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グローバル化する中国の現代思想と伝統に関する研究

1)「中国哲学のパラダイムシフトに関する研究動向把握」については、2017年10月15日に国際ワークショップ「東西文明の交錯と中国哲学:『The Path』をめぐるピュエット教授との対話」を実施した。同ワークショップには、中国(北京大学、中国社会科学院、中山大学)、韓国(延世大学)、シンガポール(南洋理工大学)から研究者を招聘し、世界同時出版された中国哲学に関するハーヴァード大学における講義録である、マイケル・ピュエット『The Path』に関して議論を交わした。その成果は中国の生活・読書・新知三聯書店から出版されることになった。研究の目的2)「近代中国思想史におけるモダニティと伝統の相剋に関する研究焦点の確認」については、セバスチャン・ビリュ氏(パリ・ディドロ大学)と干春松氏(北京大学)を招聘して、「今日の中国における儒家復興と中国哲学の再定義」と題するミニシンポジウムを行った(2107年12月23日、中国社会文化学会との共催)。これは、中国民間社会における儒教復興現象に関する文化人類学的分析と、それに対する中国哲学研究内部からの応答に関する報告と討論である。また、UTCP Trans-Asian Humanities Seminarを立ち上げ、合計6回開催した(東京大学共生のための国際哲学研究センターとの共催)。これによって、さまざまな側面・視点から中国近代思想史に関する知見を得ることができた。研究の目的3)「中国と周辺地域を含むユーラシア地域構造変動に関する思想的考察」については、共同研究会において、葛兆光氏(復旦大学)の「中国三部作」と称される『宅茲中国』、『何為中国』、『歴史中国的内与外』を講読し、議論を行った。2017年12月18日には葛兆光氏自身を招聘し、氏の最近の見解を交えながら、テクストの内部に分け入った討論を行うことができた。当初の計画以上に進展していると評価される理由は、マイケル・ピュエット氏(ハーヴァード大学)の著作『The Path』をめぐる国際ワークショップにおけるディスカッションに対して、中国の学術出版社最大手の一つである生活・読書・新知三聯書店が関心を持ち、成果集の出版について具体的に準備が始まったことによる。ハーヴァード大学で履修者数第3位を記録したという授業の講義録であり、アメリカにおける中国哲学に対する関心の高まりを体現している同書に対して(日本では『ハーバードの人生が変わる東洋哲学』として早川書房から2016年に出版)、中国・韓国・シンガポール・日本という、それらの文化伝統において中国哲学が根づいている地域から共同でレスポンスを行うこと自体の意義が高く評価されたのだと言える。出版が実現した際には、東アジアと欧米とを結ぶさらなる哲学論、文化論が展開されるものと大いに期待することができよう。とりわけ、中国哲学にアプローチする際に文化人類学的視点が有効であることが、このワークショップにおいて再確認された。この後に開催されたセバスチャン・ビリュ氏と干春松氏を招聘して行ったミニシンポジウムは、かかる視点を今日における中国民間の儒学復興という側面において応用する試みであった。このほか、「中国とは何か」という問いを歴史学の角度から丹念に論じていることで世界的に注目を集めている葛兆光氏との直接対話が実現したことも、当初の予定を超えた達成であった。UTCP Trans-Asian Humanities Seminarや共同研究会は当初の予定どおり順調に進捗しており、今後も継続していくことが予定されている。
運動実践における思考の独自性 -身体運動の現象学的分析-

