C OE XI STE N C E

COEX ISTENCE
Activity Report 2013

Act i vity Report 2013 東 北 大 学 大 学 院

Graduate School of Environmental Studies
TOHOKU UNIVERSIT Y
東北大学大学院

環境科学研究科 アクティビティレ ポ ート

環境科学研究科
ア ク ティ ビ ティレ ポ ー ト

アクティビティ表紙_二.indd 1

Graduate School of Environmental Studies TOHOKU UNIVERSITYw w w .kankyo.t ohoku.ac.jp

14/03/14 19:14

G r a d u a t e

S c h o o l

o f

E n v i r o n m e n t a l

S t u d i e s

T O H O K U

U N I V E R S I T Y

発行

東北大学大学院 環境科学研究科

企

画

広報室

発行日 2014年3月20日
制作

今野印刷株式会社

お問い合わせは下記に

東北大学大学院 環境科学研究科 総務係
電話：022-795-7414

FAX：022-795-4309〒980-8579 仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-20
http://www.kankyo.tohoku.ac.jp

アクティビティ表紙_二.indd 2

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ごあいさつアクティビティレポートは、2004 年 3 月の発行から第 11 号を迎えます。この 10 年間を振り返ると内容もかなり変化したことに気が付きます。第 1 号の発行では、環境科学と言う分野への新たな出発を表現するため、表紙に朝焼けの写真を使い、我々の成果がどんどん広まってくれることを願いました。また、各研究室には、研究室紹介をするのではなく、1 年間の活動を書くようにお願いしました。そのため、毎年同じ写真や内容を記載するのはおかしいと言って書き直して頂いたこともありました。毎年、内容を変えるというのは各研究室にとって負担が大きいのは承知していましたが、当研究科の最新の活動を社会にアピールするには重要と考えていました。
この編集には、広報室と研究企画室が共同で作業を行い、魅力的な冊子に仕上げ、受け取った方が書棚に並べて保管したいと思うようなものにしようと努力しました。いわゆる、一段上のクオリティの報告書を目指しました。
当初、本冊子の編集から印刷までの全てを担当して頂いた㈱東京クリエイティブの高橋由貴彦社長には、何度も編集をお願いし、基本的なスタイルが出来上がりました。現在は、国際化の要請もあり、和英の冊子に変化していますが、編集スタイルは 10 年間変わらず使われています。
今後もアクティビティレポートを通して当研究科の成果を発信して参りますので、変わらぬご支援をお願い申し上げます。

Prefatory noteThis activity report of the Graduate School of Environmental Studies is our 11th issue since its launch in March 2004.
Looking back over the last ten years, I can see the drastic changes which have occurred in the nature of our report. In thefirst issue, we placed a picture of a glowing sunrise on the front cover to represent our new direction into the field ofenvironmental science, and to express our desire to disseminate the outcome of our research. In addition, we also asked eachresearch group to not just introduce their research laboratory but also report on their specific research activities for eachyear.  For this reason we had to be careful to ensure that each issue includes new information and avoid repeating the same
photos and information from previous years! Of course we fully understood that it is not always easy for laboratories to create
new content every year, but everyone now accepts the importance of disseminating the results of our latest activities to as
wide an audience as possible.
Our Public Relations Office and Research Planning Office have worked together in editing in order to make this publication
as attractive as possible, and we hope that many recipients will honour us by placing it on their display shelves. To this end,
we have tried to make our annual report a higher quality publication. Mr. Yukihiko Takahashi, the president of Tokyo
Creative Corp. has looked after everything from the start to final printing, and is responsible for the basic style of this book.
At present, in response to the increasing internationalization of our research, our annual report has shifted to a bilingual
edition but we still employ the same style of editing as the one we introduced 10 years ago.
We will continue to communicate our Graduate School’s annual achievements through this activity report, and lookforward to your future interest and support.

Professor

東北大学大学院環境科学研究科長

Dean, Graduate School of Environmental Studies, Tohoku University

アクティビティレポート 20131

CONTENTS
ごあいさつ Prefatory note

環境創成計画学講座
ライフサイクル評価学分野 Life Cycle Assessment1

環境科学研究科長 Dean, Graduate School of Environmental Studies

都市環境・環境地理学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

Urban Environment and Environmental Geography

分散エネルギーシステム学分野 Distributed Energy System

低環境負荷エネルギーシステム実現に向けて Toward the development of energy system with low environmental load
環境地理学分野（自然／人間環境地理学） Physical and Human Environmental Geography

地理学的視点から人間―環境関係の解明を目指す Geographical Analyses on Human-Environmental Relations
都市・地域環境システム学分野 Urban and Regional Environmental Systems

水資源と環境に関する研究 Researches on Water resources and environments

持続可能な物質循環を目指した環境経済工学研究 Ecomaterial design and process engineering toward sustainable material cycle
環境創成機能素材分野 Nature Technology

物質文明から生命文明への飛翔 A Soaring from Material Civilization to Civilization of Life

低環境負荷社会に資する触媒開発のための原子・分子レベル表面設計 Developments of catalyst materials for achieving eco-friendly society 48
環境材料表面科学分野（吉見研） Environmental Materials Surface Science（Yoshimi Lab.）

6

環境複合材料創成科学分野 Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design

材料強度の原子論と格子欠陥制御工学 Atomistic of material strength and lattice defect control engineering

International and Regional Environment

環境・エネルギー経済研究分野 Environmental and Energy Economics

環境とエネルギーの経済分析 Economics of Environment and Energy

10

環境技術イノベーション分野 Environmental technology and innovation

バックキャスト思考によるライフスタイル変革のイノベーション Research on lifestyle innovation using backcast method

1250

次世代型ライフスタイルの創成を担う高機能複合材料の開発

Development of High-Functional Composites for Constructing Future Foundation to Create a Next Generation Life Style

寄附講座（ DOWA ホールディングス）
国際環境・地域環境学講座

46

環境材料表面科学分野（和田山研） Environmental Materials Surface Science（Wadayama Lab.）

4

8

44

52

Endowed Division（ Dowa Holdings Co., Ltd. ）地圏環境学分野 Geosphere Environment
環境機能材料学分野 Study of Functional Materials
環境物質制御学分野 Control of Environmental Materials

環境調和型新素材製造と新たな資源循環システムを目指して

54

Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis and New Material Circulation Systems

寄附講座（ 仙台環境開発 ）

Endowed Division（ Sendaikankyo Co. ）廃棄物資源循環複合新領域研究寄附講座 Multidisciplinary Research on the Circulation of Waste Resources, Sendaikankyo Co. endowed Lab

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球物質・エネルギー学分野 Geomaterial and Energy

地圏環境の物質・システムの理解と有効利用 Understanding and Utilization of materials and systems in Geosphere
太陽地球計測学分野 Surface and Subsurface Instrumentation

計測技術の社会実装への試み Implementation of measurement technologies to society

1416太陽地球計測学分野 Earth System Monitoring and Instrumentation

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究 Variations of ozone and related trace species in the atmosphere
地球開発環境学分野（高橋研） Earth Exploitation Environmental Studies (Takahashi Lab.)

環境調和型開発システムに関する研究 Studies on environment-friendly development systems

18
20

地球開発環境学分野（高橋・坂口研） Earth Exploitation Environmental Studies (Takahashi & Sakaguchi Lab.)

地殻環境・エネルギー技術の新展開 Toward Advanced Environmental Geomechanics and Energy Technology

22

資源エネルギー・セキュリティ学分野 Resources and Energy Security Studies

資源・エネルギーの安全保障と地球科学に基づく数理情報解析

Security and risk management for resources and energy development as well as statistical information studies based on earth science

自然共生システム学講座

24

Environmentally Benign Systems

環境負荷の小さい修復技術の開発 Development of Environmental Load Reduced Remediation Technology
新しい化学分析モチーフとその環境系・生態系物質計測への展開

28

Development of Chemical Motifs for Environmental and Biochemical Analysis

マイクロ・ナノ電極システムを利用した環境・医工学バイオセンシングデバイスの開発

30

Development of Environmental/Biomedical Sensing Devices with Micro/Nano Electrode Systems
環境共生機能学分野 Designing of Nano-Ecomaterials

環境との共生・エネルギーの創製を担うナノ機能素材開発

Development of functional nano-ecomaterials for energy and environment in the environmentally benign systems
環境素材デザイン学分野 Design of Environment-Friendly Materials

環境や生命に調和する材料デザインを求めて Design of materials harmonizing with environment and life

環境調和型化学プロセスの開発 Green Process Development
循環材料プロセス学分野 Material Process for Circulatory Society

循環型社会を目指した材料製造プロセスの研究 Material Process for Circulatory Society

32
34

Process Engineering Research for Advanced Resource Utilization and Environmental Conservation

2

Coexistence Activity Report 2013

58

Development of new steelmaking technology contributing to the sustainable society

地球環境変動学分野（国立環境研究所） Global Environment Division（National Institute for Environmental Studies）

グローバルな大気環境の変化を捉える Observation of Global Atmospheric Change

60

環境リスク評価学分野（産業技術総合研究所） Environmental Risk Assessment（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）「安全・安心」な地熱エネルギー利用を目指して Studies for utilization of safe and secure geothermal energy

62

バイオエコマネジメント学分野（電力中央研究所） Biotechnical Eco-management（Central Research Institute of Electric Power Industry）

バイオテクノロジー・バイオシステムを利用した地球温暖化の緩和・適応対策ならびに環境計測技術

Utilizing biotechnology and bio-system as global warming mitigation / adaptation measures and environmental measurement64

環境マネジメント人材育成プログラム
環境政策技術マネジメントコース

66

科学技術戦略推進費戦略的環境リーダー育成拠点形成
国際エネルギー・資源戦略を立案する環境リーダー育成拠点（SERMSS）

研究科長戦略支援室
研究科長戦略支援室の業務内容

Supporting Environmental Research and Collaborative Projects for an Eco-friendly Future

68

Strategy Support Section
70

東北復興次世代エネルギー研究開発機構
東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

72

業績レポート7438

博士・修士論文題目一覧（平成25年3月・9月修了）
・進路状況

94

40

トピックス

98

36

高度資源利用プロセス学分野 Process Engineering for Advanced Resources Utilization

高度資源利用・環境保全のためのプロセス研究

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する

Tohoku Recovery Next-generation Energy Research and Development Project

Sustainable Recycle Process

資源・物質循環型社会の実現を目指して Aimed on the realization of a resources-material recycling society
環境グリーンプロセス学分野 Environmental Green Process Study

環境適合材料創製学分野（新日鐵住金） Process Engineering for Environmentally Adapted Materials（Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation）

Tohoku University Environmental Leadership Program Strategic Energy and Resource Management and Sustainable Solutions

環境生命機能学分野 Environmental Bioengineering

56

Collaborative Divisions

26

環境分析化学分野 Environmental Analytical Chemistry

リサイクル化学分野 Recycling Chemistry

連携講座

Graduate Course in Strategic Environmental Management and Sustainable Technology Solutions

環境修復生態学分野 Geoenvironmental Remediation Laboratory

資源循環プロセス学講座

資源再利用 Material reutilization
都市鉱山に関するプロセス開発 Process development for urban mining
大規模災害復旧活動におけるインテリジェンス活動 Intelligence activities for waste management concerning disaster recovery

42

国際協力・交流関連

104

環境科学研究科事務室職員

106

アクティビティレポート 20133

都市環境・環境地理学講座

Urban Environment and Environmental Geography

分散エネルギーシステム学分野 Distributed Energy System

教授

Toward the development of energy system with low environmental load

川田 達也

Professor

Tatsuya Kawada

4

研究分野の概要

2013 年度の研究成果

当該分野は、本年度より名称を分散エネルギーシステム
学分野と改め、東日本大震災以降、再考されている我が国のエネルギーシステム再構築に必要なエネルギー・環境技術の基盤構築を目指している。
研究の柱の一つとして、環境・エネルギー問題の解決には、化石燃料の高効率利用と再生可能エネルギーの安定供給のための新しい技術の普及が不可欠と考え、固体酸化物
形燃料電池（SOFC）や高温水蒸気電解などの電気化学的エ
ネルギー変換の基盤研究を行っている。特に、システムに用いられる材料の使用環境における物理化学的、機械的挙動について、熱力学、固体化学、電気化学を基礎とする解析によって明らかにすることで、材料の最適化の指針を与え、技術開発を支えることを目指している。これらの研究
は、学内の各部局の他、国内外の研究機関やメーカーと連携して進めており、技術の実用化のために、今、必要な基礎研究と、今後のイノベーションを可能にする新しい種の探索とを、同時に視野に入れながら幅広く研究を行っている。また、これらの研究開発を通して、材料の機械特性、
お よ び 電 気 化 学 特 性 の 一 体 的 理 解 の た め の、ElectroChemo-Mechanics という新たな学問分野として確立することを目指している。
研究室は教授 1 名、准教授 1 名、研究員 1 名、技術補佐員
2 名の教職員 6 名、博士学生 4 名、修士学生 9 名、学部学生
8 名、研究生 1 名の学生 22 名の計 28 名で構成されており、研究室運営は、工学研究科機械システムデザイン専攻の橋本真一准教授と連携して行っている。韓国、中国、インド
ネシア、インドからは留学生 5 名を受け入れており、国際
色豊かな環境の下で、研究教育を行っている。また、研究室の博士課程学生が主催した学生シンポジウムなどによる国際交流、所属学生の環境リーダープログラム参加による高度人材育成にも力を入れている。

1. 固
 体酸化物形燃料電池の耐久性迅速評価方法に関す
る基礎研究
温室効果ガス排出量削減にあたっては、太陽光、風力な
どの自然エネルギーの有効利用は欠かせないが、時間、季節による変動が大きいため、ベースロード電源を担うことは難しい。自然エネルギーと最適に組み合わせて、低環境
負荷で、安定なエネルギー供給を行うためには、まだ暫く
は化石燃料を高効率に利用してエネルギー需要に応えていく必要があり、需要端での熱電併給、いわゆるコジェネレー
ションが新しいエネルギー供給のあり方と考えられている。固体酸化物形燃料電池（SOFC）は、高品位な熱源で、かつ発電効率が高いコジェネレーションシステムとして期待を集めており、2011 年には家庭用の SOFC コジェネ
レーションシステムが国内で市販化されているが、総合効率が約 90％（LHV）と、一次エネルギーの有効利用技術として高いポテンシャルを持っている。
昨年度終了した委託事業「固体酸化物形燃料電池の信頼性・耐久性向上のための基盤研究」では、SOFC の市販化開始に向けた耐久性、信頼性向上を目指してきたが、本年度よりこれを発展的に継承した形で、「固体酸化物形燃料
電池の耐久性迅速評価方法に関する基礎研究」として、
SOFC の本格的普及に必要な低コストと 9 万時間の高耐久を見通すことのできる評価手法確立を目指し、上記研究プ
ロジェクトを受託した。学内では、工学研究科、多元物質科学研究所、エネルギー安全科学国際センター、災害科学
国際研究所と共同で研究を進め、また、この事業の枠組みの中で、基盤コンソーシアムを形成し、東京大学、京都大学、
九州大学、産業技術総合研究所、電力中央研究所、および、
SOFC 開発各社とも密接に連携して事業を推進している。

Coexistence Activity Report 2013

2. 実環境計測に基づく高温電極の設計
SOFC の本格的実用化に材料開発の観点から鍵となるのは電極界面の最適化である。しかし、高温雰囲気中にお

准教授

八代 圭司
Associate Professor

Keiji Yashiro

ける複雑な界面現象の素過程を把握することはこれまで困難であった。本研究では、界面領域をナノ、ミクロ、マクロのマルチスケールで捉え、それぞれの挙動を実環境下もしくはそれに近い環境で測定する計測法を開発・整備・統合し、界面領域設計のエンジニアリングの実現を目指している。2011 年度から JST の戦略的創造研究（CREST）「エネルギー高効率利用のための相界面科学」領域に参加し、研究課題「実環境計測に基づく高温電極の界面領域エンジ
ニアリング」を研究代表者として受託している。この研究
では、産業技術総合研究所、京大、東大の 3 拠点の 4 つのグ
ループに主たる共同研究者として参画して頂き、学内の工学研究科、多元物質科学研究所とも連携して、各研究グループが得意とする計測手法をもとに、実動作環境下での高温電極の評価に特化した手法として発展・統合させる。当研究室では、特に、材料中の酸素の動きを明らかにするために、同位体交換によってラベンリングした酸素を二次イオ
ン質量分析計によって分析し、酸素拡散経路をイメージングする手法に取り組んでいる。この手法によって、新規空気極材料として期待される La（Fe、Ni）O3 の表面反応障
壁の存在を明らかにしてきたが、さらにこの表面反応障壁
を他の混合導電体とコンポジット化することで、低減できる可能性を見出した。今後、反応促進機構等について評価・検討していく。
 ロトン導電性セラミックスを用いる電気化学デバ
プ
イスの開発と応用
水素エネルギーシステムを実現するためには、水素の安価で効率的な製造・精製手法ならびに使用方法の確立が不可欠である。このために有効な手法として、プロトン導電性セラミックスを利用した燃料電池や、高温水蒸気電解、
水素分離精製膜などが注目されており、韓国科学技術研究
院（KIST）からの受託研究として、プロトン導電セラミッ
ク ス 燃 料 電 池（Proton conducting Ceramic Fuel Cell :PCFC）に関する研究を受託し、PCFC に使われる電極材料の開発と評価手法の開発に関する研究を行っている。
本年度は PCFC の空気極として良好な特性を示した（La、Sr）CoO3 系材料について同位体交換を利用した反応機構の検討を行った。高い性能の要因として、電極材料
中のプロトン濃度が向上していることを予測したが、プロトン溶解量は少ないが、拡散が速いと解釈できる興味深い測定結果が得られており、今後、さらに空気極の反応モデ
ル構築に注力していく予定である。
3.

4. 高温酸化物の新規応用の探索
燃料電池などに用いられる酸化物の多くは、含まれる酸

素量が雰囲気によって変化する性質をもつが、これまで、一部の材料において、酸素量が機械的な応力によっても影響を受けることを見いだした。現在、科学研究費補助金（挑戦的萌芽研究）により、この変化を定量的に説明する理論構築および関連する実験を行っている。今後、さらに機械的なエネルギーの検出やエネルギー変換への応用も視野に、研究を展開することを考えている。
5. 高効率エネルギー変換に向けた革新的イオン機能界面設計
本研究では、JST さきがけの研究プロジェクトとして、
燃料電池等の材料を例に、イオン導電性酸化物の新たな材料設計法となりうるヘテロ界面効果の発現起源を明らかにし、ナノヘテロ界面デザインによる革新的環境・エネルギー
材料の創製を目指している。本年は Co 系ペロブスカイト
系酸化物の空気極反応に極表面に存在する Co の価数変化が関連する可能性を見出したため、更なる解析のため様々な極表面分析を検討している。

Urban Environment and Environmental Geography

Since April 2013, our laboratory has been renamed to “Distributed Energy System,” where our target is mainly
to develop environmentally friendly energy-conversion systems. Special interest is put on high temperatureelectrochemical devices such as solid oxide fuel cells（SOFCs）or solid oxide water electrolysis which are the usefultechniques for high efficiency energy conversion and energy storage between chemical- and electric energy.
Researches on mechanical reliability of SOFC have been performed through collaboration with other researchgroups inside and outside the university as a part of national project conducted by NEDO. Research project of JST,
CREST, PRESTO has also been conducted since FY2011 on engineering of high temperature electrodes based on
in-situ observation. We are also exploring the research into finding new materials or new phenomena, for future
use in energy related techniques.

都市環境・環境地理学講座

低環境負荷エネルギーシステム実現に向けて

6. 学会活動等
主な学会活動として、SSI-19（6 月、日本、京都）、および MS&T13（10 月、カナダ、モントリオール）において川田が招待講演を行った。また、International Symposiumfor the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the
Chemical Society of Japan（9 月、 日 本、 仙 台 ）、
Thermec2013（12 月、米国、ラスベガス）で八代が、それぞれ招待講演を行った。また、10 月には川田が Co-chair
として、第 13 回固体酸化物形燃料電池国際会議を沖縄で主 催 し、参 加 者 約 500 名 と 盛 会 に 開 催 し た。 そ の 他、SOFC の普及のために、関連学協会に協力して、標準の整備や研究の推進に関わる活動を行った。

Fig. 1 燃料電池を用いた分散型エネルギーシステム

Fig. 2 放射光を利用した in-situ 軟 X 線吸収分光測定装置（SPring-8, BL27SU）

アクティビティレポート 20135

都市環境・環境地理学講座

Urban Environment and Environmental Geography

環境地理学分野（自然 / 人間環境地理学） Physical and Human Environmental Geography

教授

Geographical Analyses on Human-Environmental Relations

境田 清隆

Professor

Kiyotaka Sakaida

助教

Associate Professor

Assistant Professor

上田 元

Gen Ueda

関根 良平

Ryohei Sekine

2. 人間環境地理学分野の上田は、①「タンザニア北東部の農村生計に関するスケール・

中国内蒙古自治区における農村・牧畜業の変容に関するギャップを考慮した地域システム分析」（基盤研究（B）、代研究では、2013 年 8 月にフィールドワークを実施した。

表）の一環として、メル山南斜面地域の農業景観画像を対①草原地域である錫林郭勒盟で展開する農民専業合作社の象とする局所空隙性解析の結果を発表するとともに経営状況とその後の推移を聞き取り調査によって把握し（AfricaGIS 2013 Conference and the GSDI 14 Worldた。②農業地域である呼和浩特市武川県および土黙特左旗

Conference、2013 年 11 月 6 日、アディスアベバ）、そのにおける農民専業合作社および農業・食品関連企業の設立

解析結果を景観生態学で用いられてきた諸指標による結果

状況について把握するために、2014 年 3 月に予定する旗と比較し、特徴を把握した。②「ケニア・ヴィクトリア湖

政府および企業体代表者に対する聞き取り調査を実施する

岸の半乾燥地域における水資源利用の批判的環境安全保障ための事前検討作業を実施した。
（基盤研究（B）：内蒙古論」（住友財団環境研究助成）では（Fig. 3、4）、西ケニア・自治区における新たな経済主体の展開と環境への影響に関旧スバ県農林漁村において掘り抜き井戸の水位モニタリン

する地理学的研究、研究代表者）（Fig. 5）。

グを始め、観測中の降雨に対する水位の応答や、水位変化

同研究）「原発事故による農業の風評被害と営農再建に関す

関する聞き取りを行い、それが井戸の地理的・環境的条件る調査研究」研究代表者として、いわき市全市民を対象とすに応じて異なることを明らかにした。また、それが井戸のる消費者意識に関するアンケート調査を実施した（Fig. 6）。

利用と管理における人々の協調の程度に関連している可能性を踏まえ、用水規則の公平性を吟味するために待ち行列

1．自然環境地理学分野の境田は、システム・シミュレーションを適用することの妥当性につ2013 年 8 月に京都で開催された IGC-RC（国際地理学会

いて検討した。③また、スバ農林漁村地域において、乱獲

以下の研究活動・教育活動に従事した。

京都会議）で発表した。冷夏研究の分担者である高橋信人と自給的漁労、そして加工用薪材にみられる漁業と森林保（宮城大学）の協力で気団解析を実施し、梅雨明け前後の気護区の関係、複合的資源利用戦略と世帯の生計多様化につ団の動向を経年変化に注目しながら解析した。

いて、継続調査を実施した。④そして、「ケニア農業地域

内蒙古の砂漠化に関する研究2013 年 9 月には錫林郭勒盟正藍旗で現地調査を実施すにおける地形学的土地条件評価と民族土壌学的農地利用形

るとともに、呼和浩特市の内蒙古師範大学で客員教授として砂漠化に関する講演を行った（Fig.1）。内蒙古師範大学の包玉海教授と今後も密接な協力関係のもとに砂漠化研究を推進することを約束した。

東北大学災害科学国際研究所特定プロジェクト研究（共に表れた用水行動の実態を検討するとともに、用水規則にヤマセが増加していることを明らかにした。その成果を研究①

3. 関根は以下の研究課題について研究を遂行した。

Urban Environment and Environmental Geography

Professor Sakaida（Physical-Environmental Geography）resumed a series of meteorological research activities,
partly as international academic cooperation, on desertification in Inner Mongolia Autonomous Region of China. He
was awarded the title of visiting professor of the Inner Mongolia Normal University, and gave a lecture on
desertification（Fig.1）. He also continued investigation of Yamase season, and presented the results in IGC-Kyoto
Congress. He also started a new cooperative project of urban torrential rainfall with Professor Takahashi, andcarried out observation of rainfall using a disdrometer（Fig.2）. The ongoing research by Associate Professor Ueda
（Human-Environmental Geography）on peasant livelihood security, natural resource management, and the regional
system of place network in Northeastern Tanzania was extended to the GIS analysis examining the potentiality ofdifferent approaches, including local lacunarity analysis of agricultural landscapes, and to his fieldwork in the Lake
Victoria region of Western Kenya on the agro-silvo-fishery system and socio-economic and environmental
transformation. He also continued a critical investigation on environmental security in water-scarce rural areas
around the shore of the Lake Victoria with special reference to conflicts and cooperation of borehole use andmanagement. Assistant Professor Sekine （Human-Environmental Geography） carried out fieldwork on thetransformation of farming and cattle breeding activities in settlements in Inner Mongolia in August 2013. He looked
into management and problems of the farmer cooperatives in Xilinguole League and Hohhot City by a series of fieldinterviews and surveys. He also carried out a fieldwork and administered questionnaire surveys concerning theconsumer consciousness on financial damages caused by harmful rumors related to agricultural products in Iwaki
City, Fukushima Prefecture （Research project, International Research Institute of Disaster Science, Tohoku
University）, in January, 2013.

准教授

都市環境・環境地理学講座

地理学的視点から人間―環境関係の解明を目指す

研究③

ヒートアイランドに関する研究

ヒートアイランドが海陸風循環に及ぼす影響を北関東で経年的に検証した。その結果、1990 年以降、栃木・群馬の態との相関」（基盤 B 代表：理学研究科・大月義徳）の初年
度の活動として、民族土壌学的なアプローチの概念と方法論、射程と限界について、関連文献の検討を行った。

北部で海風（谷風）が弱まり、対流性降水の発現域も南進傾向にあることが判明し、Fig. 5: 内蒙古自治区におけるトウモロコシ生産の変容（1998 ～ 2010）
Fig. 5: Transformation of the corn production in Inner Mongolia Autonomous Region（1998 ～ 2010）

その結果を 2013 年 9 月に日本地理学会秋季大会（福島）で報告した。首都大学の高橋日出男教授に協力し、ディスドロメー
ターによる雨滴粒径観測を開始した（Fig.2）。

Fig. 1: Lecture on the desertification of Inner Mongolia.

研究②

冷夏出現の経年変化に関する研究

近年の梅雨明けが遅れ、8 月上旬にヤマセが吹き温暖型

6

Coexistence Activity Report 2013

Fig. 2: Observation of rainfall using thedisdrometer.

Fig. 4: Distribution of water-userhouseholds, Nyabomo, Suba, Kenya.

Fig. 3: Water use at Nyabomo Borehole,Suba, Kenya.

Fig. 6: 放射性物質に関する情報の入手先（いわき市民に対するアンケート調査から）Fig. 6: Acquisition of the information about the radioactive material（from thequestionnaires for the Iwaki citizen）

アクティビティレポート 20137

都市環境・環境地理学講座

都市・地域環境システム学分野

Urban Environment and Environmental Geography

Urban and Regional Environmental Systems

准教授

Researches on Water resources and environments

小森 大輔

Associate Professor

Daisuke Komori

教授（協力教員）

Professor

Professor

風間 聡

So Kazama

李 玉友

Yu-You Li

過失誤差（δi）が含まれており、δi によってフラックスのるハイブリッドテレメトリシステムを開発し、2009 年にϕの収束値が変わる可能性を示し、世界に先駆けて乱流

大規模な土砂災害が発生したクラビ県において斜面崩壊モ

データの時間スケールでのフラックスのδを定量化する手

ニタリングの実用試験を行った。このような、より詳細な法を開発した。今後、不均一地表面上でのフラックスのϕ

ハザード推定や早期警戒システムは、大変地域性の高い局の収束値や地表面状態との関係を明らかにすることを目指

所スケールのきめ細かな対応策である。このハード、ソフ

している。

トの両方法の成果を積み重ね、比較することによってタイ

2．
熱帯モンスーン地域の土砂災害ポテンシャル
推定
タイ国カセサート大学、王立灌漑局のタイ研究者と連携して、土砂災害ポテンシャル推定モデルをタイ国全土に適国土全般の安全率を上げていくことが近年中に可能となると考えている。

3．
タイ国チャオプラヤ川流域洪水対策に関する研究

都市・地域環境システム学研究分野では、①気候変動・用した。斜面災害記録を検証するとタイの斜面災害は北部2011 年にチャオプラヤ川で既往最大級の洪水が発生し土地利用変化が水循環変動に与える影響評価、②熱帯モンと南部で生じている。南部であるマレー半島中央部においたのを受け、JICA のチャオプラヤ川流域洪水対策プロジェ

スーン地域の土砂災害ポテンシャル推定、③水循環情報統て、発生確率が変化している。発生確率 70％以上が示さ

クトが発足し、その協力依頼を受けて、流出解析、氾濫解合システム構築にかかる研究、④タイ国チャオプラヤ川流れた危険度の高い地域は、北部山岳域、中西部山岳域、マ

析 や マ ス タ ー プ ラ ン の 検 討 の 支 援 を 行 っ た。 さ ら に、域洪水対策に関する研究などを行った。これらの研究は、

レー半島西部、マレー半島中央部である。危険度が高い地

2011 年チャオプラヤ洪水において、例年の洪水との差異

地球規模課題対応国際科学技術協力プロジェクト「気候変域を中心として、その周辺地域も将来的な降雨の増加に伴を即時に把握することが出来なかったことが被害の拡大を動に対する水分野の適応策立案・実施支援システムの構築」

い発生確率が増加する傾向にある。今回の結果から将来降招いた一因であったため、週積算雨量、日流量、ダム操作（平成 21 ～ 25 年度）の分担研究として取り組んでいる。

雨の増加に伴い発生確率が増加することが確認できた。

状況を目視できるリアルタイム洪水モニタリングシステム

1．
気候変動・土地利用変化が水循環変動に与える影響評価

モニタリングを実現するため、無線を利用し冗長性も有す

また、通信環境が整っていない山間部でのリアルタイム

Urban Environment and Environmental Geography

Climate change impact is a threatening factor for human security and it endangers large numbers of people
both in developed and developing countries. Among a variety of impacts, water related fields are seriously affected
as they flow into various sectors such agriculture, industry and disaster management. Besides, an expanding
population and a rapidly growing economy especially in Asia and Africa are hindering sustainability on the globe.
Our studies and challenges have been focused on the following subjects: ⑴ long-term heat, vapor and carbon
dioxide fluxes observation for impact assessment on the interaction between land and atmosphere under the
climate change and the land use change; ⑵ risk evaluation of slope failure according to climate change; and ⑶comprehensive flood management plan in the Chao Phraya River Basin. These researches are supported by aprogram implemented jointly by Japan International Cooperation Agency （JICA） and Japan Science andTechnology Agency（JST）that promotes international joint scientific research to address global issues.

教授（協力教員）

都市環境・環境地理学講座

水資源と環境に関する研究を開発した。
これらの研究活動と社会貢献の実績が認められ、アジア・太平洋地域の各国首脳をはじめとする各界のリーダーが参加し、水問題への認識を深め、具体的な行動に結びつける

タイ国キングモンクット工科大学、ナレスアン大学、パ場となることを目的とした「アジア・太平洋水サミット」

ヤオ大学のタイ研究者と連携して観測場所を選定し、チャ（2013 年 5 月に開催）への参加要請を受け、テクニカルセッ

オプラヤ川流域で専有面積の大きい天水田、サトウキビ畑、ションを主宰し、国際的な舞台で研究成果について広く社

キャッサバ畑、落葉樹森林帯にフラックス観測システムを会への情報発信を行った。

導入した（写真 1）。リモートでの観測環境をモニタリング
す る た め に、現 地 携 帯 電 話 を 利 用 し た GPRS（General

タイ国洪水モニタリングシステム

Packet Radio Service）方式のテレメトリシステムを開発した。
気候変動が陸上生態系の物質循環に及ぼす影響を解明す

http://impact-www.eng.ku.ac.th/chaophraya-auto/

Photo.1 Constructing the tower flux observation system in Thailand（JST News, 2012）

降雨状況

るためには高い精度でのフラックス測定を実現する必要があり、これまでの観測データを用い測定されたフラックス

ダム操作状況

値 に 含 ま れ る 不 確 実 性 の 評 価 を 行 っ た。 具 体 的 に は、
Finkelstein and Sims（2001）に基づき算出した偶然誤差（δr）をフラックス値で除した相対値（ϕ）を、様々な植生にて比較解析して、均一地表面上において時空間スケール
や植生の種類にかかわりなく熱、水、二酸化炭素のフラックスのϕは一定の値に収束する可能性を発見した。そして、これまでの既往研究で用いられているフラックスのδr には地表面の不均一性やフラックスの定常性などに起因する

8

Coexistence Activity Report 2013

河川流量状況
Fig.1 Schematic illustration of error classification. Each δr, δs, and δirepresents random, systematic, and illegitimate error, respectively.

Fig.2 Probability distribution map on landslide（Return period: 5yrs, Data:
MIROC5; 2021-2040）

Fig.3 Developed flood monitoring system

アクティビティレポート 20139

国際環境・地域環境学講座

International and Regional Environment

環境・エネルギー経済研究分野 Environmental and Energy Economics

准教授

馬奈木 俊介Associate Professor

Economics of Environment and Energy

Shunsuke Managi

2013 年度、馬奈木研究室では「定常な経済・社会による持続的成長を達成するための経済政策」を対象として、海外雑誌 26 本、国内雑誌 16 本、日本語文献 3 冊、英語文献 1冊、国内学会発表 16 回、海外発表 10 回を行いました。

技術進歩と将来予測

環境の質と幸福度
従来、人の幸福度はそれぞれの個人にとって購入可能な

助手

研究員

研究員

研究員

研究員

Assistant Professor

Research Associate

Researcher

Researcher

Researcher

Researcher

吉田 友美

Yumi Yoshida

堀江 進也

Shinya Horie

松木 祐介

Yusuke Matsuki

ることから、特定の財について被災地が生産地に該当する
場合、需給バランスが大きく損なわれる可能性があります。
本研究室は、東日本大震災が産業における需給バランスへの影響について、経済・社会モデルを構築しました。

温暖化リスクに対する適応行動
すでに述べましたように災害には歴史的災害と、周期的られてきました。しかし、近年は人の生活が多様化するになものとがあります。経済・社会がそれぞれに対して、ど従い、幸福度はより多くの側面から測る試みがなされていのような適応行動をとるのかを、生産行動と居住地選択行ます。

動の 2 点からとらえられます。さらに、将来における災害を見越した個人レベル・政策レベルでの緩和行動も、過去の枯渇などの問題を解決するための技術対策、政策研究を

環境意識の因果関係を分析し、さらに原子力発電所と生活・の災害を踏まえた適応行動のひとつとして考えられます。

行います。日本の過去の経済成長を見てもわかるように、経済の金銭評価を行いました。

究開発活動や技術の伝播と外部効果の結果です。

本研究室は、発展途上国における洪水・ヒ素被害と農業の品種改良についての分析と、福島第一原子力発電所事故
が、人々の居住地選択・移転行動に与える影響に関する分
析を行いました。また、市町村レベルの自治体の災害対策費用と個人レベルでの災害対策費がそれぞれ減災に与える技術の影響として、イノベーション、学習効果、拡散効

さらに、視点を世界レベルに広げて機材発展と環境の質

果を考慮した生産性分析の方法論を構築し、実証研究を行との関係を表す環境クズネッツ曲線と、近年研究が進んでいました。そして、石油・天然ガスといった資源枯渇をどいる持続可能性指標の推計を行いました。これらについて

こまで技術で解決できるか将来予測を行いました。再生資

は、パネル分析を行った上での国際比較を行うことが望ま源に関しても同様に生産性の分析を行います。本研究室でしいですが、従来はデータの欠損値が多いことから困難とは、これまでに使われたエコ・エフィシエンシーの問題点

されてきました。しかし、本研究室は、統計学を用いて欠Managi, S.（Eds.）2013. “Handbook of Environmentalを見つけ、より優れたエコ・エフィシエンシーモデルの開損値問題を克服し、これを可能にし、正解最大のデータベー

Economics in Asia.” Routledge, New York, USA. Akao,

発を行いました。

スの作成を行いました。

K., S. Managi. 2013. “A Tradable Permit System in an

環境政策・新技術と消費者行動

災害が経済成長に与える影響

影響を分析しました。

主な成果Intertemporal Economy”, Environmental and Resource
Economics 55 ⑶ : 309-336.
Managi, S., Hibiki, A., and Shimane, T. 2013. “Efficiency

省エネルギー・省資源化を目標とした政策が必ずしも政地球温暖化は災害を引き起こす可能性があります。災害or Technology Adoption: A Case Study in Waste-

策当局が期待した効果を上げるとは限りませんし、意図しには、発生の時点・地点と被害規模の予測が難しい歴史的

Treatment Technology”, Resource and Energy

たものと逆の結果を導いてしまうこともありえます。

災害（東日本大震災など）と、それらが比較的容易な周期的Economics（forthcoming）

本研究室は再生可能エネルギー・省エネルギー技術を導災害（ハリケーンなど）があります。それぞれのタイプの入した製品購入に対する補助金制度が、製品を購入した個

災害は、経済主体の災害発生の予想形成とそれに従った資人の省エネルギー行動に与える影響を分析しました。また、

本蓄積、さらに実際の被害規模を通じてそれぞれの国の経省資源を目標とした、再利用製品に対する、消費者の意識

済成長に影響を与えます。

についての分析を行いました。

Yang Jue

せます。しかしその一方で、被災地の設備資本が破壊され財の量、あるいはそれにあてられる所得の規模によって測

新たな持続性指標

Michiyuki Yagi楊珏

歴史的災害はその規模の大きさから、復興需要を発生さ

本研究室は市民調査にもとづき、個人の主観的幸福度とはもっと大きな利益を得ることを期待した、企業が行う研Eriko Miyama

八木 迪幸

災害が産業に与える影響

大量生産・大量消費・大量廃棄による地球温暖化や資源技術進歩は経済成長の原動力になります。そして技術進歩

観山 恵理子International and Regional Environment

The major objective of the current research activities is to show an economic analysis of sustainable
development in a new era, in that it deals with sustainable development i）for non-steady-state and imperfecteconomies; ii）under stress from catastrophic exogenous shocks; and iii）from the interconnected relations ofinternational, domestic, and regional perspectives. This is in sharp contrast to the previous literature concerned
about sustainability of developing economies with increasing population rampant with environmental, resource,and socioeconomic problems.

助教

国際環境・地域環境学講座

環境とエネルギーの経済分析

従来、この点についての理論的な基礎も未発達でしたが、本研究室は理論モデルの構築と時系列データを用いた実証分析を行いました。

10

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201311

国際環境・地域環境学講座

International and Regional Environment

環境技術イノベーション分野

Environmental technology and innovation

Research on lifestyle innovation using backcast method

准教授

古川 柳蔵

Associate Professor

Ryuzo Furukawa

RESD meeting in Kyoto University（1/30）、毎日新聞（4/27）、南海日日新聞（7/15）、日刊工業 新 聞（8/28）、河 北 新 報（9/16）、FM ヨ コ ハ マ（3/8）、
NHK ラジオ第一（7/12）、TBS ラジオ（7/25）、FM なばり（11/14）で紹介された。『2030 年のライフスタイルが教えてくれる「心豊かな」ビジネス』（日刊工業新聞社、
2013）を出版し、バックキャスト思考のイノベーション手フォーラムを宮城県で開催し（12/1）、アジアから数名の有識者を招聘した。その結果、90 歳ヒアリング手法を用

環境技術イノベーション分野は、4 年目を迎えた。環境
制約下でイノベーションを促進するためには何をすべきかについて、社会科学を基盤とした統計手法を用いて、事例研究を行い、環境制約下におけるイノベーション・プロセ
ス研究、持続可能なライフスタイル研究、ソリューション

合意され、その活動を行うクラスターが設立された。

ライフスタイル研究
モノづくり日本会議ネイチャーテクノロジー研究会及び度は、持続可能なライフスタイル調査として「90 歳ヒアリ

幹事会にて、ライフスタイル・デザイン及びネイチャー・ング」手法が GOOD DESIGN AWARD2013 グッドデザ

テクノロジー創出システム開発を行ってきた。“バックキャ

イン・ベスト 100、未来づくりデザイン賞を受賞。社会普スト思考でライフスタイルをデザインする ” と題してシン及の活動の一環として、兵庫県豊岡市などにおいてライフポジウムで講演（12/11）を行うなどした。

環境制約下におけるイノベーション・プロセス研究

法を発信することができた。

Good Design AwardRESD プログラムの 2013 年ワーキンググループミー

いたソーシャルイノベーションをアジアで推進することが創出手法研究、及びこれらの実証研究を行っている。本年

スタイル・デザインプロジェクトを進めた。

これまで研究をしてきた手法である、ネイチャーテクノ

ティング（4/15-17、京都大学）に参加し、2013 年度の開

ロジー創出システムが第 3 回生物多様性日本アワードを、催計画を議論し、プログラムが実施された（6/30-7/21）。

90 歳ヒアリングによるライフスタイルデザイン手法が、エコプロダクツ 2013 において、バックキャスト思考に

グッドデザイン賞、グッドデザイン・ベスト 100、特別賞

ソリューション創出手法研究
ソリューション創出手法については、2030 年のライフ

兵庫県豊岡市において、90 歳ヒアリング手法及びライ

スタイルデザインから新ビジネスを考えると題して、クリフスタイルデザイン手法を用いて、豊岡における 2030 年

エイティブ・シティ・コンソーシアムが主催する第 2 回プのライフスタイルを描き、その具体化の検討に入った。持ラチナエッグハンティング・セミナーで講演（3/22）する

続可能なライフスタイル調査としての 90 歳ヒアリング活など複数回の講演会を行った。

動は、広島、滋賀、大阪、奈良、三重、福井、東京、仙台、雄勝、ま た、SEMSaT シ ョ ー ト コ ー ス を 2 回 開 催 し（7/7、

境経済の政策研究委託業務（グリーンニューディール政策

名取、青森、沖永良部島などへ展開し、ヒアリング数はお12/19、東京分室）、外部の企業人に対して、ソリューショ等の産業影響分析と我が国環境技術の国際展開手法の検よそ 250 件を越えた。

ン創出手法の概論を講義し、手法の普及を進めた。

討）の一環として、海外へ展開する環境ビジネスの成功事

鉄道関連企業との例分析を行った。今年度は、HEMS、リチウムイオン電池

共同研究プロジェクを対象とし、シンガポールを訪問した。

トでは、90 歳ヒアリ

Coexistence Activity Report 2013

ま た、90 歳 ヒ ア リ ン

ングを利用したライ

グ手法により得られたアフスタイルデザイン

イディアである「パーク手法に、「インクルーレット」（自然エネルシブデザイン」というギーを共有するコミュニ

障害者などからなる

ティづくりのしかけ）を

リードユーザーの視

エコラボ前に設置し、ラ点を取り入れたイノ

イフスタイル変革についベーション手法を連て実証試験を行う計画を携させ、新たな町づ進めてきた。その他、東くり手法、商品開発

京造形大学と共同で立ち手法のトライアルを上 げ た DESIS Japan の行うことができた。

第 4 回 DESIS Japan

Good Design Award 2013, Design for the future Award

ついて講演した（12/13）。

「グッドデザイン・未来づくりデザイン賞」を受賞した。

政策研究大学院大学との共同研究である平成 25 年度環Research in Singapore

12「90 歳 ヒ ア リ ン グ 」は、読 売 新 聞（1/29）、中 国 新 聞International and Regional Environment

社会貢献

Our department has started in April 2010 and pasted 3 years.  We studies the environmental issues in innovation
process under environmental restriction, methodology of lifestyle design, research on the structure of sustainable
life style, methodology of environmental problem solution, and application researches based on statistics and casestudies in innovation. The lifestyle design project in Toyooka city, Hyogo prefecture has started. The methodology
of lifestyle design using 90 year-olds interviewing won the Good Design Award 2013, Best 100, and Design for the
future Award.

概要

国際環境・地域環境学講座

バックキャスト思考によるライフスタイル
変革のイノベーション

90 year-old interviewing in Ogatsu

90 year-old interviewing in Okinoerabu
Toyooka Lifestyle Design Project

アクティビティレポート 201313

太陽地球システム・エネルギー学講座

地球物質・エネルギー学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Geomaterial and Energy

教授

Understanding and Utilization of materials and systems in Geosphere

土屋 範芳

Professor

Noriyoshi Tsuchiya

主な研究テーマ
・地熱地帯深部の物理・化学的システム
・超臨界地殻流体のキャラクタリゼーション
・岩石－水相互作用による岩石破壊・化学反応
・岩石亀裂における流体移動
・表層における元素の移動・拡散・濃集プロセス
・ジオリアクターのための反応プロセス設計
・津波堆積物の判別とリスク評価

地殻エネルギー・フロンティアに関する基礎研究“Beyond Brittle”
既存の地熱貯留層よりも深部かつ高温（>350℃）の領域
では、岩石は延性変形して、流体は超臨界状態で存在する。
私たちはこのような領域を “Beyond Brittle”（脆性の向こう側）とよび、次世代の地熱フロンティアとして研究を進めている（Fig. 1）。本年度は、詳細な地質調査と地震波速度構造などにより東北地方の有望な深部地熱資源の評価を進めた。
また、
人工的に放射線を照射した鉱物（石英や長石）の熱発光強度を測定することで、熱水活動の影響を評価する方法の開発を進めている。さらに、地殻岩石の延性領域
において亀裂を発生させるため、これまでも進めてきた熱
水誘起割れ（岩石に温度差のある熱水を接触させることで引き起こす破壊）の現象解明にむけて新たな実験とモデリングを進めた（Fig. 2）。特に、急減圧による水の沸騰により、接触した岩石に亀裂が発生することを明らかにし、
熱応力解析を進めている。さらに、葛根田地熱地帯におけるシリカ－水相互作用を詳細に検討し、水の臨界点近傍の条件でシリカが選択的に析出し、水理学的システムをコン
トロールすることを明らかにした。

地殻流体の物性・流動と岩石－水相互作用

らの元素移動（特にシリカ）が熱水変質の反応経路と速度を強くコントロールすることを明らかにした。潜水艇「しんかい 6500」によるトンガ海溝の潜航し（Fig. 3）、深度 6450mの海洋性島弧下部に同種の変質岩（蛇紋岩）をサンプリングしており、実験との対比を予定している。
また、岩石亀裂中の 2 相流の流体流動の実験および数値シミュレーションを進め、油－水系では岩石の亀裂間隙幅と岩石のぬれ性に依存して相対浸透率曲線のタイプが変化することを見いだした（Fig. 4）。この結果は石油の回収などに非常に重要であるとともに、気相－水系やメルト－水系などの異なる系への展開が期待できる。

助教

助教

研究員

研究員

研究員

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Researcher

Researcher

Researcher

岡本 敦

Atsushi Okamoto

渡邊 隆広

Takahiro Watanabe

木崎 彰久

Akihisa Kizaki（8/20-22）
・Gold Schmidt Conference, Florence, Italy（8/25-30）
・G eothermal Resources Council 2013 Annual Meeting, Las
Vegas, USA（9/29-10/2）
・2nd G-EVER International Symposium and the 1st IUGS & SCJ
International Workshop on Natural Hazards, Sendai（10/19-20）
・American Geophysics Union, San Francisco, USA（12/9-13）
・The 11th Water Dynamics, Sendai（3/12-16）【研究プロジェクトおよび主な外部獲得資金】
・科研費・助成金：特別推進研究（土屋）、若手研究 A（岡本）、挑戦的萌芽研究（渡邊）、新学術公募研究（岡本）、JST・戦略的創造研究推進事業（社会技術研究開発）研究開発成果 実装支援プログラム（土屋）、JST 震災復興 A-step（岡本）、JOGMEC 石油 o 天然ガス基

山田 亮一

Ryoichi Yamada

宇野 正起

Shinichi Yamazaki

Masaoki Uno

礎研究委託事業（土屋）【教育】
環境学外実習（秋田県小坂町）
オープンキャンパス公開講座「岩石の中をのぞいてみる」
「水で石を
切る」
現在の在学生：D3 3 名（1 名インドネシア国費留学生）、D2 2 名（1 名
中国人留学生）、M2 3 名、M1 5 名、B4 5 名、B3 3 名
日 本 学 術 振 興 会 特 別 研 究 員：D3 最 首 花 恵（DC1）、D3 石 橋 拓 也（DC2）
研究室ホームページ
http://geo.kankyo.tohoku.ac.jp/gmel/

津波堆積物調査
仙台平野においてジオスライサーによる歴史津波堆積物の採取を行った（Fig. 5）。本年度は、合計 10 本の連続土
壌試料を仙台平野圃場から採取し、主に砂で形成された津波堆積物層を見つけることができた（Fig. 6）。放射性炭素年代測定を実施し、一部の砂層について約 1000 年前の貞観地震・津波の年代に一致することを明らかにした。本研究室では、採取された貞観津波堆積物の化学的特徴を明らかにして、これまで発見されなかった泥質津波堆積物の検出方法の開発を進めている（Fig. 5）。加えて、静岡大学との共同研究として、静岡平野から採取された約 3000 年前の津波堆積物の地球化学分析を進め、他地域にも適用可能
な津波堆積物検出方法の開発を進めている。

山崎 慎一

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

We focus on physical and chemical properties of geomaterials （rocks/soils/geofluids）, water-rock （soil）
interaction, mass-transport in surface and crustal environments. For seeking the frontier of geothermal energy, we
started to research on the deeper part of the geothermal area, “beyond brittle” region（T >～350℃）. For thispurpose, we carried out various experiments on thermoluminescence of minerals from the geothermal area, onhydrothermally derived fracturing, spectroscopic studies on geofluids in supercritical states, and silica-waterinteraction. We investigated transport and deposition of rare metals and heavy metals in the rivers around thevolcanic and mining area in the Tohoku district. We also carried out the geochemical characterization of thehistorical Tsunami sediments（Jogan earthquake）for determining the Tsunami immersion area.

准教授

太陽地球システム・エネルギー学講座

地圏環境の物質・システムの理解と有効利用

Fig.3 Dive of Shinkai 6500 into Tonga Trench for geologicalsurvey on the sea floor (6450 m depth).
Fig.2 Visible-type autoclave for observationof Hydrothermally derived fracturing bydecompression at high temperature.

Fig.4 Results of twophase flow simulationin fracture. Relative
permeability (left) andsaturation ratio of nonwetting fluid (right).
Fig.1 Concept of Beyond Brittle Project.

表層における元素の移動・濃集プロセス
東北地方には多くの温泉、変質帯、鉱床があり、河川水にはレアメタルや有害な重金属やヒ素が含まれる。本年度
もひきつづき秋田県玉川温泉水からレアメタル（In, Ga など）を回収するための吸着実験を行い、表面の形状や電荷によって回収に適した材料の探索を行った。また、秋田県
小坂川流域において、水質および土壌サンプルの採取と分析を行い、重金属の移動、濃集について GIS を用いた解析を進めている。

Fig.5 Sampling of thehistorical Tsunami
deposits by using
geoslicer.

Fig.6 Geochemicalsignature of the Jogan
tsunami sediments.

地殻流体は C-H-O 組成に電解質がとけ込む複雑な組成をしており、その状態方程式が確立していない。本研究室では、窓付き超臨界オートクレーブを用いた地殻流体の分光計測によって、臨界点近傍で光を通しにくくなる性質を見いだ
し、また水、二酸化炭素、エタノールについて透過する光量 【参加国際学会・会議】
・Water-Rock interaction, Avignon, French（6/10-14）の最小値から臨界点を決定できることを明らかにした。地・The 6th International Symposium on In-Situ Rock Stress, Sendai
殻－マントル境界部を模擬した水熱実験では、地殻物質か14

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201315

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球計測学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Surface and Subsurface Instrumentation
太陽地球システム・エネルギー学講座

計測技術の社会実装への試み
准教授

森谷 祐一

Associate Professor

Implementation of measurement technologies to society

Hirokazu Moriya

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

The main part of the activities was the contribution to the observational studies to mitigate seismic risks in gold
mines at South Africa which was conducted as an aspect of the SATREPS（Science and Technology ResearchPartnership for Sustainable Development JST-JICA）, where our technique was applied to the AE（Acoustic
Emission）events associated with the rock failures due to the excavation in deep mine. The results of geothermalheat pump system were reported at 2013 Korea-Japan Joint Seminar on GSHP Technology. A signal processing
technique to detect similar acoustic emissions was reported at a conference, where a method using Phase Only
Cross correlation function was presented and the feasibility using the waveforms was demonstrated.

