hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球深部における多結晶ダイヤモンドの起源と結晶化メカニズムの解明

一方,カーボナード中の内部包有物の記載についても,昨年度はFIBを用いた試料加工TEMによる観察までの流れをルーチン化し,オンファス輝石の他,NaやKなどのアルカリ元素を含む鉱物を含め,様々な包有鉱物を観察し,これらの成果についても論文へまとめるための準備を進めている.また,一昨年度に引き続き,メタンと水の混合流体(C-H-O流体)と炭酸塩鉱物(マグネサイト)を出発物質に用いた高温高圧実験を行い,両者の反応によってダイヤモンドが自発的に核形成することを再現よく確認した.これらの成果を今年度6月に横浜で行われるGoldschmidt国際会議にて口頭発表で報告し,論文へもまとめる予定である.さらに,最近,ダイヤモンドアンビルセル中,高温高圧条件においてメタンと水を反応させ,多結晶形態を示すダイヤモンドを自発的に生成させることにも成功しており,今年度はさらに生成環境や結晶化プロセスの詳細を検討したい.前年度の成果を踏まえて,多結晶ダイヤモンド,カーボナード中に観察される包有物の記載,分析を進めた.外部からの異物や汚染物質の混入や機械研磨時の物理的なダメージの影響を取り除くため,イオンビーム(クロスセクションポリッシャおよびFIB)を用いた試料断面を作成し,研磨面をまずはFE-SEMを用いて詳細に観察した.その結果,カーボナード中に含まれる包有物は,結晶粒内に含まれる1次包有物と粒界やクラックを充填する2次包有物に大分されることが分かった.1次包有物の多くは直径数百nmと極めて微細で,内部は鉱物相によって充填されていた.FIBを用いて薄膜を作成し,透過電顕下で観察したところ,すべての1次包有物は負晶として存在し,その内部にはガーネット(メジャーライト)やフェンジャイト,ルチル,アパタイトなどの複数の析出相を含んでいることが明らかとなった.これらの産状から,そららの包有物はケイ酸塩や多くの金属イオンに飽和した流体包有物としてカーボナードの形成時にダイヤモンド結晶内部に取り込まれたものと考えられる.鉱物組み合わせから判断して,これらの包有物(流体相)は沈み込んだ海洋地殻物質に起源をもつ可能性が高く,これまで成因や生成環境が不明であったカーボナードが確かに地球深部で生成したことを強く裏付けるものである.なお,メジャーライト中のSi濃度を用いた検討では,カーボナードの生成震度は上部マントル下部からマントル遷移層上部にかけてと推測される.一方,二次包有物についても詳細な記載を行い,ルチルやゲーサイト,カオリナイトの他,フローレンサイトなどの特徴的な鉱物相で構成される包有物もあり,カーボナードがその形成後,地殻への上昇過程に複数の流体と接触し,部分的に交代・変質作用を被っていることが分かった.現在,これらの結果について論文にまとめている.これまで研究例が少なく,起源や成因について未知の部分の多かった多結晶ダイヤモンド(バラス,カーボナード)について,微細組織観察と内部包有物の記載,化学分析を行った.それらの多結晶ダイヤモンドの多くは,海洋地殻物質が地球深部へと供給される沈み込み帯沿いの流体(高過飽和なC-H-O流体)に富んだ環境で生成され,流体の流れ場(静的か移流的か)によって異なる結晶化組織を形成する可能性が高いことを明らかにした.さらに,ロシアの巨大隕石孔中より,天然で初めての例となるナノ多結晶ダイヤモンドを見出し,その生成メカニズムも明らかにした.昨年度は,概ね年度当初の計画通り,確実に成果を挙げることができた.特に,バラスとカーボナードの微細組織の記載と結晶方位分布解析については,多数の試料ついて分析・解析を終えており,一部については国際ワークショップにて発表し,関連分野の専門家からも高い評価を得た.成果公表に必要なデータは,7割方揃ってきており,追加必要データを早急に取得し,今年度中にバラスとカーボナードについてそれぞれ2編の論文にまとめ国際誌へ投稿したいと考えている.
ビタミンＫ不足症の運動器障害・要介護に及ぼす影響の解明：大規模住民コホート研究

日本の三地域に設立した一般住民コホートにおいて疫学調査を実施し、ビタミンK不足と運動器障害との関連を検討した。問診票により食事ビタミンK摂取量を調査した2453名において、ビタミンK摂取量が150 microgram/d未満であった者の割合は15%であった。また山村部コホートの対象者827名において、単純膝レントゲン画像における変形性膝関節症の指標と食事ビタミンK摂取量との間に有意な負の関連があり、ビタミンK摂取量の不足が変形性膝関節症と関連していることが明らかとなった。本研究は、ビタミンK不足と運動器障害・要介護との関連を解明する住民コホート研究である。研究代表者と研究分担者は、3000人規模の一般住民コホート研究を2005年より開始し、定期的に追跡調査を実施している。本年度も和歌山県の漁村型コホートで住民検診を実施し、問診票による既往歴、家族歴、職業歴、食生活、身体活動、生活様式、飲酒喫煙、服薬、膝痛、腰痛、転倒発生状況、ADL/QOLなどの情報収集を行い、また身体運動検査、筋力、筋量、骨密度、レントゲン検査を実施した。栄養素については、佐々木らが開発した簡易型自記式食事歴法質問票であるBDHQ(brief-type self-administered diet history questionnaire)による調査を実施した。また採血を行い血清を冷凍保存した。収集した各情報は整理を行い、データベース作成作業を実施した。ビタミンK不足と運動器障害・要介護との関連については、本年度は構築したデータベースの分析を行い、地域一般住民集団827人(男性305人、女性522人)において、ビタミンK不足と変形性関節症のレントゲン計測指標について解析し、女性においてレントゲン膝関節裂隙の狭小化および膝関節の骨棘面積がビタミンK不足と有意に関連することを解明して論文報告(Mod Rheumatol 24:236,2014.)することができた。栄養素については、佐々木らが開発した簡易型自記式食事歴法質問票であるBDHQ(brief-type self-administered diet history questionnaire)による調査を実施した2401名(男性866名(平均70.5歳)、女性1535名(平均69.2歳))について、ビタミンK平均摂取量は、男性384、女性334 microgramで、摂取量不足の者の割合は、男性2.6%、女性1.7%であった。性、年齢、体格指数を調整したロジスティック回帰分析により、食事ビタミンK摂取量と変形性腰椎症(Kellgren-Lawrence grade 2以上)との関連を検討したが、ビタミンK摂取量と変形性腰椎症との有意な関連は見られなかった。また同様に、腰痛の有無、過去1年間の転倒の有無、骨粗鬆症と食事ビタミンK摂取量との関連を検討したが、有意な関連は見られなかった。食事栄養素摂取量の調査を行った対象者2453名(男性881名、女性1572名)における食事ビタミンK摂取量の平均値は、男性382 microgram/d、女性332 microgram/dであった。ビタミンK摂取量が150 microgram/d未満であったビタミンK不足者の有病率は、男性15.2%、女性15.1%であった。X線学的変形性膝関節症の有病率は、男性41.9%、女性60.6%であり、X線学的変形性腰椎症の割合は、男性79.8%、女性62.2%であった。また膝痛を有する者の有病率は、男性21.8%、女性34.2%、腰痛を有する者の有病率は、男性24.4%、女性28.0%であった。ビタミンK摂取量を目的変数とする多変量ロジスティック回帰分析の結果、変形性膝関節症、変形性腰椎症、膝痛、腰痛はいずれもビタミンK摂取量と有意な関連は見られなかった。またビタミンK不足を目的変数とした解析でも同様に関連はなかった。次に、和歌山県の二地域の住民1548名(男性461名、女性1087名)を対象として、血液検体より測定したucOCの平均値は、男性3.9 ng/mL、女性5.9 ng/mLであり、ucOC値を目的変数とする多変量重回帰分析により解析した結果、変形性膝関節症、変形性腰椎症、膝痛、腰痛はいずれもucOC値と有意な関連がなかった。ベースライン調査時に65歳以上で要介護認定を受けていなかった1648名に対して追跡調査を行った結果、155名が要介護に移行した。新規要介護認定を目的変数として多変量Cox比例ハザード分析により解析した結果、ビタミンK摂取量は要介護移行と関連はなかった。また同様にucOC値についても同様に解析したが、ucOC値は要介護移行と関連はなかった。住民コホート調査結果のデータベース化と分析作業を行うことができ、食事ビタミンK摂取量の一般住民における分布及び、食事摂取ビタミンKと運動器疾患や運動器障害との関連について解析を進めることができた。

