社会システム研究部門2琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

競争的資金琉球大学工学部附属社会システム研究部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

人流データに基づく地域公共交通ネットワーク計画の再編放送
大学発SDGs社会課題解決型研究パイロット事業

研究目的︓人流データからみた地域公共交通計画の在り方の検討

シェアサイクルの利用実態

人流とバスネットワーク

那覇向けの人流に対するバスサービスの供給量を評価⇒地域公共交通計画への活用

利用回数_県内OD異

2.0
1.5
1.0

0時

1時

2時

3時

4時

5時

6時

7時

8時

9時

10時

11時

12時

13時

14時

15時

16時

17時

18時

19時

20時

21時

22時

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0分

30分

0.0

0分

0.5
30分

貸出回数(回／日・時)

利用回数_県内OD同
2.5

23時

OD分析より，需要が多い区間は人流が多く，駅や庁舎があることが影響している．また，利用距離は4km程度までであること，平日は朝夕の利用が多いこと，ホテル周辺ではレンタサイクル的利用が多数存在することが示された．
1) 比嘉壮太・神谷大介・上地安諄・町田宗瞭：沖縄本島におけるシェアサイクルの 利用実態に関する基礎的分析，土木学会西部支部沖縄会，2022.
2) 眞栄里和希・神谷大介・町田宗瞭・上地安諄：人流データを用いたバス網再編に関する基礎的検討，土木学会西部支部沖縄会，2022.

■ 本共同研究が目指す社会課題解決 -SDGs-

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

共同研究社会システム研究部門 成果報告 その１

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

キャンパスMaaSの適用による大学の通勤通学対策に関する実証的研究

共同研究︓
八千代エンジニヤリング株式会社

本共同研究は自動車での通勤・通学によって慢性的に交通渋滞が発生している琉球大学敷地内および大学周辺エリアにおいて、公共交通の利便性向上と駐車場の有料化
施策をMaaS（Mobility as a Service）で連携することにより自動車利用率を抑え、交通渋滞緩和とCO2の削減に繋げます。本年度は、MaaSのプラットフォームの基本構造とキャンパス交通流動をAI画像解析により自動化する方法を開発しました。
交通流動の検証

通勤・通学対策の全体像と本研究（産学連携の取り組み）の位置づけ

フ
ェ
｜
ズ
１
フ
ェ
｜
ズ
２
フ
ェ
｜
ズ
３

キャンパスMaaSのプラットフォームの構築

駐車場利用
ルールの検討既存のシェアリングサービスとの連携方法
スマートOKICAによる決済＆ポイント付与方法

駐車場適正利用
エコノミーモデルの検討
公共交通利用者への還元

現在の取り組み

過年度の取り組み

交通対策の検討

沖縄県
ｷｬﾝﾊﾟｽバス実証実験

産学連携の取り組み連
携・車種別交通量計測
・ナンプレ自動読取・デジタルカメラ使用

１）TDMとしての効果検証（実証実験）

連携２）各種データの活用手法

入構許可
車両情報

３）駐車場の簡易管理手法 by TRAVIC

出入り交通の管理手法の検討
ゲートマッチングの運用等

琉球大学
シェアサイクルシステム

ＴＤＭの効果キャンパスMaaS
on Blockchain■ 本共同研究が目指す社会課題解決 -SDGs-

マイカー利用の抑制＆効率化

公共交通の
利用者増加

渋滞の緩和

許可・非許可車両ごとの交通流動や駐車特性の把握

社会システム研究部門 成果報告 その2

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

共同研究：
琉球大学キャンパスにてシェアサイクルを活用した
ＥＮＥＯＳホールディングス株式会社
新たな交通環境の創造による行動変容研究を開始 OpenStreet株式会社
株式会社プロトソリューション

本共同研究は自動車での通勤・通学によって慢性的に交通渋滞が発生している
琉球大学敷地内および大学周辺エリアにおいて、新入生が自動車を持たなくても生活できる環境を整備することで、自動車通学率を抑え、大学構内および周辺の交通渋滞緩和に繋げます。シェアサイクルで利用する電力を再生可能エネルギーで供給し、脱炭素社会構築を目指します（詳細はこちら）。
※シェアサイクル
プラットフォーム「HELLO CYCLING」

坂道も楽に走行できる
電動アシスト自転車をステーションであればどこでも借りて返せるサービス。

ステーション検索から
自転車の利用予約、決済まで一連の手続き
をスマホやパソコンで簡単に行うことが可能。

■ 本共同研究が目指す社会課題解決 -SDGs-

社会システム研究部門 成果報告 その3

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

子育て支援アプリ「サポートまるわかり（サポまる）」
一般公開・琉大SDGsシンポジウム2021での講演

共同研究：
一般社団法人 大学コンソーシアム沖縄
子どもの居場所学生ボランティアセンター

本共同研究では沖縄市で子育て中の保護者の方に、子育て支援制度・奨学金や子どもの居場所（子ども食堂）に関する情報をわかりやすく提供するwebアプリを開発し、2021年01月28日（木）から一般公開しております（詳細はこちら）。

（左）サポまるトップ画面（中央）「1. 制度一覧」機能（右）講演の様子 https://youtu.be/SEsq78CSj1s※ サポまるは、各ブラウザで「サポートまるわかり」と検索または次のQRコードからアクセスできます：■ 本共同研究が
目指す社会課題解決 -SDGs-

