平成 19 年度水産業振興民間団体関係事業
活魚運搬筏バージ実証試験報告書，平成 20 年 3 月

活魚運搬筏バージ実証試験報告書
Ⅰ

課題名
活魚運搬筏バージ実証試験

Ⅱ

実施主体名
有限会社

Ⅲ
１

水口松夫水産実証試験の内容目的
従来の大型竹籠生け簀に替わる活魚運搬用具として活魚運搬筏バージを建造・購入使用する。
このような近代化設備投資を達成するため、省エネ化による従来の運搬経費（燃料代、竹籠代）の節減を図る。

２ 導入技術の概要（1）導入技術
近年実施された活魚輸送装置に関する技術開発、多獲性魚類の高品質安定供給システムの開発、無動力式活魚生簀船の実用化開発等及び業界情報による知見から、推進器を装備しないバージ形式の活魚輸送装置が現状の大型竹籠生け簀に替わる活魚運搬用具として使用できる可能性が高いと考えられた。特に、従来の活魚運搬では大型竹籠生け簀を積載及び曳航する専属の曳船を所有しているので、曳航式の活魚輸送装置が従来作業工程に適していると判断された。
しかし、無動力の船型活魚輸送バージの効果は対象となる漁業形態、自然環境、対象生物等の条件に依存する面が大きく、開発された技術も多くが無形のノウハウであるため、導入に際しては実証形態の試験が必要と考えられた。
（2）技術導入の方法（手法）
大型竹籠生け簀に替わる無動力船型活魚筏バージの建造及び購入に際しては、開発が行われた千葉県館山市の漁業者を訪ね、様々なノウハウ及びアドバイスを受けるとともに、地元鹿児島大学水産学部を訪ね、過去の開発事例及び知見等の情報を収集し、検討を重ねた。また、実際の筏バージの建造に当たっては、これら資料に加え長崎地域の活魚輸送バージの知見についても造船所とともに収集し、設計検討に利用した。
建造及び購入した無動力船型活魚運搬
大型竹籠生簀
曳船
筏バージと従来の大型竹籠生け簀による曳船
省エネ効果についての実証試験は、基本的に右図 に示すように大型竹籠生け簀及び活魚運搬筏バージをそれぞれ曳航して、燃料消費量、曳航索抵抗等を測定して比較検討する。
活魚運搬筏バージ
曳船による大型竹籠生け簀及び活魚運搬
筏バージの曳航３

実証試験の方法
後述のように、技術導入前の竹籠生簀および導入後の筏バージのそれぞれを曳航し、燃油消費量等の計測を行い、技術導入による省エネ効果に関わる評価を実施した。なお、実証試験に使用した計測機器（油用流量計、張力計、GPS）の仕様等は参考資料として巻末に記した。
３－１ 供試船鹿児島県出水郡長島町の東町漁業協同組合に所属する第二八一丸（19 t）を供試船とした。供試1船は実際に竹籠生簀を用いる活魚運搬に従事する船舶である。主機は 6 気筒の三菱製ダイア（670馬力）で、A 重油を燃料とする。
３－２ 竹籠生簀
図 1 に竹籠生簀の形状と曳航時の生簀の配列を示した。竹籠は 255×277×372 cm（縦×横×高さ）で、海中に漬浸した際には籠側部に装着された丸竹部分まで水中に入る。したがって、曳航時の魚を収容する部分の容積は約 22 m3となる。１隻の曳航船は 8 基の竹籠生簀を搭載し、運搬するカタクチイワシの量に応じて使用基数を決定する。最大 8 基を使用する場合には、生簀の総容積は 196 m3となる。なお、通常の竹籠生簀の使用においては、漁場へ到着するまでは生簀を船上に搭載して航走し、漁場で魚を収容した後に曳航し帰港する。曳航時には生簀は短辺部を向い合せて直線状に連結する。この際、生簀間距離は可能な限り狭める。また、最前部には曳航時の生簀の沈降を防ぐ目的で小型ボートを横向きに置き、曳航船からの曳航索（ポリプロピレン、約 45 m）はそのボートに接続する。

図 1 竹籠生簀および曳航方法の模式図.