整形外科学平成27年度は、コホート調査による収集データを加えた縦断データによる解析を行う予定である。また血中ucOC濃度測定データをデータベース化して、構築したデータベースの解析作業を進めていくことにより、ビタミンK不足症に関する疫学的実態を解明し、運動器疾患や運動器障害及び要介護移行との関連について解析していく予定である。住民コホートの追跡調査結果のデータベース化と分析作業を行うことができ、具体的研究成果として、ビタミンKと運動器疾患との関連のエビデンスとして、変形性膝関節症のレントゲン計測指標値とビタミンK不足との関連を論文報告することができた。本研究は、ビタミンK不足症の運動器障害への影響を解明する住民コホート研究であるが、平成26年度は、データベース分析作業が研究の中心であったため、次年度使用額が生じた。平成26年度、平成27年度は、引き続きコホート調査およびデータベース作成作業ならびに、構築したデータベースの解析作業を進めていくことにより、ビタミンK不足症に関する疫学的実態を解明し、骨粗鬆症、変形性関節症、サルコペニアその他運動器障害や要介護移行との関連を解析していく予定である。本研究の研究期間は3年であり、平成27年度において、実施するコホート調査費用とサンプル解析費用等に研究費を使用する予定である。本研究は、ビタミンK不足症の運動器障害への影響を解明する住民コホート研究であるが、平成25年度は、ビタミンK関連研究については、データベース分析作業が研究の中心であったため、本年度は直接経費による研究費を使用せず次年度以降に使用する予定とした。本研究の研究期間は3年であり、平成26年度と平成27年度において、実施するコホート調査費用とサンプル解析費用等に研究費を使用する予定である。
欠陥化学的発想によるケイ酸鉄リチウム材料のリチウムイオン電池反応機構の考察

リチウムイオン電池の正極材料として、資源豊富性に有利な新規鉄ケイ酸化合物Li_2FeSiO_4などの材料に注目した。このような材料は電気伝導性に欠けるため、イオン導電性と電子伝導性現象のそれぞれについて格子内欠陥の精密解析を、第一原理計算と電気化学測定によって行った。その結果、この材料系ではリチウムイオン=鉄イオン=空孔の格子内原子配列が充放電中で複雑に変化する反応であり、その欠陥分布がイオン伝導に大きな影響を与えることを明らかにした。新しいリチウムイオン電池正極材料であるケイ酸鉄リチウムLi_2FeSiO_4について、格子欠陥構造を調査した。メスバウアー分光法と酸化還元滴定により、合成温度の低下するにつれてFeの価数が高酸化数になることが見出され、LiFeSiO_4が生成していることが示唆された。このような酸化は初期容量の低下につながるため、電気化学特性としては魅力的ではない。一方、高温焼成したサンプルではFeの酸化数が低下し初期容量が増加する傾向がみられたが、電気伝導度の低下もみられ、分極が大きくなりレート特性が悪化した。これは、サンプル合成時に生成する原料由来のカーボンが、粒子表面をコーティングされ電子伝導度を高めていたが、組成分析の結果より高温合成ではカーボンが焼失するため伝導低下につながった為であることが明らかとなった。また、結晶構造が明らかではないLi_2FeSiO_4系材料に対して、結晶構造が既知であるLiFePO_4材料について第一原理計算を行い、強相関系電子である鉄電子の挙動を再現することに成功した。また、イオン伝導現象を理解するために、単純なホタル石型構造の材料について、格子欠陥のモデルからイオン伝導度を結びつける理論式を構築した。第一原理計算を用いて理論の整合性を検証したところ、既知材料のイオン伝導度を定性的に反映できることを明らかにした。次年度以降、これらの第一原理計算による物質物性解析法が、実験結果より明らかとなるLi_2FeSiO_4材料の格子欠陥モデルに照らし合わせることで、原子レベルの物性発現機構解析につなげられると考えている。新しいリチウムイオン電池正極材料であるケイ酸鉄リチウムLi_2FeSiO_4の格子欠陥とその生成反応機構、またイオンの拡散機構を理解するためについて、第一原理計算法を適用することを検討した。第一原理計算は基底状態の結晶構造を計算することは簡単であるが、欠陥生成やイオン拡散のような励起状態を取り扱うことは困難である。またケイ酸鉄リチウムLi_2FeSiO_4の欠陥生成機構は三元系モデルを取り扱わなければならないため、技術的困難性も大きい。そこで、より単純な結晶構造を有し、二元系モデルで欠陥生成を理解することができるCeO_2(酸化物イオン導電体)や(Li,La)TiO_3のような材料をモデル物質として、計算モデルを構築した。欠陥構造の考察は、主に配置のエントロピーの観点から検討を行った。すなわちCeO_2系材料の場合は、酸素空孔の生成をボルツマン統計に従うとし、酸素空孔の局所構造に対して個別に空孔生成エネルギーを第一原理計算によって算出することで、欠陥の系内の分布を導出した。この結果は、実験値とよく一致した。一方、(Li,La)TiO_3のように中濃度の欠陥を系内に含む材料は、クラスター展開法を適用した。このような、計算法を基盤としてLi_2FeSiO_4系材料にも三元系のクラスター展開法を適用し、その予測精度の検討を実施できた。計算値と実験間の精度につい、現在検討を行っている。また、イオン拡散については、弾性バンド計算モデルを適用し、イオンホッピングの計算値を導出した。CeO_2の場合でよく実験値と一致した。希土類で置換したCeO_2の場合は、様々な局所相互作用が発生し、イオン電導モデルの構築が難しくなるが、本研究では非アレニウス性や、ドープ量に対してイオン伝導度が最大になるような最適値が存在することを再現するなどの成果を得た。本年度は、Li_2FeSiO_4材料の電気化学反応の速度論を物質移動の観点から検討した。しかし、Li_2FeSiO_4材料のように二相共存反応で充放電する系では、物質移動現象を定性および定量的に記述する方法がない。そこで二相共存反応では、核生成・成長機構に基づく反応が律速になると仮定して、物質移動現象のミクロモデル構築を最初に検討した。核生成・成長の過程を補足するために、パルス定電流充放電滴定法の電気化学測定シーケンスを考案し、二相共存系材料について適用したところ、どの材料においても充電と放電反応に対して非対称な分極プロファイルが得られた。この結果から二相共存反応が進行している粒子はコア・シェル型モデルで相分離していることが分かった。常にリチウム挿入相が外側(シェル側)であり、このことから放電時はドメインの移動が、充電時は核生成が反応律速になることが提起された。