社会システム研究部門 成果報告 その4

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

経営科学系研究部会連合協議会主催「令和3年度 共同研究：
株式会社 タップ
データ解析コンペティション」参加: TeamRyukyu ホスピタリティサービス工学研究所
本共同研究では「共通の実データを元に、参加者が分析を競う」会に参加し、児童虐待に関する投稿をしたユーザ（母親を想定）のストレスレベルをAIで判定しその高さに応じて解決策を提示するwebアプリを実装し、報告会で発表しました。

（左）報告会で使用した発表資料の表紙（右）実装したwebアプリの概要※ 実装したwebアプリはこちらのURLからお試しいただけます： http://52.192.119.4■ 本共同研究が
目指す社会課題解決 -SDGs-

エンジニアリング
ソリューション部門

10

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

塩害および台風環境下における実橋試験橋を用いた研究プロジェクト（1）「過酷な塩害環境」と「巨大台風常襲環境」にある琉球大学は，防食材料と技術の開発および持続可能なインフラ構造の各種研究に関して絶好のロケーションにある．本プロジェクトでは実物大の鋼橋を設置し，最新の技術と知見を結集して，強靭で持続性を有するインフラ構造を探究することを目的とする．
G1桁
研究テーマ
1. 巨大台風下での多機能防食デッキの風圧特性と安定性評価
2. 桁端部における新防食構造の開発
3. 端対傾構への高耐久・耐食材料の適⽤
G2桁
4. 高力ボルトの防せい手法の検証
5. 沖縄地区における最適な防せい防食法の検証
6. ⽀承の防錆対策
7. 床版及び壁高欄コンクリート剥落防止に関する研究
橋長 10900
桁長 10800

50

6 500

50

400

3600

500 6

400
3525

3750

3525

壁高欄

CL

FRP合成床板 200mm厚▽ 床版上面
540

LEVEL

800

246

M

P1橋脚

F

650

3400

1600

400

2000

1.250

P2橋脚

▽ 地盤高

G1

100

500

▽ 地盤高

4350

S1

200

400

1496

1750
1250

F

S2

600
（取付金具のみ設置）

G2

3000
（多機能デッキ設置範囲）
0.000

1000
（取付金具のみ設置）

1200

200

260

1454

PC桁

橋長︓10.9m
支間長︓10.0m
幅員︓(総幅員)4.6m，(有効幅員)3.8m
完成月︓2020年 8月

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

塩害および台風環境下における実橋試験橋を用いた研究プロジェクト（2）床版及び壁高欄コンクリート
剥落防止に関する研究

G1桁

端対傾構への高耐久・耐食材料の適用
S1側端部

FRP床版パネル（下面）SUS316

︓宮地エンジニアリング㈱

Al・Mg
めっき

Al・Mgめっき+ナイロン12
全国版(一般外面C-5)
S2側端部

PCF壁高欄︓瀧上工業㈱すべて SUS316

濡れ/腐食センサによるモニタリング

ステンレス鋼材の適用

沖縄地区における最適な防せい防食法の検証

鋼道路橋防食便覧（左）と沖縄地区鋼橋防食マニュアル（右）の塗装仕様の比較

赤（原色）と白による早期白亜化の傾向を把握エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

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塩害および台風環境下における実橋試験橋を用いた研究プロジェクト（3）3次元超音波風向風速計

炭素鋼裸仕様

G2桁

錆厚分布

100µm

①
②

40µm

ステンレスフレーク含有塗料
︓東洋アルミ㈱

③

①－1

①－2

94.9μm

84.6μm②－1②－255.3μm

65.1μm

③－1

③－2

134μm

151μm

・一部区間の
下フランジ，
ウェブ下部
10cmに塗布

巨大台風下での多機能防食デッキの風圧特性と安定性評価
多機能防食デッキ外面（下面）と内面

圧力センサー

風圧計測チューブ

風圧計測チューブ

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

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多機能防食デッキの耐風安定性に関する研究
日鉄エンジニアリング㈱横河ブリッジホールディングス㈱宮地エンジニアリング㈱研究目的︓多機能防食デッキの耐風安定性評価

台風接近時の風圧特性

多機能防食デッキ

建築構造物荷重指針の風圧係数を参照

ウェブ面の正圧から瞬間の風速を推定

H2=2400mm

飛来塩分
遮断

点検足場
多機能防食デッキ

多機能防食デッキ設置

 桁内への飛来塩分流入を遮断⇒桁内腐食の防止
 常設足場として使用可能⇒点検効率向上
ライフサイクルコストの低減に大きく寄与
大型化・巨大化する台風に対する安定性の評価が必要

推定風速

床版

風圧算出式

L=2700mm
H1=1700mm

推定風速

𝑈𝑈𝑒𝑒 =

風上U𝑒𝑒 =8.64m/s

𝑝𝑝 =

2𝑃𝑃
𝜌𝜌𝐶𝐶

1
𝜌𝜌 𝑈𝑈𝑒𝑒 2 × C
2風上

デッキ下面負圧推定値 -197Pa

P=118Pa

風上側正圧

最大負圧179Pa
側面の正圧から求めた設計負圧の値とおおむね等しい
磯部喬幸,下里哲弘,田井政行, 山下修平, 藤川敬人,川東龍則:台風環境下の多機能防食デッキに作用する風圧に関する実験的研究, 土木学会西部支部沖縄会第11回技術研究発表会，2022．

