ごあいさつ
日頃より、東北大学大学院環境科学研究科の研究・教育活動に深いご理解と温かいご支援を賜り、心から御礼申し上げます。
今年も一年を振り返って原稿執筆にあたり、アクティビティレポート第 14 号が完成いたしました。
皆さまにご高覧頂きたく、お手元にお届け致します。
当研究科は 2015 年 4 月から、「環境科学専攻」という 1 つの専攻体制から、「先進社会環境学専攻」と「先端環境創成学専攻」の専攻体制へと移行しました。従来の環境問題に対して鳥瞰
的かつ国際的な視座を有し、先端的環境技術による対策を行える人材（国際的 T 型人材）の育成
も教育・研究目標の柱として磐石なものとしつつ、もう一つの柱として、文理横断型の環境思考を基盤としたソリューションの創出を行うとともに、自在に立ち位置を変えてディレクションを行える
人材（国際的凸型人材）の育成にも着手するという新しい教育・研究目標を打ち立て、実現のための改組を進めた結果の、2 つの専攻体制の出発でした。
この改組という新しい試みに続き、2016 年は研究科本館（新棟）の竣工という大きな出来事がありました。環境科学研究科は「文理融合」の理念を掲げ、2003 年に設立された東北大学で第 4 番目の独立研究科です。独立研究科として学部組織を持たないということは、研究科を構成する研究室がキャンパスに分散するということを意味します。この分散は、出自を異にする学生やProfessor

教員のコミュニケーションを困難にするもので、文理融合の理念の実現のためには、分散化の解消が強く望まれていました。また、受け入れる学生の増加に伴う設備の狭隘化も大きな問題でした。
こうした問題を解決するための大きな一歩が、2016 年の本館竣工です。青葉山新キャンパスに誕

東北大学大学院環境科学研究科長
Dean, Graduate School of Environmental Studies,
Tohoku University

生したこの新しい本館を拠点に、今後順次研究室を集約することで、学生教職員の利便性を向上させ、交流を促進し、研究科の統合を図っていく所存です。こうした設備整備により、2 専攻体制の目指す “ 豊かな知識と優れた実務能力で組織や社会を導くジェネラリスト ” と “ 先端的環境科学の研究で世界を牽引するスペシャリスト ” の育成は、着実に加速していくことでしょう。
益々深刻化、複雑化する環境問題に対応できるリーダー的な人物が、社会からは強く求められています。こうした社会需要と、環境問題を生み出す社会自体を変革したいという学生諸君の志に精一杯応えていく所存ですので、今後とも、変わらず見守って頂くとともに、ご指導、ご鞭撻を賜りますよう、お願い申し上げます。

Prefatory note
First, on behalf of the Graduate School of Environmental Studies at
Tohoku University, I would like to express our deepest gratitude for yourcontinued understanding and support of our research and education. We
are very pleased to deliver you the 14th edition of our activity report,
which covers our accomplishments in the previous year.
Since April 2015, we have restructured ourselves from a singledepartment system with the “Department of Environmental Science” tothe “Department of Environmental Studies for Advanced Society” andthe “Department of Frontier Sciences for Advanced Environment.” We
have decided to develop a two-department system in order to realize our
new goal, which features the two pillars of our research and education.
The first pillar involves strengthening our conventional one. This means
nurturing human resources that have a bird’s eye, global perspective on
environmental issues and the ability to implement countermeasures withfrontier environmental technologies (global “T-Type” human resources).
The second new pillar involves nurturing human resources that arecapable of creating solutions based on humanity-science interdisciplinary
environmental thought and freely assuming directorial roles in a varietyof positions and contexts (global “Convex-Type” human resources).
In addition to this new attempt at restructuring, we have seen a major
event take place in the completion of the new main building in 2016. With
the concept of “humanity-science fusion,” the Graduate School ofEnvironmental Studies was established as the fourth independent

graduate school of Tohoku University in 2003. Being an independent
graduate school without department organization means that thelaboratories that form the graduate school are scattered across campuses.
This makes communication among students and faculty members fromdifferent backgrounds difficult, leading to the shared hope of overcoming
this scattering in order to realize the concept of humanity-science fusion.
Another issue was the capacity of the facility as a result of the increasing
number of students we accepted. The completion of the main building in2016 is a giant step forward in solving those issues. This new mainbuilding, completed on the Aobayama New Campus, will be a base toaccumulate laboratories over time, making it more convenient both forstudents and faculty members and facilitating more exchange and a more
integrated operation of the graduate school. Through these developments,
I am confident that our effort for the goal of the two-department system—
nurturing “a generalist who leads organizations and society with a wealthof knowledge and an exceptional administrative ability” and “a specialist
who leads the world in the research of frontier environmental science”
will be further boosted.
Our society now has a strong demand for leaders who can address present
and future environmental issues that are only becoming more serious andcomplex. We are committed to responding to such social demands and to
the will of students to change society, which is producing environmental
issues, itself. We will greatly appreciate your further and continued help
and encouragement of our research and education.

CONTENTS

先端環境創成学専攻

ページ

1

ごあいさつ

Prefatory note

環境科学研究科長

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

Dean, Graduate School of Environmental Studies

都市環境・環境地理学講座

先進社会環境学専攻

Department of Environmental Studies for Advanced Society

資源戦略学講座
4

6

8

38

Resources Strategies

地圏環境計測・分析学分野

Geo-environmental Measurement and Analysis

地圏環境の正確な観察・計測・分析と記録、またそのための装置・技術・方法の開発 平野伸夫 助教

Measurement, observation and equipments development forunderstanding of various geosphere information

環境複合材料創成科学分野

Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design

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
佐藤義倫 准教授

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

環境素材設計学分野

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

12

40

42

環境修復生態学分野

Geoenvironmental Remediation

Development of Environmental Friendly Remediation Technology andResource Recovery Technology

44

Geomaterial and Energy / Surface and Subsurface Instrumentation

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

地球開発環境学分野

Earth Exploitation Environmental Studies

環境調和型開発システムに関する研究

Studies on environment-friendly development systems

地球開発環境学分野

Earth Exploitation Environmental Studies

地殻環境・エネルギー技術の新展開

Toward Advanced Environmental Geomechanics and Energy Technology

24

32

Researches on Water resources and environments

Environmentally Benign Systems

資源再生プロセス学分野

Recycling Chemistry

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

環境生命機能学分野

Environmental Bioengineering

バイオ・ナノ電気化学計測システムの開発と応用に関する研究

Development of Biomedical/Nanoelectrochemical Sensing Devices
and Their Applications

末永智一 教授（AIMR) / 珠久仁 教授（工学研究科）

サステイナブルなエネルギーシステム実現に向けてToward the development of sustainable energy system

エネルギー資源リスク評価学分野

Resources and Energy Security

資源・エネルギーの持続的開発と環境の持続の可能性
駒井武 教授 / 渡邉則昭 准教授

Sustainable development of resource and energy as well as sustainable
possibility of environment

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
田路和幸 教授 / 高橋英志 准教授

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

国際エネルギー資源学分野

International Energy Resources

より効率的なリソース利用による二酸化炭素の削減

             

Sustainable Recycle Process

環境グリーンプロセス学分野

Environmental Green Process Study

環境調和型化学プロセスの開発

Green Process Development

スミスリチャード 教授 / 渡邉賢 准教授（工学研究科）
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

コマロフセルゲイ 教授 / 吉川昇 准教授

環境創成計画学講座
56

58

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境分子化学分野

Environmentally-Benign Molecular Design and Synthesis

環境に適合する高次機能物質システムの創成壹岐伸彦 教授

Design of environmentally benign molecular systems withhigh functionality

環境材料表面科学分野

Environmental Materials Surface Science

低環境負荷社会に資するナノ材料を中心とする表面設計指針

Atomic-level surface design for eco-friendly, novel nano-materials

和田山智正 教授

Environmental Policies

イノベーション戦略学分野

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

連携講座

環境社会動態学分野

Socio-Environmental Dynamic Analysis

開発と環境 - 持続可能な未来を求めてDevelopment and the Environment – Toward a Sustainable Future

Collaborative Divisions

環境適合材料創製学分野（新日鐵住金）

60

62

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する

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

佐藤有一 教授 / 岡崎潤 教授 / 楠一彦 教授

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 (National Institute for Environmental Studies)

グローバルな炭素循環の変化を捉える

Observation of Changes in Global Carbon Cycle

中島英彰 教授 / 三枝信子 教授 / 町田敏暢 教授

環境・エネルギー経済学分野

Environment and Energy Economics

サプライチェーンを通じた資源利用と関連するリスクの可視化
松八重一代 教授

Resource logistic approach to visualize supply chain risks behindresource use

国際環境・自然資源マネジメント学分野

Natural Resource Management and Global Environmental Policy

一緒にフィールドに出て、地域と考え、論文を書いて世界と対話しよう

Act locally, think globally together with the community

環境リスク評価学分野（産業技術総合研究所）

64

66

香坂玲 教授34

Urban and Regional Environmental Systems

50

52
Distributed Energy System

寄附講座（DOWA ホールディングス）水資源システム学分野

水資源と水環境に関する研究

Development of Chemical Motifs for Environmental andBiochemical Analysis

藤崎成昭 教授

30

Variations of ozone and related trace species in the atmosphere

Environmental Analytical Chemistry

古川柳蔵 准教授

28

Earth System Monitoring and Instrumentation

環境分析化学分野

金放鳴 教授 / グラウゼギド 准教授 / ヘルトドゥイアリエスヤディ 准教授

26

地球システム計測学分野

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究

環境系・生体系物質計測への展開を目指した新しい化学分析
モチーフの開発
鈴木敦子 助教

Energy Resources

分散エネルギーシステム学分野

環境政策学講座

Process Engineering Research for Advanced Resource Utilization andEnvironmental Conservation

48

54

22

葛西栄輝 教授 / 村上太一 准教授

吉岡敏明 教授 / 亀田知人 准教授（工学研究科）

川田達也 教授 / 八代圭司 准教授 / 橋本真一 准教授

20

Process Engineering for Advanced Resources Utilization

資源循環プロセス学講座

坂口清敏 准教授

18

資源利用プロセス学分野

高度資源利用・環境保全のためのプロセス研究

自然共生システム学講座
46

地球物質・エネルギー学分野

エネルギー資源学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

村田功 准教授

高橋弘 教授16

Geographical Analyses on Human-Environmental Relations

太陽地球システム・エネルギー学講座

土屋範芳 教授 / 岡本敦 准教授

14

Physical and Human Environmental Geography

風間聡 教授（工学研究科）/ 李玉友 教授（工学研究科）/ 小森大輔 准教授

環境思いの修復技術と資源回収技術の開発
井上千弘 教授 / グラウゼギド 准教授

環境地理学分野（自然 / 人間環境地理学）

地理学的視点から人間 - 環境関係の解明を目指す
境田清隆 教授

松原秀彰 教授 / 上高原理暢 准教授

10Urban Environment and Environmental Geography

Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)「安全・安心」な地熱エネルギーの利用を目指して

Environmental Risk Assessment (National Institute of Advanced Industrial Scienceand Technology)

浅沼宏 教授 / 張銘 教授 / 竹内美緒 准教授 / 坂本靖英 准教授 / 相馬宣和 准教授

Studies for utilization of safe and secure geothermal energy

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
渡部良朋 教授 / 松本伯夫 准教授

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

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

Next-generation Energies for Tohoku Recovery

地圏環境政策学分野 白鳥寿一 教授
環境材料政策学分野 鳥羽隆一 教授
環境物質政策学分野 下位法弘 准教授

Geosphere Environment
Study of Functional Materials
Control of Environmental Materials

68

東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

環境調和型新素材素子製造と新たな資源循環システムを目指して

Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis andDevices and New Material Circulation Systems

70

業績レポート82

博士・修士論文題目一覧（平成 28 年 3 月・9 月修了）

89

TOPICS トピックス

99

索引

100

Tohoku Recovery Next-generation Energy Research and Development Project

環境科学研究科事務室職員

88

進路状況

資源戦略学講座

Resources Strategies

地圏環境計測・分析学分野 Geo-environmental Measurement and Analysis

Measurement, observation and equipments development forunderstanding of various geosphere information

先進社会環境学専攻

地圏環境の正確な観察・計測・分析と記録、
またそのための装置・技術・方法の開発

ࠣՑýಳඞࢗ౭Assistant Professor

Nobuo Hirano

Department of Environmental Studies for Advanced Society

The objectives of this laboratory, we are focusing on measurement and observation for understanding to various geosphere information, andwe develop the apparatus for that purpose. Our main targets are water-rock interaction, destruction of rocks under the hydrothermal conditionat earth interior, Scale precipitation from hot spring water, Natural and artificial thermo luminescence (NTL, ATL) of quartz and/or feldspar.
These are for geothermal developments mainly, and we'll use these research results for social purpose.

鉱物の熱発光を用いた地熱兆候探査
岩石を構成する鉱物、特に石英および長石では鉱物熱発光（Thermo

主な研究テーマ
・地殻深部環境下における岩石破壊現象の実験的検討とそのためのluminescence, TL）と呼ばれる現象が観察される。これは鉱物内にメカニカルデスケーリングと温泉スケール

実験装置の開発
・温泉発電等のための温泉スケール除去技術（メカニカルデスケーリング）の開発支援（スケール組成分析および物性・構造解析）
・鉱物熱発光（TL）を用いた地熱兆候探査技術のための実験的検討
および現場用測定装置の開発とその利用

流体相変化に伴う岩石鉱物の破壊現象

蓄えられた自然放射線を起源とするエネルギーが、鉱物が加熱される

参加学会
日本地球惑星科学連合大会 2016 年大会（5/22-26、幕張メッセ）
日本鉱物科学会 2016 年年会（9/23-25、金沢大学）
日本地熱学会平成 28 年学術講演会（10/19-21、郡山市中央公民館）

ことにより解放され、エネルギー蓄積量が発光強度として観察される
東日本大震災以降、再生可能エネルギーとしての地熱資源が見直さ現象である。このエネルギー蓄積量は自然放射線の年間強度と年数にれているが、その多くが温泉地域と重なっていることもあり両者の共比例するため、発光量を用いた年代測定法として応用されてきた。逆に、存をいかにおこなうかが重要な課題である。その一つの解決として、加熱により蓄積したエネルギーが解放されるということは、一度加熱さ既存の温泉井、あるいは温泉設備を利用した小規模発電が注目されつれた鉱物は発光しなくなるということを意味している。すなわち、同時

つあるが、これらの運用について基本的には大規模地熱発電と同様で

代に結晶化した鉱物について、地熱環境にあった鉱物は地熱環境になあり、効率低下の主な原因となる熱水スケール発生の問題からは逃れかった鉱物よりも観察される発光量が少なくなる。これを利用すれば、られない (Fig.2)。既存の温泉を利用する場合には発電後の温泉水を大規模な物理探査前の地表踏査などで得られた岩石試料から、地熱資

これまでの研究で、岩石類を 400℃から 500℃超の超臨界状態水

浴用などに利用するため地熱発電のような薬品などを使用した積極

源有望地のスクリーニングがある程度可能であり、また、試掘井など

中に設置し、急減圧をおこなうと内部流体の沸騰と断熱膨張に伴う温的なスケール対策はおこなえない。そのため一定期間ごとに温泉井の試料からは深度方向の地熱兆候の情報が得られる。これまで現場測度低下によって、岩石に顕著なき裂を生じさせることが可能であるこを止め、配管内スケールの機械的な除去をおこなっているが、この定用の可搬型 TL 分析装置などの開発をおこなってきたが、この装置かとを報告してきている。この現象は地殻深部における岩石き裂発生原ためのコストが小規模な発電では負担となってくる。そこで、より安価ら得られた結果をもとに地熱兆候マップなどを作成した（Fig.4）。

因の解明や、地熱開発のための新たな掘削方法への応用が期待できにおこなえるメカニカルデスケーリング方法および装置を開発できれる。これらの知見を得るため、岩石試験片を最高温度 600℃、圧力

ば、温泉を利用した発電のためだけではなく通常の温泉としての運用

60MPa の熱水に満たされた状態から急減圧する室内実験をおこなっ

コスト削減にも貢献が可能である。このデスケーリングに役立てるたてきたが、この結果、実験後の岩石を透過する P 波速度が水を透過

め、配管付着スケール等の解析をおこなっており、この結果カルサイト

する P 波速度と同程度まで極端に低下するような現象が観察されていスケールでは針状結晶の成長方向に沿って剥離を起こしやすいことなる。これは、岩石内部に微細なき裂が大量に生じ非常に脆くなったこ

ど報告した（Fig.3）。

関係する研究プロジェクトおよび主な外部資金
特別推進研究：地殻エネルギー・フロンティアの科学と技術 ( 土屋範芳 )NEDO：超臨界地熱開発実現のための革新的掘削・仕上げ技術の創出（土屋範芳）
NEDO：バイナリー式温泉発電所を対象としたメカニカルデスケーリング法の研究開発 ( 平野伸夫 )教育
オープンキャンパス公開講座 “ 岩石の中をのぞいてみる ” ７月とを示唆している (Fig.1)。

Fig.1 P-wave propagation in granite after decompression experiment.

4

Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Pipe with Talc scale 3 month elapsed.

Fig.3 X-ray CT image of calcite scale.
Left: Z-X axis cross-section. R ight: X-Y axis cross-section.

Fig.4 Geothermal indication map by TL observation at Rikuzen-shirasawa region.
Map center is Okura-dam area. The indication is strong in dark red.

Coexistence Activity Report 2016

5

資源戦略学講座

Resources Strategies

環境複合材料創成科学分野 Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design
先進社会環境学専攻

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ࠈՑ߈ý‫ۈ‬ଟӿ฽

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

Associate Professor

Yoshinori Sato

Department of Environmental Studies for Advanced Society

In the past, many composites consisted of nanomaterials that possess excellent features in their own, have produced in basic researches.
However, it is hard to design and produce composites of which the properties of nanomaterials are reflected to those. Because eachnanomaterial in the composite assembles at random not to enhance 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 nanomaterials to those of bulky

脱フッ素化処理を経由したホウ素ドープ単層
カーボンナノチューブの合成に関する研究

composites.
燃料電池の酸素還元反応を促進する触媒として使用されている白金は希少金属であるため、白金代替触媒の研究が盛んに行われている。

研究概要

その 1 つに「ホウ素ドープ炭素材料」があり、グラフェン骨格の炭素原

シンポジウム運営
・平成 28 年度 カーボンバイオナノ、実行委員（佐藤 義倫 准教授）

受賞
・横山 幸司、“ 第 43 回炭素材料学会年会 ポスター賞 ”（受賞日 2016. 12. 8）

ナノチューブの生体材料に関する共同研究を行いました。また、カーボ

子にホウ素原子が置換されると白金と同様な触媒効果が現れると言わ・尾本 洋次、“ 第 43 回炭素材料学会年会 ポスター賞 ”（受賞日 2016. 12. 8）

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、ンナノチューブのフッ素化に関しては、ステラケミファ株式会社と共同れている。しかし、グラフェン骨格にホウ素を骨格置換ドーピングでき・横山 幸司、“ 第 25 回日本 MRS 年次大会 奨励賞 ”（受賞日 2016. 1. 29）

ナノ物質の特性を生かした複合材料の設計・合成は、ランダムに配置研究を行いました。2016 年は学業・研究において幾つかの賞を受賞

る手法はイオン注入法に限られており、効率の良いホウ素ドーピング法・横山 幸司、“ 平成 28 年度 東北大学 大学院環境科学研究科 奨学賞 ”

された個々のナノ物質の特性が打ち消されるため、極めて難しくなる。

しました。田ノ岡くんが「平成 27 年度 東北大学 工学部長賞（Fig.2）」、はないため、ホウ素ドープ炭素材料の触媒効果は詳しく行われていな

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

尾本くんが「第 43 回炭素材料学会年会 ポスター賞（Fig.3）」、横山い。本研究では、ホウ酸が担持されたフッ素化 SWCNT をアルゴン雰

いた高次機能性複合材料が必要である。本研究室では、材料科学分

くんが「平成 28 年度 東北大学 大学院環境科学研究科 奨学賞」
「第囲気で高温処理することで、脱フッ素化を利用した骨格置換型ホウ素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

25 回日本 MRS 年次大会 奨励賞（Fig.4）」、「第 43 回炭素材料学会

SWCNT の合成を行い、その物性・電気化学特性について研究をして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」を目指

年会 ポスター賞」を受賞しました。

いる。
る高結晶垂直配向カーボンナノチューブの表面制御改質とその電気化学特性」

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料の開発を行っている。

2016 年の研究室体制と活動

研究プロジェクト
・日本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（B） 平成 28 年度「脱フッ素によしている。研究を遂行するにあたり、新素材である炭素ナノ材料・ナノメカニズムから学ぶ複合特性を利用し、「高機能性界面を持つ複合材（受賞日 2016. 10. 1）
・田ノ岡 大貴、“ 平成 27 年度 東北大学 工学部長賞 ”（受賞日 2016. 3. 25）（代表研究者：佐藤 義倫）

脱フッ素化を経由した欠陥再配列による単層カーボンナノチューブの電気特性
単 層カーボンナノチューブ（single-walled carbon nanotube:
SWCNT）は 1 次元物質に由来する特有な電子状態密度を持つ。ナノ国際学会発表・日本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（S）平成 28 年度「低炭素社会を

・MRS 2016 Fall Meeting & Exhibit（木村くん、横山くん、佐藤准教授が（分担研究者：佐藤 義倫）

ポスター発表）、Boston、USA、11/26 ‒ 12/1（2016）

・日本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（B）平成 28 年度「スマートナノバ

もたらす単層カーボンナノチューブを利用した平面発光デバイスの開発」

・AEM2016（佐藤准教授がポスター発表）、
Guildford、UK、
9/12 ‒ 9/14（2016）（分担研究者：佐藤 義倫）
イオマテリアルの開発と口腔領域における臨床応用への展開」

・MRS 2016 Spring Meeting & Exhibit（横山くん、佐藤准教授がポスター

・物質・デバイス領域共同研究拠点 平成 28 年度 次世代若手共同研究発表）、Phoenix、USA、3/28 ‒ 4/1（2016）（北海道大学 電子科学研究所 太田裕道 教授）（代表研究者：横山 幸司）

国内学会発表

（代表研究者：佐藤 義倫）

2016 年 4 月に学部 3 年生の細見奨太くん、間宮一誠くんが新たにチューブの軸に対する 6 員環の配置（カイラリティー）によって、金属研究室配属され、学部 4 年生の香取優一くん、古賀一樹くん、修士 1

性あるいは半導体性を示すが、すべてのカイラリティーのうちの 3 分

年生の黒田彬央くん、田ノ岡大貴くん、修士 2 年生の尾本洋次くん、の 2 は半導体性を示す。本研究では、フッ素化 SWCNT を高真空下

木村達人くん、野々村怜くん、博士 1 年生の横山幸司くんを含め、学で高温加熱し、炭素原子を伴った脱フッ素化によるナノチューブ骨格

生 10 名、教員 1 名の研究室体制となりました。2016 年も工明会運

構造改質を行うことで、非 6 員環構造（5 員環や 7 員環）を導入し、2016. 12. 21

動会、オープンキャンパス（Fig.1）、飲み会などのイベントに研究室全半導体性 SWCNT の電子状態を金属性 SWCNT の電子状態に変化さ・第 43 回炭素材料学会年会（尾本くん、木村くん、横山くんがポスター発表）、

体で積極的に参加しました。学業面では、ゼミ（週 1 回）、学会へのせる研究を行っている。

千葉市、千葉県、2016. 12. 7

・信州大学 先鋭領域融合研究群 バイオメディカル研究所 共同研究
・平成 28 年度 ステラ ケミファ株式会社 共同研究（代表研究者：佐藤 義倫）

・第 26 回日本 MRS 年次 大会（横山くんが口頭 発 表）、横 浜市、神奈 川県、

特筆すべき業績
・Koji Yokoyama, Shun Yokoyama, Yoshinori Sato, Kazutaka Hirano, Shinji

参加を積極的に行いました。研究面では、信州大学 先鋭領域融合研

Hashiguchi, Kenichi Motomiya, Hiromichi Ohta, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki

究群 バイオメディカル研究所の齋藤直人研究室と引き続き、カーボン                           !"     nanotube-substitution for oxygen reduction reaction”, J. Mater. Chem. A 4, 9184–9195(2016).
・Shin-ichi Ogino, Takashi Itoh, Daiki Mabuchi, Koji Yokoyama, Kenichi Motomiya,
Kazuyuki Tohji, Yoshinori Sato, “In Situ Electrochemical Raman Spectroscopy of
Air-Oxidized Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube Bundles in Aqueous
Sulfuric Acid Solution”, J. Phys. Chem. C 120, 7133–7143 (2016).
・Koichiro Yamakawa, Yoshinori Sato, Katsuyuki Fukutani, “Asymmetric andsymmetric absorption peaks observed in infrared spectra of CO2 adsorbed on TiO2
nanotubes”, J. Chem. Phys. 144, 154703 (2016).

Fig.1 Snapshot in front of our laboratory booth in theOpen Campus 2016.

6

Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Deans’ award for academic achievement of the
School of Engineering, Tohoku University.
(Taiki Tano-oka)

Fig.3 Poster presentation at the “The 43th Carbon
Society of Japan”. (Yoji Omoto)Fig.4 Award on the “The 25th Annual Meeting of
MRS-J”. (Koji Yokoyama)

Coexistence Activity Report 20167

資源戦略学講座

Resources Strategies

環境素材設計学分野

Design of environment-friendly materials

Design of materials harmonizing with environment and lifeՑ߈ýࡊ؎ߖࡀࠈՑ߈ࡱ‫؎ژ‬ซ੪

Professor

Associate Professor

Hideaki Matsubara

Masanobu KamitakaharaGroup photograph of our laboratory
at graduation ceremony.

先進社会環境学専攻

環境や生命に調和する材料デザインを求めてDepartment of Environmental Studies for Advanced Society

Nowadays, we are using many materials to live our daily life. The material design from the viewpoint of environmental science is requiredin order to build a sustainable society. In this laboratory, based on the fundamental science about the relationship between materials and

減らすことのできるドラッグデリバリーシステム（DDS）の担体として、

phenomena of the nature and life, the design of the materials that produce a harmony with the environment and life is studied from the

リン酸八カルシウムと水酸アパタイトの複合相からなる顆粒の作製に

viewpoint of environmental science. The designed materials are expected to produce a new harmony with the environment and life. We are

成功しています。これらの材料の開発は、患者の生活の質（QOL）を

developing the materials for energy saving, biomaterials to repair our bodies and materials to clean the environment and are studying

向上させるだけでなく、医療廃棄物排出量や薬剤使用量の低減にもつ
ながり、環境低負荷医療の実現に貢献できると考えています。これら

computer simulations.

の成果については、国際学会でも発表を行いました。

国際交流・短期留学生受け入れプログラム（JYPE）で、中国からの留学生を受け入れました。

共同研究・海 外：University of Oxford（英国）、University of California Santa
Barbara（米国）

研究概要

材料組織形成のシミュレーション

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

モンテカルロ法、有限要素法、分子動力学法などを用いて、セラミッな社会を構築するためには、環境科学の観点からの材料のデザインがクスや複合材料の組織形成のシミュレーションの研究を行っています。

必要です。本分野では、材料と自然・生命現象の相互作用についての

例えば、複数の固相、液相、気孔を含む材料の組織変化を、温度と基礎学術に立脚し、環境科学の観点から、生命や環境と調和し、さ時間との関係で追うことのできるシミュレーションを開発し、またモンらには積極的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テカルロ法と有限要素法を連成させることにより、焼結（収縮）によデザインの探求を行っています。具体的には、省エネルギーのためのる形状変化を予測できるシミュレーションを開発しました。最新の成材料、生体を修復するための材料や、環境を浄化するための材料の開果として、航空機エンジンに用いられる熱遮蔽コーティングでは金属発、コンピューターシミュレーションの研究を行っています。

基材上に多孔質のセラミックス膜を形成させますが、そのような多孔質セラミックスの組織形成をシミュレーションで再現することができています（Fig.2）。

・国内：ファインセラミックスセンター、物質・材料研究機構、慶應義塾大学、

環境浄化材料の創製
骨の無機成分である水酸アパタイトは、有害陰イオン、重金属イオ
ンや有機物に対して高い除去能力を有しており、環境から有害物質を除去するための材料として期待されています。そこで、医療用材料の学会、国際会議等での活動
松原秀彰：
粉 体 粉末 冶 金 協会 理 事、同協会 硬 質 材料分科 会主 査、粉 体 および 粉末 冶

創製において得られた水酸アパタイトに関する知見を活かし、廃棄さ金編集委員長、日本セラミックス協会エンジニアリングセラミックス部会委れる家畜骨やカキ殻を利用して作製した水酸アパタイト系環境浄化材員、 日本セラミックス協 会 東 北・北 海 道 支 部 委 員、 賢 材 研 究 会 幹 事、3rd料を作製し、これらの材料がフッ化物イオン（F-）に対して優れた除International Conference on Powder Metallurgy in Asia Organizing

去特性を示すことを明らかにしています。カキ殻をリン酸イオンを含む

Committee、粉体粉末冶金協会第 118 回講演大会実行委員長等

溶液で処理するだけで、F- を除去できる材料が得られます（Fig.4）。

上高原理暢：

水酸アパタイトへの炭酸含有がフッ化物イオン除去速度に与える影響

Associate Editor of Journal of the Ceramic Society of Japan、日本が、水酸アパタイトの溶解速度と関連があることを明らかにしました。

省エネのための断熱・蓄熱システムの開発

長崎大学、順天堂大学

セラミックス協会生体関連材料部会幹事、日本バイオマテリアル学会評議員、
日本セラミックス協会第 29 回秋季シンポジウム特定セッションオーガナイザー（代表者）、第 26 回日本 MRS 年次大会シンポジウムオーガナイザー等

エネルギー消費を抑え、化石燃料に依存しない暮らしへ移行するた

生体に調和する材料の創製

めには、自然・未利用熱 ( 地中熱、太陽熱、雪氷、工場排熱等 ) の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

り、最小限のエネルギー消費で自然・未利用熱を有効利用するため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のシステム構築が可能となります。特に夏の温熱を冬に、冬の冷熱をす。これまでに、生体内で吸収され骨の代謝に組み込まれる Ca 欠損

夏に利用したい場合には、これらの熱を長期間に蓄えておく断熱性能

組成の水酸アパタイトや骨形成を促進するケイ酸含有リン酸三カルシがそのまま利用可能熱量に直結します。本研究室では、季節間の熱

ウムからなる人工骨の作製に成功しています。リン酸三カルシウムに利用を行うことを想定し、高性能の新規断熱材料を開発し（Fig.1）、ケイ酸を添加すると、早期に骨形成が起こることを明らかにしていま

断熱（熱保存）性能を評価するとともに、熱を蓄えつつ一定温度で放す（Fig.3）。共同研究としてこれらの材料が骨代謝を活性化するメカ

出可能な槽 ( 熱池と呼称 ) と複数の熱源を組み合わせた回路によってニズムの解明にも取り組んでいます。適切な部位に適切な量の薬剤を熱利用システムの効率等を評価しています。

送り込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量をFig.1 Heat insulation material composed of silica and carbon.
(a) Appearance and (b) Scanning electron microscopic image.

8

その他の活動利用が重要となります。種々の熱源と蓄熱槽を組み合わせることによ

Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Experimental and computational studies on microstructurechange in thermal barrier coating for jet engine application.

上高原准教授が、仙台市施設のせんだい環境学習館たまきさんサロンにて、
仙台市企画講座『骨を修復するセラミックス〜セメントが歯や骨になる？〜』を実施しました。

#$%&     *    
and the Bone- volume/Tissue-volume at the implanted area in rats for different
periods.

Fig.4 SEM images of oyster shell (Shell) and that treated with phosphate-containing
solution (Treated Shell), and the concentration of F- after the immersion of samples
Shell and Treated Shell in solution containing 20 ppm of F -.
Coexistence Activity Report 2016

9

資源戦略学講座

博士研究員 黄 毅

Resources Strategies

環境修復生態学分野

研究支援者 趙 成珍

Geoenvironmental Remediation

事務補佐員 工藤 悦子

環境思いの修復技術と資源回収技術の開発
Development of Environmental Friendly Remediation Technologies
and Resource Recovery TechnologiesՑ߈ý͎ࡱऱ٦ࠈՑ߈ȰɩȦȼȮɉࠣՑýҪஹ೹

ࠣՑýੈীِศProfessor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Chihiro Inoue

Guido Grause

Mei-Fang Chien

Kousuke Nakamura

Group photo of Inoue lab members
at year-end party 2016

先進社会環境学専攻

技術補佐員 山本 麻理(until Sep. 2016)

国際交流および海外研究者・交換留学生受け入れ等

教育

and petroleum hydrocarbons has been a serious environmental issue of concern. Besides, there is a growing demand of undergroundresources. However, effective methods to remove the dispersed pollutants and recover them as resources with low environmental burden

中国上海大学理学部、東華大学環境科学部訪問（井上教授、簡助教）。中国

現在の在籍学生：D3 3 名、D2 2 名、D1 2 名、M2 5 名、M1 7 名、研究生 4 名、

have not been developed and thus remained a challenge. Our target is to develop remediation technologies and resource recovery technologies

湖南省環境保護庁、中南大学冶金と環境学部訪問（井上教授、簡助教、学生 3 名）

B4 5 名、B3 3 名、このうち留学生：ハンガリー 1 名、中国 7 名、バングラデシュ（Fig.3）。タイ工業省を訪問し土壌汚染修復に関する講演を行った（井上教授）。

1 名、フィリピン 1 名、韓国 1 名、インドネシア 1 名、チリ 1 名、ペルー 1 名with reduced cost, less energy demand and reduced environmental load. Here we introduce our major scientific activities in 2016 as follows.

インドネシアのバンドンにて Institute Technology Bandung と共催のシンポ(i) applicable phyto- and bio-remediation of heavy metals from the polluted soil, (ii) microbial degradation of chlorinated organic compounds

ジウムを開催した（Guido Grause 准教授）(Fig.4)。台湾 Academia Sinica

and petroleum hydrocarbons, (iii) stabilization of coal ash to prevent elution of hazardous compounds and the creation of a microbial fuelBiodiversity Research Center、中興大学訪問（簡助教）。バングラデシュ

cell for nitrogen removal, (iv) physical/chemical/bio-leaching methods from low-grade ore or bio-extraction technics for rare metals.

Jahangirnagor 大学の前副学長である Jasim Uddin Ahmad 教授が来訪。

日本政府奨学金留学生：崔（D3）、Stari（M1）、Ascencio（B3）。インドネシタイ Kasetsart 大学工学部環境工学科の Sanya Sirivithayapakorn 准教授

ア政府奨学金奨学生：Wiyone（M1）。中国国家留学基金管理委員会奨学生：楊植物・微生物を用いた有害重金属化合物による土壌・水環境汚染の修復に関する研究

ぞれの菌株は異なるジクロロベンゼンの構造異性体に分解能を示すことと、それらの菌株が所持する分解酵素は二つのグループに属することを把握した。また、1, 4- ジオキサンを含む地下水を用いて、1, 4-

カドミウムによる土壌・水環境汚染の修復について、宮城県内の圃場においてカドミウム超蓄積植物のハクサンハタザオを用いた継続５

る研究を行っている（石油天然ガス · 金属鉱物資源機構（JOGMEC）

が来訪（Fig.5）。中国国家留学基金管理委員会（CSC）の交流プログラムとして、（研究生）。佐藤陽国際奨学金：Dominguez (D1)。青葉工学振興財団奨学金：

中国吉林大学の張玉玲准教授と清華大学の章真怡助教を受け入れ、共同研究を

Farzana（D2）。グローバル安全学トップリーダー育成プログラム（東北大学）リー行った（ともに 2016 年 12 月まで）
。中国吉林大学地下水科学と工学研究科院

ディング院生：関（M2）、魏（M2）。

生李睿さんと李碩さんの学術訪問を受け入れた。同大学環境工学研究科院生の池田直也（M1) が 学部 卒業時（2016 年 3 月）に東 北大学総長 賞を受 賞し劉子剣さんを特別訪問研修生として受け入れた（2016 年 10 月から 3 ヶ月）。

た。崔舸（D3）が環境科学研究科奨学賞を受賞した。John Jewish Arellano

ジオキサンを分解する集積培養系の構築に成功し、分解能を示す微生

Dominguez (D1) はフィリピン大使館の Paghayo sa Taglagas 2016 イベント

物を取得中である（民間企業との共同研究）。

招待講演および学会発表、その他活動

有害化合物の放出を低減する技術および有用化合物の回収技術の開発に関する研究【招待講演】に招聘され、留学生として表彰状を受領した。簡助教が本学の「杜の都女性研究者エンパワーメント推進事業」女性リーダー育成制度に採択された。

年目の実証試験を行っている（東北学院大学、民間企業と共同研究）。
また、ハクサンハタザオを用いたカドミウム含有鉱山廃水処理に関す奨学金採択・その他受賞

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Nowadays, contamination of soil and groundwater by heavy metals and persistent organic compounds such as chlorinated organic compoundsと共同研究）（Fig.1）。ヒ素による土壌・水環境汚染の修復では、ヒ

井上教 授が中国上海大学、東華大学、中南大学にて、簡助教が 韓国の土壌
地 下 水 環 境 学 会 主 催 の 2016 Conference of Soil and Groundwater

特筆すべき業績

Environment 学会にて招待講演を行った。
【国際学会発表】

素超蓄積植物のモエジマシダとイノモトソウの野外栽培試験を行い、石炭灰中の微量有害元素の溶出を防ぐ技術の開発においては、石炭

寒冷地における栽培適性の検証と根圏微生物の添加によるシダのヒ素

灰試料の組成と養生効果との関係から溶出抑制のメカニズムについて蓄積量の向上を調査し続けている。また、モエジマシダとオオバイノ

解明を進めている（秋田大学・民間企業と共同研究）。また、廃水中のモトソウによるヒ素の環境基準を超過した浸出水の汚染修復試験も昨

窒素成分除去を主目的とした微生物燃料電池の作製に関する研究を開藤）、the 13th International Phytotechnologies Conference（中国・杭州）年度に引き続き行っている（民間企業との共同研究）。基礎研究として（a）

始し、その評価を行っている。有用化合物の回収研究では、低品位黄にて 3 件（D2 Farzana、M2 牧田、M2 魏）の研究発表を行った（Fig.6）。

超蓄積植物の各金属に対する吸収挙動および植物体内における金属の銅鉱のヒープリーチングに有用な微生物の研究、および黄銅鉱の浸出【その他活動】

化学形態変化の時期・部位の解析（Fig.2）、（b）放射線同位体を用いメカニズムに関する研究を行っている（JOGMEC と共同研究）。また、簡助教が本学の女性研究者研究発表・交流会「第２回 TUMUG Forum」にてた超蓄積植物体内の金属輸送機序の解明を開始している。また、（c）

希少金属（レアメタル）の持続可能な資源利用を目指し、モリブデンを汚染除去に使用済みの植物バイオマスの有効利用についての研究も継吸着する酵母の作製に成功し、吸着条件の検討を深めている。

The 10th International Conference on Remediation of Chlorinatedand Recalcitrant Compounds（アメリカ・カリフォルニア）にて 1 件（D3崔）、the 26th Goldschmidt Conference（日本・横浜）にて 1 件（M2 工

講演を行った。

We have won several scholarships and awards for our studies. There are 31 students
in our lab from Bachelor to Ph.D. course including 14 foreign students, 9 of them withawarded scholarships. Naoya Ikeda (M1) was awarded from the president of Tohoku
University for his bachelor thesis. Ge Cui (D3) earned a scholarship fund from the
Graduate School of Environmental Studies. John Jewish Arellano Dominguez (D1)
was invited to the Paghayo sa Taglagas 2016 held by the embassy of the Philippines     $
We have also published many papers in international journals and proceedings, which
please refer to our achievement list in the end of this report.

続している。

難分解性有機化合物の生物分解に関する研究
有機塩素化合物の生物分解について、微生物の集積培養系からジク
ロロベンゼンを効率よく分解する微生物を６株単離・同定した。それ#$+;   Arabidopsis halleri ssp.,
in which a closed-up photo of hydroponic cultivation is in bottom left.

10 Coexistence Activity Report 2016

Fig.3 Group photo of visiting Central South University, China

Fig.5 Group photo of receiving a visit from Kasetsart University, Thai

Fig.4 Group photo of the symposium under the Future Earth projectFig.6 Group photo in the 13th International Phytotechnologies Conference

Fig.2 Temperature dependent As accumulation and release of two Pteris ferns.

Coexistence Activity Report 201611

資源戦略学講座

Resources Strategies

地球物質・エネルギー学分野

Geomaterial and Energy / Surface and Subsurface Instrumentation

Understanding and Utilization of materials and systems in GeosphereՑ߈ý૸ϔఇ೹ࠈՑ߈ϐമ୔ࠣՑͭඞࣽӭ‫׾‬Ԥ͟‫ૢܥ‬ศ͔ ‫׾‬Ԥ͟‫׾ ͔࢟۾ܥ‬Ԥ͟৫ભБҒ ‫׾‬Ԥ͟ΐකೱ‫׾ ׃‬Ԥ͟ଊඞಬ݄

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Researcher

Researcher

Researcher

Researcher

Noriyoshi Tsuchiya

Atsushi Okamoto

Masaoki Uno

Ryoichi Yamada

Shinichi yamasaki

Masahiro Oba

Takayoshi Nagaya Fumiko Higashino

Researcher

measurements of fractured granites under sub to supercritical conditions. We also investigated characteristics of magmatic-hydrothermal

ジオリアクターと人工鉱床

system on Shirasawa Caldera and granite-porphly body, as natural analogue of supercritical geothermal reservoir. Various types of fluidrock interactions have been investigated based on field survey, laboratory experiments and numerical simulations, including hydration of
mantle and crustal rocks, and its application to hydrogen production, formation of hydrothermal deposits within seafloor and continental
crusts. In addition we have started a new project for approaching social problem on geothermal development on onsen-areas, by interviews
on stakeholders and network modeling of local community for decision-making process.

温泉水を利用した廃アルミニウムからの水素製造についての研究
では、室内実験による検証を経て、蔵王温泉において実際の温泉水を用いた実証試験を進めており、その実用性を確認した。海洋底熱水鉱床についての研究では、天然の黒鉱の分析と、熱水噴出孔を模擬した水熱実験を進め、温度変化に応答して黄鉱から黒鉱へと変化

参加国際学会・会議
・The 13th Water Dynamics、Sendai (3/15-18) 主催
・Goldschmidt conference、Yokohama (6/26-7/1)
・Crustal Dynamics 2016、Takayama (7/19-22)
・Water Rock Interaction 2016、Evora、Portugal (10/16-21)
・Fall Meeting of American Geophysical Union、San Francisco(12/12-16)することを見いだした。

研究プロジェクトおよび主な外部獲得資金
主な研究テーマ

そのエネルギーポテンシャルを評価した。また、石英の熱発光強度・超臨界地熱システムと地熱探査の減衰速度の温度依存性を実験的に制約し、葛根田地熱地帯に適・地殻流体と岩石 ‒ 水相互作用

用することで、地熱流体の空間分布とその温度を定量的に評価する

・ジオリアクターと人工鉱床手法を確立した（Fig.2）。

地圏環境の岩石̶水相互作用
地圏環境を支配する地球規模の水循環プロセスは、様々な地質体

超臨界地熱システム “Beyond Brittle”

・科研費：特別推進研究（土屋）、基盤研究 B（岡本）、挑戦的萌芽研究（岡本）、

本年より、国内、国外のいくつかの温泉・地熱地域の人々に対して、地熱開発についてのインタビューを行い、統計的に解析することにより、・元素の移動・濃集プロセスと環境リスク評価
・地熱開発の社会受容性についてのモデリング

地熱開発の社会受容性

地域社会のネットワーク構造を明らかにする研究を始めている。その若手研究 B ( 宇野 )、新学術領域公募研究（宇野）・その他：JST 研究開発成果展開事業プログラム（土屋）、JSPS 自然共生・持続可自然共生・持続可能システム分野に関する学術研究動向（土屋）、NEDO
環境新技術先導プログラム（土屋）

解析に基づき、地域社会の合意に至るまでの意思決定プロセスについての数理モデルの構築を進めている（Fig.5）。

受賞の中にその痕跡を残している。モンゴル西部に露出するオフィオライト

日本地球惑星科学連合 2016 年大会

地熱開発のフロンティアである超臨界地熱貯留層（>350 C）の（海底の地殻−マントル断面）の地質調査と分析を行い（Fig.3）、沈東北大学大学院環境科学研究科

性状と開発可能性を評価するために、亜臨界̶超臨界条件でのき裂

み込み帯における水の循環の重要な過程である、島弧の下のマントルの透水性測定を可能にする新たな装置を開発して実験を行うことで、が変質する際（蛇紋岩化作用）の新しい反応メカニズムを見いだした。

地下のき裂の透水特性を決める全く新たな条件（岩石き裂の閉じ方

また、蛇紋岩化作用が進行する際に起こる体積膨張による変形と流体が弾性的な領域と塑性的な領域、Fig.1）を発見し、高温の延性地

移動のカップリングについて、アナログ物質を用いた実験や数値シミュ

Geothermal Energy Pilot Class コロラド鉱山大学 8 月

殻でも超臨界地熱資 源の存在する可能性が 高いことを明確に示し

レーションによって明らかにした。

オープンキャンパス公開講座 “ 岩石の中をのぞいてみる ” ７月

学生優秀発表賞

奨学賞

大柳良介 (D2)

石川

慧

(D2)

教育
環境学外実習（宮城県栗駒高原など）９月

た。この結果は国際誌 Nature Geoscience にアクセプトされた。

地震は、地震の断層が高速に滑ることによって発生する力学的なプナチュラルアナログである仙台市近郊の白沢カルデラと田沢湖周辺

ロセスである。断層の基本的な性質を明らかにするために、鉱物の界留学生２名、エルサルバドル人留学生１名）、M2 ７名（インドネシア人留学生２名、の花コウ岩 ‒ 斑岩複合岩体の野外調査では、メルト包有物や熱水鉱

面に水が存在する条件での、分子動力学による摩擦シミュレーション

ロシア人１名）、M1 ５名（インドネシア人留学生２名）、B4 4 名、B3 4 名

物脈の分布と化学組成分析などから、マグマ溜まりの深度分布と水を行い、定常的な滑りと間欠的な滑り（stick-slip）への遷移におけの飽和度、そこから放出された超臨界流体の貯留形態を明らかにし、る水分子の重要性を明らかにした（Fig.4）。

Department of Environmental Studies for Advanced Society

We have revealed the possibility of exploitable supercritical geothermal resources in the “beyond brittle” crusts, based on new permeability

先進社会環境学専攻

地圏環境の物質・システムの理解と有効利用

現在の在学生：D3 1 名（中国人留学生１名）、D2 2 名、D1 4 名（モンゴル人

研究室ホームページ
Fig.4 Molecular dynamics simulation on frictional? @ !  $http://geoserv.kankyo.tohoku.ac.jp/gmel/

特筆すべき業績
The paper on the experimental studies on permeability measurement under sub- tosupercritical- conditions will be published in Nature Geoscience (now accepted) witha title “Potentially exploitable supercritical geothermal resources in the ductile crust”.

Fig.1 Elastic-plastic transition stress curve obtained fromthe permeability measurements of fractured granite undersub- to supercritical conditions.

12 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Relative intensity of thermoluminescenceof quartz taken from the wells in the geothermal$

Fig.3 Drone photo of Hantaishir Ophiolite (hydrated
  <  =>   
survey.

Fig.5 Analysis of network structure of the stakeholders in local community
at an Onsen area.