また、粒子内部のイオン輸送は、ポーラロン(Fe^<3+>/Fe^<2+>)と結合した状態で行われることが、モデル材料CeO_<2-d>を用いた第一原理計算によって定量的に解明することができた。この場合、ポーラロンの位置がイオン拡散に伴って自由に移動できることから、活性化エネルギーは必ず低下し、イオン伝導に有利になることが示された。以上の知見から、電気化学反応において、ミクロな状態ではLiイオンの移動とポーラロンが、メソスケールでは2相の界面のドメイン移動が反応速度論を律することを明らかにすることができた。今後の材料設計には、2相界面の界面生成エネルギーを低下させるために、両者の格子不整合を減少させ、ポーラロン伝導を活性化するようなドーピングストラテジーによって、高速充放電を可能とする電極材料が得られると考えられる。
工学基礎(数学・物理)教育における人間力教育に関する実践的研究

平成16年度の研究の成果:・工学者の素養としての人間力を研究・定義し、人間力に関するアンケート調査(トライアル)を行い、第3回工学基礎教育セミナーで発表。工科系の人間力として、『知的探究心』にフォーカスした。・本学の人間力教育の一環である数理工統合教育を、工学基礎コースと数理工統合コースの習熟度別に設定した。平成17年度の研究の成果:・全入学生(約1700名)の「学習意識・動機」のアンケート調査を実施し、入学生の学習志向を1)実用、2)充実、3)報酬、4)関係の4つに分け、その分布を調査した。現行の実用面を重視した数理工統合教育は大半の学生に向いていることが判明。・数理工統合教育を、4年生と専門課程の教員のアンケート調査で検証。見直しを望む意見もあることが明らかになった。・学生の自主的活動『数理考房』で「数理の教材を作ろう」をスタートさせた。平成18年度の研究の成果:・前年度のアンケート調査内容を見直しし、再度調査を実施。その結果、学部、学科でかなり異なる傾向があることが分かった。また入学後半年経過した後に追跡調査を行った。・その結果、(1)学習動機がより明確になり、目標を持ち学習する学生のグループ、(2)学習動機が、現実的になり、試験の成績を重視し、かつ周りに遅れまいと勉強している学生のグループの2極化していることが分かった。・特に後者のグループへの対応が必要である。・そのため、数理工統合教育に関し、平成18年度から『知的探究心』の観点からの課題出題・成績評価を付加した。・さらに平成20年度から、全学統一の教育から学部別の教育など入学生の学習意識・動機に対応する予定である。・「数理の教材を作ろう」プロジェクトでは、昨年度のアイディアをベースに、数理工統合I、II、IIIに関連し、20テーマを取り上げ、「たった10分でわかる数理工」-学生による学生のためのヒント集一が完成した。1工学者の素養としての人間力を研究・定義し,その定義に基づいて,学力に関する調査に加え,学力以外の学習に対する意識や実態など人間力に関する調査内容・項目を研究した。2上記研究に基づき、本学の2年生から大学院生(115名)の人間力に関するアンケート調査(トライアル)を行い、その結果を工学基礎教育セミナーで発表した。さらに、平成17年度からの本格的な調査の実施準備を行った。3これまで検討してきた学習到達度別カリキュラムを平成16年度からスタートさせた。学習到達度別カリキュラムとして,基礎数理コース(工学の基礎である数学・物理の基礎を学ぶことから始め,その修得を経て数学・物理・工学を統合した数・理・工統合を学習する)と数理工統合コース(所要のレベルに達している学生には,入学後すぐに数・理・工統合を学習する)からなる工学基礎教育カリキュラムを設けた。4基礎数理コースでは,人間力教育の観点から自学自習をベースとした授業形態,テキスト形態などを研究した。具体的には、自学自習用の教材として、パソコンを利用するCD教材を作成し、その教材を自宅で学び、別途用意した演習書で演習する。授業では、学生との対話を重視し、質問・解説を行う。このように学習意欲を触発し,自学自習を身につける教育を行った。学生アンケートによれば、70%以上の学生がこの授業に満足している。

