することが分かる．また，どの直径においても，Peak II の方が Peak I よりも高温で出現する．

［5］A. Nagoe et al., Findings of Cp Maximum at 233 K for the Water within
Silica Nanopores and Very Weak Dependence of the Tmax on the Pore Size,
J. Phys. Chem. B 114(44), 13940－13943 (2010).
［6］H. Nishihara et al., A possible buckybowl－like structure of zeolite templated carbon, Carbon, 47（5）, 1220－1230 (2009).
［7］S. Iijima and T. Ichihashi, Single－shell carbon nanotubes of 1－nm diameter, Nature, 363(6430), 603－605 (1993).

すなわち，室温から温度を下げるとまず wet－dry 転移が起こり，［8］H. Kyakuno et al., Amorphous water in three－dimensional conﬁnement

SWCNT 内包水の一部は外部へと排出される．さらに温度を下げる

of zeolite－templated carbon, Chem. Phys. Lett. 571, 54－60 (2013).

と，内包水（wet－dry 転移後も SWCNT 内部に留まった水）は構造［9］Y. Maniwa et al., Ordered water inside carbon nanotubes: formation of

転移を起こす，ということを示唆している．以上の結果は，内包水

pentagonal to octagonal ice－nanotubes, Chem. Phys. Lett. 401（4）, 534の wet－dry 転移と構造転移を調べた XRD 実験の結果とも矛盾しな－538 (2005).

い．

［10］F. Mikami et al., Dielectric properties of water inside single－walled

5．結言［11］H. Kyakuno et al., Conﬁned water inside single－walled carbon nano-（5), 1279－1287 (2009).
carbon nanotubes, ACS nano 3
本研究では，炭素ナノ材料に内包された水の DSC 測定を行った．
ZTC 内包水の測定では，～118wt ％もの大量の水が ZTC に内包され，
この内包水が150K 以上では相転移様の振る舞いを起こさないことを明らかにした．また，ZTC 内包水の比熱を初めて測定し，230K

tubes: Global phase diagram and effect of ﬁnite length, J. Chem. Phys.
134(24), 244501 (2011).
［12］H. Kyakuno et al., Diameter－dependent hydrophobicity in carbon
nanotubes, J. Chem. Phys. 145（6）, 064514 (2016).

近傍で比熱の急激な減少を観測した．この比熱の異常は，ZTC 内［13］吉田博久，古賀信吉，熱分析第4版，講談社 (2017).

包水に2つの液体状態が存在し，それらが230K 近傍でクロスオー［14］M. J. O’
neill, Measurement of Speciﬁc Heat Functions by Differential

バーを起こすことを強く示唆するものである．SWCNT 内包水の測
定では，内包水の転移挙動に由来する2つの DSC ピーク（Peak I とPeak II）を観測した．高温で出現する Peak II は，wet－dry 転移にともなう熱量のピークであることがわかった．低温で出現する Peak I
は内包水の構造変化に由来するものであり，この構造変化が1次相転移である可能性が示唆された．本研究では，先行研究を補間する
結果が得られただけでなく，先行研究では裏付けが不十分であった
内包水の転移現象を熱物性の観点から明らかにすることができた．
今後も研究を進め，炭素ナノ材料内包水の研究を通して水のポリア
モルフィズムの検証を行っていきたい．

Scanning Calorimetry, Anal. Chem. 38(10), 1331－1336 (1966).

6．工学研究所プロジェクト研究6－1

高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発－方形断面光導波路の導波姿態計算－
平岡

6－2

瑞邦

高安心超安全交通研究所（KU－WIRF）活動報告（2016）ドライブレコーダー活用最前線
松浦

6－3

隆晴，許

春樹，森

みどり，堀野

定雄，久保

登，石川

博敏，龍

重法，石倉

理有，北島

創

張

海仲，齊藤

隆典，趙

衍剛

一次卓越周期における地震動増幅率の簡便評価法

6－4 “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⑵”
松本
6－5

太，池原

飛之，田邉

利介，大坂

徹，三山

壮，中村

弘毅，田中

由幸，入井

友海太

正男，伊東

圭昌，菊地

通

飛之，山田

保治，花畑

誠，工藤

宏人

順，Shigeo T. Oyama，宮尾

敏広，赤間

弘，星野

真樹

和史，中村

先男

多分岐ポリマー系ナノハイブリッド材料の開発と応用
勉，池原

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

6－8

浩，持田

俊光，石濱

横澤
6－7

武男，長澤

振動騒音低減のための二段階設計
山崎

6－6

豊和，片岡

史郎，内藤

周弌，上田

渉，中澤

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（3）
新中

新二，井上

成美，大越

昌幸，野尻

秀智，植田

博臣，岩井

6－9

超精密加工による高品位表面の創成に関する研究

6－10

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースのクリアランスとモルタル強度が力学性能に及ぼす影響
小谷野

中尾

一尚，岩田

衛，荏本

孝久，緑川

晃生，Sangkee Min

陽一，林

光正，中込

忠男，大熊

武司

6－11

建物の熱・換気性能の現場測定法－最適の励振と移動平均の期間－

奥山

博康，吉浦

温雅，深井

一夫

6－12

難焼結性セラミックス SnO2の高密度化と応用に向けたキャラクタリゼーション

齋藤

美和，伊藤

滋啓

6－13

潮流発電ユニット開発の最先端技術：相反回転化

裕二，船見

祐揮，金元

敏明

6－14

パルスレーザー光を利用した反応開発および機構解析
幸太郎，織作恵子

岩倉

いずみ，赤井

中西

昭二，籔下

篤史，岡村

113

高周波回路の解析・設計理論の整備と対応ソフト開発－方形断面光導波路の導波姿態計算－
平岡

隆晴＊ 許

瑞邦＊＊

Construction of High Frequency Circuit Analysis/Synthesis Theory and Development of the Corresponding
Software － Mode Calculation of Rectangular Cross－section Optical Waveguide －Takaharu HIRAOKA＊

Jui－Pang HSU＊＊

1．方形断面光導波路の導波姿態計算
図1（a）に示す方形断面導波路は光波帯で使用する導波路である．
伝搬時の電磁界（伝搬姿態）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重要である．伝搬姿態及び実効屈折率は Maxwell の電磁界方程式を所与の境界条件で解けば求まる．一般に有限個の伝送姿態があり，伝搬に使用されるのは実効屈折率が一番大きい基本姿態である．この種の導波路は，1970年代より姿態
整合法・変分法・数値解析等で計算されているが，高精度の回路設
計には高次伝搬姿態を含めて電磁界分布・実効屈折率を厳密に計算する必要とある．ここでは，スラブ姿態展開・平面回路方程式・横方向等価回路の手法を活用して高次を含めた伝送姿態の電磁界分布・実効屈折率を厳密に求める手法を提案し，具体的に適用する．
図1

2．導体遮蔽壁の導入と横方向等価回路

方形断面導波路と横方向等価回路

図1（a）に示す方形断面光導波路は，断面外部が無限に広がるが所
望の伝搬姿態の電磁界は断面外部に放射せず断面内及びその付近に各領域の横等価伝送線路は水平偏波・垂直偏波の高さ方向姿態

電磁界が集中しているので電磁界解析を容易にするため図1（b）に示に対応した無限個の多線条線路で表現される（図1（c））．導波路方

すように方形断面光導波路断面周辺に導体遮蔽壁を両側面及び上下向の伝搬定数γとすると導波路方向の変数分離形は exp（－γγ）となに設ける．この構造を中心導波領域＃1及び導波路外部領域＃2，＃3

るがこの項は表1では省略して表記する．

に分けると各領域は平面回路構造となり各領域で平面回路理論・変表1数分離法・横等価伝送線路を適用すると電磁界は表1で与えられる．
f mE/ /nH ( z ), g mE //nH ( z ), hmE//nH ( z ) は平面構造の水平偏波（H）及び垂直偏波

電界E^ ( x, z ) = å J nH// ( x ) f nH ( z ) + jη0 å J mE^ ( x ) hmE ( z )方向を ^, //,k と定義したとき V , J ^ . J // は圧（電圧・磁圧）と流（電流，

n

γ pH

Y pE = jωε γ pE éë S ùû Y pE = jωµ0 γ pH éëΩùû

横等価伝送線路の伝搬定数と特性アドミタンスは次式で与えられる．
γ ^ = γ p2 - γ 2

Y^ = Y p (γ ^ γ p ) Y// = Y p (γ // γ p )mE// ( x, z ) = -å J nH^ ( x ) f nH ( z ) + jη0 å J mE// ( x ) hmE ( z )磁流）方向成分である．平面構造での面内伝搬定数と面アドミタン
γ pE

E z ( x, z ) = -åVmE ( x )g mE ( z )m（E）姿態の高さ方向固有関数，導波路に直角・平行・面に垂直のス次式で与えられると導波路断面での電磁界

n

磁界

m

H z ( x, z ) = -åVnHn( x )g ( z )HnH ^ ( x, z ) = -å J mE// ( x ) f mE ( z ) + j η0 å J nH^ ( x ) hnH ( z )mnH // ( x, z ) = å J mE^ ( x ) f mE ( z ) + j η0 å J nH// ( x ) hnH ( z )mn3．横方向等価伝送線路の端末条件（固有値問題）＊

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

解析する導波路（図1）は対称構造なので右半分の構造に対しては電気壁，中心面 a－a’は偶対称で磁気壁，奇称解析する．側壁 c－c’では電磁界接線成分の連続性で電気壁となる．導波路不連続部 b－b’性から以下の数学的関係式が得られる．FEE，FHH，HEH，HHE は不連

114

続部での姿態結合係数行列を表す．
tv 2 E = ( F1E 2 E ) v1Et

v 2 H = ( F1H 2 H ) v1H


1 1E 1H 1H
1 1E 2 H 2 H
J^1E H
J // = F1E 2 E J^2 E H
Jy
jη0
jη0


J^1H - jη0 H1H 1E J1//E = F1H 2 H J^2 H - jη0 H1H 2 E J 2//E

領域1b－b’で姿態圧縦行列を V H，V E としたとき左右に流れる流が同一なので，以下の固有値方程式を得る．この固有値方程式を解
いて伝送姿態の伝搬定数と電磁界分布が得る．
éY HH
ê
êY EH
êë

H
Y HE ùú éêV ùú=0
EE ú ê E ú
Y úû êëV úû

4．計算結果TE/TM 各30姿態を考慮して固有値問題を解いた結果，方形誘電
図2体の幅を変えたときの固有値（実効屈折率）の計算結果をを図2に1～5次実効屈折率対導波路幅

示す．実線は中心電気壁，点線は中心磁気壁で両者とも5次姿態まで計算した．導波路幅2.0［μm］で1番目（TE 様水平偏波動作）と2番目（TM 様垂直偏波動作）の伝搬姿態の電磁界6成分を図4，5に示す．図4の水平偏波動作では主要電磁界成分は Ey と Hz，図5の垂直偏波動作では Hy と Ez である．両者の電磁界分布は電界と磁界を取り換えればかなり分布が一致していることが分かる．解析手法の性質上，導波路中心部は30個の姿態で十分な精度があると考える
では高次姿態が励振されるので十分ではが，図1（b）の不連続部 b－b’
前後での電磁界接線6ないことが推察される．実際，不連続部 b－b’
成分計算した．不連続部前後（導波路内側内側・外側）での Hy，
Ey 成分の計算結果を実線・点線で図3に示す．本来両者は電磁界の接線成分として一致しなくてはならない．Ey 成分は一致しているが，Hy 成分は一致しない所がある．他の電磁界成分でも同様の状況があり，この不一致は考慮姿態数の増加で解消きると考えてい

図3

不連続 b－b’
前後での電磁界接線成分の連続性

る．
参考文献［1］Hsu, Jui－Pang and T.Anada,“Proposal of Surface－Wave Planar Cir-

謝辞
穴田名誉教授及び陳春平准教授にお世話になりました．

cuit, Formulation of its Planar Circuit Equations and its Practical Applications”, 1986 IEEE MTT－S Digest, GG－4, pp797－800

図4中心電気壁の姿態（A TE 様姿態

水平偏波動作）図5

中心磁気壁の姿態（B TM 様姿態

垂直偏波動作）115

高安心超安全交通研究所（KU－WIRF）活動報告（2016）
ドライブレコーダー活用最前線
松浦

春樹1，森

みどり2，堀野定雄3，久保

登3，石川

博敏3，龍

重法3，石倉理有3，北島創4

Annual Report 2016 on Activity of KU－WIRF (Kanagawa Univ., Research Institute for
Well－Informed and Risk Free Transportation): The Latest Situation of Drive Recorder
Haruki MATSUURA1, Midori MORI2, Sadao HORINO3, Noboru KUBO3, Hirotoshi ISHIKAWA3, Shigenori RYU3,
Masatomo ISHIKURA3, Sou KITAJIMA4

1．
「ドラプリ2016」成果：拡大する支援セクター

また，昨今，高齢ドライバー暴走事故が頻繁に報じられますが，神奈川大学工学研究所高安心超安全交通研究所（KU－WIRF）はドライブレコーダー搭載事実がなかなか報じられません．高齢者運（一社）ドライブレコーダー協議会と共催して「ドライブレコー

転の事故率増加（後述警察庁岡本氏講演参照）傾向もあり車にドラ

ダー・アプリケーション・シンポジウム」略称「ドラプリ2016」をイブレコーダーの積極的装着・普及の仕組みづくりが急務です．

「交通事故のトラブルをなくせ．劇的に普及するドライブレコー
ダー活用の挑戦！」というテーマで開催しました（2016－12－13）1）．

今回のシンポジウムでは，国土交通省から安全行政の根幹を担う自動車局安全政策課長

平井氏が「軽井沢スキーバス事故から」

ドライブレコーダーメーカー，ドライブレコーダー活用実践家，の演題で恒例の基調講演をし，事故概要と国の対策を紹介しました．

損保企業，交通安全管理コンサルタント，運輸事業者，行政関係者，

ドライブレコーダーを活用した指導・監督の新制度の全体像，特にマスコミ，研究者など各セクターから160名強が参加，会場：日大

施行日を明示した判りやすい説明でした．

理工学部駿河台校舎1号館 CST ホールは満席で活発な議論を展開し有意義な成果を挙げました．

－12－1より新車にドラレコ装着・記録保存義務化，①平成29（2017）－12－1より既販車についても①の内容義務化，③平成②平成32（2020）

例年通り，国土交通省，（一社）日本人間工学会，（公財）福岡－12－1時点で一定要件を満たす既装着のドラレコは2024－12－29（2017）

県産業・科学技術振興財団（ふくおか IST），（公社）自動車技術会，

1まで使えると，実践的できめ細かい現場配慮が行届いています3）．

（一社）
今回から（独立行政法人）自動車事故対策機構（NASVA），

次に，我が国ドラレコ創世期製品「ウィットネス」（“目撃者”）

電 子 情 報 技 術 産 業 協 会（JEITA），（ 一 財 ） 環 境 優 良 車 普 及 機 構を開発した㈱日本交通事故鑑識研究所代表の，大慈彌（おおじみ）（LEVO），（公社）全日本トラック協会から後援を頂きました．こ拓也氏が講演しました．

の場を借りて皆様に感謝します．
ドライブレコーダー協議会の活動が関係する各セクターに共感が拡大している証拠として喜ばしい限りです．

題して「ドライブレコーダー映像活用による効果的安全教育」で，日常的に展開されているドラレコ活用の交通安全教育コンサルタン
ト業務では，現場密着型のドライブレコーダー活用を絶えず心がけておられ，導入目的はあくまでも「事故の原因究明，防止削減」に

2．ドラプリ2016の講演内容要点：成果報告概観

徹し，記録されたニアミスデータや事故データを科学的に分析し，今回取り上げたテーマは素朴ながら原点に立ち戻った感のある

活用のマンネリ化や活用限界，人材不足など企業が現場で直面する企画でした．2016年1月15日，軽井沢碓氷峠で多くの学生が犠牲者

実践的課題をクライアントと共に悩み，解決する方針を貫く経営姿になる悲惨なスキーツアバス転落事故が発生しました．バスはドラ勢を示されました4）．

イブレコーダーを搭載していなかったため，すぐに原因究明ができ次は，竹村公一氏（SOMPO リスケアマネジメント㈱自動車コン

ず，2017年7月5日，国土交通省が事故調査報告2）を公開するまで，

サルティング事業部特命部長）の「事故防止に向けたドライブレ

約1年半もの間，大変な社会的コストを要しながら結局真相解明にコーダーの活用事例」でした．

は至りませんでした．搭載されていれば，短時間，最少コストで原因真相解明ができたことでしょう．
一方，事故直後に国交省が，全ての貸切りバスにドライブレコー
ダー装着を義務付けたのは，時宜を得た英断でした．

損保企業としてドライブレコーダーデータを活用して，運輸事業者の事故防止コンサルタント業務，顧客ニーズに対応したコンサ
ルタント業務を主要業務としておられます．その特徴は従来 SD
カードなどメモリ媒体をデータ分析ソフト内蔵パソコンに挿入して解析していた従来方式に対して，通信技術と合体し走行データを通1．教授 経営工学科 Prof., Dept. Ind. Eng. & Manag’t.
2．准教授 経営工学科 Assoc. Prof. Dept. Ind. Eng. & Manag’t.
3．客員研究員 工学研究所 Guest Res.’er, Res. Inst. for Eng.
4．特別研究員 工学研究所 Special Res.’er, Res. Inst. for Eng.

信回線経由で直接データセンターに入力する新しいテレマティクス
技術を活用したところにあります5）．
安定したデータ提供が保証される飛躍的な発達を遂げつつある技術を紹介して頂きました．誠に新鮮な切り口で着実な発展を期待

116

します．
次に，警察庁交通局運転免許課高齢運転者等支援室長の岡本

自律センサーで検知可能』だが，交差点や『死角が発生し易い道路
努

での出合頭事故低減』に追突検知技術は役に立たず，『死角にある氏の講演「『高齢運転者対策の推進』について～高齢者講習におい対象物を検知可能なシステムの導入が望ましい』」と強調しました．

てドライブレコーダー等を活用～」を頂きました．
75歳以上の高齢運転者交通死亡事故件数（構成比）は10年間（平そこで，総務省が2009年に従来「アナログ TV に活用されていた700MHz 帯を ITS 周波数帯に活用することを決定」，欧米が使用す成17－27年）で457件（7.4％）から458件（12.8％）と約1.7倍と急増

る「5.8GHz 帯に比べて電波の回折量が多く，建物などの陰に回りしています．

込んで到達する」ので「確実な情報伝達が可能」で，「日本は世界対応策として，警察庁は改正道路交通法（平成29年3－12施行）に先駆け」「2015年末より世界初の”V2X”搭載車を販売開始」しで高齢者講習制度を改正しました．ハイライトはドライブレコーました．「東京 / 愛知を中心とした都市部52ヵ所で路側機を設置，ダー活用です．75歳未満の高齢者対象講習では従来の3時間を1時間

順次全国へ拡大予定」で，「ドライブレコーダーは V2X を搭載する

短縮し2時間とし，75歳以上の講習でも，従来の2時間半を30分短縮

ためのアフターマーケット製品としては最適」で，「今後大きな市

して2時間とし，両者共通に実車指導（60分）にドライブレコーダー

場拡大が見込まれ」ています8）．

導入を決定したのが新しい改正点です6）．
特に期待される効果は，一時停止指示に対して理解を示さない

3．まとめ

機能進化：記録/分析から未然防止へ者に対して，映像で確認させることで効果を発揮する狙いがあるよKU－WIRF 活動2016を概観しました．各講演はドライブレコー

うです．この新制度導入で顕著な効果が出ると想定できます．大いダー活用で交通事故が如何に激減したか，行政，運輸事業者，交通に期待しましょう．

安全管理コンサルタント，損保企業，新技術開発技術者の視点で最

ここで，逆三角形の「止まれ」標識がある交差点での「一時停止」
実行各論を確認しましょう．必ず停止線で一旦停止し「1，2，3」と声を出してカウントします．それから徐行前進，合流する道の左右

新動向を紹介し，新しい幅広い活用が見えました．
KU－WIRF は交通事故激減を目指し今後も活動します．皆様のご理解 / ご支援をよろしくお願いします．

方向に接近中の車がいないことを直接確認してから発進します．特に目前の横断歩道に歩行者を現認すれば，必ず歩行者優先を厳守し

4．参考文献横断するまで待ちます．運転中はこれを繰り返し励行します．これ

1）JDRC（一般社団法人）ドライブレコーダー協議会，KU－WIRF

が事故を防ぐ有効な一時停止の方法です．
全バス805両にドライブレコーダーを装着し，事故削減している

神奈川大学，工学研究所，高安心超安全交通研究所，Drappli
2016ドライブレコーダーシンポジウム

講演資料集「交通事故の

東武バスセントラル社取締役社長相川氏の講演「安全対策の取組み

トラブルをなくせ．劇的に普及するドライブレコーダー活用の挑と成果」を頂きました．

戦」，日本大学理工学部，駿河台校舎1号館 CST ホール，2016－12

東武バスは年間の総走行距離3900万 km（2015），走行10万 km 当－13．

たり事故発生件数は0.833（2008）－0.649（2015）と毎年減少してい

2）事業用自動車調査報告書〔特別重要調査対象事故〕貸切りバスのます7）．ドライブレコーダーは路線バスに原則6台のカメラ（前方用，転落事故（長野県北佐久郡軽井沢町）平成29年6月29日，国土交通

スピードメータ用，車内前方用及び車内中～後方用ドームカメラ，

省自動車局 事業用自動車事故調査委員会，（公益財団法人）交通

左側方用：左ミラーステー，右側方用：右ミラーステー），貸切り

事故総合分析センター，http://www.mlit.go.jp/common/001191587.pdf．

バスは5台のカメラを装着しています．特徴はスピードメータ用カ3）貸切りバスのドライブレコーダーの映像を活用した指導・監督

メラで，運転士現認車速を直接常時記録しています．
相川氏は導入効果を「ドラレコ映像は個人情報保護の処理を加

マニュアル
検討会

平成29年3月

自動車運送事業に係る交通事故対策

国土交通省自動車局安全政策課

えた上で，事故内容に応じて DVD に編集し，全運転士を対象としcommon/001211423.pdf．

た教育においても活用しております．『百聞は一見に如かず』の諺4）㈱日本交通事故鑑識研究所

どおり，他人事ではない『事実』のインパクトは非常に大きく，職場ごとの安全風土の定着に大きく貢献しています．」と説明，開発に関わった著者らに手応えが伝わるメッセージでした．
最後の講演は山田貴範氏（豊田通商株式会社化学品・エレクト
ロニクス本部次世代モビリティ事業推進部テレマティクス事業グ
ループ課長代理）の「V2X（車車間・路車間・歩車間通信システム）

プログラム

http://www.mlit.go.jp/

ドライブレコーダー映像活用支援

交通死傷事故ゼロへの挑戦，http://www.nikkouken.

com/trainings/dr－app/．
5）テレマティクス Wikipedia：ウィキペディア

https://ja.wikipedia.

org/wiki/
6）政府広報オンライン

暮らしに役立つ情報

3月12日スタート，

改正道路交通法の主なポイント（その2）運転免許を持つ75歳以の普及にむけて」でした．

上の方へ．認知機能の状況に応じ診断や講習の機会が増えます．

“V2X”とは，車と車（V2V），路側機（V2I: Vehicle to Infrastructure），

https://www.gov－online.go.jp/useful/article/201702/2.html

歩行者（V2P: Vehicle to Pedestrian）が直接通信することで，ドライ
バーの安全運転を支援するシステムと言う意味です．車（V）と色々なもの（X）がつながるという意味で“V2X”と呼びます．
山田氏は交通事故実態（2014）から，「追突事故（36％）の次に車同士の出合頭事故（25％）が多い．『追突はカメラ，レーダー等の

7）乗合バス事故実態

自動車運送事業に係る交通事故対策検討会

報告書（平成28年度），［第1分冊］事業用自動車の交通事故統計（平成27年版）p.38－53，国土交通省自動車局安全政策課
8）堤坂康博安全支援システムと ITS 通信の役割

54巻（2015）11号，p.845－848

計測と制御

117

一次卓越周期における地震動増幅率の簡便評価法
張

海仲＊

齊藤

隆典＊＊ 趙衍剛＊＊＊

Simple Calculation Method of Seismic Motion Ampliﬁcation Ratio Corresponding to Fundamental period
Haizhong ZHANG＊

Takasuke SAITO＊＊

Yan－Gang ZHAO＊＊＊

ここで，m は層番号，ρm は第 m 層の密度，Gm0は第 m 層のせん断弾

1．はじめに2000年の改正建築基準法に導入された限界耐力計算法では，一次卓越周期とそれに対する増幅率をパラメータとして，表層地盤による地震動の増幅効果を評価する簡便法が採用された［1］．また，一次卓越周期における地震動増幅率 Gs1を評価するのは，多層からな性係数，hm は第 m 層の減衰定数，i は虚数単位である．am は m 層と m＋1層地盤のインピーダンス比と表し，次式で定義する．
am =

ρ mVm
ρ m+1Vm+1⑵

る表層地盤を等価1層地盤に置き換え，等価1層地盤の増幅率 Gs1を式⑴から3層地盤の一次卓越周期における地震動増幅率 Gs1の計算用いて評価する［1］．しかしながら，林ら［2］は，表層多層地盤を1層式を近似的に次式のように提案する．

地盤に近似することで増幅率 Gs1の算定では，地盤構造が複雑な場
合に増幅率の計算精度が良くない事を指摘した．そこで，本論文では，成層地盤の一次卓越周期における地震動増幅率 Gs1に着目し，新たに簡便な計算法を提案する事を目的とする．

Gs1 =

1

πT
πT
πT
πT
a2 a1 sin 1 cos 2 + cos 1 sin 2 + 1.57heq
2T0
2T0
2T0
2T0

⑶

ここで，heq は二層地盤の等価減衰定数であり，文献4）を参考にして，計算される．

2．3層地盤の地震動増幅率 Gs1
限界耐力計算法では，多層地盤の増幅率 Gs1を評価するには，表3．多層地盤の地震動増幅率 Gs1

層多層地盤を等価1層地盤に置き換えしたモデルを用いる．等価1層

本研究では，インピーダンスが大きく変化する地層を平均計算

地盤のせん断波速度と密度は，層厚で重み付けた各層のせん断波速することを避けるため，図1に示すような多層地盤に対して，表層度と密度を平均して算出されるため，表層地盤のインピーダンスが地盤インピーダンスのコントラストが一番大きい層境界で表層多層

不均一になるに従い，平均による増幅率 Gs1の計算誤差が大きくな

地盤を2層に近似する．等価2層地盤のせん断波速度，Ve1，Ve2と密度ることが容易に想像される．本研究では，インピーダンスが大きくρe1，ρe2は平均で計算される．そして，等価2層地盤と工学的基盤か変化する地層を平均計算することを避けるため，表層地盤インピー

らなる3層地盤の増幅率 Gs1が提案式⑶を用いて計算できる．

ダンスのコントラストが一番大きい層境界で表層多層地盤を2層地

多層地盤に適用可能な増幅率 Gs1の計算法について，その実地盤盤に等価する．また，等価した表層2層地盤と工学的基盤からなる3への適用性を確認するため，強震観測網から任意の68箇所の多層地

層地盤について，3層地盤の増幅率 Gs1の計算式を用いて評価する．

盤 を 選 択 し て， 検 討 を 行 う． 選 択 し た68箇 所 の 地 盤 に つ い て，本章では，まず，3層地盤の増幅率 Gs1計算式を提案する．

SHAKE による初期一次卓越周期は0.05s から1.72s となる．

3層地盤の一次卓越周期における増幅率 Gs1を求めるため，地盤伝

提案法と一次元波動理論（ここで，SHAKE プログラムを使う）

達関数を求める必要がある．一次元成層地盤の運動方程式により，による結果の比較を図2に示す．提案法による結果の平均誤差がわ

地盤伝達関数は次のように表せる．
H 2 (ω ) =1(cosC1 cosC2 - a1 sinC1 sinC2 ) + i (a1a2 sinC1 cosC2 + a2 cosC1 sinC2 )

ここで，
π Tm
Cm =
2T 1 + 2ihm

Tm =

4H m
Vm

T=

2π
ω

⑴

ρ1

V1

H1

ρk

Vk

Hk

ρk+1 Vk+1 Hk+1

ρe1

大学院生 建築学科
Graduate (D.C.), Dept. of Architecture＊＊
助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture＊＊＊
教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture

ρn

Vn

Hn

ρB

VB

HB

He1

Ve2

He2

Smallest ai
ρe2

＊

Ve1

BedrockFig. 1 Illustration of the concept of replacing a multi－layer soil proﬁle on
bedrock by an equivalent two－layer soil proﬁle.

118

14

0
Gs1

GL(m)

1

Estimated Gs

6

-10
Clay
-15

4

-20

2

-25

0

2

4

6
8
10
Gs from SHAKE

-10

Clay

8

0

Sand

-5

1:1
+/-20%

10

12

14

GL(m)

12

0
Sand

-30

Clay

-20

Sand

-30

Sand

Bedrock

Bedrock

-40

0

200

400

-50

600

0

V (m/s)1

Fig. 2 Veriﬁcation of proposed method of Gs1 for multi－layer soil proﬁles(a) Site-1

on bedrock

200
400
V (m/s)600(b) Site-2

Fig. 3 Shear wave velocity of multi－layer soil proﬁles on bedrock used for analysis
ずか5.7％程度であり，提案法と一次元波動理論による結果がよく2500対応することが分かる．分析した地盤の94％について，提案法によ2000

る計算誤差が20％を超えない範囲に収まった．

1500

Sa(gal)4．提案法の限界耐力設計法への適用性の検討

Result by the Code method
Result by method of INOUE
Result by proposal
Results by SHAKE

1000

増幅率 Gs1の提案法の限界耐力設計法への適用性を確認するため，

500

提案法を用いて地表面での加速度応答スペクトルを計算する．また，0計算した結果を SHAKE による結果と比較する．解析に用いた地盤

T2
0

T1=0.21s0.51モデルは図3にそれら地盤の S 波速度と土質特性を示す．土の非線
2箇所の地盤を解析することより，各層の有効せん断歪が1％以

1400
1200

Gs1提案法を用いて算出した地表面加速度応答スペクトルと SHAKE

図4に重ねて示す．これらの方法による一次卓越周期における応答

600
400
200
0

スペクトルを提案法による結果と比較することにより，いずれの地盤に対しても，提案法の方がより精度よくなることが分かる．

T2

0

T1=1.06s

1

多層地盤の一次卓越周期における地震動増幅率 Gs1の計算法を提⑴

2

3

Period T (s)45(b) Site-2

5．まとめ
案した．以下に，本研究で得られた知見を示す．

3

Result by the Code method
Result by method of INOUE
Result by proposal
Results by SHAKE

1000
800

Sa(gal)告示法［1］，井上ら［3］の方法による地表面加速度応答スペクトルも

2.5

1600

下となっており，等価線形法の適用範囲以内になっている．増幅率

SHAKE による結果は概ね対応することが分かる．

2(a) Site-1

形特性は文献［4］に示した曲線を用いる．

による結果の比較を図4に示す．Site－1と Site－2について，提案法と1.5
Period T (s)Fig. 4 Comparison of free ﬁeld acceleration response spectrum of themulti－layer soil proﬁles calculated by different methods

表層2層地盤と工学的基盤からなる3層地盤の伝達関数を誘導し，それに基づいて，3層地盤の一次卓越周期に対する地震動

参考文献

増幅率 Gs1の計算式を提案した．

［1］告示1457，2007年改訂⑵ 多層地盤の増幅率 Gs1を評価するため，多層地盤を3層地盤に［2］林康裕，森井雄史，鬼丸貞友，吉川正隆，限界耐力設計法にお近似し，3層地盤の増幅率 Gs1計算式を用いて評価する方法をける地盤増幅係数評価に関する研究，日本建築学会構造論文集，

提案した．また，68箇所の地盤を解析することで，提案法の実
地盤への適用性について確認した．
⑶

567号，pp.41－46，2003.1［3］井上和歌子，林康裕，新井洋，中井正一，飯場正紀，表層地盤

多層地盤の増幅率 Gs1の提案法について，限界耐力設計法へのによる地震動増幅率評価法に関する研究，日本建築学会技術報告

適用性を確認するため，提案法を用いて，2箇所地盤の地表面

集，32号，pp.107－112，2010.2

加速度応答スペクトルを算出した．また，SHAKE による結果と比較，検討を行い，この適用性を確認した．

［4］古山田耕司，宮本裕司，三浦賢治，多地点での原位置採取試料から評価した表層地盤の非線形特性，第38回地盤工学会研究発表
会，pp.2077－2078，2003.7

119“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⑵”
松本

太1・池原

飛之2・田邉

豊和3・片岡利介4・大坂武男5・長澤浩6・持田

由幸7・入井友海太8“Development of Novel Battery towards New Low Carbon Energy Society (2)”Futoshi MATSUMOTO1・Takayuki IKEHARA2・Toyokazu TANABE3・Toshiyuki KATAOKA4・Takeo OHSAKA5・
Hiroshi NAGASAWA6・Yoshiyuki MOCHIDA7・Yuuta IRII8

1．緒言
本プロジェクトでは，学内外の電池に関する専門家を機能的に集約し，次世代のエネルギー社会に対応した新型電池に関する研究を行っている．本プロジェクトの特徴は，積極的に企業との研究を進めることで，双方の専門性を生かした研究開発である．このような状況の中で，平成29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」フェーズ A，“高速クロノポテンショグラムを用いたリチウム二次電池劣化度の機械学習的評価法の開発”，
フェーズ B，“電極の三次元化やリチウムイオンドーピング技術に向けた連続レーザー穿孔装置の開発”の研究を精力的に行ってきている．
2．研究結果紹介
本文ではその中の，“電極の三次元化やリチウムイオンドーピン
グ技術に向けた連続レーザ穿孔装置の開発”において，得られた2件の結果を簡単に報告する．
2.1

穴あき集電箔を用いたリチウムイオンプレドープの促進

Fig. 1 (A) Dependence of the number of doped electrode in the graphite/

リチウムイオンキャパシタ（LIC）においては炭素系負極へのporous Cu current collector (average pore diameter: 20μm) anodes,

Li＋イオンプレドープにより負極の電位を下げることで正極との電,which were laminated, after pre－doping reaction for 20（○ , ●）位差が大きくなり，より高電圧かつ高エネルギーな蓄電デバイスと40（△ , ▲）and 60（□）h on the reaction temperature. The open-

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：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：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
5：客員教授 神奈川大学工学研究所
Visiting Professor, Research Institute for Engineering, Kanagawa
University
6：客員教授 神奈川大学工学研究所
Visiting Professor, Research Institute for Engineering, Kanagawa
University
7：客員研究員 神奈川大学工学研究所
Visiting Researcher, Research Institute for Engineering, Kanagawa
University
8：客員研究員 神奈川大学工学研究所
Visiting Researcher, Research Institute for Engineering, Kanagawa
University

ing rates of pore on the Cu current collectors are 1（○ , △ , □）and 4（● , ▲）％ .(B）：a discharge curve of pre－doped graphite/porous Cu current collector（1％ opening rate, 40 h pre－doping reaction) electrode at 8th from Li metal at 65℃ . (C) and (D): The
number of doped electrode vs. reaction time for the opening rate of1（C) and 4 (D) ％ at 30（●）, 50（○）and 65（▲）℃ in the caseof (C), and 30（●）, 40（○）and 50（▲）℃ in the case of (D).
なっている．LIC の作製には負極への Li＋プレドープが必要となる．
プレドープにおいては穴あき集電体を用いた垂直ドープ法が用いられている．我々は，レーザーを用いて細孔を規則的に空ける穴あき集電箔の作製方法を開発した．これらの開口条件で作製した穴あき
集電箔を用いて Li＋イオンのプレドープ反応速度を比較し，穴あき
集電箔の有効性について検討を行った．Cu 集電箔には，厚さ10μm，
幅220mm のリチウム二次電池用 Cu 集電箔を用いた．Cu 集電箔の100mm×150mm の範囲に開口率1，2.5，4％，開口径 3－50μm の大きさの穴をあけた．穴あき Cu 集電箔の表面に200μm ギャップのドクターブレードを用いて Graphite（Gra）スラリーを塗布した．

120の層を，もう一方の片面に 活 性 炭（AC） の 層 をAC side形成させたハイブリッド
電極において，高電流密度での放電においては高出力特性を有する AC が放電反応において機能し，放電反応の途中におFig. 2 (A) Micrographs of graphite/porous Cu current collector electrodes(average pore diameter: 350μm, opening rate 0.5％) pre－doped for
40 h at 25℃. Schematic descriptions of (B) pore design on the Cu
current collector and (C) cell design in the laminated cell.

いて高容量を有する Li-

LiFePO4 side

CoO2などの材料から AC側へエネルギー移動が起
こり，このハイブリッド
正極材料は高エネルギー密度と高出力密度の両方塗布された集電箔を真空乾燥機によって80℃で1時間乾燥させた．

の要求を満たすことがで同様に裏面にもスラリーを塗布し，真空乾燥を行った．

きると考えた．この電極反応温度とドープ速度との関係を明らかにするために，25からFig. 3 SEM images of LiFePO4/AC cathodes.

に必要な因子は，エネル

65℃の反応温度においてプレドープ反応速度を評価した（Fig. 1）．

ギー移動（電子移動）に伴って Li＋イオンも AC 層から LiCoO2など

反応温度を上げるとドープする枚数が増えていることからドープ速の層に移動しなければならず，集電箔に穴があいていることが必要

度が大きくなっていることが分かる（A）．65℃の高温度でのプレである．我々はこれまでに，ピコ秒レーザーを用いて開口率1－

ドープ反応（B）においても，電気化学的にフル充電した Gra 電極の10％，開口径 5－20μm の穴あき集電箔が作製できることを報告し放電曲線と同様な3つの平坦部が観察される曲線になっており，高ている．本研究では，LIB 正極材料/AC ハイブリッド正極に直接穴い温度での反応も問題なく Li＋イオンのドープができていることがを開け（Fig. 3），エネルギー移動型のハイブリッド正極の出力特性（A）の結果から反応速度を求めるために，開口確認できる．Fig. 1－を検討することによって，エネルギー移動型の機構によってどれほ

率1および4％について各反応温度で反応時間に対するドープできた

ど高エネルギー密度と高出力密度の両方の要求を満たす正極が作製（C）および（D）に示す．こ
電極の枚数をプロットした結果を Fig. 1－

できるかについての基礎的検討を行うことを目的とした（Fig. 4）．

（C）の開れらのプロットの傾きがドープ速度を示している．Fig. 1－（B）％の LFP/AC
Fig. 5に平均開口径22μm，開口率0.5（A）および0

口率1％の場合においては，反応温度が高くなると反応速度も大き

ハイブリッド正極，片面塗工 LFP 電極（C）の急速放電/休止サイク

くなることが分かる．50℃の反応温度において開口率1％の場合の反応速度は，0.17枚（電極）/h であり，25℃の0.08枚（電極）/h の2（D）の開口率4％の場合には，反応温倍になっている．一方，Fig. 1－度に対する速度変化が非常に小さいことがわかる．このような開口率が大きな場合に，温度の上昇による反応の促進効果が少ないことを考えると，積層 Gra 電極におけるドープ反応は，細孔内のイオンの移動が律速段階であると結論できる．また，従来の方法で作成できる最小の開口径でドープ実験を行ったところ（Fig. 2），ドープは
1枚目の電極しか進まず，本研究で作製した数十マイクロメータの開口径がドープ速度を向上させる重要な因子であることが明らかと
なった．
2.2

穴あき集電箔を用いたエネルギー移動型新型電池の開発

近年，蓄電デバイスは，高エネルギー密度と高出力密度の両方の特性の向上が要求されている．しかしながら，既存のリチウムイ
オン二次電池（LIB）やキャパシタにおいては，LIB では，エネル
ギー密度は高いものの出力密度が低いという問題があり，電気二重層キャパシタ，リチウムイオンキャパシタでは，出力密度は高いもののエネルギー密度が低いという課題が残っている．エネルギー密度と出力密度の両方を向上させるために新たな材料の開発が試みられているが，これまでのところ両方の要求を満たす材料は開発されていない．我々はピコ秒レーザーを用いた穴あき技術を確立したた
め，次に，穴あきアルミニウム（Al）集電箔の片面に LiCoO2など

Fig. 4 Schematic drawing of discharge/open circuit process of LFP/AC
hybrid cathode.

121

ほとんど行われていない．少ない中で，我々と同様の考えに基づき
LIB と電気二重層キャパシタとの正極集電体を互いに接続するとともに，LIB と電気二重層キャパシタとの負極集電体を互いに接続するようにした蓄電デバイスが提案しているが，この場合，互いに接続された電極間における電位のずれを解消することが困難であることから，LIB や電気二重層キャパシタの過放電や過充電を招いてしまう恐れがある．また，1つの集電体に対して活性炭等を含む合材と LiCoO2等を含む合材とを二層塗工する，あるいは1つの集電体に対して活性炭と LiCoO2とを混合した合材を塗工するようにした蓄電デバイスが考えられるが，LiCoO2と AC が接触していると LiCoO2の電子伝導性の低さによって，AC の高出力特性が発揮できな
くなる．よって，本研究で提案した，集電体の片面ずつに LiCoO2と AC 層を設けることは非常に有効な方法であると考える．また，Fig. 5 Discharge curves of LFP/AC electrodes with 0.5 (A) and 0 ％ (B) of
the opening rate of hole and 22μm of average hole diameter, and

LiCoO2などの LIB の高容量正極から AC へのエネルギー移動は，Li＋イオンの AC 側から LiCoO2などの LIB の高容量正極への移動を必was要とすることから，電極に微細な穴が空いていることは必須条件でrepeated by 7 times and then the cells were ﬁnally discharged at 0.1

ある．レーザーで穴を開ける方法により，従来の方法では到達でき

C, and the open circuit time（5 min) was inserted between dis-

なかった数ミクロンの径を有する穴のデザインが可能になり，デザcharge processes. (D) Total discharge capacity observed after 7

インによってはリチウムイオンの拡散がそれほど阻害されない構造

times－discharge/open circuit processes vs. the discharge rate.

をこれらの電極を用いて実現できることが明らかとなった．これら●：LFP/AC electrode with 0.5 ％ of the opening rate, ▲：LFP/の研究を進め，穴空きの有効性を示すことによって，将来的には穴AC electrode with 0 ％ of the opening rate, ■：LFP electrode.

あき工程が電池作製の工程にインライン化することになると期待で

LFP electrode (C) at 20 C, where the discharge of 20 mAhg

－1

きる．
ルにおける放電曲線とレート特性（D）を示す．放電は，電極に固定された AC が示す容量（20mAhg－1）だけが取り出された後，放電

4．発表論文を止め，5min の一定時間を置くことで，電子とリチウムイオンの1．津田喬史，井波祐貴，中村亮介，安藤風馬，望月康正，郡司貴雄，

移動が起こる休止時間を取った．（A－C）では各正極において20C 放田邉豊和，金子信悟，板垣薫，杣直彦，松本太，積層型グラファ

電，休止を7回繰り返す放電過程を行っている．その後，すべてのイト/穴あき集電箔負極における集電箔上の開口条件および反応

容量を放電させるために0.1C で1回だけ放電を行った．5min の休止

温度と Li＋ イオンプレドープ速度との関係，Electrochemistry，85

時間を置いた場合，穴あき電極（A）では，7回の放電の繰り返しで100mAhg－1付近まで放電容量を取り出せたが，穴がない電極（B）では放電を繰り返しても放電容量を全く取り出せなかった．片面 LFP－1

塗工の電極（C）では，50mAhg 程度であった．すべての電極において，最後に0.1C で放電を行うと容量は（A，B）の場合120mAg－1付近．
(4) 186－194（2017）
2．津田喬史，安東信雄，郡司貴雄，田邉豊和，金子信悟，板垣薫，
杣直彦，中村奨，松本太，穴あき LiFePO4/活性炭ハイブリッド電極構造による LiFePO4正極の高出力化，Electrochemistry, 86 (1) 10－
18 (2018).

まで，（C）の場合150mAhg 付近であり，理論容量の近くまで容量

3．Takashi Tsuda, Nobuo Ando, Naoto Mitsuhashi, Toyokazu Tanabe, Kao-が到達できており，電極自体の性能の低下はほとんど無いことも確

ru Itagaki, Naohiko Soma, Susumu Nakamura, Narumi Hayashi, Futoshi－1

認した．急速放電を休止を挟んで7回繰り返す実験において，放電

Matsumoto, Fabrication of Porous Graphite Anodes with Pico－Secondに用いる電流値（放電レート）を変えて，最終的に到達する放電容

Pulse Laser and Enhancement of Pre－Doping of Li＋ Ions to Laminated

量を検討した実験結果を用いて，放電レートに対して到達放電容量

Graphite Anodes with Micrometre－Sized Holes Formed on the Porousをプロットした場合（D），穴あき電極において最も高い放電容量をGraphite Anodes, ECS Transactions, Electrochemical Society, Inc., 80

示しており，50C の条件で放電を繰り返しても0.1C の条件で放電(10) 1391－1397 (2017).

したときに得られる容量の83％の放電容量を保持している．片面
LFP 塗工の電極の結果とも優位な差が見られ，穴あき LFP/AC ハイ
ブリッド正極を用いる有効性が示された．
3．終わりに
これまでの LIB の出力特性の研究において，材料の開発は数多く行われているが，出力特性が高い正極は開発できていない状態であり，材料開発には高いハードルがある．一方で，電池内の構造を工夫することによって出力特性を改善しようとする研究はこれまで

122

振動騒音低減のための二段階設計
山崎

徹＊

三山

壮＊＊ 中村弘毅＊＊＊

田中

俊光＊＊＊＊ 石濱正男＊＊＊＊ 伊東圭昌＊＊＊＊＊ 菊地通＊＊＊＊＊＊

Two－Step Structural Design for Reducing Vibration and Noise on Machinery
Toru YAMAZAKI＊

Takeshi MIYAMA＊＊ Hiroki NAKAMURA＊＊＊ Toshimitsu TANAKA＊＊＊＊
Yoshiaki ITOH＊＊＊＊＊ Toru KIKUCHI＊＊＊＊＊＊

1．緒言
機械製品の静粛性は重要な製品価値であり，今後の更なるの電Masao ISHIHAMA＊＊＊＊

2．第一段階設計
図1の対象物を図中に数字で示す8個の要素からなる系と考え，動化などにより対処すべき周波数帯は高く，広くなってきている．

要素1と2への振動入力時の要素3と4の振動の低減を，解析 SEA と振動騒音問題の解決は共振回避を基本とするが，広帯域の問題には最適化を用いた第一段階設計で実施する．

工夫が必要となる．

本対象の SEA 基礎式は P＝ω LE であり，ωは角振動数，P は入いま例として，図1に示す両端単純支持はりの駆動点アクセレラ

力パワーベクトル，E は要素エネルギーベクトル，L は損失率マト

ンスを運動方程式に基づき算出した結果（EOM，細線）と無限系

リクスで，要素減衰と要素間伝達のパラメータで構成される．これ

はりの波動解析により算出した結果（Inﬁnite，太線）を考える．振らのパラメータを数式で評価する解析 SEA では，パラメータに含動騒音の低減はピーク値を下げることであり，そのためには“ピーまれる板厚などを設計変数に，目的関数を要素3と4の要素エネル

クを下げる・ピーク周波数を移動させる”という考えと，“全体的ギーとし，その最小化最適問題を容易に解くことができる．

に下げる（平均を下げる）”という考えがあり得る［1］．共振回避は板厚を設計変数とした最適化の結果は，要素5から8は薄く，要素前者の考えに属し，固有振動数や減衰といった固有振動視点のもの

3と4は厚くするというものであった．この結果の振動低減効果を確

で，単一のピーク問題に有効である．後者の考えは，一自由度振動認するために，図3に，初期構造（Initial），最適化後の構造（1st系に基づく剛性コントロールや質量コントロールといった考えを含step）の FEM による要素3の応答比較を示す．Initial に比べ1st step

み，構造境界などによる反射の無い波動伝搬視点のもので，広帯域の応答は多くの振動数域で低減されていることが確認できる．しかの問題に有効と思われる．

しながら，40Hz や130Hz 近傍では増大されていることもわかる．

このような背景の下，著者らは，広帯域の振動騒音問題を対象に，伝搬視点と固有振動視点を組み合わせた二段階設計を考えてい［3］．第一段階設計（大局設計）は，平均的挙動に着目し主としる［2］て伝搬視点によるロバスト性の高い“素性のよい設計”を意図する．
第二段階設計（詳細設計）は，ピーク挙動に着目し主として固有振動視点によって低振動化のみならず，音質などを考慮したピークコ
ントロールを行う“味付け設計”を意図する．
ここでは，この二段階設計の実例として，簡易平板構造物（図2）を例に，第一段階設計に解析 SEA（解析式に基づく統計的エネル［4］［6］，第二段階設計に振動インテンシティ［5］の FEM 解ギー解析法）

析を用いることで，低振動化設計ができることを示す．

図1

両端単純支持はりの駆動点アクセレランスの算出例＊

教授 機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering＊＊
大学院（博士前期課程） 機械工学専攻
Graduate (M.C.), Dept. of Mechanical Engineering＊＊＊
助教 機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical 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＊＊＊＊＊＊
特別研究員 工学研究所
Researcher, Research Institute for Engineering

図2

対象平板構造物（8要素）

123

図3

対象平板構造物（8要素）

図5

SI の進行波成分

図6

第二段階設計な伝搬部のなかで効率的な変更箇所の特定，どの程度の構造変更が必要であるか，着目した周波数を挟むどの程度の帯域で振動低減が期待できるのかなど，今後，明らかにしていく．
4．結言
ここでは，広帯域の振動問題に対する低振動構造の二段階設計を紹介した．第一段階設計には解析 SEA を使用し，第二段階設計には振動インテンシティの FEM 解析を用いた．いずれの設計においても，流れを阻害する，流れを滞留させる，ということで振動を
図4

130Hz 付近の固有モード例（4Hz の違いで大きな違い）

3．第二段階設計低減できるといえる結果である．
参考文献

ここでは，第一段階設計で振動低減効果がなかった130Hz 付近を［1］山崎徹：日本機械学会設計工学・システム部門 No.16－168講習

対象に，振動インテンシティ（SI）に基づく第二段階設計を行う．

会，1DCAE 概 念 に 基 づ く も の づ く り 設 計 教 育（ 第 八 弾 ）：130Hz 近傍には複数の固有モードが存在し，わずか4Hz の違いで

1DCAE によるものづくりの革新，音振動設計の1DCAE（2016）

図4に示すように振動分布は大きく異なる．一方，SI 分布（減衰を［2］山崎徹，三山壮，中村弘毅，宮﨑敦子：モードと波動の両視点大きくしたとき）は，この振動数域では共通して，図5のように要による機械構造物の振動低減設計，自動車技術会論文集，Vol.47，

素5を横切り要素3と4に伝わる流れが主要となっている．そのため，

No.6，pp.1373－1379（2016）

この主要な流れを阻害するように図6に四角で示す箇所の板厚を初［3］三山壮，宮﨑敦子，中村弘毅，山崎徹：振動エネルギー流れの期状態に戻し，要素3と4へのエネルギー伝搬を抑制することを第二促進と抑制に基づく低振動構造設計，自動車技術会2017年春季大段階設計として考えた．

会学術講演会講演予稿集，20175061，pp.336－341（2017）

第二段階設計による振動低減効果を確認するため，前章と同様［4］山崎徹，黒田勝彦，固体音解析における解析 SEA パラメータに，FEM による要素3の応答（2nd step）を図3に示す．着目したの FEM に よ る 検 証， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 C 編，74巻744号，

130Hz 付近において振動の低減ができていること，その他の振動数

pp.1963－1970（2008）

域の多くで第一段階設計時の特性を悪化させていないことが分かる．ただし，180Hz 付近では悪化していることも分かる．
本報では，SI 分布に基づき部分的な構造変更を論じたが，主要［5］沼田臨，村上雄太，山崎徹：振動エネルギー流れを考慮した低騒音構造設計に向けた新たな指針の提案：日本機械学会論文集 C編，78巻788号，pp.1072－1084（2012）

124

多分岐ポリマー系ナノハイブリッド材料の開発と応用
横澤

勉＊ 池原

飛之＊ 山田保治＊＊ 花畑誠＊＊＊ 工藤宏人＊＊＊

Development and Application of Nano Hybrid Materials from Hyperbranched Polymers
Tsutomu YOKOZAWA＊

Takayuki IKEHARA＊ Yasuharu YAMADA＊＊ Makoto HANABATA＊＊

Hiroto KUDO＊＊＊

1．緒言
有機成分と無機成分をナノレベルで複合化した有機－無機ナノ
ハイブリッド材料の研究は様々な分野で注目されている．これまで（トリエトキシシリル）プロピルメタクリレート）とポにポリ（3－
リ（2－ビニルピリジン）（P2VP）とのブロック共重合体のゾル－ゲル反応を塩酸存在下で行うと，ブロック共重合体の組成比によって形状の異なるシリカが得られている［1］．一方，金らは直鎖状ポリエ
チレンイミン（LPEI）の結晶表面がテトラアルコキシシランからのシリカ化の触媒となることに注目し，同一分子量の LPEI から結晶条件を変えることによって得られる様々な構造の LPEI 結晶を転写して形状の異なるシリカを得ている［2，3］．また，開始剤存在下で5（N－アルキルアミノ）イソフタル酸ジエステル AB2モノマーの連鎖－
縮合重合を行うと，分子量と分子量分布および末端構造の制御されたハイパーブランチポリアミド（HBPA）が得られることも報告している［4］．そのため，HBPA と LPEI とのブロック共重合体（HBPA－b－LPEI）が合成できれば，疎水性の嵩高い HBPA 部分が存在する

Scheme 1. Synthesis of HBPA－b－LPEI via click reaction.

ため，水中と有機溶媒中でそれぞれ親水性の LPEI のホモポリマーの場合とは異なる自己組織体が形成され，形状の異なるシリカが得

2．結果と考察られると考えた．この複合シリカは HBPA が多数の空孔を持つこ

まず，AB2モノマーの連鎖縮合重合を行い，末端官能基化することから分子の吸着や透過の制御が可能で高性能分離材料として応用＝9100）を得た．
とでアルキン末端を有する HBPA 1（M（MALLS）
nが期待される．

次に，MOZ の開環重合を行った後にアジ化ナトリウムを作用させ昨年度までは臭化ベンジル部位を有する HBPA マクロ開始剤か＝4900）を得た．得られて，アジド末端の PMOZ 2（M（MALLS）
n

ら2－メチル－2－オキサゾリン（MOZ）の開環重合を行った後に加水

た1と2を用いて臭化銅（I）と配位子存在下でクリック反応を行っ

分 解 す る こ と で，HBPA－b－LPEI を 合 成 し て き た［5，6］． し か し，た．ホモポリマーの PMOZ が水に溶ける性質を利用し，粗生成物

HBPA マクロ開始剤を純度よく合成しないと MOZ の単独重合体もを少量の酢酸エチルに溶かし，水に加えて，減圧下で溶液中の酢酸

ブロック共重合体に含まれる問題点があった．そこで今年度は種々エチルを留去した際の析出物を回収して3a（組成比：PMOZ/HBPAの重合度の HBPA と LEPI のブロック共重合体を容易に合成するた＝35/65）を得た．次に，組成比の異なる3を合成するために，1（Mn

めに2つの成分のクリック反応を検討し，HBPA－b－LPEI の合成を（MALLS）＝8300）と2（M（MALLS）＝15000）のクリック反応を行n行った（Scheme 1）．

い，上記と同様の精製法を試みたが析出しなかったため，分取＊教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry＊＊
客員研究員 工学研究所
Guest Researcher, Research Institute for Engineering＊＊＊
客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering＊＊＊＊
准教授 関西大学工学部
Associate Professor, Faculty of Engineering, Kansai University

Figure 1. SEM images of self－assembled structure of 4a in H2O.

125

HPLC（溶離液：クロロホルム）によって精製して，3b（組成比：

脱離成分としてメタノールが生成するため，4b の凝集体がメタノー

PMOZ/HBPA＝64/36）を得た．

ルによって，徐々にほどけて球状のミセルができつつシリカ化が起

まず，3a を3M 塩酸によって加水分解し，LPEI とのブロック共重合体4a を得た．蒸留水を加えて加熱し，溶解後に氷を加えて急

こり，球状ミセルがつらなったようなネットワーク状のシリカが形成されたと思われる．

冷し，析出した固体を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察した．その結果，丸い穴が開いたような，塊状の構造体が観察された（Figure
1）
．

3．結論
クリック反応を利用して，HBPA と LPEI のそれぞれ長さの異なこれにテトラメトキシシラン（TMOS）を作用させて2時間撹拌

るブロック共重合体が容易に合成できるようになり，その自己組織

してシリカ化し，得られた固体の SEM 測定を行った結果，塊状の化とシリカ化が検討できるようになった．その結果，ほぼ同じ分子構造体であり，ナノ構造体は観察されなかった（Figure 2）．

量の HBPA セグメントに対し，分子量の低い LPEI セグメントを持
つブロック共重合体では，その自己組織体もシリカ複合体もナノ構
造体は観察できなかった．一方，分子量の高い LPEI セグメントを持つブロック共重合体では，その自己組織体は盤上のナノ構造体が，シリカ複合体は球状シリカが連なったネットワーク状のナノ構造体が観察できた．HBPA は結晶性がないことからナノ構造体は LPEIの結晶構造に基づいていると思われる．すなわち，疎水性の高い
HBPA を多く含むブロック共重合体では LPEI の結晶化を阻害，または結晶部位を包摂してナノ構造体が観察されなかったと思われFigure 2. SEM images of (a) silica ＠4a and (b) magniﬁed image from (a).

る．しかしながら，今回は水溶液中におけるブロック共重合体の自己組織化とシリカ化を検討したことから，もう少し HBPA も溶媒

続いて，PMOZ 鎖が長いブロック共重合体3b も同様に3M 塩酸和されて LPEI が結晶化できる溶媒を見出せば，このブロック共重

によって加水分解し，LPEI とのブロック共重合体4b とした．蒸留合体に特有な自己組織体とシリカ複合体を構築できるものと思われ水を加えて加熱し，溶解後に氷を加えて急冷し，析出した固体を走る．今後は HBPA を含むシリカ複合体の高性能分離材料としての査型電子顕微鏡（SEM）で観察した．その結果，LPEI に由来する応用を検討していく．

と思われる盤上の微細凝集構造物が見られた（Figure 3）．
参考文献［1］K. Zhang, L. Gao, and Y. Chen, Macromolecules 2008, 41, 1800－1807.
［2］R.－H. Jin and J.－J. Yuan, Chem. Commun. 2005, 1399－1401.
［3］R.－H. Jin and J.－J. Yuan, Macromol. Chem. Phys. 2005, 2160－2170.
［4］Y. Ohta, S. Fujii, A. Yokoyama, T. Furuyama, M. Uchiyama, and T.
Yokozawa, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5942－5945.
［5］Y. Ohta, K. Sakamoto, D. Inoue, M. Saito, R.－H. Jin, and T. Yokozawa,
Polym. Prepr. Jpn. 2015, 64, 1Pg007.
Figure 3. SEM images of self－assembled structure of 4b in H2O.

［6］柳田一樹，平成 27 年度神奈川大学工学部物質生命化学科卒業
論文 .

これに TMOS を作用させて2時間撹拌してシリカ化し，得られた固体の SEM 測定を行った結果，ネットワーク構造を有する塊状のシリカが観察された（Figure 4a）．さらに拡大して観察すると球状のシリカが連なってネットワークを形成しているように見えた（Figure 4b）．これは，TMOS を加えて加水分解縮合が進行すると，

Figure 4. SEM images of (a) silica ＠4b and (b) magniﬁed image from (a).

126

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

素添加反応を触媒する遷移金属含有酸化酵素の触媒活性点とそれを2014年4月より開始した本プロジェクト研究 では，再生可能エ

取り巻く環境に想を得て，酵素と同様な活性を有しながら，たんぱ

ネルギー創出反応の効率向上やグリーン化学合成の達成に資する

く質を主成分とする酵素よりも安定性に優れる人工的な触媒素子，（1）“革新的触媒技術”の確立を目指して，バイオマス資源の有用化学

すなわち“人工酵素”の構築を目指している．この目標達成のため，物質への転換反応に活性な触媒（2－5）や，炭化水素資源の環境調和型①酵素の触媒活性点において遷移金属イオンの支持体となっている

酸化プロセスに適用するための酵素模倣型錯体触媒や有機－無機ハ

アミノ酸残基群と同様な働きをする有機分子配位子の精密分子設計

イブリッド触媒（6，7）の開発を進めてきた．これまで開発してきた触に基づく酵素模倣型錯体触媒の開発，および②触媒活性点を固体担媒は，金属元素が持つ触媒性能を極限まで引き出すべく，金属触媒体に固定した有機－無機ハイブリッド触媒における，反応場の3次活性点およびその周辺構造がサブナノ～ナノスケールで精緻に設

元構造及び親・疎水性の制御を検討している．以下本稿では，錯体計・制御されたものや，天然の高性能触媒である酵素のエッセンス

化学を基盤とする酸化触媒の開発に関する2016年度の研究成果の概を取り入れた分子設計が施されたものであり，それらをベースに要を紹介する．

様々な機能を併せ持つ触媒デバイスの構築を目指している．
“革新的触媒技術”の研究は，将来にわたる持続的成長社会の発2．酵素模倣型錯体触媒展を図る上で必須な，安定的なエネルギー供給体制の構築と低炭素（a））を配位子と引地らは，本プロジェクト開始以前に TpR（図1

社会の実現を目指したグリーンイノベーションを推し進める上で重する Ni 錯体が有機過酸を酸化剤とするアルカン水酸化に触媒活性要な研究課題である．本プロジェクトにおいては，2014年度からを示し，錯体の分子構造と触媒特性の相関の解明，および反応中間2015年度にかけて，クリーンエネルギーソースである水素を，化石体の検出・同定に基づく反応機構の考察を行なってきた（8）．そこで燃料資源ではなくバイオマスから製造することを目的とした触媒の本プロジェクトにおいては，触媒活性の向上を目指して TpR 錯体と開発を実施してきた．

同様な分子構造を形成しつつ，電子的特性に摂動を加えられる ToM

一方で石油や天然ガス等の化石燃料資源は依然として重要なエ（図1（b））の適用を検討した．触媒前駆体の出発原料となる Ni（II）－

ネルギーソースならびに化学原料となっていることから，2014年度

クロロ錯体の分子構造を単結晶 X 線構造解析により明らかにしのプロジェクト開始以来，炭化水素類の化学変換効率の向上を図り

た（9）．この錯体に m－クロロ安息香酸イオン（mCBA）を反応させつつ，エネルギーの過剰消費や環境負荷物質排出を抑制した環境調－mCBA 錯 体 を 触 媒 前 駆 体 と し た 場 合，
る こ と に よ り 得 た Ni（II）

和型物質変換プロセスを構築するための触媒についての研究を継続

TpMe2を配位子とする Ni 錯体よりも大幅な反応初期速度の向上が認している．具体的には，きわめて温和な条件でも炭化水素類への酸められた．さらに4座キレート剤として機能するトリス（オキサゾ
リニルメチル）アミン TOAMe（図1（c））を配位子とするニッケル錯＊

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＊＊＊
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

体は，同様な骨格構造を持つトリス（ピリジルメチル）アミン TPA（図1（d））を配位子とする錯体よりも高活性であることを見出した．
これは ToM や TOAMe において金属に直接配位しているオキサゾリ
ニル基の高い電子供与能によるものと考えられ，オキサゾリン誘導
体がアルカン酸化に活性な錯体触媒の配位子として適用可能である
ことが明らかになった．
また本プロジェクトで検討してきた，酸素分子活性化能を有す
る Fe および Co 錯体（6）や，固定化 Fe 錯体触媒（7）では，酵素における金属配位基の一種であるイミダゾールを含むアニオン性二座キ（e））が用いられてきた．そこで LX を用いてレート配位子 LX（図1
種々の金属錯体を調製して触媒特性を精査してきた．その結果，

127

素酸化に伴って過酸化水素が生成し，この過酸化水素が Ti（IV）で活性化されることでアルケンへの酸素添加反応が進行する（1）ものの，アルコール酸化活性に比してアルケン酸化活性は極めて低いことが判明した．その原因は Au ナノ粒子に隣接する Ti（IV）が少な
いためであると考えられたが，担体調製時に Si に対する Ti（IV）前
駆体の仕込み比（物質量比）を増加させると，Si と Ti（IV）の安定な配位構造が異なるためにメソポーラスチタノシリケート自体が形成されなくなってしまうことが明らかとなった．そこで Au ナノ粒
子と錯体触媒活性点からなる触媒デバイスを設計した．2016年度は，
Au ナノ粒子固定に必須なチオール基と，アルキニル（－C≡CH）基を含むキレート配位子と担体の連結基となるアジド（－N3）基の双方で修飾したメソ多孔性シリカゲル担体を開発した．このチオー
ル基－アジド基修飾メソ多孔性シリカに対して先にキレート配位子（アルキニル含有ビス（ピリジルメチル）アミン）を固定した後にAu ナノ粒子の固定を行ったところ，固定されていた配位子が分解
図1．錯体触媒におけるキレート配位子
LPh を配位子とする Pd（II）－ヒドロキソ錯体がアルコール類の酸素酸（10）化反応に対して活性であることを明らかにした．

3．有機－無機ハイブリッド触媒してしまった．一方，Au ナノ粒子を固定した後に同じキレート配位子を固定することは可能であることが判明した．このキレート配位子に適切な遷移金属イオンを作用させることで，新規触媒デバイスの構築が期待される．
4．結言

上記の Tp 配位子におけるホウ素上のヒドリド基をアリル基に置

以上の通り，サブナノ～ナノスケールでの構造制御に基づく酸換した allyl－TpCF3を開発し，これを昨年度まで開発してきた有機－化触媒の開発が継続中である．2017年度以降も活性点の構造と触媒

無機ハイブリッド触媒における担体と同様の手法（7）で調製した，有特性の相関解明と，触媒活性の向上を目指した研究を推進していく

機チオール（－SH）基修飾メソ多孔性シリカゲル担体に固定するこ計画である．

R（II）塩を反応させとに成功した．この Tp 配位子固定化担体に Co
CF3ることにより得た固定化 Co 錯体触媒について，担体上に構築され

参考文献ている錯体種の構造を明らかにするために固体拡散反射 UV－vis ス（1）引地史郎，内藤周弌，上田渉，吉田曉弘，中澤順，S.T. Oya-

ペクトルを測定したところ，TpCF3配位子とシリカゲルの連結基とma，宮尾敏弘，赤間弘，星野真樹，神奈川大学工学研究所所報，

CF3

なっているチオール基修飾量や，Tp が連結されなかった残留チ
オール基の有無に応じて Co 中心の構造（配位数）が異なることが判明した．チオール基修飾量が少ない担体上では，主に4配位 Co 錯
体種が形成されていた．一方チオール基修飾量が多い場合には，チオール基の約3割に TpCF3が連結しておらず，この残留チオール基をアシル化した場合に生じる Co 錯体は5配位種に帰属されたのに対して，残留チオール基をアシル化した場合には5配位種と6配位 Co 錯
体種が共存していた．調製した触媒は tert－BuOOH を酸化剤とする
アルケンの酸化に対して活性であった．いずれの触媒を用いてもアリル位酸化が優先的に進行していた．Co 原子1個当たりの活性（触媒回転数；TON）は残留チオール基をアシル化処理したものの方が．
39，155－156（2016）（2）T. Nozawa, Y. Mizukoshi, A. Yoshida, S. Naito, Appl. Catal. B: Environ., 146, 221－226 (2014).
（3）T. Nozawa, A. Yoshida, S. Hikichi, S. Naito, Int. J. Hyd. Energy, 40,4129－4140 (2015).
（4）S. Naito, T. Nozawa, S. Hikichi, アメリカ電気化学会第229回年会 ,Z03－2135（招待講演）(2016年5月）．
（5）T. Nozawa, Y. Mizukoshi, A. Yoshida, S. Hikichi, S. Naito, Int. J. Hyd.
Energy, 42, 168－176 (2017).
（6）F. Oddon, Y. Chiba, J. Nakazawa, T. Ohta, T. Ogura, S. Hikichi, Angew.
Chem. Int. Ed., 54, 7336－7339 (2015).

高く，またチオール基修飾量が少ないものの方が高活性であった． （7）T. Tsuruta, T. Yamazaki, K. Watanabe, Y. Chiba, A. Yoshida, S. Naito, J.
II
CF3－ ブロモ 錯 体［Co（allyl－Tp）
また 担 体に固定して いな い Co
（II）

（Br）
］や CoBr2を液相均一系反応に供した場合よりも，固定化錯体（11）

触媒の方が高活性であった．本研究の結果は，錯体分子触媒を適切な条件で固定することで，触媒間での反応による失活が抑制できるとともに，担体表面の官能基の導入量やその状態に応じて触媒活性点構造を精密に制御することも可能であることを示している．
ところで前年度開発に成功した，チオール基修飾メソ多孔性チ
タノシリケート（Si の一部を Ti（IV）イオンに置換したシリカゲル）を担体とする Au ナノ粒子触媒は，Au 活性点でのアルコールの酸

Nakazawa, S. Hikichi, Chem. Lett., 44, 144－146 (2015).
（8）J. Nakazawa, S. Terada, M. Yamada, S. Hikichi, J. Am. Chem. Soc.,
135, 6010－6013 (2013).
（9）T. Takayama, J. Nakazawa, S. Hikichi, Acta Cryst., C72, 842－845(2016).
（10）K. Ando, J. Nakazawa, S. Hikichi, Eur. J. Inorg. Chem., 2016, 2603－
2608 (2016).
（11）A. Nakamizu, T. Kasai, J. Nakazawa, S. Hikichi, ACS Omega., 2,1025－1030 (2017).

128

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（3）
新中

新二＊

井上

成美＊＊ 大越昌幸＊＊ 野尻秀智＊＊

植田

博臣＊＊＊ 岩井和史＊＊＊ 中村

先男＊＊＊

Study on Surface modiﬁcation of Polycarbonate Windows for Vehicles
Shinji SHINNAKA＊ Narumi INOUE＊＊ Masayuki OKOSHI＊＊ Hidetoshi NOJIRI＊＊
Hiroomi UEDA＊＊＊ Kazufumi IWAI＊＊＊ Sakio NAKAMURA＊＊＊

1．緒言

2.2

シリコーン樹脂への真空紫外光の照射

地球温暖化防止のため，CO2を中心とする温室効果ガス削減の取厚さ3mm の透明 PC 基板（10×10cm2）に，プライマー層とシリり組みが続けられてきた．CO2全排出量の20％が自動車に代表されコーン樹脂の組み合わせを変えた試料1および2を作製した．各層のる車両からのものであり，燃費向上や車体の軽量化が切実なものと厚さはメーカーの推奨範囲とし，表1に示すように設定した．次いなっている．ハイブリッド電気自動車（HEV）やプラグインハイ

で，これらの試料に対し，波長157nm の F2レーザー，または波長

ブリッド（PHV），クリーンディーゼルなど，燃費向上や環境負荷

172nm の Xe エキシマランプを照射した．照射条件を表2に示す．

の低減に寄与する技術が開発され実用に供されてきたが，ここにき照射中は，試料表面付近が脱酸素雰囲気になるよう窒素ガスを導入て欧州を代表する国々が2040年までにガソリン車を撤廃し，無排出した．試料は XY ステージ上に設置し，ステージを一定速度で動か車両（ZEV）の販売を一定量義務付ける方針を打ち出した．これにすことにより試料表面全体が所望の積算エネルギーで照射されるよより従来の燃費規制の枠を大幅に超えたハードルが課せられることうにした．照射後の試料について，SiO2改質層の厚さ測定およびになった．我々は工学研究所のプロジェクトとして，車両窓の軽量テーバー摩耗試験（ASTM D1044）を実施した．

1）

化に取り組んできた ．無機ガラスをポリカーボネート樹脂（PC）に置き換えることを目的とし，樹脂の傷付きを防ぐための方法とし

3．実験結果および考察て，PC 上に塗布したシリコーン樹脂に光を照射し SiO2に改質する

3.1

技術を検討した2－4）．さらに，SiO2層に生ずるクラック等，本プロ

シリコーン樹脂の分光透過率

図1に，真空紫外領域における分光透過率の測定結果を示す．シセス固有の問題解決にも取り組んできたが5），シリコーン樹脂の種

リ コ ー ン 樹 脂 A は200nm 以 下 の 波 長 に お い て も 透 過 率 は 高 く，

類や光源の違いによる物性の差異については，これまで十分な知見

160nm 付近で透過率はゼロになった．これに対し，シリコーン樹脂がなかった．本報告では，シリコーン樹脂の光学物性および，光源B は190nm で透過率がほぼゼロになった．シリコーン樹脂 B には，

波長の SiO2改質層への影響について，新たに得られた知見を述べ

波長290nm の吸収が観察されたことから，フェニル基を基本構造とる．

した UV 吸収剤が添加されていると推定される．これに対し，合成
石英基板の吸収端はさらに短波長側に位置し，SiO2改質層も同様の

2．実験方法

特性を有するものと考えられる．以上のことから，F2レーザーの2.1

157nm においては，シリコーン樹脂 A，B ともに透過率がゼロであシリコーン樹脂の分光透過率測定

厚さ1mm，大きさ5×5cm2の合成石英基板（東ソー，ES 材）に，

表12種類のシリコーン樹脂を塗布した．シリコーン樹脂 A は UV 吸収

プライマー，シリコーン樹脂の膜厚剤を含まない組成のもので，シリコーン樹脂 B は UV 吸収剤を含み，

ヨᩱࡢ✀㢮

車両用途のハードコートとして市販されているものである．シリヨᩱ㸯

コーン樹脂が所定の厚みになるよう，塗布条件を調整した．次いで，
分光光度計（日本分光，VUV－2000）により，波長150～300nm に

ヨᩱ 2

おける分光透過率を測定した．このとき，石英基板の透過率を差し⭷✀⭷ཌ㸦µm㸧

ࣉࣛ࢖࣐࣮A

4ࢩࣜࢥ࣮ࣥᶞ⬡ A

4ࣉࣛ࢖࣐࣮B

3ࢩࣜࢥ࣮ࣥᶞ⬡ B

7引き，シリコーン樹脂膜のみの分光透過率を求めた．
表2＊

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

F2レーザーと，Xe エキシマランプの照射条件

㡯┠F2 ࣮ࣞࢨ࣮

Xe ࢚࢟ࢩ࣐ࣛࣥࣉ

Ἴ㛗

157 nm172 nmගᏊ࢚ࢿࣝࢠ࣮

14 mJ/cm /pulse

70 mJ/cm2/s

ࣃࣝࢫ࿘Ἴᩘ

10 Hz㐃⥆✚⟬࢚ࢿࣝࢠ࣮

2

2

1.5~9 J/cm

1.5~5.6 J/cm2

129
1200

ついて，50％以上の透過率を有する．すなわち，172nm の光は，シ1000

SiO2 thickness (nm)

るが，エキシマランプの172nm においては，シリコーン樹脂 A に
リコーン樹脂 A を透過し下地のプライマー層に到達する．プライ
マー層はアクリル樹脂であり，ここに光が到達すると構造の解離が起こる．特に，シリコーン樹脂とアクリル樹脂の界面を破壊すると，両者の密着性が著しく低下することとなる．以上のことから，シリコーン樹脂 B は，F2レーザー，エキシマランプ共に SiO2形成のた

800
600
400
Laser

200

めの改質光源として使用できるが，シリコーン樹脂 A の改質は，F20レーザーのみに限定される．シリコーン樹脂 A に，酸化亜鉛（ZnO）

Lamp

0

ナノ粒子を，2％または5％添加した場合の特性も図1中に示した．
図3

ZnO の添加濃度の増加に従い，吸収端が長波長側に移動する様子

2

4
6
Dosed energy (J/cm2)810

投入積算エネルギーに対する SiO2改質層の厚みが認められた．このように，172nm を光源波長とするためには，
UV 吸収剤を添加するのが，密着性保持の観点で有効であると考えられる．以上のように，吸収端や光源波長を適切に選ぶことにより，
図2に示すように SiO2改質層を傾斜組成化することができる
3.2 レーザーとエキシマランプによる SiO2改質層の物性比較
図3は，投入積算エネルギーに対する SiO2改質層の厚みを示したグラフである．F2レーザーと Xe エキシマランプの両プロットは，ほぼ同じ曲線上に描かれており，両者に差異はないものと考えられる．図4は，1000cycle におけるテーバー摩耗試験の結果である．投入エネルギーの増加とともに，デルタヘイズ（ΔH）の値は小さくなっている．Δ H が小さいほど，優れた耐摩耗性を示す．自動車の運転視界に関わる窓に使用する場合は，Δ H1000≦2％が求められる

図4

1000cycle におけるテーバー摩耗試験の結果が，レーザー，ランプともに2J/cm2以上の照射により，達成できる数値である．従って，レーザーとランプによる SiO2改質層の物性100Transmittance (%)

4．結言

Synthetic quarts

EV 等の次世代の自動車に使用する，軽量な PC 樹脂製窓の開発において，表面保護膜として使用するシリコーン樹脂および，そのSilicone A

80

表面の SiO2改質層の形成方法として，F2レーザーと Xe エキシマラ

Silicone A+ZnO 2%60

ンプのいずれも使用できることを明らかにした．生産性や窓の形状

Silicone A+ZnO 5%を考慮し，照射に適した光源を選定することができる．

40

謝辞
す．

150

170

190

210

Optimal condition

図1

本研究は JSPS 科研費16K06754の助成を受けてなされたものでSilicone B

200

的な違いはほとんどないものと考えられる．

230 250 270 290
Wavelength (nm)

310

330

350

参考文献
［1］新中新二他，神奈川大学工学研究所所報，38，79（2015）．
［2］Y. Nojima, M. Okoshi, H. Nojiri, and N. Inoue: Jpn. J. Appl. Phys. 49,
072703 (2010).

真空紫外領域におけるシリコーン樹脂の分光透過率［3］大越昌幸，電気学会論文誌 C 135，1071（2015）．
［4］K. Iwai, S. Honda, Y. Nojima, M. Okoshi, N. Inoue, and H. Nojiri,

SiO2ᨵ㉁ᒙ

◳䛥

SiO2

ప㏱㐣⋡

῝䛥

図2

㧗㏱㐣⋡

䝅䝸䝁䞊䞁ᶞ⬡SiOR

䝅䝸䝁䞊䞁ᶞ⬡

䝥䝷䜲䝬䞊

䝥䝷䜲䝬䞊

ప㏱㐣⋡

㧗㏱㐣⋡

Proc. 79th Laser Materials Processing Conf., 133 (2013).
［5］H. Nojiri and M. Okoshi, Jpn. J. Appl. Phys. 55, 122701 (2016).

