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外国人雇用企業における労働者の勤務状況と健康に関する研究

本年度は、昨年度に実施した質問紙調査の結果分析を行うとともに、人事労務担当者および労働者に対する聞き取り調査を実施した。聞き取り調査は人事労務管理者6名、外国人労働者5名、日本人労働者2名に対して実施した。労働者向け質問紙調査の結果を要約すると以下のようであった。1)外国人労働者の主観的健康観は日本人労働者に比べて良好だが、CFSIの結果から日本人では一般的疲労感の訴えが高く、外国人では不安感やイライラの訴えが高いことが認められた。2)人事労務担当者向けの調査から同一職場では日本人と外国人で労働条件に差はないが、労働者向け調査によると日本人労働者は外国人労働者に比べて労働条件に対する不満が高かった。3)同じ作業グループの日本人労働者と外国人労働者のつきあいは挨拶や仕事上最低限度の会話をするにとどまっている。4)外国人は日本人に対して高い評価をしており親しくしたいと考え、自分たち外国人が日本の企業で快適に働くために、日本の会社の慣習を自分たちが理解する必要を感じ、健康保険、雇用保険、労災保険等社会保障制度の説明の充実を求めている。5)日本人は意志疎通の困難、言葉の壁があること、仕事に対する考え方の違いを認識しているが、外国人との関わりには消極的であり、外国人とともに働くための企業の配慮に対する認識や期待が乏しい。聞き取り調査では、外国人労働者はさまざまな事情や背景を持っていることが明らかになった。一般的には定住化傾向であるといわれているが、今回の調査では、外国人労働者の日本で働く目的や定住化希望などには個人差があった。また日本の職場の慣習・文化を理解しようとしていた。日本人労働者は外国人雇用を会社の方針として認識しており、人事労務担当者は外国人雇用にあたり、様々な配慮を行っていた。外国人のニーズの多様性や、日本人と外国人の相互の認識の違いなどに着目した配慮は不充分であることが推測される。本年度の調査では、外国人労働者の健康状況を把握するとともに、日本人と外国人労働者の価値観の相違や相互認識・雇用企業の外国人労働者への対応の実態を明らかにし、企業における多様な労働力の健康管理のあり方を検討するため、愛知県内の外国人雇用企業の人事労務担当者と労働者に対する質問紙調査を実施した。人事労務担当者向け調査では8社中6社から、労働者向け調査は人事労務担当者向け調査で回答のあった6社中5社に勤務する日本人76名、外国人343名から回答を得た。人事労務担当者向け調査から、企業は人手不足の解消や人件費削減を目的として外国人を雇い入れているが、外国人を管理者や現場責任者に登用している企業は少ないことが示された。同一職場であれば、賃金等の労働条件については日本人と外国人との差はなかったが、健康保険の加入状況は日本人より低かった。企業は、外国人雇用にともなってさまざまな配慮を行っているが、それが外国人労働者のメリットにつながるかは明らかでなかった。一方、労働者向け調査結果からは、外国人労働者の主観的健康感は日本人に比べて良好だが、CFSIの結果からは、外国人では不安感やイライラが高いことが認められた。日本人と外国人労働者の相互の関係や認識をみると、意思疎通の困難さ、仕事に対する考え方の違いを感じているが、外国人の日本人に対する評価は高く、親しくしたいと考えていた。労働条件に関しては、外国人は非正規従業員が多く、雇用保険、健康保険、労働災害補償などについて十分な説明を求めていた。このように、外国人労働者と企業・日本人労働者との間には現状に対する認識の違いが認められた。現時点では上記のような調査の粗集計が完了したところであり、今後は交絡因子等の調整や労働者への聴取等も行ない、多様な社会での健康管理のあり方を検討する予定である。
使用済核燃料の深地層処分技術と政策に関する歴史

本研究ではフランスとフィンランドの使用済核燃料の深地層処分技術と政策に関する歴史を調査した。フランスでは使用済核燃料の再処理に伴い放射線量が高くなり、最終処分場候補地の住民の反発が強かったため、1991年に「放射性廃棄物管理研究法」を制定し、使用済核燃料の可逆性のある地層処分を進めた。使用済核燃料を直接処分するフィンランドは、1980年代から最終処分場候補地の調査に着手し、2001年にはユーラヨキ自治体での最終処分場建設計画が承認された。同自治体が処分場を受け入れた理由の一つは、TVO社が多額の税金を支払ったからである。両国の比較から、日本はフランスのやり方を踏襲するだろうという結論を得た。1フランスの原子炉解体・廃炉の歴史:本研究は使用済み核燃料の処分と政策に関する歴史をフランスとフィンランドを事例として比較するものであるが、本年度はフランスを研究対象とした。使用済み核燃料の処分と政策研究の前段階として、原子炉解体・廃炉の歴史について調査する必要があるが、特に核燃料サイクルの要である高速増殖炉の解体・廃炉は、原子力政策と密接に結びついている。そこで高速増殖炉として世界で最も長い期間稼働していたフランスの原型炉Phenixを事例とし、その稼働停止直前の責任者であったJ.Guidez氏へのインタビューを行った。その結果、本来は1994年に設計寿命に達し廃炉措置に移行すべきだったPhenixが、1994年以後改造・補強工事を行い2009年まで寿命が延長されることになったのは、高速増殖炉実証炉のSuperphenixが、1987年と1990年にNa漏れが生じ可動停止となり、1994年には研究炉に用途変更し、1998年には廃炉が決定したためであることが明確になった。なお、Guidez氏へのインタビューはテープ起こし後に、Guidez氏にその内容を確認して頂き公表の許可も得ており、現在そのインタビューを基に論文を執筆中である。2フランスの放射性廃棄物処分の歴史:フランス原子力庁(以下CEA)アーカイブスの協力を得て、CEAの報告書や放射性廃棄物管理局庁(以下ANDRA)のパンフレット等の中に記載されている放射性廃棄物処分史的過程を調査した。同アーカイブズのS.Delmas氏には、アーカイブスにて調べきれなかった資料をPDFファイルにてお送り頂いたため、資料収集を効率的に行うことができた。またフランスBureにある使用済み核燃料の深層処分研究所に関する資料も入手し、Cigeo(地層処分プロジェクト)について分析した。平成27年4月以前に予定よりも早くANDRAからフランスBureの深層処分研究所視察の許可が下りたため、現地調査のみ先に行い、詳しい資料を平成27年度に収集することになった。そこで平成27年度の研究計画予定には含まれていなかったが、使用済み核燃料の処分と政策研究の前段階にあたる原子炉解体・廃炉の歴史についても調査することができた。またCEAのGuidez氏にインタビューをしたことが契機となり、CEA他、フランスの原子力研究関連者との人脈も増え、今後の研究協力の礎を築いた。一方、フランスの深地層処分政策は放射性廃棄物処分の「可逆性」と「回収可能性」を採用したことに大きな特徴があるが、その政策へ移行する歴史的過程を裏付ける資料については十分に調査できなかったので、次年度以降の課題とする。1フィンランド・オルキルト原子力サイト視察:フィンランドのオルキルト原発の視察を行った。稼働中の原発サイトの中には入れなかったが隣接する原子力ビジターセンターにてこちらの指定した動画を視聴し展示を閲覧した。フィンランドが使用済み核燃料の処分としてワンスルーを選択した理由とオルキルトの地盤の地質学的説明を中心に解説して頂いた。オルキルトサイト内にある地下最終処分場に関しては、夏季の指定された日時において団体のみ見学を受け付けいるため、今回は視察できなかった。地下最終処分場の視察は平成29年度に実施したい。2フランス・クレイ-マルビル原子力サイト視察:フランスのクレイ-マルビル原子力サイトにて実際に解体中の高速増殖炉スーパーフェニックスの作業現場を視察した。また視察後にフランス電力クレイ-マルビルサイト技術長のDeroubaix氏と約30分間お話する機会を得、高速増殖炉廃炉における技術的困難について具体的にご教示頂いた。高速増殖炉解体技術は日本ではまだ行われていないものであり、プルトニウムの処理・処分についてもフランスが先行している。今回は特に使用済み核燃料に含まれる放射性廃棄物を核変換することにより半減期を減少させる研究について調査した。3フランスの放射性廃棄物処分の歴史:フランス原子力庁CEA(Commissariat Energie Atomique以下CEA)アーカイブズの協力を得て、CEAの報告書やフランス人原子力研究者のマニュスクリプト等を収集し、放射性廃棄物処分の史的過程を調査した。その中で、1991年12月に制定された放射性廃棄物管理の研究に関する法律(バタイユ法)成立の歴史的背景を明らかにし、原子力大国フランスにおいても、1990年代から放射性廃棄物のバックエンドの問題に直面し、フランス政府の想像以上に最終処分地の選定が困難を極めたことを裏付けた。平成28年度は予定通り、フランス・フィンランドで資料収集をし、フィンランドにて放射性廃棄物処分施設の視察を行った。フランスでの資料収集については、平成27年度と同様に主にCEAアーカイブズにて行ったが、フィンランドに関しては、初めての資料収集ということもあり、オルキルト原発サイトビジターセンター所有のものに限られた。