5数理工統合コースでは、学生の知的好奇心を涵養するため、数学、物理のトピックスを取り上げたWeb教材を開発した。6数学・物理教育における人間力教育について,上述の内容を工学基礎教育センターが開催した第3回工学基礎教育セミナーで発表し、参加した高校や大学の数学,物理教育関係者などから,本研究の方向性について討議し,外部評価を受けた。1金沢工業大学(以下本学とよぶ)、の入学生の学習に関する動機や意識のアンケート調査を実施し、入学生の学習動機や意欲に実態を調べた。具体的には、学習の意識、動機を学習の功利性と学習内容の2要因を尺度として、1)充実、2)実用、3)報酬、4)関係の4つの志向区分に関して、入学生の度数分布を調査した。その結果、入学生の多くは、充実、実用の両方を志向しており、現行の実用面を重視した数理工統合教育はこのような志向を持つ学生に向いていることが明らかになった。しかし、充実志向の学生も多く、現行のものを理論面で充実させる必要があることも分かった。さらなる分析と対策を実施すべく、今年度のアンケート内容を見直し・検討し、平成18年度の学習の意識・動機のアンケート調査の実施を計画した。2本学の数理工統合教育は、工学への知的探究心の涵養を目指す本学独自の教育であり、その開始からほぼ5年を経過した。その検証のため、現在の4年生と専門課程の教員を対象としてアンケート調査(対象者をサンプリングで選び、教員71名、学生575名から回答を得た)を行った。専門教員からの一定の理解はあるものの、学生の基礎学力の定着について厳しい指摘がある一方、学生からは工学への意欲・関心の動機づけの点や、基礎学力の点でもある程度数理工統合教育を評価していることが明らかになった。3工学問題を数学・物理により課題解決策を自ら探し出し,忍耐力を持って課題解決に取組むことが狙い、工学への応用として実際面での利用をビデオ撮影したビデオ授業教材や数学的課題のWeb教材を開発した。また、学生の視点に立った教材を開発するため、研究分担者の指導の下で、数理工統合教育に使用されている教科書(本学独自に作成したもの)を学生スタッフ(約15名)で見直し、改善へのアイディア出しを行った。4これまで得られた研究成果は、KIT Progressや、日本工学教育協会などで発表した。(a)前年度のアンケート調査内容を見直し、入学生全員(約1800名)の学生の学習の意識・動機の調査(第2弾)を行った。質問は、1)実用、2)充実、3)報酬、4)関係の4つの志向区分でそれぞれ8問とし、合計32問とした。その分析を行うとともに、入学時から半年を経過し数理工統合科目を履修した後での追跡調査を行い、学習意識・動機の変化を調査した。前年度で不十分であった新入生の学習意欲・動機の志向分布がかなり明確になり、実用志向の学生が多く入学しているものの、学部1学科でかなり異なる傾向があることが分かった。また入学後半年経過した後での同じアンケート調査により、学生の学習意識・動機の変化が明らかになった。全体的は傾向として、定性的に言えば、学生の学習行動が少なくとも・学習動機がより明確になり、目標を持ち学習する学生のグループ・学習動機が、現実的になり、試験の成績を重視し、かつ周りに遅れまいと勉強している学生のグループの2極化している。これまでの2年間にわたるアンケート調査に基づいて、平成20年度からの新カリキュラムとして、学習意識・動機を考慮し、数理工統合の教育内容を、全学統一から学部別などに変更する。
老後生活のQOLと「場」に関する日中比較研究

老いの「場」の概念及びその形成条件を解明し、高齢者の自殺防止の一助となる「場」のモデルを提示した。また一般的なQOLと異なり、老いのQOLが主観的で「生きがい」と親和性を持つことを明らかにした。さらに中国の家庭介護の実態調査をして、独居老人が自分の生活スタイルを変えようとしない理由に「場」の喪失への不安があること、また老いの「場」が高齢者に「生きがい」を与えることで老いのQOLが向上することを明らかにした。研究初年度に当たる今年度は、研究の準備段階として、「老い」のQOLに関する日中の現状調査、関連資料の収集、「場」の概念の再構築等々の活動を行った。また日中比較研究を行うために、長江師範学院の戴偉教授や金哲講師、重慶工業職業技術学院の王官成教授ら中国人研究者たちに、本研究の意図や計画を説明して協力を仰ぎ、次年度以降、年に1、2回研究打ち合わせをすることを申し合わせた。以下はその他の主な活動内容。2009.9.9に北京市の中国老齢科学研究センターにおいて、同センター副主任の劉芳氏、郭平氏、中国国立リハビリセンターの張暁玉教授、沈暁軍博士、首都医科大学付属北京病院の孫国平副教授ら中国人研究者たちと、日中老人問題の現状と問題点について話し合った。2009.9.18に重慶市の重慶工業職業技術学院を訪問して高齢者の生活状況について情報を得る共に、王官成教授、張科所長らと日中共同研究の可能性について話し合った。2009.9.4に広島大学文学研究科の協定校である長江師範学院で生命倫理に関する講演を行った。2009.10.2に西日本応用倫理学研究会で老いの「場」に関する最新報告。2009.12.15に中国新聞の「知の最前線」という文化コラムで本研究が紹介された(聞き手田原記者、テーマは「老いを考える」)。2009.12月下旬に、老いの「場」に関する研究論文を学術雑誌に掲載。2010.1.22に広島大学で長江師範学院金講師と共同研究の打ち合わせ。2010.3月上旬に、本研究に関連した研究論文を学術雑誌に掲載。1.高齢者がどのような「場」を求め、それがいかなる条件下で成り立つのかを明らかにするために、図書館、研究所、博物館などで「場」や「QOL」の関連資料を収集した。中国語文献に関しては、中国人研究者の協力を得て、邦訳作業を進めた。また5月下旬と3月上旬に、重慶市、成都市、南京市の色々な老人施設を視察した。2.日中間の「場」がいかに異なるかを明らかにするためにフィールド調査を行った。街の広場や公園で過ごす老人たちを観察し、写真や動画に収めた。ただし、調査が都市に限定されたために、「場」に関する村落/都市の地域差を解明することができなかった。この調査で、日本ではスポーツや文化サークルの「場」が多いのに対して、中国では遊びや娯楽の「場」が多いことが分かり、日中両国の文化的相違が一段と明瞭になった。3.中国人の老後生活のQOLについて調査をした。11月上旬に北京市の中国老齢科学研究センターを訪問して副所長と主任に会い、中国社会のQOLについての情報を得た。また同センター発行の調査データを入手した。2月上旬に2名の中国人研究者を日本に招いて、その分析方法について助言を受けた。4.日本人の自殺数増加という深刻な事態を受けて、高齢者のQOLと自殺がどのように関係するのかを明らかにし、その結果を論文にまとめて公表した。なお、その研究途上でQOL概念を見直す必要に迫られたが、その点は次年度の研究課題として残した。本年度は、老いのQOLと「場」の関係を明らかにするために、(1)老いの風景調査、(2)QOL概念の解明、(3)老いのQOLの日中比較、という三つの研究計画を立てた。(1)については、「仲間」や「グループ」の視点からのものと「家族」や「血族」の視点からのものとがある。前者に関してはまだ資料収集の段階にあり、今後も継続していく。後者に関してはある「空き巣老人」の現状調査をした。これにより「空き巣老人」だけでなくその家族にも独自の「場」があることを突き止め、また中国政府が進める家庭介護の実態とその問題点を浮き彫りにすることができた。,これらの調査結果を踏まえて論文にした。(2)については、QOLが二面性を持ち、一般的なQOLが客観的なのに対して老いのQOLが主観的であること、そして主観的なQOLが「生きがい」と親和性を持つことを明らかにした。この論究結果もまとめて論文にした。(3)については、西南大学(中国重慶市)で開催された国際シンポジウムにおいて「老いと生命倫理」という講演をおこなった際に老いのQOLを話題にし、その日中間の異同を検討した。