SiOR

2種類の傾斜組成における模式的な組成プロファイル

130

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＊

林

晃生＊＊ Sangkee Min＊＊＊Study on Generation of Advanced Surfaces by Means of Ultra－Precision Machining Processes
Yohichi NAKAO＊ Akio HAYASHI＊＊ Sangkee MIN＊＊＊

1．研究背景超精密加工分野における代表的な加工が単結晶ダイヤモンド工
具による切削および研削加工である．本加工は，従来より，各種光学部品の創成に使用されてきているが，近年では精密なマイクロ部
品の創成に対する需要が高まってきている．具体的には，航空機，
先端医療分野，また，乗用車の自動走行システムの開発が活発になるとともに，当該分野に使用される各種センサや光学部品の加工にも超精密切削加工の重要性が高まってきている．
超精密切削加工は，一般的な工作機械よりも高精度の超精密工作機械が使用される．特に，マイクロ部品の創成には，超精密工作
機械用テーブルの運動精度の向上が望まれており，その要求精度は数十 nm になっている．
そこで，超精密工作機械用テーブルの運動の真直度を向上させる制御システムの開発を進めた．従来，運動の真直度の制御を行っ

図1

ウォータドライブステージの姿勢制御システム［1］た研究は皆無であり，その方法も確立されていなかった．また，本プロジェクト研究では，単結晶ダイヤモンドバイトにより，従来から加工対象であった主要材料ではなく，適用が難しいとされている数種類の難削材料に対して，鏡面加工方法の開発を試みている．
本稿では，これらの研究のうち，これまでの研究で開発したウォータドライブステージの運動の真直度制御，すなわち，姿勢制
御と送り方向に垂直な変位制御について述べる．
2．プロジェクト研究の実施状況
超精密工作機械に対する要求加工精度は，サブミクロンからナノメートルオーダに達している．このため，工作機械にも同レベルの変位制御が必要になりつつある．本研究では，これまでに開発したウォータドライブステージと水静圧スピンドルに対して，静圧軸受に制御機構を具備させることによる高機能化を実現した．
2.1

ウォータドライブステージの姿勢および真直度制御系の開発

昨年までの研究で図1に示すウォータドライブステージに対して，
ピッチング等の姿勢並びに送り方向に垂直方向の変位（以下，垂直変位と記す）の同時制御系を開発した．これまでの研究では，テー＊教授 機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering＊＊
助教 機械工学科（現 金沢工業大学機械工学科講師）
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering＊＊＊
客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering

図2

送り動作中のウォータドライブステージの姿勢制御性能

131

ブルに送り動作を与えない条件下における姿勢と垂直変位の制御にることを確認した．

成功していた．今年度は，テーブルに送り動作を与えた場合の姿勢

2.2

水静圧スピンドルの微小変位制御系の開発と垂直変位の制御系を開発し，その制御性能を実験により検討した．

次に水静圧スピンドルの変位制御に関する研究成果を示す．昨

さらに，送り動作中のテーブルに対して，外部荷重をステップ状に年度までの研究では，図4に示す水静圧スピンドルに対して，外部与えた場合の制御性能についても実験によって調べた．

に設けた流量制御弁による流量制御により，水静圧軸受の変位

［2］，
［3］，
［4］

を示す．図2は送り動作中のテーブルの姿

フィードバック制御系を開発した．これまでに軸受剛性の無限大化

勢変化を示す．これによれば，開発した制御系を用いない場合，1.0に加え，静的な性能評価によって，10nm の位置決め分解能を実現

×10 deg. 程度の姿勢誤差が発生している．これに対して，開発しした．今回，外部負荷荷重に対する制御性能や時間とともに変化すた制御系を組み込むことにより，図2（b）に示すように姿勢誤差は，る目標値に対する制御性能の評価を行った．

以下に実験結果－3

0.4×10－3deg. 程度にまで減少させることに成功している．

図5はステップ状に変化する1N の外部荷重を与えたときの制御同様にして，垂直変位についても制御性能の評価を行った．図3

応答を示す［5］．これによれば，加えられた外部荷重によって，一旦，（a）に示す結果によれば，開発した制御系を用いない場合，0.21μm

20nm 程度の軸変位が発生しているが，開発した制御系によって0.1程度の垂直変位誤差が発生している．これに対して，開発した制御

秒の後には，初期の状態が維持されることが確認できる．

系を組み込むことにより，図3（b）に示すように誤差は，75nm 程度にまで減少しており，開発した制御系をウォータドライブステージの制御系に組み込むことにより，大きな加工精度の向上が期待でき

図5開発した制御系を使用しない場合

ステップ状の外部負荷に対する制御応答

3．まとめ
本研究プロジェクトでは，超精密加工による高品位表面の創成を目指して，超精密工作機械用の高度機械要素技術の開発と従来材料からの代替が期待される新材料に対する超精密加工の研究を行ってきた．これまでの研究成果により論文賞を受賞するとともに，産業界との連携にも繋がりつつある．
参考文献［1］中尾，林，S. Min，神奈川大学工学研究所所報39号，159.
開発した制御系を使用した場合
図3

送り動作中のウォータドライブステージの垂直変位制御性能［2］S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao, Trial study on pitching and vertical displacement control of water driven stage, Proceedings of ICPE2016(Hamamatsu, 2016. 11).
［3］S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao, Measurement of vertical displacement of water driven stage for pitching control during feed motion,
Proceedings of 31th ASPE Annual Meeting (Portland, 2016.10).
［4］柴田悟史，林晃生，中尾陽一，ウォータドライブステージの姿
勢制御の試み－第二報送り動作時におけるピッチングと上下方向の変位制御－，日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会論文集（2017.3）．
［5］Y. Yamada, A. Hayashi and Y. Nakao, Design of positioning control
system of opposed pad water hydrostatic thrust bearings, Proceedings of

図4

静圧軸受の微小変位制御システム

31th ASPE Annual Meeting (Portland, 2016.10).

132

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースのクリアランスとモルタル強度が力学性能に及ぼす影響
小谷野

一尚＊ 岩田衛＊＊ 荏本孝久＊＊ 緑川

光正＊＊＊ 中込忠男＊＊＊＊ 大熊武司＊＊＊＊＊

Effect of Clearance and Mortar Strength of
the Buckling－Restrained Brace Using Steel Mortar Planks on Structural Performance
Kazuhisa KOYANO＊

Mamoru IWATA＊＊ Takahisa ENOMOTO＊＊ Mitsumasa MIDORIKAWA＊＊＊
Tadao NAKAGOMI＊＊＊＊ Takeshi OHKUMA＊＊＊＊＊

1．序，ω＝900（R ＞6））を合わせて図1に示す．R を大きくすることで，≤6）鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース（以下，BRBSM: Buck-ωの下限値は大きくなっている．また，同じ R においても終局状態

ling－Restrained Brace Using Steel Mortar Planks）は，既往の実験結果

は局部変形および引張破断が混在し，ωは大小ばらつきがある．

により，拘束指標 R（＝PE/Py，PE：拘束材のオイラー座屈荷重［1，2］，

2）終局状態

Py：芯材の降伏荷重）を大きくすることで，エネルギー吸収性能を

終局状態は，耐力が最大耐力の80％まで低下，または引張破断表す累積塑性歪エネルギー率ω（復元力特性から算出した累積塑性

するという載荷条件下で，載荷を止めた状態を言い，局部変形，引歪エネルギーEt を，芯材の降伏荷重 Py と弾性限界変形量 δy を乗じ張破断の2種類がある．図1から局部変形の下限値ωは R で変化する

た値 Wy で除した無次元化量）が大きくなることが分かり，ωの下

性能評価下限式によって決まる．また，既往の実験結果が満足する限値を表す性能評価下限式を見出している［1～3］．しかし，同じ R にように新たに引張破断の下限値ωについて，性能評価下限式を設けおいても，終局状態は局部変形や引張破断が混在し，ωは大小ばら

ると，R とは関係なくω＝900になる．強軸変形に関しては，面外ついている．R 以外にも力学性能に影響を及ぼす要因があることがへの変形が進んだことで，載荷装置の最大出力に近づき，載荷装置推測され，終局状態やωを決定づける要因は何なのか明らかにするに悪影響を及ぼすと判断したため載荷を止めたもので，終局状態と必要がある．

は言えない．

終局状態が芯材の弱軸回りへの変形よりも，鋼材である芯材を最大限に利用することになる引張破断とすることで，一般的に，より大きなエネルギー吸収性能［2］や疲労性能［4）を有することができる．
本研究では，R に反映されていない要因である載荷パターン，ク
リアランス，モルタル強度に着目し，各々をパラメータとした比較載荷実験を行い，BRBSM の力学性能に及ぼす影響を明らかにする．

2.2

本研究の性能因子

本研究で確認する性能因子について整理する．
1）載荷パターンωと R の実験結果である図1には，表1に示すように載荷パターン
が2種類ある．
共通で軸歪（％）毎の復元力特性への影響を確認するために正負交番漸増繰返し載荷とし，パターン A は試験体や治具のならし

2．性能因子のために歪振幅 1/3εy，2/3εy，0.25％を1回ずつ載荷した後，0.5％，

2.1

0.75％を2回ずつ，1.0％を5回，1.5％，2.0％，2.5％を2回ずつ載荷既往の性能因子既往の実験で解明された性能因子を整理する．
1）累積塑性歪エネルギー率ωと拘束指標 Rᒁ㒊ኚᙧ㸦ࣃࢱ࣮ࣥA㸧ᘬᙇ◚᩿㸦ࣃࢱ࣮ࣥA㸧ᙉ㍈ኚᙧ㸦ࣃࢱ࣮ࣥA㸧ᒁ㒊ኚᙧ㸦ࣃࢱ࣮ࣥB㸧ᘬᙇ◚᩿㸦ࣃࢱ࣮ࣥB㸧

2500

＊

助手 建築学科
Research Associate, Dept. of Architecture＊＊
教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture＊＊＊客員教授 工学研究科，名誉教授 北海道大学
Guest Professor, Research Institute for Engineering
Professor Emeritus, Hokkaido University＊＊＊＊
名誉教授 信州大学
Professor Emeritus, Shinshu University＊＊＊＊＊
客員研究員 工学研究科
Guest Researcher, Research Institute for Engineering⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡ ω

既往の実験結果から得られた累積塑性歪エネルギー率ωと拘束指
標 R の関係，および下限値ωを表す性能評価下限式（ω＝150× R
（R

2000

1500

1000

ω=900
500

0

ω=150×R

0

1

2

3

4

5

6

ᣊ᮰ᣦᶆ R

図1

累積塑性歪エネルギー率ωと拘束指標 R の関係

7

133

する．3.0％では，耐力が最大耐力の80％まで低下，または引張破で用いている圧縮荷重を受けて座屈変形した芯材を拘束するための断するまで繰返し載荷している．載荷パターン B は載荷パターン

補剛力においても，モルタル強度は考慮されていない．しかし，モ

A とほぼ同じだが，歪振幅1.0％は2回である．

ルタル強度のみの違いによる比較実験［7］では力学性能に差が生じて2）クリアランス

いる．

様々な力学的特性のうち，図2（a）に示す芯材とモルタル面とのクリアランスは力学性能を左右する重要な因子である．クリアランス

3．載荷パターンの違いによる比較実験が小さい程ωは大きくなる［1，2］．しかし，あまりに小さすぎるとポ載荷パターンの違いが，BRBSM の力学性能に及ぼす影響を検証

アソン比の影響により芯材と拘束材が接触し，拘束材も圧縮力を負する．

担するため圧縮引張耐力比 α（圧縮耐力 Pc を引張耐力 Pt で除した値）

3.1

試験体

（a）
，
試験体の形状は基本タイプ［4］とし，平面図および断面図を図3が大きくなる［5］．一方，クリアランスが大きいと座屈モードの振幅が大きくなり，芯材の一部に局部座屈による変形が集中するため， （b）に示す．試験体諸元を表2に示す．試験体は2体とし，載荷パター
ンのみをパラメータとするため，芯材や拘束材等は全て共通とする．

早期の局部変形が生じる．
クリアランスは拘束材のモルタル表面平坦さの精度やクリアラ

芯材長さは2,351mm，塑性化部長さを1,251mm，塑性化部断面は幅

ンス調整材の変化により変動するため，組立前後で計測する．組立

112mm，厚さ16mm，幅厚比7.0とする．拘束材は拘束指標 R が1.2

後の高さ HR から，組立前の拘束材のモルタル面までの高さ Hm1，程度となるようにする．クリアランスを確保するためのクリアラン

Hm2，芯材厚 t を減じることにより以下に設定する．

ス調整材は2mm（片面1mm ずつ）とする．

C = C 1 + C 2 = HR - Hm 1 - Hm 2 - t

拘束材に充填するモルタルの圧縮強度は両試験体共に69.1N/mm2⑴である．図2（b）に示す，芯材と拘束材の合体後に測定した10か所のクリアランスの管理にあたっては，図2（b）に示す均等間隔にした A～J の位置について計測する．また，クリアランスは芯材厚に平均クリアランス比を表3に示す．平均クリアランス比は BMC25で11％，BMC22で12％である．

よって変化するため，クリアランス比（＝C/t）によって評価する．
3）モルタル強度

ࣔࣝࢱࣝR（＝PE/Py）の分子である PE は以下によって設定されている［1，2］．
PE =

π 2 ( E s I s + Em I m )

Hm1

⑵

L

2

HR

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ㸸C=C1+C2

t
Hm2

2

ここで，Es は拘束材の鋼のヤング係数（2.05×105（N/mm ）），Is
は拘束材の鋼の断面2次モーメント，Em は拘束材のモルタルのヤンⰺᮦ），Im は拘束材のモルタルの断面2次モーメン
グ係数（Es/20（N/mm2）

A㹼Jていない．また，Lin らが提案した局部変形に対する設計式［6］の中載荷パターン

Hm1,m2㸸ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫィ

1/3ε y1ࣃࢱ࣮ࣥA2/3ε y
1

1

1

B

C

D

E

F

G

H

I

J

ࣔࣝࢱࣝ

(b)ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫィ

0.25% 0.5% 0.75% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0%
1
2
2
5
2
2
2
1

2

2

఩⨨

A

ṍ᣺ᖜ

㍕Ⲵᅇᩘ

ࣃࢱ࣮ࣥB

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ(∦ഃ)㸸C2(a)ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ(᩿㠃ᅗ)ト，L は芯材長さである．⑵式では，モルタル強度は直接反映され

表1ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫ(∦ഃ)㸸C1

2

2

2

2

-

図2

఩⨨(ᣊ᮰ᮦᖹ㠃ᅗ)

クリアランス（no scale）

ⰺᮦ㛗ࡉ Lᖜረᛶ໬㒊㛗ࡉ Lp
Aࣔࣝࢱࣝࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫㄪᩚᮦ

㧗ࡉ
A’

ࡎࢀṆࡵ

୸㗰

୸㗰

(b)A-A’᩿㠃ᅗ(a)ᖹ㠃ᅗ

図3

試験体平面図および断面図
表2

試験体諸元

ⰺᮦ(SN400B)
ヨ㦂య
BMC25
BMC22

ᑍἲ

᩿㠃✚

(mm)

2

(mm )

ᖜཌ
ẚ

16×112

1,792

7.0

σy

Py
2

(N/mm ) (kN)
299

536

ᣊ᮰ᮦ(SS400)
ⰺᮦ ረᛶ໬㒊
㛗ࡉ
㛗ࡉ
(mm)
(mm)

㧗ࡉ

ᖜ

ᯈཌ

㛗䛥

I ×10

4

PE

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

4

(mm )

(kN)

2,351

80.0

142.4

3.2

1,605

1,780

652

1,251

ࣔࣝࢱࣝ
ᣊ᮰
ᅽ⦰ᙉᗘ
ᣦᶆ
R (=P E /P y ) (N/mm 2)
1. 22

69. 1

㍕Ⲵ䝟䝍䞊䞁
A
B

134

3.2

載荷計画

4．クリアランスとモルタル強度の実験

1,000kN 水平アクチュエータを用い，載荷装置は柱脚部をピン支

クリアランスおよびモルタル強度が BRBSM の力学性能に及ぼす影響を検証する．

持とし，試験体の設置角は45度とする（図4）．
載荷パターンは軸方向変位制御で，BMC25が表1に示す載荷パ
ターン A，BMC22が載荷パターン B とし，正負交番漸増繰返し載荷とする．試験体の軸変形量δは，芯材の第一ボルト間（図4，AB 間）

4.1

試験体

試験体は載荷パターンの違いによる比較実験と同様とする（図の試験体手前と奥側に変位計により測定し，その平均値とする．

4）．試験体諸元を表6に示す．クリアランスとモルタル強度の比較

3.3を行うため，芯材および拘束材の材質・寸法は共通とし，クリアラ

実験結果

各試験体の復元力特性である降伏耐力比 P/P（P：軸方向荷重）
yと芯材の軸歪ε（軸変形量δ /塑性化部長さ Lp）の関係を図5に示す．
終局状況および降伏耐力比の最大値を表4に示す．

ンスとモルタル強度のみをパラメータとする．
拘束指標 R は，クリアランスとモルタル強度の影響を受けて局部変形しやすい1.2程度と小さくする．クリアランスを確保するた復元力特性は両試験体ともに安定している．BMC25は3.0％歪9めのクリアランス調整材は2mm（片面1mm＋片面1mm），4mm（片回目の圧縮で局部変形，BMC22は3.0％歪11回目の引張で引張破断

面2mm＋片面2mm），6mm（片面3mm＋片面3mm）の3種類とする．

となり，終局状態は異なっている．降伏耐力比の最大値は，引張側クリアランス比を表7に示す．クリアランス2mm は平均クリアランで両試験体ともに1.48と同じであるが，圧縮側で BMC25が1.64，

ス比が11～13％，4mm は22～28％，6mm は34～42％である．

BMC22が1.67となり，BMC25が若干小さい値となっている．
3.4

モルタルは無収縮モルタルを使用し，低強度，中強度，高強度

性能評価の3種類とする．モルタルの圧縮試験結果を合わせて表6に示す．低累積塑性歪エネルギー率ω，圧縮引張耐力比 α の最大値，座屈強度が21.3N/mm2，中強度が71.2N/mm2，高強度が108.3N/mm2である．

モード数（半波の数）を表5に示す．

試験体名は L が低強度，M が中強度，H が高強度のモルタルを用い，

1）累積塑性歪エネルギー率ω

数字は両面のクリアランス（mm）を表している．

ωは，BMC25が1,118，BMC22が1,510である．BMC25は軸歪1.0％

4.2

載荷方法

を3回多く載荷しているものの，BMC22は軸歪3.0％の繰返し回数が載荷装置と計測方法は図4に示す載荷パターンの違いによる比較

3回多いために，BMC25より BMC22が400程度大きくなっている．

実験と同じとする．載荷パターンは表1に示す，軸歪1.0％を2回載

2）圧縮引張耐力比α

荷するパターン B とする．

α の最大値は，BMC25が1.11であり，BMC22の1.12より若干小さ

4.3

実験結果

各試験体の降伏耐力比 P/Py と芯材の軸歪εの関係を図6に示す．

い値となっている．

終局状況および降伏耐力比の最大を表8に示す．

弱軸回りの座屈モード数は，BMC22が22であるが，BMC25は17と少ない．強軸回りの座屈モード数も同様に BMC22は6であるが，

1）復元力特性
BLC2，BMC2，BHC2，BHC4は安定した復元力特性を示している．

BMC25は4と若干少ない．

ヨ㦂య

クリアランス比P/Py

表3ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ (%)
A

B

C

D

BMC25

11.7 12.3 13.0

9.9

BMC22

9.3

13.6 12.7 12.3

F

G

H

I

9.3

8.6

12.3 12.3 10.5 10.5

8.6

11.1 15.4 11.7

9.3

J
11.1

ᖹᆒ
11
12

2
1.5

1

1

0.5

0.5

0
-1

-1

-1.5

-1.5

-2

H-4004001321

3/

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-2

-4

-3

-2

㍈ṍ ε (%)

0

1

2

3

(b)BMC22

P/Py－軸歪ε関係

図5ヨ㦂య㸦ⰺᮦ㸩ᣊ᮰ᮦ㸧

終局状態と降伏耐力比の最大





-1

㍈ṍ ε (%)(a)BMC25

表4

K 



ヨ㦂య

$








ț





3/





0

-0.5

-0.5


 
 



1000kN࢔ࢡࢳ࢚࣮ࣗࢱ G

E

2
1.5

P/Py

3）座屈モード数⤊ᒁ᫬ࡢṍ᣺ᖜ࡜㍕Ⲵᅇᩘ

㝆అ⪏ຊẚࡢ᭱኱

⤊ᒁ≧ែ

ᘬᙇ

ᅽ⦰

BMC25

3.0%ṍ9ᅇ┠ᅽ⦰

ᒁ㒊ኚᙧ

1.48

1.64

BMC22

3.0%ṍ11ᅇ┠ᘬᙇ

ᘬᙇ◚᩿

1.48

1.67

%

表5

性能評価





h㸸ຍຊⅬࡢ㧗ࡉd㸸ຍຊⅬࡢỈᖹኚ఩

図4

載荷装置図

ヨ㦂య

⣼✚ረᛶṍ
࢚ࢿࣝࢠ࣮
E t (kN࣭m)⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡

BMC25

1,095

1,118

1.11

ᙅ17ࠊᙉ4

BMC22

1,478

1,510

1.12

ᙅ22ࠊᙉ6

㸦༢఩mm㸧

ωᅽ⦰ᘬᙇ⪏ຊẚ
(᭱኱)

α

ᗙᒅ
࣮ࣔࢻᩘ

4

135

表6

試験体諸元

ⰺᮦ(SN400B)
ヨ㦂య

ᑍἲ

᩿㠃✚

(mm)

(mm )

2

BLC2

σy

ᖜཌ
ẚ

ᣊ᮰ᮦ(SS400)

Py

2(N/mm ) (kN)

BLC4

298

ⰺᮦ ረᛶ໬㒊
㛗ࡉ
㛗ࡉ
(mm)
(mm)

534

PE

(mm )
1,780

4

(kN)

1,880

688

ᖜ

ᯈཌ

㛗䛥

I ×10

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

80. 0
82. 0

ࣔࣝࢱࣝ
ᣊ᮰
ᅽ⦰ᙉᗘ
ᣦᶆ
R (=P E /P y ) (N/mm 2)
1.22

652

1.29

21.3

䜽䝸䜰䝷䞁䝇
ㄪᩚᮦ㻔୧㠃㻕
(mm)
2. 0
4. 0

BLC6

84. 0

1,983

726

1.36

6. 0

BMC2

80. 0

1,780

652

1.20

2. 0

BMC4

16×112

1,792

7.0

303

542

2,351

82. 0

1,251

142.4

3.2

1,605

84. 0

BMC6
BHC2
BHC4

298

534

BHC6

表7
ヨ㦂య

4

㧗ࡉ

1,880

688

1.27

1,983

726

1.34

80. 0

1,780

652

1.22

82. 0

1,880

688

1.29

84. 0

1,983

726

1.36

クリアランス比

表8

71.2

2. 0
108.3

G

H

I

J

13.7 16.1 18.0 18.6 14.9 10.6 13.0

A

B

C

D

E

F

7.5

12.4

9.9

終局状況および降伏耐力比の最大

13

BLC4

33.5 28.6 26.1 21.1 18.0 21.1 22.4 24.2 27.3 13.7

24

BLC6

42.2 37.3 33.5 41.0 34.2 48.4 51.6 46.6 42.9 44.1

42

BMC2

6.2

16.9 14.8 11.1 11.4

12

BMC4

22.2 28.4 24.1 26.9 34.8 25.9 29.0 29.0 27.2 30.9

28

BMC6

38.1 30.2 34.6 32.7 30.9 38.3 41.2 34.6 31.7 32.5

34

BHC2

9.3

11

13.2 13.6 14.2 13.6

9.9

8.1

19.3

5.2

8.7

10.6 14.3

2.5

14.9

8.1

BHC4

24.8 23.6 20.5 25.5 20.5 18.0 22.4 16.1 28.0 23.6

22

BHC6

32.9 41.6 40.4 46.0 41.6 45.3 39.8 28.0 40.4 27.3

38

㝆అ⪏ຊẚ
(᭱኱)
ᘬᙇ
ᅽ⦰

᭱⤊≧ἣ

BLC2

3.0%ṍ1ᅇ┠ᅽ⦰

1.40

1.48

BLC4

2.5%ṍ1ᅇ┠ᅽ⦰

1.32

1.33

1.30

1.28

1.47

1.66
1.56

BLC6

2.0%ṍ2ᅇ┠ᅽ⦰

BMC2

3.0%ṍ11ᅇ┠ᅽ⦰

BMC4

3.0%ṍ3ᅇ┠ᅽ⦰

1.43

BMC6

3.0%ṍ2ᅇ┠ᅽ⦰

1.42

1.52

BHC2

3.0%ṍ8ᅇ┠ᘬᙇ

ᘬᙇ◚᩿

1.49

1.71

ᒁ㒊ኚᙧ

1.50

1.65

1.46

1.60

BHC4

3.0%ṍ6ᅇ┠ᅽ⦰

BHC6

3.0%ṍ4ᅇ┠ᅽ⦰

2

2

2

1.5

1.5

1.5

1

1

1

0.5

0.5

0.5

0
-0.5

0

P/Py

P/Py

P/Py

ヨ㦂య

ᖹᆒ

-0.5

0

-1

-1

-1

-1.5

-1.5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

-2

4

-4

-3

(a)BLC2

0

1

2

3

-2

4

1.5
1

1

0.5

0.5

0.5

P/Py

0
-0.5
-1

-1
-1.5

-2

-1

0

1

2

3

-2

4

-4

-3

㍈ṍ ε (%)

-1

0

1

2

3

-2

4

1.5

1.5

1

1

1

0.5

0.5

0.5

0
-0.5
-1

-1
-1.5

-2

-1

0

1

2

3

4

-2

-2

-1

0

1

2

3

4

2

3

4

(f)BMC6

0

-1.5
-3

4

-0.5

-1

-4

3

1.5

-1.5
-2

-3

2

P/Py

0

-4

(e)BMC4

2

-0.5

2

㍈ṍ ε (%)

2

P/Py

P/Py

-2

㍈ṍ ε (%)(d)BMC2

1

0

-1.5
-3

0

-0.5

-1

-4

-1

1.5

-1.5
-2

-2

(c)BLC6

2

1
0

-3

㍈ṍ ε (%)

1.5

-0.5

-4

(b)BLC4

2

P/Py

P/Py

-1

㍈ṍ ε (%)

㍈ṍ ε (%)

2

-2

ᒁ㒊ኚᙧ

-0.5

-1.5
-2

-4

㍈ṍ ε (%)

-3

-2

-1

0

1

2

㍈ṍ ε (%)(g)BHC2(h)BHC4

図6

4. 0
6. 0

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ(%)

BLC2

4. 0
6. 0

P/Py－軸歪ε関係

3

4

-2

-4

-3

-2

-1

0

1

㍈ṍ ε (%)(i)BHC6

136

その他については，図中に破線の楕円で示すように不安定な箇所がある．
（a） クリアランスによる影響

1）累積塑性歪エネルギー率ω
図7にωと各性能因子との関係を示す．図7（a）に拘束指標 R，図7（b）にクリアランス比，図7（c）にモルタル強度との関係を示す．R

クリアランス比が大きい BLC6，BMC6，BHC6で圧縮時に荷重を1.2程度で揃えたが，一番小さい値となった BLC6で274，一番大が下がる箇所があり，復元力特性が不安定である．BLC6は軸歪きい値となった BMC2で1,530となり，図7（a）に示すように各試験

2.0％圧縮載荷時の1.0％付近，BMC6は軸歪1.5％から3.0％圧縮載荷体で広範囲にばらついている．

時の1.5％付近，BHC6は軸歪2.5％および3.0％圧縮載荷時の1.5％付（a） クリアランスによる影響

近で荷重が下がっている．これらは，クリアランスが大きいため，

BLC6は274，BLC4は340，BLC2は530．BMC6は585，BMC4は芯材が座屈した際，すぐにモルタルによる拘束ができず荷重が下が703，BMC2は1,530．BHC6は602，BHC4は892，BHC2は1,202となっり，座屈が進行してからモルタルに接触し，拘束し始めることで耐ている．モルタル強度が21.3N/mm2の BLC ではクリアランス比が力が上昇するためである．

42％から13％となることでωは約1.9倍，モルタル強度が71.2N/mm2（b） モルタル強度による影響の BMC ではクリアランス比が34％から12％となることでωは約2.6

BMC4で軸歪3.0％圧縮載荷時の0.5％および－0.5％付近で少し荷倍，モルタル強度が108.3N/mm2の BHC ではクリアランス比が38％重が下がっている箇所がある．同様に，BHC6の軸歪2.5％と3.0％から11％となることでωは約2.0倍となる．すなわち，クリアランス

圧縮載荷時の1.0％付近および－0.5％付近で少し荷重が下がってい比が小さい程ωは大きくなる．

る．これらは，モルタルが芯材の局部座屈による補剛力に耐えられなくなり，圧壊するためである．BLC4は軸歪2.5％圧縮載荷時の表91.5％付近でモルタルが圧壊して荷重が下がり，荷重は上がらずそのまま局部変形している．
2）終局状態および繰返し回数
平均クリアランス比が11％と小さく，モルタル強度を108.3N/
mm と高くした BHC2のみ軸歪3.0％8回目で引張破断となっている．
2

その他の試験体は全て局部変形となっている．同じ局部変形でも繰返し回数は異なる．以下に各々の因子による影響を示す．
（a） クリアランスによる影響
BLC6は 軸 歪2.0％2回 目，BLC4は 軸 歪2.5％1回 目，BLC2は 軸 歪
3.0％1回目で局部変形している．BMC6は軸歪3.0％2回目，BMC4は軸 歪3.0％3回 目，BMC2は 軸 歪3.0％11回 目 で 局 部 変 形 し て い る．

性能評価

ヨ㦂య

⣼✚ረᛶṍ
࢚ࢿࣝࢠ࣮
Et (kN࣭m)⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡

BLC2

516

530

1.08

ᙅ14䚸ᙉ0

BLC4

331

340

1.06

ᙅ7䚸ᙉ0

BLC6

267

274

1.04

ᙅ9䚸ᙉ0

BMC2

1,532

1,530

1.13

ᙅ16䚸ᙉ0

BMC4

704

703

1.10

ᙅ16䚸ᙉ0

BMC6

586

585

1.09

ᙅ11䚸ᙉ0

BHC2

1,170

1,202

1.16

ᙅ33䚸ᙉ7

BHC4

868

892

1.10

ᙅ20䚸ᙉ0

BHC6

586

602

1.10

ᙅ29䚸ᙉ0ωる．クリアランス比が小さい程，繰返し回数は多くなる．

1,400

1,400

BLC6は軸歪2.0％2回目，BMC6は軸歪3.0％2回目，BHC6は軸歪3.0％4回目で局部変形している．BLC4は軸歪2.5％1回目，BMC4は軸 歪3.0％4回 目，BHC4は 軸 歪3.0％6回 目 で 局 部 変 形 し て い る．
BLC2は軸歪3.0％1回目で，BMC2は軸歪3.0％11回目で局部変形している．モルタル強度が高い程，繰返し回数は多くなる．
3）降伏耐力比

1,000

1,000

800
600
400
200
0

ω=150×R
01

度が高い程，圧縮側の降伏耐力比の最大値は大きくなる．
4.4⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡ ω

BLC2は1.48，BMC2は1.66，BHC2は1.71となっている．モルタル強

400
200
0

0

20

BLC2
BMC2

40

60

BLC4
BMC4

BHC2

1,200

80

100

BHC4

BLC6
BMC6

BHC6

1,000
800
600
400
200
0

0

10

20

30

40

ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ

性能評価(b)ω -ࢡࣜ࢔ࣛࣥࢫẚ㛵ಀ

表9に累積塑性歪エネルギー率ω，圧縮引張耐力比 α の最大値，座屈モード数（半波の数）を示す．

600(c)ω -ࣔࣝࢱࣝᙉᗘ㛵ಀ

1,400

1.52，BHC6は1.60．BLC4は1.33，BMC4は1.56，BHC4は1.65．

800(a)ω -R 㛵ಀ

1.33，BLC2は1.48．BMC6は1.52，BMC4は1.56，BMC2は1.66．

圧縮側の降伏耐力比の最大値について，BLC6は1.28，BMC6は

3

BLC6
BMC6
BHC6

ࣔࣝࢱࣝᙉᗘ(N/mm2)1,600（b） モルタル強度による影響

2

BLC4
BMC4
BHC4

ᣊ᮰ᣦᶆ R

圧縮側の降伏耐力比の最大値について，BLC6は1.28，BLC4は
BHC6は1.60，BHC4は1.65，BHC2は1.71となっている．クリアラン

BLC2
BMC2
BHC2

1,200

（a） クリアランスによる影響

ス比が小さい程，圧縮側の降伏耐力比の最大値は大きくなる．

⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡ ω

1,600⣼✚ረᛶṍ࢚ࢿࣝࢠ࣮⋡ ω

1,600

1,200

ᗙᒅ
࣮ࣔࢻᩘ

α

BHC6は軸歪3.0％4回目，BHC4は軸歪3.0％6回目で局部変形してい（b） モルタル強度による影響ᅽ⦰ᘬᙇ⪏ຊẚ(᭱኱)

図7累積塑性歪エネルギー率ωとの関係

50

120

137
BLC2
BMC2
BHC2

ᅽ⦰ᘬᙇ⪏ຊẚ α

1.15
1.10

BLC4
BMC4
BHC4

20，33となっており，モルタル強度が高い方が座屈モード数は多く

BLC6
BMC6
BHC6

なる．また，引張破断となった BHC2のみ，強軸回りに座屈モード数が発生している．

1.05

5．結

1.00

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース対象として，載荷パター

0.95

ン，クリアランス，モルタル強度をパラメータとした載荷実験をձ ղ ձ ղ ձ ղ ձ ղ ձ ղ ձ ղ ձ ղ ճ մյ ն շ ո չ պ ջ
2.0
2.5
3.0
1.5
0.75
1.0
0.5

㍈ ṍ (%) ࠾ ࡼ ࡧ ⧞ ㏉ ࡋ

図8

行った結果，今回の試験体において，以下の知見を定量的に得た．
1）クリアランス比が34％～42％の範囲から11％～13％の範囲に小軸歪毎の圧縮引張耐力比 α

さくなると，累積塑性歪エネルギー率ωは約1.9～2.6倍大きくなる．また，圧縮引張耐力比 α の最大値は0.04～0.06大きくなる．
2）モルタル強度が21.3N/mm2から108.3N/mm2と大きくなると，累（b） モルタル強度による影響
BLC6は274，BMC6は585，BHC6は602．BLC4は340，BMC4は703，BHC4は892．BLC2は530，BMC2は1,530，BHC2は1,202となっ積塑性歪エネルギー率ωは約2.2～2.6倍大きくなる．また，圧縮引張耐力比 α の最大値は0.04～0.08大きくなる．

ている．クリアランス比が34％～42％の範囲ではモルタル強度が3）載荷パターンの軸歪1.0％が2回の試験体では，終局状態は局部

21.3N/mm2から108.3N/mm2になるとωは約2.2倍，クリアランス比が変形となり，累積塑性歪エネルギー率ωは1,118であった．軸歪22％～28％の範囲ではモルタル強度が21.3N/mm から108.3N/mm に1.0％が5回の試験体では引張破断となり，累積塑性歪エネルギー

なるとωは約2.6倍，クリアランス比が11％～13％の範囲ではモルタ率ωは1,510であった．

2

2

ル 強 度 が21.3N/mm か ら108.3N/mm に な る と ω は 約2.3倍 と な る．
2

2

BMC2が突出して大きくなっているが，モルタル強度が大きい程ω
は大きくなる．
2）圧縮引張耐力比α
図8に軸歪毎の α の推移を示す．軸歪が大きくなる毎に α は大き
くなり，局部変形となることで小さくなる．唯一，引張破断となっ謝辞
本研究は，平成28年度住宅・建築関連先導技術開発助成事業費の補助を受けて実施いたしました．研究を進めるにあたり，元神奈
川大学主任技術員の村井正敏氏のご協力をいただきました．記して謝意を表します．

た BHC2は破断する直前で α が上昇している．
（a） クリアランスによる影響
α の最大値は，BLC6は1.04，BLC4は1.06，BLC2は1.08．BMC6は参考文献［1］村瀬亮，村井正敏，岩田衛，鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブ

1.09，BMC4は1.10，BMC2は1.13．BHC6は1.10，BHC4は1.10，

レースの実験的研究－その4

BHC2は1.16となっている．モルタル強度が21.3N/mm2の BLC では

ディテールの影響，日本建築学会構造系論文集，620，117－124

クリアランス比が42％から13％となることで α の最大値は0.04上が芯材幅厚比と拘束力および断面（2007.10）．

り，モルタル強度が71.2N/mm2の BMC ではクリアランス比が34％［2］飯塚亮太，小谷野一尚，緑川光正，岩田衛，累積塑性歪エネル

から12％となることで α の最大値は0.04上がり，モルタル強度がギー率の大きな座屈拘束ブレースの研究，日本建築学会構造系論

108.3N/mm の BHC ではクリアランス比が38％から11％となること．
文集，701，1015－1023（2014.7）

2

で α の最大値は0.06上がる．クリアランス比が小さくなると， α の［3］小川健，村井正敏，前田親範，岩田衛，鋼モルタル板あるいは最大値が多少大きくなる．

鋼材を拘束材に用いた座屈拘束ブレースの比較実験，日本建築学（b） モルタル強度による影響．
会技術報告集，33，517－521（2010.6）

α の 最 大 値 は，BLC6は1.04，BMC6は1.09，BHC6は1.10．BLC4［4］小谷野一尚，中込忠男，緑川光正，岩田衛，鋼モルタル板を用は1.06，BMC4は1.10，BHC4は1.10．BLC2は1.08，BMC2は1.13，

いた座屈拘束ブレースの疲労性能の研究，日本建築学会構造系論

BHC2は1.16となっている．クリアランス比が34％～42％の範囲ではモルタル強度が21.3N/mm2からに108.3N/mm2なると α の最大値は．
文集，736，921－928（2017.6）［5］緑川光正，田中康隆，大竹誠寛，麻里哲弘，村井正敏，岩田衛，

0.06上がり，クリアランス比が22％～28％の範囲ではモルタル強度

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの実験的研究－＋座屈が21.3N/mm2から108.3N/mm2になると α の最大値は0.04上がり，ク

モード数の評価および圧縮引張耐力比と細長比の関係－，日本建リアランス比が11％～13％の範囲ではモルタル強度が21.3N/mm2から108.3N/mm になると α の最大値は0.08上がる．モルタル強度が大2．
築学会構造系論文集，664，1153－1160（2011.6）［6］Pao－Chun Lin, Keh－Chyuan Tsai, Chieh－An Chang, Yu－Yun Hsiao,

きくなると α の最大値が多少大きくなる．

An－Chien Wu, Seismic design and testing of buckling－restrained braces

3）降伏耐力比with a thin proﬁle, Earthquake Engineering and Structure Dynamics,

弱軸回りの座屈モード数は，ωが同程度の600弱である BLC2，

45,339－358 (2015.9).

BMC6，BHC6を比較すると14，11，29と様々であり，ωとの相関性［7］山崎翔，緑川光正，岩田衛，岡崎太一郎，麻里哲弘，座屈拘束はみられない．ただし，モルタル強度が低い BLC6，BLC4，BLC2ブレースの力学性能に及ぼすモルタル強度の影響，鋼構造年次論が9，7，14で， モ ル タ ル 強 度 が 高 い BHC6，BHC4，BHC2が29，

文報告集，23，671－675（2015.11）．

138

建物の熱・換気性能の現場測定法－最適の励振と移動平均の期間－
奥山

博康＊

吉浦

温雅＊＊ 深井一夫＊＊＊

Onsite measurement method for building thermal and ventilation performance－Optimum periods of excitation and moving average－
Hiroyasu OKUYAMA ＊Atsumasa YOSHIURA ＊＊24.5

能の把握には動的測定法が必要となる．また従来の測定法では，有効熱容量と有効混合容積の推定法および信頼性と不確かさ評価方法も不十分である．そこで単室モデルで簡便に同定する理論と表計算

Temperature(Υ)

1．はじめに変動する外気温と日射量に曝された住宅等の実態の熱・換気性

ソフトを2014年度から開発し，熱と換気のシステム同定の励振発生

measurement

24.4

smoothed measurement
uncertainty curve

24.3
24.2
24.1
24
12:00

装置の試作機を用いて，可能性実験を行った［1］．2015年度には励振

12:02とするトレーサガスの炭酸ガス発生と電熱発熱の最適な周期と低周

図1

波濾波のための移動平均の期間等を実験により探った．

まず熱・換気測定の測定値に熱測定では9分間，換気測定では5分間の移動平均を施す．こうして得られる変化曲線を測定不確かさ
平滑化曲線と名付け，元の測定値との偏差を測定期間で統計分析し測定不確かさ標準偏差を求める（図1）．次に，粗いモデルの同定に

16
14
12
10
8
6
4
2
0
10:41

必要な低周波濾波を目的として，数十分から数時間と比較的に長い
移動平均期間 Tm の移動平均を測定値に施す．幾つかの時間の移動平均を施した後に，最小二乗法によりシステムパラメータ推定を行

12:04

12:06

11:11

図2

Amounts of gas byintegration
0min
0.032m3
5min
0.032m3
10min
0.032m3
30min
0.032m3
60min
0.032m3
120min0.032m3

11:41

12:11

12:41

c[W䡡K-1]

均を施したガス発生量の移動平均期間別の形状を示す．移動平均期(Overall heat loss coefficient)r[m2] (Solar heat gain coefficient)

間によりガス発生量の形状は異なるが，各移動平均期間とも積算値
2.150m[kJ䡡K-1] (Equivalent heat capacity)q[m3䡡h-1] (Ventilation rate)
Ventilation network model

3．実験の概要

v[m3] (Effective mixing volume)

測定対象のプレファブ建物とシステム同定モデル，及び温度とガス濃度等の超小型データロガーと励振発生装置の配置を図3に示Window

す．測定対象の設計上の総合熱損失係数は53.1［W/K］，幾何的室
容積は17.8［m3］である．
N

同定期間は2015年12月4日4時～12月8日4時まで，測定時間間隔＊

教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture＊＊
助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture＊＊＊
客員研究員（非常勤講師 横浜国立大学）
Guest researcher, Part－time lecturer,Yokohama National University

Table (700mm-high)Thermal network modelは0.032［m3］となっている．システム同定の理論と表計算ソフト

熱性能測定法の実験

13:41 Time(h)Weather instrument shelter

同定前提の不適合率 β を求める．図2に低周波濾波のための移動平

3.1

13:11

ガス発生量の移動平均期間別の形状

い，其々のパラメータの不確かさ標準偏差と決定係数 COD およびの詳細は文献［1］を参照されたい．

12:10 Time(h)12:08

測定不確かさ平準化曲線と測定値
0min
5min
10min
30min
60min
120minTracer gas generation(×10-6 m3･s-1)

2．システム同定の表計算シートの概要

Kazuo FUKAI＊＊＊

Sliding door

3.790

Temperature and gas concentration measurement point
Mixing fan
Carbon dioxide gas sine-wave generator
Sine wave electric heater
Horizontal total pyrheliometer (on the flat roof)

図3

g[W䡡m-2]

実験建物平面図と同定モデル

も同定間隔もΔt＝1［min］とした．電熱器の加熱は2014年度と同じ試作装置により，周期72［h］，最大1008［W］の正弦波を1周期発生させ，室内温湿度，外気温湿度，水平面全日射量，室内電力消費量を測定した．電力消費量は他の電気機器も含めパルス出力電力センサで計測し，記録は他の測定量についても主に超小型データロ

139

ガーを用いた．図5には6日分の水平面日射量と外気温の変化を示す．

での最適期間と考えられる．これら今回での最適期間の同定結果は，また，図6には電熱器を含め室内にある全ての電気機器の消費電力

設計上の総合熱損失係数と幾何的室容積に近い値である．また，同を示す．

定されたパラメータで予測計算モデルを作りシミュレーションを

3.2

行った．予測室温と測定室温，予測ガス濃度と測定ガス濃度の比較

換気性能測定法の実験

本測定法ではトレーサガスの炭酸ガスをアルコール燃焼で発生させる．アルコール流量の正弦波の制御は，シリンジポンプを PCを図4と図7に示す．これらの予測値は実験値を良好に追随している．

制御により行う試作装置を用いた．流量［ml/min］に応じた炭酸ガス発生量［l/min］は燃焼の化学反応式より0.60［l/ml］とした．同

5．まとめ

定期間は炭酸ガスを発生させた後の減衰期間を含めて，2015年11月

2014年度の励振は2周期与えたが，2015年度は1周期なので，比9日10時41分～11月10日15時40分，測定時間間隔も同定間隔もΔt＝1較的に変化は少ないにも関わらず，単室モデルでは良い結果が得ら［min］とした．この間の内外温度差は平均1［℃］程度である．ア

れた．低周波濾波の移動平均期間は，伝熱系では8時間，換気系でルコール流量の正弦波は，周期60［min］，最大流量1.5［ml/min］

はガス発生の一周期60分となった．

の1周期を試した．室内と外気の炭酸ガス濃度は超小型データロ
ガーで測定した．

参考文献

4．実験の結果［1］奥山博康，吉浦温雅，菅野康介，住宅の熱・換気性能現場測定

熱性能測定の結果を表1に示す．2014年度と同じく低周波濾波である移動平均の期間を長くするに伴い決定係数は小さくなるが，日法の理論と可能性実験，空気調和・衛生工学会大会学術講演会論（2015）
文集，A－62，49－52，

換気測定の結果を表2に示す．移動平均期間を長くする程に決定係

32
28
24
20
16
12
8
4
16:00 8:00

Temperature(Υ)

図4

Measurement
Estimated
Outsidetemperature

0:00 16:00 8:00

0:00 16:00 8:00 Time(h)内外気温変化の実験値と予測値の比較

32
28
24
20
16
12
8
4
16:00 8:00

800
Outside temperature
700
600
Horizontal total solar
500
radiation
400
300
200
100
0
0:00 16:00 8:00 0:00 16:00 8:00 Time(h)Horizontal total solar
radiation(W䡡m-2)

Temperature(Υ)

数は小さくなる．不適合率βは60分で最小となっているので，本件

図5

水平面前日射量と外気温度

Power consumption(W)

1200
1000

Tracer gas production(×10-6 m3䡡s-1)

期間が8時間で最小となるので，今回での最適期間と考えられる．

Gas concentration(×10-3 kg䡡m-3)

射熱取得係数以外は，大きな変化はない．不適合率βは，移動平均

76

Measurement

5

Estimated

4

Outside gas concentration

3
2
1

0
10:00
16

14:00

18:00

22:00

2:00

6:00

10:00

12:41

13:11

14:00 Time(h)

14
12
10
8
6
4
2
0
10:41

図7

11:11

12:11

13:41 Time(h)

ガス濃度変化の予測値と実験値およびガス発生量
表1

Tmt
[min]
0
5
10
30
60
120
480
960
1440

11:41

熱性能測定法の実験の同定結果

cm[kJ䡡K-1] [W䡡K-1]
33.9
53.8
226.7
54.5
274.8
54.7
307.0
54.8
316.7
54.8
322.2
54.8
332.6
54.9
336.3
55.2
322.8
56.1

r
[m2]
-0.39
-0.10
-0.03
0.02
0.05
0.06
0.11
0.27
0.79

COD
0.976
0.893
0.847
0.810
0.798
0.791
0.777
0.772
0.779

rσm
rσ c
[kJ䡡K-1] [W䡡K-1]
0.42
0.080
2.75
0.167
3.33
0.200
3.72
0.223
3.84
0.230
3.91
0.234
4.03
0.241
4.08
0.244
3.91
0.240

rσr
[m2]
0.015
0.030
0.036
0.041
0.042
0.043
0.044
0.045
0.044

β
3.31241.05251.03941.03601.03541.0352
1.03491.03671.0622

800

表2

600
400
200
0
16:00 8:00

0:00 16:00 8:00

図6

0:00 16:00 8:00 Time(h)電熱ヒーターの加熱

Tmv
[min]
0
5
10
30
60
120

v
[m3]
12.8
13.4
13.5
13.5
13.6
13.7

換気性能測定法の実験の同定結果
q[m3䡡h-1]
1.06
1.06
1.06
1.07
1.08
1.09

COD
0.942
0.940
0.939
0.939
0.938
0.937

rσv
[m3]
0.077
0.078
0.078
0.079
0.079
0.080

r σq
[m3䡡h-1]
0.033
0.034
0.034
0.034
0.034
0.034

β
1.11861.0872
1.08661.08601.08601.0869140

難焼結性セラミックス SnO2の高密度化と応用に向けたキャラクタリゼーション
齋藤

美和＊

伊藤

滋啓＊＊

Densiﬁcation and characterization of sintering－resistant ceramics SnO2
Miwa SAITO ＊1．緒言・目的

Shigeharu ITO ＊＊

種の金属固溶と密度の関係を明確にすることを目指した．また，透明電極材料とは，380 nm～780 nm の可視光領域において80％

ドーパントの選択はイオン半径に着目し，母体となる SnO2の4価の以上の透過率，かつ，室温付近で1.0×10 Ω・cm 以下の抵抗率といSn（0.69Å）5）にイオン半径に近い異原子価イオンを置換することにう2つの性能を合わせ持つ，8 μm（電極用では約40 μm～60 μm）程

よって，より多くのドーパントを固溶させ，焼結性の向上が期待で－3度の厚さの薄膜である．この透明電極材料はこれらの性質を利用しきる．ドーパントには5価の陽イオンである Nb（0.64Å）と Ta（0.64て，太陽電池，携帯電話の表示素子用電極，帯電防止膜や電磁シー5）の2種類を選択した．
Å）

ルドとして幅広い分野で実用化されている．透明電極材料は酸化イ
ンジウム（In2O3）に酸化スズ（SnO2）を数 mol ％固溶した Indium

Fig. 1に Nb 固溶範囲0.00≦x≦0.05における Sn1－xNbxO2の XRD パ
ターンを示す．

Tin Oxide（ITO）が主に用いられている．また，出光興産株式会社

x = 0.05

䖃 Nb O2

では長時間使用により発生するノジュール（黒点）やパーティクル䖃Intensity / a.u.

といった異常放電発生の原因が非常に少ない，In2O3に酸化亜鉛（ZnO）を少量固溶した Indium Zinc Oxide（IZO）の開発に成功している1）など．しかし，これらの材料は主成分が In であり，In は希少元素で，10年後には枯渇の危機が訪れるという懸念もあり，In を含まない透明導電体（ITO 代替材料）の開発は急務とされ，社会的5䖃

x = 0.04

x = 0.03
䖃x = 0.02

x = 0.01

そこで，本研究では In フリー材料の開発を目指し，高い透明性

20

30

50

310
112
301

211
220
002

200
111
210

40

60

2䃗㻌(Cu K䃐) / deg.

321

10

が実用化された．しかしながら依然として In への依存度は大きい．

202

本材料として提案しており，InGaZnO4を基本組成とした IGZO2）など

110

x = 0.00

テーマとなっている．多くの研究者は代替材料として，ZnO を基

101

な緊急性，経済に与えるインパクトともに非常に注目度の高い研究
70

80

Fig. 1. Sn1－xNbxO2（0.00≤x≤0.05）の XRD パターン .

および高い電気伝導性を有する酸化スズ（SnO2）に着目した．こ焼成温度1500℃，10時間で焼結させた結果，x＝0.00，0.01，0.02

れまでの研究において，ゾル・ゲル法により合成した均一で緻密なでは正方晶系ルチル型構構造の単一相，x＝0.03，0.04，0.05ではSnO2薄膜が報告されている3）．しかし，SnO2は難焼結性であるため

Nb2O5の原料ピークがみられ混合相が得られた．XRD パターンから作製した薄膜の電気伝導度も低く，実用化にはまだ多くの課題があ算出した格子定数には大きな変化はみられなかった．焼結体およびる．そこで，本研究では，SnO2の難焼結性という欠点を改善する

XRD 測定より算出した密度を用いて相対密度を算出した．Table 1

べく，SnO2のバルク体においての難焼結性の克服またそれに伴うに Sn1－xNbxO2の相対密度を示す．

電気的特性の向上を目的とし，ITO 代替材料の開発を目指すべく，
SnO2の薄膜化への応用を見据えて研究を行った．
2．実験結果Table 1. Sn1－xNbxO2の相対密度 .
Nb ᅛ⁐㔞

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

┦ᑐᐦᗘ (%)

46.2

40.4

77.0

94.1

90.5

93.3

相対密度は Nb の増加に伴い向上し，Nb≤0.03では90％以上と高2－1異原子価カチオン固溶による高密度化
SnO2に数種類の金属を添加することにより，焼結性の向上 が一4）い相対密度を示した．密度向上の原因を明らかにするべく SEM 観部報告されているが，その理由は明確でない．そこで本研究では1察を行った．

＊

SEM 画像を示す．Nb 固溶量が増加するに従い粒子は緻密になって

Fig. 2に Sn1－xNbxO（x＝0.00，0.01，0.03，0.05）のバルク表面の2

助教 物質生命化学科
Assistant Professor, Department of Material and Life Chemistry＊＊
助教 鶴岡工業高等専門学校
Assistant Professor, NIT, Tsuruoka College

おり，固溶量 x＝0.03～0.05では針状の粒子がみられた．Sn1－xNbxO2の相対密度向上には，この Nb2O5であると考えられる針状粒子がバルク体の緻密化および相対密度向上に貢献していると考えられる．

141

相法で合成した SnO2は59.8 ％と約10 ％の密度の向上が得られた．
これはより均一で微小な SnO2粉末が合成できたためであると考えられる．次に，固相法と液相法で合成した試料の電気伝導度を直流
四端子法により測定した結果を Fig. 4に示す．固相法の SnO2と比較し，液相法の SnO2は電気伝導度が約1桁向上した結果が得られた．
-2.0log䃢㻌㻛㻌S cm-1

-2.5

Fig. 2. Sn1－xNbxO2バルク表面の SEM 画像 .
透明電極材料に必須である導電性を評価するため，直流四端子法による電気伝導度測定を行った．Fig. 3に Sn1－xNbxO2（x＝0.00，
0.01，0.03）の電気伝導度のアレニウスプロットを示す．
SnOlogȪS cm-1

-3.5
-4.0

SnO bulk䠄ᅛ┦䠅
2

-5.0
2

Nb = 0.03
Nb = 0.01

-1.0

2

-3.0

-4.5

0.0

SnO bulk䠄ᾮ┦䠅

-5.5
0.80

-2.0

0.85

0.90

0.95

1000 T -1 / K-1

1.00

1.05

Fig. 4. 固相と液相合成 SnO2の電気伝導度のアレニウスプロット .

-3.0

3．結言
本研究において難焼結性 SnO2の高密度化のために「異原子価カ-4.0

チオンの固溶」と「アンモニア共沈法（液相法）による合成」を行っ
-5.0

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

-1

た．前者について，高密度化と電気伝導度の向上が達成できた理由

1.3

として，Nb 由来の針状結晶が表面に偏析することにより SnO2の蒸1000 T -1 / K発を抑制し高密度化に成功し，かつキャリア増加により電気伝導度

Fig. 3. Sn1－xNbxO2の電気伝導度のアレニウスプロット .

が飛躍的に向上したと考えられる．また，後者により均一で微小なSnO（x＝0.00）とNb＝0.01，0.03を比較すると，Nb 固溶試料は
2粉末の合成が達成され，固相法と比較してより緻密で相対密度の高

固溶量増加に伴い電気伝導度が向上する傾向が得られた．これは相い SnO2が得られた結果，電気伝導度の向上が観測された．今後の対密向上に伴う電気伝導度の向上と，置換固溶によるキャリアの導展望として他のドーパント（針状結晶の析出）や液相法で合成した入の効果であり，式（1）に示すキャリア濃度（n）がドーパントのSnO2粉末に Nb5＋などのドーパントを置換することで，より高密度増加に伴い増加したこと起因していると考えられる．

で透明電極材料として有用な SnO2を主原料とした試料の合成が可σ＝ neμ⑴能である．

σ：電気伝導度，n：キャリア濃度，

4．参考文献e：電子の素電荷，μ：移動度1）Idemitsu Kosan Co., Ltd., Transparent conductive film, PCT/

2－2

液相合成による微細粉末合成に高密度化（SnO2バルク）

JP2010/004174.

より緻密な SnO2バルク体を得るために液相法である炭酸アンモ

2）W. Assenmacher et al., Synthesis and crystal structure characterization

ニウム共沈法6）を用いて SnO2粉末を合成した．炭酸アンモニウム共of InGaZnO4 with a new defect structure, Journal of Solid State Chemis-

沈法によって調製した粉末について XRD 測定および相同定の結果，正方晶系ルチル型構造の単一相が得られた．また，得られた粉末のSEM 観察の結果，固相法による SnO2の粉末が不均一で粒径が約2μtry 215, 176－184 (2014).
3）K. Nomura et al., Thin－Film Transistor Fabricated in Single－Crystalline
Transparent Oxide Semiconductor, Science 300, 1269 (2003).

m～3μm であるのに対し，液相法によって得られた粉末は均一かつ4）W. Xin－Wang et al., Effects of Cr2O3 on the properties of (Co, Nb)－

約1μm 以 下 の 粉 末 で あ っ た． 液 相 法 に よ っ て 得 ら れ た 粉 末 を

doped SnO2 varistors, Materials Science and Engineering B99, 470－474

1500℃，10時間で焼結し，そのバルク体の相対密度を算出した．

(2003).

Table 2に SnO2の固相法と液相法によるバルク体の相対密度を示す．

5）R.D. Shannon et al., Revised effective ionic radii and systematic studies

固相法で合成した SnO2は相対密度が46.2 ％であるのに対し，液of interatomic distances in halides and chalcogenides, Acta Crystallogr.

Table 2. 固相と液相合成による SnO2の相対密度 .

ྜᡂἲ

ᅛ┦ἲ

ᾮ┦ἲ

┦ᑐᐦᗘ (%)

46.2

59.8

A32, 751－767 (1976).
6）X. Zheng et al., Enhanced electrochemical performance of
LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode materials obtained by atomization co－precipitation method, Ceramics International 42, 644－649 (2010).

142

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＊

船見

祐揮＊＊

金元

敏明＊＊＊

Cutting Edge of Tidal Stream Power Generation: Counter－Rotating Type Machine
Yuji NAKANISHI＊

Yuki FUNAMI＊＊ Toshiaki KANEMOTO＊＊＊

1．緒言

める．

化石燃料に依存した現代社会が抱えるエネルギ問題を克服し，潮流発電ユニットは周期的に流れの方向が変化する環境下で運持続可能な循環型社会を構築することが急務となっている．そのよ用する必要があり，それに応じた対策が必要となる．いくつかの方うな状況に対応するためには再生可能な自然エネルギ資源を有効利法が提案されており，例えば，発電ユニットの向きを変える機構，

用することが必須となる．自然エネルギには水力や風力など種々のブレードピッチ角を制御する機構，双方向翼型が挙げられる（2）．双形態のものが存在するが，それらの中でも海洋が有している潜在エ

方向翼型は幾何学的に，完全に対称な形状となっており，複雑な機

ネルギは水力や風力に比べて理論的に2，3桁以上大きい．海洋が有構を要せず，したがってコストも低く抑えることができる．本報告する運動エネルギの代表格である潮流を有効利用することを目的との研究においては双方向翼型方式を採用し，具体的な形状としてはして，本プロジェクト研究では新たな発電技術を取り上げる．

Huang らが設計した翼型（3）を用いることとする．

潮流の運動エネルギを取り出す技術としてプロペラ型やダリウ

本報告における研究では，双方向翼型を有する相反転方式潮流ス型といった従来型タービンの採用が試みられているが，本プロ発電ユニットの風洞試験および数値解析を実施し，プロペラの性能

ジェクト研究ではそれらとは異なる「相反転方式」の発電ユニッ評価を行う．また，比較のために，単一のプロペラを持つ潮流発電

ト（1）を提案する．「相反転方式」の発電ユニット（図1）は，前後二ユニットの試験および解析も併せて実施する．

段のプロペラと内外二重の回転電機子を持つ発電機で構成される．
二段のプロペラがそれぞれ二重の回転電機子に連結され，それらを逆方向に駆動する．このことが以下のような従来型の発電ユニット

2．潮流発電ユニットの風洞試験
相反転方式および単一プロペラ方式の潮流発電ユニットの性能に対する優位性を生み出す．

特性を得るために，潮流発電ユニットの風洞試験を実施した（4）．試・磁界を切る際の回転電機子の相対速度が速くなる．これが，発電験に使用したプロペラのブレード枚数は各段とも3枚とした．風洞

機径の縮小，起電圧の増加，極数の減少を可能にする．また，回の風速はおよそ10 m/s に設定された．相反転方式においてはレイノ

転速度の減少にもつながり，キャビテーション抑制効果を得るこ

ルズ数が 3.3×105 から 1.7×106 の範囲で，単一プロペラ方式においともできる．

てはレイノルズ数が 2.5×105 から 1.6×106 の範囲で試験が行われた．

・前後プロペラ間において，および，内外回転電機子間において回これらの試験の結果は，数値解析の結果と合わせて，図2に示す．

転トルクが相殺する．その結果，頑強な据え付けベッドやパイルが不要となる．
・前後プロペラ間で回転トルクがつり合い，角運動量変化も相殺するため，前後プロペラを通過した流れは旋回方向速度成分を持たず，自然の海流や潮流を乱すことがない．
・回転トルクが一致するのであれば，前後のプロペラ回転速度は任意に選定することができ，様々な海洋環境への対応も容易なものとなる．
本プロジェクト研究では相反転方式潮流発電ユニットを構成す
る要素のうち，前後のプロペラに焦点を絞って開発および研究を進＊教授 機械工学科
Professor, Dept. of Mechanical Engineering＊＊
助教 機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering＊＊＊
客員教授 工学研究所
Guest Professor, Research Institute for Engineering

図1

相反転方式潮流発電ユニット

143

図2

風洞試験および数値解析から得られたパワー係数

3．潮流発電ユニット周りの流れの数値解析

図3

相反転方式潮流発電ユニット周りの流線の一例

4．結言

相反転方式および単一プロペラ方式の潮流発電ユニット周りの双方向翼型を有する相反転方式潮流発電ユニットを提案し，風（6）．
流れ場に関して数値解析を実施し，性能指標の評価を行った（5），

洞試験および数値解析を行うことによってその性能特性を取得し計算領域は，その内部に発電ユニットを含む直方体形状とした．

た．また，風洞試験と数値解析の結果は良好な一致が見られた．

プロペラ直径を D とおくとき，その領域の大きさが 2D×3D×10D

今後の課題としては，単方向翼型および双方向翼型の好適化のとなるように設定した．計算領域はプロペラ周囲のブロックおよび継続検討，潮流発電ユニットをケーブルにて係留した場合におけるその他のブロックに分割して作成した．プロペラ周囲のブロックは，

姿勢制御方式の検討，潮流発電ユニットから発生する音響の検討な

相反転方式では前段と後段の二つ，単一プロペラ方式では一つとなどが挙げられる．本プロジェクト研究では，継続してこれらの課題

る．また，計算負荷低減のために，プロペラ周囲のブロックは一枚に取り組む予定である．

のブレードを含む120°
角の部分のみとし，周期境界を設定すること

本研究の遂行にあたり，Zhejiang University の Bin Huang 博士おで一段全体のプロペラを模擬した．計算格子は四面体形状の非構造

よび九州工業大学の Nak－Joong Lee 博士にご協力いただいた．ここ

格子とし，ブレード表面近傍にのみプリズム形状格子を設けた．ブに記してお礼申し上げる．

レード表面において無次元距離 y の最大値が5以下になるように格＋参考文献

子を作成した．
数値解析は，商用 CFD（Computational Fluid Dynamics，数値流体（1）T. Kanemoto, D. Tanaka, T. Kashiwabara, M. Uno and M. Nemoto,力学）ソルバである ANSYS CFX 16.2 を用いて実施した．SST（Shear

Counter－rotating type machine suitable for tidal current power genera-

Stress Transport）k－ω 乱流モデルを導入した非圧縮性ナヴィエ・ス

tion, Proc. Tenth International Offshore and Polar Engineering Confer-

トークス方程式と連続の式を流れ場の支配方程式として採用した．

ence, 472－477 (Seattle, 2000.5－6).

風洞試験と比較するため，作動流体は空気とし，流入速度 U はお（2）P. Liu, N. Bose, R. Frost, G. Macfarlane, T. Lilienthal, I. Penesis, F.

よそ10 m/s と設定した．相反転方式においてはレイノルズ数が 1.1

Windsor and G. Thomas, Model testing of a series of bi－directional tidal

×10 から 1.6×10 の範囲で，単一プロペラ方式においてはレイノ
6

6

turbine rotors, Energy, 67, 397－410 (2014).

ルズ数が 6.3×10 から 1.6×10 の範囲で解析を行った．また，相反（3）B. Huang, G. J. Zhu and T. Kanemoto, Design and performance en-

転方式での解析においては，前後のプロペラの回転トルクが一致す

hancement of a bi－directional counter－rotating type horizontal axis tidal

る条件にて解析を行った．

turbine, Ocean Engineering, 128, 116－123 (2016).

5

6）を， （4）T. Kanemoto, N.－J. Lee, M.－W. Heo, B. Huang, Y. Nakanishi and Y.
数値解析の結果から得られたパワー係数（≡P/（0.5ρ U 3A）
風洞試験の結果と合わせて，図2に示す．相反転方式における周速

Funami, Counter－rotating turbine in unique power unit provided for bidi-

比（≡Rω/U）とパワー係数はいずれも，前段プロペラでの値と後rectional tidal streams, Proc. Twelfth ISOPE Paciﬁc－Asia Offshore Me-段プロペラでの値を足し合わせた合計値でプロットしている．図2

chanics Symposium, ISOPE－P－16－097 (Gold Coast, 2016.10).

を見ると，相反転方式では周速比7付近でパワー係数は最大値（約（5）Y. Funami, Y. Nakanishi, N.－J. Lee, B. Huang and T. Kanemoto, Coun-0.33）となり，単一プロペラ方式では周速比3.5付近でパワー係数はter－rotating type horizontal－axis bidirectional propellers for tidal stream

最大値（約0.21）となる．また，相反転方式と単一プロペラ方式のpower unit, Journal of Power and Energy Engineering, 5(7), 34－44

いずれの場合においても，風洞試験と数値解析でパワー係数の良好な一致が見られる．
数値解析の結果から得られた相反手方式における流線の一例を図(2017).
（6）Y. Funami, Y. Nakanishi, N.－J. Lee and T. Kanemoto, Bidirectional
type horizontal－axis propeller installed in tidal stream power unit, Proc.

3に示す．図3を見ると，前後のプロペラを通過した流れは旋回方向

Thirteenth International Symposium on Experimental and Computational

速度成分をほとんど持たないことが確認できる．このことは発電ユ

Aerothermodynamics of Internal Flows, ISAIF13－S－0034 (Okinawa,

ニットを縦に複数並べて設置する場合に有利となる特徴である．

2017.5).

144

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＊＊

籔下篤史＊＊＊ 岡村幸太郎＊＊＊＊

織作

恵子＊＊＊＊Development and Analysis of Chemical Reaction Triggered by Ultrashort Laser Pulse
Izumi IWAKURA＊ Shoji AKAI＊＊ Atsushi Yabushita＊＊＊
Kotarou Okamura＊＊＊＊ Keiko Orisaku＊＊＊＊1．緒言
レーザー光が発振されて以来，パルス幅の短縮化が試みられ，
2003年にはパルス幅3.9 fs のレーザー光が報告され，パルス幅は分子振動周期よりも短くなった．また，1980年代後半から Ti：サファ

電子状態の選択的な励起を目的とし，Nd：YAG レーザーから発

イアレーザーの開発が進み，レーザー光は急速に高強度化されてき振される1064 nm ナノ秒パルス光の第4高調波（266 nm，7 mJ/pulse）

た．現在ではレーザー光の専門家以外でも日常的にフェムト秒レーを光源として用いた．原料 c，c－1は200－270 nm（λmax＝228 nm）にザー光を扱えるようになりつつある．またレーザー光の誕生に伴い，幅広い吸収を有しており，266 nm のナノ秒パルス光を利用すると『高単色性・高強度・位相制御が可能』という特色を活かした反応

吸収端のみを励起できると考えた（図1）．

の開発が志向されてきた．本プロジェクト研究では，上記のレー
ザー光の特色を活かした反応開発，および，レーザー光を用いた遷移状態分光に基づく反応機構解析を目的に研究を行う．具体的には，単色性に優れているナノ秒パルスレーザー光を用いた選択的励起による新反応開発や，パルス幅が分子振動周期よりも十分に短いフェ
ムト秒パルスレーザー光を用いる“振動準位”の選択励起による新反応開発を目指す．また，パルス幅が分子振動周期よりも十分に短く，パルス幅が光電場の振動周期で1－2周期の極限的超短パルス
レーザー光（パルス幅：sub－10 fs）を発生させ，様々な光反応や熱図1．原料 c，c－1ペンタン溶液の吸収スペクトルとレーザー光スペ
クトル

反応の反応遷移状態を光計測することで，反応機構を明らかにする．
二 種 類 の 異 な る 濃 度 の 希 薄 ペ ン タ ン 溶 液（37.5 mM お よ び（1）

2．レーザー光の単色性を利用する反応開発

従来は水銀ランプやカドミウムランプなどの輝線を利用して光150 mM）において生成物の経時変化を室温で観測した．その結果，150 mM の溶液では c，t－1の収率が2分で6％となり，以降はほぼ一

反応開発がなされてきた．しかし，輝線スペクトルに幅があるため，定（7％）になった．さらに低濃度の37.5 mM 溶液では c，t－1の収率

同時に多種の励起種を生成し，複数の化合物が生成してしまう．例

は10分で7％となり，以降は徐々に減少し，60分で消失した．これ

えば，cis，cis－1，3－cyclooctadiene（c，c－1）のペンタン溶液を水銀ラに対し，環化体2の収率はいずれの濃度でも光照射時間（光子量）

ンプ（185－254 nm）で照射すると，cis，trans－1，3－cyclooctadiene（c，の増加に伴って増え，150 mM 溶液では120分で約30％になった．

t－1），cis－bicyclo［4.2.0］oct－7－ene（2），cis，cis－1，4－cyclooctadiene

一方37.5 mM 溶液では120分で収率95％に達し，選択率はほぼ100％［3.3.0］oct－2－ene（4），4種類の化合物が生成するこ（3），cis－bicycloとなった．ナノパルスレーザーによる120分の照射時間を実際の光とが報告されている（式1）．本研究では，光源に極めて線幅の狭い

照射時間に換算すると総照射時間は約0.72 ms になり，この短時間（数 nm）ナノ秒パルスレーザー光を用いることで，反応性を検討しの光照射により0.39 mg の環化体2が生成していることになる．

た．
3．結論
＊

准教授 化学教室
Associate Professor, Dept. of Chemistry＊＊
准教授 物質生命化学科
Associate Professor, Dept. of Material and Life Chemistry＊＊＊
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

高単色性光源として Nd：YAG レーザーパルスを用いることで，［4.2.0］oct－7－ene を高収率，高選択的に合成することがで
cis－bicyclo
きた．本結果は，レーザー光を利用することで，従来とは異なる選択性や反応性を持つ有機合成が可能になることを示している．
参考文献（1）K. K－Orisaku. et al., Photochem. Photobiol. Sci., 16, 146－150 (2017).

7．工学研究所テクノサークル
7－1

環境科学テクノサークル2017年活動報告

7－2

ドラレコ・テクノサークル活動報告（2016）自転車通学路でウェアラブルカメラが記録した危険な側溝排水蓋
松浦

春樹，堀野

井川

定雄，松田

洋，後藤

7－3

テクノサークル「けんちくをつくる会」2016年度活動報告

7－4

テクノサークル KURAFT16－17シーズン活動報告

航太，高橋

綱喜，金澤

優太，浮穴

浩二

吉岡

寛之，佐塚

将太

中村

弘毅

7－5 「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告
7－6

神奈川大学ロボットプロジェクト活動報告

高野
江上

学

正，秋谷

尚俊，金子

敦

光希

145

環境科学テクノサークル2017年活動報告
井川学＊

Reports of the Activities of Environmental Science Technocircle in 2017
Manabu IGAWA＊

1．サークルの歩み
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
クルの中でも当初より設立されたサークルの一つです．設立当初の
勉特別助教は2016年度より静岡理工科大学の講師として転出されました．設

29

80

0
10

20

/"μeq L ' 1

10

20

30

/"Km

600

300

400

0

0
0

10

20

30

10

20

30
/ Km

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

M g2 +

600
400
200

200

100

0

800

N a+

800

200

11

0
1000

400

1000

0

30

/"Km

C l'

C a2 '

1500

500

100
0

600

pH

2000

200

500

く話す唯一の機会となっています．

2016

300

0

0.45*μm

2015
SO 4 2 '400

402016 9 18

興味を持った学生が参加し，私にとっても，文系の本学学生と親し

2014

500

pH

2013

120

/"m S m ' 1

160/ "μeq L ' 1

うように進んでいません．ただ，設立以来，理系だけでなく文系の

2012

NO3'

/"μeq L ' 1/"μeq L ' 1

200/"μ eq L ' 1

1989

立の当初は10人を超える部員がいましたが，最近は新入生勧誘が思/"μ eq L ' 1

学生はすでに卒業し，また，運営に協力して頂いた南齋

0

10

20

30

40

0
0

10

20

30

/"Km

/"Km

/ "K m2.

.

12．2016～2017年のサークルの活動
サークル活動としては，一つは毎週水曜の昼休みに演習室に集)まって，食事しながらプレゼンを聞くという活動です．雑談で終わ

(

1mg/L

)

(

pH

10mg/L

3.09mg/L (2300mg/L

84.5mg/L

2200mg/L

50.8mg/L

200mg/L

79.4mg/L

5.8

8.6

1.

ることもありますが，それぞれが関心のある広い意味で環境に関連するテーマを選んで発表するもので，私自身聞いていて知識が広が2.

りとても楽しいプレゼンになることもあります．
サークル活動のもう一つの主要な活動は，テクノフェスタや神

pH

m S/m

m eq/Lm m ol/L

m m ol/L

7.77
7.41
6.87
4.15

13.12
5.70
2.56
3.72

1.57
0.79
0.45
0.67

3.68
2.13
2.05
3.12

0.41
0.37
0.50
0.45

大フェスタの発表です．2016年は神奈川県の水源の一つとなっている酒匂川の水質調査を行い，その結果を報告しました．この調査は酒匂川の源流近くから相模湾の河口近くまで10点で採取，分析するというものです．私の研究室では酒匂川の源流に位置する丹沢山塊の調査研究を1988年から行っているので，その研究と接続されるこCH₃COOH HCOOH
3.

とを期待しています．この他にも，身の回りの現象を科学的に解明することを目標に発表していますが，2016年度は家庭の除湿機の水

4.

pH(4.15)
pH5.8 8.6

5.