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
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PCF壁高欄コンクリート構造の耐久性に関する研究
瀧上工業㈱研究目的︓コンクリート中への水分の侵入と金具の腐食の発生についてモニタリング

コンクリート内部の腐食環境調査

ACMセンサPCF壁高欄気候によりACMセンサの応答に変化
有
周辺環境との関係を解明する必要あり

ACMセンサコンクリート内部の濡れ環境評価

コンクリート打設時にセンサ類を埋設

電気抵抗値

電気抵抗測定器

抵抗の変化から鋼板の腐食を検知

電気抵抗値に変化なし

腐食の進行はないと考えられる

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

各種高力ボルトの軸力リラクセーションに関する研究
金秀鉄工㈱研究目的︓高力ボルト軸力のリラクセーション評価

軸力評価法

軸力リラクセーション計測結果

主桁継手1(無機ジンク)

主桁継手2
(無塗装)

製作時

死荷重時

架設時

G2桁
G1桁

270
260

高力ボルトの種類

S-B

SA-I

SA-B

F-I

F-B

FGA-I

FGA-B

I:摩擦面無機ジンク
B:摩擦面ブラスト

240
軸力(kN)

ひずみの変化から
軸力リラクセーションの評価

250

S-I

230
220
210
200
190

黒皮ボルト

溶融亜鉛＋防錆処理

防錆処理

軸力導入直後の軸力低下が顕著

18か月後

17か月後

15カ月後

12カ月後

9カ月後

6カ月後

3カ月後

3週間後

170

SA

1日後

FGA

2時間後

F

10分後

S

直前

180

上村恭平, 田井政行,下里哲弘,長嶺由智:実橋環境下の製作、架設、死荷重下過程における高力ボルトのリラクセーション, 土木学会西部支部沖縄会第11回技術研究発表会，2022．

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

Cold Spray工法を用いた鋼橋防食技術に関する研究
首都高メンテナンス東東京㈱Cold Spray 技術

研究目的︓残存錆部へのCold Spray皮膜の成膜評価

硬さ試験結果アルミナのブラスト効果＋亜鉛等の犠牲防食効果
Al2O3パウダー

Znパウダー

固着錆の硬さ
661.7
602.3
985.8
678
957.5
749.3
465.1
694.8

金属粉末を融点より低圧(1Mpa）低温（200℃程度）で超音速で衝突させ，圧着による皮膜層を生成

45.9
832.5

446.9

1079 474.7

510.5
253.9

固着錆上の皮膜の硬さ・固着さびの硬度は，基材よりも2倍以上高い．
硬くなった錆の上に亜鉛が密着し成膜している．
塩水噴霧試験

塩水噴霧試験結果

経済的合理性（ブラスト併用）＋高防食性

性能回復技術の提案

CS技術の残存錆部への成膜性の評価新田健太,下里哲弘,日和裕介:鋼橋における錆除去困難部位の腐食特性と防食技術に関する研究, 土木学会西部支部沖縄会第11回技術研究発表会，2022．

固着錆上の皮膜の硬さ

291㎛
CS

鉄素地

0時間

1000時間固着錆と素地との境界でCS層が薄くなり，その薄膜から赤錆が発生．
赤錆の発生付近で亜鉛の犠牲防食効果(白錆)により，錆の進展抑制

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

ステンレスフレーク含有塗料を用いた高力ボルト開発に関する研究㈱横河ブリッジ，神鋼ボルト㈱，東洋アルミニウム㈱ステンフレーク含有塗料

研究目的︓防食性能の評価

ボルトネジ部の成膜状況
山部

山

谷

谷部
ねじの山部・谷部でもステンフレークによる成膜可能

ステンフレーク含有塗料の特徴①ステンレスフレークが積層して硬く丈夫②ボルトねじ部へも薄膜で塗装可能③耐腐食性に優れる

防錆機構を明らかとし，橋梁用ボルトへの適用性を検討する．

塩水噴霧試験（2500時間経過）

角部：錆の発生無し
ねじ部：わずかに赤錆発生

高い防食性能発揮琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
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鋼橋の塗装寿命向上に資する角部の防食材料の実証評価
東洋アルミニウム㈱研究目的︓鋼材角部に対する防食技術の開発

試験対象橋梁：実物試験橋

角部の断面観察

全国版塗装仕様
切断位置

ステンレスフレーク含有塗料を一部区間の下フランジ，ウェブ下部10cmに塗布

全国版塗装仕様

全国版塗装仕様
ステンフレーク塗料有部材角部から
発錆なし

フッ素
塗料
エポキシ

観察断面

膜厚が薄い箇所から錆発生
全国版塗装仕様ステンフレーク塗料有

切断
位置

観察断面

部材角部から
発錆あり

膜厚薄

エポキシ
(ステンフレーク含有)フッ素
塗料

部材角部の膜厚確保→防食効果発揮エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

ステンレス鋼-炭素鋼突合せ溶接部の異種金属接触腐食に関する研究(株)建設技術研究所

研究目的︓ステンレス鋼と炭素鋼の突合せ溶接試験体の異種金属接触腐食の解明

潮風促進試験

浸水試験

試験状況

ス
テ
ン
レ
ス
鋼

潮風促進装置の仕組み

炭
①2mm
素
②6mm
鋼
③10mm

錆厚：11.5㎛

5:1
錆厚：10.8㎛

ステンレス-炭素鋼の面積比率による腐食進行の差異はない

接
余
盛
有
W

溶接線

80.08㎟

10:1

炭
素
溶
鋼

0時間
初期状態

ス
テ
ン
レ
ス
溶
接
金
属

2時間後
2時間後

赤錆(Fe₂O₃)が発生

216時間後216時間後黒錆(Fe₃O₄)