３－３ 活魚運搬筏バージ
図 2 および図 3 には本事業において建造・導入した 2 種類の筏バージの一般配置図を示した。
各筏バージのサイズは若干異なり、筏バージA（図 2）は全長 25 m、全幅 7 m、全深 4 mであるのに対し、筏バージB（図 3）は全長 25 m、全幅 6 m、全深 2.5 mである。両バージとも、前方および後方のバラストタンクへの海水の取り込みあるいは排出により浮沈制御可能である。通常、漁場へ赴く際にはバージを浮かせた状態、漁場で魚を収容し基地へ向かう際にはバージを沈降させた状態で曳航する。曳航索（クレモナクロスロープ）の長さは 60 mとした。バラストタンクへの海水の取り込みはタンクバルブの開放により行い、排出はタンクの両舷に設置された電動揚水ポンプで行う。両バージにおいて、完全な沈降状態から浮揚状態にするのに要する時間は約 7 分である。ポンプを駆動させるための電力はバージに搭載する発電機により得、1 回浮上させるのに必要なA重油量を計測したところ 0.32 lを要した。魚を収容する生簀部の容積は、筏バージAで約260 m3、筏バージBで 190 m3であり、竹籠生簀と比較して、バージAの容積は 30 %程度大きく、バージBではほぼ同等である。魚の収容量としては、カタクチイワシの場合には、バージAで竹籠生簀 8 基分の 2 倍量、バージBで同等の量を収容・曳航できることをこれまでの使用経験により認めている。
３－４ 航走時の船舶移動の計測
航走時の移動経路および速力の計測と記録はハンディーGPS（Garmin 製 GPS60CSx）で行い、10 秒間隔で記録し、後の分析に供した。GPS 機器が指示した計測時の計測精度は± 3～6 m であった。
３－５ 燃油消費量の計測方法
機関室内において、燃油タンクから主機への送油パイプおよび、主機から燃油タンクへの戻りパイプのそれぞれに電子式小型油用流量計（トキコテクノ製 GS-FM001-02）を取り付けた。流量計の仕様書上での計測精度は±0.5 %以内であり、最少読み取り値は 10 ml であった。流量計の計測値は計器に取り付けられた液晶モニタに表示されるため、2 名の観測者が同時にそれぞれの表示値を 5 分ごとに読み取り記録を行い、両値の差を主機の燃焼に利用された油量として求めた。