またオルキルト原発サイト内の地下最終処分場に関しては、夏季の指定された日時において団体のみ見学を受け付けいるため、今回は視察できなかったので、平成29年度に再度オルキルトサイトを訪れるが、今回のフィンランド視察はその基盤となるものであった。一方、フランスの放射性廃棄物処分に関する視察としては、平成27年度にインタビューを行ったCEAのGuidez氏の紹介で、フランス電力クレイ-マルビルサイトを視察し、技術長のDeroubaix氏にお話を聞くことができた。フランスとフィンランドの比較において、核燃料サイクルの基幹である高速増殖炉の有無は決定的な違いであるが、クレイ-マルビルサイトではフランスの高速増殖炉スーパーフェニックスが廃炉過程に入っている。平成28年度の予定に入っていなかったクレイ-マルビルサイトの視察ができたことで、フランスとフィンランドの使用済み核燃料の処分と政策に関する歴史を比較する際に新たな視点を導入することが可能になった。本研究は使用済み核燃料の最終処分に関する史的分析を行うものであるが、今年度は過年度で実施できなかったフランスとフィンランドの深層処分施設の視察を最優先した。さらにフランス地域情報フォローアップ委員会(以下CLIS)での文献調査とCLISの委員へのインタビューを行いオーラルヒストリーの資料とした。1フィンランド・オルキルオト地下最終処分研究所視察:深地層である原生代(19億年)のミグマタイトと花崗岩、12億年の輝緑岩の岩脈層に建設された地下研究所を視察した。同時にユーラヨキ地域において原発サイトが観光地と同等に扱われていることを理解した。2フランス・ビュールCLIS資料:高レベル放射性廃棄物深地層処分地下研究所建設中のフランス・ビュールにはCLISが設置されている。そこでCLISを訪問し、保管されている資料について調査し、特にフランス各地のCLIの活動記録と公衆意見聴衆記録については、原子力大国フランスにおける一般市民の原子力開発に対する賛否両論を認識するための必須の資料であることを明らかにした。3CLISでのインタビュー:1991年の「放射性廃棄物管理研究法」と1999年の「ビュールへの地下研究所の建設・操業許可に関する政令」に基づき、1999年11月にCLISがビュールに設置された。以後現在までのCLISの活動の歴史について、設立当初からCLISの委員長を務めているB.Jaquet氏他、労働組合代表者や隣接する村の元村長に対しインタビューを行った。そして1999年には先のことと思われていた深地層処分の問題が18年経過して具体化されるにつれ、詳細かつ直接的な地域住民への情報提供の実現という問題に直面していること、放射性廃棄物管理機関による「可逆性のある地層処分」という説明の背後には、地下研究所の建設・操業を実行に移す戦略があったこと等を記録した。本研究ではフランスとフィンランドの使用済核燃料の深地層処分技術と政策に関する歴史を調査した。フランスでは使用済核燃料の再処理に伴い放射線量が高くなり、最終処分場候補地の住民の反発が強かったため、1991年に「放射性廃棄物管理研究法」を制定し、使用済核燃料の可逆性のある地層処分を進めた。
火砕流等による火山災害の解析・評価

火砕流によって代表される乾燥粉体流は、山体崩壊により発生する比較的低温の岩屑流(ドライアバランシュ)を含み、広範な規模、岩質にわたることを考慮し、日本列島における、火山性乾燥粉体流のカタログを作成した。主として既存の文献を検索し、特定の火山について実例の現地調査を行った。火砕流の規模は【10^2】【Km^3】から【10^(-4)】【Km^3】のオーダーにわたり、大型のものと小型のものでは、流動特性に差があることが指唆された。室内実験により、流動層形成後のチャネリングの形態が、天然の火砕流堆積物のパイプ構造のそれとより類似性を示すことから、火砕流の流動化モデルが支持されると解釈された。但しすべての規模の火砕流にこのモデルが適用可能が否か、更に吟味する必要がある。火砕流の流動特性が、災害の空間的分布を決定する重要な要素となるので、各例について、水平到達距離,高度差,水平分布の頂角堆積物のアスペクト比・傾斜などが測定された。見かけ内部抵抗は、大型のものが小型のものより低い傾向が顕著であり、同じ規模で比較すれば、高温のものが、低温のものより低い傾向が認められた。岩屑流のカタログは約70例を越え、この種の現象がこれまで考えられていたよりも頻度の高いものであることが明らかになった。特異な例として、天明3年浅間火山の鎌原火砕流/岩屑流があり、これは火口から高温の火砕流として出発したものが、下流では低温の岩屑流となった例である。運動は連続的で、地表の土砂を掘り起し、運動のエネルギーを転移されることにより、流れの構成物質の大規模な変換が行われたものと考えられる。この種の現象は、過去に事例が知られていない理由は、残された堆積物の固定が困難なためであると考えられ、粉体流災害として、普遍性の高い現象ではないかと推論される。
日中韓の住生活スタイルに基づいた快適性と省エネルギーに配慮した照明計画の検討