Fig.6 Meeting for international collaboration at
Karlsrule Institute of Technology, Germany.

Coexistence Activity Report 201613

資源戦略学講座

Resources Strategies

地球開発環境学分野

Earth Exploitation Environmental Studies

Studies on environment-friendly development systemsՑ߈ý‫ژ‬Ւ٦ࠣՑýฐ‫؃‬ਰࡈ

Professor

Assistant Professor

Hiroshi Takahashi

Tomoaki Satomi

At Ecollab, Tohoku University

先進社会環境学専攻

環境調和型開発システムに関する研究

At KINOIE in Akiu-town, Sendai city

Fiber-cement stabilized soil method, 2) Study on diggability of crushed stone using mining shovels, 3) Study on development of shovel

5. PS 灰を用いた新しい軟弱泥土固化材の開発

応用に関する研究bucket to reduce soil adhesion, 4) Study on soil sampling method using UAV (Unmanned Air Vehicle), 5) Development on soft mud
stabilization material using paper sludge ash, 6) Study on strength property of Fiber-cement stabilized soil including granule made fromdisaster debris, 7) Study on stabilizing mud using geopolymer to apply a sediment disaster recovery, and 8) Study on improvement ofstrength of concrete using recycled concrete aggregates treated by pozzolanic materials.

1. 繊維質固化処理土工法による災害復旧対応型泥土処理

3. 地中環形生物に学ぶ土粒子非付着性掘削バケットの7. ジオポリマーを用いた泥土改良と土砂災害復旧への製紙工場から排出される PS 灰は、土質改良材としての有効利用が期待されているものの、フッ素の溶出が土壌環境基準を超えるため、セメントは、その製造過程で大量の CO2 を排出すると言われてい実用化にまでは至っていないのが現状である。そこで、食品廃棄物をるが、近年注目されているジオポリマーは CO2 の排出量が少なく、用いてフッ素の溶出を抑え、PS 灰から軟弱泥土用の新しい固化材を環境に優しい次世代の固化材として期待されている。強度発現も早い

作成する研究を行っている (Fig.5)。本年は、主として PS 灰からのフッため、災害現場における軟弱泥土の改良に利用すれば、早期の災害

素の溶出抑制について実験的に検討した。

復旧が可能になると思われる。本研究室では、泥土に古紙破砕物とセメント系固化材を混合して良質な土砂に再資源化する「繊維質固化システムの開発と環境修復への適用

開発に関する研究

近年、東日本大震災や度重なる建設機械の作業ツールに土が大型台風の襲来など大規模自然災

付着すると作業効率が大幅に低害が多発している。自然災害では下することから、土の付着は建大量の軟弱泥土が発生することが設機械にとって大きな課題であ多く、この軟弱泥土が迅速な災害る。昨年は、作業ツールの表面

復旧の障害になっているのが現状の小孔から水が染み出る構造をである。本研究室では、これまで提案した。本年は、本研究で提に軟弱泥土を盛土材などの地盤材

案する構造の有効性を定量評価する実験を行った (Fig.3)。材料表面料に再資源化する研究を行ってきから水を染み出させた結果、水量の増加に伴い付着力は減少することたが、本年は軟弱泥土を緑化材にから、本研究で提案する構造の有効性が検証された。また付着を軽再資源化し、法面や堤防などの環減できる最小の加水量を定量的に把握することができ、実機への適用

境 修 復へ 応 用することを目的に、を可能にした。

処理土工法」を開発しているが、本年はセメント系固化材の代わりにジオポリマーを用いて再資源化を行う「ジオポリマー繊維質固化処理
土工法」の開発に関する研究を開始した (Fig.7)。

Water

Fig.3 Soil adhesion test apparatus

NaOH

Na2SiO3
Specimen#$Q>[  !   "  

6. がれき類を主原料とする造粒物を含む繊維質固化
処理土の強度特性に関する研究

Department of Environmental Studies for Advanced Society

In 2016, the research activities of this laboratory are as follows: 1) Development on recycling system of mud generated from disaster sites by

Fly AshPaper
Fragments

緑化材の土壌物理特性について検討した。本年は、木材チップ混合

4. UAV を用いた土砂サンプリングに関する基礎的研究の緑化土の性能を調べるための装置を新たに開発し、実験を行った(Fig.1)。

Fig.1 New developed permeability test
apparatus

資源開発現場では、岩盤を削孔

方で、火山災害などでは土砂のサ

し、爆 薬を充 填して発 破を行い、ンプリングが必要とされているが、破砕堆積物をショベルで掘削する

UAV による土砂サンプリングに関作業を繰り返すが、最近では、破してはまだ課題が残されている。

砕堆積物の粒度から発破成績を評

そこで、UAV による土砂サンプリ

価し、次の発破計画に役立てようと

ングシステムの開発を目指した研いう試みが行われている。しかし、究を行っている。本年は、筒状の破砕物の添加量を削減することができ、コスト的にメリットがあるこ

Fig.2 Crushed stone digging test

た。実験の結果、軟弱泥土から比評価することが本研究の目的である。本年は、掘削抵抗力と粒度の関較的硬く締まった土まで幅広い性係について実験的に検討し、粒度推定のために有効と考えられるパラ状の土砂を採取可能であることがメータの抽出を行った (Fig.2)。

確認された (Fig.4)。

再生骨材 (RCA) の表面をポゾラン物質でコーティングすることにより、この RCA を用いた再生骨材コンクリート (RAC) の強度がどのように変化するか実験的に検討した。その結果、何もコーティングしな
い骨材を用いたコンクリートの強度と比較して、ポゾラン物質で被覆された骨材を用いたコンクリートの強度は増加することが確かめられた。

特筆すべき業績
As an attempt to improve the quality of recycled aggregate concrete was investigatedby using surface treatment solution for recycled concrete aggregates with different of

砂を内部に取り込む機構を提案し削作業中にショベルに作用する抵抗力から粒度を推定し、発破成績を

14 Coexistence Activity Report 2016とが確認された (Fig.6)。

採取装置を上空から落下させて土発破成績の評価を画像処理から行

8. ポゾラン物質による再生骨材の被覆とコンクリート強度の向上に関する研究

験では、泥土の見かけの含水比が低下するため、固化材および古紙

Air Vehicle) を用いた 3 次 元 形
状計 測は実 用化の域にある。一うには長時間を有する。そこで、掘いるが、これでは再利用される量が少なく、単体としての利用が求め処理土工法における吸水材としての利用に関する研究を実施した。実ロ ーン な どの UAV(Unmanned

Fig.7 Some materials to create Fiber-geopolymer stabilized
soil and the specimen

造粒化させる工法がある。造粒物は再生骨材の一部として利用されてられている。そこで、造粒物の吸水性の高さを利用して、繊維質固化

土砂災害現場などにおいて、ド

2. Mining Shovel の掘削性に関する研究

がれき類の再資源化技術の 1 つに、がれきを粉砕し、固化材により!!   $&!!     "   [ 
combined with sodium silicate was recommended to pre-treat recycled concrete
aggregate. This research was presented at International Symposium on Earth Scienceand Technology 2016, and best paper award was given for this research.
Fig.4 Soil sampling test usingdeveloped device

Fig.6 Measurement of strength property of Fiber-cement stabilized soil including
granule (upper right side picture)
Coexistence Activity Report 201615

資源戦略学講座

Resources Strategies

地球開発環境学分野

Earth Exploitation Environmental Studies
先進社会環境学専攻

地殻環境・エネルギー技術の新展開ࠈՑ߈۸ٕࣾ౨

Toward Advanced Environmental Geomechanics and Energy Technology

Associate Professor
Our laboratory members.

Kiyotoshi Sakaguchi

Scholarship winner!

1) To examine the change in in-situ stress between before and after the 2011 Tohoku-oki earthquake, we performed stress measurements after
the earthquake in the Kamaishi mine, located near the northern termination of the mainshock rupture. The in-situ stress measurement period

水圧刺激き裂に及ぼす温度、圧力および刺激流体の影響

was from 1991 to 2016.

において間伱圧上昇に伴うすべり実験を行い、すべり特性を検討するとともに透水性の評価を行った。その結果、弾性挙動条件下、塑性挙動条件下ともに、
すべり挙動は非地震性となることが示唆された。また、

2) To clarify the fracturing characteristics of granite in a ductile region, we stimulated granite specimens with water under brittle or ductile

既存の地熱貯留槽よりも深い領域での地熱エネルギー開発においてすべり後の透水性は、弾性挙動条件下では約 24 倍、塑性挙動条件下

conditions and then observed cracks and measured permeability.

は、貯留槽をとなる岩体は力学的に延性的性質（ここでは延性岩体とでは約 2 倍に増加していた。実験数そのものが少ないため今後の継続

3) To clarify the slip characteristics of an artificial crack of granite sample in brittle-ductile condition, we performed slip experiments with

呼ぶ）を示すようになる。このような延性岩体に地熱貯留槽を創成す研究が必要ではあるものの、延性岩体を対象とする地熱開発の実現可

increasing pore pressure under confining pressure at 350℃-400℃.

る方法としては幾つかの方法が提案されているが、本研究では、水圧能性を示唆できた。

刺激によって延性岩体を部分的に破壊（き裂を生成）する方法に着目し、高温（450℃）・高圧（30 MPa）環境下において岩石に水圧刺激を与東北地方太平洋沖地震前後における
岩手県佂石地域の地殻応力場

外部資金の獲得

この領域は SLSR に含まれている。佂石地域は東北地震の滑り域のえ、形成されるき裂の観察および透水性評価を行い、提案する方法の西側外縁に位置しているが、佂石沖のコの字型の領域で滑りが止まっ

有効性について検討を行った。その結果、室温〜 450℃の条件では、たと推察される。Fig.3 は、佂石沖で発生した地震の規模の経年変化

水圧刺激によって生成されるき裂の形態（一枚き裂、連続き裂、クラウ2011 年 3 月 11 日に発生した Mw9.0 の東北地方太平洋沖地震（以を示している (Ariyoshi et al. 2014))。同図より、東北地震前は、約ドき裂）が異なることが明らかとなった。これは、対象とする岩石の下、東北地震）によって、東北地方は水平方向と上下方向（沈下方5.5 年おきに佂石沖で地震が発生しており、その規模は M = 4.7 〜 5.1

初期浸透率および刺激流体の粘度の影響を受けた（Fig. 4）。我々が向）に数メートルの地殻変動を履歴した。このような大きな地殻変動であった。しかしながら、東北地震の後数か月間はこれらの地震の発

地熱エネルギー開発に都合の良いと考えているクラウドき裂は、温度

・ポスター賞（銅賞）（資源・素材学会東北支部春季大会、2016年7月7日；江川(M2))

は、浅所（地表下数百 m）地殻応力場にも大きな影響を及ぼしている。

生間隔は短くなり（地震数の増加）、その規模は大きくなっている。さ450℃の領域においても生成可能であり、延性岩体での地熱開発の実・Scholarship Winner （9th Asian Rock Mechanics Symposium、2016年10月18日

本研究では、東北地震前後の浅所地殻応力場の経年履歴を明らかにらに時間が経過すると、地震の発生間隔は次第に長くなり（地震数の現可能性を示唆することができた。

するため、岩手県佂石鉱山において地圧測定を繰り返してきた。今年減少）、その規模も東北地震前とほぼ同規模に戻っている。これらの度は、東北地震発生の 20 年前から発生後 5 年目までの地圧の経年事実から以下のようなことが推察された。
「東北地震後 1 年目の応力

履歴について検討した。東北地震前後の主応力値には大きな違いが値の増大の原因は、佂石沖の滑り挙動（滑りが止まった）に依るもの

・科研費：特別推進研究（分担（代表：東北大・土屋））、基盤研究（B）（代表：坂口）・共同研究等：応用地質（株）、3D地科学研究所、立命館大学

受賞

Department of Environmental Studies for Advanced Society

In 2016, our research activities are as follows:〜20日；江川(M2)）(Photo.2)

学会等での講演

脆性（弾性）領域から延性（塑性）領域における岩石き裂のすべり特性と透水性

・Water Dynamics 13（2016 年 3 月＠仙台；博士学生 1 名）・平成 28 年度 資源・素材学会春季大会（2016 年 3 月＠東京大学；修士学生 3 名）見られる。東北地震後１年目に主応力値は地震前に比べて大きく増加である。こうして地殻応力が増加した結果、佂石沖での地震が増加ししているが、経年とともに地震前の値に近づいている（Fig.1）。Fig.2

た。頻発して発生した地震により地殻応力が解放され、佂石鉱山におは Yagi and Fukuhata (2011) による東北地震における 5 m 以上ける東北地震後 1 年目以降の応力値は減少した。結果として、地震の岩石の力学 的 特 性に関して、 その脆 性−延 性 遷 移温 度（350 ℃〜のすべりの分布のコンター図に Ye et al. (2012) に倣って三陸沖低地

数が減少した。」この推察は、佂石鉱山における地圧の経年変化の理

400℃程度）またはそれ以上の温度環境下における新しい地熱開発に

・第 51 回地盤工学研究発表会（2016 年 9 月＠岡山；坂口）

震滑活動域 (SLSR) を重ねたものである。東北地震による滑りが小さ

由を完全に説明している訳ではないが、巨大地震と浅所地殻応力の関おいては、既存の地熱開発に比較して困難も多くあるものの、より有・資源・素材 2016（盛岡）（2016 年 9 月＠盛岡；修士学生 1 名）な領域（5 m 未満の滑り）は佂石沖にコの字型に分布している。また、係を説明できる可能性を示唆している。

利な特徴も指摘されている。その一つに、開発に伴う誘発地震の低減

・9th Asian Rock Mechanics Symposium（2016 年 10 月＠バリ（インドネシア）；修士学生 1名）

・ 7th Int. Symp. on In-Situ Rock Stress（2016 年 5 月＠タンペレ（フィンランド）；坂口）が挙げられる。この理由の一つとして、地震は岩石（岩体）の破壊現
象、き裂（断層）の滑り現象であるが、延性岩体中に存在するき裂のすべり挙動は、非地震性すべりになる可能性が考えられることが挙げ

・日本地球惑星連合大会 2016（2016 年 5 月＠幕張メッセ；博士学生 1 名）
・資源・素材学会 東北支部春季大会（2016 年 7 月＠仙台；博士学生 1 名，修士学生 1 名）・日本地熱学会郡山大会（2016 年 10 月＠郡山；博士学生 1 名）
・資源・素材学会 東北支部若手の会（2016 年 10 月＠仙北市；修士学生 1 名）

その他のトピックられる。本研究では、人工の一枚き裂を有する花崗岩供試体（Fig. 5）に対して、弾性挙動条件下（350℃）および塑性挙動条件下（400℃）

・子育てサポーター養成講座 講師（2016 年 6 月 29 日；坂口）Fig.1 The annual trend for the magnitudes ofthe principal stress.

Fig.2 The total slip distribution of larger than 5 mof the 2011 Tohoku-oki earthquake from Yagi andFukuhata (2011).

16 Coexistence Activity Report 2016

Fig.3 Magnitude-time plot for the off Kamaishi
region (Up) with close-up in the sky-blue-colored
time window (Down), from Ariyoshi et al. (2014).

Fig.4 Relationship between fracture type with temperature condition.

Fig.5 Granite specimen for slip experiment.

Coexistence Activity Report 201617

エネルギー資源学講座

Energy Resources

分散エネルギーシステム学分野

Distributed Energy System

Toward the development of sustainable energy systemՑ߈ýशૢਅ඙ࠈՑ߈ý௤৩ַܼ

ࠈՑ߈ýՒമࢩ͔

ࠣՑীࡊᕜශ

Professor

Associate Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Tatsuya Kawata

Keiji Yashiro

Shinichi Hashimoto

Mayu Muramatsu

先進社会環境学専攻

サステイナブルなエネルギーシステム
実現に向けてelectrochemical devices such as solid oxide fuel cells (SOFCs) which are the useful techniques for high efficiency energy conversion between
chemical- and electric energy. Researches on mechanical reliability of SOFCs have been performed through collaboration with other research

運転時セル変形のその場観察手法の整備では、これまでに、固体内部の酸素ポテンシャルとその変化を、災害groups inside and outside the university as a part of research projects. During operation of SOFCs, chemical strain as well as thermal strain
leads to macroscopic deformation of the cells and stacks, which can cause degradation of the performance and, in the worst case, destructionof the cell structures. Operando methods have been developed to observe cell deformation during startup/shutdown operations, and simulation
code was developed to evaluate the deformation based on transient chemical potential distribution inside the materials. Mechanical propertiesof the constituent materials have been measured at elevated temperatures under controlled atmospheres to be used for the simulation.

セル・スタックの機械的損傷のリスクの評価法として、運転状況下

研の寺田教授らと共同で物質輸送と酸素不定比性から計算する手法をでの単セル形状の変化を測定する手法を提案している。石英窓を有す開発してきた。このルーチンを汎用化・ロバスト化するとともに、ここる電気炉にセルを設置し、外部に置いた種々のレーザー変位計を用いから得られる化学歪みとその経時変化を汎用 FEM ソフトウェアを用てセルの形状を測定するもので、セル形状に応じて種々の形式のもの

いた構造解析につなぐツールへと拡張することを目指し、現在までに、を作製した。

Abaqus/AbaqusCAE の GUI を用いたポテンシャル解析ツールのプ

Fig.2 は、平板セルの温度・形状同時測定のための装置であり、電ロトタイプを作成した。

気炉上部にレーザー変位計もしくは二色式温度カメラを配置している。

応力・変形解析の手順を Fig.4 に示す。セルの変形解析と、模擬セ

さらにガス導入管等、セルと機械的接触をもつ部分に AE センサを固ルによる変形測定の結果を比較しながら、物性値と計算手法の最適化

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、材料定することで、セル損傷の同時評価も可能となる。同様の手法はアノーを進めている。

の最適化の指針を与え、企業での技術開発をサポートしている。

ド支持形のボタンセルや、円筒セルにも展開を図った。円筒形は中研究概要
2016 年の当研究室のメンバー (Fig.1) は、教授 1 名、准教授 2 名、の局所酸素ポテンシャルの分布が深く関与している。当研究グループ

助教 1 名、研究員 2 名、技術補佐員 1 名の教職員 7 名、博士学生 2 名、SOFC の広範な普及には、運転中のセル ･スタック挙動の把握し、心線に対して対称な構造であるため一般的に機械的な信頼性は高い。

修士学生 14 名、学部学生 11 名の学生 27 名の計 34 名で構成され、機械的信頼性を確保することは重要な課題である。SOFC は異種材

ただし構成各層の熱・化学歪みが異なると亀裂や剥離の発生も考えら

うち韓国、中国、インドネシア、タイ、フランスから留学生 7 名が在籍

料の積層体であるため、材料間での熱・化学膨張の差や温度・化学ポれるため、セル直径測定装置を作製し評価を行った (Fig.3)。セルはしている。

特筆すべき業績

テンシャルの分布によって、構造体に応力や変形が生じ、これがセル・

上下移動および回転が可能なステージに固定され周囲は角柱型の石

During operation of SOFCs, chemical strain as well as thermal strain leads to

当分野の研究方針は、環境調和型社会の実現に向けた社会的要請

スタックの損傷や、接触の不良などの性能劣化を引き起こす要因となっ英製容器で覆われてセル内外のガス雰囲気が制御可能である。測定

macroscopic deformation of the cells and stacks, which can cause degradation ofの高い課題の解決である。現在はその中でも特に、エネルギー高効率ている。特に、起動・停止や急激な負荷変動などはリスクを増大させは計測対象物をラインレーザー投光器 / 受光器で挟みその影の部位

利用に不可欠なエネルギー変換技術、およびエネルギー貯蔵技術、まる可能性がある。より信頼性の高いセル・スタックの設計のためには、を測長する方法をとった。

た地球環境保全に必要な環境技術の基盤技術および学理構築を重点

単セルの変形挙動を把握するとともに、弾性率、破壊強度の他、クリー課題としている。地球温暖化・エネルギー資源枯渇など環境 ･ エネル

プや疑弾性などの構成材料の動的な機械的特性も把握することが必要

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であり、さらには、セル運転に伴う温度・化学ポテンシャルの分布を

安定供給のための新しい技術の普及が不可欠と考え、その技術基盤の明らかにする必要がある。このため NEDO 委託事業の一環として、セ一つとして、高効率、高耐久性の固体酸化物形燃料電池（SOFC）のル構造体の解析と、シミュレーションを用いた迅速評価法の確立を目実現に必要な技術課題を取り上取り上げる。特に、システムに用いら指している。これまでに、各種形状のセルに対応したセル変形評価装SOFC のセル部材の一部には酸素不定比性酸化物が用いられて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、学内置の作製、材料の基礎データの取得・解析、さらには、固体内の化学

おり、化学歪み（還元膨張）が発生すること、また、その機械的特性の各部局の他、国内外の研究機関やメーカーと連携し、熱力学、固体

ポテンシャルの計算手法の汎用化に取り組んでいる。

も酸素分圧に依存する事から、セルの変形や応力の発生には、固体内Fig.1 Group photo of Kawada lab.

18 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Evaluation system for deformation/
temperature/AE of SOFC planer cell.

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Our target is mainly to develop environmentally friendly energy-conversion systems. Special interest is put on high temperature

the performance and, in the worst case, destruction of the cell structures. Operando
methods have been developed to observe cell deformation during startup/shutdown
operations, and simulation code was developed to evaluate the deformation based ontransient chemical potential distribution inside the materials. Mechanical propertiesof the constituent materials have been measured at elevated temperatures under

セル内部の酸素ポテンシャル分布
シミュレーションの汎用化

Fig.3 Measurement setup for diameterchange of a tubular cell.

controlled atmospheres to be used for the simulation.

Fig.4 Calculation scheme of cell deformation based on
chemical potential distribution in SOFC cell.

Coexistence Activity Report 201619

エネルギー資源学講座

Energy Resources

エネルギー資源リスク評価学分野

Resources and Energy Security

Sustainable development of resource and energy as well assustainable possibility of environmentՑ߈ý֌͎ಆࠈՑ߈ý૭ᦶফࡈ

ࠣՑýੈী؄‫ػ‬

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Takeshi Komai

Noriaki Watanabe

Kengo Nakamura

集合写真

engineering, and geo-informatics, for our sustainable future. We have investigated on hydraulic properties of vuggy carbonate rocks, and

環境や健康に関わる諸問題のリスクの定量的解析した。また高温高圧下の花崗岩における水圧刺激・破砕挙動や、水 -hydraulic and mechanical properties of high-temperature fractured granite, particularly for effective developments of petroleum and geothermal
resources. Additionally, we have conducted a research on a new hydrogen production method using a hot spring water-aluminum reaction.
Furthermore, we have initiated new researches on risk assessment of new hazardous chemicals, in-situ heating method to produce methane
hydrate resources, reality of fluid flows in pore systems of soils, risk assessment of coal and metal mining in developed countries, andgroundwater origin in field scale. We have developed new knowledges and several innovative methods for data-driven environmental analyses.

研究概要

環境情報の高度解析による環境汚染調査
及び対策技術の提案

エネルギー資源リスク評価学分野は、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、地球環境における物質循環■ 河川流域における元素挙動の解析

専門図書 Crustal Permeability（Wiley Works）の一部として発表■ 新規有害物質のリスク評価と地圏移動現象の解明

岩石反応存在下の浸透率挙動を室内実験により検討した。水圧破砕挙

国際航業との共同研究として、土壌中の新規有害物質の調査法の開動の成果により、修士課程学生が、資源・素材学会東北支部春季大会

発を実施している。有害化学物質による土壌汚染対策は急務の課題でのポスター賞（銅賞）と、Asian Rock Mechanics Symposium のあり、健康リスクが高いとされる新規の化学物質に対する法規制へのScholarship Winner を受賞した。さらに昨年までに実施した延性地適用が求められている。1,4- ジオキサンは、土壌に対する吸着性など

殻内の超臨界地熱資源の存在可能性に関する研究成果をまとめた論文

メカニズムが不透明であるため環境動態などの解析に大きな課題が残（Potentially exploitable supercritical geothermal resources in

されている。本研究では、様々な土壌の吸着性を考慮した健康リスク

the ductile crust）
が国際学術誌 Nature Geoscienceに受理された。

評価モデルを開発し、健康リスク評価を行った。
（Fig.2）。

■ 温泉水を用いた水素製造（東北大−産総研−北日本電線（株）共同研究）
土屋研究室とともに、温泉水を用いた水素製造を山形蔵王温泉にお地熱および石油・天然ガス資源の開発と水素製造に根ざした地圏システムの理解、資源・エネルギー開発に伴う安全保

JAMSTEC との共同研究として、重金属類の由来（人為・自然）判

障および環境リスク管理、人の健康と自然環境との関係、地圏環境に別手法の開発にデータ科学を用いた。河川流域は、人類にとって古来おける土壌や地下水等の汚染問題、さらには有害化学物質のリスク評

より最も重要な生活・活動の場であり、河川流域における重金属類元

炭酸塩岩貯留層は石油・天然ガス貯留層の大部分を占め、CO2 地

価に関する総合的な教育・研究を実施する。

素の移動・濃集プロセスを理解することは、環境や健康リスクを考え

中貯留の貯留層候補でもあるが、溶脱孔伱（バグ）を有する炭酸塩岩

本研究室の特色は、地球科学と資源・エネルギー開発の基礎学術をるうえで非常に重要である。本研究室では、宮城県名取川・広瀬川流の流体流動特性の理解は進んでいない。そこで炭酸塩岩の孔伱特性、基礎として、地球環境および地域環境の保全に関する技術やシステム域において、稠密な水質・堆積物サンプルの採取と分析を行い、地理これに起因して生じる水と油などの二相系の流動特性（相対浸透率曲の研究開発を実施し、教育および研究を通じて学術や社会に貢献する

情報システム（GIS）と情報科学技術を用いて地球化学的解析を進め線）を明らかにした (Fig.3)。

ことである。学術集会の主催や開発手法の技術公開、プレス発表等をている。

■ 地熱貯留層における流体流動特性（科研費・特別推進研究）

通じて、研究成果を広く学術界および社会に発信している。

■ 土壌中の流体流動■ 炭酸塩岩貯留層における流体流動特性（東北大− JAPEX 共同研究）

いて実証し (Fig.4)、発生した水素を吸蔵合金や燃料電池に供給するためのガスブースターを開発した。また本水素製造法を地熱学会誌上で発表した。

特筆すべき業績
We have won several awards for our environmental and engineering studies. Research     " "            &    [ 
Komai, Associate Professor Noriaki Watanabe, and Assistant Professor Kengo
Nakamura and a master course student have received the best poster presentation

高橋・坂口研究室、土屋研究室あるいは産総研と共同で以下を実award from Tohoku Branch of the Mining and Materials Processing Institute of Japan.

土壌に含まれる有害物質の評価方法のカラム試験（Fig.1）は、今施した。水−水蒸気二相流動のν -X 型相対浸透率曲線を新たに発見

Research results on high-temperature hydraulic fracturing of granite by Associate・地球科学に基づいた数値情報解析および地圏情報整備後様々な現場で実施される。しかし、カラム試験は、土壌の物理的・し、国際学術誌 Geothermics 上で発表した。き裂のせん断すべり

Professor Noriaki Watanabe and co-workers received the best poster presentation

・先進国の石炭・金属鉱山における環境アセスメント

化学的メカニズムを同時に評価することができる反面、どのメカニズにともなう微小地震のマグニチュードと浸透率変化との関係を発見し，・地球化学的な視点に基づいた地下水サイクル評価

ムが優先されるか不透明な試験方法である。本年度は、これまで個

国際学術誌 Geophysical Research Letters 上で発表し、加えて・鉱物資源およびエネルギー資源の開発に伴う環境リスク軽減

別に評価されてきた土壌中に形成される卓越流路の形成メカニズム及and Geothermics. Additionally, a paper entitled “Potentially exploitable supercritical

・地熱や石油・天然ガス、メタンハイドレート等の開発促進

び有害物質の溶出メカニズムを、3 次元可視化手法を用いて同時に評

geothermal resources in the ductile crust” by Associate Professor Noriaki Watanabe

・岩石や土壌の水理学や貯留層工学に基づいた流体流動解析

価する手法を提案した。3 次元可視化手法に関する学会発表にて、修et al. has been accepted by Nature Geoscience.

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。

・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

士課程学生が、資源・素材学会東北支部春季大会のポスター賞（銀賞）

・温泉とアルミニウム廃棄物を利用した水からの水素製造を受賞した。

Department of Environmental Studies for Advanced Society

We have conducted various researches in environmental sciences, such as environmental risk assessment, hydrogeology in light of reservoir

先進社会環境学専攻

資源・エネルギーの持続的開発と環境の持続の可能性

award and a scholarship winner, respectively, from Tohoku Branch of the Mining andMaterials Processing Institute of Japan and Asian Rock Mechanics Symposium. We
have also published papers in leading journals such as Geophysical Research Letters

以下、本年実施した研究内容を紹介する。

#$+%\ " "   

20 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Risk assessment model image of new hazardous
chemicals at our living area

Fig.3 Numerical determination of relative
permeability curves for a vuggy limestone.

Fig.4 Demonstration of a hydrogen production
by a hot spring water-aluminum reaction.
Coexistence Activity Report 201621

エネルギー資源学講座
環境共生機能学分野

Energy Resources

Designing of Nano-Ecomaterials

Development of functional nano-ecomaterials for energy andenvironment in the environmentally benign systemsՑ߈ýૢ๳ຌ٢ࠈՑ߈ý‫ژ‬ՒΗ݈ࠣՑýχ‫ࠁܥ‬ӹґýമԚ‫͔׵‬

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Technical Engineer

Kazuyuki Tohji

Hideyuki Takahashi

Shun Yokoyama

Kenichi Motomiya

Especially, we develop the synthesis and utilizing methods for useful nano material with specific morphology.

学会発表一覧

Our research objectives can be classified into (A) Natural energy conversion materials, such as photocatalysts with specific morphology
照井洋輔、横山俊、高橋英志、田路和幸、土田修三、関良平、谷口泰士、上山

Hugo Erawan, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji

康博

Sulfurization of Cu-In particles in Aqueous Solution

such as uniform and well crystallized alloy nano materials, and well defined electric integration nano materials, precise control of nano

錯体構造制御法を利用した燃料電池用炭素材料表面上への Cu コア Pt シェルナ

応用物理学会秋季学術講演会、新潟、2016 年 9 月 14 日

catalysts for fuel cell, carbon nano materials, and (C) Utilization of the precise control for metal complexes condition for developing novel

ノ触媒形成法の開発(stratified photocatalysts), thermoelectric alloy nanoparticles, CIGS alloy nanoparticles for solar cell, and (B) Functional nano-eco materials,

資源・素材学会 東北支部 平成 28 年度春季大会 仙台 2016 年 7 月 7 日

extraction methods of rare metals.

Morihiro Iwama, Shun Yokoyama, Kozo Shinoda, Hideyuki Takahashi,
Kazuyuki Tohji

環境に配慮したナノ材料開発

国際及び国内会議発表
その他様々な活動 ( 学生諸君 )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めには、目的とする機能を最大限に発現できる組成・結晶系・形態に制御する必要がある。
この様な観点から、本研究室では、原材料中での材料の状態を計算

田路研究室所属の学生は、2016 年 4 月− 12 月の期間に計 17 件の学会研究会発表を行った。本研究室では、学生諸君の研究開発能高城 雅樹、横山 俊、高橋 英志、田路 和幸

Ni/CdS 系光触媒中の Ni 助触媒の存在状態の XANES による分析と光触媒活塗布型太陽電池形成を目的とした CIGS(Cu(In,Ga)Se2) 太陽電池材料の水溶液性の相関

中合成法の開発に関する研究

第 52 回 X 線分析討論会、東京、2016 年 10 月 26 日

資源・素材学会 東北支部 平成 28 年度春季大会 仙台 2016 年 7 月 7 日
仲本龍一郎、横山俊、高橋英志、田路和幸
鈴木一平、横山俊、高橋英志、田路和幸

Bi2Te3 ナノ粒子の低環境負荷合成と熱電特性評価に関する研究

Ag 配線代替を目指した Cu ナノ粒子の積層・微配線化技術の開発に関する研究

資源・素材学会東北支部若手の会、秋田、2016 年 10 月 30 日

資源・素材学会 東北支部 平成 28 年度春季大会 仙台 2016 年 7 月 7 日
牛田勝也、高橋英志、横山俊、田路和幸

力や意識、コミュニケーション能力に対するグローバル化を促進する

及び X 線構造解析等の機器分析を通じて厳密に制御し、その反応機

岩間守弘、横山俊、高橋英志、田路和幸

錯体構造制御を利用した Fe ナノ粒子の水溶液中合成法開発の試み

ことにも重点をおいており、学生諸君の国際会議での発表と博士課程

Ni-M(M=Cu, Co, Fe, Ni) 系白金代替助触媒の存在状態と光触媒活性の相関の

資源・素材学会東北支部若手の会、秋田、2016 年 10 月 30 日

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、高効率且学生の留学を精力的に行っている。当該期間では、230th Meeting

解明

つ均質な状態のナノ材料を開発する手法を開発している。また、高性of The Electrochemical Society (Honolulu, USA) で は MC2

資源・素材学会 東北支部 平成 28 年度春季大会 仙台 2016 年 7 月 7 日

能を発現するための状態制御法の開発を行っている。研究は (A) 自然

照井洋輔君 ( 写真 1) と MC2 鈴木一平君 ( 写真 2)、高城雅樹君 ( 写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、

真 3) がポスター発表を行うなど、計 4 件の国際会議での報告を行っ

熱電変換合金ナノ粒子、太陽電池用 CIGS ナノ粒子、など )、(B) 機ている。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、

東北大学講師派遣における出前授業など、様々な活動を実施している。

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)

資源・素材学会東北支部大会 ( 鈴木一平君、高城雅樹君、照井洋輔

鈴木一平、横山俊、高橋英志、田路和幸

君、仲本龍一郎君、岩間守弘君 )、資源・素材学会 ( 鈴木一平君、照微配線形成を目指した銅ナノ粒子の積層技術開発に関する研究

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

井洋輔君 )、応用物理学会秋季学術講演会 (Hugo Erawan Fathur

類できる。

研究プロジェクト
科研費補助金Sn の価数及び金属錯体構造の制御を利用した Sn ドープ Bi2Te3 熱電変換合金
ナノ粒子合成法開発の試み

Bi2Te3 ナノ粒子の低環境負荷合成とバルク体化に関する研究

資源・素材学会東北支部若手の会、秋田、2016 年 10 月 30 日

資源・素材学会 東北支部 平成 28 年度春季大会 仙台 2016 年 7 月 7 日

資源素材学会秋季大会、盛岡、2016 年 9 月 13 日

Rahman 君、高城雅樹君 )、X 線分析討論会 ( 岩間守弘君 )、資源・

照井洋輔、横山俊、高橋英志、田路和幸、土田修三、関良平、谷口泰士、上山

素材学会東北支部若手の会 ( 仲本龍一郎君、牛田勝也君、綱島誠悟君 )康博など、国内の学会にも積極的に参加し、成果を発表している。

燃料電池用 Cu コア Pt シェルナノ粒子の合成および電気化学特性評価

基盤研究 (S) 「低炭素社会をもたらす単層カーボンナノチューブを利用した平面発光デバイスの開発」
・平成 26-28 年度

科研費補助金基盤研究 (B) 「塗布で CIGS

日本学術振興会 特別研究員
採択状況
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応募を積極的に行っており、DC3 の馬渕隆君が日本学術振興会特別研究員 ( 平成 27 年度 -28 年度 ) に採択されている。これまでに本研究室で博士

高城 雅樹、横山 俊、高橋 英志、田路 和幸

課程に進学した日本人学生諸君全員 ( 社会人 Dr を除く ) が日本学術

CIGS(Cu(In,Ga)Se2) 塗布型太陽電池形成を目的とした Cu-In-Ga 合金 ナノ粒振興会特別研究員に採択されている。

子の水溶液中合成法の開発に関する研究

太陽電池を形成する技術の確立」
・平成 27-28 年度

綱島誠悟、横山俊、高橋英志、田路和幸

仲本龍一郎、横山俊、高橋英志、田路和幸

資源素材学会秋季大会、盛岡、2016 年 9 月 13 日

・平成 26-30 年度

Department of Environmental Studies for Advanced Society

The researches of Tohji Laboratory focused on how to develop the well-defined nano materials and how to utilize these materials to our life.

先進社会環境学専攻

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

応用物理学会秋季学術講演会、新潟、2016 年 9 月 14 日

科研費補助金挑戦的萌芽研究「安全且つ迅速にCI 粒子を CIS 太陽電池ナノ粒子化する技術の開発と太陽電池塗布形成」
・平成 27-28 年度

科研費補助金若手研究 (B)「Cu ナノ粒子を用いた Ag 集電電極代替による Si 太陽電池の低コスト・高効率化」
・平成 24 年 -29 年

文部科学省

東北復興次世代エネル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ネルギー研究開発推進
事業「東北復興を目指した海洋・微細藻類等の次世代エネルギーと移動体を含むエネルギー管理システムの研究開発」
・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 「難溶性アンチモン溶解技術開発」
・平成 25-29 年度

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」
照井君 学会発表の様子

22 Coexistence Activity Report 2016鈴木君 学会発表の様子

高城君 学会発表の様子

Coexistence Activity Report 201623

エネルギー資源学講座

Energy Resources

国際エネルギー資源学分野

International Energy Resources

Carbon dioxide reduction through more efficient
resource utilizationՑ߈ýվ೰൴

ࠈՑ߈ȰɩȦȼȮɉࠈՑ߈ɘɫɈɉȥȤȢɪȨȹɤɇȣ

Professor

Associate Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Fangming Jin

Guido Grause

Herto Dwi Ariesyady

Kyle Bahr

先進社会環境学専攻

より効率的なリソース利用による
二酸化炭素の削減ࠣՑɐĘɫȫȨɫ

fuel use, which is necessary for stabilizing the earth’s climate, will affect all sectors of life. However, changes can be achieved only by thefor the local condition. Ideally, this approach should account forcooperation of stakeholders and population. Managing the process of change with all its imponderables in the interaction of various groupsinterests relative to environmental conservation and use, for allis the main focus of this research.

existing constraints as well as for all major political, legal,
administrative, economic, environmental, social and cultural
aspects, and the most important things is that we should regard

The most challenging issue of our time is the rise of theeither affect or be affected by a given development project are

Water-Food-Energy nexus in order to accomplish global sustainable

atmospheric CO2 level. With human activities burning fossil fuels,

interviewed using questions designed and tested to measure thatdevelopment.

we affect the global carbon cycle over a time span that is muchproject’s social license to operate (SLO). The stakeholder network is

Therefore, the capacity building on the sustainable environmental

longer than our own life. The reduction of CO2 emissions requires

also mapped by asking stakeholders about the quality of their

the termination of the use of gas, oil, coal.

relationships with other stakeholders during the interview. Figure 1

1. Agent-based modelingand stakeholder analysis
In addition to the technical challenges to sustainable technology,
there are many socio-economic issues that must be addressed inorder to transition to a cleaner energy and material system for humanmanagement is strongly important, such as for graduate program
students as an agent of change for better environmental management.

shows an partial stakeholder network built from interviews in an

consumers to merchants and manufacturers down to resources

Three related subjects have been delivered during last period,

onsen town in the Tohoku region of Japan. This network, along withproducers, acting as mining fees (Fig.2). Every resources has its own

namely Introduction to Sustainability, Sustainable Environmental

the associated SLO data is the topographic and mechanistic basis for

Ecopoint value (Tab.1) and resource production cannot exceed theManagement and Business, and Environmental Energy Systeman agent-based model of geothermal social license in Japan. Thisavailability of Ecopoints. Furthermore, Ecopoints can be traded

Studies. The approaches to deliver the course content covered amodel will be used specifically to test policies for equitablebetween individuals according to their personal requirements. After

combination of classroom activities and group assignment. Besides,

development of geothermal resources or other stakeholder consensus

introduction of the Ecopoint system, resource consumption isa separated field excursion was carried out to gain more wide-

as the case may be.

reduced by rising resource prices using an intentional inflation rate.

ranging understanding on the importance of environmental

This concept allows individuals to gain full control over their own

management in practical situations of industry and society in anneeds. Conflicts as between food crop and energy crop production is

integrated manner.

development. At the core of those issues are human behaviors, which
can be unpredictable and difficult to understand, especially on the#$^_    "$

2. Ecopoint concept

individual level. In aggregate, however, it is possible to identify

Department of Environmental Studies for Advanced Society

The environmental challenges of the 21th century require massive changes in industry, business, and life-style. The forthcoming end of fossil

avoided since individuals will use their Ecopoints for food before
investing in luxury good. This concept reduces CO2 emissions,some underlying behaviors such as consensus building (or lack

The global resource consumption is not sustainable. Fossil fuelthereof), diffusion of information, network formation. These groupcombustion increases the atmospheric CO2 level endangering earth’s

behaviors emerge from individual interactions and decision making.

climate. Alternative biomass production requires additional land

Agent-based modeling is a computational tool designed specificallyareas, which are withdrawn from natural habitats. Ores of important

to explore emergent phenomena such as these, in order to understandmetals might be depleted over the next 50 years.

the mechanisms by which they occur.

The Ecopoint concept tries to reduce the effects of excessive resource

In order to create such a model, preliminary work is done to analyze

consumption by limiting the use. Ecopoints work as an ecologic

Current environmental management practices especially inindividual stakeholder values, preferences, and behaviors. This iscurrency that is distributed to the world’s population for purchasing

developing countries such as Indonesia are considered unsustainable.

done through astakeholder census, in which all parties who may

resources incorporated in products. They are handed from

This is usually attributed to high population growth rate and poverty,

limits land use, and reduces poverty.

3. Capacity Building on Sustainable
Environmental Management

especially in less developed areas. This is worsen by the climate

Fig.3 Classroom Activity of Introduction to Sustainabilitychange phenomena all over the regions. Increase intensity andfrequency of environmental pollution, storms, drought, flooding,and precipitation variance have implications for environmental
resilience for various uses and sectors.
Sustainable development and environmental management is seen
worldwide as the solution to this problem. Although this concept has
been accepted widely as an approach to manage environment forachieving public prosperity and sustainable environment worldwide,
nevertheless the concept itself is not a common blue-print and so, it#$+$&  [   [$] ! "  ? 
centrality of that individual within the network.

24 Coexistence Activity Report 2016

Tab.1 Resource prices at an annual income of 12 000
Ecopoints per person.

is still required comprehensive understanding and some adjustments

Fig.4 Field Excursion on Water Management Practices

Coexistence Activity Report 201625

環境政策学講座

Environmental Policies

イノベーション戦略学分野

Environmental technology and Innovation

Research on lifestyle innovation using backcast methodࠈՑ߈‫؝‬शඨদࠣ޺ý‫ܢ‬Ւࣽ‫ݐ‬

Associate Professor

Research Associate

Ryuzo Furukawa

Masae Mitsuhashi

先進社会環境学専攻

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

restriction, methodology of lifestyle design, research on the structure of sustainable life style, methodology of environmental problem

にて開催した。また、5 月からは第 2 期塾生が入塾し、ライフスタイ

solution, and application researches based on statistics and case studies in innovation. The lifestyle design project ‘Creating a Fountain of

ルデザインを実施した。また、来年以降は、地域おこし協力隊と連携

志摩市では、東北大学大学院環境科学研究科と志摩市と地方創生

Future Lifestyle Ideas’ supported by JST-RISTEX has started in Toyooka city, Kitakami city, Okinoerabu-jima and Mie prefecture. In this

しながら、モデル地域を選定し、その地域の住民と連携しながら進めとライフタイル変革プロジェクトの実施に関する協定書を締結し、地

project, lifestyle design method and ‘90 year-old hearing’ method has been used by local government and companies.

ていくことになった。

方創生の総合戦略と連携していくライフスタイル変革プロジェクトが開＜志摩市＞始された。志摩市の職員から構成される職員 WG とモデル地区として＜北上市＞選定された波切地区の民間 WG を設置し、地域において 90 歳ヒアリ

北上市では、民間セクターワーキングを設置し、展勝地にかかわる

研究概要

端科学技術大学院大学と共同で行っている。ライフスタイルの標準語
彙やオントロジー工学を用いたライフスタイルの記述ルールが構築され本分野は 7 年目を迎え、2015 年 4 月に環境技術イノベーション

民間セクターの人 10 名程度と共に、展勝地における心豊かなライフを実施した。

スタイルをデザインした。また、
口内地区をモデル地区として選定し、「楽
しみを自給する暮らし」を導入し、ライフスタイルを変革するための第つつある。

ングを実施すると共に、バックキャストによるライフスタイルデザイン＜沖永良部島＞

分野からイノベーション戦略学分野と名称が変更された。環境制約一歩として、「愛宕山で学ぶ・遊ぶ・食べる」里山体験イベントを開催

沖永良部島では、9 月 3 日− 4 日に第 2 回未来の暮らし方を育む泉

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、社会し、地区の子どもと一緒に小学校の裏に存在した愛宕山との関係が薄の創造シンポジウム in 沖永良部島をあしびの郷ちなにて開催し、島内科学を基盤とした統計手法を用いて、事例研究を行い、環境制約下くなった現状から脱却するために「山に入る」機会を与えた。また、親外の参加者と未来の暮らし方の具体的な議論を分科会に分かれて実施

子ネイチャーテクノロジーワークショップを開催し、背景にある概念をした。島の酔庵塾は 12 の部会を設置し、ここで議論されていること

わかりやすく普及する活動を行った。

を具体的に実行していくための方法を検討している。

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

未来の暮らし方を育む泉の創造

実証研究

研究、ソリューション創出手法研究、及びこれらの実証研究を行っている。本年は、JST − RISTEX の「未来の暮らし方を育む泉の創造」

ライフスタイル変革の実証研究を行っている。2015 年 10 月、これ

プロジェクトのモデル地域（兵庫県豊岡市、岩手県北上市、沖永良部らのプロジェクトを基盤とした新たな研究として「未来の暮らし方を育島、三重県伊勢志摩地域）を中心にライフスタイルデザイン手法やむ泉の創造」プロジェクトが JST − RISTEX の一つのプロジェクトと豊岡市では、中筋地区を中心に実証プロジェクトを進めた。中筋地

90 歳ヒアリング手法を自治体や企業に導入し、実証研究を進めた。

して採択された。このプロジェクトは、将来の環境制約を踏まえたバッ

区の子どもたちが地元の野菜を食べる暮らしに転換するために、雪室

クキャスト思考及び 90 歳ヒアリング手法を用いて、地域独自の心豊か技術を導入し、ジャガイモと玉ねぎを雪室に保存し、給食センターのなライフスタイルを創出する基盤を構築することを目指すものである。

規格の野菜を供給できる体制を構築した。また、同地区の子どもたち

研究を進めるにあたって、モデル地区を含めた協力自治体には「未来のお母さんから構成されるお母さん WG を設置し、ライフスタイルデの暮らし方を育む泉の創造研究室」なる古川研究室分室を秋田市、

ザインを行い、お寺を舞台にした新しい集いの空間づくりを進める提北上市、豊岡市、志摩市、沖永良部島（和泊町、知名町）に設置した。

案がなされた。10 月 29 日には第 3 回未来の暮らし方を育む泉の創

環境制約下の心豊かなライフスタイル研究
エネルギー多消費機器の中のテレビのイノベーション・プロセスを分＜秋田市＞

組みを中心に発表がなされた。そこで、落語家の桂三四郎が創作した豊かな暮らし方を評価する評価項目及び評価手法の研究を行ってい秋田市では、古川柳蔵准教授を座長とし、市職員等を塾生とした「未落語「こうのとりの日記」（古川監修）が披露され、バックキャスト思る。評価項目については評価グリッド法及び KJ 法を用いて、評価指来の暮らし創造塾」を開設し、バックキャスト手法により「未来の秋田考や 90 歳ヒアリングの重要性について、楽しみながら多くの人の理解標を構築すると共に、評価手法についてはオントロジー工学を応用し、における心豊かな暮らし」を描き、実現に向けた事業立案を行っていを深めることができた。

ライフスタイル実装を評価するためのツール及びソフト開発を北陸先る。2 月 21 日には第 2 回あきたシェアキッチンを農家民宿「重松の家」

90 year-old hearing Rakugo in Toyooka

26 Coexistence Activity Report 2016

普及・啓発
10 月 7 日に名水サミット in 志摩が伊勢志摩ロイヤルホテルで開催された。志摩市にある天の岩戸から流れる水を舞台に、90 歳ヒアリングを実施し、昔の暮らしの中でこの名水がどのような位置づけにあり、今、どのような関係を築いているのか、古川がパネルディスカッショ
ンでファシリテータを担当し、議論を展開した。

造シンポジウム in 豊岡が豊岡市永楽館で開催され、中筋地区の取り析し、環境規制の適切な制度設計の在り方について研究を行った。また、ライフスタイル・イノベーションのプロセスを研究するために、心＜豊岡市＞

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Our department has started in April 2010 and pasted 6 years. We study the environmental issues in innovation process under environmental

Toyooka symposium# [   [

特筆すべき業績
Our research projects have been introduced 49 times in a year by newspapers(Yomiuri, Mainichi, Nikkankogyo, Sankei, Asahi, Chunichi, Ise, Kobe, Nankainichinichi), TV and other magazines to the public. Especially, the project ‘Creating a
Fountain of Future Lifestyle Ideas’ was focused on.