その結果、中国の老い文化が主観的QOLを重視していることが明らかになった。以上から、「独居老人」が自分の生活スタイルを変えようとしない理由の一つに「場」の喪失への不安があること、「場」が主観的なQOLと密接に関係すること、QOLが「場」を規定するのではなく「場」がQOLを規定すること、そして老いの「場」が高齢者に「生き添い」を与え、そのことが結果的に老いのQOLの向上に繋がることなどが明らかになった。一般的には計量化による客観的なQOLの提示が高齢者のQOL研究の中心になるが、それだけでは不十分である。主観的なQOLと「場」の関係にも着目できれば、高齢社会対策をより効果的にすることができるだろう。
高位ハードウェア設計記述に対するモデル検査手法の研究

モデル検査は計算機のハードウェアやソフトウェアの正しさを自動的かつ網羅的に検証する技術であり,近年利用がすすんでいる.しかし,複雑な演算を含む設計では,小規模な設計でも扱うことが難しい.本研究では,特にハードウェアの高位設計記述を対象に,複数の論理体系を組み合わせる手法により,不必要な部分の詳細を考慮せずモデル検査を行う方法を開発・実装した.ディジタル信号処理など,従来の手法では扱うことができなかった例に対するモデル検査に成功した.モデル検査は計算機のハードウェアやソフトウェアの正しさを自動的かつ網羅的に検証する技術であり,近年利用がすすんでいる.しかし,複雑な演算を含む設計では,小規模な設計でも扱うことが難しい.本研究では,特にハードウェアの高位設計記述を対象に,複数の論理体系を組み合わせる手法により,不必要な部分の詳細を考慮せずモデル検査を行う方法を開発・実装した.ディジタル信号処理など,従来の手法では扱うことができなかった例に対するモデル検査に成功した.近年のハードウェア設計では,設計検証が設計工程の半分以上を占めるようになっている.設計および検証効率を改善するため,ハードウェア設計をCやSystemCといった高位の言語で記述するアプローチが実用的にも取り入れられるようになってきている.本研究は,C言語などで記述された高位ハードウェアの設計に対するフォーマル検証手法,とくにモデル検査の手法を開発することを目的としている.本年度は交付申請書に記した通り,次の研究を行った.1.同値制約規則の動的自動抽出の基礎実験とアルゴリズムの検討2.複数の充足可能性判定器を組み合わせたモデル検査アルゴリズムの検討1.については,基礎実験として2つのプログラムに対して,ランダムシミュレーションと等価性判定を組み合わせることにより,同値制約を抽出するアルゴリズムを開発・実装した.Parcorフィルタや,ADPCM変換などのプログラムに対して,人為的な変更を加えて,実装したプログラムを適用し,確かに所望の同値制約を取り出すことができた.自動抽出の手間を含めても,従来のプール関数レベルでのフォーマル検証に比べて,特に設計規模が大きくなった場合に高速に検証が行えることも確認した.2.については,C言語で書かれたプログラムに対して限量子を含まない等号付き第1階述語論理と線形算術式を組み合わせてフォーマル検証を行うアルゴリズムを検討した.現在,実装に取りかかっている.上記の成果をふまえて,次年度は特に2.のアルゴリズムの実装を中心に研究を進める予定である.近年のハードウェア設計では,設計検証が設計工程の半分以上を占めるようになっている.近年,設計および検証効率を改善するため,ハードウェア設計を高位の言語で記述するアプローチが実用的にも取り入れられるようになってきているが,とくに,高位のハードウェア記述に対するフォーマル検証手法については,必ずしも十分な研究が行われているとは言えない.本研究では,C言語などで記述された高位ハードウェアの設計に対するフォーマル検証手法,とくにモデル検査の手法を開発することを目的とする.平成20年度は特に次の2点について研究を行って成果を得た.1.複数の充足可能性判定を組み合わせたモデル検査アルゴリズムの実装2.実用的な例の作成の開始1.については,線形算術論理と限量子を含まない等号付き第1階述語論理を組み合わせたモデル検査アルゴリズムを実装した.この実装では記述力を制限したCで書かれたプログラムを入力とし,それぞれの論理体系で表現できる部分を切り分けて,論理式への変換を行う次に充足可能性判定を行うことにより,記述中に埋め込まれ条件(アサーション)を検証する.いくつかの信号処理プログラムに適用した結果,代表的なモデル検査ツールであるCBMCでは計算量的に取り扱うことができず,かつ,上記の2つの論理体系をそれぞれ単独で用いたのでは,理論上取り扱うことができない例題を扱うことができた.2.についてもparcorフィルタプログラム,離散コサイン変換プログラムなど信号処理プログラムを中心に作業を進めている.近年のハードウェア設計では,設計検証が設計工程の半分以上を占めるようになっている.近年,設計および検証効率を改善するため,ハードウェア設計を高位の言語で記述するアプローチが実用的にも取り入れられるようになってきているが,とくに,高位のハードウェア記述に対するフォーマル検証手法については,必ずしも十分な研究が行われているとは言えない.本研究では,C言語などで記述された高位ハードウェアの設計に対するフォーマル検証手法,とくにモデル検査の手法を開発することを目的とする.平成21年度は特に次の点について研究を行って成果を得た.・複数の論理体系を組み合わせた近似的モデル検査アルゴリズムの実装と評価前年度までに得られていた複数の論理体系を組み合わせた有界モデル検査の手法と,EUF(限量子を含まない等号付き第一階述語論理)に対する近似的な非有界モデル検査の手法を融合して,さらに,利用する複数の論理体系を動的に変化させる手法を新たに導入することにより,非有界モデル検査が可能なアルゴリズムを考案・実装し,評価を行った.この手法では,当初はEUFのみで検証を行って,うまく行かなかった場合に,線形算術論理,ビットベクトル論理と順番に論理体系を切り替えて,検証の近似度をさげていく.これにより,前年度までに開発手法を含む従来手法では扱うことができなかった,信号処理プログラム(ADPCM)の例題について,現実的な時間(250秒程度)で検証可能となることを示した.
海水中における水銀の有機化（メチル化）反応に及ぼす環境要因の影響に関する研究