図1

2016年テクノフェスタ発表ポスターの分析をしました．その結果，室内汚染によるガス状のギ酸や酢酸が除湿機の水に溶け込んでいることが確認されました．神大フェス
タではこれらの発表だけでなく，先に述べたプレゼン内容を冊子にまとめて配布しています．
3．サークル活動の今後
サークル活動は，研究室の活動とは異なるので，研究テーマの設定が難しく，サークル員の確保も難しい課題です．しかし，学生が知的に刺激し合い友情を育む場として，このサークルが今後も活用されることを期待したいと思います．

＊

教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Materials and Life Chemistry

図2

2016年神大フェスタ発表会場

8.07

2
2
7 8

146

ドラレコ・テクノサークル活動報告（2016）自転車通学路でウェアラブルカメラが記録した危険な側溝排水蓋
松浦

春樹1，堀野定雄2，松田洋3，後藤航太4，高橋綱喜5，金澤優太6，浮穴浩二7

Annual Report 2016 on Activity of“Drive Recorder Techno－Circle”Dangerous Side Ditch
Cover Recorded by Wearable Camera on Cycling Ways to Kanagawa University
Haruki MATSUURA1, Sadao HORINO2, Hiroshi MATSUDA3, Kouta GOTOH4,
Koki TAKAHASHI5, Yuta KANAZAWA6 and Koji UKENA7

活動概要：研究成果の社会的アピール

ド面だけでは難しい．「官民一体」との提案だが，雑草取り，ゴミ

2016年度「映像記録型ドライブレコーダーによる安心安全快適

拾いなどは既に色んな所でやっている．これらも好事例に入るよ」

自動車運転テクノサークル（ドラレコテクノサークル：代表松浦春「ウェアラブルカメラ動画を見て，Y 字路で車と同速の車線変更は

樹教授，学生会員と社会人会員で構成）は実践活動報告と討論中心

率直に危険と感じた．「スマートさ」と「安全」のどちらが正しい

1．はじめにに3時間の研究会を3回開催しました（7/9土，9/19月：敬老の日，か再考して欲しい．回り道をしてでも「安全」を優先して欲しい．」

10/29土）．

「『ウェアラブルカメラは視線方向を記録する』とのことだが『見て又，学外活動として，神奈川県警察本部交通総務課会議室で現いる方向』が判るから『認知している』とは意味しない．ウェアラ役警察官5名（含む研究職1名）との意見交換会（3月3日）でサーク

ブルカメラ映像記録が真に何を記録しているのか実験方法の証拠をル学生会員2名が研究成果を発表し，その席で工研所報1）及び人類

詰めて欲しい．」など．

2）働態学会発表予稿論文 を配布しました．
県警の道路交通安全管理プロの前での発表は，自分達の日常生

この様に，多くのきめ細かい専門的コメントを引き出す程，学生発表はインパクトが強く，充分社会的アピールを果たしました．

活の中でリンレコやウェアラブルカメラと言う科学的方法を使いこ（2016－12）の
尚，やり取りの詳細は工研所報 No.39，pp.164－166．

なし自分でデータ採取，分析し自信に満ちた基盤に支えられ道路管

ドラレコテクノサークル活動報告に掲載していますのでご参照下さ

理と交通管理間の矛盾した不都合紹介とその解決策提案で，説得力い．

がありました．
学生と県警の間をつなぐ場を作った責任上，堀野は冒頭挨拶で「神大工学研究所では，学生中心サークル運営を大学が支援する形

2．テクノフェスタ2016
2－1

発表内容：不意に迫る道路脇の危険！

で，交通共生をテーマに，映像記録型ドライブレコーダー又はウェ，松
そして，テクノフェスタ（2016－11－11）で，高橋綱喜（法4）アラブルカメラを車や自転車に装着して実車走行データを分析する

田洋（工4），後藤航太（経2）君らは「不意に迫る道路脇の危険：ことで交通安全向上に資することを楽しく研究するプロジェクトを

自転車通学路でウェアラブルカメラ（身体装着可能型常時録画カメ

展開しています．今般，自転車視点で見た車道左端走行原則（道交ラ）が記録した側溝排水蓋デザインの潜在危険」と題するポスター

法）と道路環境との不整合点すなわち，交通管理面と道路管理面の発表をしました．

接点を観察記録し，学生なりに分析，改善提案を整理しました．皆様に聞いて頂ける場を設定して頂き，大変感謝しています．」

発表要旨：「私たちは映像記録型ドライブレコーダーを活用，交通における共生をテーマに研究，自転車視点で危険実態を整理発表

発表を真剣に聞いた警察官らは，学生を一人前の研究者と勘違しています．今回も3人がウェアラブルカメラで自転車通学市内幹いした様で，若者を励ますコメントや質問をする一方，非公式見解

線道3路線累計43km で走行風景を常時録画しました．自転車が気付と断った上で専門的質問やコメントを数多く投げかけました．曰く，

く多様な危険の中，側溝排水蓋に着目，安全度に幅がある不統一な「体力を使った調査は素晴らしい」「大学って凄いんだなあ」「若い3種デザインの潜在危険が判明しました．道路管理者が道路危険を方々の交通安全への関心向上はありがたい」「道路の課題解決はハー

科学的に認知・改善する意義を再確認しました．」（図1参照）3）．
2－2

1. 教授 経営工学科 Prof., Dep’t. Ind. Eng. & Manag.’t.
2. 客員研究員 工学研究所 Guest Res.’er, Res. Inst. for Eng.
3. 工学部4年 Faculty of Engineering, 4th grade
4. 経済学部2年 Faculty of Economics, 2nd grade
5. 法学部4年 Faculty of Law, 4th grade
6. 神大生協 Kanagawa University Co－operation
7. UK コンサルタント代表 CEO, UK Consultant

道路側溝蓋のデザイン：6種類，半分が危険！

・・F）
実際に調べて判った事は側溝蓋のデザインは6種類（A，B，もあり，そのうち3種類（A，B，C）は旧型でスポーツ車のタイヤ
幅（23mm）に対してスリット幅は23－28mm もあり，走行中タイヤが嵌る危険性が高いです（図2，図3）．D，E，F 型は新型（図4）で，旧型を新型に交換するには，道路管理者の認識を速やかに刷新する
ことが最優先です．

147

2－3

テクノフェスタポスター発表の主旨：再確認をポスター発表中複数の来訪者，特に審査教員との間で交わした対話を学生が記録しました．①「どういった目的でこの活動を行っているのか？」→「日本国内の道路は自動車優先だが，その中でどのようにしたら自転車が安全に通行できるかを提案するための活動です．
」②「調べるだけでなく外への働きかけは行っているのか．調
べるだけでは中学生レベルではないか？」→「昨年12月学会発表や今年の3月，神奈川県警での発表を行い社会的にアピールしました．」
学生曰く「質問自体は少なかったが，一つ一つが活動の根幹を問われる内容だったため，気持ちの面で非常に辛かったです．今までの一連の活動は，大学の先生目線では，学術的価値＝論文にまとめられるか否か，がないと判断する人も少なからず存在する事が判りました．
」と正直に伝えてくれました．
これは，隣のコーナーでポスター発表している単位取得対象の卒論や修論と勘違いし，テクノサークル活動の主旨を正しく理解していない審査教員がいる事を示しており，困った事です．
この事実を知った社会人会員は「役に立つモノ（事）を世に送り出すのは大切だ．でも，貴君達は既に実行済みだよ．」と励ましました．すると「社会に役に立つモノ（事）を世に送り出すのは，社会では知的好奇心を満たす以上に大切なことなのだ．」と学生は考え直しました．しかし「社会に役に立つことも，知的好奇心を満たすことも大切だが，両立は不可能ではないか．」とジレンマに陥った様です．救って挙げたい気持ちで一杯です．
学生の結論は「社会に出れば（出る前でも）前者を意識しなければならないので広い視野を持ち，様々な活動をしなければならな

図2

道路側溝排水溝蓋のリスク：自転車のみ被害者

図3

排水溝蓋スリットにスポーツ自転車タイヤが嵌る

図4改善された排水溝蓋：スポーツ自転車タイヤは嵌らない

いと思いました．」これは，テクノサークル活動で成長した明らかな証拠と自負しています．
3．参考文献1）松浦春樹，堀野定雄

テクノサークル活動記録

映像記録型ドライブレコーダーによる安心安全快適自動車運転サークルの活動，神奈川大学工研所報第38号（2015－11－30）
2）髙橋綱喜，松田洋，後藤航太，酒井聖紘他著「ウェアラブル

カメラが記録した日常交通における自転車行動と道路環境」第44回人類働態学会東日本地方会（横浜，2015－12－20）
3）Kanagawa University Techno Festa 2016くらしと環境の未来
ター発表

テクノサークルポス

映像記録型ドライブレコーダーによる安心安全快適自動車運転サークル / 松浦教授．髙橋綱喜，松田洋，後藤航太「自転車通学路でウェアラブルカメラ（身体装着型
常時カメラ）が記録した側溝排水蓋デザインの潜在危険」（展示
図1

テクノフェスタ2016

ドラレコポスター発表物あり）p.31．

148

テクノサークル「けんちくをつくる会」2016 年度活動報告
吉岡

寛之＊

佐塚

将太＊＊

Reports of Annual works of the Techno Circle“Tuku－Ken”
Hiroyuki YOSHIOKA＊

Shota SAZUKA＊＊

1．活動の背景と目的
建築デザイン教育において，設計演習課題の中では頭で考え仮想の建築を組上げるところで終わり，実際に材料にふれ，身体を使って建築物をつくり出す機会は乏しい．実社会における設計活動において，材料を理解し，その特徴を取り込むプロセスが重要であり，設計活動の魅力である．そのような魅力を大学の授業の枠組みの中で面白さを伝える事は難しい．こうした経緯から立ち上げたのが，建築サークル「けんちくをつくる会」（通称つくけん）である．
2011年設立で6期目を迎える．毎年建築学科1，2，3年生がメンバーとなり，今年度は2年生が中心となり活動を進めた．その中で，製作に至るさまざまな段階での共同作業における行動力や調整力の育成と，学年の枠を超えた交流の場が形成されることも目的である．
写真2

2014年度活動紙管

写真3

2015年度活動角材

2．これまでのつくけんの活動
毎年春に1年の活動内容を学生主体で検討する．どの場所で，どのようなものをつくるかについて考え，つくるために必要な予算の手配や敷地の交渉も学生自身が全て行う．実社会での建築設計と同じように，限られた予算の中で現実の土地に小さな「建築」をつくるプロセスを体験することになる．実際の「建築」をつくることを

表1

写真1
＊

2013年度活動ダンボール

助教 建築学科
Assistant Professor, Dept. of Architecture＊＊
つくけん代表
Leader, Techno Circle“Tuku－Ken”

ᖺᗘ
1ᮇ
2011
2ᮇ
2012
3ᮇ
2013
4ᮇ
2014
5ᮇ
2015
6ᮇ
2016

各年度の建築物の敷地，用途，材料

ᩜᆅᪧ 3 ྕ㤋๓බ㛤✵ᆅᮾᒇ๓✵ᆅභゅᶫၟᗑ⾤භゅᶫၟᗑ⾤භゅᶫၟᗑ⾤භゅᶫၟᗑ⾤

⏝㏵⚄኱ࣇ࢙ࢫࢱ
ఇ᠁ᡤ⚄኱ࣇ࢙ࢫࢱ
ఇ᠁ᡤ࡝ࡗࡁࡾ㜌ᕷ
ࣛ࢖ࣈ఍ሙ࡝ࡗࡁࡾ㜌ᕷ
ࣛ࢖ࣈ఍ሙ࡝ࡗࡁࡾ㜌ᕷ
ࣛ࢖ࣈ఍ሙ㣗࡭ࡃࡽᶓ୎
ࣛ࢖ࣈ఍ሙ

ᮦᩱ
➉
ᕸ
ࢲ࣮ࣥ࣎ࣝ
⣬⟶㸩
3D ࣉࣜࣥࢱ࣮
ゅᮦࣉࣛࢫࢳࢵࢡ
ࢲ࣮ࣥ࣎ࣝ

149

目標に，自らが決めたテーマで空間を創造し，材料の特徴を考察し，実際に加工，組立までに至る方法を考えることは，演習課題では体験できない，建築に対する理解や意識を拡げるものとなる．
当初は神大フェスタにおけるフォリーの作成から始まった．その後，六角橋商店街の商店会にご協力いただきながら，商店街のイ
ベントに合わせてそのイベント会場での空間づくりに関わることとなった．これまで竹，布，ダンボール，などがテーマ材料となり，昨年は角材を利用した空間構成が考えられ，商店街のドッキリヤミ
市場では人々の賑わいの場として活用された．（写真1，2，3，表1）
3．2016年度の活動「プラスチックダンボール」
6年目となった2016年度の学生メンバーも，前年度の活動を引き継ぎ，六角橋商店街の一角に休憩所及びライブ会場を設営する事を
写真5課題とした．六角橋商店街は，戦後の闇市をルーツ※1とした商店街

椅子机で，木造アーケードの小道にお店が並ぶ仲見世通りは独特の雰囲気をもっている．この商店街では年に一度「食べくら横丁」が開催されている．同イベントは各店舗が通常よりも少量サイズを低価格で提供するので，まとめて食べ比べできる．また，地域の方々の様々によって組み換えることができ，ファサードとしても演出させた．
プラスチックダンボールを利用し，六角形の単位を様々に変化させることで，空間を創出した．（写真4，5）

な活動を披露できる場がある．その食べくら横丁の一角で行われるライブのステージや観客席，休憩スペースなどの設計及び施工を行った．そこで今年度のテーマとした材料は「プラスチックダン
ボール」とした．

4．つくけんの活動の成果
6年目となるテクノサークルつくけんの活動は，授業だけでは味わえない建築の魅力や面白さを多くの学生に実感してもらうことが内容としては，新しい素材の利用，六角橋の特色が現れるよう重要である．学生が主体となって活動し毎年代々受け継がれてきた．

な空間の提案を軸に進行していった．新しい素材の利用としては，つくけんの活動を経験することで，建築への興味が深まる学生達のプラスチックに着目した．様々なプラスチック素材から，建築とし姿が見受けられると，実際に「建築」をつくり上げる試みに対してての構成のしやすさ，加工のしやすさ，コスト面を考え，プラス

成果を見いだすことができる．またそれが日々の設計演習や卒業設

チックダンボールを用いた．材料は面材とし接着剤を利用せず差し計においても成長が見受けられる．一人ではつくることができない込み形式で組み立てを行えるようにした．そのプロセスの中で，六建築を，多くのメンバー全員と共有しながら，計画通りには進まな

角橋商店街の名前にもある「六角」に着目し，六角形を造形ルール

いところもありながらも直前まで試行錯誤を繰り返し，ようやく建の基本として構成を考えた．

築が完成する．その建築を訪れた多く人に活用してもらう経験は，

イベント空間として一体感を出すため，一つの単位を大きさ，高さ，数などの変化を与えることにより様々な機能が生み出される

実社会で建築を携わっていく上で貴重な土台となる．本活動の経験がその後の学生たちの活躍につながれば幸いである．

仕組みを考えた．サイズを変化させることで，屋根がかかっている
ような少し囲われた空間となりライブステージとなる．高さを変化

参考文献

させると，椅子や机になる．また数を変化させることで人数，場合※1

RAKU review of architectural design course, vol.9，六角橋商店街の歴史，津田良樹，2013

写真4

ライブステージ

150

テクノサークル KURAFT16－17シーズン活動報告中村弘毅＊

Activity Reports of the Technocircle KURAFT
Hiroki NAKAMURA＊

1．はじめにをはじめ機械部品の多くを昨年度車両から流用し，電気システムの近年の工学系大学では，実習や設計・製図などのカリキュラム

信頼性向上に注力したため，基本設計は変更していない．

が減少している．そういった状況を鑑みて，学生フォーミュラ大会

電気システム設計は，配線の簡略化，振動による動作不良の防止，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

降雨対策（水による漏電の防止）などに留意し，また製作時の誤配

開発・製作することによって，学生がものづくりの本質やそのプロ線の防止のために一本ずつの配線のラベリングを行った．その結果

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

作業時間を大幅に削減することができ，昨年度以上に走行スムーズとを目的に掲げている．2003年から米国「Formula SAE®」のルーにシェイクダウンを迎えることができた．

ルに準拠し，全日本学生フォーミュラ大会が開催されており（1），走2.2

ドキュメントの作成

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

大会出場要件を満たすため，デザインレポート，コストレポー

スト等のものづくりにおける総合力を競う．また，2013年から EV

トを初め，電気システム診断（ESF），故障モード診断（FMEA）な（電気自動車）クラスが設立され，駆動ユニット以外はほぼ内燃機

ど様々なレポート作成に着手した．特に，ESF，FMEA は危険箇所

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．

が見つかるごとに設計変更と当該書類の再提出を繰り返し，システ

本学テクノサークル KURAFT は2013年10月に設立され，毎年9

ムの安全性および信頼性の向上に努めた．

月に開催される全日本学生フォーミュラ大会への出場を主な目標として活動している．

3．第15回全日本学生フォーミュラ大会

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的としている．

3.1

大会概要

今年度大会は2017年9月5日～9日の5日間で開催された．
エントリーは計94校（書類審査通過校数），ICV が93校，EV が13校であった．大会は車検と以下の静的審査3種目，動的審査4種目の総合得点で競われる（表2参照）．

2．KURAFT の2016－17シーズン活動
2.1

表2

車両設計・製作

2017年大会向けの車両の主要な仕様を表1にまとめる．フレーム
表1

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KF－03EV 車両仕様

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競技種目概要2730mm×1440mm×1220mm
1650mm
1250mm357kg
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特別助教 機械工学科
Assistant Professor, Dept. of Mechanical Engineering

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150

100
75

150

75

300
100

151

3.2

車検

大会で走行するためには技術車検（機械106項目，電気50項目），
チルト試験，レインテスト，ブレーキ試験に合格することが求められる．チルト試験は車両を横に60度傾けた状態で横転しないこと，
液体漏れなどが起きないことを求められる．レインテストは3分間の放水，その後3分間漏電せずに電気システムが機能することを試験する．ブレーキ試験は制動時に4輪が機械的に同時にロックすることを試験する．本学 KURAFT は9月5日に電気車検の一部に合格
し，9月6日に残りの車検項目すべてに合格した．
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

図2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

大会走行の様子検証（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79位（3位 UP）であった．

を誤検知したことによる安全装置の作動であるため，今後安全シスコスト審査は事前に提出したコストレポートと当日の質疑で審テムの信頼性向上に努める．

査される．部品リストの整理，図面の統一に十分な時間をかけたた
め，昨年の書類不備による減点はなくなり，62位（16位 UP）であっ

4．まとめおよび今後の展望
KURAFT 創設4年目にて初めて大会の公式車検に合格し，動的競た．
販売戦略を競うプレゼンテーション審査では，空港での乗継便技に参加することができた．静的審査でもすべての審査で得点増加

待ち乗客を狙ったレンタルカート事業などのアイディアが高く評価

し，総合66位（21位 UP），EV クラス7位（1位 DOWN，日本チーム

され，全チーム中34位（15位 UP）という成績を収めることができ中4位）という結果であった．EV クラスの参加校が増加，特に中た．

国チームのレベルアップの影響で順位は下がったものの，総合得点は大幅に増加し，学生の技術力が向上していることを示せた．
今後は設計プロセスの基本である PDCA サイクルの評価（Check）
を行い，次年度の車両性能向上を目指す．
また，車両評価の過程で，温度上昇の解析や，機械振動の解析なども行っているため，本活動での経験が，研究活動にも役立てられることが期待できる．
謝辞
KURAFT は神奈川大学工学部特別予算と以下の企業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．
川崎市産業振興財団，日本モレックス，松山工業，日の出製作所，
松井工業，西川精機製作所，堤工業，オートモーティブエナジーサ
図1

静的審査の様子

プライ，SEVCON JAPAN，オズコーポレーション，D jac，富士重
工業，NTN，JMC，フジテック，ヒラミヤ，サイマコーポレーショ

3.4

動的審査結果

加速性能を競うアクセラレーションは，参加校中55位（初出走）であった．制御を最適化することができていない，車検に合格する

ン，ヒロテック，ソリッドワークス・ジャパン，ミスミ，日信工業，
リニアテクノロジー，SHIFT UP，キタコ，エヌケーエヌ，TGMY，FCC，他30社（順不同）

ために後から追加した部品による重量増が影響し，当初の設計ほどの性能は発揮できなかった．
定常円の旋回性能を競うスキッドパッドは，51位（初出走）であった．順位はアクセラレーションとほぼ同じであるが，モーターの性能による走行タイムの差は小さく，基本的な車両設計は問題なかったと言える．
同時に踏んだ時にブレーキを優先する回路（ルールにより規定）が正常に動作しなかったこともあり，車両の性能を十分に発揮することができなかった．
エンデュランスは3周目で電気システムのトラブルによりリタイ
アとなり63位（初出走）であった．直接の原因はバッテリーの温度

参考文献（1）全日本学生フォーミュラ大会ホームページ

http://www.jsae.

or.jp/formula/jp/（2017年9月16日アクセス）（2）2015－16 Formula SAE® Rules students.sae.org/cds/formulaseries/
rules/2015－16_fsae_rules.pdf

152「神奈川大学宇宙ロケット部」活動報告
高野敦＊

Annual Report of“Kanagawa University Space Rocket Club”
Atsushi TAKANO＊

1．緒言

漁船での回収方法を見直し2機目は回収できたものの，万一回収で「神奈川大学宇宙ロケット部」は2014年9月に設立された，まだきない場合は実験データが全く回収できなくなるため，データの回

日の浅いテクノサークルである．このサークルは，「ハイブリッド

収は大きな課題となった．そこで，宇宙ロケット部では飛翔中にロケット」と呼ばれるエンジンを用い，超小型衛星を打ち上げるた

データを電波で送信する，いわゆるテレメトリ装置の検討及び開発

めの超小型ロケットの設計・開発を目的としている．現在，超小型に着手した．

衛星の打ち上げが各地の大学で行われているが，これらは大型の衛まず，将来性も考慮して高度100km でも通信可能，または将来星に相乗りで打ち上げるためその打ち上げ機会は限られている．そ

的に拡張可能な装置の構成を検討した．アマチュア無線帯や特定小こで超小型ロケットを開発し，これら超小型衛星の安価な打ち上げ

電力帯の使用，携帯電話の使用，特定実験無線局として本格的に作を実現させることを最終目標としている．従来衛星打ち上げのため成するなどの案についてトレードオフを行った．

に実用化されているロケットは，火薬を使用する固体ロケットか，

当初，特定小電力帯の使用は高度100km までの拡張性を考える

液体燃料・液体酸化剤を使用する液体ロケットの2種類に大別されと実現性が低い，と考えていたが，最近開発が盛んになっている超てきた．これらは，可燃性の高い火薬や燃料を使用するため，万一小型衛星の通信用に LoRa（Low Power Wide Area）と呼ばれる通信

破損した場合爆発の危険性が高い．一方，ハイブリッドロケットは方式の適用が検討されていることがわかり［2］，それを使用すること

燃料にプラスチック樹脂を，酸化剤に液体を使用するため，ロケッとした．この通信方式を利用したモジュールを用いて通信実験を

トが破損しても自然に消火する性質を持っている．つまり爆発の危行ったところ，小田原城から江の島まで30km の通信に成功した．

険が無い［1］．そのため，燃料の運用・管理コストを抑えることがでこのモジュールを用いて大気圧センサおよび温度センサによる高度き，従来のロケットに比べ大幅に打ち上げコストを抑えることがで測定モジュール，GPS による位置情報モジュールは開発が完了し，きる．これを受けて，当サークルでは機械工学科航空宇宙構造研究

9月2～4日の伊豆大島での打ち上げに使用した．図1に開発した高度室（以下，「研究室」と略記する）と共同でハイブリッドロケット

測定モジュールおよび GPS 位置情報モジュールの外観を示す．重の開発，打ち上げに取り組んできた．本報告ではこの1年間での活量はそれぞれ38.0g および44.5g と，非常に軽量にできている．

動実績を報告する．

開発最終段階において，打ち上げ状態を模擬して計測モジュー

2．テレメトリ装置の開発（2016年12月～2017年8月）
昨年度8月，日本最大の大学生・社会人による模擬衛星及びハイ
ブリッドロケットの打ち上げ大会である能代宇宙イベントに宇宙ロ
ケット部及び航空宇宙構造研究室も参加し，ハイブリットロケットを海に向かって打ち上げた．他大学が上昇中の分解や機体の喪失，機体が回収できてもデータを喪失するなど苦戦し，最高でも1282m（しかもデータ喪失のため推定）のところ，宇宙ロケット部は機体
及びデータを完全回収に成功し，高度2236m を達成した．その後，研究室が昨年度12月に，ロケット部も開発に参加した独自開発エンジンを用いたロケットを伊豆大島にて打ち上げたが，1機目は機体を喪失し記録が不明となってしまった．これはビーコンによる信号が着水後30秒ほど受信できたものの，その後は海水に電波が遮られたためか信号が途絶え，海流に流されてしまったためと考えられる．

＊

准教授 機械工学科
Associate Professor, Dept. of Mechanical Engineering

図1

高度測定モジュールおよび GPS 位置情報モジュール

153

ルにすべての発信機及び計測機器を搭載し，動作確認を行ったとこが出せるかどうかはわからず，結局当日の朝，日の出を待っての判ろ，近距離でも受信できなくなる不具合が発生したが，同じ周波数断となった．機体準備は打ち上げることを前提で進なければならず，

帯を用いた混信であることがわかり，各発信機のチャンネルを重なかつ発射台組立ての残作業とリハーサル省略により作業に手間取るらないよう設定することで解決できた．さらに打ち上げ搭載状態でことが予想された．したがって当初の予定を2時間早め，宿で21時

江の島から辻堂までの通信実験を行い，距離4.7km（今回打ち上げ

30分からミーティングを行い，22時に射場（伊豆大島差木地トウシ

るロケットの落下分散範囲）での通信ができることを確認した．

キ園地）へ出発し，夜を徹して準備作業に取り組んだ（図3）．準備は順調に進み，朝5時には

3．M 型エンジンを使用した機体開発（2017年4月～2017年8月）

船が出港できるとの判断が昨年度の能代宇宙イベントでの打ち上げ成功を受け，さらなる示されたため，予定通り研

高高度化を達成するために，購入品ではあるが昨年度使用したエン究室機体を5時30分に，ロジンに比べ推力で1.8倍の M 型と呼ばれるエンジンを採用した機体

ケット部機体を8時ちょうの開発を行った．信頼性を重視するため，機体の基本的なコンセプ

どに打ち上げ，いずれも機トは昨年の設計を踏襲した．図2に機体の3次元モデルを示す．

体の一部とデータの回収に成功した（図4，図5）．
研究室機体は高度4779m（2台 の 気 圧 計 よ り 求 め た
デ ー タ の 平 均， 図6） と，昨年度の記録を2倍以上更図2新した．頂点付近での機体

機体の3次元モデル

カメラから撮影した映像を
機体はモジュール構成となっており，各部が独立して製造，組立，

図7に示す．

試験が実施できるように配慮されている．上部から1段目分離機構

宇宙ロケット部の機体部，2段目分離機構部，中央部に計測モジュール，下部にエンジンは事前の解析より速度が速部及びフィンという構成になっている．

くなり，音速を超えた模様

今年度の開発方針として，研究室側が新規開発エンジンとセパ
レーションナットを用いた分離機構を開発する一方で，宇宙ロケッ

図3

準備作業の様子で，その結果，残念ながら
高 度1000m 付 近 で ノ ー ズ

ト部としては前述のテレメトリ装置を中心とした計測機器を開発のコーンやフィンを固定する部材など，樹脂製の軽量な部品が分解し重点とした．そのため，1段目及び2段目分離機構部およびフィン部てしまった．

分は開発リスクを低減するため，昨年度研究室が伊豆大島で打ち上げ，実績のある設計を踏襲し，若干の改修を行って使用している．
エンジン部は M 型を採用するにあたり，強度計算の見直しに伴う構造寸法の変更を行ったが，CFRP 胴体部とジュラルミンリング
で締結する方式は昨年の設計思想の踏襲である．
また打ち上げにおける失敗を想定し，同一設計の機体を2機用意している．この考え方の有効性は昨年度の研究室機体の伊豆大島での打ち上げにおいて，1機目は喪失したものの2機目は捜索方法の改善で回収できたことにより実証されている［3］．
4．伊豆大島での打ち上げ
前述の2機のほかに，研究室も同様に独自開発エンジンを搭載し

図4

打ち上げの様子た2機同一設計の機体を準備し，宇宙ロケット部及び研究室合同で伊豆大島において打ち上げを行った．8月30日深夜23時に東京竹芝

しかし，いずれの機体にも宇宙ロケット部が開発した無線によ

桟橋を出発し，翌8月31日は発射台組み立て，9月1日にリハーサル，

るテレメトリ装置によって高度及び GPS 座標データの受信に成功

9月2～4日の朝5時30分以降に打ち上げの予定であった．しかし8月し，その結果機体の一部回収につながった．データが回収できたこ

30日に小笠原で台風が発生，そのまま伊豆大島の東方をかすめる形とで，機体の分解の原因究明に大きく役立つものと期待される．現で北上した．その結果，8月31日の発射台組み立ては組立て途中か

在，不具合事象の整理と原因究明に着手した．

ら風雨が強まり危険と判断し，発射台を起立させる直前で中止した．
続く9月1日のリハーサルおよび9月2日の打ち上げ初日も宿で待機と

5．アウトリーチ活動

なった．9月2日夜の時点で，翌9月3日は台風が過ぎる予報であった

昨年度はアウトリーチ活動が弱いことが問題として挙げられてものの海上にうねりが残ることが予想され，機体回収のための漁船いたが，今年度は学内での各種イベント（ホームカミングデー，テ154

クノフェスタ，神大フェスタ）の参加はもちろんのこと，代表的なUNISEC ワークショップは2016年12月に行われ，その際2016年8ものとして平塚市博物館からの依頼で展示，発表を行ったこと，

月の能代宇宙イベントでのハイブリッドロケット打ち上げの成果がUNISEC（NPO 法 人 大 学 宇 宙 工 学 コ ン ソ ー シ ア ム ） で の ワ ー ク

評価され，IST（インターステラテクノロジズ株式会社）審査員特ショップにおける発表をするなど，積極的な活動を行った．

別賞が授与された（図8）．
6．結言
宇宙ロケット部は今年の9月で3年目になり，設立当初1年生であった学生は3年生となった．当然のことながら，このような学生は4年生になって研究室に入る学生よりノウハウ的な知識の量は圧倒的に多く，4月から5月にかけては宇宙ロケット部学生が研究室学生に指導をする場面が見られた．その点，テクノサークルの趣旨が発揮され，よい結果が出つつあると考える．また，昨年度までは前年度の研究室の機体を踏襲して作成することが多かったが，今年はそれのみならずロケット部独自にテレメトリ装置を開発し，それを研究室機体に供給するなど，テクノサークルとしての独自性という

図5

上昇する宇宙ロケット部機体

面でも向上が見られた．
ま た， 参 加 している学生は機械工学科の学生をリーダとしているが，総合工学プロ
グラムや経営工学
科，建築学科，電気電子情報工学科の学生など，工学部の中でも多彩な
図8

UNISEC ワークショップでの表彰

学科の学生で構成されている．しか

図6

高度データ

し文系学生が確保できていないため，他大学の団体と比べ依然としてアウトリーチ活動やマネジメント活動などの点で弱い部分が見られ課題となっている．
7．謝辞
1年間の活動を通じて協力いただいた本学関係者の方々，及び燃焼試験設備のある湘南ひらつかキャンパス周辺の方々に感謝の意を表します．また，打ち上げに際し協力いただいた東京都大島町役場，
警察，消防の皆様，大島漁協の皆様はじめ大島町の方々のご支援，ご協力に感謝いたします．さらに打ち上げに際し発射台を無償で貸与くださった千葉工大和田研究室にもこの場を借りて謝意を表しま

図7頂点付近での機体カメラからの映像

平塚市博物館の展示，発表は，「知られざる平塚のロケット開発」と題した企画展（2016年10月22日～12月18日）への参加を依頼されたことを受け参加した．機体やエンジン，ポスターの展示及び企画
展最終日における発表を学生代表が行った．平塚市は戦前，軍の火薬廠があり，その中でロケット開発が行われ，その成果が戦後の糸す．
参考文献［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，p.1．
告書”，JAXA（2015－2）［2］ 青 柳 賢 英， 超 小型 衛 星 TRICOM－1の 開 発 成 果，7th UNISECSpace Takumi Conference，（2017.3）．

川博士のロケット研究の基礎となっている，という経緯を基に企画［3］舘山哲也，高野敦，失敗許容設計及びマネジメント（ハイブリッ

されたものである．宇宙ロケット部・研究室は湘南ひらつかキャン

ドロケット開発・打上において），7th UNISEC Space Takumi Con-

パスにエンジンの燃焼試験設備を持っており，その成果を SNS な

ference，（2017.3）．

どで学外に発信していることが目に留まったようである．

155

神奈川大学ロボットプロジェクト活動報告
江上

正＊ 秋谷

尚俊＊＊ 金子光希＊＊＊

Activity Reports of Kanagawa University Robot Project
Tadashi EGAMI＊

Takatoshi AKIYA＊＊

1．緒言

Mitsuki Kaneko＊＊＊の補助も行いやすくなった．また，新しい機体は昨年度までの機体

神奈川大学ロボットプロジェクトは，2008年度から活動を初め，をベースとし，主にギア比を変更してより操作しやすいトルクを重2014年度までの7年間は神奈川大学の特別予算の支援を頂き，2015

視した仕様に変更した．加工については，例年通り工作センターの年度からは機械工学科とテクノサークルの支援を頂いて活動していフライス盤やプロジェクトで保有している NC フライス盤を活用しる．2016年度で創立9周年となり，機械工学科だけでなく，電気電た．

子工学科や情報システム創成学科，経営工学科，物質生命化学科，

今年度は従来の手動操作に加えて一部を自動操作する，通称「ラ総合工学プログラムなどから20名あまりの学生が所属している．各

自立」という機体の制御方法に挑戦している．この方法では，通常

学生の興味によって，ロボット相撲，二足歩行ロボット，ロボット

時には送信機のスティックによって機体を操作するが，土俵の縁に剣道，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，送信機からムに所属する学生もいる．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

ラムなどの担当に分かれ，各種大会への出場を目標として，ロボッ

する．

ト製作に取り組むのが主な活動内容である．

第28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

これ以外にもオープンキャンパス，ホームカミングデー，神大の部で東海大会，関東大会，北信越大会に計12台が出場した．大会

フェスタなどでの実演展示で多くの来場者の注目を集めている．まの様子を図1に示す．その結果，関東大会では1台が4回戦まで勝ちた小学生にモノづくりの楽しさを教える工作教室も行っており，従進み，ベスト16まで進出した．6位までが全国大会出場枠だったの来は夏休みだけであったが，今年度は冬休みにも行い，小学生へので，非常に惜しい結果であった．ただし，その他の機体はすべて1，

人材育成にも貢献している．

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どが目

本報告ではこれらの2016年度の活動を報告する．

立ったので，より一層の注意と練習が必要となる．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

2．ロボット相撲活動報告を感じたので，今後は練習時と試合時の操作感の違いを減らすこと

全日本ロボット相撲大会は，富士ソフト株式会社が主催，運営を重視したい．そのために土俵に用いている鉄板のたわみ防止台やしている大会である．第1回大会は1990年に開かれ，2016年度で27

鉄板の塗装や傷などのメンテナンスにも注意が必要である．また，回目を迎える．ルールは，直径1,540mm の円状の鋼板上において，「ラ自立」では白線を検出しても土俵外に出てしまうことがあるの

縦200mm ×横200mm ×高さ無制限，重量3kg 以内の力士ロボット

で，ブレーキや検出方法を改善する必要がある．さらに塗装が剥げ同士を戦わせる．実際の相撲と同様に土俵外へ出てしまったら1本た部分を白と認識してしまうことがあるなどの問題を解決するためとなり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に，マイコンのソフトウエアの見直しも必要となる．

コン型，センサを搭載し，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種類がある．
ロボット相撲チームは，全日本ロボット相撲大会へ出場し，全国大会へと進出することを目標としている．前年度の大会の反省から，今年度は全機体のパーツを統一させる方針とした．これによって設計，加工においての負担が軽減され，他の機体のメンテナンス＊

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

図1

第28回全日本ロボット相撲大会の様子

156

3．ロボット剣道活動報告を模索した結果，相手の居場所や自分の姿勢，場外を検知して適切

ロボット剣道とは，アーム型ロボットによる剣道大会である．

な動作を行うために角速度センサや超音波距離センサ，赤外線セン

実際の剣道と同様に面，胴，小手，突きをそれぞれ技名を発しながサ を 搭 載 し た． こ れ ら の 動 作 や 搭 載 物 を 基 に 図3に 示 す よ う にら繰り出す．攻撃頻度や逃げの姿勢による反則なども定められておSolidWorks で機体を設計した．その後，各部品の加工に取り組んだり制限時間は3分，3本勝負の2本先取で勝敗が決まり，剣道の有段が，残念ながら今大会では製作が間に合わず出場することができな

者が技の判定を行う．目視可能で人による操縦で戦う入門部門，カかった．次大会では出場して上位を狙うために構想を練り直した

メラ映像のみを見ながら操縦及び半自律で戦う遠隔操縦部門，PCい．

などにより自律で戦う自律部門がある．

2017年2月25日にバンドー神戸青少年科学館で行われた第14回

すべての部門混合での試合をおこない，現在は入門部門の機体

ROBO－ONE Light には市販機体で出場した．この大会の様子を図4

が首位を独占しているが，自律部門の機体の技術が年々進化してきに示す．こちらの結果は3回戦突破のベスト16に入ることができた．

ている．機体は画像処理ができるように機体の面，胴，小手それぞれが赤，青，黄と色分けされている．

5．結言

ロボット剣道チームの機体は4軸のダイナミクセル RC サーボを室内飛行ロボットチームは，飛行時の角度調節が難しく，まだ使っている．一昨年度から参加しており，初年度は入門部門であっ調整中であり今年度の大会への出場はできていない．今年度は3つたが，昨年度から自律部門で出場しており，今年度は昨年度と比較のグループで大会出場を行い，全日本ロボット相撲の関東大会ベスしてプログラムを書き換えてより正確な部位へ技を打ち込めるよう

ト16と2足歩行ロボットの ROBO－ONE Light のベスト16が主な成果に改良した．

であった．

2016年6月25日の神奈川県立青少年センターでの第4回 ROBO－剣

今後より上位の成績を残せるように努力を続けたい．また，今大会に自律部門で出場したが，結果は初戦敗退だった．図2に準備後は学内の宇宙エレベータープロジェクトと協力して，宇宙エレの様子を示す．相手の機体はマスタースレーブ方式で制御されておベーターに搭載して，上空から降下するロボットの開発や，新規大り，こちらの攻撃が巧みにかわされてしまった．相手の動きを予測

会への出場にも力を入るなど活動の幅を広げて行く予定である．

して先打ちや相手の攻撃をかわせるような画像処理を行う必要性を感じた．また試合中の発声も聞き取りにくいものだったため，明瞭な音声を発せられるように改良する予定である．
4．2足歩行ロボット活動報告
ROBO－ONE とは，2足歩行ロボットによる格闘競技大会である．
ROBO－ONE と ROBO－ONE Light の2つのクラスと新しく自律機体部門として ROBO－ONE Auto が新設された．相手を倒すと1ダウンとなり，先に3ダウン取った方の勝利となる．また，倒された方は10秒以内に起き上がらなければ負けになってしまう．
今年度は今回から新設された ROBOONE－Auto への出場を目的として取り組んだ．攻撃や移動，起き上がり，動作に必要な情報など
図3

図4
図2

第4回 Robo－剣大会での準備の様子

SolidWorks 上で設計した機体

第14回 ROBOONE－Light 大会の様子

8．随想
8－1

研究と教育に纏わる思い出

8－2

一人の建築技術者の歩いた道

8－3

宇宙を“知る”

佐藤
岩田

憲一

垣本

衛
史雄

157

研究と教育に纏わる思い出佐藤

憲一＊

Memories of my academic and educational career
Ken－ichi SATO＊

1．緒言いがある．先に述べた本学での学部・修士課程のゼミ指導に当たっ

自然観察が好きだった私は，子供の頃から植物や昆虫に触れてた先生と博士後期課程での指導教員であった東京工業大学の先生でその美しさや生命の不思議に魅せられてきた．それゆえ，植物や昆ある．お二人は師弟関係にあり互いに人間的な魅力で結び付いてい

虫採集に強く興味を持つ少し変わった少年だったかも知れない．また．そうしたこともあり，学部卒業後は研究生として東京工業大学

た，祖父は当時の日本では数少ない技師であり，彼の残した道具箱に籍を置きながら本学の修士課程の学生として研究生活を送った．

にはドイツ製の懐中時計型のアンペアメーター，ボルタメーター，当時は外研が許されており，外の世界に触れる良い機会であった．

および鉱石ラジオ用の大きなゲルマニウムの結晶など見た事もない

しかし，多くの大学で学生運動が盛んで，大学は封鎖されていたのようなものが沢山入っていたので，遊び道具には苦労しなかった．

で入構チェックは厳しかった．幸い妨害を受けることなく充実した

子供の頃，そうした様々なものに触れてその不思議さ「何故だろう」

研究生活を送ることができ，修士課程では新規化合物を70以上合成に興味を持つようになったことが洞察眼を磨くのに役立ったのだとし，論文をまとめた．この時扱ったテーマがフグ毒全合成原料とし思う．中学時代は書棚にあった古い書物を頼りに，勉強そっちのけての分枝糖の立体選択的合成である．これが私のライフワークに繋で大菊や朝顔作りに夢中になっていた．忠実に条件を再現してやる

がっている．分枝糖は通常の糖類とは異なり炭素鎖が枝分かれし，と大輪（20cm 前後）の花を咲かす事ができ，書物に記されている

根元に水酸基やアミノ基といった特殊官能基を持つ化合物である．

先人の知恵やデータの重要性に感銘を受けたのを覚えている．栽培

それらは，天然に極僅かしか存在しないため稀糖とも呼ばれる．こに必要な薬品類は良き相談相手になってくれた町の薬屋から手に入れらの糖は，多くの抗生物質中に存在し，その活性発現と抗菌スペれた．私が化学の道を歩み，研究者となったのは白衣を着た薬屋さクトルを決める重要な構成要素である．また，私が糖化学に興味をんへの憧れがあったからかもしれない．

持った理由は，自然界に最も豊富に存在する有機化合物が糖類であ持ち続けた夢が現実になったのは，本学でのゼミ指導に当たっるからである．これらは光合成を通して地球上における炭素循環

た恩師との出会いである．様々な人生経験を積んでこられた先生は，（酸素循環）とエネルギー循環を担っている．それゆえ，太古より研究の楽しさだけではなく，それを通して心豊かな人間が持つ志をほとんどの生物は糖を利用することなくして生命活動を維持するこ

折に触れて伝えてくれた．研究の合間にレクリエーションに出かけ，とはできなかった．従って，生命が関与する地球上に存在するすべ

海や野山を駆け巡り自然と触れ，時には観光名所での歴史に触れ，ての有機化合物は糖から作られると言っても過言ではない．不幸な博物館や美術館にもよく行った．また夏季は毎日のように野球もことに，人類は生物が化石化して変性した成れの果てである石炭・やった．お陰で，夏バテすることなく研究生活を楽しむことができ石油を原料とする化学変換大系を発展させてきた．その結果，公害た．当時はエアコンなどない時代であった．今時の学生は恵まれ過等の地球環境の悪化を招く結果となった．自然界で行われているのぎてバテている．こうしたレクリエーションの後は必ず飲み会があと同じように糖の持つ機能（化学原料，食料，エネルギー資源としり，こうした共同生活の中で自然と社会勉強をさせてくれた．レクてのバイオマス等）を最大限に生かす化合物の合成（新しい化学変

リエーションは文字通り再び創り出す力を与えるものであり，遊び換大系）を確立することは重要な課題である．

もなくダラダラと研究するよりもはるかに効率が上がった．私に研究はよほどユニークでない限り，同じような発想をする人もとって研究は楽しいものであり，さほど苦労せずとも人並み以上の多いので，スピードが競争において重要となる．ある組織で6ヶ月ことが出来た．しかし，卒業研究をやるまで，自分がこれまで培っを要する研究量が，他の組織では1ヶ月であることもしばしばであてきた知識・思考法・技術が何に役立つかはっきりとは解らなかっる．それ故，研究のスピードと研究哲学は組織の重要な伝統である．

た．大学は基礎知識や専門知識を授けるだけでなく，卒業研究を通優れた環境に身を置けば，人は自然と優れた研究者として育つ．良してその活用の仕方まで教えてくれた．

い組織は伝統に更に磨きが加えられ少しずつ向上していく．しかし，私が大学の教員となったのには，尊敬する二人の恩師との出会

せっかく築いた伝統も油断するとすぐに元の木阿弥と化すことも多く，指導者は繰り返し同じ事柄を伝えなければならないこともある．

＊

教授 物質生命化学科
Professor, Dept. of Material and Life Chemistry

幸い私は大学で良き伝統と志を恩師から学ぶ機会を得た．この経験が私の研究・教育人生に大きな影響を与えた．修士課程卒業後，信158

州にある医者向けの製薬会社の研究員として新薬開発に当たった．

である．研究室に顔を出すと，早速講演会が設けられ私の研究内容

退職するまで1年9ヶ月と短い間であったが，抗アレルギー剤開発にを紹介させられた．ケクレ講堂と呼ばれる講演会場はベンゼンの構

関連する国際特許を7報申請し，喘息治療薬リザベンを開発できた造を決定した化学者ケクレに因んだ6角形をした記念講堂であった．

ことは幸運であった．会社ではラジオアイソトープ化合物の合成をケクレは偉大な化学者であり，彼が使用した研究室は今でもその当任されるなど評価されていたが，大学時代の研究を続けたいという時のまま保存されている．ドイツでは日本と異なり大学教授の数は思いは捨て難く，東京工業大学の博士課程の学生として古巣に戻っ

少なく，彼らは超エリートかつ絶対的権威者である．学生は先生とた．しかし，長津田新キャンパスへの研究室移転が重なったため，のディスカッションに先立ち，まず私の部屋に研究の相談に来た．

博士論文は実質2年ほどで仕上げなくてはならなかった．研究成果

学生と先生は毎日，午後のティータイムを共にしているのに不思議

は，後に種々の分枝糖の立体選択的合成に道を開き，研究領域を拡な気がした．先生の指示と異なる実験をする時，学生は私の名前を張することが出来た．課程卒業後，私は同じ研究室に助手として勤

上手いこと利用していた．滞在中，私の日課は論文のまとめと学生

め，研究者・教育者の道を歩むことになった．

とのディスカッションが主なものであった．

研究に於いてよく耳にする「重箱の隅を突くな」「糟糠を嘗める

週末になると，どこに出かけるのか？と先生は聞いてくる．近な」はテーマを考える時にいつも私が意識してきた事である．当時，隣は先生が車を出して案内してくれた．時に，ハイデルベルクに行研究室の天然産分枝糖及びそれらの誘導体合成は他をリードしていくと答えると，その観光スポットを丁寧に教えてくれ，写真のベス

た．一方，複雑な構造の有機天然物は不斉炭素を多く持つ糖類（キトショットの位置まで指示してくれた．先生自身がハイデルベルク

ラルシントン）を原料とするのが主流であった．私は，他研究者が大学出身だからかもしれない．また，南ドイツに出かけた時は，入手しにくい分枝糖が活用できれば，フグ毒やより複雑な天然物のProf. サトーが講演に行くので宜しくと，同僚のコンスタンツ大学

合成が可能であると考えた．そこで，糖類（キラルシントン）を原教授に電話してくれた．ドイツのおもてなしの精神に触れた気がし料とする天然物合成の第1人者に学ぶべくカナダのモントリオール

た．日本もドイツも学生の気質に大差はない．先生が出張でいない大学へポスドクとして留学させてもらった．留学先の先生はアメリ

時は，「鬼の居ぬ間に」とばかり羽を伸ばす．学生とはよくディスカ化学会でハドソン賞を受賞するなど気鋭の研究者でもあった．留

カッションしたしメンザで昼食を共にしたので，私持ちのステーキ

学先で私はアップジョンカンパニーの基金による新規抗生物質の合パーティーを企画した．アルコール濃度の高いビール，自家製の林成に従事することになった．着任早々，先生の授賞式出席と基金提檎酒などいろいろなビールを飲み交わし，最終バスがなくなるまで

供企業とのミーティングに私をアメリカに連れていくとの申し出が楽しんだ．皆程よく酔い，何人かの学生をタクシーで送ったこともあった．まだ研究が捗っている訳でもなく，図々しいのではないか

懐かしい思い出である．大学構内ばかりでなく，街中でも多くのドと断ってしまった．この時，先生が発した言葉が「ケンイチもっと

イツ人の人情に触れることができたことが私の人生をどれほど豊か

フレンドリーにやろう」であった．より多くを学ばせたいとゆう親にしてくれたか測り知れない．他国の文化に触れ，素晴らしい指導

心も理解せず，先生のせっかくの好意を受ける余裕のなかった己を者たちと出会う機会を与えてくれたことに感謝している．

悔いた．滞在中，カナダ生活をそれなりに楽しむ一方，与えられた

これまで，私は恩師から受け継いだ研究・教育に関する志を少テーマを予定通り完成させたかったので，しばしば土曜・日曜も研しでも次世代に伝えるよう努力してきた．教員も学生も互いに刺激究した．先生から見ると，家族サービスを第1に考えない日本人がし合いながら成長していくものなので，熱心で誠実な学生に私は救

不思議な存在であったようである．1年を過ぎた頃，帰国するよう

われ，情熱的な指導ができた．今，私は年を取り，「青年老易く学にとの手紙を恩師から受け取ったが，研究の進展上2ヶ月延長して成り難し」を実感している．せめてもの慰めとして期せずして，優もらった．それでも目的物の合成が完成したのは，カナダ出国当日

秀講義賞，グッドティーチャー賞，Gerald Blunden Award（国際的の朝であった．その日は日曜日であったが，先生に研究室に来て頂な学術専門誌の優秀な論文に送られる賞）等を受賞したが，これもき，完成を報告するとともにデータと完成祝い用のシャンパンを渡熱意ある学生のおかげである．また，私の研究室から10名の博士号して帰国した．研究成果は後にアメリカ化学会誌に発表され，日の取得が出て，そのうち大阪大学大学院教授を筆頭に7名が大学教員目を見た．カナダ滞在中，妻，長女とカナダ生まれの長男とともにとして活躍している．企業で社長・部長として活躍している卒業生

ケベックやカナディアンロッキー縦断の旅も楽しめ，他国の文化にも多い．恩師の志が代々後輩に伝わっていくことを願うとともに，も触れ多くを学んだ．研究室で使用した便利な実験器具は帰国後写研究と教育の場を与えてくれた本学と本学関係者に心から感謝して真を基に特注し研究室のレベル向上に役立てた．助手に復帰後，留いる．

学先で得た様々な知見を後輩の指導に役立てた．私が東京工業大学の助手であった7年間に，私の研究テーマ関係で後輩が研究を発展させ数名が博士号を取得した事は嬉しい事だった．
その後母校である本学に助教授として赴任し，研究室を主宰する事になった．私が今日教員となっているのも，育ててくれた恩師や引き上げてくれた恩師がいたからである．本学の教員となってからも，短期国外研修制度でドイツのダルムシュタット工科大学の客員教授として3ヶ月間訪問する機会を得た．ドイツ語が少し出来た
ことと東京工業大学の恩師が若かりし頃に留学した先であったから

159

一人の建築技術者の歩いた道岩田衛＊The path an architectural engineer walked
Mamoru IWATA＊

1．生まれと勉学時代の研究者になっていたかもしれない．

18歳の春に，富士山麓の故郷（図1），静岡県駿東郡小山町から，27歳で工学博士を取得，新日本製鐵株式会社に入社した．当時

横浜市のアパートへ父の政雄の助けを借り，トラックで引っ越ししの新日本製鐵は日本一の企業で世界一の製鉄会社であった．学位にてから半世紀以上経った．道中の桜が満開であったことが今でも想はこだわらず，研究者よりも実務技術者の道を希望した．研修ではい出される．父は静岡県の土木技術者であった．1956年に竣工した，

三交代勤務，製鉄の現場も経験した．その道何十年の製鉄マンから

戦後日本の土木技術史の原点となる，佐久間ダムの建設にも従事し

真夜中に冷えた弁当を食べながら聞いた話が懐かしい．

ていた．ある時，祖父の嘉一から，父が設計した河岸護岸が洪水で流され，滅入っているようだと聞いたりしたこともある．祖父は器

2．会社員時代

用な人で，商人，神官から大工仕事まで何でもこなしていた．

2.1

システムトラスの技術開発と実績

建築事業部配属後すぐに，サウジアラビアのリヤド空港のター
ミナルビル建設の国際入札があり，それに対応するためのシステム
トラスの開発を任された．システムトラスとは，球体接合部（ノード）に1本ボルトにより鋼管部材を結びつけて成り立つ，システム化されたスペースフレーム（図2）である．その国際入札には負けたが，その後，一般化システムとして商品化を図った．

図1

富士山麓の故郷

父の影響で土木構造物に興味を持っていたが，大学2年の学科選
択の時，東京工業大学では土木学科より建築学科の方が歴史を有し人気も高かったので，建築を選択した．建築でも土木と同じように構造物の設計ができるぐらいの気持ちであった．4年の卒業研究で

図2システムトラスの基本構成

藤本盛久研究室に所属，博士課程修了までの6年間，藤本先生の御指導を頂いた．藤本先生は鋼構造の権威で，東京工業大学退官後，システムトラスの最初の適用プロジェクトとして，新宿 NS ビル

神奈川大学に在籍し，学長，理事長を歴任された．藤本研究室では大屋根（1982年竣工，設計：日建設計，図3）がある．トリプルレ

良き先輩と後輩に恵まれ，今でも変わらぬ絆が続いている．

イヤー（3層）トラスで，新宿 NS ビルのアトリウム上部にあり，学位論文は，「鋼圧縮材の座屈強度の確率論的方法による研究」，

今でも空中回廊から近接して見ることができる．その後，システム

確率・統計論に基づく信頼性設計手法の先駆的な研究であり，そのトラスは多数の国内プロジェクトに適用された．犬山リトルワール

後，この分野の研究が進み，現在の限界状態設計法になっている．

ドコンコース（1982年竣工，設計：日建設計，図4），東京ドームコ

もし，博士課程修了後も大学で研究を続けていたならば，この分野

ンコース（1988年竣工，設計：日建設計，図5）などがあげられる．

＊

ものに，インドネシアのジャカルタ GMF ハンガー（1985年竣工，システムトラスは，海外プロジェクトにも展開した．苦労した教授 建築学科
Professor, Dept. of Architecture

図6）がある．地組（図7）したものを，リフトアップ工法で上部に

160

図3

図4

新宿 NS ビル大屋根

図7

地組

犬山リトルワールドコンコース
図8

図5

図6

ニューヨーク・ジャヴィツコンベンションセンター

東京ドームコンコース

ジャカルタ GMF ハンガー

図9

大連タワー

161

設置する途中で，水素脆性による太径ボルトの遅れ破壊が生じた．
製造時の熱処理ミスが原因であると判明するまで，開発者でかつ設計者である私は大変なストレスを受けた．36歳の時である．
GMF ハンガーの問題が解決した頃に，新日本製鐵は関係なかったが，ニューヨーク・ジャヴィッツコンベンションセンター（1986
年竣工，図8）のスペースフレームの建設で，同様な破壊が起こった．
こちらは高張力鋼ノードの割れである．米国のメーカーでは，この問題への対処ができず，経験ある新日本製鐵が頼まれ，問題点を一番よく知っている私がその担当になった．このジャヴィッツコンベ
ンションセンターはガラスの天井と壁を有する建築物であり，ヒラリー・クリントンが大統領選挙でトランプに負けた日に「ガラスの図11

Y 型接合角形鋼管トラス

天井を破ることができなかった」と演説した処である．
中国の大連タワー（1990年竣工，設計：新日鐵，図9）はシステ
ムトラスによる世界最初のタワーである．この頃の中国は日本の先進的技術を求めており，彼らにとっては少々高い買い物であったが，その代わりこの建設を通して確実に日本の技術を学ばれてしまっ
た．シンガポール・インドアスタジアム（1989年竣工，図10）は有名建築家の丹下健三の設計であり，東洋の寺院が設計コンセプトになっている．1964年に彼が設計した名建築の代々木競技場に似ていなくもない．
後年，システムトラスに関する研究の業績により，1998年5月に
日本建築学会論文賞を受賞した．
2.2

システムトラス以外にしたこと

図12

図10

横浜アリーナシンガポール・インドアスタジアム

システムトラスとは対照的な全溶接からなる独創的な Y 型接合
角形鋼管トラス（図11）を，松尾橋梁・前田親範氏と発案し，横浜アリーナ（1989年竣工，設計：竹中工務店，図12）に適用した．また，施工オートメーションを前提にして，従来の高力ボルト接合や溶接接合ではない嵌合接合からなるビルシステム（図13）を発案し，広尾 BBKK ビル（1990年竣工，設計：日建設計，図14）に適用した．
1990年代初めは，中国，シンガポール，香港，台湾で多数の超高層鋼構造ビルが建設された．中国の深圳地王ビル（高さ322m，

図13

嵌合接合

竣工1996年，図15）の耐風設計に際しては，神奈川大学・大熊武司ていた，東京工業大学・和田章教授，日建設計・川合廣樹氏，そし教授の指導を受けた．

て MIT・J.J.Connor 教授とともに，「損傷制御構造」を議論した．

41歳の頃，1988年から1989年にかけて米国の MIT に Visiting En-

それを1992年に論文としてまとめ，米国での国際会議で発表した．

gineer として在籍した．昭和から平成へ変わった日をボストン・

損傷制御構造（図16）は，構造物は柱と梁からなる主体構造とビーコンヒルのアパートで迎えた．その頃に MIT に同じく在籍し制振部材の二つの独立な構造システムから構成されると考える．主

162

図14

広尾 BBKK ビル

図17

目黒アイケイビル

図18
出典：
図15

阪神大震災

1995年阪神・淡路大震災スライド集，日本建築学会編

深圳地王ビル体構造は常時荷重を支持し，地震時にも弾性挙動する．制振部材のみが地震時にエネルギー吸収する．
目黒アイケイビル（1993年竣工，設計：日建設計，図17）で，

図16

図19

芦屋浜高層住宅

図20

柱材の引張破壊

損傷制御構造今にして思うと荒削りの設計ではあったが，損傷制御構造を初めて実現させた．この考え方は，1995年1月に起こった阪神大震災で，全体崩壊には至らなくとも部分的な損傷（図18）により，結局，建物を取り壊す事例が続出し，その後，世間のニーズが高まり一般的に認知された．
その阪神大震災で忘れられないのが，芦屋浜高層住宅（図19）における柱材の引張破壊（図20）である．原因調査の責任者として，

163

問題解決に努力した．原因調査結果の詳細は建築主の要望により公表されなかった．残念であるが仕方がない．柱材の実大引張試験（図21）などの研究成果を踏まえ，サンキョウ渋谷ビル（1998年竣工，
設計：プランテック総合計画事務所，図22）が建設された．このビルは外周柱が斜め格子のチューブ架構からなる．
損傷制御構造の開発は晴海トリトンスクエア（2001年竣工，設計：日建設計，図23）でほぼ完成し，川合，和田の両氏と共に，2003年5月に日本建築学会技術賞を受賞した．このビルの制振部材である座屈拘束ブレースには，損傷レベルが検知できる糸を用いた
簡易的な最大変形計測センサーが取り付けられている．2011年3月の東北大震災後の損傷レベル把握に役立ったと聞いている．
図21

柱材の実大引張試験

3．大学教員時代
1999年，51歳の時，新日本製鐵から神奈川大学に転職した．母の春子は長年小学校の教員を勤めていた．私が大学教員になった時には既に他界していたが，同じ教員になったことに母もきっと喜んでくれたと思う．やっと両親の遺伝子（技術者と教員）を公に受け継ぐことができ，嬉しかった．

図22

サンキョウ渋谷ビル

図23

晴海トリトンスクエア

図24

サステナブル構造

図25

アイアンブリッジ

164

神奈川大学においてサステナブル構造研究室を立ち上げ，幾つかのテーマで研究を行った．サステナビリティ（持続性）を建築構造的に解釈すると，第一に構造物の長寿命化であり，それが叶わな
い時は，部材のリユースである（図24）．錆に弱い鉄であっても英国のアイアンブリッジ（1779年建設，図25）は200年以上使用されている．また，木構造でも，奈良の薬師寺東塔（730年建設，図26）の木材には，幾多の再建を通してリユースを繰り返し，一千年以上使用されているものもある（図27）．
3.1

研究テーマ

図28

図26

サステナブルビル構造システム

薬師寺東塔
図29

図30
図27

柱梁接合部

統合ファサードシステム

1000年使用材

1）サステナブルビル構造システム
長寿命化，容易な解体，リユースを可能とし，且つ，損傷制御構造の考え方を満たす「サステナブルビル構造システム（図28）」を，東京工業大学・山田哲教授と共同研究した．この構造システムは，梁端部に接合部ユニットから柱のフランジ部に鋼棒を通した柱梁接合部を有し，地震エネルギーは方杖状に設置した制振部材としての
座屈拘束ブレースのみによって吸収する（図29）．
2）統合ファサードシステム
建物の外壁面を構成するファサードは，都市景観を形成する重要な要素の一つであるとともに，建物内部を外的環境から保護し，消費エネルギー効率にも影響を与える．「統合ファサードシステム

図31

東工大緑ヶ丘1号館耐震補強

165

（図30）
」は，建築意匠と環境要素に防災・耐震性能の要素を加え，3.2

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース；BRBSM の研究開発

ファサードに関するエンジニアリングを統合することにより，都市

前述した構造システム研究のキーテクノロジーとして「鋼モル問題を解決する一つの方策である．東京工業大学・竹内徹教授，神タル板を用いた座屈拘束ブレース；BRBSM（Buckling－Restrained

奈川大学・岩本静男教授らと共同研究した．東工大緑ヶ丘1号館耐

Brace using Steel Mortar planks）」の研究開発を，北海道大学の緑川

震補強（2006年，設計：安田＆竹内教授，図31）で実現された．

光正教授，信州大学・中込忠男教授らと共に長年に亘り行ってきた．

3）建築鋼構造リユースシステム

神奈川大学・村井正敏主任技術員と小谷野一尚助手には，多大な協現在の鋼材の流通では，使用された部材を電炉で溶解させ，再度，鋼材にするシステムが確立している．しかしながら，サステナビリ

力を得た．
BRBSM は，軸方向力を伝達するブレース（芯材）が座屈しない

ティの観点から見ると，溶解の都度発生する CO2を無視することがように鋼モルタル板を用いて補剛したものである（図34）．BRBSM

できない．「建築鋼構造リユースシステム」は，溶解せず，最低限は高歪状態においても安定した復元力特性を有し，品質管理を厳しの加工によりリユースするという鋼材の新しい流通システムであく行え，両端部ディテールの設計自由度が高い．多くの実験（図る．リユースデータベースとしてインターネットを利用する（図35）により，BRBSM の弾塑性性状，補剛性状，累積塑性歪エネル32）．山口大学・藤田正則教授と共同研究した．

ギーなどが明らかになった．

4）鋼木質複合構造；CSTS

BRBSM の実績；

図34

図32

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレース；BRBSM の構成

リユースデータベース

従来の木質構造では，耐荷性能，耐震性能の問題から，4階建て以上に適用することに難がある．木質材料を中高層規模の建物に適用することを目指したものが，「鋼木質複合構造；CSTS（Composite
Steel Timber Structure）（図33）」である．山口大学・藤田正則教授と共同研究した．CSTS の柱と梁は，鋼の周囲に木質材料を取り付けた複合部材で構成される．純ラーメン構造に適用する場合，鋼と木質材料の一体化の程度が異なるため，柱梁接合部を剛接合都することが困難である．これに対応するため，CSTS でもサステナブルビ

図35

ル構造システムと同様に，制振部材として方杖状に座屈拘束ブレー

実験

BRBSM は多くの建築物に適用されている．例えば，衆議院議員

スを配置している．
これら研究と振興の業績により，2011年4月に藤田教授と共に文部科学大臣表彰科学技術賞を受賞した．

会館（2010年竣工，設計：三菱地所設計，図36），ふじのくに千本松フォーラム（プラサ ヴェルデ）（2014年竣工，設計：長谷川逸子・
建築計画工房，図37），DPL 川崎夜光物流施設（2017年竣工，設計：
大和ハウス工業，図38），また，中部電力通信鉄塔の耐震補強（2007
年竣工，設計：中電不動産，図39）などがある．
4．今後の展開
近年に経験した地震において，建築物の機能が損なわれるような重大な損傷が多くみられ，安全性に加えて建築物の機能維持性能（財産性，継続性，修復性）が必要であるとの認識が増えてきている．
しかし，現在の建築基準法は安全性のみを考慮した最低基準であり，今後必要とされる性能との間に隔たりがある．

図33

鋼木質複合構造；CSTS

損傷を BRBSM に集約した構造であれば，BRBSM のみに歪み計

166

図36

図37

衆議院議員会館

ふじのくに千本松フォーラム（プラサ ヴェルデ）

図38

図39

中部電力通信鉄塔の耐震補強

図40

神奈川大学横浜キャンパス3号館

DPL 川崎夜光物流施設を設置することにより，簡易に建築物の現状，損傷レベル，余震あるいは後震に備えた残存性能をモニタリングすることができる．継続的モニタリングによりライフサイクルにおける建築物の健全性の評価を行うことができる．既に，神奈川大学横浜キャンパス3号館（2014年竣工，設計：横浜市建築設計協同組合，図40）で，建築物
ヘルスモニタリングが先進的に試行されている（図41）．
BRBSM 付き建築物は，大地震後も主体構造の継続利用が可能であるため，長寿命化と財産保護につながる．防災拠点としての役割

図41

建築物ヘルスモニタリング

167

も期待できる．また，建物解体の頻度が少なくなり，建築廃材および CO2排出量を抑制でき，サステナブルな地球環境づくりに貢献できる．
更に，BRBSM 付き建築物の所有者は，BRBSM の損傷コストの期待値に基づき，そのリスクを自分自身で保有し，補修費用を予め用意しておくことができる．現在の地震保険は，損傷額が大きくなることが予想される建築物に対しては，保険金額が膨大になるため保険料も高くなる．BRBSM 付き建築物ならば，この問題解決の糸口となり，安い保険料の設定が可能になると考える．
半世紀も建築技術者をやっていて，飽きないかと言われている．
70歳になっても，建築技術は好きだし楽しい．他に特別な趣味もな
く，ずっとこれからもやり続けるつもりだ．40歳後半から20年以上研究開発してきた BRBSM を特殊な建築物だけでなく，一般の建築物まで広く普及させるという社会的使命もあると勝手に思い込んでいる．
実は，もう一つ今後やりたいことがある．日本建築学会の副会長の時（2012年～2014年），気候変化による災害防止に関する特別調査委員会の委員長として，気候災害（水害，土砂災害，風害，雪害，暑熱化等）防止対策の体系的整理，現段階での対策と今後の課題をまとめた．近年，気候災害は増加の傾向にあり，これに対処するため，日本建築学会としての具体的な行動を起こしたいと考えて
いる．

168

宇宙を“知る”垣本

史雄＊“Understanding”The Universe
Fumio KAKIMOTO＊

ふと見上げた夜空に輝く星々を見たとき，宇宙の中に存在する

予想外のことであった．

自分を強く意識し，宇宙の不思議に思いを馳せることは，殆ど全てことの始まりは，桜井邦朋先生が本学の学長に就任されるとのの人が経験することである．このとき，人は，普段生活している世ことで，先生が担当していたこの講義を代役として担当してみない

界とは全く次元が異なる時空間に放り出されたような恐怖感とともかとのお誘いをいただいたことにある．桜井先生とは1976年に香港に，この大自然の中に存在していることに対する何とも言えない感で開催されたアジア宇宙線国際会議でご一緒させていただいた以動を覚える．そして，人は宇宙そのものを知り，自分自身の存在の来，国内外の学会等で挨拶をさせていただく程度の関係であった．

意味を知りたいと願う．宇宙は，まさに人類究極の知的対象であり，

これは，先生の専門分野が宇宙線物理学の中の一次宇宙線であるの

これからも変わることはない．この動機に導かれて，人類は宇宙のに対して，私の方は高エネルギー宇宙線ということで，対象エネル

謎の多くを解き明かしてきた．特に，現代の物理学の進展し，思い

ギー領域が5桁以上離れていることから，直接の研究交流がないこ

もよらぬ宇宙の仕組みによって，この宇宙が巧妙に誕生し，進化しとが原因だった．すなわち，宇宙線のエネルギー領域は109からてきたことがわかってきた．私自身，宇宙に関する知識が増すにつ1020eV 以上にもおよび，かつ，その到来頻度はエネルギーの－2乗

れて，より深く感動するとともに，この知識が自分自身の生き方にに比例して減少していく．このため，対象エネルギー領域が桁単位も大きな影響を与えていることを自覚している．このように，宇宙で異なると，観測手法が全く異なるとともに，研究目的も多少異に関する知識は，単に“知っている”だけに止まることなく，人のなっているためである．したがって，講義担当のお話をいただいた

生き方に大きな影響を与える力を持っているのである．普通，日本

ときは，少し意外な感じを抱いたことを今でも憶えている．ただ，人であれば，地球が球体で1日に一回自転していることは知ってい本学と以前所属していた大学との距離が近いことが理由だったのだ

る．しかしそれは，例えば「横浜と白楽までの運賃がいくらか」とろうと理解している．

いったたぐいの知識と同列のものであろう．富士山頂でご来光を鑑担当させていただくにあたって，不安に思ったことがある．桜

賞しても，日の神々しさは感じても，足下の地球が雄大に回転して井先生は，当時から多くの著作を発表され，高い博識を有する研究いることを実感し，その地平線の下から太陽が姿を現し始めている者として知られていた．したがって，その先生の講義の代役が務まことに感動している人は，殆どいないと思う．このように，一般のるとはとうてい思えなかった．つぎに，当時所属していた大学でも人が得ている宇宙に関する多くの“知識”は，データベースとして宇宙に関する講義を担当していたが，その講義回数は7回から14回のものであり，それがその人の人生まで影響を及ぼすようなものと程度であり，その内容も専門分野である「宇宙線物理学」を中心となっていないのが実情である．その一方で，多くの人が宇宙に関すして，その関連分野の話題を取り上げるものであった．一方，本学る話題に強い興味を示すのは，この不可思議な宇宙に存在しているの場合は，1年を通じて宇宙全般に関して約30回の講義を行うこと

自分の意味を知りたいと本能的に願っているからに他ならない．たになり，「かなりきつそうだ」との印象を強くもった．そして最後

またま，職業として宇宙に関わる教育研究に携わることになったが，の不安は，本講義は教養科目であり，文系から理工系まで幅広い知

多くの若い学生に宇宙に関する感動を伝える機会が与えられたこと

識レベルの学生を対象としなければならない点である．これは，理は，極めて光栄なことだと思っている．できるだけデータベースに

工系教養科目全体にいえることなのかもしれないが，物理嫌いが蔓

とどまらない“知識”を授けることができるよう努力したい．

延する昨今，科学を話題にする講義ではやはり厳しいものがある．

本学において，教養科目である「宇宙科学Ⅰ，Ⅱ」を担当し始本講義を担当するに際して，まず要求されたことは「数式を使わずめたのは2002年4月である．当時は，他大学の教員であったため，に，講義せよ」ということだった．いままで，少なくとも理工系の非常勤講師として担当させていただいた．当初，担当期間は2，3年学生を対象とした講義しか経験がない私としては，極めて途方に暮くらいと考えていたが，十数年も過ぎ，2016年3月に本学の教員とれる思いだった．

して採用していただき，さらに担当を続けることになるとは，全くさて．第一の不安に関しては，とにかく桜井先生に追いつくように勉学に励むしかない，との至極当たり前な結論を出した．二点目＊

教授 物理学教室
Professor, Dept. of Physics

については，幸い，宇宙には多くの天体があり，それぞれに異なる現象が起こっており，1年間の講義で扱う話題には事欠かない．そこ169

で，方針としては，我々の近くから遠方へ，すなわち，太陽から始投げる．これは，一台の電車が二台に分かれただけで何も変化はな

めて，惑星，恒星，銀河系，系外銀河，そして，宇宙空間そのもの

いので，A は B に向かって物体を投げれば，きちんと B に届くこを話題にして終わる，と決めた．ただ，告白すれば，宇宙分野の中とになることは抵抗なく理解してもらえる．さて次に，B が乗車しでも極めて狭い「宇宙線物理学」を専門にしているため，講義の準ている電車の速度が遅い場合を考える．A が B に物体を投げるタ

備に多くの時間を費やすことになった．また，宇宙に関する知識のイミングは，A が乗った電車が B の電車を追い抜くとき，A の目

進展は，極めて急速であり，教養科目の講義といえども，常日頃かの前に B が来たときとする．1つ前の考察では，A が投げた物体がら情報収集に努める必要があることも依然として変わっていない．

B の電車に到達したとき，A の目の前にいる B に届いたのである．

問題は第三の点である．物理現象の正確な理解には，数式の導今度は，B の電車の速度はそれより遅いのであるから，B の電車に入は不可欠である．しかも，その数式をみて，それが表している物

物体が届いたときは，B は A の面前より後方にいることになる．

理現象が頭の中で思い描けるようでなければならない．しかし，本したがって，物体は B より電車の進行方向前方に到達することに講義を受講する学生は，専門家を目指してはいないのであるから，なる．このあたりになると，多少不安げな表情を示す学生が出てく

むしろ物理現象が起こった原因とその結果と結びつける“理屈”をる．ここで最後の仕上げにかかる（下図）．地球は地球の中心の周理解させることに重点を置くべきであると決めた．この点を明確にりに自転している．宇宙から眺めたとき，塔の上の回転速度は，中しておけば，文系の学生も安心して申告ができるはずである．ただ，心からの距離が地表面よりさらに遠いため，地表面の回転速度より

単にこのことを口で説明しても，なかなか理解してもらえないのも大きいと説明する．すなわち，始めの問は，塔の上（速い速度の電事実である．さらに，この理屈を理解する妨げとなる“習慣”が身車に乗った A）から地表面（遅い速度の電車に乗った B）に向けてについていることを気づかせ，これを改めさせなければならない．

物体を投げたことに相当するということを理解させる．ここまでく

これは，現象を理解するのに，理屈ではなく，「いつもそうだから」れば，物体は，地表面に到達したとき，塔の真下より進行方向前方「当然だから」という理由づけを無意識にしている点である．この（東側）に落ちることが，自然と納得できることになる．もちろん，

悪習は，われわれも注意しなければならないことであり，自然現象

出席している学生全員が理解できているわけではないと思うが，すに対して常に謙虚でなければならないことを肝に銘ずる必要があ

くなくとも，「このような説明方法で宇宙現象の解説をしてもらえる．過去の歴史を振り返るまでもなく，この謙虚さこそが多くの大るのだな」ということは理解され，講義を申告する上での学生の不発見に至るきっかけを与えてくれたのである．そこで，4月，9月の安は，かなり解消されているものと自負している．

ガイダンスの折に，次のような問を学生に考えさせ，その後，解説を行い，以上の点を理解してもらっている．
問）赤道上の高い塔の上から手に持っている物体を静かに落とす．ただし，風や空気抵抗などの影響は無視するとして，この物体が地表に到達したときの位置はどこか，次の3つから正解を選べ．①塔の真下②塔の真下より西側 ③塔の真下

より東側
これは，学部一年次の理工系学生が学ぶ「コリオリ力」に関する問である．このコリオリ力を式で憶えている学生は多いが，その“理屈”を本当に理解している学生は，極めて少ない．この問に対して，多くの学生は，「いくらなんでも，小学生，いや，幼稚園児じゃ
あるまいし」との不満げな表情を示す．さて，挙手で答えてもらった結果は，案の定①を正解とする学生が大部分で，②，③と答える
学生は，約300名中数名である．ここで，答①を導く過程においては，

図．図中，円は北極上空から眺めた地球の赤道面を表す．自転に伴理屈はなく，ただ頭にあるのは，「いつもそうだから，当然そうだ

う回転速度の大きさは，その場所の回転中心軸からの距離（回から」であることは明白である．もちろん正解は③である．これを転半径）に比例して早くなる．

告げると，学生は，少し真顔になって，「そんな，冗談でしょう」という表情を示す．そこで，解説に移る．まず，学生が“当然”とさて，実際の講義である．宇宙現象を理解すには，古典物理学思っている現象から始める．すなわち，等速直線運動している電車の知識だけでは不十分であり，現代物理学，すなわち量子力学と特内で，両側の座席に相対して座っている2人 A と B との間で物体を殊・一般相対性理論，さらには，それを基礎とした素粒子物理学や渡す現象を説明する．A から B に投げ渡すとき，A は B に向かっ

宇宙物理学の知識が不可欠である．しかし，これらに関する説明でて物体を投げれば，物体はきちんと B に届く．これは，日常経験

は，普段の我々の身の回りで起こる現象とは極めてかけ離れたもの，することだから，当然なこととして理解する．次に，1台の電車を2全く見たことも経験したこともない現象を題材としなければならな

台の併走する電車に置き換える．はじめは，2台とも同じ速度で等い．そこで，まずは奇妙な実験事実を素直に受け入れてもらわねば

速直線運動をしている場合．二台のうち一台には A が，他には B が，ならない．つまり，これこそが我々が生まれてきた宇宙の真の姿なそれぞれ同じ位置に乗車していて，同じように A から B に物体をんだと認めることから始める必要がある．これには，多く学生が抵170

抗を憶えるであろうが，避けようがないことである．そこで，話のに気づいてもらう．そして，この新たに得た知見が，宇宙自身が有最後に，身の回りのよく知っている現象に対して，古典論だけではしている極めて巧妙な仕組みなのだと理解する．その例のいくつか説明ができないが，新たな考え方を導入することによってきちんとを記してみよう．

理屈が通ることを示すことによって，納得してもらうことにする．

電気には正負二種類の電荷があって，同じ電荷同士は反発し合

その1例を述べよう．量子力学に関しては，「太陽の元素組成」の項

い，異なる電荷同士は引きあう．また，二つの電荷間に働く電気力

目で解説している．これに関するデータベース的知識を与えるだけの強さは，電荷間の距離の2乗に逆比例する．すなわち距離が10分なら，表を1つ提示すればすむ話である．講義では，この表がどのの1になれば，電気力の強さはもとの100倍になる．これらは，当然ようにして得られたかについて解説を始める．すなわち，太陽光のの知識であろう．さて，重い元素の原子核の内には，正電荷を帯び

分光スペクトル上に現れる暗線（フラウンホーファー線）の分析にた多くの陽子が10－15m 程度の微小な領域におさまっている．当然

よって分かったのであり，その理屈を理解するために，量子力学をの知識で考えれば，陽子間には強い斥力が生じているのだから，陽説明する．そこで，最初に，電子線を狭いスリットに打ち込んだと子はあっという間に原子核内から飛び出て，原子核は壊れてしまう

き，粒子としての電子では考えられない回折，干渉現象が起こるとと予想できる．もちろん現実には，原子核は存在し続けている．実

いう実験事実を示す．これにより，ミクロな世界では不確定原理では，ここにも宇宙に仕組まれた巧妙なからくりが作用している．す表現される現象が起こっており，粒子であるはずの電子（素粒子）

なわち，原子核内には，陽子の他に中性子が存在しているが，これが波動性を示すようになると説明する．すなわち，ミクロ世界の電らの粒子を結合させる「強い力」とよばれるものが存在するのであ子は，この粒子・波動の2重性が両立できる状態でなければ存在でる．なぜ「強い力」とよぶのかというと，まさに，その結合力が，きないと説く．以後，話を次のように続ける．ミクロな世界の代表

原子核内の陽子間に作用する電気斥力より約100倍も強いからに他である原子では，極小の原子核の周りに電子が存在している．このならない．さて，このような「強い力」が存在するなら，今度は，電子の波動性（波は1周して戻ってきたときスムーズに接続できな

変なことが起こりはしないかと不安になる．たとえば，人と会っていと消し合ってしまう）のために，電子に許される軌道は，とびと握手をすると，相手の手を構成している原子核と自分の手の原子核

びのものに限定されてしまう．しかも，軌道ごとに電子の運動エネ同士がこの強い力によって結合してしまい，離れられなくなると結ルギーが異なることから，原子内の電子のエネルギー状態がとびと論できる．もちろん，こんなことは起こらない．実は，この「強いびの値となる．これが，“量子”の名前の由来である．また，この力」は，不思議なことに，陽子や中性子が10－15m 程度まで近づい

電子のエネルギー値は，元素ごとに個数が異なる原子核中の陽子とて初めて作用する性質を有しているのである．この力の存在も，こ電子との電気的な相互作用によって決まる．したがって，元素ごとの宇宙形成にはなくてはならない仕掛けの1つなのである．そして，に電子が取り得るエネルギー値の組み合わせが異なることになり，この知識が，恒星の中心部で重い元素を作り出す核融合反応現象を

これが元素の存在証明に使われることになる．さらに，この軌道電理解する上で重要となる．

子がその軌道を移る時には，軌道間のエネルギー差に相当するエネ

さて，中性子が登場したので，これに関わる不思議な話題の1例

ルギーを光（電磁波）として瞬時に吸収，放射する．以上から，太を紹介しよう．我々のような生命が存在するためには，多種多様な

陽表面から放射された光は，表面付近に存在する太陽大気を通過す

元素が不可欠である．異なる元素を特徴づけるのは，原子核内の陽る際に，そこに存在する原子ごとに定まった値のエネルギー光子

子の数の違いである．しかし，原子核が安定であるためには，ほぼ（特定の色の光）が吸収され，これが地球上で暗線として観測され同数の中性子が核内に含まれている必要がある．強い力が作用するるのである，と結ぶ．さて，ここまでだと，多少知識は深まったもとはいえ，陽子間の電気斥力は中性子の存在によって緩和される必のの，データベースの量が多くなっただけなのかもしれない．そこ

要があるのである．すなわち，多様な元素が存在する宇宙が形成さで，ミクロな世界で有効な量子力学という仕組みが，いかに我々のれるためには，中性子の存在は不可欠なのである．ところが，原子存在に大事なのかを話題にする．まずは身近なところから．毎日お核外に存在する自由な中性子は，寿命約15分で陽子（＋電子＋世話になっている携帯電話やスマートフォンの情報交換手段には，

ニュートリノ）に崩壊してしまうのである．宇宙誕生直後，宇宙は電波が使われている．この電波は，電子（電流）を振動運動させ，高温の状態にあり，陽子も中性子も自由な状態であった．この高温

周囲の電場を振動させることにより放射される．これに伴って，電状態では，陽子と中性子は平衡状態にあり，それぞれの総粒子数は，

子はエネルギーを失うことになる．一方，原子内の電子も原子核の同数であった．時間がたつにつれて宇宙の温度が降下し，中性子が周囲で振動運動をしている．したがって，本来なら電波を放射し，陽子よりわずかに重いことが顕著になると熱平衡状態は解かれ，陽そのエネルギーを徐々に減少させ，ついには原子核に吸収されてし子数が中性子数を上回るようになる．さらに，中性子は徐々に崩壊

まうことが，古典物理学からは予測される．すなわち，宇宙に原子をはじめ，中性子数は次第に減少していく．このままでは，中性子は存在しないことになってしまい，当然，今あるような天体も，は崩壊により全て陽子に変わってしまうことになるのである．それ

我々自身も存在しないことになる．そのような状況になっていないを防いだのが，原子核の生成である．宇宙誕生約3分後，温度にしのは，まさに，量子力学のお陰である．すなわち，原子内の電子はて1013度の時，陽子2個と中性子2個が結合してヘリウム原子核が生

電波放射によるわずかなエネルギー減は許されず，軌道差に相当す

成されるのである．この温度は，陽子や中性子相互の結合エネル

る大きなエネルギーを授受したときのみ，軌道変化＝エネルギー変

ギーに相当するため，これより低い温度では，陽子や中性子は自由化が可能なのである．このように，“当然だ”と思っている知識だ

でいるより原子核を形成した方が安定して存在できるからに他ならけで普段目にする現象を考えると，辻褄が合わないことが多いことない．これにより，自由であった全ての中性子は，ヘリウム原子核

171

内に取り込まれることになる．すなわち，殆ど全ての中性子は，量は，生成される原子核が重くなるにつれてより高温であることが必

子力学に支配された状況になることにより，陽子への崩壊が抑制さ要となる．このことは，例えばヘリウム原子核は陽子2個を含むたれることになった．この結果，現在まで生き延びた中性子は，多様め，ヘリウム原子核同士に作用する電気斥力が，陽子1個同士の場な宇宙の形成に貢献することになるのである．ここで，強く感動す

合に比べて4倍となることからも理解できる．このような高温状態

るのは，中性子を生き延びさせた量子力学の仕組みより，この原子を実現するには，天体自体がより重くなくてはならない．鉄までの核生成が宇宙誕生後3分に起こったということである．もしこれが，元素を生成するには，太陽の約10倍の重さの天体である必要がある．

誕生後15分以上経過した後に起こったなら，殆どの中性子は陽子にさらに，天体の中心部で生成された重い元素は，宇宙に拡散される

変わってしまっていたのですから．この宇宙誕生後3分という時間必要がある．これには，超新星爆発というからくりが用意されていは，必然だったのだろうか．この時間は，宇宙誕生時の状況，およる．この爆発機構にはいくつかのパターンがあるが，ここでは，太びその直後の宇宙膨張の様相に大きく関わっているはずであるが，陽の10倍以上の恒星の場合について述べる．恒星の中心部には核融

現在の物理学の知識では，まだその答えに至ってない．

合反応の燃焼灰である鉄が蓄積されてゆく．鉄は最も安定な元素で宇宙初期における原子核合成では，ヘリウムの次に重いリチウム，あり，これ以上，核融合反応は起こさない．前にも記したように，

ベリリュウム，ボロンが不安定であるため，陽子そのものが原子核天体としての形状を保つためには，重力収縮に釣り合う力が必要でである水素とヘリウムのみが作られた．したがって．我々生命に必ある．よって，鉄を成分とする中心部では，熱生成が起こらないた

要な重い元素はどのようにして作られたのか，という問に答える必め，重力収縮すことになる．この収縮に伴って，中心部の温度は上要がある．宇宙で最初にできた恒星の材料となったのは，水素とヘ昇する．ついには40億度に達すると，今度は，鉄が一挙に多数のヘリウムであることは疑問の余地はない．これらの物質が万有引力にリウム原子核他に分裂する反応が起こるのである．しかも，これはより集まり始めるのであるが，ここでも不思議なことに気がつく．

吸熱反応であるため，恒星の中心部は一挙に収縮し，中性子のみか

万有引力は電気力と極めて同じ性質を持っている．異なるところは，らなる固いコアが形成される．このコアに落下してきた恒星外層物

電気には，正負の電荷が存在し，それにより引力と斥力があるが，質が衝突し，外向きの強い衝撃波が発生する．この衝撃波により，万有引力は引力のみであること．また，電気力は普段の生活のいた恒星を形成していた外層物質が吹き飛ぶことになり，これが超新星る所で活用されているのに対して，万有引力は天体規模にならなけ

爆発と呼ばれる現象である．中心部の重さが，太陽の重さの約2倍

れば感じないほど極めて弱く，重力として認識できるのみである点より小さい場合は，中性子星があとに残るが，それ以上重たい場合である．ならば何故，天体の形成について，強い電気力ではなく弱はブラックホールが残ることになる．この爆発現象により，恒星内

い万有引力が有効なのだろうか．ここでも，宇宙の巧妙さを知るこ部で延々と生成されてきた重い元素が宇宙空間に放出される．また，とになる．電気力は強く，正負二種類の電荷が存在することから，爆発時には，放出される多量の中性子により，さらに重い元素が形正電荷を有した陽子は，負電荷を有した電子を強い力で引きよせ，成され，これも宇宙に拡散していくことになる．

電子を量子力学が支配する領域に引きずり込む．この結果，電子は

このようにして拡散された重い元素を含む宇宙物質を材料とし容易に陽子がある原子核には落ち込むことできず，原子核内の陽子て，我々の太陽系はできあがった．その第3惑星である地球には，が作る強い正電場は周囲の電子が作る負電場によって中和され，原幸運にも生命が誕生しうる環境が形成され，太陽誕生から約46億年

子の大きさ外には殆ど電場が存在しない状況を実現することになる．

たって，我々人類が誕生したわけである．普段はまってく考えもし

すなわち，電気力自体は，無限遠まで到達する性質を有しているが，ないことであるが，地球上の生命が生命活動を維持していくために現実の宇宙では，原子の大きさ程度の有限の到達距離を有した力と必要なエネルギーも太陽中心部の核融合反応によって生成されたもして振る舞うことになる．このため，原子の化学的性質は原子外縁のであることも強調しておくべき知識である．

部にある電子の状態によって決まり，この電子が，原子相互の結合

紙面の関係上，宇宙に仕込まれたからくりの一部分，特に簡単を司ることになるのである．この結果，遠方の物質まで力を及ぼすに理解してもらえるものしか取り上げられなかった．しかし，これものは万有引力のみであり，これが天体を形成する原動力となるのだけでも「なんて巧妙ですてきな仕掛けが，宇宙には組み込まれてである．しかも，これは引力のみであるので，周囲の物質はしだいいるのだろう」という感動を持っていただけたのではないだろうか．

にかき集められ，天体に成長していくことになる．この過程におい私は，「宇宙科学」の講義を通じて，全ての学生諸君に，この感動て，集められた物質の重力エネルギーが解放され，天体の中心部のを味わっていただき，このようなすばらしい宇宙に生命として生ま温度が上昇する．この結果，中心部の陽子は高速で運動することにれてきたことを幸せに思ってほしいと願っている．また，この覚醒なり，1200万度を超えると，陽子同士の電気的斥力に打ち勝ってにより，ものの見方が激変し，自分自身も含めた広い世界を外から10m 程度まで近づくことができるようになる．こうなると，－15

眺めることができるようになると考える．さらに，宇宙誕生以来

陽子間に「強い力」が作用し，新たな原子核が形成されることにな

138億年の永きにわって，宇宙の進化の中で延々と生成されてきた

る．これが核融合反応であり，結果として4個の陽子から1個のヘリ原子核が，偶然より集まって形成されている自分というものの存在

ウムが形成される．この際，多量の熱が発生し，この熱による膨張に気づき，自分自身が極めて貴重なものであるとの思いに至るので力と万有引力が釣り合い，天体は一定の形を保つことになる．このはないだろうか．こうして，この宇宙の中で，わずか100年くらい

核融合反応は，次にヘリウム原子核同士による反応で炭素を生成し，かもしれないが，この貴重な時間を，一人でも多くの学生が，すばというよう次々に反応を繰り返し，最も安定な鉄の原子核までを生

らく，楽しく，有意義な人生をおくられることを心より願い，筆を成することが可能である．しかし，反応を起こすために必要な温度置くことにする．

9．工学部通信9．NEWS FROM FACULTY OF ENGINEERING
1．研究活動（2016年10月～2017年9月）
2．講演会開催記録（2016年10月～2017年9月）
3．研究分野紹介および2016年度博士論文・修士論文・卒業論文テーマ一覧

1．The List of Research Activities (2016, Oct.～2017, Sept.)
2．Public Lectures (2016, Oct.～2017, Sept.)
3．The List of Laboratory Activities and Student Papers (Academic Year 2016)神奈川大学工学部
FACULTY OF ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY

A-1

【１】 研

究

活

動

（2016年10月１日より2017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
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．伊東弘行，高密度バイオマスブリケット燃焼挙動へのブリケットサイズ
および密度の影響，日本機械学会論文集，83（852），1－13（2017）.
２．M. Miura, T. Nagasaki and Y. Ito, Experimental investigation of heat transportwith oscillating liquid column in pulsating heat pipe using forced oscillation system, International Journal of Heat and Mass Transfer, 106, 997－1004（2017）.
３．H. Masuta, T. Motoyoshi, K. Sawai, K. Koyanagi, T. Oshima, H.－O. Lim, Direct
Perception and Action Decision for Unknown Object Grasping, International
Journal of Artiﬁcial Life Research, 7（1）, 38－51（2017）.
４．江上正，長島祥，梅本和希，CMG ユニットを用いたロープ型宇宙エレ
ベーター実験用クライマーの昇降安定化制御，日本ロボット学会誌，35

Machine Tool Motion for 3－Axis Machining, Journal of Energy and PowerEngineering, 11（1）, 37－43（2017）.
13．Y. Funami, Y. Nakanishi, N.－J. Lee, B. Huang and T. Kanemoto, Counter－rotating type horizontal－axis bidirectional propellers for tidal stream power unit, Journalof Power and Energy Engineering, 5（7）, 34－44（2017）.
14．T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguchi, Galilean invariance and entropy principle for a system of balance laws of mixture type, Rendiconti Lincei－
Matematica e Applicazioni, 28, 495－513（2017）.
15. T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Duality principle from rareﬁed to dense
gas and extended thermodynamics with six ﬁelds, Physical Review Fluids, 2,013401（2017）.
16．藤本滋，今井健嗣，一木正聡；圧電素子を用いた振動発電手法に関する研究（第3報，圧電素子の最適積層数の検討），日本設計工学会誌，52（9）,567－582（2017）．
17．中村弘毅，加茂利明，大澤秀樹，福島将太，坂之上浩，山崎徹，車体制（1），47－54（2017）．

振ダンパーの減衰特性のモデル化，自動車技術会論文集，47（6），1367－

５．江上正，渡邊孝之，梅本和希，横すべりを考慮した車両の経路制御手法

1372（2016）．

の提案とその応用，計測自動制御学会論文集，53（4），268－275（2017）．
６．M. Sasada, R. Maruki, Study on pilot hole deformation by punching, Advances inMaterials and Processing Technologies, 3（2）, 222－230（2016）.