Kitakami LSD project

Okinoerabujima symposium

Nature Technology Workshop

Coexistence Activity Report 201627

環境政策学講座

Environmental Policies

環境社会動態学分野

Socio-Environmental Dynamic Analysis

Development and the Environment – Toward a Sustainable Future

先進社会環境学専攻

開発と環境―持続可能な未来を求めてՑ߈ýଟ‫ࡈࣶ۾‬
Professor

Shigeaki Fujisaki

resolution of north-south conflicts over the global environment.

馬跳び (Leapfrogging) 式発展

大収斂 (The great convergence) の環境的帰結

経済成長は、二つの源泉による成長の和と考えられています。ひとつは、資本や労働・人的資本といった投入の増加、もうひとつは、投故村上泰亮教授はその遺著『反古典の政治経済学』(1992 年、中央公論社 ) で次のように指摘しています。
「地球上 60 億の人々すべて

学内、学外を問わず、また、日本人であれ、留学生であれ、講義

ソウルを中心として、ほぼ全土にわたり光り輝く都市が連なる韓国

入単位当たりの産出 ( 総要素生産性 ) の増加です。次の式は、成長会

中にほとんどの学生諸君の視線が映し出したスライドに集中する瞬( 大韓民国 )、これとは対照的に漆黒の闇が覆う北朝鮮 ( 朝鮮民主主計の基本式といわれるもので、一人当たりの所得（y）の成長率 ( 左辺 )が、たとえば少なくとも 1 人当たり 5000 ドルの水準に達することも間があります。夜間の朝鮮半島の姿を宇宙から捉えた写真 (What

義人民共和国 )。70 年余前、日本の敗戦に伴って独立を回復し、共をどのような要因が説明するかを示しています。

ある程度考えておかなければならない。それがエネルギー消費や環境

economic growth looks like at night)、これを見せた時です。こにほぼ同様の条件下でスタートを切った 2 つの国。同じ民族によってのスライドは、世界的に使われているポール・クルーグマン教授のマ形成される南北 2 つの社会が、その後どういう経緯を経て、今日に至っ

右辺の第 2 項、第 3 項は、それぞれ一人当たり物的資本（k）、一人

クロ経済学の教科書 ( 第 4 版、2015 年 ) の教材の一部ですが、同たのか。長期の経済成長、これがマクロ経済学のもっとも重要な問題

当たり人的資本（h）、つまり投入の増加率です。これに対して右辺の様の写真は、チャールズ・ジョーンズ教授の経済成長論の入門的教科だと考えられる理由を、この写真は明快に物語っています。

第 1 項が総要素生産性といわれるもの（A）の増加率です。総要素生

書 ( 第 3 版、2013 年 ) の表紙も飾っています。

1/y・dy/dt = 1/A・dA/dt + α・1/k・dk/dt + (1- α )・1/h・dh/dt

産性の上昇は、技術進歩あるいはイノベーションを意味すると考えられ、例えば前述のジョーンズ教授の分析では、1948 年から 2010 年にかけてのアメリカ経済の成長の 54％を説明するとされています。そして近年、発展途上国とりわけ新興国での総要素生産性の上昇は、イ
ノベーションの産物である知識の普及によって生じていると考えられるようになりました。
近年の中国やインドで観察されて来た年率 7 〜 10％という成長率

汚染の上でどのような巨大な結果を生むかを想像してみれば、誰しもほとんど戦慄を禁じ得ないであろう」（（上），
p. 57）。四半世紀を経て、教授が予見した大収斂が広く語られる時代になりました。世界的な中産階級の拡大 ( 所得の平準化 ) とその環境的帰結という問題は、今や私たちに突き付けられている現実の課題です。
「われわれの惑星を守ることは、倫理にかなうことである。人々を貧困から救うことも、同じくらい、倫理にかなうことである ( キショール・
マブバニ著 ( 山本文史訳 )[2015]、『大収斂

膨張する中産階級が世界を変える』中央公論新社，p. 203）」
。この二つを両立させるとすれ
ば、一人当たり CO2 排出量は日本や韓国の水準でも十分に高過ぎるのです。

も、この「知識の普及」のプロセスで生じていると考えれば、理解し( 参考文献 )やすいでしょう。これらの国々は「後発性の利益 (Advantages of

1. Paul Krugman, Robin Wells [2015], Macroeconomics (Fourth Edition),backwardness)」を享受し、馬跳び式発展を遂げているわけです。
例えば、携帯電話です。
「中国は携帯電話の契約件数が 13 億件を超える世界最大のモバイル大国。日本や米国など先進国に比べて固定電
話の通信網整備で出遅れたことを逆手に取り、スマートフォン ( スマホ )を使った電子決済など金融サービスや配車サービスなどを普及させた。
モバイル関連サービスでは世界の最先端に立つ ( 日本経済新聞 2017
年 1 月 6 日付朝刊 )」。

Department of Environmental Studies for Advanced Society“Development and the environment” are the primary focus of our laboratory. We are exploring the path to a sustainable future through theWorth Publishers.
2．Charles I. Jones, Dietrich Vollrath [2013], Introduction to Economic

Growth (Third Edition), W.W. Norton & Company, Inc.
3. 日本エネルギー経済研究所

計量分析ユニット編 [2016]、『エネルギー・経済統計要覧』省エネルギーセンター .
4. 藤崎成昭 [1996]、「地球環境と南北関係―「地球の未来」考」( 植田和弘、他『新
しい産業技術と社会システム』日科技連出版社 ).
5. マイケル・スペンス ( 土方奈美訳 )[2011]、『マルチスピード化する世界の中で』早川書房 .

気候変動と成長
この写真からはまた、例えば地球温暖化が何に起因するのかを、のそれを上回っています。

直感的に読み取ることも可能です。光り輝く都市群は、それだけ巨大2000 年代に入って、中国の CO2 の総排出量がヨーロッパ、アメリ

なエネルギーの消費そして温室効果ガス排出の象徴とも言えるでしょ

カを凌駕したこと( 第 2 図参照 ) を踏まえ、例えばクルーグマン教授は、う。第 1 図は、一人当たり CO2 排出量を、アメリカ、ヨーロッパ（欧上記の教科書の第 2 版 (2009 年 ) 以降で、「長期の経済成長」の章に「世

州 OECD）、日本、韓国、中国、そして世界平均について見たものです。

界経済の成長は持続可能か？ (Is World Growth Sustainable?)」2000 年代に入って、韓国のそれが、ヨーロッパそして日本をも上回という新たな節を付け加えました。しかし、一人当たりで見れば、中るようになったことにご注目下さい。一人当たりベースでは、日本と「豊国のそれは依然アメリカの半分以下、しかもそれは、「世界の工場」とかなアジア」( 韓国、台湾、シンガポール ) の排出量は、ヨーロッパ

しての排出分も含めたものなのです。

第2 図 気候変動と成長
第1 図 1 人当たりCO2 排出量( トン/ 人)

28 Coexistence Activity Report 2016

(Climate Change and Growth)( 単位 : 二酸化炭素 100 万トン )( 出所 : Krugman/Wells(2015). Macroeconomics (Fourth ed.). Worth Publishers. P.271)

Coexistence Activity Report 201629

環境政策学講座

Environmental Policies

環境・エネルギー経済学分野

Environment and Energy Economics

Resource logistic approach to visualize supply chain risks
behind resource use

先進社会環境学専攻

サプライチェーンを通じた資源利用と関連するリスクの可視化Ց߈ࡊ௤߳͔৩
Professor

Kazuyo Matsubae

responsibility associated with resource extraction and usage, is becoming increasingly important in the science, technology, and innovation
policy. Under increasing public and shareholders' concerns of social and environmental sustainability, the fabrication industries require

動的 MFA を用いた鉄鋼資源循環に伴う合金フロー解析

中国の廃棄物処理はまだ発展段階にあり、有効な監督システムと科学的な管理システムの更なる改善が求められている。特に、近年に急激な発展をした都市において大量の建築廃棄物排出は不適切な管理・

careful attention owing to their own risks related to the resources and materials that are used in their products and services. The Material
Flow Analysis tool and Input output technique provide useful perspectives and valuable evidences for avoiding or minimizing the social and

鉄鋼材は世界で最大の消費量を誇る金属材料である。鉄は添加した廃棄が問題視されている。広東省は中国において最も経済発展した

environmental risks related to the demand of resources.

元素によって様々な特性を発現する為、様々な元素が添加されてい地方の一つであり、経済活動増加率が 2012 年に一位になった地域

We evaluated the risk weighted flow analysis by combining the resource logistics database and Global Link Input Output model. Theる。そのため、鉄鋼業は様々な金属資源を大量に消費している。金である。今後、広東省においてさらに増大する建築需要を背景として、

estimated results shed light on how resource logistics prepares policy makers and R&D engineers to confront the risks behind resource usage

属資源は有限資源であり、その採掘は様々な環境負荷や社会的影響

建築廃棄物の排出と管理に関する分析を行うために、広東省の廃棄

and how the information should be shared among the stakeholders.

を生じる可能性がある。 一方で、人間の経済活動に伴う資源循環を

物産業連関表を作成し、広東省における建築廃棄物を含む都市廃棄通じて多くの金属素材が散逸している事が指摘されている。本研究で物の発生と処理・再資源化のシナリオ分析を行った。

は、動的 MFA モデルである MaTrace モデルを多元系へ拡張し、鉄資源利用の背後にあるサプライチェーンリスクの可視化

ではニッケル、銅、リンについて、マテリアルフローの観点から見た

鋼資源循環に伴う Ni と Cr の動的フローを解析する事で、Ni と Cr

我が国の資源需給について概観し、未利用資源の賦存量と、リサイの散逸量と技術革新の散逸量削減可能量を論じた (Fig.2)。
; } \    "             

クルについて解説を行い、最後にサプライチェーンを通じた資源調達
近 年、 新 興 国 の人 口 増 大 ならびに 経 済 成 長に伴い、 鉱 物 資 源 需に関わる環境・社会的責任について研究を行った。

要 のさらなる 拡 大 が 予 想されてい る。 さらに 先 進 国 に お いてもたとえば銅については、収集事例をテキストマイニング処理により分ICT(Information and Communication Technology)*1の普及、類分けを行い、日本の銅輸入国順に並べて解析を行った。日本に輸

グリーンエコノミーを実現するための革新技術を支える希少資源の需入される製品中の銅を含めた銅輸入量を国別に推算した結果、製品

要は今後ますます増大傾向にある。わが国は世界有数のレアメタル消中の銅を含めた日本への銅輸入量として、チリ、インドネシア、中国

費国である一方で、消費・生産活動を支える多くの一次資源の調達

で 5 割以上を占めることがわかった。また、世界各国から鉱石、素を海外に依存しており、資源供給の上流における様々な地政学的リス材以外の製品中に全体の約 3 割の銅が日本に流入していることが分

クは、経済活動に対してしばしば大きな影響をもたらす。このテーマ

かった（Fig.1）。

(a)

特筆すべき業績

materials by using Matrace [Society and Materials International Conference (SAM),

中国広東省における建築廃棄物の持続可能な管理に着目した廃棄物産業連関表の構築

Department of Environmental Studies for Advanced SocietyWith the increased global concerns of resource and environmental constraints of recent years, the role of mining, as a constituent of social

2016, ], Kentaro Takeyama, Hajime Ohno, Kazuyo Matsubae, Kenichi Nakajima,
Yasushi Kondo, Shinichiro Nakamura, Tetsuya Nagasaka, Jean Sébastien ThomasAward, Best paper award

1990 年代から、中国の経済発展は著しく、同時に、環境汚染がますます深刻化してきた。近年、環境保護の重要性と持続可能な経済

Keynote speech: Resource logistics of phosphorus focusing on the demand and supply
structure in Asia [5th Sustainable Phosphorus Summit, 2016], Kazuyo Matsubae, 1719, Aug, 2016, SPS2016, @Kunming, Yunnan Province, China

発展の必要性が経済発展と同時に求められるようになり、廃棄物の安定処理と再資源化が重要視されるようになってきた。しかしながら、

Fig.2 Transitions in the composition of stock of steel,Ni and Cr originally used for passenger cars in Japan(b)
Fig.1 (a) Number of supply chain risk events on Cu(b) Import of Cu in Japan by country and by form

30 Coexistence Activity Report 2016

International workshop on Urban Mining

Poster session on International Conference on
EcoBalance2016, Kyoto

Keynote presentation on Sustainable Phosphorus
Summit, Kunming, China

Photo with Prof. Jianbo Shen at Sustainable Phosphorus
Summit 2016
Coexistence Activity Report 201631

環境政策学講座

Environmental Policies

国際環境・自然資源マネジメント学分野

Natural Resource Management and Global Environmental Policy

Act locally, think globally together with the community

先進社会環境学専攻

一緒にフィールドに出て、地域と考え、論文を書いて世界と対話しようՑ߈‫ڗ‬۸๔
Professor

Ryo Kohsaka

る産品を、品質、生産プロセス、地域との結びつきの各観点から評価

Kohsaka analyze the international process of biodiversity, genetic resource, forest resource including REDD+. He is an CLA author of the

し登録、保護する制度である。登録された産品名は、同じ、品質、生IPBES Asia Pacific report. He has extensive experience with forest and agricultural resrouces including Japanese Satoyama.

産プロセス、地域との結びつき等を再現することができれば、マーク

生物多様性は技術開発のアイディアの源泉にもなっていると述べた。

を付して、その地域との結びつきを科学的な根拠やストーリー性をもっそこで生物模倣技術について、その社会実装のための調査研究を行って名称を用いることができ、地域での継承に貢献し得る。香坂は、農ている。具体的には、日米欧や中国などの新興国での特許や論文発

水省の GI 活用に関する検討委員会の座長として、国の制度設計への表の傾向を分析した。同時に、工学と生物学の言葉や発想をつなげる

提言を行うと同時に、登録の効果と申請プロセスのあり方を調査研究ためのプラットフォームを構築する上での課題や潜在性を捉えるためにしている。2016 年度には、研究室の学生が、全国各地の林産品に注

企業の関係者を対象としたインタビュー等も実施している。また一般目した研究を論文として取りまとめる等の活動を行い、研究室として、の期待やニーズを把握すべく、国立科学博物館での生物模倣の展示会

制度設計側と、利用側のギャップの解消による、効果的な制度活用法においてヒアリング調査を行なった。いずれの調査も研究室のスタッフ、の構築を目指している。

学生と共同で遂行し、学生も調査の設計段階から関わるかたちをとっ研究概要
私たちの暮らしは、生態系や生物多様性に支えられている。農林業に加わえ、その恵みは都市での快適な生活や防災、そして風土と文化にも関係している。さらに、目に見える恩恵だけはなく、微生物などは創薬やアイディアを得る源としての無形の資源の知財としての側面もある。

国際的な地域認定制度
生物多様性の価値を可視化する方法の一つとして、国際的な地域認定がある。例えば、世界遺産、エコパーク、世界農業遺産、ジオパー
ク等の認定地域が日本にも各地に存在する。認定を受けるには、基本
的に自然資源のみならず、その保全策を含む地域運営のあり方も高い評価を得る必要がある。本研究室では、国際機関等の制度運営側の

私たちの研究室では、国連生物多様性条約での生物多様性、遺伝

視点と、制度を受けて地域を運営する自治体、現場レベルの視点の双資源をめぐる価値、利益配分、ＲＥＤＤ＋についての国際動向を分析

方を分析することによって、地域認定を活用した地域戦略の策定や制している。香坂は生物多様性及び生態系サービスに関する政府間プ度設計の課題を明らかにし、関係主体に具体的な提案を行っている。

ラットフォーム (IPBES) のアジア地域報告や政策カタログなどで、生2016 年度は、これまでの調査地でもある、世界農業遺産の能登地域、態系の傾向や政策について執筆をしている。現地のケーススタディでジオパークの糸魚川市と連携して調査研究を実施し、同市からは研究

は里山を含む森林資源の活用について、地域社会とグローバルな影

室の学生が研究助成を受け、地域認定の社会・経済的な効果を、教育、響について分析をしている。

観光等の側面から研究している。

国際的な資源マネジメントの問題は、グローバルからローカルの多様なアクターが関わる。具体的には、国連をはじめとした国際機関から、国、自治体、地区単位のコミュニティまで、様々なスケールにおいて、またスケール間にて共同で問題に対応していく必要がある。本研究室では、スケールや対象の異なる下記の 4 つの観点から資源マ
ネジメントの方法論の確立に向けてアプローチしており、2016 年度の活動内容と合わせて紹介する。

伝統的知識と地理的表示保護制度

歴史的に培われた農法や産品の生産方法は、地域の社会・生態的

生物模倣技術ている。

な環境に根差しており、持続可能な取り組みとして評価できるものも最終的には、技術の研究開発、製品化、技術利用等の各フェーズに多い。それらは、地域の共有財産として継承していくことが可能である。

おいて、多様な主体が関わる社会実装を円滑に進めるため、主体間のDepartment of Environmental Studies for Advanced Society

Having a first hand experience at the United Nations Environmental Programme Secretariat to the Convention of Biologial Diversity, Prof.

意識ギャップや、ニーズの差異を特定し、それらを克服する方策の提案を目指している。

生物多様性指標

以上、2016 年から新しい一歩を踏み出した本研究室の４つ領域での生物多様性条約（COP9）において、自治体レベルの取り組みの重活動を紹介した。社会科学の手法を用い、ローカルとグローバルの多要性が明記されて 10 年が経とうとしている。国際交渉によって形成さ層的な視点をもち、実践的な環境問題に取り組みたい学生を大学院でれた方針を、自治体レベルにおいても共有し、具体的な実践へと移し迎え、共に議論し、切磋琢磨していけることをスタッフ一同、楽しみにていくためのツールとして、生物多様性指標が提案されている。当初している。

シンガポールより提案された指標は、各国で応用され、指標をベンチマークとして、施策を評価する取り組みが欧州を中心に広がりつつあ

特筆すべき業績

農林業の地域の生態系へのインパクトは大きく、農林業セクターにる。ただし、自治体の現場では、「生物多様性」自体の理解が進んでおける生物多様性保全と主流化は喫緊の課題である。先に紹介した世いないことや、都市部の緑地や、農地の評価の科学的な方法論の確立

          [  ?         ^+$ =  

界農業遺産は、地域という面で農業において生物多様性保全に資するが途上にあること等により、必ずしも指標の活用は容易ではない。香

awarded with research funds from both governmental and private foundations which

伝統的な営みを評価する制度である。一方で、個別の「産品レベル」

坂は、国交省の生物多様性指標検討委員会の委員として、2016 年度

でも、環境面を含め、その土地と産品の結びつきを制度的に登録するに発表された 665 自治体の評価等のへの提言を行い、具体的な評価制度として、地理的表示保護制度（GI）がある。産品名に地名を冠す方法として指標生物としてのカエルに着目した調査研究を行っている。

         ?     ]    $
We have published a special issue on biomimetic and current status with the Journalof Intellectual Property Association of Japan. Prof. Kohsaka was appointed as editor
for two peer-reviewed prominent international journals. One of the paper written by
Canadian collaborator won award as outstanding paper at the journal. The paper
was under the special issues of Journal of Forest Research edited by Prof. Kohsaka.
;  ?              
Geopark in the area.

Fig.1 Group photo at UN Conference Centre in Bonn with IPBES members

32 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Visit to Noto GIAHS site with international research collaborators from Europe

Fig.3 Survey of shiitake mushroom as NTFPs

Fig.4 International workshop of biodiversity hosted
by UNESCO in Chiang Mai

Fig.5 Educational workshop in at one of the Super Global
High School
Coexistence Activity Report 201633

寄附講座（DOWA ホールディングス） Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)
Geosphere Environment
先進社会環境学専攻

地圏環境政策学分野
環境材料政策学分野
環境物質政策学分野

Study of Functional Materials
Control of Environmental Materials

環境調和型新素材素子製造と新たな資源循環システムを目指してՑ߈ýௌ੻߇͔Ց߈ý੻ͯภ͔ࠈՑ߈Ϡ̴ೳ٦ࠣՑý৫Ւภٞࠣ޺ýௌӄϦ݄

Professor

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

AssistantToshikazu Shiratori

Ryuichi Toba

Norihiro Shimoi

Takahiro Ohashi

Yoshiko Shiraiwa

This DOWA Holdings Co., Ltd. Sponsored laboratory was inaugurated in FY 2004 and comes under the endowed 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

環境材料政策学分野

In our laboratory, we developed deep UV light emitter and photo

the viewpoints of both manufacturer and high-consumption society into consideration. The researches in this division are categorized mainly

Study of Functional Materials

detectors.

into (a) establishing the process of valuable material resources released in the society and control, recycle and dispose of them efficiently andsafely, (b) inventing the preparation of functional materials that can nurture environmental friendly engineering applications such as

By improving the crystallinity of the AlN template and the MQW
当研究室では、紫外線領域での受発光デバイスの研究開発を行っlight emitting layer,ている。電子線励起型の発光デバイスでは、AlN 下地層の結晶性向上、

electronic devices to relieve impact on the environment.

MQW 発光層の平坦性向上を行い、発光効率は前年度に比べ 1.2 倍となった。内部量子効率としては、80％とほぼ上限に達しているため、

We are mainly focusing on the degradation of contaminants in the

光取出し効率向上のための各種基礎試験を開始した。図 3 は光取出

Geosphere Environment

geosphere environments and the development of recycling

し側のサファイア表面のテキスチャー構造の形成工程の一例を示す。

[ 循環型社会構築に関わる研究 ]From the viewpoint of the Circular Economy, we visited the German

本分野では、地圏環境における汚染物質の分離・分解、循環型社

Ministry of the Environment, and investigated about the domestic

会を構築する上での電子・電気機器廃棄物等からの資源リサイクル

WEEE system named "ElektroG2" that was amended after the

技術・社会システムなどの研究を推進している。

enforcement of new WEEE Directive (Waste Electrical and

循環型社会システムの観点からは、最新の EU の動きについての研究を継続している。本年はドイツ環境省（Umweltbundesamt）
を訪問し、改正 WEEE 指令（Waste Electrical and Electronic
Equipment Directive） の 国 内 法（ElektroG2) へ の 展 開 に つ
いて 調 査した。 また、 循 環 経 済パッケージ（Circular Economy
Package）に関しても関連団体と意見交換を行った。
地圏環境における汚染物質に関し、本年のトピックとして、タイ王
国で地下水監視を主体とする新法が 施行されたことがあげられる。
当研究科は土壌地下水汚染の知見を多く持っているため、タイの工業Electronic Equipment). In addition, we have been contacting withfiscal year, we conducted various basic tests for improving the light
extraction efficiency.

地圏環境政策学分野

technology and social system of secondary resources.

the internal quantum efficiency was raised to about 80%. This

Regarding the photo detector, we developed an AlGaN detector
sensitive to a specific wavelength band in the ultraviolet region.

パターンマスク形成は通常フォトリソならびにナノインプリント技術をDepartment of Environmental Studies for Advanced Society

Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis
and Devices and New Material Circulation Systems.

用い、サファイアのエッチングは BC ｌ 3 系のガスを用いた ECR ド
ライエッチングによった。
受光素子では、Al ｘ Ga1-ｘ N の Al 組成 X ならびに受光層の厚み、
キャリア濃度をパラメータとして好適条件を探索した。分光受光感度評価（Photo I-V）、Photo-Capacitance 法、で光応答度を評価した。
結晶欠陥は受光特性に影響を与える懸念があるため、低温 PL 法や

some organizations about circular economy policy.

光吸収法での基礎評価も開始した。図 4 は殺菌効率が最大である

In the geopolitical environment, we have been concentrated to

265nm 近傍の波長にのみ受光感度を有する試作素子の応答度特性

Thai-cooperation in this year. It was enforced the new law, mainlyを示したものである。バンドパスフィルタを用いた Si 受光素子よりも、

based on groundwater monitoring in Thailand, and they needs more

高い受光感度を有することが示された。

information.
Our Graduate School has a lot of knowledge of soil and groundwaterpollution, so we are invited by DIW (Department of Industry

省（DIW) より招かれて、白鳥教授らがバンコクにてセミナーを行った。

Works), and lectured to their members in the seminar with Kasetsart

セミナーではタイ王国のカセタート大学（Kasetsart University）

University's lecturers. Also, we have agreed to conduct the researchからも参加しており、今後、当研究科とこの分野で研究を相互に実施

and the cooperation in this field mutually.

していくことで合意した。

Fig.3 Texture formation of sapphire substrate by dry-etching.

Fig.4 Photo responsivity of the AlGaN photodetector.

Fig.1 Ms. Regina in charge of WEEE Directive and Ms. Nicole in charge of Battery
Directive joined our meeting at the German Ministry of the Environment.

34 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Prof. Komai, Prof. Inoue and Prof. Shiratori lectured about the contaminated soil
& groundwater to Thai DIW members.
Coexistence Activity Report 201635

環境物質政策学分野[ 単層カーボンナノチューブ (SWCNT) の平面発光

Our study theme in this division is to construct devices and produce[ 高容量・高速充放電対応リチウムイオン二次電池----- Construction of a charge system with high power output, long

デバイスへの応用 ]new materials for saving or effective utilization of energy.

負極活物質の創製 ]cycle property and microminiaturization.

------ Invention of flat panel lighting device for saving energy
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、我々は単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を用いた電界電子放出（Field
従来、FE 駆動型電子デバイスにおいてカーボンナノチューブの電子放出寿命の短さが実用化に対する阻害要因になっていた。高信頼性かつ省電力駆動を達成するため、高結晶化した SWCNT を均一に分散した塗膜を電子放出素子として用い FE 電子放出寿命を直流電圧駆動
で 400 時間超を達成することに成功した。高結晶化 CNT の湿式均

living environment, and study to create new flat-type luminaires
with lower power consumption than present devices. Carbon
nanotubes (CNTs), as one electron emissive assembly in lightemission materials, are applied into the flat lighting device. We
attempt to introduce CNTs positively in electric device for the firsttime in a world.

We develop to construct an accumulation of electricity with good
本研究は、リチウムイオン二次電池の電極材として Si を利用し、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。
電池を大容量化し、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。我々はSi、酸化銅 ( Ⅱ )CuO (or 銅 Cu)、酸化リチウム Li2O をメカノケミ

charge-discharge characteristics in order to save renewable energy
or surplus power from co-operative energy. Active materials andanode/cathode electrodes in a lithium-ion secondary battery, which
is a base system of energy storage system, are researched availably
to obtain a high capability and long charge-discharge cycle
properties in our laboratory.

カルプロセスで粉砕合成した活物質を用い、3500mAh/g 超の高容

一分散は界面活性剤が CNT 表面に修飾せず、難易度が非常に高い。

量で 800 サイクル以上安定した高速充放電を行う組成を発見した。

我々は、界面活性剤が修飾できる程度の結晶性を保った CNT を分散

当該合成物はナノ〜サブミクロン径 Si-Li&Si 合金 -Si 酸化物コンポ

処理した薄膜を形成し、その後に高温真空アニール処理で CNT の結ジット構造を形成している。負荷特性において、Si-CuO 粉砕型活物晶化を改善する手法を見出した。CNT を用いた電子デバイス開発にお質と比較して高速充放電に適した組成の基礎構造構築に成功し、実いて本結果は非常に意義のある成果であり、今後高結晶化 CNT の電用化に向けた特性評価を推進していく。

子デバイスへの応用開発が進展するものと期待する。
さらに我々は本研究成果の実用化を目指すべく、他研究機関と共同研究体制を立ち上げ、電子デバイスとして当該 FE 電子源が実用性に耐えられるか厳しく精査しながら素子としての特性改善を遂行している。

Fig.5 STEM images of the Si, Li2O, and CuO composite. (a) SEM image showing the cross-sectional view of the microscale particles
obtained by grinding Si, Li2O, and CuO. (b) STEM cross-sectional view of the composite particle. (c),(d) Enlarged STEM images of theareas marked in (a). Black dots indicate Cu3Si alloy grains in the composite particle. STEM image insets indicate the diffraction patternsof Si (110) and amorphous silicate compounds. (e) Structural image of the Si, Li2O, and CuO composite as an aggregate of Si and Cu3Si
nanoscale grains on amorphous silicon monoxide with a Li–silicate oxide compound (likely Li2SiO3) and a Li–Si alloy (likely Li4Si).

36 Coexistence Activity Report 2016

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Emission ; FE）
駆動による平面発光デバイスの実用化を検討している。

We focus on lighting devices with high power consumption in our

先進社会環境学専攻

Control of Environmental Materials

Fig.6 Comparison of cycling properties of an anode with the prepared composite of Si, Li2O, and CuO (red line), a composite of Si andCuO (blue line), a composite of Si and Li2O (green line), a mixture of Si, Li2O, and CuO (dotted line), and Si particles as a reference (black <$    ?   ^      $Coexistence Activity Report 201637

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

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 RelationsՑ߈ýՉૢࣾภࠣՑýҸ‫ีۀ‬ಳ

Professor

Assistant Professor

Kiyotaka Sakaida

Ryohei Sekine

Professor Sakaida (Physical-Environmental Geography) clarified the secular changes in the heat island of Sendai City, using twenty-fiveyears observation data at seventeen primary schools located in and around the center and suburbs of the city (Fig.1). His another research on
the bacterial shot hole of peach in Koori town, Fukushima prefecture initiated the observation using the leaf wetness sensor (Fig.2). He alsopresented the results of research on desertification and dust storms in Inner Mongolia at Inner Mongolia Normal University, China. The AJG

内蒙古の砂漠化に関する研究
名古屋大学の外国人共同研究員の資格で滞在中の咏梅（環境科学

study meeting fall 2016 was held at Tohoku University Kawauchi Campus (Fig.3).

研究科で博士号授与）と共同で内蒙古の砂漠化研究を進めた。咏梅

Assistant Professor Sekine (Human-Environmental Geography) carried out research on the three following themes. He elucidated intoはモンゴル国でも砂漠化の研究を開始しており、人間の営為が大きく

details the recovery process of the marine products industry and the regional economy from the Great East Japan Earthquake Disaster in

異なる両地域の砂漠化の進行を比較することは、人為影響を推量する

Shiogama Port, Miyagi Prefecture and Onahama Port, Fukushima Prefecture substantially. In Shiogama Port, the function of the market

点で重要である。9 月上旬に内蒙古で短期の現地調査を実施し、9 月

restored comparatively soon, and thereby Shiogama port is able to maintain the commercial distribution course with the Tokyo metropolitan

2 日に内蒙古師範大学で招待講演を行った。

area. The main market of Onahama Port is Tokyo metropolitan area similarly. However, the commercial distribution course to the Tokyo
metropolitan area is disconnected for a rumor. He researched the transformation of farming and cattle breeding activities in settlements in

日本地理学会秋季大会開催 Ħ Dge,1ħInner Mongolia, China. In this study, he was going to carry out the fieldwork research for local inhabitants. However, the need to put off the
fieldwork research after the next fiscal year occurred because of circumstances of the variety. Therefore, he collected about the social andeconomic statistics data related to China and reconsidered the research plan.

日本地理学会の秋季大会（9 月 30 日〜 10 月 2 日、東北大学川内
北キャンパス）の大会実行委員長を務めた。東日本大震災から 5 年

Fig.3 At the social gathering of the AJG study meeting fall 2016

半が過ぎ復興過程の検証が主要なテーマであり、懇親会に奥山仙台市長も臨席された。参加者 600 名と盛会であった。
1. 境田は、以下の研究活動に従事した。

福島県桑折町のモモせん孔細菌病調査 ĦDge,0ħ
桑折町スマート農業実証協議会による「ICT を活用したスマート農業

先端環境創成学専攻

仙台のヒートアイランドに関する研究 ĦDge,/ħ

2. 関根は以下の研究課題について研究を遂行した。

導入実証事業」のプロジェクトとして、今年度からモモせん孔細菌病の原因を気候学の立場から解析することになった。桃農家の圃場に気

１）東日本大震災からの水産経済の回復プロセスを詳細に解明し、復ことが多いので、東郊との気温差はヒートアイランド強度の指標とはな

象観測装置を設置し 6 月下旬に予備観測、10 月下旬から葉面濡れ計

旧さらには復興のあり方について水産業の連関構造をふまえて実証的らないこと、この点に留意したヒートアイランド強度は年々増大傾向にの観測を開始した。現在のところ、ヤマセよりもイナサという局地風が、に明らかにすることを目的として、昨年度より関根を代表として（公財）

あるが、特に寒候季夜間のヒートアイランド強度の増大が著しいこと

葉面を濡らし、モモせん孔細菌病の蔓延に影響していることが明らか

国土地理協会の研究助成を受け、宮城県塩伽港および福島県いわき市が明らかになった。以上の結果をもとに、「気候変動事典（朝倉書店）」になった。今後数年間の被害データを得て、天候推移との関係を調べ、小名浜港を対象に研究を進めた。塩伽港は「ひがしもの」として付加の「ヒートアイランド」項目を執筆した。

桑折町の地形などから被害と風の関係を解析していく予定である。

価値の高い首都圏向け生鮮マグロが主力であるが、水揚げと市場の機能が約 1 ヶ月後には復旧したこと、近隣のマグロの取扱可能な漁港が軒並み被災したため早期に復旧した塩竃港にそれらが集中したこと、陸送による移入に加えマグロ漁船の入港数がそれほど落ち込まなかったことにより、生鮮マグロ流通チェーンが震災以前と同様に機能したことが大きく寄与した。一方、小名浜港では同じく首都圏で流通する「常磐もの」
が沿岸漁業における試験操業継続のため回復しない要因の一つであるが、それよりも、放射能汚染とは関係しない近海・遠洋カツオの水揚げが今なお回復しないことが主たる要因であり、被災地の復旧・復興#$   [           East Japan Earthquake Disaster

プロセスにみられる顕著な地域差を実証することができた（Fig.4）。
２）中国内蒙古自治区における住民高齢化と農牧業の変容に関する研
究では、科学研究費の研究代表者として地域住民を対象としたフィー
ルドワーク調査を実施する予定であったが、日中関係を反映した現地事情の変化により調査を来年度以降に先送りする必要性が生じたため、Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

仙台のヒートアイランドの特徴を、仙台とその近郊の小学校の気温と相対湿度のデータから整理した。仙台は東郊が海風の影響を受ける

今年度は国内における統計データ収集と調査計画の練り直しを行った。
Fig.1 Heat island intensity of Sendai

38 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Meteorological observation using the leaf wetness sensor

Coexistence Activity Report 201639

太陽地球システム・エネルギー学講座
資源利用プロセス学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

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Process Engineering Research for Advanced Resource Utilizationand Environmental ConservationՑ߈ýѭआΏӯࠈՑ߈ýীࡱৄ͔

ࠣՑýҽϐ৫඲Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Eiki Kasai

Taichi Murakami

Daisuke Maruoka

Base materials industry are now facing several difficult issues, e.g., increasing demand to reduce CO2 emissions, and property-degradations
and price-fluctuations of the mineral and fuel resources. Our research group is mainly carrying out the studies to search for new process

低温でも高い被還元性を有する原料（塊成鉱）の製造が望まれる。

principles for base metal/material productions aiming at efficient utilization of lower grade mineral and energy resources also considering

本研究では、各種塊成鉱の被還元性を水素濃度の異なる高炉ガス条

utilization of low-grade energies and recovery of waste energies. A number of unique ideas have been so far tried to apply such as high

件において調査し、高水素濃度下で還元性状の良い塊成鉱が具備すべ

temperature and pressure conditions, and optimum process combinations. In addition, we are studying innovative researches, such as the

き鉱物相や気孔構造などの特性を調査している。得られた結果を用いproduction process of a new porous and fibrous metals, and development of unique self-healing ceramics applicable to extreme conditions.

て、高い被還元性を有する塊成鉱製造指針を提案するだけでなく、提案方法により試験製造した塊成鉱の被還元性の評価を行う。
本年は、様々なガス組成・圧力に制御可能な還元装置を用い、数多くの焼結鉱について還元実験を行い、高水素条件および高雰囲気圧力条

研究概要
子に微粉鉄鉱石を造粒し、短時間焼成した炭材核ペレット (CCP) に
本研究分野では、資源・エネルギーの社会的および環境的インパク着目した。Fig.2 に CCP の X 線 CT 画像を示す。Fig.2 の赤色で示トが大きい基幹素材の製造・リサイクルプロセスに関して、その高効率されている領域がコークス核粒子であり、黄色の部分はペレット内の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を探索する研空伱に相当する。この CCP は直径約 4mm のコークス粒子を有する究を行っている。特に高温反応が関与するプロセスの効率化と環境負

直径約 15mm の球形酸化鉄ペレットであることがわかる。

件における還元促進を達成するために有効な鉱物相を明らかにした。

極限環境における
セラミック複合材料の自己治癒挙動
構造用セラミックスの強度信頼性を大幅に向上できる自己治癒セラ
ミックスが開発され、ジェットエンジン用タービン翼部材への応用が検討されている。自己治癒セラミックスは、マトリックスに分散している非酸化物微粒子の酸化に伴い、き裂が消滅することにより、自発的に機械的強度が回復する機能を有する。自己治癒後、き裂の発生などにより強度が再度低下しても、非酸化物微粒子が存在すれば自己治
癒は繰り返し発現するが，実際の環境では溶融塩による非酸化物微粒
子及びマトリックスの高温腐食が起こりうる。そのため高温腐食環境

多孔質鉄材料の比表面積、細孔分布等に対する作製条件の影響にある自己治癒挙動について詳細に調査する必要がある。本年は Ni/
Al2O3 セラミックスの自己治癒挙動における Na2SO4 溶融塩の影響に荷低減に関するテーマに主眼を置き、波及効果の大きい製鉄プロセス

本年は、
CCP の還元挙動について、コークス粒子のない通常のペレッの原料自由度の拡大や燃料のグリーン化、廃熱利用など、基礎から実トとの比較検討を行った。900-1100℃の保持温度で CO-CO2 ガス

多孔質金属は軽量、高比表面積、高制振性などの特徴を有している

Fig.4 (a) に熱処理前、(b) に 1000℃、48h、溶融塩中熱処理後機を想定した研究まで幅広くテーマを設定している。加えて、繊維状中の還元実験を行ったところ、いずれの保持温度においても CCP がため、衝撃吸収材や電極材料などへ応用されている。鉄鋼系材料は原

試料のき裂部の走査型電子顕微鏡像を示す。Fig4 (b) の矢印部が示す金属の形態制御に関する研究や極限環境で利用可能な自己治癒セラ

通常のペレットより高い還元率を示すことを明らかにした。これは、中料が安価であり、鉄鋼系構造材料との接合性に優れる点から、多孔質

ように、き裂は熱処理後に消滅している。したがって、Na2SO4 溶融

ミックス材料の開発を行っている。

心部のコークス粒子が被還元物でないこと、CO2 ガスがペレット内の金属素材としての潜在能力は高い。しかし、発泡剤のコスト高や複雑塩が存在する高温腐食環境においても、Ni/Al2O3 の自己治癒効果は気孔を通じてコークス粒子表面まで到達するとコークスのガス化反応にな製造プロセスを要する為に、高気孔率な多孔質鉄材料の安価な製機能することが明らかになった。

より還元ガスである CO ガスが発生することが理由として考えられる。

造プロセスは開発されていない。そこで本研究グループでは、特定条

我が国の鉄鋼産業は国内エネルギー使用量のおよそ 15％を占める

件下での還元過程で認められる鉄鉱石ペレット等の異常膨張時に形成

水素利用製鉄に適した製鉄塊成原料製造原理の創成

ため、CO2 排出量削減が求められている。さらに、良質鉄鉱石資源
高炉では鉄鉱石から粗鉄（銑鉄）を製造するため、石炭を乾留してスにおける重要な反応である酸化鉄還元反応や炭材ガス化反応の低温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ており、そのた化、および還元された鉄への浸炭・溶融の高速化による問題解決を実め大量の CO2 ガスが発生する。還元材を部分的に水素で代替すること

現する具体的な方法として、高い反応性を有することが知られているができれば生成ガスは H2O となり、その分 CO2 排出量が削減できる。

鉱石−炭材コンポジット（炭材内装鉱）の使用が注目されている。し水素は石炭乾留時に副次的に生成されるため、原料を一貫して製鐵所

かし、これは高炉装入に耐える強度を有するためにセメント添加等の内で利用することができ、安全面、輸送面からも有効である。一方で、対応が必要であり、コスト増加および高炉スラグ成分設計における制CO による還元は発熱反応であるが、水素の場合吸熱となるため、水約などの課題がある。そこで我々の研究グループでは、コークス核粒

素濃度増加による高炉内シャフト部の低温化が懸念される。そのため、Fig.1 Methods of reducing CO2 emission from ironmaking process.

40 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 3D image of CCP obtained by the X-ray CT.

持つ金属鉄材料を作製した。本年は試料充填密度、還元温度や還元

特筆すべき業績
Several research papers and conference proceedings, e.g., [C. Funada et al., ISIJ Int. 56

時間等の条件が、繊維状金属鉄組織や得られた多孔質体の比表面積、(2016) 233-238] and [D. Maruoka et al., Tetsu-to-Hagane, 102 (2016), 70-75] have been

細孔分布等の性状に及ぼす影響について調査した。

published. ISIJ International and Tetsu-to-Hagane are a top-journal in the research

Fig.3 に試料充填密度の異なる試料の還元後組織写真を示す。両試料とも直径約 1.5 µm の繊維状金属鉄の生成が確認できる。一方で繊            [    $ #        laboratory have presented over ten papers in oral and poster sessions of conferences,e.g., the meetings of the Iron and Steel Institute of Japan (Tokyo) and the Japan Institute

維状金属鉄の長さや太さが異なり、繊維状鉄同士が集合、結合したよof Metals (Osaka). On the other hand, we have organized annual workshop on the

うな組織が観察された。この差は、還元前の試料充填密度の違いによresources and processes for ironmaking and more than 30 researchers and engineers

る粒子間距離の差が、還元反応速度、生成した金属鉄の焼結速度等

attended it held on 25-26th Jan. 2016. The laboratory also forward collaborativeに影響を与えた結果であると考えられる。

Fig.3 SEM images of iron whisker held at 900oC for 1h. Bulk density
are 0.59 and 1.5g/cm3 respectively.

researches, such as the national project of “COURSE 50” and individual projects withseveral steel and relating companies.

Department of Frontier Sciences for Advanced Environmentの枯渇や原燃料価格の高騰にも対応しなければならない。製鉄プロセ

される繊維状金属鉄組織に着目し、酸化鉄の還元により高い気孔率を先端環境創成学専攻

温室効果ガス排出量削減に資する
画期的製鉄プロセスにおける原料研究

ついて検討した。

Fig.4 SEM images of samples (a) before and (b) after heat treatment
with Na2SO4 molten salt at 1000oC for 48h in air

Coexistence Activity Report 201641

太陽地球システム・エネルギー学講座
地球システム計測学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Earth System Monitoring and Instrumentation

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究ࠈՑ߈ýীૢّ

Variations of ozone and related trace species in the atmosphere

Associate Professor

Isao Murata

Temporal variation of total column of ethane was observed with FTIR at Tsukuba. We participated in the NDACC/IRWG meeting held atJeju, Korea on May 30 - June 3, 2016 and presented our results of ethane observation. Balloon observation of stratospheric ozone and nitrogen

果の発表を行ったほか、解析手法の最適化などについて情報交換を行い、2016 年 9 月 5 日に北海道大樹町の宇宙科学研究所大樹航空

dioxide with optical ozone sensor was carried out at Taiki, Hokkaido on September 5.

行った。なお、FTIR の解析には NDACC/IRWG のメンバーが開発

宇宙実験場において観測を行った。Fig.4 に観測時の外気温 ( 黒 ) とした SFIT というフィッティングプログラムを主に用いるが、これまで

分光器温度 ( 赤 ) の時間変化を示すが、観測を行った高度 16-45 km

使用していた SFIT2 に代わる SFIT4 が開発され各グループの解析はでは分光器温度はほぼ保冷剤凝固点付近で一定で 0.8℃程度の変動

SFIT4 に移行しつつあった。そこで、会議期間中に開発の中心メンバーに収まっていた。この結果、分光器の波長シフトや分解能変化もほぼなかったようで、Fig.5 に示す高度 15 ‒ 16 km と 44 ‒ 45 km のス

当研究室では、「グローバルな大気 環 境 変 動」をキーワードに、影響することによる間接的な温室効果がある。また、PAN(Peroxy

である NCAR(National Center for Atmospheric Research) の

オゾン減少問題や地球温暖化など、地球規模の環境変動に関わる大Acetyl Nitrate) の生成を通じて光化学スモッグ等の大気汚染、特にHannigan 氏と相談し、8 月に一週間ほど NCAR を訪問して SFIT4ペクトルを比較すると、15 ‒ 16 km のスペクトルはまだ温度下降中の気中の微量成分の観測的研究を行っている。2016 年は、つくばにお越境汚染として最近話題になっている長距離輸送を伴う発生源から離の導入を行った。先のエタンの解析結果（Fig.1・2）はこの SFIT4 をためか若干シフトしているものの、ピクセル番号 2136 付近の太陽大けるフーリエ変換型分光器（FTIR）によるエタン観測結果の解析やれた地域での汚染に寄与する。発生源は天然ガス、バイオ燃料、バ

用いた解析の結果である。

気吸収線がほぼ一致していることがわかる。オゾンや二酸化窒素の解NDACC/IRWG 会議参加、光学オゾンゾンデによる成層圏オゾン観

イオマス燃焼等であるが、モデルが観測値を十分に再現出来ておら光学オゾンゾンデは、本研究室が開発した紫外線強度の変化から成測などを行った。

ず、発生量を過小評価している可能性が高い。Fig.1・2 につくばで層圏オゾンの高度分布を観測する気球観測用の観測装置で、小型分

ゾン高度分布だけでなく二酸化窒素のカラム量なども出せると期待し観測された 2001 ‒ 2008 年および 2009 ‒ 2015 年の経年変化を光器を用いて 280-500nm のスペクトルを測定する。この装置を使っている。

による観測を 1998 年より行っている。FTIR では太陽光の 2-15 μ示す。これを見ると、2008 年まではほぼ一定値を示していたものが、た観測は宇宙科学研究所の大気球実験として以前から行っているが、また、村田准教授は昨年から宮城県保健環境センターの評価委員を

m の赤外領域のスペクトルから大気中の多くの微量成分の高度分布等

2009 年以降には明らかな増加傾向を示していることがわかる。この前回 2013 年に観測した際には、気球上昇中の分光器温度変化によしており、今年度もこれまでに 1 回の評価委員会に出席して県保健環を調べることができる。FTIR を用いた同様の観測を行っている国際増加の原因はまだ不明であるが、他の観測点でも増加が見られており、り波長シフトが起こるなどいくつか問題点があった。そこで、今回は境センターが計画している研究計画の評価を行った。

的な研 究グル ープ NDACC/IRWG (Network for the Detection

NDACC/IRWG で解析を進めている。

凝固点が 5℃の保冷剤を用いた温度安定機構を構成するなどの改良を我々は国立環境研究所との共同研究として、つくばにおける FTIR

析は現在進行中であるが、かなり質のよいデータが取れているのでオof Atmospheric Composition Change/Infrared Working

また、連携講座である地球環境変動学講座とともに昨年から進めてGroup) では、各観測ステーションの結果を総合して地球規模の変動いる南極昭和基地での FTIR 観測他によるオゾンホール最盛期から回要因を解明する研究を進めており、昨年解析したメタンについては、復期の解析は、今年度も引き続き論文化に向けての作業を協力して進W. Bader, B. Bovy, S. Conway, K. Strong, D. Smale, A. J. Turner, T. Blumenstock, C.