経済・産業や生活圏がグローバル化する中、アジアの一員としての日本という視点に立ち、日本・中国・韓国と米国を検討対象とし、欧米型照明基準への追随ではなく、東アジアの風土と文化に根ざした東アジア型照明を考究し、生活の質的向上と省エネルギー化の両立を実現させるための資料を提供している。分析は、照明に関する意識・知識、住宅照明環境ならびに生活行為に関する実態調査、実験室および居住空間における照明環境評価実験、および照明基準などに関する文献調査に基づいている。さらに、LED光源の出現により、照明激変期ともいえる今日の照明環境の変化と居住者意識の5年間の変遷を記録している。本研究は、東アジアの風土と文化に根ざした東アジア独自の近未来照明を提案し、生活の質の向上と省エネルギー化を実現させるとともに、SSLにより今日激動している照明と居住者意識の変化を記録に残すことを目的としている。経済・産業や生活圏がグローバル化する中、アジアの一員としての日本という視点に立ち、近隣の中国・韓国までを調査対象とし、照明基準や推奨照明方式の見直しを、(1)生活スタイル・省エネ意識・照明環境の実態、(2)三カ国の照明基準の変遷、(3)照明技術の検証(モニター実験)に基づいて行う。24年度の主な成果(進捗状況)は以下の通りである。(1)日中韓の照明環境調査・実測:三カ国に配布する調査票を作成し、数回に分けて調査・実測を実施した。主な実施内容は(a)住宅の照明器具・使用状況、(b)居間における行為別作業面照度の測定とその時の満足度、雰囲気評価、(c)省エネルギー意識と照明知識である。調査住戸は計1033戸で、内訳は、日本全国453戸、中国は遼寧省大連を中心に403戸、韓国はソウル、大邸、蔚山の三大都市を中心とした177戸である。現在データベース作成中である。(1)を把握するにあたっての十分なデータを得ることが出来たといえる。また、関西圏を中心として実施した日本に於ける第一回調査(240件)については結果分析・成果公表を実施している。(2)日中韓の照明基準の変遷:住宅照明の変遷を分析するための基準等の資料を収集。(3)モニター実験手法の検討:2527年度にかけて実施予定であるLED光源や調光・調色、配光や局部照明についての一般住宅モニターによる予備実験にも着手し、モニター実験方法の検討を実施。その結果、設定照度や色温度の設定範囲、各評価・測定の実施時間に関する知見を得たため、これを25年度の実験計画に生かすことで有効なデータ取得が可能である。経済・産業や生活圏がグローバル化する中、アジアの一員としての日本という視点に立ち、近隣の中国・韓国までを調査対象とし、照明基準や推奨照明方式の見直しを、1生活スタイル・省エネ意識・照明環境の実態、2三カ国の照明基準の変遷、3照明技術の検証(モニター実験)に基づいて行う。25年度の主な成果(進捗状況)は以下の通りである。(1)日中韓の照明環境調査・実測:三カ国の調査データを分析し、第一段階として日中韓それぞれの照明環境と省エネルギー意識を把握し、第二段階として三カ国比較に着手している。また、日本国内での地域差、個人差(性差、年齢差)について検討している。サンプル数が不足している地域や年齢層については追加アンケート調査を行った。さらに、この2年間での照明環境の変化を把握するアンケート調査を関西圏と中国重慶市を中心として実施した。(2)日中韓の照明基準の変遷:住宅照明の基準等の資料を収集し、各国の社会状況との関連を分析中である。(3)モニター実験手法の検討:調査対象は16戸26名に対して被験者居室にLED照明による多様な照明環境を呈示し、実際に生活をしてもらい、居室の印象評価や唾液アミラーゼ値を把握する。対象者は若齢者から高齢者までで、自宅居間もしくは個室での評価である。24年度と合わせても被験者数が少ない被験者グループもあり、引き続き年齢層・評価室毎の被験者数を増加させる予定である。(4)東北アジアと欧米の比較:今後はアジアの特徴を明確にするために、欧米に於ける対比調査も実施する予定である。26年度の主な成果(進捗状況)は以下の通りである。(1)25年度に引き続き日本国内におけるモニター実験を実施し、LED照明による多様な照明環境を体験してもらい、生活スタイル・居住者意識に沿った快適省エネ照明提案のためのエビデンス作成のためのデータ収集を行っている。25年度の実験結果から住宅・寮・高齢者施設の個室における照明要求と一般住宅居間における要求には相違がある可能性が示唆されているため、生活スタイルや室用途の影響を把握するために、個室におけるデータを収集している。