本研究において、運動の習得過程を現象学的に分析することによって、運動実践における身体的思考の論理を明確にした。まず、身体的思考(非言語的思考)を際立たせるために、運動実践における言語使用の限界を検討した。さらに、〔動作〕という概念を身体的思考との関係から再検討し、運動実践そのものの独自性を探った。その結果、言葉を使わず、下位〔動作〕を使用する、運動実践に不可欠な思考(身体的思考)が明らかになった。本研究の目的は、「運動実践に不可欠な思考の論理」を提示することである。このために、運動実践と身体的思考との関係を探り、運動習得における身体的思考の役割を明確にする。本研究の目的を達成するために、初年度ととして、研究の論点を明確にすることによって理論構成を行った。さらに、運動実践における思考との区別を際立たせるために、言語的思考に関わる先行研究を収集・検討した。特に、身体的思考(非言語的思考)を明確にするための前段階として、言葉による思考の論理を文献研究によって明らかにした。言葉は運動実践において重要な働きを担っているが、どのような場合に言葉が重要になるのか、またその言語使用はどのような限界を持つのか、を検討した。その際、運動実践における言語的思考の限界についても考察した。このことによって、運動実践の独自性を捉え直すと同時に、運動指導場面における有効な言葉の使用にも示唆を得た。本年度、Research Seminar for Sport Philosophy 2008が国立オリンピック記念青少年総合センターで開催されたので、当該学会で本テーマに関連する発表「運動実践における言語の役割とその限界」を行い、運動指導における言語使用について議論した。学会後も上記研究を続行すると共に、実践的な指導を行っている研究者と話し合う中で言語使用の問題点を明確にしたい。以上の成果として、論文「運動実践における言語使用とその限界」を「体育・スポーツ哲学研究」に投稿した(審査中)。本年度は、初年度(H.20)の成果として、運動実践においてどのような場合に言葉が重要になるのか、また限界を持つのかを検討した論文、「運動実践における言語使用とその限界」が「体育・スポーツ哲学研究」掲載された。また、運動実践の独自性を明示し、その実践においてどのような思考が生じているか、その思考の独自性とは何か、についてさらに研究した。運動習得には言葉によるだけでなく、言葉を使わない思考(非言語的思考)が不可欠になる。それは下位【動作】を使用する思考(身体的思考)であう。なぜその思考が運動実践に必要となるのかについて研究するために、運動の習得過程を現象学的に分析し、運動実践そのものの独自性を探った。すなわち、文献研究を土台にして、運動実践と【動作】との関係、【動作】と下位【動作】、【動作】の構造化の関係について検討した。夏期休暇中には、ドイツ・ケルン国立スポーツ大学に滞在し、大学図書館を中心に情報収集し、さらに同大学のスポーツ哲学者(シュールマン博士)と面談・討議した。以上の研究によって、最終目的である「運動実践に不可欠な思考の論理」に必要となる資料収集および理論的枠組みを整理した。本年度(H.21)は最終年にあたる。運動実践における思考の独自性を明示するため、文献研究の検討を引き続き行い、前年度までの成果を受けて、運動習得における身体的思考の論理を明確にした。8月末には体育・スポーツ哲学会(新潟)に参加し、意見交換を行った。9月には、これまで行ってきた2年半の研究成果を踏まえ、平成22年9月1519日開催の第38回国際スポーツ哲学会(ローマ:イタリア)において、"Logic of thinking in humanmovement practice-Phenomenological consideration of humanbodily thinking-"(運動実践における思考の論理-身体的思考の現象学的考察-:単独)というテーマで発表し討議を行った。その際、テーマに関連する情報および資料収集を行い、領域を超えた研究者との意見交換も行った。学会後は、本研究のまとめを行うとともに、平成21年度研究テーマであった「下位〔動作〕」について「身体的思考における下位〔動作〕の役割」というテーマで体育学研究に投稿した。論文にすることが当初の予定からだいぶ遅れてしまい、目下審査中である。年度末には、2年目にドイツケルンスポーツ大学図書館において収集した資料を再検討し、国際スポーツ哲学会で発表した内容に検討を加え、3ヶ年の研究成果として「運動実践に不可欠な身体的思考の論理(仮題)」という表題で、体育・スポーツ哲学研究に投稿を予定している。また、本研究の成果を活かした運動指導論が新たに必要であり、それを探らねばならないという課題が生じている。