ベルギーのグループを中心に NDACC/IRWG の各観測点の最近の増めている。

 >$$ ;$ $ \$=$$ #$ &$ 

al., 2017)。今年はエタン全量の経年変化を解析した。

]$

Jones, P. Krummel, I. Murata, I. Morino, H. Nakajima, S. O'Doherty, C. Paton-Walsh,

NDACC/IRWG では、毎 年世界 各 国から 20 以 上の 研 究グル ー

J. Robinson, R. Sandrin, M. Schneider, C. Servais, R. Sussmann and E. Mahieu, The

プが集まって観測手法や最新の結果に関する情報交換を行う会議を

recent increase of atmospheric methane from 10 years of ground-based NDACC FTIR

エタンはメタンに次いで多く存在する炭化水素類であり、化学反行っているが、今年は韓国の済州島で 5 月 30 日から 6 月 3 日に開observations since 2005, Atmos. Chem. Phys., 17, 2255-2277, doi:10.5194/acp-17-

応過程も類似した部分が多い。そのため、エタンがメタンの濃度に催された (Fig.3）。我々もこの会議に参加し、エタンの初期解 析結2255-2017, 2017.

 

10o4.25 C12o

3.42 C

4
20

o

2
 

0

0






4

5

7
Time (JST) [hr]Fig.1 Temporal variations of the total column of ethane observed at
Tsukuba from 2001 to 2008.

42 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Temporal variations of the total column of ethane observed at
Tsukuba from 2009 to 2015.

Fig.4 Temporal variations of air temperature (black) and spectrometer
temperature (red) during balloon observation.

Intensity [count]8
 

BOS 113147 Sample Spectra

Air Temperature [ C]oSpectrometer Temperature [ C]

BOS113147 Spectrometer Temperature

10

8

2100

2105

2110

2115

2120

2125

2130

2135

2140

2145

2150

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

Fig.3 Group photo of NDACC/IRWG meeting held at Jeju, Korea.

先端環境創成学専攻

加傾向について解析を進めた結果が論文として発表された (Bader et

発表論文

Pixel Number

Fig.5 Spectra observed at the altitudes of 15 - 16 km (red)and 44 - 45 km (blue).

Coexistence Activity Report 201643

太陽地球システム・エネルギー学講座
水資源システム学分野

ワ州バンカラン県における林産物によるバイオエネルギー利用プロジェ

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

クトを対象に、その実行可能性と効果を検討した。

Urban and Regional Environmental Systems

対象プロジェクトの聞き取り調査より、ECF とプログラムへの参加意
思の相関が確かめられ、ECF がプログラムへの参加率を高める指標となり得ることが確認された。そこで、ECF と参加率の関係をベースとし

水資源と水環境に関する研究たモデルを構築し、①住民へのインセンティブ付加とプログラム参加にResearches on Water resources and environments

よる副収入による住民の ECF の改善、②プログラムによる温暖化ガスࠈՑ߈ý࠺ࢣ৫೙

Ց߈ý಍ҶকՑ߈ýฉըඵ

Associate Professor

Professor ĦՄ฻Ց͟ħ

Professor ĦՄ฻Ց͟ħ（CO2）削減効果、③プログラム運営に伴う費用便益の３指標より、プ

Daisuke Komori

So Kazama

Yu-You Li

ログラムの最適な効果を検討した。そして、②はどの条件下でもほぼ一定であることがわかり、①と③からインセンティブ付加を検討できるとWater is the most abundant substance on earth, the principal constituent of all living things, and a major force constantly shaping the surface of the earth.
It is also a key factor in air-conditioning the earth for human existence and in influencing the progress of civilization.
Changes in the distribution, circulation, or temperature of the earth’s waters can have far-reaching effects; the ice ages, for instance, were a manifestationof such effects. Changes may be caused by human activities, in particular, since the latter half of 20th century. People cultivate the soil, irrigate crops,
fertilize land, clear forests, pump groundwater, build dams, dump wastes into rivers and lakes, and do many other constructive or destructive things that
affect the circulation and quality of water in nature. Besides, an expanding population and a rapidly growing economy especially in Asia and Africa arehindering sustainability on the globe.
Our studies and challenges have been focused on solving the world water issuers by understanding water circulation, along with the following subjects: (1)Long-term heat, vapor and carbon dioxide fluxes observation for impact assessment on the interaction between land and atmosphere under the changing
climate and the land use change; (2) Numerical study on water pollution in the inundation areas of the Mekong River; (3) Understanding requirements forsustainability of community-based program; (4) Mechanism of slope failure and wood debris by torrential rains; (5) Numerical study on Tsunami
Propagation into a River; (6) Impact assessment of climate change on complex disaster (flood inundation, land slide, high tide, and coastal erosion); and (7)Value-based co-creation of technology and life style for a society based on a virtuous materials cycle.

2. メコン河氾濫原における地表水中ヒ素濃度推定
モデルの構築自然由来の地下水ヒ素汚染は、上水道普及率が低い地域では地下水が生活用水として使用されるため世界各地で問題となっており、慢性ヒ
素中毒患者数はアジアの国々を中心とし、さらに中南米も含め 5、000万人以上と推定される（WHO, 2013）。そのため地下水中ヒ素に関する研究は数多くされているが、地表水に関しての研究は少ない。例えばカンボジアはまだ上下水道普及率が低く、生活用水として使用されたヒ素を含む地下水は下水処理されず地表や河川に排水され、地下水由来のヒ素が地表に蓄積することや、河川に流出することが推察される。さらに、
毎年雨期に発生するメコン河の氾濫によって地表に蓄積した地下水由来のヒ素が溶出し、氾濫とともに広域に拡散する可能性が考えられる。稲2016 年度の研究成果

作や魚の生息も氾濫水（地表水）を利用しているため、主食であるコメ研究概要

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

やの摂取は地下水の飲用と並ぶ曝露源となりうる。このように、ライフ
スタイルと地表水が密接な関わりを持つ地域においては、地表水中ヒ素

結論付けた。

4. 豪雨における流木発生メカニズムの解明
2016 年 8 月末に観測史上はじめて東北地方に上陸した台風 10 号は、
多くの市町村に流木による洪水氾濫被害をもたらした（Photo.2）。河川における流木は、枯死、風倒、河岸侵食、斜面崩壊、土石流及び森林施業といった生物的・物理的・人為的要因が複合的に作用し発生し、有機物や土砂を貯留する他、魚類や底生生物の河川内生息場所となり種多様性に貢献する。一方で、流下過程における橋脚や堤防などの損傷、堰止めによる洪水氾濫被害が生じている。
そこで、流木が発生する要因の 1 つである斜面崩壊と流木流出量に良い相関が見られるのではないかと考え、日本全国 1103 か所のダムにおいて記録された流木流出量のデータを用いて流木発生メカニズムの解析を行った。流木流出量には森林面積と斜面崩壊の主要因である 5 年確率日降水量が関係することを明らかにした。

に関する理解を深化することは重要である。
そこで、水理計算に基づく地表水中ヒ素濃度推定モデルを構築した。

間活動によって変化する。地球・地域・流域スケールの水循環の変化は、するためのフラックス観測は、Monin-Obukhov 相似則（＝均一地表

数値シミュレーションで 1 年間の地表水中ヒ素の推定濃度の時空間的変

水資源賦存量の変化による水需給バランスの不均衡による水不足や水面上にて乱流状態にある風速や気温の各種統計量は摩擦応力や顕熱フ化を相対的に比較したところ、雨季では洪水氾濫とともにヒ素が拡散し、域汚染と水生生態系の悪化、渇水や豪雨など水災害ポテンシャルの増ラックスを用いてすべて同じように表されるという相似則 ; Monin and

雨季後の乾季では洪水氾濫前よりも地表水中ヒ素濃度が増加することが大につながる。水資源システム学分野では、この水の循環を理解して、

Obukhov, 1954）を基に飛躍的な発展を遂げている。近年、地球気示唆された（佐藤および小森、2017; Fig.1）。毎年起きる洪水氾濫によっ

世界の水問題を解決することを目指している。

候変化による陸上生態系への影響の懸念から、生物圏と大気圏の相互て、カンボジアでは地表水中ヒ素濃度が今後増加することが懸念された。

作用に関する研究が盛んにおこなわれるようになり、現在は世界中のを研究する水環境システム学研究室、都市水環境やバイオエネルギー

700 カ所以上の耕作地や森林など、種種の植生上でのフラックス観測を研究する環境保全工学研究室の二研究室で構成されている。さらに、サイトから乱流データが集められ、例えば、全球における炭素ストック

本研究科、医学系研究科、農学研究科、国際文化研究科と連携した、の時空間変動の定量化などの研究が推進されている。

Photo.2 Wood debris at Iwate prefecture by Tohoku Heavy Rainfall Disasterin August 2016.

これら以外にも、⑤タイ国・チャオプラヤ川流域管理にかかる研究、⑥津波が河川環境・海岸堤防に及ぼす影響評価、⑦複合災害（洪水氾

ヒューマンセキュリティ連携国際教育プログラムの representative

一方、野外において観測対象は常に植物生理的かつ物理的に不均濫、土砂災害、高潮、沿岸侵食）の日本全国における気候変動リスクのcoordinator を 2014 年より務め、2015 年 3 月には第 3 回国連防一な地表面であり、不均一地表面がフラックス観測に及ぼす影響（δ）

推定、⑧（インドネシア・バンドン市を対象として）持続可能社会実現

災世界会議にて一般公開シンポジウムを開催するなど、従来の専門をは明らかにされていない。そこで、不均一地表面上でのδを明らかにすのための物質好循環型社会に向けた技術と暮らしの価値観の共創、⑨越えた学際的な知と複合的な視点を備えた教育研究に取り組んでいることに取り組んでいる（Photo.1）。2016 年度は、タイ北部ターク県る。なお、本プログラムはこれまでに日本を含めた世界 25 カ国からにて、均一地表面であるキャッサバ畑および不均一地表面である森林

93 名の学生を受け入れ、ヒューマン・インセキュリティの実態の解明を対象に設置されたフラックス観測サイトにおいて、観測されたフラッと人々を中心に据えた問題解決をめざす新しい国際社会のあり方の実

クスのδの評価を行っ

現に、知的側面から貢献してきたことが評価され、2015 年 3 月に総た。また、乱流物理モ

長教育賞を受賞した。

デルを構築し、均一地

Fig.1 Differences of arsenic concentrations in surface water estimated by numericalstmodel from actual arsenic concentration in June 1 , 2015.

下水処理場における温室効果ガス発生と最適な浄化機能の解析、⑩嫌気性消火槽にかかる排水処理と微生物群集動態の解明などに取り組んでいる。また、⑤に関して 2011 年チャオプラヤ洪水の実態を解析した

3. 地域密着型バイオエネルギープログラムの持続可能性の検討Komori et al。 (2012) が 2016 年 9 月に水文・水資源学会より Most
Downloaded Article 賞を受賞した。

特筆すべき業績

それ以外にも、仙台二華中学校・高等学校で取り組まれているスー

表面と擬似不均一地表

Community bases bioenergy（地域密着型バイオエネルギー）は、

パーグローバルハイスクールプロジェクトにおける調査・研究活動を通面におけるフラックスの持続可能なエネルギーへのアクセス、気候変動への対処、そして貧困のじた教育による国際社会で活躍できる人材育成を指導・支援しており、δを解析し、不均一地撲滅、という点で、持続可能な開発目標（SDGs）に資する重要な取り2016 年 5 月に土木学会東北支部長賞を受賞した。

表面ではδが大きくな組みの一つである。既往研究や世界の Community bases bioenergy

Educational Excellence in FY2014 from Tohoku University. Super Global High-school

ると結論付けた。

プログラムにおける課題をレビューし、それぞれの地域や文化により課

program by Sendai Nika High-school, which Prof. So KAZAMA and Assoc. Prof.

題は異なるものの、生活の豊かさがプログラムへの参加率を高める共通

Daisuke KOMORI are join as one of core supervisors, was awarded the Presidential&$+    "  ? 
system in Thailand (JST News, 2012)44 Coexistence Activity Report 2016の指標となり得ることを抽出した。そこで、エンゲル係数（ECF; 家計の消費支出に占める飲食費の割合）がその指標となりえると考え、東ジャInternational Post-Graduate Program in Human Security, which Assoc. Prof. Daisuke
KOMORI is one of responsible coordinators, was awarded the Presidential Prize for

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

当該分野は、主に日本国内や東南アジアを対象に、水循環や水資源

先端環境創成学専攻

大気と陸面間の熱、水、二酸化炭素の交換量（フラックス）を監視

水の循環は、自然現象として時間的・空間的に偏在しており、また人

Prize in FY2016 from Tohoku branch of Japan Society of Civil Engineering. Komori
et al. (2012) was continuously awarded “Most Downloaded Article” in FY2015 andFY2016 from Japan Society of Hydrology and Water resources.
Coexistence Activity Report 201645

自然共生システム学講座

Environmentally Benign Systems

資源再生プロセス学分野

Recycling Chemistry

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 societyՑ߈ýԆϐ౨൰ࠈՑ߈ýӳૢਰࢷ

ࠣՑý֡਍࠹‫ػ‬ି୾ࠣՑýᖮଟඳ݄

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Toshiaki Yoshioka

Tomohito Kameda

Shogo Kumagai

Yuko Saito

We are developing and designing new chemical processes to convert polymeric wastes such as plastics and wood biomass into chemical

4. イオン会合体を用いたモルデナイトからの Cs 脱着

招待・基調講演

feedstocks. For the purpose of this, pyrolysis mechanism of these polymeric materials, catalytic reaction, and dechlorination of chlorinecontaining plastics have been widely investigated.

福島第一原発事故により、137Cs が多量に放出された。137Cs は半減

In addition, we are developing new environmental conservation and purification technologies aimed to reducing inorganic and organic
burdened environmental substances in aqueous solution. For example, we are working on chemically modifying an inorganic compound期が約 30 年と長い放射性物質であり、我々の生活を維持する上で大・Toshiaki Yoshioka, “The role of 3R action visible through theexperiment of disaster waste treatment”, The 3R International
Scientiﬁc Conference on Material Cycles and Waste Management,

きな障害となっている。放出された 137Cs は土壌中の鉱物に強く吸2016.3.9-11, Hà Noi, Vietnam

having a layered structure to make it functional, and applying it to removing trace amounts of heavy metals and harmful organic matter in

着されており、量も膨大であるため、土壌を適切に処分・減容化する

・Toshiaki Yoshioka, “Chemical processing for feedstock recycling

waste water. Material recovered from wastewater is oriented toward recycling as valuable material.

ことが必要となる。そこで本研究では、土壌中に含まれる鉱物の一種であり、Cs を強く吸着することが知られているモルデナイトに Cs を吸着させ、その後イオン会合試薬を用いて Cs 脱着を検討した。Cs

1. ポリエチレンテレフタレートのベンゼン化に及ぼす
生石灰活性の検討

共熱分解機構を検討した。昇温速度 10 ºC/min で室温から 650 ºCまで低速熱分解実験を行った結果、レボグルコサン (LG) ラジカルがPE 由来生成物から水素ラジカルを引き抜き、安定化することによる低分子化合物への分解反応の抑制が確認された (Fig. 2)。また、チャーにおいて効果的にリサイクルされている一方、他のプラスチックとの混形成の際に生成する水素ラジカルを PE 由来生成物ラジカルが受け取合プラスチックや金属との複合物に対しては、効果的なリサイクル手法

ることによる停止反応が確認された。このことより、低速熱分解条件が確立していない。当研究室では PET の水蒸気分解によりテレフタル

では水素ラジカルの授受が主な相互作用であると考えられる。

3. シクロデキストリン修飾 Zn-Al 系層状複水酸化物
による Ni2+ の吸着

ンやビフェニル等の芳香族炭化水素の割合が増加し、一方、低活性のCaO 程、反応性低下、テレフタル酸等有機酸の増加、および高活性の CaO では起こらない副反応が進行することを明らかにした。

アニオン交換能を持つ層状複水酸化物 (LDH)(Fig.3(a)) に、錯形成を有するシクロデキストリン (CD)(Fig.3(b)) をインターカレートして得られる複合体は、CD 由来の錯形成能を保持する吸着剤として期待さ

96 % が得られた。モルデナイトから Cs を脱着できたことから、本手法により 137Cs に汚染された土壌を処理可能とすることが示唆された。

れる。本研究では、カルボキシメチル化シクロデキストリン (CMCD)

特筆すべき業績
1. Effect of CaO activity on the formation of benzene from poly(ethylene terephthalate)(PET)
We have reported that organic acid produced by steam decomposition of PET was

受賞

converted into benzene by using CaO. In this study, we performed characterizations

・井上科学振興財団第 32 回井上研究奨励賞 / 熊谷将吾 ( 助教 )of CaO which are calcined at different temperature and investigated the effect of CaO
with different activities on the formation of benzene from PET.
2. Co-pyrolysis behavior of beech wood and polyethylene mixtures(M1)

Interactions between woody biomasses and plastics during co-pyrolysis of these

・日本学術振興会第 8 回 HOPE ミーティング / JSPS HOPE Fellow 任命 / 熊mixtures have been investigated to recover useful materials. In this work, we

谷将吾 ( 助教 )researched the interaction between beech wood (BW) and polyethylene (PE). The

・2016 Spring Scientific Conference by Korea Society of Waste

present work revealed that the interactions between BW and PE mainly involve

Management / Award for Excellent Poster Presentation / 小野 俊輔

H-exchange during slow pyrolysis.

(M1)

3. Adsorption of Ni2+ using Zn-Al layered double hydroxide intercalated with・第 19 回プラスチックリサイクル化学研究会 (FSRJ) 研究討論会 / 若手研究者

cyclodextrin

賞 / 山崎僚太 (M1)

It is expected that composite of LDHs and cyclodextrin(CD) have effect on the・平成 28 年度化学系学協会東北大会 / 優秀ポスター賞 / 矢吹良介 (M1)・エヌエフ基金第 5 回研究開発奨励賞・選考委員会特別賞 / 熊谷将吾 ( 助教 )2+型 LDH(Fig.3(c)) を合成し、これを用いた Ni 吸着実験を行うことで、

adsorption of metal ions. In this work, adsorption of Ni2+ from aqueous solution was
carried out using CMCD・Zn-Al LDH , resulting in maximum adsorption of 89%.
4. Desorption of cesium from mordenite using ionic associate
Volume reduction of the radioactive cesium contaminated soil is one of the most

金属イオン吸着剤としての応用を検討した。CMCD 型 Zn-Al LDH を

important issue in Japan due to the lack of storage site. In this work, desorption

建設廃棄物等に由来する木材やプラスチック等の混合廃棄物は素材

1 mM Ni2+ 溶液に投入した際、24 時間後の吸着率は 89% に達した。

of cesium from mordenite was carried out using an ionic associate, tetrakis(4-分離が困難であるため、再資源化の難しい廃棄物の一つである。本研

また吸着等温線が Langmuir 式に一致するため、化学吸着が示唆さ"  < ]#&     ?$2+

究ではこれらの化学原燃料化を目的に、熱分解法に着目した。効果的れた。これは、CMCD と Ni

な原燃料回収のためには原料成分の共熱分解機構の解明が重要であられるため、CMCD 型 Zn-Al LDH による Ni2+ 吸着の効果が確認でる。本研究ではブナ (BW) 及びポリエチレン (PE) を選択し、これらのきる結果が得られた。

の錯形成が吸着に起因していると考え

(a)

(b)
Fig.1 Benzene recovery process from PET in the presence of CaO

46 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Interactions between cellulose and PE during co-pyrolysis

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

2. ブナ / ポリエチレン混合物の共熱分解機構の解析

本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム , 2016.10.13, 仙台

先端環境創成学専攻

性の影響を検討した。その結果、活性が高い CaO を用いる程ベンゼ

ﬂuorophenyl)borate[NaTFPB] を用いることで、最大で Cs 脱着率

・第 8 回廃棄物資源循環学会東北支部研究発表会 / 最優秀発表賞 / 清水翔太

酸を生成し、更に生石灰 (CaO) の添加により選択的にベンゼンを回の活性の異なる CaO を用いて、PET のベンゼン化に及ぼす CaO 活

and Applied Pyrolysis, 2016.5.9-12, Nancy, France
・吉岡敏明 , “ 工業化学におけるプラスチックリサイクルの位置付け ”, 第 10 回日を 220 mg/g 吸着させたモルデナイトから、Sodium tetrakis(4-ポリエチレンテレフタレート (PET) は、樹脂純度の高いペットボトル

収することを報告している (Fig.1)。本年は、比表面積や表面塩基量等

of waste plastics”, The 21st International Symposium on Analytical(c)Fig.3 The structure of (a) Zn-Al LDH,(b) beta-cyclodextrin,and (c) CMCD・Zn-Al LDH

Fig.4 Cs desorption ratio from different particle size ofmordenite using NaTFPB
Coexistence Activity Report 201647

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

環境系・生体系物質計測への展開を目指した
新しい化学分析モチーフの開発
Development of Chemical Motifs for Environmental andBiochemical Analysis

ࠣՑý๗ඊ୔݄Assistant Professor

Atsuko Masuya-Suzuki

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 analytical technique of future will fulfill requirements such as (1) assessment ofenvironment and safety, (2) support for health and medical treatment, and (3) accessibility of residents and citizens, and therefore will be

2. 柔軟な骨格を持つ Ln(III) 配位高分子の発光
スイッチング

designed on the basis of conditions such as (a) Real-life, (b) Real-time, and (c) Real-opportunity. Obviously sophistication of precise-madeエネルギー移動の促進による Sm(III) 発光強度の増大が期待できると考えた (Fig.4)。PCP 粉末をトリエチルアミン (NEt3) ガスに曝露した
前後の発光スペクトルを測定した。その結果、曝露前では配位子由来

analytical instrument is not the only solution to satisfy these requirements. We believe that breakthrough in analytical technology will be

活性炭やゼオライトなどの多孔性物質は分離やセンシングのための

brought by development and application of chemical motifs capable of recognizing materials and by establishing methodology for separation/

材料設計に広く用いられている。その中で、金属イオンと有機配位子

preconcentration and detection/determination methods for materials of environmental importance. Among such chemical motifs that weから成る多孔性配位高分子 (PCP) は、自己集合的に組み上がるためstudied this year, two examples will be described.

合成が容易で、配位子と金属イオンそれぞれに由来した機能を付与で1. Diradical Pt(II) complex as a potential photoacoustic imaging probe

きるため、新規材料として注目を集めている。これまで、剛直な配位

2. Flexible Ln(III) coordination polymer

子と d- ブロック遷移金属イオンから多くの PCP が合成されてきた。

1. Photoacoustic imaging is a novel low-invasive imaging modality. In order to acquire

これに対し、柔軟な骨格と有する配位子と多様な配位構造をとり得る

photoacoustic images with high signal-to-noise ratio, it is desired that probes show

希土類金属イオンを構成要素とした場合、構造制御が難しくなるが、

signals only when they are taken up to the target tissues. Previously, we reported

剛直な構成要素からは設計できない構造や性質が得られると期待でき

1. ジラジカル Pt(II) 錯体の近赤外吸収の長波長化とジラジカル錯体内包ミセルの生成
光音響 (PA) イメージングは、近赤外 (NIR) 光の吸収と超音波の発の緑色発光が現れるのに対し、曝露後では配位子由来の発光は減少し、Sm(III) 由来の赤色発光が増強することを見出した (Fig.5)。

特筆すべき業績

that the Pt(II) complex had an attractive feature to use them as a signal-switching
photoacoustic probe. In this year, we synthesized the diradical Pt(II) complex showing

合成した Pt(DANS)2、Pt(DANDS)2 の極大吸収 波長はそれぞれる。本研究室では、新しい分離・センシング材料としての利用を目指し、

near-infrared absorption at > 750 nm to meet the demand of the laser wavelength range.

756、757 nm となり、吸収波長の長波長化に成功した (Fig.2)。ま希土類金属イオンと柔軟な骨格を有する三脚型シッフ塩基配位子から

Furthermore, we prepared a micelle containing a diradical Pt(II) complex for selective

た、pH を変化させることで NIR 光吸収がスイッチングすることを見出PCP を新たに合成した (Fig.3)。さらに今年度は、その機能として発delivery to the target tissues.

した。これは錯体の酸化二量化によるものである。

光スイッチングを見出した。

2. Coordination polymers have attracted considerable attention as a novel porous
material. Many coordination polymers have obtained by using geometrically rigid

生を利用する低侵襲なイメージング法である。高 S/N 比の PA 画像

次に、Pt(DBA)2 を含有するミセル溶液の吸収スペクトルを測定し金属イオンとして Sm(III) を用いた PCP を合成し、その細孔と三を得るためには、標的の組織に取り込まれた時のみ PA シグナルを示たところ、ジラジカル錯体由来の吸収は弱く、酸化二量体の吸収が強脚型シッフ塩基配位子の T1 準位に着目した。プロトン化三脚型シッフ

すプローブを用いる必要があるが、シグナルスイッチングが可能な PA

く観測された。したがって、Pt(DBA)2 はミセル中では酸化二量体と塩基配位子の T1 準位は 18181cm -1、脱プロトン化三脚型シッフ塩基   ? <    "  $   

して存在することが示唆された。また、ミセルの粒径は約 20 nm で配位子の T1 準位は 20619 cm ‒1 である。PCP 細孔内で、塩基性ガ

we found that the Ln(III) coordination polymer show the luminescent switching by

700 nm 付近に強い NIR 光吸収を示し、酸化還元により NIR 光吸均一であり、EPR 効果によって悪性腫瘍に送達可能な粒径 (20-200

スが配位子のプロトンを引き抜くことができれば、T1 準位が上昇し、収の on、oﬀ スイッチングができる Pt(II) ジラジカル錯体 Pt(DBA)2nm) であると分かった。また、細胞懸濁液の吸収スペクトルでは、波長 700 nm 付近に Pt(DBA)2 のジラジカル錯体由来の吸収が観測さいることを目指し研究してきた。この錯体を PA プローブとして用いる

れ、ミセルががん細胞内へ取り込まれることが分かった。さらに、こためには、(i)PA イメージングレーザーの波長が > 750 nm のため吸のミセルは細胞に導入することでミセル内の錯体の NIR 光吸収が on

収波長の長波長化、(ii) 錯体を腫瘍に選択的に送達する手法の確立、になることが分かった。したがって、ミセルを利用することで細胞内が必要である。今年度は、(i) 吸収波長の長波長化に向けπ共役系を環境を認識し吸収の on、oﬀ スイッチングが可能な PA プローブにな拡 張した錯 体 Pt(DANS)2 と Pt(DANDS)2 (Fig.1(b),(c)) を合成し、りうることを明らかにした。

exposure to basic gas.

さらに (ii)EPR 効果による腫瘍への選択的送達を目指し、錯体を取り込んだミセルの生成と評価を行った。
Fig.4 Energy diagram for switching of emission of Sm(III) PCP.

Fig.1 Chemical structure of (a) Pt(DBA)2, (b) Pt(DANS)2, (c) Pt(DANDS)2.

Fig.2 pH-dependent absorption spectra of aqueous solution of Pt(DANDS)2.

48 Coexistence Activity Report 2016

#$%&      <&&  " $

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment(Fig.1(a)) をシグナルスイッチングが可能な新規 PA プローブとして用

Ln(III) ions is expected to yield a unique properties. In our previous study, we

先端環境創成学専攻

プローブはこれまでほとんど開発されていない。当研究室では、波長    [   $            "     

Fig.5 Switching of emission of Sm(III) PCP induced by NEt3.

Coexistence Activity Report 201649

自然共生システム学講座
環境生命機能学分野

Environmentally Benign Systems

Environmental Bioengineering

バイオ・ナノ電気化学計測システムの開発と応用に関する研究
Development of Biomedical/Nanoelectrochemical Sensing Devices
and Their ApplicationsՑ߈ýൈΐ਴͔Ց߈޾ֆࢸĦٟњಊħ ‫ࡱ͎݇ڌ‬ԕశ

Professor

Professor

Senior Lecturer

Assistant Professor

Assistant Professor

Tomokazu Matsue

Hitoshi Shiku

Kumi Y. Inoue

Kosuke Ino

Akichika Kumatani

Micro/nano-devices address demands to a great extent in bioprocess science and engineering for fast and accurate analytical information.
We have developed micro/nano-electrochemical systems for biomedical applications and evaluation of electrochemical energy materials
including secondary batteries. We have achieved to develop highly sensitive chip devices with electrodes for bioanalysis. Further, our selfdeveloped electrochemical microscope, called nanoSECCM, can characterize electrochemical properties in micro/nanometer scale as only
one system with spatial resolved analytical system for electrochemical reactions. These devices greatly contribute to environmental, medical
and electrochemical applications.

ࠣՑ̳ඞ‫ٶ‬ДࠣՑ֡਍൰ۜ

空間分解能を有する電気化学測定技術を確立し、バルク測定では捉えԐ͟‫׾‬Ԥ͟

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主な継続中の研究事業られない反応性を計測し、電極材料設計に新たな指針を示した。また、
AMED プロジェクトでは、非侵襲・非接触で細胞表面の形状の動的変化を測定可能な高解像度走査型イオンコンダクタンス顕微鏡の開発を・AMED 先端計測分析技術・機器開発プログラム「抗原修飾ヤヌス粒子による簡易計測装置」（平成 28 − 31 年度）
・基盤研究 (A)「マルチスケール化を実現するハイブリッド電気化学バイオイメー行った。これにより、細胞表面に負荷を与えることなくその動的変化を

ジングシステム」（平成 28 − 30 年度）

通常の約 50 倍の速度で観測可能となった。

・イノベーション創出プログラム (COI STREAM) 「さりげないセンシングと日常人間ドックで実現する理想自己と家族の絆が導くモチベーション向上社会創生拠点」( 平成 25 − 34 年度 )研究概要行った。また、薬学研究科との共同研究で、疾病に関連する血中プロ
テアーゼの検出方法について研究を行った。さらに、脳内のグルタミン

本分野では、新規バイオ計測デバイスやナノ計測システムを創って、酸とアセチルコリンを同時検出できる電気化学測定法の検討を行った。

社会貢献平成 28 年 7 月 27 日 ( 水 )、28 日 ( 木 ) にオープンキャンパスにおいて、参加実験「マイクロ・ナノデバイスによる細胞機能解析」を行った。

次世代医療・バイオテクノロジー・蓄電デバイス開発を支える研究を行っている。本年は、引き続きチップ型デバイスを開発し、細胞活性を含む
バイオサンプルを計測した。また、独自開発した計測技術であるナノ電気化学顕微鏡を開発し、ナノメートルスケールで起こるエネルギー材料の界面反応機構の解明や細胞表面の動的変化の観察に成功した。これ
らの研究成果を多くの学会や学術論文で発表した。

医療の安全を守るためのエンドトキシン検出デバイスの開発を企業との共同研究で実施した。また、尿中のたんぱく質および電解質を観察と高エネルギー密度 LIB の開発」( 平成 25 年− 31 年度 )・AMED 先端計測分析技術・機器開発プログラム「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 − 28 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 − 28 年度 )2. バイオ LSI を用いるイメージングシステムの開発
マイクロシステム融合研究開発拠点で以前に開発をしたバイオ LSI を用いて、細胞の呼吸とドパミン放出など、複数の項目を同時に検出可能な共同研究

・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

平成 28 年は以下の機関と共同研究を行った。

・基盤研究（B）「多機能ナノピペット探針の電気化学的物質輸送制御と１細胞分ベーション拠点 ) ( 平成 19 − 28 年度 )
学内：工学研究科、医学系研究科、薬学研究科、原子分子材料科学高等研究機

析への応用」( 平成 27 − 29 年度 )構、流体科学研究所、多元物質科学研究所、マイクロシステム融合研究センター、

・若手研究 (A)「分子電気化学スイッチ素子の開発と電気化学バイオイメーイング

大学病院、東北メディカルメガバンク機構、革新的イノベーション研究機構への応用」（平成 27 〜 29 年度）

マルチカラー検出システムを考案した。また、バイオ LSI 上に交互櫛形

学外研究機関：東北工業大学、兵庫県立大学、首都大学東京、金沢大学、東・若手研究（A）「ナノ電気化学イメージングによる二次元電子系材料の触媒活性

電極アレイを作製し、アスコルビン酸などの妨害物質の影響を排除し

京 理 科大 学、 産 業 技 術 総 合 研 究 所、
（ 独 ） 物 質・材 料 研 究 機 構、Imperialの可視化」( 平成 28 − 31 年度 )てドパミンを選択的に検出するシステムを検討した。

College London（ 英 国 ）、University of Warwick（ 英 国 ）、Harvard
University（米国）、Florida International University（米国）、西安交通大学（中国）

3. ナノ電気化学顕微鏡システムの開発：
エネルギー材料やバイオサンプルの局所機能性可視化

企業：電力中央研究所、クリノ、日本航空電子工業、トヨタ自動車、日立製作所、
和光純薬、北斗電工、トッパンテクニカルデザイン、アィティリサーチ、大日本
印刷、生化学工業、ナノコントロール、パナソニック、東芝、三井化学分析センター、
日産化学工業、日本電波工業

トイレで簡易に計測するための検出方法を COI プロジェクトで検討し受賞
・菅野佑介（D3）、科学計測振興基金、多元物質科学奨励賞
・孫思祥（M2）、第 29 回東北若手の会（電気化学会東北支部主催）、ポスター賞
・三浦千穂（M1）、みちのく分析科学シンポジウム 2016（日本分析化学会東北支部主催）、ポスター賞

電気化学反応は、エネルギー材料からバイオサンプルまで幅広い分

レイや簡単な構造のチップでマルチ電気化学計測を行うことができる

野で起こる現象であり、これらの反応機構をナノメートルスケールで評

新しい手法を考案し、一部の技術について特許出願を行った。さらに、

価可能な新奇ナノ電気化学顕微鏡システムの開発を行ってきた。JST-平成 28 年は国内外の学会等で基調講演 2 件、招待講演 4 件、特別講演 1 件

AMED プロジェクトでは、簡易な医療検査を目指したヤヌス粒子を用ALCA プロジェクトでは、低炭素化社会を実現へ向け、電気化学顕微を含む、70 件以上の発表を行った。

いるイムノアッセイシステムについて、AIMR・医学部・企業と共同で鏡から得られる知見を高機能性リチウムイオン電池の材料設計に反映開発を進めた。また、タンパク質吸着の少ないダイヤモンド電極の微することを狙い、研究を行った。電極表面で起こるリチウムイオンの脱・伊野浩介（助教）、インテリジェント・コスモス奨励賞

細パターンを作製して、細胞のアポトーシスを検出する方法の検討を

挿入過程を局所領域で可視化するナノ電気化学セル顕微鏡を開発し、・熊谷明哉（助教）、応用物理学会春季学術講演会、Poster Award

学会発表等

・阿部博弥（D1）、AsiaNano2016、Pan Stanford Publisher Poster Award・坂本ちか（M2）、第 34 回化学とマイクロ・ナノシステム学会、優秀発表賞
・伊野浩介（助教）、Early Career Analytical Electrochemistry Prize of ISE
Division 1
・菅野佑介（D3）、平成 28 年度東日本分析化学会若手交流会、優秀ポスター賞
・伊野浩介（助教）、第 29 回安藤博記念学術奨励賞

・坂本ちか（M1）、電気化学会第 83 回大会、ポスター賞

特筆すべき業績
Our micro/nano-devices and microscopic systems are world-leading class in terms ofsensitivity and resolution for analyzing electrochemical properties. With respect tochip devices with electrodes for biomedical analysis, we have established variety ofelectrochemical devices by using bipolar reaction or new functional electrodes withcarbon nanomaterials for realization of unobtrusive sensing and daily health screening
systems. Also, we have self-developed scanning electrochemical microscopies
for analyzing nanoscale electrochemical reactivity. Scanning electrochemical cell

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

た。また、バイポーラ電極システムを応用し、カーボンナノチューブア

先端環境創成学専攻

1. ヘルスケア・安全安心のための簡易計測システムの開発

・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

microscopy with a single barrel nano-pipette (nanoSECCM) was applied to electrodes
in lithium-ion batteries, revealing the inhomogeneity of ion transport on the electrodes  $         ?     Fig1. Chip Devices with Electrode andElectrochemical Microscopy

50 Coexistence Activity Report 2016

Fig2. Cell Culture in Clean-bench

Fig3. Electrochemical Analysis by Micro/Nano-devices

Fig4. Scanning Electrochemical Microscopic Analysis

society with health-conscious human life.

Coexistence Activity Report 201651

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

環境調和型化学プロセスの開発
Green Process DevelopmentՑ߈ȹɟȹĂɪɁɣĘɉࠈՑ߈ý૭ᦶ؅

ࠣՑýঐૢ৲‫׾‬Ԥ‫݋‬έ‫ੈૢޤ‬͔ٞ

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Educational Associateణࠟý͎ٕඟ‫ר‬Assistant

Smith Richard Lee Jr.

Masaru Watanabe

Taku Aida

Hiroichi Tanaka

Mizuki Iguchi

Solar energy provides all the energy that Society needs for sustainable living. Water and Carbon dioxide can be used to develop chemical
processes that are clean and friendly to our environment. In the supercritical state, both water and carbon dioxide can be made to mimic theリグニン）の反応・分離プロセス（Fig.3）を検討している．イオン液

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

properties of many organic liquids that provide both performance and advantages and environmental benefits. With these solvents, our lab

体にバイオマスを溶解・反応させ、温度・圧力を操作することで超臨

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studies biomass conversion, material synthesis, waste recycling, synthetic chemistry, polymer processing and separation processes.

界 CO2 の物性を操作し、選択的に反応生成物の反応・分離を行うもある。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・炭のである。イオン液体は蒸気圧が極めて低いため大気への飛散の恐れ

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が小さく、環境調和型プロセスとして期待される。

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。

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Teach!

Learn!

Goal! Got it!

論文・本

5月

+ $   $  _$ $   $ >            

14th PPEPPD 2016(International Conference on Properties     !  ??  ^]^   and Phase Equilibria for Product and Process Design) , Portugal

and correlation with the ePC-SAFT equation of state (2016) Fluid Phase Equilib.,

15th European Meeting on Supercritical Fluids (EMSF), Germany

420, 36-43.

6-7 月[2] H. Kitajima, Y. Higashino, S. Matsuda, H. Zhong, M. Watanabe, T. M. Aida, R.

Algal Biofuels and Bioproducts San Diego, USA

L. Smith, Jr., Isomerization of glucose at hydrothermal condition with TiO2, ZrO2,

ICIP2016(International Conference on Industrial Pharmacy), Malaysia

CaO-doped ZrO2 or TiO2-doped ZrO2 (2016) Catal. Today, 274, 67-72.

8月[3] T. M. Aida, T. Nonaka, S. Fukuda, H. Kujiraoka, Y. Kumagai, R. Maruta, M. Ota,

第 25 回エネルギー学会 , Tokyo

I. Suzuki, M. M. Watanabe, H. Inomata, R. L. Smith, Jr., Nutrient recovery from

第 15 回サマースクール , Funabashi

municipal sludge for microalgae cultivation with two-step hydrothermal liquefaction

9月(2016) Algal Res., 18, 61-68.

超臨界ミニワークショップ, Ibaraki
秋季大会 , Tokushima
Fig.2 Solubility parameters of water and carbon dioxide as a functionof temperature and pressure.

Fig.3 Conversion of biomass to chemical products and fuelswith ionic liquids and supercritical CO2.

11 月
化学工学会福島大会 2016, Fukushima【来訪 / 講演】10-9 月

研究概要

Mindanao State University-Iligan Institute of Technology (the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。

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

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

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

化学、高分子加工がある。例えば当研究室では、イオン液体と超臨界スが構築できる (Fig.1)。

CO2 を用いたセルロース系バイオマス（セルロース、ヘミセルロース、

52 Coexistence Activity Report 2016

Philippines) COCON KAMYLL DAWN OPORTO 滞在 (JYPE 留学生 )9月
平成 28 年度化学系学協会東北大会の招待講演 , Iwaki

Coexistence Activity Report 2016

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

2016 年の活動

先端環境創成学専攻

Fig.1 Development of Sustainable Products and Systems.

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。

53

資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

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 SocietyՑ߈ȳɞɭɕĂȻɫȲȤࠈՑ߈ýԆशࡆ

Professor

Associate Professor

Sergey Komarov

Noboru Yoshikawa

The purpose of our group is to develop environment-friendly material processes to realize a sustainable society. To achieve this purpose, weare trying to break the barriers of traditional materials processing with the help of physical fields and waves. For example, ultrasonicprocessing is applied to molten metals to improve their mechanical properties and recyclability. Microwave is irradiated to recover valuable

2. 音響キャビテーションと音響流の同時制御4. 金属ホウ化物のマイクロ波励起反応合成

metals from the metal industries wastes such as slag and sludge. Electromagnetic force is applied to increase the efficiency of materials
fabrication processes. Fundamental studies are performed to clarify the fluid dynamics, heat and mass transport phenomena in single andmultiphase flows driven by the electromagnetic and acoustic fields.

研究概要2016 年の研究活動
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。

1. アルミニウム合金における元素置換による金属間化合物組織制御

そこで本研究室では環境維持・負荷低減を目的として材料プロセス

音響キャビテーションは流体中の粒子分散、物質移動やラジカル生

金属ホウ化物セラミックスは、耐熱性や耐熱性に優れ、金属程度の成、化学反応促進の原因となり、ソノケミストリー、超音波洗浄、超導電性を有している。このため高温で使用される電極等への応用があ

音波鋳造などの分野において重要な役割を果たしている。 キャビテー

ると共に、その他新規な応用拡大が期待されている。しかしながらそションが発生すると超音波エネルギー消散によって音響流という現象の合成には高温プロセスが要求される。本研究ではプロセスの省エネも同時に起こり、上記のプロセスの効率に悪影響を与える場合が多い。

ルギー化を目的とし、マイクロ波励起反応合成法を用いて ZrB2 セラ

本研究では、キャビテーションと音響流の同時制御を目的とし、それミックスの作製に関する基礎研究を行っている。Fig.5 には 5.8GHzに対応できる超音波ホーン (Fig.2) を、ANSYS 構造解析ソフトを用

マイクロ波照射装置の写真を示す。

い設計している。様々な形状を持つホーンを試作し、水中に超音波を照射した実験を行っている。実験では、粒子画像流速測定法 (PIV:
測定している。それらの結果を踏まえ、特にホーン先端形状が音響流

日本鉄鋼協会研究会助成、科学研究費（挑戦的萌芽研究）、鉄鋼環境

パターンに及ぼす影響について調査を行っている。

研究基金、共同研究（日本軽金属、本田技研、豊田中研、中部大学等）。

近年、輸送機器の軽量化に向けた部品のアルミ化に伴うアルミニウを目指している。例えば莫大な資源・エネルギーを消費する材料プロ

ムスクラップの発生量が年々増え、さらに部品のアルミニウムと鉄系セスに対し、省資源やエネルギー利用の効率性の向上や、廃棄物の再ベースのマルチマテリアル化が進みつつある。このため、近い将来、利用と無害化、副生品の製造などに関する研究開発を行っている。ま

処理困難なアルミニウムスクラップの大幅な増加が予測され、高度リ

たこのような観点から新規材料プロセスの設計も行っている。具体的

サイクルシステムの構築が必要となっている。本研究では、凝固時にには移動現象や物理的手法を基盤とした環境調和プロセスの開発とし晶出する金属間化合物の球状微細化を含む組織制御によるアルミニウて、以下に示すテーマの研究を行っている。

ムスクラップ溶湯の無害化処理技術、無害化剤（Fig.1 に modiﬁer）

ガラスや溶融塩等、高温である程度の導電率を有し、粘度が十分にとその製造プロセス (Fig.1) の開発を行っている。開発にあたって「カ低い場合には誘導加熱撹拌が可能である。金属融体の高周波誘導加

スケード微細化」という新しい概念を提案し、ボールミルで合成した

熱撹拌に関しては、既に多くの研究があるが、非金属融体に関しては

Cr,Zr,Ti 珪化物粒子を溶融合金に添加することにより、珪化物中元素

数が少ない。本研究においては非金属廃棄物の組成均一化や十分なと合金中 Fe との置換反応と凝固核生成を促進し、Al-Fe 系化合物の溶込みの促進を目的として非金属融体の、高周波加熱 / 流動に関し、微細化・形状制御の特性に対する諸要因の影響を明確にしている。今実 験的及び数値計算手法を用いて解 析を行っている。Fig.4 には、期目指しているのは①濡れ性の悪い粒子を溶湯中に効率よく混入分散

磁場分布のシミュレーション結果を示す。

流動現象の解析・金属間化合物組織制御による難処理アルミニウムスクラップの再生率向上 (Fig.1)

させるプロセス、②凝固組織微細化と元素置換の機構#$              <     _#[!<>$

2. 超音波プロセッシングの基礎と応用
・超音波照射によるアルミニウム合金凝固組織改善
・音響キャビテーションと音響流の同時制御 (Fig.2,3)

Fig.2 Lengthwise amplitude distribution in dump-bell horn

・キャビテーション支援プラズマ照射の応用による浄水処理法の開発
horn tip

3. 電磁場エネルギー利用環境 / 材料プロセッシング
・金属ホウ化物のマイクロ波励起反応合成 (Fig.5)
・ディーゼルエンジン由来 PM の迅速燃焼フィルターの開発

small

Medium・セラミック複合材料の誘電率測定に関する研究
・金属融体の高周波誘導加熱と流動に関する基礎研究 (Fig.4)

Large#$+#      &  " 

（a）

（b）

#$%;?? <     "(b) under cone horn tip at various amplitudes

54 Coexistence Activity Report 2016

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

・渦巻状旋回流を利用した溶融アルミニウムの攪拌過程の3. 非金属融体の高周波誘導加熱と流動に関する基礎研究
先端環境創成学専攻

1. 環境調和を考慮した金属製造プロセス

用し、実験研究を行っている。

Fig.3) による音響流を、Weissler 法によるキャビテーション強度を学に基づく研究を行い、持続可能な循環型社会の構築に貢献すること

現行研究課題本研究室においては、以下の研究資金や共同研究体制等を有効に活Fig.5 Microwave single mode applicator of 5.8GHz for rapid synthesisof ZrB2 ceramics.