活動の概要
本分野では、計測工学や信号処理法を基礎にして地熱貯層計測、地中熱エネルギー利用システムシミュレータの開発、深部鉱山内での地震リスク評価法等、幅広い研究を行っている。本年度は、内外の研究者らと共同研究により、特に AE・微小地震を用いた地震被害低減のための観測研究に関する分野で活動を行い、成果を国際会議で発表した。
地中熱利用技術に関する研究では日韓地中熱セミナーに参加し、研究成果を報告した。また、AE の信号処理法に関する研究成果を国内会議で発表した。本国内会議では、組織委員の一員として開催に寄与した。

国際共同研究Fig.2 Simulated temperature change of layer with underground water flow. The
results are shown as a function of flow velocity. The temperature distribution is
not concentric because thermal is transferred by water flow.

地震被害低減のための観測研究

南アフリカでは大深度の過酷な環境で金の採掘が行われており、採掘現場周囲で発生する誘発地震のため毎年多くの人命が失われている。本分野は、JST-JICA 地球規模課
題対応国際科学技術協力事業の「地震被害低減のための観測研究」に参画している。本研究は、立命館大学、
東京大学、
産業技術総合研究所、南アフリカの大学・研究機関である
Wist 大学、CSIR 等との国際共同研究である。本分野では、
地震リスクの評価精度向上に関する研究に携わっており、その中でも岩盤の微小破壊に伴う弾性波源（AE：Acoustic
Emission）の計測と AE の高精度標定による岩盤内損傷
ゾーンの評価で寄与している。本年度は、イズルウィニ鉱
山の深度約 1km で、金鉱石掘削に伴う岩盤の微小破壊をAE により検出し、本分野の有する震源位置高精度決定技

Fig. 1 Source locations of induced Acoustic Emission events associated with thestress perturbation due to excavation.（a）By conventional method and（b）by our
method. The damage zones formed by shear type fractures are identified. In thisstudy, it has found that damage zone are not continuous in intact rock and gap insource locations are identified.

地熱関連研究地中熱利用に関する研究

日韓地中熱セミナーに参加し、研究成果を報告した。

地熱貯留層計測に関する研究

地熱地域で誘発される AE 波形の解析法に関する成果をFig.3 Example of AE events and their time varying spectra, and the Phase Only
Cross correlation function calculated using time varying spectra of two similar
waveforms.

その他の研究
頚椎症性脊髄症の治療のために行われる椎弓形成術において、エアトームによる切削状況（位置、深度等）をリアル
タイムでモニタリングするためのセンサの設計を行ってい
る。

●成果発表
国内会議 2 件、国際会議 3 件、国際ジャーナル 1 件、招待
講演

1件

●社会貢献・社会連携
第 19 回 AE 総合コンファレンス組織員、日本地熱学会・
編集／学会賞選考委員、地中熱利用技術専門部会・幹事 ,（社）日本非破壊検査協会・AE 部門幹事

●他研究機関との連携●国際教育関係との連携等術を適用することにより、岩盤のダメージゾーンの位置や国内会議で報告した。ここでは、類似波形を利用した貯留

立命館大学、東京大学地震研究所、産業技術総合研究所、海外での学術教育交流（キングモンクト工科大学、タマ

ダメージゾーンが時間とともに移動していく様子を明らか

層内き裂計測法の基礎となる、類似波形検出法を開発し、Wits 大学、南アフリカ科学産業技術研究所、イズルウィニ

サート大学、ナンヤン工科大学、ほか）, 学生国際工学研修にした。本研究に関連する成果は、国際シンポジウムにて

実データに適用しその有効性を示した。

鉱山、Gießen 応用科学大学、GMuG（ドイツ）

実施（タイ、シンガポール）、サマープログラム TESP2012●科学研究費補助金

支援

発表した。

挑戦的萌芽研究 1 件（代表）、基盤研究 A1 件（分担）16

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201317

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球計測学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Earth System monitoring and Instrumentation
太陽地球システム・エネルギー学講座

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究
准教授

Variations of ozone and related trace species in the atmosphere村田 功

Associate Professor

Isao Murata

壊の原因となる塩素の準安定な化合物であり、フロン規制学も行い（Fig. 4）、村田も共同研究者として案内役を務めの効果で 2000 年代に入って減少し始めていたのだが、こmeeting held at Abashiri, Hokkaido on June 10 - 12, 2013 and presented our results of CH4 and O3 observation. HCl

た。もちろん会議では我々のつくばでのメタンやオゾンのれが再び増加したとなるとオゾンホールの回復が遅れる恐

vertical column observed with FTIR at Tsukuba is increasing from around 2007 although it had decreased in the

解析結果の発表を行ったほか、解析手法の最適化などにつれもある。重要な問題であるので、現在ベルギーのグルー

beginning of this century.

いて多くの情報交換を行った。

プが中心となって我々のデータや他のグループのデータも

has been carried out at Taiki, Hokkaido on May 15th, 2013 for the first time. We participated in the NDACC/IRWG

この会議の際、スイスのユングフラウヨッホで観測を18

含めて論文化すべくまとめているところである。

当研究室では、「グローバルな大気環境変動」
をキーワー

nm 付近のオゾンによる吸収が高度とともに変化している

行っているベルギーのグループが最近減少し始めていた

また、オゾンに関しては修士課程の学生が北極域のオゾ

ドに、オゾン減少問題や地球温暖化など、地球規模の環境様子が分かる。高度分布の解析は現在進行中で、いくつか

HCl がまた増加しているとの発表を行っていたので、我々

ン破壊の中緯度への影響をつくばおよび陸別の観測結果か変動に関わる大気中の微量成分の観測的研究を行ってい

要改良点も見つかっているが、今後の観測に向けて貴重なもつくばの観測から 2013 年 5 月分まで解析して調べてみら調べる解析を進めており、日本上空でも北極オゾン破壊る。2013 年は、新型光学オゾンゾンデを用いた初観測、データを得ることが出来た。

たところ、Fig. 5 に示すようにやはり 2007 年頃を境に減の規模に応じた年々変動が見られることが分かってきた。

つくばにおけるフーリエ変換型分光器（FTIR）を用いた

つくばにおける FTIR による観測は、国立環境研究所とHCl 観測データの解析、NDACC/IRWG 会議参加などをの共同研究として 1998 年より行っている。この観測では行った。

オゾンやその関連成分の他、メタンや一酸化二窒素などの光学オゾンゾンデを用いた上部成層圏オゾン高度分布観

温室効果気体も観測している。FTIR を用いた同様の観測

測は、宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所、東京大学、を 行 っ て い る 国 際 的 な 研 究 グ ル ー プ NDACC/IRWG

国立極地研究所との共同研究である。数年前よりこれまで（Network for the Detection of Atmospheric Compositionのフィルター式に代わって新たに小型分光器を搭載した新Change/Infrared Working Group）では、毎年世界各国から型センサーを開発しており、昨年度は北海道大樹町にて大20 以上の研究グループが集まって観測手法や最新の結果

気球観測の準備まで行ったものの気象条件のため放球できに関する情報交換を行う会議を行っているが、今年は本研ずに延期となっていたが、2013 年 5 月 15 日にようやく初究科の中島英彰客員教授ら国立環境研究所のメンバーがホ観測に成功した（Fig. 1）。Fig. 2 はこの観測で高度 1, 20,

ストとなって網走湖畔で 6 月 10-12 日に開催された（Fig.

40 km でそれぞれ取得したスペクトルであるが、280-3403）。また、この会議期間中に陸別町にある国立環境研究所

Fig. 1. Big balloon and new optical ozone sensor ready to launch in a foggy
morning.

Fig. 2. Observed spectra at 1, 20, and 40 km altitude with the new optical ozone
sensor.

Coexistence Activity Report 2013

少から増加に転じていることが分かった。HCl はオゾン破Fig. 3. Group photo of NDACC/IRWG meeting.

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

や名古屋大学太陽地球環境研究所の所有する観測施設の見Observation of stratospheric ozone profile by a new type of balloon-born instrument with small spectrometer

Fig. 4. Observatory at Rikubetsu.

Fig. 5. Temporal variation of vertical column of HCl at Tsukuba.

アクティビティレポート 201319

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球開発環境学分野（高橋研） Earth Exploitation Environmental Studies（Takahashi Lab.）教授

Studies on environment-friendly development systems

高橋 弘

Professor

Hiroshi Takahashi

事務補佐員

Assistant Professor

Clerical Assistant

里見 知昭

Tomoaki Satomi

今田 実希

Miki Konda

Yearend party at Obara Onsen in Miyagi Prefecture

模自然災害が多発している。自然災害では大量の軟弱泥土有望視されている。

が発生することが多く、この軟弱泥土が迅速な災害復旧の

そこで、石油鑿井機

障害になっているのが現状である。そこで、本年より採択

製 作（ 株 ）の 掘 削 装された科研費を基に「繊維質固化処理土工法」を基本技術

置をお借りし、鉄筋として災害現場で発生する軟弱泥土を原位置で改良する

コンクリート供試体『災害復旧対応型泥土処理システム』の開発を目指した基礎を特殊開発ビットに研究に着手した。具体的には、改良土の強度に及ぼす撹拌

より切削する実験を

時間の影響について検討するとともに、撹拌羽根の最適形行った。

状について考察した。

Fig.7 Experiment of cutting reinforced concrete
using specially developed bits

⑥小口径無排土掘進機械の開発に関する研究

本研究室では、土壌調査用の小口径無排土掘進機械の開発研究を進めているが、本年は形状記憶合金を用いた屈曲

主な研究活動機構を提案し、実際に掘進機を作成するとともに掘削実験を行い、土壌中で屈曲できることを確認した。

①津波堆積物を用いた放射能汚染掘削土壌被覆のための高Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

In 2013, the research activities of this laboratory are as follows:
1）High durability for earthquake of cover soils for radiation-contaminated soils developed in this laboratory was
experimentally examined. This research was finically supported by the Environment Research and Technology
Development Fund（K122104）of the Ministry of the Environment, Japan.
2）The trial construction to remove the trash from tsunami sludge and to recycle all soils included in tsunami sludge
was carried out. This trial construction was financially supported by Tohoku Chiikizukuri Kyokai.
3）A fundamental study to develop the continuous recycling machine for high-water content mud generated fromdisaster sites was conducted.
4）In order to develop the intelligent power shovel, excavation experiments were carried out by using an actual
power shovel with several sensors.
5）Excavation experiments for reinforced-concrete were conducted by using specially developed bits.

助教

太陽地球システム・エネルギー学講座

環境調和型開発システムに関する研究

機能性覆土材の開発（環境省環境研究総合推進費補助金）

福島県では放射性物質に汚染された土壌を掘削する除染作業が精力的に行われているが、しばらくの間、掘削土壌

Fig.5 A concept of continuous recycling machineを仮置きしなければならず、掘削土壌の安心・安全保管が極めて重要である。
そこで本研究室でFig.3 Screening and turbid water treatment system used in the trial construction

は、昨年度より環境関する研究（共同研究）

自動制御機能を有する油圧ショベルのパラメータ調整を研究総合推進費補助

Fig.8 Curvable small diameter drillingmachine for ground survey

Fig.9 Verification experiment usingdeveloped machine

特別講演

金により、津波堆積

自動化するためには、油圧ショベル自らが掘削時の土質の物を用いた高機能性

状態を自動的に把握する必要がある。土質状況の把握には覆土材の開発研究を

油圧シリンダに作用する圧力から何らかの有益な情報を抽行っている。本年度出する必要があると教授が「繊維質固化処理土工法による津波堆積物の再資源考えられるため、本化」と題して特別講演を行った（6 月 11 日）。また 10 月に

年は各種センサーがインドネシアのガジャマダ大学で開催された環境リーダー装備されている実機

国際シンポジウムにてキーノートスピーチを行った。

は覆土材の耐震性に

Fig.1 Tri-axial cyclic compression test machine

ついて実験的に検討するとともに、実施工を想定して動的締Fig.4 Slope planting: In this trial construction, clay discharged from screening
process, was modified and then planting soil was made. All planting soil wasrecycled into planting construction works of the large-scale artificial ground that iscreated in Natori city, Miyagi Prefecture.

を用いて地盤の掘削固めを必要としない

困難な状況にある。そこで、（一社）東北地域づくり協会「技実験を行い、掘削時打設型繊維質固化処術開支援＜東日本大震災復興関係＞」を受け、東亜建設工の油圧データを収集

理土工法を提案し、業（株）が開発した分級技術（ソイルセパレータマルチ工法）

するとともに、自動実際に盛土を作成しと本研究室で開発した泥土改良技術（ボンテラン工法）を制御に最適な油圧シ

た。

組み合わせ、ゴミ混じり津波堆積物からガレキやゴミを除

リンダを決定した。

Fig.2 Embankment made by placing fiber-cement
stabilized soil method②分級と改良を用いたゴミ混じり津波堆積土砂の再資源化

子は、複数のメディアに取り上げられ、情報発信された。

支援 < 東日本大震災関連 >）③繊維質固化処理土工法による災害復旧対応型泥土処理シに関する試験施工（（一社）東北地域づくり協会 技術開発

2011 年の東北地方太平洋沖地震では大量の津波堆積物が発生したが、その多くはゴミ混じりであり、直接利用がCoexistence Activity Report 2013

国土交通省東北地方整備局主催の展示会「EE 東北」（6
Fig.6 Soil excavation test using hydraulic power
shovel

近年、東日本大震災や度重なる大型台風の襲来など大規

月 5 日～ 6 日）にて、高橋教授が日本建設機械施工協会東北支部長としてテープカットを行うとともに、展示会にも参加し、本分野の研究内容の展示を行った。

⑤シールド機による鉄筋コンクリートの効率的切削に関する研究（共同研究）

既存の鉄筋コンクリート杭周辺を再整備する場合、鉄筋ステムの開発と環境修復への適用（科研費補助金：基盤 B）

三井住友建設（株）の安全衛生推進大会（東京）にて、高橋展示会

去し、津波堆積土砂を砂と粘土に分離して、津波堆積土砂の全量を再資源化する実証試験を実施した。試験施工の様

20④油圧ショベルの掘削動作による土の性状のセンシングに

コンクリート杭を引き抜き、その後、再整備工事を実施するのが一般的であるが、環境上の制約や効率化を目指し、学外ゼミ
研究室恒例の学外ゼミを 10 月 17 日に実施した。本年度
は東部道路の拡幅工事現場を視察し、研修を行った。

今後は鉄筋コンクリート杭を掘進機で直接掘削する工法がアクティビティレポート 201321

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球開発環境学分野（高橋・坂口研） Earth Exploitation Environmental Studies（Takahashi & Sakaguchi Lab.）

准教授

Toward Advanced Environmental Geomechanics and Energy Technology

坂口 清敏

Associate Professor

Kiyotoshi Sakaguchi

1．The 6th International Symposiumon In-situ Rock Stress

化が、地震前に限界値に向かって増加傾向にあったのが、

渡邉 則昭

Assistant Professor

Noriaki Watanabe

協会の招待講演お決 と、よ り 高 温 の 流 体 を 用 い た 発 電 の 実 現 を 目 指 し、

よび招待論文で発Japan Beyond-Brittle Project（JBBP）が進行している。当表 し た。 ま た、き研究室は JBBP 基礎研究（科研費・特別推進研究）の一部を裂の相対浸透率曲

担い、脆性 - 延性遷移～延性領域に形成したき裂システム

線 に 関 し て、ギ リの力学・水理学特性に関する研究を開始した。

シャ文字のνに似タイプの相対浸透The 6th International Symposium on In-situ Rock向の経年変化と宮城県沖での地震のspecialized conference で あ り、2013 年 8 月 20 日 ～ 22

発生タイミングに日の会期で仙台国際セン

周期性あることなターにおいて開催されたどを見出した（Fig.

（Fig. 1）
。本会議の開催

2）。

基盤研究（A）（坂口（代表：北大・金子））、基盤研究（B）（坂

ことを見出した。

口）
受託・共同研究：応用地質（株）（坂口）、鹿島建設（株）（坂口）、3D 地科学研究所（坂口）、JAPEX（渡邉）、JST 復
Fig. 4: Filed-scale 3-D preferential flow paths
predicted by the novel model simulator, GeoFlow.

5．
低速自転型ウォータージェットによる地熱ス
ケールの除去において、当研究室の坂

低速自転型ノズ

口（組織委員会 幹事長）

ルシステムを用い

Fig. 2: Annual trend of the ratio of shear stress tothe mean stress.

3．CO2 貯留環境下における砂岩の多孔質弾性
パラメータ

れをサポートした。本会
議は成功裏に終了し、23ケ国から 248 名の参加があ り、7 件 の Keynote
lecture、11 件 の Invitedlecture、121 件の一般発Fig. 1: Unique Program & Abstract
book having a USB flash memory of theproceedings.

表があった。

2．
東北地方太平洋沖地震前後における岩手県釜石地域の地殻応力場

科研費：特別推進研究（坂口＆渡邉（代表：東北大・土屋））、率曲線が存在する

最大水平応力の方Stress は 地 殻 応 力 を メ イ ン テ ー マ と す る ISRM

邉（実行委員）と学生もそ【外部資金の獲得】

た 形 状 の ν（new）

発生 1 年後に激減し、2 年後に再び上昇傾向にあること、は中心的役割を担い、渡岩の力学国内シンポジウム（2013 年 1 月＠沖

1 月＠仙台；院生 1 名）

タージェットによ・10th International Workshop on WATER DYNAMICS

る地熱井内のス
ケール除去に関す

and ICDP-Japan Beyond Brittle（JBBP）Workshop

る室内実験を実施（2013 年 3 月＠仙台；渡邉、院生 1 名）

CO2 地中貯留への応用を念頭に砂岩の多孔質弾性パラ

し た（Fig. 5）。そ

メータの解明に取り組んでいる。本年は主に膨潤性粘土鉱の 結 果、ス ケ ー ル

物を含有する来待除去性能に及ぼす

砂岩と含有しない

ノズル回転速度および環境圧力の影響が明らかになった。

Fig. 5: Removal of a simulated scale by the low
speed self-rotating water jetting.

・平成25年度資源・素材学会春季大会（2013年3月＠千葉；
修士課程学生 1 名、学部生 1 名）
・10th Pacific International conference on Water Jetting
Technology（2013 年 4 月＠韓国済州島；院生 1 名）・NPO 法人環境エネルギー技術研究所第 30 回環境フォー

Berea 砂 岩 を 用 い

ラム（2013 年 5 月＠仙台；渡邉）

た室内実験を実施し た。 そ の 結 果、

6．
地熱や工場排熱を用いた新・水素製造プロセス

膨潤性粘土鉱物存
係数が1を超える

硫黄の酸化還元サイクルを通じたバイオマスからの水素

後ほぼ 2 年となる時期に実施した。その結果、地震前の地ことが明らかに製造プロセスに関する基礎研究を完成させ、その成果を圧に比較して、1 年後は主応力値が 2 倍～ 4 倍、鉛直応力なった（Fig. 3）。

Fig. 3: Biot-Willis（effective stress）coefficientsexceeding unity due to the presence of swellingclay.

4．地殻流体流動

被り圧程度になっていた。この応力値の増減は地殻の隆起

地熱や油ガスのき裂型貯留層における流体流動を予測す現象、特にその隆起速度に起因しているのではないかと考るため実施してきたフィールドスケール精密貯留層モデリ

えた。さらに、平均応力に対するせん断応力の比の経年変

ング（Fig. 4）に関する成果を取りまとめ、一部を石油技術

Coexistence Activity Report 2013

【学会等での講演】

・2012 年度ウォータージェット技術年次報告会（2013 年

た高圧水中ウォー

手県釜石鉱山において地圧計測を行った。今回は地震発生

1 年後との比較では小さくなっていた。また、鉛直応力は

川報恩会（渡邉）、NPO 法人環境エネルギー技術研究所
（渡邉）

縄；坂口）

在下では有効応力の主応力値は、地震前に比べると依然として大きいものの、

興促進プログラム（A-STEP）（渡邉）（公財）新井科学技術振興財団（渡邉）、（一財）前財団 等：

・第 13 回

地震前後の応力場の経年履歴を明らかにするために、岩は被り圧の約 2.5 倍と大きくなっていたのに対し、2 年後

22

助教

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Our laboratory members worked for the 6th International Symposium on In-situ Rock Stress（ISRM specialized
conference）, and we made substantial contributions to the successes of the workshop. For research activities, we
further promoted the existing researches such as the research on crustal stress fields in Kamaishi area of northeast
Japan, before and after the 2011 Tohoku-Oki earthquake. Additionally, we started a new challenging research toobtain insights into mechanical and hydraulic characteristics of a new concept geothermal reservoir（Japan Beyond
Brittle Project reservoir）, which will be created in a deeper and hotter part in the Earth’s crust（frontier of thegeothermal energy）.

太陽地球システム・エネルギー学講座

地殻環境・エネルギー技術の新展開

・石 油技術協会平成 25 年度春季講演会（招待講演）2013
年 6 月＠東京；渡邉）・The 6th International Workshop on In-Situ Rock Stress,
Sendai, Japan（2013 年 8 月＠仙台；坂口、渡邉、院生 1名）

Int. J. Hydrogen Energy において発表した。また本成果に・EUROCK 2013（2013 年 9 月＠ Wroclaw、Poland；坂口）より、NPO 法人環境エネルギー技術研究所第 4 回研究奨・The 19th Formation Evaluation Symposium of Japan

励賞を受賞した。

（2013 年 9 月＠千葉；院生 1 名）・日 本地熱学会平成 25 年学術講演会（2013 年 11 月＠千7．
Japan Beyond-Brittle Project（JBBP）

葉；院生 1 名）
・国際学術交流会（2013 年 11 月＠中国重慶大学；坂口）誘発地震の懸念など従来型地熱発電に存在する問題の解
アクティビティレポート 201323

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

資源エネルギー・セキュリティ学分野 Resources and Energy Security Studies

Security and risk management for resources and energy development aswell as statistical information studies based on earth science.

教授

駒井 武

Professor

Takeshi Komai

研究室概要
資源エネルギー・セキュリティ学分野は、2013 年 4 月に新しく創設された研究室である。環境と資源・エネルギーの相互作用に関する様々な研究成果をもとに、地球環境に

以下、最近の代表的な成果について紹介する。

津波堆積物の化学的性状特定とリスク評価

おける物質循環に根ざした地圏システムの理解、資源・エ

東日本大震災により発生した大津波は、東北地方から関ネルギー開発に伴う安全保障および環境リスク管理、人の東地方の太平洋沿岸地域に甚大な被害をもたらした。短時

健康と自然環境との関係、地圏環境における土壌や地下水

間に津波が運搬した海底堆積物や土砂は、沿岸域から内陸等の汚染問題、さらには有害化学物質のリスク評価に関すの土壌の上に堆積し、農用地や市街地の復興に大きな障害る総合的な教育・研究を実施する。

となっている。このため、東日本沿岸域を対象として、津本研究室では、地球科学と資源・エネルギー開発の基礎

波堆積物の調査および試料の採取を行い、堆積物の性状や学術を基礎として、地球環境および地域環境の保全に関す

化学組成に関する調査研究を実施した。図1および図2は、る技術やシステムの研究開発を実施し、教育および研究を

津波堆積物の地球化学的な特徴およびリスク評価の結果を通じて学術や社会に貢献することを特色としている。

示したものである。一部の地域でヒ素などの有害元素の濃

具体的には、以下のような特徴的な内容の研究と教育を行っている。

度が比較的高いものの、全体的に含有量、溶出量の基準値を下回り、地球化学的なバックグラウンドと大差がないと・地球科学に基づいた数値情報解析および地圏情報整備の評価結果が得られた。この研究成果は、公益社団法人土・石油天然ガス、メタンハイドレート等の開発促進

木学会より論文賞を受賞した。

・鉱物資源および燃料資源の開発に伴う環境リスク軽減
・環境や健康に関わる諸問題のリスクの定量的解析
・現場の調査や観測に基づいた資源環境問題の把握
・自然科学と社会科学の融合（リスク認知・伝達）

24の緊急的な取り組みも実施している。

桑谷 立

Assistant Professor

Tatsu Kuwatani

過去の巨大津波到達範囲の詳細な推定につながるものと期

and biological survey for tsunami deposits and disaster

待されている。

solid waste management in Tohoku district. By the resultof risk analysis of tsunami deposits, research paper

業績award was obtained from Civil Engineering Society ofJapan. These outcomes of research can also be utilized

We have developed the geo-informatics system andto environmental problems, such as ecological risk

subsoil databases with risk maps for heavy metals inassessment, enhanced production of resources, and land

regional scale, based on the accumulation of various

use policy in industrial society.

kinds of geological and environmental survey. The geo-

In addition, we have launched a big research projectenvironment risk assessment system, one of the"Sparse Modeling", which aims to create a new field of

outcomes of our research, can be utilized for thedata-driven science, since 2013 （Grant-in Aid for

improvement of contamination due to heavy metals andScientific Research on Innovative Areas）. By

toxic chemicals in soil, using the geo-environment

collaboration with information scientists, we have alreadyinformation data.

developed several innovative methods for environmental

After the earthquake and tsunami disaster, we focus
on the reconstruction activities, such as geochemical

analysis, including geochemical discrimination oftsunami deposits.

Fig.1 Geochemical features of tsunami deposits at coastal areas in northeastern Japan.（Right: Correlation of arsenic and pH, Left:
Correlation of arsenic and iron）

機械学習を用いた環境科学データ解析
観測・計測技術の進歩により、様々な観測・分析データ

・震災復興支援に向けた技術開発およびリスク管理の実践が取得可能である。一方、得られたデータから未知の法則

研究活動では、資源・エネルギーおよび環境保全に関わや構造を発見することは未だに容易ではない。本研究室でる広範な研究テーマを対象として、メタンハイドレートのは、機械学習などの情報処理技術を活用することで、観測・生産促進、環境リスク評価手法の開発、土壌・地下水汚染

分析データから環境科学・地球科学に関する本質的な情報対策、スパースモデリングによる津波堆積物の客観的判別を抽出する方法論を開発している。2013 年は、スパースなど、社会的な解決策の提案に向けた実践的な検討を行っモデリングと呼ばれる最新の高次元データ解析技術を用いている。加えて、東日本大震災において発生した津波堆積て、地球化学データのみから 2011 年の津波堆積物を高精物の地質調査、災害廃棄物や放射性物質のリスク管理など度に判別する手法を開発した（図3）。本手法の応用により、Coexistence Activity Report 2013

助教

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Security and safety measures in the process of resources and energy development are essential to maintainsustainability and risk mitigation in industrial society. Various research approaches have been undertaken for bothaspects of environment and energy utilization. In this laboratory the original concept of coupling development andenvironment has been adopted for completing sustainable development of industries. The integration of environmental
sciences necessary for the methodologies of risk assessment, particularly for the environmental pollutions andhazardous chemicals, is quite important to discuss on the environmental risk management and the risk communication.
In addition the implementation of environmental management for water, soil and sediments has been the main
target for developing the framework of risk governance, which enables to complete the transparent risk
communication within any stakeholders. In this laboratory we study statistical methodologies including Bayesianestimation and sparse modeling, and practical applications in the field of earth sciences, especially for tsunami
deposits and rock formation. After the 2011 earthquake and tsunami disaster, we focus on geological risk managementof tsunami deposits and wastes, as well as contaminated soils by radioactive substances.

太陽地球システム・エネルギー学講座

資源・エネルギーの安全保障と地球科学に基づく数理情報解析

Fig.2 Results of risk assessment for heavy metals in tsunami deposits.（Right: risk distribution of arsenic
elution, Left: risk distribution of lead elution）

Fig.3 Geochemical discrimination of tsunami deposits
using sparse modeling.（Red: tsunami deposits, Blue:
non-tsunami sediments）

アクティビティレポート 201325

自然共生システム学講座

環境修復生態学分野

Environmentally Benign Systems

Geoenvironmental Remediation Laboratory教授

Development of Environmental Load Reduced Remediation Technology

井上 千弘

助教

助教

Assistant Professor

Assistant Professor

小川 泰正

Professor

Yasumasa Ogawa

Chihiro Inoue

博 士 研 究 員

奈良 郁子

研 究 支 援 者

趙 成珍

技 術 補 佐 員

藤田 香菜

技 術 補 佐 員

山本 麻理

事 務 補 佐 員

工藤 悦子

Takahiro Watanabe

放射性セシウム簡易測定を継続的に実施し、放射能汚染に対する食品の安全・安心確保に大きく貢献している。この活動に関し、パーキンエルマー社から「コラボレーションとパートナシップ」楯を贈呈された（写真 1）。

社会貢献
環境審議会会長、石油天然ガス・鉱害防止技術適用可能性調査検討委員会委員長、石油天然ガス・金属鉱物資源機構

2013 年の主な研究活動

清華大学との研究・教育協定に基づき、共同教育プログ
ラム学生 1 名を受け入れ中。現在の在籍学生：D3

2 名、

D2

1 名、M24 名、

SC3

4 名、このうち留学生：ハンガリー 1 名、中国 4 名、4 名、M1

4 名、研究生 2 名、SC4

フィリピン 1 名

井上教授は、岩沼市
金属鉱物資源機構

教育

調査指導（満学生の受賞

地下環境における重金属類の化学形態変化と溶出挙動の沢鉱山）鉱害防止技術委員会委員長に新たに就任し、環境

菅 原 一 輝（D2）：International Symposium on EcoTopia

解明を進め、自然由来重金属類がもたらす環境問題へのア

行政や鉱害防止の推進に貢献した。また井上教授は、秋田

Science 2013（ISETS'13）The Best Oral Presentation

高校、仙台第三高校、鶴岡南高校で模擬授業を行った。

Award、 受 賞 題 目：Phytoremediation of Arsenic with

植物を利用する土壌汚染の浄化として、カドミウムを多プローチを行なった。国内や海外から採取した岩石試料にく含む農地に、カドミウム高蓄積植物のハクサンハタザオ

対し、嫌気条件および好気条件での長期溶出試験や風化試を定植し、植物体内にカドミウムを移動・濃縮させる野外

験等を行い、地下に存在する状態や地表に露出した場合の試験を東北学院大学、株式会社フジタと共同で実施してい重金属類化学形態の長期的変化を予測した。

国際交流る。また、ハクサンハタザオの水耕栽培系を利用し、排水クロロエチレン、クロロベンゼン類、石油系炭化水素類

ベトナム・ノンラム大学、ハノイ工科大学、アンジャン

中のカドミウムを除去するプロセスの検討を開始した。ヒなどの有機塩素化合物の微生物分解に関し、これらの分解

大学訪問（井上教授）（写真 2）。テキサス大学訪問（D2 菅素高蓄積植物モエジマシダにおけるヒ素吸収と耐性機構のに有効な微生物集積培養系を確立し、その構成微生物と各原）。

生理学および分子生物学的研究を引き続き行った。

微生物間の相互作用の解析を進めた。硫酸還元細菌による

Environmentally Benign Systems

Contamination of soil and groundwater by chlorinated organic compounds, petroleum hydrocarbons and heavy
metals has been a serious problem today. However, effective methods that removes spread pollutants without load
for environment have not been developed. Our target is to develop remediation technologies for contaminatedsoil and groundwater with low cost, energy and environmental load. From this point of view, we are conducting
researches on（i）chemical dechlorination of chlorinated organic compounds with natural minerals or iron powder,（ii）microbial degradation of chlorinated organic compounds and petroleum hydrocarbons,（iii）characterizationand chemical stabilization of heavy metals in soil,（iv）phytoextraction of heavy metals. Also, we are investigating
microbial sulfide-oxidizing and sulfate-reducing processes to apply for industrial and environmental issues.

渡邊 隆弘

ヘルナンド バコサ

自然共生システム学講座

環境負荷の小さい修復技術の開発

日本学術振興会
特 別 研 究 員

Ferns in Tsunami Flooded Area: A Field Study （写真 3）
榊原健人
（研究生）
：資源・素材東北支部若手の会のポスター
セッション銀賞、受賞題目：石炭灰に含まれる水溶性有害元素の固定化（写真 4）菅原一輝（D2）：平成 25 年度環境科学研究科奨学賞

硫化水素生成を防ぐために、その生育抑制物質の検討や、土壌中での硫酸還元細菌の動態に関する検討を、環境物質制御学講座（DOWA ホールディングス寄附講座）の地圏環定植するプラグ苗（９月）

生育中の苗（１２月）

春先の圃場（３月）

境学分野と共同で実施した。石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）と共同で、微生物を利用した低品位硫化銅鉱からのヒープリーチングによる銅回収技術に関する研

開花・収穫期（６月）究を実施した。

東日本大震災復興に関する取り組み
試験圃場へのハクサンハタザオの定植（９月）

収穫の状況（６月）

Photo 3 The Best Oral Presentation Award（ISETS'13）

地震と津波によって生じたヒ

Photo 2 Group photograph at Nong-Lam University, Vietnum

素汚染土壌に対し、モエジマシ
ダによるファイトレメディエー

主な外部資金・研究プロジェクト

シ ョ ン の 検 討 を 行 っ て い る。
2013 年は宮城県内沿岸部の合栽培地への定植（９月）

生育中の苗（１２月）

計 4 地点において、東北学院大

日本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（A）（平成

学工学部の遠藤銀朗教授のグ

23 ～ 25 年度、代表者：井上）、環境研究総合推進費（平成ループと共同で浄化のフィール

23 ～ 25 年度、代表者：井上）、石油天然ガス・金属鉱物資

ド試験を実施した。

源機構との共同研究 2 件（平成 25 年度、代表者：井上）、三

福島第一原発事故への対応と井物産環境基金・東日本大震災復興助成（平成 23 ～ 26 年

して、ガンマ線カウンター（パー越冬後の生育状況（３月）

開花したハクサンハタザオとその収穫（５月）

Fig.1 Phytoremediation of Cd-contaminated soil by hyperaccumulating plant

26

Coexistence Activity Report 2013

キンエルマー社製 Wizard2480）
を用いた各種環境試料や食品の度、代表者：東北学院大学・遠藤教授）。
Photo 1 Shield of “Collaboration andPartnership” from PerkinElmer, Inc.

Photo 4 The Silver Poster Award（ MMIJ Tohoku Branch, Young Scientist Seminar）

アクティビティレポート 201327

自然共生システム学講座

環境分析化学分野

Environmentally Benign Systems

Environmental Analytical Chemistry

Development of Chemical Motifs for Environmental and Biochemical
Analysis教授

星野 仁

Professor

Hitoshi Hoshino

研究成果
1．自 己組織化ランタニド錯体の磁気共鳴イメージング
（MRI）
への展開

これは速度論的に安定で生体内で解離せず、2.5 個の配位

Associate Professor

Assistant Professor

Nobuhiko Iki

升谷 敦子

Atsuko Masuya

相互作用を解析した。まず平衡混合物中の遊離 Tb3TCAS2と HSA-Tb3TCAS2 複合体をキャピラリー電気泳動（CE）☆受賞

で分離定量し、結合定数 Kb を 1.7 × 106 M-1、解離反応速・日本分析化学会東北支部、東北分析化学奨励賞「ビス（o-度 定 数 kd を 8.5 × 10 s と 算 出 し た。 得 ら れ た Kb を

ジイミノベンゾセミキノナト）白金（Ⅱ）の溶液環境・イ

Gd3TCAS2-HSA 系 に あ て は め る と 血 中 で Gd3TCAS2 はオン認識機能の創発」升谷敦子-4-1

HSA に定量的に結合していることがわかる。一方 kd は半・第 3回 CSJ 化学フェスタ、
優秀ポスター発表賞「白金（Ⅱ）

減期 20min に相当し、通常のイムノアッセイの B/F 分離

ジラジカル錯体の酸化還元応答に基づくミクロ環境精密時間に比し十分に安定と言える。Tb3TCAS2 による HSA

認識能を利用した近赤外吸収プローブ」田村昂作（D2）の蛍光消光解析から、Tb3TCAS2 の結合サイトを発蛍光部

・International Symposium for the 70th Anniversary of

位から Trp-214 から 2nm 付近に位置する Lys-475 または

the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan,

Lys-351 と特定した（Figure 2）。
（日本分析化学会第 62 年

P o s t e r A w a r d , “ B i o c o n j u g a t i o n o f T b（Ⅲ）

会、他）

-Thiacalixarene Complex with Proteins Analyzed with
Capillary Electrophoresis,” 馬場 諒（M2）3．微小疎水空孔サイズを認識するプローブの開発

・第 33 回キャピラリー電気泳動シンポジウム、優秀ポス

ジラジカル -Pt（Ⅱ）錯体⑴を近赤外（NIR）吸収プローブ、

ター賞「金属置換炭酸脱水酵素 - スルホンアミド阻害剤

センシング、イメージングへ展開している。今回 1 の酸化複合体のアフィニティー CE 分離を用いる熱力学的安定性の解析」佐藤陽介（M1）は ,Gd3TCAS2 の構造が剛直であり、遷移状態で Gd の配位二量体 2 の生成を抑制する目的で環状化合物シクロデキス

構造変化が困難となるためと考えた。今後 kex の小ささをトリン（CD）への包接挙動を調べたところ、そのサイズに活用し、Ln3TCAS2 の PARACEST 試薬としての展開を図よって対照的な挙動を示すことを発見した（Figure 3）。

る。（第 41 回日本磁気共鳴医学会大会、他）

即ちβ -CD（空孔径 ca. 6.2Å）とは 1:2（=1:CD）の包接体を形成し NIR 吸収を示す。γ -CD（ca. 8.0Å）の場合、むチアカリックスアレーン（TCAS）
は水溶液中でランタニド（Ln Ⅲ ）と自己組織的に多核錯体 Ln3TCAS2 を与える。

助教

壹岐 伸彦

Environmentally Benign Systems

The aim and goal of this division are to develop analytical and measurement methods, which serve as an
essential technology to ensure public security via environmental assessment and integrity.   The analyticaltechnique of future will fulfill requirements such as ⑴ assessment of environment and safety, ⑵ support for healthand medical treatment, and ⑶ accessibility of residents and citizens, and therefore will be designed on the basisof conditions such as（a）Real-life,（b）Real-time, and（c）Real-opportunity. Obviously sophistication of precisemade analytical instrument is not the only solution to satisfy these requirements.  We believe that breakthroughin analytical technology will be brought by development and application of chemical motifs capable of recognizing
materials and by establishing methodology for separation/preconcentration and detection/determination methods
for materials of environmental importance.  Among such chemical motifs that we studied this year, three examples
will be described:
1. Proton relaxivity of kinetically inert multi-nuclear complex, Gd3TCAS2,  formed by self-assembly of gadolinium（Ⅲ）
arene-p-tetrasulfonate（TCAS）in aqueous solutions.
and thiacalix［4］2. Thermodynamic and kinetic stability of  Ln3TCAS2-protein conjugates.
3. A molecular probe for recognizing the size of hydrophobic cavities based on near-infrared absorbing diradicalPt（Ⅱ）complexes.

准教授

自然共生システム学講座

新しい化学分析モチーフとその環境系・生体系物質計測への展開

2．自己組織化ランタニド錯体とタンパク質との相互作用

しろ酸化二量化が促進され、1:1（=2:CD）包接体を生成し、解析

NIR 吸収を消失させる。このことは錯体 1 の NIR 吸収をプ

水分子を有することから緩和能 r1 が大きいと期待できる。

Ln3TCAS2 をイムノアッセイやイメージングプローブとローブに疎水空孔のサイズを認識できることを示していそこで Gd3TCAS2 の r1 や配位水交換速度 kex を測定した。

して用いる際、機能性タンパクへ結合させる。このときる。実際本系を用いて HSA とα - キモトリプシンの疎水

r1 は既存の MRI コントラスト剤のものを上回った（Figure

Ln3TCAS2 がタンパクのどの部位に対してどれほど大きな

空孔サイズの識別に成功した。
（Chem. Commun.）1）。 一 方 ヒ ト 血 清 ア ル ブ ミ ン（HSA）4.5% 存 在 下、

熱力学・速度論的安定性で結合するか、という情報が重要

Gd3TCAS2 は定量的に HSA と結合するが r1 はほぼ変わらとなる。そこでモデルとして Tb3TCAS2-HSA 系を対象にず、MS-325 でみられる増大効果は生じなかった。HSA
結合時、回転相関時間ではなく kex が r1 を支配する。実際
kex は 2.7 × 104 s-1（25°C）となり、MS-325 の場合（5.9× 106 s-1, 25°C）を下回った。kex がこれほど小さいの

Figure 3 The diradical-platinum（Ⅱ）complex distinguishes the cavity sizes of β- and γ -cyclodextrins by switching the near-infrared absorption, providing a probe
to identify the size of hydrophobic cavities of proteins.

Figure 1 Gd Ⅲ complexes and the relaxivities, r1.

28

Coexistence Activity Report 2013

Figure 2 Binding site of Tb3TCAS2 to HSA determined by fluorescence quenchingof Trp-214 and positions of positively charged side chains.

アクティビティレポート 201329

自然共生システム学講座

環境生命機能学分野

Environmentally Benign Systems

助教（WPI）

研究補佐員

博士研究員

研究補佐員

博士研究員

事務補佐員

博士研究員

秘書

熊谷 明哉

Raquel Obergon

教授

末永 智一

Professor

Tomokazu Matsue

共同研究
平成 25 年は以下の機関と共同研究を行った。

バイオへの応用に大きな期待が寄せられている。これらの

学 内：医学系研究科、工学研究科、原子分子材料科学高デバイスを用いる事で、これまで観察できなかった生体現等研究機構、未来科学技術共同研究センター、流体科学

象を捉える事や、簡便で迅速な環境評価・医療用検査ツー

研究所、薬学研究科、多元物質科学研究所、マイクロシ

ルへの応用が可能になっている。また、組織工学に向けたステム融合研究センター

細胞チップ作製が可能になる。そこで、我々はマイクロ・学 外研究機関：山形大学、東北工業大学、兵庫県立大学、

ナノ電気化学デバイス・システムの開発を行い、これらの東 京 農 工 大 学、首 都 大 学 東 京、産 業 技 術 総 合 研 究 所、技術を用いた様々なバイオ応用を行った。また、これらのImperial College London（英国）、University of Warwick

技術を用いた電池評価への応用を行った。

（英国）, Harvard University（米国）、Florida International
University（米国）、成功大学（台湾）、南開大学（中国）、東京理科大学、（独）物質・材料研究機構

准教授

珠玖 仁
Associate Professor

Hitoshi Shiku

助教

伊野 浩介
Assistant Professor

Kosuke Ino

Mustafa Şen
客員教授

主な継続中の研究事業○イ ノベーション創出プログラム（COI STREAM）（平成 25 年ー平成 34 年度）○ JST ALCA“ 界面イオン伝導顕微鏡を用いたリチウムイ
ンサーションの in-situ 観察と高エネルギー密度 LIB の開発 ”（平成 25 年ー平成 31 年度）「生体組織の革新的バイオイメージ○科研費基盤研究（A）
ングに向けた電気化学デバイスの開発」（平成 25 ー 27
年度）
○ JST 先端計測 “ 超高解像度電気化学イオンコンダクタ
ンス顕微鏡の開発 ”（平成 24 年ー平成 29 年度）○科研費若手研究（B）“ 電解質・電極エピタキシャル薄膜を用いた電子・イオン伝導の律速因子の解明 ”（平成24 ー 25 年度）○地域イノベーション戦略支援プログラム・次世代自動車
宮城県エリア（文部科学省）（平成 24 ー 28 年度）○科研費若手研究（B）「ナノ電気化学顕微鏡を用いた膜輸送のリアルタイム計測」（平成 24 ー 25 年度）○科 研費若手研究（B）「3 次元培養組織評価に向けた電気
化学チップデバイスの開発」（平成 23 ー 25 年度）○マイクロシステム融合研究開発拠点（科学技術振興調整費、先端融合領域イノベーション拠点）（平成 19 ー 28
年度）受賞
○高橋康史（助教）、第 19 回青葉工学研究奨励賞○高橋康史（助教）、NF 基金研究開発奨励賞優秀賞○伊 野浩介（助教）、平成 24 年度化学とマイクロ・ナノシ
ステム研究会若手優秀賞○小 沢 文 智（ D 3 ）、 I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n
M icrochemistry and Microsystems 2013、Springer
Bronze Scholar Award○高野真一朗（D2）、平成 25 年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部 70 周年記念国際会、ポスター発表賞○新井俊陽（M2）、平成 25 年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部 70 周年記念国際会、ポスター発表賞○菅野佑介（M2）、第 27 回 化学とマイクロ・ナノシステム
研究会、ポスター賞
日本化学会東北支部 70 周年記念国際会、ポスター発表

23 ー 25 年度）○最 先端・次世代研究開発支援プログラム「1 細胞分析法

MEMS を融合させた生体分子検出システム（Bio-LSI）を開

パンテクニカルデザイン、アィティリサーチ、大日本印刷、が拓く受精卵および幹細胞の新規品質評価システムの開発し、細胞や組織評価を実現した。また、ナノ材料とハイ

生化学工業、ナノコントロール、パナソニック、日立ハイテ発」（平成 22 ー 25 年度）

ドロゲル材料を組み合わせた新しい細胞培養用足場を開発

クノロジーズ、東芝

功しており、これらの研究を通して、社会、地域に貢献が沖 知子

利用する電気化学バイオセンシング手法の開発」（平成企
 業：電力中央研究所、機能性ペプチド研究所、クリノ、日込んだ環境・医工学バイオデバイスやシステムの開発に成フォーダ 洋美○山田淑代（M1）、平成 25 年度化学系学協会東北大会及び本航空電子、
日立製作所、
北斗電工、
八十島プロシード、
トッ

このように、2013 年はマイクロ・ナノシステムを組み

上田 麻衣子○科研費若手研究（B）「酵素前駆体を分子認識素子として入脱離の可視化が可能になっている。この他に、LSI と

た。

尹 善愛

Qiang Chen

開発したシステムを用いて、電極材料表面における Li 挿しており、組織工学における新しい材料の開発にも成功し堀口 佳子

Environmentally Benign Systems

Micro/nano-biosystems address the continuing demand in bioprocess science and engineering for fast andaccurate analytical information that can be used to rapidly evaluate the interactions between biological systems
and bioprocess operations. Furthermore, these micro/nano-biosystems can be applied for tissue engineering. We
have developed micro/nano-electrocheimcal systems for environmental/biomedical applications and evaluation ofbattery materials.
Recently, we have developed an interface ion conductance microscopy（IICM）to characterize electrochemical
properties in nanometer domains and applied to localized evaluation of battery materials. We also developed the
Bio-LSI system for imaging biomolecules and nanocomposite biomaterials for tissue engineering.

計測技術として界面イオン伝導顕微鏡（IICM）を開発した。

研究補佐員

高橋 康史

松平 昌昭

自然共生システム学講座

Development of Environmental/Biomedical Sensing Devices with Micro/
Nano Electrode Systems

今年は、電解質／電極の界面反応機構の解明のため新規助教（WPI）

Javier Ramon-Azcon

マイクロ・ナノ電極システムを利用した環境・医工学バイオセンシングデバイスの開発

現在、マイクロ・ナノシステムを組み込んだデバイスの研究アドバイザー

井上 久美

Environmental Bioengineering

研究概要

助教（先端融合）賞○小牧弘和（M1）、平成 25 年度日本分析化学会東北支部若手の会交流会、最優秀賞

学会発表等
平成 25 年に招待講演を 8 件行った。これらを含め、60件以上の学会発表を行った。

期待できる。

社会貢献
平成 25 年 7 月 30 日㈫、31 日㈬に行われた オープンキャ

海外研究者、留学生の受け入れ等
Qiang Chen（ 客 員 教 授、中 国 南 開 大 学 ）（2012 年 5 月-2014 年 3 月まで）

ンパスにおいて、参加実験・体験実験「生きているガン細Di Zhang（研究員、中国南開大学）（2013 年 10 月 -2014

胞をつついてみよう」を行った。また、高校生のための「科年 10 月まで）

学者の卵養成講座」
を開いた。

Chenzhong Li（ 外 国 人 招 へ い 研 究 者（ 長 期 ）、Florida
International University）（2013 年 12 月 -2014 年 10 月 ま
で）30

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201331

自然共生システム学講座

環境共生機能学分野

Environmentally Benign Systems

Designing of Nano-Ecomaterials

教授

Development of functional nano-ecomaterials for energy andenvironment in the environmentally benign systems

田路 和幸

客員教授

准教授

助教

技官

Visiting Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Technical Engineer

宇田川 康夫

Professor

高橋 英志

Yasuo Udagawa

Kazuyuki Tohji

本宮 憲一

Shun Yokoyama☆受賞

of Environmental Leaders で の DC2 西 坂 光 君（ 写 真 1）、・伊藤康友（現 M1）工学部長賞（2013 年 3 月）

USA）での MC2 水藤芳基君（写真 2）、MC2 小林祥大君（写・佐藤恵太（現 M1）平成 25 年度資源・素材学会東北支部

真 3）、MC2 馬渕隆君（写真 4）、MC1 伊藤康友君（写真 5）、

春季大会

224th Electro Chemical Society（ECS, San Francisco,

3rd nanotoday 2013 conference での MC2鈴木英彰君（写ポスター賞銅賞）（2013 年 6 月）

☆国際及び国内会議発表、その他様々な活動（学生諸君）
田路研究室所属の学生は、2013 年 4 月－ 12 月の期間に環境に配慮したナノ材料開発

諸君の研究開発能力や意識、コミュニケーション能力に対真 6）、MC2 榊原甫君（写真 7）の発表の様子を示している。
その他、自然エネルギーに関する周知活動や高大連携に係る東北大学講師派遣における出前授業など、様々な活動を行った。

☆日本学術振興会

特別研究員

採択状況

するグローバル化を促進することにも重点をおいており、本研究室では学生諸君の日本学術振興会特別研究員への東北復興次世代エネル

学生諸君の国際会議での発表と博士課程学生の留学を精力

応募を積極的に行っており、DC2 西坂光君（平成 24 年度

されているが、真の意味で次世代環境対応型材料とするたギー研究開発プロジェクト東北復興のためのクリーンエ的に行っている。当該期間では 14 件の国際会議研究会発－ 26 年度）が日本学術振興会特別研究員に採択されていめには、目的とする機能を最大限に発現できる組成・結晶

ネルギー研究開発推進事業「東北復興を目指した海洋・表を行った。写真は、The 6th International Symposium

る。

系・形態に制御する必要がある。この様な観点から、本研

微細藻類等の次世代エネルギーと移動体を含むエネル究室では、原材料中での材料の状態を計算及び X 線構造解

ギー管理システムの研究開発」

ナノ材料は省資源で最高性能を発現する材料として期待

析等の機器分析を通じて厳密に制御し、その反応機構を電気化学的手法や質量分析等を利用して解明する事で、高効・平成 24 年－ 29 年

文部科学省

・平成 25 年－ 28 年度 （独）石油天然ガス・金属鉱物資源
機構

製錬副産物からのレアメタル回収技術開発事業

率且つ均質な状態のナノ材料を開発する手法を開発してい「難溶性アンチモン溶解技術開発」

る。また、高性能を発現するための状態制御法の開発を行っ・平 成 23 － 25 年度ている。研究は（A）自然エネルギー変換材料（特異な形態を有するストラティファイド光触媒、熱電変換合金ナノ粒
子、太陽電池用 CIGS ナノ粒子、など）、（B）機能性ナノ－
エコ材料（均質合金ナノ粒子、高機能性電子用金属ナノ材
料、固体高分子燃料電池用機能性ナノ触媒材料、炭素ナノ材料、など）、（C）難溶性レアメタル等の抽出を可能とするための錯体制御技術、等に分類できる。

エコハウスプロジェクトと自然エネルギー有効利用システムの開発
家庭の電気エネルギーとして再利用することにより、10％の CO2 削減の実現を目指す「エコハウスプロジェク
ト」では、低電圧で微弱エネルギーをリチウムイオン電池

科研費補助金基盤研究（A）「イオウを利用した環境調和型水素製造システムの開発」
・平成 25 － 26 年度

科研費補助金挑戦的萌芽研究「塗布型 CIGS 太陽電池形成の試み」
・平成 23 － 24 年度

写真 2

224th ECS での水藤芳基君の発表の様子

写真 5

224th ECS での伊藤康友君の発表の様子

写真 3

224th ECS での小林祥大君の発表の様子

写真 6

3rd nanotoday での鈴木英彰君の発表の様子

科研費補助金挑戦的萌芽研究「太陽基礎的研究」
・平成 25 － 26 年度

科研費補助金研究活動スタート支援「酸化物ナノ粒子の終端面・酸素欠損制御による Pt 代替
燃料電池電極材料の開発」
・平成21－25年度

科研費補助金基盤研究（S）「カーボンナノチューブ複合材料の設計・合成・評価開発ルー
プ構築と高機能化に関する研究」
・平成 25 － 27 年度

写真 4

224th ECS での馬渕隆君の発表の様子

東北大学－パナソニック（株）革新的材料型生産技術共同研究プロジェクト 「ナノ粒子材料の太陽電池・燃料電池への適用に関する研究」

ルギー等を真の意味で有効利用するためには、直流での充・平成 25 年度

東北大学学際科学フロンティア研究所領放電等を組み合わせたシステム開発が必須である。本研究

域創成研究「金属錯体精密制御による合金熱電ナノ材料

室では、エコラボ及び本館内部に、エコハウスプロジェクの革新的合成技術の創成」
・平成 25 年度

東北大学大学院環境科学研究科長裁量経－蓄エネ（Li イオンバッテリー）” システムを設置し、実費による環境科学研究創成支援「金属―酸化物ナノコン

用化実験を行っている。

ポジット化による Pt 代 替燃料電池触媒の開発

Coexistence Activity Report 2013

写真 1 The 6th Int. Symp. of Environmental Leaders
での西坂光君の発表の様子

電池応用を目指した高結晶単層カーボンナノチューブのに回収・蓄電するシステムが必要である。また、太陽エネ

トで研究開発した “ 創エネ（微弱エネルギー及び太陽光）32

計 26 件の学会研究会発表を行った。本研究室では、学生☆研究プロジェクト

Kenichi Motomiya

Environmentally Benign Systems

The researches of Tohji Laboratory focused on how to develop the well-defined nano materials and how toutilize these materials to our life. Especially, we develop the synthesis and utilizing methods for useful nanomaterial with specific morphology.
Our research objectives can be classified into（A）Natural energy conversion materials, such as photocatalysts
with specific morphology（stratified photocatalysts）, thermoelectric alloy nanoparticles, CIGS alloy nanoparticles
for solar cell, and（B）Functional nano-eco materials, such as uniform and well crystallized alloy nano materials,
and well defined electric integration nano materials, precise control of nano catalysts for fuel cell, carbon nanomaterials, and（C）Utilization of the precise control for metal complexes condition for developing novel extraction
methods of rare metals.