放射線による天然多糖類複合ゲルの開発

本研究は、イオン液体に溶解した各種天然多糖類および天然多糖類ナノファイバーに放射線を照射することで、優れた力学特性、電気伝導度を有する天然多糖類複合ゲル材料の開発を目指している。昨年度までに、天然多糖類であるセルロース/キトサン複合ゲルの収率・弾性率・電気伝導度がそれぞれ85%、25 kPa、3.3 mS cm-2と生体電極に必要な値の範囲内であることを明らかにした。今年度は、作製した天然多糖類複合ゲルの生体電極やアクチュエーターへ応用可能か確かめるため、電圧応答試験を行った。天然多糖類複合ゲルの電圧に対する屈曲運動性を分析した結果、その曲率を0.06 m-1 V-1と求めた。この値は一般的なイオンゲルアクチュエーターの値に近いことから、放射線とイオン液体を組み合わせることで、低毒性かつ生体適合性を有する天然多糖類を母材とした複合ゲルアクチュエーターを開発することに成功した。ここまでの研究成果について、高分子材料関連の著名な国際会議であるMoDeSt2018において発表を行った。さらに、Elsevier社の高分子材料関連の雑誌であるPolymer Degradation and Stability誌に論文投稿を行い、平成30年11月に受理された。本研究で開発した天然多糖類複合ゲルを生体電極や埋め込み型人工筋肉などの医用ゲルアクチュエーターへ実用化するためには、ゲルの弾性率、電気伝導率、曲率のさらなる向上が必要である。そこで、天然多糖類・イオン液体溶液に天然多糖類ナノファイバーを添加し、γ線・電子線照射してコンポジット複合ゲルを作製した。しかし、ナノファイバーが均一に分散していないため、コンポジット複合ゲルの物性の著しい向上が見られなかった。今後は、試料作製条件を最適化して、医用応用可能な天然多糖類コンポジット複合ゲル材料の実現を目指す。天然多糖類は、地球上で大量に生産される有用な資源循環型材料でありながら、水や有機溶媒に難溶であり反応性に乏しいため、成型加工を行うためには架橋剤添加および誘導化等の前処理を必要とした。放射線加工法は、生成するラジカルを起点とした橋かけ反応により、架橋剤等の化学薬品を必要とすることなく高分子の改質が可能となる優れた手法であるが、反応性の低い一部の天然多糖類の改質は困難であった。我々は、イオン液体の活用により天然多糖類の高濃度溶液を調製し、放射線を照射することで天然多糖類の一種であるセルロースゲルの開発に初めて成功した。さらに、イオン液体中のセルロースの架橋反応メカニズムを明らかにし、その知見を応用することで、甲殻類由来のキチンゲルの作製にも成功した。しかし、個々の天然多糖類ゲルは力学特性および電気伝導性に恵まれず、生体電極材料や細胞足場材料等への応用展開に結び付きにくい材料であった。本研究では、各種天然多糖類をイオン液体に溶解し、適切な割合で混合して高濃度溶液を調製し、天然高分子ナノファイバーを添加して放射線を照射することで、優れた力学特性、電気伝導性および生体適合性を有する天然多糖類複合ゲル材料の開発を目指す。今年度は、各種天然多糖類ナノファイバー(セルロース、キチン、キトサン等)およびイオン液体の合成に必要な原料および器具を購入し、試料調整方法の検討および各種分析機器の整備・校正を行った。各種天然多糖類を溶解するのに最適なイオン液体酢酸1ーエチルー3ーメチルイミダゾリウムの合成・精製を行った。さらに、各種天然多糖類をイオン液体に溶解して高濃度溶液を作製し、γ線・電子線を照射することで高収率の天然多糖類ゲルを作製を試みた。その結果、セルロースおよびキトサンの混合溶液をガンマ線照射することで、高収率の新規多糖類複合ゲルの作製に成功した。申請書類に記載した平成28年度の研究計画(実験試料の合成・精製・購入、分析機器の整備・校正、放射線照射条件の選定)はすべて達成した。さらに、平成29年度に行う予定であった高収率の天然多糖類複合ゲルの作製にいち早く成功したことから、おおむね順調に研究が進展していると評価した。昨年度は、試料調製方法の検討および各種分析機器の整備・校正を行った。さらに、適切な天然多糖類(セルロース、キトサン)を選択し、イオン液体に溶解して放射線照射することで、天然多糖類複合ゲルの作製に成功した。