(2)主に韓国の照明基準について調査を実施し、日韓比較を行っている。(3)照明環境と省エネルギー意識の調査を日中韓で継続実施し、照明器具・光源(SSLの普及状況)、照明の使用の実態、省エネルギー意識、室の雰囲気などの近年の急激な変化を捉えている。また、これまでの手渡し調査に加えてWEB調査も実施し、調査対象の幅を広げている。(4)東北アジアの風土と文化に根ざした東北アジア独自の近未来照明を提案するには、欧米の照明環境・意識との比較が必須であることが判明したため、米国に於ける照明調査、照明基準調査を実施し、欧米と日中韓の照明環境や居住者意識の違いを検討するためのデータ収集を行っている。本研究は、東アジアの風土と文化に根ざした東アジア独自の近未来照明を提案し、生活の質の向上と省エネルギー化を実現させるとともに、SSLにより今日激動している照明と居住者意識の変化を記録に残すことを目的としている。経済・産業や生活圏がグローバル化する中、アジアの一員としての日本という視点に立ち、近隣の中国・韓国までを調査対象とし、照明基準や推奨照明方式の見直しを、1生活スタイル・省エネ意識・照明環境の実態、2三カ国の照明基準の変遷、3照明技術の検証(モニター実験)に基づいて行う。27年度の主な成果(進捗状況)は以下の通りである。尚、(1)(2)は当初目的を達成する上で、取り組むべき課題として浮上した事項への対応であり、(3)(4)は当初の27年度計画の沿った成果である。(1)26年度に実施した米国の住宅照明調査内容を分析し、東北アジア(日中韓)と米国の住宅照明環境・居住者意識の比較を行い、東アジアの特徴について検討している。(2)日中韓三か国の照度基準に加え、欧米の照明基準等に関する調査を実施し、各国の社会状況との関連を分析している。また、照度基準の国際比較を通じて、生活スタイルや文化との関係を考察している。(3)27年度まで実施したモニター実験の結果を分析・総括し、生活の質の向上と省エネルギー化を実現させことのできる東アジアの生活スタイル(生活行為)に見合った照明手法について検討している。(4)LEDの出現により照明が激動している今日の住宅照明と居住者意識の変化を記録するために、27年度に再度、照明環境・意識調査を実施し、23年度の先行課題の結果とも合わせると足掛け5年間(中国、韓国は約23年間)の変化を捉えている。当初は日中韓が研究対象であったが、比較事例として26年度より米国を取りあげ、そのための調査と分析を追加したうえで、当初計画も順調に進展させている。本課題は、経済・産業や生活圏がグローバル化する中、アジアの一員としての日本という視点に立ち、近隣の中国・韓国までを調査対象とし、改訂直後の追補の発効など推奨値が揺れているJIS照明基準総則(JISZ9110:2010)、および生活スタイルとの乖離故に十分に機能していない分散照明方式の見直しを、生活スタイル・省エネ意識・照明環境に関する実態調査に基づいて行うものである。更に、LED光源や調光・調色照明方式および配光や局部照明についての一般住宅でのモニター実験、ならびに東アジア各国の照明基準の変遷と社会背景に基づいて、欧米型照明基準への追随ではなく、東アジアの風土と文化に根ざした東アジア独自の近未来照明を提案し、生活の質的向上と省エネルギー化の実現を視野に置いている。
真の省エネルギー実現のための合理的な空調設備設計および運用に関する研究

本研究では、真の省エネルギーを実現することを目的に、以下の研究を行った。1)過剰設計を抑えるための熱負荷計算法の研究、2)中小規模の建物を対象とした省エネルギー改善の検証、3)建物的な省エネルギーとして、窓の外部日除けの研究と照明による省エネルギーの研究本研究では、真の省エネルギーを実現することを目的に、以下の研究を行った。1)過剰設計を抑えるための熱負荷計算法の研究、2)中小規模の建物を対象とした省エネルギー改善の検証、3)建物的な省エネルギーとして、窓の外部日除けの研究と照明による省エネルギーの研究真の省エネルギーを実現するために多方面の研究を行った。真の省エネルギーの意図するところは、多くの建物で実行可能な省エネルギー手法である。特に日本の床面積で半分を占め、数では圧倒的に多い中小規模ビルで採用可能な手法を研究テーマとした。1)内部発熱:人、照明、OA機器などの内部発熱が冷房負荷の約1/3を占める。これをどの位見込むかで空調設備容量が大きく変わる。中でもOA機器は実態が良く分かっていないために過剰に設定されている。過剰な設定は、過剰設備になり、過剰設備は運転効率を低下させる。この問題を解決するために、東海地区の建物で実測調査を行った。2)ファサード:普通、ブラインドは室内に置く。これは一旦室内に日射を取り込んだ後に遮蔽するので合理的ではないことは明白である。一方、外ブラインドは理に適っている。それにも拘わらず、外ブラインドが採用されないのは、台風などの対策が難しいからである。本研究は窓外にアルミ枠を設け、ここにブラインドを設置した。簡単な仕掛けあるが、台風時でも問題ないことを確認した。日射熱も内ブラインドの半分に抑えられることを実証した。この手法は低層建物、住宅などに採用出来る。3)照明:多くのビルでは照度500750Lxで設計されている。人が作業する上で必要な照度は200300Lxであるから、この23倍のエネルギーを消費していることになる。如何にすればより低い照度でかつ作業性に問題ない照明設計ができるかの研究をした。5)個別分散空調システム:その利便性から現在多くの建物で採用されている。利便性の反面、利用者が自由に設定を変えられるなどの問題もある。既存の中規模建物で実態を調査し、問題点を洗い出し、改善方法を提案し、その効果を検証した。真の省エネルギーを実現するために多方面の研究を行った。1)照明:人、照明、OA機器などの内部発熱が冷房負荷の約1/3を占める。中でも照明は新JISの基準は750Lxであるが、本来最も疲れないのは200Lxとされている。3.11の大震災以後の電力不足により多くのビルで、旧JISの500350Lxで低照度による運用がされている。本研究では2つの側面で研究を行った。1-1)種々の建物での実態調査:学内の教室・店舗、学内のコンビニとスーパーマーケットを対象に、照明電力と照度分布の実態調査を行った。1-2)直接照明・間接照明の被験者実験:前年度、直接750Lxと間接500Lxが省エネおよび作業性でほぼ同等の結果を示した。23年度は、輝度と人の瞳の縮瞳に着目して、より低照度で、視環境と省エネルギーの両立の可能性を示した。2)ファサード:窓・屋根などの日射遮蔽は、冷房の省エネルギーの基本である。本研究で重要な対象とする中小建物は相対的に外皮面積が大きく、窓・屋根の日射遮蔽は特に重要である。平成23年度は2つの研究を行った。2-1)窓の散水ブラインド:散水ブラインドは、蒸発によりガラス表面温度が外気温度よりも低く抑えられ、冷房負荷軽減に大きな効果があることが分かった。2-2)屋根の遮光ネット:農業用の安価な50%遮光ネットを二枚重ねして75%遮光としたが、高反射塗料、吸湿タイルを上回る効果を得た。3)個別分散型空調システムの運用改善による省エネルギー効果に関する実践研究:既存の中規模建物において平成22年度の実測データに基づき、(1)夏期の運用改善、(3)中間期と冬期の運用改善、(3)外気導入量と室内温湿度,照明電力・照度の調査に基づく分析を行った。真の省エネルギー実現のため最終年度の平成24年度では以下の3つの研究を行った。1)日除けによる冷房負荷軽減効果の研究:3つの実験を行った。1内ブラインド、外ブラインド、散水付き外ブラインドの比較実験。実験の結果、外ブラインド、特に散水付きの性能が優れていることが立証された。2遮光ネットの実験では、農業用の極めて安価なものであるが、遮蔽係数で0.330.43と優れていることが分かった。3屋根の日射遮蔽では、先の農業用遮光シートを二枚重ねで実験をした。結果、日射吸収率換算で0.06と良い性能を示した。本実験では、中小ビルの省エネルギーを研究対象としているが、安価で性能が良い手法を見いだすことができた。外ブラインドは簡単な風対策が必要であるが、これは小規模ビルだから採用できる手法である。2)照明による省エネルギーの研究:大学の講義時間を利用して、照明にトレペを被せて照度を色々変化させ、黒板やスクリーンの見やすさをアンケートにより調査した。