Hideyuki Takahashi

横山 俊

自然共生システム学講座

環境との共生・エネルギーの創製を担うナノ機能素材開発写真 7

3rd nanotoday での榊原甫君の発表の様子

アクティビティレポート 201333

自然共生システム学講座

環境素材デザイン学分野

Environmentally Benign Systems

Design of Environment-Friendly Materials

准教授

Design of materials harmonizing with environment and life

上高原 理暢

Associate Professor

Masanobu Kamitakahara

助教

横井 太史
Assistant Professor

Taishi Yokoi

・海外：Yildiz Technical University（トルコ）・国内：慶應義塾大学、長崎大学、名古屋大学、山口大学、
順天堂大学

5．業績

Environmentally Benign Systems

4．共同研究In order to build a sustainable society, the material design from the viewpoint of environmental science isrequired because many materials are used nowadays. In this laboratory, based on the fundamental science about
the relationship between materials and phenomena of the life and nature, the design of the materials that produce
a harmony with the life and environment is studied from the viewpoint of environmental science. Furthermore,
the designed materials are expected to produce a new harmony with the life and environment. We are developing
the biomaterials to repair our bodies and environment-friendly materials to clean the environment according to theidea mentioned above.

・受賞

1．研究の概要1）
高橋翔平（M2）、平成 25 年度資源・素材学会東北支部春季大会においてポスター賞（銅賞）
Fig.3 Photograph of a student who obtained the award in the conference（TheCeramic Society of Japan, The 26th Fall Meeting）.

現在、我々は様々な材料を利用して生活を営んでいます。
持続可能な社会を構築するためには、環境科学の観点から

高橋翔平（M2）、日本セラミックス協会第 26 回秋季シン
2）
ポジウム 「細胞の機能を引き出す生体関連材料の設計・合成と評価」
セッション奨励賞の材料のデザインが必要です。本分野では、生命現象や自『環境浄化材料の創製』

然現象と材料の相互作用についての基礎学術に立脚し、環境科学の観点から、生命や環境と調和し、さらには積極的

骨の無機成分である水酸アパタイトは、イオンや有機物に生命や自然に働きかけて新しい調和を生み出す材料のデザインの探求を行っています。具体的には、生体を修復す

自然共生システム学講座

環境や生命に調和する材料デザインを求めて3）、第 6 回資源・素材学会東北支部若手の高 橋翔平（M2）
会においてポスター賞（金賞）に対して、高い吸着特性を有しています。したがって、水Fig.1 Various calcium phosphate granules.

酸アパタイトは、環境から有害物質を除去するための吸着・学会、国際会議等での活動

るための材料や、環境を浄化するための材料のデザインと剤として有用と期待されています。そこで、医療用材料の上 高原理暢：日本セラミックス協会生体関連材料部会

作製を行っています。

創製において得られたアパタイトに関する知見を活かし、幹事、日本バイオマテリアル学会 評議員、日本アパタイ廃棄される家畜骨に含まれる水酸アパタイトを有効に利用

ト研究会 評議委員、等

2．研究成果し、環境浄化のための材料を作製しました。さらに、層状複水酸化物の形態制御による新規な環境浄化材料の作製も『生体に調和する材料の創製』行っています（Fig.4）。

代謝に組み込まれて生体機能に働きかける骨修復材料な

らびに薬剤使用量を最小限にすることを可能とする薬剤担体の創製を行っています。これまでに、生体内で吸収され骨の代謝に組み込まれるカルシウム欠損のある非化学量論
組成の水酸アパタイトの柱状粒子からなる人工骨の作製に

Fig.2 Presentation at the international congress（ABC2013 in Kyoto）.

成功しています。その成果をもとに、共同研究としてこの材料が骨代謝に組み込まれるメカニズムの解明にも取り組んでいます。また、適切な部位に適切な量の薬剤を送り込『生態系に調和する材料の創製』

環境浄化や有用物質回収のために、微生物の利用が注目

むことにより薬剤の効用を向上させるとともに薬剤の使用されています。微生物を適切な足場材料に固定して利用で量を減らすことのできるドラッグデリバリーシステム

きれば、微生物の分離回収が容易になるだけでなく、微生（DDS）の担体として、ナノメートルからミリメートルサイ

物の機能効率を向上させることができる可能性がありま

ズまで、用途に合わせたリン酸カルシウムの顆粒の作製にす。医療用材料の開発において培った細胞と材料との相互成功しています（Fig.1）。それらの成果については、国際作用に関する知見を活かし、微生物の足場材料の設計と創

日 本 学 術 振 興 会 の 論 博 事 業 に よ り、ト ル コ の Yildiz

学会で発表を行いました（Fig.2）。これらの材料の開発は、製に取り組んでいます。微生物と材料との相互作用の解明

Technical University から、Cem Bulent Ustundag 氏を受患者の生活の質（QOL）を向上させるだけでなく、医療廃棄を行うとともに、微生物に対して親和性が高いと期待され

け入れ、共同研究を行いました。Ustundag 氏は、2013 年

物排出量や薬剤使用量の低減にもつながり、環境低負荷医るセラミックスを用いて、微生物の足場材料の作製を行っ

3 月に東北大学から博士の学位を取得しました。

療の実現にも貢献できると考えています。

ています。その成果については、学生が学会で発表を行い、Fig.4 Morphology-controlled layered double hydroxide.

Fig.5 Group photograph of our laboratory.

3．国際交流

数々の賞を受賞しました（Fig.3）。

34

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201335

資源循環プロセス学講座

リサイクル化学分野

Sustainable Recycle Process

Recycling Chemistry

教授

Aimed on the realization of a resources-material recycling society

吉岡敏明

Professor

Toshiaki Yoshioka

1. ‌長炭素鎖求核体を用いた
求核置換反応によるPVCの化学修飾

3. ‌熱硬化性樹脂基板からの有機原料
および金属の回収

ポリ塩化ビニル（PVC）は耐久性、耐薬品性、加工・成型性に優れており、様々な用途で用いられているプラスチックである。
廃棄された PVC の一部の製品はリサイクルが大々的に行なわれているものの、混合物は焼却または埋立による処理がほとん
どであり、新たなリサイクル技術の開発が必要となっている。その 1 つとして PVC の塩素を他の官能基と置換することにより、新たな機能を付与するアップグレードリサイクルが挙げられる。
本研究では可塑性の付与を目的とし、長炭素鎖求核体の PVCへの置換を検討した。

樹脂（エポキシ樹脂およびフェノール樹脂）、金属、および難燃剤から構成されるプリント基板の熱分解における水酸化カルシ
ウムの添加効果を検討した。その結果、臭素の大部分が臭化
カルシウムとして固定化され、生成油中の臭素濃度が大幅に減
少した。また、生成油中のフェノー
ル純度が向上することも明らかとなった。 臭 素が固定化されたことにより金 属の揮発 反 応も抑 制され、回 収 率が向 Fig.1 Distribution of liquid products from the pyrolysis ofprinted circuit boards based on epoxy and phenol resin.
上した。

2. ‌ポリエステルの水蒸気分解における熱分解
および加水分解の速度解析
プラスチックの1つであるポリエステルは水蒸気を用いた加水分解によりモノマーを回収することが可能である。しかし、高温で反応が進行する水蒸気分解では加水分解と同時に熱分解も進行する。従って、本研究ではポリエステル水蒸気分解の反応機構解明を目的とし、18O 同位体標識水を用いたポリエステルの水蒸気分解を種々の条件で行うことで加水分解および熱分解の反応割合を算出した。

36

Coexistence Activity Report 2013

4. ‌M
 g-Al系層状複水酸化物を用いたホウ素除去
ホウ素は、医薬品、ガラス、電気メッキなどの製造工場排水やゴミ焼却場洗煙排水、石炭火力排煙脱硫排水などに含まれる。
そして現在、ホウ素には一律排水基準（10 mg/L）が設けられて

准教授

亀田 知人
Associate Professor

Tomohito Kameda

いる。 本研究では、Mg-Al-NO3 LDH を吸着剤として利用し、排水基準を満たす処理法を検討している。 現在までに100
mg/L ホウ素溶液に化学量論量の3 倍の LDH を投入することにより、初期 pH10、10 分の条件で3.4mg/L までホウ素除去が可能であることが分かった。

5. ‌Fe2+をドープしたMg-Al系層状複水酸化物
によるセレンの除去問題がある。一方、重金属類をイオン会合体によって抽出する方法がある。これは、適当な有機陽イオン及び有機陰イオンによりイオン会合体相を形成し、その相へ目的の物質を抽出する方法で1000 倍もの減容効果がある。しかし、この手法でアルカリ金属を抽出することは確立されていない。本研究ではスラッジの減容化を目指し、イオン会合体を用いてCsを濃縮する検討を行った。

Sustainable Recycle Process

1. Chemical modification of PVC using nucleophiles with long carbon chains
The chemical modification of poly(vinyl chloride) (PVC) by nucleophilic substitution is an interesting way for upgrading waste PVC. Chlorine
was substituted in solution by several nucleophilic reagents, thus changing the properties of PVC. In this study, long carbon chains are used toincrease of plasticity.
2. Kinetics of pyrolysis and hydrolysis during the steam degradation of polyester
Steam degradation of polyester allows the selective recovery of monomers by hydrolysis. However, pyrolysis also occurs as a competitive
reaction. In this study, the ratio between pyrolysis and hydrolysis was determined by carrying out steam degradation in 18O isotope-labeled steam
18(H 2 O) at various steam concentrations and reaction temperatures.
3. Simultaneous metal and benzene recovery from metal-containing PET
From previous research in our laboratory, it is known that the formation of sublimating substances   during the pyrolysis of PET can be
avoided. Mainly benzene is produced by the degradation of PET in the presence of calcium oxide (CaO) and steam. In this study, benzene rich oil
and metals such as Ag, Fe, Ti, and Al were recovered from X-ray film, magnetic tape, and prepaid cards in the presence of CaO.
4. Removal of boron by Mg-Al layered double hydroxides
Boron is used in the electronics and glass industry etc., and part of the waste water discharged. In Japan, effluent standard for boron is 10
mg/L, making the treatment of waste water necessary. In this study, the removal of boron was examined employing Mg-Al LDH. The boron
concentration was reduced from 100 mg/L to 3.4 mg/L in 10 minutes.
5. Removal of selenium by Fe2+ doped Mg-Al layered double hydroxides
Selenium in waste water has different states of oxidation, making water treatment more complex and difficult. Mg-Al layered double hydroxides
were doped with Fe2+ changing the anion exchange ability of the host layer. Selenium was efficiently removed making use of Fe2+ as an reductant.
6. Adsorption mechanisms of substituted phenols onto a organically modified Layered Double Hydroxide
Layered double hydroxide (LDH) modified with 1-naphthol-3,8-disulfonate ions (NDS2-) has a selective uptake behavior for aromatics from
aqueous solutions. In this study, the adsorption mechanisms were investigated.
7. Uptake of rare metals using layered double hydroxides intercalated with triethylentetraminehexaacetic acid
Since rare  metals  are essential for many high-tech applications, measures have to be taken for securing resources. In order to maintain the
supply with rare metals, it is necessary to recover this materials from waste water. In this study, we investigated the  uptake of rare metals (Nd,Sr) from aqueous solutions using Zn-Al LDH intercalated with triethlenetetraminehexaacetic acid.
8. Concentration of Cs+ by using ionic associates in water solution
Cesium is one of the major radioactive elements in radioactive contaminated wastewater and zeolites can be used for the removal of Cs+ fromsludge and wastewater. However, this would produce large amounts of radioactive waste. In this study, the concentration of Cs+ by using ionicassociates was evaluated.

資源循環プロセス学講座

資源・物質循環型社会の実現を目指して【受賞】
・一 般社団法人廃棄物資源循環学会にて一般社団法人廃棄セレンの重金属オキソアニオンは、異なる酸化状態を有するた物資源循環学会賞奨励賞受賞 亀田知人准教授
め、処理法が複雑かつ困難な場合もある。そこで、アニオン交・日本化学会第 93 春季年会にて学生講演賞受賞 “ 熱硬化換能を有する Mg-Al 系層状複水酸化物（Mg-Al LDH）のホスト
性樹脂プリント基板の熱分解挙動 ” 熊谷将吾
（D2）2+層に Fe をドープし、セレンの除去を検討した。本研究は Mg・International Symposium of Chemical-EnvironmentalAl LDHのアニオン交換能とFe2+ の還元作用を複合することで、Biochemical Technology 2013, The 5th International
効率的に Cr（VI）を除去することを目的としている。Fe をドープしSymposium of Environmental Leaders にて Outstanding
た LDH（Mg-Al-Fe LDH）が各量論で高い除去率を示し、効率
S t u d e n t P r e s e n t a ti o n Aw a r d 受 賞 “ T h e r m a l
的にセレンを除去できることが示された。
Decomposition of Printed-Circuit Boards Based on
Thermoset” 熊谷将吾
（D2）・7 t h I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n F e e d s t o c k
6. ‌有機修飾層状複水酸化物による
Recycling of Polymeric Materials（ISFR 2013）にて
置換フェノールの吸着機構
ISFR 2013 AWARD 受賞 “Simultaneous Recovery
本研究では、芳香族有機アニオンの一つである1- ナフトール
of Organic and Inorganic Materials by the Thermal-3,8- ジスルホン酸イオン（NDS2-）をインターカレートした LDH
Decomposition of Plastic-Metal Composites” 熊谷将吾
を用い、水溶液中から5 種の置換フェノールの（NDS2- 型 LDH）
（D2）
吸着を行った。吸着挙動を検討した結果、芳香環の電子密度・7th International Symposium on Feedstock Recyclingが小さい置換フェノールほど吸着量が多く、その力が強いというこ
of Polymeric Materials（ISFR 2013） に て ISFR 2013とが分かった。
AWARD 受賞 “Evaluation of the dehydrochlorination of
polyvinyl chloride under atmospheric pressure” Fonseca‌Ashton Juan Diego（D1）
7. トリエチレンテトラミン6酢酸で修飾した
I nternational Symposium for the 70th Anniversary of・
層状複水酸化物によるレアメタルの捕捉
the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
レアメタルは現在の産業に必要不可欠な金属であり、安定なにて Poster Award 受賞 高橋憲史
（M1）供給を得るためには、廃棄物からの回収が必要となる。本研究で・第 24 回廃棄物資源循環学会研究発表会にて Best Poster
は、廃棄物の処理過程で発生する廃液中のレアメタルを回収すAward 受賞 Grause Guido 准教授
る場合を想定し、キレート剤トリエチレンテトラミン6 酢酸をインター・第 5 回廃棄物資源循環学会東北支部研究発表会にて最優カレートした Zn-Al 系 LDHを用いて、Nd 及び Sr の捕捉を検討
秀発表賞受賞 児玉暁（M2）した。Nd は90.5％と高い捕捉率を示しているが Sr は8.5％と低くなった。これはキレート錯体の安定度定数の違い（Nd：22.8 ＞ 【その他活動】
Sr：9.26）に起因すると考えられ、選択性を保有しているといえる。 ・‌ブラジル・サンパウロで開催されたブラジル廃棄物清掃協会主
催の第 14 回全伯廃棄物セミナーにて吉岡教授が「震災廃棄物処理の実情と分別による効果」
をテーマに講演。サンパウロ‌
8. イオン会合体を用いた水溶液中からのCs濃縮
新聞にも掲載された。（9月11日）
福島第一原発事故によって放出した 137Cs は、我々の生活を ・‌日本学術会議主催のシンポジウム「南海トラフ地震に学界は維持する上で大きな障害となっている。137Cs の処理方法として
いかに向き合うか」にて「発災時の対応と備え」というテーマの吸着法による除去が行われているが、スラッジの量が多いといったディスカッションで吉岡教授がパネリストを務めた。（12月2日）
アクティビティレポート 201337

資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

環境グリーンプロセス学分野

Environmental Green Process Study

教授

スミス・リチャード

Professor

Green Process Development

Smith Richard Lee Jr.

助教

秘書

Associate Professor

Assistant Professor

Secretary

渡邉 賢

相田 卓

Masaru Watanabe

Taku Aida

Junko Hirama

太陽エネルギーにより、年間 950 億トンの炭素循環が可能となる。このエネルギーのうちわずか10％を利用するだけで、人類は自然と調和した持続可能な生活を送ることができる。水と二酸
化炭素、特にそれらの超臨界状態を利用することで、環境にやさしい新規化学プロセスが構築できる（Fig.1）。
水と二酸化炭素は、超臨界状態において有機溶媒に近い性質を持ち、操作性と環境調和性の双方に優れた溶媒となる（Fig.2）。化学プロセスの例としてバイオマス分解、材料合成、廃棄物リサイクル、合成化学、高分子加工がある。我々が現在検討しているプロセスの一つに、エタノール発酵において重要となるバイオマス成分（セルロース、ヘミセルロース、リグニン）の分画がある。これはイオン液体中にバイオマスを溶解させ、温度・Teach!

Fig.1 Development of Sustainable Products and Systems.

平間 純子

Learn!

38

Coexistence Activity Report 2013

Fig.3 Separation process of biomass with supercritical
CO2 and ionic liquid.

Goal! God it!

2013年度の活動

論文

ハイドレートのミクロ構造やイオン液体、イオン交換樹脂を用いた変換反応、海藻残渣を原料とした高温高圧水プロセスの構築などの研究テーマで資金を獲得し、超臨界技術に関わるテーマで複数の日本の会社と共同研究を行っている。
【来訪 / 講演】6 ～ 8月 Atrouli Chatterjeeさん滞在（特別訪問研修生）
 AE University 助教授 Naeema Ibram Karam
6 ～ 8月 U
Aldarmaki 氏滞在（環境科学研究科外国人研究者）
11～1月 BPPT（技術評価応用庁）研究員 Wahyu Bahari
Setianto 氏滞在（工学研究科外国人研究者）[1] T.M. Aida, T.Yamagata, C.Abe, H.Kawanami, M.
Watanabe, R.L.Smith Jr, Production of organic acids
from alginate in high temperature water, Journal ofSupercritical Fluids 65 (2012) 39-44.
[2] Y.Hiraga, A.Hayasaka, Y.Sato, M.Watanabe,
R.L.Smith Jr, Partition coefficients of furan derivative
compounds in 1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride([bmim][Cl])-supercritical CO 2 biphasic systems andtheir correlation and prediction with the LSER-δ model,
Journal of Supercritical Fluids 79 (2013) 32-40.
[3] M.Iguchi, T.M.Aida, M.Watanabe, R.L.Smith Jr,
Dissolution and recovery of cellulose from 1-butyl-3methylimidazolium chloride in presence of water,
Carbohydrate Polymers 92 (2013) 651-658.
[4] H.Komatsu, A.Hayasaka, M.Ota, Y.Sato, M.
Watanabe, R.L.Smith, Measurement of pure hydrogenand pure carbon dioxide adsorption equilibria for THF
clathrate hydrate and tetra-n-butyl ammonium bromide
semi-clathrate hydrate, Fluid Phase Equilibria 357(2013) 80-85.

基調講演

Fig.2 Solubility parameters of water and carbon dioxide as a functionof temperature and pressure.

圧力を操作することで超臨界 CO2 の物性を操作し、選択的に構成成分の抽出・分離を行うものである。イオン液体は有機溶媒と比較すると蒸気圧が極めて低いため大気への飛散がなく、環境調和型のプロセスとして期待される。
当研究室では、主に環境調和型の溶媒を用いた化学システ
ムおよび化学プロセスの開発に関して研究を進めている。大部
分の研究は超臨界流体、特に超臨界二酸化炭素と超臨界水の特長を利用するものである。他の研究として高温高圧水中でのバイオマス・プラスチック・炭化水素・重質油の改質反応、水
熱合成による無機複合酸化物微粒子の合成、ハイドレート形成を利用した効率的水素貯蔵システムがある。これらの研究は、世界中の大学等との共同研究としても行っている。

Richard L. Smith Jr., Supercritical fluids in energy
and biofuel applications, SFE 2013 Workshop on
Supercritical Fluids and Energy, University of Campus,
Sao Paulo, Brazil(2013.12.8-11)
Richard L. Smith Jr., Review of fundamental properties andSupercritical technologies for green process and green
product design, Super Green2013 Program, Building
Conference Hall, I-Shou University, Kaohsiung, Taiwan.

Sustainable Recycle Process

Solar energy provides all the energy that Society needs for sustainable living. Water and Carbon dioxide can beused to develop chemical processes that are clean and friendly to our environment. In the supercritical state, bothwater and carbon dioxide can be made to mimic the properties of many organic liquids that provide both performanceand advantages and environmental benefits. With these solvents, our lab studies biomass conversion, material
synthesis, waste recycling, synthetic chemistry, polymer processing and separation processes.

准教授

資源循環プロセス学講座

環境調和型化学プロセスの開発

アクティビティレポート 201339

資源循環プロセス学講座

循環材料プロセス学分野

Sustainable Recycle Process

Material Process for Circulatory Society

教授

谷口 尚司

Professor

Material Process for Circulatory Society

Shoji Taniguchi

准教授

助教

Associate Professor

Assistant Professor

吉川 昇

Noboru Yoshikawa

資源循環プロセス学講座

循環型社会を目指した材料製造プロセスの研究

嶋崎 真一

Shinichi Shimasaki

Sustainable Recycle Process

The purpose of our group is to develop environment-friendly material processes to realize a sustainable society.
To achieve this purpose, we are trying to break the limit of traditional materials processing by the help ofelectromagnetic energy. Electromagnetic heating is applied to vitrify asbestos containing wastes or coal fly ash withhigh energy efficiency. Electromagnetic force is applied to molten metal scrap for rapid agitation and separation ofinclusions. Microwave is irradiated to wastes like slag and sludge from metal industries to recover valuable metals.
Fundamental studies are also performed to clarify fluid-dynamic behaviors of particle and bubble in turbulent flows
whose results will be applied to the separation of suspended particles in gas or liquid.

研究概要
現在、地球規模で人類社会および生態系が直面している問題として、気候変動、資源の枯渇、廃棄物処理などの様々な環境問題が挙げられている。

Fig.2 5.8GHz Semi Conductor Microwave Generator.

そこで本研究室では環境維持・負荷低減を目的とした材料

Fig.3 SEM image of a granulous

limestone for flue-gas desulfurization.

プロセス学に基づく研究を通して、持続可能な循環型社会の構築に貢献することを目指している。 例えば莫大な資源・エネ

応用物理学専攻・バイオロボテックス専攻 専門科目「生命倫・日本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングフォーラム座長（吉川）ルギーを消費する材料プロセスに対し、省資源やエネルギー利理：環境科学と水俣病」（谷口、6月27日）

・日本電磁波エネルギー応用学会理事（吉川）用の効率性の向上や、廃棄物の再利用と無害化、副生品の・‌日本鉄鋼協会秋季大会予告セッション開催（吉川、9月）

・日本鉄鋼協会高温プロセス部会運営委員（吉川）製造などの研究開発を行っている。またこのような観点から新・‌岩沼復興研究会主催「被災地における環境未来都市を考える

・日本金属学会欧文誌編集委員（吉川）規材料プロセスの設計も行っている。 具体的には移動現象をフォーラム」
コーディネータ（谷口、10月2日）

・‌日本鉄鋼協会 論文誌編集委員会よりBest Reviewer 顕彰

基盤とした環境調和プロセスの開発として、以下に示すテーマ・‌日本鉄鋼協会主催（嶋﨑、10月11日）の研究を行っている。

Fig.1 Electromagnetic hydro-cyclone separator system for removal of inclusion
particles from molten aluminum.

現研究課題リスト
1. 電磁力を利用したプロセスに関する研究・‌電磁力と液体サイクロンを組み合わせた新規介在物粒除去プロセスの開発（Fig.1）
・‌電磁パルス力による球状シリコン太陽電池用の金属粒子の製造
2. 環境のためのマイクロ波プロセッシング
・製鋼副産物からの有価金属の再生
・‌粘土質（層状珪酸酸塩）土壌中セシウムのマイクロ波加熱除去に関する物質工学的基礎研究（Fig.2）
・‌マイクロ波による瓦礫中の有害物質迅速処理——アスベ
スト飛散とダイオキシン発生防止——
3. 各種プロセスの速度論・移動現象論的研究
・‌溶融金属中における介在物粒子の凝集・気泡付着現象

攪拌における流動と物質移動—無次元相関式の効用」（谷
口、10月10日）（株）神戸製鋼所社内講義 「溶鋼へのガス吹込み攪拌・溶・‌
鋼中介在物挙動」（谷口、10月17日）

2013年のアクティビティ・‌材料科学および工学に関する国際会議にて、講演およびセッ【研究活動】

・‌日本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングセミナー開催（吉川、・‌科研費基盤研究 A 成果発表会（環境科学研究科第 67 回コ・‌第 2 回福島復興再生可能エネルギー産業フェア2013（REIF

ワークショップ——環境負荷低減と循環型社会構築を目指しふくしま）にて講演「金属球を高精度につくる——球状シリコンて——」を開催（谷口、1月25日）

太陽電池の製造に向けて——」およびブース展示（嶋﨑、11

環境省 環境研究総合推進費、共同・委託研究（新日鐵住金、
ネクストソーラー）、日本鉄鋼協会 研究会研究助成

月6 〜 7日）

・‌日本鉄鋼協会国際セッション開催（吉川、3月）・‌日本工学アカデミー北海道・東北支部理事会・特別講演会コー・‌第 11 回 Selex フォーラム基調講演「持続可能な社会とは―

ディネート（谷口、12月19日）

没落先進国キューバに学ぶ」（谷口、5月16日）
・‌みやぎ県民大学「循環型社会の実現を目指して」世話人および講師（谷口、5月16日〜 6月13日（5 回）
）

【その他】

・日本鉄鋼協会高温プロセス部会長（谷口）・日本鉄鋼協会東北支部委員（谷口）・木材の低温乾燥に関する移動現象論的研究

社会に住みたいですか（適正技術と社会関係資本）」（谷口、・日本金属学会東北支部代議員（谷口）・石灰石 - 石膏法による排煙脱硫の速度論的研究（Fig.3）

6月22日）

・日本工学アカデミー北海道・東北支部理事（谷口）・‌東北大学工学研究科、電気通信工学専攻・電子工学専攻・Coexistence Activity Report 2013

科学研究費（基盤研究 B、若手研究 A、挑戦的萌芽研究）、

11月）

ロキウム環境）「軽金属の新しいプロセッシング技術に関する

（吉川、
3月）
・‌日本金属学会 / 日本鉄鋼協会共同セッション開催【研究費等】

ション座長（MS＆T'13）（吉川、10月27 〜 31日）

・‌学都仙台コンソーシアムサテライトキャンパス公開講座「どんなに関する速度論的研究

40

第 149 回製鋼部会講演「ガス吹込み・岩沼復興研究会専門員（谷口）アクティビティレポート 201341

資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

高度資源利用プロセス学分野 Process Engineering for Advanced Resources Utilization

Process Engineering Research for Advanced Resource Utilization andEnvironmental Conservation

教授

葛西 栄輝

Professor

Eiki Kasai

概要
本研究分野では、資源・エネルギーのハンドリング量および環
境インパクトが大きい基幹素材の製造・リサイクルプロセスの高

准教授

村上 太一
Associate Professor

Taichi Murakami

水素利用製鉄のための原料性状評価
高炉では、鉄鉱石から粗鉄（銑鉄）を製造するため、石炭をれ、還元することにより微細な気孔を形成させることができた。
また、残留する酸化物成分が微細に分散する多孔質鉄系複を部分的に水素で代替することができれば、生成ガスはH2Oとな

合材料となることが分かった。

り、その分CO2排出量が削減できる。一方、高炉上部の低温
領域（温度 400 ～ 600℃）
では、鉄鉱石の還元進行に伴って、鉱物組織内に応力が生じ、粒子が破壊されて粉化する場合が必要である。一方、化石燃料由来のCO 2排出削減を達成すある。特に粉鉱石を予備塊成化した焼結鉱で顕著な現象であるためには、熱分解過程でH 2やCO、CH 4などの還元ガスを発る。これは、還元粉化と呼ばれ、様々な対策が行われている。

生する廃プラスチックやバイオマスなどの有効利用法の開発もしかし、従来、還元ガス中の水素濃度が増加した際の影響を詳重要である。

細に検討した例は少ない。これまで本研究室では，水素含有
還元ガスにおける鉄鉱石焼結鉱の還元粉化挙動の定量的評を探索する基礎研究として、基幹金属製錬とリサイクル、有害廃鉄プロセスを実現するため、以下に示す研究テーマを実施した。

価を試みている。本年度は、Fig.3に示すように、600℃にお棄物処理など高温反応が関与するプロセスの効率化と環境負1. ‌100 気圧までの超高圧雰囲気下での鉱石－炭材コン

いてヘマタイト以外にカルシウムフェライトも還元され、焼結鉱の拡大や燃料のグリーン化、廃熱利用などに主眼を置いた研究を進めている。さらに、ポーラス、繊維状金属製造など新しい材料
プロセッシング法の開発に関する研究を行っている。

ポジットの還元反応挙動解明

還元粉化に影響を及ぼすことを明らかにした。

2. ‌炭材中揮発成分の効率利用による低温高速還元挙動解明
高速化・国際会議での発表

等速昇温加熱した後のコンポジット外観である。その際、a) は還元材として石炭のみを使い、脈石成分量の少ない鉱石を鉄源

CO 2 Emission by Innovating Ironmaking Technology”
Excellent Graduate Schools 2012 Annual Meeting in

鉛を使っている。 一方、c) は b) と同一の炭材を用いつつ、脈Conjunction with Japan-Russia Workshop 2013, Japan.

石成分量の多い鉱石を用いている。c) のみにコンポジット外側

K. Fujino, T. Murakami and E. Kasai: “Utilization ofる。このように、炭材の機能を分担させ、鉱石性状をコントロー
ルすることで還元後の浸炭を高速化できる可能性を示した。

Fig.3 Change in reduction degree of sinter calculated from weight change ofsinter before and after reduction and XRD peak value of hematite. Reducing
gases are a) N2-CO-CO2 and b) N2-CO-H2-CO2-H2O.

多孔質鉄複合材料の開発

Oxidation Heat of Metallic Iron for the Production of Iron
Ore Sinter” International Conference on Smart Carbon
Saving and Recycling for Ironmaking, Oct. 2013,
Kanagawa, Japan
他3件
・受賞

国内エネルギー使用量のおよそ15％を占める鉄鋼産業は、多孔質金属は、軽量、高衝撃エネルギー吸収能、優れた

良質鉄鉱石資源の枯渇や原燃料価格の高騰に対応しながら防音・防振特性などユニークな特性を有しており、軽量構造

CO 2 の排出量削減を目指すという難しい問題に直面している。

材や衝撃吸収材として輸送機器等への適用が期待される。

目指した基礎研究」（March, 2013）

製鉄プロセスにおける重要な反応である酸化鉄還元反応や衝撃エネルギー吸収量は高気孔率もしくは高強度ほど大きい

武弓侑樹君（M1）：日本学術振興会製銑第 54 委員会研究発

炭材ガス化反応の低温化、および還元された鉄への浸炭・溶ため、鉄系材料の多孔質化が望まれているが、安価に大量表奨励賞（November, 2013）

融の高速化による問題解決を実現する具体的な方法として、生産が可能な溶湯法による高気孔率の多孔質鉄の製造は

武弓侑樹君（B4）：日本鉄鋼協会第 165 回春季講演大会学生

高炉への鉱石－炭材コンポジットの使用が注目されている。ま

困難である。そこで本研究では、製鋼プロセスにおいて抑制

ポスターセッション努力賞（March, 2013）

た、世界的の鉄鋼生産量の飛躍的増加に伴い資源の劣質

すべき現象であるスラグフォーミングと条件によって様々な形

佐々木菊康君（B4）：日本鉄鋼協会第 165 回春季講演大会学化が加速しており、鉄鉱石品位や粒度の低下を還元反応速態変化を示す酸化鉄の還元に着目し、酸化物を用いた溶湯

生ポスターセッション努力賞（March, 2013）

度向上などのために積極的に利用する斬新なプロセス開発が

42

Q. Zhou, T. Murakami, and E. Kasai: “Suppression ofとしている。b) は a) と同一の鉱石を用い、炭材として石炭と黒に粒鉄が生成しており、鉄の溶融が加速されたことを示唆してい温室効果ガス排出量削減と劣質原料対応が可能な極限製鉄プロセスを可能にする原料研究

Fig.4 Macro- and microstructure of foamed slag with the system of FeO-Fe2O3Al2O3-CaO and reduced sample.

学生の活躍

3. ‌炭材機能分担および脈石成分最適化による浸炭・溶融
Fig.2は脈石成分の異なる鉱石を使用した際の1300℃まで

Fig.1 Methods of reducing CO2 emission from ironmaking process.

断面組織である。スラグフォーミングを用いて多孔質化が図ら

乾留して製造されるコークスを主な還元材および熱源として用い

本年度は、炭材内装鉱コンポジットを使用する低温・高速製

荷低減に関する研究を行っている。温室効果ガス削減に関連

還元性について調査した。 Fig.4 は発泡後および還元後のており、そのため必然的に大量のCO2ガスが発生する。還元材

効率化と低環境負荷化を同時達成するための新しい技術原理

しては、特に波及効果の大きい製鉄プロセスの原料自由度のよる高機能化を目的とし、酸化物の発泡挙動および発泡体のCoexistence Activity Report 2013

Sustainable Recycle Process

Base materials industry are now facing several difficult issues, e.g., demand to reduce CO2 emissions, anddegrading properties and price-fluctuation of the mineral and fuel resources. Our research group is carrying out
the studies to search for new process principles for base metal productions aiming at efficient utilization of lower
grade mineral and energy resources including recycle materials, and biomass and waste energies. A number of
unique ideas have been tried to apply such as high temperature and pressure, and optimum process combinations.
In addition, we are studying innovative material processing technologies, such as new porous and fibrous metal
production processes.

資源循環プロセス学講座

高度資源利用・環境保全のためのプロセス研究

Fig.2 Appearance of the composite heated up to 1300ºC. Experimental apparatus
for reduction of iron ore – carbon composite under high pressure.

村上太一准教授：日本鉄鋼協会西山記念賞「低温高速製鉄を法による多孔質体製造と酸化物多孔質体の還元プロセスに
アクティビティレポート 201343

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

ライフサイクル評価学分野 Life Cycle Assessment

教授

Ecomaterial design and process engineering toward sustainable material cycle

長坂 徹也

Professor

Tetsuya Nagasaka

環境創成計画学講座

持続可能な物質循環を目指した
環境経済工学研究准教授

松八重 一代Associate Professor

Kazuyo Matsubae

The objectives of our research subjects are the design of eco-material processing for base-metal production,
waste treatment and artificial resource development with the minimum energy consumption, resource input andenvironmental load. Some research projects include the design of eco-material, material/substance flow analysis
and its management, development of new index of sustainability. We are now trying to establish new academic
area by combining “Material Process Engineering “and “Environmental Economics” to solve environmental
problems based on the concept of “Industrial Ecology”.

農業用栄養塩類に分類される窒素やリンは、私たちの生活に必要不可欠な元素であり、両元素を含む肥料は、土壌の生産力を高め、高い収穫効率を維持するために必須である。世界人口のニッケルの持続可能な資源利用に向けた国際
サプライチェーン分析

増大やエネルギー作物の生産量増加か背景に、本研究では資源利用の高度化・高効率化を目指し

ら、農業用栄養塩類の需給はさらに切て、ニッケルの国際サプライチェーンを解析し世界のニッ迫することが想定される。このようなケルの取引形態、利用状況を把握した。（図 1）

ニッケルはステンレス鋼、耐熱・耐食性合金、電気めっき、二次電池等多岐にわたって使用される重要な金属であり、Ecomaterial Design and Process Engineering

窒素・リンに着目した農業用栄
養塩類のサプライチェーン分析

背景から本研究では、国内の窒素やリンの需給構造を把握するとともに、海図 2. ELV スクラップの合金有効利用の観点から見た最適配分先ならびに合金フロー

外のサプライチェーンを考慮した上で需要は毎年およそ 5% の増加傾向にあるため、今後も増加

ELV スクラップに随伴する合金元素フロー解析

部品別スクラップが選別回収されると仮定し、WIO-

日本の産業連関分析行う GLIO モデルを用いて、世界規模していくことが予想される。ニッケル利用の持続可能性を

鉄スクラップは我が国の鉄源の約 30% を担う欠かすこ

MFA LP によって電気炉で生産される鋼材とのマッチングの消費状況と日本経済が与える他国の消費への影響につい考えた場合、経済資源としてのニッケル埋蔵量はおよそとのできない資源である。一方で鉄スクラップの約半数を最適化を行った結果を図 2 に示す。合金元素含有量が比較て論ずる。日本国内における窒素のマテリアルフローに関

219,500kt であり、資源枯渇の可能性は低いとされている

占める老廃スクラップはその性質上、他元素の混入が常に的少ないボディ部品、ステアリング部品、ブレーキなどはしては、食料・飼料に含まれるものや、アンモニアなどのが、リサイクルに伴う資源の散逸を含めてサプライチェー

懸念され、即鉄源とは成り得ない。特に廃自動車（End of

普通鋼生産に投入されるのに対し、サスペンション部品、製品由来のものを対象とし、分析結果を図 3 に示す。アンンを通じたニッケル資源の散逸の問題はこれまでも指摘さLife Vehicle: ELV）由来のスクラップは量こそ老廃スク

トランスミッション、排気系部品といった合金元素随伴量

モニアより無機あるいは有機化合物が生成されるとし、アれている。また、ニッケル鉱石は、ニューカレドニアやイラップの 10% 程度に留まるものの、自動車の加工度の高が多い部品は、特殊鋼の中でも合金元素濃度の高い構造用

ンモニアを除く窒素化合物の輸入品は、各種工業製品の製

ンドネシア、フィリピンなどの熱帯地域に多く分布していさ、用いられる素材の種類の多様さによって、鉄源化には合金鋼や軸受け鋼、ステンレス鋼へとマッチングされた。

造に直接使用されるとした。海外より多くの窒素（2065kt-

ることから、生物多様性への影響を含めて環境影響の側面

追加的な処理プロセスが必要となる。ELV 処理の段階でこのようなマッチングでスクラップを用いることで、ELVN）が流入する一方、肥料として農地や牧場に施肥されたもからも関心が高まっている資源の 1 つである。他方、ニッ

特に混入が問題視される銅については、追加鉄源の投入に由来鉄スクラップに随伴する合金元素の内 88% がリサイのの土壌へ流出（374kt-N）するなど多くの窒素が排出されケルはニッケル鉱石、フェロニッケル、ニッケルマット、

よる銅濃度の希釈に伴う環境負荷に関して評価が行われ、クル鋼材中の合金元素成分として再び有効利用されることていることが推計された。

地金、その他中間生成物（酸化物、水酸化物など）やステン事前除去の必要性が示されている。本研究では、外因的にが示された。

レス鋼、合金鋼、各種製品中に含有して取引されており、混入する銅だけではなく、自動車部品に多く利用されていそのサプライチェーン構造は非常に複雑である。これらをる特殊鋼に含まれる鉄鋼合金元素（Mn、Cr、Ni、Mo）に着目した。各合金元素はそれ
ぞれ再溶解時に溶鋼中に留まるもの、酸化しスラグへ移行するものに熱力学的に分類され、スクラップを鉄源として再資源化する際には、前者は溶鋼の汚染、後者は合金
元素の散逸といった資源ロ
スを引き起こす原因となる。
本研究ではこれらの問題を低減することを目的とした
ELV 解体選別の導入の検討と随伴合金元素の二次資源としての有効利用可能性に

図 1. 国際貿易に伴うニッケルの移動量44Coexistence Activity Report 2013

ついて評価を行った。

図 3. 日本国内における製品由来の窒素のマテリアルフロー（2005 年）

アクティビティレポート 201345

環境創成計画学講座

環境創成機能素材分野

Ecomaterial Design and Process Engineering

Nature Technology

教授

A Soaring from Material Civilization to Civilization of Life

石田 秀輝

Professor

Emile.H.Ishida

46

研究概要

ライフスタイル・デザイン

豊かさを追い求めれば求めるほど豊かさを失うという負のジレンマに陥っている今、あらためて厳しい地球環境制
約の中で心豊かに暮らすためのライフスタイルとそれに求められるテクノロジーやサービスの定義が求められている。バックキャスト手法及び 90 歳ヒアリングによるライフスタイル研究から『心豊かな暮らし方のかたち』（幸福観を構成する因子の約40% を占める行動変容に相当）の構造が明らかになり始めた。
（Fig.1）『心豊かな暮らし方のかたち』創出には利便性・快適性だけでは不十分（A）で、越えることが出来る不自由さや不便性（ポジティブ制約）が求められる（B、C）。それは、 Fig.1 The contours of wholesome and fulfilling
living. Its degree increase from A to C.
依存型のライフスタイル
から自立型のライフスタイルへの移行とも言えるが、残念ながら、現在の多くのテクノロジーは快適性や利便性のみを追い求める依存型ライフスタイル創出のためのものがほ
とんどであり、多くの生活者が求める方向とは逆行している。一方で、自立型ライフスタイルは自給自足型と言う定義しかなく、これではハードルが高すぎて受け入れられない。現実には、この自立型と依存型のライフスタイルを繋ぐ『間』があるのだが、この間に関する研究もビジネスも極めて希薄である。ネイチャー・テクノロジー創出システムの上位概念として『間』の概念を導入したライフスタイル
研究が今後極めて重要である。
ネイチャー・テクノロジー創出システムに関しては、ライフスタイルから必要なテクノロジーを抽出するためにオントロジー工学の導入が効果的である可能性が明らかになり、また素材やシステムに関しても具体的な成果を上げる
ことが出来た。

ライフスタイル・デザインから持続可能なライフスタイ
ルの構造、及びネイチャーテクノロジー創出システムに関する研究を進めている。
●ものづくり日本会議における共同研究
ものづくり日本会
議 で は、ネ イ チ ャ ーテクノロジー研究会
幹 事 会 を 運 営 し、参加 企 業 と 共 に、ラ イ
フ ス タ イ ル・デ ザ イ
ン研究およびライフ
Fig.2 Prize winners of the lifestyle contest.
スタイルとテクノロ
ジーのマッチングシステムの研究を進めてきた。2013 年には、第 1 回ライフスタイルデザインコンテストの開催、合計 3 回のシンポジウムを開催し、成果を出版することができた。
●ライフスタイルデザインプロジェクト（豊岡市・JR 東日本）
豊岡市と共同でライフス
タイルデザインプロジェク
トを実施した。豊岡在住の
90 歳前後の高齢者へ戦前の暮らしについて 90 歳ヒアリングを行い、民間企業及び自治体職員とバックキャスト
思考によるライフスタイル・ Fig.3 Fieldwork at Toyooka City.
デザインを行った。そのほか、JR 東日本と共同で将来の駅の在り方などの検討を開始した。
●オントロジー工学を応用したライフスタイル分析
バックキャスト思考を用いて描いたライフスタイルや戦前のライフスタイルについて、オントロジー工学を応用し、機能分解木を発展させたライフスタイル分解木を作成し、技術とのマッチングシステム検討や、標準語彙作成に向けて研究を開始した。北陸先端科学技術大学院大学と共同で研究を進めている。

Coexistence Activity Report 2013

助教（名古屋工業大学）

准教授（分野横断共同研究）

准教授（分野横断共同研究）

Assistant Professor

Assistant Professor

Associate Professor

Associate Professor

須藤 祐子

Yuko Suto

前田 浩孝

Hirotaka Maeda

古川 柳蔵

Ryuzo Furukawa●心豊かな暮らし方指標やポジティブ制約に関する研究
心豊かな暮らし方とはどのような構造をして、どのような指標で測ることができるのか、指標研究を開始した。また、心豊かな暮らし方には、ポジティブな制約がどのようにかかわるのかについて、
戦前の暮らしに存在した井戸端、
湧き水、いぐねなどを分析しながら、条件の抽出を行っている。
●ライフスタイルコンセプトの融合効果の研究
ライフスタイルを実現するための商品化のためには、ライフスタイルが持つコンセプトを、
社会受容性を下げずに、効果的に設計する必要がある。二つ以上のライフスタイル
コンセプトを融合した時に、そのような融合効果があるのか、実証試験を行っている。

佐藤 義倫

Yoshinori Sato

Members of the Lab.

環境教育
国内外の子供たちを含め、社会人、一般、企業経営者、行政幹部などに対して、特に環境制約を基盤とした新しい成長のかたちと言う視点で環境教育を継続している。これらの成果として、第 3 回生物多様性日本アワード、2013 グッドデザイン賞ベスト 100 賞、グッドデザイン・未来づくり
デザイン賞を受賞した。
（環境教育・講演活動 62 回）

Ecomaterial Design and Process Engineering

We are now on the horns of a negative dilemma that the more we seek for affluence, the more we lose it. It isagain asked for the definition of a lifestyle in order to make a living with a wholesome and fulfilling life andrequired technology and services there under the severe global environmental restrictions. What is a wholesome
and fulfilling life? That is a change from a dependent lifestyle to an independent life style. Unfortunately, most of
the present technologies are the creation of the dependent lifestyle seeking for amenity and convenience, whichleads to an opposite direction to the one looked for by many ordinary citizens. On the one hand, the independent
lifestyle is defined only as a self-sufficiency style which cannot be accepted because of its higher the barriers. In
fact, there is an intermediation to fill between the independent lifestyle and the dependent one, however, aresearch and business on the “intermediation” are extremely rare. It is inevitable to introduce a concept of the“intermediation” in order to construct the lifestyle which is an entrance to the creation of nature technology.

助教

環境創成計画学講座

物質文明から生命文明への飛翔

自然を基盤とした材料・システム設計● Si、Ca を原料とする水質浄化材料の水熱合成
従来の細孔利用型とは異なる、新しい有機色素吸着材としてのケイ酸カルシウム
水和物ゲル（C-S-H ゲル ）の 利 用 を 目 指 し、
Fig.4 Interaction between C-S-H layer and
ゲル構造中の表面水interlayer water in C-S-H gels.
酸基が有機色素吸着
特性におよぼす影響を評価した。溶媒の条件を変えること
によりゲルの生成および構造を制御し、従来の有機色素吸着材より優る性能を持つ材料の合成に成功した。
●細孔内における水蒸気の毛管凝縮のメカニズム解明
新しい毛管凝縮の定式化を目指し、円筒状および網目状の細孔を持つ材料を疎水化して水蒸気吸脱着試験を行うことにより、表面親水度および細孔形状が水蒸気の毛管凝縮
開始湿度に及ぼす影響を評価した。細孔径の大きさにより
表面親水度が凝縮開始湿度に与える効果の大きさが異なることを明らかにした。
● CNT を用いた新規の材料およびデバイスの開発
新しい生体材料としての利用を目指して、CNT（カーボンナノチューブ）を母材とした TiO2/CNT 複合の高強度材料の開発を行っている。焼結や前処理の条件が強度に与える影響を評価し、CNT 高含有率（80%）の TiO2/CNT 複合体を得ることに成功した。また、CNT を用いた振動発電デバイスや太陽光発電セルの開発にも着手した。
●潜熱蓄熱材を用いた温熱・冷熱双方向熱供給システム開発
相変化温度を常温付近で任意に設定できる潜熱蓄熱材が市場に投入されたのを受けて、「熱池」という様々な温度レベルの熱を受け入れて、貯めながらも常温付近の熱を常に取り出して使用できる、新しい熱供給システムの概念を提案した。本システムの実現のために、実験室規模の熱池を用いた熱特性の評価に取り組んでいる。

Fig.5 Educate children about the environment.

Fig.6 Presentation at the award ceremony of the Japan Awards for Biodiversity 2013.