18．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（6），1373－1379（2016）．
19．山崎徹，中村弘毅，小俣延明，和氣充幸，北原篤，角速度計を用いたは７．A. Takano, Inferential Statistical Method for Structural Design, AIAA Journal, 55

り の 振 動 イ ン テ ン シ テ ィ 計 測， 日 本 機 械 学 会 論 文 集，83
（845）
，DOI:

（3）, 1026－1030（2017）.

10.1299/transjsme.16－00245（2017）．

８．H. Katogi, K. Takemura and N. Iijima, Residual ﬂexural property of water absorbed CFRP during thermal cycling, WIT Transactions on the Built Environment,
166, 277－286（2016）.
９．H. Katogi, K. Takemura and R. Sebori, Fatigue property of natural ﬁber after alkali treatment, WIT Transactions on the Built Environment, 166, 343－350（2016）.
10．H. Katogi and K. Takemura, Creep rupture of water－absorbed green composite,
WIT Transactions on Engineering Sciences, 116, 281－288（2017）.
11．H. Katogi and K. Takemura, Interfacial shear strength of resin particles added to

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
１．H. Ito, M. Hirakawa and H. Nakamura, Study on the Inﬂuence of Briquette Sizeand Density on the Char Combustion Duration, Proc. Eighth International
Symposium on Scale Modeling（ISSM－8）, F4－1（Portland, 2017.9）.
２．M. Miura, T. Nagasaki and Y. Ito, Phase change with liquid column oscillation inpulsating heat pipe: Experimental study using forced oscillation system,

carbon ﬁber/maleic anhydride grafted polypropylene in a hot－wet environment,

Proceedings of the Fourth International Forum on Heat Transfer, IFHT2016－1860

WIT Transactions on Engineering Sciences, 116, 299－307（2017）.

（Sendai, 2016.11）.

12．A. Hayashi, Z. Kimura and Y. Nakao, Simulation of Energy Consumption of

３．G.－Y. Yoon, A. Yamamoto, H.－O. Lim, Mechanism and Neural Network BasedA-2
PID Control of Quadcopter, 16th International Conference on Control, Automationand Systems, 19－24（Gyeongju, Korea, 2016.10）.
４．S. Kumagai, K. Matsumoto, A. Takanishi and H.－O. Lim, Mechanism and BaseControl of Human－Friendly Robot with Passive Collision Force Suppression

21．K. Suzuki, Development of a water hydraulic pressure－compensated electromagnetic ﬂow regulating valve to control small ﬂow rate under low pressure, Proc.
DVD－ROM of the ASME 2016 Intl. Mechanical Congress and Exposition,
IMECE2016－66623.pdf（Phoenix, 2016.11）.

Mechanism, 2016 16th International Conference on Control, Automation and
Systems, 74－79（Gyeongju, Korea, 2016.10）.
５．Y. Tamura, I. Kanai, K. Yamada, H.－O. Lim, Development of Pipe Inspection
Robot using Ring－type Laser, 16th International Conference on Control,
Automation and Systems, 211－214（Gyeongju, Korea, 2016.10）.
６．R. Ozawa, Y. Kamogawa, Y. Tamura, H.－O. Lim, Gait Pattern Generation underDisturbance Force, 16th International Conference on Control, Automation and
Systems, 1127－1131（Gyeongju, Korea, 2016.10）.
７．Y. Yamamoto, H. Nishi, Y. Torii, A. Takanishi, H.－O. Lim, Mechanism and口頭発表
１．伊東弘行，井出伸晃，白井和，高密度円筒バイオマスブリケット端面燃焼挙動への二次空気供給の影響，第27回

環境工学総合シンポジウム

2017，209（浜松，2017.7）．
２．三浦正義，長崎孝夫，伊藤優，自励振動ヒートパイプにおける液柱の往復振動に伴う熱輸送特性に関する研究（作動流体の影響），日本機械学会
熱工学コンファレンス2016講演論文集，F231（松山，2016.10）．

Jumping Pattern of One－Legged Jumping Robot with Pneumatic Actuators, 16th

３．深尾総史，長崎孝夫，三浦正義，伊藤優，1ターン自励振動ヒートパイ

International Conference on Control, Automation and Systems, 1132－1136

プにおける液柱振動と熱輸送特性，第54回日本伝熱シンポジウム講演論文（Gyeongju, Korea, 2016.10）.
８．T. Otani, K. Hashimoto, S. Miyamae, H. Ueta, M. Sakaguchi, Y. Kawakami, H.－

集，C124（さいたま，2017.5）．
４．熊谷駿輔，梁川浩幸，高西淳夫，林憲玉，ワイヤー式衝撃緩和機構を搭

O. Lim and A. Takanishi, Angular Momentum Compensation in Yaw Direction us-

載した人間共存型ロボットの研究，Proceedings of the 2017 JSME Conference

ing Upper Body based on Human Running, Proceedings of the 2017 IEEE

on Robotics and Mechatronics，1A1－G02，（郡山，2017.5）．

International Conference on Robotics and Automation, 4768－4775（Singapore,2017.5）.
９．Y. Shimamura, K. Uematsu, H. Katogi, K. Tohgo and T. Fujii, Rupture of jute ﬁlament under constant loading, Proc. 9th International Conference on Green
Composites, CD－ROM（4p）（Kobe,,
2016.11）.
10．H. Katogi, K. Takemura and S. Kawasaki, Tensile property of Jute/PLA green
composite under cyclic temperature, Proc. 9th International Conference on Green
Composites, CD－ROM（2p）（Kobe,,
2016.11）.
11．S. Sakata, A. Hayashi, T. Terajima and Y. Nakao, Inﬂuence of Cutting Condition
on Surface Roughness in Single Point Diamond Turning of Zr－based Bulk Metallic
Glass, Proc. IMECE2016, V002T02A005－009（Arizona, 2016.11）.

５．小澤理央，斎藤英理人，木下秀弥，梶原滉一郎，林憲玉，2足ヒューマ
ノ イ ド ロ ボ ッ ト の 研 究 －7自 由 度 ア ー ム の 軌 道 生 成 と 物 体 認 識 －，Proceedings of the 2017 JSME Conference on Robotics and Mechatronics，1A1－
P10（郡山，2017.5）．
６．木島貴文，田村泰人，林憲玉，片付けロボットの未知物体検出と把持感
覚量の計算手法に関する研究，Proceedings of the 2017 JSME Conference on
Robotics and Mechatronics，2A2－I07（郡山，2017.5）．
７．山本湧也，梅原彬，西晴義，高西淳夫，林憲玉，一脚ジャンピングロボッ
トの跳躍パターンに関する研究，Proceedings of the 2017 JSME Conferenceon Robotics and Mechatronics，2P1－K04，（郡山，2017.5）．
８．尾原睦月，大谷拓也，橋本健二，礒道貴矢，夏原彬，植田大貴，赤堀孝

12．Y. Yamada, A. Hayashi and Y. Nakao, Design of positioning control system of op-太，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

posed pad water hydrostatic thrust bearings, Proc. of 31th ASPE Annual Meeting,

行ロボットの開発（第17報：低速走行から高速走行への遷移に対応した広USB（Portland, 2016.10）.
13．S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao, Measurement of vertical displacement ofwater driven stage for pitching control during feed motion, Proc. of 31th ASPE
Annual Meeting, USB（Portland, 2016.10）.

範囲剛性可変機構），第35回日本ロボット学会学術講演会予稿集，2L1－03（川越，2017.9）．
９．赤堀孝太，大谷拓也，橋本健二，礒道貴矢，夏原彬，植田大貴，尾原睦
月，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

14．S. Sakata, A. Hayashi, T. Terajima and Y. Nakao, Inﬂuence of cutting condition

行ロボットの開発（第16報：：広範囲剛性関節機構のための台形 CFRP 重

on surface roughness in single point diamond turning of Zr－based bulk metallic

ね板ばね），第35回日本ロボット学会学術講演会予稿集，3L1－04（川越，glass, Proc. of ASME 2016 International Mechanical Engineering Congress &Exposition, IMECE2016－66289, V002T02A005（Phenix, 2016.11）.

2017.9）．
10．大谷拓也，礒道貴矢，橋本健二，林憲玉，高西淳夫，骨盤運動に着目し15．A. Hayashi and Y. Nakao, Measurement and evaluation of temperature change of

た2足走行ロボットの開発（第16報：：広範囲剛性関節機構のための台形

water driven spindle, Proc. of ASME 2016 International Mechanical Engineering

CFRP 重ね板ばね），第35回日本ロボット学会学術講演会予稿集，3L1－06

Congress & Exposition, IMECE2016－66446, V002T02A007（Phenix, 2016.11）.
16．S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao, Trial study on pitching and vertical dis-

（川越，2017.9）．
11．瀬口准一郎，奥下脩平，梅本和希，江上正，アクティブ柔軟関節4脚ロ

placement control of water driven stage, Proc. 16th Intl. Conf. on Precision

ボ ッ ト の 足 先 力 制 御， 第59回 自 動 制 御 連 合 講 演 会，FrA6－5（ 北 九 州，

Engineering, USB（Shizuoka, 2016.11）.

2016.11）．

17．Z. Kimura, A. Hayashi and Y. Nakao, Evaluation of tool path based on energy

12．今野起希，江上正，梅本和希，スパイラル推進機構を用いた宇宙エレベー

consumption simulation for three－control axis machining motion, Proc. 16th Intl.

ター実験用クライマーの開発，第59回自動制御連合講演会，FrA8－2（北Conf. on Precision Engineering, USB（Shizuoka, 2016.11）.

九州，2016.11）．

18．Y. Nakao, Y. Yamada and A. Hayashi, Feasibility study on nano tracking control

13．武田朋之，志田拓哉，梅本和希，江上正，宇宙エレベーター実験用クラof axial displacement of spindle using hydrostatic thrust bearings, Proc. of 17th

イマーの姿勢安定化のための CMG ユニットの開発，第59回自動制御連合

International Conference of the European Society for Precision Engineering andNanotechnology, 441－442（Hanover, 2017.5）.
19．T. Kanemoto, N.－J. Lee, M.－W. Heo, B. Huang, Y. Nakanishi and Y. Funami,

講演会，FrA8－3（北九州，2016.11）．
14．森出豪人，井上秀斗，吉川智康，江上正，ステレオカメラによる立体形
状認識を用いたバネハンドの開発，第59回自動制御連合講演会，SaB3－1

Counter－rotating turbine in unique power unit provided for bidirectional tidal（北九州，2016.11）．

streams, 12th（2016）ISOPE Paciﬁc－Asia Offshore Mechanics Symposium, P16－

15．大森俊和，出口巧真，梅本和希，江上正，耐圧分布測定シートを用いた

097（Gold Coast, 2016.10）.
20．T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguchi, Molecular extended thermodynamics: comparison between rareﬁed polyatomic and monatomic gas closures, Ricerche di Matematica 66, 1－13,（2017）.

旋回可能な倒立振子型電動車椅子の開発と制御，第59回自動制御連合講演会，SaB4－5（北九州，2016.11）．
16．出口巧真，大森俊和，梅本和希，江上正，倒立振子型電動車椅子の段差
乗り越え補助機構の開発，第49回計測自動制御学会北海道支部学術講演会

A-3
2016.10）．

論文集，A22（札幌，2017.2）．
17．矢森雄大，梅本和希，江上正，4輪車両のドリフト走行制御，第49回計39．清水康弘，矢口翔，林晃生，中尾陽一，高い熱的安定性を有する水静圧測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集，A25（札幌，2017.2）．

スピンドルの開発，日本機械学会

18．武田朋之，志田拓哉，梅本和希，江上正，飽和回避機能を有するロープ

講演会，No.1117（東京，2017.3）．

型宇宙エレベータークライマーCMG ユニットの開発，第9回日本ロボット

関東学生会第56回学生員卒業研究発表

40．鎌田真伍，渥美遥，山田康雅，林晃生，中尾陽一，複合サーボ系による学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会論文集，HRT9（札幌，

静圧スラスト軸受の変位制御，日本機械学会

2017.2）．

業研究発表講演会，No.1110（東京，2017.3）．

関東学生会第56回学生員卒

19．河合史憲，梅本和希，江上正，ロープ経路に対応する災害現場監視用走41．柴田悟史，林晃生，中尾陽一，ウォータドライブステージの姿勢制御の行ロボットの開発，第9回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門

試み－第二報送り動作時におけるピッチングと上下方向の変位制御－，日委員会学術講演会論文集，HRT16（札幌，2017.2）．

本機械学会北陸信越支部

第54期総会・講演会，E012（金沢，2017.3）．

20．姚磊，サリエバ・マクパール，梅本和希，江上正，ロープ経路を走行す

42．矢口翔，林晃生，中尾陽一，マイクロフライス加工用水静圧スピンドル

るインフラ点検用ロボットシステムの制御，ロボティクス・メカトロニクの温度変化（第1報，非回転時の温度変化），日本機械学会2017年度年次大ス講演会2017，1P1－D01（郡山，2017.5）．

会，S1320105－1－S1320105－5（さいたま，2017.9）．

21．志田拓哉，武田朋之，梅本和希，江上正，飽和回避機能を有するロープ

43．桐ヶ谷怜，林晃生，中尾陽一，水静圧軸受において発生するスピンドル

クライマーの CMG ユニットの開発，ロボティクス・メカトロニクス講演の 温 度 変 化 の 検 討， 精 密 工 学 会 秋 季 大 会 学 術 講 演 会，69－70（ 大 阪，会2017，2A1－E07（郡山，2017.5）．

2017.9）．

22．大森俊和，出口巧真，梅本和希，江上正，段差乗り越え機構を用いた倒44．Y. Funami, Y. Nakanishi, N.－J. Lee and T. Kanemoto, Bidirectional type horizon-

立振子型電動車椅子の開発，ロボティクス・メカトロニクス講演会2017，tal－axis propeller installed in tidal stream power unit, 13th International

2A1－K03（郡山，2017.5）．

Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal

23．今野起希，梅本和希，江上正，スパイラル推進機構を用いたロープ型宇宙エレベーター実験用クライマーの開発，ロボティクス・メカトロニクス
講演会2017，2P2－C11（郡山，2017.5）．

45．矢部一樹，田中万里子，原村嘉彦，β型スターリングエンジン膨張空間
内の流れ，第19回スターリングサイクルシンポジウム，A08（宇都宮，

24．志田拓哉，武田朋之，梅本和希，江上正，飽和回避機能を有する CMG
ユニットの開発，第61回システム制御情報学会研究発表講演会，312－3（京都，2017.5）．

2016.12）．
46．田中万里子，原村嘉彦，スターリングエンジン膨張空間内の流れの可視化と熱伝達の測定，日本機械学会関東学生会第56回学生員卒業研究発表講25．サリエバ・マクパール，姚磊，吉川智康，江上正，ロープ経路を走行するインフラ点検用ロボットシステムの開発，第17回建築ロボットシンポジ

演会 , 403（東京葛飾，2017.3）．
47．原村嘉彦，LED 冷却を目的とした球面ヒートパイプの伝熱特性，第54回日本伝熱シンポジウム，C133（大宮，2017.5）．

ウム，P2－6（東京，2017.8）．
26．笹田昌弘，加藤秀，半抜きされた材料への突起付きパンチを用いた穴抜
き加工（突起直径が切口面及びスクラップ形状に及ぼす影響，第67回塑性
加工連合講演会講演論文集，17－18（埼玉，2016.10）．
27．岡村祥太郎，笹田昌弘，平押し法における角丸みが切口面に及ぼす影響，
第67回塑性加工連合講演会講演論文集，19－20（埼玉，2016.10）．
28．高野敦，上妻洋平，山崎悠太，齊藤慶紀，3D プリンタによる構造最適化トラス，第59回構造強度に関する講演会，3A08（福井，2017.8）．
29．高野敦，伊藤直由，鈴木直人，髙山泰成，CFRP 円筒殻の軸圧縮座屈試験，
第59回構造強度に関する講演会，3A09（福井，2017.8）．
30．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，日本航空宇宙学会

Flows, ISAIF13－S－0034（Okinawa, 2017.5）．

第48期年会講演会，2D08（東京，2017.4）．

31．上妻洋平，山崎悠太，高野敦，3D プリンタを利用した構造最適化トラス，第32回宇宙構造・材料シンポジウム，B15（神奈川，2016.12）．
32．高山泰成，鈴木直人，伊藤直由，高野敦，CFRP 円筒殻の座屈強度，第32回宇宙構造・材料シンポジウム，B13（神奈川，2016.12）．
33．川崎峻輔，加藤木秀章，竹村兼一，繰返し温度変化が Jute/PLA 複合材

48．石川裕太郎，原村嘉彦，大きな伝熱面における定常遷移沸騰伝熱特性，
第54回日本伝熱シンポジウム，F111（大宮，2017.5）．
49．T. Arima, Extended thermodynamics with six ﬁelds for dense polyatomic gases,
Nonequilibrium thermodynamics and statistical physics: From rational modeling to
its applications（博多，2017.3）．
50．T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Extended thermodynamics of dense
polyatomic gases with nonequilibrium temperatures, 19th Conference on Waves
and Stability in Continuous Media（Bologna, 2017.6）．
51．有馬隆司，T. Ruggeri，杉山勝，液体・濃密気体に適用可能な6変数の拡張された熱力学の構築，日本物理学会2017年秋季大会，24aPS－80（岩手，2017.9）．
52．梅崎俊吾，藤本滋，並列設置型圧電素子の振動発電による加速度センサの駆動センサの駆動，電気学会（センサマイクロマシン部門），第33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 講演論文集，
1－6（平戸2016.10）．
53．田代俊也，藤本滋，村野健一，摩擦構造要素を持つ大型クレーンの耐震料の静的引張特性に及ぼす影響，日本材料学会第8回自動車用途コンポ設計法に関する研究，日本機械学会，山梨講演会2016，CD－ROM 講演論

ジットシンポジウム講演論文集，119（京都，2016.11）．

文集，160－1，1－2（甲府2016.10）．

34．望月麻央，加藤木秀章，竹村兼一，繊維表面に付着させた樹脂粒が，水浸漬後の CFRTP の界面せん断強度に及ぼす影響

54．梅崎俊吾，藤本滋，一木正聡，エアコンプレッサの振動を用いた振動発

日本材料学会第66期学

電素子による加速度センサの駆動，日本機械学会・関東支部，第23期総会

35．加藤木秀章，竹村兼一，原智明，アセトン処理を施した炭素繊維/ポリ

55．諸星陽裕，梅崎俊吾，藤本滋，一木正聡；エアコンプレッサの振動を利

プロピレンの界面せん断強度に及ぼす吸水の影響，日本機械学会2016年度

用した並列設置型積層圧電素子を用いた振動発電素子による加速度センサ

術講演会講演論文集，93－94（名古屋，2017.5）．

講演会

年次大会 DVD 論文集，DVD－ROM（1p）（福岡，2016.9）．
36．加藤木秀章，竹村兼一，吸水後の平織りジュート繊維強化グリーンコン

CD－ROM 講演論文集，170－1，1－2（柏，2017.3）．

の駆動，日本機械学会，Dynamics and Design Conference 2017，USB 講演論
文集，17－13，1－6（豊橋，2017.8）．

日本材料学会2017年度

56．藤本滋，高田毅士，成宮祥介，飯島唯司，伊神和忠，梅木芳人，大鳥靖

37．林晃生，中尾陽一，ウォータドライブスピンドルの温度測定と評価，日（3）実務への適用性の検討，日本原子力学会，2017年秋の大会，Web 講演

ポジットの引張特性に及ぼすひずみ速度の影響
JCOM 若手シンポジウム，22（岡山，2017.8）．

本機械学会第11回生産加工・工作機械部門講演会，A04，5－6（名古屋，2016.10）．
38．桐ヶ谷怜，林晃生，中尾陽一，水静圧スピンドルの温度変化の測定，日本機械学会第11回生産加工・工作機械部門講演会，A19，31－32（名古屋，樹，田村伊知郎，樋口智一，美原義徳；地震安全原則の必要性とその概要
論文集，2C_PL03，1－4（札幌，2017.9）．
57．鈴木健児，浅田知也，ロータリー型四方弁による膝関節の水圧駆動パワーアシスト機構の試作，日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
講演論文集，0117.pdf（金沢，2017.3）．

A-4
58．村山誠英，中満翼，中村弘毅，川端直人，山崎徹，実験 SEA による低振動化と軽量化の両立，自動車技術会2016年秋季大会学術講演会講演予稿集，20166077，398－403（札幌，2016.10）．
59．亀山陽平，山崎徹，中島竜也，中村弘毅，タイヤ単体の実験 SEA モデ

マイウェイ，はまぎん産業文化振興財団，100，20（2017）．
３．江上正，宇宙エレベーターが運ぶ未来，日本機械学会誌「メカトップ関東」120－1184，6（2017）．
４．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

ルと転動時放射音の相関，自動車技術会2016年秋季大会学術講演会講演予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，48

稿集，20166078，404－409（札幌，2016.10）．

（E1），42（2017）．

60．T. Yamazaki, Reduction of transmitted power on a plane by using mode pair can-５．山崎徹，三山壮，特集振動騒音をデザインする，振動エネルギー伝搬解

cellation, 5th Joint Meeting of Acoustical Society of America and Acoustical

析を用いた振動低減のための二段階設計，自動車技術，71，43－49（2017）．

Society of Japan, 140（4）, 3159－3161（Honolulu, 2016.11）.
61．亀山陽平，澤田克人，中村弘毅，山崎徹，北原篤，スリックタイヤ単体
振動の解析 SEA モデリング，自動車技術会2017年春季大会学術講演会講
演予稿集，20175227，1255－1260（横浜，2017.5）．
62．澤田克人，亀山陽平，中村弘毅，北原篤，山崎徹，ホイール付きスリッ

著書
１．江上正，土谷武士，現代制御工学－基礎から応用へ－，産業図書（2017）．
２．Y. Haramura（分担執筆），Y. Koizumi, M. Shoji, M. Monde, Y. Takata, N.

クタイヤ単体の実験 SEA モデル構築法と転動放射音の低減，自動車技術

Nagai,（eds.）, Boiling: Research and Advances, Chap. 3.6. Stability of Transition会2017年春季大会学術講演会講演予稿集，20175226，1249－1254（横浜，Boiling を執筆 , Elsevier（2017）.

2017.5）．
63．M. Ishihama, T. Yamazaki, Y. Nakashima, S. Kaneko, T. Haraguchi, H. Fujita, M.
Nihei, I.Inoue, M. Waki, J. Makino, H. Houzu, Perspective of Technology
Development for Improving Tire NVH and Accompanying Performances, 自動車
技術会2017年春季大会学術講演会講演予稿集，20175223, 1234－1239（横浜，2017.5）.
64．中村弘毅，加茂利明，大澤秀樹，坂之上浩，山崎徹，車体制振ダンパーの減衰特性のモデル化（第2報），自動車技術会2017年春季大会学術講演会
講演予稿集，20175063，348－353（横浜，2017.5）．
65．三山壮，宮﨑敦子，中村弘毅，山崎徹，振動エネルギー流れの促進と抑制に基づく低振動構造設計，自動車技術会2017年春季大会学術講演会講演

調査報告書
１．江上正，松野千加士，守屋元道，平成28年度 SPIDER チャレンジ企画報
告書（2017）．
２．中尾陽一，グリーンマシン対応水静圧スピンドル開発とナノ多結晶ダイ
ヤモンドによる高硬度材切削，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤
研究（C），課題番号25420069（2017）．
３．中尾陽一，林晃生，ナノオーダ変位制御機能を有する高速高剛性水静圧
スピンドルの開発と変位制御，工作機械技術振興財団研究成果報告書（2017）．

予稿集，20175061，336－341（横浜，2017.5）．
66．T. Murayama,T. Nakamitsu, N. Kawabata, H. Nakamura, T. Yamazaki,
STRUCTURE DESIGN TO REDUCE WEIGHT AND VIBRATION BY USINGSTATISTICAL ENERGY ANALYSIS, Proceedings of 24th International Congress
on Sound and Vibration, 428.pdf（London, 2017.7）.
67．H.Nakamura, T.Yamazaki, T.Kamo, H.Ohsawa, H.Sakanoue, INVESTIGATIONOF ATTENUATION MECHANISM OF NON－LINEAR DAMPER FOR
SUPPRESSION OF MICRO－VIBRATION ON A CAR BODY, Proceedings of
24th International Congress on Sound and Vibration, 680.pdf（London, 2017.7）.

講演・展示会
１．江上正，神奈川大学のクライマー開発への取り組み，GSPEC キックオ
フイベント（東京，2017.3）．
２．江上正，相内友太，真下恭輔，ボール＆プレート経路制御装置の開発，
テクノトランスファーin 川崎（川崎，2017.7）．
３．笹田昌弘，画像処理を利用したせん断加工における材料流動の観察，
MF－Tokyo2017プレス・板金・フォーミング展（東京，2017.7）．

68．山崎徹，中村弘毅，石田滋樹，岸田展明，トンネル発破工法における発４．桐ケ谷怜，矢口翔，林晃生，中尾陽一，水静圧スピンドルの熱的安定性

破断発時間間隔に関する考察，第27回環境工学総合シンポジウム2017，の検討，日本国際工作機械見本市（JIMTOF2016）研究発表と展示（東京，17－9，117.pdf（浜松，2017.7）．

2016.11）．

69．中村弘毅，山崎徹，笠原和則，長沼寛樹，松下修己，縦振動連成を加味

５．木村然，林晃生，中尾陽一，NC 工作機械運転時および加工時の消費電した翼軸連成ねじり振動計算の高精度化，日本機械学会 Dynamics and

力評価，日本国際工作機械見本市（JIMTOF2016）研究発表と展示（東京，

Design Conference 2017講演論文集，17－13，113.pdf（豊橋，2017.8）．
70．山崎徹，松村雄一，伊東圭昌，名倉英紀，就活をきっかけにしたキャリ2016.11）．
６．中尾陽一，水冷却機能を備えた水静圧スピンドルの開発，砥粒加工学会

ア形成支援，日本機械学会日本機械学会 Dynamics and Design Conference

CBN ＆ダイヤモンド先進加工研究専門委員会

2017講演論文集，17－13，418.pdf，2017－8（豊橋，2017.8）．

2017.8）．

第15回研究講演会（東京，71．鈴木悠太，松永聖也，中村弘毅，伊東圭昌，田中俊光，実験 SEA によ７．中尾陽一，水静圧軸受による超精密工作機械用スピンドルや直動テーブ

る三味線の振動エネルギー伝搬解析，日本機械学会 Dynamics and Design

ル の 制 御， 日 本 フ ル ー ド パ ワ ー シ ス テ ム 学 会， 水 圧 研 究 会（ 横 浜，Conference 2017講演論文集，17－13，403.pdf（豊橋，2017.8）．

2017.8）．

72．三山壮，宮﨑敦子，中村弘毅，塩崎宏隆，古屋耕平，山崎徹，波動とモー８．藤本滋，配管の振動を低減する「3次元動吸振器」，日本フルードパワー

ドの両視点を用いた二段階設計の適用，日本機械学会 Dynamics and Design

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

Conference 2017講演論文集，17－13，407.pdf（豊橋，2017.8）．
73．山崎徹，振動エネルギー伝搬解析によるシンキング CAE，日本機械学会2017v－BASE フォーラム（豊橋，2017.8）．
74．山崎徹，菊地通，振動エネルギー流れ可視化シートの開発，日本機械学会2017年度年次大会講演論文集，17－1，G1000201（埼玉，2017.9）．

御に関する研究委員会（JFPS 水圧研究会），（東京，2017.6）．
９．藤本滋，振動発電技術を用いた構造物モニタリングシステムの開発，神奈川大学，テクノフェスタ2016（横浜，2016.11）．
10．鈴木健児，水圧用ロータリー型サーボ弁の開発，第25回フルードパワー
システム国際見本市カレッジ研究発表展示コーナー論文集，61－62（東京，2017.9）．

学術誌
１．江上正，榊恵介，秋谷尚俊，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所所報，39，174－176（2016）．
２．江上正，エレベーターで宇宙に？！神奈川大学工学部江上研究室の挑戦，

11．鈴木健児，ADS 国際標準化テーマ WG－C1：ポペット弁の基本特性，第25回フルードパワーシステム国際見本市（東京，2017.9）．
12．山崎徹，低振動・低騒音設計に向けた V 字型開発プロセスと CAE 技術― 振 動 騒 音 の モ ー ド 視 点， 波 動 視 点 か ら の 考 察 ―，Ricardo Software
USERCON Japan Fluid Systems 2016（東京，2016.10）．

A-5
13．山崎徹，モード視点と波動視点による低振動低騒音化，日本機械学会環境工学部門 No.16－122講習会（東京，2016.10）．

12．中村弘毅，共同研究，ヤマハ発動機．
13．中村弘毅，共同研究，電通国際情報サービス（ISID）．

14．山崎徹，音振動設計の1DCAE，日本機械学会設計工学・システム部門
No.16－168講習会（東京，2016.12）．
15．山崎徹，スムースタイヤ単体の振動伝搬特性と転動時放射音の相関，自動車技術会タイヤ/路面摩擦特性部門委員会（東京，2017.5）．
16．山崎徹，振動エネルギー伝搬解析とすべての設計段階での活用，株式会

特許（取得）
１．山崎徹，菊地通，中村弘毅，振動検出装置，振動特性計測システムおよび振動特性計測方法，特許第6078860号．

社デンソー振動分析技術講演会（刈谷，2017.6）．
17．山崎徹，広帯域振動騒音を考慮した振動音響初期設計手法の検討，自動車 技 術 会 国 際 標 準 記 述 に よ る モ デ ル 開 発・ 流 通 検 討 委 員 会（ 東 京，

海外出張

2017.6）．

１．伊東弘行，Eighth International Symposium on Scale Modeling（ISSM－8），

18．山崎徹，振動エネルギー伝搬解析を用いた構造物の低振動 V 字型設計，
自動車技術会振動騒音部門委員会（東京，2017.7）．
19．中村弘毅，縦振動連成を加味した翼軸連成ねじり振動計算の高精度化，回転機械振動セミナー（東京，2017.2）．

State of Oregon，USA（2017.9）．
２．有馬隆司，19th Conference on Waves and Stability in Continuous Media，
Bologna, Italy（2017.6）．
３．中村弘毅，The 24th International Congress on Sound and Vibration，UK（2017.7）．

助成金

４．山崎徹，The 5th Joint Meeting of Acoustical Society of America and AcousticalSociety of Japan，USA（2016.11）．

１．三浦正義（代表），マイクロカプセル相変化物質を用いた自励振動ヒー
トパイプの熱輸送性能向上，平成29年度科学研究費補助金，研究活動ス
タート支援，課題番号17H07197．
２．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29年度神奈川大学工学研究所共同研究．

褒賞
１．三浦正義，長崎孝夫，伊藤優，2016年度日本機械学会賞（論文），日本
機械学会（2017.4）．

３．寺島岳史（代表），金属ガラスの過冷却液体を利用した接合と接手評価，

２．T. Arima, T. Ruggeri, M. Sugiyama and S. Taniguchi, Recent results on nonlinear

平成29年度科学研究費補助金（継続），基盤研究（C），課題番号16K06025．

extended thermodynamics of real gases with six ﬁelds. Part I: general theory,

４．中尾陽一（代表），グリーンマシン対応水静圧スピンドル開発とナノ多結晶ダイヤモンドによる高硬度材切削，平成28年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号25420069．
５．中尾陽一（代表），高速高精度液温制御システムの開発とフィードバッ
ク温度制御による工作機械用スピンドルの熱的安定化，メカトロニクス技
術高度化「研究助成」．

Highlighted Articles に選出 , Ricerche di Matematica 誌（2017.2）.
３．S. Taniguchi, T. Arima, T. Ruggeri and M. Sugiyama, Recent results on nonlinear
extended thermodynamics of real gases with six ﬁelds. Part II: shock wave structure, Highlighted Articles に選出 , Ricerche di Matematica 誌（2017. 2）.
４．山崎徹，振動エネルギー伝搬解析によるシンキング CAE，v_BASE
フォーラムベストオーディエンス賞，日本機械学会（2017.8）．

６．有馬隆司（代表），多成分流体系に対する拡張された熱力学理論の展開と 応 用， 平 成27年 度 科 学 研 究 費 補 助 金， 若 手 研 究（B）， 課 題 番 号
15K21452．
７．鈴木健児（代表），水圧用電磁比例流量調整弁の動特性向上を目的とした寸法最適化に関する研究，一般社団法人神奈川大学宮陵会，平成28年度

学位
１．三浦正義，自励振動ヒートパイプにおける液柱の往復振動に伴う熱輸送機構の解明，博士（工学），東京工業大学（2017.3）．

教育研究奨励助成金．
８．鈴木健児（代表），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，平成28年度研究

その他

開発助成．

１．藤本滋，全国理系学び舎紀行神奈川大学工学部（振動発電の応用に着目），

９．鈴木健児（代表），水圧で駆動する3自由度パラレルリンクロボットシス

電気新聞，朝刊22面記事（2016.11）．

テムの設計製作，一般社団法人神奈川大学宮陵会，平成29年度教育研究奨
励助成金．

電気電子情報工学科

10．山崎徹（代表），機械製品の広帯域振動抑制のための構造設計法の開発，
2017年度公益財団法人トランスコスモス財団調査研究助成．

受託研究

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．小松隆，張鍵，齊藤隆弘，平均値分離型三次元 ST－DFT を用いた動画

１．中尾陽一，プラスチック材料の鏡面加工技術の研究，HOYA 株式会社．

像復元法，電子情報通信学会論文誌，vol. J100－D，no. 9，842－845（2017. 9）．

２．鈴木健児，水圧用ロータリー型サーボ弁の特性把握，中外テクノス株式

２．関野真吾，新中新二，PMSM のための簡易高品質トルク制御，誘起電会社．
３．山崎徹，受託研究，本田技術研究所．
４．山崎徹，受託研究，交通安全環境研究所．

圧歪みに起因したトルク リプルの補償，電気学会論文誌 D，136，10，
819－828（2016.10）．
３．細岡竜・新中新二・中村直人：センサレス永久磁石同期モータのための５．山崎徹，共同研究，ヤマハ．

離散時間搬送高周波電圧印加法，電気学会論文誌 D，136，11，837－850

６．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．

（2016.11）．

７．山崎徹，研究奨学寄附金，株式会社ブリヂストン．

４．原田翔太，新中新二，PMSM のセンサレス効率高速駆動のための自変８．山崎徹，共同研究，株式会社デンソー．
９．山崎徹，共同研究，トヨタ自動車株式会社．

力率位相形ベクトル制御，電気学会論文誌 D，136，11，861－871（2016.11）．
５．新中新二，180度空間位相差の逆二重三相巻線をもつ三相永久磁石同期

10．山崎徹，共同研究，ヤマハ発動機．

モータ（二重巻線配置，動的数学モデル，ベクトルシミュレータ），電気

11．山崎徹，共同研究，中電技術交サルタント株式会社．

学会論文誌 D，137，2，75－86（2017.2）．

A-6
６．原田翔太，新中新二，PMSM のセンサレス効率高速駆動のための自変Discrete－Time Voltage Injection of PWM Carrier Frequency （Positive－and

力率位相形ベクトル制御（電圧座標系上での構築），電気学会論文誌 D，

Negative－Phase Amplitudes Extraction Method）”, Proc. of 32nd Annual IEEE

137，4，358－366（2017.4）．

Applied Power Electronics Conference and Exposition（APEC 2017）（Tampa,７．新中新二，粗分解のホールセンサを用いた永久磁石同期モータの耐故障
形ベクトル制御，電気学会論文誌 D，137，5，414－426（2017.5）．
８．新中新二，細岡竜，梅野和希，中村直人，異なる巻線起因特性をもつ独立二重三相巻線永久磁石同期モータの効率駆動法，電気学会論文誌 D，
137，7，599－611（2017.7）．
９．新中新二，粗分解のホールセンサを用いた永久磁石同期モータの高追従
形ベクトル制御，電気学会論文誌 D，137，9，713－724（2017.9）．
10．C. Xie, C.－P. Chen and T. Anada, 2D Microwave Metallic Photonic Crystal
Point－Defect－Cavity Resonator, Microwave and Optical Technology Letters, 59

Florida 2017.3）.
10．C.－P. Chen, K. Kanazawa, T. Anada, T. Hiraoka, S. Takeda,“Computation andMeasurement of Microwave Metallic Photonic Crystal Point－Defect－Cavity,”
Proc. Asia Paciﬁc Microwave Conference 2016, 1－4（New Delhi, India 2016.12）.
11．Z. Ma, M. Ai, M. Ohira, Chun－Ping Chen and Tetsuo Anada, A compact quasi－
millimeter－wave microstrip wideband bandpass ﬁlter, 2016 IEEE International
Conference on Ubiquitous Wireless Broadband （ICUWB）, pp.1－3, 16－19（2016.10）.
12．C.－P. CHEN, T. ANADA, S. TAKEDA and Z. MA, Proposal and Theoretical（10）, 2547－2551（2017.7）.

Design of THz Bandpass Filters using Metallic Photonic Crystal Resonators, Proc.

11．陳春平，穴田哲夫，テラヘルツ帯における次世代無線通信のための電磁

46th European Micro. Conf., （Session EuMC06）, 116－119 （London, UK.

回路のシミュレーションと設計―フォトニック結晶によるテラヘルツ波の制 御 と 新 機 能 デ バ イ ス ―， 電 子 情 報 通 信 学 会 誌，100（5），356－361

2016.10）.
13．T. Yudate, J. Toyoizumi, M. Onuma, T. Kondo, K. Mori, T. Shimizu, S. Kawabata（2017.5）．

and N. Watanabe, The investigation of the electrical contact resistance through thin

12．土屋健伸，遠藤信行，生体組織内の音波伝搬と温度上昇の数値解析の新oxide layer on a nanometer scale, Proc. THE 62nd IEEE HOLM CONFERENCE

手法，日本超音波医学会誌（オンラインファースト掲載）（2017）．

ON ELECTRICAL CONTACTS, 60－64（2016）.

13．R. Kanou, H. Suga, H. Utsumi, S. Takahashi, Y. Shirayama, N. Watanabe, S. Petit

14．J. Tsuji and M. Noto, Distance Based Multiple Swarms Formation Method in

and T. Shimizu, Damage－free polymer surface modiﬁcation employing inward－

Particle Swarm Optimization, Proc. of 2016 IEEE International Conference ontype plasma，Jpn. J. Appl. Phys., 56, 086201（2017）.

Systems, Man, and Cybernetics, 1573－1578（Budapest, 2016.10）.

14．松島裕康，内種岳詞，辻順平，山下倫央，伊藤伸泰，野田五十樹：実験

15．M. Numazawa and M. Noto, The Effect of Education and Learning Using Note－

計画法による実験数削減と有意なパラメータ探索の避難シミュレーション

Taking Application, Proc. of 2016 IEEE International Conference on Systems,

分析への適用，人工知能学会論文誌，31（6），AG－E_1－9（2016）．

Man, and Cybernetics, 844－848（Budapest, 2016.10）.

15．K. Kawashima, Y. Okamoto, O. Annayev, N. Toyokura, R. Takahashi, M.

16．N. Matsuki, N. Kasai and A. Masuda, Actions for Gender Equality in the Japan

Lippmaa, K. Itaka, Y. Suzuki, N. Matsuki and H. Koinuma, Combinatorial screen-

Society of Applied Physics, Proc. International Conference on Women in Physics －ing of halide perovskite thin ﬁlms and solar cells by mask－deﬁned IR laser molecu-

the 6th International Union of Pure and Applied Physics － P5.13（Birmingham, UK,

lar beam epitaxy, Science and Technology of Advanced Materials 18（1）, 307－3152017.7）.

（2017）.
16．S. Yamaguchi and T. Anzai, Impact of temperature dependence of resistivity on
thermal time constant of direct－current－driven Peltier device, Physica Status Solidi
C: Current Topics in Solid State, 14, 1700118,（2017）.

口頭発表
１．矢田一貴，木下宏揚，森住哲也，トピックモデルによる潜在的関連性を考慮した情報検索，信学技報，116（490），SITE2016－67，37－40（2017.3）．

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）

２．松下智樹，木下宏揚，森住哲也，機械学習を用いた推論を考慮した情報

１．H. Kinoshita, T. Morizumi,“Access Control Model for the Inference Attacks

３．小松隆，張建，齊藤隆弘，三次元冗長 DCT と三次元 ST－DFT の動画像

with Access Histories”, Proc. of IEEE COMPSAC 2017（2017.7）.
２．T. Saito and T. Komatsu,“Restoration of a Poissonian－Gaussian Color Moving－
Image Sequence,”in Proc. of the Invited Talks, 3rd Int. Workshop on Image
Sensors and Image Systems（IWISS 2016）, 21－25（2016.11）.
３．T. Komatsu, S. Kondou, T. Saito,“3D Redundant DCT Restoration Method for
MPEG－Compressed Video,” in Proc. of IEEE 2016 Region 10 Conference（TENCON 2016）, 3075－3078（2016.11）.

漏えいの検出，信学技報，116（490），SITE2016－65，29－32（2017.3）．
復 元 性 能 比 較， 映 像 メ デ ィ ア 処 理 シ ン ポ ジ ウ ム（IMPS2016），P－3－10（2016.11）．
４．宋先波，森住哲也，木下宏揚，テクストの相互情報量により非文字オン
トロジー間を接続する概念の提案とそのケーススダディ～潜在的テクスト
を確率変数として見る場合～，信学技報，117（126），SITE2017－18，135－
140（2017.7）．
５．張建，小松隆，齊藤隆弘，三次元 ST－DFT を用いた MPEG 圧縮動画像

４．T. Komatsu, K. Tyon, T. Saito,“3－D mean－separation－type short－time DFT with

復元法，映像メディア処理シンポジウム（IMPS2016），P－4－13（2016.11）．

its application to moving－image denoising,”in Proc. of 2017 IEEE Int. Conf. on

６．小松隆，齊藤隆弘，平均値分離型三次元 ST－DFT を用いた動画像復元

Image Processing（ICIP 2017）, 2961－2965（2017.9）.
５．N. Retdian, T. Shima,“Power Line Noise Suppression using N－path Notch Filter
for EEG”, IEEE ISPACS, 1－4（2016.10）.
６．N. Retdian, T. Shima, “N－path Notch Filter with a 43－dB Notch Depth
Improvement for Power Line Noise Suppression”, IEEE ISESD, 184－187（2016.11）.
７．S. Kozuki, T. Shima,“Experimental Study of the Oscillation Mode of the
Coupled Oscillator ORIGAMI for TDC”, IEEE MIXDES, 1－4（2017.6）.
８．R.Hosooka, S.Shinnaka and Nakamura,“New Sensorless Vector Control of
PMSM by Discrete－Time Voltage Injection of PWM Carrier Frequency（Sine－ and法の性能評価，電子情報通信学会2017年総合大会，D－11－12（2017.3）．
７．張建，小松隆，齊藤隆弘，ポアソン－ガウシアンカラー動画像の復元－
分散安定化変換の有効性の評価－，電子情報通信学会2017年総合大会，
D－11－13（2017.3）．
８．野村祐介，小松隆，齊藤隆弘，雑音除去動画像の客観的画質評価法の一
検討，電子情報通信学会2017年総合大会，D－11－14（2017.3）．
９．齊藤隆弘，小松隆，動画像 DFT 係数の二成分混合型球対称ガウス分布
空間におけるクラスタリング，2017年映像情報メディア学会年次大会，
12B－1（2017.8）．
10．小松隆，齊藤隆弘，動画像の平均値分離型三次元 ST－DFT 係数の確率

Cosine－form Amplitudes Extraction Method）”, Proc. of 42nd Annual Conference

分布モデルパラメータの推定，2017年映像情報メディア学会2017年次大会，

of the IEEE Industrial Electronics Society（IECON2016）（Florence, ITALY 2016.

12B－2（2017.8）．

10）.
９．R.Hosooka and S.Shinnaka,“New Sensorless Vector Control of PMSM by

11．齊藤隆弘，小松隆，劣化画像復元のための DFT 係数の確率分布モデル：
多次元混合型球対称ガウス分布モデルとそのパラメータ推定，第16回情報A-7
科学技術フォーラム（FIT2017），I－001（2017.9）．
12．小松隆，齊藤隆弘，平均値分離型三次元 ST－DFT 係数の確率分布モデ
ルパラメータの推定と動画像復元への応用，第16回情報科学技術フォーラム（FIT2017），I－002（2017.9）．
13．上月駿，島健，ORIGAMI 発振回路の発振モードに関する実験報告，電気学会電子回路研究会，ECT－017－007（大牟田，2017.11）．

電 子・ 情 報・ シ ス テ ム 部 門 大 会 講 演 論 文 集，PS1－1，1508－1509（ 高 松2017.9）．
30．謝成龍，陳春平，張沢君，穴田哲夫，新たなミリ波帯狭帯域バンドパスフィルタの設計と実現に関する一検討，2017年電気学会電子・情報・シス
テム部門大会講演論文集，PS1－2，1510－1511（高松 2017.9）．
31．木川駿，陳春平，穴田哲夫，張沢君，同軸プローブ変化法を用いた電波

14．新中新二，梅野和希，中村直人，異なる巻線起因特性をもつ独立二重三吸収体の複素電磁パラメータの非破壊測定に関する一検討，2017年電気学

相巻線永久磁石同期モータの効率駆動法，―第1報：5連立非線形方程式の会電子・情報・システム部門大会講演論文集，PS1－3，1512－1513（高松構 築 ―， 平 成29年 電 気 学 会 全 国 大 会 講 演 論 文 集，4，72－73（ 富 山，
2017.3）．
15．梅野和希，細岡竜，新中新二，異なる巻線起因特性をもつ独立二重三相
巻線永久磁石同期モータの効率駆動法，―第2報：5連立非線形方程式の再帰形解法Ⅰ―，平成29年電気学会全国大会講演論文集，4，74－75（富山，2017.3）．
16．細岡竜，梅野和希，新中新二，異なる巻線起因特性をもつ独立二重三相2017.9）．
32．謝成龍，鐵田大輔，木川駿，陳春平，穴田哲夫，張沢君，金属フォトニッ
ク結晶による高 Q 点欠陥共振器を用いたバンドパスフィルタの合理的設計，信学技報，117（142），EST2017－28，105－110（帯広 2017.7）．
33．Z. Zhang, Y. Tsuji, M. Eguchi, C. Chen, Study on Cross－Talk Free Polarization
Splitter Based on Photonic Crystal Fiber with Double－Hole Unit Core, 信学技報 ,
117
（142）
, EST2017－36, 161－164（帯広 2017.7）．

巻線永久磁石同期モータの効率駆動法，―第3報：5連立非線形方程式の再34．陳春平，謝成龍，鐵田大輔，木川駿，穴田哲夫（神奈川大），マイクロ

帰形解法Ⅱ―，平成29年電気学会全国大会講演論文集，4，76－77（富山，波帯における金属フォトニック結晶点欠陥共振器の理論解析と測定，信学

2017.3）．
17．中村直人・新中新二：異なる巻線起因特性をもつ独立二重三相巻線永久技報，117（16），MW2017－7，29－34（2017.4）．
35．金澤和輝，陳春平，穴田哲夫，中山明芳（神奈川大），武田重喜（アン磁石同期モータの効率駆動法，―第4報：効率電流の最小二乗近似―，平テナ技研），金属フォトニック結晶構造による減衰極を有する3段 BPF の成29年電気学会全国大会講演論文集，4，78－79（富山，2017.3）．

設計，2017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，

18．細岡竜，中村直人，新中新二，センサレス永久磁石同期モータのためのC－2－40，p.53（名古屋 2017.3）．

正相逆相高周波電流相関を用いた離散時間搬送高周波電流電圧印加法，平36．武田重喜，久保田倫代，一瀬裕弥，穴田哲夫，陳春平，2ポート回路の成29年 電 気 学 会 産 業 応 用 部 門 大 会 講 演 論 文 集， Ⅲ，107－112（ 函 館，

設計－測定値の精度と妥当性について，2017年電子情報通信学会総合大会

2017.8）．
19．杉山文哉，細岡竜，新中新二，軌跡指向形ベクトル制御法による永久磁講演論文集，エレクトロニクス，C－2－95，p.108（名古屋 2017.3）．
37．陳春平，鐵田大輔，木川駿，穴田哲夫，武田重喜，金属円柱を装荷した

石同期モータの非電圧制限下最大力率駆動法，平成29年電気学会産業応用

M－PhC による点欠陥共振器のシミュレーションと測定，2017年電子情報部門大会講演論文集，Ⅲ，161－162（函館，2017.8）．

通信学会総合大会講演論文集，エレクトロニクス，C－15－20，p.217（名古20．嶋田賢作，中村直人，新中新二，鉄損を考慮した広範囲駆動のための電屋 2017.3）．

流指令値決定法，－電圧・電流制限を考慮した再帰形アルゴリズム，平成

38．張茹，馬哲旺，大平昌敬，王小龍，陳春平，穴田哲夫，マイクロストリッ

29年 電 気 学 会 産 業 応 用 部 門 大 会 講 演 論 文 集， Ⅲ，163－166（ 函 館，

プコンポジット共振器を用いたデュアルバンド帯域通過フィルタの設計手

2017.8）．

法の改善，信学技報，vol.116，no. 432，MW2016－181，47－52（2017.1）．

21．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トル

39．Z. Zhang, Y. Tsuji, and M. Eguchi,“Design of single－polarization photonic crys-

クセンサレストルク制御，平成29年電気学会産業応用部門大会講演論文集，

tal ﬁber with circular air holes for application to polarization splitter”, 信学技報，Ⅲ，333－336（函館，2017.8）．

116（390）, EST2016－118, 253－256（2017.1）.

22．新中新二，独立二重三相巻線永久磁石同期モータのモード分担形電流制

40. S. Fujii, T Tsuchiya, H. Mori, N. Endoh, Numerical Analysis for Estimating

御，－ dq 同期座標系上における高速・低速モードの電流制御－，平成29

Scattered Waveform from Complex－Shaped Object in Water, Proc. of Symposium

年電気学会産業応用部門大会講演論文集，Ⅲ，377－382（函館，2017.8）．
23．中村直人，新中新二，異なる巻線起因特性をもつ独立二重三相巻線永久磁石同期モータの変換行列を用いた電流制御，平成29年電気学会産業応用部門大会講演論文集，Ⅲ，383－388（函館，2017.8）．
24．古泉一樹，新中新二，低分解能ホールセンサを用いた PMSM のベクト

on Ultrasonic Electronics, 37, 3P6－6,（Busan, 2016）.
41．藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，鰾を内包する魚体からの散乱波の角度依存性解析，信学技報，116（419），91－94（京都，2017）．
42．笹川陽祐，遠藤信行，土屋健伸，松本さゆり，片倉景義，反転位相素子構成による超音波スピーカの送波方位制御に関する検討，信学技報，116

ル制御法の実機検証，平成29年電気学会産業応用部門大会講演論文集，（419），1－4（京都，2017）．

Y－110（函館，2017.8）．

43．藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，任意形状の水中物体からの散乱波の角25．鐵田大輔，陳春平，張沢君，穴田哲夫，馬哲旺，先端短絡スタブ付き平行結合線路を用いた広帯域バンドパスフィルタの合成理論と一検討，信学
技報，vol.117，no.216，MW2017－79，63－68（埼玉大学 2017.9）．
26．武田重喜，久保田倫代，一瀬裕弥，穴田哲夫，陳春平，結合マトリクス法と設計由度について，2017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－2－50，p.58（東京都市大学 2017.9）．
27．謝成龍，陳春平，穴田哲夫，中山明芳，武田重喜，三角格子金属フォトニック結晶による CT－BPF の設計，2017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－2－51，p.59（ 東 京 都 市 大 学
2017.9）．
28．鐵田大輔，陳春平，穴田哲夫，張沢君，武田重喜，広帯域バンドパス/
全阻止切替型フィルタに関する一検討，，2017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－2－54，p.62（東京都市大学
2017.9）．
29．鐵田大輔，陳春平，穴田哲夫，張沢君，平行結合線路を用いたバンドパ
ス/ストップ切り替え可能なフィルタの理論モデリング，2017年電気学会

度依存性解析，日本音響学会講演論文集（春季），1109－1110，
（神奈川，
2017）
．
44．笹川陽祐，藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，松本さゆり，片倉景義，位相反転素子構成の超音波スピーカーによる放射方位制御，2017年電子情報通信学会総合大会，63（名古屋，2017）．
45．藤井俊一，峰島湖隆，山中駿，土屋健伸，遠藤信行，骨格を考慮した魚体モデルからの散乱波の角度依存性解析，海洋音響学会2017年度研究発表
会，47－50（東京，2017）．
46．峰島湖隆，山中駿，藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，広角放物型方程式の位相誤差の検討，海洋音響学会2017年度研究発表会，51－54（東京，2017）．
47．藤井俊一，峰島湖隆，土屋健伸，遠藤信行，骨を有する魚からの散乱波の周波数特性解析，信学技報，117（190），11－13（横浜，2017）．
48．峰島湖隆，藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，広角 PE 法により求めた太平洋中緯度域における伝搬波形の位相ずれの検討，信学技報，117（190），
7－10（横浜，2017）．

A-8
49．藤井俊一，笹川陽祐，峰島湖隆，土屋健伸，遠藤信行，魚体内の骨による散乱波の周波数特性への影響，日本音響学会講演論文集（秋期），1231－
1232（松山，2017）．
50．峰島湖隆，藤井俊一，土屋健伸，遠藤信行，広角放物型により求めた海International Union of Pure and Applied Physics－P5.13 （Birmingham, UK,2017.7）.
68．松木伸行，オロークブライアン，大島永康，上殿明良，a－Si:H/c－Si ヘ
テロ界面近傍ボイド構造の高速評価－ボイドサイズ・水素結合・Si 結合

中を伝搬するパルス波の位相ずれの検討，日本音響学会講演論文集（秋角ゆらぎの相互相関－，応用物理学会第78回秋季学術講演会，6p－A204－8，期），1233－1234（松山，2017）．

（福岡，2017.9）．

51．加藤拓貴，山口拓也，平岡隆晴，豊嶋久道，量子風進化的アルゴリズムを用いた外国為替取引システムの最適化，2017年電子情報通信学会総合大会，ISS－P－43（名古屋，2017.3）．
52．山口雅昭，松本達真，平岡隆晴，豊嶋久道，マイクロストリップ線幅広型面結合線路の固有伝送モードの計算，2017年電子情報通信学会総合大会，
ISS－P－91（名古屋，2017.3）．
53．松本達真，山口雅昭，平岡隆晴，豊嶋久道，粒子群最適化アルゴリズム

69．内田彗，天沼博，松澤和光，ニュース記事のラップ型要約文章への自動変換，人工知能学会第54回ことば工学研究会，1－4（2017.3）．
70．村上立樹，天沼博，松澤和光，具体物間の連想度計算法，人工知能学会
第54回ことば工学研究会，31－34（2017.3）．
71．清水慶太郎，鈴木温，米田征司，山口栄雄，振動法を用いた DNA の変性と増幅の定量的評価，平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会，
PS3－2（高松，2017.9）．

を用いた方形導波管窓付き多段共振器の設計，2017年電子情報通信学会総合大会，ISS－P－92（名古屋，2017.3）．
54．山口拓也，加藤拓貴，平岡隆晴，豊嶋久道，テクニカル指標パラメータの適応的選択を用いた取引システムの最適化，2017年電子情報通信学会総合大会，ISS－P－111（名古屋，2017.3）．
55．渡邉騎通，J. Szabelewski，間宮広明，大久保雅隆，北澤英明，TOF－
SIMS による Si/Al 界面の評価，2016 真空・表面科学合同講演会，3Ha07（名古屋，2016.12）．
56．渡邉騎通，間宮広明，阿部富士雄，大久保雅隆，北澤英明，TOF－SIMS

学術誌
１．木下宏揚，仮想通貨ビットコインを支える技術，KDDI 総研 Nextcom
Vol.26 2016 Summer，24－33（2016.6）．
２．土屋健伸，海洋音響の基礎と応用―海洋音波伝搬―（5）放物型方程式法
による音波伝搬解析，海洋音響学会誌，44（1），23－34（2017）．
３．土屋健伸，海洋音響の基礎と応用―海洋音波伝搬―（6）
FDTD 法の基礎
理論，海洋音響学会誌，44（3），141－150（2017）．

による耐熱鋼中のボロン分布の観測，日本金属学会2017年春期（第160回）
講演大会，67（東京，2017.3）．
57． A. Kowalska, H. Mamiya, J. Ilavsky, E. Gilbert, N. Watanabe, M. Ohnuma, H.
Kitazawa and M. Lewandowska，Study of the nanoparticles inﬂuence on the mechanical properties of Ni－free N－containing ODS alloy by alloy contrast variation
analysis, 日 本 金 属 学 会2017年 春 期（ 第160回 ） 講 演 大 会，161（ 東 京，
2017.3）.
58．古川翔太，辻順平，能登正人，テーマパーク問題における合意形成のゲー
ム 理 論 的 分 析， 情 報 処 理 学 会 全 国 大 会（ 第79回 ），7P－06（ 名 古 屋，著書
１．木下宏揚，クラウドコンピューティングのための OS とネットワークの基礎，コロナ社，ISBN 978－4－339－02876－8（2017.8）．
２．豊嶋久道，新 MT4対応ライブラリによるメタトレーダーEA 実践プログ
ラミング，T&Y 総合研究所（2017）．
３．豊嶋久道，ディジタル信号処理のサプリ，T&Y 総合研究所（2017）．
４．豊嶋久道，ディジタルシステム基礎テキスト，T&Y 総合研究所（2017）．

2017.3）．
59．小林賢一，辻順平，能登正人，ディープラーニングを用いた画像処理による農作物病害診断への Data Augmentation の応用，情報処理学会全国大会（第79回），3N－02（名古屋，2017.3）．
60．辻順平，能登正人，テーマパーク問題における訪問者プランのパレート
効率性を考慮した負荷分散手法，情報科学技術フォーラム（第16回），
CF－009（東京，2017.9）．

講演・展示会
１．木下宏揚，フィンテック～ブロックチェインの理解と応用～，サトシ・
ナカモトは現代のマルコーニか？，情報処理学会連続セミナー2016

第6回（2016.12）．
２．木下宏揚，通貨 Bitcoin を支える技術，情報通信技術研究会（2016.11）.

61．小林賢一，辻順平，能登正人，Data Augmentation を用いた農作物画像病

３．T. Saito and T. Komatsu,“Restoration of a Poissonian－Gaussian Color Moving－

害診断における正答率低下の要因分析，情報科学技術フォーラム（第16Image Sequence,”Invited Talk, 3rd Int. Workshop on Image Sensors and Image回），H－007（東京，2017.9）．
62．杉山友亮，辻順平，能登正人，測域センサを用いた水中計測における防水カバー形状の影響，情報科学技術フォーラム（第16回），H－014（東京，2017.9）．
63．松木伸行，川嶋一裕，伊髙健治，佐藤知正，鯉沼秀臣，ペロブスカイ
ト/Si タンデム型太陽電池のコンビナトリアルデバイスプロセス：薄膜物性の高速 in－situ 解析法，応用物理学会第64回春季学術講演会，15p－303－
16（横浜，2017.3）．

Systems（IWISS 2016）（Tokyo, 2016.11）.
４．須賀良介，石川亮，鳥居拓真，陳春平，安部素実，吉田賢史，［特別講演］
2016年ヨーロッパマイクロ波会議出席報告（2016.12）．
５．N. Watanabe, H. Mamiya, F. Abe，M. Ohkubo and H. Kitazawa, Analysis of micrometer－sized precipitates in Heat－Resistant Steels by TOF－SIMS, NIMSWEEK2016（東京国際フォーラム，2016.10）.
６．A. Kowalska，M. Ciemiorek，N. Watanabe，H. Mamiya，M. Ohnuma，H.
Kitazawa, M. Lewandowska, Inﬂuence of Ti on mechanical properties and structure

64．川嶋一裕，岡本裕二，豊蔵信夫，伊高健治，松木伸行，鯉沼秀臣，コンof Ni－free ODS steel，NIMS WEEK2016（東京国際フォーラム，2016.10）.

ビナトリアル IR レーザーMBE によるハライドペロブスカイトのドライ薄７．渡邉騎通，間宮広明，阿部冨士雄，大久保雅隆，北澤英明，TOF－SIMS

膜成長と結晶方位の制御，応用物理学会第64回春季学術講演会，15p－303－

による耐熱鋼中のマイクロメートルサイズの析出物の解析，共用・計測合14（横浜，2017.3）．
65．松木伸行，科学技術の未来に向けたダイバーシティ推進～男女・文理・
職種・国籍の観点から～，応用物理学会第64回春季学術講演会，15p－B5－

同シンポジウム2017（物質・材料研究機構，2017.3）．
８．松木伸行，佐藤知正，ハイブリッド型透明太陽電池：UV カット発電窓材の開発，イノベーション・ジャパン2017，E－16（東京，2017.8）．

5（横浜，2017.3）．
66．N. Matsuki, N. Kasai and A. Masuda, Action of the Japan Society of Applied
Physics on Women’s Empowerment and Diversity, Gender Summit 10, P1－1
（Tokyo, 2017.5）.

助成金
１．齊藤隆弘（代表），小松隆（分担），“低照度・高品質撮像のための画像

67．N. Matsuki, N. Kasai and A. Masuda, Actions for Gender Equality in the Japan

疎表現理論に基づく新カラー動画像復元法の開発，”2015/2016/2017年度

Society of Applied Physics, International Conference on Women in Physics－the 6th

文部科学省科学研究費補助金，基盤研究（C），2015年4月～2018年3月．

A-9
２．島健（代表），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，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号16K06318．

, International J. Hydrogen Energy, 41, 13697－
electrolyte fuel cell anode catalyst”
13704（2016）.

３．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

４．T. Murayama, W. Ueda and M. Haruta,“Deposition of Gold nanoparticles on

スの理論設計による迅速開発」，平成29年度年度科学研究費助成金・基盤

Niobium Pentoxide with Different Crystal Structures for Room－Temperature

研究（C），課題番号16K06320．
４．穴田哲夫，陳春平，「ミリ波・サブミリ波帯におけるフォトニック結晶

Carbo Monoxide Oxidation”, ChemCatChem, 8, 2620－2624（2016）.
５．Y. Goto, K.－I. Shimizu, K. Kon, T. Toyao, T. Murayama, and W.Ueda,“NH3－ef-構造を応用した電磁波回路の解析と応用」，平成29年度年度科学研究費助ﬁcient ammoxidation of toluene by hydrothermally synthesized layered tungsten－

成金・基盤研究（C），課題番号24560423．

vanadium complex metal oxides”, J. Catal., 344, 346－353（2016）.

５．土屋健伸（代表），フォノニック結晶構造を用いた平面音響レンズの実

６．S. Ishikawa, D. Jones, S. Iqbal, R. Christian, D. Morgan, D.Willock, P. Miedziak,

用化に向けた最適化設計とクローキング材に関する研究，平成29年度科学

J. Bartley, J. Edwards, T. Murayama, W. Ueda, and G. Hutchings,“Identiﬁcation of

研究費補助金，基盤研究（C），課題番号15K06624．

the catalytically active component of Cu－Zr－O catalyst for the hydrogenation of le-

６．中山明芳，阿部晋，穴田哲夫，接合垂直磁界への超伝導トンネル電流のvulinic acid to γ－valerolactone”, Green Chemistry, 19, 225－236（2017）.

履歴現象の測定と新デバイスへの応用，平成28年度～平成30年度科学研究

７．T. Murayama, J. Hirata, K. Nakajima, K. Omata, E. Hensen, and W. Ueda,

費補助金，基盤研究（C），課題番号16K06319．

“Hydrothermal Synthesis of a Layered－type W－Ti－O Mixed Metal Oxide and its

７．松木伸行（代表），a－Si:H/c－Si ヘテロ接合界面近傍のボイド構造解明，
平 成27年 度 ～29年 度

科 学 研 究 費 補 助 金 基 盤 研 究（C）， 課 題 番 号

15K04663．

Solid Acid Activity”, Catal. Sci. Technol., 7, 243－250（2017）.
８．Z. Zhang, M.Sadakane, S－I. Noro, N. Hiyoshi, A.Yoshida, M. Hara, and W. Ueda,“All－inorganic porous soft－framework by assembly of metal oxide molecular

８．松木伸行（代表），新エネルギーデバイス無機触媒/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，平成28年度工学研究所共同研究
A．

wires”, Chem. Eur. J., 23, 1972－1980（2017）.
９．T. Igarashi, Z. Zhang, T. Haioka, N. Iseki, N. Hiyoshi, N. Sakaguchi, C. Kato, S.
Nishihara, K. Inoue, A. Yamamoto, H. Yoshida, N. Tsunoji, W. Ueda, T. Sano, and M.

９．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

Sadakane,“Synthesis of ε－Keggin－type Cobaltomolybdate－based 3D Framework

エネルギー変換システム創製，平成29年度神奈川大学共同研究奨励助成

Material and Characterization Using Atomic－scale HAADF－STEM and XANES”,
Inorg. Chem., 56, 2042－2049（2017）.

金．

10．D. Sun, Y. Yamada, S. Sato, and W. Ueda,“Glycerol as a potential renewable raw
material for acrylic acid production”, Green Chem., 19, 3186－3213（2017）.

受託研究

11．Q. Zhu, Z. Zhang, M. Sadakane, A. Yoshida, M. Hara, and W. Ueda,“Synthesis

１．土屋健伸，海洋内の音波伝搬の数値解析，㈱三菱電機

of crystalline molybdenum oxides based on a 1D molecular structure and the ion－exchange property”, New Journal of Chemistry, 41, 4503－4509（2017）.
12．S. Ishikawa, Y. Goto, Y. Kawahara, S. Inukai, N. Hiyoshi, N. F. Dummer, T.

海外出張

Murayama, A. Yoshida, M. Sadakane, and W. Ueda,“Synthesis of Crystalline

１．T. Yudate, J. Toyoizumi, M. Onuma, T, Kondo, K. Mori, T. Shimizu, S. Kawabata
and N. Watanabe，62nd IEEE HOLM CONFERENCE ON ELECTRICALCONTACTS, Clearwater Beach, FL USA（2016.10）.
２．N. Watanabe, S. Abe and A. Nakayama, 13th European Conference on Applied
Superconductivity, Geneva, Switzerland（2017.9）.
３．Suzuki, A. Nakayama, S. Abe and N. Watanabe, 13th European Conference on
Applied Superconductivity, Geneva, Switzerland（2017.9）.
４．松木伸行，International Conference on Women in Physics－the 6th International
Union of Pure and Applied Physics, Birmingham, UK（2017.7）.

Microporous Mo－V－Bi Oxide for Selective（Amm）Oxidation of Light Alkanes”,
Chemistry of Materials, 29, 2939－2950（2017）.
13．T. Igarashi, Z－X. Zhang, T. Haioka, N. Iseki, N. Hiyoshi, N. Sakaguchi, C. Kato,
S. Nishihara, K. Inoue, A. Yamamoto, H. Yoshida, N. Tsunoji, W. Ueda, T. Sano,and M. Sadakane, “Synthesis of ε－Keggin－type Cobaltomolybdate－based 3D
Framework Material and Characterization Using Atomic－scale HAADF－STEM
and XANES”, Inorg. Chem., 56, 2042－2049（2017）.
14．H. Takada, T. Yamada, T. Hirose, T. Ishihara, T. Nakashima, Y. Takahashi, S.
Ōmura and T. Sunazuka,“Total Synthesis and Determination of the Absolute
Configuration of Naturally Occurring Mangromicin A, with Potent
Antitrypanosomal Activity”, Org. Lett., 19（1）, 230－233（2017）.