結果、元の照度は1058Lxであるが、トレペで輝度を抑えれば机上面照度が300Lx程度でも何ら問題なく、むしろ元の高照度よりも視認性が良いことが分かった。照明電力を1/3に抑え、かつ、冷房負荷を軽減することで、大きな省エネルギーになることが分かった。3)鉄板構造のヒートブリッジ:中小ビルの構造として、薄板鉄板で箱型ユニットを作り、これで建物を構築することを考えた。足場が不要で、ユニットも再利用できる方法である。なお、薄板鉄板の熱的弱点を抑えるために、環境ユニットと組み合わせることを考え、この環境ユニットの断熱性と結露の問題を数値実験で解析した。本研究では、初年度と2年目は、実在する中規模ビルを対象に空調設備的な側面から改善点とその効果の研究を行った。2年目と3年目は、空調設備設計の根幹に係わる熱負荷の軽減に着目した研究を行った。初年度(平成22年度)は実建物における個別分散空調システムの直接的な省エネルギー改善研究と、空調負荷削減の根本になる内部発熱・ファサード、照明の研究と行って。2年目(平成23年度)は、3.11を背景とする節電と省エネルギーに的を絞り、窓と屋根の日射遮蔽および、照明による負荷削減の可能性の研究を行った。また、個別分散空調システムの運用改善の研究を行い、本研究が対象とする中小規模の建物の省エネルギーに深く切り込めたと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度(平成24年度)は、引き続き窓・屋根・照明について研究し、所定の成果を得る予定である。また、空調の省エネルギーで基本となる負荷計算を取り上げる。ここでは、(1)ピーク負荷の安全率のあり方の問題、(2)省エネルギーの基本となる年間負荷を簡易かつ精度良く予測する計算研究、(3)空調システムの省エネルギーの簡易評価手法を研究する予定である。
温度補償性を持つ生物リズムの探索

24時間周期で繰り返される生命現象は概日リズムとよばれる。一般に生化学反応は温度に依存するが、生物種を問わず概日リズムの周期は温度に依存しないことが言われており、温度補償性とよばれている。本研究では概日リズム以外のリズムにおいて温度補償性が存在するのか探索を試みた。私たちのグループではケンサキイカ色素胞の拡縮のリズムに着目し、様々な温度下における周期を調べた。この結果概日リズムほど強くはないが、弱い温度補償性が観察された。24時間周期で繰り返される生命現象は概日リズムと呼ばれる。生物種を超えて概日リズムで広く共有されている性質として、温度を変化させても周期が変わらない「温度補償性」と呼ばれる性質がある。一般的な生化学反応は温度を10度上げると2倍になるが、そのような生化学反応の総体としてできている概日リズムが温度不依存性を示すのは、この分野の大きな謎として知られている。温度補償性が他の生物リズムでも見られるかどうか、という観点から温度補償性のメカニズムを検討した。ケンサキイカの色素胞の収縮リズムを題材に温度を変化させたところ、明確な温度補償性のある領域はなかった。温度を低温にさらすと、サドルノード分岐とよばれる現象を起こしてリズムが停止することがわかった。すでに、研究代表者の低温下では概日リズムはホップ分岐を介してリズム停止が起こることを発見しており、分岐現象の種類と温度補償性の性質が結びついていることを示唆している。一般に生化学反応は温度に依存するが、生物種を問わず概日リズムの周期は温度に依存しないことが知られており、温度補償性とよばれている。私たちのグループではケンサキイカの表皮に存在する色素胞とよばれる細胞に着目した。この細胞は色素顆粒を含みイカの体色を決定している。この色素胞はしばしば収縮リズムを示すことが知られており、周期は1秒以下のリズムである。この概日リズムとは異なる生物リズムを材料として私たちは環境の温度を変化させ、色素袋の断面積の周期的変化を調べた。結果として、温度依存性は概日リズムほどは持ち合わせておらず、温度依存性の指標であるQ_10は1.5程度であった。また計測する温度域を下げるとこの温度依存性はさらに高まり、2より大きな値を示した。また5°C付近の極めて低い温度では周期が発散して振動が停止することが見られた。これは、非線形動力学ではサドルノード分岐と呼ばれる現象である。私たちのグループは、概日リズムが低温下ではホップ分岐と呼ばれる振幅が減少することによってリズムが停止するということを別の実験から明らかにしている。数学的な分岐のタイプの違いがこれらの温度依存性の違いを生み出している可能性を明らかにした。この知見は、概日リズムだけが何故温度補償性を持っているのか、という問いに対して部分的に回答を与えるものである。当初の計画であったケンサキイカ色素胞リズムには温度補償性は見いだせなかったが、そのメカニズムとして、分岐理論から説明できることを示した。本成果に基づいて論文を執筆中である。時間生物学平成27年度では論文の出版を計画している。また、電気刺激による色素胞リズムのコントロールなど、電気生理実験を計画している。
活性増強・副作用軽減を目指した機能性インターフェロンα構造変異体の創製

本研究では、活性に優れ副作用が軽減した新規インターフェロン(IFN)製剤の開発に向け医薬品シーズ候補分子を創製した。作製したIFNα8構造変異体ライブラリからIFN受容体への結合活性を有するクローンをスクリーニングした結果、結合親和性が異なる38クローンを回収し、そのうちの4つのクローンが野生型よりも優れた活性を持っていた。今後、これらのクローンを用いて、活性増強メカニズムの解析を行うとともに、新規バイオ医薬品としての応用に関する研究を進める予定である。本研究では、I型IFNが結合可能なIFNAR1とIFNAR2への結合性が変化したIFNα8の変異体を我々独自に開発してきたファージ表面提示法を駆使して作製した。まず、構造変異体を提示したタンパク質ライブラリの作製に向けて、各受容体(IFNAR1、IFNAR2)への結合に関与するドメイン中のアミノ酸を網羅的に変化させたIFNα8の構造変異体遺伝子ライブラリを作製した。IFNAR1との結合領域を網羅的に改変したライブラリ1、IFNAR2との結合領域を網羅的に改変したライブラリ2という2種類のライブラリを作製し、ライブラリ1では80万種類、ライブラリ2では2億1千万種類もの多様性を持ち、それぞれ独立したクローンからなることが確認された。その中から抗ウイルス活性あるいは抗腫瘍活性に優れた機能性IFNα8の構造変異体をスクリーニングするため、各受容体に結合する変異体を回収するとともに、IFNα8構造変異体のリコンビナントタンパク質を作製した。IFNAR2に対してパンニングを行うことで、親和性が異なる38クローンを回収することができた。回収されたIFNα8構造変異体の生物活性を検討した結果、そのうちの4つのクローンでシンドビスウイルスを用いたバイオアッセイにて野生型よりも優れた抗ウイルス活性を示すことが明らかになった。さらに、抗腫瘍効果に関して検討した結果からも上記4つのクローンが野生型よりも優れた活性を示すことが明らかになった。また、IFNα8に関しては、その立体構造が知られていなかったが、その立体構造をNMR解析したた。今後、これらの4クローンを用いて、活性増強メカニズムの解析を行うとともに、新規バイオ医薬品としての応用に関する研究を進める予定である。
網膜血管変化に基づく網膜疾患発症予測システムの構築