その他の活動
執筆（詳細別掲）：書籍

10 冊、 論文・総説など

報道：・テレビ出演 4回
・雑誌掲載 14 件
・新聞掲載 31 回

13 報

NHK 国際放送、読売放送など
日経エコロジー、事業構想など
日刊工業新聞、読売新聞など

国際会議招待講演・基調講演：7 回
European Ceramic Society、MRS Fall Meeting など

アクティビティレポート 201347

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境材料表面科学分野（和田山研） Environmental Materials Surface Science（Wadayama Lab.）

Developments of catalyst materials for achieving eco-friendly society

教授

和田山 智正Professor

Toshimasa Wadayama

1．モデル単結晶合金表面の酸素還元反応活性
固体高分子型燃料電池（PEFC）の空気極用触媒材料とし金属、半導体、セラミックス、有機高分子などの異なるて、活性向上、貴金属使用量削減の両面から Pt-M
（M=Ni、物質間の界面における物理的、化学的相互作用の解明が新
Co、Pd など）合金触媒が検討されており、その最表面に規デバイス開発に不可欠となってきており、物資（材料）の生成した Pt 濃縮層（Pt スキン）が極めて高い酸素還元反応
極微細化・複合化と相俟って、“ ナノサイエンス ” と呼ば （ORR）活性を示すことが報告され、触媒開発が精力的に進れる研究領域を形成している。局所領域における表面ある
められている。しかし、Pt スキンの幾何学的・電子的構造
いは界面化学過程の包括的理解には、表面・界面の状態をと ORR 活性の関係については、未だ解明されているとは原子、分子レベルで明確化することが必要である。たとえ言い難い。本研究室では、優れた ORR 活性を発現する Pt
ば、水素エコノミーに関連する化学プロセスを考えても、 基合金最表面構造を UHV-MBE を駆使してモデル化し、高水素貯蔵材やエネルギーキャリアからの脱水素触媒など、 度に構造を規定した合金最表面と活性との関係を原子・分
新材料開発およびその機能向上には、水素と材料の関わる子レベルで明らかにすることに取り組んでいる。本年は、化学的素過程を詳細に理解した上で、材料設計指針を提示
Pt 単結晶基板上に作製した Ni/Pt（hkl）モデル単結晶触媒
することがきわめて重要であり、環境負荷の少ないエネル
および Au 単結晶基板に Pt 単原子層を成長させて得た Pt/
ギー社会構築に直結する。本研究分野では、よく規定されAu（hkl）モデル触媒表面の ORR 活性を検討した。
た（well-defined）金属・合金表面系を物理的手法（超高真空1. － 1 Ni/Pt（hkl）系
下（UHV）における分子線エピタキシ（MBE））により構築しPt スキンの原子層（ML）数（mML）と初期活性および耐久
た上で、赤外やラマ性の関係を調査した。1ML-Pt スキンはサイクリックボル
ンといった振動分
タモグラム（CV）曲 線 に お け る H、OH 吸 脱 着 領 域 が Pt
光法による表面分（111）に対し低電位および高電位側にそれぞれシフトして子挙動の観察に加おり、最表面 Pt スキンが下層に存在する Ni 原子から電子
え、走査プローブ顕的・化学的に影響を受けていることを示唆している。これ
微 鏡（AFM、STM）
に対して、Pt を追加エピタキシャル成長させて作製した 2や X 線光電子分光～ 4ML-Pt スキンは、CV 上に（110）および（100）原子ス（XPS）解 析 な ど をテップに起因するピークが現れており、最表面が原子レベFig.1 Fabrication of well-defined model catalyst
多角的に用い、高機ルで荒れるとともに、Pt スキン層数の増加とともに Ni 原
surfaces and their electro-catalytic properties
能表面材料物性に子からの影響は低下することが示唆された。Fig. 2（a）に関する研究を行っている（Fig.1）。最近では、とくに合金
mML-Pt スキンに対して電位サイクル負荷（0.6V ～ 1.0V）
系ナノ材料を取り上げ、燃料電池電極触媒などの開発設計を施した場合の ORR 活性変化、すなわち構造耐久性をま指針を提示することを目指した教育・研究を行っている。
とめた。いずれの Pt スキン表面も対 Pt（111）比で高い初期活性を示すが、1、2ML-Pt スキンはサイクル数増加に伴い活性が急激に低下するのに対して、3、4ML-Pt スキンで2013 年度の研究成果
は劣化が抑えられ、特に 3ML-Pt は 1000 サイクル後でも 7
主な研究テーマとして次の 1．から 3．に取り組んだ。 倍もの活性を維持している。1ML-Pt および 3ML-Pt スキ
なお 1．および 2．は NEDO 委託により行われている。
ンの1000サイクル前後における UHV-STM 像を Fig. 2（b）に示した。前者には Ni 溶出に起因する原子ピットが電位

48

Coexistence Activity Report 2013

研究室集合写真

サイクル負荷後に現れて （a）
で い る。Fig.3 にいるが、後者では顕著な
AP 堆積して得た
構造変化は見られない。
Pt － Au ナノ微粒
XPS 測 定（Fig. 2（c）
）か子の走査透過型電
ら は、3ML-Pt ス キ ン の子顕微鏡（STEM）
Ni 溶出が 1ML-Pt スキン （b）
像（左）と、電位サに比較して大幅に抑制さ
イクル負荷による
Fig. 3 HAADF-STEM（left）and STM（right）images
for arc-plasma deposited Pt-Au nanoparticles.
れていることがわかる。
凝集挙動に関する
これらの結果は最表面
STM 観 察 結 果
Pt スキン層数の制御が、（右）をまとめた。高配向性グラファイト（HOPG）基板上に高活性・高耐久性を両立
AP 堆積した Pt － Au ナノ微粒子に対して 0.6 － 1.0V 間する Pt-Ni 合金実触媒開の電位サイクル負荷を施すと、2000 サイクル後でも電気発に極めて重要であるこ
化学表面積（ECSA）が維持されており、Pt ナノ微粒子最とを示している。
表面に存在する Au 原子が Pt － Au ナノ微粒子構造の電気
1. － 2 Pt/Au（hkl）系 （c）
化学的安定性を向上させることがわかる。以上の結果は、
対 Pt
（111）
比約 2 倍のナノ微粒子最表面の原子レベル制御が ORR 活性やその耐ORR 活 性 を 示 す Au
久性向上の鍵となることを示している。
（111）
基板上の Pt（111）
エピタキシャル単原子層
3．Cu 基規則合金表面の CO2 電解還元
Fig. 2（a）ORR activity changes for 1ML- to 4MLPt skin surfaces under applying 0.6 － 1.0V potential
Cu 電極による二酸化炭素（CO2）の炭化水素（CxHy）類へに電気化学的酸化還元処
cycles.（b）STM images for 1ML- and 3ML-Pt skinの電解還元は、温暖化の原因とされる CO2 を燃料に変換す
理 を 施 す と、高 密 度 で
surfaces collected before（as-prepared）and after 1000
potential cycles.（c）Respective Ni 2p spectra of（b）.
るプロセスとして興味深い。本研究室では Cu 単結晶表面（110）ステップが導入さに Ni をごく微量 MBE 堆積して Cu － Ni 表面合金を作製れ、数 nm サ イ ズ の Pt
し、合金化が及ぼす CO2 電解還元反応への影響について検マウンドが形成される。マウンドの傾斜は（331）のような討を行っている。現時点では炭化水素生成のメカニズムを
Pt 高指数面に対応する。この表面の ORR 活性は酸化還元処理を施す前に比べて高い。Au（111）基板でも Pt（111） 明確に説明することはできない。しかし、印加電位と炭化水素生成の関係が Cu 電極と Cu － Ni 電極では大きく変エピタキシャル層による被覆が十分でない場合や、MBE化しており、還元反応メカニズムとの関連から現在詳細に法では完全被覆が困難な Au（100）、Au（110）基板上の Pt
解析を進めている。
エピタキシャル層表面では、対応する Pt 単結晶面に比較して ORR 活性は低い。また上記いずれの場合も Pt4f バ
学会発表・研究プロジェクト等
ンドの化学シフトは認められない。すなわち、Pt シェル
和田山は日本金属学会学会誌編集委員を務めている。
－ Au コア触媒では Pt（111）表面格子におけるステップな2013 年は、国際会議において 2 件の講演を行った。また
どの表面欠陥が高活性化構造因子であり、（111）面の比率
国内では「UHV で作製した薄膜モデル触媒の物性と評価」
を向上させた Au コアナノ微粒子を Pt 単原子層で完全被と題し、触媒学会新電極シンポジウムにおいて招待講演を覆することが活性向上のために不可欠であることがわか行った。さらに、高校 1 年生向けに「表面の物理・化学」とる。このほか Pd（111）基板上の Pt 原子層についても同様
題した出前授業を会津大学講座において行った。研究室所の検討を開始した。
属の院生については国内・外を合わせ計 11 件の学会発表を行った。その中で修士課程院生の近土昂之および高橋俊
2．モデルコアシェル微粒子の電極触媒特性
太郎は、日本電気化学会燃料電池研究会・SOFC 研究会ポPEFC のカソード電極触媒における Pt 使用量の低減及スター賞をそれぞれ受賞した。研究プロジェクトとしては、び ORR 活性の向上を目指し、Pt シェル－ X コア型ナノNEDO「固体高分子形燃料電池実用化推進技術開発／基盤
微粒子の開発とその活性向上に関する研究開発も盛んに行
技術開発／低白金化技術／ Pt 基合金の最表面構造最適化
われている。本研究室では合金ナノ微粒子のドライプロセに基づくモデルコアシェル触媒開発」を実施した。
ス合成を目指し、アークプラズマ法（AP）を採用して粒子径や分散状態を制御したモデル合金触媒の作製に取り組ん
アクティビティレポート 2013

Ecomaterial Design and Process Engineering

From catalytic perspective, comprehensive understanding of molecular behavior on nano-sized metal（alloy）
particle surfaces is a key for developing highly efficient catalyst materials. Our experimental approach for studying
catalysis is preparations of well-defined metals or alloy surfaces by using ultra-high vacuum（UHV）and molecular,
beam-epitaxy（MBE）techniques. We routinely use UHV-MBE, surface vibrational spectroscopy（IR, Raman）
scanning probe microscopy（SPM）, electron spectroscopy（XPS）,electrochemical（EC）voltammetry, etc., and try
to clarify solid surface phenomena on atomic/molecular levels. We believe our research results directly link tofuture eco-friendly society.

研究分野の概要

環境創成計画学講座

低環境負荷社会に資する触媒開発のための原子・分子レベル表面設計

49

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境材料表面科学分野（吉見研） Environmental Materials Surface Science（Yoshimi Lab.）
環境創成計画学講座

材料強度の原子論と格子欠陥制御工学
教授

Atomistic of material strength and lattice defect control engineering

吉見 享祐

Professor

Kyosuke Yoshimi

究極の耐熱性を有する
超高温材料の創製と超高温特性の評価
ほとんどの原子力発電所が操業停止を余儀なくされている我が国では、電力供給の大半を火力発電に頼らざるを得ない状況になっている。しかし昨今、火力発電のための燃料調達でコスト増となり、ほぼすべての電力会社が電気料金の値上げに踏切る、
もしくは検討する事態となっている。
火力発電は主に、石炭を使った水蒸気タービン発電と液化
天然ガスなどを使ったガスタービン発電に分けられるが、コスト増の原因は液化天然ガスにあると考えられ、ガスタービン発電の高効率化は我が国にとって今や最重要課題となっている。ガスタービン発電の高効率化には、タービ
ン入口温度の上昇が必須であるが、高圧タービンブレードに使用されているニッケル基超合金の耐熱性が限界に達しており、現在のシステムではこれ以上のタービン入口温度の上昇は極めて困難である。そこで当グループでは一昨年
来より、ニッケル基超合金の耐熱性をはるかに凌ぐモリブ
デン基超高温材料の開発を進めてきた。その結果、モリブ（Mo,Ti）C、（Mo,Ti）2C などを分散・複デンに Mo5SiB2、合化した新規なモリブデン合金「第 1 世代モシブチック合金」（Fig. 1）を開発した（特願 2013-005292）。この合金の 強 度 は 従 来 の 耐 熱 モ リ ブ デ ン 合 金 MHC の 2 ～ 3 倍、Fig. 2 High-temperature strength of the Mosibtic alloy.

これらの成果は、二酸化炭素排出量削減のための新しい技術展開に寄与するとして大いに評価され、JST 戦略的創造研究推進事業 先端的低炭素化技術開発（ALCA）の耐熱材料・鉄鋼リサイクル高性能材料技術領域の平成 25 年度
提案募集に採択された。
超高温材料としてモシブチック合金の実用化を進めていくためには、モシブチック合金のさらなる性能向上が必要である。とりわけ、モシブチック合金の機械的性質には
Mo5SiB2 化合物の果たす役割が大きいことから、Mo5SiB2化合物中の第四元素の挙動を解明することはモシブチック合金の開発には欠かせない。そこで、高分解能（HR）高角
散乱環状暗視野（HAADF）走査透過電子顕微鏡（STEM）法や X 線回折（XRD）法といった実験的手法と、第一原理計
算による理論的手法を組み合わせて、Mo5SiB2 化合物中のTi や Re 原 子 の サ イ ト 占 有 挙 動、ま た こ れ ら の 元 素 がMo5SiB2 化合物の相安定性に及ぼす影響について詳細に調査した。その結果、Ti や Re は Mo5SiB2 化合物中のある特定の Mo サイトを優先的に占有することを明らかにした。
（Fig. 4）またそのことによって、Re は Mo5SiB2 化合物をわずかに不安定化させるが、Ti は大きく安定化させることが示唆された。
Ti が Mo5SiB2 化合物を安定化する機構について、結晶中の電荷の分布や状態密度をより詳細に解析した。その結果、Fig. 5 に示すように、Ti は Mo5SiB2 化合物中の Ti 原子周辺の電荷密度分布を大きく変化させることによって、一部では Ti-X 原子間の結合力を低下させる一方で、Mo-X
原子間の結合力を高める作用があることが示唆された。この計算結果は、実験的に得られた Mo5SiB2 化合物中の Ti

Fig. 3 Room-temperature fracture toughness of the Mosibtic alloy and comparative
alloys as a function of the volume fraction of Mo solid solution.

Fig. 1 3-dimensional microstructure of the Mosibtic alloy.

50

Coexistence Activity Report 2013

TZM の 5 倍以上と極めて高強度（Fig. 2）である上、密度はニッケル基超合金と同等になるまで軽量化に成功、融点は2000℃以下となり溶解鋳造法で作製可能など、際立った特徴を有している。特筆すべきは、これまで Mo5SiB2 化合物を含有する耐熱材料の弱点であった室温の破壊靭性を大幅に改善し、目標値であった破壊靭性値 15MPa（m）1/2 を概ね達成したことである。
（Fig. 3）これによって、ニッケ
ル基超合金の耐熱性を凌ぐ新しい超高温材料の提案が現実的となり、エネルギー効率改善に向けて大きく前進した。

Ecomaterial Design and Process Engineering

Weight saving and mechanical property development of materials are very important issues for the reductionof environmental burdens and the construction of infrastructure for the sustainable society. Maruyama group ischallenging to create new structural materials with the viewpoint of atomistic approaches of material strength anddeformation and lattice defect engineering in crystals.

Fig. 4 HAADF-STEM image of Re-added Mo5SiB2 compound observed along the［001］direction.

（a）

（b）
Fig. 5 Charge density distribution in Mo 5SiB2 along the <120> direction.（a）Ternary system.（b）Ti-added quaternary system, where a Mo atom on the Mo-1
site is replaced by a Ti atom

による固溶強化の結果と良く一致した。以上のことから、第一原理計算手法は、次世代モシブチック合金の開発に極めて有益なツールであることが示された。
これら関連の成果は、第 153 回日本金属学会秋期講演大会（金沢大学）での基調講演や ECI Conference on Beyond
Nickel-Based Superalloys（Bad Berneck, Germany）の招待講演を通して報告されたほか、第 3 回 3 大学主催連携公開講座「グリーンライフイノベーションへの材料研究最前
線Ⅱ」（TKP ガーデンシティ仙台）で広く一般市民にも紹介さ れ た。 さ ら に、Intermetallics 2013（Kloster Banz,
Germany）では、当グループの中村純也助教が Best Poster
Presentation Award を受賞した。また、第 152 回日本金属学会春期講演大会（東京理科大学神楽坂キャンパス）では、当グループの学生発表 2 件が第 20 回優秀ポスター賞を受賞した。
アクティビティレポート 201351

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境複合材料創成科学分野 Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design

Development of High-Functional Composites for Constructing a Future
Foundation to Create a Next Generation Life Style

准教授

佐藤 義倫

Associate Professor

Yoshinori Sato

テクノロジーの発展が発散的地下資源消費を生み出し、
気候変動、エネルギー・資源の枯渇、食料問題、人口増大、
生物多様性の危機などの深刻なリスクが現ライフスタイルの課題となっている。そこで、生活の豊かさを保ちながら、物質消費を抑えた「持続可能な社会」の構築が次世代のラ
イフスタイルが必要とされている。求められるライフスタ
イルでは、豊かさを担保しながら、物質消費を最小とする
テクノロジーのパラダイムシフトが不可避である。この新
しいライフスタイルを創成するために、本研究室は「物の複合化」を利用した「次世代型ライフスタイル創成に貢献できる機能性複合材料の開発」
を行いながら、「物の在り方」の基盤について考えていく。

研究内容
個々のナノ物質は小さいながらも、優れた特性を持っている。しかし、ナノ物質の特性を生かした複合材料の設計・
合成は、ランダムに配置された個々のナノ物質の特性が打ち消され、極めて難しくなる。そこで、ナノ物質の特性を最大限に活かしたナノ複合界面設計に基づいた次世代のエ
ネルギー環境分野に必要不可欠な高次機能性複合材料を創製する必要性がある。本研究室では、材料科学分野における課題である「ナノ物質の特性をバルクまで引き伸ばすための複合材料設計と材料開発およびその複合界面に関する研究」を行っている。研究を遂行するにあたり、新素材である炭素ナノ材料・ナノ粒子材料の単体特性や複合特性、あるいは自然の高次循環システムやメカニズムから学ぶ複合特性を利用し、「次世代型ライフスタイル創成に貢献できる機能性複合材料」を研究している。具体的な研究課題を以下に記述する。
1．太陽光発電応用のための n 型単層カーボンナノチュー
ブに関する研究
単 層 カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ（single-walled carbon
nanotube: SWCNT）は 1 次元物質に発現する特有な電子状
態密度を持ち、金属性 SWCNTs は可視光領域に、半導体性 SWCNTs は近赤外光領域に吸収特性を示す。SWCNTs
は大気中ではホールキャリヤを持つことが知られている。
本研究は SWCNTs を用いた太陽光発電セルを作製するた

52

Coexistence Activity Report 2013

めに、大気中で安定な n 型 SWCNTs の合成について研究をしている。
2．ポーラス構造を利用した振動発電材料に関する研究
光、熱、電磁波、振動などの身の周りにある微弱なエネ
ルギーを利用した環境発電が注目されている。本研究では、ポーラスな導電性のある物質に振動を与えることにより、起電力を発生する材料の開発を行っている。
3．生 体内での多層カーボンナノチューブの構造安定性に関する研究
2 年間によるラット胸部軟組に埋入された親水性多層
カーボンナノチューブを埋入した結果、貪食細胞内では一部のナノチューブの外層が分解され、細胞外では全く分解されないこと見出した。貪食細胞にナノチューブが貪食されない限り、ナノチューブ構造は安定であることを明らかにした（図 1）。

ンナノチューブの生体持続性 ”、公益社団法人日本セラ
ミックス協会 第 26 回秋季シンポジウム 、口頭発表、長野市、長野県、2013 年 9 月 5 日
・横山 幸司、“ アンモニアを用いた気相におけるカーボン
ナノチューブのアミノ基修飾 ”、第 6 回 資源・素材学会
東北支部 若手の会 、ポスター発表、蔵王町、宮城県、2013 年 11 月 24 日（図 4）

☆受賞

☆招待講演

・日 本学術振興会科学研究費補助金・若手研究（A）平成25 年度「単層カーボンナノチューブ薄膜を使用した高性能リチウムイオンキャパシタ正極の開発」（代表研究者）
・日本学術振興会科学研究費補助金・挑戦的萌芽研究 平
成 25 年度「熱電能アシスト型 pn 接合界面を持つ炭素ナノ材料で構成された近赤外光発電セルの創製」（代表研究者）
・日 本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（B）平成25 年度「ナノ物質を用いたハイブリッド型口腔領域用
生体材料の創製と安全性の検討」（分担研究者）

・佐藤 義倫、“ 長期間による胸部軟組織に埋入された多層カーボンナノチューブの構造評価 ”、ライフサイエンス
分野シンポジウム －バイオマテリアルの新展開－ 、名古屋市、愛知県、2013 年 1 月 29 日
Fig. 1 Article on “In vivo long-term
biopersistence of tangled oxidized
multi-walled carbon nanotubes
inside and outside macrophages inrat subcutaneous tissue”.

・横山 幸司、“ 平成 24 年度 東北大学工学部機械知能・航空工学科 エネルギー環境コース 3 年次奨励賞 ”（受賞日2013. 3. 25）☆研究プロジェクト

Ecomaterial Design and Process Engineering

In the past, many composites consisted of nanomaterials that possess excellent features in their own, haveproduced in basic researches. However, it is hard to design and produce composites of which the properties ofnanomaterials are reflected to those. Because each nanomaterial in the composite assembles at random not toenhance the features of the nanomaterials. In this laboratory, the purpose of researches is to study and develop
high-functional composites in an effort to expand the properties of the nanomaterials to those of the bulky composites.

研究室のコンセプト

環境創成計画学講座

次世代型ライフスタイルの創成を担う
高機能複合材料の開発

2013 年の研究室体制と活動
2013 年 4 月に学部 3 年生の木村達也くん、野々村怜くんが研究室配属され、学部 4 年生の横山幸司くんを含め、学生 3 名、教員 1 名の研究室体制となりました。工明会運動会、オープンキャンパス（図 2）、飲み会などのイベントに研究室全体で積極的に参加しました。学業面ではゼミによる勉強会、学会への参加を積極的に行いました。

Fig. 2 Snapshot in front of the laboratory booth at the “Open Campus 2013”.

☆国際学会発表
・Yoshinori Sato, “Properties of Electric Double Layer
Capacitors Using Aminated Single-Walled Carbon
Nanotube Electrodes”, 2013 MRS Fall Meetings,
Poster, Boston, Massachusetts, December 4th, 2013
・Yoshinori Sato, “In vivo long-term biopersistence oftangled oxidized multi-walled carbon nanotubes insideand outside macrophages in rat subcutaneous tissue”,
3rd Nano Today Conference, Poster, December 11th,
2013（図 3）☆国内学会発表・佐 藤 義 倫、“ 長 期 間 に よ る ラ ッ ト 軟 組 織 内 の マ ク ロ
ファージ内外に存在する酸素含有官能基修飾多層カーボ

Fig. 3 Snapshot of the poster presentation at the “3rd Nano Today Conference”.
（Yoshinori Sato）

Fig. 4 Picture in front of the poster at the “The 6th young research meeting of The
Mining and Materials Processing Institute of Japan, Tohoku branch”.（Koji Yokoyama）

アクティビティレポート 201353

寄附講座（ DOWA ホールディングス）Endowed Division（ Dowa Holdings Co., Ltd. ）Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis and New Material Circulation Systems

地圏環境学分野
本分野では、地圏環境における汚染物質の分離・分解、電子・電気機器廃棄物等からの希少金属資源リサイクル技術などの研究を推進している。2013 年 3月には大学院修士課程修了
生 1 名を輩出し、白鳥教授、須藤准教授により下記の研究テー
マを中心に活気ある研究活動を行っている。
紫外 LED による環境汚染物質の分解（DOWA ホールディ
ングス株式会社との共同研究）
紫外光を放射する LED の開発が進んでいる一方、その適用拡大については大きな展開に至っていない。本講座では、環境
機能材料学分野において紫外 LED の開発を進めており、同分
野との連携のもと紫外 LED を利用した環境汚染物質の分解について検討を開始した。研究対象には、平成 24 年より排水基準として追加された1,4- ジオキサンを適用した。 通常、光反応による環境汚染物質の分解では、通常、過酸化水素などの強酸化剤を添加した促進酸化処理が検討されてきたが、本研究では紫外 LED の特徴を明確にするため、酸化剤となる科学物質を添加せず、紫外 LED の放射する単波長の紫外光による1,4ジオキサンの分解挙動の解明を行った。その結果、波長 265および 280nm の紫外光を放射する LED によって1,4- ジオキサン
は1 次反応的に分解することを示し、その分解効率および分解経路についても明らかにした。本研究成果は、2013 年 10月にマレーシア クアラルンプールにて開催された International
Conference on Water and Wastewater Management（ICWWM2013）において口頭発表した。
東北発素材技術先導プロジェクト 希少元素高効率抽出技
術領域への参加（多元物質科学研究所と連携）
都市鉱山からの希少元素回収・再生技術の高度化による元54

Coexistence Activity Report 2013

Degradation of 1,4-dioxane using UV LED
with 265 and 280 nm in wavelength.

Photo of presentation in
ICWWM2013.

素循環の実現を目的として実施されている研究プロジェクトにおいて物理選別グループに白鳥教授が参画した。電子基板および小型電子・電気機器からの元素回収の高効率化を目指した破砕技術の開発に寄与した。
見学会
本講座では、毎年、工場見学会を実施している。2013 年においては、12 月 4 日に宮城県仙台市にある仙台環境開発株
式会社を訪れた。本見学会では、大学院において開講している「環境物質制御学」の受講者をはじめ、大学院博士課程学生および学部研究生各 1 名が参加した。 仙台環境開発株式会社
は2013 年より本研究科において寄附講座を開設し、ともに研究・教育にあたっている企業である。管理型最終処分場ならびに中間処理施設に関する概要説明ならびに東日本大震災によって発生した多量の廃棄物の処理に関わってきた問題点などの説明を受け、実際の処分場および中間処理施設の見学を行った。震災によって大量に発生した廃棄物の処理に伴う最終処分場容量への圧迫を実感しつつ、廃棄物処理の現場における問題点の抽出や技術開発に関する議論を行い、有意義な時間を持つことができた。

教授

教授

准教授

助教

Professor

Professor

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

白鳥 寿一

Toshikazu Shiratori

鳥羽 隆一

Ryuichi Toba

田中 泰光

Yasumitsu Tanaka

環境物質制御学分野
カーボンナノチューブ（CNT）の面発光デバイスへの応用
照明デバイスの省エネ化への改善に対する要求は依然高く、輝度効率を上げる方法として、我々は CNT を用いた定電圧駆動する面発光デバイスを提案する。CNT を用いた電子デバイス
応用研究は FE を含め多方面で多数報告されているが、実用化に成功した例は殆ど無い。そこで、CNT 自体の結晶均一性・処理・ハンドリング技術を確立し、発光面のばらつき・発光ちらつ
き・低寿命・高電圧駆動等の要因を制御しつつ省エネルギー型
面発光デバイスの実用化に向けて応用研究・開発を推進する。
CNT 分散に成功した電子源を用いた面発光の様子を Figure1に示す。 数インチサイズの発光面について、発光面均一性の向上・ちらつき低減・長寿命化を達成する CNT 電子源の構築に成功している。 本研究成 果 は、2013 年 5月 にCanada Vancouver にて
開 催 され た Society for
Information and Display（SID 2013）
において発表し、Distinguished Paper
Flat plate lighting with field emitter cathode.
に選出された。
Si を利用したリチウムイオン二次電池活物質の創製
本研究は、リチウムイオン二次電池の電極材として Si 素材を活用し、コンポジット化によって理論的に導き出されている、容量限界までの高速充放電を何回でも可能にするための電気特性を持った二次電池を創製することを目的としている。
電池容量を多く、かつ多数回の繰り返し充放電を可能にする
ためには、Si を主材料として活用することは必要不可欠である。
そこで、粉末 Si に粉末 CuO を混合粉砕して Si をアモルファス
化し、かつ Si-Cu-SiO 混合物を形成する方法で Si 単体に匹敵する高容量かつ高繰り返し充放電を達成する電極活物質材料を開発する。

須藤 孝一

Koichi Suto

下位 法弘

Norihiro Shimoi

受賞
Society for Information Display - DISPLAY WEEK 2013-,
Distinguished Paper Properties of a field emission
lighting device employing high crystallized single-walledcarbon nanotubes. Tohoku Univ. (Corresponding author;
Norihiro Shimoi）

環境機能材料分野
電子線照射型紫外発光デバイスの開発
窒化物半導体での紫外 LED で、特に300nm より短い波長領域において、pn 接合での発光層へのキャリアの注入効率が高められないと言う大きな課題が有る。本研究では、上記課題を解決するため、発光層を電子線励起する方式を検討している。
本年度は、発光素子エピタキシャル構造の検討を行うため、
カソー
ドルミネッセンス装置を開発し、評価・フィードバックを開始している。また、大型積分球を具備した分光評価システムを導入し、各種光学特性の評価、および発光効率の絶対値評価に寄与している。

Cathodoluminescence（CL） System（ Dowa Holdings Co., Ltd.
）
Endowed DivisionThis DOWA Holdings Co., Ltd. Sponsored laboratory was inaugurated in FY 2004 and comes under theendowed division of Graduate School of Environmental Studies. The main study aim of our laboratory is to solve
the problems for conservation of our environment taking the viewpoints of both manufacturer and high-consumptionsociety into consideration. The researches in this division are categorized mainly into（a）establishing the processof valuable material resources released in the society and control, recycle and dispose of them efficiently and safely,（b） inventing the preparation of functional materials that can nurture environmental friendly engineering
applications such as electronic devices to relieve impact on the environment.
The research activities of the geosphere environmentalogy division were separation, decomposition andmigration control of pollutants such as heavy metals. And technologies related to the development of materials toconcentrate and retain rare metals is also being researched. On the other hand, the study of functional materials
division focused on the mass production of inorganic materials applicable for the electronic devices and batteries.
These materials were prepared wet or dry process. The research in the control of environmental materials
division was on the development of technologies to apply carbon nanotubes for light emitting devices and modified
Si particles for the purpose of future Li-ion rechargeable batteries.

教授

Spectoscopic Evaluation System

紫外 250 ～ 260nm 近傍で殺菌効率が高く、通常水銀ランプの254nm の発光を利用している。 窒化物エピタキシャル層構造の調整により、図に示すようにピーク波長λp の可変で合わせ込みが可能である。 初期段階ではあるが、発光効率も比較
的良いことが判明しており、今後更なる効率向上と、デバイスモ
ジュール化を進めていく。

80
λ p 255nm

70
Intensity (Arb. Unit)

環境調和型新素材製造と新たな資源循環システムを目指して

寄附講座（ＤＯＷＡホールディングス）地圏環境学分野 Geosphere Environment
環境機能材料学分野 Study of Functional Materials
環境物質制御学分野 Control of Environmental Materials

60
λ p 240nm

50
40
30
20

Left：SEM cross-sectional view of Si-Cu-O composite particle with the overview in the inset.
Right：STEM（Scanning transmission electron microscopy）cross-sectional view inside thewhite flame of the left SEM view. White speckles express silicon and copper alloys, andother field include amorphous silicon and silicon oxides.

10
0
200

220

240
260
Wave Length (nm)

280

300

CL Spectra from Nitride Semiconder Layer

アクティビティレポート 201355

寄附講座（ 仙台環境開発 ）Endowed Division（ Sendaikankyo Co. ）廃棄物資源循環複合新領域研究寄附講座

・資源再利用 Material reutilization
・都市鉱山に関するプロセス開発 Process development for urban mining
・大規模災害復旧活動におけるインテリジェンス活動
Intelligence activities for waste management concerning disaster recovery

教授

大内 東

Professor

Azuma Ohuchi

1. ‌塩化揮発法による廃ブラウン管ガラスからの鉛除去
廃ブラウン管
（CRT）の処理方法として、CRTとして再利用す

PVCは加熱によりHClを発生し、配管の腐食等の原因となる水平リサイクルが行われている。しかしながら、薄型テレビのるため、廃棄やリサイクルの際に脱塩素処理が必要となる。

Associate Professor

Associate Professor

Yuyu Liu

ギド・グラウゼ

Grause Guidoのリサイクル方法の一つにケミカルリサイクルが挙げられる。
ケミカルリサイクルはメカニカルリサイクルと異なり、汚染された
物資 PC にも適用することができる。そこで本研究では、流動層反応器内で PC の蒸気加水分解を行い、モノマー（ビス

日本では都市廃棄物の分別収集・処理や資源回収・再利用の実施が早い時期から始まった。 各地に厳密なシステムが流動層中のSiO 2の代わりにMgOを用いることで、触媒作用建立され、物質の流動と資源循環を誘導することから豊富なによる影響を検討した。

経験を集めた。 一方、中国は同じ形のような政策が制定されたが、技術や管理の問題で、ごみ処理状況が厳しくなって、土壌や地下水汚染問題を引き起したことがよく報道された。
問題点がどこでしょうかという疑問が現れた。本講座は解決するために各地の現地調査を実施した。また、日本の管理経験を広げるために、国際交流を行った。

6. ‌大震災害復旧活動におけるインテリジェンス
活動 ～東日本大震災における活動事例を通して～
本研究は、東日本大震災における仙台市モデルと呼ばれる産学官連携において、地元の産業廃棄物処理事業者の大震
災発生時から2 年間の事業活動を、事業継続のためのインテ
リジェンスと経営戦略の観点から詳細に整理・分析した。そのFig.2. Fluidized bed plant.

4. ‌廃水中の無機・有機汚染物の簡易・廉価な
物理化学的除去技術の開発

普及により、CRTの需要は減少し、その廃棄量は増加している。

NaOH/ジオール混合溶液を用いた湿式脱塩素処理は、穏や工場廃水から重金属の除去と貴金属の回収は非常に早い

かな条件下で高度な脱塩素が可能である。しかしながら、この段階に注目な話題となる。それを目的とした操作性の高いかく含有しているため、その除去技術の開発が求められている。そ

処理方法を用いる際に廃液としてNaCl/ジオール混合溶液がつ廉価な技術方法がまた少なく、電力や高価な材料と試薬がこで、本研究室では、FGから鉛を除去することにより、新たな発生する。この廃液からNaClを塩素成分として回合溶液が発不可欠と見られる。 一方、様々なバイオ廃棄物が毎年排出さ材料として利用するリサイクルを検討した。鉛除去の方法として生する。この廃液からNaClを塩素成分として回収し、ポリ塩れている。 多くのバイオ廃棄物は特有の構造を持つから、モは、対象とする金属を塩化物とすることにより沸点を低下させ、化ビニルの製造に再利用することで塩素循環が達成される。

ディファイされた後、表面積が大幅に増大し、汚染物或いは揮発除去する塩化揮発法を用いて行った。その結果、99.9％

同時に、ジオールの再利用も可能となる。そこで、本研究では、資源物である金属イオンの吸着材として利用できるため、研究の鉛除去を達成した（Fig.1）。

有機溶媒耐性の強いアルミナ膜の細孔を塩化銀で塞ぐことが多くなってくる。 寄附講座は（有毒金属イオンに対する）高で、塩化物イオンの選択的透過機能をもつAgCl/Al2O3 膜の吸着容量、（貴金属イオンに）高選択性、再生簡単などいく

Coexistence Activity Report 20135. ‌日本・海外の都市生活廃棄物（ごみ）処理・
バイオマス利用状況の調査

フェノール A、
フェノール）の回収を検討した（Fig.2）。この際、また CRT中に用いられるファンネルガラス（FG）は有害な鉛を多Fig.1 Construction materials from CRT glass56

2. ‌有機溶媒からの塩素回収のための
AgCl/Al2O3 膜の開発

准教授

劉 子宇

（ Sendaikankyo Co.
）
Endowed Division

1. Lead Removal from Braun-tube glass by a chloride volatilization process
Recently, the amount of waste cathode ray tube (CRT) glass increases caused by the rapid replacement of CRT monitors by flatpanel displays. The funnel glass (FG) fraction of CRT contains about 25 wt% of lead oxide, making a process necessary for the removalof lead. In this study, we investigated the removal of lead from FG using a chloride volatilization process.
2. Development of an AgCl/Al2O3 membrane for the removal of chloride from organic liquids
The dechlorination of PVC in ethylene glycol (EG) results in an sodium chloride containing solution. In this work, we investigated
the regeneration of EG by removing chlorideby electrodialysis through a novel AgCl/Al2O3 membrane avoiding the direct contact
between the organic and the water phase.
3. Steam hydrolysis of poly(bisphenol-A-carbonate) in a fluidized bed reactor
Polycarbonate (PC) is used in many cases for applications in the automotive sector and for electronic and electric equipment,
because of its optical and mechanical properties. The amount of additives and fillers present in the material after use makes thetreatment by mechanical recycling and solvolytic processes often difficult. Therefore, the hydrolytic recovery of phenolic compounds
was investigated using a fluidized bed reactor.
4. Development of a simple and cheap physico-chemical process for the removal of organic and inorganic contaminants
Economic viable and easy to operate processes for the treatment of industrial waste water are scarce. For the development of newtreatment methods, the use of organic materials for the adsorption of valuable or toxic metals, electrolytic processes, as well as theinvestigation of strong oxidizers for organic pollutants are included in this investigation.
5. Survey on the utilization of biomass and municipal solid waste in Japan and abroad
Japan has a long tradition in the separation and utilization of waste materials. During the implementation of  strict systems inJapanese regions, a plethora of experiences were made in waste management. On the other hand, tightening regulations in China
revealed numerous environmental problems. A survey compares the situation in Japan and China.
6. Intelligence activities for waste management concerning disaster recovery
Company activities during the two years since the Great East Japan Earthquake occurred were analyzed and compared with theinitial measures of disaster waste treatment from the emergency recovery to the recovery phase. The results revealed the correct use
and applicability of intelligence necessary for industrial waste disposal contractors located on the disaster sites, the efficient techniques,as well as the characteristics of the intelligence cycle during the recovery phase.

准教授

寄附講座
（仙台環境開発）

Multidisciplinary Research on the Circulation of Waste Resources, Sendaikankyo Co. endowed Lab

開発を行った。この AgCl/Al2O3 膜を用いて電気透析を行う

つの長所を持つバイオ性吸着材の選別に集中し、実用性のことで、塩素回収を検討した。

高い簡易製造を目指す。 難分解性有機物の除去は廃水処

3.‌ ‌流動層反応器中におけるポリビスフェノール A
カーボネートの蒸気加水分解

めに低いため、投入エネルギーの利用率を向上させることが結果、被災地に立地する産廃事業者に必要なインテリジェン
スの利活用はいかにあるべきか、どのような技法が有効か、復旧フェーズにおけるインテリジェンス・サイクルの特徴などを明らかにすることができた。この成果を、今後の大規模災害復旧
活動における産廃事業者の経営活動の在り方として提言するとともに、国における復旧活動を有効に行う体制作りへの提言するものである。（Fig.3）

理分野にもう一つの難点である。 化学的に安定、濃度が極技術の実用化に対する関心を集めた前提である。 本講座は、（1）有機物に強い酸化力の持つを効率的に利用する促進酸

ポリビスフェノール A カーボネート（PC）はポリカーボネート化法や（2）触媒性のある電極を用いる電気化学処理法によの中で最も使用されるポリマーである。 特に、近年ではエンジる副生成物が少ない廃水中難分解有機物の分解・除去技術

ニアリングプラスティックへの需要が高まっている。この PCの開発を行う。

Fig.3. Intelligence Cycle.

アクティビティレポート 201357

連携講座（ 新日鐵住金 ）

環境適合材料創製学分野

Collaborative Divisions（ Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation ）Process Engineering for Environmentally Adapted Materials

連携講座（新日鐵住金）の主な研究課題本連携講座では、鉄鋼メーカーで長年培われた蓄積技術に基づき、省エネ高効率プロセスやマテリアルの設計・評
価技術等の研究に取り組んでいます。
①マグネタイト鉱石の被酸化性に関する基礎研究
鉄鋼産業から排出され る CO2 は 製 銑 工 程 からの排出量が約 75% と大きな割合を占めています。その内訳は高炉が約 60％、焼結が約 20％弱です。焼結工程におけ
Fig. 2 Effect of O 2 concentration on
る CO2 の 発 生 源 は 燃 料
oxidization of magnetite ores（1200℃ ,Air）58

Coexistence Activity Report 2013

客員教授

客員教授

Invited Professor

Invited Professor

Invited Professor

Invited Professor

であるコークスです。本研究はコークスの代替として、マグネタイト鉱石の酸化熱利用に着目しました。現在までに
マグネタイト鉱石の被酸化性に及ぼす影響因子を解明し、速度論的な解析を進めながら酸化メカニズムについて検討を進めています。
②高 Cr フェライト系耐熱鋼の窒化物による析出強化
日本の二酸化炭素排出量の 1/3 は発電部門で発生します。これを抑制する効果が最も高いと期待されるものが火力発電プラントで多用されるフェライト系耐熱鋼の高温耐久性（クリープFig. 3. Precipitated vanadium nitrides with特性）向上です。鉄鋼材
needle shape in solid state nitrided ferritic
料の高温クリープ強度
creep resistant steel expecting the highは主に析出強化で達成
creep deformation resistance.
されていると考えられています。そこで、固相窒化法を用いて、Fig.3 に示すような、安定な窒化物を均一分散させ、析出強化した材料について、クリープ強化機構に関する詳細な研究を進めています。
③高 Cr フェライト系耐熱鋼における析出強化機構
高温では材料の変形は均一に起こることは無く、特に粒界近傍で局所的に変形量が変わります。Fig.4はこれを直接捉えた結晶方位マップで、A-B
間と C-D 間の方位差は、本来一致するはずですが、C-D 間の方が小さく、粒界近傍での局所変形の結果である考えられます。現在、局所変形を防止する最も有効な析出物と、
Fig. 4. Local grain miss-orientation
distribution in ferritic creep resistant steel.
Miss-orientations between A-B and C-Dvary depending on the positions in crystal.

Yuuiti Sato

長谷川 泰士Yasushi Hasegawa

岡崎 潤

Jun Okazaki

その効果について研究を進めています。
④その他の研究課題
その他にも以下の研究課題に取り組んできており、本講座での研究成果は国内外の学会などの場で発信してきています。
・SiC 単結晶の溶液成長におけるステップバンチングの制御
・単ロ－ル PFC 法におけるプロセスパラメ－タの薄帯形成に及ぼす影響「プロセスエネルギー評価学」集中講義
2013 年度も例年通り 10 月～ 11 月にかけて、本連携講座の特徴を活かして、連携講座教授陣に加え学外から専門技術者を非常勤講師として招聘し集中講義を実施しました。この講義では、産業の第一線で活躍している技術者からの生の声を学生に伝えることができるとともに、その内容は以下の示すように法令からリサイクルまで多岐にわた
り、鉄鋼製造プロセスを主としたエネルギー・環境の現状と取り組みに関する実践的理解を深めることができたと自負しています。
・鉄鋼製造プロセスの概要と環境との関わり
・廃棄物と廃棄物リサイクル－法律・制度面からの解釈
・鉄鉱石・石炭資源の現状と今後・鉄鋼業における資源利用技術
・製鉄プロセスを活用したリサイクル技術
・鉄鋼業における環境関連分析技術
・鉄鋼業における公害防止技術（水質）・高温材料とエネルギー問題
・金属系エコマテリアルと製造プロセス技術
・先進半導体の機能と製造技術

業績
学協会発表実績（2013 年 1 ～ 12 月）①国内学協会・日本鉄鋼協会 第 166 回秋季講演大会「マグネタイト鉱
石の酸化性に関する評価」（市橋佑馬）
・日本鉄鋼協会 第 165 回春季講演大会「クリープ変形したフェライト系耐熱鋼溶接継手の組織変化挙動と HAZ軟化に関する一考察」（長谷川泰士）・SiC 及び関連半導体研究 第 22 回講演会
「SiC 溶液成長における長時間安定成長技術」（亀井一人）「凹界面成長手法を用いた溶液法
4H-SiC における表面
モフォロジー評価」（亀井一人）
・日本材料学会 高温強度シンポジウム「スモールパンチ
試験法による Gr.92 鋼溶接継手の局所クリープ特性評価」（長谷川泰士）

亀井 一人

Kazuhito Kamei②国際会議
・T he 9 th China Steel Conference （CSM Biennial
Conference）「Basic
Research of the Oxidizing Quality of aMagnetite ore」
（市橋佑馬）th・7 International Conference on Advances in Materials
Technology for Fossil Power Plants「Misorientation
Change Caused by the Precipitation
Strengthening through Several MX Type Precipitates
in High Cr Ferritic Creep Resistant Steels」（山形遼介）
・7th International Conference on Advances in Materials
Technology for Fossil Power Plants「Precipitation
Strengthening by the Nitride in High Cr
Containing Ferritic Creep Resistant Steels」（篠崎一平）
・7th International Conference on Advances in Materials
Technology for Fossil Power Plants「The
New Precipitation Strengthening Model of W
Containing Advanced High Cr Ferritic Creep Resistant
Steels」（長谷川泰士）・International Conference on Silicon Carbide andRelated Materials 2013、「Top-seededsolution growth of 4H-SiC bulk crystal
using metal solvents」（亀井一人）
・International Conference on Silicon Carbide andRelated Materials 2013、「N-type
doping of 4H-SiC by the top-seeded solution
growth technique」（亀井一人）
・International Conference on Silicon Carbide andRelated Materials 2013、「Surfaceshape-controlled solution growth of 4H-SiC
bulk crystal」（亀井一人）
・International Seminar on P91 and P92 in London「Metallurgical Type IV damage decisive factor and its
microstructure modeling」（長谷川泰士）（ Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation）
Collaborative Divisions

Steel products are made using iron ore as the main raw material.  After these products have been used, they
are scrapped and once again returned to iron material. In this way, iron, which is a basic material for daily life, canbe reused time and time again, varying its form; thus, it is kind to the environment.  At the same time, steelmaking
process needs a large amount of energy and resources and it exerts a large influence on the environment.  Then, it
is necessary to reduce the impact on the environment at all stages, from the purchase of raw materials and equipment,
manufacturing, technological development, transportation of products, to their use, recycling and disposal.
Based on such backgrounds, in our course teaching and research will be undertaken to develop new techniques
related to the synthesis of various environmentally adaptable materials, especially metallic materials.  Our mission
is to develop novel material synthesis processes, which allow us to establish sustainable industries and social
systems that utilize the environmentally adaptable-type materials.

本連携講座は、2003
年の環境科学研究科の設立と同時に、環境適合材料創製学分野の教育と研究を行うことを目的として、鉄鋼メー
カー（千葉県富津市）の技術開発部門内に開設されるという他の講Fig. 1 Nippon Steel ＆ Sumitomo Metal R&E
Center located in Futtsu, Chiba.
座にはない特徴を持っています（Fig.1）。この特徴を最大限に活かし、実用を意識した環境技術・プロセス技術の習得を主眼とした学生教育と、基礎研究の早期社会還元を使命として取り組んできています。また、大学と鉄鋼メーカーとの活発な人的交流・研究機
器の共同利用を通じて環境に適合した材料・プロセスに関するプロジェクト型共同研究提案を目指しています。
現在、本連携講座では、新日鐵住金に所属する 3 名の研究者が教員となり、これまで、修士学生 14 名、社会人博士 8名を輩出し、2012 年度は博士課程前期 6 名、博士課程後期
1 名が在籍しています。

客員教授

佐藤 有一

Development of new steelmaking technology contributing to the sustainable society

連携講座（新日鐵住金）
について

客員教授

連携講座
（新日鐵住金）鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する論文「High-Speed Growth of 4H-SiC Single Crystal Using・
Si-Cr Based Melt」Materials Science Forum、
Vol.740-742（2013） 73-76（亀井一人）
・
「Growth of Large Diameter 4H-SiC by TSSG
Technique」Materials Science Forum,Vol.740-742（2013）65-68（亀井一人）
・
「Comparative studies on total energetics of
nonequivalent hexagonal polytypes for group IV
semiconductors and group III nitrides」J. of Materials
Research、Vol.28（2013）, 7-16（亀井一人）「Observation of melt puddle behavior in planar flow・casting in air」J. of Alloys and Compounds,Vol.586,15（2013）150（清野龍、佐藤有一）
アクティビティレポート 201359

連携講座（ 国立環境研究所 ）

地球環境変動学分野

Collaborative Divisions（ National Institute for Environmental Studies ）Global Environment Division

客員教授

客員教授

Invited Professor

Invited Professor

中島 英彰

Observation of Global Atmospheric Change

Hideaki Nakajima

当講座では地球規模の大気環境変動に関わる大気化学成分の分布や経時変化を計測する観測技術と、地球温暖化を町田 敏暢

Toshinobu Machida

がっており、地球規模の二酸化炭素（CO2）濃度やメタンかの判断材料を与えることができる。これらのデータを用（CH4）濃度の変動に大きな影響を及ぼしている。シベリア

いて解析した高度別の CO2 濃度の季節変動を示したもの

上空において航空機を使った定期サンプリングによって得が Fig.3 である。CO2 濃度の季節変動は地上の生態系活動られた月別の CO2 濃度の鉛直分布を Fig.2 に示す。1 月かが駆動しているので、低高度ほど季節振幅が大きく、高度ら 4 月にかけてはシベリア地域の陸上生態系の光合成活動

1km の振幅は高度 7km の約 2 倍である。高度 1km におけはまだ弱く、生態系のわずかな呼吸や人間活動による CO2

る濃度の極小値は 8 月初旬に観測されるが、極小値の出現の放出によって上空より地表近くの方がわずかに高濃度に時期は高度とともに遅くなっており、高度 7km では約半なっている。5 月になると光合成によって CO2 濃度が減少

月遅れている。

を始め、6 月には全ての高度において 1 月より低い濃度を上空大気の観測データをさらに高頻度で得るために、示している。特に 2km 以下では地表面に近いほど濃度が2005 年より定期旅客便に観測装置を搭載した観測プロ

ることを通じて、オゾンホールの詳細なメカニズム解明に低くなる勾配があり、地表が CO2 の吸収源になっているとジェクト（CONTRAIL プロジェクト）が国立環境研究所やつながる研究を実施してきている。

考えられる。8 月には高度 7km から 0.5km にかけての全気象研究所などのグループによって実施されている含めたグローバルな大気環境変動解析に関する研究と教育

2013 年 6 月 10 日～ 14 日に、北海道網走市「ホテル網走ての高度帯で負の濃度勾配が見られ、シベリアの生態系が（Fig.4）。定期旅客便を使った定常的な CO2 濃度の観測はを行っている。具体的には、人工衛星や航空機、船舶を用湖荘」において、FTIR 関係の専門家が毎年一回集まって強く CO2 を吸収していることがわかる。9 月になると呼吸世界で初めてである。これらのデータは上空におけるいた大気成分や雲、エアロゾルの観測技術、地上からの各様々な問題を議論する場である、NDACC/IRWG 国際会

活動が光合成活動を上回るので、濃度は上昇を始める。以CO2 濃度の情報を著しく増やしつつあり、炭素循環の解明

種の計測技術の開発、南極や北極、シベリアなど世界各地議を開催した。我々は、北海道陸別・母子里・つくば・南極

上のように CO2 濃度の鉛直分布は、その時期その場所の地ばかりでなく、大気輸送モデルの検証、大気輸送メカニズ

における観測活動ならびに取得したデータの処理アルゴリ

昭和基地等に FTIR 装置を設置して観測を継続してきてい表面が CO2 の吸収源になっているか放出源になっている

ムの解析、衛星データの検証にも大きく貢献している。

ズム、データ解析を行うことによって地球規模での大気環る。今回は、世界各地の 15 か国・27 の研究・教育機関から、境変動の原因究明に向けた研究を実施している。

計 58 名の参加者が集まった。1992 年から毎年行ってい成層圏大気のリモートセンシング（ National Institute for Environmental Studies）
Collaborative Divisions

We, in cooperation with National Institute for Environmental Studies, carry out research on global atmosphericenvironment, stuch as global warming, ozone depletion, and air pollution. For that purpose, we develop measurement
techniques on atmospheric composition changes. We conduct research and education on measurement principles,data processing algorithm, field experiments, and data analysis on the basis of specific cases of remote sensing andin-situ technologies. We also develop their applications for atmospheric compositions/clouds/aerosols, utilizing
such instruments as satellite-borne, air-borne, and ship-borne sensors, and remote sensors such as FTIR（Fourier
Transform InfraRed spectrometer）. We conduct field measurements at the Antarctica, the Arctic, and at Siberia,
and study global atmospheric environment change by analyzing these data.

連携講座（国立環境研究所）

グローバルな大気環境の変化を捉えるる会議は今回 21 回目を数え、日本での開催は 2006 年のつくばに次いで 2 回目となった（Fig.1）。

1982 年の日本南極地域観測隊による「オゾンホール」の発見を端緒とする「地球環境問題」の顕在化は、現在では世界人類にとってさまざまな問題を呈してきている。その中でも、オゾンホール問題は、その発見に引き続く科学者と行政との理想的なタイアップにより、原因解明とその対策としての「モントリオール議定書」の速やかな締結など、「地球環境問題の優等生」
として現在では位置づけられている。それでも南極上空のオゾン層がかつてのレベルに回復するまで、さらに数 10 年～ 50 年の時間がかかるであろうと予測されている。また、2011 年春には、これまで南極のような大規模なオゾン破壊は起こらないだろうと考えられていた北極上空で、史上初めて「北極オゾンホール」が起こった。これは、例年にない強い極渦と低温が長引いた異大気中の温室効果ガスのグローバルな循環を解明するた

ロシア・西シベリア・サレハルドにおけるオゾンゾンデ観

めにはそれらのガスの空間分布や時間変動を知る必要があ

測を分担することによって、この北極オゾンホールの発見

るが、世界の観測データはまだまだ十分ではない。特に地の一翼を担うことが出来た。

表以外の上空の観測値は決定的に不足している。われわれ

最近では、オゾン破壊にとって重要な働きをする「極成の研究室では地上ステーションや船舶を利用した観測に加層圏雲」の観測と解析も、現在継続的に行ってきている。

えて航空機を使った温室効果ガスの 3 次元観測を推進してまた、南極昭和基地や北海道において得られた、フーリエいる。

Coexistence Activity Report 2013

Fig.2. Vertical profiles of monthly mean CO2 mixing ratio over Siberia.