褒賞

15．N. Katz, N. Araújo, P. M. Z. Coelho, C. M. Morel, A. R. Linde－Arias, T. Yamada,

１．木川駿，平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会・優秀ポス
ター賞，電気学会（2017.9）．
２．謝成龍，和田悠佑，2017年度学生マイクロ波回路設計試作コンテスト・
HPF 部門・特別賞，電子情報通信学会・マイクロ波研究会（2017.9）．

Y. Horimatsu, K. Suzuki, T. Sunazuka and S. Ōmura,“Ivermectin efﬁcacy against
Biomphalaria, intermediate host snail vectors of Schistosomiasis”, J. Antibiot., 70（5）, 680－684（2017）.
16．T. Yamada, Y. Horimatsu, T. Hirose, A. Sugawara, S. Ōmura and T. Sunazuka,“Stereo－and substituent－enabled divergent synthesis of 5, 6－spiroketal analogs of

物質生命化学科
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．K. Ueno, T. Doi, B. Nanzai, and M. Igawa, Selective transport of neutral amino

avermectin containing a triazole function”, Tetrahedron Lett., 58（32）, 3119－3124（2017）.
17．A. Ono, T. Sugawara, H. Saneyoshi, and J. Kondo,“Crystal structure of a DNA
duplex containing four Ag（I）ions in consecutive dinuclear Ag（I）－mediated basepairs: 4－thiothymine 2Ag（I）
4－thiothymine”, Chem. Comm., 53, 11747－11750（2017）（Front.
Cover）.

acids across a double－membrane system comprising cation and anion exchange

18．J. Kondo, Y. Tada, T. Dairaku, Y. Hattori, H. Saneyoshi, A. Ono, and Y. Tanaka,,membranes, J. Membr. Sci., 537, 344－352（2017）.

“A metallo－DNA nanowire with uninterrupted one－dimensional silver array”,

２．T. Ikehara and T. Kataoka,“Diverse morphological formations and lamellar dimensions of poly（ε－caprolactone）crystals in the monolayers grafted onto solid
substrates”, Polymer, 112, 53－60（2017）.
３．N. Napan, T. Takeguchi, T. Mori, S. Iwamura, I. Ogino, SR. Mukai, and W. Ueda,“Effect of the mesopores of carbon supports on the CO tolerance of Pt2Ru3 polymer

Nature Chemistry, 9, 956－960（2017）.
19．H. Saneyoshi, K. Kondo, K. Iketani, and A. Ono,“Alkyne－linked reduction－activated protecting groups for diverse functionalization on the backbone of oligonucleotides”, Bioorg. Med. Chem., 25, 3350－3356.（2017）.
20．H. Saneyoshi, Y. Yamamoto, K. Kondo, Y. Hiyoshi, and A. Ono,“ConjugatableA-10
and Bioreduction Cleavable Linker for the 5′－Functionalization of
Oligonucleotides”, J. Org. Chem., 82, 1796－1802（2017）.
21．X.－L. Liu, S. Tsunega, T. Ito, M. Takanashi, M. Saito, K. Kaikake, and R.－H. Jin,

37．田邉豊和，川崎大樹，金子信悟，郡司貴雄，松本太，“電流パルスめっき法を用いて作製した Ni/Cu および Ni/Ni－P 多層膜の断面観察と耐摩耗性の膜厚依存性”，表面技術，68（4）213－218（2017）．

“Double chiral Organic/inorganic hybrid materials: Formation of chiral phenolic

38．津田喬史，井波祐貴，中村亮介，安藤風馬，望月康正，郡司貴雄，田邉

resins on polyamines－associated chiral silica”, Chem Lett., 46, 1518－1521（2017）.

豊和，金子信悟，板垣薫，杣直彦，松本太，“積層型グラファイト/穴あき（selected as Editor’s choice paper）

集電箔負極における集電箔上の開口条件および反応温度と Li＋イオンプ

22．D. Soma, R.－H. Jin,“Free－Standing Disk Mold Crystalline Polyethyleneimine

レドープ速度との関係”，Electrochemistry，85（4），186－194（2017）.

Gels: Physical Properties and Chemical Function in Mineralization”, Colloid andPolym. Sci., 295, 1585－1594（2017）.
23．D. Soma, R.－H. Jin,“Sub－5μm balls possessing forest－like poly（methyloxazoline）/polyethyleneimine side chains and templated silica microballs with unusualinternal structures”, RSC Advances, 7, 36302－36312（2017）.
24．X.－L. Liu, S. Tsunega, and R.－H. Jin,“Unexpected“Hammer－like Liquid”to39．F. Ando, T. Tanabe, T. Gunji, T. Tsuda, S. Kaneko, T. Takeda, T. Ohsaka, and F.
Matsumoto,“Improvement of ORR Activity and Durability of Pt Electrocatalyst
Nanoparticles Anchored on TiO2/Cup－Stacked Carbon Nanotube in Acidic
Aqueous Media”, Electrochimica Acta, 232, 404－413（2017）.
40．T. Gunji, S. Noh, H. Seung T. Tanabe, B. Han, C.－Y. Nien, T. Ohsaka, and F.
Matsumoto,“An Enhanced Electrocatalytic Activity of Carbon－Supported Ordered

Pulverize Silica Powders to Stable Sols and Its Application in Preparation of Sub－Intermetallic Palladium－Lead（Pd3Pb）Nanoparticles towards Electrooxidation of

10 nm SiO2 Hybrid Nanoparticles with Chirality”, ACS Omega, 2, 1431－1440

Formic Acid”, Chemistry of Materials, 129（7）, 2906－2913（2017）.

（2017）.
25．X.－L. Liu, S. Tsunega, and R.－H. Jin,“Self－directing chiral information in solid－solid transformation: unusual chiral－transfer without racemization from amorphous silica to crystalline silicon”, Nanoscale Horizons, 2, 147－155（2017）.
26．Y. Matsubara, D. C. Grills, and Y. Koide, “Experimental Insight into the41．津田喬史，安東信雄，郡司貴雄，田邉豊和，金子信悟，板垣薫，杣直彦，中村奨，松本太，“穴あき LiFePO4/活性炭ハイブリッド電極構造による
LiFePO4正極の高出力化”，Electrochemistry，85（8），447－450（2017）．
42．E. Tsuji, T. Motohashi, H. Noda, D. Kowalski, Y. Aoki, H. Tanida, J. Niikura, Y.
Koyama, M. Mori, H. Arai, T. Ioroi, N. Fujiwara, Y. Uchimoto, Z. Ogumi, and H.

Thermodynamics of the Dissolution of Electrolytes in Room－Temperature Ionic

Habazaki,“Brownmillerite－type Ca2FeCoO5 as a Practicable Oxygen Evolution

Liquids: From the Mass Action Law to the Absolute Standard Chemical Potential of

Reaction Catalyst, Chem. Sus. Chem., 10, 2814－2868（2017）.

a Proton”, ACS Omega, 1, 1393－1411（2016）.
27．Y. Matsubara,“Standard Electrode Potentials for the Reduction of CO2 to CO in
Acetonitrile－Water Mixtures Determined Using a Generalized Method for Proton－
Coupled Electron－Transfer Reactions”, ACS Energy Lett., 2, 1886－1891（2017）.
28．T. Takayama, J. Nakazawa, and S. Hikichi,“A pseudotetrahedral nickel（II）complex with a tridentate oxazoline－based scorpionate ligand: chloride［tris（4,4－dimethyloxazolin－2－yl）phenylborato］nickel（II）”, Acta Cryst., C72（11）, 842－845

43．A. Kamura, Y. Masubuchi, T. Motohashi, and S. Kikkawa,“Preparation and optical property of gallium zinc oxynitride powder and nanocrystals with sawtooth－likeappearance”, Materials Res. Bull., 87, 130－134（2017）.
44．H. Nakatsugawa, M. Saito, and Y. Okamoto,“High－Temperature Thermoelectric
Properties of Perovskite－Type Pr0.9Sr0.1Mn1－xFexO3 （0≤ x ≤1）”
, J. Electronic
Materials, 46, 3262－3272（2017）.
45．Y. Tokita, M. Katoh, Y. Ohta, and T. Yokozawa,“Mechanistic investigation of（2016）.

catalyst－transfer Suzuki－Miyaura condensation polymerization of thiophene－pyri-

29．T. Nozawa, Y. Mizukoshi, A. Yoshida, S. Hikichi, and S. Naito,“Formation of Ru

dine biaryl monomer with the aid of model reactions”, Chem. Eur. J., 22（48）,

active species by ion－exchange method for aqueous phase reforming of acetic
acid”, Int. J. Hyd. Energy, 42（1）, 168－176（2017）.
30．A. Nakamizu, T. Kasai, J. Nakazawa, and S. Hikichi,“Immobilization of a Boron
Center－Functionalized Scorpionate Ligand on Mesoporous Silica Supports for

17436－17444（2016）.
46．M. Nojima, Y. Ohta, and T. Yokozawa,“Additive－controlled switching from abnormal to normal unstoichiometric Suzuki－Miyaura polycondensation for poly（biphenylenevinylene）”, Chem. Lett., 46（1）, 35－37（2017）.

Heterogeneous Tp－Based Catalysts”, ACS Omega, 2（2）, 1025－1030（2017）.

47．H. Sugita, M. Nojima, Y. Ohta, and T. Yokozawa,“Unusual cyclic polymeriza-

31．Anjaneyulu, S. Ishii, T. Imai, T. Tanabe, S. Ueda, T. Nagao, and H. Abe,“Plasmon－tion through Suzuki－Miyaura coupling of polyphenylene bearing diboronate at

mediated photothermal conversion by TiN nanocubes toward CO oxidation underboth ends with excess dibromophenylene”, Chem. Commun., 53（2）, 396－399

solar light illumination”, RSC Advances, 112（6）, 110566－110570（2016）.

（2017）.

32．T. Tanabe, T. Imai, T. Tokunaga, S. Arai, Y. Yamamoto, S. Ueda, G.V. Ramesh, S.

48．K. Mikami, M. Nojima, Y. Masumoto, Y. Mizukoshi, R. Takita, T. Yokozawa, andNagao, H. Hirata, S. Matsumoto, T. Fujita, and H. Abe,“Nanophase－separated

M. Uchiyama,“Catalyst－dependent intrinsic ring－walking behavior on π－face of

Ni3Nb Alloy as Automobile Exhaust Catalysts”, Chemical Science, 8, 3374－3378

conjugated polymers”, Polym. Chem., 8（10）, 1708－1713（2017）.

（2017）.

49．A. Yokoyama, J. Kuramochi, R. Kiyota, K. Kishimoto, K. Takaishi, and T.

33．M. Manikandan, G. V. Ramesh, T. Tanabe, A. Dakshnamoorthy, K. Ariga, and H.

Yokozawa,“Polymerization of 2, 5－diaminoterephthalic acid－type monomers for

Abe,“Hierarchical SnO2 Nanostructure with High Energy｛113｝Facet as Pt－

the synthesis of polyamides containing ladder unit, J. Polym. Sci., Part A: Polym.

Support for Improved Oxygen Reduction Reaction”, J. Nanosci. Nanotech., 17（5）,2929－2936（2017）.
34．T. Tanabe, M. Hashimoto, K. Mibu, T. Tanikawa, T. Gunji, S. Kaneko, H. Abe, M.

Chem., 55（14）, 2365－2372（2017）.
50．T. Kamigawara, H. Sugita, K. Mikami, Y. Ohta, and T. Yokozawa,“Intramolecular transfer of Pd catalyst on carbon－carbon triple bond and nitrogen－Miyauchi, and F. Matsumoto,“Synthesis of single phase Sn3O4: native visible－

nitrogen double bond in Suzuki－Miyaura coupling reaction”, Catalysts, 7
（7）
, 195

light－sensitive photocatalyst with high photocatalytic performance for hydrogen（2017）.

evolution”, J. Nanosci. Nanotech., 17（5）, 3454－3459（2017）.

51．K. Iwashita, H. Katoh, Y. Ohta, and T. Yokozawa, Photodeprotectable N－alkoxy-

35．K. Uehara, K. Yamazaki, T. Gunji, S. Kaneko, T. Tanabe, T. Ohsaka, F.

benzyl aromatic polyamides, Polymers, 9（7）, 246（2017）.

Matsumoto,“Evaluation of Key Factors for Preparing High Brightness Surfaces of
Aluminum Films Electrodeposited from AlCl3－1－Ethyl－3－Methylimidazolium
Chloride－Organic Additive Baths”, Electrochimica Acta, 215, 556－565（2016）.

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）

36．T. Tanabe, T. Gunji, Y. Honma, K. Miyamoto, T. Tsuda, Y. Mochizuki, S. Kaneko,

１．T. Tsuda, H. Kokubun, Y. Asaoka, K. Miyamoto, Y. Mochizuki, T. Gunji, T.

S. Ugawa, H. Lee, T. Ohsaka, and F. Matsumoto,“Preparation of Water－ResistantTanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, F. Matsumoto, “Dependences of Discharge

Surface Coated High－Voltage LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode and Its Cathode Performance

Capacity, Retention of Discharge Capacity, Average Discharge Voltage and Energy

to Apply a Water－Based Hybrid Polymer Binder to Li－Ion Batteries”,

Density, and Rate Capability on the Composition of xLi2MnO3－yLiNi1/2Mn1/2O2－

Electrochimica Acta, 224, 429－438（2017）.

（1－x－y）LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Li－rich Solid－Solution Cathode Materials for Li－Ion

A-11
Battery”, ECS Transactions, 75（20）, 173－187（2017）.

20．中島清隆，村山徹，上田渉，結晶性ニオブ酸によるトリオース水溶液か２．T. Tsuda, N. Ando, N. Mitsuhashi, T. Tanabe, K. Itagaki, N. Soma, S. Nakamura,

らの乳酸合成，京都大会（第46回石油・石油化学討論会）（京都，2016）．

N. Hayashi, and F. Matsumoto,“Fabrication of Porous Graphite Anodes with Pico－

21．上田渉，バイオマスを化学変換する複合酸化物触媒の開発，私立大学戦

Second Pulse Laser and Enhancement of Pre－Doping of Li＋ Ions to Laminated

略的研究基盤形成支援事業

Graphite Anodes with Micrometre－Sized Holes Formed on the Porous Graphite

ノ ベ ー シ ョ ン 創 出 技 術 研 究 拠 点 の 形 成 ～ 第7回 公 開 発 表 会 ～（ 横 浜，Anodes”, ECS Transactions, 77（11）, 1897－1903（2017）.

太陽光活用を基盤とするグリーン/ライフイ

2016）．
22．W. Ueda,“Structure unit－based design of complex metal oxide catalysts for bio-

口頭発表
１．上野健太，南齋勉，井川学，「中性アミノ酸のイオン交換膜による選択
輸送」，第32回日本イオン交換学会研究発表会講演要旨集 IP－08（大阪，2016.10）．
２．横井陽一，南齋勉，井川学，「土壌からのセシウムイオンの脱着」，第32回日本イオン交換学会研究発表会講演要旨集，IP－02（大阪，2016.10）．
３．石山康也，南齋勉，井川学，「エレクトロカイネティックリメディエー

mass conversion”, Green Catalysis by Design Scientiﬁc Meeting（イタリア，
2017）.
23． 上 田 渉，「 高 次 構 造 形 成 を 基 に し た 普 遍 元 素 酸 化 物 触 媒 の 創 出 」，
NOVACAM プロジェクト最終公開シンポジウム（横浜，2017.3）．
24．W. Ueda and S.Ishikawa,“Selective oxidation and reaction mechanism overcrystalline Mo－based oxide catalyst”, IV Scientiﬁc Conference BORESKOVREADINGS（ロシア，2017.5）.
25．舘野晴香，Z. Zhang，吉田暁弘，原亨和，上田渉，「置換型タングステ

ション法による土壌からのセシウムイオンの除去（II）」，第32回日本イオ

ン酸化物ナノワイヤーを酸触媒とするセルロースの転換反応」，石油学会

ン交換学会研究発表会講演要旨集，IP－03（大阪，2016.10）．

第60回年会（第66回研究発表会）（東京，2017.5）．

４．井川学，小関泰典，王一澤，「大気中微量ガス成分の分析と濃度支配要因」，
第58回大気環境学会年会講演要旨集，247（神戸，2017.9）．
５．井川学，櫻井清，木皿匠，「横浜における微小雨滴の採取とその特性」，
第58回大気環境学会年会講演要旨集，556（神戸，2017.9）．
６．矢口翔剛，片岡利介，池原飛之，「結晶性高分子からなる薄膜の作製とプロトン伝導度」，第66回高分子学会年次大会，1Pf084（千葉，2017.5）．
７．岡里沙子，片岡利介，池原飛之，「固体表面にグラフトされたブロック
コポリマーの結晶モルフォロジー」，第66回高分子学会年次大会，2Pd058（千葉，2017.5）．
８．鈴木祐太，片岡利介，池原飛之，「ポリアミドのシリコン基板へのグラ

26．A. Yoshida, Y. Motoki, M. Shinoda, H. Norito and W. Ueda，“Synthesis, structural characterization and acid catalysis of pore－structured niobium oxide and its
ﬂuorinated analogues”，8th International Symposium on Acid－Base Catalysis（ブラジル，2017.4）.
27．W. Ueda，Importance of Research for Innovation，22nd World Petroleum
Congress（トルコ，2017）.
28．W. Ueda, New porous crystalline complex oxide catalysts synthesized by unit assembly, EUROPACAT 13th European Congress on Catalysis（イタリア，2017）.
29．Z. Zhang，M. Sadakane, N. Hiyoshi, A. Yoshida, M. Hara and W. Ueda，Acidic
ultrathin inorganic molecular wire based on transition metal oxide for biomass con-

フトと結晶化」，第66回高分子学会年次大会，2Pc059（千葉，2017.5）．

version, EUROPACAT 13th European Congress on Catalysis（イタリア，2017）.

９．片岡利介，伊藤和也，加藤曜，池原飛之，「Poly（ε－caprolactone）/poly

30．平山純，S. Iqbal，石川理史，中島清隆，福岡淳，G.Hutchings，レブリ（methyl methacrylate）リアクティブブレンドにおける相挙動と結晶化速ン酸水素化反応における Cu－ZrO2触媒への Mn 添加効果，第122回触媒討度」，第66回高分子学会年次大会，3Pb036（千葉，2017.5）．
10．石﨑祐希，片岡利介，池原飛之，「結晶性ブロックコポリマーの合成と球 晶 成 長 速 度 の 解 析 」， 第66回 高 分 子 学 会 年 次 大 会，3Pa041（ 千 葉，
2017.5）．
11．池原飛之，片岡利介，小菅大樹，小林翼，「固体表面にグラフトされた
結晶性高分子のラメラ形態と結晶化速度」，第66回高分子討論会，2I03（松山，2017.9）．
12．片岡利介，伊藤和也，加藤曜，池原飛之，「Poly（ε－caprolactone）/poly（methyl methacrylate）ブレンドにおけるメルト反応と核形成」，第66回高分子討論会，2I10（松山，2017.9）．
13．石﨑祐希，片岡利介，池原飛之，「結晶性トリブロックコポリマーの合成 と 球 晶 成 長 速 度 の 解 析 」， 第66回 高 分 子 討 論 会，1Pb042（ 松 山，
2017.9）．
14．片岡利介，守野優介，岸野将大，池原飛之，「Poly（L－lactic acid）/poly（D－lactic acid）ブレンドにおけるステレオコンプレックス球晶と PLLA 球論会（愛媛，2017）．
31．吉田暁弘，鶴見翔太，上田渉，水素化リチウム－共役系高分子複合材料のアンモニア合成触媒特性，第123回触媒討論会（愛媛，2017）．
32．井関直，定金正洋，津野地直，佐野庸治，Z. Zhang，上田渉，ε－Keggin
型モリブデートを三次元に連結した新規ポリオキソモリブデート化合物の合成と構造解析，第124回触媒討論会（愛媛，2017）．
33．Z. Zhang and W. Ueda, Crystalline micorporous transition metal oxide based on
vanadotungstate，第125回触媒討論会（愛媛，2017）．
34．矢田陽，村山徹，平田純，中島拓哉，上田渉，W－Ti－O 複合金属酸化物
触媒によるアルコールの脱水交差エーテル化反応，第125回触媒討論会（愛媛，2017）．
35．石川理史，後藤文倫，河原義人，犬飼将槙，日吉範人，N. Dummer，村山徹，吉田暁弘，定金正洋，上田渉，結晶性 Mo－V－Bi 複合酸化物の合成とそれを用いた低級アルカン（アンモ）酸化反応，第125回触媒討論会（愛媛，2017）．

晶の形成ダイナミクス」，第66回高分子討論会，1Pa043（松山，2017.9）．

36．山田雄大，石川理史，吉田暁弘，上田渉，斜方晶 Mo－V－Cu－O 複合酸化15．岡里沙子，池原飛之，片岡利介，「シリコン基板表面にグラフトされた物を用いたアクロレイン選択酸化反応による Cu の添加効果，第125回触poly（butylene succinate）－block－poly（ethylene oxide）の結晶化」，第66回高
分子討論会，2Pe055（松山，2017.9）．
16．鈴木祐太，片岡利介，池原飛之，「ポリアミドのシリコン基板へのグラ
フト及び結晶化」，第66回高分子討論会，2Pf056（松山，2017.9）．

媒討論会（愛媛，2017）．
37．W. Ueda，Atomic scale analysis of complex metal oxides and molecular level
understanding of catalytic selective oxidation with molecular oxygen，8th World
Congress on Oxidation Catalysis（ポーランド，2017）.

17．矢口翔剛，池原飛之，片岡利介，「結晶性高分子及び架橋した非晶性高38. S. Ishikawa, Y. Goto, Y. Kawahara, S. Inukai, N. Hiyoshi, N. Dummer, T.

分子からなるプロトン交換膜の物性」，第66回高分子討論会，2Pf088（松山，Murayama, A. Yoshida, M. Sadakane and W.Ueda，Synthesis of crystalline mi-2017.9）．
18．鶴見翔太，吉田曉弘，上田渉，金属水素化物と共役系高分子の複合体によるアンモニア合成反応，京都大会（第46回石油・石油化学討論会）（京都，
2016）．
19．篠田真衣，元木裕太，吉田曉弘，上田渉，含フッ素 V 族酸化物の合成

croporous Mo－V－Bi oxide for selective（amm）oxidation of light alkane，8thWorld Congress on Oxidation Catalysis（ポーランド，2017）.
39．廣瀬友靖，中島琢自，高田拓和，岩月正人，山田健，落合純也，神谷義之，石原拓真，長井賢一郎，松本厚子，石山亜紀，乙黒一彦，塩見和朗，
高橋洋子，砂塚敏明，大村智，「抗トリパノソーマ活性を有するマングロとセルロース転換反応への応用，京都大会（第46回石油・石油化学討論会）

マイシン類の単離，構造決定ならびに不斉全合成，第59回（京都，2016）．

物討論会」，講演番号09（札幌，2017.9.）．

天然有機化合A-12
40．高田拓和，山田健，廣瀬友靖，石原拓真，中島琢自，高橋洋子，大村智，
砂塚敏明，日本薬学会第137年会，講演番号27S－am10S（仙台，2017.3）．
41．西川義昭，三田裕大，松野千加士，岡本専太郎，「チタナシクロペンテ
ンとギ酸エステルの反応による置換シクロペンタジエンの合成」，日本化

60．瀧田萌美，王文立，貝掛勝也，金仁華，「両親媒性歯ブラシ型ポリマーを用いる表面・界面設計」，第66回高分子討論会，1Pb114（愛媛大学，松山，
2017.9）．
61．伊崎真琴，梅原悠磨，金仁華，「キラルポリオキサゾリンとアキラルポ
リオキサゾリンからなるブロック共重合体の合成」，第66回高分子討論会，学会第97春季年会，1PB－112（慶応義塾大学，日吉，2017.3）．
42．Suchithra Madhavan，進藤卓宏，松野千加士，岡本専太郎，「シリカ担持
銀触媒による2’－ヒドロキシカルコンとアゾメチンイリドの［3＋2］環化

2Pe115愛媛大学（松山，2017.9）．
62．恒賀聖司，金仁華，「キラルマトリックスとアキラル触媒にコントロー

付加反応」，日本化学会第97春季年会，1PB－076（慶応義塾大学，日吉，ルされるキラルフェノール系樹脂の合成」，第66回高分子討論会，2D05（愛2017.3）．

媛大学，松山，2017.9）．

43．中田春樹，佐野俊一郎，松野千加士，岡本専太郎，「ビタミン D の C,D

63．井上予志人，貝掛勝也，金仁華，「ポリエチレンイミン枝とポリカルボ

環部誘導体の合成」，日本化学会第97春季年会，2PB－028（慶応義塾大学，

ン酸柄からなる歯ブラシ型共重合体の合成とその物性」，第66回高分子討

日吉，2017.3）．

論会，2Pe031（愛媛大学，松山，2017.9）．

44．砂塚敏明，山田健，廣瀬友靖，大村智，「薬作りへの有機分子触媒の活用，
第6回 CSJ 化学フェスタ2016，（東京，2016.11）．

ン残基を有するポリスチレン系μ－ボールを用いたパラジウム吸着特性」，

45．高田拓和，山田健，廣瀬友靖，石原拓真，中島琢自，高橋洋子，大村智，
砂塚敏明，「顧みられない熱帯病，トリパノソーマ症に有効なマングロマ
イシン類の全合成研究」，第110回

64．貝掛勝也，高田将文，相馬大貴，一ノ木戸湧祐，金仁華，「テオフィリ
第66回高分子討論会，3Y01（愛媛大学，松山，2017.9）．
65．伊藤聡，恒賀聖司，貝掛勝也，金仁華 ,「レゾルシン及びその誘導体か有機合成シンポジウム2016年（秋），らのキラルフェノール系樹脂の合成」，第66回高分子討論会，3Pa079（愛46．柳正致，二宮良，上田善弘，山田健，砂塚敏明，川端猛夫，「有機分子66．K. Kaikake, I. Yuhsuke, D. Soma, and R.－H. Jin,“Synthesis of Polystyrene－type

講演番号 O－29（東京，2016.11）．

媛大学，松山，2017.9）．
日本

μ－Bead Gels Bearing Polyamine Side Chain and Its Application for Adsorption

47．A. Ono, H. Saneyoshi, J. Kondo, Y. Tanaka,“Characterization of DNA duplexes

67．D. Soma, R.－H. Jin,“Synthesis of Novel Microgel with Polyamine Brushes andcontaining metal ion mediated base pairs”17th Symposium on Chemistry of

Its Templating Function in Mineralization”, 11th International Gel Symposium

触媒による10－Deacetylbaccatin III の位置選択的アシル化」，第66回
薬学会近畿支部総会・大会，講演番号 B－15－3（大阪，2016.10）．

heavy metal ions”, 11th International Gel Symposium（Chiba, 2017.2）.

Nucleic Acid Components”, Český Krumlov, Czech Republic, June 4－9, 2017（招（Chiba, 2017.2）
.

待講演）.

68．S. Tsunega, and R.－H. Jin,“Chiral transfer systems based and mediated on silica

48．實吉尚郎，日吉祐貴，小野晶，「細胞内で除去可能なリン酸ジエステル

frames, 29th International Symposium on Chirality, reg－00292（Tokyo, 2017.7）.

部位保護基の開発研究」，日本化学会第97春季年会，4C－2－33（慶応大学・

69．X.－L. Liu, R.－H. Jin,“Unusual Self－templating of Chiral Information from日吉キャンパス，2017.3）．
49．小野晶，菅原徹，伊藤日香里，飛鷹光，蛭田結宇，武藤千鶴，横田陸，
實吉尚郎，近藤次郎，“Metal ion binding by modiﬁed base pairs in DNA du-

Amorphous Silica to Crystalline Silicon in the Solid－phase Reaction”, 29thInternational Symposium on Chirality, reg－00293（Tokyo, 2017.7）.
70．Daiki Soma, Ren－Hua Jin,“Synthesis of Basic Microgel with Polyethyleneimine

plexes”，日本化学会第97春季年会，2PB－118（慶応大学・日吉キャンパス，Brushes and It’s Template Function in mineralization”, Advances in Functional

2017.3）．

Materials Conference 2017（Los Angeles, USA 2017.8）.

50．荒川章裕，矢口礼望，小野晶，鳥越秀峰，「5－ヒドロキシウラシル塩基

71．Wen－Li Wang, Ren－Hua Jin,“Synthesis and Self－organization of comb－likeを含むミスマッチ塩基対と金属イオンの特異的結合」，日本化学会第97春

polymers possessing amphiphilic diblock polymeric side chain”, Advances in

季年会，4C4－36（慶応大学・日吉キャンパス，2017.3）．

Functional Materials Conference 2017（Los Angeles, USA 2017.8）.

51．小野晶，近藤一彦，日吉祐貴，実吉尚郎，「プロドラッグ型核酸医薬の72．伊崎真琴，王文立，貝掛勝也，金仁華 , ポリエチレンイミン骨格を有すための生分解性保護基の開発研究」，日本薬学会第137年会，27PA－am029

るトリブロック共重合体の合成と物性 , 第66回高分子年次大会（千葉（仙台国際センター，2017.3）．

2017.5）1Pe003．

52．實吉尚郎，日吉祐貴，山本祐太，近藤一彦，池谷浩一，岡本到，小野晶，

73．伊藤巧，劉新玲，金仁華，キラルシリカ表面でのキラルレゾルシノール「細胞内還元条件で除去される保護基を有する核酸の合成と評価」，第2回

樹脂の合成及び炭化，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）1Pd078．

核酸医薬学会年会，O－1－2（東京理科大学葛飾キャンパス，2016.11）．

74．井上予志人，貝掛勝也，金仁華，ポリエチレンイミン側鎖とポリメタク

53．日吉祐貴，小野晶，實吉尚郎，「細胞内グルタチオンで除去される保護

リレート主鎖を有する共重合体の合成とその物性，第66回高分子年次大会

基の開発とプロドラッグ型オリゴヌクレオチドへの応用」，第2回核酸医薬（千葉2017.5）3PA009．

学会年会，P21（東京理科大学葛飾キャンパス，2016.11）．

75．王文立，金仁華，両親媒性ジブロック構造を側鎖とするくし型ポリマー

54．山本祐太，小野晶，實吉尚郎，「還元条件下で開裂するリンカーの開発」，
第2回核酸医薬学会年会，P26（東京理科大学葛飾キャンパス，2016.11）．
55．竹渕はるか，王文立，貝掛勝也，金仁華，「PNIPAM を有する二重親水性歯ブラシ型ポリマーの水中における特異挙動」，第66回高分子討論会，
2Pe027（愛媛大学，松山，2017.9）．

の合成及び物性，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）2D16．
76．恒賀聖司，金仁華，有機系ポリマーから無機材料へのリレー型キラル転写系構築，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）3H17．
77．相馬大貴，金仁華，ポリエチレンイミン？ゲル反応場での孤立無機μ粒子の合成，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）3H09．

56．相馬大貴，金仁華，「ポリエチレンイミンμゲルにテンプレートされる孤78．瀧田萌美，貝掛勝也，金仁華，ポリオキサゾリン・ポリエチレンイミン

立酸化チタン/シリカμ粒子の合成と光触媒への応用」，第66回高分子討論

系歯ブラシ型両親媒性ポリマーの合成と物性，第66回高分子年次大会（千会，2D15（愛媛大学，松山，2017.9）．

葉2017.5）1PD052．

57．王文立，金仁華，「両親媒性ジブロック構造を側鎖とするくし型ポリマー

79．竹渕はるか，王文立，貝掛勝也，金仁華，ポリオキサゾリン・ポリエチの自己組織化及びテンプレート機能」，第66回高分子討論会，2Pf032（愛レンイミンとポリイソブチルアクリルアミドからなる熱応答性くし型ポリ媛大学，松山，2017.9）．
58．一ノ木戸湧祐，相馬大貴，貝掛勝也，金仁華，「サブ5μm 架橋化粒子の合成における階層構造の制御」，第66回高分子討論会，1Pa061（愛媛大学，松山，2017.9）．
59．梅原悠磨，金仁華，「オキサゾリン系キラルポリマーの合成と機能性評
価」，第66回高分子討論会，2Pe115（愛媛大学，松山，2017.9）．

マー，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）3Pb010．
80．梅原悠磨，金仁華，キラルポリオキサゾリン・ポリメチルエチレンイミンの合成及び物性，第66回高分子年次大会（千葉2017.5）2F16．
81．竹渕はるか，王文立，貝掛勝也，金仁華，ポリ（アセチル）エチレンイ
ミンをブラシ構造とする熱応答性ブロック共重合体の自己組織化，日本化学会第97春季年会（日吉2017.3）3B6－13．

A-13
82．梅原悠磨，岡本専太郎，金仁華，キラルポリオキサゾリンの合成と及び物性評価 , 日本化学会第97春季年会（日吉2017.3）3A2－06．
83．瀧田萌美，貝掛勝也，金仁華，ポリ（アセチル）エチレンイミン系歯ブ

Methylimidazolium Chloride－Toluene Bath and Molecular Structure of Additives,
PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.
100．K. Miyamoto, Y. Honma, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, S. Ugawa,

ラシ型両親媒性ブロック共重合体の合成と自己組織化挙動 , 日本化学会第H. J. Lee, Y. Ootsuka, F. Matsumoto, the Application of a Water－Based Hybrid

97春季年会（日吉2017.3）3B4－11．

Polymer Binder to a High－Voltage and High－Capacity Li－Rich Solid－Solution

84．Y. Matsubara, K. Abe, T. Iijima, K. Saito and Y. Koide, Study on colligative behaviors of redox couples in room－temperature ionic liquids, The 97th Annual
Meeting of the Chemical Society of Japan, 3B3－38（Kanagawa, 2017.3）．
85．岩倉いずみ，織作恵子，木村健太，橋本征奈，赤井昭二，「コヒーレン

Cathode and Its Performance in Li－Ion Batteries, PRiME2016, 2016.10.2－7,
Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.
101．F. Ando, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, F. Matsumoto, Developmentof Metal Oxide－Supported Metal and Ordered Intermetallic Nanoparticles toト分子振動励起を利用する糖の結晶化，2017年光化学討論会，1A09（仙台，Enhance the Oxygen Reduction Reaction in PEMFC, PRiME2016, 2016.10.2－7,

2017.9）．

Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.

86．高洋，藤永晃祐，三橋明莉，瀧涼，赤井昭二，佐藤憲一，D－Glucose を

102．安藤風馬，田邉豊和，郡司貴雄，金子信悟，大坂武男，松本太，Pt 系

出発原料とした万能型キラルビルディングブロックの合成研究，日本化学

ナノ粒子/TiO2/カップスタックカーボンナノチューブの電極触媒特性と耐会第97春季年会（2017），2C7－03（横浜，2017.3）．

久性の向上，平成28年神奈川県ものづくり交流会，2016.10.26，神奈川県

87．酒巻健吾，中澤順，引地史郎，ビスオキサゾリンを配位子とする固定化錯体触媒の開発，第49回酸化反応討論会講演要旨集，140－142，P－24（徳島，2016.11）．
88．西浦利紀，林優人，田中煕，千葉洋輔，中澤順，引地史郎，単核コバル
ト錯体の酸素分子活性化能とアルカン酸素酸化触媒活性，第49回酸化反応
討論会講演要旨集，155－157，P－29（徳島，2016.11）．
89．J. Nakazawa, I. Terao, S. Horii, and S. Hikichi, Catalytic Reactivity of Tris（ox-

産業技術センター，海老名．
103．松本太，田邉豊和，郡司貴雄，金子信悟，大坂武男，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－添加剤の分
子 構 造 と 光 沢 性 の 関 係 －， 平 成28年 神 奈 川 県 も の づ く り 交 流 会，
2016.10.26，神奈川県産業技術センター，海老名．
104．松本太，中村亮介，望月康正，郡司貴雄，田邉豊和，金子信悟，大坂武男，板垣薫，杣直彦，孔空き集電銅箔を用いた Li＋イオンドープ反応のazolynylmethyl）amine Nickel Complexes for Alkane Oxidation Reaction with

高速化のための孔デザインの最適化，第57回電池討論会，2016.11.29.，幕mCPBA Oxidant，日本化学会第97春季年会，2PA－049（横浜，2017.3）
.

張メッセ．

90． 中 澤 順， 田 中 煕， 酒 巻 健 吾， 引 地 史 郎， 固 定 化 Ni（II）錯 体 触 媒 と105．小山昇，山口秀一郎，古館林，望月康正，羽田睦雄，大坂武男，岡島武，

mCPBA を用いたアルカン酸化における活性サイトの分子構造の影響，第松本太，“多重インピーダンス計測によるリチウム二次電池モジュール劣

120回触媒討論会，3E－02（松山，2017.9）．

化度診断の簡便法の開発”，第57回電池討論会，2016.11.29.，幕張メッセ．

91．西浦利紀，浦本貴博，千葉洋輔，中澤順，引地史郎，単核コバルト混合

106．田邉豊和 , 橋本真成 , 谷川龍弘 , 郡司貴雄 , 金子信悟 , 大坂武男 , 松本太，

配位子錯体の酸素分子に対する反応性と配位子効果の解明，錯体化学会第“混合価数酸化物 Sn3O4光触媒の単相合成と可視光水分解への応用”，光機

67回討論会，1PE－010（札幌，2017.9）．
92．寺尾郁珠，中澤順，引地史郎，トリス（オキサゾリニルメチル）アミン
を配位子とするニッケル（II）錯体触媒のアルカン酸化触媒能の検証，錯体化学会第67回討論会，3PF－021（札幌，2017.9）．
93．K. Miyamoto, T. Gunji, Y. Mochizuki, S. Kaneko, T. Tanabe, T. Ohsaka, F.
Matsumoto, The Examination of the Composition of xLi2MnO3－y LiNi0.5Mn0.5O2－z

能材料シンポジウム，第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」，
東京理科大学葛飾キャンパス ,2016.12.2．
107．矢﨑将志，金子信悟，郡司貴雄，大坂武男，田邉豊和，松本太，置換析出に基づくビスマステルライド系薄層の作製とその熱電変換特性，表面技術協会第135回講演大会，2017.3.9－10，東洋大学川越キャンパス．
108．郡司貴雄，川崎大樹，伊藤拳人，金子信悟，田邉豊和，松本太，多重

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Solid－Solution Cathode Materials Exhibiting High Capacity,

定電流パルスめっき法を用いて作製した Ni/Cu および Ni/Ni－P 多層膜の断Discharge Voltage and Rate Performance, PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii

面 観 察 と 耐 摩 耗 性 の 膜 厚 依 存 性， 表 面 技 術 協 会 第135回 講 演 大 会，

Convention Center, Honolulu, USA.

2017.3.9－10，東洋大学川越キャンパス．

94．T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, and F. Matsumoto, the Enhanced

109．田邉豊，伊藤皇聖，郡司貴雄，宮内雅浩，金子信悟，大坂武男，松本太，Electrocatalytic Activity over Carbon－Supported Pd－Based Ordered Intermetallic

TiO2ナノロッドの露出面制御と Pt－Pb 合金微粒子担持による高効率な VOC

Compounds, PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu,
USA.
95．F. Matsumoto, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, and T. Ohsaka, Facile Route for

酸化分解反応 , 電気化学会第84回大会，2017.3.25－27，首都大学東京．
110．郡司貴雄，田邊豊和，安藤風馬，大坂武男，松本太，白金フリーを志向した新規電極触媒の創生および酸性水溶液中における酸素還元反応と触the Preparation of Ordered Intermetallic Pt3Pb－PtPb Core－Shell Nanoparticles and媒の構造・電子状態の相関，電気化学会第84回大会，2017.3.25－27，首都

Its Enhanced Activity for Alkaline Methanol and Ethanol Oxidation, PRiME2016,

大学東京．

2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.

111．津田喬史，井波祐貴，中村亮介，安藤風馬，望月康正，郡司貴雄，田96．T. Ohsaka（Kanagawa University, Tokyo Institute of Technology）, S. H. Noh, M.

邉豊和，金子信悟，板垣薫，杣直彦，松本太，Li イオンキャパシタ用電

H. Seo, J. Kang, T. Okajima, B. Han, F. Matsumoto, Design of Metal Structure

極作製のための穴空き集電銅箔を用いた Li イオンドープ反応の高速化おEncapsulated in N－Doped Carbon Layers As Tunable Catalyst for Electrochemical

よび穴空き集電箔のリチウムイオン二次電池への適用，電気化学会第84回

Applications, PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu,
USA.

大会，2017.3.25－27，首都大学東京．
112．松本太，田邉豊和，郡司貴雄，望月康正，金子信悟，大坂武男，鵜川97．T. Tanabe, M. Hashimoto, T. Tanikawa, T. Gunji, S. Kaneko, T. Ohsaka, and F.

晋作，大塚巧治，イホジン，水系バインダー適用のための LiNi0.5Mn1.5O4高Matsumoto, Mixed Valence Tin Oxide Sn 3O 4: A Visible－Light Driven

電圧正極材料粒子の表面コーティングと充放電特性の安定化，電気化学会

Semiconductor for Photocatalytic Water Splitting Under Visible Light Irradiation,
PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.

第84回大会，2017.3.25－27，首都大学東京．
113．F. Ando, T. Tanabe, T. Gunji, S. Kaneko, T. Ohsaka, F. Matsumoto, Improvement

98．T. Tanabe, W. Miyazawa, T. Gunji, M. Hashimoto, S. Kaneko, T. Ohsaka, F.

of Electrochemical ORR Activity and Its Durability with Pt Electrocatalyst

Matsumoto, Site－Selective Binary Alloy Nanoparticles Deposition on TiO2

Nanoparticles Anchored on MOx/Cup－Stacked Carbon Nanotube in Acidic

Nanorod for Acetic Acid Oxidative Decomposition Under UV－Vis Irradiation,
PRiME2016, 2016.10.2－7, Hawaii Convention Center, Honolulu, USA.

Aqueous Media, 231th ECS meeting, 2017.5.28－6.1, New Orleans, USA.
114．T. Tsuda, F. Ando, Y. Mochizuki, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, K.

99．T. Gunji, S. Kaneko, T. Tanabe, T. Ohsaka, F. Matsumoto, the Relationship

Itagaki, N. Soma, F. Matsumoto, Fabrication of Porous Current Collectors for Li

Between Brightness of Aluminum Films Fabricated Using an AlCl3－1－Ethyl－3－

Ion Capacitor with Pico－Second Pulse Laser and Acceleration of Li＋ Ion Pre－

A-14
Doping Reaction to Laminated Graphite/Porous Current Collector Anodes, 231th

酸素吸収放出反応の熱力学的考察，日本セラミックス協会第30回秋季シン

ECS meeting, 2017.5.28－6.1, New Orleans, USA.

ポジウム，3H14（神戸，2017.9）．

115．F. Matsumoto, N. Tamura, T. Tsuda, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, and T.

130．大森淳平，中川億人，齋藤美和，本橋輝樹，酸素貯蔵材料 BaLnMn2

Ohsaka, Dependences of Discharge Capacity, Retention of Discharge Capacity,O5＋δ（Ln＝Y，Gd，Nd，La）による水からの水素生成反応についての熱Average Discharge Voltage and Energy Density, and Rate Capability on the

重量・ガス分析，日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム，3H13

Composition of xLi2MnO3－yLiNi1/2Mn1/2O2－（1－x－y）LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Li－Rich（神戸，2017.9）．

Solid－Solution Cathode Materials for Li－Ion Battery（II）, 231th ECS meeting,131．小宮山海兵，遠藤絵梨奈，田邉豊和，齋藤美和，本橋輝樹，低温合成

2017.5.28－6.1, New Orleans, USA.
116．F. Matsumoto, T. Tanabe, T. Gunji, T. Tsuda, S. Kaneko, T. Ohsaka, Evaluationof Key Factors for Preparing High Brightness Surfaces of Aluminum Filmsにより得られた“低結晶性 YBaCo4O7＋δ”の微細構造観察，日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム，1H23（神戸，2017.9）．
132．新井健司，齋藤美和，本橋輝樹，ペロブスカイト型 Ba（Zn,Nb）
O3－δ（0Electrodeposited from AlCl3－1－Ethyl－3－Methylimidazolium Chloride－Organic≤ δ ≤ 0.5）の電気特性，日本セラミックス協会第33回関東支部，1B17（湯Additive Baths231th ECS meeting, 2017.5.28－6.1, New Orleans, USA.

河原，2017.9）．

117．F. Ando. T. Tanabe, T. Ohsaka, F. Matsumoto, Development of Metal ixide－133． 遠 藤 絵 梨 奈， 小 宮 山 海 兵， 齋 藤 美 和， 本 橋 輝 樹， 低 温 合 成 し た

Supported Metal and Ordered Intermetallic Nanoparticles to Enhance the Oxygen

YBaCo4O7＋δにおける酸素吸収放出挙動の向上，1B14（湯河原，2017.9）．

Reduction Reaction in PEMFC, Advances in Functional Materials, 2017.8.14－17,

134．冨永希，齋藤美和，本橋輝樹，ペロブスカイト型ニオブ酸化物の水熱

UCLA, Los Angeles, USA.

合成，日本セラミックス協会第33回関東支部，1B08（湯河原，2017.9）．

118．田邉豊和，松本太，亀岡聡，蔡安邦，“AuCu3前駆体ナノポーラス Au

135．Y. Chiba, Y. Saito, M. Saito, T. Hagiwara, H. Takatsu, H. Kageyama, and T.

の微細組織観察”日本金属学会2017年秋期大会，2017.9.6－8，北海道大学．

Motohashi, Electrochemical Crystal Growths and Electronic Properties of Titanium

119．津田喬史，安東信雄，三橋直人 , 中村奨，田邉豊和，板垣薫，杣直彦 ,林成実，松本太，積層型穴あきグラファイト電極における電極上の開口条
件および反応温度と Li＋イオンプレドープ速度との関係，2017年電気化学
秋季大会，2017.9.10－11，長崎大学．
120．安藤風馬，田邊豊和，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

and Vanadium Oxides with One－Dimensional Tunnel Structures, IUMRS－ICAM
2017, A6－P1－011（Kyoto, Japan, 2017.8）.
136．K. Arai, M. Saito, and T. Motohashi, Thermogravimetric and desorbed－gas
analyses of perovskite－type Ba（ZnxNb1－x）O3－δ, IUMRS－ICAM 2017, A7－P30－
014（Kyoto, Japan, 2017.8）.
137．N. Tominaga, M. Saito, and T. Motohashi, Hydrothermal syntheses of per-ターのチューニングによる ORR 活性の向上に関する検討，2017年電気化

ovskite－type Ba5Nb4O15 and Ba（Zn1/3Nb2/3）O3, IUMRS－ICAM 2017, A7－P30－012

学秋季大会，2017.9.10－11，長崎大学．

（Kyoto, Japan, 2017.8）.

121．劉雨彬，入井友海太，槇文彦，田邉豊和，宮本康暉，大坂武男，松本太，

138．千葉裕介，齋藤美和，萩原健司，高津浩，陰山洋，本橋輝樹，スピネ

水系バインダー適用のための LiNixCoyAl1－x－yO2（x＞0.9）高容量正極材料

ル型チタン酸化物の電気化学的結晶育成と物性，日本セラミックス協会

粒子の表面コーティングと充放電特性の安定化，2017年電気化学秋季大会，

2017年年会，2K01（神田，2017.3）．

2017.9.10－11，長崎大学．
122．田邉豊和，中森勝俊，金子信悟，大坂武男，松本太，混合原子価スズ
酸化物を用いた純水及び犠牲剤水溶液からの可視光照射下水素発生の検討（神奈川大学2017年電気化学秋季大会，2017.9.10－11，長崎大学．

139．冨永希，齋藤美和，本橋輝樹，ペロブスカイト型 Ba－Nb－O および Ba－
Zn－Nb－O 化合物の水熱合成，日本セラミックス協会2017年年会，1P191（神田，2017.3）．
140．齋藤美和，新井健司，冨永希，植草奈実，本橋輝樹，高プロトン伝導123．安藤風馬，田邉豊和，郡司貴雄，金子信悟，大坂武男，松本太，高分性を有するペロブスカイト型 Ba（Zn1－xNbx）O3－δおよび Ba（Zn21－xWx）
2O6－2δの

解能透過電子顕微鏡を用いた高酸素還元触媒活性を有する PtPb/TiO2/カッ熱 挙 動 に 関 す る 研 究， 第26回 日 本 MRS 年 次 大 会，B3－P19－019（ 横 浜，

プスタックカーボンナノチューブの触媒表面の状態解析，表面技術協会第136回講演大会，2017.9.14－15，金沢工業大学．
124．金子信悟，國谷翔太郎，矢﨑将志，大坂武男，田邉豊和，松本太，置換析出により作製したビスマステルライド系薄層の熱電変換特性 , 表面技術協会第136回講演大会，2017.9.14－15，金沢工業大学．
125．Fuma Ando, Toyokazu Tanabe, Takao Gunji, Shingo Kaneko, Takeo Ohsaka,
Futoshi Matsumoto, Improvement of Electrochemical ORR Activity and Its
Durability with Pt Electrocatalyst Nanoparticles Anchored on MOx/Cup－Stacked

2016.12）．
141．千葉裕介，齋藤美和，萩原健司，高津浩，陰山洋，本橋輝樹，ホーラ
ンダイト型酸化物 CsxTi8O16の定電圧電解によるキャリア濃度制御，第6回
CSJ 化学フェスタ2016，P9－127（船堀，2016.11）．
142．小宮山海兵，遠藤絵梨奈，齋藤美和，本橋輝樹，YBaCo4O7＋δ微粒子の顕著な酸素吸収放出特性，第6回 CSJ 化学フェスタ2016，P6－137（船堀，2016.11）．
143．時田遊，小坂研太郎，太田佳宏，横澤勉，触媒の分子内移動を利用しCarbon Nanotube in Acidic Aqueous Media, The 6th International Seminar for

たチオフェン－フルオレン交互共重合体の精密合成における触媒特性，第6Special Doctoral Program“Green Energy Conversion Science and Technology”,

回 CSJ 化学フェスタ2016，p5－102（東京，2016.11）．

2017.9.13－15, Nagano, Japan.
126．津田喬史，安東信雄，三橋直人，中村奨，田邉豊和，板垣薫，杣直彦，

144．行川毅，岡林龍一，太田佳宏，横澤勉，A2＋B2縮合重合によって得られる不飽和環状ポリカーボネートのメタセシス交換反応による分子量と末林成実，松本太，積層型穴あきグラファイト電極における電極上の開口条

端官能基制御，第6回 CSJ 化学フェスタ2016，p7－105（東京，2016.11）．

件および反応温度と Li＋イオンプレドープ速度との関係，2017年電気化学

145．Y. Tokita, K. Kosaka, Y. Ohta and T. Yokozawa, Catalyst－transfer condensation

関東支部夏の学校，2017.9.25－26，八王子大学セミナーハウス．
127．安藤風馬，田邊豊和，郡司貴雄，金子信悟，大坂武男，松本太，担持polymerization of thiophene－ﬂuorene biaryl monomer with AmPhsPd catalyst, The
11th SPSJ International Polymer Conference （IPC 2016）, 16P－G1－080b

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（Fukuoka, 2016.12）.

ターのチューニングによる ORR 活性の向上に関する検討，2017年電気化

146．T. Namekawa, R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Control of molecular

学関東支部夏の学校，2017.9.25－26，八王子大学セミナーハウス．
128．劉雨彬，入井友海太，槇文彦，田邉豊和，宮本康暉，大坂武男，松本太，
水系バインダー適用のための LiNixCoyAl1－x－yO2（x＞0.9）高容量正極材料
粒子の表面コーティングと充放電特性の安定化，2017年電気化学関東支部
夏の学校，2017.9.25－26，八王子大学セミナーハウス．
129．本橋輝樹，酒見拡孝，木村誠，大森淳平，齋藤美和，石田直哉，北村尚斗，井手本康，酸素貯蔵材料 BaLnMn2O5＋δ（Ln＝La，Nd，Y）におけるweight and end－functional groups by cross methathesis of cyclic unsaturated polycarbonate obtained by A2＋B2 polycondensaiton, The 11th SPSJ International
Polymer Conference（IPC 2016）, 16P－G1－081a（Fukuoka, 2016.12）.
147．A. Morimitsu, Y. Ohta and T. Yokozawa, Optimization of synthesis of polypeptides by means of chain－growth condensation polymerization of amino acid monomers immobilized on polynorbornene support, The 11th SPSJ International
Polymer Conference（IPC 2016）, 16P－G1－079a（Fukuoka, 2016.12）.

A-15
148．Y. Ohta, Y. Abe, E. Baba and T. Yokozawa, Synthesis and self－assembly of am-

会年次大会，1Pf024（幕張，2017.5）．

phiphilic block copolymers consisting of hydrophilic and hydrophobic hyper-

166．木村泰介，杉田一，太田佳宏，横澤勉，側鎖に芳香族ポリアミドを有branched polyamides, The 11th SPSJ International Polymer Conference（IPCする環状ポリフェニレンの合成，第66回高分子学会年次大会，3Pc003（幕2016）, 15P－52－024b（Fukuoka, 2016.12）.
149．R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of block copolymers of

張，2017.5）．
167．菅原光太郎，時田遊，太田佳宏，横澤勉，片末端にボロン酸エステル

polyester and polystyrene via cross metathesis of cyclic unsaturated polyesters with部位を有するπ共役系高分子の合成，第66回高分子学会年次大会，1Pe027

difuncitional oleﬁns, The 11th SPSJ International Polymer Conference（IPC 2016）,（幕張，2017.5）．

16P－G1－078b（Fukuoka, 2016.12）.

168．内田達也，時田遊，太田佳宏，横澤勉，鈴木－宮浦カップリング反応

150．T. Hirota, Y. Ohta and T. Yokozawa, Catalyst－transfer condensation polymerization of Grignard－type thienylene－phenylene dibromo AB2 monomer for the synthesis of well－deﬁned hyperbranched aromatic polymer, 5th Frontiers in Polymer
Science, p2.084（Seville, 2017.5）.
151．T. Namekawa, R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Control over molecu-

における種々のパラジウム触媒の分子内移動特性，第66回高分子学会年次大会，1Pe035（幕張，2017.5）．
169．杉田一，野嶋雅貴，太田佳宏，横澤勉，非等モル下鈴木・宮浦重縮合における鎖状ポリマーと環状ポリマーの特異的合成，第66回高分子討論会，
1D19（松山，2017年9月）．

lar weight and end－functional groups of polycarbonate by means of cross metathe-170．上川原タケル，杉田一，巳上幸一郎，太田佳宏，横澤勉，炭素－炭素

sis of cyclic polycarbonate with functional exchange reagent, 5th Frontiers in

三重結合，および窒素－窒素二重結合上の Pd 触媒分子内移動と非等モル

Polymer Science, p3.088（Seville, 2017.5）.

下重縮合への応用，第66回高分子討論会，1Pc035（松山，2017年9月）．

152．T. Uchida, Y. Tokita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Intramolecular transfer propen-

171．小島あすか，鳴海慎太郎，巳上幸一郎，太田佳宏，横澤勉，o－ブロモフェ

sities of Pd catalysts with bulky phosphine ligand in Suzuki－Miyaura coupling po-

ニル Grignard モノマーの熊田－玉尾カップリング重合挙動，第66回高分

lymerization, 5th Frontiers in Polymer Science, p2.085（Seville, 2017.5）.

子討論会，1Pd034（松山，2017年9月）．

153．A. Kojima, S. Narumi, Y. Ohta, K. Mikami and T. Yokozawa, Kumada－Tamao

172．内田達也，時田遊，太田佳宏，横澤勉，tBu2Neopent.PPd 触媒による鈴

coupling polymerization of o－bromophenylene Grignard monomer, 5th Frontiers in

木・宮浦触媒移動縮合重合，第66回高分子討論会，1Pf038（松山，2017年

Polymer Science, p3.090（Seville, 2017.5）.
154．T. Kamigawara, H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Propensity for intramolec-

9月）．
173．時田遊，内田達也，上川原タケル，補伽健太，太田佳宏，横澤勉，熊ular transfer of tBu3PPd catalyst on carbon－carbon triple bond and nitrogen－nitro-

田－玉尾カップリング重合におけるポリ（3－ヘキシルチオフェン）生長末

gen double bond, 5th Frontiers in Polymer Science, p2.082（Seville, 2017.5）.

端のアリールボロン酸エステルによる鈴木－宮浦カップリング末端官能基

155．G. Zhang, Y. Ohta and T. Yokozawa, Reinvestigation of functionalization at one

化，第66回高分子討論会，1Pf042（松山，2017年9月）．

end of P3HT with ethynyl group and synthesis of diblock copolymer of P3HT and

174．山口修平，時田遊，川口大輔，横澤勉，田中敬二，ポリ（3－アルキル

poly（2－ethyl－2－oxazoline）by means of click reaction, 5th Frontiers in Polymer

チオフェン）の光電荷生成挙動に及ぼす側鎖の偶奇効果，第66回高分子討Science, p3.092（Seville, 2017.5）.

論会，2G07（松山，2017年9月）．

156．K. Hoka, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of amphiphilic block copolymers

175．張耿，太田佳宏，横澤勉，ポリチオフェンとポリオキサゾリンのブロッ

consisting of hyperbranched polyamide and polystrene by means of click reaction

ク共重合体の合成と自己組織化による有機・無機融合材料の創製，第66回

and its self－assembly, 5th Frontiers in Polymer Science, p1.114（Seville, 2017.5）.

高分子討論会，2Pc017（松山，2017年9月）．

157．R. Okabayashi, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of block copolymer of176．岡林龍一，太田佳宏，横澤勉，クロスメタセシスとラジカル重合によpolyester and polystyrene by means of cross metathesis and radical polymerization,

るポリエステルとポリスチレンのトリブロック共重合体の合成，第66回高5th Frontiers in Polymer Science, p1.038（Seville, 2017.5）.

分子討論会，2Pd016（松山，2017年9月）．

158．T. Kimura, H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of cyclic polyphe-177．補伽健太，太田佳宏，横澤勉，ハイパーブランチポリアミドまたはリ

nylene grafted with aromatic polyamides, 5th Frontiers in Polymer Science, p1.086

ニアポリアミドとポリスチレンとのブロック共重合体の合成と相分離，第（Seville, 2017.5）.

66回高分子討論会，2Pe021（松山，2017年9月）．

159．T. Kameyama, A. Morimitsu, Y. Ohta and T. Yokozawa, Synthesis of polypep-

178．廣田俊城，太田佳宏，横澤勉，チエニレン－フェニレン二臭化 AB2toids by means of chain－growth condensation polymerization of amino acid mono-

Grignard モノマーの熊田－玉尾カップリング触媒移動型重合，第66回高分

mers immobilized on a solid－phase support through safety－catch linker, 5thFrontiers in Polymer Science, p2.083（Seville, 2017.5）.
160．Y. Ohta, Y. Abe, E. Baba and T. Yokozawa, Synthesis of well－deﬁned, amphiphilic block copolymers consisting of hydrophobic and hydrophilic hyperbranced polyamides and its self－assembly in water, 5th Frontiers in Polymer
Science, p3.091（Seville, 2017.5）.
161．廣田俊城，太田佳宏，横澤勉，Grignard 型チエニレン－フェニレン二臭化 AB2モノマーの触媒移動型連鎖縮合重合，第66回高分子学会年次大会，

子討論会，2Pe023（松山，2017年9月）．
179．木村泰介，杉田一，太田佳宏，横澤勉，側鎖にビニルポリマーを有す
る環状ポリフェニレンの合成，第66回高分子討論会，2Pf022（松山，2017年9月）．
180．行川毅，太田佳宏，横澤勉，非等モル下鈴木・宮浦カップリング重縮合による環状ポリマーの合成，および不飽和環状ポリマーのメタセシス交換反応による分子量と末端官能基制御，第66回高分子討論会，3Pb004（松山，2017年9月）．

3Pd004（幕張，2017.5）．
162．亀山洸瑠，森光亜実，太田佳宏，横澤勉，safety－catch linker を持つ固相担体に固定したアミノ酸モノマーの連鎖縮合重合によるポリペプトイド

学術誌の合成，第66回高分子学会年次大会，2Pe013（幕張，2017.5）．

１．井川学，イオン交換学会功績賞を受賞して―膜分離化学の可能性―，イ

163．補伽健太，太田佳宏，横澤勉，クリック反応による親水性ハイパーブ
ランチポリアミドと疎水性ポリスチレンとのブロック共重合体の合成と自己組織化，第66回高分子学会年次大会，3Pd002（幕張，2017.5）．
164．張耿，太田佳宏，横澤勉，ポリチオフェンの片末端エチニル化の再検討，
およびポリオキサゾリンとのクリック反応によるジブロック共重合の精密
合成，第66回高分子学会年次大会，1Pf002（幕張，2017.5）．
165．小島あすか，鳴海慎太郎，巳上幸一郎，太田佳宏，横澤勉，熊田－玉尾カップリング重合によるポリオルトフェニレンの合成，第66回高分子学

オン交換学会誌，28（3），45－50（2017）．
２．田邉豊和，伊藤拳人，金子信悟，郡司貴雄，大坂武男，松本太，多重定電流パルスによって作製した Ni/Cu 電気めっき多層膜におけるナノ周期構造と耐摩耗性，まてりあ第55巻第12号特集601（2016）．
３．本橋輝樹，酸素貯蔵材料 BaLnMn2O5＋δ（Ln＝La，Nd，Gd，Y）における酸素吸収放出の熱力学，熱測定，44，9－13（2017）．
４．本橋輝樹，新規酸素貯蔵材料の開発と酸素ガス製造・濃縮への応用，耐火物68，554－559（2016）．

A-16
５．横澤勉，縮合重合におけるリビング重合系の開発，化学と工業，70（5），431－433（2017－05）．

結晶構造の関わり―”，ファインプレーティング研究会，（関東学院大学，関内），2016，10.4．
９．松本太，企業講演会“電気化学反応と測定・解析”，サン工業株式会社（長野県，伊那市），2016.10.21．

著書

10．松本太，“高電圧・高容量正極材料への水系バインダーの適用と性能評

１．石川理史，村山徹，上田渉，ゼオライト，33，110－120（2016）．

価”，リチウム二次電池用正極材料の水系化技術，技術情報協会セミナー

２．石川理史，村山徹，上田渉，触媒学会，58，269－272（2016）．

（東京都，五反田），2017.3.23．

３．上田渉，メタン化学変換のための革新的触媒開発，エネルギー・資源，

11．松本太，リチウムイオンキャパシタ，リチウムイオン二次電池プレドー

131－135（2017）．

プ・穴あき集電箔が開く次世代電池の未来，（公財）横浜企業経営支援財

４．Catalysis/Selective Oxidation by Metal Oxides, W. Ueda, Handbook of solidstate chemistry, Vol.6（ed. R. Dronskowski, S. Kikkawa, A. Stein）, Wiley, 393－416

2017.3.24．
12．松本太，“Pt 系金属間化合物の電極触媒への適用―ナノ化，コアシェル化，（2017）.
５．實吉尚郎，小野晶，“DDS 先端技術の製剤への応用開発．3章プロドラッ
グ化/アンテドラッグ化による DDS の開発

団第219回産学交流サロン，横浜メディアビジネスセンター（横浜関内），

4節

核酸医薬のプロドラッ

グ化”，技術情報協会，2017，131－140．

合金化などによる白金低減化技術―”白金代替触媒および触媒開発における 白 金 使 用 量 の 低 減 化， 技 術 情 報 協 会 セ ミ ナ ー（ 東 京 都， 五 反 田 ），2017.4.11．

６．T. Yokozawa and Y. Ohta，Controlled synthesis of conjugated polymers in cata-

13．Toyokazu Tanabe,“Visible light－driven water splitting using mixed－valence Tin

lyst－transfer condensation polymerization: monomers and catalysts In

oxide semiconductor photocatalyst”, EMN Meeting on Energy and Sustainability

Semiconducting Polymers: Controlled Synthesis and Microstructure, Christine
Luscombe, Eds., RSC Publishing, 1－37（2016）.
７．Y. Ohta and T. Yokozawa, chain－grawth polymerization for the synthesis of π－2016,（Ohsaka）（2016.11.28.）,.
14．Toyokazu Tanabe,“Controlled deposition of Pt－Pb alloy nanoparticles on TiO2
nanorods”, BIT’
s 6th Annual World Congress of Nano Science & Technology,

conjugated polymers In Conjugated Objects: Developments, Synthesis, and（Singapol）（2016.10.28）,.

Applications, Atsushi Nagai and Koji Takagi, Eds., Pan Stanford Publishing, 113－

15．田邉豊和，“透過型電子顕微鏡（TEM）の基礎と LIB への応用”，神奈

138（2017）.

川大学新型電池オープンラボ第21回講演会（神奈川大学，2017.7.6）．
16．横澤勉，重縮合の基礎と最近の展開，第1回ポリマーカレッジ，高分子調査報告書
１．池原飛之，結晶性ブロック共重合体が形成する共連結ナノ構造を利用した機能空間の構築，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（C），
課題番号26410228（2017）．
２．山田健，カスケード反応を駆使したマングロマイシン類の効率的合成と熱帯病治療薬の創製研究，科学研究費助成事業研究成果報告書，若手研究（B），課題番号15K18836（2017）．
３．引地史郎，錯体反応場の精密分子設計による均一系および不均一系選択学会（名古屋，2016.11）．
17．横澤勉，二種の二官性モノマーを用いる一般的重縮合の制御，東京工業大学物質理工学院講演（大岡山，2016.12）．
18．M. Nojima, K. Kosaka, M. Kato, H. Sugita, Y. Ohta and T. Yokozawa, Alternating
intramolecular and intermolecular catalyst－transfer condensation polymerization,
The 11th SPSJ International Polymer Conference（IPC2016）, 15B12IL（Fukuoka,
2016.12）.
19．横澤勉，金属触媒の分子内移動を利用した共役系高分子の末端官能基化，
第66回高分子討論会，1A08IL（松山，2017.9）．

酸化触媒の創製，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（C），課
題番号26420788（2017）．
４．横澤勉，「ナノ無機物と芳香族高分子・π共役系高分子との自己組織化」，
平成28年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合による高機能性材料の創製」
報告書（2017年3月）．

助成金
１．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．
２．池原飛之，平成28年度文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合によ

講演・展示会
１．上田渉，メタンを代表とする軽アルカン資源の活用に向けた革新的触媒
創出，CMC リサーチセミナー天然ガスによる化学品製造と二酸化炭素利用（東京，2017）．
２．上田渉，明日の化学を生み出すための触媒革新，第6回 JACI/GSC シン
ポジウム（東京，2017）．
３．W. Ueda，Can precious metal catalysts really be replaced with earth abundantmaterials?, Catalysis sustaining society’s future（イギリス，2017）.
４．岡本専太郎，DEVELOPMENT OF ORGANIC AND ORGANOMETALLIC

る高機能性材料の創製」（研究代表者：横澤勉）
３．片岡利介，結晶性を有する二重網目構造の構築とプロトン交換膜としての 展 開， 平 成29年 度 科 学 研 究 費 補 助 金， 若 手 研 究（B）
（課題番号
17K14538）．
４．上田渉（代表），「新規 MoPOM 連結型細孔性無機結晶の創出と酸化還元ダイナミズム」，科学研究費補助金，基盤研究（A）（課題番号15H02318）．
５．岡本専太郎，2017年度文部科学省科学研究費補助金，基盤研究（C），「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」（課題番号17K05869）．
６．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

REACTIONS TOWARD ORGANIC SYNTHESIS，第66回 KMC フロンティ

カスケード反応の開発と応用」，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究

アセミナー（北里大学，東京，2017.2.8）．

（C）（課題番号17K08219）．

５．金仁華，ポリアミン系ナノ構造体及び複合キラルナノ材料，BioTech
2017アカデミックフォーラム（東京，2017.6.28）．
６．金仁華，有機・無機固体材料におけるキラリティ転写のトリック，第12回相模ケイ素・材料フォーラム，（神奈川綾瀬2017.8.30）．
７．Y. Matsubara, A Thermodynamic Study Bridging Ionics in Room－Temperature
Ionic Liquids and Conventional Molecular Solvents, The 7th PHOeNICS
International Symposium（Kumamoto, 2017.3）
８．金子信悟，松本太，“めっき膜の物性向上に向けた体系的研究―物性と７．岡本専太郎，研究奨励寄付金，日産化学工業㈱（2017－7）．
８．小野晶（研究代表者），2017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）．
９．實吉尚郎（研究代表者）2017年度日本学術振興会学術研究助成基金助成金（ 基 盤 C）「細胞膜透過能を有する合成核酸の開発」，（課題番号17K01966）．

A-17
10．金仁華（企画班分担）配位アシンメトリー（新学術領域研究，2016～

成支援事業．

2020）．
11．松原康郎（代表），二酸化炭素の資源化のための有機半導体－金属錯体複合光電極の創製（神奈川大学工学研究所共同研究 B）．

受託研究

12．松原康郎（代表），「CO2資源化のための還元触媒を超低過電圧で駆動さ

１．上田渉，日本化薬株式会社．

せる高性能なアゾリウム助触媒の開発」平成29年度科学研究費補助金，若２．上田渉，旭化成株式会社．

手研究（B）（課題番号16K17883）．

３．上田渉，昭和電工株式会社．

13．赤井昭二（分担），「レーザー分光による脱保護反応過程の機構解析－レー

４．上田渉，東ソー株式会社．

ザー光を利用した選択的な励起による新規保護基の開発研究－」，神奈川

５．上田渉，株式会社日本触媒．

大学共同研究奨励助成金（研究代表者：岩倉いずみ）．

６．上田渉，三菱レイヨン株式会社．

14．赤井昭二（代表），「希少糖や核酸誘導体を基盤とする次世代型エピジェ
ネティック医薬の開発」，202017年度神奈川大学工学研究所共同研究（A）．

７．上田渉，カンパニア・ブラジレイア・メタルジア・イ・ミネラソン（CBMM）社．

15．佐藤憲一，イハラケミカル工業株式会社，研究奨学寄付金．

８．上田渉，研究奨学寄附金

株式会社ブリヂストン．

16．佐藤憲一，日本理化学薬品株式会社，研究奨学寄付金．

９．上田渉，研究奨学寄附金

株式会社日本触媒．

17．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10．岡本専太郎，日立化成工業㈱（2017.7）．

酸化反応，戦略的創造研究推進事業（CREST），JPMJCR16P1．
18．松本太（代表），「金属間化合物ナノ粒子表面の電子的・構造的修飾によ

11．引地史郎，固体担持人工酵素を用いた炭化水素の酸化に関する研究，
JXTG エネルギー株式会社．

る触媒活性の向上および長寿命化」，平成29年度科学研究費補助金，基盤

12．松本太，“リチウムイオン二次電池の開発”，日本化学産業株式会社．

研究（C）．

13．本橋輝樹，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19．松本太（分担）, 戦略的基盤技術高度化支援事業「次世代型二次電池の集電体孔加工におけるインライン化を可能にするレーザ量産加工機の開用化促進基盤技術開発（RISING II）（研究代表者：本橋輝樹，分担者：齋藤美和）．
14．横澤勉，酸脱離基を有するポリアミドの合成，研究奨学寄付金，日立化発」，開発推進委員．
20．松本太（分担），研究プロジェクト「太陽光活用を基盤とするグリーン/
ライフイノベーション創出技術研究拠点の形成」文部科学省「私立大学戦

成．
15．横澤勉，研究奨学寄付金，日産化学工業．

略的研究基盤形成支援事業」（2012－2016）．
21．松本太，金子信悟，研究奨学寄付金，ポリマーテック・ジャパン株式会
社．

特許（取得）

22．松本太，研究奨学寄付金，株式会社アシザワファインテック．

１．金仁華，松木園裕之，特許第5958842，US9，701，542 B2

23．松本太，研究奨学寄付金，JSR 株式会社．

２． 横 澤 勉， 江 原 和 也， 芳 香 族 ポ リ ア ミ ド 及 び 表 面 修 飾 剤， 特 願2017－24．松本太，研究奨学寄付金，サン工業株式会社．

014150．

25．田邉豊和，2017年度日本板硝子材料工学研究助成．

３．横澤勉，江原和也，ハイパーブランチ芳香族ポリアミド及び表面修飾剤，

26．田邉豊和，2017年度池谷科学技術振興財団研究助成．
27．田邉豊和，日本私立学校振興・共済事業団

2017年度学術研究振興資金

特願2017－021746．
４．岩下健一，横澤勉，保護基が導入されたポリアミド樹脂，特願2017－087457．

（若手研究者奨励金）．
28．田邉豊和，2017年度徳山科学技術振興財団海外渡航助成．
29．田邉豊和，村田学術振興財団平成29年度海外派遣助成．
30．田邉豊和，公益財団法人横浜学術教育振興財団

平成29年度研究助成．

５．岩下健一，横澤勉，保護基が導入されたポリアミド樹脂の製造方法，特願2017－087464．
６．横澤勉，片末端修飾ポリチオフェンの製造方法，特願2017－095666．

31．田邉豊和（分担），神奈川大学工学研究所共同研究助成金（H29年度）．
32．津田喬史，加藤科学振興会平成29年度研究奨励金．

特許（公開）

33．津田喬史，戸部真紀財団平成29年度奨学生．
34．津田喬史，電気化学会

若手研究者の国際交流支援

35．津田喬史，立石科学技術振興財団

国際交流助成36．津田喬史，公益財団法人横浜学術教育振興財団

2017年度後期．

2017年度後期．

平成29年度海外渡航助

成．

１．金仁華，キラルな金属化合物構造体の製造方法，及び金属化合物構造体
特開2016－037405．
２．金仁華，キラルな固体金属及び固体複合体，並びにそれらの製造方法特開2016－079057．

37．安藤風馬，村田学術振興財団平成29年度海外派遣助成．
38．安藤風馬，電気化学会

若手研究者の国際交流支援

2017年度前期．

39．本橋輝樹，アニオン不定比性酸水酸化物の合成と結晶構造化学，新学術
領域研究（研究領域提案型），課題番号17H05490．

３．金子信悟，松本太，「フレキシブル熱電変換部材の作製方法」，特開2017－50400（P2017－50400A）．
４．本橋輝樹，酸素過剰型金属酸化物及びその製造方法，並びに，酸素濃縮装置及び酸素吸脱着装置，特開2016－193815．

40．齋藤美和，「欠陥を導入した新奇プロトン伝導体の合成と評価」，神奈川大学宮陵会

平成28年度教育研究奨励助成金．

41．齋藤美和（研究分担者），「単一母相或いは同一結晶構造の pn 素子から海外出張構成された酸化物熱電変換モジュールの開発，基盤研究（C）（ 課題番号

１．上田渉，UK Catalysis Hub Winter Conference, London, UK（2016.12）.

15K06479）．

２．上田渉，Green Catalysis by Design Scientiﬁc Meeting，Padova, Italy（2017.2）.

42．横澤勉（代表），「分子内－分子間接触移動によるπ共役系交互共重合体の末端制御」，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究（B）（ 課題番号
15H03819）．
43．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年
度科学研究費補助金・挑戦的研究（萌芽）（課題番号17K19162）．
44．横澤勉，「高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合による高機能性材料の創製」平成29年度私立大学戦略的研究基盤形

３．上田渉，IV Scientiﬁc Conference BORESKOV READINGS，Novosibirsk,
Russia（2017.4）.
４．上田渉，Catalysis sustaining society’s future，Kavli Royal Society Centre，UK（2017.5）.
５．上田渉，Importance of Research for Innovation，Istanbul, Turkey（2017.7）.
６．上田渉，EUROPACAT 13th European Congress on Catalysis，Florence, Italy（2017.8）.

A-18
７．上田渉，8th World Congress on Oxidation Catalysis，Krakow, Poland（2017.9）.
８．石川理史，8th World Congress on Oxidation Catalysis，Krakow, Poland

180（2017）.
７．Y.Asaoka, S.Okuno, et.al（CALET Collaboration）, Energy calibration of（2017.9）.

CALET onboard the International Space Station, Astroparticle Physics 91, 1－10

９．F. Matsumoto, T. Gunji, T. Tanabe, S. Kaneko, T. Ohsaka, Facile Route for the（2017.5）.

Preparation of Ordered Intermetallic Pt3Pb－PtPb Core－Shell Nanoparticles and Its

８．T. Sekozawa, A hybrid solution for an abstract－level daily－volume problem andEnhanced Activity for Alkaline Methanol and Ethanol Oxidation, PRiME2016,hourly－level multilayer network problem and hourly－level multilayer network

Hawaii Convention Center, Honolulu, USA（2016.10）.

problem, WSEAS Transactions on systems, 15, 262－274（2016.10）.

10．F. Matsumoto, T. Tanabe, T. Gunji, T. Tsuda, S. Kaneko, T. Ohsaka, Evaluation of

９．Sergio Albeverio, Minoru W.Yoshida, HIDA DISTRIBUTION

Key Factors for Preparing High Brightness Surfaces of Aluminum Films

CONSTRUCTION OF INDEFINITE METRIC （phi＾p）_d （d ¥geq 4）

Electrodeposited from AlCl3－1－Ethyl－3－Methylimidazolium Chloride－Organic

QUANTUM FIELD THEORY, Lecture Note Seriese 34, White Noise Analysis andAdditive Baths, 231th ECS meeting, New Orleans, USA（2017.5）.

Quantum Information Chapter2, World Sci. Publication（2017）.

11．Futoshi Matsumoto, Application of Ordered Intermetallic Nanoparticles to
Polymer Electrolyte Fuel Cells as Electrocatalysts, International Symposium on the
Kanagawa University－ the National Taiwan University Exchange Program（2017.4）.

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
１．H. Murakami and Y. P. Gunji, Autonomous change of behavior for environmental

12．T. Tanabe, W. Miyazawa, T. Gunji, M. Hashimoto, S. Kaneko, T. Ohsaka, F.

context: An intermittent search model with misunderstanding search pattern, AIP

Matsumoto, Site－Selective Binary Alloy Nanoparticles Deposition on TiO2

conference Proceedings: The 2nd International Symposium on Artiﬁcial, BiologicalNanorod for Acetic Acid Oxidative Decomposition Under UV－Vis Irradiation,
PRiME2016, Hawaii Convention Center, Honolulu, USA（2016.10）.
13．Toyokazu Tanabe,“Controlled deposition of Pt－Pb alloy nanoparticles on TiO2

and Bio－Inspired Intelligence, 1863, 360006（2017）.
２．T. Niizato, H. Murakami, K. Sangu, T. Tomaru, K. Sonoda, Y. Nishiyama and Y. P.
Gunji, Local Perspectives of Plecoglossus altivelis Determine Searching Strategy,

nanorods”, BIT’
s 6th Annual World Congress of Nano Science & Technology,

AIP conference Proceedings: The 2nd International Symposium on Artiﬁcial,

Singapol（2016.10）.

Biological and Bio－Inspired Intelligence, 1863, 360007（2017）.

14．横澤勉，Polymer editor meeting and Frontiers in Polymer Science（Symposium
advisory committee）, Spain, Seville（2016.5）.

３．Y. Nishiyama, S. Okuda, M. Migita, H. Murakami and T. Tomaru, Effects of contrary individuals against the collective behaviors, AIP conference Proceedings: The
2nd International Symposium on Artificial, Biological and Bio－InspiredIntelligence, 1863, 360010（2017）.

褒賞

４．Satoshi Uchida, THE 11－YEAR CONTINUOUS OPERATION AND

１．井川学，新しい機能膜の開発研究および日本イオン交換学会発展への功績，平成28年度イオン交換学会功績賞（2016.11）．

IMPLEMENTATION OF WEBLEC, 24th International Conference on Production
Research, 199（Poznan, Poland, 2017）.