2

図 2 筏バージ A 一般配置図．

図 3 筏バージ B 一般配置図．

３－６ 曳航索張力の計測
船舶が竹籠生簀あるいは筏バージを曳航する際の曳航索張力を張力計（共和電業製LTR-S-50KNSA1）により計測した。仕様書上での張力計の定格容量は 50 kN であった。張力計の計測信号はセンサーインターフェース（共和電業製 PCD-300A）を通じて PC ソフト（共和電業製PCD-30A）上に取り込み記録し、後の分析に供した。記録時のサンプリング周波数は 100 Hz とした。計測時間は 3~5 分とした。
３－７ 実験手順
竹籠生簀および筏バージを用いた曳航実験はそれぞれ、鹿児島県出水郡長島町地先の長島海峡と長崎県雲仙市小浜地先の橘湾湾奥部で行った。実験では、1）供試船が生簀あるいはバージを曳航せずに独航する際の船速と燃油消費量の計測および、2）供試船が生簀あるいはバージを曳航す3る際の船速、燃油消費量、および曳航索張力の計測、を実施した。長島海峡での実験時の風力は海面の様子から 0 と判断でき、波高は往来船の航走波を除いて 50 cm 以下と見なせ、橘湾での実験時の波高も 50 cm 以下でかつ微風であり、実験時の波浪および風の影響は無視できるものと判断した。
各条件での計測時の主機回転数の設定には以下のことを考慮した。従来の竹籠生簀を使用した操業においては、通常の巡航時、つまり竹籠生簀を船上に搭載した状態で漁場へ赴く際には 1300rpm を用い、通常の生簀曳航時には籠の耐久性の都合上 700 rpm で曳航する。時化の際には 500 rpmで曳航する。一方、筏バージの利用においては、基地と漁場との往復路において曳航作業がともなうため、往路（バージ浮揚状態）の主機回転数は海況に応じて 1000 rpm もしくは 700 rpm とし、復路（バージ沈降状態）では 700 rpm とする。現実的には沈降状態のバージをより高速に曳航することは可能であるが、高速曳航により生簀内の水流の乱れが生じ魚群行動に影響を及ぼすため700 rpm での曳航を常用する。ただし、今回の計測はより実験的に計測値を得るために、後述のようにより多様な計測条件を設定した。独航時の計測では、主機回転数を 500 rpm、700 rpm、1000 rpm、1300 rpm で 4 段階に変化させた。竹籠生簀曳航時の計測においては、主機回転数は 700 rpm で一定とし、曳航する生け簀の数を 1 基、4 基、8 基で変化させた。ただし、曳航索張力については、主機回転数の影響を知るために 500 rpm で 1 基の生簀を曳航する際の計測も行った。筏バージ曳航時の計測においては、バージ浮揚時には主機回転数を 700 rpm、1000 rpm、1300 rpm（筏バージB のみ）の 3 段階、沈降時では 700 rpm と 1000 rpm の 2 段階を設定した。
計測時における潮流の流向や流速が船速や燃油消費量の計測値に及ぼす影響を無視するために、船舶の航走経路を潮流と並行するように設定し、15 分間ずつ、潮上りおよび潮下りするように航走し、前述の要領に従って、両条件で、船速、燃油消費量、曳航索張力のそれぞれの計測を実施し、全ての計測値の平均を代表値として求めた。燃油消費量については、計測値を元に単位時間（1 時間）当たりおよび単位距離（1 マイル）航走当たりの燃油消費量に換算した。
４ 実証試験結果
４－１ 独航時における主機回転数・船速・燃油消費量の関係
主機がアイドリング状態での燃油消費量を知るために、港内で係留中に 5 分間隔で 3 回計測した燃油消費量を元に、1 時間当りの消費量に換算したところ 1.36 ± 0.18 l/h（平均 ± 標準偏差）であった。
主機回転数と船速の関係を図 4 に示した。船速は回転数に応じて直線的に増加することが示された。500～1300 rpm での各主機回転数での船速はそれぞれ、4.2 ± 0.5kt（平均 ± 標準偏差）、5.9 ± 0.3 kt、7.9 ± 0.4kt、9.8 ± 0.4 kt であった。一方、1 時間当たりおよび 1 マイル航走当たりの燃油消費量は船速に対して指数関数的に増加した（図 5）。主機回転数 1300 rpm の巡航時には 1 時間当り 45.88 ± 1.18 l、また 1 マイル航走するのに 4.70 ± 0.12 l の燃油を消費した。これらの計測結果より、供試船においては、主機回転数を 1000～500 rpm に順次低下させることで、1300 rpm と比較して、
図 4 主機回転数と船速の関係.
船速はそれぞれ 19 ％、40 ％、57 ％低下
図中の○は平均値、縦棒は標準偏差を示するものの、燃油消費量は単位時間当りです.
54 ％、81 ％、90 ％、単位距離当りで 44 ％、68 ％、76 ％低減できることが示された。

4図 5 船速と燃油消費量の関係.（左）1 時間当り燃油消費量．
（右）1 マイル航走当り燃油消費量．
図中の○は平均値、縦棒は標準偏差を示す.

４－２ 竹籠生簀および筏バージ曳航時における曳航生簀数と船速・燃油消費量の関係
表 1 に竹籠生簀あるいは筏バージ A・B を各
表 1 各曳航条件での曳航速力の比較
条件で曳航する際の船速を示した。主機回転数700 rpm で竹籠生簀を 1~8 基曳航した際の平均船速には 8 基曳航時に若干低下する傾向が見られた。筏バージ曳航時の船速はサイズが若干大きい A で遅く、700 rpm と 1000 rpm で曳航時のバージ B の曳航速力は、バージ A のそれらと比較して、浮揚時で 11～15 %、沈降時で 11～16 %速かった。各筏バージにおいて浮揚状態から沈降状態となることによる船速の損失はいずれにおいても、700 rpm で 24 %、1000 rpm で20 %であった。従来の生簀での活魚運搬時と導入したバージでの運搬時の船速を比較するために、竹籠生簀 8 基曳航時と沈降状態の筏バージ曳航時（700 rpm）の船速を比較すると、筏バージ A で 9 %、B で 26 %竹籠よりも速く曳航できることが示された。
表 2 には竹籠生簀あるいは筏バージ A・B を各条件で曳航する際の燃油消費量を示した。竹籠生簀では曳航生簀数が増えるに従って 1 時間当たりおよび 1 マイル当たり燃油消費量が増加する傾向を示したが、単位時間当たりの燃油消費量の変化は有意とは見なせなかった（ANOVA、p>0.05）。一方、1 マイル航走当りの消費量では、8 基曳航時には他の条件と比較して有意に燃油消費量が増加することが示された（Turkey 法による多重比較、p<0.05）。
筏バージ A・B を各条件で曳航した際の 1 時間当り燃油消費量について見ると、浮揚時の消費量は 700 rpm、1000 rpm のいずれでもバージ A で小さかったがその差は小さかった。一方、1 マ
イル航走当り燃油消費量ではバージ B の曳航速力が A のそれを上回るために、バージ B でより燃油消費量は低くなった。各バージの浮沈にともなう 1 マイル当たり燃油消費量の増加は、バージA で 33 ％（700 rpm）と 45 %（1000 rpm）、バージ B で 30 ％（700 rpm）と 41 %（1000 rpm）であった。従来の生簀での活魚運搬時と筏バージでの運搬時の単位距離航走当たり燃油消費量を比較すると、竹籠生簀 8 基曳航時に対して、バージ A（700 rpm、沈降状態）で 18 %、バージ B で28 %の消費量が節減されることが示された。