Fig.3. Averaged seasonal variations of CO2 over Siberia.

温室効果ガスの地球規模観測

常気象が原因だと考えられている。
われわれの研究室でも、変換赤外分光器（FTIR）を用いた微量気体成分の分析をす

60

Fig.1. A group photo of the 21 st Network for the Detection of AtmosphericComposition Change（NDACC）/ Infra-Red Working Group（IRWG）international
meeting.

ロシア連邦のシベリア地域には広大な森林や湿地帯が広Fig.4. Boeing 777-200ER aircraft and two equipments for atmosphericobservation installed in her cargo room.

アクティビティレポート 201361

連携講座（ 産業技術総合研究所 ） Collaborative Divisions（ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology ）環境リスク評価学分野

Environmental Risk Assessment

客員教授

客員准教授

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

浅沼 宏Studies for utilization of safe and secure geothermal energy

プロジェクト研究
1．誘発有感地震に関する研究

社会貢献・社会連携竹内 美緒

Mio Takeuchi

源ヒートポンプ空調システムの開発及び膨軟化断熱材の開発」検討委員会委員長、再生可能エネルギー 2014 国際会
議組織委員会委員、Japan Formation Evaluation Society
Board Member、日本地熱学会評議員、同企画委員会委員長、同総務委員等

他研究機関との連携

自治体、NPO 等との連携
宮城県、仙台市、奥州市

小中学校等との連携
浅沼：出前授業（8 回）、公開講座（3 回）GFZ、LBNL、USGS、ベルリン自由大学、チューリッヒ

浅沼：J － DESC 陸上掘削部会執行部委員、紫波町省エ

工科大学、MIT、ITB、海洋研究開発機構、埼玉県環境科学

誘発有感地震は地熱、石油・天然ガス開発や CCS 等に

ネルギーサポートセンター運営検討委員会委員長、環境省

国際センター、東京大学、九州大学、弘前大学、宮城教育大

おける重大なリスクとして認識されている。本研究室では地球温暖化対策技術開発等事業「地中熱を利用した空気熱学、室蘭工業大学

招待講演
浅沼：4 回

以下のような研究により誘発有感地震の抑制・予測法の開発を目指している。
⑴スイス、バーゼルおよび柳津西山地熱地域で記録した誘発地震データの解析を行ない、誘発有感地震発生メカニズムの解明を目指した。
⑵地震統計学的モデルを用いた誘発有感地震発
生リスク評価法について検討を行なった。
⑶天然ガス地下貯留における誘発有感地震発生
リスク評価を実施した。
2．地熱開発手法に関する研究（ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）
Collaborative Divisions

The members of the Environmental Risk Assessment（AIST Collaborative Laboratory）are carrying out
studies to enhance safe and secure utilization of geothermal energy from a viewpoint of instrumentation andmonitoring. Major research activities in 2013 include,（a）development of technologies to reduce risks of induced
felt earthquakes from geothermal reservoirs, and（b）ultra high resolution imaging technology around a borehole.
Four invited talks in international conferences/workshops were made by the member of the laboratory.

Hiroshi Asanuma

連携講座（産業技術総合研究所）「安全・安心」
な地熱エネルギー利用を目指して開発目的に応じた地熱開発工程を設計可能なツールの開発を開始した。また、地下、地域の特性に応じて総合的にシステム設計を行うための方法論の検討を開始した。

地震統計学的手法による誘発微小地震発生特性の評価結果

3．坑井近傍の超高解像イメージング技術の開発

地震波トモグラフィによる貯留層性状変化モニタリング結果

地熱開発における不確定性を低減するために、坑井近傍の透水性き裂検出を実現可能な新
たな計測技術に関する研究を実施している。

国際貢献
当研究室は国際レベルの研究・教育を強く意識し、研究の国際的展開を図っている。浅沼はスイス、オーストラリアの企業と連携して、
バーゼルおよびクーパー盆地で取得した AE の解析を行っている。また、ドイツ、米国の国立研究所との国際共同研究を行っている。
浅沼は 2013 年 1 月にバンドン工科大学において微小地震モニタリングに関する集中講義を
実施した。

62

Coexistence Activity Report 2013

微小地震マルチプレット解析による貯留層モニタリング

誘発微小地震発生メカニズム解析結果

アクティビティレポート 201363

連携講座（ 電力中央研究所 ） Collaborative Divisions（ Central Research Institute of Electric Power Industry ）バイオエコマネジメント学分野

Biotechnical Eco-management

Utilizing biotechnology and bio-system as global warming mitigation /adaptation
measures and environmental measurement.

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Yoshitomo Watanabe

松本 伯夫

Norio Matsumoto

エタノール生産性を見積もる必要がある。
そこで、
エタノー
ル生産微生物のアルカリ環境下でのエタノール生産活性を調査するとともに、連続培養の際のエタノール生産性をシ
ミュレーションにより予測した。

2．
ナノ・マイクロテクノロジー利用生物計測技術の開発と標準環境試料の分析
世界的な水銀規制の強化を受けて、環境中や廃棄物中の⑴エタノール生産微生物のアルカリ環境下でのエタノール

水銀を分析する機会が増加しており、測定時間を要する機所有するエタノール生産微生物（NS-1 株、NS-3 株）の実用化が望まれている。そこで、イオン交換樹脂を用いた

アルカリ環境下でのエタノール生産活性を調べるため、固相抽出とマイクロ流体デバイスを利用した高感度イムノ

pH7 ～ 9 における培養試験を行った。両菌株ともにエタ

ア ッ セ イ に 基 づ く、新 し い 簡 易 水 銀 分 析 法 を 構 築 し た

ノール生産量は pH の影響を受けず、NS-1 株では 90% を（Fig.-2）。この方法についてさらに、環境試料への適用性

超える高い変換効率（エタノール生産量 / グリセロール消を評価した。

費量）を示した。さらに、NS-1 株を使用し pH 未調整の不⑴ 固相抽出の迅速化と簡易水銀分析の高感度化

生産性調査

純物を含むグリセロール廃液（pH=9）からのエタノール生器分析に加えて、短時間での分析を可能とする簡易分析の固相抽出時の試料送液速度を制御し、水銀に対する選択

産試験を実施したところ、pH を調整した場合（pH=7）と性を損なわずに操作の迅速化を達成した。さらに、固相抽変わらないエタノール生産が認められた。アルカリ環境下

出時の送液量の増加が、固相への水銀の吸着（濃縮）と検出でグリセロールからエタノールを生産した報告例はこれま下限に与える影響について検討した結果、分析感度の大幅でになく、初めての事例である。

な向上を達成した（検出下限値 0.12 µg/L）。この分析感度⑵微生物反応の数式化による連続培養時のエタノール生産はイムノアッセイに基づく水銀分析法として世界最高値で性予測

NS-1 株の培養結果を基に微生物反応を数式化し、グリセロール廃液からエタノールを生産する連続培養のシミュある。
⑵標準環境試料の簡易水銀分析

河川水および石炭灰溶出液に対して、微量の水銀を添加

レーションを実施した。培養器中のグリセロールがゼロにし、改良した簡易水銀分析に供した。その結果、河川水で達した時点で培養液の 5％を回収しグリセロール廃液を添

は環境基準値（0.5 µg/L）、石炭灰溶出液では埋立処分判定

1992 年にリオデジャネイロ（ブラジル）で開催されたる。バイオエコマネジメント学分野では、再生可能エネル“ 地球サミット ” は、我々人間が抱える「環境」の「問題」を

ギー・省エネルギーや資源リサイクルについてバイオテク

加 す る 操 作 を 約 500 日 繰 り 返 す こ と で、現 状 の 最 高 値

基準値（5 µg/L）
において、試料溶液に含まれる水銀を定量認識させ、2 つの国際条約（地球温暖化防止枠組み条約、生ノロジーやバイオシステムの適用を図っている。これまで、（28.1g/L）に匹敵する約 600mM（27.6g/L）のエタノールできた。

物多様性条約）を生み出した。20 年後の 2012 年、“ 国連再生可能エネの一つバイオマスに関わり、微生物と電気をを定常的に生産可能と予測された。さらに、培養に用いる以上から、本手法は河川水および石炭灰溶出液に対して、

持続可能な開発会議（リオ＋ 20）” では、グリーン・エコ

利用した “ 電気培養法 ” を廃棄物系バイオマスからの有用

微生物の密度を 10 倍に維持することで、定常生産に達す

基準値付近における優れた分析性能を有することが示されノミーならびに持続可能な開発の組織的フレームワーク

物質生産やエネルギー回収への適用することを最終目標とるまでの期間を約 45 日に短縮できると推定された（Fig.-

た。

がキーワードとなり、「環境」の「問題」の具体的な解決にして、その技術的可能性を示してきた。2013 年では、“ 電1）。

向けての「実現可能な取り組み」についての認識が高まっ

気培養法 ” を用いた未利用廃棄物系バイオマス（グリセた。

ロール）からのバイオエタノール生産技術の開発と、さら2011 年の東日本大震災の以前と以降では、我々が捉える「問題」（論議の対象＝ issue）の認識が変わった。以前
において重要であったもの正しかったものの優先事項が低位に下がり、以降に優先的となった「論点」
について明確化と議論が進んだ。「環境」の「問題」の具体的な解決に向けての「実現可能な取り組み」も、震災から 3 年を経て今「論点」と認識し、議論を進めていく必要性がある。

64

客員准教授

渡部 良朋

に環境中化学物質の迅速測定技術の開発を進めた。

1．
微生物電気培養法を用いた未利用廃棄物系バイオマス（BDF 副生グリセロール）
からのバイ
オエタノール生産
植物油からバイオディーゼル燃料（BDF）に変換する際にアルカリ性のグリセロール廃液が副生する。グリセロー

世界的にも国内的にも、長期的な温室効果ガス（Green

ル廃液は微生物の作用により有用物質へ転換することが可House Gases:GHGs）の排出は増加を続けている。温暖化能であり、我々は既にエタノールを生産する新規の微生物の影響は、もはや避けては通れない。我々はいかに地球温

2 種類を取得することに成功した。実用的なグリセロール

暖化問題に対応するべきか。その対応策の一つとして、再廃液の利用においては、アルカリ環境下における微生物の生可能エネルギー（≒新エネルギー）や省エネルギーがあエタノール生産が求められるとともに、連続的培養の際のCoexistence Activity Report 2013

（ Central Research Institute of Electric Power Industry）
Collaborative Divisions

We are engaged in Biotechnical Eco-management research for mitigation of Green House Gases（GHGs） andenvironmental analysis/monitoring.
1. We applied the electrochemical cultivation system for a bio-ethanol production from glycerol.
Glycerol is produced as a byproduct in biodiesel fuel（BDF）production. We investigated the conversion
activity against crude glycerol, and numerically simulated the performance of ethanol production under continuous
cultivation.We investigated their ethanol-producing activity from pure glycerol under high pH conditions. The
ethanol conversion ratio（ethanol production/glycerol consumption）was maintained from pH 7 to 9 at approximately
90% for NS-1 strain. A numerical growth simulation for continuous cultivation of ethanol production from crude
glycerol was performed using the NS-1 strain. In this simulation, the initial glycerol concentration was assumed to
be 50 mM, and maintained at this level while crude glycerol was periodically added. Consequently, the ethanol
concentration reached a final level of 600 mM, which is the highest concentration level reported to date.
2. We developed the novel biosensor using nano-micro technology/imunoassay for sensitive analysis of environmental
mercury.
We apply the simple analysis for standard environmental samples. First, pressure driven flow control wastested and then, appropriate Solid-phase extraction（SPE）condition was found at optimized flow rate. Next,
mercury enrichment by increasing of sample volume applying for SPE was developed. By adding 50 mL of sample
solution, 6-fold sensitive detection was achieved compared to no-enrichment experiment. Furthermore, developed
simple analysis was applied for standard environmental samples（river water and coal ash）. For SPE based
mercury extraction, river water spiked with environmental limit level of mercury and elution with coal ash spiked
with criterion level of mercury for land filling disposal were prepared and processed. Effluent after SPE wasdetermined by using microfluidic mercury immunoassay. Accordingly, good recovery rate for river water andelution with coal ash were achieved.

客員教授

連携講座
（電力中央研究所）

バイオテクノロジー・バイオシステムを利用した地球温暖化の緩和・適応対策ならびに環境計測技術

Fig.-1 Continuous ethanol production by NS-1 strain from glycerol -liquid culture
simulation results-.（quoted from Matsumoto et al（2013））

Fig.-2 Simplified mercury ion（Hg2+）analytical technique based on solid-phaseextraction followed by microfluidic immunoassay.（quoted from Date et al（2013））

アクティビティレポート 201365

環境マネジメント人材育成プログラム

環境マネジメント人材育成プログラム

環境政策技術マネジメントコース
Graduate Course in Strategic Environmental Management andSustainable Technology Solutions

教授

吉岡

敏明

Professor

Toshiaki Yoshioka

We have made a clear figure of the styles of living pregnant in mind even under the severe situation of
the global environment and have driven for a creation of the nature technology in order to guide technology
necessary for it.
The styles of living pregnant in mind were clarified to be composed of convenience, pleasure, nature, selfdevelopment andcommunication with society; also we could demonstrate some possibilities of technique to extract technology
from the styles of living drew by the back casting method.
In addition, we are always developing frontier area in advance about environmental leadership, solution
creation, social innovation and future sustainable society, inviting new lecturer, being held seminar/ workshop
with business person and policy makers from Asia and Europe etc. Our new idea, 90 year old hearing method
is spreading to the world now.

教授

教授

教授

教授

教授

教授

Professor

Professor

Professor

Professor

Professor

Professor

准教授

准教授

助手

アシスタントAssociate Professor

Associate Professor

Research Associate

Assistant

石田 秀輝

Emile. H. Ishida

古川 柳蔵

Ryuzo Furukawa

谷口 尚司

Shoji Taniguchi

馬奈木 俊介Shunsuke Managi

葛西 栄輝

Eiki Kasai

岡田 宏一

Koichi Okada

藤崎 成昭

Shigeaki Fujisaki

安田 喜憲

田中 泰光

Yoshinori Yasuda

Yasumitsu Tanaka

金野 徳子

Noriko Konnoて」というテーマに環境省の進める生命文明社会創成の取り組みと実現のために乗り

コース概要

越える壁について議論した。

同スクーリングでは、次回の予定は産学連携推

本コースは、環境政策・施策の立案並びに戦略構築を行う

SEMSaTの先輩後進機構・理事長の妹尾堅一

スキルを持ち、鳥瞰的な視野で指導的な役割を果たす「即実輩 としてOJT課 題郎氏を迎え「あたらしい産業

践型環境マネジメント人材の養成を目的とした修士前期 2 年

やPSSに向けてののかたち」をテーマに開催す課程コースである。特にバックキャスト思考の重要性に関して、対策の情報交換なる。毎回、セミナーの後半にカリキュラム強化を行っており、より質の高い OJT・PSS へのどをしつ つ、後日、ある多種多様なゲストと石田

取り組みを行っている。 H25 年度は9 期生 8 名の新規入学調査活動に同行す

教授との公開討論は好評価者があり、6.7.8 期生と合わせて社会人 19 名、学部学生 2 名るなどの研 究 交 流を得ており、SEMSaT におが在籍中である。

も深まっている。

カリキュラム・スクーリング
今年は教材映像として木内孝氏及び Patrick D.Cowden
氏の撮影を実施し、講義内容の更新のため阿部博人氏、大和田順子氏の再録を実施した。また、新規講師 3 名の撮影を進Workshop with Mr. Patrick D. Cowden

広報活動●SEMSaTショートコース（2回/年）

今 年 度は7月と12月に東 北 大 学 東 京 分 室で開 催した。

SEMSaT short course

3rd DESIS Japan Forum

ける考え方や認識を広め、新たな視点を取り入れることに役立てている。

SEMSaT seminar

DESIS Japan会議の開催

GOOD DESIGN賞の受賞
SEMSaT3 期生佐藤哲氏の VPP 成果「90 歳ヒアリング」とライフスタイルデザイン手法を融合させた町づくり手法が 2013

SEMSaT カリキュラムの一部を実際に体験してもらうことを目的

DESIS（DEsign for Social Innovation towards

年 GOOD DESIGN 賞と BEST100への選出、さらに「グッドめており、来年度は「サステナブル社会システム論」のカリキュにしており「もっと本格的に学びたい」「気づき、刺激を受けた」

Sustainability）は世界規模でサステナブルな社会を作るためのデザイン・未来づくりデザイン賞」を受賞した。審査委員からは「日ラムにおいて、建築、都市開発、ソーシャルイノベーションを盛り「仕事に役立てたい」という参加者の声が多数寄せられた。また、

社会改革を目的に「デザイン」が持つ重要な役割を認識し組織さ本の良さとそれを感じる心を人々に思い出させる取り組み」「日本の宝になる可能性を感じる」などの高い評価コメントを得た。

込み先端分野の刷新を実施する。スクーリングでは、e-ラーニ

講義後のワークショップが好評で、講義内容に合わせた課題をれた世界的なネッ
トワークである。第 3 回 DESIS Japan 会議がング「環境文明論」で公開している安田喜憲教授と石田秀輝

参加者は普段の業務内容や立場の違う初対面同士ながら活気

松島で開催され、ソーシャルデザイン、サステナブルデザインといっ教授の対談を再現するという試みで公開討論形式の講義を実に満ちたディスカッションの場となっていた。

た領域に関心の高い方々の参加が多数あった。石田秀輝教授

施し好評であった。 また、Patrick D.Cowden 氏を迎えてワー●SEMSaTセミナー（2回/年）

クショップも 開 催し、の基調講演、Miaosen Gong 氏には DESIS の今後の展望に

開催は今年で15 回を数えるが、毎回定員を上回る参加状況

ついて講演を頂き、2つの分科会（1. 90 歳ヒアリング、2. レジリ

SEMSaT の学生以外である。今年度は1月と7月に東京で開催した。1月は㈱インクルー

エントな（resilient=しなやかで復元力のある）社会）で議論を行の参加者を交えて活発

シブデザイン・ソリューションズの代表取締役社長・井坂智博氏をい、地元で活躍する2 団体からのプレゼンでは「海の盆」（宮城なディスカッションが行

ゲストに迎えて「観察から未来を見通すメガネ」というテーマで、社県松島市）
から「地元の独自性を創出するために30 年振りに地われた。 毎回スクーリ

会的弱者とのワークショップから得たアイディアを「ものづくり」や域祭りを復活させた取り組み」、「馬人」（岩手県遠野市）から「馬ングでは講師との懇親「組織デザイン」に活用する取り組みについての紹介と議論をがもたらす持続可能な社会に必要な機能とそれを活かす取り組会を催しており、現役行った。7月は環境省の中井徳太郎氏がゲストで「低炭素・循環・み」について発表があった。そして、SEMSaT で発案された「90自然共生を同時に実現する環境・生命文明社会の創造に向け歳ヒアリング」
を世界展開する計画が実行されることになった。

の 8.9 期生のスクーリ

66

ング日が重なった合SEMSaT Schooling

Coexistence Activity Report 2013

GOOD DESIGN AWARD

アクティビティレポート 201367

科学技術戦略推進費戦略的環境リーダー育成拠点形成

Tohoku University Environmental Leadership Program Strategic Energy
and Resource Management and Sustainable Solutions

Strategic Energy and Resource Management and Sustainable Solutions (SERMSS)--generally referred to as the Environmental Leadership Program(ELP)--was first offered in July 2011 under the auspices of the Graduate School of Environmental Studies (GSES) at Tohoku University, supported by
the Strategic Funds for the Promotion of Science and Technology (JST) of the Japan Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology(MEXT). The ELP program seeks to provide students with the knowledge and skills needed to manage global and local environmental issues in thefields of energy, resources, and water environments, from both a practical and international perspective. As of December 2013, 31 students werestudying in the Regular Course and 12 had entered and 20 had graduated from the Basic Course. In 2013, there were 15 graduate students (10 Masters
and 5 Doctors) in the Regular Course of whom 5 successfully continued onto the Doctoral Course. The program fully met this year’s quota for candidates,with a diverse student population hailing from around the world: Algeria, Bangladesh, China, Ecuador, Egypt, Indonesia, Japan, and Philippines. All
lectures have been proceeding well. The 5th International Symposium was held in Japan in September with National Cheng Kung University and Chung
Hsing University, Taiwan. The 6th International Symposium was held in Indonesia in October with Gadjah Mada University and Bandung Institute ofTechnology. These symposia featured keynote speeches, student presentations, poster sessions, vivid discussions and field works to get to know theenvironment through agriculture and forestry in the region. A summer intensive English course and outdoor field study were offered for Master Courseand Doctoral Course students during the summer in Nagano. In addition, student domestic fieldwork involved activities in the Tohoku region (observing  field work of the production plant and laboratory facilities of natural energy to use geothermal, hot springs, biomass, solar) .
A total of 7 classes in the Master Course and 3 classes in the Doctoral Course were provided for the Regular Course; in addition, special lecturesand fieldwork were offered. Furthermore, 12 students have participated in either domestic or overseas internships in order to develop their researchskills alongside professionals outside the university environment. Classes are in English, and in several courses (including Fundamentals of Sustainability,
Environmental Business and Management, Environmental Leadership Seminar, Environmental Leadership Special Training), are given by native
English speaking specialists. Both Tohoku University professors and students had opportunities for discussions with them. The ELP also has ongoingcooperative research activities with domestic and overseas professionals including environmental leaders in other organizations.

2013年の主な活動 スケジュール（1月～12月）
1月 特別講義（安田喜憲東北大学教授・Michael Norton 東北大学教授）
平成 25 年度長期コース4月生募集
2月 環境リーダープログラム成果発表会
3月 特別講義（ダン ビーン氏 ビン・システムズ LLC 社長・青木 正光氏 ㈳日本電子 回路工業
会参事）
PMSE ＆ PDSE 選考 修了式（学位記伝達式） BULLETIN No.8 発行
4月 長期コースオリエンテーション 1 学期授業開始
5月 BULLETIN No.9 発行
6月 特別講義（エチェニケ - ディアズ ラザロ ミゲル東北大学理学博士）

Orientation

7月 特別講義（堀井秀之東京大学教授・今村英明信州大学教授・金放鳴上海交通大学教授・
任勇翔西安建築科技大学教授・李志華同大学教授）
環境リーダーセミナー集中講義（長野） 平成 25 年度長期コース10月生募集
8月 環境リーダープログラム成果発表会
環境リーダー特別研修Ⅰ集中講義（長野）特別講義（彼谷邦光筑波大学教授）
9月 北九州市立大学合同シンポジウム＆フィールドワーク（南蒲生浄化センター）
第 5 回環境リーダー国際シンポジウム（isCEBT2013）
環境リーダー 17 大学合同会議参加 外部評価 修了式（学位記伝達式）
10月 長期コースオリエンテーション 2 学期授業開始 BULLETIN No.10 発行
第 6 回環境リーダー国際シンポジウム開催（インドネシア）
11月 フィールドワーク（宮城大崎地区・岩手県 自然エネルギー・環境経営農牧）
12月 特別講義（石橋純東京大学准教授）

Special lecture from Mr. Dan Bihn

学生数（平成 25 年度）

在籍者

修了者

68

長期コース
基本コース
合計
長期コース
基本コース
合計

修士
14
4
18
2
3
5

Coexistence Activity Report 2013

博士
17
7
23
2
11
13

合計
31
11
41
4
14
18

備考
社会人 1 名（博士）
社会人 1 名（博士）

教授

教授

教授

教授

教授

教授

Professor

Professor

Professor

Professor

Professor

Professor

教授

教授

教授

教授

准教授

Professor

Professor

Professor

Professor

Associate Professor

田中 泰光

Yasumitsu Tanaka

吉岡 敏明

Toshiaki Yoshioka

李 玉友

田路 和幸

Yu-You Li

Kazuyuki Tohji

藤崎 成昭

木村 喜博

Shigeaki Fujisaki

Yoshihiro Kimura

高橋 弘

Hiroshi Takahashi

マイケル・ノートン

Michael Norton

葛西 栄輝

科学技術戦略推進費戦略的環境リーダー育成拠点形成

国際エネルギー・資源戦略を立案する
環境リーダー育成拠点（SERMSS）
石田 秀輝

Eiki Kasai

Emile. H. Ishida

松八重 一代Kazuyo Matsubae

主な成果
国際性 専門性の養成
企業や教育機関で経験・実績のある外国人講師を中心に講義を構成。サステイナビリ
ティ概論と環境経営・マネジメント概論は M. Norton 教授、環境リーダーセミナーと環境リーダー特別研修Ⅰは J. Plagens 教授を担当講師として実施。自由闊達な雰囲気の中、英語でのディスカッション、プレゼンテーション、グループワークを組み入れた講義により各学生の備える専門性とコミュニケーション能力を最大限に引き出した。また、環境・文化・時事問題などテーマを定めた特別講義と集中講義を展開し、より高度な専門知識の習得を図った。
フィールドワーク及び環境リーダーインターンシップ
定例夏季集中講義（長野）とフィールドワーク（自然教育）を実施した。フィールドワークでは、国外はインドネシアの火山地帯の自然災害、森林経営、沿岸部灌漑農業の現場視察、国内
は南蒲生浄化センターにて津波被災後の下水処理状況を視察した他、大崎市鳴子温泉地
区では地熱・温泉利用、バイオ利用など自然エネルギー実験場を調査し、岩手県では環境経
営、松川地熱発電所の視察を行った。2013 年のインターンシップは、12 名が海外・国内の企業・研究機関・大学の協力を得て、日本国内の他、中国、イギリス、インドネシア、デンマーク、
ドイツ、バングラディシュ、フィリピン、ブラジル、メキシコで効果的な実践的研修を行った。
環境リーダーシンポジウム及び成果発表会
9月には台湾国立成功大学・国立中興大学等海外大学を東北大学に招き isCEBT 共
催第 5 回国際シンポジウムを実施。また第 6 回国際シンポジウムは、ガジャマダ大学・バンド
ン工科大学の共催の下ジョグジャカルタにて開催した。教員の基調講演、学生によるプレ
ゼンテーション、ポスター発表の他、活発な議論や交流会を通じて研究の向上を図り友好を深めた。また、修了生対象に環境リーダー成果発表会を2月（3月修了生対象）と8月（9月修了生対象）に開催し、環境リーダープログラムでの研究活動やインターンシップ報告などの発表会を実施した。
環境リーダー海外オフィス及び協力機関
ガジャマダ大学が新たに海外環境リーダーリエゾンオフィスに加わり、海外オフィスは5 箇所となった。インドネシアオフィスや中国オフィスを通じてプログラムに学生が加わり、シンポジウム開催、特別講義実施の他、学術交流や情報交換を活発に行い機能的に運用している。また、海外オフィスだけではなく、国内外の大学・研究機関・企業と連携を深め、インターンシップ、シンポジウム実施などにより国際的環境リーダーの育成に努めている。主な協力
機関：DOWA ホールディングス、クボタ株式会社、英国大使館、ProSPER.Net（国連大学）、
北九州市立大学、筑波大学など

Group work and discussion in class

The 6 th International Symposium at Gadjah Mada
University, Indonesia

Fieldwork in Yogyakarta

外部評価会
産官学の有識者による本プログラムの外部評価会を9月に実施し、実績・成果報告の結果「S」評価を受けた。
広報活動
BULLETIN No.8, No.9, No.10
Prof. John's class発行

ホームページ
http://www.kankyo.tohoku.ac.jp/sermss/index.html

Graduation

アクティビティレポート 201369

研究科長戦略支援室

Strategy Support Section

特任教授

非常勤講師

室員

室員

室員

室員

Specially Appointed Professor

Adjust Instructor

Clerical AssistantResearch Support Officer

Clerical AssistantClerical Assistant

霜山 忠男

Supporting Environmental Research and Collaborative Projects for an Eco-friendly Future

教育支援

ステップへ進めるため、フォーアールエナジー社との協同で電力融通による省エネルギー化実証試験の支援を行っ

Kazuyoshi Yamaguchi

佐々木 三知子

Michiko Sasaki

Masako Hayakawa

Natsuki Hotehama

・新 技術開発財団東日本大震災復興支援特定研究助成を用いて県内小学校に出前事業を行っており、冊子を活用

2013
・セコム科学技術振興財団研究助成した学生の環境行動は「エコプロダクツ東北」において発表・表彰される。本年の冊子発行部数は 4,000 部である。

また、産学連携推進のために 4 件のマッチングを行った。
企業からのニーズは 4 件で、このうち 1 件は共同での研究資金獲得に繋がった。

社会貢献支援科学コミュニケーションの推進や、研究成果の還元、まを益す国際的教育カリキュラムの運営に伴う業務を担当により、本館屋上には 5kW の太陽光発電パネルが設置さた、学外研究者や環境活動家と学内者との知的交流促進のし、学生の研究活動や研修の海外での実施や海外研究者・れ、現在 2 つの研究室に、2 台の蓄電システムを通じて電留学生の受け入れを通じて、研究科の「ワールドクラスへ力供給がなされている。このシステムは、2 部屋のうちどの飛躍」に寄与している。2013 年の主な活動項目は以下

ちらかが設定した負荷電力を越えて電力を使用している場の通りである。

合、もう一つのシステムの余力に応じて電力を融通するこ・環 境リーダープログラム関連業務（P68 ～ P69 関連報とで全体としての商業電力を最小化し、個ではなく群でのP67 関連報告）

Yuko Sasahara

保手濱 菜津希課発行）の制作協力を本年も行った。宮城県ではこの冊子た。2013 年 9 月 15 日～ 18 日にかけて行われた設置工事

・環境マネジメント人材育成プログラム関連業務（P66 ～

早川 昌子

③その他

教育支援分野においては、研究科の活動の中で年々比率

告）佐々原 裕子Strategy Support Section

The GSES Strategy Support Section assists the Dean of the Graduate School’s in strategic areas such as
acquiring large budget projects and promoting interdisciplinary collaborations between industry, academia, andgovernment. In 2013, in parallel with our routine tasks of supporting international exchanges, matchmaking
between basic research and companies, and reporting the GSES’s research activities, we also publicized theoutcome of the projects we have worked on, and placed a particular focus on assisting exploratory research anddevelopment to move to the next stage.

Tadao Shimoyama

山口 一良

研究科長戦略支援室

研究科長戦略支援室の業務内容

Fig.3 エコラボ見学の様子

エネルギー最適化を図るものである。この実証試験により、共同体や地域単位でのスマートなまちづくり推進が期待される。

・訪日研究者、留学生出入国および在日期間中のサポート
・R ESD（Regional Environment and Sustainable
Development）教育プログラム運営サポート

研究支援

研究資金獲得のため、下記に示す各種制度の紹介、申請書の内容チェック等の支援を実施した。環境科学研究科、工学研究科の先生を中心に、のべ 47 件を支援し 17 件が採択された。今年度も東日本大震災の復興に関る申請が大半を占めた。
① JST 関連

ため、環境フォーラムや講演会の運営、研究科施設の見学

業「東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト」の 2

・復興促進プログラム（マッチング促進）

対応、広報物や出版物の作成ならびにウェブによる情報発年目の運営（P72 ～ P73 関連報告）の他、昨年完成した環・A-STEP 探索タイプ

信を引き続き実施した。

境科学研究科本館の IT 融合によるスマートビル化を次の・A-STEP シーズ顕在化

環境フォーラムや講演会は、2 月 27 日に外務省の協力に・産学共同実用化事業

より国際再生エネルギー機関（IRENA）の専門家を招いて・先端計測・分析技術開発ライフイノベーション領域

実施した第 27 回環境フォーラムをはじめとした計 4 回の②経産省関連イベントを戦略室で運営した。

2012 年に文科省の補助事業としてスタートした大型事・課題解決型医療機器の開発・改良に向けた病院・企業間の連携支援事業
・ものづくり中小企業・小規模事業者試作開発等支援補助金

Fig.1 設備説明会の様子

Coexistence Activity Report 2013

加え、昨年 IT 融合スマートビル DC/AC ハイブリッド制
御システム施設として完成した本館が対象として加わった。本研究科の自然エネルギー活用システムとエネルギー
マネジメントシステムは既に内外に知られており、2013

・地域中小企業イノベーション創出補助事業

年は理科教員や自治体の環境分野担当者の研修、また、学・先端技術実証・評価設備整備費等補助金（企業等の実証・

生の授業の一環として見学に訪れる例が多く見られた。

評価設備等の整備事業）
成事業）

Fig.4 IT 融合スマートビル DC/AC ハイブリッド制御システム施設見学の様子

施設見学対応としては、竣工 4 年目を迎えたエコラボに・戦略的基盤技術高度化支援事業

・NEDO 研究開発費補助金（ベンチャー企業への実用化助

70

Fig.2 第 27 回環境フォーラム2013 年の見学者総数は 423 名であった。
また、宮城県との連携協定に基づき、小学生を対象とした環境教育のための冊子「みどりの小道」（宮城県環境政策

Fig.5 みどりの小道 2013 年版

アクティビティレポート 201371

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

プロジェクトリーダー教授

田路 和幸（兼務）

Tohoku Recovery Next-generation Energy Research and Development Project

Professor

Kazuyuki Tohji

We are developing the next generation energy, such as ocean, microalgae, and solar renewable energy and an
energy management system（EMS）that integrate this kind of energy and mobility.
We transmit this information to the world. The goal of the “Tohoku Recovery Next-generation Energy
Research and Development Project” is to create measures and solutions to build a society using those energies.
The “Tohoku University Graduate School of Environmental Studies” was given a grant from the Ministry of
Education and started the project in September 2012. We and relevant departments of Tohoku University leadother five national and private universities, such as Tokyo University, as well as five municipalities including
Sendai City. This project has been given the status as one of the eight major “Environmental Energy Project”
making Tohoku University the base of the Reconstruction effort after the disaster. In the two years since being
established, each of the project’s three tasks have collected basic data and made testing machines to conduct
demonstration in the disaster stricken areas. In the process, relationship between local governments and thepeople in their communities have deepened.

特任教授

霜山 忠男（兼務）
Specially Appointed Professor

Tadao Shimoyama

東北復興プロジェクト
推進室長

熊谷 功

General Manager

Isao Kumagai

助教

助教

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

木下 睦

Atsushi Kishita

平野 伸夫

吉田 友美

Nobuo Hirano

Yumi Yoshida

助手

助手

研究支援者

事務補佐員

事務補佐員

事務補佐員

Assistant

Research Associate

Research Support Officer

Clerical AssistantClerical AssistantClerical Assistant

三ケ田 伸也

Shinya Mikata

物部 朋子

篠原 章太朗Tomoko Monobe

Shotaro Shinohara

日下 房子

Fusako Kusaka

齋藤 智子

吉田 和美

Tomoko Saito

Kazumi Yoshida

新しい下水処理モデルとができる。しかし EV は普及途上にあり、地域を覆うの実現を目標とする課

EV 交通網の構築のためには、ガソリン車とは異なる EV

海洋エネルギー、微細藻類、太陽光などの再生可能エネ

者 数 は の べ 600 名 を 数

題 2（ 筑 波 大・東 北 大 工の特性を把握し、運転者への情報提示や誘導の方法など多ルギーを中心とする次世代エネルギーならびにエネルギー

えている。現在は、一般

学）では、下水による藻くの問題を検討する必要がある。このような研究開発を遂行するのが課題 3-4（東大・東北大 NICHe）である。課題とモビリティを統合するエネルギーマネジメントシステム

的に知られることの少類培養ならびに藻体か（EMS）を開発して世界に発信する。また、これらを用いたない大学内での研究開らのオイル抽出、オイル

社会構築のための方策と解決策を目指すのが「東北復興次発を記録しプロジェク

利用に必要な化学的装世代エネルギー研究開発プロジェクト」である。環境科学

トのさらなる周知を図

飾のための基礎実験を行い、実用化に向けての知見を蓄積わずに運転者を誘導するシした。また、浄化センター内に実験設備を設置し、プラン

ステムの開発のため、被災ト実現に向けての一歩を踏み出している。

地の映像を利用したシミュ

Fig.1 第 1 回国際シンポジウムの様子

研究科が文部科学省の補助を得、本学の関係部局とともにるべく、各課題が実施し東京大学などの 5 つの国公私立大学ならびに仙台市をはじている開発状況を研究者へのインタビューを交えて映像化めとする 5 自治体の中心となって 2012 年 9 月にスタート

し、ウェブを通じて公開する準備を進めている。

させたこのプロジェクトは、東北大学復興アクションの基幹をなす 8 プロジェクトの 1 つ「環境エネルギープロジェク

主要課題の進捗

Fig.4 仙台市南蒲生浄化センターの実験室

3-4 では、実走行による EV 特性データ収集・分析を行うと共に、平時・災害時を問レーション装置の開発を進
東北の豊富な温泉資源を活用し、周辺地域へのエネル

め た。 来 年 度 に は 青 葉 山

ギー供給と地場産業の活性化を図るのが課題 3-7（東北大キャンパスや石巻市で走行

環境科学）である。この課題では大崎市の中山平地区を実実験が開始される予定である。発足 2 年目を迎えた今年は、プロジェクトを構成する 3

本プロジェクトで開発を進める自然エネルギーは、
波力、

証フィールドとし、温泉熱を利用するバイナリ発電方式のる。

ト」としても位置づけられ、全学的にも重要性を有してい

Fig.6 構築中のシミュレータ

つの課題それぞれにおいて自治体や地域住民との共同を深潮流、微細藻類、太陽光、バイオマス、温泉熱、小水力、地試験発電装置を開発設置した。同時に、蒸気のフラッシュ

めながら、被災地での実証へ進むための基礎データ収集や中熱である。久慈市ならびに塩竃市において、地元企業をを付加的に発電に利用するため、1kW クラスのコンバイ試験機制作を行った。以下にプロジェクト全体としての活中心に製作する発電機器による波力・潮流発電の実現を目

ンド型発電システムを製作

点とエネルギー輸送の EV 網は、最終的には課題 3-1（東北動状況ならびに主要課題の平成 25 年度の成果を概括する。

指す課題 1（東大）では、海域の水深や波浪を観測して設置

し、温泉熱の有効利用に努

大環境科学）で開発する地域全体のエネルギー管理システ

場所を選定すると共に、漁業関係者との調整を行いながら、めている。これらの装置をムにより統合される。課題 3-1 では、エコラボや研究科本

次年度以降の発電装置制作設置のためのベンチ試験装置の基にしたエネルギーパーク

館で実証実験中である「IT 融合」の知見と技術をさらに進開発を行った。

プロジェクト全体の活動

プロジェクト課題により開発された自然エネルギーの拠を次年度以降に整備し、エめ、複数拠点間で電力を融通するシステムを仙台駅東口の本プロジェクトは、農学、工学、化学、建築学といった多津波被害からの復興を目指す仙台市南蒲生浄化センター

ネルギーの地産地消を実現

TBC ハウジングステーションに設置し実証実験を開始し様な背景を有する研究者の共同により実施されている。そにおいて、微細藻類を利用した下水からのオイル産出シス

させると共に、スマートア

た。また、石巻市では鹿妻小学校に続き、石巻ひがし保育

グリシステムの導入ならび園に太陽光発電パネルと蓄電池、それらを一括管理する

うした研究者間の相互理解を図ると同時に、プロジェクト

テムを確立し、下水を材料にエネルギーを生産するというの実施内容を一般に広め、進みつつある再生可能エネルにエコツアーや環境教育へ

ギー開発をアピールするため、2013 年は国際シンポジウの活用で地域振興を目指す。

Fig. 5 中山平地区で開発したバイナリ発電装置

EMS を 設 置 し、公 共 施
設用 EMS の実証実験を行っている。プロジェク

ムを 2 回、プロジェクト全体についてのフォーラムを 2 回、実証試験地での個別課題に関するフォーラムを 2 回実施す自然エネルギーの出力安定化と輸送のために本プロジェ

ト発足からこれまでの業ると共に、環境系・産業系展示会に 3 回出展し、積極的なクトでは電気自動車（EV）を「移動する蓄電池」として利用

績に対して、石巻市から広報活動を行った。被災の経験を活かし、自然エネルギーする。系統に依存しないエネルギー融通システムを開発す感謝状が贈られている。

の利活用を進める本プロジェクトの実施内容は訴求力のあることで、自然エネルギーの系統への逆潮流による電力のるテーマであり、シンポジウムおよびフォーラムへの参加

72

准教授

Coexistence Activity Report 2013

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

Fig.2 波力発電ベンチ試験装置（東京大学 Fig.3 塩竃市浦戸諸島に設置予定の潮生産技術研究所千葉実験場）
流発電装置

品質低下を回避し、さらに災害時の自立電源を確保するこ

Fig.7 複数住宅共有システムの見える化
ディスプレィ

アクティビティレポート 201373

業績レポート

thermophilic methane fermentation of chicken manuremethane fermentation of high-solid food waste.［Chemicalwith a wide variation of ammonia. ［Bioresource

Engineering Journal, 222,（2013）, 330-336］Hong Qiang,

Technology, 143, （2013）, 223-233］ Qigui Niu, Hong

Qigui Niu, Yongzhi Chi, Yuyou Li

Qiang, Wei Qiao, Yu-You Li● Effect of mixing driven by siphon flow: parallel
experiments using the anaerobic reactors with different

基幹講座

SCIENCE, 6 ⑷ , （2013）, 1142-1146］ S.R.Bishop,

都市環境・環境地理学講座

Watson分散エネルギーシステム学分野【論文】● Electronic Structures of LaCoO3-Based Oxides Studied
by Soft X-ray Absorption Spectroscopy under Controlled
Temperatures and Oxygen Partial Pressures. ［ECSTransactions, 57 ⑴ , （2013）, 2051-2056］ R. Oike, K.
Amezawa, Y. Tamenori, K. Yashiro, T. Nakamura, and T.
Kawada● The Effect of Cation Substitution on Chemical Stabilityof Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d - Based Mixed Conductors.［ECS
Transactions, 57 ⑴ ,（2013）, 2041-2049］F. Wang, T.
Nakamura, K. Yashiro, J. Mizusaki, and K. Amezawa● Cathodic Reaction of Perovskite Oxide Electrodes on a
Proton Conducting Electrolyte.［ECS Transactions, 57 ⑴ ,（2013）, 1985-1992］K. Suzuki, S. Hashimoto, K. Yashiro, K.
Amezawa, and T. Kawada● Direct Evaluation of Oxygen Chemical Potential
Distribution in an SOFC Cathode by In Situ X-Ray
Absorption Spectroscopy.［ECS Transactions, 57 ⑴ ,（2013）, 1925-1932］Y. Fujimaki, H. Watanabe, Y. Terada,
T. Nakamura, K. Yashiro, S. Hashimoto, T. Kawada andK. Amezawa● Oxygen Nonstoichiometry and Electrochemical
Properties in a Thin Film of Nickel Substituted
Lanthanum Cobaltite for SOFCs.［ECS Transactions, 57⑴ ,（2013）, 1893-1899］Y. Uzumaki, S. Hashimoto, T.
Nakamura, K. Yashiro, K. Amezawa, T. Kawada● Electrochemical Performance and Reaction Mechanismof LaNi0.6Fe0.4O3-δ - Ce0.9Gd0.1O1.95 Composite Electrode for
Solid Oxide Fuel Cell.［ECS Transactions, 57 ⑴ ,（2013）,
1873-1878］R. A. Budiman, S. Hashimoto, K. Yashiro, K.
Amezawa, and T. Kawada● The Effect of Coexisting Oxides upon Carbon Formation
on Ni Surface.［ECS Transactions, 57 ⑴ ,（2013）, 15711576］ Taiki Shindo, Satoshi Watanabe, Shin-ich
Hashimoto, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Takaaki
Taniguchi, Takao Kudo, and Yasushi Sato
● O x y g e n N o n s t o i c h i o m e t r y o f C e 0.6L a 0.4O 2-d. ［ E C S
Transactions, 57 ⑴ , （2013）, 1125-1133］ H. Sato, S.
Hashimoto, T. Nakamura, K. Yashiro, K. Amezawa, and T.
Kawada● Reducing the chemical expansion coefficient in ceria byaddition of zirconia.［ENERGY & ENVIRONMENTAL

74

mixing modes.［Energies, 6,（2013）, 4207-4222］Takuro

Coexistence Activity Report 2013

D.Marrocchelli, W. Fang, K. Amezawa, K. Yashiro, G.W.

Kobayashi, Ya-Peng Wu, Kai-Qin Xu, Yu-You Li●下水処理水に含まれるメタンおよび亞酸化窒素の排出量に占める溶存態成分の割合 .［用水と廃水 , 55 ⑶ ,（2013）,
227-234］増田周平，佐野慈，李玉友，西村修● Characteristics of an A2O-MBR system for reclaimed
water production under constant flux at low TMP.

● Characterization of controlled low-strength material［Journal of Membrane Science,（431）,（2013）, 156-162］

obtained from dewatered sludge and refuse incineration

Yisong Hu, Xiaochang C. Wang, Yongmei Zhang, Yuyou● Oxygen nonstoichiometry and thermo-chemical stability

bottom ash: Mechanical and microstructural perspectives.

of La0.6Sr0.4CoO3-δ.［Journal of Solid State Chemistry, 197,

［Journal of Environmental Management, 129,（2013）,（2013）, 38-45］ M. Kuhn, S. Hashimoto, K. Sato, K.

183-189］Guangyin Zhen, Xueqin Lu, Youcai Zhao, Jing

internal circulation flotation and kinetic models.

Yashiro, J. Mizusaki

Niu, Xiaoli Chai, Lianghu Su, Yu-You Li, Yuan Liu, Jingru［Chemical Engineering Science, 91,（2013）, 122-129］

Du, Toshimasa Hojo, Yong Hu

Wei-Kang Qi, Zhong-Chen Yu , Yu-Yu Liu, Yu-You Li● Oxygen Nonstoichiometry and Thermo-Chemical

Li, Hua Chen, Pengkang Jin● Removal of emulsion oil from oilfield ASP wastewater by

Stability of Perovskite-Type La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-δ（y = 0,

● Effect of temperature and temperature shock on the● The effects of country-level population policy for

0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1）Materials.［JOURNAL OF THE

stability of continuous cellulosic-hydrogen fermentation.

enhancing adaptation to climate change.［Hydrology and

ELECTROCHEMICAL SOCIETY, 160 ⑴ , （2013）,［Bioresource Technology, 142,（2013）, 304-311］Samir I.

Earth System Sciences, 17（11）,（2013）, 4429-4440］N. K.

F34-F42］M. Kuhn, Y. Fukuda, S. Hashimoto, K. Sato, K.

Gadow, Hongyu Jiang, Ryoya Watanabe, Yu-You Li

Yashiro and J. Mizusaki【著書】●第 6 版 電気化学便覧 .［丸善出版 ,（2013）］水崎純一郎，
八代圭司

自然／人間環境地理学分野【論文】●東日本大震災が大学・学会に問い掛けたもの：被災地の大学・学会の視点から .［地球環境 , 18 ⑴ ,（2013）, 91-98］境田清隆●水資源管理と輸出蔬菜生産―ケニア中央部の小農による欧海青社）,
州向け契約栽培 .［資源と生業の地理学（横山智編，（2013）, 245-269］上田元● Local lacunarity Analysis of Agricultural Landscape
Image in Northeastern Tanzania.［Global Geospatial
Conference 2013 （GSDI Conference Proceedings）,（2013）］Gen Ueda
●内蒙古自治区中部農村における農業経営の変容とその特性 .［福島大学経済学会商学論集 , 81,（2013）, 89-108］関根良平，蘇徳斯琴，小金澤孝昭●福島県産農産物における風評被害―卸売市場と小売業者の動向―.［地理 , 58 ⑴ ,（2013）, 99-109］関根良平，日高良友，
多田忠義
【著書】
●日本の米どころ東北地方［帝国書院 地理シリーズ 日本のすがた 6 東北地方（千葉昭彦ほか編，帝国書院，2013）20-29］関根良平● Short-term river response and restoration of biological

MPB and SRB in treating sulfate-rich wastewater

diversity following slit construction.［Journal of Hydro-

containing ethanol and acetate.［Bioresource Technology,

environment Research, 7 ⑶ ,（2013）, 161-173］Ji Hyun

137,（2013）, 349-357］Zhaoqian Jing, Yong Hu, Qigui Niu,
Yuyu Liu, Yu-you Li, Xiaochang Wang

【論文】
● Microbial community shifts and conversion computation
during steady, inhibited and recovered stages ofKang and So Kazama● Projection of extreme-rainfall-induced landslide in● Mesophilic methane fermentation of chicken manure at

Thailand（in Thai）.［Proceedings of The 5th Naturala wide range of ammonia concentration: stability,

Convention on Water Resources Engineering（in Thai）,

inhibition and recovery.［Bioresource Technology, 137,

5（155）,（2013）, 1-8］Vanvisa Mama, Naotatsu Inoue,（2013）, 358-367］Qigui Niu, Wei Qiao, Hong Qiang,

Chaiwat Ekkawatpanit, Phonchai Klinkhachorn, Somkid

Toshimasa Hojo, Yu-You Li

Saphaokham, Thattanaporn Khomsri, Kanokporn● Cellulosic hydrogen production and microbial community
characterization in hyper-thermophilic continuous
bioreactor.［International Journal of Hydrogen Energy,38

Boochabun, Teerawat Senahan, Keisuke Ono, So Kazama,
Daisuke Komori● An investigation of extreme daily rainfall in the Mekong（18）,（2013）,7259-7267］Samir I. Gadow, Hongyu Jiang,

River Basin using a gridded precipitation dataset.

Toshimasa Hojo, Yu-You Li［Hydrological Research Letters, 7 ⑶ ,（2013）, 66-72］● 污水土地处理系统中管网铺设率对留态的影响与CFD 模拟.
［环境科学学报, 33(5), (2013), 1298-1305］戚伟康，
郭一
令，
薛梅，
李玉友

● Spatial ‐ temporal distribution of waterborne infectious● Innovative combination of electrolysis and Fe（II）

diseases risk.［River Systems, 20（3-4）,（2013）, 185-196］-activated persulfate oxidation for improving the

Ayako Amano, Taisuke Sakuma, So Kazama anddewaterability of waste activated sludge.［Bioresource
Technology, 136, （2013）, 654-663］ Guangyin Zhen,
Xueqin Lu, Yuyou Li, Youcai Zhao

Keisuke Ono, So Kazama, Luminda Niroshana
Gunawardhana, Koichiro Kuraji

Luminda Niroshana Gunawardhana● Temporal glacier area changes correlated with the El
Niño/La Niña Southern Oscillation using satellite● Hydraulic characteristics simulation of an innovative

imagery.［Hydrological Research Letters, 7 ⑵ ,（2013）,

self-agitation anaerobic baffled reactor （SA-ABR）.