現在の水俣湾に堆積する底質中の総水銀に関する加重平均濃度は2.3ppmであり、堆積している底質の全体量は3.4トン程度と推定される。一方、溶存態メチル水銀濃度に影響すると予想される環境因子は水温、塩分濃度、溶存態酸素、溶存態炭素濃度である思われた。又、200Lの大型水槽を用いた室内実験が、これら環境因子を用いた組み合わせ実験をベースに実施された。組み合わせ実験に関する環境因子は海水温30°C、15°C塩分濃度3.0%、1.5%で、水銀濃度は100ng/L(塩化第二水銀を添加)である。結果、水温30度、塩分濃度1.5%の組み合わせが、明らかにメチル水銀濃度が上昇した。九州大学工学部内・実験棟に室内実験系を構築しておりほぼ完成した状態にある。本実験系は、海水中における水銀の有機化(メチル化)をシミュレートするために設計されており、200L水槽の水温、光の有無、塩分濃度、DO濃度等を調節できる。平成25年5月以降の本格稼働を目指し、当国立水俣病総合研究センターおよび九州大学工学部との間で鋭意準備が進められている。特に今回の検討では、水槽からの分析用海水の取得からろ過までの一貫した作業を九州大学にお願いすることになることから、事前の作業工程の確認および操作の確実性を確認しておく必要があることから、これまでに3回程度、お互いの研究施設とその内容を確認し、実験演習をおこなった。また実験に必要な海水の取得も可搬型の水中ポンプを一部改造した上で購入することにより対応することとした。一方、本実験系を稼働させるためには、各環境条件がどの程度、海水中の水銀メチル化に関与しているかを先ず把握することが重要である。昨年度来、課題となっていた栄養塩(アンモニア、硝酸、亜硝酸、リン等)、溶存態炭素(DOC)測定も、鹿児島大学および機器納入業者間における同一試料を利用した分析値比較検討の結果より、ようやく信頼性の確保に関して目途が立ち、現在、分析を日々実施中である。平成25年度前半迄に、これまでの全データをまとめ、ステップワイズ方式の重回帰分析により解析を行い、環境要因の実験組み合わせを決定する。また海洋微生物を想定した栄養塩類の調整方法についても、目途が立ち新たな微生物群集解析手法について現在その適用を考慮しているところである。2006年から2010年までの水俣湾海水・各種分析データをSPSSを用いて、重回帰、単回帰分析を行い、海水中における水銀のメチレーションに関する検討を実施した。回帰分析に供した分析項目は以下の12種類、溶存態メチル水銀、海水温、塩分濃度、DO、pH、クロロフィルa、濁度、σt、NO3+NO2、NO 2、NH4、PO4、溶存態炭素とした。重回帰分析は、最初にステップワイズ法による検討を行い、この結果に化学的な根拠をふまえ強制投入法で解析を行った。ステップワイズ法では、塩分濃度およびNPOCの組み合わせでR= 0.623、R2= 0.388を得た。しかし単回帰分析の結果、海水温と溶存態メチル水銀濃度との相関が最も高く、また一般に温度が高くなれば各種反応が促進されることが期待できることから、上記の組み合わせに海水温を独立変数として組込むべきと考え、強制投入法で検討した。その結果、R= 0.580、R2= 0.329が得られた。他方、一般に海水温と良好な負の相関関係を持つDO(r= ー0.623、n= 603)を、海水温に代えて独立変数として加えた場合、R= 0.702、R2= 0.484を得た。この結果をふまえ実際の九州大学での室内モデル水槽実験では、DOの経時変化を確認することを前提に、海水温を実験要因として採用し、塩分濃度、海水温、NPOCの3要因で実験を開始した。実験用海水は水俣湾より採取した。採取・運搬後200L容ガラス製水槽に海水を入れ、この中に塩化第二水銀溶液を加え、水銀として100 ng/Lになるよう調製した。実験結果の一例を示す。塩分濃度1.5 %、海水温15°C、30°Cの2段階でNPOCは添加していない条件で1週間培養し、溶存態メチル水銀濃度の経時変化を測定した。海水温を高くした系では、徐々にDO濃度も低下し、培養初期の段階(培養3日目)において急激な溶存態メチル水銀濃度の上昇を確認することができた。水俣湾水質モニタリング結果を用いた重回帰分析の結果を反映させたした室内実験を繰り返し行った。

即ち、各季節で1回以上の採水を水俣湾で実施し、九州大学工学部に設置されている大型水槽を用いて実験を行った。実験条件は水銀濃度を100ng/Lとし、海水温30°C、15°C、塩分濃度3.0%、1.5%を用いた4組み合わせを各季節で複数回実施した。その結果、共通して海水温30°C、塩分濃度1.5%の組み合わせが最も効果が高く、培養開始後24時間から48時間で溶存態のメチル水銀濃度が最大となった(1.5ng/L程度。ほかに新しい試みとして、炭素源の投入を実施した。海底の底質中に豊富に存在すると思われるフミン酸が、海水中への炭素供給源となっている可能性を考慮した。実験では試薬のフミン酸を弱アルカリ水溶液に加え、70°C程度で加熱抽出した物質を炭素源として投入することを予定したが、DOC濃度が思った以上に低かったことから、実培養実験では使用していない。代わりとしてグルコースを添加することとし、水俣湾の通常DOC濃度の5倍程度を上記で説明した4組み合わせの全てに添加して大型水槽による培養実験を行った。その結果、思わぬ問題が生じる結果となった。グルコースを添加することで、海水が白濁し粘性も増加した。これはおそらく炭素源添加による海洋微生物の急激な増加が原因であろうと思われた。実際メチル水銀を海水より抽出する操作の過程においても、試薬中にエマルジョンが発生し、抽出精度が低下した。そこで抽出効率を高めるともに、分析精度を向上させるため、グルコース濃度を減らし、通常水俣湾濃度の2倍量添加で実験を行ったその結果、明らかに全体としてメチル水銀濃度が上昇し、上述の30°C、1.5%の組み合わせでは、添加しない場合と比べて濃度が2倍以上となり、実験期間中、継続して溶存態メチル水銀濃度は低下しなかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。室内実験系の構築はほぼ終了し、室内実験の目途が立った。更に栄養塩等の分析も現在順調に進んでいる。一昨年より不調をきたしていたECDーGCも完全復調し、現在、高感度なメチル水銀測定を可能な状態を維持できていること。またこれまで時間を要していた海水中の栄養塩分析、溶存対炭素分析もすべて終了し、2006年から2010年まで5年間分のすべての測定データを用いた重回帰分析を実施することができた。結果として、海水中のメチレーションについて影響を及ぼしていると予想される環境要因の組み合わせ抽出でき、昨年末より具体的なモデル水槽実験にも着手することができた。このことは、今後の室内モデル実験に対する目途を付けることができたことを意味している。ただ水俣湾の水質観測はこれまでと同様に継続しているが、本研究を開始して以来いまだに水俣湾・海水中のメチル水銀濃度が上昇してきていないことが気がかりとなっている。さらに、本研究課題の中でこれまで微生物研究に携わってくれていた国環研の稲葉先生からの、ご自身の職場移動による研究担当離脱の申し入れが今年3月にあったこともあり、研究の推進に関する問題が顕在化している。これまでは多少も遅れもあったが概ね順調と判断できたが、微生物研究に関しては方向性を変更せざるを得ない状況になっている。重回帰分析はまだ未実施であるので、環境要因間の水銀の有機化に関する影響度について評価ができていないが分析が全て終了次第、解析を行い各環境要因の組み合わせによる室内実験を開始できる。基本的に計画の変更は考えていない。九州大学内に設置されている室内実験系を有効活用し、水銀の有機化に対する環境要因の組み合わせ効果について確実にデータを蓄積していく。
ヒトプロテインアレイを用いた新規抗HIV宿主防御因子の網羅的な探索と解析