5表 2 各曳航条件での燃油消費量の比較

４－３ 曳航索張力
竹籠生簀を各条件で曳航した時の曳航索張力の経時変化と平均張力を図 6 に示した。記録波形には変動が見られ、その大きさは、船速が遅く曳航生簀数が少ないほど大きかった。各曳航条件での張力の変動係数は 500 rpm で 1 基曳航する際が最大で 0.11 となり、700 rpm で 1 基、4 基、8基を曳航する場合はそれぞれで 0.07、0.04、0.05 であった。変動の周期は生簀の振れまわり運動と同期したものであった。曳航索張力は主機回転数すなわち船速によって大きく変化することが明らかであり、500 rpm および 700 rpm で 1 基曳航時の平均張力は後者で前者の 2 倍となった。700rpm で主機回転数を一定とし異なる数の生簀を曳航した場合、1 基、4 基、8 基を曳航時の平均張力は曳航生簀数が少ないほど僅かではあるが張力に減少傾向が見られた。Scheffe 法による多重比
較では、1 基と 8 基曳航時の張力間でのみ有意差が検出された（p<0.05）。
各曳航条件で筏バージ A・B を曳航する際の曳航索張力の経時変化と平均張力を図 7 に示した。曳航索張力の変動は概ね周期的に生じたが、振幅は大きく異なった。
変動の周期は数秒以上と長く、実験時のバージ挙動の目視観察から、変動は主にバージのピッチングとヨーイングに同期するものと見なせた。特筆すべき筏バージの挙動として、喫水の浅い筏バージ B では、曳航時に曳航船の航跡渦を避けるように左右に大きく振れまわる場合が観察された。浮揚状態のバージの曳航においてはバージ A で平均曳航索張力は低かった。筏
バージの浮沈にともなう曳航索張力の増加は A・B のバージで異なり、喫水の深いバージ A でより大きく、700 rpm での曳航で 31 %、1000 rpm で 44 ％増加したのに対し、バージ B では、700 rpm での曳航で21 %、1000 rpm で 32 ％の増加であった。
図 6 竹籠生簀を各条件で曳航した時の曳従来の生簀での活魚運搬時と導入したバ航索張力の経時変化．
ージでの運搬時の曳航索張力を比較する

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ために竹籠生簀 8 基曳航時のそれと比較すると、筏バージ曳航（700 rpm、沈降状態）時の張力はバージ A および B でともに約 90 kgf 低くなることが明らかとなった。