18-22］Kairi Morizawa, Yoshihiro Asaoka, So Kazama［Bioresource Technology, 136,（2013）, 94-101］Wei-Kang
Qi, Toshimasa Hojo, Yu-You Li● UASB 启动及不同浓度垃圾渗滤液的处理效果 . ［环境工程学报 , 7(5), (2013), 1621-1626］ 刘子旭 , 孙力平 , 李
玉友 , 邱春生 , 朱永强●サイフォン式無動力撹拌のメタン発酵に及ぼす効果−異な都市・地域環境システム学分野

Gunasekara, S. Kazama, D. Yamazaki, T. Oki● UASB performance and electron competition between

and Luminda Niroshana Gunawardhana● Evaluation of the inequality of water resources.［Water
Management, Proceedings of the institution of Civil
E ngineers, 165（ W M 1） , （2 0 1 3 ）, 1 -1 2 ］ Ch a iwa t
Ekkawatpanit, So Kazama, Masaki Sawamoto andSarukkalige Priyantha Ranjan

る撹拌方式の比較実験 . [ 環境技術 , 42 ⑸ ,（2013）, 291-

● Estimation of glacier melt in the tropical Zongo with an299］呉亜鵬，小林拓朗，徐開欽，李玉友● 红霉素对产甲烷菌的抑制及其驯化 . ［环境科学 , 34(4),(2013), 1540-1544］刘子旭 , 孙力平 , 李玉友 , 邱春生enhanced temperature-index model.［Journal of Japan
Engineering）, 69 ⑷ , （2013）, I_187-I_192］ Pablo● Trace metals requirements for continuous thermophilic

FUCHS, Yoshihiro ASAOKA, So KAZAMA

Society of Civil Engineers, Ser.B1 （Hydraulic

アクティビティレポート 201375

●衛星画像とアルベド実測値を併用した氷河域のアルベド推● A simulation study on modifying reservoir operation●有機合成化学工場廃水の UASB 処理に及ぼす COD/SO42-● Efficiency or Technology Adoption: A Case Study in

定 .［ 土 木 学 会 論 文 集 B1（ 水 工 学 ）, 69 ⑷ ,（2013）,

rules: tradeoffs between flood mitigation and water比の影響 .［水環境学会誌 , 36 ⑹ ,（2013）, 165-173］胡勇 ,Waste- Treatment Technology.［Resource and Energy

I_427-I_432］森澤海里，朝岡良浩，風間聡

supply.［IAHS Publication, 362,（2013）, 33-40］CHERRY

荊肇乾 , 須藤裕太 , 北條俊昌 , 李玉友 .

Economics,（2014）］Managi, S., Hibiki, A., and Shimane,●夏季涵養型氷河の熱収支特性と積雪の影響 - アンデス熱帯MAY R. MATEO, NAOTA HANASAKI, DAISUKE●高濃度鶏糞のメタン発酵におけるアンモニア阻害と発酵温

氷河の事例 -.［土木学会論文集 B1（水工学）, 69 ⑷ ,（2013）,

KOMORI, KEI YOSHIMURA, MASASHI KIGUCHI,

度の影響 .［土木学会論文集 G（環境） , 69 ⑺ ,（2013）, Ⅲ

I_427-I_432］朝岡良浩，山崎剛，宮田俊介，風間聡，Edson

ADISORN CHAMPATHONG, DAI YAMAZAKI,RAMIREZTHADA SUKHAPUNNAPHAN, and TAIKAN OKI●活性汚泥と消化汚泥を用いた Anammox グラニュールの●メコン河氾濫原における栄養塩の季節変化と肥沃効果の評● Future projection of mean river discharge climatology

培養および阻害因子の解析 .［土木学会論文集 G（環境） ,価 .［ 土 木 学 会 論 文 集 B1（ 水 工 学 ）, 69 ⑷ ,（2013）,

for the Chao Phraya River basin.［Hydrological Research

69 ⑺ ,（2013）, Ⅲ _515- Ⅲ _ 522］
  張彦隆 , 牛啓桂 , 李玉友 .

● Demand for Ecolabeled Seafood in Japanese Market: A

I_499-I_504］天野文子，風間聡

Letters, 7 ⑵ ,（2013）, 36-41］Adisorn Champathong,●コーヒーかすの高温嫌気性膜分離法によるメタン発酵.［土Conjoint Analysis of the Impact of Information and●統計的および力学的解析手法を用いた豪雨時の表層崩壊危

Daisuke Komori, Masashi Kiguchi, Thada

険度評価 .［土木学会論文集 B1（水工学）, 69 ⑷ ,（2013）,

Sukhapunnaphan, Taikan Oki and Tosiyuki Nakaegawa

木 学 会 論 文 集 G（ 環 境 ） , 69 ⑺ ,（2013）, Ⅲ _589- Ⅲ _595］  高柳和幸 , 喬偉 , 李玉友 , 山岸哲 , 大坂典子 .
●浸漬型膜分離嫌気性処理による調味廃液の低負荷処理と水質向上 .［用水と廃水 , 55（12）,（2013）, 46-53］若原慎一郎 ,高橋慎太郎 , 李玉友 .

I_925-I_930］小野桂介，風間聡

SMS の導入可能性に関する調査分析 .［地域安全学会論文

価 .［ 土 木 学 会 論 文 集 B1（ 水 工 学 ）, 69 ⑷ ,（2013）,

集 , 19,（2013）］小高暁 , 川崎昭如 , 大原美保 , 近藤伸也 ,I_1255-I_1260］高瀬陽彦，糠澤桂，風間聡，渡辺幸三●水温が源流域の水生昆虫に与える影響 .［土木学会論文集

小森大輔 , アディソーン・サンタララック●チャオプラヤ川の学際踏査研究 その 3 - 流域社会と灌漑シ

B1（水工学）, 69 ⑷ ,（2013）, I_1279-I_1284］新井涼允，糠

ス テ ム の 変 遷 に 関 す る 予 備 的 考 察 -.［ 生 産 研 究 , 65 ⑷ ,澤桂，風間聡（2013）, 211-216］森田敦郎 , 小森大輔 , 川崎昭如

●HSI 種多様性に基づく流域の遺伝的多様性空間分布の予測.

●タイ王国の山間・農村地域における携帯電話を活用した災［ 土 木 学 会 論 文 集 B1（ 水 工 学 ）, 69 ⑷ ,（2013）,

害情報伝達手段に関する検討 .［地域安全学会論文集 , 21,

I_1303-I_1308］糠澤桂，風間聡，渡辺幸三（2013）］小高暁 , 川崎昭如 , 大原美保 , 小森大輔 , ニンワッ

●極値降雨と極値流出の関係に基づいた洪水被害分布推定 .
［ 土 木 学 会 論 文 集 B1（ 水 工 学 ）, 69 ⑷ ,（2013）,
I_1603-I_1608］手塚翔也，小野桂介，風間聡

ト・サラワット●確率評価を用いた洪水緩和と水資源確保を考慮した季節ス
ケールでの大ダム貯水池操作の検討 .［第 21 回地球環境シ● Long-term analysis of evapotranspiration over diverse

ンポジウム講演集 ,（2013）, 115-126］小森大輔 , Cherryland use area in northern Thailand. ［Hydrological

May Mateo, 佐 谷 茜 , 中 村 晋 一 郎 , 木 口 雅 司 , Phonchai

Research Letters,（2014）］Wonsik Kim, Daisuke Komori

Klinkhachorn, Thada Sukhapunnaphan, Adisorn

and Jaeil Cho

Champathong, 竹谷公男 , 沖大幹●チャオプラヤ川における水害とその社会適応に関する学際● Long-term stability of thermophilic co-digestion

踏査研究 その 2 - 地方行政・地方自治行政の災害対応につsubmerged anaerobic membrane reactor encountering

いての基礎調査 -.［生産研究 , 65 ⑷ ,（2013）］川崎昭如 , 小high organic loading rate, persistent propionate and森大輔 , 森田敦郎
●チャオプラヤ川の学際踏査研究 その 1 - パサック川の水害実態に関する調査報告 -.［生産研究 , 65 ⑷ ,（2013）, 201205］小森大輔 , 川崎昭如 , 森田敦郎

detectable hydrogen in biogas.［Bioresource Technology,
149,（2013）, 92-102］Wei Qiao, Kazuyuki Takayanagi,
Mohammad Shofie, Qigui Niu, Yu-You Li.
● Thermophilic anaerobic digestion of coffee grounds with● 2011 年タイ王国チャオプラヤ川洪水における水文及び氾

and without waste activated sludge as co-substrate using

濫の状況 .［水文・水資源学会誌 , 26 ⑴ ,（2013）, 38-46］中a submerged AnMBR: System amendments and村晋一郎 , 小森大輔 , 木口雅司 , 西島亜佐子 , 山崎大 , 鈴木

membrane performance.［Bioresource Technology, 150,

聡 , Jeanne FERNANDEZ, 梯滋郎 , Cherry MATEO, 岡根（2013）, 249-258］ Wei Qiao, Kazuyuki Takayanagi,

谷実里 , 恒川貴弘 , 湯谷啓明 , 川崎昭如 , 沖一雄 , 沖大幹

Mohammad Shofie, Qigui Niu,Yu You Li,● Difference in the Priestley-Taylor coefficients at two● Inhibitory effects of a shock load of Fe（II）-mediateddifferent heights of a tall micrometeorological tower.

persulfate oxidation on waste activated sludge anaerobic［Agriculture and Forest Meteorology, 180,（2013）, 97-

digestion.［Chemical Engineering Journal, 233,（2013）,

101］Jaeil Cho, Wonsik Kim, Shin Miyazaki, Daisuke274-281］Guangyin Zhen, Xueqin Lu, Jing Niu, Lianghu

Komori, Hyungjun Kim, Kyung-Soo Han, Shinjiro Kanae,

Su, Xiaoli Chai, Youcai Zhao, Yu-You Li, Yu Song,Taikan Oki76●タイ東北部山間・農村地域の災害情報伝達手段における●分布型流出・水温モデルを使用した水生昆虫の生息環境評

Dongjie Niu,

● Application of the Probability Evaluation for the● Hydraulic analysis of an upflow sand filter: Tracer

Seasonal Reservoir Operation on Flood Mitigation andexperiments, mathematical model and CFD computation.

Water Supply in the Chao Phraya River Watershed,［Chemical Engineering Science, 104,（2013）, 460-472 ］

Thailand.［Journal of Disaster Research, 8 ⑶ ,（2013）,

Wei-Kang Qi, Yi-Ling Guo, Mei Xue, Yu-You Li,

432-446］Daisuke Komori, Cherry May Mateo, Akane●浸漬型嫌気性膜分離法（SAMBR）を用いた SS 含有人工下Saya, Shinichiro Nakamura, Masashi Kiguchi, Phonchai

水の処理特性と微生物群集構造解析 .［水環境学会誌 , 36

Klinkhachorn, Thada Sukhapunnaphan, Adisorn⑹ ,（2013）, 157-164］渡邊亮哉 , 高橋慎太郎 , 砂庭崇之 ,Champathong, Kimio Takeya, and Taikan Oki

若原慎一郎 , 李玉友 .

Coexistence Activity Report 2013_615- Ⅲ _ 621］北條俊昌 , 牛啓桂 , 喬瑋 , 李玉友 .

【著書】●全世界の河川事典 .［丸善出版 ,（2013）］高橋裕編集委員長
編●―最前線の研究者たちに聞く― 地球温暖化研究のフロントライン .［国立環境研究所 ,（2013）］風間聡，他●タイ 2011 年大洪水 .［］玉田芳史 , 他 , 編（2013）【総説・解説】●巻頭インタビュー：水素・メタン発酵プロセスによる生ごみ等の廃棄物処理 .［環境施設 ,（133）,（2013）, 2-10］李玉友●震災復興の経験から下水道インフラのあり方を考える .
［用水と廃水 , 55 ⑹ ,（2013）, 399］李玉友●メタン発酵によるバイオディーゼル燃料由来の廃グリセリ, 215-226］渡邊亮哉，ンの利用 .［用水と廃水 , 55 ⑶ ,（2013）
多田千佳，中井裕，李玉友● 2011 年タイ国チャオプラヤ川流域で発生した 洪水災害の
水文学的特徴 .［北海道地区自然災害科学センター報告 ,（2013）］小森大輔 , 山田朋人
●嫌気性膜分離法による下水処理技術の現況と課題 .［用水と廃水 , 55（12）,（2013）, 31-45］渡邉亮哉 , 若原慎一郎 ,李玉友 .
●メタン発酵とグリーンガス .［神鋼環境ソリューション技
報 , 10 ⑴ ,（2013）, 1 ］李玉友T.
● Determinants of Trade in Recyclable Wastes: Evidence
from Commodity-Based Trade of Waste and Scrap.
［Environment and Development Economics,（2014）］
Higashida, K., Managi, S.

Interactions with Other Labels.［Food Policy, 44 ⑴ ,（2014）, 68-76］Uchida, H., Y. Onozaka, T. Morita, and S.
Managi.
● Estimates of Lost Material Stock of Buildings and Roads
Due to the Great East Japan Earthquake and Tsunami.
［Journal of Industrial Ecology,（2014）］Taniakwa, H., S.
Managi, and C. Lwin.
● Public and Private Mitigation for Natural Disasters inJapan.［International Journal of Disaster Risk Reduction,（2014）］Iwata, K., Y. Ito, and S. Managi.
● French Nuclear Electricity Plants: Productivity and Air
Pollution.［Energy Sources, Part B: Economics, Planning,and Policy, （2014）］ Barros, C.P., S. Managi, and S.
Kaneko● Productivity Change of UK Airports.［International
Journal of Logistics Economics and Globalisation,（2014）］
Barros, C.P. and S. Managi.
● Water Use and Wastewater Discharge of Industrial
Sector in China.［International Journal of Ecological
Economics & Statistics, 32 ⑴ ,（2014）, 33-34］Yagi, M., S.
Managi and S. Kaneko, S.
●原子力発電英国で始まった電力市場改革

原発に固定価

格買い取り制度を導入 .［週刊エコノミスト ,（2013）, 3638］馬奈木俊介●自然災害の経済学―東日本大震災から何を学ぶか―.［経済セミナー ,（2013）］斉藤誠・馬奈木俊介・山内直人・山本勲
×佐藤嘉倫・中室牧子・瀧川裕貴●エネルギー 電力の次はガス : 自由化 新規参入を促す緩和が必要 .［週刊エコノミスト , 91（19）,（2013）, 80-81］馬
奈木俊介●炭素制約下の生産性分析 . ガス事業研究会報告書 .［ガス事］馬奈木俊介業研究会報告書 ,（2013）

国際環境・地域環境学講座
環境・エネルギー経済研究分野【論文】● The Effect of Trade Openness on Deforestation:
Empirical Analysis for 142 Countries.［Environmental
Economics and Policy Studies,（2014）］Tsurumi, T.,Managi, S.
● Indian Bank Efficiency and Productivity Changes with
Undesirable Outputs: A disaggregated approach.［Journalof Banking and Finance,38 ⑴ ,（2014）,41-50］Fuiji, H., S.
Managi., M. Matousek.

● Willingness-to-pay for Infrastructure Investments for
Alternative Fuel Vehicles.［Transportation ResearchPart D: Transport and Environment, 18 ⑴ ,（2013）, 1-8］
Ito, N., K. Takeuchi, S. Managi● A Tradable Permit System in an Intertemporal
Economy. ［Environmental and Resource Economics（forthcoming）,（2013）］Akao, K., S. Managi.
● Measuring Productivity Gains from Deregulation of theJapanese Urban Gas Industry.［The Energy Journal（forthcoming）,（2013）］Tanaka, K., S. Managi.
● Performances of Socially Responsible Investment andEnvironmentally Friendly Funds. ［Journal of the
Operational Research Society（forthcoming）,（2013）］
アクティビティレポート 201377

Ito, Y., S. Managi, and A. Matsuda

前線の研究者たちに聞く -,（2013）, 153-160］馬奈木俊介

Management in three U.S. Manufacturing Sectors from

●持続可能な戦略的環境経営 . プラントエンジニア .［日本の1991 to 2008. ［Journal of Industrial Ecology

環境研究室百選 環境を守りたい君のキャリアパス ,（forthcoming）,（2013）］Fujii, H. and S. Managi..

（2013）］馬奈木俊介● Determinants of Eco-efficiency in the Chinese Industrial●持続可能な戦略的環境経営 .［プラントエンジニ ア , 2,Sector. ［Journal of Environmental Sciences（2013）, 6-11］馬奈木俊介（forthcoming）,（2013）］Fujii, H., and S. Managi.

●大震災と地域活動―地域活動への参加意欲 .［山梨国際研● Linkage among the U.S. Energy Futures Markets.

究紀要 , 8,（2013）, 93-102］森田玉雪，馬奈木俊介，山本公［International Journal of Global Energy Issues

香（forthcoming）,（2013）］Aruga, K. and S. Managi, S.
● Examining the Cost Efficiency of Chinese Hydroelectric●主観的幸福度と環境保護 .［環境研究 , 169,（2013）, 53-59］
倉増啓 , 馬奈木俊介

Companies Using a Finite Mixture Model. ［Energy●気候要因が農作物貿易に与える影響に関する実証分析―小Economics, 36 ⑴ ,（2013）, 511-517］Barros, C.P., Chen, Z.,

麦，米，トウモロコシのケーススタディー―.［環境科学会 ,Managi, S., Antunes, O.S.

3（26）,（2013）, 278-286］日引聡 , 鶴見哲也 , 馬奈木俊介 ,● Correlations and Volatility Spillovers across Commodity
and Stock Markets: Linking Energies, Food, and Gold.
［Economic Modelling, 32,（2013）, 15-22］Mensi, W., M.
Beljid, A. Boubaker, S. Managi.
● Does the Price of Oil Interact with Clean Energy Prices
in the Stock Market?［Japan and the World Economy, 27,（2013）, 1-9］Managi, S., and T. Okimoto.
● Public Preferences for Biodiversity Conservation and花崎直太●グリーン・エコノミーと技術進歩 .［環境経済・政策研究 , 6⑴ ,（2013）, 1-5］馬奈木俊介●太陽光発電システム購入の意思決定速度に関する実証分
析 .［環境システム研究論文発表会講演集 , 41,（2013）,
285-290］関藤麻衣 , 田中健太 , 馬奈木俊介 , 金子慎治
●津波被災農地を対象とした土壌浄化方法に対する消費者選
好 の 分 析 .［ 環 境 シ ス テ ム 研 究 論 文 発 表 会 講 演 集 , 41,

Climate-Change Mitigation: a Choice Experiment using（2013）, 227-232］田中健太 , 大塚美保 , 馬奈木俊介

Ecosystem Services Indicators.［Land Use Policy, 34,●世界の化学製品製造業 47 企業による GHG 排出量を考慮し（2013）, 282-293］ Shoyama, K., S. Managi, and Y.

た生産効率性分析 .［環境システム研究論文発表会講演集 ,Yamagata.

41,（2013）, 1-5］石鍋渚 , 馬奈木俊介● Which Industry is Greener? An Empirical Study of Nine
Industries in OECD Countries. ［Energy Policy, 57,（2013）, 381-388］Fujii, H., and S. Managi.
● A public perspective on the adoption of microgeneration●持続可能な発展へ─グリーン市場のための新指標 .［環境情報科学 , 42 ⑶ ,（2013）, 25-30］倉増啓 , 馬奈木俊介●持続可能性評価のためのグローバル・ データ分析―多重代入法を用いた EKC の推計と GS の算出―.［環境科学会誌 ,環境技術イノベーション分野

ages for metacarbonate rocks from the Sor Rondane【論文】●バックキャスティングによるライフスタイル・デザイン手
法 と イ ノ ベ ー シ ョ ン の 可 能 性 .［ 高 分 子 論 文 集 , 70 ⑺ ,（2013）, 341-350］古川柳蔵，石田秀輝●環境技術戦略立案ツールとしてのライフスタイル・ハザー
ドマップ .［環境経済・政策研究 , 6 ⑴ ,（2013）, 53-64］増田拓也 , 古川柳蔵 , 石田秀輝

（2013）, 257-278］Naho Otsuji, M. Satish-Kumar, Atsushi【著書】● 2030 年のライフスタイルが教えてくれる「心豊かな」ビジ
ネス 自然と未来に学ぶネイチャー・テクノロジー［日刊工業新聞社 ,（2013）］石田秀輝・古川柳蔵監修 , モノづくり日本会議ネイチャー・テクノロジー研究会●それはエコまちがい？震災から学んだ，2030 年の心豊かな暮らしのかたち［プレスアート社 ,（2013）］石田秀輝監修 ,東北大学大学院環境科学研究科震災復興提言ワーキンググ
ループ●自然界はテクノロジーの宝庫～未来の生活はネイチャー・
テクノロジーにおまかせ !［技術評論社,（2013）］石田秀輝，
古川柳蔵● Nature Technology for the Creation of Innovative Life.
［Handbook of advanced ceramics,（2013）］Emile H.
Ishida, Hirotaka Maeda, Ryuzo Furukawa and Yuko Suto
【総説・解説】●環境と経済の両立を考えるあたらしい物差しとは？－ネイ
チャー・テクノロジー－［工業材料 , 61（11）,（2013）, 2326］, 石田秀輝 , 古川柳蔵 , 須藤祐子
●高齢者に教わる低環境負荷なまちづくり .［東北大学広報誌 2013 春号まなびの杜 , 63,（2013）, 2］古川柳蔵

Mountains, East Antarctica.［Precambrian Research, 234,
Kamei, Noriyoshi Tsuchiya, Tetsuo Kawakami, Masahiro
Ishikawa and Geoffrey H. Grantham● Late Neoproterozoic extensional detachment in eastern
Sor Rondane Mountains, East Antarctica: Implications forthe collapse of the East African Antarctic Orogen.
［Precambrian Research, 234,（2013）, 247-256］Masahiro
Ishikawa, Tetsuo Kamwakami, M. Satish-Kumar, Geoffrey
H. Grantham, Yuichi Hokazono, Megumi Saso andNoriyoshi Tsuchiya● Chlorine-rich fluid or melt activity during granulitefacies metamorphism in the Late Proterozoic to
Cambrian continental collision zone-An example from the
Sor Rondane Mountains, East Antarctica.［Precambrian
Research, 234, （2013）, 229-246］ Fumiko Higashino,
Tetsuo Kawakami, M. Satish-Kumar, Masahiro Ishikawa,
Kenshi Maki, Noriyoshi Tsuchiya, Geoffrey H. Grantham
and Takafumi Hirata● Comparison of the metamorphic history of Monapo
Complex, northern Mozambique and Balchenfjella andAusthameren areas, Sor Rodane, Antarctica: Implications
for the Kuuga Orogeny and the amalgamation of N and S.
Gondwana.［Precambrian Research,234,（2013）,85-135］G.
H. Grantham, P. H. Macey, K. Horie, T. Kawakami, M.
Ishikawa, M. Satish-Kumar, N. Tsuchiya, P. Graser and S.
Azevedo● Coupled reactions and silica diffusion duringserpentinization.［Geochimica Cosmochimica Acta, 119,（2013）, 212-230］Yuichi Ogasawara, Atsushi Okamoto,technologies in New Zealand: A multivariate probit

26 ⑹ ,（2013）, 579-578］観山恵理子 , 楊珏，馬奈木俊介

approach.［Energy Policy, 58,（2013）, 177-188］Baskaran,●幸福度アプローチによる金銭価値評価─主観的幸福度と原● The effect of Al and Na on the precipitation rate of silica

子力発電所 .［環境科学会誌 , 26 ⑹ ,（2013）, 571-578］鶴見

minerals: hydrothermal flow-through experiments at 430

R., S. Managi, and M. Bendig.
●Contributions of the Private Sector to Global Biodiversity

哲也，倉増啓，馬奈木俊介

Protection: Case Study of the Fortune 500 Companies.

●持続可能な未来都市経済における資源循環戦略 .［環境科［International Journal of Biodiversity Science, Ecosystem

学会誌 , 26 ⑹ ,（2013）, 556-561］齊藤大地，堀江進也，馬Services & Management, 9 ⑴ , （2013）, 65-86 ］
Bhattacharya, T.R, S. Managi.
● Corporate Environmental and Economic Performancesof Japanese Manufacturing Firms: Empirical Study for
Sustainable Development. ［Business Strategy andEnvironment, 22⑶ ,（2013）,187-201］Fujii, H., K. Iwata, S.
Kaneko, S. Managi● Wastewater Pollution Abatement in China: A
Comparative Study of fifteen Industrial Sectors from1998 to 2010.［Journal of Environmental Protection, 4,（2013）, 290-300］Kaneko, S. H. Fujii, and S. Managi, S.
● Do Pollutions Deter Foreign Direct Investment in China?
［International Journal of Ecological Economics &Statistics, 30 ⑴ , （2013）, 37-45］ Barros, C.P. and S.
Managi, S●被災者の居住地選択行動モデル .［災害の経済学 ,（2013）,
243-253］堀江進也 , 馬奈木俊介●環境問題を広い分野の知識から総合的な視点でとらえる /78

インタビュアー .［地球温暖化研究のフロントライン - 最● Decomposition of Toxic Chemical Substance

Coexistence Activity Report 2013

奈木俊介
●持続可能な社会を支援するシステム分析 .［環境科学会誌 ,26 ⑹ ,（2013）, 538-542］吉田友美，馬奈木俊介【著書】●エネルギー経済学 .［中央経済社 ,（2014）］馬奈木俊介● Handbook of Environmental Economics in Asia
（Planned）.［Routledge,（2013）］Managi, S.
●環境と効率の経済分析―包括的生産性アプローチによる最適水準の推計 .［日本経済新聞出版社 ,（2013）］馬奈木俊介●災害の経済学 .［中央経済社 ,（2013）］馬奈木俊介●環境・エネルギー・資源戦略：新たな成長分野を切り拓く .
［日本評論社 ,（2013）］馬奈木俊介●グリーン成長の経済学―持続可能社会の新しい経済指標 .
［昭和堂 ,（2013）］馬奈木俊介

太陽地球システム・エネルギー学講座
地球物質・エネルギー学分野【論文】● Spectroscopic determination of the critical temperaturesand pressures of H 2O, CO 2 and C 2H 5OH.［Journal of
Mineralogical and Petrological Sciences, 108 ⑹ ,（2013）,
01-10］Chizu SEKIGUCHI, Nobuo HIRANO, Atsushi
OKAMOTO and Noriyoshi TSUCHIYA●堆積岩類からの重金属類の水溶出試験結果に関する粒径の影響 .［資源地質 , 63 ⑶ ,（2013）, 125-131］小川泰正，山田亮一，山崎慎一，井上千弘，土屋範芳● Fractionation and Deposition of Indium and Arsenicfrom the Kusatsu and Tamagawa Acidic Hot Springs,
Japan: Possible Man-Made Analogues for Rare Metal
Concentrations onto Lake Beds?［Economic Geology, 108,
（2013）, 1641-1656］Yasumasa Ogawa, Daizo Ishiyama,
Naotatsu Shikazono, Kenta Iwane, Masahiro Kajiwara,
and Noriyoshi Tsuchiya● Late-Tonian to early-Cryogenian apparent depositional

Nobuo Hirano, and Noriyoshi Tsuchiya℃ and 31 MPa.［Procedia Earth and Planetary Science, 7,（2013）, 762-765］Hanae Saishu, Atsushi Okamoto, andNoriyoshi Tsuchiya● Effect of silica transport on serpentinization in the OlOpx-H2O system.［Procedia Earth and Planetary Science,
7,（2013）, 628-631］Atsushi Okamoto, Yuichi Ogasawara,
Nobuo Hirano, Noriyoshi Tsuchiya● Spectroscopic measurement of critical points andcharacteristics of supercritical state of H 2O and CO 2.
［Procedia Earth and Planetary Science, 7,（2013）, 846849］Noriyoshi Tsuchiya, Chizu Sekiguchi, Nobuo Hirano●Permeability evolution in carbonate fractures: Competingroles of confining stress and fluid pH. ［WATERRESOURCES RESEARCH, 49,（2013）, 1-15］Takuya
Ishibashi, Thomas P. McGuire, Noriaki Watanabe,
Noriyoshi Tsuchiya,and Derek Elsworth●東ドロイングモードランド，セール・ロンダーネ山地地学調査報告 2009-2010（JARE-51）.［南極資料 , 56 ⑶ ,（2013）,
295-380］ 土 屋 範 芳，石 川 正 弘，Madhusoodhan SatishKumar，河上哲生，小島秀康，海田博司，三浦英樹，菅沼悠介，阿部幹雄，佐々木大輔，千葉政範，岡田豊，橋詰二三雄，
アクティビティレポート 201379

Geoff Grantham, Steven Goderis● Possibility to remedy CO 2 leakage from geologicalreservoir using CO 2 reactive Grout. ［International
Journal of Greenhouse Gas Control,（2014）］Ito, T., Xu, T.,
Tanaka, H., Taniuchi, Y., Okamoto, A.

Yabe, H. Kawakata, T. Satoh, H. Moriya, H. Kato, M. Naoi,

2013, 1,（2013）, CD-ROM-］Tomoaki SATOMI, Ryoichiro

Advanced Science and Technology in Experimental

S. Nakao, O. Murakami, N. Yoshimitsu, R. Durrheim, A.

YAMAZAKI and Hiroshi TAKAHASHI

Mechanics, 2013, 1,（2013）, CD-ROM-］Ryosuke ETO,

Milev, A. Cichowicz

Tomoaki SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI● Detection of mining-induced fractures associated withParameters of Subsurface Layers. ［Proc. of the 8th●分級と改良を用いたゴミ混じり津波堆積土砂の再資源化に

stress perturbation around a stope in Ezulwini gold mine,International Symposium on Advanced Science and関する試験施工 .［平成 25 年度建設施工と建設機械シンポ● A chronology of the PY608E-PC sediment core（LakeSouth Africa, by using AE events. ［Proc. 6th

Technology in Experimental Mechanics, 2013, 1,（2013）,

ジウム論文集 , 1,（2013）, 9-14］高橋弘，泉信也，柴田聡

Pumoyum Co, southern Tibetan Plateau） based on

International Symposium on In-Situ Rock Stress,（2013）,

CD-ROM-］Tomoaki SATOMI, Yuki SATO and Hiroshi●分級と改良の融合による排泥土の再資源化 .［月刊推進技

radiocarbon dating of total organic carbon.［Nucl Instrum

567-602］ Hirokazu Moriya , Makoto Naoi, Masao

Methods Phys Res Sect B,294, （2013）, 520-523］

Nakatani, Osamu Murakami, Thabang Kgarume,● A Consideration on Characteristics of Soil Adhesion to● Study on Development of Continuous Recycling Machine

Watanabe, T. and Nakamura, T. and Matsunaka, T. andAnthony K. Ward , Ray Durrheim, Joachim Philipp,

Metal Surface under Various Soil Conditions.［Proc. ofof High-Water Content Mud Generated from the Disaster

Nara, F.W. and Zhu, L. and Wang, J. and Kakegawa, T.

TAKAHASHI術 , 27 ⑽ ,（2013）, 19-23 ］高橋弘

Yasuo Yabe, Hironori Kawakata and Hiroshi Ogasawara

the 8th International Symposium on Advanced Science

Sites. ［Proc. of 13th Conference on Science and● Observational studies in South African mines to mitigate

and Technology in Experimental Mechanics, 2013, 1,

Technology - Civil Engineering Session, 1,（2013）, 195-

● Sulfur isotope profiles in the pelagic Panthalassic deep

seismic risks: a mid-project progress report.［Proc. 13th

（2013）, CD-ROM-］Tomoaki SATOMI, Haruya NIHEI

199］ Chiaki KUJI, Tomoaki SATOMI and Hiroshi

sea during the Permian-Triassic transition. ［Global

SAGA Biennial Conference and Exhibition,（2013）, CD-

and Hiroshi TAKAHASHITAKAHASHI

Planet. Change,（2013）］Takahashi, S and Kaiho, K. and

ROM］R. J. Durrheim, H. Ogasawara, M. Nakatani, Y.

Hori, R.S. and Gorjan, P. and Watanabe, T. and Yamakita,
S. and Aita, Y. and Takemura, A. and Spörli, K.B. andand Nishimura, M.

Kakegawa, T. and Oba, M.

● Study on Characteristics of Soil Adhesion to Cuticles of● Development of Ground Materials and Cover Soils byYabe, A.M. Milev, A. Cichowicz, H. Kawakata, H. Moriya

Insects.［Proc. of the 8th International Symposium on

Recycling Waste Woods and Tsunami Sludge.［Journal ofand the SATREPS Research Group

Advanced Science and Technology in Experimental

JSEM（Japanese Society for Experimental Mechanics, 13

Mechanics, 2013, 1, （2013）, CD-ROM-］ Tomoaki（Special Issue）, （2013）, s108-s113］ Hiroshi● Comparison of general circulation model atmospheric● Vegetation response in the southern Lake Baikal region

wave simulations with wind observations of venusian

to abrupt climate events over the past 33calkyr.

mesosphere.［Icarus, 225,（2013）, 840-849］Nakagawa, H.,● Investigation on Effect of Soil Strength Characteristics［Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 375,（2013）, 70-

N. Hoshino, M. Sornig, Y. Kasaba, G. Sonnabend, D.

on Excavating by Narrow Blade. ［Proc. of the 8th●津波堆積物を用いた繊維質固化処理土の侵食と浸透に関す

82］ Shichi, K. and Takahara, H. and Hase, Y. andStupar, S. Aoki, and I. MurataInternational Symposium on Advanced Science andる屋外実験 .［日本実験力学会講演論文集 2013 年度年次講●スペクトル取得型光学オゾンゾンデによる成層圏オゾン高Technology in Experimental Mechanics, 2013, 1,（2013）,

演会 ,（13）,（2013）, 216-221］里見知昭，山﨑凌一郎，高度 分 布 観 測［ 平 成 25 年 度 大 気 球 シ ン ポ ジ ウ ム 講 演 集 ,CD-ROM-］Tomoaki SATOMI, Kosuke ASAI and Hiroshi

橋弘

Watanabe, T. and Nara, F.W. and Nakamura, T. andTani, Y. and Kawai, T●鉱物脈組織から読み解く地殻流体流動［岩石鉱物科学 , 43,（2013）, isas13-sbs-028］村田功，佐藤薫，冨川喜弘，野口（2014）］岡本敦

克行，野本理裕

SATOMI, Chiaki KUJI and Hiroshi TAKAHASHITAKAHASHI

TAKAHASHI, Hiroki KURIBARA and Tomoaki
SATOMI●宮城県名取市における津波堆積物の再資源化と人工地盤造● Experimental Consideration on Relationship between

成 .［日本実験力学会講演論文集 2013 年度年次講演会 ,（13）,（2013）, 211-215］高橋弘，里見知昭，柴田聡，森雅● The significance of silica precipitation on the formation● FTIR で観測されたつくばでの HCl, HF 全量の再増加［第Failure Strength Property and Permeability of Fiber-of the permeable-impermeable boundary within Earth's

19 回大気化学討論会講演要旨集 ,（2013）, 42］村田功 , 橋

Cement-Stabilized Soil Made of Tsunami Sludge.［Proc.

crust［Terra Nova.,（2014）］Saishu, H., Okamoto, A.,

本優希 , 中島英彰 , 森野勇 , 秋吉英治 , 横内陽子 , 斎藤拓也

of the 8th International Symposium on Advanced Science● Effect of Drillpipe Rotation on Cuttings Transport during

and Technology in Experimental Mechanics, 2013, 1,

Horizontal Foam Drilling. ［Journal of the Japan

Tsuchiya, N【著書】●今を生きる 東日本大震災から明日へ！復興と再生への提言 5 自然と災害 .［東北大学出版会 ,（2013）］土屋範芳【総説・解説】●地熱地帯の脆性－延性遷移領域近傍における岩石－水相互作用［月刊地球 , 413,（2014）, 63-67］岡本敦 , 最首花恵

太陽地球計測学分野【論文】● Frequency-Magnitude Distribution of -3.7 ≤ Mw ≤ 1
Mining-Induced Earthquakes around a Mining Front andb-Value Invariance with Post-Blast Time.［Pure andApplied Geophysics, （2013）］ Makoto Naoi, Masao
Nakatani, Shigeki Horiuchi, Yasuo Yabe, Joachim Philipp,Thabang Kgarume, Gilbert Morema, Sifiso Khambule,Thabang Masakale, Luiz Ribeiro, Koji Miyakawa, Atsushi
Watanabe, Kenshiro Otsuki, Hirokazu Moriya, Osamu
Murakami, Hironori Kawakata, Nana Yoshimitsu,
Anthony Ward, Ray Durrheim, and Hiroshi Ogasawara● In-situ monitoring of rock mass response to mining:
Japanese-South African collaborative research.［Proc.
RASIM,（2013）, CD-ROM］H. Ogasawara, M. Nakatani, Y.

80● Study on Estimation Method of Shear Strength

Coexistence Activity Report 2013

人

地球開発環境学分野（2013）, CD-ROM-］ Tomoaki SATOMI, Hiroki

Petroleum Institute, 56 ⑷ , （2013）, 230-235］ Amna

【論文】
● Recycling of Trash Mixture Tsunami Sludge by using
Screening and Improvement.［Proc. of International
Symposium on Earth Science and Technology 2013, 1,（2013）, 59-63］Hiroshi TAKAHASHI, Shinya IZUMI,Satoshi SHIBATA and Masato MORI
● EXPERIMENTAL STUDY ON DURABILITY OF
COVER SOIL FOR RADIATION-CONTAMINATED
SOIL MADE OF TSUNAMI SLUDGE AGAINSTEROSION BY RAINFALL.［J of JSCE, 1 ⑴ ,（2013）,
530-539］Tomoaki SATOMI, Ryoichiro YAMAZAKI and
Hiroshi TAKAHASHI● A study on Relationship between Soil Strength
Properties and Resistive Forces Acting on Excavating
Construction Machine.［Proc. of the 8th International
Symposium on Advanced Science and Technology inExperimental Mechanics, 2013, 1,（2013）, CD-ROM-］Min CHEN, Tomoaki SATOMI and Hiroshi
TAKAHASHI● Study on Durability for Erosion by Rainfall of Cover Soilfor Radiation-Contaminated Soil Made of Tsunami Sludge.
［Proc. of the 8th International Symposium on Advanced
Science and Technology in Experimental Mechanics,

KURIBARA and Hiroshi TAKAHASHIGUMATI, Hiroshi TAKAHASHI and Ausama GIWELLI● Detection of Obstacle in Disaster Relief Work of Slope●中間に履帯機構を有する車輪式移動車両の走行について .

Failure by Natural Hazard.［Proc. of the 8th International［建設機械 , 49 ⑹ ,（2013）, 51-58］江藤亮輔，里見知昭，高Symposium on Advanced Science and Technology in

橋弘Experimental Mechanics, 2013, 1,（2013）, CD-ROM-］● Modeling of Wheel-Type Vehicle with Crawlers between

Hiroshi TAKAHASHIi, Takuma NAKAMURA and

Front and Rear Wheels on Soft Ground.［Proc. of World

Tomoaki SATOMI

Academy of Science, Engineering and Technology 78● Study on Durability for Drying and Wetting of Cover
Soil for Radiation-Contaminated Soil Made of Tsunami
Sludge.［Proc. of the 8th International Symposium on

2013, 1,（2013）, 1697-1702］Ryosuke ETO, Tomoaki
SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI●津波堆積物を用いた放射能汚染土覆土材の耐侵食性に関すAdvanced Science and Technology in Experimental

る研究 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 13-18］高橋弘，

Mechanics, 2013, 1, （2013）, CD-ROM-］ Hiroshi

熊谷翔太，里見知昭

TAKAHASHI, Hiroki KURIBARA and Tomoaki
SATOMI● Experimental Investigation and Numerical Simulation
using Smoothed Particle Hydrodynamics for Water● Modeling the Dynamic Interaction of Tool - Shallow
Buried Structure due to Surface Impact Loading.［テラメカニックス （33）,,（2013）, 75-80］Nuhansyah SULAIMAN
and Hiroshi TAKAHASHI

Absorption into Soil.［Proc. of the 8th International●平刃掘削における地盤強度特性の影響と従来モデルの妥当

Symposium on Advanced Science and Technology in

性評価 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 59-62］浅井Experimental Mechanics, 2013, 1,（2013）, CD-ROM-］
Kousuke NAKAMURA, Tomoaki SATOMI, Hiroshi
TAKAHASHI● Analysis on Movement of Wheel-Typed Vehicle with康介，里見知昭，高橋弘●小口径無排土掘進機械の屈曲機構に関する研究 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 53-58］遠藤弘伸，里見知昭，
高橋弘

Crawlers in between Front and Rear Wheels on Soft

●建設機械の掘削における機械と土の相互作用に関する一考

Ground.［Proc. of the 8th International Symposium on

察 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 49-52］陳敏，里見
アクティビティレポート 201381

知昭，高橋弘●中間に履帯機構を有する車輪式移動車両の軟弱地盤上の運動に関する走行に関する研究 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 43-48］江藤亮輔，里見知昭，高橋弘●津波堆積物を用いた放射能汚染土覆土材の透水性と強度特permeability curves for two-phase flow through a rock

染評価手法の開発 .［ケミカルエンジニアリング , 58 ⑴ ,and K. Sakaguchi

fracture under confining pressure.［Proceedings of the（2013）, 55-60］杉田創，駒井武，井本由香利● Numerical Simulation of Water Jet Excavation of Soft

6th International Symposium on In-Situ Rock Stress,

Rock Saturated with Water.［Proc. of EUROCK 2013,（2013）, 524-533］N. Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N.

（2013）, 479-484］K. Sakaguchi, Y. Yumoto and A. Kizaki

里見知昭，栗原弘樹，高橋弘●Effects of Pore Water on Hydraulic Fracture Propagation

Tsuchiya● Time-dependent permeability of carbonate fracture●津波堆積物を用いた放射能汚染土覆土材の耐侵食性と強度

using Super Critical Carbon Dioxide as Fracturing Fluid.

influenced by stress and pH.［Proceedings of the 6th

特性との関係 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）,19-23］［Proceedings of The 6th Int. Symp. on In-situ RockInternational Symposium on In-Situ Rock Stress,（2013）,

高橋弘，栗原弘樹，里見知昭

Stress, 1 ⑴ ,（2013）, 306-312］Akihisa KIZAKI, Hiroharu

484-489］T. Ishibashi, T. P. McGuire, N. Watanabe, N.

TANAKA, Kiyotoshi SAKAGUCHI

Tsuchiya, D. Elsworth

for Radiation-Contaminated Soil Made of Tsunami Sludge:  

● In-situ stress measurements to constrain stress and● Permeability evolution in carbonate fractures: competing

A Consideration from the results of Jet Erosion Test.

strength near seismic faults in deep level South Africanroles of confining stress and fluid pH.［Water Resources［Proc. of the 3nd Vietnam/Japan Joint Seminar ongold mines.［Proceedings of The 6th Int. Symp. on In-situ

Research, 49,（2013）, 1-15］T. Ishibashi, T. McGuire, N.

Geohazards and Environmental Issues, 1,（2013）, S3-1-

Rock Stress, 1 ⑴ ,（2013）, 614-623］Hiroshi Ogasawara,

Watanabe, N. Tsuchiya, D. Elsworth

1-S3-1-11］H. Takahashi, S. Kumagai and T. Satomi

Harumi Kato, Gerhard Hofmann, Dave Roberts, Phil

● Development of predictive model equation for hydrogen

Pipere, Trevor Clements, Yasuo Yabe, Kiyotoshi

production from hydrothermal reaction of sulfide.

Sakaguchi［Preprint of papers - American Chemical Society,● Study on Durability for Erosion by Rainfall of Cover Soilfor Radiation-Contaminated Soil Made of Tsunami Sludge:
A Consideration from the results of Rainfall Experiment.

● In-situ rock stress measurement in the Kamaishi mine

［Proc. of the 3nd Vietnam/Japan Joint Seminar on

before and after the 2011 Tohoku-oki earthquake.

Geohazards and Environmental Issues, 1,（2013）, S3-4-［Proceedings of The 6th Int. Symp. on In-situ Rock● A predictive model and mechanisms associated with

1-S3-4-12］T. Satomi, R. Yamazaki and H. Takahashi

Stress, 1 ⑴ ,（2013）, 153-161］Kiyotoshi Sakaguchi, Tarohydrogen production via hydrothermal reactions of● Study on Permeability of Cover Soil for Radiation-

Koyano, Tatsuya Yokoyama, Akihisa Kizaki

Contaminated Soil Made of Tsunami Sludge.［Proc. of● Experimental determination of poroelastic constants forthe 3nd Vietnam/Japan Joint Seminar on Geohazards

sandstone under geologic CO2 sequestration conditions.

and Environmental Issues, 1,（2013）, S3-3-1-S3-3-9］T.

［Proceedings of The 6th Int. Symp. on In-situ Rock

Satomi, H. Kuribara and H. Takahashi

Stress,● Study on Durability for Drying and Wetting of Cover

1 ⑴ , （2013）,

1086-1099］ Yuto Usui, Noriaki

Watanabe, Akihisa Kizaki, Kiyotoshi Sakaguchi

Soil for Radiation-Contaminated Soil Made of Tsunami● Improved CCBO technique by using a new biaxial test

Sludge.［Proc. of the 3nd Vietnam/Japan Joint Seminarfor strain sensitivities.［Proceedings of The 6th Int.

on Geohazards and Environmental Issues, 1,（2013）, S3-

Symp. on In-situ Rock Stress, 1 ⑴ ,（2013）, 714-721］

2-1-S3-2-7］H. Takahashi, H. Kuribara and T. Satomi

Tatsuya YOKOYAMA and Kiyotoshi SAKAGUCHI●軟弱泥土を高機能性地盤材料に再資源化－ボンテラン工法●円錐孔底ひずみ法の直交異方性岩盤への適用 .［Journal ofの原理と特徴－ .［建設の施工企画 ,（757）,（2013）, 50-

MMIJ, 129 ⑺ ,（2013）, 455-460］坂口清敏，宇佐美順也，

55］高橋弘木崎彰久●津波堆積物の再資源化による人工地盤造成－宮城県名取市●超臨界二酸化炭素および水を破砕流体として用いた稲田花

における施工事例－ .［建設の施工企画 ,（755）,（2013）,

崗岩および荻野凝灰岩の流体破砕 .［Journal of MMIJ, 129

67-71］高橋弘⑺ ,（2013）, 461-466］木崎彰久，田中寛大，坂口清敏● Effects of non-uniform traction and specimen height in● Removal of geothermal scale using a low-speed self-

the direct shear test on stress and deformation in a rockrotating waterjet nozzle system under high ambient

fracture.［Int. J. Numer. Anal. Mech. Geomech., 37（14）,pressure.［Proc. of 10th Pacific Rom Int. Conf. on Water（2013）, 2186-2204］Ausama A.Giwelli, Koji Matsuki,

Jet Technology,（2013）］K. Shioya, A. Kizaki, N.

Kiyotoshi Sakaguchi, Akihisa Kizaki

Watanabe, K. Sakaguchi, T. Igi, T. Kon, K. Suzuki● POROELASTIC PARAMETERS OF SANDSTONE● SPH 法による軟岩のウォータージェット掘削シミュレー

UNDER VARIOUS COMBINATIONS OF PORE

ション .［噴流工学 , 29 ⑵ ,（2013）, 4-13］坂口清敏，湯本PRESSURE AND CONFINING PRESSURE.［Proc. of the雄一，木崎彰久

19th Formation Evaluation Symposium of Japan,（2013）］● GeoFlow を用いたき裂型貯留層における優先流路分布のYuto Usui, Noriaki Watanabe, Akihisa Kizaki and

評価 .［石油技術協会誌 , 78 ⑹ ,（2013）, 482-490］渡邉則昭，Kiyotoshi Sakaguchi

石橋琢也，土屋範芳，玉川哲也● Effects of Vertical Stress on Fracture Propagation using● Oil-water relative permeability curves for fractures inSuper Critical Carbon Dioxide.［Proc. of EUROCK 2013,

granite and limestone at different intrinsic permeabilites.

（2013）, 963-968］A. Kizaki, K. Ohashi, H. Tanaka, K.

［Proceedings of the 19th Formation Evaluation

Sakaguchi● Initial stress measurement by CCBO using a new test of
strain sensitivity in the Mizunami Underground Research82● Experimental and numerical determination of relative

Yokoyama, M. Shimoyama, T. Sato, H. Sanada, T. Tanno

性との関係 .［テラメカニックス ,（33）,（2013）, 25-30］● Study on Durability for Erosion by Rainfall of Cover Soil

Coexistence Activity Report 2013

●石油系炭化水素を対象とした発光バクテリアによる土壌汚Laboratory. ［Proc. of EUROCK 2013, （2013）］ T.

Symposium of Japan,（2013）, Paper I-］K. Sakurai, N.
Watanabe, T. Ishibashi, N. Tsuchiya, Y. Ohsaki, T.
Tamagawa, M. Yagi

Division of Energy & Fuels, 58 ⑴ ,（2013）, 642-643］P.
Setiani, N. Watanabe, A. Kishita, N. Tsuchiya

sulfide.［International Journal of Hydrogen Energy, 38,（2013）, 11209-11221］P. Setiani, N. Watanabe, A. Kishita,
N. Tsuchiya

資源エネルギー・セキュリティ学分野

自然共生システム学講座
環境修復生態学分野【論文】●堆積岩からの重金属類の水溶出試験結果に対する粒径の影
響 .［資源地質 , 63 ⑶ ,（2013）, 125-131］小川泰正，山田亮
一，山崎慎一，井上千弘，土屋範芳●津波による土壌のヒ素汚染とその修復への取り組み .［環境バイオテクノロジー学会誌 , 13 ⑴ ,（2013）, 27-30］宮内啓介，簡梅芳，黄毅，大友俊介，和泉卓也，井上千弘，北島信行，遠藤銀朗● Tracer experiment and RTD analysis of DAF separator
with bar-type baffles.［Water Science and Technology, 67⑹ ,（2013）, 942-947］Terashima M., Isawaki M., Yasui H.,
Goel R., Suto K., Inoue C.
● Degradation potential and microbial community
structure of heavy oil-enriched microbial consortia frommangrove sediments in Okinawa, Japan.［Journal ofEnvironmental Science and Health, Part A, 48 ⑻ ,（2013）,
835-846］Bacosa H., Suto K., Inoue C.
●宮城県主要河川沖積平野部の土壌ヒ素濃度と東北地方太平洋沖地震津波の影響 .［土木学会論文集（G 分冊）, 69 ⑴ ,（2013）, 19-24］簡梅芳，宮内啓介，井上千弘，北島信行，
遠藤銀朗●石炭灰中の有害元素の存在形態の特定と封じ込め技術の開発 .［ケミカルエンジニアリング , 58 ⑴ ,（2013）, 36-44］小川泰正，須藤孝一，井上千弘● Screening of As-accumulating plants using a foliar
application and a native accumulation of As.
［International Journal of Phytoremediation, in press,（2013）］Zhang Zhenyi, Sugawara Kazuki, Hatayama
Masayoshi, Huang Yi, Inoue Chihiro●ヒ素，カドミウム含有土壌のファイトレメディエーション .
［ケミカルエンジニアリング , 59,（2013）, in press-］井上
千弘，菅原一輝，文霞，遠藤銀朗，宮内啓介，黄毅，北島信
行【論文】● Portfolio structuring and social implementation in thedevelopment of complex technology.［Synthesiology, 6⑶ ,（2013）, 177-183］Takeshi Komai●発光バクテリアを用いた土壌汚染簡易評価手法の開発 ―急性毒性評価による土壌汚染濃度のスクリーニング―.
［日本地下水学会誌 , 55 ⑷ ,（2013）］杉田創，駒井武，井本
由香利，原淳子，今泉博之●ネパール・テライ低地における砒素汚染と地質環境の関係 .
［環境地質学論文集 , 23 ⑴ ,（2013）, 153-158］駒井武，大岡健三，中村圭三，濱田浩美●技術開発におけるポートフォリオ構成と社会実装 .［構成学 , 6 ⑶ ,（2013）, 180-186］駒井武● Rapid measurement of radiocesium in water using a
Prussian blue impregnated nonwoven fabric.［Journal of
Nuclear Science and Technology, 50 ⑺ ,（2013）, 674-681］ 環境分析化学分野
Tetsuo Yasutaka, Tohru Kawamoto, Yoshishige Kawabe,
Toshio Sato, Mutsuto Sato, Yasukazu Suzuki, Kimihito 【論文】
● Unique inclusion behaviour of 5,11,17,23-tetra-tert-butylNakamura and Takeshi Komai
25,26,27,28-tetraaminothiacalix［4］-arene towards small●放射性セシウム含有土壌への酸抽出方法の適用性に関するorganic molecules.［Supramol. Chem., 25（12）,（2013）,
基礎的検討 .［RADIOISOTOPES, 62 ⑷ ,（2013）, 211-218］
812-818］Naoya Morohashi, Hiroshi Katagiri, Takanori
保高徹生，川本徹，駒井武
Shimazaki, Yuichi Kitamoto, Shinya Tanaka, Chizuko● Characterization of seawater extractable organic matter
Kabuto, Nobuhiko Iki, Tetsutaro Hattori, Sotaro Miyano
from bark compost by TMAH-py-GC/MS.［J. Anal. Appl.
● Dissociation Kinetic Analysis of Ce（III）Complex with
Pyrolysis, 99,（2013）, 9-15］Iwai, Hisanori Fukushima,
Quin2 by Microchip Capillary Electrophoretic Reactor.
Masami Yamamoto, Mitsuo Komai, Takeshi Kawabe,［Anal. Sci., 29 ⑸ ,（2013）, 553-557］Kei-ichirou Ohtsuka,
Yoshishige

アクティビティレポート 201383

Nobuhiko Iki, Hitoshi Hoshino, and Toru Takahashi

Khademhosseini, Tomokazu Matsue● A molecular probe for recognizing the size of● Non-invasive measurement of glucose uptake of skeletalhydrophobic cavities based on near-infrared absorbing

muscle tissue models using a glucose nanobiosensor.

diradical-PtII complexes.［Chem. Commun., 49,（2013）,［Biosens. Bioelectron., 50, （2013）, 194-201］ Raquel

4812-4814］Kousaku Tamura, Atsuko Masuya , Hitoshi

Obregón, Samad. Ahadian, Javier Ramón-Azcón, Luyang

Hoshino, and Nobuhiko Iki

Chen, Serge Ostrovidov, Gulden Camci-Unal, Takeshi【著書】● Capillary Electrophoresis and Microchip Capillary
Electrophoresis: Principles, Applications, and Limitations.
［Wiley,（2013）］Toru Takahashi and Nobuhiko Iki

Fujita, Hirokazu Kaji, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Mingwei
Chen, Tomokazu Matsue●Multi-parameter analyses of three dimensionally cultured
tumor spheroids based on respiration activity andcomprehensive gene expression profiles.［Anal. Biochem.,
439,（2013）, 187-193］Y. Zhou , T. Arai , Y. Horiguchi , K.