炭素鋼単体試験体24時間後初期状態 3時間後ス
炭炭素鋼の面積:
テ
素7.41㎟
ン
鋼47.53㎟
レス
鋼

ステンレス 炭素鋼
試験体

炭素鋼の露出面積をパラメータに浸水試験を実施

吸気ファン

炭
素
鋼
単
体
C

赤錆(Fe₂O₃)が発生

突合せ溶接近傍で一部の錆が黒色に変色．
SM400 SUS821L1
錆の進行速度が速い．

佐藤,下里,田井,荒牧:ステンレス鋼と炭素鋼の突合せ溶接部の異種金属反応による錆特性に関する研究,土木学会西部支部沖縄会第11回技術研究発表会，

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

塩害劣化したプレテン桁の残存耐力の評価法に関する研究
川田建設㈱研究目的︓3軸センサを用いた漏洩磁束法によるPC素線の破断検知
漏洩磁束法によるPC鋼線の破断検知
破断本数の違いによる検知性能の検証
磁場に変化が生じる

N

S
内部PC鋼材を磁化後，コンクリート表面から磁束密度を計測．
破断位置を検出する手法
破断位置の磁力線

磁束密度(μT)

500
0
-500
-1000

破断位置
0

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50
位置（㎝）

破断位置特有の応答波形から破断位置を検出

破断位置

素線2本破断を検知可能

実塩害劣化桁を用いた検証
スターラップ波形

素線1本破断を検知

破断波形

田邊優子, 下里哲弘,垣花寿:漏洩磁束法による PC 鋼材の破断検知に関する実験的研究, 土木学会西部支部沖縄会第11回技術研究発表会，2022．

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

鋼橋の局所防食技術に関する研究
JFEエンジニアリング㈱研究目的︓ワックステープによる防食効果の評価

潮風促進試験
(空隙あり)

ワックステープ除去後

雨がかり無し錆(空隙部プライマ充填)

ワックステープ除去後

プライマー空隙部にプライマーを充填をすることで，高い防食効果を発揮する．
L型部位を起点として錆が発生．接着法について検討が必要である．

大気試験

8ヶ月経過後(空隙あり) (空隙部プライマ充填)

雨がかり有り(空隙あり)(空隙部プライマ充填)
雨がかり無し・有りいずれも目視上大きな変化は見られない．

＊大気暴露試験を継続し，防食性能・耐候性能を評価する．

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

ボルト用透明防錆キャップの効率的な適用法に関する研究㈱IHIインフラ建設

研究目的︓透明ボルトキャップの耐候性評価

実橋環境下での透明ボルトキャップの耐候性・防食性能評価
対象継手

水分・塩分遮断

2年7ヶ月経過後

錆除去のみ

ボルト交換

塗装のみ

ボルト部の腐食事例

ボルトキャップ

透明ボルトキャップ

錆除去をし，塗装をしたものは錆の再発生により腐食が進行している
錆除去をし，透明ボルトキャップを施工した個所では一部で錆びの膨れが確認されたが，大きな進行はみられないサステイナブル
ソサエティー部門

24

令和3年度 サスティナブルソサイエティ―部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

Novel Interleaved High Gain Boost Converter
Using Switched Capacitor

共通KPI配分活用：琉球大学工学部附属地域創生研究センター研究活動支援プロジェクト

研究目的︓高ゲイン昇圧回路による太陽光発電動作領域の拡張

回路構成と実装

ゲイン特性

実験結果

1. ゲイン10倍の昇圧を実現
2. インターリーブ構成により，変換効率92.9%を達成
Girish Ganesan Ramanathan and Naomitsu Urasaki, "Novel Interleaved High Gain Boost Converter Using Switched Capacitor," Energies, Vol. 14,
No. 23, 2021. 12.

令和3年度 サスティナブルソサイエティ―部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

地中熱を活用した空調システムの検討
研究目的︓地中熱を活用により空調のエネルギー削減を図る

地中熱の測定場所

 ヒートポンプ式空調システムに地中熱の活用を検討
 工学部駐車場の三角地帯に深さ10mのボーリング掘削
 地中は冬場においても約25℃一定であることを確認
 今後は年間の測定データを取得予定

地中熱の測定結果（2022年2月）

28℃

地中温度（9m）

24℃
20℃
地表温度
16℃
21時

0時

3時

6時

9時

エコマテリアルズ・
インフォマティクス研究部門

27琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

競争的資金琉球大学工学部附属エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

さとうきびバガスの再資源化に関する基礎研究
令和３年

宇流麻学術研究助成基金「研究助成金」

研究目的：バガスをコンクリート材料へ再資源化する
機械学習を用いたバガスモルタルの強度推定

機械学習を用いることで共同推定が可能であることが示され，最適配合（新規材料開発）の高効率化に期待！

バガス繊維SEM画像(30倍)