我が国の失明原因の上位にある網膜静脈閉塞症等の発症を予測する網膜血管の指標を探すことを目的としました。その結果、「軽度の網膜症」と、「血管交差角の狭小」、「網膜動静脈径比の左右差」の三つの特徴が将来の網膜静脈閉塞の発症の危険と関連していることが明らかとなりました。特に、網膜動静脈径比の左右差(0.05以上)は検診などに応用し発症予測につながる新しい検診項目としての応用の可能性が示されました。本研究は失明あるいは重篤な視力障害を引き起こす網膜血管性疾患の発症予測を目指し、発症の兆候となる網膜血管の微細な変化を定量的に評価し、その有用性を検討することを目的とする。究極的には本研究の結果を基にスクリーニング法の開発をすすめ、新しい網膜血管性疾患の発症予測モデルを構築し、国民の健康増進、医療費抑制に貢献することを目指している。網膜血管性疾患は発症まで自覚症状がないため、通常の臨床症例では「発症以前の網膜血管変化」を調査することが難しい。そこで本研究では大阪府立健康科学センターの循環器系ドックのデータベースから網膜血管性疾患を発症した症例を同定して本研究に用いる点が本研究の特徴である。平成22年度は循環器系ドックデータベース(1995-2009年分)から網膜血管性疾患発症者79症例を選定した。この症例について発症および発症から過去にさかのぼった時期の眼底写真(812枚)を選定してデジタル化し画像解析を開始した。解析は来年にかけて完了する予定であり、(1)病変の確定診断、(2)網膜血管径測定、(3)血管分岐パターン分析を予定している。解析終了は平成23年第3四半期を予定している。特に、コンピューターソフトウェアを用いた定量的な血管径測定はこれまで高血圧や動脈硬化の判定に使われていたが眼疾患への応用はほとんど例がなく、本研究おいて過去にフィルムに撮影した眼底写真であっても高解像度でデジタル化することで詳細な解析に使用できることを予備実験において確認した。解析の終了を待って引き続き網膜血管性疾患の予測に関わる指標を明らかにしていく予定である。本研究は、失明あるいは重篤な視力障害を引き起こす網膜血管性疾患の発症予測を目指し、発症の兆候となる網膜血管の微細な変化を定量的に評価し、その有用性を検討することを目的とし、究極的には本研究の結果を基にスクリーニング法の開発をすすめ、新しい網膜血管性疾患の発症予測モデルを構築し、国民の健康増進、医療費抑制に貢献することを目指している。本年度は大阪府立健康科学センター循環器系ドックのデータベースから網膜血管性疾患を発症した症例を同定、網膜静脈閉塞症の発症眼に対してその反対側の眼を対象とした症例対照研究を行った。まず、デジタル化した眼底画像を解析し、病変の確定診断、網膜血管径測定、血管分岐パターンのフラクタル分析、さらに、疾患に特異的に関連する可能性がある特徴的な血管交叉様式を抽出した。その結果として、網膜出血、小交叉角、また、網膜動静脈比の左右差の3つの特徴が将来の網膜静脈閉塞症の危険と強く関連していることが示された。この結果は2012年4月の日本眼科学会年次総会、同5月の米国視覚眼科研究アカデミー年次総会で発表し、論文として投稿予定である。我が国の失明原因である眼疾患の中でも糖尿病網膜症、加齢黄斑変性、網膜静脈閉塞症等の網膜血管性疾患の発症予測は今なお困難である。全身因子や生活習慣などの危険因子を明らかにする研究は盛んだがそれらの危険因子に基づく発症予測は十分とは言えない。そこで本研究ではより直接的に網膜血管性疾患の発症予測を可能とするための眼所見を探索することを目的とした。本研究に必要な疫学資料は疾患が発症してから受診するという通常の病院情報では得ることが出来ないが、定期的に健診を行っている大阪がん循環器予防センター(旧・大阪府立健康科学センター)のデータベースを用いることで可能となった。連続した検診受診時の眼底写真を疾患発症からさかのぼって解析した点は国内外でも例がない。疾患発症前の眼底写真から発症の兆候となる網膜血管の定量的指標を抽出し、将来の眼疾患の発症と合わせて解析した。本研究では特に網膜静脈閉塞症の発症に関して大きな発見があった。網膜静脈閉塞症は高血圧や動脈硬化などの全身の危険因子は知られているがその発症は通常片側性である。個体内で左右どちらの眼に網膜静脈閉塞を発症するかに関しての危険因子はほとんど知られていなかった。本研究により、軽度の網膜症と、血管交差角の狭小、網膜動静脈径比の左右差が将来の網膜静脈閉塞の危険と関連していることが明らかとなった。特に、定量的な指標として網膜動静脈径比が0.05以上であることが眼特異的な網膜静脈閉塞の危険を示している可能性が示された。今回の結果は我が国に多い網膜静脈閉塞症の発症予測につながる新しいスクリーニングプログラムに応用が可能である。

このような新しい眼底スクリーニング法が確立されれば、失明・重篤な視力障害を予防し、国民の健康増進に寄与することが期待できるのみならず、医療費を始め社会的損失・経済的負担の軽減につながる可能性もある。本研究に必要な症例の同定、それら症例からの眼底写真の収集、眼底写真の解析においては予定通り進行している。中間解析を行ったところ、特に網膜静脈閉塞症に関わる特徴的な所見を同定することが可能であり、24年度に学術学会報告、論文作成を行う予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度も昨年度までと同様に眼底写真判定をすすめ、年度前半での判定作業完了を目指す。その後、統計解析に入り、24年度中に学術論文としての公表を目指す。
レ-ザ-分光法による光励起プロセスの気相素過程の計測