図 7 筏バージ A・B を各条件で曳航した時の曳航索張力の経時変化．

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技術導入による省エネ効果の評価およびその他の効果記述の結果に基づいて省エネ効果を明らかにするために、基地と漁場間の距離を 10 マイルと仮定した場合の、燃油消費量および航走所要時間の推定値を表 3 に示した。筏バージ A を使用し、往路を 700 rpm もしくは 1000 rpm で航走し、復路を 700 rpm で航走する場合、竹籠生簀利用時と比較して、前者では 22 %、後者では 4 %の燃油使用量を節減できることが示された。筏バージ Bの使用ではさらに省エネ効果は高く、それぞれの条件で 30 %、12 %の燃油消費量を低減できることが示された。
一方、基地と漁場間での往復の航走所要時間に着目すると、竹籠利用時と比較して、曳航条件により 3 %から 34 %所要時間は長くなることが示された。つまり、漁場が 10 マイル離れた位置である場合には 15 分から 1 時間 40 分程度往復の航走時間が長くなることになる。これは漁場までの航走時（往路）に竹籠生簀は船上に搭載可能であるのに対し、筏バージは浮揚状態で曳航しなければならないことによる。復路のみで竹籠生簀曳航時と比較すると、筏バージ A・B それぞれの曳航（沈降状態）時で 5 %および 18 %の航走所要時間を短縮している。
上述の時間に関わる評価は、漁場と基地の間の往復の航走に基づくものである。しかし、実際の操業では、旋網で漁獲したカタクチイワシを生簀あるいは筏バージへ収容する作業をともなう。
従来の竹籠生簀利用時には、漁獲された魚の量に応じて最大 8 基の竹籠生簀を順次海中へ投じ、その都度個々の生簀に魚を収容する作業を要していた。この作業は旋網漁業者との共同作業を必要とし、個々の生簀へ魚を収容し次の生簀が準備されるまでは旋網漁業者側は揚網を停止し、準7備が整った段階で再び揚網開始し生簀へ魚を誘導しなければならなかった。筏バージの導入は漁場での作業を大幅に改善している。作業時間については概ね 50 %の時間節減を達成しており、従来の竹籠生簀への魚の収容が 1 時間 20 分程度所要していたのに対し、バージ導入後は 40 分程度で完了している。バージは旋網の側部へ接続され、バージ側面の収容口より一斉に魚を収容可能である。これにより、竹籠生簀使用時のように旋網の揚網作業を中断することはなく、大幅な作業時間の削減を可能にしている。上記において、筏バージの導入により基地と漁場間の航走時間が長くなることを述べたが、実際の漁場での作業時間の短縮、さらには基地において筏バージから設置生簀への魚の収容が短時間で行えることを考慮すると、その航走時間の延長は概ね相殺されるか、漁場が近距離である場合には従来よりも短縮されている。
特筆すべきその他の効果として、収容した魚の斃死率の低下と、作業安全性の向上が挙げられる。旋網の揚網作業をスムーズに行えるようになったことで魚の網スレが軽減され、詳細なデータは得ていないものの、魚の斃死率の低下を認めている。作業の安全性に関しては、従来、竹籠生簀への魚の収容作業時や生簀の連結作業時には漁業者が生簀側部の丸竹部に乗って作業を行う必要があった。海況によってはこの作業は非常に危険であり、実際に海へ転落する等のトラブルが生じる場合もあった。筏バージではバージ上からの作業で全てを実施できるため、従来と比較して高い作業の安全性を確保できている。
従来の竹籠生簀の価格は 1 基当たり 13 万円で曳航船 1 隻当たり 8 基を持つので計 104 万円の生簀購入経費を要した。竹籠の耐久性は 10 か月であるため、10 年間操業を継続する間に 1248 万円（104 万円×12）の経費の支出を要していた。筏バージの価格は概ねこの金額に相当する。これまで述べてきたような、燃油消費量の節減、作業性・安全性の向上を実現できる筏バージ技術は今後の活魚運搬に普及・導入されるべき技術であると考える。

表 3 漁場との距離を 10 マイルとした時の燃油消費量と航走所要時間の推定および竹籠生簀曳航時との比較.

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当該技術の導入のあり方
現状では、まき網漁業者が漁獲魚類を直接活魚運搬・蓄養する場合と、活魚業者がまき網漁業者から漁獲時点で漁獲魚類を購入、活魚運搬・蓄養する場合に分かれる。本実証実験は後者の状況に当たり、曳船は専用船が準備されているため、省エネ面のみを考慮することで改善・導入を図ることが可能であるが、前者の場合はまき網操業作業の一部を担当する船が曳船に兼用されるか、運搬船が担当することが考えられるので、導入に際してはまき網操業全体の作業との調整、或いは作業機能の改革、兼務等を検討する必要がある。また、無動力の活魚運搬筏バージは動力を備えた活魚運搬船とは自由度が異なり、運用面でまき網操業作業との微調整が必要であり、まき網漁業者の練度、経験等が重要となる。

8参考資料 1：燃油消費量の計測機器

9参考資料 1：続き10参考資料 1：続き

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参考資料 2：漁船位置および船速計測機器

12参考資料 3：曳航索張力計測機器

計測には
LTR-S-50KNSA1を使用した

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