２．Mai Shinoda, Yuta Motoki, Akihiro Yoshida, Wataru Ueda, Cellulose conversion

５．A. Fujioka, One－round exposure－resilient identity－based authenticated key

catalyzed by pore－structured niobium and tantalum oxides, 8th International

agreement with multiple private key generators, The International Conference on

Symposium on Acid－Base Catalysis, Catalysis Science & Technology Poster Prize

Cryptology & Malicious Security（Mycrypt 2016）, 436－460（Kuala Lumpur,
2016.12）.

（2017.5）.

６．A. Fujioka, Adaptive security in identity－based authenticated key agreement withmultiple private key generators, The 12th International Workshop on Security

その他（IWSEC 2017）, 192－211（Hiroshima, 2017.9）.

１．Cover Picture “Brownmillerite－type Ca2FeCoO5 as a Practicable Oxygen
Evolution Reaction Catalyst”ChemSusChem 10, 2840（2017）.
２．Cover Proﬁle “Brownmillerite－type Ca2FeCoO5 as a Practicable Oxygen

７．A. Takaoka, Recognizing Simple－Triangle Graphs by Restricted 2－Chain
Subgraph Cover, Proc. WALCOM 2017, LNCS, 10167, 177－189, （Hsinchu,
2017.3）.

Evolution Reaction Catalyst”ChemSusChem 10, 2841（2017）.

口頭発表

情報システム創成学科

１．岡田宏一朗，秋吉政徳，真嶋由貴恵，高橋弘枝，田中小百合，谷岡美佐
江，堀実和子，チームマネジメントの視点からの看護師シフトデータを用研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．M. Otsuki, M. Akiyoshi, M. Samejima, Identiﬁcation Method of Improvements

いたインシデント発生検知方式，電気学会情報システム研究会，IS16－29，
13－16（広島，2016.10）．
２．元木誠，岡本卓，飯間等，秋吉政徳，自律移動ロボットのコントローラ

in User Operations on Project Manager Skill－Up Simulator, IEEE Access, 5, 5811－

設計のためのベンチマーク問題，暖気学会システム研究会，ST－042，1－6

5818（2017）.

（伊豆，2016.12）．

２．H. Murakami, T. Niizato and Y. P. Gunji, Emergence of a coherent and cohesive
swarm based on mutual anticipation. Scientiﬁc Reports, 7, 46447（2017）.
３．H. Murakami, T. Tomaru and Y. P. Gunji, Interaction between path integrationand visual orientation during the homing run of ﬁddler crabs, Royal Society OpenScience, 4, 170954（2017）.
４．X.－P. Xu and Y. Ide, Exact solutions and symmetry analysis for the limiting probability distribution of quantum walks, Annals of Physics, 373, 682－693（2016）.
５．T. Arai, C.－L. Ho, Y. Ide and N. Konno, Periodicity for space－inhomogeneousquantum walks on the cycle, Yokohama Mathematical Journal, 62, 39－50（2016）.

３．奈良清仁，森田瑛登，村上久，秋吉政徳，地図画像からの曲がり角密集
地域検出方式，電気学会情報システム研究会，IS17－16，83－86（石垣，2017.3）．
４．望月泰輝，村上久，秋吉政徳，キャラクターの“弱さ”はコミュニケー
ションの継続を促進するか？，電気学会情報システム研究会，IS17－20，
103－106（石垣，2017.3）．
５．星野恵以子，寺田篤史，村上久，秋吉政徳，くだけた表現を含む口語的表現の自動修正方式，情報処理学会第79回全国大会，7Q－02（名古屋，2017.3）．

６．Y. Ide, N. Konno, S. Matsutani and H. Mitsuhashi, New theory of diffusive and６．奈良清仁，森田瑛登，村上久，秋吉政徳，地図画像からの曲がり角密集

coherent nature of optical wave via a quantum walk, Annals of physics, 383, 164－

地 域 検 知 ツ ー ル， 情 報 処 理 学 会 第79回 全 国 大 会，3ZB－04（ 名 古 屋，

A-19
2017.3）．
７．鳥島雅史，秋吉政徳，チャットボットを用いたコミュニケーションの考察，電気学会情報システム研究会，IS17－40，7－9（利尻，2017.8）．
８．秋吉政徳，チャットボットがもたらすコミュニケーション，平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会，OS4－6（高松，2017.9）．
９．村上久，都丸武宜，反射に介入する自発性：シオマネキのパスインテグ
レーション実験，第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部
門講演会論文集，1L2－5（名古屋，2016.12）．
10．H. Murakami, T. Niizato, T. Tomaru, Y. Nishiyama and Y.P. Gunji, Internal noisy
movements contribute to information transfer in collective group: a simulating
study, Proceedings of 22rd International Symposium on Artiﬁcial Life andRobotics, 727－730（Oita, 2017.1）.
11．井手勇介，はじめに，日本物理学会第72回年次大会領域11, 領域1合同シン ポ ジ ウ ム「 量 子 ウ ォ ー ク の 深 化 と そ の 周 辺 」，17aB11－1（ 大 阪，
2017.3）．
12．Yusuke Ide, Spectral analysis for discrete time quantum walks on the path,
Special Session on Quantum Computation and Quantum Information, International

電 子・ 情 報・ シ ス テ ム 部 門 大 会， 講 演 論 文 集，1198－1203（ 高 松，
2017.9）．
30．李俊，瀬古沢照治，リスクオップションを用いた炭素回生システム事業の評価，電気学会

電子・情報・システム部門大会，講演論文集，1412－

1415，（高松，2017.9）．
31．大友萌夢，佐々木太良，藤岡淳，ID ベース暗号における匿名性の考察，
電子情報通信学会技術研究報告，116（380），9－13（広島，2016.12）．
32．岸優樹，佐々木太良，藤岡淳，Mix Columns が Minalpher の安全性に与える影響，電子情報通信学会技術研究報告，116（380），59－62（広島，2016.12）．
33．岸優樹，佐々木太良，藤岡淳，Minalpher における MC が安全性に与える影響―様々な MC 値で比較した場合―，2017年暗号と情報セキュリティ
シンポジウム，2B2－2（那覇，2017.1）．
34．大友萌夢，佐々木太良，藤岡淳，ID ベース暗号における匿名性定義の関係性，2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム，2F2－3（那覇，2017.1）．
35．齋藤恆和，藤岡淳，鈴木幸太郎，非対称ペアリングを用いた多重かつ分

Conference on Computational Modelling and Simulation 2017, Invited Talk S3（1）

散された KGC を満足する ID ベース認証鍵交換，2017年暗号と情報セキュ（Colombo, Sri Lanka, 2017. 5）.

リティシンポジウム，2F2－4（那覇，2017.1）．

13．菅原茉理絵，奥野祥二，内田智史，Proﬁt Sharing を用いた強化学習の高

36．坂井麻守，森田光，Deep Learning の学習曲線を用いた CAPTCHA また速化に関する研究，2016年電子情報通信ソサイエティ大会，A－17－8（北は画像パスワード認証，電子情報通信学会，SCIS2017，ユーザ認証（1），

海道大学，2016.9）．

3B4－3（那覇，2017.1）．

14．仲見川弘大，奥野祥二，内田智史，授業支援システムにおける基幹シス
テムの設計・開発，2016年電子情報通信ソサイエティ大会，B－16－2（北海道大学，2016.9）．
15．谷合大，奥野祥二，内田智史，読者の理解度によって難易度が変化する
電子書籍の提案，2016年電子情報通信ソサイエティ大会，B－16－3（北海道大学，2016.9）．
16．谷合大，奥野祥二，内田智史，難易度が変化する電子書籍記述用のテキストエディタ，2017年日本経営工学会春季大会（K02）（龍谷大学深草キャンパス，2017.5）．
17．鳥居祥二，奥野祥二，他，CALET：初期2年間の観測成果報告，日本物理学会2017年秋季大会（宇都宮，2017.9）．
18．進藤晋，Standard Interference Function に対する SIR Feasibility，電子情報通信学会総合大会，N－1－19（名古屋，2017.3）．

37．A. Takaoka, A vertex ordering characterization of simple－triangle graphs, LA
symposium, 11,（Kyoto, 2017.2）．
38．A. Takaoka, Recognizing Simple－Triangle Graphs by Restricted 2－Chain
Subgraph Cover, IEICE Tech. Rep., COMP2016－51, 116（503）, 5－9,（Nagoya,2017.3）.
39．坂井麻守，森田光，Deep Learning の学習曲線を用いた CAPTCHA，情報処理学会第79回全国大会，機械学習によるセキュリティ，4W－02（名古屋，2017.3）．
40．森田光，情報ハイディングのための確率モデルの変更による攻撃回避，
日本応用数理学会2017年度年会，数理的技法による情報セキュリティ（1），
145－146（東京，2017.9）．
41．Minoru W. Yoshida, On $L＾2$properties of the drift coefﬁcient of operator corresponding to $/Phi＾4_3$ stochastic quantization, International conference:

19．S. Shindoh, Standard interference mappings and SIR feasibility problems, The

Stochastic differential equatins and related ﬁelds, Supported by DFG（Deutsche

10th Anniversary Conference on Nonlinear Analysis and Convex Analysis,

Forschungsgemeinschaft）, SFB 701, held at Bielefeld Univ.（Germany, 2016.10）.

（Hokkaido, 2017.7）.

42．Minoru W. Yoshida, On conditional distributions of random variables on $20．進藤晋，非負象限上で定義される単調劣同次写像に関連する最適化問題，｛¥Phi｝＾4_3$ Euclidean ﬁeld on $R＾3$, Japanese－German Open Conference on

京都大学数理解析研究所研究集会「数理最適化の発展：モデル化とアルゴ

Stochastic Analysis 2017, Supported by DFG（Deutsche

リズム」，（京都，2017.8）．
21．I. Kuwano, A characterization of N－person non－cooperative multiobjective

Forschungsgemeinschaft）, held at Technische Universitat Kaiserslauten（Germany, 2017.9）.

games, The 10th Anniversary Conference on Nonlinear Analysis and Convex
Analysis,（Hokkaido, 2017.7）.
22．ウェルフェアジャスティン飛鳥，山口幸，杉本剛，ニュートン力学誕生
そしてヤコブ・へルマンの逆問題解析，第82回形の科学シンポジウム講演
予稿集，5－6（筑波，2016.10）．
23．杉本剛，大航海時代の地図に見る地理情報の展開，かたちシューレ2016
予稿集，1－2（東京，2016.12）．
24．杉本剛，ニュートンに見失われにしケプラー順問題の普遍定数，日本科学史学会第64回年会・総会研究発表講演要旨集，60（松山，2017.6）．
25．杉本剛，サンチアゴ号の遭難：1585年8月19日，第83回形の科学シンポ
ジウム講演予稿集，37－38（金沢，2017.6）．
26．杉本剛，水面直下での繊毛推進について，日本流体力学会年会2017講演

学術誌
１．今井崇雅，高速光無線ネットワークによるリアルタイム超高精細映像伝送，神奈川大学工学部報告，55，5－7（2017）．
２．中村久美，内田智史，奥野祥二，初等音楽教育におけるリコーダー演奏
練習支援システムの開発，日本 e－Learning 学会誌 17，47－61（2017）．
３．進藤晋，Fundamentals and Principles of Artifacts Science：3M&I－Body
System（書評），オペレーションズ・リサーチ（日本 OR 学会）
，62
（3）
，
185，
（2017，3）．
４．藤岡淳，「国際標準 ISO/IEC11770－3」に採録認証鍵交換 FSU 方式，神奈川大学工学部報告，55，23－24（2017）．

論文集，001.pdf，1－2（東京，2017.8）．
27．河原崎俊之祐，瀬古沢照治，未探索冒険型 Q－learning の提案，電気学会
情報システム研究会資料，IS－17－7，29－34（石垣島，2017.3）．
28．李俊，瀬古沢照治，リスク分析を用いた炭素回生システム事業の評価，
平成29年電気学会全国大会，講演論文集，3，112－113（富山，2017.3）．
29．河原崎俊之祐，瀬古沢照治，未探索開拓型 Q－learning の提案，電気学会

著書
１．秋吉政徳，クラウド環境と IoT がもたらす教育サービス基盤（小坂満隆
編，第3世代のサービスイノベーション中の7.1節），社会評論社（2017.3）．
２．今井崇雅，マルチメディア，近代科学社（2017）．

A-20
３．井手勇介，竹内幸雄，不動点の話題コンタクトプロセスの最近の話題，

cated to cost estimation in competitive bidding, Automation in Construction（inPress）.

慶應義塾大学（2017）．
４．S. Albeverio, M. Roeckner, Minoru W. Yoshida, Let us use White Noise, Chapter
2, Quantum Field Theory, World Sci. Publication（2017）.

２．草野有希，横山真弘，劉功義，田村智幸，石井信明，岡田公治，横山真一郎，経験データを活用したプロジェクト成否逐次予測法の提案，プロ
ジェクトマネジメント学会誌，19（3），29－34（2017）．
３．谷崎隆士，片桐英樹，干渉する搬送設備を有するジョブショップ工程ス

調査報告書

ケジューリング問題に対する GA 法を用いた解法，日本経営システム学会

１．村上久，内部ゆらぎによって促進される群れの情報伝達に関する研究，科学研究費助成事業研究成果報告書，研究活動スタート支援，課題番号
15H06671（2017）．

誌，33
（3）
，235－240（2017）．
４．H. Wu and H. Katagiri, A mathematical programming model for optimal correction of jig position in PCB inspections and its nature－inspired solution algorithms,

２．井手勇介，領域11，領域1「量子ウォークの深化とその周辺」，日本物理学会誌，72（7），525（2017）．

Scientiae Mathematicae Japonicae, e－2016（29）（2016）.
５．H. Katagiri, K. Kato and T. Uno, Possibilistic Stackelberg solutions to bilevel linear programming problems with fuzzy parameters, Journal of Intelligent and Fuzzy
Systems, 32（6）, 4485－4501（2017）.

講演・展示会６．T. Hasuike and H. Katagiri, An objective formulation of membership function

１．今井崇雅，情報ネットワークの現状と活用領域の拡大について，神奈川
県教育委員会ネットワークに係る県立学校担当者研修会，神奈川県教育委

based on fuzzy entropy and pairwise comparison, Journal of Intelligent and Fuzzy
Systems, 32（6）, 4443－4452（2017）.
７．Y. Kakiuchi, K. Kato and H. Katagiri, Modeling and solving open shop coopera-

員会（横浜，2017.8）．
２．井手勇介，連続時間量子ウォークと量子探索，ワークショップ「ドレスト光子・光合成・量子ウォーク」（横浜，2017.7）．
３．井手勇介，path 上の離散時間量子ウォークの固有解析，IMI 短期共同研
究「レーザー同位体分離の実用化における量子ウォークの数理」（福岡，2017.7）．

tive task scheduling problems based on satisfiability modulo, Scientiae
Mathematicae Japonicae, e－2017（30）（2017）.
８．滝聖子，角田陵輔，髙野倉雅人，山田哲男，乳児を持つ母親のライフロ
グと作業の計測・分析法，日本経営工学会論文誌，68（1），47－55（2017）．
９．M. Takanokura, T. Tanaka, I. Watanabe, M. Kakehi, H. Nojiri, H. Murata, H.

４．井手勇介，連続時間量子ウォークとグラフ構造，オペレーションズ・リ

Utsuki, A. Uchida and M. Nakamura, Posture－based ergonomic risk assessment for

サーチ学会 研究部会「確率モデルとその 応 用」第22回 研究 会（東 京，physical workload improvement: case study for an assembly line, Journal of Japan2017.8）．

Industrial Management Association, 67（4E）, 338－347（2017）５．井手勇介，グラフの modular partition と量子ウォークの解析，平成29年度「グラフゼータと量子ウォークの諸相」（2017.9）．
６．西澤弘毅，Multi－valued multirelations，第15回論理と計算セミナー（鹿10．髙野倉雅人，三田博也，峯垣淳平，戸塚健一，ロボット技術搭載歩行車
による歩行アシスト効果，日本経営工学会論文誌，67（3），261－271（2016）．
11．菅間敦，大西明宏，髙野倉雅人，ロールボックスパレット（RBP）の初動加速度による回転操作性の評価－ハンドル幅と作業経験の有無による比

児島，2017.2）．

較－，日本経営工学会論文誌，67（3），225－231（2016）．
12．K. Sato and K. Sawaki, Continuous－time dynamic pricing for stabilizing stochas-

助成金

tic demand, Journal of the Operations Research Society of Japan, 60（2）, 178－191

１．秋吉政徳（代表），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，平成29年度科学研究費助成事業挑戦的研究（挑戦），課題（2017）．
13．平井裕久，片岡洋人，工程別計算における FIFO の計算構造と仕掛品評
価への影響，原価計算研究，41（1），90－102（2017）．

番号17K19845．
２．井手勇介（代表），有限グラフ上の感染過程の有限時刻分布の解明，平
成29年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号16K17652．

14．廣瀬喜貴，平井裕久，新井康平，MD&A 情報の可読性が将来業績に及ぼす影響：テキストマイニングによる分析，日本経営分析学会，経営分析
研究，33，87－101（2017.3）．
15．Sho Matsuura, Haruki Matsuura, and Akiko Asada, Designing insert buffers for

受託研究

mixed－model assembly lines, Asian Journal of Management Science and１．秋吉政徳，特許調査業務における AI 応用検討，株式会社エムテック．

Applications 3（1）, pp.75－95, Inderscience（2017－03）
16．M. Matsumoto, Multi－part mirror for focusing diffuse light, MechanicalEngineering Journal, 4（3）, 1－13（2017）.

海外出張

17．松本光広，減色混合およびグラデーション色を用いた可変カラーフィル

１．村上久，Behaviour2017，Estoril，Portugal（2017.7－8）．

タの基礎的検討，光学，45（10），392－400（2016）．

２．井手勇介，蘇州大学 Xin－Ping Xu 氏との研究打合せ・セミナーでの講演（招聘），蘇州市，中国（2016.11）．
３．井手勇介，淡江大学 Choon－Lin Ho 氏との研究打合せ（招聘），新北市，研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
１．N. Ishii, Y. Takano and M. Muraki, Resource ﬂow based order selection method

台湾（2017.3）．
４．瀬古沢照治，The ﬁfth Asian Conference on Information System，Krabi,
Thailand（2016.10）．

in project cost estimation process, Proc. of the 7th International Conference on
Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications, 155－162

５．藤岡淳，Mycrypt 2016，Kuala Lumpur，Malaysia（2016.11－12）．

（Madrid, 2017. 7）.
２．T. Hasuike, H. Katagiri and H. Tsuda, Objective measurement for satisfaction

経営工学科
研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．Y. Takano, N. Ishii and M. Muraki, Determining bid markup and resources allo-values to sightseeing spots and route recommendation system, Proceedings of 2016
IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics（SMC2016）,269－2704, 2016.
３．H. Katagiri, Fuzzy Random Linear Optimization under Possibilistic Downside
Risk Measures: Minimization of Possibilistic Low Partial Moment, Proceedings ofthe International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2017

A-21
（IMECS2017）, 2, 927－932（2017）.

14．蓮池隆，片桐英樹，津田博史，観光プランからの逸脱行動を考慮した個

４．T. Tanizaki, H. Katagiri, M. Aoe and H. Miyai, Scheduling method for production
process with crane interference using GA with diversification generator,
Proceedings of International Symposium on Scheduling 2017, 69－71（Nagoya,

人適応型観光地魅力度推定，平成29年電気学会電子・情報・システム部門
大会，390－393（高松，2017.9）．
15．R. Fujie, Opinion dynamics on complex networks with inference of state of others, Interdisciplinary Applications of Nonlinear Science, P1（Kagoshima, 2016.

2017）.
５．K. Sato, K. Nakashima and C. Moriki, Optimal pricing for event tickets in amatching system, Proc. The 17th Asia Paciﬁc Industrial Engineering andManagement Systems Conference（Taipei, 2016.12）

11）.
16．藤江遼，他者の観測が不完全な状況下での合意形成ダイナミクス，中部大学国際 GIS センター「問題複合体を対象とするデジタルアース共同利

６．H. Kataoka, H. Hirai, The Process Costing in The FIFO Perspective, Proc. Asian－Paciﬁc Conference on International Accounting Issues（Hawaii, 2016. 11）.
７．Donghao Zhang, Haruki Matsuura, and Akiko Asada, Effect of splitting a mixed－
model line on shortening the line length under open－ and closed－boundary working
area settings AIP Conference Proceedings 1829, Issue 1, 10.1063/1.4979767

用・共同研究拠点」成果報告会（春日井，2017.3）．
17．R. Fujie, Opinion dynamics on networks with inference of unobservable states ofothers, American Physical Society（APS）March Meeting 2017, M1.00384（NewOrleans, Louisiana, 2017. 3）.
18．藤江遼，他者意見の推測を考慮したネットワーク上の合意形成，日本物理学会第72回年次大会，17pC23－3（豊中，2017.3）．

（2017－04）
８．Sho Matsuura, Haruki Matsuura, and Akiko Asada, Making a mixed－model line

19．藤江遼，合意形成のキーパーソンは誰か－他者の状態推測の影響－，平more efﬁcient and ﬂexible by introducing a bypass line, AIP Conference

成28年 度 統 数 研 共 同 研 究 集 会「 社 会 物 理 学 の 新 展 開 」，04（ 立 川，
2017.3）．

Proceedings 1829, issue 1, 10.1063/1.4979768（2017－04）

20．市東大樹，滝聖子，川上勝，髙野倉雅人，山田哲男，介護職従事者の職
業性ストレスに関する考察，産業保健人間工学会第22回大会抄録集，59－

口頭発表

60（北海道千歳市，2017.9）．

１．石井信明，高野祐一，村木正昭，サービス業務のスケジューリング，情報システム学会

第12回 全 国 大 会・ 研 究 発 表 大 会（ 富 山 国 際 会 議 場，

Improvement of operation process for healthcare workers with wearable sensors at
an elderly day care facility in Japan, 21st Conference of the International Federation

2016.11）．
２．石井信明，情報の価値によるサプライチェーンの分析と設計，第7回横的資源配分，日本オペレーションズ・リサーチ学会

of Operational Research Societies, 171（Quebec City, Canada, 2017.7）.
22．K. Karube, T. Yamada, M. Kakehi and M. Takanokura, Analysis of facility layout

幹連合コンファレンス（慶應義塾大学，2016.11）．
３．石井信明，高野祐一，村木正昭，個別受注企業における見積工程への動春季研究発表会（沖縄県市町村自治会館，2017.3）．
４．石井信明，高野祐一，村木正昭，資源流量に基づく見積り案件の選択手法，日本経営工学会

21．M. Takanokura, Y. Shimosako, K. Karube, M. Kakehi and T. Yamada,

2017年春期大会（龍谷大学，2017.5）．

in elderly day care facility, 3rd International Conference on Health Care Systems
Engineering, 10（Florence, Italy, 2017.5）.
23．髙野倉雅人，山田哲男，筧宗徳，滝聖子，川上勝，高齢者施設における介護業務の可視化と改善に関する研究，日本経営工学会2016年秋季大会，
232－233（東京，2016.10）．

５．M. Matusi and N. Ishii, Artifacts Formulation & Realization: Matsui’s Matrix

24．C. Zheng, K. Sato and K. Nakashima, Optimal production and procurement poli-

Method, Riccati Equation and Enterprise Robot, The 24th International Conferencecies of closed－loop supply chain under uncertainties, International Conference on

on Production Research, ID_49（Poznan, 2017.7）.

Industry 4.0 and Production Economics.（Chengdu, China, 2017.8）

６．谷崎隆士，片桐英樹，青江正寛，宮井浩行，久保田大輝，干渉する搬送25．K. Sato, Dynamic pricing for perishable assets with price lock－in options,

設備を有するスケジューリング問題への GA 法の適用，スケジューリン

International Federation of Operational Research Societies.（Quebec City, Canada,

グ・シンポジウム2016講演論文集，109－112（大阪，2016.9）．
７．谷崎隆士，片桐英樹，干渉する搬送設備を有するスケジューリング問題

2017.7）.
26．K. Sato, K. Nakashima and C. Moriki. Optimal pricing for event tickets in aの解法に対する GA 法の適用，2016年日本オペレーションズ・リサーチ学

matching system, The 17th Asia Paciﬁc Industrial Engineering and Management

会秋季研究発表会アブストラクト集，22－23（山形，2016.9）．

Systems Conference.（Taipei, Taiwan, 2016.12）

８．谷崎隆士，片桐英樹，青江正寛，宮井浩行，久保田大輝，干渉するクレー27．K. Sato and K. Nakashima, Joint control of inventory and policy switchingンを有するプロセスにおけるスケジューリング問題への GA 法の適用，第against a demand ramp－up, 18th Asia Paciﬁc Management Conference,（Sendai,

59回自動制御連合講演会論文集，347－349（北九州，2016.11）．

Japan, 2016.11）

９．谷崎隆士，片桐英樹，干渉する搬送設備を有するスケジューリング問題

28．K. Sato and K. Nakashima, A ﬁnite horizon dynamic inventory model for supplyの解法に対する多様化生成機構の適用，日本オペレーションズ・リサーチ

chain under forecast errors, The 4th International Workshop on Production and学会2017年春季研究発表会アブストラクト集，81－82（那覇，2017.3）．
10．蓮池隆，片桐英樹，津田博史，観光満足度最大化を実現する観光地ポー

Logistics,（Okinawa, Japan, 2016.10）
29．佐藤公俊，購買延期オプションを考慮した動的価格モデル，日本オペ

トフォリオマネジメント，日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年春

レーションズ・リサーチ学会2017春季研究発表会，アブストラクト集，

季研究発表会アブストラクト集，285－286（那覇，2017.3）．

160－161，（関西大学，2017.9）

11．宇野剛史，片桐英樹，加藤浩介，地域住民の動線および交通量の確率的不確実性を考慮した商業施設の立地最適化，日本オペレーションズ・リ
サーチ学会2017年春季研究発表会アブストラクト集，131－132（那覇，2017.3）．

30．内山敬寛，佐藤公俊，中島健一 ,「からくり改善」における発想力の向上，
日本経営工学会2017年春季大会，102－103，（龍谷大学，2017.5）
31．佐藤公俊，中島健一，森木千聖，マッチングサービスによるチケット転売対策の評価モデル，日本オペレーションズ・リサーチ学会2017春季研究12．木髙大海，澤圭祐，加藤浩介，片桐英樹，羽森寛，複数カメラを用いた発表会，アブストラクト集，297－298，（沖縄県市町村自治会館，2017，3）．

プリント基板配線の電気検査経路最適化問題に対する一般化2－opt 法に基32．佐藤公俊，中島健一，森木千聖，サービス産業における需給調整システ

づく解法の改良，2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter Young Researchers’

ムを考慮した収益最大化モデル，JIMA 生産・物流部門第5回産学交流ワー

Workshop Proceedings，10－11（広島，2017.7）．

クショップ，（TRI 臨床研究情報センター，2017.3）．

13．山松哲也，竹之内智也，加藤浩介，片桐英樹，羽森寛，プリント基板配33．佐藤公俊，竹澤直哉，供給ネットワークの柔軟性と在庫管理モデル，日線の電気検査順序最適化問題に対する k－opt 法に基づく近似解法の性能改

本 リ ア ル オ プ シ ョ ン 学 会 研 究 発 表 大 会（JAROS2016），（ 中 央 大 学，

善，2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter Young Researchers’Workshop

2016.11）．

Proceedings，24－25（広島，2017.7）．

34．岩田悦之，平井裕久，第三者割当増資における制限付新株予約権の価値

A-22
評価

～事例からみる問題点，日本管理会計学会2017年度第2回フォーラ

３．佐藤公俊，JAROS 創立十周年記念大会ルポ，リアルオプションと戦略，
Vo1.9，No.1，pp.62－65，（2017年3月）．

ム，3（大阪，2017.7）．
35．H. Kataoka, H. Hirai, The Process Costing in The FIFO Perspective，Asian－Paciﬁc Conference on International Accounting Issues（Hawaii, 2016.11）.

４．佐藤公俊，中島健一，堀口正之，講演会報告「アジア地域におけるサプ
ライチェーンについて」，神奈川大学アジア研究センター

36．Donghao Zhang, Haruki Matsuura and Akiko Asada,“Effect of splitting amixed－model line on shortening the line length under open－ and closed－boundary

ニュースレ

ター，6,112－116，（2016）．
５．佐藤公俊，調査報告「婦人靴におけるサプライチェーンリスクを調査しworking area settings”平成28年12月“AMIME2016 4th International Conferenceて」，神奈川大学アジア研究センター，ニュースレター，7，2－3，（2017）．

on Advanced Manufacturing Technology and Materials Engineering（中国広州６．佐藤公俊，高速鉄道と航空の提携効果に関する分析，オペレーション市）”

ズ・リサーチ学会，機関紙，62，9，586－592，（2017）．

37．Sho Matsuura1,Haruki Matsuura1,and Akiko Asada,“Making a mixed－model
line more efﬁcient and ﬂexible by introducing a bypass line”平成28年12月“AMIME2016 4th International Conference on Advanced Manufacturing
Technology and Materials Engineering（中国広州市）”

７．松本光広，無作為な方向から入射する光を集光する複合鏡の製作，日立
財団倉田奨励金研究報告，46，82－83（2016）．
８．松本光広，分光情報の三次元地図から消化器系の病変を発見する分光センサの開発，島津科学技術振興財団研究成果報告書，31－35（2017）．
９．松本光広，分光情報の三次元地図から消化器系の病変を発見する分光センサの開発，電気通信普及財団研究調査報告書，31，1－6（2017）．

学術誌

10．松本光広，無作為な方向から入射する光を集光する複合鏡の製作，矢崎

１． 石 井 信 明，What と How を 埋 め る プ ロ ジ ェ ク ト の「 中 間 工 程 」TheInternational Society of Logistics 国際ロジスティクス学会「SOLE」日本支部

開発，栢森情報科学振興財団 K 通信，41，22－23（2017）．

報告，ロジスティクス・ビジネス，16（9），76－79（2016.12）．
２．石井信明，サービス業務の動的スケジューリング問題，神奈川大学
学研究所

科学技術振興記念財団研究成果報告，2－5（2017）．
11．松本光広，液面から液体内部の環境をセンシングするカメラシステムの工

所報，39，9－14（2016.12）．

12．松本光広，非接触による光信号および電力伝送を用いた高速無限回転コ
ネクタの開発，NSK メカトロニクス技術高度化財団研究助成・教育助成

３．髙野倉雅人，経営工学・人間工学の視点にもとづく子育てと高齢者介護

成果報告書，27，1（2017）．

の活動分析と改善に向けた取り組み，地域ケアリング，19（2），68－73（2017）．
４．松浦春樹，堀野定雄，松田洋，後藤航太，酒井聖紘，高橋綱喜，金澤優太，浮穴浩二，“ドラレコ・テクノサークル活動報告

ウェアラブルカメ

ラが記録した日常交通における自転車行動と道路環境”平成28年12月”神奈川大学工学研究所報第39号（39），164－166頁
５．松浦春樹，堀野定雄，石川博敏，龍重法，石倉理有，北島創，“高安心
超安全交通研究所活動報告ドライブレコーダーと自動運転（高度運転支，
援平成28年12月 ,”神奈川大学工学研究所所報第39号（39），132－138頁
６．松本光広，自転車の車輪に生じる振れを修正するための作業支援装置の開発，神奈川大学工学研究所所報，39，22－29（2016）．
７．片桐英樹，一般化集荷配送巡回セールスマン問題とその応用，神奈川大学工学研究所所報，39，15－21（2016）．

１．藤江遼，ネットワーク上の合意形成に対する他者推測の影響，第112回
福工大土曜談話会（福岡，2017.2）．
２．髙野倉雅人，荻谷光晴，少子高齢化時代の「ひと」に配慮したモノづく
り・コトづくり，テクニカルショウヨコハマ2017（横浜，2017.2）．
３．松本光広，ヘッドホンで音楽を聴く人に音を消して危険を知らせるシス
テム，ハードウエアコンテスト GUGEN2016（東京，2016.12）．
４．松本光広，ヘッドホンで音楽を聴く人に周囲の危険を知らせるシステム，
テクニカルショウヨコハマ2017（神奈川，2017.2）．
５．松本光広，空間を感じる超人化スーツの実現，平成28年度異能 vation ス
プリングスクール （東京，2017.3）
．

著書

助成金

１．村木正昭（監修），石井信明，原田博幸，峯尾啓司，吉田透，吉竹弘行，
布施憲夫，増井伸博（編修），工業管理技術

講演・展示会

新訂版，実教出版（2016）．

２．T. Tanizaki and H. Katagiri, Genetic Algorithms with Simulation for a Job Shop

１．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29年 度 科 学 研 究 費 補 助 金， 基 盤 研 究
（C）
，課題番号
16K01252．

Scheduling Problem with Crane Conveyance, Advances in Production

２．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Management Systems. The Path to Intelligent, Collaborative and Sustainable

実証研究課題，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究（B），課題番号

Manufacturing, IFIP Advances in Information and Communication Technology,
513, Springer, 483－491（2017）.
３．M. S. Hossain, M. Takanokura and K. Nakashima（coauthors）, W. Powell, A.
Rizzo, P. M. Sharkey and J. Merrick（eds.）, Rehabilitation － Innovations andChallenges in the Use of Virtual Reality Technologies, Chap. 10, Nova Science
Publishers（2017）.
４．水口剛，平井裕久，後藤晃範，企業と会計の道しるべ，中央経済社（2017）．

26283019．
３．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，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号17K01276．
４．藤江遼（研究代表者），平成29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29－共研－5009．
５．髙野倉雅人（代表），荻谷光晴（分担），ヘルスケア・デリバリーシステ
ムの構築とマネジメント，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究（B），
課題番号26282091．

調査報告書
１．窪谷浩人（代表），戸田幹人，足立聡（分担），力学的に形成された量子絡み合いの統計的普遍性の広がりとその応用，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（C），課題番号26400421．
２．藤江遼，他者の観測が不完全な状況下での合意形成ダイナミクス，中部大学国際 GIS センター問題複合体を対象とするデジタルアース共同利用・共同研究拠点2016年度成果報告書，課題番号 IDEAS201633

６．髙野倉雅人（代表），ビッグデータ活用によるワークライフバランス支援サービスシステムの創成，平成29年度科学研究費補助金，挑戦的萌芽研
究，課題番号16K12829．
７．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，日本学術振興会科学研究費補助金，若手研究（B），課題
番号17K12985，（2017－2019年度）．
８．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，日本学術振興会科学研究費補助金，基盤研究
（B）
，課題

A-23
番号17H02042，（2017－2020年度），（研究代表者：中央大学・鳥海重喜）．
９．佐藤公俊（分担），供給リスク低減のための数理モデル化手法による新

structural reliability, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, DOI:10.1061/（ASCE）, EM.1943－7889. 0001199, 06016010（2016）.

規契約理論の開発，日本学術振興会科学研究費補助金，基盤研究（C），課

５．大内京太郎，山崎翔，緑川光正，岩田衛，岡崎太一郎，麻里哲広，座屈

題番号15K01194，（2015－2017年度），（研究代表者：秋田県立大学・嶋崎

拘束ブレースの破壊モード・圧縮耐力上昇・エネルギー消費性能，日本建築学会構造工学論文集，63B，543－552（2017.3）．

真仁）．
10．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．
11．平井裕久（分担），予算管理論の再構築：グローバル経営におけるダイ６．菊池剛和，小谷野一尚，坂田弘安，岩田衛，鉄骨枠付き座屈拘束ブレースを用いたアンカーレス構法の研究，日本建築学会技術報告集，54,507－
511（2017.6）．

ナミックな環境適応を切り口に，平成29年度科学研究費補助金，挑戦的萌７．小谷野一尚，中込忠男，緑川光正，岩田衛，鋼モルタル板を用いた座屈芽研究，課題番号16K13404，（2016－2019年度），（研究代表者：立命館大学・

拘束ブレースの疲労性能の研究，日本建築学会構造系論文集，736，921－
928（2017.6）．

淺田孝幸）．
12．松本光広（代表），Multi－part mirror for focusing diffuse light，中部電気利用基礎研究振興財団平成29年度出版助成．

８．丹羽亮太，井上隆，前真之，岩本靜男，佐藤誠，森勇樹，節湯型シャワー
ヘッドの物理特性と使用感に関する研究第2報使用感と物理量の関係と実入浴時における湯消費削減効果の検討，日本建築学会環境系論文集，81（729），987－995（2016）．

受託研究９．姜明采，内田青蔵，須崎文代，震災記念堂（1930年竣工）の建設経緯に

１．髙野倉雅人，電動歩行車が使用者に与える身体的効果についての研究，

ついて，日本建築学会計画系論文集，82（734），1029－1038（2017）．
10．渕上貴由樹，内田青蔵，居間の変化と客間・寝室の配置からみた二階建

幸和製作所．

て 住 宅 の 理 念 形 成， 日 本 建 築 学 会 計 画 系 論 文 集，82（735）
，1255－1264（2017）．

海外出張

11．犬伏徹志，宮本裕司，荏本孝久，山下忠道，擁壁が弾塑性特性を有する

１．石井信明，The 7th International Conference on Simulation and Modeling
Methodologies, Technologies and Applications, Madrid, Spain（2017.7）.
２．片桐英樹，The 2017 IAENG International Conference on Operations Research,
Hong Kong（2017.3）.

場合の簡易評価法への適用－免震建物の擁壁衝突時における擁壁部水平抵抗の簡易評価に関する研究その2－，日本建築学会構造系論文集，81（730），
1993－2003（2016.12）．
12．齊藤隆典，井上圭一，位相限定相関法を用いた構造模型振動実験の光学

３．AMIME2016 4th International Conference on Advanced Manufacturing
Technology and Materials Engineering, 中国広州市（2016.12）.

的動変位計測に関する基礎検討，構造工学論文集，63B，335－341（2017.3）．
13．白井佑樹，島崎和司，金本清臣，戸澤正美，部材中央に重ね継手を有するハーフプレキャストコンクリート梁の曲げせん断実験，コンクリート工
学年次論文報告集，39（2065），385－390（2017.6）．

褒賞

14．毎田悠承，木下澄香，坂田弘安，島崎和司，和泉信之，佐伯英一郎，突１．H. Katagiri, Fuzzy Random Linear Optimization under Possibilistic Downside

起付き鋳鉄製プレートとコンクリートの圧着接合面におけるせん断耐力のRisk Measures: Minimization of Possibilistic Low Partial Moment, Best Paper

評価－突起付き鋳鉄製プレート圧着接合法を用いたコンクリート系構造物

Award of The 2017 IAENG International Conference on Operations Research,

へのダンパー適用に関する研究その1－，日本建築学会構造系論文集，82

International Association of Engineers（IAENG）（2017.5）.

（739），1425－1435（2017.9）．

２．松本光広，ヘッドホンで音楽を聴く人に音を消して危険を知らせるシス
テム，おしいね賞，GUGEN 実行委員会（2016.12）．

15．須崎文代，大正期から昭和初期における共同炊事場の展開と建築的特
徴：栄養学に基づく佐伯矩の取り組みに着目して，生活文化史，71，3－35（2017.3）．
16．安野彰，大井隆弘，須崎文代，田中和幸，水野僚子，大正・昭和期の都

その他

市上中流住宅における水まわり空間の変容過程，住総研研究論文集，43，

１．松本光広，料理中にエプロン通じてスマホ遠隔操作ものづくりの登竜門「GUGEN 2016」の傑作，エキサイトニュース（2016.12）．
２．松本光広，Do you know 異能？，東京メトロポリタンテレビジョン

137－148（2017.3）．
17．張海仲，齊藤隆典，趙衍剛，成層地盤の一次卓越周期における地震動増
幅率の評価法，構造工学論文集，63B，343－349（2017.3）．
18．張海仲，齊藤隆典，趙衍剛，一次卓越周期における地震動増幅率の簡便（2017.4）．

評価法，日本建築学会構造系論文集，82（734），597－604（2017.4）．

建築学科

19．安田洋介，廣瀬俊平，関根秀久，藪下満，共鳴器仕様の違いが重量床衝
撃音遮断性能に及ぼす影響に関する実験的検討
する高性能乾式遮音二重床の開発

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．W. Cho, S.Iwamoto and S.Kato, Condensation Risk Due to Variations in
Airtightness and Thermal Insulation of an Ofﬁce Building, Energies, 9（11）, 875（2016）.
２．Z. P. Zeng, F. S. Liu, P. Lou, Y. G. Zhao and L. M. Peng, Formulation of three－dimensional equations of motion for train－slab track－bridge interaction system andits application to random vibration analysis, Applied Mathematical Model, 40（11－12）5891－5829（2016）.
３．Z. H. Lu, Y. B. Ou, Y. G. Zhao and C. Q. Li, Investigation of corrosion of steel
stirrups in reinforced concrete structures, Construction and Building Materials, 127,
293－305（2016）.
４．Z. H. Lu, D. Z. Hu and Y. G. Zhao, Second－order fourth－moment method for―Helmholtz 共鳴器を有

その2―，日本建築学会環境系論文集，

81
（729）
，919－929（2016）．

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
１．S. Iwamoto and K. Sakaue, Study on Numerical Prediction of Supply Water
Temperature in the Building,Proceedings of the 2nd World Congress on Civil,
Structural, and Environmental Engineering（Barcelona, 2017.4）.
２．S. Iwamoto, A. Dempoya and K. Sakaue, The prediction method of supply watertemperature for energy simulation of hot water supply system, the Proceedings of
CIB－W062 Symposium（Haarlem, 2017.8）.
３．内田青蔵，横浜にみる歴史的建造物の保存手法について，International
Conference on Urban Cultural Heritage Research and Protection fromInterdisciplinary Perspectives, 上海社会科学院歴史研究所，47－57,（2017.7）．

A-24
４．T. Inubushi, Y. Miyamoto, T. Yamashita, T. Enomoto, Analytical Study on Simple
Modeling for Lateral Resistance of Retaining Wall in Collision with a Base－isolated Structure, 16th World Conference on Earthquake, 16WCEE 2017, 9－13
（Santiago Chile, 2017.1）.
５．T. Enomoto, T. Inubushi, T. Kuriyama, M. Navarro: Analytical Study On

13．曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，さざなみ園，愛媛新聞，
10，愛媛新聞社（2017.5.29）．
14．曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，赤松防災拠点，徳島新聞，
徳島新聞社（2017.7.28）．
15．中井邦夫，鈴木成也，三浦みづき，記録者の墓，多磨霊園

Damping Effect Of Building Considering Dynamical Interaction Between Soil And

16．吉岡寛之，原浩人，松野由夏，北方のクリニック

Building, 16th World Conference on Earthquake, 16WCEE 2017, 9－13（Santiago

17．吉岡寛之，FC 今治新事務所改修

Chile, 2017.1）.
６．T. Saito and Y. G. Zhao, OPTICAL FULL－FIELD DISPLACEMENTMEASUREMENT METHOD BASED ON PHASE－ONLY CORRELATION, 16th
World Conference on Earthquake Engineering（16th WCEE）, Paper No.1305（Santiago, Chile, 2017.1）.
７．H. Z. Zhang, T. Saito and Y. G. Zhao:RESPONSE SPECTRUM METHOD FOR
SURFACE STRATA SITE AMPLIFICATION, 16th World Conference on
Earthquake Engineering（16th WCEE）, Paper No.1430（Santiago, Chile, 2017.1）.
８．K. Shimazaki, Y. Shirai and N. Yaginuma, Shear performance of precast pre－stressed concrete beams using unbonded tendons, Proceedings of 42nd Conference
on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES, 393－402（2017.8）.
９．Y. Shirai, K. Shimazaki and H. Sakata, Application of beam－on－elastic－foundation theory to single－anchor bolts under monotonic shear force, Proceedings of
42nd Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES, 403－410（2017.8）.
10．Z. H. Lu, Y. B. Ou, Y. G. Zhao and C. Q. Li, A study on the chloride－induced corrosion conﬁguration of reinforcing steel in RC structures, Proceedings of the 14th
International Symposium on Structural Engineering （ISSE－14）, 1670－1676（Beijing, China, 2016.10）.
11．Z. H. Lu, X. D. Yang and Y. G. Zhao: Flexural rigidity of corrosion－affected RC

口頭発表
１．石田敏明，田野耕平，シェアフラット馬場川―リノベーションによる街
中居住促進のための仕組みづくり，日本建築学会中国大会建築デザイン発
表会，82－83（広島，2017.9）．
２．中村尚弘，鹿嶋俊英，東城峻樹，犬伏徹志，鈴木琢也，近年の知見に基づく建築物の減衰と固有周期に関する検討

その1S 造建物の1次，2次の固有周期と減衰定数，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），507－
508（広島，2017.8）．
３．清水英，山下忠道，犬伏徹志，佐藤大樹，高山峰夫，免震建物の耐震性
能評価指標の提案に関する基礎的検討

その3異なる免震層の性能による地震動再現期間の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），807－808（広島，2017.8）．
４．山下忠道，清水英，犬伏徹志，佐藤大樹，高山峰夫，免震建物の耐震性
能評価指標の提案に関する基礎的検討

その4上部構造と免震層に対する地震動再現期間の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），809－810（広島，2017.8）．
５．土橋健治，竹内貞光，神田亮，森隆浩，山下忠道，佐藤大樹，犬伏徹志，
扇谷匠己，超高層免震建築物に用いた高減衰ゴム系積層ゴムの地震及び風beam in marine environment, Proceedings of the 5th International Symposium on

応答時における累積吸収エネルギー評価

Life－Cycle Civil Engineering（IALCCE 2016）（Delft, The Netherlands, 2016.

果， 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集（ 構 造 Ⅱ ），1011－1012（ 広 島，

10）.
12．Y. Yasuda, T. Masumoto and T. Sakuma, Fast calculation of far－ﬁeld sound direc-

その1解析諸元及び応答解析結2017.8）．
６．竹内貞光，土橋健治，神田亮，森隆浩，山下忠道，佐藤大樹，犬伏徹志，

tivity based on HF－FMBEM, Proc. Inter－Noise 2017, 381－388（Hong Kong, 2017.

扇谷匠己，超高層免震建築物に用いた高減衰ゴム系積層ゴムの地震及び風8）.

応答時における累積吸収エネルギー評価

その2累積吸収エネルギーに関する評価，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），1013－1014（広島，

建築作品

2017.8）．
７．成井涼平，小谷野一尚，中込忠男，緑川光正，岩田衛，鋼モルタル板を

１． 石 田 敏 明， 田 野 耕 平， シ ェ ア フ ラ ッ ト 馬 場 川，TOTO 通 信，34－39

用いた座屈拘束ブレースの疲労性能の研究（2017.10）．

本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1165（広島，2017.8）．

２．石田敏明，田野耕平，シェアフラット馬場川，シェアハウス図鑑，35－
42，彰国社（2017.12）．
３．石田敏明，福山・高美台の家．
４．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，伊吹
島「イリコ庵」，香川県広報誌「THE かがわ」，4，香川県（2016.10）．
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，
mAAch ecute 神田万世橋，建築画報，146－149，建築画報社（2016.11）．
６．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，
mAAch ecute 神田万世橋，建築案内＠東京，104－105，日経アーキテクチュ
ア（2016.11）．
７．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，伊那東小学校（図書館），日本の美しい小学校，111，エクスナレッジ（2016.12）．
８．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，紫波
オガール，新建築，142－155，新建築社（2017.5）．
９．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，神宮前の家，JAPAN－NESS，Centre Pompidou－Mets（2017.9）．
10．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，LIK
軽井沢山荘，新建築住宅特集，78－85，新建築社（2017.9）．
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，渋谷
LOFT，商店建築，180，商店建築社（2017.9）．
12．曽我部昌史，伊東豊雄，桂英昭，末廣香織，みんなの家のある応急仮設住宅の整備，新建築，176，新建築社（2017.9）

その1

実験概要と結果，日８．小谷野一尚，成井涼平，中込忠男，緑川光正，岩田衛，鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの疲労性能の研究

その2

実験考察，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1167（広島，2017.8）．
９．田畑卓，伊藤隆之，小谷野一尚，岩田衛，鋼コンクリート板で座屈拘束した耐震ブレースの性能検証実験

その1

実験概要，日本建築学会大会

学術講演梗概集，C－1分冊，1169（広島，2017.8）．
10．古谷祐希，牧田敏郎，小谷野一尚，岩田衛，鋼コンクリート板で座屈拘束した耐震ブレースの性能検証実験

その2実験結果の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1171（広島，2017.8）．
11．山崎翔，緑川光正，岩田衛，岡崎太一郎，麻里哲広，小谷野一尚，座屈拘束ブレースにおける局部崩壊の制御，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1173（広島，2017.8）．
12．大内京太郎，緑川光正，岩田衛，岡崎太一郎，麻里哲広，小谷野一尚，
鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの力学性能におよぼす芯鋼材の断面形状の影響，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1185（広島，2017.8）．
13．平井宏幸，傳野悟史，本多仁，川又哲也，中原理揮，菊田繁美，竹中啓之，岩田衛，小谷野一尚，座屈拘束ブレースに関する実験的研究

その1

耐震ブレースの実験概要，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1187（広島，2017.8）．
14．傳野悟史，中原理揮，平井宏幸，本多仁，川又哲也，菊田繁美，竹中啓之，岩田衛，小谷野一尚，座屈拘束ブレースに関する実験的研究

その2

A-25
実験結果の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1189（広島，に関する実験的研究，日本建築学会大会学術講演梗概集，23378，755－756

2017.8）．

（広島，2017.8）．

15．菊池剛和，田中晋，小谷野一尚，坂田弘安，岩田衛，鉄骨枠付き座屈拘

35．白井佑樹，石井冴次郎，島崎和司，RC 梁のせん断補強筋とクラック幅

束ブレースを用いたアンカーレス構法の研究－その1－，日本建築学会大に関する研究その4．付着剛性によるひび割れ幅の評価，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1295（広島，2017.8）．

会学術講演梗概集，23213，425－426（広島，2017.8）．

16．田中晋，菊池剛和，小谷野一尚，坂田弘安，岩田衛，鉄骨枠付き座屈拘

36．佐藤宏貴，白井佑樹，島崎和司，戸澤正美，金本清臣，山野辺宏治，部束ブレースを用いたアンカーレス構法の研究－その2－，日本建築学会大材中央に重ね継手を有するハーフプレキャストコンクリート梁の曲げせん

会学術講演梗概集，C－1分冊，1297（広島，2017.8）．

断 実 験 そ の1実 験 の 概 要 と 結 果， 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，17．大瀧麻世，藤田正則，小谷野一尚，岩田衛，CSTS 梁とボルト接合された CLT 床の一面せん断実験，日本建築学会大会学術講演梗概集，C－1分冊，1325（広島，2017.8）．
に関する一考察，日本生活学会第44回研究大会発表梗概集，80－81，亜細の言説にみる「居間」の機能変化に関する一考察，日本生活学会第44回研20．姜明采，内田青蔵，震災記念堂の設計経緯に関する一考察，日本建築学
21．木下和也，内田青蔵，地域別にみる古典主義様式の銀行建築の衣装に関する一考察，日本建築学会大会学術講演梗概集，171－172広島工業大学，（広ダンパーを用いたアンボンド PC フレームの動的載荷実験その1実験概要
23379，757－758（広島，2017.8）．
40．齋藤迅，岩見遼平，白井佑樹，島﨑和司，染谷俊章，毎田悠承，佐伯英一郎，粘弾性ダンパーを用いたアンボンド PC フレームの動的載荷実験そ島，2017.9）．
22．須崎文代，内田青蔵，横浜市神奈川区白楽に現存する市原邸の建設経緯と建築概要について，日本建築学会大会学術講演梗概集，231－232（広島，2017.9）．

の2粘弾ダンパーを付加した試験体の挙動，日本建築学会大会学術講演梗
概集，23380，759－760（広島，2017.8）．
41．渋田敬一郎，木下澄香，坂田弘安，毎田悠承，島崎和司，渡辺亨，鋳鉄

23．松川英莉奈，内田青蔵，同潤会の勤人向分譲住宅について

1，日本建築学会大会学術講演梗概集，263－264（広島，2017.9）．
24．内田青蔵，松川英莉奈，同潤会の勤人向分譲住宅について

製接合パネルにより梁主筋を継いだ RC 造柱梁接合部の力学的挙動に関する研究その1実験概要と結果の考察，日本建築学会大会学術講演梗概集，2，日本建築学会大会学術講演梗概集，265－266（広島，2017.9）．
25．荏本孝久，馬赫，落合努，井上駿，犬伏徹志，先名重樹，2016年熊本地－その1単点微動観測と極小アレイ観測による検討－，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），265

23264，527－528（広島，2017.8）．
42．木下澄香，坂田弘安，毎田悠承，島崎和司，渡辺亨，佐伯英一郎，鋳鉄製接合パネルにより梁主筋を継いだ RC 造柱梁接合部の力学的挙動に関する研究その2FEM 解析による耐力機構の検討及び適用方法の提案，日本建築学会大会学術講演梗概集，23265，529－530（広島，2017.8）．
43．根本夏帆，石田雄太郎，坂田弘安，高瀬裕也，毎田悠承，白井佑樹，佐－266（広島，2017.8）．
26．馬赫，井上駿，落合努，荏本孝久，犬伏徹志，先名重樹，2016年熊本地－その2建物被災状況と地盤震

動特性の関係－，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），267－268（広藤匠，複合応力下における接着系あと施工アンカーの3次元 FEM 解析モ
デル構築と考察その1

3次元 FEM 解析モデルの構築，日本建築学会大会

学術講演梗概集，23192，383－384（広島，2017.8）．
44．石田雄太郎，坂田弘安，高瀬裕也，毎田悠承，白井佑樹，佐藤匠，複合

島，2017.8）．
27．落合努，馬赫，井上駿，犬伏徹志，荏本孝久，先名重樹，2016年熊本地－その3数値シミュレーションを用いた検討－，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），269－270（広応力下における接着系あと施工アンカーの3次元 FEM 解析モデル構築と考察その2解析結果と考察 , 日本建築学会大会学術講演梗概集，23193，
385－386（広島，2017.8）．
45．須崎文代，宮川寿美子（大江スミ）がイギリス留学で修得した住居衛生

島，2017.8）．
28．栗山利男，井上駿，荏本孝久，犬伏徹志，落合努，馬赫，単点微動観測
その1H/V スペクトル比を用いた地盤震動特性情報データベース，日本建築学会大会学術講演梗概集（構論について―ベッドフォード・カレッジにおける衛生学と衛生関連書籍に着目して―，日本生活学会第44回研究大会発表梗概集，26－27（亜細亜大学，
2017.5）．
46．Y. G. Zhao, H. Z. Zhang and T. Saito, A simple approach for fundamental period

造Ⅱ），325－326（広島，2017.8）．
29．井上駿，荏本孝久，犬伏徹志，落合努，馬赫，栗山利男，単点微動観測に基づく神奈川県域の地盤震動特性評価

学術講演梗概集，23213，425－426（広島，2017.8）．

とアンボンド PC フレームの挙動，日本建築学会大会学術講演梗概集，会2017年度大会発表梗概集，165－166（広島，2017.9）．

に基づく神奈川県域の地盤震動特性評価に関する研究その5. 主筋量と試験体長さを変えた検討，日本建築学会大会
39．岩見遼平，齋藤迅，白井佑樹，島﨑和司，染谷俊章，毎田悠承，粘弾性究大会発表梗概集，30－31，亜細亜大学（2017.5）．

震被災地域の地盤構造と震動特性の検討

実験その2付着応力度の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集，23028，
55－56（広島，2017.8）．
38．石井冴次郎，白井佑樹，島崎和司，RC 梁のせん断補強筋とクラック幅

亜大学（2017.5）．
19．渕上貴由樹，内田青蔵，明治後期―昭和初期刊行の「住宅関係単行本」

震被災地域の地盤構造と震動特性の検討

37．戸澤正美，白井佑樹，金本清臣，遠藤芳雄，佐藤宏貴，島崎和司，部材
中央に重ね継手を有するハーフプレキャストコンクリート梁の曲げせん断

18．姜明采，内田青蔵，震災記念堂の設計競技応募図案から見る日本的要素

震被災地域の地盤構造と震動特性の検討

23027，53－54（広島，2017.8）．

その2卓越周期・増幅率分布とハザード評価，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），327－328（広島，2017.8）．
30．犬伏徹志，宮本裕司，荏本孝久，免震建物模型の擁壁衝突実験に対するシミュレーション解析，日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ），
885－886（広島，2017.8）．
31．奥山博康，吉浦温雅，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，749－752（広島，2017.8）．
32．吉浦温雅，奥山博康，気密性の相当隙間面積と測定の信頼性の評価方法の再考，日本建築学会大会学術講演梗概集，875－876（広島，2017.8）．
33．吉浦温雅，奥山博康，建物の気密性測定法における相当隙間面積と測定

of MDOF structures, 日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅱ）, 83－84（広島，2017.8）．
47．齊藤隆典，趙衍剛，光学的全視野計測法を用いた RC 内部柱梁接合部の変形計測実験，日本建築学会大会学術講演梗概集 ,（構造Ⅳ），535－536（広島，2017.9）．
48．H. Z. Zhang, T. Saito and Y. G. Zhao, A simple approach for analysis of fundamental mode shape of layered soil proﬁles, 日本建築学会大会学術講演梗概集，（構造Ⅱ）, 363－364（広島，2017.9）.
49．林思奇，齊藤隆典，趙衍剛，軸圧縮力を受けるコンクリート充填円形鋼
管短柱の鋼管応に関する実験的研究，日本建築学会大会学術講演梗概集，（構造Ⅲ），1387－1388（広島，2017.9）．
50．葛方雯，張海仲，齊藤隆典，趙衍剛，統計による応答スペクトル増幅率の信頼性の評価方法の再考，空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集，とフーリエスペクトル増幅率の関係，日本建築学会大会学術講演梗概集，77－80（高知，2017.9）．

（構造Ⅱ），369－370（広島，2017.9）．

34．島崎和司，白井佑樹，アンボンド PC 圧着梁の曲げ降伏後のせん断耐力

51. Y. X. Yao, T. Saito and Y. G. Zhao, Third－moment method for the computation ofA-26
load and resistance factors without limitation and iteration, 日本建築学会大会学術講演梗概集（構造Ⅰ），71－72（広島，2017.9）.
52．傳法谷郁乃，小柴朋子，夏期の大学講義室における着衣行動と温熱環境

71．山家京子，オランダ大都市圏における広域連携―MRA と MRDH のア
ジェンダの比較検討―，日本建築学会学術講演梗概集，11－12（広島，2017.8）．

との関係性，日本家政学会研究発表要旨集69回大会，89（奈良，2017.5）．

72．佐藤滉子，山家京子，鄭一止，横浜市・郊外住宅地における地域資源の53．小柴朋子，内田幸子，傳法谷郁乃，杉山智子，加藤登志子，森本美智子，

抽出及び発信の取組―その1．
「十日市場たからものマップ」の作成―，日

看護動作に対する使い捨て防護服の運動機能性上の問題点，日本繊維製品

本建築学会学術講演梗概集，951－952（広島，2017.8）．

消費科学会年次大会・研究発表要旨，72（京都，2017.6）．
54．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，
防護服のパターンに関する研究，日本繊維製品消費科学会年次大会・研究

学術誌

発表要旨，119（京都，2017.6）．

１．岩本靜男，欧州の ZEB 視察～ドイツ～, 空気調和・衛生工学 , 空気調和・

55．傳法谷郁乃，小柴朋子，田村照子，立位時における膝囲への局所圧迫が人体生理・心理反応へ及ぼす影響，日本繊維製品消費科学会年次大会・研究発表要旨，155（京都，2017.6）．
56．Y. Satsumoto, T. Aoyagi, A. Dempoya, T. Koshiba, T. Tamura, Effect of vapor
permeability and opening design of outdoor parka on its water vapor transfer andventilation rate, Abstracts of ARAHE 19th Biennial International Congress, 28（Tokyo, 2017.8）.
57．Y. Uchida, T. Koshiba, A. Dempoya, F. Tanabe, S. Arakawa, M. Morimoto, A
study on mobility while wearing infection－protective clothing, Journal of Infection
Prevention, 18（IS）, S40（Manchester, 2017. 9）.
58．東田萌，中井邦夫，鈴木成也，道沿いの建物用途とつながりからみた温泉街の構成，日本建築学会大会学術講演梗概集（建築歴史・意匠），407－
408（広島，2017.9）．
59．下山智加，中井邦夫，鈴木成也，駅を含む街区におけるまちのつながり，
日本建築学会大会学術講演梗概集（建築歴史・意匠），413－414（広島，2017.9）．
60．丹羽貴行，中井邦夫，鈴木成也，既存の建物に設置されたインスタレー
ションにおける非日常体験をつくりだす表現手法，日本建築学会大会学術
講演梗概集（建築歴史・意匠），437－438（広島，2017.9）．
61．須山高志，中井邦夫，鈴木成也，蒲田駅東口地区における建物の建替え
及び開発過程，日本建築学会大会学術講演梗概集（建築歴史・意匠），
431－432（広島，2017.9）．
62．枝川和樹，中井邦夫，鈴木成也，公開性のあるワイナリーにおける各室

衛生工学会，90（10），1－12，（2016）．
２．内田青蔵，時代とともに変化する洋館とその魅力，日事連，日本建築士事務所協会連合会，4－5（2017.1）．
３．内田青蔵，擬洋風建築としての演説館について , 近代日本研究，慶應義塾福沢研究センター，1－27，33（2016）．
４．内田青蔵，洋館建設と行幸について，清泉文苑，清泉女子大学人文科学研究所，43－51，34（2017.3）．
５．内田青蔵，明治村の夏目漱石邸，すまいろん，一般財団法人住総研，
46－47（2017，夏）．
６．内田青蔵 , 日本のツーバイフォー建築の歴史1，ツーバイフォー，一般
財団法人日本ツーバイフォー建築協会，2－4，2134（2017，春）．
７．内田青蔵 , 日本のツーバイフォー建築の歴史2，ツーバイフォー，一般
財団法人日本ツーバイフォー建築協会，12－13，214（2017，夏）．
８．内田青蔵，洋館建設と行幸について，旧島津公爵邸竣工100年記念

本館と島津山，清泉女子大学人文科学研究所（2017.5）．
９．内田青蔵（対談），吉祥寺ワンダーストリー，吉祥寺 .mag，亜細亜大学，
6－27（2017）．
10．内田青蔵，“受け継ぐ”ことは“つくる”こと，コミュニケーション・
レポート220，一般社団法人

住宅産業研修財団，3－12（2017）．

11．内田青蔵，日本常民文化研究所附設博物館構想について，日本常民文化
研究所年報2015，38－39（2017.8）．
12．内田青蔵，受賞所感，建築雑誌，日本建築学会，43（2017.8）．
13．奥山博康，熱・換気回路網とは，空気調和・衛生工学，91（5），81－82の特徴とつながり方からみた空間構成，日本建築学会大会学術講演梗概集（2017）．

（建築歴史・意匠），553－554（広島，2017.9）．

14．島﨑和司，PC 保有水平耐力指針（案）の現状，PC 建築物の保有水平耐63．Y. Yasuda, S. Hirose, H. Sekine and M. Yabushita, High－sound－insulation double
ﬂoor structure with Helmholtz resonators: experimental study on effect of resonatorspeciﬁcations, 5th Joint Meeting ASA/ASJ, 5aNSb5（Honolulu, 2016.12）, The
Journal of the Acoustical Society of America, 140（4）, 3385（2016）.
64．安田洋介，桝本貴之，佐久間哲哉，遠方場における放射・反射指向性の力設計を考える，日本建築学会大会構造部門（PC 構造）パネルディスカッ
ション資料，pp.20－29，2017.9．
15．島﨑和司，RC 造建築物の地震時損傷評価 （1）RC 造建築物の損傷評価技術の概要，コンクリート工学 Vol.54，No.10，pp.1022－1027，公益社団法人日本コンクリート工学会，2016.10．

FMBEM に基づく高速計算，日本音響学会建築音響研究会資料，AA2016－
41（東京，2016.12）．
65．岩根康之，小林真人，内田季延，川澄卓也，関根秀久，安田洋介，共鳴型消音装置による発破超低周波音の消音効果に関する検討，日本音響学会
講演論文集（春季），793－794（川崎，2017.3）．
66．安田洋介，桝本貴之，佐久間哲哉，遠方場における放射・反射指向性の
HF－FMBEM に基づく高速計算，日本音響学会講演論文集（春季），907－
910（川崎，2017.3）．
67．坂本慎一，安田洋介，福島昭則，厚みのある障壁による回折音場の実用計算方法に関する検討，日本音響学会騒音・振動研究会資料，N－2017－23（東京，2017.6）．
68．阿部菜摘，米村美紀，李孝珍，安田洋介，坂本慎一，一般道における自動車走行音の実測調査：車種別パワーレベルとパワースペクトルの検討，
日本建築学会学術講演梗概集（環境工学 I），279－280（広島，2017.8）．
69．阿部菜摘，関根秀久，安田洋介，厚みのある障壁の回折補正量に関する検討―ASJ RTN－Model と3次元波動数値解析の比較―，日本音響学会講演論文集（秋季），879－880（松山，2017.9）．
70．岩根康之，小林真人，内田季延，川澄卓也，関根秀久，安田洋介，超低周波音を対象とした音響管の共鳴周波数と板剛性の関係，日本音響学会講演論文集（秋季），951－954（松山，2017.9）．

著書
１．石田敏明（分担執筆），アジアのまち再生―社会遺産を力に，鹿島出版会（2017）．
２．石田敏明（分担執筆），百書百冊―鹿島出版会の本と雑誌，367，鹿島出
版会（2017.12）．
３．内田青蔵，新装版お屋敷拝見，河出書房新社（2017）．
４．内田青蔵（分担執筆），日本近代建築家列伝，丸山雅子監修，141－148，
鹿島出版会（2017）．
５．内田青蔵（分担執筆），住まい再発見，一般財団法人

住総研，205－

207，建築資料研究社（2017）．
６．内田青蔵（分担執筆），私鉄郊外の誕生，片木篤編，49－53，柏書房（2017）．
７．内田青蔵（分担執筆），アジアのまち再生，山家・重村・内田・曽我部・中井・鄭編著，99－109，鹿島出版会（2017）．
８．曽我部昌史（分担執筆），アジアのまち再生（神奈川大学アジア研究センター叢書），174－185，鹿島出版会（2017.3）．
９．吉岡寛之（分担執筆），アジアのまち再生（神奈川大学アジア研究セン
ター叢書），198－208，鹿島出版会（2017.3）．

A-27
10．曽我部昌史，吉岡寛之，編著，新しいライフスタイルを大三島から考え
11． 中 井 邦 夫（ 分 担 執 筆 ）， ア ジ ア の ま ち 再 生

16．内田青蔵，自由学園について，としま未来文化財団，東京（2017.6.23）．
17．内田青蔵，和敬塾について，としま未来文化財団，東京（2017.6.30）．

る，72－75，NPO これからの建築を考える（2017.7）．
社 会 遺 産 を 力 に，138－

149,250－261（総頁数310），鹿島出版会（2017.3）．

18．内田青蔵，洋館の誕生，公園事業部文化財庭園課旧岩崎邸庭園サービス
センター，東京（2017.7.5）．

12．山家京子（分担執筆），日本建築学会編，空間学事典【増補改訂版】，井19．内田青蔵 ,「住まいの文化」その継承と未来，職業能力開発短期大学校
東京カレッジ，東京（2017.7.16）．

上書院（2016）．
13．山家京子，重村力，内田青蔵，曽我部昌史，中井邦夫，鄭一止編著，ア20．内田青蔵，学会賞受賞記念講演，日本建築学会，広島（2017.9.3）．
21．奥山博康，吉浦温雅，熱と換気の性能の現場測定法，日本建築学会・第ジアのまち再生―社会遺産を力に―，鹿島出版会（2017）．

46回熱シンポジウム（岡山，2016.10）．
22．奥山博康，建築物による自然エネルギー利用，（一社）日本断熱住宅技

調査報告書術協会（横浜，2017.5）．

１．石田敏明，長尾亜子，比護結子，冨永祥子，旧大竹家煉瓦蔵の再生・利24．曽我部昌史，シンポジウム，オープンハウス・ロンドンに学ぶまちの「開活用に関する研究，工学研究所所報，39（2016）．
２．岩本靜男（共著），バイオマスエネルギー導入調査報告書，一般社団法人

23．須崎文代，近代の台所設備，愛知県岡崎市旧本多邸（岡崎，2017.11）．
き方」～オープンシティ・横浜を目指して～，横浜国立大学（神奈川，2016.11.4）．

建築設備技術者協会（2017.6）．

３．内田青蔵，安野彰，須崎文代，増渕貴由樹，“持家”志向の高まりに関する研究，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（C），課題番号25．曽我部昌史，シンポジウム，第1回芸術不動産セミナー，横浜市文化観
光局（神奈川，2016.11.6）．
26．曽我部昌史，シンポジウム，「熊本サイン計画」に見る新しいロゴのつ26420651（2017.3）．
４．内田青蔵，李勇太，清直樹，石本将之，横山龍，2016年度『建築史フィー

くり方，青山ブックセンター（東京，2016.12.4）．
27．曽我部昌史，シンポジウム，大高正人の出発点を語る，文化庁（東京，

ルドワーク』in 上海，2017.3．
５．内田青蔵（分担），歴史的価値を持つ大規模な木造宿泊施設の耐震的・防火的安全性を確保するための技術的・法的側面からの調査研究，日本建築学会歴史的大規模木造宿泊施設の安全性能確保特別研究委員会，139－2017.1.21）．
28．曽我部昌史，シンポジウム，第2回芸術不動産セミナー，横浜市文化観
光局（神奈川，2017.2.23）．
29．曽我部昌史，伊東豊雄，桂英昭，末廣香織，シンポジウム，仮設を超え

140（2017.3）．
６．内田青蔵（分担），第60回神奈川建築コンクール，神奈川建築コンクーて－災害公営住宅とみんなの家－，熊本県，一般財団法人熊本県建築住宅センター（熊本，2017.3.9）．

ル委員会，1（審査総評），（2016.10）．
７．中井邦夫，スタンリー・ラッセル，三浦みづき，鈴木成也，県供給公社
ビル跡地計画，BA/横浜防火帯建築研究，8＋9号（2016.11）．

30．曽我部昌史，伊東豊雄，桂英昭，末廣香織，山本理顕，妹島和世，アス
トリッド・クライン，平田晃久，大西麻貴，近藤哲雄，原田展幸，山室昌

８．中井邦夫，原山雅也，鈴木成也，魚津中央通り名店街防火建築帯，BA/
横浜防火帯建築研究，10＋11号（2017.7）．

敬，甲斐健一，工藤和美，内田文雄，岡野道子，シンポジウム，みんなの家，その先へ，熊本県・くまもとアートポリス建築展2017実行委員会＋
NPO 法人 HOME－FOR－ALL（東京，2017.9.2）．
31．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，講演

講演・展示会会， み か ん の 模 型， 一 般 社 団 法 人 日 本 建 築 文 化 保 存 協 会（ 東 京，

１．石田敏明，神奈川7大学の先生による討論会―卒業設計の傾向と解説

2017.2.22）．
32．曽我部昌史，講演会，Creative Workshop in Beppu，別府市・Beppu Project

2017，日本建築家協会（横浜，2017.2）．
２．犬伏徹志，免震建物の擁壁衝突問題に関する課題と解析モデルを用いた検討事例，シンポジウム「巨大地震への備えを目指す免震構造の取り組み」，日本建築学会構造委員会免震構造小委員会，41－52（2017.1.23）．
３．犬伏徹志：建物の振動特性に関する既往の知見と構造設計における課題，
シンポジウム建築物の減衰と振動－今どこまで解っているか，何が問題（別府，2017.3.22）．
33．Y. G. Zhao, Target Column Overdesign Factors of Steel Frames Considering
System Reliability, International Symposium on Sustainability and Resiliency of
Infrastructure（ISSRI 2016）（Keynote lecture）（Taipei, 2016. 11. 9－12）.
34．Y. G. Zhao, Fast Integration for Dynamic Reliability Considering Parameter

か－，日本建築学会構造委員会荷重運営委員会建築物の減衰機構とその性

Uncertainties, International Forum on Advances in Railway Engineering and

能評価小委員会，5－13（2017.9.29）．

Engineering Mechanics（Invited Lecture）（Changsha, China, 2016. 11. 19－20）.

４．内田青蔵，鼎談（旧岩崎邸建築120周年記念），公園事業部文化財庭園課

35．中井邦夫，まちの基点としてのコア・ビルディング―防火帯建築群・横浜―，科研費研究課題（基盤（C）
2015～2017）戦災による広域被害・長期

旧岩崎邸庭園サービスセンター，東京（2016.10.8）．
５．内田青蔵，明治の洋風建築，神大シルバー21講演会（2016.10.13）．
６．内田青蔵，日本のツーバイフォー建築の歴史（日本ツーバイフォー建築

避難からの住民帰還事業と複線型復興プロセスの解明中間報告会（横浜，2017.3）．
36．中井邦夫，（展示）ハマの防火帯建築，BA/横浜防火帯建築研究，第28

協会設立40周年企画），日本ツーバイフォー協会（2016.10.17）．
７． 内 田 青 蔵， 文 化 財 講 演・ 江 東 区 の 近 代 建 築， 江 東 区 文 化 財 課

回 JIA 神奈川建築 WEEK

かながわ建築祭（横浜，2017.2）．

（2016.11.11）．
８．内田青蔵，お屋敷拝見，横浜建築探偵団（2016.11.19）．
９．内田青蔵，神奈川大学国際寮シンポジウム（2016.12.3）．

助成金

10．内田青蔵，保存はつくること，千葉工業大学特別セミナー（2016.12.7）．

１．岩田衛，荏本孝久，大熊武司，緑川光正，坂田弘安，中込忠男，機能維

11．内田青蔵，都市と建築1－3，千代田区社会福祉協議会（2017.1.12，19，

持性能に優れた座屈拘束ブレース付中高層建築物の技術開発，平成28年度

26）．
12．内田青蔵，“受け継ぐ”ことは“つくる”こと，一般社団法人

住宅・建築物技術高度化事業，国土交通省（2014.10－2017.3）．
住宅産

２．岩本靜男（代表），傳法谷郁乃（分担），建物内給水温度の推定法，平成13．内田青蔵，建築家・保岡勝也について，三菱地所設計，東京（2017.5.11）．

３．奥山博康（代表），建物の熱・換気性能現場測定法の研究，平成28年度

業研修財団（2017.1.27）．
14． 内 田 青 蔵， 洋 館 建 設 と 行 幸 に つ い て， 清 泉 女 子 大 学 講 座， 東 京（2017.5.13）．
15．内田青蔵，日本の洋風住宅，としま未来文化財団，東京（2017.6.16）．

29年度科学研究費補助金，基盤研究（C）（一般），課題番号17K06682．
科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号16K06623．
４．齊藤隆典（代表），光学的計測技術に基づく建築構造の汎用的損傷評価法に関する基礎研究，平成29年度科学研究費補助金，若手研究
（B）
，課題

A-28
番号17K14766．

（2017.8）．

５．内田青蔵（代表），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年度．
６．内田青蔵（分担），日本建築和室の世界遺産的価値に関する建築学的総合研究（平成29－31年度），科研基盤研究 B．

２．石田敏明，上海市街地及び周辺における地域再生の調査研究，上海，中国（2017.7）．
３．犬伏徹志，エル・エヒ－ド市におけるサイスミック・マイクロゾ－ニン
グ調査，スペイン・グラナダ市およびエル・エヒ－ド市（2016.10）．

７．須崎文代（代表），大江スミのイギリス留学による明治期の住居衛生論

４．岩田衛，ニューヨーク都市防災調査，New York，USA（2016.11）．

の導入と国内での展開に関する研究，平成28年度～平成30年度科学研究費

５．岩田衛，アートによる都市再生調査，Bilbao，Spain（2017.8）．

補助金，若手研究（B），課題番号16K18222．

６．内田青蔵，非文字資料研究センターの協定校への表敬訪問（フランス高８．安野彰，須崎文代，戦前の日本における乾式構法住宅の研究と普及に関する研究，文化学園大学住環境学研究所2016年度研究助成．
９．安野彰，大井隆弘，須崎文代，田中和幸，水野僚子，大正・昭和期の都
市上中流住宅における水まわり空間の変容過程－吉田五十八による住宅

作品の設備関連図面を基本資料として－，一般財団法人住総研2016年度助成．
10．白井佑樹（代表），コンクリート系構造物に，構造・非構造部材を取付等研究院），パリ（2016.10）．
７．内田青蔵，須崎文代，非文字資料研究センターの協定校への表敬訪問（セインズベリー日本文化研究所），イギリス（2017.2－3）．
８．内田青蔵，博物館視察，ヘルシンキ（2017.3）．
９．内田青蔵，講演・横浜にみる都市型の保存建築について，上海社会科学院，上海（2017.7）．
10．内田青蔵，講義・建築史フィールドワーク，上海（2017.9）．

ける接合要素の耐力と剛性評価法の確立，平成28年度～平成29年度科学研11．内田青蔵，ハンギル本博物館視察，ソウル（2017.9）．

究費補助金，研究スタート支援，課題番号16H07298．

12．須崎文代，フランスにおける共同生活体の居住施設の衛生事情に関する11．趙衍剛（代表），荏本孝久（以下，分担），島崎和司，山家京子，犬伏徹
志，2015年ネパール大地震（Mw7.8）による被害と地域社会への影響，神奈川大学アジア研究所共同研究，2016－2018年度．
12．中井邦夫（分担），戦災による広域被害・長期避難からの住民帰還事業

現地調査，科学研究費補助金，フランス（2017.8）．
13．曽我部昌史，イタリア，南イタリアの都市脆弱地区における調査研究（2016.10）．
14． 曽 我 部 昌 史， ロ シ ア， 東 ロ シ ア の 都 市 脆 弱 地 区 に お け る 調 査 研 究と複線型復興プロセスの解明（代表：藤岡泰寛），科学研究費補助金，基（2017.3）．

盤研究（C），課題番号15K06352,2015～2017．

15．曽我部昌史，中国，上海における都市再生地区の調査研究（2017.7）．

13．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

16． 曽 我 部 昌 史， 中 国， 上 海 と 杭 州 に お け る 都 市 再 生 地 区 の 調 査 研 究

効 果 検 証， 平 成29年 度 科 学 研 究 費 補 助 金， 基 盤 研 究（B）， 課 題 番 号（2017.9）．

17H03350．

17．曽我部昌史，ドイツ・イタリア，美術展による地域活性化地区に関する

14．山家京子（代表），内田青蔵（以下，分担），曽我部昌史，超衍剛，中井邦夫，鄭一止，東アジア4国際都市の脆弱地区の調査，ならびに環境社会再生への方法の探求，神奈川大学アジア研究所共同研究，2016－2017年度．
15．山家京子（分担），首都圏における都市整備計画のガバナンスのあり方に関する研究，神奈川大学共同研究奨励助成，2015－2017年度．
16．山家京子（分担），アジアの水に関する総合的研究，神奈川大学アジア研究所共同研究，2016－2017年度．

調査研究（2017.9）．
18． 傳 法 谷 郁 乃，Infection Prevention Annual Conference，Manchester，UK（2017.9）.
19．中井邦夫，戦災復興建築および都市再開発に関する研究打合せおよび視察調査，Dubai,UAE，Frankfurt am Main，Germany（2017.6）．
20．安田洋介，5th Joint Meeting ASA/ASJ，Honolulu，Hawaii，USA（2016.12）.
21．安田洋介，Inter－Noise 2017，Hong Kong，China（2017.8）．
22．山家京子，ルアンパバンの地域資源とラオス伝統的住居の空間構成に関受託研究１．石田敏明，中井邦夫，田野耕平，湘南地区の住宅地開発の研究（ガーデンスクウェア辻堂新町），研究奨学寄付金，レモンホーム．
２．犬伏徹志，質点系モデルを用いた免震建物の擁壁衝突解析，株式会社大林組．
３．岩田衛，研究奨学寄付金，松尾建設．

する調査，ルアンパバン，ラオス（2017.3）．
23．山家京子，韓国のハンギル・ブック博物館の視察ならびに館長へのイン
タヴュー，ソウル，韓国（2017.9）．
24．吉岡寛之，イタリア，南イタリアの都市脆弱地区における調査研究（2016.10－11）．
25．吉岡寛之，ロシア，東ロシアの都市脆弱地区における調査研究（2017.3）．
26．吉岡寛之，中国，上海における都市再生地区の調査研究（2017.9）．

４．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，アズビル株式会社．
５．岩本靜男，研究奨学寄付金，塩ビ工業・環境協会．

褒賞

６．島崎和司，白井佑樹，研究奨学寄付金，日之出水道，岡部．

１．石田敏明，シェアフラット馬場川―リノベーションによる街中居住促進

７．島崎和司，白井佑樹，共同研究，㈱建研．
８．島崎和司，白井佑樹，共同研究，㈱安藤・間．
９．曽我部昌史，吉岡寛之，北九州学術研究都市の考察と今後の未来像，現代美術センターCCA 北九州（2016.8－2017.3）．
10．曽我部昌史，吉岡寛之，丸山美紀，長谷川明，2017年度門前町再生，徳島県美波町（2017.7－2018.3）．
11．曽我部昌史，吉岡寛之，「くまもとアートポリス仮設住宅住環境構想計
画業務に伴う実践的被災地支援活動」，伊東豊雄建築設計事務所，2016.9－
2019.3．
12．安田洋介，発破消音装置の適用範囲拡大に関する研究，飛島建設．
13．山家京子，公共空間の実態と再編に関する研究，鎌倉市．

のための仕組みづくり，日本建築学会，建築デザイン発表会/優秀発表者
顕彰（2017.9）．
２．傳法谷郁乃，The Effect of Local Pressure to the Knees on the Physiologicaland Psychological Responses of the Human Body，平成28年度人間－生活環境系学会奨励賞，人間－生活環境系学会（2016.10）.
３．内田青蔵，わが国の住宅の近代化に関する一連の歴史研究，2017年日本
建築学会賞（論文），日本建築学会（2017.5）．
４．重村力，内田青蔵，山家京子，曽我部昌史，中井邦夫（神奈川大学工学部建築学科/横浜キャンパスマスタープラン推進チーム）神奈川大学横浜キャンパス29号館（国際センター）（基本構想・デザイン監修），第8回横浜・人・まち・デザイン賞（まちなみ景観部門）横浜市（2017. 4）．
５．吉岡寛之，原浩人，松野由夏，こやまかわせみクリニック，JCD インター海外出張
１．石田敏明，東アジアワークショップ参加，ハルビン工業大学，中国

ナショナルデザインアワード2017，BEST 100，日本商環境協会（2017.7）
．

A-29

学位

調査報告書

１．王嬌，Proposition and Application of a Simple Third－moment Reliability

１．嶺幸太郎，Coarse 幾何学におけるコンパクト化とその境界の位相構造，

Index，博士（工学），神奈川大学（2017.3）．
２．三澤温，統合ファサードにおける意匠展開，室内光・温熱環境，火災安科学研究費助成事業研究成果報告書，若手研究（B），課題番号25800035（2017）．

全に関する研究，博士（工学），神奈川大学（2017.3）．

講演・展示会

その他

１．嶺幸太郎，コンパクト化の近似定理，玉原トポロジー・幾何セミナー（群１．内田青蔵，百年名家，BS 朝日（2016.11.13）．
２．内田青蔵，百年名家，BS 朝日（2016.11.20）．
３．内田青蔵，百年名家，BS 朝日（2017.9.24）．
４．内田青蔵，週刊新潮，住まいの建築史1－10（2017.7.20－9.28）．
５．内田青蔵，週間読書人，「建築人類学」書評（2017.3.31）．
６．吉岡寛之，木平岳彦，愛媛新聞「今治北高大三島分校「島デザイン部」」

馬，2017.8）．
２．Y. Shibata and M. Murata, Navier－Stokes－Korteweg system in RN, 若手による流体力学の基礎方程式研究集会（名古屋，2017.1）.
３．Y. Shibata and M. Murata, The global well－posedness for the compressible ﬂuid
model of Korteweg type, Mathﬂows 2017（ポーランド，2017.1）
４．Y. Shibata and M. Murata, Navier－Stokes－Korteweg system に対する時間大域（2017.1.10）．

解 の 一 意 存 在 性 に つ い て， 第6－7回 明 治 非 線 型 数 理 セ ミ ナ ー（ 東 京，

７．曽我部昌史，吉岡寛之，愛媛新聞「今治の小規模作業所」（2017.5.29）．

2017.6）
５．Y. Shibata and M. Murata, Decay estimates of solutions for the Navier－Stokes－

数学教室

Korteweg system in RN（リトアニア，2017.8）
６．平田康史，矢島幸信，順序数の部分空間による積空間の研究，集合論的・幾何学的トポロジーとその応用・RIMS 研究集会，（京都大学数理解析研

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．T. Suzuki, Scattering theory for Hartree equations with inverse－square potentials,
Applicable Analysis, 96（12）, 2032－2043（2017）.