HIVが持つアクセサリータンパク質は、宿主のCullin RING型E3ユビキチンリガーゼ複合体(CUL複合体)をハイジャックして、ウイルス感染に対して防御的に働く『宿主防御因子』をユビキチン・プロテアソーム系による分解を誘導することで、ウイルスの増殖や生存に有利な細胞環境を構築している。しかし、研究が進んでいるアクセサリータンパク質の一つであるVifでさえ既知のAPOBEC3ファミリー(A3)以外のVif依存的にユビキチン化される宿主タンパク質の全容は未解明なままである。そこで本研究は、プロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質解析法の基盤技術を構築し、Vif依存的にユビキチン化されるタンパク質の同定・解析を行い、Vifを介したHIV感染機構の分子基盤を明らかにすることを目指している。当該年度において、まずユビキチン化タンパク質解析法の基盤技術であるVif依存的なA3のユビキチン化を行うin vitroユビキチン化再構築系の構築を行った。1)in vitroユビキチン化再構築系:Vif/CBF-b/ELOB/ELOC複合体は、大腸菌発現系で4者複合体として共発現を行い、粗精製・イオン交換/ゲルろ過クロマトグラフィーを行うことで、これまで技術的に困難であった高純度のVif複合体の精製に成功した。さらに、精製したCUL5複合体、E1、E2、Vif複合体およびA3Gを混合し最適化させたin vitro再構築系でVif依存的なA3Gのユビキチン化を検出することができた。2)VifのN末端領域がA3結合において重要な役割を担うことが知られている。一方で、高度に保存された領域を含むC末端領域の役割は不明である。一連のVif C末端欠損変異体を用いて、細胞内でA3との結合や分解に重要な『Vif機能領域』の同定に成功し、in vitroユビキチン化再構築系でも立証した。まず、これまで技術的に困難であった高純度なVif/CBF-b/ELOB/ELOC複合体を発現・精製系、A3のin vitroユビキチン化再構築系の構築に成功した。また、Vif C末端欠損変異体を用いたA3中和機能解析を行なったところ、細胞内でA3との結合や分解に重要な『Vif機能領域』の同定に成功した。さらに、『Vif機能領域』がA3との結合や分解に重要であることを、in vitroユビキチン化再構築系でも立証することができた。以上のことから、ヒトプロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質解析法の基盤技術の構築を本年度までに進めることができた。本研究に関する成果発表について、2019年度(5月)に米国で開催されるCold Spring Harbor Laboratory -Annual Retrovirus- Meetingにおいてポスター発表に採択され、発表予定である。さらに、一連の研究成果について、第66回日本ウイルス学会学術集会、第32回日本エイズ学会学術集会においても口頭発表を行い情報発信するとともに、討論する機会も得ることができた。これらことからも、当年度の本研究課題は、総じておおむね順調に進展していると考えられる。まず、プロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質の解析に必要不可欠である高効率で特異性が高いより最適化したin vitroユビキチン化再構築系の構築に力を注ぐ予定である。具体的には、近年、CUL複合体においてユビキチン結合酵素(E2)から標的基質への最初のユビキチン転移を仲介することが報告されたE3ユビキチンリガーゼARIH2をA3のin vitroユビキチン化再構築系に組み入れることを予定している。予備実験として、ARIH2の高純度精製に成功したので、A3のin vitroユビキチン化再構築系への至適化を試みる。最終的には、ヒトプロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質解析法を駆使した、Vif依存的にユビキチン化をされるタンパク質の探索・解析を行い、Vifを介した宿主タンパク質のユビキチン化機構の全容解明を目指したい。次年度においても学会発表や学術論文として研究成果を積極的に発表していきたい。

さらに、精製したCUL5複合体、E1、E2、Vif複合体およびA3Gを混合し最適化させたin vitro再構築系でVif依存的なA3Gのユビキチン化を検出することができた。2)VifのN末端領域がA3結合において重要な役割を担うことが知られている。一方で、高度に保存された領域を含むC末端領域の役割は不明である。一連のVif C末端欠損変異体を用いて、細胞内でA3との結合や分解に重要な『Vif機能領域』の同定に成功し、in vitroユビキチン化再構築系でも立証した。まず、これまで技術的に困難であった高純度なVif/CBF-b/ELOB/ELOC複合体を発現・精製系、A3のin vitroユビキチン化再構築系の構築に成功した。また、Vif C末端欠損変異体を用いたA3中和機能解析を行なったところ、細胞内でA3との結合や分解に重要な『Vif機能領域』の同定に成功した。さらに、『Vif機能領域』がA3との結合や分解に重要であることを、in vitroユビキチン化再構築系でも立証することができた。以上のことから、ヒトプロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質解析法の基盤技術の構築を本年度までに進めることができた。本研究に関する成果発表について、2019年度(5月)に米国で開催されるCold Spring Harbor Laboratory -Annual Retrovirus- Meetingにおいてポスター発表に採択され、発表予定である。さらに、一連の研究成果について、第66回日本ウイルス学会学術集会、第32回日本エイズ学会学術集会においても口頭発表を行い情報発信するとともに、討論する機会も得ることができた。これらことからも、当年度の本研究課題は、総じておおむね順調に進展していると考えられる。まず、プロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質の解析に必要不可欠である高効率で特異性が高いより最適化したin vitroユビキチン化再構築系の構築に力を注ぐ予定である。具体的には、近年、CUL複合体においてユビキチン結合酵素(E2)から標的基質への最初のユビキチン転移を仲介することが報告されたE3ユビキチンリガーゼARIH2をA3のin vitroユビキチン化再構築系に組み入れることを予定している。予備実験として、ARIH2の高純度精製に成功したので、A3のin vitroユビキチン化再構築系への至適化を試みる。最終的には、ヒトプロテインアレイを用いたユビキチン化タンパク質解析法を駆使した、Vif依存的にユビキチン化をされるタンパク質の探索・解析を行い、Vifを介した宿主タンパク質のユビキチン化機構の全容解明を目指したい。次年度においても学会発表や学術論文として研究成果を積極的に発表していきたい。
超過外力としての津波・高波による浸水と構造物被害の合理的予測法