環境生命機能学分野【論文】● Noninvasive measurement of respiratory activity ofmouse embryoid bodies and its correlation with mRNAlevels of undifferentiation/differentiation markers.
［Molecular BioSystems, 9,（2013）, 2701-2711］Hitoshi
Shiku, Toshiharu Arai, Yuanshu Zhou, Nana Aoki, Taku
Nishijo, Yoshiko Horiguchi, Kosuke Ino, Tomokazu
Matsue● Noninvasive Measurement of Alkaline Phosphatase
Activity in Embryoid Bodies and Coculture Spheroids
with Scanning Electrochemical Microscopy. ［Anal.
Chem., 85（20）,（2013）, 9647-9654］Toshiharu Arai,
Taku Nishijo,Yoshiharu Matsumae, Yuanshu Zhou,
Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue● Positioning of cells in a fluidic channel by negative
dielectrophoresis.［Sens. Actuat. B, 186,（2013）, 9-16］
Tomoyuki Yasukawa, Junko Yamada, Hitoshi Shiku,
Fumio Mizutani, Tomokazu Matsue● Screen-printed endotoxin sensor based on amperometry
using novel p-aminophenol conjugated substrate forLimulus amebocyte lysate protease reaction.［Analyst,
138, （2013）, 6523-6531］ Kumi Y. Inoue, Shinichiro
Takano, Satoko Takahashi, Yosuke Ishida, Kosuke Ino,
Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue● Cell pairing using dielectrophoresis-based device with
IDA electrodes.［Lab Chip, 13（18）,（2013）, 3650-3652］
Mustafa Şen, Kosuke Ino, Javier Ramón-Azcón, Hitoshi
Shiku, Tomokazu Matsue● Electrochemical device with interdigitated ring arrayelectrodes for investigating the relationship between
cardiomyocyte differentiation from embryonic stem cells
and alkaline phosphatase activity.［Electrochemistry, 81,（2013）, 682-687］K. Ino, T. Nishijo, Y. Kanno, F. Ozawa, T.
Arai, Y. Takahashi, H. Shiku, T. Matsue● Facile and rapid alignment of carbon nanotubes within ahydrogel using the dielectrophoresis technique and its
application for fabricating skeletal muscle tissues.
［Advanced Materials, 25（29）,（2013）, 4028-4034］Javier
Ramón-Azcón, Samad Ahadian, Mehdi Estili, Xiaobin
Liang, Serge Ostrovidov, Hirokazu Kaji, Hitoshi Shiku,
Yoshio Sakka, Ken Nakajima, Murugan Ramalingam. Ali

84

Coexistence Activity Report 2013

Ino , T. Matsue, H. Shiku.
● Carbon-Ag/AgCl probes for detection of cell activity indroplets.［Anal. Chem., 85 ⑻ ,（2013）,3832-3835］K. Ino, K.
Ono, T. Arai, Y. Takahashi, H. Shiku, T. Matsue● LSI-based amperometric sensor for real-time monitoringof embryoid bodies.［Biosens. Bioelectron, 48,（2013）, 1218］M. Şen, K. Ino, K. Y. Inoue, T. Arai, T. Nishijo, A.
Suda, R. Kunikata, H. Shiku, T. Matsue.
● Tacrolimus inhibits the revascularization of isolated
pancreatic islets.［PLoS One, 8 ⑷ ,（2013）, e56799-］R.
Nishimura, S. Nishioka, I. Fujisawa, H. Shiku, M. Shimada,S. Sekiguchi, K. Fujimori, A. Ushiyama, T. Matsue, S.
Satomi, M. Goto.
● Alginate gel microwell arrays using electrodeposition forthree-dimensional cell culture.［Lab Chip, 13（15）,（2013）,
3128-3135］Fumisato Ozawa, Kosuke Ino, Toshiharu Arai,
Javier Ramón-Azcón, Yasufumi Takahashi, Hitoshi Shiku,
Tomokazu Matsue● Evaluation of the Differentiation Status of Single
Embryonic Stem Cells by Using ScanningElectrochemical Microscopy.［Chem. Commun., 49（58）,（2013）, 6498-6500］Yoshiharu Matsumae, Toshiharu
Arai, Yasufumi Takahashi, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku,
Tomokazu Matsue● A contactless electrical stimulator: Application tofabricate functional skeletal muscle tissue.［Biomedical
Microdevices, 15 ⑴ ,（2013）, 109-115］Samad Ahadian,Javier Ramón-Azcón, Serge Ostrovidov, Gulden CamciUnal, Hirokazu Kaji, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Ali
Khademhosseini, Tomokazu Matsue● Electrodeposition of alginate gels for construction ofvascular-like structures. ［Journal of Bioscience andBioengineering, 115 ⑷ ,（2013）, 459-461］F. Ozawa, K.
Ino, Y. Takahashi, H. Shiku, T. Matsue● Isolation and quantification of messenger RNA fromtissue models by using a double-barrel carbon probe.
［Analytical and Bioanalytical Chemistry,（2013）］Yuji
Nashimoto, Yasufumi Takahashi, Ryosuke Takano,
Kosuke Miyashita, Shukuyo Yamada, Kosuke Ino, Hitoshi
Shiku, Tomokazu Matsue

環境共生機能学分野● Observation of Transformation Behavior of Octacalcium

Phosphate to Hydroxyapatite. ［Key Engineering
Materials, 529-530,（2013）, 11-14］Natsuko Ito, Masanobu【論文】● Surface modification of Cu metal particles by the
Kamitakahara, Koji Ioku
chemical reaction between the surface oxide layer and a● Characterization and In Vitro Evaluation of Silicatehalogen surfactant［Journal of Physics and Chemistry ofContaining Tricalcium Phosphate Prepared through Wet
Solids, 75,（2014）, 68-73］Shun Yokoyama, Hideyuki
Chemical Process.［Key Engineering Materials, 529-530,
Takahashi, Takashi Itoh, Kenichi Motomiya and（2013）, 105-108］ Masanobu Kamitakahara, Shota
Kazuyuki Tohji
Umemoto, Koji Ioku
● Neutron Holography and Diffuse Scattering of Palladium● Behavior of hydroxyapatite crystals in a simulated body
Hydride［Physical Review B,（2014）, in press］Hayashi
fluid: effects of crystal face.［Journal of the Ceramic
Kouichi, Ohoyama Kenji, Orimo Shin-ichi, Takahashi
Society of Japan, 121,（2013）, 807-812］Hiroyuki Shibata,
Hideyuki, Shibata Kaoru
Taishi Yokoi, Tomoyo Goto, Ill Yong Kim, Masakazu●硫黄循環による硫化水素からの水素エネルギー製造［鉱山,Kawashita, Koichi Kikuta, Chikara Ohtsuki
713,（2013）, 9-19］高橋英志，林亜実，横山俊，梶野康晴， ● Effects of polymer concentration on the morphology of
水藤芳基，馬渕隆，小林祥大，伊藤康友，田路和幸
calcium phosphate crystals formed in polyacrylamide●Synthesis method for well crystallized alloy nanoparticles
hydrogels.［Journal of Crystal Growth, 383,（2013）, 166in aqueous solution under room temperature by
171］Taishi Yokoi, Masakazu Kawashita, Chikara Ohtsuki
controlling the metal complexes condition ［Annual● Biomimetic mineralization of calcium phosphates in
TechConnect World Technical Proc,（2013）, CD-ROM］
polymeric hydrogelscontaining carboxyl groups.［Journal
Takashi Mabuchi, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi,
of Asian Ceramic Societies, 1,（2013）, 155-162］Taishi
and Kazuyuki Tohji
Yokoi, Masakazu Kawashita, Chikara Ohtsuki● Elucidation of the reaction mechanism during theremoval of copper oxide by halogen surfactant at the 【著書】
●未来型人工関節を目指して .［日本医学館 ,（2013）］大槻主surface of copper plate［Applied Surface Science, 264,
税 , 横井太史（2013）, 664-669］Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi,
Takashi Itoh, Kenichi Motomiya, and Kazuyuki Tohji● Basic study for the application of Cu supported ZnS and 【総説・解説】●人工骨用リン酸カルシウム系材料の形態制御 .［機能材料 ,ZnO photocatalysts for the CO2 conversion into alcohol33,（2013）, 12-18］横井太史，上高原理暢，大槻主税［AIP Conference Proc.（SolChES）, 1568,（2013）, 24-27］
Yasuharu Kajino, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji● Basic study for the construction of solar cell using CdS
photocatalysts and Na2S4 electrolyte［AIP Conference
資源循環プロセス学講座
Proc.（SolChES）, 1568,（2013）, 74-76］Takashi Mabuchi,
Tsugumi Hayashi, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
リサイクル化学分野● Effective hydrogen generation and resource circulation
based on sulfur cycle system［AIP Conference Proc. 【論文】
● Preparation of Mg-Al layered double hydroxide doped（SolChES）, 1568,（2013）, 67-73］Hideyuki Takahashi,with Fe 2+ and its application to Cr（Vl） removal.
Takashi Mabuchi, Tsugumi Hayashi, Shun Yokoyama,［Separation and Purification Technology, 122,（2014）,
Kazuyuki Tohji
12-16］ Tomohito Kameda, Eisuke Kondo, Toshiaki
Yoshioka
環境素材デザイン学分野● Simultaneous removal of SO2 and NO2 using Mg-Al oxideslurry treatment.［Chemosphere, 93（11）,（2013）, 2889【論文】● Preparation and evaluation of spherical Ca-deficient2893］ Tomohito Kameda, Aki Kodama, Toshiakihydroxyapatite granules with controlled surface
Yoshioka
microstructure as drug carriers.［Materials Science and● Elucidation of the Mechanism of Reaction between S2O82,  
Selenite and Mn2+ in Aqueous Solution and LimestoneEngineering : C 33, （2013）, 2446-2450］ Masanobu
Gypsum FGD Liquor. ［Environmental Science &Kamitakahara, Ryohei Imai, Koji Ioku
Technology, 47（19）,（2013）, 11311-11317］Hiroyuki● Formation of organically modified octacalcium phosphate
Akiho, Shigeo Ito, Hiromitsu Matsuda, Toshiaki Yoshioka
in solutions containing various amounts of● Thermodynamic equilibrium analyses of the uptake ofbenzenedicarboxylic acids. ［Journal of the Ceramicaromatic compounds from an aqueous solution bySociety of Japan, 121,（2013）, 219-225］Taishi Yokoi,
magnesium aluminum（Mg Al） layered double
Masanobu Kamitakahara, Masakazu Kawashita, Chikarahydroxide intercalated with 1-naphthol-3.8-disulfonate.
Ohtsuki
アクティビティレポート 201385

［Solid State Sciences,（20）,（2013）, 75-79］Tomohito
Kameda, Tomomi Uchiyama, Toshiaki Yoshioka● Metal recovery from wire scrap via a chloride【総説・解説】●リサイクル産業創生につながる震災廃棄物処理 .［日報ビジネス㈱ 月刊廃棄物 , 39 ⑴ ,（2013）, 1］吉岡敏明

volatilization process:Poly （viny chloride） derived
chlorine as volatilization agent.［Thermochimica Acta,（562）, （2013）, 65-69］ Tomohito Kameda, Shoko
Fukushima, Guido Grause, Toshiaki Yoshioka● Recovery of glass fibers from glass fiber reinforced
plastic by pyrolysis.［Journal of Material Cycles andWaste Management, 15 ⑵ , （2013）, 122-128］ Guido
Grause, Tomoyuki Mochizuki, Tomohito Kameda,
Toshiaki Yoshioka● Removal of lead from cathode ray tube funnel glass bychloride volatilization. ［International Journal ofEnvironmental Science and Technology,（2013）］Guido
Grause, Norihisa Yamamoto, Tomohito Kameda, Toshiaki
Yoshioka● Preparation of Cu-Al layered double hydroxideintercalated with ethylenediaminetetraacetate bycoprecipitation and its uptake of rare earth ions from
aqueous solution.［Solid State Sciences,（17）,（2013）,
28-34］ Tomohito Kameda, Kazuaki Hoshi, Toshiaki
Yoshioka● Removal of chloride from ethylene glycol solution usingalumina/zeolite membrane as a physical boundary
between the organic and aqueous phases.［Journal of

環境グリーンプロセス学分野【論文】● Production of organic acids from alginate in hightemperature water［Journal of Supercritical Fluids, 65,（2012）, 39-44］T.M. Aida, T. Yamagata, C. Abe, H.
Kawanami, M. Watanabe, R.L. Smith Jr● Partition coefficients of furan derivative compounds in
1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride（［bmim］［Cl］）-supercritical CO2 biphasic systems and their correlationand prediction with the LSER- δ model［Journal ofSupercritical Fluids, 79,（2013）, 32-40］Y. Hiraga, A.
Hayasaka, Y. Sato, M. Watanabe, R.L. Smith Jr● Dissolution and recovery of cellulose from 1-butyl-3methylimidazolium chloride in presence of water［Carbohydrate Polymers, 92,（2013）, 651-658］M. Iguchi,
T.M. Aida, M. Watanabe, R.L. Smith Jr● Measurement of pure hydrogen and pure carbon dioxide
adsorption equilibria for THF clathrate hydrate andtetra-n-butyl ammonium bromide semi-clathrate hydrate［Fluid Phase Equilibria, 357,（2013）, 80-85］H. Komatsu,
A. Hayasaka, M. Ota, Y. Sato, M. Watanabe, R.L. Smith

Material Cycles and Waste Management, 15 ⑶ ,（2013）,
404-408］ Tomohito Kameda, Chisato Shoji, Shoko
Fukushima, Guido Grause, Toshiaki Yoshioka● A Novel Approach for Determining the Proportions of
Pyrolysis and Hydrolysis in the Degradation of Poly
（ethylene terephthalate）in 18O-Labeled Stream.
［Chemistry Letters, 42 ⑶ , （2013）, 212-214］ Shogo
Kumagai, Yuto Morohoshi, Guido Grause, Tomohito
Kameda, Toshiaki Yoshioka● Treatment of NO and NO2 with MG-AL oxide slurry.
［Journal of Environmental Science and Health, 48 ⑴ ,（2013）, 86-91］Tomohito Kameda, Aki Kodama, Yuki
Fubasama, Shogo Kumagai, Toshiaki Yoshioka● Impact of brominated flame retardants on the thermal
degradation of high-impact polystyrene. ［Polymer
Degradation and Stability,（98）,（2013）, 306-315］Guido
Grause, Daiki karakita, Jun Ishibashi, Tomohito Kameda,
Thallada Bhaskar, Toshiaki Yoshioka● Electrodialysis for NaCl/EG solution using ion-exchange
membranes. ［Journal of Material Cycles and Waste
Management, 15 ⑴ ,（2013）, 111-114］Tomohito Kameda,

循環材料プロセス学分野【論文】● Particle Coagulation in Molten Metal Based on ThreeDimensional Analysis of Cluster by X-Ray MicroComputer Tomography（CT）（11）,.［ISIJ International, 53（2013）, 1958-1967］T. Li, S. Shimasaki, S. Taniguchi, K.
Uesugi, and S. Narita● Morphology of Nonmetallic-inclusion Clusters Observedin Molten Metal by X-ray Micro-Computed Tomography（CT）.［ISIJ International, 53（11）,（2013）, 1943-1952］T.
Li, S. Shimasaki, S. Taniguchi, K. Uesugi, and S. Narita● Stereological Analysis of Nonspherical Particles in Solid
Metal.［Metallurgical and Materials Transactions B, 44⑶,（2013）, 750-761］T. Li, S. Shimasaki, S. Taniguchi, K.
Uesugi, and S. Narita● Ferro-magnetic Resonance（FMR）Heating of Ferri
Magnetic Materials. ［Proc. 2nd Global Congress on
Microwave Energy Applications（GCMEA2）,（2013）,
220-227］N. Yoshikawa, T. Kato and S. Taniguchi

Shoko Fukushima, Chisato Shoji, Guide Grause, Toshiaki
Yoshioka【著書】●地球マテリアルブック デザイン×科学のダイアロー
グ .［株式会社 BCCKS,（2013）］日本科学未来館

86

Coexistence Activity Report 2013

高度資源利用プロセス学分野【論文】● Utilization of Oxidation Heat of Metallic Iron for the
Production of Iron Ore Sinter.［International Conference
on Smart Carbon Saving and Recycling for Ironmaking,（2013）, 13-14］Kazuya Fujino, Taichi Murakami andEiki Kasai

Nakano, T. Nakagawa and T. Nagasaka● Quantitative Analysis on Contribution of Direct● Simultaneous material flow analysis of nickel, chromium

Reduction of Iron Oxide in Carbon Composite.［ISIJ

and molybdenum used in alloy steel by means of input-

I nt ernat ional, 53 ⑽ , （ 2013） , 1763-1769］ T aic hi

output analysis.［Environmental Science & Technology,

Murakami, Takeshi Nishimura, Naohiro Tsuda and Eiki

47 ⑼ ,（2013）, 4653-4660］Kenichi Nakajima, Hajime

KasaiOhno, Yasushi Kondo, Kazuyo Matsubae, Osamu Takeda,●酸化鉄と炭素の混合粉末を用いた超高気孔率を持つポーラ
ス鉄の製造条件 .［第153回日本金属学会講演概要 ,（2013）］
橋本早瀬，村上太一，葛西栄輝

Takahiro Miki, Shinichiro Nakamura, and Tetsuya
Nagasaka● Recyclability of Phosphorous from Steelmaking Slag in●炭材の機能分担による炭材内装鉱内の還元鉄の溶融促進 .

Terms of Total Materials Requirement. ［Journal of［材料とプロセス ,（2013）, 758-］村上太一，鈴木香織，大Industrial Ecology, 17 ⑸ ,（2013）, 722-730］Eiji Yamasue,

脇可奈絵，葛西栄輝

Kazuyo Matsubae, Kenichi Nakajima, Seiji Hashimoto●模擬焼結充填層中の金属鉄粒子の酸化反応に及ぼす層内温度の影響 .［材料とプロセス , 26,（2013）, 722-］藤野和也，
村上太一，葛西栄輝

and Tetsuya Nagasaka● Simultaneous MFA of nickel, chromium andmolybdenum used in alloy steel by means of input-output● Acceleration of Carburization and Melting of Carbon-

analysis.［Environmental Science & Technology,（2013）］

Iron Ore Composite using Two Kinds of Carbonaceous

Kenichi Nakajima, Hajime Ohno, Yasushi Kondo, Kazuyo

Materials. ［9th Japan-Brazil Symposium on Dust

Matsubae, Osamu Takeda, Takahiro Miki, Shinichiro

Processing - Energy - Environment in MetallurgicalNakamura, and Tetsuya Nagasaka

Industries,（2013）, 225-232］Taichi Murakami, Kaori【著書】● Sustainable Phosphorus Management: A Global
Transdisciplinary Roadmap Edited by Roland W. Scholz,
permeability of sintering bed.［ISIJ International, 53 ⑼ ,Amit H. Roy, Fridolin S. Brand, Debbie T. Hellums, and（2013）, 1617-1624］Kazuya Fujino, Taichi Murakami andAndrea E. Ulrich, Springer, forthcoming. Dissipation andEiki Kasai
Recycling: What Losses, What Dissipation Impacts, and● Reaction Mechanism of Iron Ore - Carbon Composite at
What Recycling Options? Yarime, Masaru, Cynthia
Elevating Temperature.［Proceedings of ISIJ-VDEhCarliell-Marquet, Deborah T. Hellu ms, Yuliya
Jernkontoret Joint Symposium,（2013）, 79-86］Taichi
Kalmykova, Daniel J. Lang, Quang Bao Le, Dianne
Murakami, Yuki Takyu, and Eiki Kasai
Malley, Kazuyo Matsubae, Makiko Matsuo, Hisao Ohtake,●高水素濃度下における焼結鉱の粉化に及ぼす還元温度の影
Alan Omlin, Sebastian Petzet, Roland W. Scholz, Hideaki
響 .［材料とプロセス , 26,（2013）, 202-］古平健幸，村上太
Shiroyama, Andrea E. Ulrich, and Paul Watts
一，葛西栄輝● Phosphorus, Food, and Our Future Edited by Karl A.
●高圧化による炭材内装鉱の還元促進メカニズムの解明.［材Wyant, Jessica R. Corman, and James J. Elser, Oxford
周琦，
村上太一，
料とプロセス , 26,（2013）, 122-］長島弘幸，University Press, Chapter 6: Phosphorus Recovery and葛西栄輝
Reuse, P is for Processing, Hiroko Yoshida, Kimo van●ウスタイトを凝結材とした焼結層の構造変化に対するDijk, Aleksandra Drizo, Steven W. Van Ginkel, Kazuyo
CaO 濃度の影響 .［材料とプロセス , 26,（2013）, 112-］藤Matsubae, Mark Buehrer Chapter 8: How MFA,
野和也，村上太一，葛西栄輝
transdisciplinarity, complex adaptive systems thinking,● New Method of Iron Based Foam Material by Slagand education reform are keys to better managing P, P
Foaming of Molten Oxide and Its Reduction Process.
is for Parity, Rebecca Cors, Kazuyo Matsubae, Anita［Proceedings of the 8th International Conference on
StreetPorous Metals and Metallic Foams（MetFoam 2013）,（2013）］Taichi Murakami, Takuma Akagi, and Eiki Kasai●低温高速製鉄を目指した炭材内装鉱の反応機構解明 .［材 【解説】●自動車リサイクルにおける鉄鋼合金のフロー解析 .［ふぇ料とプロセス , 26,（2013）, 120-］村上太一
らむ，18（12）, 2013,（65-69）］松八重一代，大野肇，中島謙一，中村愼一郎，長坂徹也
Suzuki, Kanae Owaki, and Eiki Kasai● Effect of metallic iron as an agglomeration agent on the

環境創成計画学講座
ライフサイクル評価学分野【論文】● Effect of Granule Structure on the Combustion Behaviorof Coke Breeze for Iron Ore Sintering. ［ISIJInternational, 53 ⑼ ,（2013）, 1594-1598］Y. Tobu, M.

環境創成機能素材分野【論文】● Relationship between Porous and Mechanical Properties
of Hydrothermally Synthesized Porous Materials from
Diatomaceous Earth. ［Industrial & Engineering
Chemistry Research,（2013）, 17865-17970］Yani Jing ,アクティビティレポート 201387

Zhenzi Jing , Emile Hideki Ishida●日経エコロジー●バックキャスティングによるライフスタイル・デザイン手法とイノベーションの可能性 .［高分子論文集 , Vol.70 ⑺ ,ス タ イ ル 」.［ 日 経 BP 社

日経エコロジー

第 166 号 ,（2013）, 341-350］古川柳蔵・石田秀輝（2013）］石田秀輝●公開シンポジウム「美しい生き方を考える」第 1 回講演要＆ Engineering

綱「自然のすごさをかしこく活かす」.［公益財団法人

Chemistry Research,（52）,（2013）, 4779-4786］Yi Zhang

王他，Hideki Ishida

団 「未来につなぐライフスタイル」,（2013）］石田秀輝【著書】●地下資源文明から生命文明へ ―人と地球を考えたあたら
しいものつくりと暮らし方のか・た・ち― ネイチャー・
テクノロジー .［東北大学出版 ,（2014）］石田秀輝 古川柳
蔵●科学のお話「超」能力をもつ生き物たち第 1 巻「カがつくったいたくない注射針」.［学研 ,（2014）］石田秀輝●科学のお話「超」能力をもつ生き物たち第 2 巻「ホタルがつくったエコライト」.［学研 ,（2014）］石田秀輝●科学のお話「超」能力をもつ生き物たち第 3 巻「ヤモリがつくった超強力テープ」.［学研 ,（2014）］石田秀輝●科学のお話「超」能力をもつ生き物たち第 4 巻「ハスの葉がつくったよごれない服」.［学研 ,（2014）］石田秀輝● “Nature Technology ―Creating a Fresh Approach toTechnology and Lifestyle”.［Springer,（2013）］Emile
H.Ishida, Ryuzo Furukawa●ネイチャー・テクノロジーで未来を拓くパラダイムシフト
を．石田秀輝×鈴木悌介［エネルギーから経済を考える ,合同出版㈱ ,（2013）, 152-179］● 2030 年のライフスタイルが教えてくれる「心豊かな」ビジ
ネス～自然と未来に学ぶネイチャー・テクノロジー～ .［日刊工業新聞社 ,（2013）］石田秀輝 古川柳蔵
●それはエコまちがい？ . ［㈱プレスアート ,（2013）］石田秀輝 田路和幸●自然界はテクノロジーの宝庫 未来の生活はネイチャー・
テクノロジーにおまかせ！ .［技術評論社 ,（2013）］石田秀輝．古川柳蔵
【総説・解説】●特集「バイオミメティクスと材料開発」―環境と経済の両立を考えるあたらしい物差しとは？～ネイチャー・テクノ
ロジー～―.［日刊工業新聞社 工業材料 2013 年 11 月号 ,61（11）,（2013）, 23-26］石田秀輝，古川柳蔵，須藤祐子●コクヨグループ CSR 報告書 2013「特集コクヨグループ東北未来ダイアログ」.［コクヨグループ CSR 報告書 2013,（2013）］石田秀輝●特別寄稿「ものつくりと暮らし方の新潮流をつくる―人を豊かにするテクノロジー―」.［トヨタ紡織株式会社 トヨタ 紡 織 技 報 TECHNICAL REVIEW, vol.07,（2013）,
5-12］石田秀輝●環境技術戦略立案ツールとしてのライフスタイル・ハザー
ドマップ .［岩波書店 環境経済・政策研究 , 6 ⑴ ,（2013）,
53-64］増田拓也・古川柳蔵・石田秀輝●日経エコロジー「ブリヂストンが考える持続可能な社会」.
［日経 BP 社 日経エコロジー 第 166 号 ,（2013）］石田秀輝
Coexistence Activity Report 2013

芸術・科学財団

公益財団法人花王

花芸術・科学財●持続可能な社会のライフスタイルとは？―ネイチャー・テ
クノロジーによる生命文明の創出 .［世界平和教授アカデ
ミー

世界平和研究2013冬季号（39）,
通巻196号, 196号

（2013）, 24-34］石田秀輝●特集●東北大学環境リーダープログラム活動報告「国際エネル

花王㈱共催フォーラム特集記●Hydrothermal Synthesis of Humidity-Regulating Material
from Calcined Loess. ［Industrial

88

味の素㈱

事「いっしょにつくろう，私たちのサステナブル・ライフ

新地球時代―新しい時代への第一歩―『新しいステ ッ プ へ の「 淘 汰 」を 』.［MOKU 出 版

月 刊 MOKU

2013Jan, vol.250,（2013）, 78-80］石田秀輝

環境材料表面科学分野【論文】● Effective shell layer thickness of platinum for oxygen
reduction reaction alloy catalysts.［Physical Chemistry
Chemical Physics, 15,（2013）, 17771-17774］N. Todoroki,
Y. Asakimori, T. Wadayama● Platinum-enriched Ni/Pt（111）Surfaces Prepared by
Molecular Beam Epitaxy: Oxygen Reduction Reaction
Activity and Stability. ［Materials Transactions, 54,（2013）, 1735-1740］N. Todoroki, R. Takahashi, Y. Iijima, Y.
Yamada, T. Hayashi, T. Wadayama● ORR Activity Enhancement of MBE-Prepared Pt
Monolayer on Au Single-Crystal Substrate. ［ECSTransactions, 50（36）,（2013）, 45-55］Yuki Iijima, Yu
Takahashi, Ken-ichi Matsumoto, Naoto Todoroki, andToshimasa Wadayama● Oxygen reduction reaction activities for Pt-enriched Co/
Pt（111）, Co/Pt（100）, and Co/Pt（110）model catalyst
surfaces prepared by molecular beam epitaxy.［Surface
Science, 607,（2013）, 54-60］Y. Yamada, K. Miyamoto, T.
Hayashi, Y. Iijima, N. Todoroki, T. Wadayama● Electrochemical Stability of Topmost Surface of PtEnriched Ni/Pt（111） Prepared by Molecular Beam
Epitaxy.［ECS Transactions, 50,（2013）, 1715-1722］N.
Todoroki, Y. Iijima, R. Takahashi, Y. Yamada, K.
Matsumoto, T. Hayashi, T. Wadayama● Structure and Electrochemical Stability of Pt-Enriched
Ni/Pt（111）Topmost Surface Prepared by Molecular
Beam Epitaxy.［Journal of The Electrochemical Society,160 ⑹ ,（2013）, F591-F596］Naoto Todoroki, Yuki Iijima,
Ryota Takahashi, Yu Asakimori, and Toshimasa
Wadayama● Oxygen Reduction Reaction Activities for Pt/Au（hkl）
Bimetallic Surfaces Prepared by Molecular Beam
Epitaxy.［Journal of The Electrochemical Society, 160 ⑻ ,（2013）, F898-F904］Yuki Iijima, Takayuki Kondo, Yu
Takahashi, Yohe Bando, Naoto Todoroki, and Toshimasa
Wadayama

環境複合材料創成科学分野

ギー・資源戦略を立案する環境リーダー育成拠点」［環境
リーダープログラム合同会議 2013 予稿集，（2013）, 23-25］田中泰光，田路和幸，李玉友，Michael G. Norton，木【論文】● Long-term biopersistence of tangled oxidized carbon
村喜博
nanotubes inside and outside macrophages in rat
subcutaneous tissue.［Scientific Reports, 3,（2013）, 2516-］
Yoshinori Sato, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka,
東北復興次世代エネルギー研究開発
Takao Kohgo, Kenichi Motomiya, Hiroaki Matsumoto,プロジェクトEiko Nakazawa, Tomoko Numata, Minfang Zhang,
Masako Yudasaka, Hideyuki Hara, Rikita Araki, Osamu
Tsukamoto, Hiroaki Saito, Takeo Kamino, Fumio Watari, 【論文】
● Spectroscopic determination of the critical temperatures
Kazuyuki Tohji
and pressures of H 2O, CO 2 and C 2H 5OH.［Journal of● Helicity Selective Photoreaction of Single-walled Carbon
Mineralogical and Petrological Sciences, 108 ⑹ ,（2013）,
Nanotubes with Organosulfur Compounds in the
01-10］Chizu SEKIGUCHI, Nobuo HIRANO, Atsushi
Presence of Oxygen.［Journal of the American Chemical
OKAMOTO and Noriyoshi TSUCHIYA
Society, 135,（2013）, 6356-6362］Yutaka Maeda, Junki● Coupled reactions and silica diffusion during
Higo, Yuri Amagai, Jun Matsui, Kei Ohkubo, Yusuke
serpentinization.［Geochimica Cosmochimica Acta, 119,
Yoshigoe, Masahiro Hashimoto, Kazuhiro Eguchi, Michio（2013）, 212-230］Yuichi Ogasawara, Atsushi Okamoto,
Yamada, Tadashi Hasegawa, Yoshinori Sato, Jing Zhou,
Nobuo Hirano, and Noriyoshi Tsuchiya
Jing Lu, Tokuji Miyashita, Shunichi Fukuzumi, Tatsuya● The effect of Al and Na on the precipitation rate of silica
Murakami, Kazuyuki Tohji, Shigeru Nagase, Takeshi
minerals: hydrothermal flow-through experiments at 430
Akasaka● C and 31 MPa.［Procedia Earth and Planetary Science, 7,● Aryl Iodides as Strong Inhibitor in Gold and Gold-Based（2013）, 762-765］Hanae Saishu, Atsushi Okamoto, andBimetallic quasi-Homogeneous Catalysis. ［Chemical
Noriyoshi Tsuchiya
Communications, 49,（2013）, 2542-2544］Raghu Nath● Effect of silica transport on serpentinization in the OlDhital, Choavarit Kamonsatikul, Ekasith Somsook,
Opx-H2O system.［Procedia Earth and Planetary Science,
Yoshinori Sato, Hidehiro Sakurai
7,（2013）, 628-631］Atsushi Okamoto, Yuichi Ogasawara,
Nobuo Hirano, Noriyoshi Tsuchiya【特許】●導電性材料およびその製造方法［特許 5253943］佐藤義倫， ● Spectroscopic measurement of critical points and田路和幸，名村優
characteristics of supercritical state of H 2O and CO 2.
［Procedia Earth and Planetary Science, 7,（2013）, 846●カーボンナノチューブの評価方法［特許 5330034］佐藤義849］Noriyoshi Tsuchiya, Chizu Sekiguchi, Nobuo Hirano倫，田路和幸，小倉正平，福谷克之，名村優●カーボンナノチューブおよびその製造方法［特許 5330035］ ●Catalytic Cracking Reaction of Heavy Oil in the Presenceof Cerium Oxide Nanoparticles in Supercritical Water
佐藤義倫，田路和幸，小倉正平，福谷克之，名村優［Energy&Fuel, 27, （2013）, 4624-4631］ Mehdi●非水電解液二次電池用負極材料［特許 5382569］田路和幸，Dejhosseini, Tsutomu Aida, Masaru Watanabe, Seiichi
佐藤義倫，伊藤隆，松本高利，高橋幸典，沼田達治，坂内裕，
Takami, Daisuke Hojo, Nobuaki Aoki, Toshihiko Arita,
笠原竜一，岸本章，伊藤貴裕，松本博道，小倉慎一
Atsushi Kishita, and Tadafumi Adschiri● A predictive model and mechanisms associated withhydrogen production via hydrothermal reactions of
国際エネルギー・資源戦略を立案する
sulfide［Int. J. Hydrogen Energy, 38,（2013）, 11209環境リーダー育成拠点
11221］Putri Setiani, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita,
Noriyoshi Tsuchiya【論文】● Nurturing Environmental Leaders among Postgraduate
寄附講座
Researchers: Experience at Tohoku University.
［Proceedings of ASSURE 2013, Thailand, May 2013,（2013）］Michael Norton

環境物質制御学講座

環境物質制御学分野【総説・解説】●環境調和型実装技術－熱マネジメント－［エレクトロニク
ス実装学会誌，16 ⑴ ,（2013）, 29-34］田中泰光，米田泰博， 【論文】
● Optimized Distribution and Morphology of Carbon
田畑春夫，森貴裕，永井晃，八甫谷明彦，青木正光
アクティビティレポート 201389

Nanofibers for a Field Emitter Grown by Nickel andGrause, T. Kameda, T. Yoshioka● Modification of PVC with long alkyl chains by

Chemical Society of Japan, Sendai, Japan,（2013）］Yuko

Applications, 4 ⑷ ,（2013）, 225-230］Norihiro Shimoi

nucleophilic substitution.［7th International Symposium

Nagasaki, Kazumi Hashimoto, Guido Grause, Tomohito

Shun-ichiro Tanaka

on Feedstock Recycling of Polymeric Materials, New

Kameda, Toshiaki Yoshioka● Properties of a field emission lighting device employing
high crystallized single-walled carbon nanotubes.［SIDDelhi, India, （2013）］ Y. Nagasaki, K. Hashimoto, G.
Grause, T. Kameda, T. Yoshioka● Concentration of Cs+ using ionic associate and organic
solvent.［International Symposium for the 70th

Symposium Digest of Technical Papers, 44 ⑴ ,（2013）,● Determination of the proportion between hydrolysis andAnniversary of the Tohoku Branch of the Chemical

737-740］ Norihiro Shimoi, Toshimasa Hojo, Adriana

pyrolysis during Poly （ethyleneterephthalate）

Society of Japan, Sendai, Japan,（2013）］Kotaro Hayashi,

Ledezma Estrada, Sharon Marie Garrido, Yasumitsu

degradation in O-labeled steam. ［7th International

Guido Grause, Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka

Tanaka and Kazuyuki Tohji

Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric● Novel process for the removal of bromine from styrene● Properties of a field emission lighting plane employing
highly crystalline single-walled carbon nanotubes

Materials, New Delhi, India, （2013）］ Y. Morohoshi,

polymers containing brominated flame retardants.

S.Kumagai, G. Grause, T. Kameda and T. Yoshioka［Proceedings of 2013 International Symposium on

fabricated by simple processes. ［Carbon, （2013）］● Simultaneous Recovery of Organic and Inorganic

Environmental Science and Technology, Dalian, China,

Norihiro Shimoi, Adriana Ledezma Estrada, Yasumitsu

Materials by the Thermal Decomposition of Plastic-Metal（2013）］ Guido Grause, Hisatoshi Tanaka, Thallada

Tanaka, Kazuyuki Tohji

Composites.［7th International Symposium on Feedstock

Bhaskar, Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka● Numerical analysis of electron emission site distribution

Recycling of Polymeric Materials, New Delhi, India,● Employing Poly（vinyl chloride）as Chlorination Agentof carbon nanofibers for field emission properties（2013）］ S. Kumagai, G. Grause, T. Kameda and T.

for the Removal of Lead from Cathode Ray Tube Glass［Applied Materials & Interfaces, doi：10.1021/am302324w,（2013）］Norihiro Shimoi, Shun-ichiro Tanaka.

【総説・解説】●平面発光照明デバイス .［東北大学大学院環境科学研究科
NEWS LETTER,（14）,（2013）, 5-］下位法弘

Yoshioka

地圏環境学分野【論文】● Degradation potential and microbial community
structure of heavy oil-enriched microbial consortia frommangrove sediments in Okinawa, Japan.［Journal ofEnvironmental Science and Health, Part A: Toxic/
Hazardous Substances and Environmental Engineering,48 ⑻ ,（2013）, 835-846］Hernando P. Bacosa, Koichi Sutoand Chihiro Inoue【総説・解説】●石炭灰中の有害元素の存在形態と特定の封じ込め技術の開発 .［ 化 学 工 業 社 ケ ミ カ ル エ ン ジ ニ ヤ リ ン グ , 58 ⑴ ,（2013）, 36-44］小川泰正，須藤孝一，井上千弘●タイ国における廃棄物・リサイクル事情 .［J. MMIJ, 129（2,3）,（2013）, 78-81］白鳥寿一 , 鎌瑞恵 , 大和田秀二

the 2013 Spring Conference of the Korea Society of

Removal of Chloride from Solutions of NaCl in Ethylene

Waste Management, Danyang, Korea,（2013）］Guido

Glycol.［International Symposium of Chemical-

Grause, Kenshi Takahashi, Tomohito Kameda, Toshiaki

Environmental-Biomedical Technology 2013, Iwanuma,

Yoshioka

Japan,（2013）］Kento Yamada, Guido Grause, Tomohito

Coexistence Activity Report 2013（vinyl chloride）.［Proceedings
dehydrochlorination of polyof the 2013 Spring Conference of the Korea Society ofPoly（ethylene terephthalate）using 18O isotope-labeled

Waste Management, Danyang, Korea, （2013）］ Juan

Water. ［International Symposium of Chemical-

Fonseca, Guido Grause, Tomohito Kameda, Toshiaki

Environmental-Biomedical Technology 2013, Iwanuma,
Japan,（2013）］Y. Morohoshi, S. Kumagai, G. Grause, T.
Kameda, T. Yoshioka

Yoshioka● Recovery of phenols by steam hydrolysis of poly（bisphenol-A-carbonate） in a fluidized bed reactor.

● Lead Removal from Cathode Ray Tube Glass in the［Proceedings of the 2013 Spring Conference of the Korea

Presence of PVC and Calcium Hydroxide.［International

Society of Waste Management, Danyang, Korea,（2013）］

Symposium of Chemical-Environmental-Biomedical

Rikard Kaerrbrant, Guido Grause, Tomohito Kameda,

Technology 2013, Iwanuma, Japan, （2013）］ Kenshi

Toshiaki Yoshioka

Takahashi, Guido Grause, Tomohito Kameda, Toshiaki
Yoshioka● Thermal Decomposition of Printed-Circuit Boards Basedon Thermoset Resin. ［International Symposium of
Chemical-Environmental-Biomedical Technology 2013,
Iwanuma, Japan,（2013）］Shogo Kumagai, Guido Grause,
Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka
removal of chloride from organic liquids.［International【論文】● Recovery of Phenols from Bisphenol A Polycarbonate in
the Presence of MgO.［7th International Symposium on
Feedstock Recycling of Polymeric Materials, New Delhi,
India,（2013）］G. Grause, R. Kaerrbrant, T. Kameda, T.
Yoshioka● Evaluation of the Dehydrochlorination of Polyvinyl
Chloride in Steam Atmosphere. ［7th International
Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric
Materials, New Delhi, India,（2013）］J. D. Fonseca, G.

● Evaluation of the steam assisted thermal● Simultaneous Hydrolytic and Thermal Decomposition of● Development of an AgCl/Al 2O 3 membrane for the

廃棄物資源循環複合新領域研究講座

in the Presence of Calcium Hydroxide.［Proceedings of● Development of an AgCl/Al 2O 3 Membrane for the

Kameda, Toshiaki Yoshioka

90

the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the

Chromium Cosputtering. ［Materials Sciences andSymposium for the 70th Anniversary of the Tohoku
Branch of the Chemical Society of Japan, Sendai, Japan,（2013）］ Kento Yamada, Grause Guide, Tomohito
Kameda, Toshiaki Yoshioka● Removal of lead from cathode ray tube glass using
dehydrochlorination of PVC.［International Symposiumfor the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the
Chemical Society of Japan, Sendai, Japan,（2013）］Kenshi
Takahashi, Guido Grause, Tomohito Kameda, Toshiaki
Yoshioka● Upgrade recycling of PVC by nucleophilic substitution
with long carbon chains.［International Symposium for

連携講座
環境適合材料創製学分野【論文】● High-Speed Growth of 4H-SiC Single Crystal Using Si-Cr
Based Melt［Materials Science Forum, 740-742,（2013）,
73-76］M. Kado, H. Daikoku, H. Sakamoto, H. Suzuki, T.
Bessho, N. Yashiro, K. Kusunoki, N. Okada, K. Moriguchi,
K. Kamei● Growth of Large Diameter 4H-SiC by TSSG Technique［Materials Science Forum, 740-742,（2013）, 65-68］K.
Kusunoki, N. Yashiro, N. Okada, K. Moriguchi, K. Kamei,
M. Kado, H. Daikoku, H. Sakamoto, H. Suzuki, T. Bessho● Comparative studies on total energetics of nonequivalenthexagonal polytypes for group IV semiconductors andgroup III nitrides［J. of Materials Research, 28,（2013）,
7-16］ Koji Moriguchi, Kazuhito Kamei, Kazuhiko
Kusunoki, Nobuyoshi Yashiro and Nobuhiro Okada● Observation of melt puddle behavior in planar flow
casting in air［J. of Alloys and Compounds, 586⑴,（2013）,
150］Ryu Seino, Yuichi Sato
【特許】
● SiC 単結晶の製造方法及び SiC 単結晶の製造装置［特開2013-112553］矢代将斉，亀井一人，楠一彦，岡田信宏，森口晃治●溶液成長法による SiC 単結晶の製造装置，当該製造装置を用いた SiC 単結晶の製造方法及び当該製造装置に用いられる坩堝金［特開 2013-001619］亀井一人，楠一彦，矢代将斉，
岡田信宏

地球環境変動学分野【論文】● The 2007-2011 evolution of tropical methane in the mid［The 12th Expert Meeting on Solid Waste Management
troposphere as seen from space by MetOp-A/IASI
in Asia and Pacific Islands,（2013）］Shogo Kumagai,［Atmos. Chem. Phys., 13,（2013）, 4279-4289］Crevoisier,
Guido Grause, Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka
C., D. Nobileau, R. Armante, L. Crépeau, T. Machida, Y.
● Removal of Brominated Flame-Retardants from HighSawa, H. Matsueda, T. Schuck, T. Thonat, J. Pernin, N. A.
Impact Polystyrene by Extraction in an Alkaline Organic
Scott, and A. Chédin.
Medium.［The 12th Expert Meeting on Solid Waste● Arctic ozone loss in Siberia in 2011 and 2012［Atmos.
Management in Asia and Pacific Islands,（2013）］Guido
Meas. Tech. Discuss., 6,（2013）, 2955-2978］Dorokhov, V.,
Grause, Hisatoshi Tanaka, Thallada Bhaskar, Tomohito
N. Tsvetkova, V. Yushkov, H. Nakajima, G. Ivlev, A.
Kameda, Toshiaki Yoshioka
Makshtas, N. Tereb, F. Goutail, A. Pazmino, and J. -P.
● A simple simulation of adsorption equilibrium of Pb（II）
Pommereau
on Andosols in the presence of dissolved humic● Brewer, SAOZ and ozonesonde observations in Siberia
substances for monitoring soil contamination.［Journal of［Atmosphere-Ocean, 51, （2013）］ Dorokhov, V., V.
Environmental Science and Health, Part A,48（13）,
Yushkov, A. Makshtas, G. Ivlev, N. Tereb, V. Savinykh, D.
（2013）, 1694-1699］ Yuyu Liu, Takeshi Kobayashi,
Shepelev, H. Nakajima, T. McElroy, D. Tarasick, F.
Yukari Takahashi, Takashi Kameya, and Kohei Urano
Goutail, J. -P. Pommereau, and A. Pazmino● Waste Management Data Collection during Disaster● Validation of XCO 2 derived from SWIR spectra of
Recovery-A Case Study of Great East Japan EarthquakeGOSAT TANSO-FTS with aircraft measurement data
［Progress in Competitive Intelligence,（2013）, 74-106］  
［Atmos. Chem. Phys, 13,（2013）, 9771-9788］Inoue, M., I.
Yoshinari Noboru, Ohuchi Azuma, Sugasawa Yoshio
Morino, O. Uchino, Y. Miyamoto, Y. Yoshida, T. Yokota,● Feedstock Recycling of Organic and Inorganic Materials

by Thermal Decomposition of Metal-Containing Plastics.

アクティビティレポート 201391

T. Machida, Y. Sawa, H. Matsueda, C. Sweeney, P. P.

● A global environmental database project at the National

groundwater of age less than 8,000 years in a confinedInstitute for Environmental Studies and its contribution

sandy and muddy Pleistocene aquifer , Japan［Hydrogeol● Atmospheric column-averaged mole fractions of carbon

to DIAS/GRENE［Proc. of the International Forum on

J, 21, （2013）, 1289-1305］ I. Machida, Y. Suzuki, M.

dioxide at 53 aircraft measurement sites［Atmos. Chem.

Polar Data Activities in Global Data Systems, 15-16

Phys., 13,（2013）, 5265-5275］Miyamoto, Y., M. Inoue, I.

（2013）,84-86］Nakajima, H.,
October 2013, Tokyo, Japan,  ● Methyloceanibacter caenitepidi gen. nov., sp. nov., a

Morino, O. Uchino, T. Yokota, T. Machida, Y. Sawa, H.

T. Shirai, N. Saigusa, Y. Nojiri, T. Machida, and H. Mukai

novel facultatively methylotrophic bacterium isolated

Matsueda, C. Sweeney, P. P. Tans, A. E. Andrews, and P.

● 国 際 オ ゾ ン シ ン ポ ジ ウ ム 2012 報 告［天 気 , 60,（2013）,

from marine sediments near the hydrothermal vent area

521-532］柴崎和夫，忠鉢繁，中島英彰，豊田賢二郎，鈴木睦，［Int J Syst Evol Microbiol,（2013）, in press］Takeuchi,Tans, A. E. Andrews, and P. K. Patra.

K. Patra.
● The solar exposure time required for vitamin D 3synthesis in the human body estimated by numericalsimulation and observation in Japan ［J. Nutr. Sci.

M., Katayama, T., Yamagishi, T., Hanada, S., Tamaki, H.,

辰美，笠井康子，長濱智生，坂崎貴俊，宮川幸治

Kamagata, Y., Oshima, K., Hattori, M., Marumo, K.,●大気環境の長期モニタリングと炭素循環メカニズムの理解に向けて

and H. Nakajima―［地球環境研究センターニュース , 24 ⑹ ,（2013）, 6-8］

● Carbon flux estimation for Siberia by inverse modelingconstrained by aircraft and tower CO2 measurements［J.

中島英彰，森野勇●定期航空路線を利用した温室効果ガスのグローバル観測［季刊環境研究 , 172,（2013）, 4-13］町田敏暢，松枝秀和，

Sasakawa, T. Machida, M. Arshinov, P. Tans, T. Conway,

澤庸介，丹羽洋介，江藤仁樹

M. Saito, V. Valsala, T. Oda, R. Andres, D. Belikov
Chem. Phys. Discuss., 13,（2013）］Saikawa, E., R. G.

環境リスク評価学分野【論文】● Study on trigger mechanism of large induced seismicity
at a hydraulic stimulation in Basel, Switzerland［Proc.
M. Rigby, S. O'Doherty, P. K. Patra, C. M. Harth, R. F.
SEGJ Symposium 2013, 138,（2013）］Y. Mukuhira, H.
Weiss, P. B. Krummel, M. van der Schoot, P. B. Fraser, L.
Asanuma, M. Häring
P. Steele, S. Aoki, T. Nakazawa, and J. W. Elkins.
● Geomechanical interpretation of induced seismicity● TransCom model simulations of methane: comparison ofobserved at Basel geothermal reservoir［Proc. RS2013,
vertical profiles with aircraft measurements［J. Geophys.
（2013）, 194-201］Y. Mukuhira, H. Asanuma, M. Haring
Res., 118, （2013）, 3891-3904］ Saito, R., P. Patra, C.
● Seismostatical modeling of earthquakes from geothermal
Sweeney, T. Machida, M. Krol, S. Houweling, P. Bousquet,
fields ［Proc. RS2013, （2013）, 214-221］ T. Eto, H.
A. Agusti-Panareda, D. Belikov, D. Bergmann, H. Bian, P.
Asanuma, M. Adachi, K. Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki,
Cameron-Smith, M. Chipperfield, A. Fortems-Cheiney, A.
Y.Mukuhira
Fraser, L. Gatti, E. Gloor, P. Hess, S. Kawa, R. Law, R.
● Application of the ETAS seismostatistical model to
Locatelli, Z. Loh, S. Maksyutov, L. Meng, J. Miller, P.
microseismicity from geothermal fields［Trans. GRC, 37,
Palmer, R. Prinn, M. Rigby, C. Wilson（2013）, 149-154］T. Eto, H. Asanuma, M. Adachi, K.
● Aircraft and tower measurements of CO2 concentrationin the planetary boundary layer and the lower free
Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki, Y.Mukuhira, M, Häring
troposphere over southern taiga in West Siberia: Long● Characteristics of large-magnitude microseismic events
term records from 2002 to 2011［J. Geophys. Res., 118,
recorded during and after stimulation of a geothermal（2013）］ Sasakawa, M., T. Machida, N. Tsuda, M.
reservoir at Basel, Switzerland［Geothermics, 45,（2013）,
Arshinov, D. Davydov, A. Fofonov, and O. Krasnov
1-17］ T. Eto, H. Asanuma, M. Adachi, K. Saeki, K.
● Temporal changes in the emissions of CH4 and CO from
Aoyama, H. Ozeki, Y.Mukuhira, M, Häring
China estimated from CH4 /CO2 and CO/CO2 correlations● Estimating the viability of Chlorella exposed to oxidative
observed at Hateruma Island［Atmos. Chem. Phys.
stresses based around photocatalysis［Int. Biodeterior.
Discuss., 12,（2013）, 22893-22930］Tohjima, Y., M. Kubo, C.
Biodegrad., 78,（2013）, 1-6］Imase M., Ohko Y., Takeuchi
Minejima, H. Mukai, H. Tanimoto, A. Ganshin, S.
M., Hanada S.
Maksyutov, K. Katsumata, T. Machida, and K. Kita.
● Distribution and characterization of anammox in a swine● Decadal time series of tropospheric abundance of N2O
wastewater activated sludge facility［Wat Sci Technol,
isotopomers and isotopologues in the Northern
67,（2013）, 2330-2336］T. Yamagishi, M. Takeuchi, Y.
Hemisphere obtained by the long-term observation at
Wakiya, Y. Waki.
Hateruma Island, Japan［J. Geophys. Res., 118,（2013）］ ● Carbon dioxide concentration dictates alternative
Toyoda, S., N. Kuroki, N. Yoshida, K. Ishijima, Y. Tohjima,methanogenic pathways in oil reservoirs ［Nature
and T. Machida.
Communications, 4,（2013）］D. Mayumi, J. Dolfing, S.
Sakata, H. Maeda, Y. Miyagawa, M. Ikarashi, H. Tamaki,
M. Takeuchi, C. H. Nakatsu, Y. Kamagata.
● Carbon-14 age and chemical evolution of Ca（HCO3）2-type【総説・解説】
Prinn, E. Dlugokencky, K. Ishijima, G. S. Dutton, B. D.