プロセス中の気相素過程における中間反応種のin Situな計測法として,レ-ザ-分光法は大変有用である。本研究ではレ-ザ-誘起蛍光(LIF)法と共鳴多光子イオン化(REMPI)法を用いて,光プロセス中の各種ラジカルの密度や速度分布を,高い時間・空間分解能で計測する技術を開発し,表面との反応を含めたプロセス動力学の解明を行なおうとするものである。本年度はジシランのArFレ-ザ-フォトリシスによる中間反応種の検知と,気相素過程の解析を中心に研究を進め,以下の成果を得た。1.ジシランのArFレ-ザ-による一光子光分解によって生成した,Si原子をREMPI法により検知し,基底準位と第一励起準位に存在する原子密度の絶対測定を行なった。2.生成したSi原子と親ガスとの反応はほとんど起こらないことを確認した。3.さらに3光子励起のREMPI法により,水素原子を検知し,それと親ガスとの反応定数を測定した。4.上述の条件ではSiH_3ラジカルは検知できず,その生成はあまり多くないことがわかった。5.LIF光のディテクタ-アレイによる空間分解計測装置を開発し,ラジカル密度の空間分布の単一ショット計測を可能にした。次年度にはこれによって表面反応の計測を行ないたい。6.プラズマスパッタ-された鉄原子のドプラ-プロファイルをLIF法により計測し,衝突によってthermalizeされる様子を観測した。次年度には光プロセスへの適用を計画している。
バイオマスタールの酸化的水蒸気改質反応による高濃度水素生成の新技術

本研究の目的は、バイオマスのガス化で副生するタールから水素ガスを得る高性能改質反応触媒を開発することである。改質反応用触媒として一般に使用されるNiを触媒に選び、各種担体について評価を行った。本研究ではタールの模擬物質としてトルエンを用いた。まず、天然素材のドロマイト(mCaCO_3・nMgCO_3)を担体とした場合、Ni担持法の違いによりトルエン転化率、CaCO_3/(MgCO_3)比の違いによりCO、CO_2選択率の異なることが判明した。次に、マイエナイト(Ca_<12>A1_<14>O_<33>)に担持したNi触媒(Ni/(Ca_<12>A1_<14>O_<33>))について評価した。改質反応で重大な課題としてNi表面でのコーキングが知られる。マイエナイトを担体とした場合は顕著なコーキングが観察されず、触媒活性の長時間に渡る維持が認められた。マイエナイトは構造中にO^-、O_2^-、O_2^<2->等の酸素ラジカルを吸蔵しており、それらの酸素ラジカルがマイエナイト表面に吸着する炭素を酸化除去し、絶えずクリーンな表面を維持しているものと考えられた。また、タールに含まれるH_2Sに対する耐被毒性について調べたところ、市販のアルミナ(A1_2O_3)やカルシア・マグネシア(CaO/(MgO))担持触媒に比べ優れていることがわかった。マイエナイトを担体として使用する場合、その比表面積の大きさが重要となる。従来、マイエナイトの比表面積は数m^2/gであり、その拡大化が求められた。本研究において、水熱法と低温加熱を組み合わせた調製法から80m^2/g程度の比表面積を有する高比表面積マイエナイトの製造に成功した。高比表面積マイエナイトは酸素ラジカルめ席占有率が1.5倍に増加し、触媒活性も増大した。更なる活性を有する触媒開発を目指してCaをSrで置換したストロンチウムマイエナイト(12SrO・7A1_2O_3)について調べた結果、ドロマイトやマイエナイト担持触媒より高活性であることが判明した。本年度は、1.触媒実験装置の立ち上げ、2.触媒のスクリーニングを実施した。まず、水蒸気改質反応及び部分酸化反応のそれぞれの改質反応を行うための実験装置を立ち上げた。実験装置は小型固定床流通式とし、装置を組み立てるために必要なガス供給装置、水蒸気供給装置、小型電気炉、温度コントローラー、ガス分析装置(TCD-、FID-ガスクロマトグラフィー)、ガスサンプラー等は研究室にある既存のものを使用し、ステンレス製パイプ、接続金具、バルブ類は購入した。立ち上げた装置のガス漏れチェック、試運転を行った後、本研究課題「バイオマスタールの酸化的水蒸気改質反応による高濃度水素生成の新技術」に着手した。研究を進めるにあたり、タールに含まれる成分の一種であるトルエンをタールの模擬物質として使用することにした。マイエナイト(Ca_<12>Al_<14>O_<33>)及びAl^<3+>サイトの一部をSi^<4+>で置換したSi置換マイエナイト(Ca_<12>Al_<10>Si_4O_<35>)を改質用触媒とした。触媒の合成法はカルシア、アルミナ、シリカの各粉末を出発原料とし、必要量を秤量したのち、遊星ボールミルにて10時間攪拌・混合した。その後、電気炉にて最高1350°Cで焼成した。XRD、ラマン分光、窒素吸着測定等でキャラクタライズしたのち、触媒活性等を調べた。また、必要に応じてマイエナイトにニッケルを担持した触媒を合成して調べた。得られた成果は外部に公表するよう努めた。

本研究において、水熱法と低温加熱を組み合わせた調製法から80m^2/g程度の比表面積を有する高比表面積マイエナイトの製造に成功した。高比表面積マイエナイトは酸素ラジカルめ席占有率が1.5倍に増加し、触媒活性も増大した。更なる活性を有する触媒開発を目指してCaをSrで置換したストロンチウムマイエナイト(12SrO・7A1_2O_3)について調べた結果、ドロマイトやマイエナイト担持触媒より高活性であることが判明した。
RNAとRNA結合型コアクチベーターの相互作用-転写と選択的スプライシングの接点