大城藤乃, 平城有梨，富山潤, 須田裕哉：
機械学習を用いたバガス繊維モルタルの曲げ強度推定に関する基礎的研究，第11回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表
会，pp.87-88，2022．

曲げ強度試験結果

琉球大学工学部附属エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

AI技術を用いたコンクリート構造物の劣化予測システムに関する基礎研究
2021年度 島嶼防災研究センター研究・活動助成（学内助成）

研究目的︓機械学習を用いて外観変状が出る前に腐食発生時期を予測可能とする．
JCIによって開発されているコンクリート構造物の長期性能照査支援ソフト
ウエア（LECCA)を用い，各種環境作用，構造特性を考慮した学習用・評価
用データの作成．
説明変数
1

W/C

2

かぶり

3

ひび割れの有無4

汀線からの距離5

海面からの高さ

6

波浪条件

7

海岸地形条件8

平均風速

比較的入手しやすい情報から腐食発生時期，腐食ひび割れ発生時期を精度よく推定可能
吉見映輝，富山潤，須田裕哉：機械学習を用いたコンクリート構造物の基礎研究，第11回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会，pp.85-86，2022．

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

CO2固定化技術を利用した新しい環境負荷低減型セメントと高機能コンクリートの開発
令和３年度

地域・企業ニーズ解決型共同研究助成事業（学内助成）（その１）
研究目的︓CO2固定化技術を活用した循環型セメントの開発
全体概要

炭酸カルシウムの生成琉球大学工学部附属エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

CO2固定化技術を利用した新しい環境負荷低減型セメントと高機能コンクリートの開発
令和３年度

地域・企業ニーズ解決型共同研究助成事業（学内助成）（その２）

研究目的︓CO2固定化技術を活用した高機能コンクリートの開発

炭酸脱水酵素モデルを用いたコンクリートの促進炭酸化養生

CO2 + H2O ⇄ HCO3- + H+

高機能コンクリート
CO2固定による組織の緻密化を狙う

Zn(II)化合物の添加によりCaCO3生成が増加

質量変化(%)

2

ZnCl2
Zn錯体
ZnCl2 in HEPES緩衝溶液
Zn錯体 in HEPES緩衝溶液
HEPES緩衝溶液

1.5
1
0.5
0

精製水のみ

0

50

100

時間経過(h)150

200

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

膨張性材料による中性化抵抗性を向上させた混合セメントの新規材料設計
科研費，基盤研究（C）
研究目的︓混合セメントの材料設計を行うことで中性化抵抗性を向上させる

近藤 連，須田 裕哉，富山 潤：膨張材添加による混和材を使用したセメントペーストの炭酸化抑制効果第11回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会、pp.11-12，2022

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

人工知能を応用した塩害環境評価システムの開発
科学研究費助成事業 若手研究

研究目的︓沿岸部で発生する飛来塩分の定量評価

機械学習による飛来塩分予測

崎原康平，中村文則，滝勇太，山田義智：機械学習を用いた発生飛来塩分に関する研究，コンクリートの補修，補強，アップグレード論文報告集，Vol.19，pp.599604，2019.10

公開されているビッグデータを活用

機械学習の概要

特徴量（説明変数）の重要度

消波施設と砂浜幅の測定方法

波浪の数値シミュレーション

重要度の比較

飛来塩分予測に重要な要因の把握

新潟県沿岸部の波高分布

観測結果と計算結果の比較

崎原康平，中村文則，滝勇太，山田義智：機械学習による沿岸周辺環境を考慮した飛来塩分予測に関する研究，コンクリートの補修，補強，アップグレード論文報告集，Vol.20，pp.233-238，
2020.10

琉球大学工学部附属エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

カルシウム質廃コンクリートからのゼオライト合成

平成31年度 一般社団法人

しまたて協会 第19回技術開発支援事業

沖縄県で発生した廃コンクリートを粉末化し，環境改善材料であるゼオライトの合成を検討しました．
Normalized intensity

18 h

12 h

Control

6h

3h

5

廃コンクリート

粉末化

廃コンクリート粉末のSEM写真

水熱合成

10

15

20

25 30
2θ (deg.)CalciteQuartzHematite

Analcime

35

Albite40

45

Muscovite

粉末X線回折ゼオライトのSEM写真

Yasuyuki Kanda, Satori Harada: Synthesis of zeolites from calcareous waste concrete powder, Results in Materials, Vol. 13, 102500, 2022.

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
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共同研究エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
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バイオマス発電所から排出されるPKS燃焼灰を用いたモルタルの耐久性評価

共同研究：琉球大学、株式会社リュウクス
バイオマス焼却灰を用いたコンクリートの長期耐久性評価

パーム椰子柄(PKS) 2021年7月20日、中城バイオマス発電所の稼働開始

木質バイオマス発電所から排出される燃焼灰のリサイクルシ
ステムの構築が必要

(FA)

(PKS)

PKS燃焼灰のコンクリート混和材として有効利用するため，各種耐久性試験を実施
80
28d

91d

60
40
20

1.6

0.25
0.2

1.2
ASR膨張量(%)

7d

中性化速度係数（cm/day0.5）

圧縮強度(N/mm2)