究所，2016.10）．
７．平田康史，矢島幸信，可算離散空間の積への C*－，C－および P－埋め込み，
集合論的・幾何学的トポロジーの動向と諸分野の連携・RIMS 研究集会，（京都大学数理解析研究所，2017.6）．

２．T. Suzuki, Virial identities for nonlinear Schrödinger equations with a critical co-

８．N. Yamazaki, Doubly Nonlinear quasi－variational Inequalities with time－depen-

efﬁcient inverse－square potential, Differential Equations and Applications, 9（3）,dent constrains and nonlocal effects，The 14th International Conference on Free

327－352（2017）.
３．M.H. Farshbaf－Shaker and N. Yamazaki, Optimal control of doubly nonlinear
evolution equations governed by subdifferentials without uniqueness of solutions,

Boundary Problems: Theory and Applications, organized by Shanghai Jiao Tong
University, Shanghai,（中国，2017.7）.
９．N. Yamazaki, Singular optimal control problems for doubly nonlinear evolution

pp.261－271, IFIP Conference on System Modeling and Optimization CSMO 2015:

equations governed by time－dependent subdifferentials, ワルシャワ大学 , ICM,

System Modeling and Optimization, Springer（2017）.

（ワルシャワ，ポーランド，2017.6.）

４．M.H. Farshbaf－Shaker, T. Fukao and N. Yamazaki, Lagrange multiplier and singular limit of double－obstacle problems for the Allen－－Cahn equation with constraint, Mathematical Methods in the Applied Sciences, 40, 5－21（2017）.
５．T. Suzuki, K. Takasao and N. Yamazaki, New approximate method for the

助成金
１．越野克久（代表），非可分無限次元多様体と写像空間，冪空間の位相にAllen－－Cahn equation with double－obstacle constraint and stability criteria for nu-

関する研究，平成27～28年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号

merical simulations, AIMS Mathematics, 1, 288－317（2016）.

15K17530．

６．K. Shirakawa and N. Yamazaki, Convergence of numerical algorithm for approximating optimal control problems of phase ﬁled system with singular diffusivity,
Advances in Mathematical Sciences and Applications，25, 243－272（2016）.

２．嶺幸太郎（代表），Coarse 幾何学におけるコンパクト化とその境界の位相構造，平成28年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号25800035．
３．村田美帆（代表），血流の解析を目標とした圧縮性粘性流体方程式の適切性，平成29 年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号17K14225．

口頭発表

４．村田美帆（代表），圧縮性粘性流体方程式を用いた血流の数学解析，住１．越野克久，Hyperspaces homeomorphic to Hilbert spaces，日本数学会秋季５．矢島幸信，神奈川からはじめる『数学嫌い』を変える教育アニメーショ

総合分科会，（山形大学，2017，9）.
２．鈴木敏行，Construction of wave operators for generalized Hartree equations
via the energy methods， 第42回 発 展 方 程 式 研 究 会，（ 日 本 女 子 大 学，
2016.12）.

友財団2016年度基礎科学研究助成，助成番号161144．
ンの開発，平成29年度大学発・政策提案制度，神奈川県と神奈川大学．
６．矢島幸信，授業における教育用アニメーションの開発，平成29年度教育改革推進事業，神奈川大学．
７．矢島幸信，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

３．鈴木敏行，Construction of wave operators for nonlinear Schrödinger equations

論的考察，平成29度日本学術振興会科学研究費補助金，基盤研究（C）．

of L2－super－critical cases with inverse－square potentials，日本数学会2017年度

８．山崎教昭，結晶粒界運動に関連する自由境界問題の数学解析と発展，平年会，（首都大学東京，2017.3）.

成29年度日本学術振興会科学研究費補助金，基盤研究（C）．

４．山崎教昭，New class of doubly nonlinear evolution equations governed bydouble time－dependent subdifferentials，日本数学会2017年度秋季総合分科会，（山形大学，2017.9）.

海外出張
１．村田美帆，研究打ち合わせ及び CIME School“Mathematical Analysis of the

学術誌
１．嶺幸太郎，無限次元多様体の位相構造，神奈川大学工学研究所所報，39，61－68（2016）．

Navier－Stokes Equations”
への参加，Naples・Cetraro，Italy（2017.9）．
２．村田美帆，研究打ち合わせ，Pittsburgh, USA（2017.9）．

A-30
究所研究会「超伝導研究の最先端：多自由度，非平衡，電子相関，トポロ

物理学教室

ジー」
，6，
（京都，2016.10）．
２．相澤啓仁 , ハニカム格子ハバード模型における磁気相図と超伝導に関する二体自己無撞着法による解析，日本物理学会第72回年次大会，20aL22－6，

研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）（大阪，2017.3）．

１．R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al., Search for EeV Protons of

３．相澤啓仁，是常隆，黒木和彦，妹尾仁嗣，有機導体λ－（BETS）
2GaCl4のス

Galactic Origin, Astroparticle Physics, 86, 21－26（2017）.
２．R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al., First Upper Limits on the
Radar Cross Section of Cosmic－Ray Induced Extensive Air Showers, Astroparticle
Physics, 87, 1－17（2017）.
３．R.U. Abbasi, K. Hibino, F. Kakimoto, S. Udo, et al., The bursts of high energy

ピン揺らぎ媒介による超伝導ギャップの異方性，日本物理学会2017年秋季大会，22pC20－1，（岩手，2017.9）．
４．有働慈治，垣本史雄，日比野欣也他， TA 実験289：TA 実験観測結果，
日本物理学会第72回年次大会，17aK21－1，（大阪大学，2017.3）．
５．冨田孝幸，有働慈治，垣本史雄，日比野欣也他，TA 実験290：TA 実験

events observed by the telescope array surface detector, Physics Letters A381,

における大気蛍光望遠鏡の較正，日本物理学会第72回年次大会，17aK21－2，

2565－2572（2017）.

（大阪大学，2017.3）．

４．D. Hayashi, Y. Nakai, H. Kyakuno, T. Yamamoto, Y. Miyata, K. Yanagi and Y.
Maniwa. Improvement of thermoelectric performance of single－wall carbon nanotubes by heavy doping: Effect of one－dimensional band multiplicity, Appl. Phys.
Express 9, 125103（2016）.

６．木戸英治，有働慈治他，TA 実験293：TA×4実験全体報告，日本物理学会第72回年次大会，17aK21－5，（大阪大学，2017.3）．
７．佐原涼介，有働慈治他，TA 実験294：TALE 実験全体報告，日本物理学会第72回年次大会，17aK21－6，（大阪大学，2017.3）．

５．Y. Asaoka, Y. Akaike, Y. Komiya, R. Miyata, S. Torii, O. Adriani, K. Asano, M.G.

８．榊直人，有働慈治他，TA 実験295：TA×4，TALE 実験用 SD エレクト

Bagliesi, G. Bigongiari, W.R. Binns, S. Bonechi, O, M. Bongi, P. Brogi, J.H.

ロニクス試験結果，日本物理学会第72回年次大会，17aK21－7，（大阪大学，

Buckley, N. Cannady, G. Castellini, C. Checchia, M.L. Cherry, G. Collazuol, V. Di
Felice, K. Ebisawa, H. Fuke, T.G. Guzik, T. Hams, M. Hareyama, N. Hasebe, K.
Hibino, M. Ichimura, K. Ioka, W. Ishizaki, M.H. Israel, A. Javaid, K. Kasahara, J.

2017.3）．
９．S.Udo, et. al., The Telescope Array Low－energy Extension, 35th International
Cosmic Ray Conference, CRI069,（Korea, 2017.7）.

Kataoka, R. Kataoka, Y. Katayose, C. Kato, N. Kawanaka, Y. Kawakubo, H.

10．川田和正，有働慈治，垣本史雄，日比野欣也他，TA 実験297：地表検出

Kitamura, H.S. Krawczynski, J.F. Krizmanic, S. Kuramata, T. Lomtadze, P.

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2017年秋季

Maestro, P.S. Marrocchesi, A.M. Messineo, J.W. Mitchell, S. Miyake, K. Mizutani,

大会，12aU31－1，（宇都宮大学，2017.9）．

A.A. Moiseev, K. Mori, M. Mori, N. Mori, H.M. Motz, K. Munakata, H. Murakami,

11．池田大輔，有働慈治，垣本史雄，日比野欣也他，TA 実験300：大気蛍光

Y.E. Nakagawa, S. Nakahira, J. Nishimura, S. Okuno, J.F. Ormes, S. Ozawa, L.

望遠鏡全体報告，日本物理学会2017年秋季大会，12aU31－4，（宇都宮大学，

Pacini, F. Palma, P. Papini, A.V. Penacchioni, B.F. Rauch, S. Ricciarini, K. Sakai, T.
Sakamoto, M. Sasaki, Y. Shimizu, A. Shiomi, R. Sparvoli, P. Spillantini, F. Stolzi, I.
Takahashi, M. Takayanagi, M. Takita, T. Tamura, N. Tateyama, T. Terasawa, H.
Tomida, Y. Tsunesada, Y. Uchihori, S. Ueno, E. Vannuccini, J.P. Wefel, K. Yamaoka,
S. Yanagita, A. Yoshida, K. Yoshida and T. Yuda, Energy calibration of CALET onboard the International Space Station, Astroparticle Physics, 91, 1－10（2017）.
６．M. Amenomori et al., Northern Sky Galactic Cosmic Ray Anisotropy between 10
and 1000 TeV with the Tibet Air Shower Array, The Astrophysical Journal, 836: 153（7）（2017）.
７．N. Serita, Y. Nakai, K. Matsuda, K. Yanagi, Y. Miyata, T. Saito, and Y. Maniwa,
Intertube effects on one－dimensional correlated state of metallic single－wall carbon
nanotubes probed by 13C NMR, Phys. Rev. B 95, 035128－1－5（2017）.
８．D. Yamauchi, K. Ichiki, K. Kohri, T. Namikawa, Y. Oyama, T. Sekiguchi, H.
Shimabukuro, K. Takahashi, T. Takahashi, S. Yokoyama and K. Yoshikawa,Cosmology with the Square Kilometre Array by SKA－Japan, Publ. Astron. Soc.
Jpn. 68, 6（2016）.
９．D. Yamauchi, S. Yokoyama and K. Takahashi, Multitracer technique for galaxy
bisepctrum－An application to constraints on non－local primordial non－Gaussianities－, Phys. Rev. D 95, 063530（2017）.

2017.9）．
12．木戸英治，有働慈治他，TA 実験303：TA×4実験全体報告2，日本物理学会2017年秋季大会，12aU31－8，（宇都宮大学，2017.9）．
13．荻尾彰一，有働慈治他，TA 実験304：TALE 実験全体報告2，日本物理学会2017年秋季大会，（宇都宮大学，2017.9）．
14．佐原涼介，有働慈治他，TA 実験305：TALE 実験，TA×4実験用地表検出器アレイのための制御エレクトロニクスとデータ収集システムの開発，
日本物理学会2017年秋季大会，12aU31－9，（宇都宮大学，2017.9）．
15．客野遥，松田和之，中井祐介，市村遼太，斎藤毅，宮田耕充，真庭豊，単層カーボンナノチューブに内包された水のダイナミクスと相転移挙動，
日本物理学会第72回年次大会，20pB23－5，（大阪大学，2017.3）．
16．沢辺健太朗，柳川勇治，林大介，中井祐介，客野遥，宮田耕充，斎藤毅，真庭豊，配向単層カーボンナノチューブフィルムの熱電物性，日本物理学会第72回年次大会，17pC21－2，（大阪大学，2017.3）．
17．林大介，柳川勇治，沢辺健太朗，中井祐介，客野遥，宮田耕充，山本貴博，斎藤毅，真庭豊，単層カーボンナノチューブ薄膜の熱電物性：接合界
面 の 効 果， 日 本 物 理 学 会 第72回 年 次 大 会，17pC21－1，（ 大 阪 大 学，
2017.3）．
18．M. Sasaki，Aging Phenomena of Response to an External Field in the Biroli－
Mezard Lattice Glass Model，International workshop on Glasses and Related

研究論文Ⅱ（レフェリー付き Proceedings）
１．Y. Usami and R. Kinugasa, A Possibility of Fast Running of TYRANNOSAURUS,
Proc. Intern. Conf. Appl. Mech. Automation（DEStech Pub., 2017.6）187－196.

Non－equilibrium Systems，（Osaka, 2017.3）.
19．佐々木志剛，外場を導入した Biroli－Mezard 格子ガラスモデルの熱平衡状態，日本物理学会2017年秋季大会，21pJ17－7，（盛岡，2017.9）．
20．福家英之，浅尾義士，井上剛良，井上拓哉，大塚壮平，岡崎峻，小川博

２．D. Yamauchi, K. Ichiki, K. Kohri, T. Namikawa, Y. Oyama, T. Sekiguchi, H.

之，加藤千尋，河内明子，小池貴久，小財正義，郷田晃央，崎本一博，清Shimabukuro, K. Takahashi, T. Takahashi, S. Yokoyama and K. Yoshikawa,

水雄輝，高橋克征，高橋俊，大丸拓郎，永井大樹，橋本岳，蓑島温志，宗Cosmology with the Square Kilometre Array by SKA－Japan, Proceeding of

像一起，山田昇，吉住雄大，吉田篤正，吉田哲也，渡邊翼，和田拓也，M.

Science DSU2015（2016）004.

Boezio, S. Boggs, P.v. Doetinchem, R. Fabris, C.J. Hailey, R. Ong, K. Perez，宇宙線反粒子探索計画 GAPS の進捗と展望，日本物理学会第72回年次大会，

口頭発表

18aK21－6，（大阪大学，2017.3）．
21．小財正義，福家英之，清水雄輝，宗像一起，加藤千尋，C. J. Hailey，K.

１．相澤啓仁，ハニカム格子ハバード模型におけるキャリアドープが引き起

Perez，宇宙線反粒子探索 GAPS 実験用リチウムドリフト型シリコン検出

こす磁性と超伝導の二体自己無撞着法による解析，京都大学基礎物理学研

器 の 開 発， 日 本 物 理 学 会2017年 秋 季 大 会，12aU31－12，（ 宇 都 宮 大 学，

A-31
2017.9）．
22．和田拓也，大塚壮平，小財正義，清水雄輝，橋本岳，福家英之，蓑島温

観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究8，日本物理学会第72回年
次大会，14aU31－8，（宇都宮大学，2017.9）．

志，吉田篤正，吉田哲也，渡邉翼，宇宙線反粒子探索 GAPS 実験用 TOF

38．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

シ ン チ レ ー シ ョ ン カ ウ ン タ の 開 発， 日 本 物 理 学 会2017年 秋 季 大 会，

観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究，日本物理学会第72回年次

12aU31－12，（宇都宮大学，2017.9）．
23．和田拓也，大塚壮平，小財正義，清水雄輝，橋本岳，福家英之，蓑島温志，吉田篤正，吉田哲也，渡邉翼，GAPS 用 TOF シンチレーションカウ
ンタの開発，第17回宇宙科学シンポジウム（宇宙航空開発研究機構宇宙科学研究所，2017.1）．
24．浅岡陽一，鳥居祥二，小澤俊介，山口優幸，赤池陽水，清水雄輝，田村大会，14aU31－9，（宇都宮大学，2017.9）．
39．山内大介，横山修一郎，高橋慶太郎，Multitracer technique for galaxy
bispectrum，「銀河進化と遠方宇宙2017」研究会（熊本，20117.1）．
40．山内大介，平松尚志，D. Steer，Collisions of superconducting strings with
Y－junctions，2017年 日 本 物 理 学 会 第72回 年 次 大 会，17aK41－3（ 大 阪，
2017.3）

忠 久， 中 平 聡 志， 吉 田 篤 正， 坂 本 貴 紀， 川 久 保 雄 太， 山 岡 和 貴， 他

41．山内大介，B. Carter，D. Steer，M. Lilley，平松尚志，Collisions of super-

CALET チーム，CALET におけるガンマ線観測の初期成果，日本物理学会

conducting strings with Y－junctions，The 21st annual International Conference on

第72回年次大会，18aK21－1，（大阪大学，2017.3）．

Particle Physics and Cosmology（COSMO－17）（パリ，2017.8）．

25．伊藤好孝，上野真奈，﨏隆志，佐藤健太，篠田舞子，周啓東，牧野友耶，

42．山内大介，大規模電波サーベイによる宇宙論，日本物理学会2017年秋季

増田公明，松原豊，松林恵理，村木綏，毛受弘彰，吉田健二，岩田大祈，

大会シンポジウム「低周波電波観測が切り開く宇宙物理学」，14pU11－5（宇笠原克昌，鈴木拓也，鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久，櫻井信之，O.

都宮，2017.9）．

Adriani, I, E.Berti, L.Bonechi, M.Bongi, I, G.Catellini, R.D’
Alessandro, I, M.
Haguenauer, P.Papini, S.Ricciarini, A.Tiberio, A.Tricomi, L, W.C.Turner，LHC における宇宙線相互作用検証実験 LHCf 全体報告（2017年春）および陽子－
鉛衝突測定報告，日本物理学会第72回年次大会，18aK21－7，（大阪大学，2017.3）．
26．鳥居祥二，浅岡陽一，小澤俊介，笠原克昌，Holger Motz，田村忠久，
清水雄輝，日比野欣也，奥野祥二，吉田篤正，坂本貴紀，中平聡志，西村

学術誌
１．垣本史雄，チャカルタヤ山における宇宙線空気シャワー実験，神奈川大学工学研究所報，39，38－52（2016）．
２．客野遥，放射光 X 線回折によるナノ材料の構造研究，神奈川大学工学研究所報，39，83－90（2016）．

純，赤池陽水，山岡和貴，寺澤敏夫，浅野勝晃，森正樹，吉田健二，片寄祐作，市村雅一，宗像一起，加藤千尋，塩見昌司，柳田昭平，三宅晶子，
片岡龍峰，晴山慎，他 CALET チーム，CALET：初期2年間の観測成果報告，
13pU31－1，（宇都宮大学，2017.9）．
27．伊藤好孝，上野真奈，大橋健，﨏隆志，佐藤健太，篠田舞衣子，周啓東，

調査報告書
１．相澤啓仁，擬一次元有機導体に対する有効模型の導出と超伝導の解析，
平成28年度笹川科学研究助成完了報告書，公益財団法人日本科学協会

増田公明，松原豊，村木綏，毛受弘彰，吉田健二，笠原克昌，鈴木拓也，（2017）．

鳥居祥二，清水雄輝，田村忠久，櫻井信之，O.Adriani, I, E.Berti, L.Bonechi,

２．相澤啓仁，低次元有機導体の超伝導状態とバンド構造の関係，平成28年

M.Bongi, I, G.Catellini, R.D’
Alessandro, I, M.Haguenauer, P.Papini, S.Ricciarini,

度学術研究振興資金（若手研究者奨励金）実績報告書，日本私立学校振A.Tiberio, A.Tricomi, L, W.C.Turner，LHC における宇宙線相互作用検証実験

興・共済事業団（2017）．

LHCf13TeV 陽子－陽子衝突での超前方中性子測定結果，13pU31－3，（宇都宮大学，2017.9）．

３．佐々木志剛，格子ガラスモデルにおける位相空間分割転移，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（C），課題番号25400387（2017）．

28．西野晃徳，羽田野直道，G. Ordonez，開放型二重量子ドットの電流期待

４．田村忠久，宇宙線観測装置 CALET の地上検証モデルを用いた CERN 加

値：多電子散乱状態による解析，日本物理学会第72回年次大会，（大阪大学，

速器での検証実験，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤研究（A），

2017.3）．
29．日比野欣也，乗鞍岳における雷雲に伴う二次宇宙線の研究，平成28年度
東京大学宇宙線研共同利用研究成果発表会，（2016.12）．
30．宗像一起，日比野欣也，有働慈治，他，チベット空気シャワーアレイで

課題番号25257203（2013－2016）．
５．松田和之，NMR と計算機実験によるカーボンナノ空間における高圧下での水の構造と相転移の研究，科学研究費助成事業研究成果報告書，基盤
研究（C），課題番号26400437（2014－2016）．

観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究6，日本物理学会第72回年
次大会，17pK21－2，（大阪大学，2017.3）．
31．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7, 日本物理学会第72回年次大会，17pK21－3，（大阪大学，2017.3）．
32．川田和正，日比野欣也，有働慈治，他，チベット空気シャワーアレイにおける100TeV 領域ガンマ線のエネルギー決定方法，日本物理学会第72回
年次大会，18aS11－11，（大阪大学，2017.3）．
33．片岡厚典，日比野欣也，有働慈治，他，ALPACA 実験4：ALPACA 実験のためのモンテカルロシミュレーション1, 日本物理学会第72回年次大会，
18pK21－6，（大阪大学，2017.3）．

講演・展示会
１．宇佐見義之，バーチャル地球史博物館，神奈川大学付属中学見学会（神奈川，2016.11）．
２．垣本史雄，東工大グループによる共同利用研究，東京大学宇宙線研究所
附属明野観測所設立四十周年記念講演会（甲府，2017.9）．
３．西野晃徳，非対称な相互作用を持つ相互作用共鳴準位模型における電気伝導，笹本研究室セミナー, 東京工業大学理学院物理学系（2016.12）．
４．山内大介，Recent developments in open inﬂations，立教大学理論物理学研
究室セミナー（東京，2016.12）．

34．徳永恭助，日比野欣也，有働慈治，他，ALPACA 実験5：フロントエン
ドエレクトロニクス開発2，日本物理学会第72回年次大会，18pK21－7，（大阪大学，2017.3）．
35．大西宗博，日比野欣也，有働慈治，他，ALPACA 実験2：ALPAQUITA
進捗状況，日本天文学会2017年秋季年会，V337a，（北海道大学，2017.9）．
36．堀田直己，日比野欣也，有働慈治，他，ALPACA 実験6：ALPAQUITA
進 捗 状 況， 日 本 物 理 学 会 第72回 年 次 大 会，13aU32－5，（ 宇 都 宮 大 学，
2017.9）．
37．川田和正，日比野欣也，有働慈治，他，チベット空気シャワーアレイで助成金
１．相澤啓仁（代表），キャリアドープされたハニカム格子ハバード模型の磁性と新奇超伝導，平成28年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号16K17754．
２．相澤啓仁（代表），λ型有機導体の第一原理計算による一電子有効模型の導出と超伝導状態の解析，平成29年度研究助成（公益財団法人横浜学術教育振興財団）．

A-32
３．有働慈治（代表），TA 実験サイトでの新型大気蛍光望遠鏡による極高エネルギー宇宙線観測，平成29年度東京大学宇宙線研究所共同利用研究．

口頭発表

４．有働慈治（代表），大気蛍光望遠鏡による宇宙線観測のためのリアルタ

１．岡田龍美，石田良仁，亀山敦，側鎖にフェニル置換かご型シルセスキオ

イム大気透明度測定法の開発，平成29年度科学研究費補助金，基盤研究

キサンを有する種々のランダム共重合体のかご組換反応によるゲル化，第66回高分子学会年次大会，3Pb024，（千葉，2017.5）．

（C），課題番号17K05471．
５．客野遥（代表），制限空間内の水の研究：圧力依存性と wet－dry 現象，
平成29年度科学研究費補助金，若手研究（B），課題番号15K17738．
６．客野遥（代表），佐々木志剛，微細空間における流体の特異な挙動の解明とそれを利用した新規ナノ流体デバイスの創製，平成29年度神奈川大学
工学研究所共同研究 A．

２．S. Hashimoto, A. Yabushita and I. Iwakura，Intermolecular disproportionation
between two radical anions visualized by real－time transition state spectroscopy，Stereodynamics 2016，P2，（台北，2016.11）.
３．橋本征奈，籔下篤史，岡村幸太郎，岩倉いずみ，可視－5－fs パルス光を用いる遷移状態分光法～Na［TCNQ］
22の光反応機構解析～，第6回 CSJ 化

７．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，2017年度神奈川大学共同研究奨励助成金．
８．西野晃徳（代表），開放量子系における量子干渉と相互作用の協力現象：
多電子散乱状態による解析，平成26年度科学研究費補助金，基盤研究（C）．

学フェスタ，P9－011，（東京，2016.11）
４．小林琢真，織作恵子，岩倉いずみ，ピラジン誘導体を配位子とする希土類錯体の発光特性，第72回有機合成化学協会関東支部シンポジウム，
C09，（新潟，2016.11）．
５．橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，ジアニオン生成過程に対する電子吸９．日比野欣也，平成29年度神奈川大学科研費奨励助成金

引基の効果，第72回有機合成化学協会関東支部シンポジウム，C10，（新潟，

10．日比野欣也（代表），有働慈治，他，チベット高原における雷雲からの2016.11）．

高エネルギー放射線の研究，平成29年度東京大学宇宙線研究所共同利用研

６．木村健太，橋本征奈，織作恵子，赤井昭二，岩倉いずみ，極限的超短パ
ルスレーザー光を利用する糖の結晶化，第72回有機合成化学協会関東支部

究．
11．日比野欣也，有働慈治，他，乗鞍岳における雷雲に伴う二次宇宙線の研究，平成29年度東京大学宇宙線研究所共同利用研究．
12．松田和之（代表），カーボンナノチューブ内部微小誘電体の研究，村田製作所学術振興財団助成金．
13．松田和之（代表），平成29年度科研費申請奨励研究費．

シンポジウム，C12，（新潟，2016.11）．
７．S. Hashimoto, A. Yabushita and I. Iwakura，EFFECT OF THE ELECTRONWITHDRAWING GROUP ON THE TRANSITION STATE IN DIANIONFORMATION，The 9th Asian Photochemistry Conference（APC 2016），1P－15，（シンガポール，2016.12）.
８．橋本征奈，籔下篤史，岩倉いずみ，遷移状態分光法による分子間不均化
反応過程の可視化と置換基効果の解析，日本化学会第97春季年会，1B3－

海外出張

49，
（横浜，2017.3）．

１．相澤啓仁，28th international conference on Low Temperature Physics（LT28），
Gothenburg，Sweden（2017.8）．
２．有働慈治，宇宙線観測実験，State of Utah，USA（2017.2－3）．
３．有働慈治，国際会議，釜山，韓国（2017.7）．
４． 客 野 遥，Liquids 2017，the 10th Liquid Matter Conference，Ljubljana，Slovenia（2017.7）．

９．岩倉いずみ，廣瀬悠衣，織作恵子，パルスレーザー光による cis，cis－1,
3－Cyclooctadiene の選択的光環化反応，日本化学会第97春季年会，1B3－
51，（横浜，2017.3）．
10．織作恵子，児玉拓哉，岩倉いずみ，発光性化合物によるランタニドイオ
ン の 励 起 と 光 学 特 性， 日 本 化 学 会 第97春 季 年 会，3PA－014，（ 横 浜，
2017.3）．

５．清水雄輝，宇宙線反粒子測定実験（GAPS）研究打ち合わせ，State ofCalifornia，USA（2017.3）

11．I. Iwakura, A. Yabushita and T. Kobayashi，Real－time vibrational spectroscopy
during the thermal reaction using visible－5－fs laser pulses，The 13th

６．田村忠久，研究打合せ CALET－TIM，State of Louisiana，USA（2016.2－3）.
７．日比野欣也，35th International Cosmic Ray Conference，Busan，KOREA

Femtochemistry Conference，Poster number 14，（メキシコ，2017.8）.
12．S. Hashimoto, A. Yabushita, T. Kobayashi, and I. Iwakura，Photo－reaction in bimolecule aggregate visualized by real－time transition state spectroscopy”，The（2017.7.14－19）．
８．山内大介，The 21st annual International Conference on Particle Physics andCosmology（COSMO－17），Paris，France（2017.8－9）．

13th Femtochemistry Conference，Poster number 47，（メキシコ，2017.8）.
13．岩倉いずみ，織作恵子，木村健太，橋本征奈，赤井昭二，コヒーレント
分子振動励起を利用する糖の結晶化，2017年光化学討論会，1A09，
（仙台，

化学教室

2017.9）．
14．橋本征奈，籔下篤史，岡村幸太郎，岩倉いずみ，光反応の時間分解分光に適した近紫外－紫色波長可変・極限的超短パルス光発生，2017年光化学研究論文Ⅰ（レフェリー付き論文）
１．K. Tsuchiya, Y. Ishida, A. Kameyama, Synthesis of diblock copolymers consistent of POSS－containing random methacrylate copolymers and polystyrene andtheir cross－linked microphase－separated structure via ﬂuoride ion－mediated cage
scrambling, Polymer Chemistry, 8, 2516－2527（2017）.
２．K. Komori－Orisaku, Y. Hirose and I. Iwakura, Pulsed Nd: YAG Laser－induced
Photoreaction of cis, cis－1, 3－Cyclooctadiene at 266 nm: Selective Cyclization tocis－Bicyclo［4.2.0］oct－7－ene, Photochemical & Photobiological Sciences, 16,
146－150（2017）.
３．S. Hashimoto, A. Yabushita and I. Iwakura, Transient process spectroscopy forthe direct observation of inter－molecular photo－dissociation, Structural Dynamics,
4, 054901（2017）.
４．S. Hashimoto, A. Yabushita and I. Iwakura, Real－time observation of interfragment vibration and charge transfer within the TCNQF4 dimer, Chemical Physics,
493, 56－60（2017）.

討論会，1P－67，（仙台，2017.9）．

講演・展示会
１．岩倉いずみ，フェムト超高速ストロボを利用する化学反応の可視化，神奈川大学宮陵会北陸ブロック会議記念講演会（富山，2016.10，依頼講演）．
２．岩倉いずみ，遷移状態分光法による化学反応の可視化，資生堂女性研究者サイエンスグラント式典2017（新橋，2017. 7，依頼講演）．
３．岩倉いずみ，反応に伴い化学結合が解離・生成する様子をみたいと思いませんか？，女性技術者科学者国際会議（GWST）（横浜，2017.7，依頼
講演）．
４．岩倉いずみ，コヒーレント分子振動励起反応の開発～熱反応遷移状態の可視化と糖の結晶化～，化学最前線2017（平塚，2017.9，依頼講演）

A-33

助成金
１．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29年度科学研究費補助金，基盤研究（C），課題番号17K05889．
２．亀山敦（分担），高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高成反応への応用，2017年度神奈川大学大学院生研究助成．

褒賞
１．橋本征奈，可視－5－fs パルス光を用いる遷移状態分光法～Na［TCNQ］
22の分子との融合による高機能性材料の創製，平成29年度文部科学省私立大学

光反応機構解析～，第6回 CSJ 化学フェスタ優秀ポスター発表賞，日本化戦略的研究基盤形成支援事業，（研究代表者：横澤勉）

学会（2016.12）．

３．岩倉いずみ（代表），レーザー分光による脱保護反応過程の機構解析～

２．岩倉いずみ，コヒーレント分子振動励起反応の開発と遷移状態分光の研レーザー光を利用した選択的な励起による新規保護基の開発研究～，神奈

究，平成29年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞，文部科学

川大学共同研究奨励助成金．

省（2017.4）．

４．岩倉いずみ（代表），アミノ酸誘導体による希土類錯体の合成：同時多色発光材料の設計，キャノン財団第6回キヤノン財団研究助成プログラム

生物学教室「産業基盤の創生」．
５．岩倉いずみ（代表），光反応遷移状態の可視化に基づく反応機構解析，
東京応化科学技術振興財団第30回「研究費の助成」．
６．橋本征奈（代表），円偏光5－fs パルスレーザー発生装置の構築と不斉合成反応への応用，2016年度神奈川大学大学院生研究助成．
７．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．

口頭発表
１．朝倉史明，長谷川聖，菊地理絵，近藤勝彦，河合義隆，シーベリー（Hippophae rhamnoides L.）品種群の遺伝的分化の解析，園芸学会平成29年度秋季大会，園芸学研究16（別2），p.129（酪農学園大学，2017.9）．

８．岩倉いずみ（代表），超短パルスレーザー光を利用する選択的な反応の開発，公益財団法人高橋産業経済研究財団研究助成．
９．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．
10．橋本征奈（代表），紫外－極限的超短パルスレーザー光発生装置の構築と分子間光反応過程の直接計測への応用，平成29年度笹川科学研究助成．
11．橋本征奈（代表），円偏光5－fs パルスレーザー発生装置の構築と不斉合助成金
１．中川理絵，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（2016.4－
2019.3）
．

A-34

【２】 講

演

会

開

催

記

録

（2016年10月１日より2017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「テレビ」は新聞・ラジオに続く第3のメディア革命であった．先人たちが機械工学科実現しようとしてきたリアルな映像を遠隔地へ伝達する技術について，その原理・歴史を追いながら，他分野への技術波及効果とこれからのテレビの方
向性について紹介した．

演題：エレベーター世界最高速への挑戦
講師：藤田善昭（東芝エレベータ株式会社

執行役員常務

統括技師長）

日時：2016年11月22日（火）16：20～17：50
場所：神奈川大学横浜キャンパス23号館301室

演題：「ムーア」を超えよ！―次世代情報材料を如何に産み出すか
講師：知京豊裕（国立研究開発法人物質・材料研究機構半導体デバイス材料
グループグループリーダー）
日時：2016年11月5日（土）15：20～16：50

講演要旨：
東芝エレベータは2004年12月，世界で初めて分速1km を超える超高速エレ
ベーターを開発し，台北101に納入した．安全性はもちろんエレベーターに

場所：神奈川大学

KU ポートスクエア

講演要旨：

世界で初めてアクティブ制振技術や気圧制御システムを採用した．そのプロ

現在市販の携帯端末に搭載されている集積回路は，いまや，アポロの月着

ジェクトや技術開発を紹介するとともに，その後の世界最高速をめぐる各社

陸計画で使われた大型計算機をはるかに凌駕する能力を持っている．しかし，の争いを紹介した．

その進化はもはや物理法則での限界点に近づいている．いかにして次世代の情報材料を開発するのか―その最新技術について解説した．

演題：Design of machine tool spindle with adjustable hydrostatic bearings
講師：Dmytro Fedorynenko 氏（Chemihiv National University of Technology, Professor）

演題：天から降り注ぐクリーンエネルギー――太陽光発電の最前線
講師：磯村

日時：2017年1月12日（木）16：20～17：50

雅夫（東海大学工学部電気電子工学科教授）

日時：2016年11月19日（土）13：30～15：00

場所：神奈川大学横浜キャンパス23号館306室

場所：神奈川大学

講演要旨：

講演要旨：

KU ポートスクエア

本講演では，精密工作機械の中核要素ともいえる静圧スピンドルの特徴や日本の総発電量における再生可能エネルギーの割合は，年平均10％（原発

基本構造などが紹介された．まず，一般的な静圧スピンドルの回転精度の解9基分）を超えるようになり，太陽光発電量はそのうちの2割を占めるように析結果が示された．次に，調整機能を有する静圧スピンドルに対して，確率なるまで成長した．現在も年17％もの導入増加率を示す太陽光発電について，的な手法を利用して行われた回転精度の解析手法が紹介された．本手法は，その仕組み・製造技術・設置の実際などを紹介した．

静圧スピンドルの設計，解析ならびに最適化に CAD/CAE システムなどを利用するものであり，静圧スピンドルの軸受面で発生しうる形状誤差を考慮し演題：スマートエネルギーとスマートグリッド―「スマート」社会とはた，静圧スピンドルの性能評価手法が示された．さらに，静圧スピンドルで

講師：佐々木三郎（東京都市大学工学部電気電子工学科教授）形成される油膜の制御手法が紹介された．

日時：2016年11月19日（土）15：20～16：50
場所：神奈川大学

KU ポートスクエア

講演要旨：

電気電子情報工学科

最近，「スマートフォン」などのように「スマート○○」という言葉を良く耳にする．そして現在，情報通信技術によって省エネや電力供給の安定化を行う「スマート社会」が始まりつつある．「情報」と「エネルギー」が不演題：なぜ青色発光ダイオードはノーベル物理学賞受賞に至ったか
講師：井村

可分となる，新しい時代の幕開けを担う技術について概説した．

将隆（国立研究開発法人物質・材料研究機構ワイドバンド

ギャップ材料グループ

主任研究員）

日時：2016年10月18日（火）14：40～16：10
場所：神奈川大学横浜キャンパス23号館23－301室
講演要旨：

演題：太陽電池技術の現状とこれから
講師：齋 均（国立研究開発法人産業技術総合研究所太陽光発電研究セン
ター主任研究員）
日時：2016年11月29日（火）14：40～16：10

2014年ノーベル物理学賞で脚光を浴びた青色発光ダイオード．本講義では，
青色発光ダイオードに用いられている III 族窒化物半導体をテーマに，その場所：神奈川大学横浜キャンパス23号館23－301室
講演要旨：

開発の歴史と近年の研究状況ついて概説した．また，III 族窒化物半導体を

本講義では，再生可能エネルギー源の一翼として期待されている太陽電池

用いた光・電子デバイスを例に取り，特異な発光のメカニズムや電子の高速をテーマに，その発展の歴史や種類，最近の導入状況について概説した．ま輸送メカニズムについて説明した．

た，結晶シリコン太陽電池を例にとり，その発電の仕組みや構造，今後の実用化が期待される高性能化技術や低コスト化技術について紹介した．

演題：メディアの第３革命―テレビジョンの歴史とテクノロジー―
講師：桜井優（神奈川大学大学院工学研究所客員教授）

日時：2016年11月5日（土）13：30～15：00
場所：神奈川大学
講演要旨：

KU ポートスクエア

演題：資源エネルギー確保と再生可能エネルギーの今後
講師：酒井

宗寿

日時：2017年9月19日（火）14：40～16：10
場所：神奈川大学横浜キャンパス23号館23－301室

A-35
場所：神奈川大学

講演要旨：
今日の我々の生活においては，エネルギーの消費は欠かせない．一方，化

横浜キャンパス23号館303号室

講演要旨：

石エネルギーの枯渇や環境問題への対策のために，新エネルギー源の研究開

Our research team has discovered a method for conducting ring－opening metathesis

発が盛んにおこなわれている．その将来可能性の判断基準は，通常の商取引

polymerization without using transition metal catalysts or initiators. The approachにおける「コストが回収できるか？」に加え，「得るためのエネルギーよりも，

makes use of reversible redox activation of vinyl ether initiators, which can be gov-

得ることができたエネルギーが大きいか？」という視点が重要であることを，

erned through the application of photoredox catalysts. The mechanism, molecular

燃料電池車と電気自動車の事例を用い，比較検討しながら紹介した．

weight control, substrate scope, and applications of this polymerization strategy will
be discussed.

物質生命化学科〈戦略的研究基盤形成支援事業主催〉
演題：Functional dendrimer－hybrid polymer systems

演題：～私の研究履歴書 vol.1～「技術と共に会社を変えて，最後にリチウ

Macromolecular Sci. & Eng.）

ムイオンキャパシター実用化！！」
講師：安東

講師：Prof. Rigoberto C. Advincula（Case Western Reserve University, Dept. of

信雄（JSR 株式会社機能高分子研究所）

日時：2017年8月3日（木）16：30～18：00

日時：2017年1月20日（金）16：45～18：15

場所：神奈川大学

場所：23号館526号室

講演要旨：

横浜キャンパス23号館311号室

The preparation of new polymers and nanomaterials require hierarchical levels of

講演要旨：
安東氏は，現在，電池自動車の補助電源などに普及しつつあるリチウムイ

ordering and structuring : from molecular to macroscopic. Dendrimers and other hy-

オンキャパシターの開発者である．リチウムイオンキャパシターの研究の黎perbranched polymer systems are of interest for their functionality in catalysis, drug

明期から，その研究技術が他の会社に買収されることを繰り返されながら，

delivery, reactivity, etc. Of high interest are dendrimer functionality in electro－optical

その都度，技術と一緒に会社を移動し，苦労を重ねてリチウムイオンキャパ

applications and nanopatterning. This includes dendrimers capable of hierarchical or-

シターの実用化まで技術を完成させた．講演では，リチウムイオンキャパシ

dering and self－assembly. We highlight the convergent synthesis of a variety of poly-

ターの作動原理・性能，最新の研究結果と開発秘話をお話しいただいた．まmer－hybrid dendrimers and their electropolymerizability. The synthesis of precise

た，これまでのキャリアアップの経験談，後輩研究者へのアドバイスなどに

dendrons are modular building blocks for functional dendrimers. Our group has re-

ついてもご講演頂いた．特に“坂の上の雲”を目指す学部・大学院生・若手

ported a number of these hybrid systems and have reported the step－by－step routes towards structure－property relationships. What is also important is the use of surface

研究者に聴講を促した．

sensitive spectroscopic and microscopic analytical tools applied rationally to highlight
演題：～私の研究履歴書 vol.2～「奈良大仏はなぜ若々しいのか？」
講師：笠井俊夫（国立台灣大学

客座教授

evidence of order and function.

大阪大学名誉教授）

日時：2017年6月29日（木）16：30～18：15

建築学科

場所：23号館208号室
講演要旨：
演者は，化学反応の立体効果や化学反応論を専門としており，長年，化学

演題：建築を，ひらく

物質の吸着と反応の立体効果，エネルギー移動反応の立体ダイナミクスなど

講師：西田において，多くの研究業績を挙げてきた．私たちの身近なところでは，研究

日時：2016年10月3日（月）16：20～17：50

対象を奈良の大仏とし，“奈良大仏はなぜ若々しいのか？”に関する科学的場所：神奈川大学横浜キャンパス16号館セレストホール

な観点からの材料分析などの研究も精力的に行っている．本講演では，これ講演要旨：までのご研究内容をご紹介いただき，さらに，これまでのキャリアアップの司（オンデザインパートナーズ）

建築のデザインは，建築家の考えだけではなく，依頼主の個性や敷地の条

経験談，後輩研究者へのアドバイスなどについても講演頂いた．

件，周辺の環境，運営方法や使われ方など，様々な側面からの検討を経るこ

演題：複合アニオン化合物の科学講演者がこれまでに手掛けてきたプロジェクトを通して，そうした新しい建とで，人々やコミュニティ，社会へと開かれたものになりえる．本講演では，
講師：陰山洋（京都大学大学院工学研究科教授）

日時：2016年10月18日（火）16：20～17：20
場所：神奈川大学

築の在り方を目指したデザインのプロセスとその成果について，明快かつ具体的に紹介した．

横浜キャンパス23号館305号室

講演要旨：
近年，物質中に酸素（O2－）・窒素（N3－）・水素（H－）などのアニオンが演題：「建築構造と安全・安心について」
講師：井戸田秀樹（名古屋工業大学教授）

複数含まれる「複合アニオン化合物」が合成され，それらの示す新しい機能

日時：2016年11月7日（月）16：20～17：50

性が注目を集めている．陰山先生は「複合アニオン化合物」についての研究

場所：神奈川大学横浜キャンパス3号館3-305室を精力的に行っており，当年9月に開始された科研費・新学術領域研究「複講演要旨：

合アニオン化合物の創製と新機能」の領域代表として当研究分野を先導して

建築構造学は，様々な外力から人命や財産を守るための正しい性能を建築いる．本講演では，複合アニオン化合物における「合成」「解析」「機能」に物に与えるための学問である．しかしながら，従来の構造力学のみに頼ってついての最先端研究を紹介して頂いた．

いては真に安全で安心な構造物を建築することはできない．本講演では，古い木造住宅の耐震改修と梁の横座屈に関する研究内容と関連する事例紹介を〈戦略的研究基盤形成支援事業主催〉

通して，建築物の安全と安心に関する考え方について紹介した．

演題：Metal－Free Ring－Opening Metathesis Polymerization

演題：2050年建築のカタチとシゴトを考える

講師：Prof. Andrew J. Boydston（Department of Chemistry, University of Washing-

講師：前

ton）
日時：2017年6月1日（木）16：30～18：00

真之（東京大学大学院工学系研究科准教授）

日時：2016年12月5日（月）16：20～17：50
場所：神奈川大学横浜キャンパス16号館セレストホール

A-36
講演要旨：

講演要旨：
昨年12月のパリ合意を経て，地球温暖化緩和を目指した CO2削減が，世界

災害立国日本は，脆弱な国土で世界の主要都市と比較しても複雑多岐にわ中で本格的に動き出した．日本では，2030年までに建築から排出される CO2たる地盤から構成されている．このような地盤を対象にした基礎構造設計にを40％・2050年までに100％減らすことが計画されている．エネルギーの大おいては高度な技術と経験が必要である．本講演では，地盤の事前調査（机量消費を前提とした，現在の建築の形は抜本的な変更を求められている．

上調査），地盤調査の計画，地盤調査方法の選択の重要性をトラブル事例を

2016年の今に20代の学生たちは，2050年を軽々こえてバリバリ現役で働き続ふまえて分かり易く解説した．

けることになる．その時の建築のカタチはどうなっているのか，誇りをもって建築のシゴトを続けるにはどうすればよいのか，をテーマにご講演をいた

演題：建築の音づくり

だいた．

講師：上野

佳奈子（明治大学理工学部建築学科教授）

日時：2017年7月10日（月）16：20～17：50
演題：谷口吉郎・谷口吉生の建築

場所：神奈川大学横浜キャンパス16号館セレストホール

講師：髙宮

講演要旨：

眞介（計画・設計工房代表取締役，谷口建築設計研究所取締役）

建築における音は，人の社会的・文化的生活に欠かせない重要な役割を

日時：2017年5月1日（月）16：20～17：50
場所：神奈川大学横浜キャンパス16号館セレストホール

担っている．図面や写真に表れることはないものの，音環境は体感に大きく

講演要旨：

寄与しており，設計時には建築物の機能や使われ方に応じた音響性能を確保

戦前から戦後にかけて活躍した，当時の日本の代表的な建築家である谷口

することが求められる．本講演では，コンサートホールに留まらず，様々な吉郎と，その息子であり，現代日本の代表的な建築家である谷口吉生といっ建築物における音環境面の課題や設計事例，改善事例を紹介し，建築の音づた2人の建築家の代表的な作品群を比較しながら紹介し，両者の共通点や相くりを考える視点について解説した．

違点について解説することを通して，日本の近現代建築におけるデザインの特徴や変化について，分かりやすく論じた．

化学教室
演題：鋼構造建物の耐震・制振技術に関する最近の研究開発
講師：緑川光正（国立研究開発法人建築研究所理事長，北海道大学名誉教授）

演題：タンパク質はなぜ正しくフォールドすることができるのか

日時：2017年6月5日（月）16：20～17：50

講師：岩岡

場所：神奈川大学横浜キャンパス16号館セレストホール

日時：2016年11月2日（水）15：00～16：30

講演要旨：

場所：23号館527教室

鋼構造建物を対象として，阪神・淡路大震災と東日本大震災における被害道夫（東海大学理学部化学科教授）

講演要旨：を振り返った後，最近の大型振動台による地震応答実験，新たに開発されてタンパク質の立体構造に関する情報は，そのアミノ酸配列に暗号化されている接合部・部材・構造システム，制振構造システム・部材などの研究開発

刻まれている．この暗号を解き明かすことができれば，我々はタンパク質の事例を紹介した．

立体構造，すなわちタンパク質の生化学的機能を自由に分子設計することができるようになる．このような興味から，我々は，タンパク質の立体構造の

演題：地盤調査と構造物基礎のトラブル事例
講師：木村―地質リスクの観点から―特徴とフォールディング経路を詳細に研究してきた．本講演では，水溶性セ

茂（㈱東京ソイルリサーチ）

レン化合物を用いたタンパク質フォールディング経路の解析（実験的アプ

日時：2017年6月26日（月）16：20～17：50

ローチ）と，独自に開発を進めている SAAP 力場（単一アミノ酸ポテンシャ

場所：神奈川大学横浜キャンパス３号館305講義室

ル力場）を用いた研究（理論的アプローチ）について紹介した．

A-37【３】研究分野紹介および2016年度博士論文・修士論文・卒業論文テーマ一覧
2足ヒューマノイドロボットに関する研究－腕部の運動パターン生成と電装

機械工学科

木下

系の改良－

秀弥，斎藤英理人

衝撃緩和機構を搭載する人間共存型ロボットの開発－腕部と腰部の改良－

伊東弘行研究室

向後功一朗，中村

熱エネルギー工学研究室

瑛

人間の両眼協調運動に基づくステレオカメラを用いた物体追従に関する研究

木質バイオマスブリケットの密度や大きさの燃焼挙動への影響，円柱状ブリ－オクルージョン問題の解決手法－

西川俊貴

ケットの定常端面燃焼方式の検討，LED を用いた火炎中ススの濃度計測方

防滴機能を有する4ロータフライングロボットの開発

古川

将司

法の検討，太陽光熱利用方法の検討，自励振動ヒートパイプ熱輸送特性調査
および熱輸送性能向上

江上正研究室 ロボット制御システム研究室［卒業研究］

宇宙エレベータークライマーシステムの開発，ボール＆プレート経路制御装置の試作と制御，福祉・災害支援ロボット（車椅子ロボット，電動義足，4脚ロボットなど）の開発，アイリスロボットハンドの試作と制御

高密度バイオマスブリケット形状の燃焼挙動への影響
平川

幹也，中村

紘幸

高密度バイオマスブリケット端面燃焼における吹き消え条件の検討
関口

敦貴，分部

雅也

バイオマスブリケット端面燃焼におけるチャー燃焼の促進に関する研究
井手

伸晃，白井

分岐したロープ経路に対応する災害現場監視用走行ロボットの開発
和LED 光源を用いた火炎中ススの透過光減衰計測特性に関する研究
加藤

尊公，渡邊

裕貴

バイオオイルプール燃焼におけるエタノール希釈の影響および燃焼方式の検
討

阿部

智大，小嶋
怜，吉村

河合

史憲

弾性アクチュエータを用いた4脚ロボットの足先力制御

瀬口准一郎

段差乗り越えを可能にする倒立振子型電動車椅子の開発

出口巧真

四輪車両のドリフト走行制御

矢森

雄大

雄也

アクリル容器水レンズを用いた太陽光熱利用システムの検討
上床［修士論文］

征也［卒業研究］
展示用ボール＆プレート経路制御装置の開発

亮，木村

昭太

ドリフト走行用4輪車両実験システムの構築

鈴木悠太

倒立振子型電動車椅子の段差乗り越え補助機構の開発

石川倖至

ヒューマノイドロボットの機構及び制御，人間共存ロボットの機構及び制御，

インフラ検査用クライマーの3次元ジンバル雲台の開発姚磊

エンタテイメントロボットの機構及び制御，フライングロボットの機構及び宇宙エレベータークライマーの押付力調整ユニットの開発

林憲玉研究室ロボティクス研究室

制御，ロボットの自律学習，福祉・医療システム，ヒューマンインター
フェース，対人安全性［修士論文］
RBF ニューラルネットワークを用いた4ロータフライングロボットの飛行制
御

近藤

岩田

翼，小沼

直裕

MATLAB を用いた電動車椅子の自動走行システムの構築加藤和也

弾性アクチュエータを用いた4脚ロボットの制振制御

奥下脩平

カメラレンズ絞り機構を応用したロボットハンドの開発

井上秀斗

クライマー用回生ブレーキの開発

永田雄基

飽和回避機能を有する宇宙エレベータークライマーCMG ユニットの開発

舜也

片付けロボットのためのアクティブステレオカメラによる物体認識に関する
研究

関口

直樹

一脚ジャンピングロボットの跳躍パターンに関する研究西晴義

衝撃緩和機構を搭載した人間共存型ロボットの機構及び制御に関する研究
梁川

尾形

浩幸

4ロータフライングロボットの姿勢制御と高度制御に関する研究志田
宇宙エレベータークライマーの変速機ユニットの開発

笹田昌弘研究室拓哉

小藤祐太朗

材料加工研究室

塑性加工，せん断加工，プレス機械ならびに金型を利用した成形技術，画像処理による材料変形観察，有限要素解析による材料変形に関する解析，成形YOON GILYOUNG［卒業研究］

品の強度ならびに機能評価［修士論文］

管内検査ロボ－ットの開発－機構の改良及び管内検査システムの構築－
加藤

聡紘，小野

滉平

平押し法における角丸みが切口面に及ぼす影響

岡村祥太郎

半抜きされた材料への突起付きパンチを利用した穴抜き加工加藤秀

人体の筋骨格系を模した一脚ジャンピングロボットの開発－腰部と電装系の平行複刃型せん断加工のクリアランスにおける材料流動がだれならびに湾曲

改良－

梅原

彬

に及ぼす影響片付けロボットの開発－未知物体検出と把持感覚量の研究－

木島

貴文

太一，佐藤

直弥

小型移動ロボットの階段認識システムと遠隔操作システムの開発
齋藤

田村

淳

A-38

［卒業研究］

寺島岳史研究室

機能材料加工学研究室半抜きされた材料への突起付きパンチによる穴抜き加工（加工硬化層に及ぼ

金属ガラス（バルクアモルファス合金）合金の新規開発，金属ガラスウール

すパンチストロークの影響）の創製，溶接，レーザ加工，沸騰水中で超塑性変形が可能な金属ガラスの開古田

光稀

半抜きされた材料への突起付きパンチによる穴抜き加工（突起長さが加工面に及ぼす影響）池田

半抜きされた材料への突起付きパンチによる穴抜き加工（取り代が加工面に及ぼす影響）

永野

発，特性評価，応用開拓

航大慎也［卒業研究］

画像処理を用いた平行複刃型せん断加工における材料流動の観察（湾曲と材

ZrCuAl 三元系金属ガラスの開発

料流動の関係）恭輔

Zr 基金属ガラスのアークスポット溶接と継手評価

田中龍之介，大澤太志

Zr 基金属ガラスのパルス通電圧接伊藤元也

ヒートガン加熱による Zr 基金属ガラスの過冷却液体溶接

喬彬

ミリング加工による Zr 基金属ガラスウールの作製

杉本

拓哉，岩崎

せん断加工の有限要素解析（要素の大きさが解析精度に及ぼす影響）
平押し法における角丸みが加工面に及ぼす影響

海渡，鈴木

空気圧を利用した金属箔材の穴抜き加工（ダイスレス加工の試み）
新関

真郷，劉

深絞り加工実験装置の設計・製作ならびに実験の試み

吉田雄太郎

バーリング加工により成形されたフランジ部の丸みに関する研究（半抜き形状がフランジ部の丸みに及ぼす影響）

倉澤佳祐

松下翔太朗，石野

桂汰

髙木

初起，小林

祝和

伊藤

元宏，渡辺

友樹

富田

春樹，片野

哲平

三井

汰史，河野

健太

佐藤

尚輝，下嶋

真矢

和也，山田

怜

ZrC/Zr55Al10Ni5Cu30複合金属ガラスの開発と特性評価
寳福せん断加工によるパイプの切断技術（だれの低減に関する研究）

高野敦研究室中尾陽一研究室

精密機械システム研究室

超精密工作機械の性能向上を図るための研究を実施している．特に，工作機

航空宇宙構造研究室

械の心臓部ともいえるスピンドルに関する研究を進めている．研究の中核的

座屈，屈服等の弾性不安定に関する問題，接着結合・ボルト締結など，結合技術が静圧軸受であり，最適設計からナノメートル分解能の制御技術の研究

部の材料・構造設計及び評価，統計的手法による材料・構造の強度評価手法

を行っている．

の開発，超小型ロケットの設計・開発など［修士論文］［卒業研究］NC 工作機械の省エネルギー運転のための工具経路生成方法の研究

打上環境下における3D プリンタによる構造最適化トラス

龍聖，舘山

哲也，米山

航平

ウォータドライブステージのピッチングおよび送り方向に直交する変位制御

大輔，小森優太朗

めねじ強度と軸力低下

佐々木愛花

ハイブリッドロケット分離機構の開発

榊原

裕太

直人，髙山

泰成

CFRP 円筒の強度試験とハイブリッドロケット強度設計
直由，鈴木

材料力学研究室

複合材料の強度特性，クリープ特性，疲労特性，環境調和型複合材料，グリー

水静圧スラスト軸受のナノ分解能変位制御系の開発

吸水が GC の引張クリープ破断寿命に及ぼす影響

翁

才凱，矢作

祐一

熱サイクル後のジュート繊維強化 PLA の静的引張特性及び界面せん断強度
章

澄宇，中村

優作

渋谷

浩平，白松

義貴

吸水がアルカリ処理後のジュート単繊維の疲労特性に及ぼす影響
根本

大輔，加藤

裕貴

吸水させた CFRP の静的曲げ特性に及ぼす極低温熱疲労の影響
鎌田

GC 製キャリパーブレーキの解析・設計

勝又

康雅

池田

尚輝

高剛性水静圧スピンドルの熱的安定性の評価

佐藤勝平

高速高剛性水静圧スピンドルの開発と熱的安定性の評価

清水康弘

ウォータドライブスピンドルの熱的安定性の評価
金澤

拓哉，小野田光佑
熊坂直之

眼鏡用プラスチックレンズの鏡面加工法の開発

永田

健人，加越

卓弥

水静圧スラスト軸受の変位制御

渥美

遥，鎌田

真伍

ウォータドライブステージの姿勢制御
ヴァイオリン自動演奏装置の開発

金山

高速水静圧スピンドルの設計

中西裕二研究室

酒井

康弘

英一，藤田

隆史

三宅

光

流体工学研究室

渦流れの数値解析，自由表面流れに関する研究，水車の流れに関する研究，

将士，宮碕

隆太

樹脂粒及びマレイン酸変性が吸水後の CFRTP の界面せん断強度に及ぼす影
響

悟史

山田

切削負荷を考慮した工作機械運転時の消費電力の評価とシミュレーション

金属ガラスの単結晶ダイヤモンドバイトによる切削［卒業研究］

柴田［卒業研究］

ンコンポジットの強度特性，繊維/樹脂界面の特性評価

熱処理後のジュート単繊維の静的引張特性

脩

単結晶ダイヤモンド切削による Zr 基金属ガラスの鏡面加工試み

川島

竹村兼一研究室坂田悠太

ハイブリッドロケットのフィン設計と飛行シミュレーション

伊藤

然

洋平，山﨑

軽量ハイブリッドロケットエンジンの開発
佐藤

木村

上妻

稔晃，望月

麻央

寺澤

佳晃

潮流発電システムに関する研究，ハイブリッドロケット内の流れに関する研
究［卒業研究］
三射ターゴインパルス水車の性能試験（各ノズルからのジェットの効率に及

A-39
ぼす影響）

笹島

和貴，三浦

雅貴

構造物振動を利用した発電手法に関する研究（積層型ピエゾ素子を用いたア流れ関数－渦度法とレベルセット法の併用による自由表面を有する流れの数

ンプレス型加速度センサの開発）

値解析（面積補正の導入）

李

雯，禹

奇

大型クレーンの耐震設計手法に関する研究（摩擦要素を持つ構造へのモーダ渦法における渦要素再配置に関する研究

小原

佳人，榎

祐耶

竹間

久祥

ルスペクトル理論の適用）

村上大典雯

レベルセット法によるハイブリッドロケット燃料表面の挙動解析（基礎解析

水圧駆動式パワーアシスト機構の設計製作

浅田

コードの開発）水圧用ロータリー型サーボ弁の開発（静特性の向上及び水圧シリンダを用い狩俣圭佑

渦法とレベルセット法の併用による自由表面を有する流れの数値解析（水面たサーボ系試験装置の構築）

下の物体周りの流れ解析コードへのレベルセット関数の導入）

水圧用電磁比例流量調整弁の動特性に関する研究

鈴木

雄太，山形

辰巳

隼人，柿沼

有哉，馬瀬

航

渡辺

虹輝

敦己

レーザーシートによる水ジェット幅の計測（ノズル内部構造の水ジェット幅に対する影響）

板垣

知也

悠樹

山崎徹研究室機械力学研究室

潮流発電用ユニット周りの流れの数値解析（ナセルに取り付けた垂直尾翼の振動および音響エネルギー伝搬に基づく機械構造物の低振動低騒音構造設計

流れ場への影響）および対策，楽器から学ぶ機械の静穏化技術の開発，各種機械に関する現象

服部

敏生，廣澤

真治

のモデル化

原村嘉彦研究室

熱工学研究室

限界熱流束・遷移沸騰における伝熱を中心とした沸騰伝熱に関する実験的研［修士論文］

究．実験と数値解析によるスターリングエンジン内部の伝熱特性，ならびに

解析 SEA と最適化を用いた低振動構造設計の実践と検証

大嶋道輝

それに基づくエンジンパラメータの最適化．

振動エネルギ伝搬に基づく低振動構造設計

宮﨑敦子

弦と支持構造系の振動エネルギー伝搬解析

伊藤直輝［修士論文］
ヒータ・クーラを一方向にバイパスするスターリングエンジンに関する解析佐藤圭大

振動触覚印加によるドライビングシミュレータの速度感向上に関する基礎的
検討

斎藤

崚一

望月

大智

二輪車用マフラー騒音のシミュレーション

永山

健太

矢部

一樹

簡易モデルによる微小振動用制振器の減衰性能予測

渡邉亮太

部分構造合成法による微小振動用制振器の減衰性能予測横溝涼太

SEA を用いたブラケットの振動伝搬抑制

岩田尚己

三味線構造の振動エネルギー伝搬特性と各部の役割解明

松永聖也

シリンダ内流れによる熱交換を主とするスターリングエンジンの製作
環状に流入する流れによるシリンダ壁面における熱伝達［卒業研究］［卒業研究］

ヴァイオリン構造の振動エネルギー伝搬特性とテールピースの役割

カールセン機構を用いた100W 級スターリングエンジンの製作
平塚

福原

敬介

亘
スムースタイヤの実験 SEA モデル構築法と低騒音タイヤの考察

スターリングエンジンの位相差可変機構の機械損失

澤田

克人

ディスプレーサに内蔵した再生器からの流れによるスターリングエンジンの振動エネルギー伝搬特性の結合状態による変化

山本

宇恭

高性能化

振動エネルギー伝搬解析を用いたブラケットの振動伝搬抑制

村田和宏

実験 SEA における課題の整理と解決

内田

知宏

大谷
後藤

スターリングエンジンシリンダ内部の流れ

祐貴，清水
信介，長嶺

洸希
佑哉

田中万里子

積層金網の熱伝導率の測定

軽部

亮太，武田

面状ヒートパイプと放射による LED の冷却性能

伊藤周平，日比野正輝

小島

拓人，小林

康平

電気電子情報工学科

定常遷移沸騰を実現できる伝熱面と制御系の構築

藤本滋研究室竜也

木下宏揚研究室 情報ネットワーク・メディ
ア研究室

原子力耐震工学研究室

産業プラントの耐震・制振・免震技術および環境・構造物振動を利用した振動発電手法の開発

インターネットに於ける情報セキュリティ技術，情報流通技術を研究している．ブロックチェーン，電子透かしなどの著作権2次利用，アクセス制御全般，
機械学習など，理論，実装両面からチャレンジしている．

［卒業研究］
原子力配管の複数次モード振動を低減する高減衰合金ばねを用いた3次元動吸振器の開発に関する研究（模型配管を用いた動吸振器の制振効果）井上僚也

高減衰材を用いた原子力機器・配管の減衰特性向上に関する研究（高減衰材
巻き付けによる片持ち配管の減衰特性）［卒業研究］
ブロックチェーンを用いた学内地域通貨

岩崎

大樹

持永

和樹

小野

洋介

人工免疫機能に於けるブロックチェーン適応の可能性について

上野雄太郎

高減衰材を用いた原子力機器・配管の減衰特性向上に関する研究（高減衰材

推論による情報漏えい防止のためのブロックチェーンの応用

巻き付けによる重量機器が設置された配管の減衰特性）

デジタルコンテンツの転々流通を可能にするビットコインの応用菊池佑汰

構造物の劣化診断手法に関する研究（直立配管の表面腐食が配管振動特性に及ぼす影響評価）

根本修二郎

裕章

電子透かしを用いたペーパーウォレット

花岡ハディ

構造物振動を利用した発電手法に関する研究（積層型ピエゾ素子を用いた高光透かしによる非電子画像の著作権保護

森下

出力発電装置の開発）

藤井
諸星

陽裕

開

A-40
CMOS 整流回路の効率改善に関する研究

スポーツ観戦における画像認識岡庭右季

マイナンバー制度を題材とした推論によるアクセス制御

大森周二

tf.idf 法を用いた文章要約のための単語の抽出

宮下峻

新中新二研究室 モータドライブ工学研究室

コネクションの状態保持を考慮したパケットフィルタリングの最適化
武

村松

裕哉

弘和

当研究室の主たる研究分野は，各種モータの駆動制御技術とこの応用を研究

機械学習型侵入検知システム

長谷川文太

対象とするモータドライブ工学です．モータとしては各種交流モータを，応ゲーム理論を用いた地域活性化システムの提案

上野

峻希

用としては電気自動車，パワステ，エアコン，変速機，スピンドルなどを扱っ

クラスタリングを用いたファイル管理望月

達真てきました．

群知能を用いたファイルシステムの可能性検討

堀菜穗美齊藤隆弘研究室［修士論文］

画像工学研究室

センサレス永久磁石同期モータのためのベクトル形磁束オブザーバ

ディジタル画像や各種観測信号の入力・処理・編集・加工・合成・認識・理中村直人

解・蓄積・伝送・表示などの様々な局面において必要とされる基礎的技術について，数理的基礎理論及び計算機実験の両面から研究を行っている．

［卒業研究］
180度空間位相差の逆二重三相巻線をもつ三相永久磁石同期モータの非干渉［卒業研究］

化電流制御

上村

尚矢

独立二重巻線 PMSM の最小銅損電流指令法

梅野

和希

御子柴裕一

軌跡指向形ベクトル制御による永久磁石同期モータの最小銅損駆動法―多斉藤

項式近似による実現―

駿哉

三次元直交変換による動画像疎表現－weakℓ1ノルムによる評価－
三次元直交変換による動画像疎表現－画像復元性能の評価－

伸弥

圧縮動画像の高画質化復元－三次元冗長 DCT と三次元冗長 DFT の比較－
野村

軌跡指向形ベクトル制御による永久磁石同期モータの非電圧制限下最大力率

祐介

圧縮動画像の高画質化復元－BM3D 雑音除去法の利用の検討－
綾部

名上

光一

圧縮動画像の高画質化復元－雑音を含む場合の処理順序に関する検討－

駆動法

杉山

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―電圧・電流制限を考慮した再帰形アルゴリズム―

嶋田

文哉
賢作

電気自動車におけるスリップ率とモータ損失を考慮した前後輪制駆動力配分

小笠原尚也

による加減速時の航続距離延長制御

三浦

遥夏

処理画像品質の評価法－SSIM の基本性能とその改善－

長嶋

凌

非正弦誘起電圧を持つ PMSM のトルクセンサレストルク制御

半田秀斗

処理画像品質の評価法－ASIS 主観評価法の有用性の検討－

三阪亮太

センサレス永久磁石同期モータのための一般化磁束推定法1―D 因子シス

処理画像品質の評価法－C－IQA 法の基本性能とその応用－

小宮美洋

テムによる実現―

超低照度カラー動画像の復元－CVBM3D 法と3D－RDCT 法の比較－佐藤佐々木

超低照度カラー動画像の復元－分散安定化変換の導入－藤井未菜

超低照度カラー動画像の復元－画素ビニングに関する検討－快孝司

画像監視のための動画像処理－もやの除去法の適用とその有効性－
中野

満
佳波

画像監視のための動画像処理－露光不足・露光過剰の場合の検討－
渡邉

島健研究室

将人

―直接周波数形

ベクトル制御法による実現―

笠原風巳弥

真円形高周波電圧印加法による磁気飽和同期リラクタンスモータのセンサレ
スドライブ

謝

成龍

直線形高周波電圧印加法による磁気飽和同期リラクタンスモータのセンサレ

画像監視のための動画像処理－低照度条件下での処理の検討－桑原向井

センサレス永久磁石同期モータのための一般化磁束推定法

拓也

電子回路工学研究室

スベクトル制御近藤輝朋

センサレス誘導モータのための直接周波数形ベクトル制御法

森田隼英

センサレス誘導モータのための一般化磁束推定法1
る実現―

星野

祥也

住宅用コージェネレーションシステム最適運転の考案松田洋

陳春平研究室アナログ CMOS 集積回路の性能向上を目指した研究．研究テーマは，オペ―D 因子システムによ波動電子工学研究室

光・テラヘルツ波・ミリ波・マイクロ波回路の理論設計と開発，高周波回路

アンプの安定性向上，アンログディジタル変換器の高速高精度化，時間ディの EMC/EMI に関する研究，超広帯域フィルタ（UWB）の合成・設計に関

ジタル変換器の高精度化強靭化等する研究，高周波電子材料の電磁パラメータの測定に関する研究，無線電力
伝送［卒業研究］［卒業研究］CMOS 温度センサー回路に関する研究

久米

SC－DCDC コンバータ回路の改良に関する研究

大山祐一郎

広い阻止帯域を持つ UWB フィルタの設計

王秋亮

Gm－C オールパスフィルタに関する研究黒澤

スイッチング素子を用いた BPF の理論解析

鐵田大輔

フィルタバンクに関する研究

河野正太郎

時間ディジタル変換回路の改良に関する研究上月駿

リングアンプによる AD 変換器に関する研究小林誠知

スーパーソースフォロアを用いたフィルタに関する研究芝原和希

ディジタル時間変換回路に関する研究

新舟

勇斗

電磁界自動マッピングシステムの C 言語による制御

トランスインピーダンスの改良に関する研究菅秀亮

開放端同軸プローブを用いた損失材料の電磁パラメータの測定

重なりの少ないクロック生成回路に関する研究星野翠生

二重積分型 AD 変換器の改良に関する研究

丸山

貴弘

雄大
亮

日本の UWB 規格を満たす広帯域デュアルバンドパスフィルタの設計
大石圭介

SIW を用いた小型ミリ波デュアルバンド帯域通過フィルタの開発

誘電体 PhC デュアルモード共振器を用いた THz 帯 BPF の研究

德永

恭介

小堀

泰由

木川

駿

A-41

飛び越し結合を利用した金属 PhC バンドパスフィルタの設計

潮田

駿

望月

湧登

テラヘルツ帯における金属 PhC 共振器を用いた BPF の理論設計

相場により変化するテクニカル指標を用いたトレーディングシステムの構築
望月信明

順張りと逆張りを用いたハイブリッドトレーディングシステム
金澤

和輝

井手元慎平

マイクロストリップ PhC 構造を用いたミリ波帯 BPF に関する研究
PhC 構造を用いた THz 帯ダイプレクサに関する研究

宮田

治

旭

利紘

中山明芳研究室

量子デバイス研究室

超伝導トンネル接合（ジョセフソン接合）の作製と外部磁界の二次元走査に

土屋健伸研究室よる接合評価，新バリア材料を用いたジョセフソン接合の作製，ジョセフソ

生体・環境計測研究室

ン電流の垂直磁界依存性の測定，SQUID（超伝導量子干渉素子）の作製と超音波を利用した生体および環境を計測する技術の研究として以下を行って応用いる．医用診断に関する研究，海洋内音波伝搬に関する研究，水中映像取得
装置に関する研究，音響レンズに関する研究，超音波スピーカーに関する研究［修士論文］［卒業研究］
ジョセフソン素子の Al の膜厚を変化させたときの I－V 特性

野木隆佑

ジョセフソン素子の接合面積の変化による I－V 特性

木本

雄二

陽極酸化

鳴尾洸太郎

RF スパッタリング時間によるジョセフソン素子の I－V 特性

藤原

誠

沈

楽辰

ジョセフソン素子の Al の膜厚変化による電流特性

竹谷

雅史

毛利

裕則

変調特性

超音波照射実験における焦点温度測定時に低下する温度の推定

ジョセフソン素子の接合パターンの形状変化による I－V 特性と二次元磁界

血液潅流を考慮した集束超音波照射による生体内温度上昇の解析

服部裕斗

ジョセフソン素子の Al の膜厚変化における I－V 特性と二次元磁場変調特性［卒業研究］

戸田

武紀

藤森

大介

ジョセフソン素子の Al 膜厚を変化させた場合の I－V 特性

超音波式非接触測定器による鋼管材の肉厚測定

矢原玄

FM チャープ信号印加による分割反転位相板送波器の方位分解能の向上
小林

昇馬

峰島

湖隆

海底の反射率を考慮した WE－FDTD 法での海洋音波伝搬解析

能登正人研究室

知能情報システム研究室

エージェントの基礎理論および応用に関する研究，知的情報処理技術に関す

広角放物型方程式法のパデ級数次数の違いによる海洋伝搬パルス波形の比較
魚体からの散乱波の角度依存性解析

藤井俊一

アレイ型円形超音波スピーカの放射音場測定

白石

将大

バースト波駆動時の2つのアレイ型円形超音波スピーカで形成される音場のる研究，メタヒューリスティックアルゴリズムの工学的応用，モノのイン
ターネットに関する研究［卒業研究］