Coexistence Activity Report 201655

環境創成計画学講座
環境分子化学分野

Ecomaterial Design and Process Engineering
Environmentally-Benign Molecular Design and Synthesis

環境に適合する
高次機能物質システムの創成
Design of environmentally benign molecular systems
with high functionalityՑ߈ýၚӔࢗఽࠣՑý଀ଅૢย஑Д

Professor

Assistant Professor

Nobuhiko Iki

Ryunosuke Karashimada

The ultimate goal of is division is to establish a scientific discipline in designing environmentally benign molecular systems exhibiting highfunctionality such as separation, sensing, imaging, catalytic conversion of substances and so on. Choices of the components such as metal

２. 異核ランタニドクラスターにおける
f-f communication

1. Chap. 13, Thiacalixarenes, N. Iki, In: Neri P, Sessler LJ, Wang M-X,

ion, ligand, and “chemical field” is of key importance to build simple yet functional systems. Currently, we are studying the following
systems: (1) multi-nuclear lanthanide complex with thiacalixarene (TCA) having luminescence and magnetic functions, (2) theranostic probe
consisting of d8-metal ion and radical ligands, (3) kinetic differentiation (KD) mode separation and detection systems for ultra trace metal

著書（分担執筆）

editors. Calixarenes and Beyond. Springer International Publishing;

無機発光材料の領域では母材に複数の異種ランタニド(Ln,Lnʼ)をド

2016. p. 335-362.

ープし、それらの間でのエネルギー移動すなわちf-f communication

2. クリスチャン分析化学 原書 7 版 I. 基礎編「第 9 章 錯形成反応と滴定」、

ions, (4) protein-metal ion conjugates. In 2016, the following achievements should be described in particular. For item 3, refer to the activityを利用したアップコンバージョン(UC)やダウンコンバージョン(DC)、ダ「第 10 章 重量分析と沈殿平衡」丸善出版 ( 株 )。

of Environmental Analytical Chemistry.

ウンシフティング( D S )などの 発 光 機 能 の高 性 能 化 が なされてき1. Self-assembly of tri-lanthanide cluster complex with TCA

た。Ln-Lnʼ間の相互作用はその距離に依存するが、それは統計的に分

2. f-f Communication on hetero-lanthanide cluster on TCA ligand

布したもので制御されたものではない。一方錯体化学ではLn-Lnʼ対の3. Theranostics for cancer on the basis of diradical complexes

距離は明確に制御でき、近接させることが可能である。しかし配位子の高 エ ネ ル ギ ー 振 動 に よる 失 活 に よって 錯 体 に お け る f - f

シンポジウム・セミナーの主催
1. Symposium MD7: Advances in Lanthanide Materials for Imaging,Sensing, Optoelectronics and Recovery/Recycling, 2016 MRS
Spring Meeting & Exhibit (Phoenix, AZ, USA).

communicationの観測は難しい。我々は上記１のXAFSの結果と結2. 分離機能とセンシング機能の化学セミナー 2016、東北大学金属材料研究所、研究成果

晶構造からLn3TCA 2クラスターでのLn間距離を3.57および4.75 Åと３月 12 日。

１. ランタニドクラスター錯体の自己組織化見積もった。これは過去に報告されたLnクラスターの中でもかなり近接しており、高効率なf-f communicationが期待できる。そこでTbLn1TCA1同士が結合し2:2錯体Ln 2 TCA 2を生成し、最終的にそこにこのためLn錯体は発光プローブやMRI造影剤として多用される。しかLnが結合してLn 3TCA 2を生成した(Fig.1)。この自己組織化は非常にし一般的に錯体は１個のLnとそれを囲い込む配位子とから構成され遅く、完了するのに1〜4日かかった。Lnの種類や反応pHによって微る。一方我々はチアカリックスアレーン(TCA)の簡便な合成法を見いだ量の副生成物（Ln1TCA1, Ln2TCA 2およびLn 4TCA 2）が見られた。

して以来、その機能開発に従事してきた。これは従来のカリックスアレ

これらはLn-TCA化学種の安定性、配位水分子やLnイオンの大きさでーンとは異なり架橋硫黄を有しているため、総計８個の配位原子O 4 S 4

解釈できた。Gd 3TCA 2 水溶液についてXAFS解析を行い、そのLn配を有する。最近、Lnの一種NdとYbとTCAとを水溶液中で長時間反応

位構造を明らかにした。Ln 3 TCA 2はランタニドクラスターを有するユ

させると高次の錯体Ln3TCA 2を自己組織的に形成することを見いだし

ニークな発光プローブやMRIやCEST造影剤として期待される（ Eur.

た。本年はLn系列全体についてTCAとの錯形成挙動を精査した。いJ. Inorg. Chem., 2016, 5020）。

Yb-TCA混合系でTb3‒xYbxTCA 2 (x = 1, 2)を形成させた。その結果
Tb→Ybエネルギー移動を観測することに成功した(Fig.2)。x = 0, 3の

1. 環境科学研究科 研究科長賞、D3 唐島田龍之介、3 月 25 日。
2. みちのく分析科学シンポジウム、ポスター賞、「チアカリックスアレーン - ラン

同核錯体との混合系ではあるが、見かけのエネルギー移動効率は0.45

タニド多核錯体の解離反応速度論」M2 多川友哉、10 月 22 日。

となった 。これ に より配 位 子 励 起 の 場 合 のY b 中 心 発 光 強 度 が

3. 第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016、優秀ポスター賞、「キャピラリー電気泳動

Yb3TCA 2に比べTb3‒xYbxTCA 2 (x = 1, 2)の方が向上しDSに成功し反応器 (CER) を利用した酵素−阻害剤複合体の解離速度論解析」M1 笹木友た。以上のことからLn3TCA 2はf-f communicationを誘起するプラッ

美子、11 月 14 日。

トフォームであることが示された。今後、その他のLn種にLn-Lnʼ対の組
み合 わせを拡 張し、U C , D C , D Sに挑 戦 する計 画 である（C h e m .

Commun., 2016, 52, 3139）。

招待・依頼講演
1. Lanthanide Clusters Assembled by Thiacalixarene, N. Iki, Rare

先端環境創成学専攻

ランタニド(Ln)はそのf電子に基づく発光や磁気的機能を有する。

受賞

Earths 2016 in Sapporo, 札幌 , 6 月 6 日．

ず れ の L n についても始 めに1:1錯 体 L n 1 T C A 1 が 生 成し、ついで65 年会 , 札幌 , 9 月 16 日．
3. Heterotrinuclear Cluster Complex based on Thiacalixarene
E n a b l i n g f- f C o m m u n i c a t i o n , R . K a r a s h i m a d a , I C E T 2 016

環境分析化学分野のページに記した。

(International Conference on Engineering and Technology), 富山 , 10
月 13 日．
4. 柔軟な骨格を持つ配位高分子を基盤とした分離・センシング機能材料の開発 ,鈴木敦子 , みちのく分析科学シンポジウム 2016, 仙台 , 10 月 22 日．
5. Capillary Electrophoresis as a Versatile Tool to Characterize
C o mp lexe s in Aqu e sous So lu t ions , N . I ki , 16t h Asia - Pa ci f ic
International Symposium on Microscale Separations and Analysis(APCE2016), Johor Bahru, Malaysia,11 月 9 日．
6. CE の解き明かす溶液内分子複合体の熱力学的・速度論的描像 , 壹岐伸彦 ,SCE 2016, 徳島 , 11 月 10 日．

特筆すべき業績                      

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

2. 金属錯体の協働性に着目した分析試薬設計 , 壹岐伸彦 , 日本分析化学会 第３. 近赤外吸収ジラジカル錯体のがんセラノス
ティクスに向けた検討

complexes and Schiff-base lanthanide complexes. Book chapters on calixarene
chemistry and analytical chemistry. Three post graduate students awarded.
Fig.1 Self-assembly process of Ln3TCA2 complex

56 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 Tb-Yb-TCA complex enabling f-f communication

Coexistence Activity Report 201657

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境材料表面科学分野

Environmental Materials Surface Science

低環境負荷社会に資するナノ材料を中心とする表面設計指針
Atomic-level surface design for eco-friendly, novel nano-materialsՑ߈ýຌૢ‫ܥ‬਴ࣽࠣՑý‫ࢷ੾ڢ‬

Professor

Assistant Professor

Toshimasa Wadayama

Naoto Todoroki

Comprehensive understandings of surface reactions proceeding on nano-sized metal (alloy) particle surfaces are crucial for developing novel

1-2. Pt-Ta 系

nano-materials with unique catalytic properties. Our approach for the subject is 1) preparations of well-defined single crystal surfaces and

窒素雰囲気下において Ta を APD すると Ta-N ナノ粒子が合成可能

nano-particles of alloys through dry-processes (molecular beam epitaxy; MBE and arc-plasma deposition; APD) in ultra-high vacuumであることを XPS 測定から明らかにした。さらに Ta-N ナノ粒子の合(UHV) and 2) electrochemical evaluations of the catalytic properties for the UHV-prepared nano-structural surface models of practical

成基板温度を 1173K とすると、岩塩構造を有する Ta-N の結晶化がelectro-catalysts. We have routinely use UHV-MBE, UHV-APD, scanning probe microscopy (SPM), scanning transmission electron

促進することがわかった。Ta-N ナノ粒子上に Pt を電子ビーム蒸着してmicroscope (STEM), X-ray photo-electron spectroscopy (XPS), low-energy ion-scattering spectroscopy (LE-ISS), electrochemical (EC)作製した Pt-Ta-N 試料の ORR 活性と加速劣化試験結果を STM によvoltammetry, gas-chromatography (GC), on-line electrochemical mass spectrometry (OLEMS), etc., to clarify the nano-material’s surface

るナノ構造分散状態に関する観察結果とともに Fig.2 にまとめた。未phenomena. We believe our research accomplishements directly link to future eco-friendly society.

窒化 Pt-Ta 試料（黒）に比較して、Pt-Ta-N 試料（赤）は活性、耐久性ともに向上した。とくに Pt-Ta-N 試料の場合加速劣化試験後の活性低下は 15% 程度にとどまり、今後作製条件を最適化することにより、より高活性・高耐久性を発現する触媒が得られると期待される。

研究概要

1.Pt 基合金ナノ粒子の APD 合成と窒素処理による ORR 特性への影響

水素を媒体とする新たな物質・エネルギー循環システムの構築、
すなわち、水素社会の実現へ向け、産学官を挙げた様々な取り組みが窒素雰囲気 (0.1Pa) 下において、Pt と Co を HOPG 基板上に同時造、水素貯蔵と利用サイトまでの運搬、さらに燃料電池による化学−

APD し、Pt-Co 合金ナノ粒子に対して窒素原子を添加した Pt-N-Co
合金ナノ粒子を合成した。Pt-N-Co 合金ナノ粒子の XPS スペクトルの新規材料開発や材料機能の向上に関する学問的・技術的アプローチ

上には N1s ピーク (398.5 eV) が出現し、Co2p ピークも高エネルギーが盛んに行われている。たとえば、金属や合金触媒表面上における水側へシフトしており、窒素雰囲気下における Pt、Co の同時 APD によ素などのエネルギー関係分子が起こす反応（触媒反応）を基礎的に理り Pt-Co 合金ナノ粒子内に窒化 Co が生成することがわかる。Fig.1に Pt-Co および Pt-Co-N ナノ粒子の STEM 像と単位 Pt 重量あたりピースの一つである。触媒活性とその反応が進行する材料表面の安定の ORR 活性（質量活性）を示す。両試料の質量活性は、市販の Pt/

性（耐久性）の包括的理解には、ナノ材料表面を原子レベルで明確化

C 触媒に比較し Pt-Co ナノ粒子で約 7 倍、Pt-Co-N ナノ粒子では約する必要がある。本研究分野では、よく規定された (well-deﬁned)

10 倍と評価され、Pt-Co ナノ粒子への窒素添加により活性が向上す

金属や合金単結晶表面に加えて、構造規制したナノ粒子を実触媒モデることを明らかにした。また Pt-Co-N ナノ粒子の場合、劣化加速試

ルとし、超高真空 (UHV) 下における分子線エピタキシ (MBE) 法やアー

験後においても Pt/C 触媒比で約 4 倍の活性を維持し、高活性・高耐

クプラズ堆積 (APD) 法によりモデル触媒を合成し、その構造評価を走久触媒として有用であることを示した。

OLEMS 装置を用い、メチルシクロヘキサンの脱水素反応、さらに二酸化炭素を原料として一酸化炭素、アルコール、メタンなどの燃料を
電気化学的に合成するプロセスについて検討した。その結果、水素や一酸化炭素などの反応生成物の電位依存性 (MSCV) を取得することに成功し、試作 OLEMS 装置の有用性を実証した。

In this year, we have performed 1) investigations of oxygen reduction reaction properties
for Pt-based bimetallic surface and nano-particles systems and 2) construction of
an on-line electrochemical mass spectrometry system for in-situ detection of theelectrochemical reaction products. The results have been published total 10 research

本 年は Pt-Ir、Pt-Pd 系に加え窒素ビーム照射 Pt-Ni 系モデル単

papers including proceedings. Particulaly, ACS catalysis (IF : 9.3) and Electrochemica

結晶合金表面の ORR 活性および構造安定性（耐久性）を検討した。

;#}$<           $    

Pt/Ir(111) の CV 曲線を Pt(111) のそれと比較すると、OH の吸・脱   +           $$^+&

着に起因する上下対称なピーク（バタフライ）が高電位側にシフトし

RIM Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (Honolulu), Battery
Symposium in Japan (Makuhari), The Electrochemical Society of Japan Meetingて観察され、基板 Ir(111) との格子不整合の影響により Pt の表面酸

(Osaka), and The Japan Institute of Metals and Materials Meeting (Osaka). Among the化が抑制されることが示唆された。Pt/Ir(111) 系の ORR 活性・耐久

presentations, H. Watanabe (M2) and M. Asano (M2) have received poster awards at性を評価すると、Pt シェル層厚を 2 原子層程度とした試料の初期活

The Electrochemical Society of Japan Meeting. H. Watanabe also won a poster prize at

性は Pt(111) に比較して約 24 倍の高活性を発現するが、電位負荷サ

Catalysis Society of Japan, Fuel-Cell catalysts Seminar. (Fig.4)

イクルにより急激に失活し、5000 サイクル後には対 Pt(111) 比で約2 倍にまで低下した。一方、Pt シェル層厚を 4 原子層程度とすると、5000 サイクル後でも約 6 倍の活性を維持し、Pt-Ir 系は ORR 活性と耐久性に優れた合金系として有望であると結論した。

査プローブ顕微鏡 (SPM)、走査透過電子顕微鏡 (STEM)、X 線光電
子分光 (XPS)、低速イオン散乱分光 (LE-ISS) などの表面科学的手法を用いて多角的に行っている。さらに、合成したモデル触媒の電極触媒能を評価し、高性能電極触媒材料開発に向けたナノ材料表面の構造
設計指針を明確化することを目指している。

Fig.3 OLEMS set-up for in-situ analysis of electrochemical products.

2016 年度の研究成果
主な研究テーマとして次の 1. 〜 3. に取り組んだ。1. および 2. は、固体高分子形燃料電池電極触媒開発を念頭とした白金基合金ナノ構造のドライプロセス合成と酸素還元反応 (ORR) 特性評価に関するもの
Fig.2 APD-synthesized Pt-N-Ta nano-structures (STM) andcorresponding ORR properties.

で NEDO の委託により、また 3. は、有機ハイドライドの脱水素や二酸化炭素電解還元過程における反応生成物のその場分析装置の構築

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

解することは、高効率触媒開発、ひいては水素社会実現に向け重要な

電気化学質量分析計 (OLEMS) を研究室内で試作した（Fig.3）。試作

先端環境創成学専攻

電気エネルギー変換などの技術課題の克服が不可欠であり、そのため四重極質量分析計 (QMS) と真空排気系、電気化学セル、電極表
面反応生成物を採取するためのチップなどから構成されるオンライン

特筆すべき業績

2. モデル単結晶合金表面の MBE 構築と
酸素還元反応特性

1-1. Pt-Co 系

なされている。水素社会実現には、再生可能エネルギーによる水素製

3. 電極反応生成物その場分析装置の構築を目指したもので科研費により行った。
Fig.1 ORR activity and HAADF-STEM images for APD-synthesized
Pt-Co and Pt-N-Co nano-particles.

58 Coexistence Activity Report 2016

Fig.4 Poster awards in The Electrochemical Society of Japan Meeting (Osaka)
and Catalysis Society of Japan, Fuel-Cell Catalysts Seminar (Mishima).
Coexistence Activity Report 2016

59

連携講座

Collaborative Divisions

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)

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する
Development of new steelmaking technology contributing
to the sustainable societyԐ͟Ց߈‫ۈ‬ଟර͔ Ԑ͟Ց߈ϐ‫ࠏ۾‬Ԑ͟Ց߈୫͔ఽ

Professor

Professor

Professor

Yuichi Sato

Jun Okazaki

Kazuhiko Kusunoki

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, can be reused time and time again, varying its form; thus,

度が４５０℃付近でヒスカーブが直線化している。一方、Fig.3 に、本

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

コアでの結晶化の焼鈍温度依存性を示す。アモルファス合金は過熱す

influence on the environment. Then, it is necessary to reduce the impact on the environment at all stages, from the purchase of raw materials

ると結晶化するが、Fig.3 からわかるように、焼鈍温度の増加に伴い

２０１６年度は８月に、本連携講座の特徴を活かして、連携講座教授陣に加えand equipment, manufacturing, technological development, transportation of products, to their use, recycling and disposal.

結晶化進む（デンドライト量が増加する）が、焼鈍温度４５０℃付近で学外から専門技術者を非常勤講師として招聘し、集中講義を実施した。この講

Based on such backgrounds, in our course teaching and research will be undertaken to develop new techniques related to the synthesis of

結晶化がスタートしている。

various environmentally adaptable materials, especially metallic materials. Our mission is to develop novel material synthesis processes,

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共に、その内容は以下に示すように法令からリサイクルまで多岐にわ

これらの結果から、ヒスカーブの直線化はコアの結晶化と深い関係があると判断しており、この結晶化の観点からヒスカーブ直線化の発

which allow us to establish sustainable industries and social systems that utilize the environmentally adaptable-type materials.

「プロセスエネルギー評価学」集中講義

たり、鉄鋼製造プロセスを主としたエネルギー・環境の現状と実践的取り組みについて理解を深めてもらえたと考える。具体的な講義題目は下記の通りである。

現機構を解明中である。
・鉄鋼製造プロセスの概要と環境との関わり（導入）・鉄鋼業における資源利用技術

Annealing Temp.

連携講座（新日鐵住金）について連携講座（新日鐵住金）の主な研究課題

440℃

450℃

・鉄鋼業における環境関連分析技術
460℃

・廃棄物と廃棄物リサイクル−法律 ･ 制度面からの解釈
・製鉄プロセスを活用したリサイクル技術

本連携講座は、2003 年の環境科学研究科設立と同時に、環境適本連携講座では、鉄鋼メーカーで長年培われた技術に基づき、省エ

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開設された。地

ネ高効率プロセスやマテリアルの設計・評価技術､ 環境負荷軽減を実

球環境学コ−スに属し、鉄鋼メーカー ( 千葉県富津市 ) の技術開発部

現するための材料設計・プロセス等の研究に取り組んでいる。下記に門内に開設されるという他の講座にはない特徴を有している (Fig.1)。

主な研究を紹介する。

・鉄鉱石・石炭資源の現状と今後

A・金属系エコマテリアルと製造プロセス技術
・鉄鋼業における公害防止技術 ( 水質 )・先進半導体の機能と製造技術

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に主眼を置いた学生教育と、基礎研究の早期社会還元を使命①Ｆｅ基アモルファス合金製高周波トロイダルコアのヒステリシス特性
アモルファス合金はその優れた軟磁気特性から商用周波数領域での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

電力トランスコアや高周波領域での各種コアとして用いられている。特プロジェクト型共同研究提案を目指している。

に、高周波領域では渦電流損失が重視されることから、渦電流損失が

業績
B

α -Fe

C
学協会発表実績（2016 年 1 〜 12 月）①国内学協会・日本金属学会

H28 年秋期講演大会

低いアモルファス合金箔は有望視されている。高周波領域での用途は接触れ合う環境にある。規則正しい日常を送ることで、心身共に健全

多岐に渡るが、ヒステリシスカ−ブを直線化して用いる用途が多く、コな生活とすることを基本に置いている。優れた発想や正しい判断力は

アをカットし、カットしたコア間に空気間伱を設けて磁気抵抗を導入し健全な精神から生まれ、教育や研究には重要な姿勢であると考えるかてヒスカーブを直線化している。これに対して、カットしないままでもらである。さらに、受け身で研究をせず、常に自分で道を開いていく研

高温で焼鈍することでヒスカーブを直線化できることが経験的に知ら“The crystallization process of iron based amorphous alloy”

究者を目指すことをモットーにしている。

れている。本研究は、Ｆｅ基アモルファス合金製トロイダルコアでのこ（山田敦也）

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２5 名、社会人博士８名を輩出し、2016 年度は修士学生 2 名（2 年生 1 名、1 年生 1 名）が在籍している。

のヒスカーブの直線化の発現機構を解明するために行っている。
Fig.2 に、本コアのヒスカーブの焼鈍温度依存性を示す。Fig.2 からわかるように、昇温時間を１hr、保持時間を２ｈｒとした場合、焼鈍温

アモルファス
Fig.3 Crystallization procedure of amorphous core annealed
A: Optical micrograph, B:SEM micrograph, C:TEM micrograph②単ロール PFC 法ロールメッキ種の薄帯形成に及ぼす影響
単ロール PFC 法はアモルファス合金薄帯の工業的規模での生産に用いられている液体急冷凝固方法であるが、得られる薄帯の表面性状の一層の改善が求められている。そこで、冷却媒体として用いるロール「Fe 基アモルファス合金の結晶化過程」（山田敦也）②国際会議
・IS M A N A M2016 ( I n te r na t i o na l S y m p o s i u m o n M e t a s t a b l e ,Amorphous and NAnostructured Materials)

・LAM2016（International Conference on Liquid and Amorphous
Metals）“Microstructure and thermal property of Fe based amorphousalloy during heating”（山田敦也）

材質の薄帯性状に及ぼす影響を調査し、ロール材質として、Cu-Cr や
Cu-Be が有望であることを把握している。本研究では、これらのロー

Annealing Temp.

ルに金属をメッキすることで更なる薄帯表面性状の改善を狙っており、当面は、メッキ種の薄帯形成に及ぼす影響を明らかにすることを目的に研究している。
これまで、Cu-Cr ロールで Ag、Fe、Ni の３種のメッキ種について実験したところ、薄帯形成自体に差異が生じることが判り、Ni メッキ
では薄帯の形成は困難となる。一方、Ag、Fe では薄帯が形成するが、両者での薄帯の表面性状に差異があり、Ag メッキの方が表面性状はDepartment of Frontier Sciences for Advanced Environment

学生は富津市にある会社の独身寮で生活し、日夜、企業の人達と直先端環境創成学専攻として取り組んでいる。また、大学と鉄鋼メーカーとの活発な人的交流・良好となる。
430℃
Fig.1 Nippon Steel & Sumitomo Metal R&E Center located In Futtsu, Chiba.

60 Coexistence Activity Report 2016

440℃

450℃

Fig.2 Dependence of hysteresis loop on annealing temperature

460℃

今後は更なる金属種について調査し、メッキ種による薄帯形成差異の発生原因について調査し、メッキ種の最適化を図りたい。

Coexistence Activity Report 2016

61

連携講座

Collaborative Divisions

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

グローバルな炭素循環の変化を捉える
Observation of Changes in Global Carbon CycleԐ͟Ց߈ੈଅΗࡀԐ͟Ց߈‫݄࢘ݐܢ‬

Professor

ProfessorԐ͟Ց߈੮ૢ౨੪
Professor

Hideaki Nakajima

Nobuko Saigusa

Toshinobu MachidaWe, in cooperation with National Institute for Environmental Studies, carry out research on global atmospheric environment, such as global
warming, and air pollution. For that purpose, we develop measurement techniques on atmospheric composition changes and terrestrial

れた。今後はこのような遮蔽装置の普及により、植生による分光反射率やすいように 2 年分の変動を示している。日本上空でもインド上空で

carbon budgets. We conduct research and education on measurement principles, data processing algorithm, field experiments, and dataの精度向上が期待できる。この研究の成果は以下の論文に発表された。

も、二酸化炭素濃度は 8 月から 9 月にかけて陸上植物の光合成活動

analysis on the basis of specific cases of remote sensing and in-situ technologies. We also develop the applications for atmospheric

Ide R., Hirose Y., Oguma H., Saigusa N. (2016) Development of amasking device to exclude contaminated reflection during towerbased measurements of spectral reflectance from a vegetation
canopy. Agricultural and Forest Meteorology, 223, 141-150

compositions/clouds/aerosols and their surface processes, utilizing such instruments as satellite-borne, air-borne, ship-borne, and groundbased sensors. We conduct field measurements at Asia, the Antarctica and the Arctic including Siberia, and study global atmosphericenvironment change by analyzing these data.

布や経時変化を計測する観測技術、陸域における炭素収支の観測技
術、ならびに地球温暖化を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を行っている。具体的には、人工衛星、航空機、船舶、地上観測による大気成分や雲、エアロゾル、ならびにそれらの地表プロセスの観測技術、地上からの各種の遠隔計測技術の開発、
アジアや南極、シベリアを含む北極など世界各地における観測活動
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境変動の原因究明に向けた研究を実施している。

12km 付近の上空までほぼ同時に濃度が下がっていることがわかる。
夏が終わると、人為的な排出に加えて、植物の呼吸活動が光合成の活節は夏ほど大気の混合が活発ではないので、二酸化炭素は地表面付
近から蓄積していき、徐々に上空へと伝わっていく様子が日本上空の地上観測とリモートセンシングによる陸域生態系の炭素収支の研究

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めにはそれデータから明確に確認できる。日本以外でも、北半球の多くの観測サらのガスの空間分布や時間変動を知る必要があるが、世界の観測デー

イトでこれに類似した季節変化が観測されている。これに対してインド

タはまだまだ十分ではない。特に地表以外の上空の観測値は決定的に

上空では、10 月から 12 月にかけて濃度上昇が始まることは確認でき

国立環境研究所では、地上観測やリモートセンシングを活用し、森不足している。われわれの研究室では地上ステーションや船舶を利用るが、1 月から 3 月までは地表面付近であっても非常に低い濃度が観林での炭素収支、炭素の蓄積量などを広域で精緻に評価することによした観測に加えて航空機を使った温室効果ガスの３次元観測を推進し測されている。デリー上空における二酸化炭素濃度の鉛直構造を解析

り、気候変動緩和策（REDD+ や二国間クレジット制度等）の実現にている。

した結果、デリー周辺では 1 月から地表面での二酸化炭素吸収が強く資する研究を進めている。人工衛星から観測される植生の分光反射率

上空大気の観測データを高頻度で獲得するために、2005 年より定なり、2 月から 3 月にかけて最大になることがわかった。デリー周辺

は、世界の森林による CO2 吸収量の広域推定を行う上で有力なデー期旅客便に観測装置を搭載した観測プロジェクト（CONTRAIL プロには穀物地帯が広がっており、1 月から 3 月までは冬小麦の生育時期タであることから、各地の CO2 フラックス観測サイトでは、分光放射

ジェクト）が国立環境研究所や気象研究所などのグループによって実と一致していることから、Fig.3 下図の特徴的な季節変化は冬小麦の計を観測タワーに設置して衛星データの検証や広域化手法の開発改良施されている。定期旅客便を使った定常的な CO2 濃度の観測は世界栽培によって作り出されることがわかった。さらに、この地域の陸上を行う研究が進められている。このたび、タワーなどの構造物や天空で初めてである。これらのデータは上空における CO2 濃度の情報を著

生態系が吸収した二酸化炭素の量は人為放出量の 2 倍近くに及ぶと推光の混入の影響を効果的に取り除き、植生のみの分光反射光を正確にしく増やしつつあり、炭素循環の解明ばかりでなく、大気輸送モデル定できた。この結果によってインドを含む南アジア域における炭素循

測定することのできる遮蔽装置を開発した（Fig.2）。この装置を実際のの検証、大気輸送メカニズムの解析、衛星観測データの検証にも大き環の理解が大きく進むものと期待できる。この研究の成果は以下の論

森林（国立環境研究所富士北麓フラックス観測サイト）に設置して長く貢献している。

文に発表された。

期的な影響評価を行ったところ、従来の方法（非遮蔽時）の反射率はFig.3 は日本の成田空港上空（上図）とインドのデリー空港上空（下遮蔽時の最大約 3 倍になり、分光反射率から算出される植生指標が図）で観測された二酸化炭素濃度鉛直分布の季節変化である。縦軸

雲（PSC）が塩素化合物の活性化に与える影響の定量化を行った。

8 〜 22% 過小評価されるなど植生指数の値にも大きな影響が認めらは高度を、横軸は月を表しており、年をまたがった季節変化がわかりFig.1 (a) Time-altitude plot of the PSC distribution measured by CALIOP, and HClvariation (b) along the forward trajectory starting at e4 (+) point in (a), as well as
temperature history (c) along the trajectory.

Fig.2 Flux tower and the spectral measurement system.

Umezawa, T., Y. Niwa, Y. Sawa, T. Machida and H. Matsueda (2016),
Winter crop CO2 uptake inferred from CONTRAIL measurements
over Delhi, India, Geophys. Res. Lett. doi: 10.1002/2016GL070939.

PSC のタイプが同定できる CALIOP データから、2009/2010 北
極初冬の PSC が 初めて現れた空気 塊を選び出し、5 日間の前方・後方粒跡線計算を行った。そのトラジェクトリーにマッチした MLSのデータから、HCl 及び ClO の変化の様子を解析した（Fig.1）。その 結 果、 空 気 塊の気 温 が 緩 やかに低 下するときは NAT タイプの
PSC が、急速に低下するときは STS や Ice タイプの PSC が生成することを明らかにした。さらに、トラジェクトリー上での各種微量気体成分の変動の様子を、トラジェクトリー化学モデル ATLAS による結果と比較することにより、塩素化合物の活性化には T NAT- 4K の
閾値温度が重要であることを明らかにした。以上研究の成果は、以下の論文に発表された。
Nakajima, H., et al. (2016): Polar stratospheric cloud evolution andchlorine activation measured by CALIPSO and MLS, and modeledby ATLAS, Atmos. Chem. Phys., 16, 3311-3325, doi:10.5194/acp-163311-2016.

62 Coexistence Activity Report 2016

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

国 立 環 境 研 究 所で は、 人 工 衛星 CALIPSO/CALIOP と Aura/
MLS のデータを用いて、極 域オゾン破壊の引き金を引く極成層圏

先端環境創成学専攻

衛星観測とモデルを用いた極成層圏雲がオゾン破壊に与える影響の定量化

面が暖まりやすく大気の上下混合が盛んになるため、地表面から高度動を上回るため、二酸化炭素濃度は地表面から上昇を始める。この季

温室効果ガスの地球規模観測
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による吸収の影響を受けて非常に低い濃度を示し、さらに夏季は地表#$%   ?  ?   ^    ?? ] (NRT), Japan (upper panel) and Delhi (DEL), India (lower panel).
Coexistence Activity Report 2016

63

連携講座

Collaborative Divisions

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」
な地熱エネルギーの利用を目指して
Studies for utilization of safe and secure geothermal energyԐ͟Ց߈ऽࡎٞԐ͟Ց߈੥൳Ԑ͟ࠈՑ߈ਿ୞శࠝ

Ԑ͟ࠈՑ߈۸മටΗԐ͟ࠈՑ߈ঐனळຌ

Professor

Professor

Associate Professor

Associate Professor

Associate Professor

Hiroshi Asanuma

Ming Zhang

Mio Takeuchi

Yasuhide Sakamoto

Nobukazu Soma

The members of the Environmental Risk Assessment (AIST Collaborative Laboratory) are carrying out studies to enhance safe and secure
utilization of geothermal resources mainly by investigating technologies for ultra-resolution reservoir monitoring and rock-mechanical

国際貢献

他研究機関との連携

simulation of hydraulic fracturing/stimulation. Major research activities in 2016 include, (a) scientific and engineering studies for GW scale
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

ＧＦＺ、ＬＢＮＬ、ＵＳＧＳ、ベルリン自由大学、チューリッヒ工科大学、ＭＩＴ、図っている。浅沼はスイスの企業と連携して、バーゼルで取得したＡＥの解ＩＴＢ、ＩＳＯＲ、海洋研究開発機構、埼玉県環境科学国際センター、北海道

production recovery at geothermal field, (c)development of monitoring system of environmental burden associated with geothermal

析を行っている。また、ドイツ、米国、イタリア等の国立研究所との国際共大学、東京大学、九州大学、東京工業大学、福島大学、弘前大学、宮城教育

development, and (d)innovative utilization of geothermal fluid for hydrogen production. Research and development to simulate industries in

同研究を行っている。

大学、室蘭工業大学

社会貢献・社会連携

自治体、ＮＰＯ等との連携

浅 沼：ICDP（International Continental Scientiﬁc Drilling Program）

福島県、郡山市、気仙沼市

power generation from subduction-origin supercritical geothermal resources, (b)microseismic monitoring of treatment injection fortsunami stricken area was also conducted.

当講座は産業技術総合研究所、福島再生可能エネルギー研究所

3. 地熱エネルギーの多様な利用法に関する研究(FREA)、再生可能エネルギー研究センターおよび地圏資源環境研究
部門（つくば）所属の研究者が兼務し、教育・研究活動を行っている。
現在、本講座では環境科学専攻の博士課程学生１名をリサーチアシス

SAG (Science Advisory Group) 委員、J-DESC（日本掘削科学コンソー
シアム）陸上掘削部会執行部委員、Japan Formation Evaluation Society

民間企業と連携して地熱水を利用した水素および素材の生成法等、地熱に関連した革新的技術の研究を実施している。

タントとして雇用し、共同研究を実施している。

Program Manager、福島県における地熱資源開発に関する情報連絡会専門

浅沼：出前授業（４回）、公開講座（１回）

家部会委員、日本地熱学会評議員、同企画委員会委員長、同総務委員等

招待講演

4. 適正な地熱開発手法に関する研究
1. 沈み込み帯起源超臨界地熱資源開発に関する研究

小中学校等との連携

Board Member、JOGMEC 地熱貯留層探査技術推進委員会委員、NEDO

浅沼：３回

地下や地域の特性に応じて総合的かつ柔軟に地熱システムの設計・開発を行うための方法論（Overall System Design: OSD）や加圧注水による貯留層の能力改善に関する研究を実施している。また、温熱資源による GW スケールの発電可能性を探っている。様々な側面

泉と地熱発電の関連に関する科学的基礎データ取得のための温泉モからの検討により 2050 年に大規模商用発電を実現するための一連

ニタリングシステムの開発や温泉・地熱地域用硫化水素モニタリングの国家プロジェクトの企画立案を行った。さらに超臨界地熱資源開発

システムの開発を行っている。

先端環境創成学専攻

国内外の研究者と連携して、沈み込み帯に起源を有する超臨界地

時の岩体挙動の理解の深化とシミュレータの開発、高温坑井用坑内機器の開発等を実施している。

復興予算を使用して、被災地企業が有する技術シーズの実用化支Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

2. 微小地震による地熱貯留層の高精度モニタリング

5. 被災地企業の技術支援
Development of downhole tools for HT/HP boreholes

援事業を実施している。

岩手県八幡平および福島県柳津西山地熱フィールドにおいて、貯留

Monitoring system of hot-sprngs層への注水時における微小地震および自然電磁波計測を実施している。これにより、貯留層への注水の効果をモニタリングしている。

Development of H2S monitoring system

Test facility of mechanical/hydrological behavior of rock64 Coexistence Activity Report 2016

Laboratory test system of hydrogen production system using hot springs

Seminar with RAs from Tohoku University

Coexistence Activity Report 2016

65

連携講座

伴とする触媒設計として、ポリスチレン残基に DBU 構造を有する高Collaborative Divisions

バイオエコマネジメント学分野（電力中央研究所）

分子への分子触媒の固定化を試みたところ、アルデヒドならびにケト
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 measurement.

ンの水素化反応に有効な高分子銅触媒が得られることを見いだした。

3. 炭素鋼表面のバイオフィルム形成と微生物腐食Ԑ͟Ց߈૭ಊีೲ

Ԑ͟ࠈՑ߈ࡊമெ౭

Professor

Associate Professor

Yoshitomo Watanabe

Norio Matsumoto

インフラ構築には鋼鉄などの生産のために CO2 を多く輩出する素材が使われ、これらを長持ちさせることは CO2 排出を抑制する効果がある。すなわちインフラの劣化抑制関連する技術は、低炭素化技術でもある。

We are engaged in Biotechnical Eco-management research for mitigation of Green House Gases (GHGs) and environmental analysis/

めの Acidithiobacillus ferrooxidans に BESs を適用した (Fig.1)。

近年、化学的な腐食が進行しづらい環境下において、微生物反応(A) では炭素源としてのブドウ糖、電子伝達体としてのメチルビオが作用する急速な腐食が進行する現象「微生物腐食」が報告されるよ

1. Microbial metabolism can be induced by bioelectrochemical systems (BESs), depending on the redox processes at the working electrode.

ローゲンを用いて Acetobutylicum を BES 培養装置で嫌気的に培うになった。微生物腐食による経済的損失は、世界累計で年間 30-

They have been used in various applications such as wastewater treatment, and in the production of energy rich chemicals so called as biofuels.

養した。電子供給により、電子供給なしの生産レベルと比較して、ブ

50 億ドル規模とも試算される例があるほどである。適切な腐食評価・

In this year, we developed a BESs that allowed the increase in microbial growth and production of valuable chemicals. We used Clostridium

タノール生産効率が 3 倍に向上した。この生産効率向上のメカニズム対策の確立が望まれるが、そのための基礎的な知見は十分とは言えacetobutylicum for butanol production, and Acidithiobacillus ferrooxidans for CO2 fixation and chemical production. We are developingを解明するために、代謝プロセスを解析した。その結果、BESs にない。このため、微生物腐食に関する知見を得る一環として、環境試

further, with the aim of converting and producing valuable chemicals.

よりアミノ酸同化／ヌクレオチド生産プロセスの抑制と、ブタノール・料から獲得した腐食活性を有する微生物群集をモデルとして、炭素鋼

2. We worked on the development of the catalyst to use for chemical conversion of the CO2 as CCUS elemental technology development. We

エタノール・乳酸生産が促 進されることを明らかにした。(B) では、の腐食とバイオフィルムとの関連を解析した。その結果、腐食の進行

recently disclosed the hydrogenation of carbon dioxide to formate catalyzed by copper complexes. We have further studied the catalyst design

BESs により細胞成長は 10 倍の増加を示し、電流値と通電量によりに伴って、炭素鋼表面にはバイオフィルムの発達し、バイオフィルム

成長量が制御されることを確認した。今後は、固定された CO2 によ内部では、これまでに微生物腐食の主な原因菌と考えられてきた硫酸

り化学製品を生産する応用を図る予定である。

還元菌に加え、メタン菌の顕著な増殖が見られ、炭素鋼と接するこれ

monitoring.

attributed to the formation of the DBU–Cu species. We focused on polymeric ligands having DBU structure to develop immobilized copper
catalysts. A range of aldehydes and ketones were effectively hydrogenated in the presence of catalytic amount of copper salt andpolystyrene-

ら微生物種が炭素鋼の腐食に大きく寄与している可能性が示された。

bound DBU.
3. Under the environment that chemical corrosion was hard to be induced, the phenomenon "Microbial Induced Corrosion(MIC)" have come2. CCUS 要素技術開発：CO2 の化学的変換 / 有効利用技術

to be reported. The establishment of appropriate corrosion evaluation, measures is expected, but there is not the basic knowledge of that

〜修飾高分子を配位子とする銅触媒による水素化反応〜

また、これら硫酸還元菌とメタン菌は単独時よりも共存時に腐食活性が向上することが明らかとなった。今後は微生物腐食事例の検索とメカニズムの解明に展開する。

purpose despite ten minutes. Therefore, We analyzed corrosion of the carbon steel and correlation with the biofilm as a model in the MIC. As
a result, with progress of the corrosion on the carbon steel surface, the biofilm developed. In addition, in the biofilm inside, the remarkable

CCUS 要素技術開発として、CO2 の化学的変換に利用する触媒のincrease of methane bacteria was seen in addition to sulfate reducing bacteria. The possibility that these microbes which contacted with carbon

開発に取り組んだ。これまで、銅塩と 1,8- ジアザビシクロ [5.4.0]-7-

steel greatly contributed to corrosion of the carbon steel was shown. We are going to search examples and investigate the mechanism of MIC.

ウンデセン (DBU) からなる二元系触媒が二酸化炭素の水素化反応

再生可能エネルギーの一つであるバイオマスエネルギーは、バイオマスの賦存が世界に広く・薄く・普遍的であるため、エネルギー利用

UNFCCC-COP22 に関するマスコミの報道他は、何か熱意が低いよの際の効率的な使い方・技術が肝要となってくる。2016 年度では、

うに感じられた。何故だろうか。パリ協定では、世界共通の長期目標

バイオマスを効率的にエネルギー化学物質へ変換する技術として電気として 2℃目標のみならず 1.5℃への言及がなされた。そのパリ協定

培養法の開発を進めた。また、CCUS（Carbon dioxide Capture,は、2016 年 11 月 4 日に、批准する国等の条件が充足され発効した。

Utilization ＆ Storage） 要 素 技 術 開 発 の 一 環として触 媒による

COP22 ではパリ協定の “ルール作り” がスタートすることが “ 無事に ”

CO2 の化学物質への変換技術について取り組んだ。さらに、インフ決まった。口さがない言い方をすれば、ルール作りが始まった／スケ

ラの劣化抑制による低炭素化を目的として、微生物腐食に関する研究

ジュールを確認した、というのが結果である。そして、2016 年からを行った。

Fig.1 Concept of bioelectrochemicalsystems (BESs) for enhancing the microbial
metabolism (quoted from N. Matsumoto etal (2016,The 3rd AP-ISMET 2016))

2017 年に立て続けに起こった／起こる世界の指導者の代変えの影響を見なければ、パリ協定に命が吹き込まれるか否かが分からない（と、皆感じていると思う）。
パリ協定の骨子はどうであったろうか。ポスト京都議定書の議論が1. バイオ電気化学的システム BESs によるバイオ燃料生産のための微生物代謝方法の促進

沸騰した 2010 年前後、COP16 カンクン合意（2010 年）では、パ
リ協定につながる土台が示された。カンクンからパリに引き継がれた

微生物の作用で有機物や二酸化炭素を変換・固定してエネルギー

内容で重要なことは、「緩和」と「適応」のため、技術、資金、能力

化学物質（バイオ燃料）を生産するプロセスを電気化学的に促進する開発が必要で、透明性を確保した上で世界全体で進捗確認をしながことを目指し、2 種類の微生物に対して電気化学的還元反応を供したら Implementation することである。日本の役割が、世界から期待際の、微生物の代謝変化ならびに生成物、菌体増殖の変化についてされている内容である。

解明した。

バイオエコマネジメント学 分 野で は、 再生可能 エネルギー・省

バ イオ 電 気 化 学 的 シス テム（bioelectrochemical systems：

エネル ギー や 資 源リサイクル 等についてバイオテクノロジー やバ

BESs）では、作用電極における酸化還元作用により、微生物代謝をイオシステムの 適 用 を 図ってい る。 これらの 技 術・システム は、促進することが可能である。我々は、(A) ブタノール生産のためのク

Implementation のベースとなる。

ロストリジウム属 acetobutylicum と、(B) 炭酸固定と化学産生のた66 Coexistence Activity Report 2016

Department of Frontier Sciences for Advanced Environment

国連気候変動枠組条約（UNFCCC）第 22 回締約国会議（COP22
マラケシュ会議）が 2016 年 11 月 7 日から 18 日まで開催された。

・学会のシンポジウム等での講演（2 件、うち受賞講演 1 件）

先端環境創成学専攻に有効であることを見いだしている。そこで、DBU‒Cu 種の形成を

招待講演等での活動

Fig.2 Microbial Induced Corrosion(MIC)(quoted from S. Hirano et al (2016, Agricultural Chemical
Society of Japan annual convention))

Coexistence Activity Report 2016

67

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

Next-generation Energies for Tohoku Recovery

東北復興次世代エネルギー研究開発
プロジェクト
Tohoku Recovery Next-generation Energy Research andDevelopment ProjectThis project started in September 2012 with Tohoku University Graduate School of Environmental Studies playing the central role, together
with the graduate School of Engineering, the graduate School of Agriculture Science Faculty of Agriculture and New Industry CreationɗɭȸȧȯɈɪĘɀĘՑ߈ି୾Ց߈ଊഞಒՙɗɭȸȧȯɈ࣎ࢴ‫੹ތ‬ࠈՑ߈ૢ๳ຌ٢Ħ‫׭‬ൣħঠ‫ੋܥ‬ਭ

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ඊϠഥ

ࠣՑ

ஹඊऱࢩĦ‫׭‬ൣħProfessor

Specially Appointed Professor

General Manager

Associate Professor

Assistant Professor

Kazuyuki Tohji

Tadao Shimoyama

Isao Kumagai

Atsushi Kishita

Senshin Umekiࠣ޺‫׾‬Ԥ‫݋‬έ‫ޤ‬‫ݨ‬ൣ೘‫͟ۈ‬‫ݨ‬ൣ೘‫͟ۈ‬‫ݨ‬ൣ೘‫͟ۈ‬

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Clerical AssistantClerical AssistantClerical AssistantClerical Assistant

Tomoko Monobe

Masako Hayakawa

Ayako Kato

Tomoko Saito

Fusako Kusaka

Kazumi Yoshida

Hatchery Center and also the University of Tokyo, etc., in a consortium of five national and public universities and relevant local governments.
This year is the fifth since the project’s launch and, supported by the relevant local governments and people in the community, the project’s
three R&D themes aimed at social implementation and industrialization in earthquake stricken areas are steadily nearing completion invisible forms, and many of them are already generally in use. Below we present the main achievements during 2016 and current status of eachof the tasks.

