No.198

Oita Industrial Research Institute2021.9http://www.oita-ri.jp/をご存知ですか？

研究紹介
可視光応答型複合薄膜光触媒材料の開発--- 1

県産イチゴ「ベリーツ」の品質の特徴

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機器紹介

お知らせ

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「異物分析のための機器操作研修」募集中--- 6

静荷重試験機のご利用について--- 7

粒度解析ソフトウェアを導入しました

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開催報告

商品化プロデュース支援事業の企業支援を開始 --- 5
現場で開催する技術講習会のお知らせ［高速度カメラ・サーモグラフィー］--- 6

企業技術研修「ノイズ対策セミナー ～基礎から応用まで～」--- 8
TECHNO-FRONTIER 2021
≪第 39 回モータ技術展≫に出展計測する者たちのコミュニティ「CMM 倶楽部」

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研究紹介

可視光応答型複合薄膜光触媒材料の開発
金属担当
１．はじめに主任研究員

宮城友昭

t-miyagi@oita-ri.jp

されてきていますが、性能が安定しており、コスト面で新型コロナウイルスが世界中で猛威を振るっているも優れている材料が酸化チタン(TiO2)です。

現在、抗菌・抗ウイルス技術の重要性はかつてないほど大きくなっています。その抗菌・抗ウイルス技術の 1 つに光触媒があります。光触媒は、1972 年に「本多・藤嶋効果」が発表されたのを契機に、汚れを防ぐ(防汚)技術として工業的な応用だけでなく、私たちの生活必需品(建築物、自動車、環境浄化など)にも広く応用が進んできました。また、光触媒は抗菌・抗ウイルス効果も併せ持ち、コロナウイルス感染拡大を食い止めるための技術

図 1．光触媒の原理図として再び熱い視線を浴びています。

光触媒である酸化チタン表面に光が当たると、光のエ今回は光触媒について、基本的な原理や現象、技術的ネルギーによって電子と正孔(ホール)に分離します。そ

課題、応用事例とともに、当センターの研究開発の取りれらが酸化チタン表面に拡散して酸化還元反応が起こ組みについてご紹介します。

り、汚れが分解されるという仕組みです。しかし、技術的課題も抱えており、その 1 つに紫外線が照射されてい２．光触媒とはる時しか光触媒効果を示さないことが挙げられます。ご触媒とは、化学反応の前後で自身は変化せず、反応存じのように紫外線は太陽光に含まれていますが、全体速度を大きくする物質のことを指します。光触媒とは、に占める光のエネルギーの割合はたったの 5％前後で、光が当たることで効果を発揮する触媒のことを指し、太室内向けの製品への応用を拡大していくためには、より陽や蛍光灯の光によって触媒表面で強力な酸化作用がエネルギーの低い可視光でも光触媒効果を示す材料の起こり、汚れや菌を分解するものです。

開発が必要です。そのため、国内外の多くの研究グルー

図 1 に光触媒の原理図を示しますが、光触媒はそれプが、酸化チタンに助触媒として金属をドープしたり、だけで使用されることは少なく、汚れを防ぎたい製品の他の光触媒材料と組み合わせたりすることで課題解決

表面に薄くコーティングされることによって使用されに挑んでいます。

ます。 光触媒の効果を示す材料はこれまで数多く発見

大分県産業科学技術センターニュース

No198

1

３．応用事例

術がかつて無いほど注目されている今、本技術を内装品

図 2 に示すように、光触媒に対するニーズは防汚、浄や電気製品など人の手が触れる製品の防汚・抗菌や、自化、抗菌・抗ウイルスの 3 つに分けられます。このうち、動車用ガラスの防汚・防曇性の向上などに向けて活用す

防汚、浄化作用は非常にニーズが大きく、建築物、自動ることを考えています。

車、環境浄化など多岐に応用展開されています。代表的な製品例として、酸化チタンをコーティングした建築タイルや空気清浄用フィルターなどが挙げられます。また、トンネル照明や自動車用サイドミラーなどにも応用されています。また抗菌・抗ウイルス作用に着目した製品として、酸化チタンを様々な部分に噴霧して、菌やウイ
図 3. 複合薄膜光触媒材料の構造