3d

0.4

NC

FA

P5% P10% P20%

P5%

P10%

0.1

0.05
0

0.0

0

FA

P20%

0.15

0.8

NC

NC

FA

P5% P10% P20%

25

27

29

31

33

35

37

39

Al2O3+SiO2量PKS燃焼灰を10%（P10%）置換することで普通ポルトランドセメントと同等の性能を発揮

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

古紙の再資源化に関する基礎研究ー古紙を活用したジオポリマーコンクリートの研究ー
共同研究：琉球大学，明和製紙原料（株），西松建設（株）
ジオポリマーコンクリート：セメントを用いない
環境負荷の少ない材料
沖縄県の古紙の排出量は年間11万トン➡古紙の処理方法が課題となっている

圧縮強度特性（材齢1日）
古紙（新聞紙を使用）

沖縄県では電力のほとんどを石炭火力発電所に頼っている➡フライアッシュの処理も課題となっている

流動特性（フロー値）
強度特性，流動特性の観点から古紙を細骨材2％置換で，ベース配合とほぼ同等の結果
フライアッシュ(FA)SEM画像(500倍）

平城有梨，大城藤乃，富山潤，須田裕哉，原田耕司，駒津慎：古紙を混和したジオポリマーモルタルに関する基礎的検討，第11回土木学会西部支部
沖縄会技術研究発表会，pp.9-10，2022．

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

沖縄県内における塩害およびASRの劣化外力評価およびその補修工法に関する研究

共同研究：琉球大学，極東興和（株），コンクリートメンテナス協会
目的：沖縄県内の環境条件および使用材料が塩害およびASRの劣化に与える影響を評価するとともに，それらの劣化要因に応じた補修工法の検討および補修工効果を検証する（環境作用の異なる3地域で検証中（令和3年暴露開始）．

辺士名暴露試験場

塩害，ASR劣化を想定した各種暴
露試験体

辺士名暴露試験場

琉球大学暴露試験場

糸満漁港

糸満漁港

琉球大学暴露試験場

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

ボタニカルな建設材料に関する研究

共同研究：琉球大学，琉球ブリッジ（株）

共同研究予定：東京大学生産技術研究所酒井雄也研究室，fabula（株），（株）バイオアパタイト

ボタニカルコンクリート

東大生研酒井（雄）研究室，（株）バイオアパタイト

https://r.goope.jp/ysakai

東大生研酒井（雄）研究室，fabula（株）
https://fabulajp.com/

廃木材＋廃コンクリート

http://honka-blog.jp/aoyama/?p=9757

琉球大学・建設材料学研究室（現状）

様々な植物の活用を検討中植物粉末

軽石（粉砕）

サンプル
機械学習を用いた高効率な材料設計の検討を予定

曲げ試験（力学特性の検討）

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

機械学習による生コン温度の予測

共同研究：琉球大学，沖縄県生コンクリート工業組合，九州大学

本研究では，コンクリートの施工性や硬化後の性能に影響を与えるコンクリー
ト温度を機械学習（ランダムフォレスト（RF)やLightGBM（LGBM)）で予測することを試みた．学習には2020 年6 月から2021 年10月の暑中期の5ヶ月間に沖縄県内で出荷された生コンクリートに関するものを用いた．下図に示す様に未学習デー
タによる検証より，機械学習によりコンクリート温度が精度よく予測できることが分かった．

図

コンクリート温度の実測値と機械学習による推定値の比較

投稿論文：清水寛太，山田義智，肖春彦，小山智幸：沖縄県の暑中期におけるレディーミクストコンクリート温度の実態調査と機械学習による温度推定に関する研究，日本建築学会技術報告集 第28巻，第68号，pp.76-80，2022年2月

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

長期に美観を維持できる塗装に関する基礎的研究（株）アステックペイント
研究目的︓長期に美観を維持することができる塗料の検討

屋外暴露試験の概要

暴露試験場

色差計による汚れの測定方法

経時変化による汚れの目視確認

定性および定量評価

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

イベント

エコマテリアルズ・インフォマティクス研究部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

EcoMI 研究部門 主催 意見交換会・勉強会のご案内

出席者（20名）：琉球大学(EcoMI研究部門メンバー），
資源循環（(一社)沖縄県産業資源循環協会会員）

日時：令和3年 12月 23 日（木） 午後2時 ～午後5時00分
場所：琉球大学 地域創生総合研究棟 1階産学官交流フロア
プログラム（当初予定）
１． EcoMI研究部門設立趣旨説明および本会について
２． 本研究部門所属教員による話題提供
1) 古紙およびフライアッシュを用いたジオポリマーモルタルの基礎研究
2) バガス繊維モルタルの諸性質に関する基礎研究※琉球大学ブランド「うーじ・ゆいバーサル縁石」の紹介
3) PKS燃焼灰のコンクリート2次製品への適用
4) ボタニカルな建設材料について
4) BIMや機械学習を援用した フレッシュコンクリート 充填シミュレーション
5) AIと気象シミュレーションを援用した塩害環境評価技術の開発
6) 廃コンクリート粉末を用いたプラスチック複合材料の成形加工について
7)膨張性材料による中性化抵抗性を向上させた混合セメントの新規材料設計
３． 休憩
４． 意見交換会