Hall, R. Langenfelds, Y. Tohjima, T. Machida, M. Manizza,

92

Coexistence Activity Report 2013

Nedachi, M., Maeda, H., Suwa, Y., and Sakata, S.

―NDACC-IRWG/TCCON 合同国際会議報告

Geophys, Res. 118,（2013）］Saeki, T., S. Maksyutov, M.

● Global and regional emissions estimates for N2O［Atmos.

本伯夫

Takeuchi.

礒野靖子，中根英昭，関谷高志，塩谷雅人，入江仁士，中野Vitaminol., 59,（2013）, 257-263］Miyauchi, M., C. Hirai,●真菌の形態変化制御方法［特開 2013-179846］平野伸一，松バイオエコマネジメント学分野【論文】● Trace-level mercury ion（Hg 2+）analysis in aqueous
sample based on solid-phase extraction followed by
microfluidic immunoassay.［Analytical Chemistry, 85 ⑴ ,（2013）, 434-440］Y. Date, A. Aota, S. Terakado, K.
Sasaki, N. Matsumoto, Y. Watanabe, T. Matsue and N.
Ohmura.
● Pretreatment method for immunoassay ofpolychlorinated biphenyls in transformer oil using
multilayer capillary column and microfluidic liquid-liquid
partitioning.［Analytical Science, 29 ⑷ ,（2013）, 393-399］
A. Aota, Y. Date, S. Terakado, and N. Ohmura.
● Operation of a cylindrical bioelectrochemical reactor
containing carbon fiber fabric for efficient methane
fermentation from thickened sewage sludge.
［Bioresource Technology, 129,（2013）, 366-373］D.Sasaki,
K.Sasaki, A.Watanabe, M.Morita, N.Matsumoto, Y.
Igarashi and N.Ohmura.
【著書】●次世代 PCB バイオセンサーの開発（その 3）－マイクロ流体デバイスを用いた絶縁油中 PCB 分析－．
［電力中央研究
所研究報告 , V12005,（2013）］青田新，伊達安基，寺門真吾 ,大村直也●ナノ・マイクロテクノロジーを利用した生物計測技術の開発（その 4）- 固相抽出法の改良と標準環境試料の分析 -．
［電］伊達安基，
力中央研究所研究報告 , V12010,（2013）青田新，
佐々木和裕，植本弘明，大村直也●微生物による BDF 副生グリセロール廃液からのエタノー
ル生産．
［電力中央研究所研究報告 , V12006,（2013）］松本伯夫，平野伸一，大村直也【総説・解説】● e- バイオ的戦略に基づく炭素代謝の改変．
［生物工学会誌 ,91 ⑺ ,（2013）
］松本伯夫
【特許】
●微生物のグリセロール代謝促進方法［特開 2013-000016］松本伯夫，平野伸一●タンパク質分解処理方法［特開 2013-034389］佐々木大介，
森田仁彦，松本伯夫
アクティビティレポート 201393

Cell Analysis（ハイスループット細胞解析のための新しい」指
電気化学プラットホームのデザイン、作製および評価）

博士・修士論文題目一覧（平成25年3月・9月修了）
進路状況

導教員：末永智一教授

研究指導教員：伊野浩介助教●澤井隆「鋼中の介在物・析出物分散制御による製品品質向上に関する研究」指導教員：谷口尚司教授● Nuhansyah Sulaiman「Study on Quantifying theHammer Effect and the Dynamic   Response of Buried

博士論文●後藤武弘「溶液反応による無機酸化物の形態制御および機能性化粧品の創製」指導教員：佐藤次雄教授

研究指導教

員：殷シュウ准教授【平成 25 年 3 月修了】23 名●八木迪幸「Efficiency Analysis of Technology in Japanese●横山俊「金属酸化物―ハロゲン化合物間の化学反応を利用
Industries（日本産業における技術の効率性分析）」指導教した新規ナノ表面制御技術開発」指導教員：田路和幸教授
員：馬奈木俊介准教授●田中武志「環境に対応したはんだペーストリサイクルとハ●朝山慎一郎「気候変動ガバナンスとマスメディア：言説的ロゲンフリーはんだペーストに関する研究」指導教員：田アプローチによる新聞報道の研究」指導教員：明日香壽川
路和幸教授
教授●愛知太郎「超低 Pb 品位の電気亜鉛製造の可能性の検討と●吳美瑛「Stability of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ as a cathode forSr による Pb 混入抑制効果に関する研究」指導教員：田路Solid Oxide Fuel Cells（固体酸化物形燃料電池のカソード
和幸教授としての La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ の安定性）」指導教員：川田●李涛「Turbulent Coagulation Rate of Inclusion Particle and達也教授Morphology of Cluster in Molten Metal（溶融金属中介在●渡邉秀貴「Impedance modeling of porous electrodes for
物の乱流凝集速度とクラスターの形態に関する研究）」指導
high temperature electrochemical devices（高温電気化
教員：谷口尚司教授 研究指導教員：嶋崎真一助教
学デバイスにおける多孔質電極のインピーダンスモデル●李長全「Fabrication of Porous Composite Material for構築）」指導教員：川田達也教授
Diesel Particulate Filter and the Regeneration by●佐々木宗健「酸性温泉水の地化学特性と資源ポテンシャル
Microwave Heating（ディーゼル粒子フィルターのために関する研究」指導教員：土屋範芳教授の多孔質複合材料の作製とマイクロ波加熱による再生）」●椋平祐輔「バーゼル地熱フィールドでの水圧刺激にともな
指導教員：谷口尚司教授 研究指導教員：吉川昇准教授
う誘発有感地震の発生メカニズムに関する研究」指導教員：●砂原公平「低還元材比操業のための高炉内鉱石挙動解明と土屋範芳教授 研究指導教員：浅沼宏准教授
その制御に関する研究」指導教員：葛西栄輝教授● 松 本 正 芳「Fundamental Studies on Polarimetric and● Mrutyunjay Panigrahi「Direct Electrolytic Reduction ofInterferometric Ground-Based SAR for
Mixed Oxides to Fe-Ti Alloy in Molten Calcium Chloride
Environmental Monitoring（環境モニタリングのため（溶融塩化カルシウム中における酸化物混合体の Fe-Ti 合の地上設置型偏波 SAR 及び干渉 SAR の基礎的研究）」
金への直接電解還元）」指導教員：中村崇教授 研究指導教
指導教員：佐藤源之教授
員：柴田悦郎准教授● 草 野 駿 一「Advanced analysis of polarimetric SAR for●張蕾「Fundamental investigation on the excitation processes
ground surface characterization（偏波合成開口レーダ
of laser-induced and glow discharge plasmas for analyticalに用いる地表面判読のためのデータ解析）」指導教員：佐application to scrap materials（レーザー誘起プラズマ及び藤源之教授
グロー放電プラズマの励起機構の解明とスクラップ素材の●劉海「Quantitative Characterization of Subsurface Layered
発光分析への応用）」指導教員：我妻和明教授
Structure by Ground Penetrating Radar（地中レーダによる浅層地下構造の定量解析）」指導教員：佐藤源之教授【平成 25 年 9 月修了】8 名● Samir Ibrahim Mohamaed M. Gadow「Bio-hydrogen●中川勇樹「油汚染土壌の低環境負荷型オンサイト処理手法
production from cellulosic Biomass by Continuous Dark
に関する研究」指導教員：井上千弘教授
Fermentation（暗条件での連続式発酵によるセルロース系●伊藤奈津子「リン酸八カルシウムの水酸アパタイトへの転バイオマスからのバイオ水素生産）」指導教員：李玉友教授
化挙動の解明と薬剤担体への応用」指導教員：井上千弘教●李華「トランスナショナルな中国朝鮮族家族の人類学的研
授 研究指導教員：上高原理暢准教授
究―韓国への出稼ぎ移動を中心に」指導教員：瀬川昌久教授●冨永雄一「分子認識材料の多様化と環境・バイオ技術への● Putri Setiani「Hydrogen production via sulfur redox
応用」指導教員：井上千弘教授
cycle under mild hydrothermal conditions（マイルドな熱●谷川哲也「環境試料及び生体試料分離用高性能分離剤の多水環境における硫黄の酸化還元サイクルを用いた水素製
機能化と応用」指導教員：井上千弘教授
造）」指導教員：土屋範芳教授 研究指導教員：渡邉則昭助教●果崇申「Synthesis of Mixed Valence Tungsten Oxide Based●秋保広幸「湿式石灰石石膏法脱硫装置におけるセレンの酸
Nanomaterial for The Application of Near Infrared
化と酸化抑制に関する研究」指導教員：吉岡敏明教授
Absorption（混合原子価酸化タングステン基ナノマテリアル● Mustafa Şen「Design, Fabrication and Evaluation ofの合成と近赤外線吸収特性）」指導教員：佐藤次雄教授 研究
New Electrochemical Platforms for High-Throughput
指導教員：殷シュウ准教授

94

Coexistence Activity Report 2013

Structures Associated with Mine Flailing Operations（フレール式地雷処理におけるハンマー効果の定量化と埋設構造物の動特性に関する研究）」指導教員：高橋弘教授● Riafeni Karlina「Compressive Sensing Applied to High
Resolution Imaging by Synthetic Aperture Radar（コンプレッシブ・センシングによる合成開口レーダの高分解能
化）」指導教員：佐藤源之教授

馬奈木俊介准教授●王瑜「新しい観光資源としての廟会―北京市の春節廟会を中心とした考察」指導教員：瀬川昌久教授●遠藤剛「エネルギー政策決定過程における知見の反映に関する分析―風力発電に焦点をあてて―」指導教員：明日香
壽川教授●馬場隆介「日本の戦略的環境アセスメント制度に関する政策決定過程分析」指導教員：明日香壽川教授●烏燕嘎「『満洲実録』におけるモンゴル語の言語学的研究」
指導教員：栗林均教授●烏月汗「『蒙文詮釈』におけるモンゴル語の教授法の研究―
正音法の説明を中心に」指導教員：栗林均教授●白井良和「固体酸化物形燃料電池用複合酸化物の機械的特性評価」指導教員：川田達也教授●藤巻義信「実環境 X 線吸収測定による高温電極の物質輸送

修士論文【平成 25 年 3 月修了】98 名●宍戸彬「仙台市における都市と郊外の夜間気温の鉛直分布に関する研究」指導教員：境田清隆教授●巴亮太「蔵王の温湿度観測データを用いた山越え気流の分類とその特徴について」指導教員：境田清隆教授●渡邉彩「関東地方における夏季静穏日の地上風系と対流性
降水の経年変化」指導教員：境田清隆教授●浅井一浩「集落営農による耕作放棄の抑制効果―宮城県登米市を事例として―」指導教員：上田元准教授●山本雄基「生協事業の変遷と消費者需要の動向―みやぎ生
協の取り組みに着目して―」指導教員：上田元准教授●蒋紅与「Thermophilic hydrogen fermentation from cellulose
by mixed-culture（混合培養系によるセルロースの高温水素
発酵）」指導教員：李玉友准教授● 湯 超「Effect of antibiotics on nitrification in wastewater
treatment system（排水処理システムの硝化に及ぼす抗生物質の影響）」指導教員：李玉友准教授●小山裕貴「発展途上国における気候変動政策―マレーシアに見る新たな動き―」指導教員：田路和幸教授●章妍「The Development of Wind Power in China: Localizationof Wind Turbine Manufacturing Industry（中国における風力発電の発展―風力タービン製造業の国産化―）」指導教
員：田路和幸教授 研究指導教員：佐竹正夫教授●平間絵理「フランス都市交通計画におけるモーダルシフトの検討―イル・ド・フランス地域の事例から―」指導教員：
田路和幸教授 研究指導教員：佐竹正夫教授●大塚美保「東日本大震災後の環境・エネルギー問題に対するマーケティング分析」指導教員：馬奈木俊介准教授●尾沼広基「Economic Analysis of Natural Disaster Damage」指導教員：馬奈木俊介（自然災害による被害の経済分析）
准教授●倉増啓「国内でのサーベイデータを用いた幸福度と環境保護への支払意思に関する計量分析」指導教員：馬奈木俊介
准教授●曹慧娟「A Disaggregate Analysis of Economy and Welfare
in China（中国における非集計方法を用いた経済・厚生分析）」指導教員：馬奈木俊介准教授●松﨑嵩史「気候要因が貿易に与える影響の分析」指導教員：

経路の解明」指導教員：川田達也教授●松尾宙晃「希土類オキソ酸塩の欠陥構造とプロトン伝導特性」指導教員：川田達也教授● Rina Riana Sondari「Hydrogen Production from
Aluminum Waste Treatment under Hydrothermal
Conditions（熱水条件下におけるアルミニウム廃棄物処理による水素製造に関する研究）」指導教員：土屋範芳教授
研究指導教員：渡邉則昭助教●三森創一朗「柳津西山地熱地域における有感地震の発生特性に関する研究」指導教員：土屋範芳教授

研究指導教員：

浅沼宏准教授●遠藤弘伸「小口径無排土掘進機械の屈曲機構に関する研究」
指導教員：高橋弘教授●小谷野太郎「東北地方太平洋沖地震前後の浅所地殻応力場」指導教員：高橋弘教授

研究指導教員：坂口清敏准教授●朱海濱「高含水比泥土の再資源化による緑化基盤材の開発に関する研究」指導教員：高橋弘教授●中村公亮「SPH 法による固液混合シミュレーションに関する研究」指導教員：高橋弘教授●北城崇史「パッシブバイスタティックレーダに関する基礎的研究」指導教員：佐藤源之教授●村谷直紀「レーダに用いるアレイアンテナに関する基礎的研究」指導教員：佐藤源之教授●蒔田浩士「トレーサー応答および地下温度分布を用いた地熱貯留層内き裂分布の推定に関する研究」指導教員：橋田俊之教授●宮坂泰平「固体酸化物燃料電池の信頼性・耐久性向上を目的とした Redox サイクルにおける Ni/NiO-YSZ 材料の機械的特性評価に関する研究」指導教員：橋田俊之教授

研

究指導教員：佐藤一永准教授●谷内雄紀「圧力変化を利用した二酸化炭素貯留層からの漏洩防止技術の検討」指導教員：伊藤高敏教授●蛭子貴文「医療応用を目指した Ca 欠損水酸アパタイト柱状粒子の特性解明」指導教員：井上千弘教授

研究指導教

員：上高原理暢准教授●大利直宏「骨腫瘍温熱療法に向けたマグネタイト / 水酸ア
パタイト複合顆粒の作製」指導教員：井上千弘教授

研究指導教員：上高原理暢准教授●木村健士郎「薬剤担体を目指した水酸アパタイトナノ顆粒
アクティビティレポート 201395

の電気泳動法による作製」指導教員：井上千弘教授

研究指導教員：上高原理暢准教授●鯉渕裕史「高濃度マグネシウムを含むかん水からのリチウ
ム分離」指導教員：井上千弘教授

コールの粘度測定およびその推算方法の検討」指導教員：
R.L. スミス Jr. 教授●寺坂宗太「廃棄骨を利用した機能性吸着材料の作製と水質汚濁物質除去能力の評価」指導教員：井上千弘教授

研究指導教員：上高原理暢准教授

ス異性化反応」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

研究指導●遠山優「流通式超臨界水熱合成法によるアルカリニオブ酸

ン三元錯体の自発的形成によるソフト金属高感度定量法の系圧電体微粒子の連続合成および粒子特性の評価」指導教

開発とその実試料測定への適用」指導教員：星野仁教授

員：R.L. スミス Jr. 教授

研究指導教員：渡邉賢准教授●早坂淳「Tetra-n-butylammonium bromide（TBAB）セミ
クラスレートハイドレートを用いたガス分離プロセス構築

的とする界面活性剤ミセル―アピゲニン反応システムの探に向けた研究」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

索研究」指導教員：星野仁教授

教員：大田昌樹助教

研究指導教員：壹岐伸彦

准教授●工藤渓一「「温度可変キャピラリー電気泳動反応器」を用いた金属錯体の解離反応活性化パラメータ決定法の開発」指導教員：星野仁教授

研究指導教員：壹岐伸彦准教授

微量鉛（II）定量法の提案とその鉛（II）錯体発光機構の調査」
指導教員：星野仁教授

研究指導教員：壹岐伸彦准教授●中村真実「exo 型配位子チアカリックスアレーン―ランタ
１

ニド多核錯体の速度論的安定性と Ｈ磁気緩和能の評価」
指導教員：星野仁教授

研究指導教員：壹岐伸彦准教授●和田祥太朗「d8 遷移金属―ラジカル配位子錯体の水素結合生成に基づく近赤外吸収アニオンセンシング」指導教員：
星野仁教授

研究指導教員：壹岐伸彦准教授

物質の回収と定量」指導教員：末永智一教授

研究指導教

システムの開発」指導教員：末永智一教授

研究指導教員：●久保礼有志「バイオ LSI を用いた海馬切片のリアルタイム

研究指導教員：料への応用」指導教員：佐藤次雄教授

研究指導教員：殷●登内駿介「リン酸銀基Ｚスキーム型光触媒の合成と可視光
誘起光触媒活性」指導教員：佐藤次雄教授

研究指導教員：電池の設計」指導教員：本間格教授

研究指導教員：宇根

容量キャパシタの研究」指導教員：本間格教授

研究指導

材料の低温合成プロセスの研究」指導教員：本間格教授
研究指導教員：笘居高明助教

研究指導教員：伊野浩介

菌叢構造に及ぼす水素添加の影響」指導教員：白鳥寿一教
研究指導教員：須藤孝一准教授●児玉暁「マグネシウム―アルミニウム酸化物を用いた新規脱硫及び脱硝方法の開発」指導教員：吉岡敏明教授

研究●佐々木薫「リン含有化成処理スラッジの二次電池正極剤へのリサイクル」指導教員：吉岡敏明教授●嶋森修子「有機修飾モンモリロナイトを用いた芳香族化合物の選択的捕捉とその機構に関する研究」指導教員：吉岡敏明教授

研究指導教員：高橋英志准教授

研究指導教員：亀田知人准教授●庄司知里「含塩素樹脂処理廃液からの塩素回収・循環プロ

導体 SWCNT 特性の高結晶単層カーボンナノチューブ分●橋本和美「層状複水酸化物を触媒とした置換反応による含塩素高分子樹脂の化学修飾」指導教員：吉岡敏明教授●大島健司「有機酸を目的としたアルギン酸塩の水熱酸化」
指導教員：R.L. スミス Jr. 教授
Coexistence Activity Report 2013

研究指導教員：相田卓助●宮本慎平「TiC を添加した Mo-Si-B 合金の組織制御と高温強度」指導教員：丸山公一教授

研究指導教員：吉見享祐●時田裕次郎「溶融フラックスによるネオジム磁石からの希土類元素の分離・回収」指導教員：中村崇教授

研究指導●岡龍一郎「グロー放電発光分光分析の高感度・高精度化」指導教員：我妻和明教授
AlN 結晶の作製」指導教員：福山博之教授

研究指導教員：成長における極性反転機構の解明」指導教員：福山博之教

果」指導教員：折茂慎一教授●小野光遥「Fe-H 系錯体水素化物の合成および添加物効果」

研究指導教

員：嶋崎真一助教基礎研究」指導教員：谷口尚司教授●佐藤徹也「高 Cr フェライト系耐熱鋼の粒界析出強化の支●小山弘二「漁撈畑作術・文化・体験復習の提案について」指導教員：石田秀輝教授

電池用均一径 Si 球の製造」指導教員：谷口尚司教授

研究指導教員：嶋崎真一助教

研究指導教員：古川柳蔵准教授●長田卓博「太陽電池を切り口とした環境戦略」指導教員：石田秀輝教授

建機、日立製作所、日立造船、古河電気工業、三井造船、三菱
住友ベークライト、住友化学、住友金属鉱山、蘭州大学、スエ
HOYA、川崎重工業、太平洋セメント、大阪ガス、大同特殊鋼、
田中貴金属工業、東海旅客鉄道、東芝、東日本電信電話、日清
紡績、日鉄鉱業、日東電工、日本ガイシ、日本特殊陶業、日野
自動車、味の素、岩手県、青森県、パナソニック電工、日本精機、

導教員：岡崎潤教授
配因子と高強度化」指導教員：長谷川泰士教授●中屋裕登「木材乾燥における含有水分の移動現象に関する研究指導教員：古川柳蔵准教授

関東地方環境事務所、国際航業、パシフィックコンサルタン
ト、シノテスト、JX 日鉱日石エネルギー、産業技術総合研究
所、EMG マーケティング合同会社、サンデン、ラック、ニト
リ、ジーシー、住友電気工業、住友金属工業、新日鐵住金、神鋼環境ソリューション、パスコ、スギノマシン、大東化成工業、
ケムコ、アイシン精機●村田敏明「農山村の豊かさに基づいたライフスタイル」指●飯塚陽祐「ELV スクラップに随伴する合金元素フローの定量評価」指導教員：長坂徹也教授

最適化と板厚決定機構解明」指導教員：佐藤有一教授●横田恭平「木質バイオマスの酸化鉄還元反応への影響」指清浄化技術の開発」指導教員：谷口尚司教授

信越化学工業、東京ガス、東洋インキ SC ホールディングス、

ズ運河大学、ハルビン工業大学、東北大学、石油資源開発、

教員：折茂慎一教授

指導教員：佐藤義倫准教授

電気、イーエヌ大塚製薬、いすゞ自動車、クレハ、七十七銀行、

自動車工業、リコー、花王、楽天、古河スカイ、三菱重工業、

教員：折茂慎一教授●清野龍「単ロール法におけるアモルファス合金の製造条件●中林昭弘「サイクロンと電磁分離の組合せによる溶融 Al

IHI、JFE スチール、NTT データ、YKK、旭硝子、アルプス

トヨタ自動車、豊田自動織機、ニチアス、日立化成工業、日立●斉藤郁彦「Li-B-N-H 系錯体水素化物の水素貯蔵特性」指導●武士俣航平「アミン化単層カーボンナノチューブ電極の電研究

進路状況
DOWA ホールディングス、日本気象協会、四国計測工業、授●桧山奈央「遷移金属系錯体水素化物の水素貯蔵特性」指導教授【平成 25 年 9 月修了】7 名●張彦隆「Start-up and inhibition analysis of the Anammox
process in UASB reactors（UASB 型 Anammox プロセスのスタートアップおよび阻害因子の検討）」指導教員：李玉友教授● 張 政「A Real Options Approach to Environmental R&D
Project Evaluation（リアル・オプション分析を用いた環境
R&D プロジェクト評価）」指導教員：馬奈木俊介准教授● 牛 云 翥「Study of energy consumption, air pollutants
emissions and income in household level in Western
Loess Plateau,China.（中国黄土高原地方におけるエネ
ルギー消費、大気汚染物質排出、世帯収入の相関関係に関する研究）」指導教員：明日香壽川教授●烏燕嘎「『満洲実録』におけるモンゴル語の言語学的研究」
指導教員：栗林均教授● Rikard Kärrbrant「Steam hydrolysis of poly（bisphenolA-carbonate）in a fluidized bed reactor（流動層を用いた
ポリビスフェノールＡカーボネートの水蒸気加水分解）」
指導教員：吉岡敏明教授● 李 関 喬「Sythesis and Hydrogen Storage Properties ofTransition Metal Based Complex Hydrides（遷移金属
系錯体水素化物の合成と水素貯蔵特性）」指導教員：折茂慎一教授●大井美歩「持続可能な社会構築を実現するエネルギー消費の方法」指導教員：石田秀輝教授 研究指導教員：古川柳
蔵准教授

大塚誠准教授研究指導教員：佐藤義倫准●皆川晃弘「溶融 Si ジェットへの電磁力間欠印加による太陽セス」指導教員：吉岡敏明教授

研究指指導教員：折茂慎一教授

気二重層キャパシタ特性」指導教員：田路和幸教授

指導教員：亀田知人准教授

析出物の結晶構造解析」指導教員：丸山公一教授●伊藤宜司「Mn-H 系錯体水素化物の合成および元素置換効●梶野康晴「銅担持光触媒の合成と二酸化炭素のアルコール離」指導教員：田路和幸教授●嶌谷温嗣「Al-Cu-Mg-Si 合金の時効析出過程の解明と微細●髙杉茉里「Ga-Al フラックス法による AlN エピタキシャル●平塚美春「太陽光発電セルへの応用を目的とした金属・半助教

研究●加藤三香子「アルミナの熱還元気相成長法によるバルク

教員：笘居高明助教

授金の作製とその高温強度」指導教員：丸山公一教授

教員：柴田悦郎准教授

本篤助教●二橋晋「マイクロ流路によるカプセルを利用した細胞機能解析」指導教員：末永智一教授

石田秀輝教授准教授

殷シュウ准教授●小川秀之「硫黄系正極を利用した全固体型リチウムイオン

変換用触媒への応用に関する研究」指導教員：田路和幸教

助教

構造制御とフミン質の吸着に関する基礎研究」指導教員：

導教員：中村純也助教

シュウ准教授研究指導教員：伊野浩介

開発」指導教員：末永智一教授

して―」指導教員：石田秀輝教授●黒﨑雄一「水熱反応による hydrogarnet の化学組成および指導教員：吉見享祐准教授

殷シュウ准教授授

過酸化水素イメージング」指導教員：末永智一教授●西條拓「3 次元組織解析に向けた多点電気化学デバイスの影響の実証分析―ポータブル太陽光発電システムを事例と構造に関する研究」指導教員：石田秀輝教授●中空翔「TCE 脱塩素微生物コンソーシアムの脱塩素反応と珠玖仁准教授授●新井智大「放電プラズマ焼結法によるバルク Mo5SiB2 基合●矢中美紀「超臨界流体を利用した CuInSe2 化合物太陽電池

員：珠玖仁准教授●伊藤小町「走査型プローブ顕微鏡による局所電気化学計測

研究指導教員：松八重一代准教●肴倉太郎「セリア基複合金属酸化物の OSC 評価と自動車●川口祐司「キノン系有機分子を利用したプロトン貯蔵型大●阿部志保美「微小流路型電気化学デバイスによる細胞分泌指導教員：長坂徹也教授●武田誠「環境配慮型ワークスタイルの社会受容性及び評価

排ガス浄化機能」指導教員：佐藤次雄教授

研究指導教員：石田秀輝教授●才本晃「オリジンの共有ビジネス」指導教員：石田秀輝教授
研究指導教員：古川柳蔵准教授

研究指導●佐藤雄一「水熱法による AlOOH 粒子の形態制御及び化粧●菅原かおり「界面活性剤ミセル発光増感システムを用いた

指導教員：長坂徹也教授●尾形成也「環境配慮型商材が人々の環境配慮行動に与える●阿部教恩「ソフト金属―Tb（III）―チアカリックスアレー

研究指導教員：壹岐伸彦准教授

教授●斎藤尚人「電炉へのダスト吹き込み技術に関する基礎研究」●森村武史「農作物消費に伴うリン資源の国際フロー解析」

研究指導教員：渡邉賢准教授●北嶋治之「固体塩基触媒による高温水溶液中でのグルコー
教員：渡邉賢准教授●唐島田龍之介「金属イオンの高感度発光検出系の確立を目

96

一代准教授

教
●粕谷和広「高圧二酸化炭素下におけるポリエチレングリ

研究指導教員：松八重

導教員：石田秀輝教授

研究指導教員：古川柳蔵准教授●岡田宏一「環境と経済の共鳴の実践」指導教員：古川柳蔵准
アクティビティレポート 201397

Assessing Policy Options for the Managementof Land Around Fukushima Dai-Ichi

TOPICS

講

師：井 内加奈子 氏（東北大学災害科学国際研究所人間・社会対応部門）

演

題：Disaster Management and Planning in Japan

参加者：19 名
演

ミュレーション
講

日時：平成 25 年 7 月 12 日㈮演 題：サイクロンと電磁分離を組み合わせた溶融 Al 清会

場：横浜ベイシェラトンホテル＆タワーズ

師：中林昭弘 氏（東北大学大学院環境科学研究科修士

流Ⅱ」

第 70 回

平成 25 年 8 月 1 日

東日本大震災を受け、外務省では国際機関のエネルギー専門家を招聘し、被災地域のまちづくりを支援してきた。

and Public Policy, University of Arizona）

こうした被災地支援の一環として、被災から丸 2 年を迎え

演 題：E nvironmental Impact of the Formation of

ようとする 2 月 27 日、国際エネルギー機関（IEA）と国際再浄化技術開発International Social Networks

生エネルギー機関（IRENA）の専門家が東北大学大学院環境科学研究科を訪れ講演を行うと共に、環境科学研究科の講師：石渡保生 氏（日本軽金属株式会社 鋳造開発セン

1．環境科学の次のステップとしての意見交換

演

題：溶融 Al 清浄化用サイクロンの試作と溶湯試験

第 71 回

2．各大学院の現状について

講

師：皆川晃弘 氏（東北大学大学院環境科学研究科修士

講

師：宝多康弘 氏（南山大学総合政策学科）

ならびに John Dulac 氏、IRENA から Dolf Gielen 氏。い演

題：T he Eco-Patent Commons and Sustainable

ずれもエネルギー分野の専門性に卓越した、発信力もある

講

師：松 浦 広 明 氏（School of Interdisciplinary Area

協

議：

講

参加者：17 名

教員および学生を中心とした参加者約 40 名と意見交換をター）

3．次回の本会議の開催について
演：

課程）
演

題：溶 融 Si ジェットへの電磁力間欠印加による太陽「明るい未来を創造するための科学技術と大学の役割」

電池用 Si ボールの高速製造技術開発

浦島邦子（科学技術動向研究センター上席研究官・セン

講師：Dr. Pascal Gardin（Arcelor-Mittal, FRANCE）

ター長補佐）

演

題：Inclusion Behavior in Liquid Metal

講

師：Mr. Tao Li（Graduate School of Environmental「熱帯に魅せられて ―或る生態学者が語る―」
鈴木邦雄（横浜国立大学

学長）

Studies, Tohoku University）
演 題：M orphology Analysis of Irregular Shaped
Nonmetallic Particles in Solid Metal by X-ray

コロキウム環境講

師：新 井宏忠 氏（株式会社神戸製鋼所技術開発本部
材料研究所）

けられた研究集会を実施している。これは、従来研究室ご演とあるいは研究グループごとに行われてきた内外の研究者

講 師：D r. Stein Tore Johansen（SINTEF Materials
題：CO2-Capturing Related Technology and Their

演

Population Health講

師：山上浩明 氏（成蹊大学経済学部）

演

題：TBD

平成 25 年 1 月 25 日

兼「軽金属の新しいプロセッシング技術に関するワーク

参加者：35 名
第 68 回

平成 25 年 2 月 13 日

講師：鷲田豊明 氏（上智大学）

演

題：Computable General Equilibrium Analyses of

ショップ―環境負荷低減と循環型社会構築を目指して―

第 72 回講

講

師：中室牧子 氏（東北大学）

成果報告会）」

演

題：E stimating Economic Returns to Education

演

題：Are TV/ video games really harmful for kids?

演

Using the Sample of Twins

師：Dr. Valdis Bojarevics（University of Greenwich,
UK）
題：M aterial properties, recycling and energy

参加者：20 名

savings using dynamic EPM models
講

師：嶋崎真一 氏（東北大学大学院環境科学研究科）

第 69 回

題：電 磁攪拌式カップ法による半凝固ダイカスト用

講

Coexistence Activity Report 2013

平成 25 年 5 月 23 日

師：Dr. Alistair Munro（政策大学院大学経済学研究科）

Al-Si スラリーの製造
師：上野和之 氏（東北大学大学院工学研究科）の実務経験を基に紹介された。続く意見交換では、被災地の現状を踏まえた再生可能エネルギーの導入について、演者と聴講者の間で率直なやりとりがされた。

平成 25 年 12 月 18 日

師：D r. Sulfikar Amir（Nanyang Technological

演 題：A Search for the Origins of Sociotechnical
Vulnerability in the Fukushima Nuclear Disaster
参加者：17 名
第 73 回

平成 25 年 12 月 20 日

講

師：琴坂将広 氏（立命館大学国際経営学部）

演

題：Multi-layered Factors Influencing The Firm's
Internationalization Strategy: Institutions, Macro
Environment, and Firm-level Capabilities

講

師：槍 目雅 氏（東京大学大学院新領域創成科学研究科）

演 題：サステイナビリティに向けたイノベーション・ガ
バナンス
講師：吉 田国光 氏（金沢大学人間社会研究域人間科学系）

演 題：村落社会と農地管理の諸相：定性的な社会ネット
ワーク分析の可能性

演講われている最先端のエネルギー関連政策や技術がそれぞれUniversity, Singapore）

Global Climate Agreements: A Game Approach（科学研究費補助金：基盤研究（A）課題番号 22246097
講

国際機関の方々である。講演では、世界のまちづくりに使

参加者：19 名

兼「第 15 回環境・資源経済学ワークショップ」
第 67 回

題：The Role of a Constitutional Right to Health in

行った。来学したのは IEA から Jean-François Gagné 氏

Numerical Simulationに寄与している。平成 25 年に開催されたコロキウム環境は下記の通りである。

Studies, University of Oxford）

Technology, NORWAY）
演る。講演者は海外研究者、学外研究者等多彩で、いずれも活発な討論が行われており、科内の環境科学研究の活性化

Growth

題：サイズ比の大きい介在物粒子の乱流凝集モデルの講演や研究集会等を、研究科のオーソライズされた形式
自由な研究集会として研究科内外に広く公開するものであ

平成 25 年 8 月 16 日

Micro CT

本研究科では平成 16 年度より「コロキウム環境」と名付

98

平成 25 年 2 月 27 日㈬エコラボ第 4 講義室にて、第 28 回環師：Dr. Joseph Galaskiewicz（School of Government

講

課程）

4階 「清

ー世界の潮流と東北に開かれた機会ー
境フォーラムを開催した。

題：電 磁攪拌式カップ法における湯流れと凝固のシ

第 36 回国立大学法人大学院環境科学
関係研究科長等会議

第 28 回環境フォーラム
被災地復興へ向けた強靭なまちづくり

演

題：T he Economics of Nuclear Decontamination:

参加者：22 名

環境科学研究科特別講演会
「3.11 と日本のエネルギー対策」
平成 25 年 2 月 28 日㈭エコラボ第 4 講義室において、「3.11と日本のエネルギー政策」と題して、出光興産株式会社代表取締役社長（現代表取締役会長）、中野和久氏の講演があった。学期が終わっていたにもかかわらず、40 名近い学
生と教職員が出席した。
講演は、会社の紹介から始まり、3.11 震災時の緊急対応と教訓、世界のエネルギー資源と消費、日本のエネルギーの需給など 3.11 の経験を踏まえて、今後の日本のエネル
ギー政策のあり方について、一企業の立場を越えた広い視野に立った講演であった。
中野氏は、今回の震災で得られたエネルギー政策への教訓として、エネルギー資源について、国民の危機意識が乏
アクティビティレポート 201399

しいことやエネルギーが国家の安全保障と結びついている

芳助手からは、湖沼の堆積物に保存されている過去の津波

ことが改めて認識されたことに加えて、災害時のエネル

堆積物検出手法について御講演が行われた。

環境科学研究科オープンキャンパス

ギーの供給体制を整備すると共に石油が分散型エネルギー

東北大学環境科学研究科からは土屋範芳 教授と渡邊隆として優れていることが分かったこと、一次エネルギー供

広 助教の 2 名が講演を行った。土屋教授は、東北地方太平

本年度のオープンキャンパスは、7 月 30 日、31 日に開催

給として原発の見直しが必要になったこと（震災前の計画

洋沖地震により発生した津波堆積物のヒ素や重金属汚染評された。
本研究科本館への2日間の来場者は約2000人であっでは、原発の発電電力量に占める割合は、2010 年実績の価について報告した。渡邊助教は仙台平野で採取された過た。この数字は昨年比で 400 人程度の減という結果である

29％から 2030 年には 53％になる）を指摘した。

去の津波堆積物の化学分析結果について報告し、津波堆積が、これは、日程の 2 日間の天候が不順で、夏の盛りなのに物を検出する新たな手法の開発について研究紹介を行っ

気温も低く、雨模様であったことが原因していると思われた。

る。ここ数年の来場者数は増加傾向で、特に震災以降の環

今後の日本のエネルギー政策の課題は、「自前のエネル
ギー資源が乏しい」ことを前提に、安定的な供給確保、産業、原発の安全性、の国際競争力強化、環境対策（CO2 の削減）

本フォーラムの参加人数は合計 65 名となった。御参加

境問題に対する関心の高まりを反映し、当研究科オープン

災害時の供給、再生可能エネルギーの限界への認識など、された、大学、研究所、企業、省庁等の方々から、多くの価キャンパスは盛り上がりを見せていたので、今年の天候は多くの要素を勘案しながら、如何に「エネルギーのベスト

値ある御意見を頂いた。参加者の皆様に心から感謝申し上

ちょっと残念であった。

ミックス」を実現するかという点にあると述べられた。講げる。

研究科本館会場では 20 テーマの展示と 1 テーマの公開実演の後、質疑応答があり、学生から活発な質問が出て、講験を行った。今年度はさらに、研究科本館で実証研究を進演会は盛況のうちに終了した。

めているスマートビル DC/AC ハイブリッド制御システム

第 30 回環境フォーラム

研究所との共催により、仙台ガーデンパレスにおいて「第上記展示等と並行し、小学生から一般までを対象とした

31 回環境フォーラム」を開催した。テーマを「次世代エネ
ルギー研究開発の最前線」とし、日本でも普及が進みつつ

回環境フォーラム」を開催した。約 40 名の参加があり好評

年に比べ公開講座のテーマ数が少なかったためか、参加者

ある地中熱ヒートポンプシステムを高効率にするための研のうちに終了した。講演者および演題は下記の通り。

総数は少なめとなったが、参加された方は、楽しんでおら

究や、宮城県大崎市鳴子温泉中山平地区の温泉水を使った

講演者：渡邉則昭（東北大学大学院環境科学研究科助教）

れたと思う。なお、公開講座のテーマおよび担当教員は以実証試験、仙台市南蒲生浄化センターを例に藻類オイル生

演

下の通り。

産の基地としての下水処理施設の有効性についての紹介①岩石の中をのぞいてみる？／平野准教授、岡本准教授

等、次世代エネルギー研究開発の最前線についてわかりや②電化製品に使われている金属とそのリサイクル／白鳥教

すい講演内容となり、60 名以上の参加があり盛況だった。

演

題：地 熱や廃熱による硫黄の水熱 Redox サイクルを

題：環境に配慮した次世代型ナノ材料創成技術・表面精密制御技術の研究開発

講演者：Paulo Vinicius Queiroz Sousa（東北大学大学院
環境科学専攻 後期 博士 1 年）
演

題：A mazon deforestation: Causative factors of

第 29 回環境フォーラムは、「津波堆積物によるリスク評

present decreasing deforestation rates

価と社会的影響の予測」をテーマとして、2013 年 4 月 19 日

講演者：田路和幸（東北大学大学院環境科学研究科 研究科㈮にサイエンスプラザ（JST 東京本部：東京都千代田区）

長／ NPO 法人環境エネルギー技術研究所 理事で開催された。本フォーラムは科学技術振興機構・社会技長）

長の駒井 武 博士（現 東北大学環境科学研究科教授）によしている。
2 テーマの公開講座を 2 日間にわたって開講している。例

出光興産㈱代表取締役社長（現代表取締役会長） 中野 和久氏

産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門研究グループ

平成 25 年 10 月 11 日㈮、NPO 法人環境エネルギー技術の見学ツアーも実施した。大学院入試相談コーナーも設置

平成 25 年 5 月 24 日㈮、NPO 法人環境エネルギー技術研

講演者：横山俊（東北大学大学院環境科学研究科助教）

術研究開発センターにより後援された。

第 31 回環境フォーラム

究所との共催により、エコラボ第 4 講義室において「第 30通じたバイオマスからの水素製造

第 29 回環境フォーラム

公開講座の様子演

授・須藤（孝）准教授

講演者：前田桂史（東北大学未来科学技術共同センター 技
術専門職員）

最近は、殆どの大学でオープンキャンパスが実施されているが、東北大学のオープンキャンパスは素晴らしいと全演「EMS 制御地中熱エネルギーシステムの研究開
題：
発」
の研究紹介

国的に評判されるイベントになっている。地球規模の環境問題に関心が集まる中、当研究科の取り組みは常に注目さ講演者：木下睦（東北大学大学院環境科学研究科 准教授）れている。世界をリードする研究拠点として、今後も広く演アピールしていきたい。

講演者：彼谷邦光（筑波大学大学院生命環境科学研究科 教

題：バイナリー発電の現況と鳴子温泉実験サイト
授／国立環境研究所 客員研究員）

演

題：東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

題：藻類オイル産業創成への道程

講演者：宮崎達三（西日本電信電話株式会社 理事 ビジネに期待される成果～震災被災地の早期復興に向けス営業本部スマートコミニティ担当）て～演

題：復興の足跡と ICT を活用した街づくり

り、広範囲における、東日本沿岸の津波堆積物調査と環境リスク評価についてお話し頂いた。静岡大学理学部の北村晃寿 教授からは、約 3000 年前に発生した静岡平野における津波堆積物の調査結果、特に、砂質堆積物の詳細な記載について興味深い御講演をして頂いた。東京大学大学院新領域創成科学研究科の岡田真人 教授からはスパースモデ
リングによる津波堆積物の地球化学判別というタイトルで御講演を頂いた。

展示会場の様子東北大学災害科学国際研究所の菅原大助 助教は、長年にわたり仙台平野の津波堆積物調査を展開されている方で、今回は、これまで継続されてきた津波堆積物研究の今後の課題と、数値シミュレーション技術の導入についてお話し頂いた。続いて、早稲田大学人間科学学術院の山田和100 Coexistence Activity Report 2013

講演の様子

アクティビティレポート 2013101

みやぎ県民大学
みやぎ県民大学は、県民の生涯教育の場として宮城県が運営しており、毎年 51 講座が開講されている。当研究科でRESD（Regional Environment andSustainable Development）認証プログラム
2013年度実施報告

も毎年のように県からの依頼を受けて、自然・環境コース

RESD （Regional Environment and Sustainable

6 講座の内の 1 講座として開講している。今年度は物質・Development）認証プログラムは、日中韓 7 大学の環境科

材料循環学コースの順番となり、時期は 5 月、講座タイト学専攻で 2008 年度より実施している、優れた博士後期課程

ルは「循環型社会の実現を目指して」とした。講義はコーの学生を対象とした体験型教育プログラムで、2013 年度でス教員からの開講希望を受け付けたが、苦労なく 5 回分の5 回目となる。このプログラムには、日本は東北大学、京講義をそろえることができた。
講師は以下の通りであった。

都 大 学、東 京 大 学、中 国 は 清 華 大 学、同 済 大 学、韓 国 は

5/16：谷口尚司教授、5/23：中村崇教授、5/30：高橋英志准

KAIST、POSTECH が参加し、各校から選抜した 2 名程度

教授、6/6：山崎強氏（新日鐵住金㈱）、6/13：石田秀輝教授。

の博士後期課程の学生が、夏期に3週間かけて3国を歴訪し、開講時間はいずれも 17:30 ～ 19:00 で、場所はエコラボの第講義、視察、討論を全員で経験することになる。旅費およ

4 講義室を利用した。受講者は一般市民に本研究科学生 1

び滞在費は大学持ちで、貴重な経験と一生の友人が得られ名を加えた約 30 名であったが、正確な人数は分からず仕舞る有益なプログラムであるが、豊かとはいえない英会話のいであった。平均年齢は 60 歳を優に超え、最高齢は 79 歳

スキルを総動員して、暑い盛りに盛り沢山のプログラムをであった。講義中、誰も居眠りをせず一生懸命聴いておらこなすハードなスケジュールは、博士研究に取り組んでいれるのが印象的であった。講義内容は、なるべく平易におる学生には中々覚悟の要るプログラムではある。

願いします、との事前依頼があったため、各講師は相当工

4 月中旬に今年度の主幹校である京都大学に、各大学か夫されたものと思われる。講義の後には質問や意見が必ずら計 10 名の担当委員が集合して、本年度の実施方法につい出て、どうやらすべての講義に質問をした方や、自説を滔々て検討した。その結果、7 月 1 日から上海の同済大学を皮と述べる方があったと聞いている。受講者の感想を聞けな

切りに清華大学、KAIST、POSTECH、京都大学の順に各かったのが残念であったが、高橋准教授が受講者に電子顕

国 1 週間ずつ滞在し、最後の京都大学で各校の専攻長の署微鏡（SEM）を触らせて、花粉と PM2.5 を観察してもらい、名を記した認証を授与するという大枠と、「都市の環境問

何であるか当てさせる工夫をされたことは、大層人気を博

題－流域の水管理」なるトピックが決定した。この事前ミーしたものと思う。最後に石田教授から受講者に受講証を手ティングには、会議の後の愉しみが用意されている。今回

渡して、県民大学を無事終了した。

は歴史ある琵琶疎水（南禅寺周辺）の見学と京料理を味あわせていただいた。京都大学の清水芳久教授には厚く感謝する次第である。
さて、5 月に面接によって本研究科の参加学生 2 名が決

入試説明会

定し、今年の参加者は計 12 名で、中国で本研究科の学生が

平成 25 年度は、秋入試のための説明会を 2 回、春入試の腹痛に見舞われたものの、大きな問題もなく皆元気にプロ

説明会を 2 回開催した。吉岡入試実施委員長から環境科学

グラムを消化することができた。学生の目の輝きが印象的

研究科全体の入試群とコースに関する説明が行われ、そのだった。

後各入試群の説明を行った。

来年の主幹校は同済大学で、そろそろ担当者会議が開催

秋入試説明会される時期である。

東京会場：6 月 14 日㈮ 18：30 ～ 20：00
東北大学東京分室

参加者 9 名仙台会場：6 月 15 日㈯ 13：00 ～ 16：00
環境科学研究科エコラボ第 4 講義室 参加者 17 名
春入試説明会
東京会場：11 月 28 日㈭ 18：30 ～ 20：30
東北大学東京分室

参加者 3 名仙台会場：12 月 14 日㈯ 13：00 ～ 16：00
環境科学研究科本館第 1 講義室

参加者 15 名

京都南禅寺にて（4 月の担当者会議メンバー）

102 Coexistence Activity Report 2013

国際協力・交流関連

環境科学研究科フェロー
本研究科との学術交流を通じ、本研究科の研究および教育に顕著な功績があったと認められる外国人研究者等に対して授与するフェローの称号を設け、平成 15 年 10 月1日より施行された。フェロー称号授与基準は、○将来も金放鳴 教授Shanghai Jiao Tong University, China

継続して学術交流を実践する者、○環境科学研究科に所属する前の実績も含め概ね 3 年以上継続した学術交流

水熱化学反応を利用した有機系廃棄物処理および二酸化炭素の資源化の分野における第一人者であり、当研究科とは深いつながりがある。すなわち1999 年に東北大学工学研究科地球工学専攻の博士課程を修了され、その後東北大学で客員研究員、講師、助教授を歴任され、2007 年に同済大学教授に就任された。

実もつ者、○助教授相当以上の者となっている。これまでに環境科学研究科フェローの称号を授与された外国人

就任時には長江学者特聘教授として迎えられた。その後、環境研究者等は以下の通りである。

科学研究科が中国を中心とするアジア各国の大学との交流協定締結や、各種の共同プログラムを開始するに当たり、金先生にはMichael C. Fehler 氏

地震学ならびに地震波による地下計測に関する世界第一線のGroup Leader of Geophysics Group,
Los Alamos National Laboratory（LANL）,
USA

Bulletin of the Seismological Society of America の編集

特に重要な橋渡しの役を演じていただいている。

研究者として著名であり、本務の LANL 当該部門長のほか、委員長や数々の国際会議の組織委員等を務めている。これまでの本学との密接な研究交流、共同研究を通じ、20 数編に及ぶ共著論文を発表し、当該研究ならびに学生の教育に顕著な功績を有している。

国際協定
本研究科では共同研究・教育を進める目的で、コロラド鉱山大学（米国）、アメリカ合衆国国際教育協会（米国）、
国立成功大学（台湾）、ウォータールー大学（カナダ）、チャルマース工科大学（スウェーデン）、東北大学（中国）、

Hugh D. Murphy 教授
China Jiliang University, China

世界初の高温岩体地熱開発プロジェクトのリーダーとして世界的に著名であり、その後米国 Colorado School of Mine 教授として地熱開発工学、石油開発工学、環境工学等の教育・研究に携わっ

部局間協定は現在、韓国生産技術研究院光州研究センター（韓国）、タシケント国立経済大学（ウズベキスタン共和国）、ドイツ GGA（応用地球科学研究所）、バンドン工科大学（インドネシア）、上海交通大学（中国）、西安建員研究員として本学に6 ヶ月滞在して教育・研究に貢献する等、築科技大学（中国）と締結している。

価委員として来日し、本学の教育・研究に対し助言を行っている。

University College London, UKと大学間協定を締結している。

てきた。その間、当研究科との密接な研究交流を行うとともに、客顕著な功績を有している。さらに、過去 3 回にわたり本学外部評

Philip G. Meredith 教授

オークランド大学（ニュージーランド）、同済大学（中国）、
アジア工科大学院（タイ）、バンドン工科大学（インドネシア）

これらの諸協定に加え、中国清華大学環境科学工程院、中国同済大学環境科学工程学院と研究・教育協定を締結している。

岩石ならびに氷の破壊物理に関する世界第一線の著名な研究者である。特に、複雑き裂システムの破壊物理や温暖化による
南極の棚氷破壊に関する新規な研究領域を開拓している。本学との交流に極めて積極的で、客員研究員として本学に1 年間滞在するなど教育・研究に多大の貢献をしてきたことに加えて、これまで 5 名の研究スタッフや数多くの学生を派遣し研究交流を促進させるなど、顕著な功績を有している。

Alfons Georges Buekens 教授
Zhejiang University, China

化学工学を基盤としてプラスチックの化学リサイクル、PCBs の分解処理、廃棄物焼却や金属原料予備処理プロセスからのダ
イオキシン類の発生抑制など、物質リサイクルと環境問題に関連する幅広い分野で国際的に活躍している。ベルギーで発生した鶏肉のダイオキシン汚染問題の原因解明と事後処理では重要な役割を果たしている。

104 Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 2013105

環境科学研究科事務室職員

事務室長

総 務 係

教 務 係

106 Coexistence Activity Report 2013

係長

係長

山崎

洋一

山崎

育典

今野

麻紀子

浪岡

たか子

佐久間

幸子

目黒

律子

近江

和嘉子

吉田

和美

二階堂

敦子

内山

喜美子

菅原

裕子

小野寺

牧子

赤坂

葉子