図 2．光触媒の応用事例
ルスの繁殖を防ぐ光触媒スプレーが各社から出されています。あらゆる製品への応用が進む一方で、光触媒を図 4. 複合薄膜光触媒材料の光触媒活性評価

いかに基材と強固に密着させるかが鍵となっています。
４．当センターの研究開発の取り組み
当センターでは、スパッタリング装置を活用し。異種の薄膜を組み合わせて可視光応答型複合薄膜光触媒材料を作製することで、課題解決を目指しています。
図 3 に新たに作製した複合薄膜光触媒材料の構造を示しますが、酸化チタン(TiO2)をベースにして、可視光照射下でも光触媒効果を示す酸化タングステン（WOx）

図 5. 酸化チタンと複合薄膜光触媒材料の親水性や親水性改善に有効な酸化ケイ素(SiO2)を組み合わせ５．おわりにています。図 4 にその光触媒効果を示しますが、可視光光触媒について、基本的な原理や現象、技術的課題、照射下で高い光触媒効果を示すとともに、紫外線照射下応用事例とともに、当センターの研究開発の取り組みにでも従来の酸化チタン(TiO2)に比べて最大で 3 倍以上のついてご紹介しました。当センターでは、現在も複合薄光触媒効果を示します。

膜光触媒材料を構成する各薄膜のスパッタリング条件

また、表面の水との親和性を更に向上させることで、の最適化や積層、配合比率などを調整することで更なる汚れが付きにくく、かつ除去しやすくなります。この複機能性向上を目指すとともに、様々な材料の基板への密合薄膜光触媒材料は、酸化ケイ素（SiO2）を光触媒薄膜

着性を評価することで製品への応用に向けた研究に取と組み合わせており、図 5 に示すように常に高い親水性り組んでいます。先が見えないコロナ禍ですが、抗菌・を示します。光触媒効果と高い親水性の相乗効果によっ抗ウイルス技術として光触媒を見つめ直すことで、新たて、表面の汚れを効果的に除去できるように、薄膜設計な付加価値を持つ製品を開発するチャンスになるではを行っています。

ないかと考えています。この記事を読んで光触媒につい本技術は特許も出願（特願 2020-061677）しており、て詳しく知りたい、また自社の製品に防汚や抗菌のため学会発表や論文投稿を進めるとともに、企業訪問や広報に光触媒を活用したいと考えておられましたら、お気軽誌への掲載などを通じて外部発信し、技術移転を目指しに当センターまでお問い合わせ下さい。ています。コロナウイルスの影響で抗菌・抗ウイルス技
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No.1982

研究紹介

県産イチゴ「ベリーツ」の品質の特徴について

食品産業担当研究員

安部 良樹 info@oita-ri.jp（現所属：農林水産研究指導センター

１．はじめに農業研究部花きグループ）

蔵中には、有機酸の総量(クエン酸+リンゴ酸)は変化せ

当センターでは食品や農産物に含まれる成分分析をず、クエン酸含量・割合は増加、リンゴ酸含量・割合は行い、特徴や利用方法について研究しています。近年大低下することが分かりました(図 2)。しかし、有機酸の分県で生産が増えているイチゴの新品種「ベリーツ」に大半はクエン酸であることと、貯蔵中の変化量は小さい

ついても食味や流通加工品質について調査をしていまことから食味に与える影響は小さいと考えられます。

す。これまでの成果について、「園芸学会令和 3 年度春季大会」における発表内容を中心に報告します。

1.00
0.90

１．イチゴの食味に関係する成分
有機酸含量 (g/100g)

0.80

(1) 糖
イチゴ果実には主に以下の 3 種類の糖が含まれます。

リンゴ酸
クエン酸

0.70
0.60
0.50
0.400.30・ショ糖(グラニュー糖の成分、濃厚な甘さ)

0.20・ブドウ糖(ラムネ菓子の主成分、さわやかな甘さ)

0.00

0.100・果糖(さわやかな甘さ)