研究概要

また、プロジェクトの実施状況及び研究開発成果を被災地等の市民への公開と再生可能エネルギーを中心に次世代エネルギーの研究開発

本プロジェクトは、本学の環境科学研究科を中心に工学研究科、を社会に発信するため、次世代エネルギーシンポジュウム（最終報告会）農学研究科、未来科学技術共同研究センターに加え、東京大学、筑を開催したほか、仙台市や石巻市において市民フォーラムを開催すると

波大学、岩手大学、秋田県立大学及び石巻専修大学と東日本大震災

ともに、潮流発電装置、波力発電装置等の実証試験の様子を市民等の被災地を中心とした関係自治体とのコンソーシアムにより、2012 年に公開したほか、環境エネルギーや産業振興関連の展示会に出展する

9 月にスタートした。今年度は発足から 5 年目の最終年度を迎え、プなど、積極的に広報活動を展開した。

ロジェクトを構成する 3 つの課題の研究開発成果は関係自治体及び地

加えて、これまで本プロジェクトの研究開発や実証試験の様子を映

域住民等の協力の下、被災地での社会実装や産学連携による実用化・像収録してきたものをまとめ、「NET プロジェクトの 5 年間の歩み」と事業化の具体的成果が見えてきており、本プロジェクト終了後も多くして完結版を製作し、ウェブサイトを通じて公開した。

の課題で研究開発の継続を予定している。また、本プロジェクトの推進に当たり、文部科学省、復興庁並びに外部評価委員の先生方の支援に感謝申し上げる次第であります。以下に 28 年度の本プロジェク
トの活動状況及び各課題の主な研究開発成果を記載した。

主要課題の成果
本プロジェクトでは、東日本大震災の被災地を中心に地域に潜在的に有する自然エネルギーを活用する次世代エネルギーの研究開発を進プロジェクト全体の活動めてきた。

蔵庫に電力供給を開始した。これまで現地での観測結果を踏まえて、ムの研究開発や青葉山キャンパスでの多目的給電ステーションの実証

発電効率向上などの改良を加え、実証試験を進めている。また、波力試験等を行ってきた。大崎市においては、家畜糞尿や食物残渣を利用発電装置（定格出力 43kW）については、岩手県久慈市玉の脇漁港にした EMS 制御バイオマスエネルギーシステムの研究開発及び温泉熱設置を進めてきたが、平成 28 年 10 月に日本初となる系統接続した波を利用した EMS 制御利用バイナリー発電システムの研究開発を行って力発電装置の設置が完了し、地元漁協へ電力の供給を開始した。今後きた。また、石巻市においては、公共施設用の EMS 太陽光発電シス

は、これまでの成果をベースに全国的な普及展開が期待されている。

テムの開発及び水産加工から排出される汚泥を利用した EMS 制御バ

次に課題 2 は「微細藻類のエネルギー利用に関する研究開発」でイオマスエネルギーシステムの研究開発並びに EMS 制御地中熱エネある。この課題では、東日本大震災における津波被害で壊滅的な打ルギーシステムの研究開発を行い、植物工場の温度管理システムの一撃を受けた仙台市南蒲生浄化センターにおいて、下水を栄養源とする部に利用されるなど地域に根差した成果を挙げてきた。

微細藻類の繁殖とオイル産出するシステムの基盤技術の確立を目指し、

モビリティ関連技術開発では、これまで仙台市や石巻市の沿岸領域

筑波大学や南蒲生浄化センター内でのベンチスケールでの試験を踏に加え、大崎市までの将来の EV 普及による電力系統と交通状況へのまえ、平成 27 年 10 月にパイロットプラントの完成を見た。これまで

影響がシミュレーション可能なモビリティマネジメントシステムを構築のパイロットプラントでの培養では、Botryococcus braunli BOT-22 株をするとともに、表現・情報提供システムの研究開発及び先進モビリティ

用いて実験を行った結果、炭化水素系オイル、ボトリオコッセンを蓄積、における人間行動システムの研究開発を行い、その成果は日本カーシ

今後、下水による連続培養を構築。また、下水利用に適した微細藻類

アリング協会や市民の協力により実証された。

の優良株の単離も進めている。また、LCA（ライフサイクルアセスメント）

これら EMS 地域エネルギーとモビリティ情報を統合する EMIMS

では、藻類の培養に係る消費電力を 30% 削減、抽出溶媒の回収率をの創出では、27 年度に整備した多目的給電ステーションと石巻市の鹿90% → 95% まで向上、オイル産出に係る蒸留の消費電力 53% 削減

妻小学校に設置した V2H イバータを統合して EMIMS の構築を進めを目指し、LCA を行いながら最適な微細藻類のエネルギー利用技術

た。その開発では、EMS サーバーと EV サーバーの情報を基に石巻の確立を図っている。

市役所を起点に平時、非常時における地域エネルギー情報及び EV 車

3 番目の課題は「再生可能エネルギーを中心とし、人・車等のモビリのバッテリ情報及び運行情報等を運転者に提供するとともに、同時にティ（移動体）の視点を加えた都市の総合的なエネルギー管理システ

市役所においても把握でき、非常時においては避難場所等へ EV 車か

課題 1 は「三陸沿岸へ土入可能な波力等の海洋再生可能エネルギー

ムの構築のための研究開発」である。本研究開発の中心課題は、「EMS

ら V2H を介して電力の供給を行うシステムを構築した。その結果は非

本年度は、例年通り総合企画室会議、運営委員会の開催のほか、の研究開発」である。潮流発電装置及び波力発電装置はそれぞれ東と地域エネルギー関連技術開発」及び「モビリティ関連技術開発」を

常時を想定した模擬テストの結果、全ての機能が正常に機能したこと

事業推進委員会を青森県八戸市での開催に加え、事業推進委員会の京大学でのベンチ試験と各種許認可手続きを経て、地域の市民や企業統合する「エネルギー・モビリティ統合マネジメントシステム（EMIMS）」

を確認した。

一環として岩手県久慈市の玉の脇漁港において、波力発電装置の実証の協力のもと設置を進めてきた。潮流発電装置（定格出力 5kW）につの創出にある。

試験の現場視察を行い、日本初の系統連系した波力発電装置の研究

いては、塩佂市浦戸諸島の寒風沢島に平成 27 年 3 月に日本初となる

これまで地域が潜在的に有する地域エネルギーを有効活用するため、開発成果について、一層理解を深めた。

系統接続した潮流発電装置の設置が完了し、地元漁協が有する冷凍冷

仙台市内では太陽光を利用した EMS 制御複数拠点間電力融通システ

Fig.1 The public forum in Ishinomaki city (11th November, 2016)

68 Coexistence Activity Report 2016

Fig.2 The Kuji Wave Power Plant is now approved for
conducting power generation experiments (Task 1)

Fig.3 The pilot plant for culturing microalgae at Minamigamo
sewage plant (Task 2)

以上の成果は今後の石巻市のまちづくりはもとより、東日本大震災の被災地や今後危惧される南海トラフ大地震の対象地域におけるまちづくりにも大いに貢献できるものである。

Fig.4 V2H system has been installed in Kazuma elementary
school, Ishinomaki city (Task 3)
Coexistence Activity Report 201669

業績レポート
基幹講座
先進社会環境学専攻

for the hyperthermia treatment of bone tumor. [J. Mater. Sci.:
Mater. Med., 27, (2016)] Masanobu Kamitakahara, Naohiro

資源戦略学講座
環境複合材料創成科学分野【論文】

Ohtoshi, Masakazu Kawashita, Koji Ioku
● Eﬀect of silicate incorporation on in vivo responses of α
-tricalcium phosphate ceramics. [J. Mater. Sci.: Mater. Med.,
27, (2016)] Masanobu Kamitakahara, Eri Tatsukawa, Yasuaki● In Situ Electrochemical Raman Spectroscopy of Air-

Shibata, Shota Umemoto, Taishi Yokoi, Koji Ioku, Tohru Ikeda

Oxidized Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube● Regulation and biological signiﬁcance of formation of

Bundles in Aqueous Sulfuric Acid Solution. [The Journal ofosteoclasts and foreign body giant cells in an extraskeletal

Physical Chemistry C, 120, (2016), 7133-7143] Shin-ichi Ogino,

implantation model. [Acta Histochem. Cytochem., 49, (2016),

Takashi Itoh, Daiki Mabuchi, Koji Yokoyama, Kenichi Motomiya,

97-107] Gazi Jased Ahmed, Eri Tatsukawa, Kota Morishita,Kazuyuki Tohji, Yoshinori Sato

Yasuaki Shibata, Fumio Suehiro, Masanobu Kamitakahara,● Asymmetric and symmetric absorption peaks observed

Taishi Yokoi, Takehiko Koji, Masahiro Umeda, Masahiro

in infrared spectra of CO2 adsorbed on TiO2 nanotubes.

Nishimura, Tohru Ikeda[The Journal of Chemical Physics, 144, (2016), 154703(1)-● Diversity of multinucleated giant cells by microstructures

154703(7)] Koichiro Yamakawa, Yoshinori Sato, Katsuyuki

of hydroxyapatite and plasma components in extraskeletal

Fukutani

implantation model. [Acta Biomaterialia, 39, (2016), 180-191]● Eﬃciency and long-term durabilityof nitrogen-doped

Kota Morishita, Eri Tatsukawa, Yasuaki Shibata, Fumio Suehiro,

single-walledcarbon nanotube electrocatalyst synthesized

Masanobu Kamitakahara, Taishi Yokoi, Koji Ioku, Masahiro

by deﬂuorination-assisted nanotube-substitution for oxygen● Phenotypic and genotypic analysis of arsenic accumulation● Reaction-induced rheological weakening enables oceanicand transformation in three Pteris ferns. [Proceedings of 13thplate subduction. [Nature Communications, (2016)] Hirauchi

International Phytotechnologies Conference, (2016)] Shujun

K-I, Fukushima K, Kido M, Muto J, Okamoto A

Wei, Mei-Fang Chien, Kazuki Sugawara, Chihiro Inoue● Contrast in stress-strain history during exhumation● Analysis of bacteria in rhizosphere of two arsenic

between high- and ultrahigh-pressure metamorphic units in

hyperaccumulators and their eﬀects on phytoremediation of

the Western Alps: Microboudinage analysis of piemontite inarsenic. [Proceedings of 13th International Phytotechnologies

metacherts. [Journal of Structural Geology, (2016)] Omori Y,

Conference, (2016)] Ryota Makita, Mei-Fang Chien, Hirohumi

Barresi A, Kimura N, Okamoto A, Masuda T

Nagayama, Chihiro Inoue● The roles of ﬂuid transport and surface reaction in● Mercury resistance transposons in Bacilli strains fromreaction-induced fracturing, with implications for thediﬀerent geographical regions. [FEMS Microbiology Letters,development of mesh textures in serpentinites. [Contributions

363 (5), (2016), fnw013] Kazuaki Matsui, Satoshi Yoshinami,

to Mineralogy and Petrology, (2016)] Shimizu, H., Okamoto, A

Masaru Narita, Mei-Fang Chien, Le T. Phung, Simon Silver and● Bayesian inversion analysis of nonlinear dynamics inGinro Endosurface heterogeneous reactions. [Physical Review E, (2016)]● Biotechnological remedies for the estuarine environment

Omori, T., Kuwatani T, Okamoto A., Hukushima K

polluted with heavy metals and persistent organic pollutants.

● Secular changes in environmental stresses and eukaryotes[International Biodeterioration & Biodegradation, (2016), 1-12]

during the Early Triassic to the early Middle Triassic.

Ganiyu Oladunjoye Oyetibo, Keisuke Miyauchi, Yi Huang, Mei-

[Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 451,

Fang Chien, Matthew Olusoji Ilori, Olukayode Oladipo Amund,(2016), 35-45] Saito, R., Kaiho, K., Oba, M., Tong, J., Chen, Z.-Q.,

Ginro Endo

Takahashi, S., Chen, J., Tian, L.and Biswas,R.K.
● Effects of soil erosion and anoxic-euxinic ocean in the
Permian-Triassic marine crisis. [Heliyon, 2, (2016),e00137]
Kaiho, K., Saito, R., Ito, K., Miyaji, T., Biswas, R., Tian, L., Sano,

地球物質・エネルギー学分野

H., Shi, Z., Takahashi, S., Tong, J.,Liang, L., Oba, M., Nara, F.,

Umeda, Masahiro Nishimura, Tohru Ikeda【論文】

Tsuchiya, N. and Chen, Z.-Q.

reduction reaction. [Journal of Materials Chemistry A, 4,●タングステンを含むチタン炭窒化物の熱伝導率と電気伝導率 . [ 粉体● Understanding of chromium and zirconium in soils by● Seismic evidence for ﬂow in the hydrated mantle wedge of(2016), 9184-9195] Koji Yokoyama, Shun Yokoyama, Yoshinori

および粉末冶金 , 63 (10), (2016), 918-923] 松田哲志 , 松原秀彰

hydroﬂuoric acid digestion and induced coupled plasmmass

the Ryukyu subduction zone. [Scientiﬁc Reports, 6, (2016),

Sato, Kazutaka Hirano, Shinji Hashiguchi, Kenichi Motomiya,spectrometry. [Soil Science and Plant Nutrition, 62 (2), (2016),

29981, doi: 10.1038/srep29981.] Takayoshi Nagaya, Andrew

Hiromichi Ohta, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji, Yoshinori

121-126] Shin-ichi Yamasaki, Akira Takeda, Kazuhiro Kimura

M. Walker, James Wookey, Simon R. Wallis, Kazuhiko Ishii, J.-

Satoand Noriyoshi Tsuchiya

Michael Kendall

環境修復生態学分野● Contrasting geochemical signatures of Devonian and● 地熱地域の地殻の透水―不透水境界と水の状態変化にともなう鉱物【論文】

Permian granitoids from the Tseel Terrane, SW Mongolia.

析出の関係性 . [ 日本地熱学会誌 , 38 (1), (2016), 17-25] 最首花恵 ,● Adhesion behaviors of Escherichia coli on hydroxyapatite.

[Journal of Geosciences, 61, (2016), 51-66] Ulziiburen

岡本敦 , 土屋範芳

【論文】

[Materials Science and Engineering C, 61, (2016), 169-173]

BURENJARGAL, Atsushi OKAMOTO, Noriyoshi TSUCHIYA,● スパースモデリングによる津波堆積物の判別―津波到達推定への応● Synthesis of layered double hydroxide coatings with

Masanobu Kamitakahara, Shohei Takahashi, Taishi Yokoi,

Masaoki UNO, Kenji HORIE, and Tomokazu HOKADA

用―. [ 電子情報通信学会誌 ,99 (5), (2016), 418-423] 駒井武 , 桑谷

oriented structure and controllable thickness on aluminium

Chihiro Inoue, Koji Ioku

● Supercritical geothermal reservoir revealed by a granite‒

立 , 中村謙吾 , 土屋範芳

substrates. [Cryst. Eng. Comm., 18, (2016), 1207-1214] Taishi● Development of suitable hydroponics system forporphyr y system. [Geothermics, 63, (2016), 182-194]

Yokoi, Mitsuo Hara, Takahiro Seki, Sota Terasaka, Masanobu

phytoremediation of arsenic contaminated water using an

Noriyoshi Tsuchiya, Ryoichi Yamada and Masaoki Uno

Kamitakahara and Hideaki Matsubara

arsenic hyperaccumulator plant Pteris vittata. [Bioscience,● Linking microearthquakes to fracture permeability.

● Densiﬁcation kinetics during isothermal sintering of 8YSZ.

Biotechnology, and Biochemistry, 80 (3), (2016), 614-618] Yi[Geophysical Research Letters, (2016)] Takuya Ishibashi,[Journal of the Europian Ceramics Society, 36, (2016), 1269-

Huang, Keisuke Miyauchi, Chihiro Inoue, Ginro Endo

Noriaki Watanabe, Hiroshi Asanuma, and Noriyoshi Tsuchiya1275] Byung-Nam Kim, Tohru S. Suzuki, Koji Morita, Hidehiro● Arsenic contamination of groundwater and agricultural● Development of Por table Thermoluminescence

Yoshida, Yoshio Sakka, Hideaki Matsubara

soil irrigated with the groundwater in Mekong Delta, Vietnam.

Measurement Equipmnet for Geothermal Exploration. [J.

● Eﬀects of carbonate inclusion on ﬂuoride ion removal[Environmental Earth Sciences, 75 (9), (2016), 757] Huang Y.,

Geothermal Research Society of Japan, 38 (4), (2016), 127-

by hydroxyapatite: A discussion from the viewpoint of

Miyauchi K.,Endo G., Don L.D., Manh N.C., Inoue C.

131] Noriyoshi Tsuchiya, Hiroaki Ishikawa, Ryoichi Saito andhydroxyapatite dissolution. [Journal of the Ceramic Society of● Root exudates of Arabidopsis halleri ssp. gemmifera

Nobuo Hirano

Japan, 124 (12), (2016), 1211-1216] Sota Terasaka, Masanobu

enhance Cd and Zn extraction in a contaminated soil.

● ν-X-type relative permeability curves for steam-water two-

Kamitakahara, Taishi Yokoi, Hideaki Matsubara[Proceedings of Goldschmidt 2016, (2016)] Hiroshi Kudo,

phase ﬂows in fractured geothermal reservoirs. [Geothermics,● Adhesion behaviors of Escherichia coli on hydroxyapatite.

Kazuki Sugawara, Chihiro Inoue

65, (2016), 269-279] Noriaki Watanabe, Takuma Kikuchi,[Mater. Sci . Eng . C, 61, (2016), 169 -173] Masanobu● Phytoﬁltration Potential of Pteris multiﬁda for Accumulating

Takuya Ishibashi and Noriyoshi Tsuchiya

Kamitakahara, Shohei Takahashi, Taishi Yokoi, Chihiro Inoue,As, Pb, Cd and Se from Mixed Metal Solution. [Proceedings● Linking microearthquakes to fracture permeability

Koji Ioku

of 13th International Phytotechnologies Conference, (2016)]

evolution. [Crustal Permeability, Wiley, (2017), 49-64] Takuya● Spherical porous hydroxyapatite granules containing

Farzana Rahman, Kazuki Sugawara, Mei-Fang Chien, Chihiro

Ishibashi, Noriaki Watanabe, Hiroshi Asanuma and Noriyoshi

composites of magnetic and hydroxyapatite nanoparticles

Inoue

Tsuchiya

環境素材設計学分野

70 Coexistence Activity Report 2016

地球開発環境学分野【論文】● Study on Recycling of Tsunami Sludge in the River as
Banking Materials. [Proc. of the 6th Vietnam/Japan Joint
Seminar on Geohazards and Environmental Issues, 1, (2016),
S3-1-1-S3-1-11] Masanori SATO, Tomoaki SATOMI and Hiroshi
TAKAHASHI● Study on Development of Placing Type Fiber-CementStabilized Soil Method and Evaluation of Strength Propertiesof Modiﬁed Soil. [Proc.of the 6th Vietnam/Japan Joint Seminaron Geohazards and Environmental Issues, 1, (2016), S3-21-S3-2-8] Subaru TACHIHANA, Tomoaki SATOMI and Hiroshi
TAKAHASHI● Study on Sludge Improvement by using Rica Husk. [Proc.

Coexistence Activity Report 201671

of the 6th Vietnam/Japan Joint Seminar on Geohazards and● 次世代社会インフラ用ロボット開発 · 導入の推進―災害調査部会に● Thermal proper ties of perovskite -t ype oxides

Environmental Issues, 1, (2016), S3-3-1-S3-3-13] Phan Thanh

おける現場検証の紹介―. [ 日本ロボット学会誌 , 34 (8), (2016), 196-

La0.6Sr 0.4Co1-xFexO3- δ (0 ) x )1.0). [ECS Transactions, 72 (7),CHIEN, Tomoaki SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI

201] 高橋弘(2016), 105-110] Shin, Y.-C., Hashimoto, S.-I., Yashiro, K.,● Study on New Conbination Method for Replacing Recycled● 繊維質固化処理土工法に用いるセルロース繊維の生分解性に関するAmezawa, K., Kawada, T.

Concrete Aggregate in Concrete. [Proc. of the 6th Vietnam/

実験的研究 . [ 資源 · 素材学会誌 , 132 (12), (2016), 182-189] 森勇人 ,Japan Joint Seminar on Geohazards and Environmental Issues,

高橋弘 , 加来伸夫 , 西村宏之

1, (2016), S3-4-1-S3-4-15] Bui Ngoc KIEN, Tomoaki SATOMI● Periodic Measurement of In-Situ Rock Stress at Shallow

エネルギー資源リスク評価学分野

and Hiroshi TAKAHASHI

Depth in the Vicinity of the Epicenter Before and After the【論文】● Study on Recycling of Tsunami Sludge Deposited on

2011 Tohoku-Oki Earthquake. [Proc. of 7th International● Linking microearthquakes to fracture permeability change:

the Bottom of Rivers as Banking Materials. [Advanced

Symposium on In-Situ Rock Stress, (2016), 510-519] Kiyotoshi

The role of surface roughness. [Geophysical ResearchExperimental Mechanics, 1, (2016), 196 -201] Hiroshi

Sakaguchi, Motoki Egawa, Tatsuya Yokoyama

Letters, 43, (2016), doi:10.1002/2016GL069478] T. Ishibashi, N.

TAKAHASHI, Masanori SATO and Tomoaki SATOMI● Application and Integrated Evaluation of the Compact

Watanabe, H. Asanuma, N. Tsuchiya● Study on Sludge Reinforcement with Placing type Fiber-

Conical-Ended Borehole Overcoring Technique in a Fractured● Relative permeability curves for two-phase ﬂows throughCement-Stabilized Soil Method by using Raw Rice Husk. [Proc.

Rock. [Proc. of 7th International Symposium on In-Situ Rockheterogeneous vuggy carbonates. [Proceedings of the 22ndof 11th International Symposium on Advanced Science andStress, (2016), 593-599] T. Nayuki, T. Tanaka, K. Ando, K. Oka,

Formation Evaluation Symposium of Japan, (2016), Paper F] H.

Technology in Experimental Mechanics, 1, (2016), USB] PhanN. Nishizaka, Y. Shimoguchi, H. Ogawa, K. Saito, K. Sakaguchi, M.

Kusanagi, N. Watanabe, T. Shimazu, M. Yagi

Thanh CHIEN, Tomoaki SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI

Itamoto● Stress dependency of permeability in high temperature● Study on Application of Geopolymer for Fiber-Cement-● Hydraulic Fracturing in Inada Granite under Brittle-Ductile

fractured granite. [Proceedings of the 9th Asian Rock

Stabilizes Soil Method to Improve the Sludge Generated in

Condition. [9th Asian Rock Mechanics Symposium, (2016)] M.

Mechanics Symposium, (2016), PO14-P50] N. Watanabe, M.

the Disaster Sites. [Proc. of 11th International Symposium on

Egawa, N. Watanabe, K. Sakaguchi

Egawa, K. Sakaguchi

Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics,● Stress Dependecy of Permeability in High Temperatre● Hydraulic fracturing in Inada granite under brittle-ductile

1, (2016), USB] Vu Minh Chien, Le Anh Tuan, Tomoaki SATOMIFractured Granite. [Proc. of 9th Asian Rock Mechanics

condition. [Proceedings of the 9th Asian Rock Mechanics

and Hiroshi TAKAHASHI

Symposium, (2016)] N. Watanabe, M. Egawa, K. Sakaguchi

Symposium, (2016), PO16-P66] M. Egawa, N. Watanabe, K.
Sakaguchi

Dehydrated Cake Discharged from Various Crushed Stone● 名取川水系の重金属類の環境評価に関する調査及び数理統計解析 .

Quarries. [Proc. of 11th International Symposium on Advanced[J of MMIJ, 132 (1), (2016), 22-30] 中村謙吾, 佐藤海里 , 川辺能成 ,USB] Yuji ICHINOSE, Tomoaki SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI● A Study on Characteristics of Soil Adhesion to Material

エネルギー資源学講座
分散エネルギーシステム学分野【論文】● In Situ Electrochemical Raman Spectroscopy of AirOxidized Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube
Bundles in Aqueous Sulfuric Acid Solution. [The Journal of● Study on Production of Spherical Aggregates using

Science and Technology in Experimental Mechanics, 1, (2016),

環境共生機能学分野

桑谷立 , 駒井武
● スパースモデリングによる津波堆積物の判別̶津波到達推定への応用―. [ 電子情報通信学会誌 ,99(5),(2016), 418-423] 駒井武 , 桑谷立 ,Surface. [Proc. of 11th International Symposium on Advanced【論文】

中村謙吾 , 土屋範芳

Science and Technology in Experimental Mechanics, 1,● Electromotive force measurements of LiCoO2 electrode● Applications of ITRAX XRF core scanning and PCA in(2016), USB] Kohei MASUDA, Tomoaki SATOMI and Hiroshi

o n a l i t h i u m i o n - c o n d u c t i n g g l a s s c e ra m i c s u n d e r

palaeotsunami research. [Japan Geoscience Union Meeting

TAKAHASHI

mechanical stress. [SOLID STATE IONICS, 285 (SI), (2016),

2016, (2016)] Catherine Chague-Goﬀ, Patricia Gadd, Daisuke● Study on Eﬀect of Gravel Content on Resistive Forces

75 -78] Funayama, Keita Nakamura, Takashi Kuwata, Naoaki

Sugawara, James Goﬀ, Kazuhisa Goto, Takeshi Komai

Acting on the Bucket in Soil Excavation Works. [Proc. of

Kawamura, Junichi Kawada, Tatsuya Amezawa, Koji

● X 線 CT を用いた三次元間伱構造可視化による土壌充填カラムに

11th International Symposium on Advanced Science and● Determination of oxygen surface exchange constant of

おける間伱率分布の評価 . [ 土木学会論文集 C, 72 (2), (2016), 190-

Technology in Experimental Mechanics, 1, (2016), USB] Riki

LaNi0.6Fe0.4O3-δ coated with Ce0.9Gd0.1O1.95 by isotope exchange195] 中村謙吾 , 青木飛翔 , 渡邉則昭 , 駒井武

ICHIMURA, Tomoaki SATOMI and Hiroshi TAKAHASHI

technique. [SOLID STATE IONICS, 286, (2016), 19-23]● 土壌汚染リスク評価システムの開発と社会実装 . [ 環境と測定技術 ,● Improvement of Recycled Aggregate Concrete Properties

Budiman, R. A. Miyazaki, T. Hashimoto, S. Yashiro, K. Kawada, T.

43 (10), (2016), 3-8] 駒井武

by Coating Pozzolanic Solutions Materials. [Proc. of● Electrochemical Impedance Spectroscopy of High-● 発光バクテリアを用いた重金属等の土壌汚染簡易評価手法の開発―

International Symposium on Earth Science and Technology

Eﬃciency Hydrogen Membrane Fuel Cells Based on

メッキ金属に対する急性毒性評価―. [ 地下水学会誌 , 58 (4), (2016),

2016, 1, (2016), 67-73] BUI Ngoc Kien, Tomoaki SATOMI and

SputterDeposited BaCe0.8Y0.2O3- δ Thin Films. [JOURNAL OF

417-430] 杉田創 , 駒井武 , 井本由香里 , 原淳子

Hiroshi TAKAHASHIPHYSICAL CHEMISTRY C,120 (29), (2016), 15976-15985]● 温泉水と廃アルミニウムを用いた水素生成システムの実験的検討. [日● Experimental Evaluation on Strength Properties of Placing

Aoki, Yoshitaka Kobayashi, Shohei Yamaguchi, Tomoyuki

本地熱学会誌 , 39 (1), (2016), accepted] 最首花恵 , 小坂拓也 , 土屋Type Fiber-Cement-Stabilized Soil. [Proc. of International

Tsuji, Etsushi Habazaki, Hiroki Yashiro, Keiji Kawada, Tetsuya

範芳 , 渡邉則昭

Symposium on Earth Science and Technology 2016, 1, (2016),

Ohtsuka, Toshiaki【著書】

79-84] Subaru TACHIHANA, Tomoaki SATOMI and Hiroshi● Oxygen nonstoichiometry and transport properties of● Reconstruction and Restoration after the Japan 2011

TAKAHASHI

LaNi0.6Co0.4O3-δ . [SOLID STATE IONICS, 292, (2016), 52-58]

Earthquake and Tsunami（執筆担当部分）Restoration measures 1● 地盤掘削時の抵抗力に及ぼす礫混入の影響に関する研究 . [ テラメカ

Budiman, R. A. Uzumaki, Y. Hong, H. J. Miyazaki, T. Hashimoto,after the 2011 Tohoku-oki Tsunami and their impact on tsunami

ニックス , 1, (2016), 33-36] 市村力 , 里見知昭 , 高橋弘

S. Nakamura, T. Yashiro, K. Amezawa, K. Kawada, T.

research. [SPRINGER, (2016)] Catherine Chagué-Goﬀ, Kazuhisa● バケット掘削による地盤定数推定のためのニューラルネットワークモ● Tailoring the chemical stability of cobalt-rich perovskite

Goto, Daisuke Sugawara, Yuichi Nishimura, Takeshi Komai

デル . [ テラメカニックス , 1, (2016), 37-42] 里見知昭 , 高橋弘mixed conductor. [SOLID STATE IONICS, 288 (SI), (2016), 2-5]

● Crustal Permeability（ 執 筆 担 当 部 分 ）Chapter 7 (Linking● 土粒子と材料表面の付着に関する研究 . [テラメカニックス, 1, (2016),

Wang, Fang Igarashi, Koki Nakamura, Takashi Yashiro, Keiji

microearthquakes to fracture permeability evolution) pp.49-

49-54] 増田幸平 , 里見知昭 , 高橋弘

Mizusaki, Junichiro Amezawa, Koji

64. [Wiley-Blackwell, (2016)] T. Ishibashi, N. Watanabe, H.

Physical Chemistry C, 120, (2016), 7133-7143] Shin-ichi Ogino,
Takashi Itoh, Daiki Mabuchi, Koji Yokoyama, Kenichi Motomiya,
Kazuyuki Tohji, Yoshinori Sato
● Green Synthesis of Cu Micro/Nanoparticles for LowResistivity Cu Thin Films Using Ascorbic Acid in Aqueous
Solution. [Journal of Materials Chemistry C, 4, (2016), 74947500] S. Yokoyama, K. Motomiya, H. Takahashi, and K.Tohji● Eﬃciency and long-term durabilityof nitrogen-doped
single-walledcarbon nanotube electrocatalyst synthesized
by deﬂuorination-assisted nanotube-substitution for oxygen
reduction reaction. [Journal of Materials Chemistry A, 4,(2016), 9184-9195] Yokoyama, S. Yokoyama, Y. Sato, K. Hirano,
S. Hashiguchi, K. Motomiya, H. Ohta, H. Takahashi, K. Tohji,
and Y. Sato
● A stand-alone ﬂat-plane lighting device in a diode structure
employing highly crystalline SWCNTs as ﬁeld emitters.
[DIAMOND AND RELATED MATERIALS, 65, (2016), 152-157]
Shimoi, N; Abe, D; Tanaka, Y; Tohji, K● Towards a designed synthesis of metallic nanoparticles
in polyols ‒ elucidation of the redox scheme in a cobalt‒
ethylene glycol system. [New Journal of Chemistry, 40, (2016),
8632-8642] Kazuma Takahashi, Shun Yokoyama, Takatoshi
Matsumoto, Jhon L. Cuya Huaman, Hisashi Kaneko, Jean-Yves
Piquemal, Hiroshi Miyamura and Jeyadevan Balachandran● Formation of Closely Packed Cu Nanoparticle Films by
Capillary Immersion Force for Preparing Low-Resistivity Cu
Films at Low Temperature [Journal of Nanoparticle Research
18：326 (2016) in press] Shun Yokoyama; Kenichi Motomiya;
Hideyuki Takahashi; Kazuyuki Tohji【特許】● US9324556 FIELD ELECTRON EMISSION FILM, FIELD
ELECTRON EMISSION DEVICE, LIGHT EMISSION DEVICE, AND
METHOD FOR PRODUCING THEM, Norihiro Shimoi, Kazuyuki
Tohji, Yasumitsu Tanaka, Hiroyuki Kai. 2016
● US9258450 Field electron emission film, field electron
emission device, light emission device, and method for
producing them, Norihiro Shimoi, Kazuyuki Tohji, Yasumitsu
Tanaka, Hiroyuki Kai. 2016
● 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造
方法 [ 特許第 5926709 号 ] 下位法弘 , 田路和幸 , 田中泰光 , 甲斐博之
● 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造
方法 [ 特許第 5926750 号 ] 下位法弘 , 田路和幸 , 田中泰光 , 甲斐博之
● コアシェル触媒の製造方法 [ 特願 2016-029288] 高橋英志 , 横山
俊 , 田路和幸 , 土田修三 , 谷口泰士 , 関良平 , 上山康博
【著書】
● 地球とつながる暮らしのデザイン（執筆担当部分）直流ワールドによる電力革命 . [(2016)] 小林光 , 豊貞加奈子

Asanuma, N. Tsuchiya
72 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 2016

73

Xia Liang, Kentaro Hayashi, Lin Ma, Tommy Dalgaard, Morten● Why People Visit Zoos: An Empirical Approach Using theand Carbon materials 2016, 1 (1), (2016), 246-246] Shoichi

Graversgaard, Deli Chen, Keisuke Nansai, Junko Shindo,

Travel Cost Method for the Higashiyama Zoo, Nagoya, Japan.

KUMON, Daisuke ABE, Norihiro SHIMOI

Kazuyo Matsubae, Azusa Oita, Ming-Chien Su, Shin-Ichiro

In Nakano,S., Yahara,T., Nakashizuka,.T., Aquatic Biodiversity● Effect of increased crystallinity of single-walled carbon

Mishima, Albert Bleeker

Conservation and Ecosystem Services. [Springer Singapore,nanotubes used as ﬁeld emitters. [ 化学系学協会東北大会 2016

● Revealing Final Destination of Special Steel Materials with

(2016), 101-107] Kohsaka, R., Naganawa, K., Shoji, Y.,

Proceedings, 1 (2), (2016), 156-158] Norihiro Shimoi

Input-Output-Based Material Flow Analysis. [ISIJ International,● 生物模倣技術に関する特許出願件数の変化および論文発表件数の一● High eﬃciency plane luminescence device using highly-

57 (1), (2016)] Ohno H.; Fukushima Y.; Matsubae K.; Nakajima K.;

考察：日本、中国、米国、欧州を対象として. [ 久留米大学商学研究 , 21 (2),crystallized Single-Walled Carbon Nanotubes. [EcoDePS 2016

Nagasaka T.

(2016), 53-68] 香坂玲 , 藤平祥孝 , 内山愉太

Proceedings, 1, (2016), 128-129] Shoichi KUMON, Norihiro● Total Material Requirement of Scrap Steel from End-of-● 生物模倣技術の最新動向と関連特許 · イノベーションの分析：サステ

SHIMOI, Daisuke ABE, Kazuyuki MATSUMOTO, Kazuyuki

イノベーション戦略学分野

Life Vehicles. [ISIJ International, (2016)] Eiji YAMASUE, Kazuyo

ナビリティのための生物規範工学の構築と環境経営学との対話に向け

TOHJI

【論文】

Matsubae, Kenichi Nakajima, Ichiro Daigo and and Keiichi Nて . [ サステイナブルマネジメント , (15), (2016), 98-112] 香坂玲 , 藤平

【特許】

● 生物模倣技術の最新動向と関連特許 · イノベーションの分析 〜サス

Ishihara

祥孝 , 古川柳蔵 , 山内健 , 小林秀敏 , 石井大佑 , 内山愉太

● FIELD ELECTRON EMISSION FILM, FIELD ELECTRON

テナビリティのための生物規範工学の 構築と環境経営学との対話に向● Sharing the Responsibility for Metal Use: The Case of● 木材製品の産地を気にするのは誰か？ 〜小松市民を対象としたEMISSION DEVICE, LIGHT EMISSION DEVICE, AND METHOD

けて〜 . [ サステイナブルマネジメント , 15, (2016), 98-112] 香坂玲 , 藤Japan as a Distributor of Steel Alloying Elements. [Journal of

アンケート意識調査結果から〜 . [ 地域イノベーション : Journal for

FOR PRODUCING THEM, 2013 年 8 月 12 日出願（14/424,074）,

平祥孝 , 古川柳蔵 , 山内健 , 小林秀敏 , 石井大佑 , 内山愉太

Economic Structures, (2016)] Hajime Ohno, Kazuyo Matsubae,

Regional Policy Studies, (8), (2016), 15-25] 香坂玲 , 冨吉満之 , 藤2015 年 8 月 13 日公開（20150228471）, 2016 年 4 月 26 日登 録

● 未来を創るあたらしいテクノロジーのかたち . [ 日本知財学会誌 , 13

Kenichi Nakajima, Keisuke Nansai, Yasuhiro Fukushima,

平祥孝 , 松岡光

（9324556）

国際エネルギー資源学分野【論文】● Thermogravimetric Investigation of the Lead Volatilizationfrom Waste Cathode-Ray Tube Glass. [Recycling, 1 (1), (2016),
111-121] Guido Grause, Kenshi Takahashi, Toshiaki Yoshioka

環境政策学講座(2), (2016), 23-29] 石田秀輝 , 古川柳蔵

Tetsuya Nagasaka● なぜ地域団体商標と地理的表示への申請をするのか：石川県能登地● Field electron emission ﬁlm, ﬁeld electron emission device,【著書】● 責任あるサプライチェーンの実現に向けたニッケル資源利用に関わる域における農産品の事例と林産品への示唆 . [ 久留米大学ビジネス研究

light emission device, and method for producing them, 2013

● 生物の形や能力を利用する学問 バイオミメティクス（執筆担当部分）

リスク要因の整理と解析 . [ 日本 LCA 学会誌 , 13 (1), (2017), 1-10]

所紀要 , (1), (2016), 1-14] 香坂玲 , 内山愉太

年 8 月 12 日出願（PCT/JP2014-424,074）, 2016 年 4 月 26 日登録

第 5 章「厳しい環境制約の中で心豊 かな暮らしをつくるバイオミメティ

佐々木翔 , 松八重一代 , 中島謙一 , 村上進亮 , 長坂徹也

● 沖縄における環境協力税の導入に関する考察：観光の基礎となる地（09324556）

クス」, [ 東海大学出版部 , (2016), 133-141.] 石田秀輝 , 古川柳蔵 , 山【総説・解説】

域の社会経済状況に着目して . [ 観光科学 , 8, (2016), 1-13] 下地芳郎 ,● 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造

内健 , 小林秀敏 , 須藤祐子

● 責任ある資源利用を目指した社会における未利用資源の活用 . [ 化学内山愉太 , 藤平祥孝 , 香坂玲 , 松本晶子 , 平野典男 ,方法 , 2013 年 7 月 31 日出願（特願 2013-159542）, 2016 年 4 月● バイオミメティクスの本（執筆担当部分）「心豊かな暮らしを支えるバと教育 , ( 印刷中 )] 松八重一代 , 長坂徹也

● 世界農業遺産認定の効果と課題についての一考察 ─能登地域の事例

28 日登録（特許第 5926709 号）

イオミメティクス」[B&Tブッ クス日刊工業新聞社 , (2016), p.150-151.]

より . [ 農村計画学会誌 , 35 (3), (2016), 361-364] 香坂玲 , 内山愉太

● 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造

古川柳蔵

【著書】

方法 , 2014 年 1 月 10 日出願（特願 2014-002982）, 2016 年 4 月【総説・解説】

国際環境・自然資源マネジメント学分野● ステークホルダーは誰だ？ [ トコトンやさしいバイオミメティックスの28 日登録（特許第 5926750 号）● ふるさと中筋 . [ 総合学習用教材 , (2016)] 古川柳蔵 , 中筋小学校・【論文】

話 , 下村政嗣 · 高分子学会バイオミメティックス研究会（編著）, 日刊工

田村弘子 , 豊岡市● Non-market food provisioning services via homegardens

業新聞 , (2016), 148-149] 香坂玲 , 藤平祥孝 , 内山愉太

● バックキャスティングで見える２０３０年の日本のライフスタイル . [ 月and communal sharing in satoyama socio - ecological● 遺産に関わる国際認定制度は産地にメリットがあるのか 世界農業

刊経団連 , (2016), 36-37] 古川柳蔵

production landscapes on Japanʼs Noto peninsula. [Ecosystem

遺産の能登半島における伝統野菜 · 地名 を冠する農産品の価格動向の● 地球環境制約下における心豊かな暮らし方〜自然環境が厳しい東北

Services, (17), (2016), 185-196] Kamiyama, C. Hashimoto, S.

分析を中心として . [ 人としくみ の農業―地域をひとから人へ手渡す六次

地方の戦前の暮らしを分析して〜 . [NETT, 94, (2016), 38-41] 古川

Kohsaka, R. Saito, O.

産業化 , 追手門学院大学ベンチャービジネス研究所編 , 追手門学院大学

柳蔵● The Inﬂuence of Aﬃliations with Agricultural Collectives on

出版会 , (2016), 1-24] 香坂玲 , 藤平祥孝 , 内山愉太

● 生活者の視点から考えるスマートコミュニティ. [CEL, 114, (2016),

Attitudes of Fisherman towards Conservation and Perceptions● 日本酒の原材料からみる六次産業化：北陸と東北の事例から . [ 人と48-51] 加賀城俊正 ●伊勢志摩国立公園の再生と地方創生 . [ 国立公of the Local Environment. [Journal of International Fisheries,

しくみの農業―地域をひとから人へ手渡す六次産業化 , 追手門学院大園 , 748, (2016), 21-22] 加藤倫之

15, (2016), 1-21] Kohsaka, R.,Uchiyama, Y.

学ベンチャービジネス研究所編 , 追手門学院大学出版会 , (2016) , 95-● Capturing the relationships between local foods and126] 香坂玲 , 又木実信 , 佐藤淳 , 内山愉太

環境・エネルギー経済学分野

residents: A case in the Noto region, Japan. [Journal of Ethnic
Foods, 3 (2), (2016), 86-92] Kohsaka, R., Matsuoka, H., Uchiyama,【論文】● Cognitive value of tourism resources and their relationship● Thermodynamic Considerations of Contamination bywith accessibility: A case of Noto region, Japan. [Tourism

Alloying Elements of Remelted End-of-Life Nickel- and Cobalt-

Management Perspectives, 19 (A), (2016), 61-68] Uchiyama,

Based Superalloys. [Metallurgical and Materials Transactions

Y.,Kohsaka, R.

B, 47 (1), (2016), 1785-1795] Xin Lu , Kazuyo Matsubae,● Analysis of the distribution of forest management areas

Kenichi Nakajima, Shinichiro Nakamura, Tetsuya Nagasaka

by the forest environmental tax in the Ishikawa prefecture,

環境物資政策学分野● Product ﬂow analysis using trade statistics and consumer

Japan. [International Journal of Forestry Research, 2016,【論文】

survey data: a case study of mobile phones in Australia.

(2016), 1-8] Uchiyama, Y., Kohsaka, R.

● A stand-alone ﬂat-plane lighting device in a diode structure[Journal of Cleaner Production, (2016)] Artem Golev, Tim● Tourist Perceptions of Traditional Japanese Vegetable

employing highly crystalline SWCNTs as ﬁeld emitters.

Werner, Xuan Zhu, Kazuyo Matsubae

Brands: A Quantitative Approach to Kaga Vegetable[Diamond and Related Materials, 65, (2016), 152-157] Norihiro● Nitrogen footprints: Regional realities and options to

Brands and an Information Channel for Tourists at the Noto

Shimoi, Daisuke Abe, Yasumitsu Tanaka, Kazuyuki Tohji

reduce nitrogen loss to the environment. [Ambio, (2016)]

GIAHS Site. In Nakano,S., Yahara,T., Nakashizuka,.T., Aquatic● Synthesis of 2-dim ﬁeld emission cathode using solution

Hideaki Shibata, James N. Galloway, Allison M. Leach, Lia R.

Biodiversity Conservation and Ecosystem Services. [Springer

dispersed highly-crystalline single-walled carbon nanotubes.

Cattaneo, Laura Cattell Noll, Jan Willem Erisman, Baojing Gu,

Singapore, (2016), 109-121] Kohsaka, R., Tomiyoshi, M.,[The abstract of International conference on Diamond

寄附講座
環境物質政策学講座（DOWA ホールディングス）Matuoka, H.

74 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 201675

● 炭材 核ペレットのガス還 元挙動の検 討 . [ 材料とプロセス , 29,

学会論文集 B1( 水工学 ), 72 (4), (2016), I̲267-I̲272] 秋間将宏 , 風● Replacing conventional fuels in USA, Europ, and UK with

(2016), 582] 齋藤剛志 , 丸岡大佑 , 村上太一 , 葛西栄輝

間聡 , 小森大輔

plastic pyrolysis gases-Part Ⅱ：Multi-index interchangeability● 予備還元鉱石を用いた炭材内装鉱の還元挙動に及ぼす炭材種と● 河川遡上津波の数値計算精度に堤防越流が与える影響 . [ 東北地域

methods. [Energy Conversion and Management, 126, (2016),

CaO 添加の影響 . [ 材料とプロセス , 29, (2016), 583] 四ノ宮裕士 , 丸

災害科学研究 , 52, (2016)] 青山恭尚 , 三戸部佑太 , 小森大輔 , 田中仁

1128-1145] Stanislav Honus, Shogo Kumagai, Ondrej Nemcek,

岡大佑 , 村上太一 , 葛西栄輝

● 水害危険性が地価に与える影響の変化時点推定 ―地域の水害危険

Toshiaki Yoshioka● 炭材内装鉱の還元および銑滓分離挙動に及ぼすリンの影響 . [ 材料と性認識変容の把握に向けて―. [ 土木学会論文 集 B1( 水工学 ), 72 (4),● Interactions of beech wood-polyetylene mixtures during

プロセス , 29, (2016), 584] 山下晃司 , 丸岡大佑 , 村上太一 , 葛西栄輝 ,(2016)] 井上亮 , 永吉真也 , 小森大輔

co-pyrolysis. [Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,

【論文】

孫相漢

【総説・解説】

122, (2016), 531-540] Shogo Kumagai, Kohei Fujita, Tomohito●中国 · 内モンゴル渾善達克沙地における植生変動とその要因 ─ 1982

● 焼結鉱の還元反応に及ぼす水素分圧および雰囲気圧力の影響 . [ 材● Recent Activities of Water-related Disaster Group. [ICUS

Kameda, Toshiaki Yoshioka

年〜2014 年の衛星 データによる検討─ . [ 季刊地理学, 68 (1), (2016),

料とプロセス , 29, (2016), 589] 星野弘明 , 丸岡大佑 , 村上太一 , 葛西

Newsletter article, (Vol.15-4), (2016)] R.A.Acierto, A.Kodaka,● Feedstock Recycling via Waste Plastic Pyrolysis. [Journal

15-30] 咏梅 , 境田清隆

栄輝

T.Shimozono, Y.Tajima, A.Kawasaki, D.Komori, N.Kohtake, Winof the Japan Petroleum Institute, 59 (6), (2016),243-253]● Fe 粒子の高温酸化を利用した Al2O3 複合材料のき裂消滅特性 . [ 第Win Zin

Shogo Kumagai and Toshiaki Yoshioka

基幹講座
先端環境創成学専攻
都市環境・環境地理学講座
自然環境地理学分野

太陽地球システム・エネルギー学講座

159 回日本金属学会講演概要 , (2016)] 丸岡大佑 , 村上太一 , 葛西栄輝

● Production of bio-oil from ﬁxed bed pyrolysis of bagasse● 資源自由度拡大に資する焼結プロセスを目指して . [ 材料とプロセス ,pretreated with sulphuric acid and acetic acid. [9th29, (2016), 1-2] 村上太一

資源利用プロセス学分野【論文】● Reduction Mechanism of FexO - Graphite Composite under
Elevating Temperature. [ISIJ International, 56 (2), (2016), 233238] Chishiro Funada,Taichi Murakami, and Eiki Kasai● Reduction Mechanism of Iron Ore ‒ Plastic Composite at
Lower Temperature. [5th International Conference on Process
Development in Iron and Steelmaking (Scanmet IV), (2016)]
Taichi Murakami, Yuki Takyu, and Eiki Kasai● Acceleration of Carburizing and Melting of Reduced
Iron in Carbon-Iron Ore Composite using Two Types ofCarbonaceous Materials. [Proceedings of The Eleventh KoreaJapan Workshop on Science and Technology in Ironmaking
and Steelmaking, (2016), 71-75] Taichi Murakami, and Eiki
Kasai
● Disintegration Mechanism of Calcium Ferrite in Sinterby Reduction. [Proceedings of 7th European Coke and
Ironmaking Congress, (2016), 534-540] Taichi Murakami,
Daisuke Maruoka, and Eiki Kasai● Improved Crack Healing and High-Temperature Oxidation
Resistance of Ni/Al2O3 by Y or Si Doping. [Journal of the

地球システム計測学分野【論文】● Estimation of spectral distribution of sky radiance using
a commercial digital camera. [Applied Optics, 55 (2), (2016),
415-424] Saito, M., H. Iwabuchi, and I. Murata● IR heterodyne spectrometer MILAHI for continuous
monitoring observatory of Martian and Venusian atmospheresat Mt. Haleakalā, Hawaii. [Planet. Space Sci., 126, (2016), 3448] Nakagawa, H., S. Aoki, H. Sagawa, Y. Kasaba, I. Murata, G.
Sonnabend, M. Sornig, S. Okano, J. R. Kuhn, J. M. Ritter, M.
Kagitani, T. Sakanoi, M. Taguchi, and K. Takami【総説・解説】● FTIR で観測されたつくばにおけるエタン全量の近年の増加 . [ 第 22回大気化学討論会講演要旨集 , (2016), 38-38] 村田功 , 中島英彰 , 森
野勇● 改良された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、
二酸化窒素の観測 . [ 平成 28 年度大気球シンポジウム集録 , (2016),
isas-16-sbs-009] 村田功 , 野口克行

American Ceramic Society, 99, (2016), 2451-2457] Daisuke

自然共生システム学講座

International Conference on: Combustion, Incineration /資源再生プロセス学分野

Guido Grause, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshiaki【論文】

Yoshioka● Use of Mg-Al oxied for removal from an aqueous solution● New principals on the adsorption of alkyl compound byin rotation:Kinetics and equilibrium studies. [Journal of

Mg‒Al oxide: Adsorption kinetics and equilibrium studies.