今年度は、作製したセルロース/キトサン複合ゲルの収率および物性の分析を行った。セルロースおよびキトサンを単独でイオン液体に溶解し、放射線を照射して作製したゲルの収率は15%以下であったため、生体電極等の材料に応用することは不可能であった。一方で、セルロース/キトサン複合ゲルの収率は最大で85%であり、その弾性率も25 kPaと生体電極に必要な10-100 kPaの範囲内であることを明らかにした。この収率の著しい増加は、セルロースを複合したことによる酸・有機溶媒への耐性の増加と、キトサンを複合したことによる含水率の増加(含水による放射線架橋反応の促進)によるものと考えられる。また、複合ゲルを動的粘弾性を測定し、ゲル中に化学架橋が導入されていることを確認した。イオン液体を含浸した複合ゲルの電気伝導度を測定し、3.3 mS cm-2であることがわかった。

さらに、来年度実施予定である天然多糖類複合ゲルの最適化および生体電極への応用試験のための実験装置(サイクリックボルタンメータ、レーザー位置測定装置)の整備を行った。申請書類に記載した平成29年度研究計画(天然多糖類複合ゲルの作製と評価:ゲルの収率、膨潤度、動的粘弾性、弾性率、電気伝導度)は達成できた。平成30年度実施予定の天然多糖類複合ゲルの最適化および生体電極への応用のための実験準備も完了している。本研究は、イオン液体に溶解した各種天然多糖類および天然多糖類ナノファイバーに放射線を照射することで、優れた力学特性、電気伝導度を有する天然多糖類複合ゲル材料の開発を目指している。昨年度までに、天然多糖類であるセルロース/キトサン複合ゲルの収率・弾性率・電気伝導度がそれぞれ85%、25 kPa、3.3 mS cm-2と生体電極に必要な値の範囲内であることを明らかにした。今年度は、作製した天然多糖類複合ゲルの生体電極やアクチュエーターへ応用可能か確かめるため、電圧応答試験を行った。天然多糖類複合ゲルの電圧に対する屈曲運動性を分析した結果、その曲率を0.06 m-1 V-1と求めた。この値は一般的なイオンゲルアクチュエーターの値に近いことから、放射線とイオン液体を組み合わせることで、低毒性かつ生体適合性を有する天然多糖類を母材とした複合ゲルアクチュエーターを開発することに成功した。ここまでの研究成果について、高分子材料関連の著名な国際会議であるMoDeSt2018において発表を行った。さらに、Elsevier社の高分子材料関連の雑誌であるPolymer Degradation and Stability誌に論文投稿を行い、平成30年11月に受理された。本研究で開発した天然多糖類複合ゲルを生体電極や埋め込み型人工筋肉などの医用ゲルアクチュエーターへ実用化するためには、ゲルの弾性率、電気伝導率、曲率のさらなる向上が必要である。そこで、天然多糖類・イオン液体溶液に天然多糖類ナノファイバーを添加し、γ線・電子線照射してコンポジット複合ゲルを作製した。しかし、ナノファイバーが均一に分散していないため、コンポジット複合ゲルの物性の著しい向上が見られなかった。今後は、試料作製条件を最適化して、医用応用可能な天然多糖類コンポジット複合ゲル材料の実現を目指す。平成28年度の実験結果の基づき、グローブボックス内で温度、溶存酸素濃度、および溶存水分濃度を調節した2種類の天然多糖類・イオン液体溶液を混合し、天然多糖類ナノファイバーを添加して、温調可能な照射容器に封入する。さらに、γ線・電子線照射して天然多糖類複合ゲルを作製する。各種分析法(GPC、LC-MS、FT-IR、圧縮試験、引張試験、動的粘弾性測定法、サイクリックボルタンメトリ、交流インピーダンス法等)により、生成したゲルの収率、膨潤度、分子量、動的粘弾性、電気伝導度、力学特性、および生体適合性(生分解性、細胞接着性)等を評価し、天然高分子の架橋反応を促進する因子を明らかにする。平成30年度は、天然多糖類複合ゲルの最適化を行い、さらに生体電極への応用試験として、電圧応答およびサイクリックボルタンメトリーを行う予定である。また、高分子材料関連の国際会議において発表を行い、研究の外部発信に努める。