図2

イチゴではブドウ糖と果糖がほぼ同量含まれており、

312月

6033月

6035月

6

収穫後日数

「ベリーツ」の時期ごとの有機酸含量と冷蔵中の変化全糖(ショ糖+ブドウ糖+果糖)に対するショ糖の割合は品種と時期によって変わります。ショ糖割合は 50%を超

２．イチゴの硬さの特徴と成分との関係える品種もありますが、「ベリーツ」は 30%以下であり、(1) 測定方法ブドウ糖・果糖蓄積型品種であることが分かりました。

イチゴは他の果物と比べて表皮が薄く、果肉も軟らか

全糖は 5℃の冷蔵保存では 6 日後でも減少しません。

いため、消費者に届くまでに非常に丁寧な取り扱いがさ

しかし、各糖の割合を見ると「ベリーツ」ではショ糖割れています。果皮の硬さは輸送中の振動に対する耐性合が低下していました(図 1)。品種によっては逆にショ(傷つきにくさ)、果肉と芯の硬さは食べたときの食感に糖割合が増加するものもあります。

影響しています。イチゴ果実の硬さは、クリープメータ

ショ糖はブドウ糖と果糖が結合してできています。イーを用いることで、果皮(表皮)、果肉、芯(中心部)などチゴ果実の中で酵素反応により「ショ糖⇔ブドウ糖・果の部位ごとに測定することができます(図 3)。

糖」の変換は起きており、品種によって左右どちらへの反応が起こりやすいかが異なるため、ショ糖とブドウ糖・果糖の割合が異なってきます。

8.07.0

糖含量 (g/100g)

6.0
5.0
4.0Fru
果糖
Glc
ブドウ糖
Suc
ショ糖

3.0
2.0
1.00.00312月6033月6035月6

収穫後日数

0図3

図 1 「ベリーツ」の時期ごとの糖含量と冷蔵中の変化(2) 硬さに影響する成分(2) 有機酸動物のように骨格を持たない植物が立っていられる

イチゴ果実には主に以下の 2 種類の有機酸が含まれのは、一つ一つの細胞が強固な細胞壁で覆われているたます。

めです。細胞壁にはペクチンやセルロースなどの成分が・クエン酸(柑橘類に多く含まれる酸)含まれており、硬さの原因となっています。この 2 つの・リンゴ酸(リンゴの酸の主成分)

うち、イチゴ果実の硬さに対してはペクチンの量と種類「ベリーツ」ではクエン酸割合が 80％以上であり、の違いが関わっていることが分かっています。

クエン酸主体の品種であることが分かりました。5℃貯

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イチゴの硬さの測定方法

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(3) ペクチンの種類

硬さには「ペクチン」は関与せず、「食物繊維」の影響

以下の分類に基づきペクチンを調査しました。

が大きいと考えられました。イチゴでは果肉、果皮、芯・水溶性ペクチン(WSP) … 主にペクチニン酸で硬さの原因が異なる可能性があります。

・キレート剤可溶性ペクチン(HXSP)… 主にペクチニン酸とペクチン酸(カルシウムなどと結合しているペクチン)
・塩酸可溶性ペクチン(HSP) … 主にプロトペクチン
未熟な果実ではプロトペクチンが多く含まれ、成熟するに従ってペクチニン酸やペクチン酸に分解されて果実は軟化していきます。
(4) 「ベリーツ」の硬さの特徴
冬期(12 月)と比較すると、春期(3、5 月)では、果皮と果肉は軟らかくなるが芯は硬くなっていました(図 4)。
また、収穫後 5℃保存することで、果皮は硬くなるが、果皮を突き破ったときのへこみ(貫入変形量)は大きくなることが分かりました。イチゴは収穫直後には新鮮なシャキッとした食感ですが、日数が経つと表面がぶよぶよになるように感じられます。これらの感触は、果肉の図5

硬さは変わらないが、果皮は硬くなり、へこみは大きくなるという機器測定の結果にも反映されていると考え硬さと細胞壁成分の相関性

３．おわりにられました。

イチゴは市場、小売店などを経て消費者の元へ届きま2.01.00

1.50.75

す。イチゴの最適貯蔵温度は０℃であり、コールドチェ

c.果肉硬度(N )a.果皮硬度(N )ーン(低温流通)でより新鮮な状態で届けられるよう努

1.00.5

力されています。しかしながら、流通過程で一時的に高温にさらされることもあります。今後は 10℃以上の温0.50度が「ベリーツ」の品質にどのような影響を及ぼすかなどについても研究を続けて行きます。