意見交換会では，話題提供や廃棄物等の再資源化に関する活発な意見交換が行われた．

カーボンニュートラル
研究部門

45

お知らせ

2022年02月15日

JST共創の場形成支援プログラム(COI-NEXT)の本格型（最大10年間、3.2億円／年度）に本学の学際的チームと県内外の15機関の合同チームが採択され、資源循環型共生社会実現に向けた農水一体型サステイナブル陸上養殖プロジェク
トを本格開始JST（国立研究開発法人科学技術振興機構）が令和2年度より開始した「共創の場形成支援プログラム(COI-NEXT)」の本格型に、本学の学際的チームと沖縄工業高等専門学校、水産大学校、東京海洋大学、長浜バイオ大学、福井大学、はこだて未来大学、大阪工業大学、オリオンビー
ル株式会社、株式会社メイキット、株式会社マチス教育システム、共和化工株式会社、沖縄セルラー電話株式会社、国際協力機構、沖縄県栽培
漁業センター、中城村が参画する産学官連携研究プロジェクトが採択されました。
資源循環型共生社会実現に向けた農水一体型サステイナブル陸上養殖プロジェクトを沖縄から本格開始します。

１、 「共創の場形成支援プログラム」について大学などを中心として、企業や地方自治体・市民などの多様なステークホルダーを巻き込んだ産学官共創により、国連の持続可能な開発目標（SDGs）に基づく未来のありたい社会像を拠点ビジョンとして掲げ、その実現のため具体的かつ到達可能な駆動目標（ターゲット）を設定し、この達成に向けた研究開発と産学官共創システムの構築を一体的に推進します。これにより、知識集約型社会をけん引する大学などの強みを活かし、ウィズ／ポストコロナ時代の未来のありたい社会像実現を目指す、自立的・持続的な産学官共創拠点を形成する令和2年度より開始されたプログラ
ムです。
公募にあたっては、提案者の準備状況や現状体制等に応じた最適な提案を可能とするため、「本格型」と「育成型」の２つの実施タイプがあり、「本格型」では、拠点ビジョンに基づく研究開発課題とそれを支える産学共創システムの構築を一体的に推進する提案を募集するもので、「育成型」では、拠点ビジョン、研究開発課題及び産学共創システムの構想と、「本格型」へのステップアップを目指す計画の提案を募集するものです。
本学と合同チームのプロジェクトは令和2年度に「育成型」で採択されており、今年度は「本格型」への昇格審査を受け採択されました。
（１）本格型
実施期間：最大10年度支援
予算規模：最大3.2億円程度／年度（２）育成型
実施期間：最大2年度支援
予算規模：2,500万円程度／年度

２、研究プロジェクトについて

プロジェクト名：「資源循環型共生社会実現に向けた農水一体型サステイナブル陸上養殖のグローバル拠点」
プロジェクトリーダー：竹村明洋（理学部 教授）
副プロジェクトリーダー：羽賀史浩（研究推進機構 上席URA）
拠点の全体管理を担う組織の代表：木暮一啓（研究推進機構長（理事・副学長））
参画機関：沖縄工業高等専門学校、水産大学校、東京海洋大学、長浜バイオ大学、福井大学、
はこだて未来大学、大阪工業大学、オリオンビール株式会社、株式会社メイキット、株式会社マチス教育システム、共和化工株式会社、沖縄セルラ
ー電話株式会社、国際協力機構、沖縄県栽培漁業センター、中城村
プロジェクトの概要：【関連するSDGs】
・SDG2 飢餓をゼロに

・SDG7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに・SDG8 働きがいも経済成長も・SDG12 つくる責任つかう責任・SDG14 海の豊かさを守ろう【プロジェクト紹介】
拠点ビジョン(未来のありたい社会像)の内容
本プロジェクトでは、水産業から見える将来課題（人口増に伴う食糧不足、エネルギー供給の持続可能性、食品ロス・食品廃棄の弊害、担い手不足による漁業経営難）を、「食」、「エネルギー」、そして「人材」の好循環をうむ仕組みを構築することから解決します。本プロジェクトが目指している未来のありたい社会像は『世代を超えて、すべての人が、環境負荷ゼロで、食資源の確保と、経済的な自立ができる社会』です。20年後の未来には「水産業」や「農業」の垣根がなくなり、一次産業が融合した新産業が創出され、若者がそこで活躍しています。
拠点ビジョン実現の為のアプローチ
社会像を実現するためには、若者が自信と希望を持って就労できる農水一体型の資源循環型産業の構築が第一歩となります。そのために、本プロジェクトでは、3つのターゲット（「食」の効率的な循環をうみだす基盤の確立、「エネルギー」の循環をつくる基盤技術開発、「情報」の高度利用を可能とする技術開発）を設定しています。研究開発課題としては、水産生産（閉鎖循環型陸上養殖技術開発）と再生可能エネルギー（電力の効率運用）、アクアポニックスを含む農業生産、そしてこれら研究開発課題を統合運用するための情報技術研究（徹底的なスマート化）を進めます。
本プログラムでは、解決策として沖縄をベースに「食」と「エネルギー」の循環社会モデルの形成を目指す。その基本的な考え方は、個別問題の最適化ではなく、複数の問題を相互に連携し、包括的に解決する全体最適化である。主な要素技術としては、閉鎖循環型陸上養殖、再生可能エネル
ギー、廃棄食料の資源化等であるが、それらをデジタル技術を屈指して連携し、最適な循環社会を実現することを目標とする。本モデルは、沖縄だ
けでなく、亜熱帯海洋性の島嶼モデルとして、東南アジアの循環社会モデルとなることを目指す。
拠点ビジョン実現に向けた拠点の強み
拠点の強みは地理的特性や文化的背景に起因する南への志向です。アジア・太平洋へのゲートウェイとしての役割を最大限に活用し、海外に開かれた研究や教育の積み重ねによる人材育成システムと東南アジア諸国や島嶼諸国等を含む多くの国々に強固な人的ネットワークが確立しています。
【プロジェクト図】＜参考＞※JSTプレスリリースURL:
https://www.jst.go.jp/pf/platform/ https://www.jst.go.jp/pf/platform/file/r3_shoukakushinsa_saitaku.pdf 地域貢献活動1琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部⾨

