太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球計測学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

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

計測技術の社会実装への試み
准教授

森谷 祐一

Associate Professor

Implementation of measurement technologies to society

Hirokazu Moriya

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

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

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

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

地震被害低減のための観測研究

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

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

地熱関連研究地中熱利用に関する研究

日韓地中熱セミナーに参加し、研究成果を報告した。

地熱貯留層計測に関する研究

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

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

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

1件

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

●他研究機関との連携●国際教育関係との連携等術を適用することにより、岩盤のダメージゾーンの位置や国内会議で報告した。ここでは、類似波形を利用した貯留立命館大学、東京大学地震研究所、産業技術総合研究所、海外での学術教育交流（キングモンクト工科大学、タマ

ダメージゾーンが時間とともに移動していく様子を明らか

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

サート大学、ナンヤン工科大学、ほか）, 学生国際工学研修にした。本研究に関連する成果は、国際シンポジウムにて実データに適用しその有効性を示した。

鉱山、Gießen 応用科学大学、GMuG（ドイツ）

実施（タイ、シンガポール）、サマープログラム TESP2012●科学研究費補助金支援発表した。

挑戦的萌芽研究 1 件（代表）、基盤研究 A1 件（分担）16

Coexistence Activity Report 2013

アクティビティレポート 201317