0.25

0.00.00
03603642.0x.貫入変形量(m m )d.芯の硬度(N )3211.5m onthDecMar1.0

May0.500.0036036

収穫後日数

図4

「ベリーツ」の硬さの特徴(5) 硬さと細胞壁成分の関係
HSP と全ペクチン(WSP+HXSP+HSP)が果皮と果肉の硬さに影響していることが分かりました。AIS(アルコール不溶性固形物; ペクチン+食物繊維)は果皮、果肉に加えて芯の硬さとの相関も高いことが分かりました(図5)。このことから、果皮や果肉といった果実の外側の硬さには「ペクチン+食物繊維」が、果実内側である芯の大分県産業科学技術センターニュース

No.1984

お知らせ商品化プロデュース支援事業の企業支援を開始
製品開発支援担当

上席主幹研究員

佐藤幸志郎 satokou@oita-ri.jp

商品化プロデュース支援事業では、同内容の第 1 回事業が平成 10 年度に開始されてから、令和 2 年度までに当センターが毎年度実施している商品化プロデュース96 社が 117 件の開発を行っております。

支援事業では、「売れる商品を自社で生み出せる県内企業

過去の実績としては、明礬温泉岡本屋の湯の花を使っの育成」を目的に、県内企業の個別課題に対応した商品たスキンケア商品、ぶんご銘醸の甘酒などが本事業を通開発支援を実施しています。

じて商品として誕生いたしました。

本事業では、企業の開発状況に応じて、フェーズＡ：ユーザーの心を捉える商品企画書づくりのお手伝い、フェーズＢ：市場競争力のある商品を生み出すものづくりのお手伝いの２つの支援メニューを用意して対応しています。担当する職員と企業担当者が商品開発プロジェク
トチームを結成し、外部アドバイザーの指導の元で効果的な開発手法を学びながら、1 年をかけて市場競争力のある商品の開発を目指す取り組みを行っています。

本年度も多くの申請企業の中から 5 社が採択され、それぞれの開発テーマに応じた商品開発プロジェクトチームが開発を進めています。
結果は本誌上で報告させていただきますので、その成果にご期待ください。

お知らせ

現場で開催する技術講習会のお知らせ（開催申込を受付中）

本講習会は、ご要望に応じて測定対象のある場所に機器を持ち込み、測定に必要な基本的な知識と測定対象の状況にあわせた応用的なノウハウをご習得いただき、機器の利用促進と機器活用技術の向上を目的として開催するものです。
開催日時や開催場所（県内のみ）は、センター担当者との打合せにより決めます。
受講料、開催費用は無料です。ただし、1 時間の講習会を超えてご利用の場合は、機器利用料金をご負担いただきます。
なお、機器単体のみのレンタルは行っていません。
（1 時間あたり高速度カメラは 1,390 円、サーモグラフィーは 910 円）■ 高速度カメラ出張技術講習会■ サーモグラフィー出張技術講習会

機械担当 上席主幹研究員 水江宏 h-mizue@oita-ri.jp

機械担当 主任研究員 橋口智和 hashiguchi@oita-ri.jp

高速度カメラは、肉眼では確認できない高速な現象やサーモグラフィーは、測定対象の表面温度の分布を映動作をスロー映像として再生する装置です。製造工程の像として取得する装置です。産業機械や建物の診断、試効率化や不具合原因の評価、ロボットの動作確認などに作品や製造工程の発熱や冷却に関する問題解決・評価な活用されます。

どに活用されます。

高速度カメラとサーモグラフィーは公益財団法人 JKA(競輪)の補助事業により導入しました
大分県産業科学技術センターニュース

No.1985

お知らせ「異物分析のための機器操作研修」随時募集中
工業化学担当研究員

上野竜太

r-ueno@oita-ri.jp

自動車・半導体・医療機器など、幅広い業種において、製造工程で発生する「異物」の特定は重要であり、分析にはノウハウが必要となります。
「異物分析のための機器操作研修」は、異物分析に有効な装置を対象として、下記の【A】～【D】のテーマ毎に分かれており、ご希望のテーマを選択いただけます。いずれのテーマも前処理や操作方法等について座学と実習を行い、分析のノウハウを学べる内容となっております。
テーマ【A】 FT-IR による有機物分析【B】 FE-SEM/EDS による元素分析
研修対象の装置【C】 X 線分析顕微鏡による元素分析【D】 マイクロサンプリングマシンによる微小物のサンプリング
本研修は令和 3 年 9 月 30 日（木）まで随時募集しております。詳細につきましては、当センターのホームページ（http://www.oita-ri.jp/12594） をご覧ください。
これから異物分析に携わる方、機器の操作方法を改めて学ばれたい方など、この機会にぜひご参加ください。