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

ブリッジインスペクター講習
ブリッジインスペクター講習実施報告 実施⽇︓2021年10⽉30-31⽇

ブリッジインスペクター講習

ブリッジインスペクター講習は，橋梁定期点検精度の確保と橋梁点検技術者の技術向上を図ることを⽬的に実施されている資格認定制度です．亜熱帯島嶼環境の沖縄の橋梁を点検するための必要な知
識や点検技術として，沖縄特有の強紫外線による材料劣化，海からの⾶来塩分と⾼温多湿環境による塩害，強⾵・台⾵によるインフラ構造物の振動による疲労損傷の特徴を，座学や実技講習を通じて修得します．そのことによって，沖縄の橋梁を安全安⼼に守れる橋梁専⾨点検技術者（ブリッジインスペ
クター）を育成しています．
ブリッジインスペクターの資格は，国⼟交通省の「公共⼯事に関する調査及び設計等の品質確保に資する技術者資格」へ登録されており，国や地⽅公共団体の業務への活⽤が進められています．
本年度受講者︓57名 合格者︓30名（累計109名認定）

実⼤鋼桁を⽤いた実技講習

損傷スケッチの様⼦

講習実施状況

琉球大学工学部附属エンジニアリングソリューション部⾨

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

橋梁メンテナンスの合理化を⽬指した
多機能防⾷デッキに関する技術講習会
講習会実施報告 実施⽇︓2021年11⽉11⽇

多機能防⾷デッキに関する技術講習会
⼟⽊学会⻄部⽀部沖縄会主催の「橋梁メンテナンスの合理化を⽬指した多機能防⾷デッキに関する技術講習会」が11⽉11⽇に琉球⼤学で開催され，道路管理者（⾸都⾼速道路株式会社，沖縄県等），
コンサルタント，橋梁メーカーなど沖縄県内外より50名が参加しました．
多機能防⾷デッキは，桁内⾯への⾶来塩分の流⼊を防ぐだけでなく，点検時の恒久⾜場，美観の向上など多くのメリットを有しており，防⾷性能の向上と点検作業時の効率性向上に有効な防⾷技術で，沖縄地区鋼橋防⾷マニュアルにも規定されています．本講習会ではこの多機能防⾷デッキについて，その適⽤事
例や設計・製作等についての考え⽅について，沖縄総合事務局や⾸都⾼速道路といった道路管理者や，多機能防⾷デッキのメーカーから紹介がありました．また，講習会では地域創⽣研究センター・エンジニアリン
グソリューション部⾨で実施されている共同研究「多機能防⾷デッキの耐⾵安定性に関する研究」で得られた，
台⾵環境下において多機能防⾷デッキに作⽤する⾵圧についての成果の報告をしました．

講習会実施状況

会場からの質疑

実物試験橋の⾒学会の様⼦

国際貢献活動1

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

インフラマネジメント技術国際展開研究助成
土木学会インフラマネジメント新技術適用推進委員会

国際展開小委員会

研究目的：インフラマネジメント技術の国際展開
沖縄地区鋼橋防食マニュアル
沖縄：厳しい腐食環境

腐食弱点部：高力ボルト

沖縄発の防食技術
2
透明シート

Mabini Bridge

JIS-SMA
フィリピン・マニラ

沖縄発の防食技術の性能を熱帯性島嶼環境地域で検証

JIS-SMA
温湿度計

エンジニアリングソリューション部門

琉球大学工学部附属

地域創生研究センター
Research Center for Regional Development and Creation

その他の国際貢献
留学生の研究紹介

Preflex beamの耐久性に関する研究
Bare SteelI BeamPreflexion
Concrete Casting
Under Preflexion

鋼桁とコンクリートを合成し，Releaseプレフレクション，リリースによりプレストレスを導入した桁． Upper Flange
曲げ剛性やたわみ剛性を増大さ Concrete Casting
せた構造
Ahmadullah Nasiri, Tetsuhiro Shimozato:Durability of preflex beam under cyclic loading, Engineering Science and Technology, 2021.

その他

CFRPによる鋼橋補修効果に関する研究
350

・腐食鋼橋の耐力評価に関する研究

Target Strength
4.0mm webThickness

300

CFRPシートによる補修

Shear (kN)

250
200

FEM corroded
web before repair

150
100

Cor3.250

M. Yasin, T.Shimozato:Cost-Effective Repair Mechanism of Corroded Steel Plate
Girder End with CFRP,土 木学会西部支部沖縄会第 11回技術研究発表会 ， 2022．

T40P
Smooth Failure

0
0

2

4
6
8
Vertical Displacement (mm)10・VR技術を用いた鋼橋維持管理に関する研究