Environmental Management, 165, (2016), 280-285] Tomohito[Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering

Kameda,Jumpei Oba,Toshiaki Yoshioka

Aspects, 513, (2016), 348-354] Tomohito Kameda, Mami

● Synthesis of Li-Al layered double hydroxide intercalated

Umetsu, Shogo Kumagai, Toshiaki Yoshioka

amino tris (methylene phoaphonic acid) and kinetics and● テトラフェニルホウ酸イオンによる水相セシウムの捕捉および有機イ

equilibrium studies of the uptake of Nd3+ and Sr 2+ ions.

オン会合体相への濃縮 . [ 環境放射能除染学会誌 , 4 (3), (2016), 239-

[Applied Surface Science, 366, (2016), 523-528] Tomohito245] 熊谷将吾 , 林航太郎 , 亀田知人 , 吉岡敏明

Kameda,Tetsu Shinmyo,Toshiaki Yoshioka● 化成処理スラッジをリン源とした二次電池正極材の合成および電極● Kinetics and equilibrium studies on the uptake of Nd
and Sr2+

Pyrolysis, Emission and Climate change, (2016)] Viliame Savou,

3+

by Li-Al layered double hydroxide intercalated with

特性評価 . [ 廃棄物資源循環学会論文誌 ,27, (2016), 188-195] 熊谷
将吾 , 佐々木薫 , 亀田知人 , 本間格 , 吉岡敏明

1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. [Journal of Industrial【総説・解説】

and Engineering Chemistry, 36, (2016), 96-101] Tomohito● 難循環ガラス素材廃製品の適正処理に関する研究 . [ 一般財団法人

Kameda,Tetsu Shinmyou,Toshiaki Yoshioka

日本環境衛生センター 生活と環境 , 61 (1),(2016), 61-64] 吉岡敏明

● Equilibrium and kinetics studies on the adsorption of● 2015 International Chemical Congress of Pacific Basinsubstituted phenols by a Cu-Al layered double hydroxide

Societies (PACIFICHEM 2015) #36 Recycling of Polymericintercalated with 1-naphtol-3,8-disulfonate. [Journal of

Materials: Challenges and Perspectives 報告 . [ プラスチックリサ

Alloys and Compounds, 670, (2016), 322-328] Tomohito

イクル化学研究会ニュースレター , 28, (2016), 13-15] 熊谷将吾

Kameda,Tomomi Uchiyama,Toshiaki Yoshioka● 廃プラスチックの化学原料化のケミストリー̶資源循環型社会の実現● Pyrolysis and hydrolysis behaviors during steam pyrolysisを目指して̶. [ 日本化学会化学と工業 ,69 (9), (2016), 738-739] 熊谷

水資源システム学分野

of polymide. [Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 120,

将吾

of nano-Ni/Al2O3 composites. [Journal of Asian Ceramic【論文】(2016), 75-81] Shogo Kumagai,Tomoyuki Hosaka,Tomohito

Societies, 4, (2016), 120-123] Hai Vu Pham, Daisuke Maruoka,● Numerical Study on Tsunami Propagation into a River.

Kameda,Toshiaki Yoshioka

Makoto Nanko[Journal of Coastal Research, 75, (2016), 1017-1021] Yasuhisa● Uptake of Nd3+ and Sr2+ by Li-Al layered double hydroxide● 鉱石 · 炭材の配置と反応性が高炉融着帯反応 · 通気特性に及ぼす影

Aoyama, Mohammad Bagus Adityawan, Wahyu Widiyanto,

intercalated with ethylenediaminetraacetate.[Materials

響 . [ 鉄と鋼 , 102 (9), (2016), 475-484] 砂原公平 , 宇治澤優 , 村上

Yuta Mitobe, Daisuke Komori, and Hitoshi Tanaka

Chemistr y and Physics , 177, (2016), 8 -11] Tomohito【論文】

太一 , 葛西栄輝● Impact of dew deposition on water ﬂux dynamics at a

Kameda,Tetsu Shinmyou,Toshiaki Yoshioka● Topological modulation of the porous structure of a

● 焼結プロセスへの鉄系凝結材酸化熱の有効利用 . [ 焼結プロセスへ

tropical rainfed paddy ﬁeld in the dry season. [Journal of● Treatment of hydrochloric acid using Mg-Al layered double

coordination polymer constructed from a flexible buildingの鉄系凝結材酸化熱の有効利用 , 29, (2016), 7-8] 藤野和也 , 村上太Agricultural Meteorology, 72 (1), (2016), 29-36] Daisukehydroxide intercalated with carbonate. [Journal of Industrial

block via framework‒guest interaction during self-assembly.

一 , 葛西栄輝

KOMORI and Wonsik KIM

and Engineering Chemistry, 39, (2016), 21-26] Tomohito[CrystEngComm, 18, (2016), 872-876] Atsuko Masuya-Suzuki,● コークス共存下における鉄系凝結材の酸化挙動 . [ 材料とプロセス ,● Near Future Climatic Impact on Seasonal Runoﬀ in

Kameda,Masahito Tocnjnai,Toshiaki Yoshioka

Nozomi Matsubara, Ryunosuke Karashimada, Hitoshi Hoshino,29, (2016), 202-202] 藤野和也 , 村上太一 , 葛西栄輝

Sri Lanka. [20th Congress of the Asia Paciﬁc Division of● Replacing conventional fuels in USA, Europ, and UK with

Nobuhiko Iki● プラスチックを用いた炭材内装鉱の低温還元機構 . [ 材料とプロセス ,International Association for Hydeo Environment Engineering

plastic pyrolysis gases-Part

Ⅰ：Experiments and graphical● C r y s t a l S t r u c t u re o f t h e c i s - B i s(3 - t e r t- b u t y l - o -29, (2016), 222-222] 村上太一 , 武弓侑樹 , 丸岡大佑 , 葛西栄輝

& Research, (2016)] S.P. Chaminda, So, Kazama, Daisukeinterchangeabilit y methods. [Energy Conversion anddiiminobenzosemiquinonato) platinum (II) Complex. [X-ray● 蓄熱体を用いるバイオマスの迅速炭化挙動 . [ 材料とプロセス , 29,

KomoriManagement, 126, (2016), 1118-1127] Stanislav Honus, Shogo

Structure Analysis Online, 32, (2016), 41-43] Atsuko Masuya-● 再現確率にもとづく洪水氾濫 · 高潮複合災害潜在被害額推定 . [ 土木Kumagai, Ondrej Nemcek, Toshiaki Yoshioka

Suzuki, Nobuhiko Iki

Maruoka and Makoto Nanko● Inﬂuences of Al2O3 grain size on high-temperature oxidation(2016), 228-228] 丸岡大佑 , 中村拓正 , 村上太一 , 葛西栄輝

76 Coexistence Activity Report 2016

環境分析化学分野

Coexistence Activity Report 201677

自然共生システム学講座● Potentiometric bioimaging with a large-scale integration

Temperature Neutral Beam Enhanced Chemical Vapor

Hiroki Kujiraoka, Yasuaki Kumagai, Masaki Ota, Iwane Suzuki,(LSI)-based electrochemical device for detection of enzyme

Deposition. [J. Phys. D: Appl. Phys., (2016), in press] Chang,

Makoto M. Watanabe, Hiroshi Inomata, Richard L. Smith Jr.

環境生命機能学分野

activity. [Biosens. Bioelectron., 77, (2016),709-714.] Yusuke

Xijiang; Kikuchi, Yoshiyuki; Inoue, Kumi. Y.; Kubota, Tomohiro;

【著書】

【論文】

Kanno, Kosuke Ino, Chika Sakamoto, Kumi Y. Inoue, Masahki

Matsue, Tomokazu; Nozawa, Toshihisa; Samukawa, Seiji● Production of Biofuels and Chemicals from Lignin, Volume● Scanning Probe Microscopy for Nanoscale Electrochemical

Matsudaira, Atsushi Suda, Ryota Kunikata, Tomohiro

Imaging. [Anal. Chem., (2016), in press, DOI: 10.1021/acs.

Ishikawa,d, Hiroya Abe, Hitoshi Shiku and Tomokazu Matsue

analchem.6b04355] Yasufumi Takahashi, Akichika Kumatani,● Spearhead nanometric ﬁeld-eﬀect transistor sensors for

Hitoshi Shiku, and Tomokazu Matsue

single-cell analysis. [ACS Nano, 10 (3), (2016), 3214-3221]● Continuous collection and simultaneous detection of

Yanjun Zhang, Jan Clausmeyer, Babak Babakinejad, Ainara

環境グリーンプロセス学分野

picoliter volume of nucleic acid samples using a mille-feuille

López Córdoba, Tayyibah Ali, Andrew Shevchuk, Yasufumi【論文】

probe. [Anal Bioanal Chem., (2016), in press, DOI: 10.1007/

Takahashi, Pavel Novak, Christopher Edwards, Max Lab,

● Synthesis of alkali niobate K1-x Nax NbO3 nanoparticles usings00216-013-7430-z] Hidenori Ito, Motoki Tanaka, Yuanshu

Sahana Gopal, Ciro Chiappini, Uma Anand, Luca Magnani,a supercritical water ﬂow system. [J. Supercritical Fluids, 107,

Zhou, Yuji Nashimoto, Yasufumi Takahashi, Kosuke Ino,

Charles Coombes, Julia Gorelik, Tomokazu Matsue, Wolfgang(2016), 3422] Toyama, S.a and Hayashi, H.b and Takesue, M.c

Tomokazu Matsue and Hitoshi Shiku

Schuhmann, David Klenerman, Elena Sviderskaya and Yuri

and Watanabe, M.c and Smith, R.L., Jr● Electrochemical hydrogel lithography of calcium-alginate

Korchev● Isomerization of glucose at hydrothermal condition withhydrogels for cell culture. [Materials, 9 (9), (2016), 744.]● Scanning electrochemical microscopy imaging during

TiO2, ZrO2, CaO-doped ZrO2 or TiO2-doped ZrO2. [Catalysis

Fumisato Ozawa, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue

respiratory burst in human cell. [Front. Physiol., 7, (2016),

Today, 274, (2016), 67-72] Kitajima H., Higashino Y., Matsuda S.,● Evalution of RNA localization using double barrel scanning25.] Hiroyuki Kikuchi, Ankush Prasad, Ryo Matsuoka, Shigeo

Zhong H., Watanabe M., Aida T.M., Smith R.L., Jr.

ion conductance microscopy. [ACS Nano., (2016), accepted,

Aoyagi, Tomokazu Matsue and Shigenobu Kasai● Nutrient recovery from municipal sludge for microalgae

DOI: 10.1021/acsnano.6b02753] Nashimoto Yuji, Takahashi● Hybrid hydrogel-aligned carbon nanotube scaffolds tocultivation with two-step hydrothermal liquefaction. [Algal

Yasufumi, Zhou Yuanshu, Ito Hidenori, Ida Hiroki, Ino Kosuke,

enhance cardiac differentiation of embryoid bodies. [Acta

Research, 18, (2016), 61-68] Aida T.M., Nonaka T., Fukuda

Matsue Tomokazu, Shiku Hitoshi

Biomater., 31, (2016), 134-143] Samad Ahadian, Shukuyo

S., Kujiraoka H., Kumagai Y., Maruta R., Ota M., Suzuki I.,● Liquid-junction-free system for substitutional stripping

Yamada, Javier Ramón-Azcón, Mehdi Estili, Xiaobin Liang, Ken

Watanabe M.M., Inomata H., Smith R.L.

voltammetry using a closed bipolar electrode system.

Nakajima, Hitoshi Shiku, Ali Khademhosseini and Tomokazu● Ef ficient valorization of biomass to biofuels with

[T.Electrochem.Commun., 66, (2016), 34-37] Takano S, Inoue

Matsuebifunctional solid catalytic materials. [Progress in Energy and

KY, Ikegawa M, Takahashi Y, Ino K, Shiku H, Matsue● Localized gene expression analysis during sprouting

Combustion Science, 55, (2016), 98-194] Li H., Fang Z., Smith● Molecular electrochemical switching element based on

angiogenesis in mouse embryoid bodies using a double barrel

R.L., Jr., Yang S.

diﬀusive molecular competition for multipoint electrochemical

carbon probe. [Anal. Chem., 88 (1), (2016), 610-613] Hidenori● Winterization of Vegetable Oil Blends for Biodiesel Fuels

detection of respiration activity of cell aggregates. [Sens.

Ito, Yuji Nashimoto, Yuanshu Zhou, Yasufumi Takahashi,

and Correlation Based on Initial Saturated Fatty Acid

Actuator B-Chem., 234, (2016), 201-208] Kosuke Ino, Yuta

Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue

Constituents. [American Chemical Society, 30, (2016), 4841-

Yamada, Yusuke Kanno, Shunsuke Imai, Hitoshi Shiku and● Graphene induces spontaneous cardiac differentiation in4847] Zhong H., Watanabe M., Enomoto H., Jin F., Kishita A.,

Tomokazu Matsueembryoid bodies. [Nanoscale, 8, (2016), 7075-7084] Samad

Aida T.M., Smith R.L.

● Electrochemical imaging for single-cell analysis of cell

Ahadian, Yuanshu Zhou, Shukuyo Yamada, Mehdi Estili,● Analysis of the Cybotactic Region of Two Renewableadhesion using a collagen-coated large-scale integration

Xiaobin Liang, Ken Nakajima, Hitoshi Shiku and Tomokazu

Lactone-Water Mixed-Solvent Systems that Exhibit Synergistic(LSI)-based amperometric device. [Electrochemistry, 84 (5),MatsueKamlet-Taft Basicity. [American Chemical Society, 120, (2016),(2016), 364-367] Hiroya Abe, Yusuke Kanno, Kosuke Ino, Kumi

● Developing biomedical nano-grained beta-type titanium

4467-4481] Duereh A., Sato Y., Smith R.L., Inomata H.

Y. Inoue, Atsushi Suda, Ryota Kunikata, Masahki Matsudaira,alloys using high pressure torsion for improved cell

● Antioxidation Proper ties and Sur face Interactions

Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue

adherence. [RSC Adv., 6, (2016), 7426-7430] Hakan Yilmazer,of Poly v inylpy rrolidone - Capped Zerovalent Copper● Redox cycling-based electrochemical reporter gene assay

Mustafa Sen, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Liu Huihong, Ken

Nanoparticles Synthesized in Supercritical Water. [Americanfor single cells using a scanning electrochemical microscope-Cho, Yoshikazu Todaka, Hitoshi Shiku and Tomokazu Matsue

Chemical Society, 8, (2016), 1627-1634] Morioka T., Takesue

microwell system. [Electrochemistry, 84(5), (2016), 308-311]● Local redox cycling-based electrochemical chip device

M., Hayashi H., Watanabe M., Smith R.L.

Hiroki Ida, Kosuke Ino, Junya Suzuki, Yasufumi Takahashi,with nanocavities and microwells for multi-electrochemical● Spectroscopic Analysis of Binary Mixed-Solvent-Polyimide

Hitoshi Shiku and Tomokazu Matsue

detection of alkaline phosphatase activity in embryoid bodies

Precursor Systems with the Preferential Solvation Model● Sequential monitoring of oxygen consumption ratefrom embryonic stem cells. [Lab Chip, (2016), in press] Yusuke

for Determining Solute-Centric Kamlet-Taft Solvatochromicof mouse embryo bodies in glucose-depleted solution.

Kanno, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, and Tomokazu Matsue

Parameters. [American Chemical Society, 119, (2016), 14738-[Electrochemistry, 84 (5), (2016), 302-304] Hitoshi Shiku,● Three-dimensional Co-culture of C2C12/PC12 cells

14749] Duereh A., Sato Y., Smith R.L., Inomata H.

Nana Aoki, Toshiharu Arai, Yuanshu Zhou, Kumi Y. Inoue,

improved skeletal muscle tissue formation and function. [J.

● Eﬃcient conversion of fructose into 5-ethoxymethylfurfural

Kosuke Ino and Tomokazu Matsue

Tissue Eng. Regen. Med., (2016), in press] Serge Ostrovidov,

with hydrogen sulfate ionic liquids as co-solvent and catalyst.

【著書】● Simultaneous real-time monitoring of oxygen consumption

Samad Ahadian, J. Ramón-Azcón, Vahid Hosseini, Toshinori[Chemical Engineering Journal, (2016)] Haixin Guo, Xinhua Qi,● Calixarenes and Beyond（ 執 筆 担 当 部 分 ）Chap. 13,

and hydrogen peroxide production in cells using our newly

Fujie, S. Prakash Par thiban, Hitoshi Shiku, Tomokazu

Yuya Hiraga, Taku M. Aida, Richard Lee Smith Jr.

Thiacalixarenes, pp 335 -362. [Springer International

developed chip-type biosensor device. [Front. Physiol., 7,

Matsue, Hirokazu Kaji, Murugan Ramalingam, Hojae Bae, Ali●Nutrient recycle from defatted microalgae (Aurantiochytrium)

Publishing, (2016), 335-362] Nobuhiko Iki(2016),109] Ankush Prasad, Hiroyuki Kikuchi, Kumi Y. Inoue,

Khademhosseiniwith hydrothermal treatment for microalgae cultivation.

● クリスチャン分析化学原書 7 版，I. 基礎編（執筆担当部分）第 9, 10

Makoto Suzuki, Yamato Sugiura, Tomoya Sugai, Amano● Structure and Electrochemical Properties of Nitrogen[Bioresource Technology, (2016)] Taku Michael Aida, Ryouma

章 . [ 丸善出版 , (2016)] 今任稔彦 , 角田欣一 , 壹岐伸彦 , 他

Tomonori, Mika Tada, Masaki Kobayashi, Tomokazu Matsue

Doped Diamond-like Carbon Film Synthesized by Low

Maruta, Yuuhiko Tanabe, Minori Oshima, Toshiyuki Nonaka,

6. (2016) Zhen Fang, Richard L. Smith, Jr., Xinhua Qi (Eds.)

資源循環プロセス学講座
循環材料プロセス学分野【論文】● Fabrication and TEM Characterization of Metal Composite
Layers on Alumina Substrate. [23rd International Symposium
on Metastable, Amorphous and Nanustructured Materials(ISMANAM 2016), (I22), (2016)]S.V. Komarov,Y.C. Park and
S.E.Romankov● Mechanical Plating of Metal Matrix CNT Composite
Coatings on Metal Substrates. [23rd International Symposium
on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials(ISMANAM 2016), (O73), (2016)]Renata Khasenova and Sergey
Komarov● Investigation of phosphorus-containing compounds inaluminum alloys with emphasis on the formation mechanism.
[Material Science Forum, 877, (2016), 132-138] Sergey
Komarov, Kazuki Miyamoto● Formation of composite CuWNi layers on ceramic
substrates under shot impact. [Journal of Alloys andCompounds, 689, (2016), 777-786] S.Romankov, Y.C.Park, S.V.
Komarov● Microwave Application to Annealing of Metal Thin Films.
[Proc. 3rd Global Congress on Microwave Energy Applications(3GCMEA), USB, (2016), 133-136] N.Yoshikawa, A.Nagata,
H.Taguchi and S.Komarov● Selected Topics on Microwave Application to Greentechnology in our Research Group. [Proc. 3rd Global Congresson Microwave Energy Applications (3GCMEA), USB, (2016),
77-80] N.Yoshikawa , C.C.Lee, M. Sunako, K. Kawahira and S.
Taniguchi● 超音波照射によるアルミニウム合金における Al-Fe-Si 系化合物の異質核生成促進 . [ 鋳造工学 , 88 (1), (2016),3-10] 織田和宏 , コマロフ
セルゲイ
● 超音波鋳造におけるキャビテーション現象とその工業的応用 . [ 鉄と鋼 , 102 (3), (2016), 75-81] コマロフ セルゲイ

環境創成計画学講座
環境分子化学分野

and Shigenobu Kasai
78 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 201679

環境材料表面科学分野【論文】● Electrochemical Reduction of CO2 on Ni- and Pt-Epitaxially
Grown Cu(111) Surfaces. [Electrocatalysis, 7 (1), (2016), 97103] N. Todoroki, N. Yokota, S. Nakahata, H. Nakamura, T.
Wadayama● Surface Structures and Electrochemical Stabilities for Pt/
Pd(111) Model Electrocatalysts. [ECS Transactions, 75 (14),(2016), 741-746] N. Todoroki, Y. Bando, Y. Tani, S. Kaneko, H.
Watanabe, and T. Wadayama● ORR Properties for Model Pt-Shell LayORR Properties for
Model Pt-Shell Layers Prepared on Nitrogen-Beam Irradiated
Pt25Ni75 (111) Substrate. [ECS Transactions, 75 (14), (2016),
809-814] M. Asano, R. Kawamura, N. Todoroki, and T.
Wadayama● Oxygen Reduction Reaction Activity and Durability for
Model Pt Shell Layers on Ir(111) Prepared by Molecular Beam
Epitaxy. [ECS Transactions, 75 (14), (2016), 815-820] H.
Watanabe, S. Kaneko, N. Todoroki, and T. Wadayama● Oxygen Reduction Reaction Activity and Durability for
Pt/TaNx Model Catalysts Fabrication in Ultra-High-Vacuum.
[ECS Transactions, 75 (14), (2016), 821-826] S. Takahashi, N.
Takahashi, N. Todoroki, T. Tanabe, T. Wadayama● On-Line Mass Spectrometry for Ethanol Oxidation on WellDeﬁned Sn/Pt(hkl) Electrode Surfaces. [ECS Transactions, 75(14), (2016), 1029-1033] H. Nakamura, T. Inoue, T. Matsuda, N.
Todoroki, and T. Wadayama● Highly Enhanced Oxygen Reduction Reaction Activity andElectrochemical Stability of Pt/Ir(111) Bimetallic Surfaces.
[Electrochimica Acta, 222 (20), (2016), 1616-1621] Naoto
Todoroki, Hirofumi Watanabe, Takayuki Kondo, Soma Kaneko,

858, (2016), 65-68] Takashi Kato, Kazuhiko Kusunoki, Kazuaki

K., Kawakami, S., De Mazière, M., Arnold, S. G., Feist, D. G.,

doi: 10.1002/2016GL070939] Umezawa, T., Y. Niwa, Y. Sawa, T.

Seki, Nobuhiro Okada, and Kazuhito Kamei

Barrow, E. A., Barney, J., Dubey, M., Schneider, M., Iraci, L. T.,

Machida and H. Matsueda● Solution Growth on Concave Surface of 4H-SiC Crystal

Podolske, J. R., Hillyard, P. W., Machida, T., Sawa, Y., Tsuboi, K.,● Vortex-wide chlorine activation by a mesoscale PSC event[Cryst. Growth Des.,16 (3), (2016), 1256-1260] Hironori

Matsueda, H., Sweeney, C., Tans, P. P., Andrews, A. E., Biraud, S.

in the Arctic winter of 2009/10. [Atmos. Chem. Phys., 16,

Daikoku, Motohisa Kado, Akinori Seki, Kazuaki Sato, Takeshi

C., Fukuyama, Y., Pittman, J. V., Kort, E. A., and Tanaka, T.

(2016), 4569-4577, doi:10.5194/acp-16-4569-2016] Wegner,

Bessho, Kazuhiko Kusunoki, Hiroshi Kaidou, Yutaka Kishida,● A comprehensive estimate of recent carbon sinks in China

T., M. C. Pitts, L. R. Poole, I. Tritscher, J. ‒U. Grooß, and H.

Koji Moriguchi, and Kazuhito Kamei

using both top-down and bottom-up approaches .[ScientiﬁcNakajima● 酸化鉄の還元挙動に与える木質バイオマス（木炭）の影響 [ 鉄と鋼 ,Reports 6, (2016), Article number: 22130] Jiang, F., J. Chen, L.

●Technical note: Evaluation of three machine learning models

102, (2016), No.8, 423-431]小暮聡 , 横田恭平, 西村恒久 , 国友和也 ,Zhou, W. Ju, H. Zhang, T. Machida, P. Ciais, W. Peters, H. Wang,

for surface ocean CO2 mapping. [Ocean Science Discussions,(2016), DOI: 10.5194/os-2016-73] Zeng J., Matsunaga T.,

岡崎潤

B. Chen, L. Liu, C. Zhang, H. Matsueda and Y. Sawa

【特許】

● Determining an effective UV radiation exposure time

Saigusa N., Shirai T., Nakaoka S., Hong Z.

● SiC 単結晶の製造方法 [ 特許第 587781 号 ] 楠一彦 , 亀井一人 , 大for vitamin D synthesis in the skin without risk to health:【著書】

黒寛典 , 加渡幹尚 , 坂元秀光

Simpliﬁed estimations from UV observations. [Photochemistry● 1-1 オゾンホール . [ 河村公隆（代表）編 , 低温環境の科学事典 , 朝● SIC 単結晶の製造方法 [ 特許第 5877813 号 ] 楠一彦 , 亀井一人 ,and Photobiology, 92, (2016), 863-869, doi:10.1111/php.12651]

倉書店 , (2016), 2-4.] 中島英彰

大黒寛典 , 加渡幹尚 , 坂元秀光

Miyauchi, M., and H. Nakajima● 2-9 シベリア上空の温室効果ガス . [ 河村公隆（代表）編 , 低温環境

● SiC 単 結 晶 の 製 造 装 置 及 び SiC 単 結 晶 の 製 造 方 法 [ 特 許 第● Polar stratospheric cloud evolution and chlorine activationの科学事典 , 朝倉書店 , (2016), 52-53.] 町田敏暢5863977 号 ] 楠一彦 , 亀井一人 , 矢代将斉 , 岡田信宏 , 森口晃治 , 大measured by CALIPSO and MLS, and modelled by ATLAS.

黒寛典 , 加渡幹尚 , 坂元秀光

[Atmos. Chem. Phys., 16, (2016), 3311-3325, doi:10.5194/● 単結晶の製造装置、それに用いられる坩堝及び単結晶の製造方法 [ 特acp-16-3311-2016] Nakajima, H., I. Wohltmann, T. Wegner, M.

許第 6028033 号 ] 亀井一人 , 楠一彦 , 矢代将斉 , 岡田信宏 , 森口晃治 ,Takeda, M. C. Pitts, L. R. Poole, R. Lehmann, M. L. Santee, and大黒寛典 , 加渡幹尚 , 坂元秀

M. Rex● 炭化珪素単結晶の製造方法 [ ドイツ特許 602005050016.2], [ フ● Inverse modeling of GOSAT-retrieved ratios of total column

ランス特許 1806437] 楠一彦 , 亀井一人 , 矢代将斉 , 八内昭博 , 上田善CH4 and CO2 for 2009 and 2010. [Atmos. Chem. Phys., 16,

久 , 伊藤豊 , 岡田信宏

(2016), 5043-5062, doi:10.5194/acp-16-5043-2016] Pandey,● n 型 SiC 単結晶の製造方法 [ 中国特許 ZL201180054125.7], [ ドS., Houweling, S., Krol, M., Aben, I., Chevallier, F., Dlugokencky,

イツ特許 602011025795.1], [ フランス特許 2639344] 楠一彦 , 亀井

E. J., Gatti, L. V., Gloor, E., Miller, J. B., Detmers, R., Machida, T.,

一人 , 矢代将斉 , 森口晃治 , 岡田信宏

and Röckmann, T.

● 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● Algorithm update of the GOSAT/TANSO-FTS thermal

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 [ 中国特許

infrared CO2 product (version 1) and validation of the UTLS

ZL201280027616.7] 亀井一人 , 楠一彦 , 矢代将斉 , 岡田信宏 , 大黒CO2 data using CONTRAIL measurements. [Atmos. Meas.

寛典 , 加渡幹尚 , 坂元秀光

Tech., 9, (2016), 2119-2134, doi:10.5194/amt-9-2119-2016]
Saitoh, N., Kimoto, S., Sugimura, R., Imasu, R., Kawakami, S.,

Toshimasa Wadayama● Oxygen Reduction Reaction Activity for Strain-Controlled
Pt-Based Model Alloy Catalysts: Surface Strains and Direct

Shiomi, K., Kuze, A., Machida, T., Sawa, Y., and Matsueda, H.

地球環境変動学分野

Electronic Effects Induced by Alloying Elements. [ACS

【論文】

Catalysis, 6, (2016), 5285-5289] Masato Asano, Ryutaro● An evaluation of IASI-NH 3 with ground-based FTIR

Kawamura, Ren Sasakawa, Naoto Todoroki, and Toshimasa

measurements [Atmos. Chem. Phys., 16, 10,351-10,368, (2016)

Wadayama, doi:10.5194/acp-16-10351] Dammers, E., M. Palm, M. Van● ORR activity and electrochemical stability for well-deﬁned

Damme, C. Vigouroux, D. Smale, S. Conway, G. C. Toon, N. Jones,

topmost and interface structures of the Pt/Pd(111) bimetallic

E. Nussbaumer, T. Warneke, C. Petri, L. Clarisse, C. Clerbaux,system. [Electrochimica Acta, 212 (10), (2016), 822-827]

C. Hermans, E. Lutsch, K. Strong, J. W. Hannigan, H. Nakajima,

Naoto Todoroki, Yohe Bando, Hirofumi Watanabe, Yuki Tani,

I. Morino, B. Herrera, W. Stremme, M. Grutter, M. Schaap, R. J.

Toshimasa Wadayama

Wichink Kruit, J. Notholt, P. ‒F. Coheur, and J. W. Erisman● Dealloying of Nitrogen-Introduced Pt− Co Alloy● Development of a masking device to exclude contaminatedNanoparticles: Preferential Core − Shell Formation withreflection during tower-based measurements of spectral

Enhanced Activity for Oxygen Reduction Reaction. [ACS

reflectance from a vegetation canopy. [Agricultural and Forest

OMEGA, 1, (2016), 1247-1252] Shuntaro Takahashi, Naoki

Meteorology, 223, (2016), 141-150] Ide R., Hirose Y., Oguma H.,

Takahashi, Naoto Todoroki, Toshimasa Wadayama

Saigusa N.
● Bias corrections of GOSAT SWIR XCO2 and XCH4 with
TCCON data and their evaluation using aircraft measurement

連携講座
環境適合材料創製学分野

data. [Atmos. Meas. Tech., 9, 3491-3512, (2016), doi:10.5194/
amt-9-3491-2016] Inoue, M., Morino, I., Uchino, O., Nakatsuru,T., Yoshida, Y., Yokota, T., Wunch, D., Wennberg, P. O., Roehl, C.

【論文】

M., Griﬃth, D. W. T., Velazco, V. A., Deutscher, N. M., Warneke,● Eﬀects of solution drift on crystalline morphology in theT., Notholt, J., Robinson, J., Sherlock, V., Hase, F., Blumenstock,solution growth of oﬀ-axis 4H-SiC crystals [Mater. Sci. Forum,

T., Rettinger, M., Sussmann, R., Kyrö, E., Kivi, R., Shiomi,

80 Coexistence Activity Report 2016

● Inverse modeling of pan-Arctic methane emissions athigh spatial resolution: what can we learn from assimilating
satellite retrievals and using diﬀerent process-based wetland
and lake biogeochemical models?. [Atmos. Chem. Phys., 16,(2016), 12649-12666, doi:10.5194/acp-16-12649-2016] Tan
Z., Zhuang Q., Henze D.K. , Frankenberg C., Dlugokencky E.,
Sweeney C., Turner A.J. , Sasakawa M., Machida T.
● Factors contributing to soil nitrogen mineralization andnitriﬁcation rates of forest soils in the Japanese archipelago.
[Forest Ecology and Management, 361, (2016), 382-396]
Urakawa R., Ohte N., Shibata H., Isobe K., Tateno R., Oda T.,

環境リスク評価学分野【論文】● Linking microearthquakes to fracture permeability change:
The role of surface roughness. [Geophysical Research
Letter, 43, (2016), doi:10.1002/2016GL069478] Ishibashi, T.,
Watanabe, N., Asanuma, H., and Tsuchiya, N.
● Linking microearthquakes to fracture permeability
evolution. [Crustal Permeability Book Chapter, (2016), pp472,
Wiley-Blackwell] Ishibashi, T., Watanabe, N., Asanuma, H., andTsuchiya, N.
● Pore pressure behavior at the shut-in phase and causalityof large induced seismicity at Basel, Switzerland: Large
induced events at shut-in phase. [J. Geophys. Res., (2016)]
Mukuhira, Y., Dinske, C., Asanuma, H., Ito, T., H., Haring, M.
● Physics-based seismic evaluation method: Evaluating
possible seismic moment based on microseismic information
due to fluid stimulation. [Geophysics, (2016), KS195-KS205]
Mukuhira, Y., Asanuma, Ito, T., H., Haring, M.
● Pore pressure behavior at the shut-in phase and causalityof large induced seismicity at Basel, Switzerland: Large
induced events at shut-in phase. [J. Geophys. Res., (2016)]
Folesky, J., Kummerow, S., Shapiro, S., Haring, M., Asanuma, H.
● スケール付着とローカルイベントの影響評価に基づく温泉自動モニタ
リング装置の設計 [ 日本地熱学会誌 , (2016)] 最首 , 大月 , 古賀 , 渡邊 ,福田 , 梶原 , 浅沼Hishi T., Fukushima K., Inagaki Y., Hirai K., Oyanagi N., Nakata
M., Toda H., Kenta T., Kuroiwa M., Watanabe T., Fukuzawa
K., Tokuchi N., Ugawa S., Enoki T., Nakanishi A., Saigusa N.,

バイオエコマネジメント学分野

Yamao Y., Kotani A.

【特許】● Top‒down assessment of the Asian carbon budget since● 電気培養用電子メディエータ [ 特許公開番号 2016-140322] 平野

the mid 1990s, [Nature Communications 7, (2016), Article

伸一 , 松本伯夫

number: 10724] Thompson, R., P. Patra, F. Chevallier, S.

● 燃料ペレット及びその製造方法 [ 特許公開番号 2016-065201] 土

Maksyutov, R. Law, T. Ziehn, I. van der Laan-Luijkx, W. Peters,

屋陽子 , 松本伯夫

A. Ganshin, R. Zhuravlev, T. Maki, T. Nakamura, T. Shirai, M.

● 触媒又はその前駆体並びにこれらを利用した二酸化炭素の水素化方Ishizawa, T. Saeki, T. Machida, B. Poulter, J. Canadell and P.

法及びギ酸塩の製造 [ 特許公開番号 2016-047487] 亘理龍 , 榧木啓

Ciais

人 , 平野伸一 , 松本伯夫 , 碇屋隆雄

● Winter crop CO 2 uptake inferred from CONTR AIL● 硝 酸 呼 吸 能を有する微 生物の培 養 方法 [ 特 許 公 開番 号 2016-

measurements over Delhi, India. [Geophys. Res. Lett., (2016),

027832] 平野伸一 , 松本伯夫 , 大村直也
Coexistence Activity Report 201681

博士・修士論文題目一覧（ 平成28年３月・９月修了）

修士論文● 菊地 拓馬「き裂型地熱貯留層における二相流体流動の相対浸透率曲線」【平成 28 年 3 月修了】100 名

指導教員：土屋範芳教授
研究指導教員：渡邉則昭准教授

博士論文【平成 28 年 3 月修了】10 名【平成 28 年 9 月修了】4 名● 蒋 紅与● Nacer AZEGGAGH「A Comparision Study of Hydrogen Fermentation, Methane「Damage mechanisms in silicon nitride materials under

Fermentation and Hythane Fermentation of Cassava Residues

contact loading（窒化ケイ素系材料の接触負荷下における損傷機構に( キャッサバ廃棄物の水素発酵、メタン発酵およびハイタン発酵に関する関する研究）」

比較研究）」

指導教員：橋田俊之教授

指導教員：李玉友教授

研究指導教員：山本剛准教授● 濱井 昂弥● 佐竹 正行「硫酸還元菌を用いた鉱山坑廃水処理技術の効率化に関する研究」「仙台圏の小水力利用を目指した高効率水車の研究 〜偏回転型水車の指導教員：土屋範芳教授

開発〜」● 中村 公亮

指導教員：田路和幸教授「SPH(Smoothed Particle Hydrodyanmics) 法に基づく固液混合シ

研究指導教員：高橋英志准教授

ミュレーションに関する研究」● 李 関喬指導教員：高橋弘教授「Hydrogen Storage Properties of Composite Materials

研究指導教員：里見知昭助教

between Boron Based- and Transition Metal Based-Complex● 鄒 立龍Hydrides ( ホウ素系錯体水素化物と遷移金属系錯体水素化物との複合「Studies on Advanced and ef fective technology for

材料の水素貯蔵特性 )」deformation monitoring and imaging by GB-SAR(GB-SAR によ

指導教員：折茂慎一教授

る変位計測とイメージングのための新しく効率的な技術に関する研究 )」● 中村 光宏

指導教員：佐藤源之教授「サステナブルデザインの視点からエネルギーマネージメントシステムと● 阿部 教恩

人間行動変容システムとの融合による統合的 CO₂ 削減システムの研究〜「多機能性物質カリックスアレーンを活用する物質応答原理の創出とその人間行動変容を促す新しいサステナブルデザイン〜」

分析化学的展開」

指導教員：田路和幸教授

指導教員：壹岐伸彦教授● 唐島田 龍之介
「異核化によるマルチモーダルな発光機能を志向したクラスター型希土類錯体の創製」
指導教員：壹岐伸彦教授● 寺坂 宗太「水酸アパタイトによる水溶液からのフッ化物イオン除去に関する研究」
指導教員：松原秀彰教授
研究指導教員：上高原理暢准教授● 加藤 貴宏「塩化揮発による二次資源からの有価金属の回収」
指導教員：柴田悦郎教授●樊涌「Recycling Technologies of Copper Smelter Slag for Iron
Resource（銅製錬スラグの製鉄原料化に向けたリサイクル技術）」
指導教員：柴田悦郎教授● 山本 通典「DEM シミュレーションを用いた粉体混合メカニズム解析と混合装置設計に関する研究」
指導教員：加納純也教授● 井上 大嗣● 細田 憲弘「関東地方における暑さ指数（WBGT）の特徴と熱中症発生との関係」「地球化学データを用いた仙台平野における歴史津波堆積物の統計的判

指導教員：境田清隆教授

別方法に関する研究」● 池添 敦

指導教員：土屋範芳教授「鉄道高架化が周辺交通流動等に及ぼした影響の分析−小田急小田原線● 鈴木 拓を事例に−」「メルト包有物解析による火成活動と地熱資源評価に関する研究」

指導教員：境田清隆教授

指導教員：土屋範芳教授● 甲斐 智大● 小坂 拓也「規制緩和による保育労働市場の構造再編−東京都で就業する保育士の「温泉水と廃アルミニウムを用いた水素製造に関する研究」

ライフコースに着目して−」指導教授：土屋範芳教授

指導教員：境田清隆教授

研究指導教員：渡邉則昭准教授● 田中 謙一● 青島 聡「静岡県川根本町におけるエコツーリズム事業のコンジョイント分析を用「流体の相変化による岩石破壊に関する実験的研究」

いたツアー設計」

指導教授：土屋範芳教授

指導教員：境田清隆教授● 諫田 貴哉● 宮川 卓士「災害現場における地盤強度の無人自動計測に関する基礎的研究」「公共牧場草地の利用に対する農家のニーズ−岩手県北部を事例に−」指導教授：高橋弘教授

指導教員：境田清隆教授

研究指導教員：里見知昭助教● 小山 峻平● 佐藤 政則「乱流フラックスの不確実性の定量化によるデータ品質評価」「津波堆積浚渫土の築堤材への再資源化に関する研究」

指導教員：風間聡教授

指導教員：高橋弘教授

研究指導教員：小森大輔准教授● ี 朝成● 佐藤 大起「木屑を含む津波堆積土砂の機能性地盤材料への再資源化に関する「運転方式の変化による下水処理施設の浄化機能への影響」

研究」

指導教員：李玉友教授

指導教員：高橋弘教授● 島田 祐輔● 武山 詳「実機嫌気性消化槽のリスタートアップ時における微生物群集動態の「脆性から延性挙動を示す条件下における岩石き裂の力学的・水理学的解明」

特性に関する研究」

指導教員：李玉友教授

指導教員：高橋弘教授● 松井 鐘慶研究指導教員：坂口清敏准教授「無動力撹拌型メタン発酵槽を用いたディスポーザー排水の処理とエネ● 沼倉 達矢

ルギー回収」「封圧下 350℃〜 500℃領域におけるき裂性岩石の透水試験と透水特指導教員：李玉友教授

性に関する研究」● 若林 雄介

指導教員：高橋弘教授「農作業プロセスにおける経験の蓄積が人の心豊かさに及ぼす影響」

研究指導教員：坂口清敏准教授

指導教員：古川柳蔵准教授● 岡本 悠祐● 毛 昕平「混合導電性酸化物におけるカチオン不定比が欠陥構造・材料物性に与「Impacts of China's Climate Change Policy on Iron and Steelえる影響」

Industry in China ( 中国における気候変動政策が中国の鉄鋼産業に与指導教員：川田達也教授える影響 )」● 須々田 一聖

指導教員：明日香壽川教授「北日本地域における家庭用燃料電池の熱利用に関する研究」

研究指導教員：石井敦准教授

指導教員：川田達也教授● 中田 達大● 武田 未来「The Effect of Demand Response on Purchase Intention of「Ni/YSZ 電極の特性と微細構造の相関」

Distributed Generation: Evidence from Japan（日本におけるデマ

指導教員：八代圭司准教授

ンドレスポンスが分散型電源の購買意欲に与える影響の評価）」● 朝木 美帆

指導教員：高橋弘教授「地熱貯留層設計を目的とした温度・圧力フィールドデータを用いた浸透● 芳賀 健大朗

率分布推定法に関する基礎的研究」「ポスト電力自由化における電力需要家の電気事業者選択」

指導教員：橋田俊之教授

指導教員：高橋弘教授

82 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 201683

● 岩垣 巧● 村仲 友大

指導教員：吉岡敏明教授「1,2 族元素支持塩を添加した電解液中での quinone-cation 相互作用

「地熱開発を目的としたトレーサー応答に基づく複雑地下き裂分布の推「セレン含有試料からのセレン溶出形態の分析に関する研究」

研究指導教員：グラウゼ ギド准教授の影響」

定法に関する研究」

指導教員：井上千弘教授● 鯨岡 浩樹

指導教員：本間格教授

指導教員：橋田俊之教授● 井田 大貴「界面活性イオン液体および超臨界 CO2 を用いた藻類オイル湿式抽出プ

研究指導教員：笘居高明講師● 佐藤 迪凱「高速走査型イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた細胞表面の動態観察」

ロセスの検討」● 北田 祐太「固体酸化物燃料電池の信頼性向上を目的とした燃料極材料 Ni-YSZ

指導教員：末永智一教授

指導教員：リチャード・リー・スミス教授「キノン系有機材料の Redox 反応における電子状態変化の研究」

サーメットの空気酸化および電気化学的酸化の評価に関する基礎的研究指導教員：珠玖仁准教授

研究指導教員：渡邉賢准教授

指導教員：本間格教授
研究指導教員：笘居高明講師

研究」● 伊藤 秀矩● 後藤 武蔵

指導教員：橋田俊之教授「組織内ハイスループット局所遺伝子発現解析」「バイオマス可溶性イオン液体への H2 単一ガスおよび H2+CO2 混合ガ● 澁谷 仁彦

研究指導教員：佐藤一准教授

指導教員：末永智一教授

ス溶解度に関する研究」「管理型廃棄物最終処分場の内部環境に及ぼす微生物生態系の影響」● 中村 彰宏

研究指導教員：珠玖仁准教授

指導教員：リチャード・リー・スミス教授

指導教員：白鳥寿一教授「配向カーボンナノチューブ / エポキシ複合材料の作製とその機械的・熱● 猪又 宏貴

研究指導教員：渡邉賢准教授● 今 冴登的特性評価に関する研究」「ナノ電気化学セル顕微鏡を用いたエネルギー材料の局所電気化学測● 小山 健人「錯体制御を利用した Bi2Te3 熱電変換ナノ粒子への Sn ドープ手法の指導教員：橋田俊之教授

定」「バイオマス利用プロセスの高効率化に向けた混合イオン液体の物性測開発」

研究指導教員：山本剛助教

指導教員：末永智一教授

定および相関」指導教授：田路和幸● 吉田 尚生

研究指導教員：珠玖仁准教授

指導教員：リチャード・リー・スミス教授

研究指導教員：高橋英志准教授「リチウムイオン二次電池用負極材料における機械的損傷のその場評価● 橋 由佳研究指導教員：渡邉賢准教授● 上野 峻矢と電気化学的劣化に関する研究」「細胞呼吸活性測定のための高空間分解能バイオ LSI の開発」

● 沼賀 菜々美「難溶性スラグからのアンチモン湿式回収技術開発」

指導教員：橋田俊之教授

指導教員：末永智一教授「流通式超臨界水熱合成法による Cu ナノ粒子の合成および Cu ナノイン

指導教授：田路和幸

研究指導教員：佐藤一永准教授

研究指導教員：井上久美講師

ク特性に表面修飾剤が与える影響の検討」

研究指導教員：佐藤義倫准教授● 秋葉 貴仁● 山田 祐大

指導教員：リチャード・リー・スミス教授● 駒口 暁海「二酸化炭素地中貯留層からの漏洩経路の減圧析出による閉塞効果に関「電気化学スイッチング素子およびシグナル分離による多点測定システム

研究指導教員：渡邉賢准教授「金属・半導体型単層カーボンナノチューブの電界電子放出特性に関する

する研究」

の開発」

● 吉井 孝彰

研究」

指導教員：伊藤高敏教授

指導教員：末永智一教授「キチン系バイオマス有効利用に向けたイオン液体による改質・分解プロ

指導教授：田路和幸● 松原 大樹

研究指導教員：伊野浩介助教

セスに関する検討」

研究指導教員：佐藤義倫准教授「未固結地層からの油・ガス生産に伴う出砂現象に関する実験的研究」● 阿部 博弥

指導教員：リチャード・リー・スミス教授● 杉山 将太

指導教員：伊藤高敏教授「CMOS 型電気化学デバイスを用いた神経様細胞から放出される神経伝

研究指導教員：渡邉賢准教授「ショットキー太陽光発電セル作製のための垂直配向カーボンナノチュー● 渡邊 創達物質の検出」● 松原 望ブ両端部への異種金属 (Pd、Sn) 担持に関する研究」「粒状体個別要素法によるタイトオイル地層フラクチャリングのモデル化