お知らせ研修の様子計測する者たちのコミュニティー「ＣＭＭ倶楽部」をご存じですか？
機械担当

１．測れないものはつくれない

主幹研究員

重光和夫

shigemitu@oita-ri.jp

２．ＣＭＭ倶楽部で、お悩みを解消しましょう！

大分県産業科学技術センターでは、ものづくりにおけＣＭＭ倶楽部は、大分県産業科学技術センターが主体る測定の重要性を表現したこの言葉を、精密測定室の入となり、「みんなで作り上げる」をコンセプトに設立した、り口に掲げ、日々啓蒙しつづけるとともに、三次元測定計測に携わる者たちのための研究会です。多様な経験値機や表面性状測定機などの精密測定機器を整備してまいを有する多くの方々に参加いただくことで、より良い知りました。手軽に、簡単に、高精度な測定ができるよう見が得られるものと信じております。
会費はありません。になりましたが、やはり、正しく使用しなければ正しい

現在約 10 名で活動中です。

測定結果が得られないのは、従来の機器と何ら変わるこ日々の業務に忙殺されている未解決案件はありませんとはありません。

か？「先輩に教えられたこの測定方法でほんとうに良いでは、正しく測定するとはどういうことでしょう？の？」と思ったことはありませんか？その答えは、ＣＭワークを測定室に持ち込んですぐに測定してよいでし

Ｍ倶楽部で見つかるかもしれません。

ょうか？ワークは横向きに置きますか？縦向きですか？

みなさまのご参加を心よりお待ちしております。

何点測定しますか？何回測定しますか？基準はどこにしますか？ワークの保管場所は適切ですか？測定機器にエアコンの風が直接当たっていませんか？etc

CMM＝Coordinate Measuring Machine＝3 次元測定機

大分県産業科学技術センターニュース

No.1986

機器紹介

静荷重試験機のご利用についてあらゆる製品試験が簡単に行えるようになりました
工業化学担当当センターでは、令和元年度に静荷重試験機(インスト

主幹研究員

北嶋俊朗

kitajima@oita-ri.jpます。試験結果をもとに製品強度を計算されるとのこと

ロン社製:5969 型試験システム一式)を導入しました。

です。

試験機導入当初は、建材など大きな製品試験を行う「長スパン曲げ治具」や、大型の T 溝が彫られた定盤などの充実を図りました。その後、お客様の声にこたえて小さな製品試験も行えるようになりましたので使用例をお知らせします。

この写真は、100N まで引張可能な試験治具です。これまで試験が行えなかった薄いフィルムや、長さの短い高分子の引張試験が可能となりました。そして今年度はワイヤーなどの引張試験を可能とする治具を導入予定です。
なお、これらの試験に使用しております 2kN のロード
この写真は、県内企業様の結束バンド製品の強度試験