巨大津波による大災害発生,地球温暖化や海岸侵食による海岸災害の多発が深刻化しつつある.それゆえ,これらの減災のために,被害予測法の改良を試みる.巨大津波については,浸水の合理的な予測法,構造タイプ毎に基本部材寸法と浸水深から建物の破壊程度を簡単に予測する方法,戻り流れによる洗掘量の予測方法を提案する.高波については,海岸堤防や護岸は洗掘と吸出しによって壊れる場合が多く,堤体前面の洗掘量と,堤体からの吸出し量を予測する方法,さらに,吸出し防止法を提案する.巨大津波による大災害発生,地球温暖化や海岸侵食による海岸災害の多発が深刻化しつつある.それゆえ,これらの減災のために,被害予測法の改良を試みる.巨大津波については,浸水の合理的な予測法,構造タイプ毎に基本部材寸法と浸水深から建物の破壊程度を簡単に予測する方法,戻り流れによる洗掘量の予測方法を提案する.高波については,海岸堤防や護岸は洗掘と吸出しによって壊れる場合が多く,堤体前面の洗掘量と,堤体からの吸出し量を予測する方法,さらに,吸出し防止法を提案する.本研究の目的は、高波や津波による災害軽減のために、起こりうる被害を効率的に予測し、実用的な避難計画やハザードマップの作成に資することであり、本年度の実施内容と成果は以下の通りである。1、海岸堤防・護岸の破堤限界:(1)高波に対する海岸堤防・護岸の主たる破壊機構は前面洗掘に続く堤体内からの吸出しによることから、これの判別式を昨年度海岸工学論文集で発表したが、二次元造波水槽での粒径を変えた洗掘・吸出し実験を追加実施して、粒径の違いを考慮した吸出し発生の判別式を考案した。未知数である過剰間隙水圧P_<ob>の式は、のようになり、ρ_wは水の密度、Hは前面の入射波高、Dは裏込材の粒径、D_0.2は基準粒径0.2mm、dは前面砂層厚さである。拡充した前面洗掘算定図と共に、英語ジャーナルへ投稿準備中である。(2)津波に対しては、戻流れによる洗掘が盲点になるため、これに関する途中経過を昨年度海岸工学論文集で発表したが、拡充した戻流れ実験装置を用いて各種洗掘実験を追加実施し、粒径・護岸高低差、前面水深を考慮した洗掘量算定式群を考案した。広域洗掘の平面二次元数値予測モデルと共に、6月のISOPEの国際会議で発表予定である。さらに、最新成果のジャーナル投稿の準備中である。2、津波による陸側家屋の破壊限界:過去のタイ国、スリランカでの現地被害調査に加えて、北海道南西沖地震津波による家屋被害ヒアリング調査を北海道大成海岸で実施した。鉄筋コンクリートビルディング、木造家屋、および、コンクリートブロック壁の被害発生限界寸法を予測できる算定図を作成し、先の被災実態データを用いて検証した。広域浸水の平面二次元数値予測モデルと共に、国内外ジャーナルへ投稿中である。本研究の目的は、高波や津波による災害軽減のために、起こりうる被害を効率的に予測し、実用的な避難計画やハザードマップの作成に資することであり、本年度の研究成果は以下の通りである。1.海岸堤防・護岸の高波・高潮または津波による破堤限界の予測:(1)高波・高潮による堤防・護岸の主たる破壊機構は侵食・洗掘に続く堤体内からの吸出しによる。まずは、日本とタイ国で33箇所の現地事例を調査し、来襲波高に対する被災しないための前面砂浜の限界高さと断面積を求めた。そして、遡上域も含めた洗掘予測のための平面二次元数値モデルを開発し活用して堤防・護岸前面の洗掘算定図を作成した。さらに、吸出し実験を大幅に追加実施して、粒径の違いを考慮した吸出し発生の判別式の精度向上を図ると共に、上記の現地事例に適用できることを確認した。これらの一部をISOPE2011年国際会議で発表予定であり、土木学会ジャーナルへ投稿中でもある。(2)津波に対しては、戻流れによる洗掘が盲点になるため、中規模の各種洗掘実験を追加実施し、粒径・護岸高低差、前面水深を考慮した洗掘量算定式群を改良し、新たに製作した大規模実験装置による実験データ、および、現地実測データとの相関が良好であることを確認した。そして、その一部を広域洗掘の平面二次元数値予測モデルの検討結果と共に、ISOPE2010国際会議で発表した。さらに、土木学会ジャーナルへ投稿準備中である。2.陸側建物等の津波による破壊限界の予測:各浸水深に対するRC建物、木造建物、および、コンクリートブロック壁の代表部材の破壊限界寸法を求められる算定図を、過去の被災データを用いて改良した。そして、平面二次元数値モデルで再現した浸水被災事例に適用し、十分な家屋破壊予測精度のあることを確認した。この成果はJETと土木学会ジャーナルへ投稿中である。まずは、日本とタイ国で収集した現地データとの比較から、数多くある砂浜安定断面予測式の中で設計に耐える精度を有するものを明らかにした。

さらに、既往の洗掘予測数値モデルを改良し、その予測精度を実測データで確認して、堤防・護岸前面の洗掘算定図を更新した。さらに、吸出し実験を大幅に追加実施して、粒径の違いを考慮した吸出し量算定式を開発した。これらの一部は昨年11月に土木学会論文集で公開し、残りは今年6月にISOPE国際会議で発表予定であり、土木学会論文集で7月以降に公開予定でもある。(2)津波に対しては、戻り流れによる洗掘量算定式の改良を進めると共に、東北地方太平洋沖地震津波によって各所で発生していた浸入波による堤防陸側の洗掘量を予測できるように発展させた。これらの一部を昨年10月に土木学会論文集で公開した。さらに、広域洗掘の数値予測モデルと共に、昨年11月に地震工学研究発表会で発表し、今年6月に土木学会論文集で公開する。2.陸側建物等の津波による破壊限界の予測:RC建物、木造建物、および、ブロック壁の基本部材の破壊限界寸法を求められる算定図の改良結果を昨年10月に土木学会論文集で公開した。さらに、本算定図の評価精度が良好なことを、東北地方太平洋沖地震津波に対して実施した被害調査データを用いて確認した。この成果は土木工学論文集に投稿中である。