近年我々がクローニングしたcoactivator activator(CoAA)は転写活性化因子として機能するほか、RNA結合ドメインであるRNA recognition motif(RRM)を持ち、プロモーター依存性選択的スプライシングを活性化する因子として機能する。Steroid receptor RNAactivator(SRA)のようにRNA自体がコアクチベ一夕ーとして機能するものが存在する。RRMを持つCoAA及び、そのスプライシング異性体であり、転写抑制因子であるcoactivator modulator(CoAM)の解析のため、我々は、以下のような新たなin vivo及びin vitroタンパク-RNA結合実験を樹立した。1)in vivo免疫沈降タンパク-RNA結合アッセイ、2)磁力ビーズ結合ポリA-RNAを用いた、迅速タンパク-RNA結合アッセイ、3)発光タンパクであるルシフェラーゼによるmammalianthree-hybrid assay、以上のアッセイ及び、既存の実験方法から次の新たな知見が得られた。(1)CoAAはin vivo及び、in vitroにおいて非特異的にRNAと結合する。(2)In vivo及び、in vitroでCoAAはRNA型コアクチベーターであるSRAと結合するとともに、転写を相乗的に活性化する。(3)CoAMはCBPにより活性化された転写を基底レベルまで抑制するが、このとき、histoneacetyltransferase(HAT)活性も抑制される。(4)CoAAによる転写活性化及び、CoAMによる転写抑制はRRMの第1RRMを削除すると消失する。近年、ヒトの遺伝子のセットは23万で規定されていることが分かり、一つの遺伝子が数種の機能の異なる蛋白を規定(選択的スプライシング)したり、一つの蛋白が数種の機能を受け持つ(多機能蛋白)ことにより、少ない遺伝子のセットで効率よくシグナル伝達を行っていることが推定されている。我々がクローニングしたcoactivator activator(CoAA)は転写活性化因子として機能するほか、RNA結合ドメインであるRNA recognition motif(RRM)を持ち、プロモーター依存性選択的スプライシング推進因子として機能する。RNAの中には翻訳されて蛋白を産生するRNAの他、RNAのまま機能するsteroid receptor RNA activator(SRA)のようなコアクチベーターが存在する。RRMを持つCoAA及び、そのスプライシング異性体であり、転写抑制因子であるcoactivator modulator(CoAM)の解析を進めることを目的とし、我々は、新たなアッセイ系を樹立した。2)磁力ビーズ結合ポリA-RNAを用いた、迅速蛋白-RNA結合アッセイ4)発光RNAによるin vitro蛋白-RNA結合アッセイ以上のアッセイ及び、既存の実験方法から次の新たな知見が得られた。CoAA/CoAMのRRMにRNAが結合することが示された。今後エピジェネティック解析を加えさらに解析を進めるとともにできたら同種の蛋白の解析も行いたい。
高温岩盤から気流への熱伝達制御のための断熱ライニングの効果の研究

前年度においては,高温岩盤内に開削された実際の坑道の壁面に厚さ3cmの断熱材を吹付け,岩盤から気流への熱伝達制御に対して,ライニング施工直後には確かに効果のあること,坑道開削直後には特に効果のあることを確かめた。また,岩盤内熱伝導,断熱材内熱伝導および断熱材または岩盤(断熱材吹付けをしない場合)から気流への熱伝達の連成解析をパソコンにより行うことのできるシステムを確立した。本年度は,ライニングの厚さの効果を検討するために,パソコンによる熱伝導・熱伝達解析システムを用いて,種々の解析を行った。その結果つぎのことがわかった。1)吹付け厚さ3cmの原位置試験結果は,吹付け後の経過時間が短い間は断熱ライニングによって気流に与えられる熱量は半分以下になるが,6ケ月以上経過すると断熱ライニングを施さない場合と大差なくなることを示しており,予測解析結果でもそのことが得られている。吹付け厚さを6cm,9cmと厚くした場合の解析結果は,吹付け厚さの増大によって当然断熱効果は高まるが,長期間経過すればするほど,その程度の厚さの増大では,断熱ライニングの厚さの効果はなくなり,岩盤からの熱伝達量はライニングが無い場合と大差がなくなる。2)ライニング厚さの増大に対する断熱効果の増大の割合は指数関数的に減少し,一方,吹付けのための経費は厚さの増大とともに指数関数的に増大する。したがって,実際に断熱ライニングを行う際には,まず吹付け厚さに対する経済性評価を確立し,つぎにそれを考慮して最適の吹付け厚さについて検討すればよい。高温岩盤帯中の鉱石の採取を可能にするためには、開発直後における岩盤から気流への熱伝達をできるだけ小さくすることが望ましい。そこでまずパソコンによる岩盤内気流解析プログラムを開発し、つぎにこれを用いて断熱材吹付けの効果について予測解析を行った。また、実際の高温岩盤内坑道の一区間に断熱材吹付けを行い、その効果について観測を行った。その結果つぎのようなことがわかった。一般に坑道が高温岩盤内にあっても、通気開始後の時間が経過するにつれて、坑道まわりの岩盤は徐々に冷えて壁面近傍の温度勾配は減少する。すなわち、時間の経過とともに岩盤から気流に伝達される熱量は徐々に減少し、気流温度も低下する。一方、断熱材を坑道壁面に吹付けると、坑道まわりの岩盤が気流によってあまり冷やされないことになるが、壁面温度はライニングしない場合より低くなる。また断熱材内の温度勾配は大きいが、断熱材の熱伝導率は小さいので、岩盤から気流に伝達される熱量は小さく、通気開始後それほど時間が経過しないうちから気流温度は低くなる。よって、断熱材吹付けは開削後間もない坑道内の気流温度制御に有効な手段であると考えられる。今回は、予測解析についても現場実験についても、吹付け厚さを3cmとしたが、今後の解析においては、断熱材の厚さと断熱効果との関係を調べて適切な吹付け厚さについて検討したい。また今後の現場実験においては、まず吹付け機を改良し、つぎに改良した吹付け機を用いて豊羽鉱山信濃〓の入気坑道において、予測された最適の厚さの断熱材吹付けを行い、その効果について確認したい。高温岩盤内の鉱石を従来の採鉱法によって採取するためには,開発直後の岩盤から気流への熱伝達をできるだけ小さくすることが望ましい。そこで開発直後の岩盤にライニングを施して熱伝達制御を行うものとし,その効果について検討した。すなわち,まずパソコンによる岩盤内気流解析プログラムを開発し,これを用いて断熱材吹付けの効果について予測解析を行った。つぎに,実際の高温岩盤内坑道の一区間に断熱材吹付けを行い,その効果を観測した。

1)一般に坑道が高温岩盤内にあっても,通気開始後の時間が経過するにつれて,坑道まわりの岩盤は徐々に冷えて壁面近傍の温度勾配は減少する。すなわち,時間の経過とともに岩盤から気流に伝達される熱量は徐々に減少し,気流温度も低下する。2)断熱材を坑道壁面に吹付けると,坑道まわりの岩盤が気温によってあまり冷やされないことになるが,壁面温度はライニングしない場合より低くなる。3)断熱材内の温度勾配は大きいが,断熱材の熱伝導率は小さいので,岩盤から気流に伝達される熱量は小さく,通気開始直後も気流温度は低い。4)よって,断熱材吹付けは開削後間もない坑道内の気流温度制御に有効な手段であると考えられる。また,現場実験は,吹付け厚さを3cmとした場合についてのみ行われたが,予測解析においては,ライニングの厚さを変えて数値計算を行い,断熱材の厚さと断熱効果との関係を調べて適切な吹付け厚さについて検討した。なお,豊羽鉱山は,上記の成果を考慮して,最近発見された超高温岩盤中の新鉱床の開発に際して,鉱床近傍の坑道に断熱ライニングを適用することを考えている。