セルは現在故障中のため、当面の間これらの試験を行うの様子です。金属棒に製品を巻いて引張試験を行ってい機器
紹介ことはできません。

粒度解析ソフトウェアを導入しました
金属担当主幹研究員

園田正樹

m-sonoda@oita-ri.jp

あらゆる分野・製品に使われている金属材料を顕微鏡でミクロ観察すると、多くの結晶粒が集まった金属組織でできていることが分かります。金属材料の機械的性質（引張強さなど）は、金属組織の結晶粒径の細かさ（結晶粒度）に影響を受けるため、金属材料の機械的性質を評価する上で、結晶粒度は重要な要素となります。
結晶粒度は、金属組織の顕微鏡写真から結晶粒の境界（結晶粒界）を判別し、一定面積の試験領域内にある結晶粒や一定長さの試験線と交差する結晶粒界の数から算出されます。これまでは、金属組織の顕微鏡観察印刷した顕微鏡写真に試験領域や試験線を書き込み、測定者が数えて計算式に代入して算出していました。そして、これは測定者にとって根気を要する作業であり、大きな負担となっていました。
この度、金属顕微鏡の制御システムに粒度解析ソフトウェアを追加導入することで、コンピュータ上で直接、金属組織の顕微鏡写真から結晶粒界を判別して結晶粒度を算出できるようになりました。
材料や組織の種類、観察試料の前処理の状態によっては結晶粒界を判別できない場合もありますが、結晶粒度の解析に関する課題をお持ちでしたら、是非この機会にご相談ください。

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No.198

粒度解析画面7開催報告

企業技術研修「ノイズ対策セミナー ∼基礎から応用まで∼」
電子・情報担当

研究員

首藤高徳

t-shuto@oita-ri.jp

令和 3 年 7 月 7 日（水）に「ノイズ対策セミナー」をオンラインで開催しました。北川工業(株)の松崎 徹 様より、フェライトコアのノイズ対策原理や実際の使用方法、実例に基づいたノイズ対策について、ノイズのモードや経路の特定方法、AC インバーターやスイッチング電源のノイズ対策方法など、数多くの実験データをもとに丁寧に解説いただきました。
セミナーには 8 社 30 名の方にご参加頂きました。アンケートでは、「実践的な内容について原理から説明があり、非常に理解しやすかった」、「EMC の結果を元にした

図 1 電波暗室話がわかりやすく、ノイズの傾向と対策の考え方の理解につながった」、「実際の業務にて反映できるような内容であった」、「EMC 対策は経験による現物対応の面があったが、今回、基本的な考え方がある程度身についた」等のご意見や、全体的に満足度の高い研修であったとの評価を頂きました。
当センターの電波暗室（図 1）には、装置等から発生するノイズの計測に使用する EMI レシーバーやプローブ類（近磁界プローブ、RF 電流プローブ）（図 2）を整備しています。開発した製品のノイズ計測やノイズトラブルなどありましたら、お気軽にご相談ください。

開催報告

図 2 左：近磁界プローブ、右：RF 電流プローブ

TECHNO-FRONTIER 2021≪第 39 回モータ技術展≫に出展
電磁力担当

大分県電磁応用技術研究会（事務局：電磁力担当、会主幹研究員

城門由人

yu-kido@oita-ri.jp

高効率モータ開発で必要となる評価技術及び関連技術を員数：76 社 4 機関）は、県内の電磁応用産業育成に向け広報しました。

た活動に取り組んでおり、その一環として、会員企業の新型コロナウイルスの影響により、出展企業数 309 社、新規取引先開拓を支援するため令和 3 年 6 月 23 日～25

総来場者数 10,770 人と通常期に比べ小規模開催となり

日の 3 日間、東京ビッグサイト青海展示棟で開催された

ましたが、磁気計測やモータ評価技術などに具体的に関TECHNO-FRONTIER 2021≪モータ技術展≫に出展し心のある方々との情報交換ができ、有意義な展示会となました（同時開催オンライン展示会にも出展 6/8～7/16）
。

りました。

TECHNO-FRONTIER は、ものづくりエンジニアのた＜大分県電磁応用技術研究会ホームページ＞

めの技術開発促進と課題解決の場としての開催される総http://www.oita-mag.jp/

合展示会で、その中のモータ技術展は、国内最大のモータに関する専門技術展です。
今回の出展では、大分県電磁応用技術研究会の取り組み、当産業科学技術センターの先端技術イノベーションラボ（Ds-Labo）や電磁力応用技術／研究開発についてPR し、また、共同出展した(株)ブライテック（該研究会会員）が国内唯一のモータ鉄損を実測／分布可視化する
2 次元磁気特性可視化装置を展示し、産業用／EV 用など
技術情報おおいた 〔大分県産業科学技術センター ニュース〕 No198 発行 2021 年 9 月 13 日
〒870-1117 大分県大分市高江西 1 丁目 4361-10
大分県産業科学技術センター 企画連携担当 Tel. 097-596-7101 E-mail：info@oita-ri.jp
大分県産業科学技術センターニュース

No.1988