指導教員：末永智一教授「柔軟な骨格を持つ配位子で架橋される新規希土類配位高分子の構造と指導教授：田路和幸

に関する研究」

研究指導教員：伊野浩介助教

発光機能」

研究指導教員：佐藤義倫准教授

指導教員：伊藤高敏教授● 烏谷 昂希

指導教員：壹岐伸彦教授● 横山 幸司

研究指導教員：清水浩之助教「感染症を予防する人工骨開発のための銅イオン添加水酸アパタイトの研究指導教員：鈴木敦子助教「脱フッ素化による窒素含有単層カーボンナノチューブの制御合成とその● 寺澤 佑貴

作製と評価」● 飯倉 大介

酸素還元触媒活性に関する研究」「柳津西山地熱地域での涵養試験時に観測された微小地震の地震統計

指導教員：松原秀彰教授「水溶性ランタニド錯体と疎水性カチオンを利用した溶液プロセスに基づ

指導教授：田路和幸

学的評価」

研究指導教員：上高原理暢准教授

く発光材料の簡易合成」

研究指導教員：佐藤義倫准教授

指導教員：浅沼宏教授● 梅津 まみ

指導教員：壹岐伸彦教授● 高橋 和雅●楊萌「マグネシウム - アルミニウム酸化物による有機アニオン吸着に関する平● 吉田 瑞希「アルミニウムスクラップの再生率の向上を目指した金属間化合物の無害「クロロエチレン類脱塩素コンソーシアムの集積培養と遺伝子分析」

衡論及び速度論的解析」「酸化亜鉛の形態制御および化粧料への応用」

化処理」

指導教員：井上千弘教授

指導教員：吉岡敏明教授

指導教員：佐藤次雄教授

指導教授：コマロフ セルゲイ教授● 佐藤 桂輔

研究指導教員：亀田知人准教授

研究指導教員：殷シュウ准教授● 宮本 和紀「黄銅鉱バイオリーチングにおける Acidithiobacillus caldus の役割の● 遠藤 秋志● 福井 早紀「溶融アルミニウムの脱リンに関する基礎研究」

推定」「化学修飾による塩素化ポリ塩化ビニルへの親水性の付与」「液相法による酸化亜鉛透明導電膜の作製および電気光学特性に関する指導教授：コマロフ セルゲイ教授

指導教員：井上千弘教授

指導教員：吉岡敏明教授

研究」● 中村 拓正●宋陽研究指導教員：グラウゼ ギド准教授

指導教員：佐藤次雄教授「蓄熱体を用いるバイオマス迅速炭化プロセスに関する研究」「Phytoremediation of Cd contaminated soil and water by● 平橋 賢研究指導教員：殷シュウ准教授

指導教授：葛西栄輝教授

Arabidopsis halleri ssp. gemmifera（ハクサンハタザオによる Cd「ポリエチレンテレフタレート / ポリ塩化ビニルターポリンの化学的再資● 浜中 諒

研究指導教員：村上太一准教授

汚染土壌及び水のファイトレメディエーション）」

源化技術の開発」「Nb ドープ TiO2 の合成と赤外遮蔽特性の評価」● 俣岡 昌嗣郎

指導教員：井上千弘教授

指導教員：吉岡敏明教授

指導教員：佐藤次雄教授「4 元系カルシウムフェライトの被還元性に及ぼす鉱物組織の影響」● Dominguez John Jewish Arellano

研究指導教員：グラウゼ ギド准教授

研究指導教員：殷シュウ准教授

指導教授：葛西栄輝教授「Isolation and characterization of aromatic hydrocarbon-● 保坂 朋志● 岡村 優介

研究指導教員：村上太一准教授

degrading bacteria from petroleum contaminated soil

「ポリイミドの水蒸気分解による化学原燃料化」「水熱電気化学法によるグラフェン合成プロセスの研究」● 松田 和歩

samples in Japan（日本国内の石油汚染土壌からの芳香族炭化水素分

指導教員：吉岡敏明教授

指導教員：本間格教授「炭材内装鉱の還元・浸炭に及ぼす硫黄の影響」

解細菌の単離および特性評価）」● 山本 祐介

研究指導教員：笘居高明講師

指導教授：葛西栄輝教授

指導教員：井上千弘教授「酸化マグネシウムを用いたホウ素及びフッ素の処理技術の開発」● 川村 祥太郎

研究指導教員：村上太一准教授

84 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 201685

子の合成）」● 井上 達彦● 舩田 千城「電気化学質量分析装置の開発と金属単結晶表面における電極反応生成「焼結過程における CaO 源の同化挙動」

物分析」

指導教授：岡崎潤教授● 志村 千紘

指導教授：和田山智正教授● 加藤 貴士「近年の仙台におけるヒートアイランドの変化傾向−14 年間の小学校観● KHASENOVA RENATA● 川村 隆太郎「SiC 単結晶成長における溶液ドリフトと結晶形態」

測データによる分析−」「Development of novel composite coatings produced by ball

「電気化学環境下における Pt-Ni2 元単結晶合金の最表面構造と触媒

指導教授：楠一彦教授

指導教員：境田清隆教授

impact treatment（ボールインパクト処理による新規複合コーティング

特性」● 岡本 善勝● 紀 佳淵

法の開発）」

指導教授：和田山智正教授「自然あふれる沿岸部におけるこころ豊かな「食」のライフスタイルを実「Nitrogen Removal Performance and Operation Control of

指導教員：コマロフ セルゲイ教授● 番土 陽平

現するビジネスシステム−逗子市を事例として−」

One-Stage Anammox Process（一槽型アナモックスの脱窒効果と● Ananya SRITAWAN「よく規定された Pt-Pd 表面・界面構造が発現する酸素還元反応活性」

指導教授：葛西栄輝教授

運転制御）
」

「The Impact of Heterogeneous Surface on Turbulence

指導教授：和田山智正教授

研究指導教員：古川柳蔵准教授

指導教員：李玉友教授

Characteristic of Surface Boundary Layer.（不均一地表面が接地● 杉山 晶宣● 島田 聡●陳 黙

境界層の大気乱流特性に及ぼす影響）」「ショット状アノードを用いた新規的な銅電解精製プロセスに関する基礎「2040 年に活躍する次世代リーダー開発ビジネス」「UASB プロセスによるメタノール系廃水処理の長期運転特性」

指導教員：小森大輔准教授

的研究」

指導教授：葛西栄輝教授

指導教員：李玉友教授● Gunawan Makkawaru SALIHUN

指導教授：柴田悦郎教授

研究指導教員：古川柳蔵准教授● Robi Kurniawan「Understanding requirements for sustainability of community-● 南 一成● 松田 雪妙「Cross Countries Efficiency Measure Considering Inclusive

based environment sanitation program.（持続可能な公衆衛生シ「シミュレーションによる固気混相流の圧力損失に関する研究」「心豊かな暮らし方に求められる「伝承」という価値を高める要因分析」

Wealth as Input and Carbon Damages as Undesirable

ステムのための要素解析）」

指導教授：加納純也教授

指導教授：古川柳蔵准教授

Output( 新国富ベースの効率性分析研究 )」指導教員：小森大輔准教授

研究指導教員：石原真吾助教● 三橋 亜紀子

指導教員：高橋弘教授● Diah Pamulasari SUYANTO【平成 28 年 9 月修了】15 名

指導教員：田路和幸教授
研究指導教員：高橋英志准教授● 岡田 舜「都市住宅地における自然と人とをつなぐビジネス提案−世田谷を事● Arie Pujiwati「How Farmer's incentive aﬀect success of community based「鉄鉱石焼結機における付着性粒子偏析挙動の DEM シミュレーション」

例に−」「Environmental Assessment of Trace Elements in Soil by Coalbioenergy program（地域密着型バイオエネルギー創出とインセンティ

指導教授：加納純也教授

指導教授：葛西栄輝教授

Mining in South Kalimantan, Indonesia（インドネシア南カリマンタ

ブの付与）
」

研究指導教員：石原真吾助教

研究指導教員：古川柳蔵准教授

ン地域の石炭鉱山における土壌中微量元素の環境影響評価）」

指導教員：小森大輔准教授● 嶋崎 光佑● 吉 俊輔指導教員：駒井武教授「中空陰極型グロー放電プラズマを用いた表面改質法の開発とその特性「自然素材を活用した包装容器による心の豊かさが溢れる物質循環の提● Otgonbayar Dandar

評価」

案−秋田を事例に−」「Multi-alteration processes of ultramafic units in the

指導教授：我妻和明教授

指導教授：葛西栄輝教授

Hantaishir Ophiolite, Western Mongolia（モンゴル国西部のハンタ● 戸谷 優介

研究指導教員：古川柳蔵准教授

イシル オフィオライトの超苦鉄質岩体の多重変質プロセス）」「多波長同時測定高分解能分光器を用いたフレーム原子吸光分析法の高● 菅原 玲

指導教員：土屋範芳教授

感度・高精度化」「仕事と暮らしの協働場がつくる活力ある地域再生への提案−雄勝町の研究指導教員：岡本敦准教授

指導教授：我妻和明教授

自然資源を利用して−」● Phan Thanh CHIEN● 中畑 翔子

指導教授：吉岡敏明教授「Study on Recycling of Sludge in Vietnamese Mekong Delta「レーザー誘起プラズマ発光分析法による鉄鋼中の介在物三次元分布評

研究指導教員：古川柳蔵准教授

by Rice Husk-Cement-Stabilized Soil Method( もみ殻を用いた繊価法の開発」● 下村 瑞枝

維質固化処理土工法によるベトナム・メコンデルタ地域の泥土再資源化

指導教授：我妻和明教授「住まいの価値を高め持続する地域をつくるシステム提案」

に関する研究 )」● 渡邉 学

指導教授：吉岡敏明教授

指導教員：高橋弘教授「静磁場印加電磁浮遊法を用いた溶融 Fe-Ni 合金の熱物性測定」

研究指導教員：古川柳蔵准教授● VILIAME SAVOU

指導教授：福山博之教授「Effects of acid-treatment on the pyrolysis of sugarcane● 藤原 圭吾

bagasse（砂糖きびバガスの熱分解における酸処理の影響）」「アルミナ炭素熱還元法による AlN 単結晶成長条件の確立」

指導教員：吉岡敏明教授

指導教授：福山博之教授● Zaka Ruhma

研究指導教員：大塚誠准教授「Nitrogen Solubility Measurement of Ga-Al Melts by a

● 尾形 昂洋Chemical Equilibrium Method( 化学平衡法による Ga-Al 融液の窒「鉄系錯体水素化物の高圧合成と水素貯蔵特性」

素溶解度測定 )」指導教授：折茂慎一教授

指導教員：福山博之教授● 神保 貴行● 張 心月「非金属系錯体水素化物のイオン伝導特性」「Fundamental Study on Ablation Sampling of Fe-based

指導教授：折茂慎一教授

Binary Alloys in Laser-induced Breakdown Optical Emission● 徳尾 高宏Spectrometry（レーザー誘起プラズマ発光分析法における鉄系二元合「バナジウム系固溶体合金の水素貯蔵特性」

金のアブレーション現象の解析）」

指導教授：折茂慎一教授

指導教員：我妻和明教授● 野戸 大河● Hugo Fathur Rahman Erawan「単ロ−ル PFC 法におけるロ−ル材質の薄帯形成機構に及ぼす影響」「Synthesis of CuInS Nanoparticles from CuIn Nanoparticles in

指導教授：佐藤有一教授

Aqueous Solution（水溶液中における CI ナノ粒子からの CIS ナノ粒

86 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 2016

87

進路状況

TOPICS トピックス

国立大学法人秋田大学，アルプス電気株式会社，石川県，いすゞ自動車株式会社，宇部興産株式会社，エコサイクル株式会社，大阪ガス

環境科学研究科本館竣工と開所式株式会社，株式会社キトー，株式会社きらやか銀行，株式会社建設技術研究所，株式会社神戸製鋼所，株式会社コメリ，株式会社サステを取り入れたところにハード面での特徴がある。一方ソフト面での特ナブルデザイン研究所，カルチュア・コンビニエンス・クラブ株式会社，沢井製薬株式会社，サントリーホールディングス株式会社，ＪＸエ発足から 13 年が経過した当研究科は、定員の増加に伴う狭隘化と徴としては、仙台市営地下鉄東西線青葉山駅に近接するアクセスの良

ネルギー株式会社，ＪＸホールディングス株式会社，ＪＦＥエンジニアリング株式会社，株式会社ＪＴＢコーポレートセールス，ＪＦＥスチー

設備の老朽化、また、独立研究科であることに伴う学生教職員の分散さを生かし、1F にはせんだい環境学習館「たまきさんサロン」が入居

ル株式会社，ＪＦＥ物流株式会社，株式会社資生堂，新日鐵住金株式会社，スチールプランテック株式会社，住友金属鉱山株式会社，住化という問題を抱えてきた。平成 28 年春、青葉山新キャンパスに竣したことが挙げられる。
「たまきさんサロン」は、東北大学の施設に行友べークライト株式会社，独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構，ダイキン工業株式会社，大日本印刷株式会社，株式会社タム工した環境科学研究科本館（新棟）は、研究科の抱えるこれらの問題

政のオフィスが入る初めてのケースである。
「多様な価値観が交流し、ロン，千代田化工建設株式会社，ＴＤＫ株式会社，ＤＩＣ株式会社，デロイト トーマツ コンサルティング合同会社，ＤＯＷＡホールディンを解決する大きな一歩であった。この新しい本館は、消費エネルギー

多文化が共生する開かれたキャンパスの実現」は、本学里見ビジョン

グス株式会社，東海カーボン株式会社，東京海上日動火災保険株式会社，東京製綱株式会社，東京電力株式会社，株式会社東芝，東燃の削減と環境に対する意識向上を目的とし、パッシブな省エネルギーの 1 つであるが、このビジョンを実践する一例として、「たまきさんサ手法である「効率的な自然換気」「自然採光の確保」「グリーンカーテン」

ロン」の持つ意味はきわめて高いものといえる。

ゼネラル石油株式会社，東部瓦斯株式会社，学校法人東北文化学園大学 東北文化学園専門学校，国立大学法人東北大学，東北電力株式会社，東洋紡株式会社，東レ株式会社，トーカロ株式会社，トヨタ自動車株式会社，株式会社豊田自動織機，日揮株式会社，ニッセイ情報テクノロジー株式会社，日本ウィルテックソリューション株式会社，一般財団法人日本海事協会，株式会社日本基礎技術，一般社団法人日本森林インストラクター協会，株式会社日本製鋼所，日本冶金工業株式会社，パナソニック株式会社，東日本高速道路株式会社，東日本旅客鉄道株式会社，日立アプライアンス株式会社，日立化成株式会社，富士通エフ・アイ・ピー株式会社，株式会社ベネッセコーポ
レーション，北海道電力株式会社，本田技研工業株式会社，三井金属鉱業株式会社，三井造船株式会社，三井物産株式会社，三菱瓦斯
化学株式会社，三菱マテリアル株式会社，ヤマハ発動機株式会社，有人家合同会社，ランドブレイン株式会社，株式会社リケン，Kerinci
Seblat National Park, Ministry of Forestry of Indonesia，Public Works Department of Kepulauan Selayar Regency，
The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission Caderache Center

竣工した本館外観

15

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16

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平成 28 年 4 月 5 日、青葉山新キャンパスに完成した「東北大学大

平行して「たまきさんサロン」で行われた石田秀輝先生と中村義洋監督、
一般市民との座談会である。当日はどのイベントも超満員となり、青環境学習施設「せんだい環境学習館たまきさんサロン」リニューアルオー

葉山の新しい知縁コミュニティの形成と産官学の連携・協同の場の構プン開所式を共催で実施した。当日の開所式及び関連イベントは 3 部

築を目指す当研究科として、この環境科学研究科本館を学内外の関係構成であった。第 1 部は東北大学と仙台市からの招待客が出席する

者や一般の方々に強くアピールすることが出来た。

「東北大学大学院環境科学研究科本館＆せんだい環境学習館たまきさ

日 時：平成 28 年 4 月 5 日 13：30-17：00

んサロン開所式」、第 2 部は東北大学名誉教授の石田秀輝先生の講演

会

セッションで、一般にも公開された。第 3 部は東北大主催の懇親会と、場：環境科学研究科本館 1F ホール、展示スペース 2、たまきさんサロン

参加者：開所式 128 名、講演会 152 名、懇談会 79 名

7%

4

14

7%

10

たまきさんサロン内部

学院環境科学研究科本館」の開所式と、同棟 1 階に入居する仙台市と、特別ゲストである映画監督の中村義洋さんと石田先生とのトーク
11

12

本館北面 屋上に自然換気のためのチムニーシャフト

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【 2016 年 修了者就職先 (MC) 】

吉岡研究科長、里見総長、奥山市長によるテープカット

開所式会場となった展示スペース 2

奥山仙台市長挨拶

石田秀輝名誉教授による講演

たまきさんサロンでの座談会【 2016 年 修了者就職先 (DC) 】

1

製造業 化学工業、石油・石炭製品製造業

6

教育、学生支援業

12

電気・ガス・熱供給・水道業

2製造業 鉄鋼業、非鉄金属・金属製品製造業

7

建設業

13

公務 国家・地方公務

3

製造業 電気・情報通信機器製造業

8

金融業・保険業

14

東北大学（修士は進学）

4

製造業 輸送用機器製造業

9

学術研究、専門・技術サービス業

15

他大学

5

製造業 その他

10

その他業種 1（運輸・建設・情報通信・卸売・生活サービス等）

16

その他（ポスドク、学振研究員、海外）11

その他業種 2（美術・写真・デザイナー）

88 Coexistence Activity Report 20164 月 5 日開所式

Coexistence Activity Report 201689

「たまきさんサロン」
を中心とした環境科学研究科と仙台市との連携活動
4 月 5 日の開所式以降、「たまきさんサロン」を中心として行われる
公開講座や環境学習という形で、本研究科と仙台市との連携による市
民のみなさんへのアウトリーチ活動が開始された。平成 28 年に実施された「たまきさんサロン」のサロン講座（公開講座）は 17 回、うち5 回で環境科学研究科教員が講師を務めた。実施日と内容、担当教員は右記の通りである。

平成 28 年 5 月 7 日 / 高橋弘 教授
浄水場の廃泥土をリサイクル〜土を作り植物を育ててみよう〜
平成 28 年 5 月 21 日 / 白鳥寿一 教授
電化製品に使われる金属とそのリサイクル〜携帯電話の中はどうなっている？〜
平成 28 年 6 月 5 日 / 佐藤大介 准教授
遺構と記録に学ぶ ―天保 6 年、仙台を襲った大洪水−飢餓に埋もれた歴史災害と社会への影響―
平成 28 年 9 月 24 日 / 上高原理暢 准教授
骨を修復するセラミックス〜セメントが歯や骨になる？〜
平成 28 年 12 月 17 日 / 高倉浩樹 教授
トナカイ遊牧民への旅、毛皮民具のてざわりとともに

廃泥土のリサイクルを体験する参加者

東北大学エネルギーシンポジウム
2050年の世界と東北
人口増大と産業の発展に伴い、世界全体のエネルギー需要が増大

日時：平成 28 年 3 月 7 日 13：30-17：00

会

場：仙台国際センター 大ホール

内

容：する一方で、日本は人口とエネルギー需要の減少が予測されている。

・開会挨拶 / 里見進 東北大学総長

このような、相反するエネルギー環境の中で、地球温暖化の抑制と持・基調講演「今後の科学技術政策について」/ 内閣府 原山優子 議員

続可能な社会の形成を目指し、東北大としてどのようなアクションをと・企業の取り組み / NTT データカスタマーサービス株式会社 松下浩之氏

り、世界を牽引していくかについて、全学組織として「エネルギー研究

株式会社東芝 河野龍興 氏

連携推進委員会」が発足し、検討を行っている。本研究科の土屋範・パネルディスカッション / ファシリテーター：進藤秀夫 東北大学 産学

芳教授はこの委員会の下部組織である「エネルギー研究連携推進ワー

連携担当理事、パネリスト：東北経済産業局 中村仁 氏，産総研

キンググループ」において中心的な役割を果たしており、この「東北大大和田野芳郎 氏、仙台市 菊田敦 氏、株式会社バイオマスパワー

学エネルギーシンポジウム 2050 年の世界と東北」も全学の主催とししずくいし 古川斉司 氏、学生オピニオンて、里見総長、進藤理事、伊藤理事にも登壇頂き、持続可能社会の・閉会挨拶 / 伊藤貞嘉 東北大学 研究担当理事

実現を目指す東北大学の決意を示すものとして開催された。

参加者：298 名

シベリアの地理を解説する高倉教授

志摩市との「地方創生とライフタイル変革プロジェクト」の実施に関する協定締結
エネルギーシンポジウムポスター

平成 28 年 6 月 16 日、本研究科は志摩市との地方創生とライフタ

シンポジウムの模様

イル変革プロジェクトの実施に関する協定を締結した。この協定により、国立研究開発法人科学技術振興機構社会技術研究開発センターの研究開発領域である「持続可能な多世代共創社会のデザイン」の「未次世代エネルギーシンポジウム―研究成果の最終報告―

来の暮らし方を育む泉の創造」の一環として本研究科が取り組むライ
フスタイル変革プロジェクトと、志摩市の地方創生とを、本研究科と志摩市とが連携して推進することとなった。連携活動を通じて、地域視点を加えた都市の総合的なエネルギー管理システムの構築のための自然や風土に根差した地域ならではの豊かな暮らし方を志摩市で実

環境科学研究科田路和幸教授がプロジェクトリーダーを務める東北

現し、持続可能な社会の構築に寄与することが目指される。
締結日：平成 28 年 6 月 16 日

志摩市での締結式

復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト（NET）では、平成 24
年 9 月の発足以来、東日本大震災により被災した東北を新たな環境・エネルギー先進地域として発展させるため、次世代エネルギーの研究開発を進めてきた。プロジェクトの最終年度を迎え、本シンポジウム
では、研究開発に取り組んできた研究者が 5 ヶ年にわたる成果を概括

第39回国立大学法人大学院環境科学関係研究科長等会議
本研究科は、環境関連研究者ネットワークの構築を図るために環境/ 田路和幸 教授
・エネルギーモビリティマネジメントシステムの研究開発/ 須田義大 教授（東大）
・ヒューマンインターフェースとしてのアクティヴ・サイネージの研究/ 石田壽一 教授（東北大・工）・EMS 制卸御複合型微細藻バイオマス生産システムの研究開発

環境省の生物多様性保全に関する取り組み / 鳥居敏男 氏（環境省自日時：平成 28 年 12 月 9 日 13：00 -17：15

・エネルギー＆モビリティ統合インターフェースの研究開発

然環境局自然環境計画課長）

会

場：東北大学未来科学技術共同研究センター

演：/ 佐々木洋 教授（石巻専修大）

環境と健康 −千葉大学環境健康フィールド科学センターの取組みと自科学関係研究科長等会議」に参画している。平成 28 年は千葉大学

然セラピー研究­ / 宮崎良文 教授（千葉大学環境健康フィールド科学

内の主幹による第 39 回会議に出席し、研究科の運営等に関する情報をセンター）

・東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクトの総括得ると共に、意見を交換した。

議事：

地球環境関連の研究教育の取組みについて
日時：平成 28 年 7 月 8 日（金）

次回本会議の開催について

会

場：三井ガーデンホテル柏の葉

各研究科等における地球環境関連の研究教育の取組みについて

90 Coexistence Activity Report 2016の研究開発して報告した。
講

科学関係の研究科長等により組織される「国立大学法人大学院環境

出席者：19 大学 40 名，本研究科からは研究科長、事務室長が参加

・再生可能エネルギーを中心とし、人・車等のモビリティ（移動体）の競争的資金で実施したプロジェクトの継続性維持の方策について

未来情報産業研究館 5F 大講義室容：
/ 田路和幸 教授
・三陸沿岸へ導入可能な波力等の海洋再生可能エネルギーの研究開発/ 丸山康樹 教授（東大）
・微細藻類のエネルギー利用に関する研究開発/ 鈴木石根 教授（筑波大）/ 若月昇 特別研究員（石巻専修大）
・EMS 制御地中熱エネルギーシステムの研究開発/ 新堀雄一 教授（東北大・工）・EMS 制御バイオマスエネルギーシステムの研究開発/ 中井裕 教授（東北大・農）・EMS 制御温泉熱利用バイナリー発電エネルギー活用システムの研究開発/ 木下睦 准教授
参加者：120 名

Coexistence Activity Report 201691

第40回環境フォーラム（紫水会講演会）
紫水会とは、環境科学研究科にゆかりの深い、東北大学工学部・工維質固化処理土工法の原理と特徴から実際の施工例までを具体的に紹学研究科の旧組織である鉱山工学科、資源工学科、地球工学科ならび介頂いた。昭和 26 年度卒業生から平成 21 年卒業生まで、幅広い年代に、環境科学研究科エネルギー環境コース卒業生の同窓会組織である。

の同窓生たちは、思い出深い先生の講演に耳を傾けた。

専攻に関わる最新の知見を共有し、かつ同窓生同士の旧交を温めるため、紫水会では講演会を年に 1 度開催している。今回の講演会では、鉱山工学のご出身でもあり、工学部・ 工学研究科長、東北大学副総長、同講 師：中塚勝人 氏（インテリジェントコスモス研究機構 次世代自動車部プロジェクトディレクター）、高橋弘 教授

理事を歴任された中塚勝人先生をお招きし、「これからの自動車産業：

日 時：平成 28 年 4 月 16 日 15：30-16：00

東北地方の展開を考える」と題して講演を頂いた。高橋弘教授からは、「津会 場：学士会館（東京都千代田区）

波堆積物の再資源化による人工地盤造成に関する事例紹介」として、繊参加者：51 名

みやぎ県民大学 大学開放講座「環境への化学アプローチ」「みやぎ県民大学」は、宮城県が県民の生涯学習の場として運営し

・第 4 回（9 月 14 日）：高性能二次電池のフロンティアているもので、「趣味教養」「自然環境」「製作実験」「健康食育」といっ

本間 格 教授

た幅広いテーマで講義が行われている。当研究科では、県の依頼を参加者：10 名

受けて例年「自然環境」のテーマで講座を開講している。平成 28 年
度は、「環境への化学アプローチ」と題し、環境理解に資する環境分
析・バイオセンシングや持続可能な循環型社会形成に資するリサイク
ル・エネルギー技術の実際を取り上げ、環境への化学的なアプローチの可能性について講義した。

第41回環境フォーラム

日時：平成 28 年 8 月 24 日〜 9 月 14 日 17：30-19：00

会

場：環境科学研究科本館

内容：・第 1 回（8 月 24 日）：化学反応を利用した環境保全と資源循環
田路和幸教授が理事長を務める NPO 法人環境エネルギー技術研究所（SFTEE）との共催により、第 41 回環境フォーラムを開催した。今内 容：

吉岡敏明 教授

・第 7 回奨学賞受賞者プレゼンテーション

回は、3 月に決定した SFTEE 第 7 回奨学賞受賞者 3 名の記念プレゼ

韓久慧 氏（東北大・工）、馬渕隆 氏（東北大・環境）、

ンテーションと、梅木助教による水系の電磁処理についての講演が行わ

蒋紅与 氏（東北大・環境）れた。

・特別講演「古くて新しい省エネ技術 水系の電磁処理について」

日 時：平成 28 年 5 月 27 日 16：00-17：15

梅木千真 助教

会 場：環境科学研究科エコラボ第 4 講義室

参加者：約 30 名

第42回環境フォーラム（第11回SFTEEセミナー）「地球温暖化と気象」

・第 2 回（8 月 31 日）：健康と環境を見守るセンシング技術
末永智一 教授
・第 3 回（9 月 7 日）：化学分析による環境理解壹岐伸彦 教授

リカレント公開講座「地球環境計測学」

会 場：仙台ガーデンパレス 3F コンベンションルーム

東北大学大学院環境科学研究科が社会人を対象に公開する大学院

い「地球温暖化」。しかし、その影響はすでに我々の暮らしの中にも現

内 容：

講座が
「リカレント公開講座」である。平成 28 年は「地球環境計測学」

われている。第 42 回環境フォーラムでは、TBC 気象台と日本気象協

・地球温暖化 宮城への影響は？

と題し、企業や大学・研究機関で地中レーダ（GPR）を利用する予定

会東北支局から現在活躍中の気象予報士、星野誠氏ならびに福山博己氏をお招きし、身近な事例から地球温暖化の影響を紹介頂いた。また、理学研究科長の早坂忠裕教授からは、気象学・気候学を専門とする研究者がこの問題について、どのように考えているのかということを示し、地球温暖化という複雑な問題の読み解き方について解説頂いた。

TBC 気象台 気象予報士 星野誠 氏
・近年の日本の大雨について
日本気象協会東北支局 気象予報士 福山博己 氏

日程：平成 28 年 9 月 15 日〜 17 日

会

場：環境科学研究科本館 4F 第 5 講義室

内容：・9 月 15 日 10：30-17：50

日 時：平成 28 年 11 月 11 日
ニュースなどで耳にすることが多い一方で、実感としてイメージしにく

みやぎ県民大学で講義する本間教授のある方や、自治体等で遺跡調査を担当される方を対象に、地中レーダ（GPR）の基礎からやや専門的なデータ解析技術まで、やや幅広い説明を行った。

地中の電磁波佐藤源之 教授
・9 月 16 日 8：50-17：50

FDTD、地中レーダシステム

宇野亨 教授（東京農工大）・佐藤源之 教授
・9 月 17 日 8：50-16：10

信号処理と応用金楨浩 教授（韓国地質資源研究院）・佐藤源之 教授
参加者：6 名・地球温暖化問題リテラシー
理学研究科長 早坂忠裕 教授
参加者：50 名

外部評価受審報告

田路教授による開会挨拶

92 Coexistence Activity Report 2016

平成 23 年に実 施した外部評価から 5 年が経 過したことを受け、開発法人産業技術総合研究所東北センター所長）である。外部評価

本研究科の研究・教育アクティビティを客観的に計ることと、研究科委員には事前に送付した自己点検・評価報告書を精査頂き、当日は研が抱える課題について有識者から忌憚のないご意見を頂戴して今後の究科運営会議メンバーによる報告ならびにそれに対する質疑応答、研活動方針に活かすことを目的に、平成 28 年 12 月 9 日（金）に研究

究科の諸施設の視察、評価委員による意見調整を行い、評価結果の科設立から 3 回目となる外部評価を実施した。今回外部評価委員と伝達で終了した。評価委員は、いずれも環境科学における各主要分

してお招きしたのは、谷津龍太郎氏（中間貯蔵・環境安全事業株式会

野の著名人であり、教育、研究、運営、施設等からなる項目について、社代表取締役社長）、石田秀輝氏（合同会社地球村研究室代表社員）、

本学以外の環境科学関連の教育・研究組織のレベルを勘案した上で、沼田治氏（筑波大学生命環境科学研究科長）、松田宏雄氏（国立研究適切なご意見を頂いた。

早坂理学研究科長の講演

Coexistence Activity Report 201693

環境科学研究科「研究交流会」

コロキウム環境石巻の復興に向けた次世代エネルギーの取り組み / 田路和幸 教授

参加者が紙に記入したコメントを後日発表者に渡してフィードバックを本研究科では平成 16 年度より「コロキウム環境」と名付けられた

海の微細藻類のオシャレな使い途 / 石巻専修大学理工学部佐々木洋

改組し「先進社会環境学専攻」と「先端環境創成学専攻」の 2 専攻図ることで、双方向性が担保されている。平成 28 年度に実施された研究集会を実施している。これは、従来研究室ごとあるいは研究グルー

教授（石巻専修大）、株式会社ジーオー・ファーム代表取締役社長 鷲体制となった。この変革にあたり、専攻間やコース間の研究交流を促

2 回は前年と同じく発表者 6 名（発表 20 分、質疑 10 分）で行われ

プごとに行われてきた内外の研究者の講演や研究集会等を、研究科の足恭子 氏

進し、専門分野間の情報交換を活性化させて研究科内の良好な融合た。特に今年は新任の研究者や文系分野の研究者による発表が行わ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

次世代エネルギー利用のためのアークフリー技術 / 若月昇 特命教授と境界領域の開拓を目指すため、年 2 回のペースで「研究交流会」をれ、異分野の研究交流会として有意義なものとなった。今後、さらにするものである。講演者は海外研究者、学外研究者等多彩で、いずれ（石巻専修大）、有限会社尾張技研代表取締役 尾張昭 氏

開催している。研究交流会で行われる発表は、単なる研究発表では研究交流会を有益なものとするため、学生の積極的な参加をいかに図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に寄与しEV とエネルギーのシェアによるコミュニティづくり / 鈴木高宏 教授

るかが課題といえよう。

ている。平成 28 年に開催されたコロキウム環境は下記の通りである。

（東北大・NICHe）、一般社団法人日本カーシェアリング協会代表理

平成 27 年度より、環境科学研究科は発足以来続いた 1 専攻体制をなく、研究の背景や研究思想を中心とするところに特徴がある。また、事 吉澤武彦 氏
共

催：東北復興次世代エネルギー研究開発コンソーシアム◆研究交流会 2016 夏

第 89 回日

時：平成 28 年 7 月 29 日

日

時：平成 28 年 2 月 19 日 9：00-12：00

会

場：環境科学研究科本館大講義室

発

表： Board of Study In Earth Sciences ‒ Post Graduate

発表：Institute Of Science, University Of Peradeniya,Srilanka /日時：平成 28 年 12 月 12 日 13：30-15：30

Dr. JAGATH GUNATHILAKE, Head, Department Of Geology,

発表：次世代社会インフラ用ロボット現場実証委員会（国土交通省

・環境共生機能学

田路 和幸 教授

・循環材料プロセス学
・環境分子化学

セルゲイ・コマロフ 教授

壹岐 伸彦 教授・ライフサイクル評価学
・環境社会動態学

長坂 徹也 教授

藤崎 成昭 教授

・環境材料表面科学

轟 直人 助教

参加者：60 名

参加者：50 名
第 94 回「UAV 技術の普及と活用に関する講習会」

Faculty of Science, University Of Peradeniya and Chairman

ほか）での取組み紹介 / 高橋弘 教授

Impact assessment of ﬂood diversion of Dong Thap Muoi

「次世代社会インフラ用ロボット現場実証委員会」での体験談 / 株式

area for Mekong Delta / Dr. LUU XUAN LOC, Vice Head

会社エンルート 代表取締役社長 伊豆智幸 氏

of Water Resources Engineering Dept.Civil Engineering

東北地方における UAV 活用事例の紹介と災害現場での体験談 / 株

Facult y, Ho Chi Minh Cit y Universit y of Technology,

式会社田村測量設計事務所 代表取締役 田村道雄 氏

VIETNAM

参加者：106 名

参加者：25 名
第 95 回◆研究交流会 2016 冬

日時：平成 28 年 12 月 13 日 13：00-16：10
表：直面する様々な環境課題に対する基礎自治体の役割 / 仙台

日時：平成 28 年 12 月 27 日

第 90 回会

場：環境科学研究科本館大講義室

日時：平成 28 年 4 月 22 日 8：45-11：50

発

表：

発

表：Resource development and social license to operate

市環境局 杉山朋弘 氏

発・イノベーション戦略学

古川 柳蔵 准教授

/ Dr. Kyle Bahr, Assistant Professor, Tohoku University

本間 格 教授

Radar tomography for environmental studies / Dr. Dmitriy

・エネルギー創成化学
・環境情報学佐藤 源之 教授

・文化生態保全学

高倉 浩樹 教授

・環境・エネルギー経済学
参加者：53 名

Sukhanov, Assistant Professor, Tomsk State UniversityM

第 96 回 “The 6th IELP Special Seminar 2016”

参加者 27 名

日時：平成 28 年 12 月 13 日 9：00-11：15

発

表：Relationship between landslide and sediment yield

松八重 一代 教授

・国際環境・自然資源マネジメント学

香坂 玲 教授

参加者：9 名第 91 回in Thailand / Prem Rangsiwanichpong

日時：平成 28 年 7 月 20 日 13：00-16：30

Sparse array radars image reconstruction / Chernyak

発

表：A gradient of water condition in Citarum River Basin,

Iakov

Indonesia: A baseline feature for its restoration / Assoc.

Application of melt inclusion analysis for geothermal

Prof. Herto Dwi Ariesyadi, Graduate School of Environmental

evaluation / Fajar Febiani Amanda

Studies, Tohoku University

Consumer Behavior and Sustainability / Kenichi Ashida

Environmental pollution from industrial ef fluents inInternship Report / Lyulyakin Andrey, Amila Karunathilake

Bangladesh: Recent activities of our group / Prof. Jasim

参加者：41 名

Uddin Ahmad , Department of Chemistry, Jahangirnagar
University, Bangladesh

第 97 回 “The 6th IELP Special Seminar 2016”

参加者：参加者 31 名

日時：平成 28 年 12 月 14 日 12：50-16：00

発

表：Special Lecture 1 / Mr. Yamashita Yoshihiro、応用地

第 92 回質株式会社

日時：平成 28 年 10 月 17 日 14：40-16：10

Special Lecture 2 / Assoc. Prof. Sanya Sirivithayapakorn,

発

表：International mechanisms to ensure mineral supply

Environmental Engineering Dep. Faculty of Engineering,/ Professor Saleem H. Ali, University of Queensland,

Kasetsart University

Australia

参加者：41 名

参加者：19 名
第 98 回

94 Coexistence Activity Report 2016

第 93 回「次世代エネルギーフォーラム in 石巻」

日日時：平成 28 年 11 月 22 日 13：00-16：15

発 表：廃棄物の減量や適正処理について / 仙台市環境局 相澤貴 氏

発表：石巻の復興

参加者：8 名

これまでの歩み / 亀山紘 石巻市長

時：平成 28 年 12 月 20 日 13：00-16：10

Coexistence Activity Report 201695

環境科学研究科オープンキャンパス
平成 28 年 7 月 27 日と 28 日の 2 日間、東北大学オープンキャン

関西創価高校ワークショップ
環境負荷低減のための電子デバイス創製 / 鳥羽研・下井研究室

文部科学省スーパーグローバルハイスクールの指定を受け「TRY 人

パスが開催された。環境科学研究科を訪れた計 1963 名の来場者に

高度環境社会を支える高機能材料の開発 / 福山研究室（じん）の郷・交野から平和の創造に挑戦するグローバルリーダー育

対し、研究室のパネル展示や公開講座を通じて本研究科の研究教育

電波科学による地球計測 / 佐藤（源）研究室

成プログラム」を実施する関西創価高等学校の 1 〜 2 年生 20 名を活動に理解を求めた。

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

対象に、ディベート形式のワークショップを行った。ワークショップの/ 佐藤（義）研究室

進行はコマロフ教授が行い、小講義「なぜ地球環境問題についてディ

平成 28 年の研究紹介展示は下記の通りである。

ベートを通して学ぶか？」を通じてワークショップの意義を共有した後、地球に優しい環境保全技術 / 井上研究室

また、公開講座として、土屋研が実施する小中学生を対象とした実4 グループに分かれて 2 試合のディベートが行われた。テーマは事前

人と地球にやさしい社会を実現する新材料の開発 / 小俣研究室

験講座「岩石の中をのぞいてみる」と、古川研による一般対象の「90の選定により「日本は地熱発電をより積極的に進めるべきである」と「ゴ

ライフスタイル変革のイノベーション / 古川研究室

歳フィルム上映会 + 座談会」、和田山研による燃料電池実験を交えたミ収集を有料化（もしくは値上げ）すべき」の 2 題であった。

地圏環境の今 - エネルギー・資源生産・リスク評価 / 駒井研究室

ラボツアーが開催された。岩石をテーマにした講座は、岩石を調べる

環境・生命と調和する材料の開発 / 松原研究室

ことで地球の歴史や成り立ちが分かることなどを説明し、岩石を光が日

時：平成 28 年 3 月 22 日 9：00-12：00

大気環境を左右する微量成分の観測的研究 / 村田研究室

透けるほど薄く削り、特別な装置を使って普通はのぞくことが出来な会

場：エコラボ第 4 講義室

非鉄製錬技術を基盤とした金属循環システムの構築 / 柴田研究室

い岩石の中のステンドグラスのような色や模様を観察した。
「90 歳フィエネルギー生成のための地下利用と材料開発・評価 / 橋田研究室

ルム上映会 + 座談会」では、古川研の「90 歳ヒアリング」の成果で環境・エネルギー問題を考えた大規模地殻工学 / 伊藤研究室

あるフィルムを上映し、戦前の暮らしの現在への活かし方について、

地殻エネルギー・資源のフロンティアへの挑戦 / 土屋研究室参加された方々と意見を交換した。和田山研ラボツアーでは、水素自地殻環境・エネルギー技術の新展開 / 高橋・坂口研究室

動車の仕組みについて実験を通じて学んだ後、燃料電池の重要な部分

環境ナノ材料 / 田路研究室の開発に携わる研究現場と最新の装置を見学し、また、水素自動車

新たな水素社会を実現する粉体プロセス技術 / 加納研究室の実物に触れ、先端の技術開発について理解を深めて頂いた。

環境に優しい土木・建設のための機械とリサイクル / 高橋研究室

入試説明会

コマロフ教授による小講義

平成 28 年度は、秋入試のための説明会を 2 回、春入試のための説明会を 2 回開催した。各回ともに、明日香入試
実施委員長から環境科学研究科全体の入試群とコースについて紹介し、その後各入試群の説明を行った。

秋入試説明会
東京会場：6 月 2 日 18：30-20：30

春入試説明会東北大学東京分室

参加者 10 名
仙台会場：5 月 28 日 13：00-15：00

東京会場：12 月 1 日 18：30-20：30

東北大学東京分室

参加者 6 名環境科学研究科本館

参加者 10 名

仙台会場：12 月 10 日 13：00-15：00

環境科学研究科本館

参加者 6 名国際協力・交流関連
RESDプログラム2016
RESD プ ロ グ ラム（Regional Environment and Sustainable
Development）とは、本学、京都大学、東京大学、中国の清華大学、同済大学、韓国の KAIST（韓国科学技術院）、POSTECH（浦項工科大学）の間で 2008 年から開始された、博士後期課程の優秀な学生を対象とした、環境科学・工学・管理分野におけるリーダー的
人材養 成のプログラムである。2016 年は、6 月 26 日〜 7 月 17 日の期間において、中国同済大学、東北大学、韓国 POSTECH および
KAIST にて各国各 1 週間合計 3 週間の交流プログラムが実施された。
各国の 1 週間プログラムは、学生からのカントリーレポートの報告、
アジアの環境問題に関するレクチャー、現地調査、プレゼンテーション、
ディスカッションから構成され、アジアにおける環境リーダーについて
自覚とビジョンを共有する得難い機会となった。

国際交流活動
本研究科では、海外との関係を重視し、海外の大学と研究や教育

平成 28 年 1 月にはバンドン工科大学で，東北大学の研究シーズやの交流と協力を行っている。中国、インドネシア、ベトナム、タイ、イ

それらのアクティビティ、カリキュラム等の紹介を行うセミナーを主催

ンド、韓国等アジアを中心に世界中に協力関係があり、現在 6 ヶ所にした。また、フューチャー・アース構想の推進事業「課題解決に向け

リエゾンオフィスを設置している（西安建築科技大学、上海交通大学、

たトランスディシプリナリー研究の可能性調査」に採択され，深刻な

ホーチミン市工科大学、
マレーシア工科大学、バンドン工科大学、ガジャ

環境問題を抱えるインドネシアをフィールドとして、文理融合領域の研マダ大学）。

究課題に関する可能性調査に取り組み、3 月には現地で成果報告会を行い関連するシーズを持つ研究者と研究課題の抽出を行った。

96 Coexistence Activity Report 2016

Coexistence Activity Report 2016

97

索引
氏名

あ

相田 卓

役職

ページ

氏名

助教

52

相馬 宣和 （産業技術総合研究所）客員准教授

64

高橋

英志

准教授

22

教授

14

宏

客員教授

64

壹岐

伸彦

教授

56

伊野

浩介

助教

50

高橋

弘

井上

久美

講師

50

竹内

美緒

井上

千弘

教授

10

張

宇野 正起

助教

12

土屋

範芳

教授

12

梅木

千真

助教

68

田路 和幸

教授

22, 68

大橋

隆宏

助教

34

轟

直人

助教

58

岡崎

潤 （新日鐵住金株式会社）

客員教授

60

鳥羽 隆一

教授

34

岡本

敦

准教授

12

中島

客員教授

62

た

64

（産業技術総合研究所）客員教授

64

英彰 （国立環境研究所）

栄輝

教授

40

中村 謙吾

助教

20

風間

聡 （工学研究科）

教授

44

中村 公亮

助教

10

バール カエル

助教

24
18

理暢

准教授

8

亀田 知人 （工学研究科）

准教授

46

唐島田

助教

56

橋本

真一

准教授

川田

龍之介
達也

は

教授

18

平野

伸夫

助教

4

簡

梅芳

助教

10

藤崎

成昭

教授

28

木下

睦

准教授

68

古川 柳蔵

准教授

26

金

放鳴

教授

24

ヘルト ドゥイ アリエスヤディ

准教授

24

楠

一彦 （新日鐵住金株式会社）

客員教授

60

将吾

助教

46

町田

敏暢 （国立環境研究所）

客員教授

62

熊谷 明哉

助教

末永

智一

教授

50

グラウゼ

准教授

教授

30

熊谷

ギド

香坂

玲

駒井

武

ま

50

（原子分子材料科学高等研究機構）

10, 24

教授

32

松八重

教授

一代

20

松原

秀彰

教授

8

教授

54

松本

伯夫 （電力中央研究所）

客員准教授

66

小森 大輔

准教授

44

丸岡

大佑

助教

40

三橋

正枝

助手

26

齋藤

優子

特任助教

46

村上

太一

准教授

40

三枝

信子 （国立環境研究所）

客員教授

62

村田

功

准教授

42

境田

清隆

教授

38

村松

眞由

助教

18

坂口

清敏

准教授

16

物部

朋子

助手

68

坂本

靖英 （産業技術総合研究所）客員准教授

64

佐藤有一 （新日鐵住金株式会社） 客員教授

60

八代

圭司

准教授

18

コマロフ

セルゲイ

や

佐藤

義倫

准教授

6

横山 俊

助教

22

里見

知昭

助教

14

吉岡

敏明

教授

46

珠久

仁 （工学研究科）

教授

50

吉川

昇

准教授

54

下位 法弘

准教授

34

霜山

忠男

特任教授

68

教授

44

白岩

佳子

助手

34

白鳥

寿一

教授

34

鈴木

敦子

助教

48

教授
助教

スミス
関根
98 Coexistence Activity Report 2016

銘

（産業技術総合研究所）客員准教授

葛西
上高原

さ

ページ

浅沼

（産業技術総合研究所）

な
か

役職

リチャード
良平

ら

李

わ

渡邉

則昭

准教授

20

渡邉

賢 （工学研究科）

准教授

52

52

渡部 良朋 （電力中央研究所）

客員教授

66

38

和田山 智正教授

58

玉友 （工学研究科）

Coexistence Activity Report 201699

環境科学研究科事務室職員
事務室長

斎藤

建一

総務係

係長 本柳 知吉
中村 緑
金野

徳子

佐々木 三知子
玉手 理絵
中島 香里
二階堂 敦子
目黒 律子
吉田 和美
教務係

係長 城間 克文
平木 佳子
赤坂 葉子
岩渕 香奈
佐々原 裕子発 行 ： 東北大学大学院環境科学研究科
企 画 ： 広報室
発行日 ： 2017 年３月３１日
制

作 ： 株式会社コミューナ

お問い合わせは下記に[ 環境科学研究科 総務係 ]TEL 022-752-2233
FAX 022-752-2236〒 980-0845 仙台市青葉区荒巻字青葉 468-1
http://www.kankyo.tohoku.ac.jp/

100 Coexistence Activity Report 2016