測定

五十右優介

大規模競技会場における選手優先を考慮した退場誘導法

超音波スピーカの音場測定のための自動計測システムの改良

草場

陸駒

二車線高速道路における自動運転車の車線変更シミュレーション

複数の音源が形成する音場の数値シミュレーション

園

航揮

超音波照射時のファントム内部の温度上昇値の測定－熱画像測定時の低下

温度の推定－
超音波照射時のファントム内部の温度上昇値の測定

中垣

洸亮

浅野
仁木

優輝

遠藤

直人

自動運転のための無信号交差点におけるブレーキ制御法

集合住宅におけるエネルギーマネジメントシステムを用いた負荷平準化－熱画像法と熱電対法を併用した最高温度値の推定－

石井

一宇

雄亮

宇於崎

優

Data Augmentation を用いた Deep Learning による農作物病害画像診断小林賢一

豊嶋久道研究室 ディジタル信号処理研究室

追跡問題におけるエージェントの協調行動獲得に着目した学習法

ディジタル信号処理のハードウェア・ソフトウェア協調設計に関する研究，

大規模 TSP のための局所クラスタリング組織化法における平滑法の改良

上川

知的最適化アルゴリズムによるディジタル回路・高周波回路の設計に関する研究，人工知能を利用したトレーディングシステムに関する研究

健吾

生井澤和輝
ゲーム理論を用いたテーマパークにおける集団意思決定の分析
BOXSCORE を用いたバスケットボール競技の統計分析［卒業研究］

古川

翔太

名智

絃人

ユーザの状況に合わせたテンポと再生回数を考慮した選曲システム

粒子群最適化を用いた方形導波管開孔結合型分配回路の計算

新井大瑚

方形導波管窓柱混合型共振器の粒子群最適化を用いた設計

北詰悠也

マイクロストリップ線平行結合線路の固有伝送モードの計算

堀江

和輝

根岸

宏樹

レーザレンジファインダを用いた水中下での物体認識に向けた性能評価
杉山友亮

ストリップ線オープン・ショートスタブを用いたフィルタの周波数特性の改
善

青木

航

多段化によるハイブリッド回路の特性改善

西森一史

松木伸行研究室 未来エネルギー工学研究室

テクニカル指標を入力とした深層学習によるトレーディングシステムの構築

再生可能エネルギー電力変換および環境浄化に関する新規デバイス・材料・

斎藤小太郎

システムの創製．新型太陽電池，環境触媒デバイス，薄膜電子材料および電力変換貯蔵システムの研究開発．

ボラティリティによるフィルタを用いたトレーディングシステムの構築
トレーディングシステムにおけるタイムフィルタの検証

中村

洸太

前原

良亮

A-42
単細胞生物の運動制御を目標とした PN サンドイッチ型ペルチェ素子の作製［卒業研究］

久保田尚也と評価

導電性高分子/薄膜 Si 半導体ヘテロ接合太陽電池の開発

板橋

成徳

L 字サンドイッチ構造ペルチェ素子による単細胞生物への熱刺激効果

導電性高分子とワイドギャップ半導体によるヘテロ接合透明太陽電池の創製
作田航也

スピンコートによるペロブスカイト太陽電池の作製プロセス最適化

大八木

駆

振動 PCR による DNA の増幅－界面活性剤の効果（1）－柏原

振動 PCR による DNA の増幅－界面活性剤の効果（2）
－

久保田京平

祐太

秀晃

振動 PCR 法による DNA の増幅

小林

広奈

平野

伸

振動 PCR による DNA の増幅－溶液組成の効果－

佐本裕樹

電界印加製膜による太陽電池用 ZnO 透明導電膜の開発

齋藤優斗

振動 PCR による DNA の増幅－ primer 種の効果
（1）
－

小嶋

勇介

電界印加製膜 ZnO の物性におよぼす製膜時イオン衝撃の効果

長塚大悟

振動 PCR による DNA の増幅－ primer 種の効果
（2）
－

湯浅

真

石部

－酵素混合と buffer の効果－

大気圧 CVD 法によるペロブスカイト太陽電池作製プロセスの開発

電界印加製膜法を用いた In2O3太陽電池用透明導電膜の特性向上

振動 PCR 法による DNA の増幅－酵素混合の効果（1）
－

清水慶太郎

酒井

貴大

振動 PCR 法による DNA の増幅－酵素混合の効果（2）
－

大須賀健輔

電界印加製膜による太陽電池用薄膜 Si の創製

原田雄大

振動 PCR 法による DNA の増幅－酵素混合の効果（3）－上林

マイカ基板を用いた太陽電池用薄膜 Si の創製

岡田健太郎

マイカ基板を用いた高移動度・高透明率 ZnO 薄膜の創製

田邨雄太

スパッタ TiO2による環境触媒デバイスの開発

山崎

友貴

竜

物質生命化学科

再生可能エネルギー電力による高効率・省エネルギー新輸送システムの開発
藤森佑真

松澤和光研究室 コミュニケーション工学研究室
人と人，あるいは人と機械や社会との間のコミュニケーションをより豊かに実現するための，ことばや知能に関する技術・システム・サービスの研究．
特に，大学生活・大学教育や，学習障害（LD）を始めとする発達系障害者

井川学研究室

環境分析化学研究室

丹沢大山の沈着物質量の標高依存性，酸性雨・酸性霧の分析，微量湿性沈着
物質の分析，横浜の大気汚染，膜による新しい分離法の開発，電気泳動法によるセシウムイオンの分離，非平衡の化学［修士論文］
懸滴内におけるマランゴニ対流の発生機構の解明

小埜

哲に役立つコミュニケーション・ツールの開発［卒業研究］［修士論文］

電位振動現象の支配要因

幾島睦エレクトロレメディエーション法の効率支配要因

石山康也

エアロゾルの分析と濃度支配要因

伊藤正英

油滴の自発的走行に及ぼす油滴溶質の影響

笠井啓伍

横浜の雨と霧雨の特性

木皿匠

大気中微量ガス成分の分析と濃度支配要因

小関

泰典

好暉

都市部と山岳部の霧の特性

櫻井

清

永井理沙子

ニュース記事のラップ型文章への自動要約の研究

内田彗

具体物間の連想度計算に関する研究

村上立樹［卒業研究］
任意単語からのナゾナゾ生成法

塚本Web ページに適した BGM の選曲法

長野桃子

横浜における揮発性有機化合物の分析と濃度支配要因

数字列暗記のための語呂合わせ生成法

松川正一

土壌からのセシウムイオンの脱着

横井

陽一

健太

結晶生成を利用した液滴の分析

渡邊史紘

疎水性膜による選択透過松永暢

好きな歌からの絵画推奨システム

小島

隠し文字アートの自動生成

有村仁志

算数の文章問題の理解支援システム

杉浦伸也

推理小説の本格度判定法

村岡佳樹

ネット掲示板を利用したトレンド検出法

小倉孝雅

叱り方を柔らかくする言い回し変換法

鈴木賢太

怪談を用いた体験談変換システム

高瀬

眞ニコニコ動画の検索支援システム

湯山充輝

トランプマジックの検索支援システム

石川倖伊

山口栄雄研究室

池原飛之研究室 ソフトマテリアル物性研究室
高分子多成分系における相挙動と相転移の解明，高分子ブレンドやブロック共重合体の多相構造と結晶化ダイナミクスの解析［卒業研究］
結晶性/結晶性ブロックコポリマーの基板表面へのグラフトと結晶形態

半導体工学研究室

岡里沙子

半導体を中心とした固体物性を利用したデバイスやシステムの開発を行って結晶性/非晶性ブロックコポリマーにおける非晶ブロックの分子量制御と球いる．とくに，熱電変換素子のバイオ応用，高速核酸増幅法の開発を目指し

晶成長速度

ている．

結晶性高分子と非晶ネットワークからなるプロトン交換膜の作製と輸送特性

宮内
根本

律輝
颯

Poly
（L－lactic acid）/poly（D－lactic acid）ブレンドの相互侵入球晶と球晶成長速［卒業研究］度に対する分子量の影響

NN 型ペルチェ素子の基礎特性

花方智貴

PN 型π構造ペルチェ素子による単細胞生物への熱刺激効果

國部

峻興

岸野

将大

Poly
［（R）
－3－hydroxybutyric acid］－block－poly（ethylene oxide）の合成と球晶成長
高分子量 poly（ethylene oxide）
薄膜における球晶成長速度

石﨑

祐希

大木

崇之

A-43
シリコン基板にグラフトされた poly（ ε －caprolactone）の表面形態と結晶化
速度

小林

翼

シンジオタクチックポリスチレン膜における結晶化制御とプロトン伝導性
角田
伊藤

触媒物質化学研究室

有機物の酸化反応を精緻に制御する上で従来を超えた高度な触媒材料設計と敏基

アニールされた poly（ ε －caprolactone）/poly（methyl methacrylate）ブレンドの相溶性と結晶化速度

上田渉研究室合成方法論が必要であり，研究室では酸化物触媒の高次構造化の合成化学を
体系的に進め，高機能酸化触媒の開発を行っている．

和也

Polyamide－block－poly（ ε －caprolactone）の結晶化とエッチングにより形成される構造の解析

高橋

大喜

ポリアミドの固体表面へのグラフト及び結晶化

鈴木祐太［修士論文］
高次構造酸化ニオブおよび酸化タンタルの合成と酸触媒特性

元木裕太

アルカリ金属水素化物－共役系高分子複合体触媒によるアンモニア合成

岡本専太郎研究室 有機反応デザイン研究室
新しい均一系金属触媒・金属反応剤の開発と金属錯体を用いる触媒あるいは当量合成反応の開発，天然物・医薬品等生物活性化合物や有機材料の実践的

鶴見

翔太

後藤

隆磨

［卒業研究］

合成法の開発，合成化学に基づく drug/material design & discovery，新しい高高次構造性 Nb－Ti－O 複合酸化物の合成と触媒反応

分子やその合成法の開発

ε －Keggin 型 POM を基盤とした全無機3次元細孔性 Mo－Fe－O の合成と酸化－還元状態解析渡邊峻

斜方晶 Mo3VOx 複合酸化物のチャネル部位への Bi の導入と構造解析［卒業研究］

犬飼

アザチタナシクロプロパンとイソシアネートの反応

将槙

金属水素化物－共役系高分子複合材料の新規合成による水素貯蔵能向上の検

川内

慎也

高野

翔也

ポリオキソメタレート骨格からなる分子性金属酸化物ワイヤーの合成と触媒

アルキン付加 CoCl2触媒系の反応性と配位子の効果

太田

瑞紀

性能評価

特異的オーキシン阻害剤の探索

小沢

早紀

置換型タングステン酸化物ナノワイヤーの合成とこれを酸触媒とするセル

電子不足πユニットを有する折り畳みπ積層高分子

加藤

大達

ロースの転換反応

イミンとアルキンからの一段階ピロール合成

中村元樹

ε －Keggin 型ポリオキソメタレートを基盤とした完全無機細孔性材料の合成

吉澤祐貴

トリフェニルアミンジアルデヒドの McMurry カップリング重合

討

江川
高橋
舘野

CH4及び C2H6の吸着分離能の検討

ジアセチレン化合物の［2＋2＋2］環化付加重合の基礎研究

直騎
理朗
晴香

中嶋

亮

Pd 担持結晶性 Mo－V－W－O 複合酸化物触媒によるエチレンから酢酸ヘの選

Ti（II）環化を鍵反応とする Artemisinin の合成研究

佐野俊市郎

択酸化

des－D ring ビタミン D 誘導体の合成

中田

斜方晶 Mo－V－Cu－O 複合酸化物触媒による高選択的アクロレイン酸化反応

小野晶研究室春樹

傅細孔性バナドケイ酸 EVS－10の合成および触媒特性

遺伝子有機化学研究室

灔

山田

雄大

音渕

美穂

結晶性 Mo－V－Bi－O 複合酸化物の合成と Li イオン電池正極活物質への応用

生体物質（DNA，糖，ペプチド）を基盤とする生理活性分子・機能性分子の合成と生命科学，分析化学，物質化学への応用

ブタンの選択酸化を目的とした修飾酸化ニオブ触媒の合成［修士論文］
金属含有塩基対を有する DNA 二重鎖の形成と結晶構造解析

菅原徹

細胞内で活性化されるプロドラッグ型核酸医薬の開発

日吉祐貴

メタロサレン骨格を有するオリゴヌクレオチドの合成研究

林大二郎

小出芳弘研究室
料研究室

菊池

将樹

縄田

洋子

無機有機ハイブリッド材（1） 光機能性を有する典型元素化合物及び遷移金属錯体の合成と評価，（2）
CO2を活性化し有用分子に変換できる分子触媒の開発，（3） メカノケミカ
ル合成法の開発とその複合体材料調製への応用［卒業研究］DNA 鎖増幅型リンカーを用いる新規 DNA 高次構造の合成研究
泉谷
長鎖の金属含有 DNA ナノワイヤーの合成研究

篤史

伊藤日香里

芳香環を有するリンカーで結合したオリゴヌクレオチドの合成研究［卒業研究］
ポリピロールフィルムを被覆させた炭素電極の CO2還元特性

浅井

涼
和真

酸化チタン担持ベーマイトエアロゲルによる光触媒機能の検討

今井

隆

飯田

修飾ウラシルを利用する光反応性材料の合成研究

梅田滉

還元環境下で除去される RNA 糖部保護基の開発

ベーマイトナノファイバーを用いたカーボンナノチューブ配向の試み

中村康大

機能性側鎖を有する金属含有 DNA 二重鎖の合成研究

飛鷹

光

芳香環側鎖を有するオリゴヌクレオチドの合成

平原一輝

メタロサレン骨格を有するオリゴヌクレオチドの合成研究

水石

寿哉

金属含有塩基対を有する DNA 二重鎖の合成と結晶化

蛭田結宇

DNA 二重鎖中の4置換ピリミジン塩基対の金属イオン結合

アセトニトリル－水混合溶媒中における二酸化炭素還元の標準電極電位の推

武藤

千鶴

定

二段階の反応で脱離する保護基の開発とプロドラッグ型核酸医薬への利用

関友
Alq3型配位高分子の合成とその物性の研究

滉
鄭詩書

ヒドリド受容部位を配位子骨格に有する遷移金属錯体の合成とその反応性
冨居
本木

峻祐
優大

酸化還元対の束一挙動におけるイオン液体の構成イオンのアルキル鎖長の影安田貴信

4－チオチミン残基を含む金属含有 DNA 二重鎖の結晶化

横田陸

DNA 二重鎖中で自ら塩基対を有する人工塩基の開発研究

吉野

領一

響と温度効果阿部魁斗

イオン液体中における酸化還元対の束一的挙動に対する嵩高さと価数の影響

A-44

CO2還元反応におけるイミダゾリウムの助触媒特性の研究

飯島

哲也

高橋

遼

側鎖にポリオキサゾリンを有するポリメタクリレート系共重合体の合成と物
性

井上予志人

CO2還元電気触媒と光触媒の性能を統一的に評価するために必要な標準反応

キラル酸化チタンの合成と光触媒機能に関する研究

関谷悟

ギブスエネルギーの推定

村嶋和裕

テオフィリン残基を有するμ－ゲルの合成及びパラジウム吸着

高田将文

Al3＋とエノール形分子の配位過程についての熱力学的検討

桑原陸

熱応答性歯ブラシ型共重合体の水性媒体中の物性及び機能

竹渕はるか

キラルシリカ合成におけるキラリティ発現とポリエチレンイミン重合度との佐藤憲一研究室 バイオ活性分子化学研究室

相関性

横山

智哉

キラルシリカマトリックス中での酸化亜鉛の合成

平松麗子

ポストペトロケミカルズとしての糖質およびアミノ酸の利用ならびに生命化

ポリエチレンイミン系μゲルを用いる金属酸化物の合成と同定

小杉圭史

学に深く関与する糖質およびアミノ酸化学に関する基礎・応用研究，ならびに素反応の開発，糖質およびアミノ酸を利用する生理活性天然物の全合成

引地史郎研究室 バイオミメティック錯体機
能化学研究室［卒業研究］
極性転換した三級不斉炭素型キラルシントンの合成研究

三橋明莉

新規抗マラリア活性天然物 Balgacyclamide A の合成研究（その2）配位化学を基盤とする人工酵素の開発，金属錯体における酸素分子活性化機構の解明，低環境負荷型酸化触媒反応システムの開発，炭化水素の選択酸化

森

まどか

触媒の開発

D－フルクトピラノースを骨格構造に有する不斉エポキシ化触媒の合成研究

（その2）

本村

亮樹

myo－Inositol を出発原料とする新規天然産糖類ブラジリゾースの合成研究設樂

智之［修士論文］
ビスオキサゾリンを配位子とする固定化錯体触媒の開発

酒巻健吾

D－Glucose を出発原料とする2－deoxy－Pancratistatin の合成研究（その2）鈴木隆斗

万能型キラルシントンを用いる Myriocin および異性体の同時合成研究中野佳穂

スピロα－ニトロエポキシド誘導体の合成とその求核開環反応の検討
永井

チオール基修飾メソポーラスシリカを担体とするパラジウム触媒の調製条件の検討とパラジウム－金複合触媒への展開

莉乃

万能型キラルシントン合成に向けたα－ヒドロキシジハロメチル基の化学等
価相互変換とその反応性に関する研究［卒業研究］

藤永

晃祐

本松

凌

2－デオキシグリコシド誘導体糖部分交換反応条件の最適化の検討
三級および四級不斉炭素型万能キラルシントンの合成研究（その2）
瀧

涼

小門恵里花

N,N,O 型アニオン性キレート配位子を用いた Co
（II）
錯体の合成
平後

園隼

トリス（オキサゾリニル）ボレートとアニオン性2座キレートからなる混合
配位子 Co
（II）
錯体の合成

浦本

貴博

アニオン性窒素4座キレート配位子の開発

小野賢二

2官能基修飾メソポーラスシリカを用いた金ナノ粒子－鉄錯体複合触媒の開
発

小松

孝暢

トリスピラゾリルボレート－コバルト（II）錯体とオキサゾリニルボレート配金仁華研究室位子の反応

ナノ構造材料化学研究室

滝山祐一郎

トリス（オキサゾリニル）アミンを配位子とするニッケル（II）
錯体触媒のアポリアミン系機能性ポリマーの設計と合成，無機酸化物ナノ材料の合成と応ルカン酸化触媒能の検証

用，キラル転写法を利用するキラル無機材料の構築，キラル無機酸化物の反ビスオキサゾリニルボランとイミダゾール誘導体の反応による新規キレート

応場における重縮合反応，酸化物ナノ界面構築法の開発

配位子の合成とその錯体形成能の解明

寺尾
藤原

郁珠
明穂

2個のイミダゾリル基と1個のオキサゾリニル基からなる非対称型ボレート配位子の錯体形成挙動の解明［博士論文］
ベシクル形成の熱力学的解析およびその乳化物の特性

森田

真生

静電的相互作用と疎水的相互作用を利用した無機酸化物担体への錯体分子の
榎本

康孝

固定化

徳永

裕太

チオール基修飾メソポーラスシリケート担体を用いた金ナノ粒子触媒の調製条件の検討およびチタン活性点の導入［修士論文］

江口良二

トリアゾリル基含有ビスオキサゾリン配位子を持つコバルトおよび鉄錯体のダブルカリックスアレンとカチオン性分子からなる超分子集合体
新井仁

キラルシリカ反応場での遷移金属酸化物の合成と基礎物性杉本真澄

キラルシリカ系における不斉起因に関する研究

恒賀

聖司

合成と酸化触媒能の検討

畑野

啓人

配位不飽和な Mn（II）および Co（II）錯体の酸化触媒能の検証

田中熙

松本太研究室エネルギー材料化学研究室

電気化学をベースとした新しいエネルギー材料の開発とその機能発現メカニ［卒業研究］

ズムの解明（燃料電池，リチウムイオン電池，空気電池），機能性めっき，

ポリエチレンイミンブロックを有するトリブロック共重合体の合成と物性

光触媒

伊崎

真琴

両親媒性歯ブラシ型共重合体の設計及び自己組織化挙動

瀧田萌美

キラル無機ナノ粒子の作製及び分散特性

長田佳生理

三級アミン型ポリエチレンイミン誘導体の合成と物性阿部佑美

キラルシリカから付加縮合系ポリマーへのキラル転写及びポリマーの炭化伊藤［博士論文］
高い触媒活性を有する金属間化合物ナノ粒子の合成と触媒構造および触媒活
性の関係

巧

郡司

貴雄

A-45

［卒業研究］［修士論文］

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

Pd 触媒を用いた非等モル下における芳香族化合物の環化重合膜の作製における添加剤の分子構造と光沢性の関係およびめっきの再現性向

触媒の分子内移動を利用したドナー－アクセプターπ共役系芳香族高分子の上のための条件の探索

杉田

一

精密合成

時田

水系バインダー適用のための高容量正極（LiNixCoyAl1－x－yO2）材料粒子の表面

アラインの重合における副反応の解析と共重合体の合成検討

鳴海慎太朗

コーティングと充放電特性の向上

ポリノルボルネン固相担体を用いたアミノ酸モノマーの連鎖縮合重合による

柳
宮本

優之
康暉

Li イオンキャパシタ用電極作製のための穴空き集電銅箔を用いた Li ドープ

ポリペプチド合成の検討

遊

森光

亜実

反応の高速化および穴空き集電箔のリチウムイオン二次電池への適用
中村亮介

めっき浴中溶存金属イオンと基板金属との置換型析出を用いた新規ビスマス
テルライド系熱電変換シートの開発とその物性評価

矢﨑将志［卒業研究］
エステル－エステル交換反応によるポリエステルの合成，およびエステル部

組成探索に基づく LIB 用 Li2MnO3－LiMO2 Li 過剰系固溶体正極材料の高性能位を持つ高分子のエステル交換反応

化および合成条件の最適化

鎖状および多分岐芳香族ポリアミドによるシリカ微粒子表面の修飾

田村

直輝

加藤

IrOx/TaOx/Ti 複合電極の水素発生反応および酸素発生反応に対する電極触媒能に関する研究

嶋野

拓馬

顕禎

長谷川真美
鈴木－宮浦カップリング重合における種々のパラジウム触媒の分子内移動特PtPb 金属間化合物ナノ粒子表面でのギ酸電極触媒反応の反応機構の基礎的

性

内田

達也

検討

芳香族ポリアミドフォトレジストの開発

賀藤

皓惟

樋川

将幸

水系バインダー適用のための Li 過剰系固溶体正極材料の組成探索および水暴露後の正極粒子の表面構造解析

眞島裕也

TiO2ナノロッドの露出結晶面制御と合金助触媒の選択的担持による高効率なVOC 完全酸化分解反応

伊藤safety－catch linker を持つ固相担体を用いた連鎖縮合重合によるポリペプトイ
ドの合成

亀山

洸瑠

木村

泰介

芳香族ポリアミドをグラフト化した環状ポリフェニレンの合成

皇聖

クリック反応を経由したハイパーブランチポリアミドとポリエチレンイミン

本橋輝樹研究室 機能性セラミックス研究室とのブロック共重合体の合成と自己組織体のシリカへの形状転写

結晶化学に基づく機能性セラミックスの設計と開発・新規酸素貯蔵材料の開触媒移動型連鎖縮合重合によるポリオルトフェニレンの合成

小島あすか

発とその環境エネルギー応用展開・遷移金属酸化物の電子物性制御・固体酸

片末端にボロン酸エステル部位を有するπ共役系高分子の合成

菅原光太郎

化物形燃料電池用プロトン伝導体の開発

Grignard 型チエニレン－フェニレン二芳香環臭化 AB2モノマーの触媒移動型

小泉

連鎖縮合重合廣田知也

俊城

クリック反応による親水性ハイパーブランチポリアミドと疎水性ポリスチレ［卒業研究］

ンとのブロック共重合体の合成と相分離

補伽健太

ペロブスカイト型 Ba（ZnxNb1－x）O3－δの熱重量・脱離ガス分析
新井健司

A サイト秩序型ダブルペロブスカイト BaLnMn2O5＋δ
（Ln＝Y，Gd，Nd，La）の水素生成反応活性の系統的分析

大森

淳平

刈谷

智紀

小橋

達也

Mn を含む酸化物における固体炭素の燃焼反応に対する触媒活性
層状コバルト酸化物 NaxCoO2の含水反応と含水誘導相の熱挙動

秋吉政徳研究室

計算知能システム研究室“集合知”，“機械学習”，“生物集団に学ぶ”を切り口に，ゲーム AI，行動認

ペロブスカイト型 Ba－Nb－O および Ba－Zn－Nb－O 化合物の水熱合成

識，認知モデリングなどの研究課題テーマをもとに人工知能，システム構築
技術の研究に幅広く取り組んでいます．

冨永希

ブラウンミラーライト型（Ca1－xSrx）2AlMnO5＋δにおける酸素吸収反応速度論解
析

情報システム創成学科

秋田谷悠佑

YBaCo4O7＋δの酸素吸収放出特性に対する水および二酸化炭素の影響［卒業研究］RIBES を用いた学習者の英文和訳評価における表現箇所変換方式
小林

遠藤絵梨奈
大木

亮

マンガン系酸素貯蔵材料 BaLaMn2O5＋δナノ結晶の水熱合成

片倉

陵太

Emacs 操作学習課題の自動生成システムにおける改良方式

カリウム・バナジウム酸化物の電解結晶育成

斉藤裕也

センサデバイスと画像処理による注射作業のための学習基盤の構築

層状ペロブスカイト型遷移金属酸化物の合成とキャラクタリゼーション
西川美樹

横澤勉研究室 分子アーキテクチャー研究室
連鎖縮合重合による縮合系高分子の分子量および分子量分布の制御，触媒移
動型連鎖縮合重合によるπ共役系高分子の分子量および分子量分布の制御，縮合系高分子アーキテクチャーおよびそれらの自己組織化

寺田

篤史

佐藤

正滉

高坂
晶

潤

擬人化キャラクターの見た目と振る舞いによる親切と面倒の境界の検証

非ペロブスカイト型遷移金属酸化物の合成とキャラクタリゼーション
小渕

健太

ソーシャルメディアに現れるくだけた表現を含む口語的表現の自動修正方式

複合ペロブスカイト型遷移金属酸化物の合成とキャラクタリゼーション

望月泰輝

画像解析を用いた地図画像から曲がり角密集地域検知ツール

森田瑛登

複数カメラによる入退室者の顔認識プログラムの構築

佐々木拓馬

GoogleAPI を利用したアポイントメント管理ツールの構築

鳥島雅史

視線検知装置を用いた英語長文問題読解作業分析ツール

服部

翔太

A-46

今井崇雅研究室 情報ネットワークシステム

イラストとゲーミフィケーションを組み合わせた e－Learning システムの効
果の検証

長田

崇

研究室
『いつでもどこでも様々な情報をより快適に利用できること』を目指した情報ネットワークの基礎技術およびシステム技術の研究ならびにそれらの技術

進藤晋研究室 オペレーションズリサーチ研究室を活用したシステムの制作
オペレーションズリサーチ手法の諸問題への適用，金融工学の価値評価に対する数理最適化を用いた研究，ゲーム理論およびマルチエージェントシミュ［卒業研究］

レーションを用いた社会問題の分析

ドローンと無線通信を利用した屋内閉じ込め被災者情報収集法
北原

道大

ドローン衝突回避システムにおける位置推定パラメータの設定［卒業研究］

池富圭哉

神奈川区におけるコンビニ配置候補地点の分析

因幡孝介

歪みを含む二次元コード誤読率低減法

五味侑哉

異なる手法により文章自動生成を行うシステムの開発・比較

京田

雅史

電柱番号を含むスマートフォン撮影画像を活用した位置推定

末満

帝舟

バスケットボール選手を対象とした効率性分析

荒木柊也

端末位置測定の高精度化に向けた受信系フィルタパラメータ設定法

企業価値の推移予測を考慮した新たなリスク分析モデルの提案

小松航太郎
任意スケール屋内に対応可能な高速光無線用 LED 基地局配置法
栗田

将伍

アドホックネットワークにおけるルートキャッシュを使用したルート探索時
間短縮及び消費電力削減法

田中

貴洋

佐野

文紀

電気自動車の急速充電器の配置分析

嶋田

和貴

マルチエージェントシミュレーションを用いた交通取り締まりモデルの構築

貴将

アドホックネットワークにおける Q 学習に基づく高効率ルーチング法
隣接行列の最大固有値に着目した感染拡大防止法

市川
企業価値評価方法の分析

末吉
長谷川

隆人

CCR モデルに基づいた新しい経営効率分析手法の提案

健

奥田

雄貴

MAS を用いた流行現象の分析

平本

圭亮

反町

献人

協力ゲーム理論を用いた過剰堆肥問題の分析

由井和弥

野球における効率的な打順決定の分析渡辺涼

ゲーム理論を用いた旅行代理店の手数料問題の分析

矢嶋

大樹

ノード価格と到達回数に注目した無線センサネットワーク設計法
米津翼

任意観測領域に適用可能な無線センサネットワークのセンサノード配置法井上

内田智史研究室翔太

杉本剛研究室設計工学研究室

応用数学・理論物理学・科学哲学…天の運行を見極め，地球の有様を考察し，情報システム工学研究室

生物の生きざまを浮き彫りにし，創造性の由来を明らかにし，こうした研究
成果を教育に反映させる．

教育工学，e－Learning，ソフトウェア工学
教育を IT 化することにより，教育の効率を改善することを研究テーマとしています．具体的には，授業管理支援システムの開発や各種 e－Learning シ
ステムの開発および難易度が変化する電子書籍などの研究を行っています．

［修士論文］
円錐曲線論と科学・技術の共進化にまなぶイノベーションマネジメント
ウェルフェア・ジャスティン・飛鳥［修士論文］
Proﬁt Sharing を用いた強化学習の高速化に関する研究菅原茉理絵

授業支援システムにおける基幹システムの設計・開発

仲見川弘大［卒業研究］
授業管理支援システム WebLec Smart の設計・開発－スケジュール管理シ

ステムの開発－小山

授業管理支援システム WebLec Smart の設計・開発

祥太－Web サイトのパター

ン分けによる自動改修方式の提案－

佐々木那由太QR コードと携帯電話を用いた出席管理システムの研究

張賀

出席管理システムにおける顔認証の有用性の検証

井沢祐貴

手書き文字を対象とする OCR を利用した e－ポートフォリオ構築支援システ

卓球ラケット・グリップのユニバーサル・デザイン

高橋宏太

自己相似ヒートシンクのデザインと性能評価

平沢勇人

複合施設内最適「買い物経路」問題の近似解法

村野功

交通事故の要因「ヒューマンエラー」の分析

川村俊貴

学内の弁当販売でできる待ち行列の解消策

藤島詩穏

メンコの「お越し」の謎解き

山崎裕太

転倒しにくい譜面台の制作

福島

未来

J－LEAGUE 年間データを活かしたチームづくり

矢嶋

晃也

渡邊

凌

瀬古沢照治研究室 社会情報システム研究室

絹川薫

社会システムを研究対象とした大規模社会基盤（水道，交通，電力）の研究，－マニュアルや教育コンテンツの事例を通しユビキタス情報システムの研究，および，情報数理手法を応用した意思決定

ムの開発
tf－idf 法を用いた多数の類似レポート検出法の提案
3D コンテンツの効果の検証［卒業研究］

て－

田辺

倫子

中村

公美

分析，システム構築・運用の研究

初等音楽教育におけるリコーダー演奏練習支援システムの研究
作図問題の評価機能を持つ e－Learning システムの開発

長戸路

クロスワードパズルを用いた英単語学習システムの提案

普久原佑樹

匠

［卒業研究］
最適停止規則を用いた遺伝的アルゴリズムの改良

石川

貴大

A-47
秘書問題を用いたお見合い時の希望年収の提案

宮村涼吾

Bot などの攻撃手段として用いられる人工知能技術（AI）なども研究範囲に

交際相手選択の時系列的評価

塚本

裕也

含まれる．

支配型 AHP を用いた旅行プランの合意形成と評価

山岡竜也

エスカレータでの片側歩行禁止による運搬効率向上の提案

村岡諄知

SNS の情報構造を考慮した広告戦略

中村貴哉

住人のつながりを考慮した津波発生時の住人行動分析三浦悠太

深層学習によるスパムメール検知率の向上

松尾

多施設配置問題におけるヒューリスティック手法

金田伸也

ディープラーニングによる歩きスマホ検出方法

渥美拓

SUE モデルを用いた高速道路利用料金の提案

飯塚昂介

Deep Learning を用いた顔認証

五嶋直紀

リアル・オプションによる木質バイオマス発電の評価

辻涼太

個人認証における深層学習を用いた音声適用法

久木野雄大

柑橘損失削減オプションの提案

権藤小太郎

花粉交配農業保険の新ビジネスモデルの提案

市瀬［卒業研究］啓矢

ディープラーニングによる異なる条件下における色認識の改善法

卓

山口

龍

機械学習を用いた WEB ページの真贋確認によるフィッシング対策

西澤弘毅研究室

情報システム検証研究室

原田周

ブロックチェーンによる Single－Sign－On の分散処理化の提案

情報システムの設計・開発と，それが誤った動作をしないことをできるだけ大西剛史

数学的に検証する研究．

ブロックチェーンを用いた個人情報登録システム

石川真也

また，その検証の自動化や半自動化のための理論構築．論理学．プログラム

RSA 署名による戸籍偽造の対策法

唐海鑫

意味論．代数構造の分析．

電子マネーにおけるチャージと口座の連携に関する一提案

澤木泰秀

自動位置検出を用いた徘徊保護システム

安田祐馬

QR コードを用いた個人間取引におけるエスクロー方式

香山

大海

タイムスタンプを用いたバスの運行管理

行川亮［卒業研究］
乗合タクシーの予約システムの開発

岡崎

大志

鈴木

勇亮

連想検索を利用したレコメンドシステムの開発

里見壮志

本研究室で行っている研究を key words で列挙する：確率解析，関数方程式，

オススメのツーリングプランを表示する SNS の開発

鈴木秀卓

確率場，確率偏微分方程式とその応用，相対論的場の量子論の確率解析に基

ペット健康診断応急システムの開発

張峰源

づく考察，構成的場の理論の確率場，確率偏微分方程式，確率解析に基づく

楽曲検索システムを備えた SNS の開発

早野喬

ユーザー参加型の健康食品推薦システムの開発莿木

清太レビュー統合サイトの開発

大槻光

スケジュール共有可能なイベントカレンダーの開発簑島

大幹

出費予測機能を備えた家計簿システムの開発鏑木浩平

客観的評価を目的とするクチコミサイトのフレームワークの開発

藤岡淳研究室

暗号システム研究室

吉田稔研究室

数理解析システム研究室

研究．

［卒業研究］
動的計画法を用いた災害食の備蓄政策の提案

木野内和幸

マルコフ決定過程を用いた在庫管理の最適化

石川貴大

ベイズ統計学を用いた種のルーツについての考察

今泉亮太

パーコレーションを用いた活断層のモデル化と最適避難経路の導出について

通信路のセキュア化・信頼性向上を目的とした暗号理論や情報理論を中心と

の研究

小田

一貴

したアルゴリズムに関する理論研究，通信や計算の信頼性を確保するためのパーコレーションを用いた地震に伴う火災の予測高田圭祐

無矛盾な管理ポリシの策定や安全なコンピュータ管理といったシステム研究

音声処理フィルターの数理的考察と実行プログラムの作成

山内光

複数の勝利条件があるゲームに対するニューラルネットワークの性能評価
阿多［卒業研究］

政実

ブロック暗号利用モード（秘匿・認証）の性能評価とメモリサイズの削減

経営工学科

遠藤

宏直

認証付き秘匿モードに対する新たな性能評価指標

齋藤恭平

認証鍵交換方式 KFU の秘密情報漏洩に対する安全性宮本英樹

ID ベース暗号における安全性定義の関係性

大井光石井信明研究室

情報紛失に強いデータ保持証明プロトコル

川上駿

社会における様々な問題・課題の分析と解決への情報数理的アプローチ

ワンタイムパスワードにおける安全性の定義と評価

森本純

DNSSEC における鍵ロールオーバ方式の効率化

池田耀

IP アドレス詐称の防止による DRDoS 攻撃の対策方式の提案

藤岡

雄太

新井

遼馬

［卒業研究］
IoT 技術を用いた製品の長寿命化と安全対策

アルファベットを用いた覗き見耐性を持つパズル型パターン認証

大野躍裕

情報セキュリティ研究室

奥山

恒輝，諸橋
稜貴，小堀

裕哉

個別受注産業における受注マネジメント

村山

酒井

修弥

需要予測を用いた持ち帰り弁当販売事業の改善佐藤圭祐

公開入札情報を用いた技術評価方法の改善

寺田

洋平

村井

潤

森本

泰地

調達ロットサイズとリードタイムを考慮したサプライヤー選択

情報セキュリティ
インターネットを中心とする脅威に対抗する情報セキュリティの方法，シス
テム構築，プロトコルなどの研究を行う．この研究目的のため，最近では，

優吾

3次元 CAD における材質パラメータの作成と3D プリンターによる生産の効率化

流量制御における端末およびサーバの乗っ取りに対する安全性の評価

森田光研究室

情報数理システム研究室

製品ライフサイクルの不確実性を考慮した簡便な投資評価方法

A-48

片桐英樹研究室

経営システム工学研究室［卒業研究］

生物の進化過程に基づく柔らかい計算法や人工知能を用いたシステム最適

ビッグデータと作業者シミュレータの活用によるスマートファクトリの構築

化，データ分析．モノづくりの現場，および観光・医療・健康などサービス
産業分野の経営における問題解決法の研究．

宇田川

輝，柴田

涼悟，半田

雄祐

ウェアラブル端末を用いたデイサービス施設介護職員の作業分析
下迫勇太

ゲームを利用した高齢者の歩行機能向上に向けたリハビリシステムの開発［卒業研究］

申健，李寧

走査型半導体露光装置における移動順序最適化に対する巡回セールスマン問

介護福祉サービスの質向上を目指した IoT テクノロジによる動線分析システ

題に基づいた厳密解の導出

ムの開発

榎本

遼太

先行順序制約付き巡回セールスマンモデルを用いたプリント基板の検査経路
の最適化

杉本

大久保咲希

複数台カメラを用いたプリント基板の検査経路最適化
ファジィ数理計画に基づいた多期間の献立作成

佐々木孝太郎佐宗由梨

数理計画法とヒューリスティック解法に基づくガラス基板検査経路最適化
手塚雄基

コミュニケーションロボットを用いた高齢者のための自立支援に関する研究星野智子

WEB サイト上の広告における表示方法が与える影響の評価

川野辺裕太

自動車運転時における交差点進入時の視線運動の解析

井上祐太朗

自動車運転における情報機器操作の注意制御への影響の評価

耕平

労働時間の平準化を考慮した時間枠制約付き多期間 m 人巡回セールスマン
問題

福田

晃士

機械学習を用いた企業倒産判別の研究

藤井

勇気

宮本

佳奈

中小企業における人事考課データの分析と人事考課制度の設計

中尾

雅高，廣中

克哉

季節変動を考慮した住宅の電力需給マネジメントに関する研究
三枝
自然エネルギと蓄電池を活用した電力需給マネジメント

麻人

神原圭一郎

広域電力網における再生可能エネルギの活用に向けた電力需給マネジメント

資源制約付きスケジューリングモデルを用いた2目的塗装順序最適化に関する研究石黒翔太

充電スタンドの配置を含めた電気自動車の効率的な商用利用に関する研究

刘

鐸

若松

諒太

北山

大輔，田村

亮

電気検査用センサーデータの解析によるガラス基板の欠陥検出

窪谷浩人研究室

中島健一研究室

生産システム研究室

本研究室では，PDCA サイクルをまわした継続的改善に基づくムダの排除や，

非線形システム研究室

地球温暖化等の環境側面を考慮し，21世紀における持続可能な社会構築を目

非線形科学，経済物理学，社会物理学

指して，地球に優しいものづくりや，人に優しいサービスのあるべき姿を探数多くの人間の意思や判断が影響する集団現象は，複雑な動きをします．一

求していきます．

見法則性が見えない複雑な社会現象を数理科学とコンピュータを使って解明することを目指しています．

［卒業研究］
製品ライフサイクルを考慮した在庫管理に関する研究［卒業研究］
オピニオンリーダーと製品普及の関係

武市高明

プライバシーが関わるパーソナルデータの分類と取得方法のための調査
災害時の物流のありかた橋本優一

閉ループサプライチェーンの最適再生産・発注政策に関する研究黒沼颯人

おうちコープ商品の売上供給予測シミュレーションについての研究

星加

浩也

金子

哲治

若林

樹

リードタイム期間における予測誤差を考慮した最適在庫管理の研究

ビッグデータのテキストマイニングによる消費者心理の分析－ホテル業界の小寺

秀明

口コミを事例として－

清河

拓未

転売防止策を考慮したチケット販売に関する研究森木千聖

プロ野球の人気の低下とその対策について

小菅拓哉

生産イノベーションに関する研究

神長絵美香

農業における IT の利用－ラズベリーパイを用いたセンサーデータの取得シ

スーパーマーケットにおける利益向上および廃棄率低減に関する研究

ステムの構築－佐藤貴之

学校現場における人間関係のモデル化佐藤瑞樹

社会心理学による信頼

佐藤百合香

SNS による流行分析高橋拓也

ビールゲームを用いたサプライチェーンの構築に関する研究

渡邉諒

数理社会学を用いた身近な現象のシミュレーション柳田

美咲「からくり改善」における発想力の向上

内山敬寛

音楽メディアと流行の関係性

佐野

真聖

慶樹，宮下

千樹

ツイッターのビッグデータによる株価予測前川洸一郎

SNS によるマーケティングの有効性

北島

人見

悦誉，中島

安丈

シミュレーターを用いた待ち行列システム評価に関する研究村松龍

勝率改善にむけた野球における最適打順決定に関する研究

大塚駿輔

QFD を用いたセル生産の改善

平野

3D プリンターによるオンデマンド式自律完結生産に関する研究

方昱欽

稜平

髙野倉雅人研究室 人間工学システム研究室

平井裕久研究室

管理会計研究室

企業経営における“カネ”の視点から，企業価値の創出に関連する企業業績

ヘルスケア・デリバリーシステムの構築とマネジメント，高齢者や障がい者

や雇用環境に係る指標などについて，その効率的な活用を対象とし，管理会の QOL を高める製品設計，作業負担の軽減と生産性の向上とを両立させる

計，経営分析，企業価値評価に関する研究

生産システム設計，スマートシティ研究へのシステム工学的アプローチ

松浦春樹研究室

生産マネジメント研究室

生産管理システとその周辺システムの設計に関する研究

A-49
変動する環境下で頑健なスケジュール生成の研究

小泉

瑛大，李

嘉偉

生産システムの柔軟性と緩衝の研究（混合ラインと寿命のある製品の生産在鏡像に映すべき道路情報からカーブミラーの最適設置条件を決定する手法に庫管理を例として）

関する研究

松山

［修士論文］

諒

建築学科

多品種混合ラインのサブライン化がライン長に与える効果

張

東豪

松浦

憧

多品種混合ラインにおけるバイパスラインの設計に関する研究

石田敏明研究室

建築デザイン研究室

地方都市における中心市街地活性化の研究，都市居住の良好な環境整備の設計手法に関する研究，歴史的建築物の調査および再生・利活用に関する研究［卒業研究］
寿命が有限な製品在庫に中間在庫が与える効果

北村

涼Asada”寿命が有限な製品の発注方式による廃棄量と欠品量の比較
関口浩正

混合ラインの小ラインへの分断が効果的な条件

藤原鑑

寿命が有限な製品の寿命配分

牧田大介［卒業研究］
想いの道火

竹文化を起点として築く自然との関係

Alternative Line

市川

貴一

印東

尚朗

木村

捷希
匠

農から始める新たな地域の活動拠点別れを受け入れる，旅するように最期を迎える空間構成

自己完結多品種混合ラインにおける投入順序変更ポイントの選択に関する研Kanagawa U＋～身の回りから変える社会～武藤

究

生きもの語り

生きものが織りなす新しい暮らしの提案

村松健太郎

宮田

聡哉

山田

秀之

とおくはなれてそばにいて専用ラインと混合ラインの選択に関する研究林

国華

持ちつ持たれつARENA® を用いた自動倉庫シミュレータの開発

渡辺浩隆

在庫容量制約が発注方式の選択に及ぼす影響

埋田啓佑

順序距離尺度による混合ラインの順序変更バッファサイズの決定

海にかえるものたち

南海トラフと向き合う

正佳

酒井

陸平

池に隣接する公園内におけるコミュニティ施設の提案
佐藤麻亜菜

これからに向けた駅

ARENA® を用いたトヨタ生産方式シミュレータの開発：カンバンによる部

これからを彩る

品供給

吉澤

悠斗

車活

混合ライン生産における工程内バイパスの有効性

桐山

翔矢

投射する駅

～Redevelopment～

関

拓実

高田

大輔

高齢者と学生が園芸でつくる風景

地域活性化の起爆剤となる道の駅

谷

薫

羽鳥

佑希

駅を介した物流の提案

福祉と街をつなぐ，壁松本光広研究室

加藤

刑務所の提案旧中学校跡地利用による地域福祉の提案
久河

基盤技術研究室

デザインマネジメントを用いた製品開発

岩田衛研究室和生

サステナブル構造研究室

鋼構造，鋼と木質複合構造，サステナブル構造［卒業研究］
フリック入力式キーボードの開発

沖中

誠人

ユーザと自転車の距離に応じて自動で施錠および開錠する自転車の鍵の開発
差し間違いの無い USB 端子の開発

金澤

雅也

長澤

渉

天野

祐作

［卒業研究］
芯材に鋼材 SN490材を用いた座屈拘束ブレース

安部

座屈拘束ブレースの平鋼と十字断面の性能比較実験

政直

主筋量がせん断クラッ

ク幅に与える影響についての検討

大塚

鋼モルタル板を用いた座屈拘束ブレースの構面外実験

下山

託

座屈拘束ブレースを有する部分骨組み実験

永塚聖也

芯材に LY 材を用いた座屈拘束ブレースの疲労実験

伊藤

一輝

CSTS 梁とボルト接合された CLT 床の面内せん断実験

片瀬浩彰

事故解析とヒューマン・マシン・システムの安心・安全性および信頼性，各座屈拘束ブレースの拘束材に用いる充填材の施工性の比較

牧田優斗

種情報の認知・学習メカニズムと人工物のユーザビリティ向上をめざした人

ピンフレーム付き座屈拘束ブレースを用いた鉄筋コンクリート構造

ジャグタンクにおける粉末清涼飲水の溶け残り解消装置の開発

森みどり研究室

人間工学研究室

間中心設計，作業負担・健康，生産性，作業環境などフィールド・問題解決型研究

田中
座屈拘束ブレースの拘束強度に関する実験

路線バス車内事故の発生要因の定量的分析

上田大貴

3D ゲーム開発環境を用いたドライビングシミュレータ実験システムの構築
青木

大輝，加藤

翔磨

直人，黒澤

由直

追突事故誘発環境でのドライバのリスクマネジメントとディストラクション
の影響

川原

孝平，松谷

3D 点群データを用いた運転視界の算出と交差点の危険性評価

遼

建築環境工学研究室

室内外気流の数値解析に関する研究，温冷感指標に関する研究，空調室内の温熱・空気環境に関する研究，建築設備における省エネルギー・地球環境負和輝

スマートフォンによるタクシー配車システムの導入効果の検討
岡﨑

永塚

荷削減に関する研究，室内外温熱環境における着衣の影響に関する研究

災害時避難所生活における段ボール製什器の製作知識の住民共有化
石井絵里奈，中山岩本靜男研究室晋

充填材の補剛メカニズムにおける拘束条件［卒業研究］

恭士［卒業研究］
明治・昭和初期の歴史的建造物における室内環境に関する研究翔平

佐藤
業務用ビルを対象とした結露抑制に関する研究

知香

地域差と断熱性能の検討

A-50
小野

美保

各種暖房方式による住宅内の快適性の検討

丸山

謙介

ブラインド及びライトシェルフによる昼光利用に関する研究

岡田大次郎

荏本孝久研究室

災害リスクマネジメント研

究室

放射パネルを用いたタスク・アンビエント空調の熱的快適性に関する研究
椅子の影響に関する検討金田圭祐

地盤振動特性の評価，サイスミック・マイクロゾーニング手法の開発，地震

住宅における全館空調システムの省エネルギー性能

佐藤佑樹

被害予想手法の評価，地域防災力の評価方法の開発

事務所ビルにおける ZEB 化のための要素技術の性能評価

パッシブ手法による ZEB 化の検討

高根沢

暖冷房室内における PMV の妥当性に関する研究

悟

CFD 解析による着衣量と椅子を含む検討田村貴浩

各給湯栓の計算モデルの構築

赤池

史帆

給湯設備における年間消費エネルギーの予測に関する研究［修士論文］
高密度微動 H/V スペクトル比によるハザードマップ作成のためのデータベー
ス構築

井上

駿

シティホテルにおける BEMS データの活用浅野碧仁

2年分の BEMS データ解析による3号館省エネルギー性能

岡本隼弥

連結型オフィスビルの昼光利用に関する研究木村謙斗

極小微動アレイ観測による東京都東部の台地―低地間の地盤構造の推定に関

全館空調住宅における室内環境に関する研究

島

昂史

する研究

大規模講義室の空調方式と室内環境

瀬戸浩太

擁壁と背後地盤とのすべり・剥離を考慮した場合の擁壁部水平抵抗の評価

近代以前の古民家における LES

自然通風時の室内温熱環境に関する研究［卒業研究］
佐々木大輝
高橋凌

シミュレーション松浦友磨

簡便な微動探査法による東京低地埋立地における表層地盤構造の推定に関す

炭酸ガス濃度による外気量制御のモデル化

宮崎

祐斗

る研究

美容室を対象とした太陽熱給湯システムの省エネルギー効果

武藏大喜

簡便な極小アレイ観測による川崎市の地盤構造の推定に関する研究

中川
加福

太平

内田青蔵研究室

健人

免震建物の擁壁衝突時における擁壁部水平抵抗簡易評価法の一質点系への縮建築史研究室約に関する研究

日本の明治以降，欧米の影響を受けて建築はさまざま変化してきた．そうし林

優登

高密度単点微動観測による神奈川県央地域の地盤震動特性に関する研究

た変容の過程を様々な角度から分析している．
免震建物模型の擁壁衝突実験のシミュレーション解析

三坂

正人

森

意歩

神奈川大学横浜キャンパス3号館の3次元振動解析モデルの作成および地震応［卒業研究］

答解析

余田

卓也

修理工事報告書からみた囲炉裏・かまど・流し・押入れ・上便所・湯殿
澤田

未郷

大倉

啓右

村是調査書からみた明治34－35年の農村における家屋について
六角橋キャンパスにおける横浜専門学校及び神奈川大学初期の校舎の変遷―1930年から1942までを対象として―石原

わが国戦前期における持家の普及に関する一考察

建築設備，建築環境工学，建築物理
自然エネルギー利用と省エネで環境共生的な冷暖房・換気システムと建築の
温熱・空気環境に関する予測計算法と工学モデルの研究開発，また性能評価

日本電話建物株式会社のの現場測定法と測定システムの研究開発，さらに理論的な最適制御法の研究

清直樹

等を行っている．

―分譲住宅事業の最初の事例である「齋藤分分譲住宅」を中心に―
明治以降のわが国のガラス窓の普及について建築設備システム研究室

丈

住宅懸賞を中心として同潤会が手掛けた勤め人向け分譲住宅について

奥山博康研究室

松川英莉奈
ガラス窓と生活スタイルの変化

渡辺［卒業研究］

早貴

住宅等の隙間風換気量の現場測定法

伊藤

圭亮

大池

奏音

気密測定における相当隙間面積の再考

森

優一

佐藤

洋平

部位別隙間特性測定法の検討

中村雅信

奥能登・珠洲における須受八幡宮の能舞台と「喜兵衛どん」の土蔵便所につ

高気密改修した教室内の炭酸ガス濃度の実態測定と予測計算

岩野友莉乃

いて

高内部発熱の多層建物の自然排熱筒のソーラーチムニー効果

荒木

低周波濾波の移動平均の最適期間

横浜市における戦前期の洋館付き住宅「市原邸」に関する調査研究
銭湯建築に見られる「宮造り」に関する研究「農」の拠点高橋祐太郎―三浦市における宿泊体験複合施設型道の駅の提案

運動形成の拠点

地域の運動習慣をひとつの拠点で繋ぐ

周囲に溶け込む休息の場
継承する街の象徴

浅見

慶太

石本

将之

熱海におけるリゾート型宿泊施設の提案

旧千住郵便局保存・再生計画の提案

地形と自然からなる道

住宅等の熱性能現場測定法

杉山

夏海

石鍋

竜也

―世代を併せたキャンプ場施設の提案

健志

励振発熱の最適波形と消費電力測定法
山持拓也

建物気密性の二重窓の内部結露への影響

石渡勇太

蓄・放熱利用の熱回収換気装置の予測計算モデル

伊藤麻里

住宅の壁体内循環利用空気式床暖房のエネルギー性能

村上

健太

鹿嶋鯉太郎

島崎和司研究室

継承する文化

甲府中心市街地活性化計画

五味成耶

新しい機能を持った構造形式の研究，鉄筋コンクリート構造の耐震性能，使文化を伝える～小田原市における新たな宿泊施設の提案～

横山

龍用性能等の性能設計に関する研究，鉄筋コンクリート構造の損傷低減構造の実験的研究

新機能型構法研究室

A-51
農が繋ぐ人の緑［修士論文］

上越妙高駅における農業施設の提案

House のつながり

アンボンド PC 圧着梁のせん断性能に関する研究柳沼尚輝

住宅と商業を結ぶ提案

RC 梁のせん断補強筋の種類とひび割れ幅に関する研究

一軸引張試験・付

着強度試験による検討

今成

新形状のボイド型枠を用いたボイドスラブのせん断性能評価

涼太

小海途

RC 梁のせん断補強筋とクラック幅に関する研究亮

新たな動線の計画と集合住宅の提案

掛川絵梨香

胡同と四合院を中心とする住宅街の提案

胡回遊する風景観光客と地域住民の交流拠点施設の提案

隆起する土地に根付くモーメントが最大耐力に与える影響

多摩川住宅都市再生

構造性能に関する研究

高宮

RC 梁のせん断補強筋とクラック幅に関する検討

優斗

田村
大谷の石の継承駿介

大谷石採石場跡地と複合した文化体験施設の提案
森島

表と裏の空間に繋ぎ留める

駿平

オフィス街の水辺空間における認識の転換
櫻井

下町の輪郭

浩平

準工業地域における町工場と住宅の断絶をどう調停するか

里奈
悟

ゴムの径，厚さ，面圧による傷の変化

アンボンド PC フレームの動的載荷実験
アンボンド PC 圧着梁の曲げ耐力に関する実験的研究
鋳鉄製パネルを用いた RC 柱梁接合部の実験

彩花

田口

千々松海図

試験体長さを変えた検討
羽二生

密閉ゴムピン支承の性能評価

高砂―第一主要施設提案

蕎麦谷幸展

大梁スパン中央に添筋重ね継手を有するプレキャストコンクリート梁の実験維

塩尻市における体験型ワイナリーの提案

大貫あゆみ

突起付き鋳鉄製プレートの圧着取り付け構法の性能評価

琳颯Happy House～二点載荷によるせん断曲げ実験と数値解析～

翼程緑と共に育つ格子でつながるワイナリー［卒業研究］

関趙衍剛研究室

耐震・耐風構造研究室

三柴潤一郎

構造物の耐震安全性評価，構造信頼性理論，リスクマネジメント，コンク

森浩紀

リート充填鋼管（CFT）の構造特性評価，コンクリート耐久性評価に関する川津健哉

研究，光学的計測技術に基づく建築構造の変形計測法

RC 柱梁接合部補強工法の開発

鳥居アンカーボルトのせん断抵抗機構に関する研究迅人

付着による初期剛性への影

響

山下ひかる

［博士論文］
Proposition and Application of a Simple Third－moment Reliability Index王

曽我部昌史研究室
究室

建築・都市デザイン研嬌

［修士論文］
小径孔画像を用いたコンクリート中性化深さの光学的計測法に関する研究
張八潮市街並みづくり景観研究（日本工業大学小川研究室との共同開発），寿楊

町総合労働福祉会館広場及び周辺整備計画，東日本大震災における復興支援，
小倉魚町サンロード商店街再生支援，徳島県美波町まちなか再生支援，北九州八幡東地区デザインリサーチ，今治市大三島瀬戸集落再生支援［卒業研究］
統計による応答スペクトル増幅率とフーリエスペクトル増幅率の関係［修士論文］「風穴」の特性を応用した空間の形成

群馬県桐生市水沼における農業観光

拠点の提案

金子

防災から考えるこれからの地方のあり方
活かした防災計画の提案

児玉

ハンセン病療養所における将来構想

奨太

徳島県美波町における地域特性を貴典

国立駿河療養所を対象とした段階的建佐藤祥

既存 RC 構造物のコンクリート中性化深さに関する統計的研究

角田

研介

多質点系構造モデルの基本固有周期の簡易計算式

加藤隆幸

構造模型を対象とした光学的動変位計測における低域通過型フィルタ適用の影響に関する研究佐久間雅輝

光学的計測法を用いた鋼材梁の曲げ変形計測

竹田将太朗

光学的変形計測法を用いた RC フレーム構造の接合部せん断挙動把握に関す

築更新の提案

古永家由記

る研究

冨澤

仁

高齢化地域における生活拠点整備と歴史散策路の観光地化計画

神奈川県横工学的基盤決定における必要なパラメータに関する研究平野誉大三次モーメント法による荷重・耐力係数算定の簡略化

藤本大輝

コンクリート撮影画像を用いたひび割れ幅簡易的計測法

赤池史人

須賀市汐入うらが道における古道の保存と新たなコミュニティの構築
神田
高度経済成長期に発展した地域のこれからのあり方

厚木市緑ヶ丘地区における地域の魅力を結ぶ新しいコミュニティ空間の提案
移住者による新たな参道の在り方の再編

貴之

髙木

弘之

大三島大山祇神社参道活性化計画
中野聡太

Young of heart

石本

一生

円形 CFT 短柱の圧縮性能に関する実験的研究

柳原史弥

建築計画研究室

人体寸法に基づいた空間構成の可能性と追求

戦後復興期の防火建築帯に関する研究，近現代の都市建築類型に関する研究，

白鳥さゆり

都市の水辺空間の構成に関する研究，都市のスポーツ空間に関する研究，建壁と道が与える都市での暮らし
和阿左美拓也
接合部せん断変形が卓越する RC 十字接合部の有限要素解析

中井邦夫研究室［卒業研究］
部屋であり，家具であること

小径孔画像を用いたコンクリート中性化深さの光学的測定法に関する研究

都市の住宅地における住宅と公共の場の調
伊藤

心から安心して，活気を持つような新しい介護ケアハウス
王

築意匠論に関する研究，建築設計に関する実践的研究など

将吾
天浩［卒業研究］
農業体験と観光を含むコーヒー生産施設の提案

各室の特徴とつながりから

A-52
みたワイナリーの公開手法を踏まえて

枝川和樹

まちをつなぐ駅下山智加

浮遊する風景駅を含む街区からみるまちと駅の関係性

既存の建物に設置されたインスタレーションにおける非日常体験をつくりだす表現手法

丹羽

社寺の空地を活用した地域コミュニティの構築

公園と川を繋ぐ複合施設の提案

覚

小田桐礼香

子供と地域と生き続ける復興小学校

古塩

知佳

出会い，育つ野村

奏実

左近山団地における保育園と学童保育の提案

寺院を含む街区の空間構成－新宿区を対象として－
呑川プロムナード貴行

吉川
延長線上のアクティビティ

蟹江

洸貴

数学教室

蒲田駅東口地区における建物の建て替え及び開発過程
須山

伊香保温泉における湯治場を含む滞在型観光施設の提案

高志

道のネットワークと建物用途に着目した温泉街の構成

東田萌

山崎教昭研究室

計算数理科学研究室

自由境界を伴う非線形現象の数学的研究および非線形偏微分方程式論の研究

安田洋介研究室を行っている．特に，物質の溶解凝固問題，合金の成分分離問題，結晶成長

音・光環境研究室問題などの理論解析とコンピュータによる数値実験を行っている．

音環境設計のための汎用的な音響数値シミュレーション手法の開発，室内音
場予測，騒音伝搬対策，建築部材の音響特性の把握・モデル化，床衝撃音低減機構の開発，都市騒音の制御，音環境・視環境・複合環境の評価など［卒業研究］
制約項を考慮した偏微分方程式に対する数値実験の安定性条件について［卒業研究］

熊坂

湧希

鈴木

秋風

偏微分方程式の画像処理工学への応用
相分離現象における体積保存と界面形状に関する数値実験的考察

多重極展開理論を用いた遠方場での放射・反射指向性の高速計算
周波数特性に着目した道路交通騒音の聴感評価
自動車走行騒音の実測調査

齋藤

昂太

阿部

菜摘

湊

真也

パワーレベル及びパワースペクトルに着目した検討

山田

厚みのある障壁による音響回折の予測手法の改善
元波動数値解析による検証―

上石大介

3次元波動数値解析と実機試

トンネル工事における発破超低周波音の制御
験による検討

川澄

卓也

三浦健太郎
Helmholtz 共鳴器を有する高性能乾式遮音二重床の開発実用化に配慮した試験体を用いた現場実験池田宇佐見義之研究室

生物物理学研究室

2016年度までは生体力学に基づいた恐竜の運動力学を研究した．2017年度からは神経回路網理論の発展形であるディープラーニング・人工知能研究にシ

パラメトリックスピーカを用いた壁面の音響特性の計測に関する研究

山家京子研究室

物理学教室

雄馬―ASJ RTN－Model の3次フトした．2017年度は画像認識，経済シミュレーション，自動運転のシミュ
レーションを行っている．

雄貴［卒業研究］

都市計画研究室

パラサウロロフス属の三次元質量分析と尾椎回りの動力学

渡邊祐佳那

人口縮小時代の都市ビジョンの構築，コミュニティ支援ツールの作成，地域
資源を活かしたまちづくりの検討及び実践，郊外住宅地の持続可能性に関する調査研究

田村忠久研究室

天体放射線計測研究室

飛翔体（大気球，宇宙ステーションなど）を利用して宇宙放射線（電子，ガンマ線，原子核）を研究するために，装置開発，観測，データ解析を実施．

［修士論文］

装置の性能評価のために加速器ビーム実験も行う．

コミュニティの継続を意図した住環境の提案
裏界線を活用した住環境の空間構成に関する研究
複合建築上層部操作による空間的関係性の再構築

足立

将博

木下

優奈

木更津駅前商店街を事例

として

曵田

百香

［卒業研究］
都心部における公共空間活用に関する研究

豊橋駅・跨線状駅舎及び図書館の提案

雪の下から花火をみる

信濃川沿いの観光施設の提案

作ること感じること集うこと
木陰の居場所

當麻

沙織

黒田

雄也

伊丹

惟

渡邊

大貴

LYSO シンチレータの特性評価

相澤一輝

電荷積分型 ADC によるμ PMT の読み出し

中里大志

西野晃徳研究室

量子物性理論研究室

開放量子系における散乱状態の研究，ナノスケール系における量子輸送の研
究，量子力学・統計力学における可解系の研究

上野公園と不忍池をつなぐ文化交流施設

木質構造による商業施設の提案

地域と共に紡ぎ育む

青色 LED による PMT のダイナミックレンジ測定システムの構築

横浜みなとみらい地区の社会実

験を事例として都市の空白を跨ぐ［卒業研究］

片倉

宏修

加藤

佑弥

都心部における応急仮設住宅のあり方の提案［卒業研究］

川田怜奈

電場下の量子点接触における電気伝導度の計算

地域コミュニティを創出する図書館

小島健太

階段関数近似による閉じ込めポテンシャル内の電子状態の解析

住民を引き込み場が賑やかになる集合住宅

櫻井万里奈

待ち時間に彩を地方都市におけるバスターミナルの新しい在り方の提案

量子ドット型量子ビットの演算シミュレーション

五十嵐唱悟
駒崎

貴巳

徳永

拓真

A-53

日比野欣也研究室

佐藤

地球宇宙情報研究室真也

側鎖フェニルアゾイミダゾール部分を有するポリマーの合成と刺激応答性

高エネルギー宇宙粒子物理学，粒子線天文学，放射線計測，データ処理

田中翼

種々のエチレングリコール鎖長からなるアニオン性乳化剤の物性とそれらを用いた乳化重合［卒業研究］

前田

大智

ベンゾチアゾロン類を開始剤としたチイランの重合による環状ポリマーの合
成最高エネルギー宇宙線観測のための電波検出用アンテナの性能評価

勇崎

竜

秦野

侑樹

疎水性ブロックにイミダゾリル基を有するブロックコポリマーの合成とコア

雷放射線観測のためのネットワークセンサーの開発

望月

公貴/シェルミセルの形成

ディープラーニングによる宇宙観測データのへの応用矢野颯人

松田和之研究室笹原

岩倉いずみ研究室

電子物性研究室佑太

反応機構解析研究室

極限的超短パルスレーザー光を用いるコヒーレント分子振動励起反応の開新規電子材料の作製と物性解明実験，核磁気共鳴による軽元素ネットワーク

発，遷移状態分光法による反応機構解析，パルスレーザー光を利用した高選物質の物性解明，分子シミュレーションによる分子性材料の物性研究

択的反応の開発，新規フェムト秒レーザー分光測定装置の構築．

［卒業研究］［卒業研究］

カーボンナノチューブに内包されたメタンの分子動力学シミュレーションに

可視－極限的超短パルスレーザー光を利用する糖の結晶化

木村

健太

よる研究

辻

化学発光物質を光増感剤としたランタニドイオンの発光特性

児玉拓哉

NMR シグナルプローブの作製とシグナル解析

最上［6］Helicene の光合成における波長依存性

舘田健太

ランタニド金属錯体における異種金属イオンの効果

岩本

武大

ピラジン誘導体を配位子とする希土類錯体の発光特性

小林

琢真

玲於奈
遼太

化学教室
亀山敦研究室生物学教室

分子機能化学研究室

新規両親媒性化合物の合成とその自己集合によるナノ構造体の形成，特異形状を有する高分子の合成と機能，光応答性分子集合体の開発，新奇有機無機

朝倉史明研究室

植物遺伝育種学研究室

ハイブリッド高分子材料

植物の品種改良や遺伝的多様性について研究しています．高校生などの一般の方向けの実験プログラムの開発も行っています．

［卒業研究］
側鎖安息香酸を含む両親媒性ブロックコポリマーの自己組織化によるイミダ
ゾール内包カプセルの形成

小井土汰一

［卒業研究］
生物多様性を DNA レベルで体感する実験プログラム‘Kitchen PCR’の開発

側鎖 PhPOSS 部分を有するランダムコポリマーの合成と PhPOSS 組換え反応
によるゲル化岡田龍美

石田

側鎖に PhPOSS 部分とエチレングリコール鎖を有するランダムコポリマーの合成と PhPOSS 組換え反応による架橋体の合成と物性

強口

雄嗣

尿素結合部位を含む短鎖カチオン性界面活性剤の合成と物性の温度依存性

俊樹

生物多様性を DNA レベルで体感するプログラム‘Garden PCR’の開発
浅野
シーベリー品種群における遺伝的多様性の解析に向けて

優人

長谷川

聖

10.

工学研究所

2016年度（平成28年度）年次報告

10．ANNUAL REPORTS OF RESEARCH INSTITUTE FORENGINEERING IN 2016
1．人事
2．予算
3．共同研究/プロジェクト研究
4．講演会
5．神大テクノフェスタ2016－くらしと環境の未来－

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 2016 “The Future of Daily Life and Environment”
6．Total Machine Time of each Large Research Facility

神奈川大学工学研究所
RESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY

A-55

工学研究所

2016年度（平成28年度）年次報告

1．人事
1）運営委員
所

長

井

川

学

物質生命化学科教授

自己点検委員会

高

野

敦

機械工学科

准教授

講演会企画委員会

松

木

伸

行

電気電子情報工学科

准教授

講演会企画委員会

本橋輝

所報編集委員会

吉田

自己点検委員会

石

井

幹

事

趙

所報編集委員会

岩

倉研究支援委員会（所長氏名）竹

村

大型装置管理委員会（所長氏名）

松

本

樹

物質生命化学科教授

稔

情報システム創成学科

教授

信

明

経営工学科

教授

衍

剛

建築学科

教授

いずみ

教室系（化学教室）

准教授

兼

一

機械工学科

教授

太

物質生命化学科教授

俊2）研究所客員教授
伊

東

孫

圭

昌 （2016.4～2017.3）

田中

世 国 （2016.10～2017.9）

長澤光 （2016.4～2017.3）
浩 （2016.4～2017.3）

大坂 武

男 （2016.4～2017.3）

山

田

保

治 （2016.4～2017.3）

花畑

誠 （2016.4～2017.3）

内

藤

周

弌 （2016.4～2017.3）

尻秀

智 （2016.10～2017.9）

大 越

昌

幸 （2016.10～2017.9）

野

井 上

成

美 （2016.10～2017.9）

Min Sangkee

緑 川

光

正 （2016.4～2017.3）

金

元

敏

籔 下

篤

史 （2016.10～2017.9）

小

林

孝

穴 田

哲

夫 （2016.4～2017.3）

桜井優 （2016.4～2017.3）

武 尾

英

哉 （2016.4～2017.3）

重村

力 （2016.4～2017.3）

川 口

春

馬 （2016.10～2017.9）

松

井

山 田

哲

男 （2016.10～2017.9）
和（2016.10～2017.9）
明 （2016.10～2017.9）
嘉 （2016.10～2017.9）

正之 （2016.10～2017.9）

3）研究所客員研究員
石 川

敏 （2016.4～2017.3）

大

久 保

博

登 （2016.4～2017.3）

龍石有 （2016.4～2017.3）

堀

剛 （2016.10～2017.9）

蘆志平 （2016.10～2017.9）

倉 理

徐

野

裕

幸 （2016.4～2017.3）

重法 （2016.4～2017.3）

定雄 （2016.4～2018.3）

朝輝 （2016.10～2017.9）

周建

東 （2016.10～2017.9）

曾

持

田 由

幸 （2016.4～2018.3）

鈴

木

植

田 博

臣 （2016.10～2018.9）

岩

井

和

史 （2016.10～2018.9）

中

村 先

男 （2016.10～2018.9）

大

熊

武

司 （2016.4～2017.3）

深井 一

夫 （2016.4～2017.3）

許瑞

邦 （2016.10～2017.9）

岡村幸太郎 （2016.10～2017.9）

織

作

恵

子 （2016.10～2017.9）

友利 貴

友海太 （2016.10～2017.9）

溫 （2016.4～2017.3）

人 （2016.10～2018.9）

4）研究所特別研究員
北島

創 （2016.4～2017.3）

入

井

望 月

康 正 （2016.10～2018.9）

秋

山

安 倍

和 弥 （2016.4～2018.3）

丸

山

美

紀 （2016.4～2018.3）

長谷川明 （2016.4～2018.3）

勝

谷

龍

一 （2016.4～2017.3）

菊 地

通 （2016.10～2017.9）

佐々木敦

朗 （2016.10～2018.9）

竹 村

宏 史 （2016.10～2018.9）
金子

昭 （2016.10～2017.9）

5）研究所職員
教務技術職員萩原健

司

教務技術職員

2．予算
平成28年度の予算・決算額を表－1に示す．

信

悟

A-56

表−1
業

務

項

目

予算額（千円）

決算額（千円）研究所運営費
大型共同設備管理運営
工学研究所共同研究＊

2,546
4,000
14,0002,044
4,434
13,860（特）テクノフェスタ

2,500

予算額（千円）

松木

准教授

3,000

准教授

3,000

1,327

客野

助

教

3,000

吉田

助

教

1,500

田邉

助

教

1,500

岩田

教

授

2,000

計

14,000

2,000

1,149

（特）工学系紹介冊子作成

1,500

1,456

26,54624,270計

共同研究代表者
赤井（特）テクノサークル

合＊工学研究所共同研究内訳

3．共同研究/プロジェクト研究平成28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

究

代

表

者

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

松木伸行/電気電子情報工学

希少糖や核酸誘導体を基盤とする次世代型エピジェネティック医薬の開発

赤井昭二/物質生命化学

微細空間における流体の特異な挙動の解明とそれを利用した新規ナノ流体デバイスの創製

客野

ナノ空間制御シリカへのペプチド固定化による高性能不斉触媒の開発

吉田暁弘/物質生命化学

金属間化合物を活性点とした CO2還元用助触媒の開発

田邉

豊和/物質生命化学

機能維持性能に優れた座屈拘束ブレース付中高層建築物の研究

岩田

遥/物理学

衛/建築学

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

曽我部昌史/建築学

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

松浦

春樹/経営工学

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衍剛/建築学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

松本太/物質生命化学A

三次元周波数分析を用いた振動モデル化技術の構築

山崎

徹/機械工学A

多分岐ポリマー系ナノハイブリッド材料の開発と応用

横澤勉/物質生命化学A

高速高精度 DNA 増幅装置の開発

山口栄雄/電気電子情報工学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

引地史郎/物質生命化学

A

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

新中

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

座屈拘束ブレースの風と地震における多段サイクル疲労性能の研究

岩田

衛/建築学

A

建物の熱・換気性能の現場測定法の研究

奥山博康/建築学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齊藤隆弘/電気電子情報工学C

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

中山

明芳/電気電子情報工学

析と応用に関する研究
A

新規物質の自己組織化を基盤とした界面制御

亀山

敦/化学

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

A-57

4．講演会
「暮らしの中のサイエンス」連続講演会
テーマ：『暮らしと社会が変わる：情報・エネルギー革新の最前線』
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：松木●第1回

伸行（神奈川大学工学部准教授）

2016年11月5日（土）13：30～15：00○メディアの第3革命―テレビジョンの歴史とテクノロジー―
神奈川大学大学院工学研究所
●第2回

客員教授

桜井

優

2016年11月5日（土）15：20～16：50○「ムーア」を超えよ！―次世代情報材料を如何に産み出すか（国）物質・材料研究機構半導体デバイス材料グループグループリーダー
早稲田大学大学院ナノ理工学専攻
ワシントン大学材料工学科
●第3回

客員教授

客員教授

知京

豊裕

2016年11月19日（土）13：30～15：00○天から降り注ぐクリーンエネルギー―太陽光発電の最前線
東海大学工学部電気電子工学科
●第4回

磯村

教授

雅夫

2016年11月19日（土）15：20～16：50○スマートエネルギーとスマートグリッド―「スマート」社会とは
東京都市大学工学部電気電子工学科
5．神大テクノフェスタ2016

教授

佐々木

三郎

―くらしと環境の未来―

日時：2016年11月11日（金）12：00－17：30
場所：神奈川大学横浜キャンパス1号館308会議室・2号館地下演習場
実施内容
1）講演会（1号館308会議室）
工学系講演2件「振動発電技術を用いた構造物モニタリングシステムの開発」 工学部機械工学科

教授

藤本

滋

「共役系高分子と金属水素化物の複合体による水素吸蔵」

助教

吉田

曉弘

工学部物質生命化学科

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
学部生によるポスター発表

27件

34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6件

総計2件（宇宙エレベーター・フォーミュラマシン）

4）企業交流会

36社（2号館地下演習場）

5）研究相談窓口（2号館地下演習場）
6）技術・情報交換会（3号館305講堂

18：00－19：30）

67件

A-58

6．大型装置使用実績
平成28年度の大型装置装置使用実績を表－3に示す．
表−3（単位：時間）
研究室名
機械工学科

TEM

SEM
0

58.5
58.5

竹村研究室

粉末 X 線薄膜 X 線

105

0

82.5

中尾研究室

6.5
0

228.5

ICP
0

単結晶 X 線
0

0

ZYGO
105.5

16

寺島研究室

電気電子情報工学科

XPS

151

105.5
0

36

0

0

76

36

新中研究室
中山研究室
松木研究室

228.5

151

1031

662.5

76

山口研究室
物質生命化学科

519.5

385

29

井川研究室

47

池原研究室
上田研究室

347.7

46.5

1034

619.5

40.5

707.5
59.5

185.5

224.5

28.5
75

33.5
28

岡本研究室

12

74

小野研究室
金研究室

97

383.5

44.5

小出研究室

2

26.5

2

引地研究室

62

24

3

21

50

465

159.2

272

106.5

松本研究室

363

232

本橋研究室

7

77.5

横澤研究室

4

11

0

20.5

13

20.5

13

4

36.5

9

0

0

0

0

0

523.5

1375

940.5

347.7

421

1034

651.5

222

0.0

4.3

11.2

0.0

0.0

0.0

0.0

47.5

化学教室

556.5

17

102.5

0

0

0

亀山研究室

合計時間
機械工学科（％）

0

32

岩倉研究室

三相乳化プロジェクト32

電気電子情報工学科（％）

0.0

16.6

16.1

0.0

8.6

0.0

0.0

34.2

物質生命化学科（％）

99.2

75.0

70.4

100.0

91.4

100.0

95.1

18.2

共通教室（％）

0.0

1.5

1.4

0.0

0.0

0.0

4.9

0.0

三相乳化（％）

0.8

2.7

1.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

編集後記
この度，「神奈川大学工学研究」の記念すべき「第１号」を刊行することができました．今回の合併事業にあたり，ご協力とご助力をいただきました皆様，原稿をお寄せ頂きました各執筆者の皆様に，心から御礼申し上げます．「第１号」ということで，編集作業も新たな視点に立ち，研究報告書としての原点に立ち返ることを心がけて参りました．今後，この「神奈川大学工学研究」が報告書として対外的にも広く用いられ，一人でも多くの方に本学部の教育・研究活動を顕示する場として続けられますよう，皆様のご支援をよろしくお願いいたします．
（化学教室

岩倉 いずみ）神奈川大学工学研究 第 1 号
神奈川大学工学研究 編集委員会
委員長

岩倉いずみ（准教授，化学教室）／工学研究所所報編集委員会

副委員長 髙野倉雅人（准教授，経営工学科）／工学部広報委員会

委／工学部広報委員会

員 小野

五十音順

晶（教授，物質生命化学科）

松木伸行（准教授，電気電子情報工学科）／工学研究所所報編集委員会

安田洋介（教授，建築学科）／工学部広報委員会

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY（No. 1）
Editorial Board
Chief Editor Izumi IWAKURA
Vice Chief(Associate Prof., Dept. of Chemistry)

Masato TAKANOKURA	(Associate Prof., Dept. of Industrial
Engineering and Management)

Editors

Akira ONO

(Prof., Dept. of Material and Life Chemistry)

Nobuyuki MATSUKI	(Associate Prof., Dept. of Electrical,
Electronics and Information Engineering)
Yosuke YASUDA

神奈川大学工学研究第1号

2018 年 3 月 28 日

印

刷2018 年 3 月 30 日

発

行

編集兼発行者(Prof., Dept. of Architecture)

神奈川大学工学研究所
221-8686 横浜市神奈川区六角橋 3 丁目27番 1 号

印

刷

所

昭和情報プロセス株式会社

RESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING, KANAGAWA UNIVERSITY
3-27-1, Rokkakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama 221-8686, Japan

工学院研究表2.3.indd

1

2018/03/21

10:42:03

ISSN-2433-5169

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITY
神奈 川 大 学 工 学 研 究March 2018

神奈川大学

工学研究

1

No.

TECHNOLOGY REPORTS, KANAGAWA UNIVERSITYMarch 2018No. 1
神奈川大学工学部
宇宙エレベータープロジェクト昇降機