豪雨出水の予測とその洪水調節システムの適用に関する研究

本研究では、豪雨・出水による災害を防止・軽減するための予知・予測理論とそれを用いた出水制御に関する理論を結合した防災の方法論を構築した。その概要は以下の通りである。(1) 3次元レーダーデータの豪雨予測への活用に関する研究池淵・中北らは、3次元レーダーデータを様々な角度から分析し、降雨域の空間的な広がりや時間的な動きなどをカラーグラフィックにより可視化した。さらにそれをAMeDASデータや地形図と重ね合わせて、地形や風などに起因する3次元的な降雨特性を見い出した。また、3次元レーダーの降雨情報を豪雨の予測に有効に利用するために、特に予測の困難な地形性降雨について種種の気象因子が降雨場に及ぼす影響を数値計算によって調べた。その結果、気温減率が大きくて大気が不安定な状態では、山岳地形による上昇流はますます加速されて大雨が生起しやすい場になることがわかった。(2)山腹斜面・河道網系の集中モデルと出水予測に関る研究カルマンその他によるフィルタリング・予測理論を適用した流出予測システムを構築するために、高棹・椎葉らは、山腹斜面・不飽和帯流れ・中間流および河道網系Kinematic Waveモデルの集中化の方法を提案した。また、高棹らは、水文流出系の予測においては、ノイズ項の非定常性・有色性を考慮することが重要であることを実証した。(3)豪雨出水予測と制御システムとの統合に関する研究高棹・椎葉らは、システムの不確かさ、観測情報・インプットの予測の有効利用、コントロールと状態の確率的な制約条件、「次元の呪い」の問題を念頭におき、確率ベクトルの関数の大域的な近似手法である統計的2次近似手法を用いたダム貯水池群実時間操作手法を提案し、その計算機プログラム化の検討結果をとりまとめた。
セマンティックWebデータに対する推論基盤技術の研究開発

本研究では、RDFデータから記述論理のクエリに答える意味的推論システムを開発した。この意味的推論システムとともに、大規模データを推論・検索するためのRDFデータストアを独自に開発した。さらに、ユーザーが簡単に検索できるように、自然言語文による質問とキーワードによる検索方法を実装している。その際、ユーザーの漠然とした関心から検索や質問に答えるために、キーワードや自然言語文からの推論に加えて、機械学習やデータマイニングによってユーザーが求める知識を推定する方法を提案した。本研究では、セマンティックWebデータから意味的推論を可能にするために、(i)クエリ生成のための上位オントロジーの構築、(ii)ユーザー入力からクエリタイプを自動生成するメカニズムの設計、および(iii)意味的推論システムのアルゴリズム設計、を実現する。平成25年度では、初年度としてリンクトデータ・プロジェクトやセマンティックWebの研究動向についてRDF推論や論理的推論を備えた既存システムの調査を行った。特にRDFデータを格納しクエリを発行できるシステムのうち,世界的に使われているJena、Virtuoso、Sesame、OWLIMを選定し、実際にベンチマークデータをローカル環境に読み込んで推論エンジンとしての性能を調べた。既存システムを調査する一方で、本研究の特徴である複雑なクエリの実現のために、上位オントロジーの構築とそれを適用した意味的推論について理論的な分析を行った。特に、事象や合成的な概念のような論理的分析だけでは説明できない対象をオントロジー的な深い分析によってモデル化している。さらに、意味的推論を使わない従来のキーワード検索(具体的にはRDFクエリ)では探すことのできない推論例や複雑なクエリを書かないと導くことのできない推論例を分析した。これを基にして、従来のRDFクエリでは導出できない記述論理の表現に対する変数をRDFクエリ文に記述できるようにしている。その結果、記述論理の表現を含まないRDFデータからでも、複雑な記述論理表現を含むクエリ結果を出力できる推論メカニズムの形式化を実現した。平成26年度では、リンクトデータからユーザーが求めている情報を得るために表現力の低いRDFデータからより表現力の高い記述論理の推論を実現して意味的推論を強化した。WebにあるリンクトデータはRDFで書かれるためOWLオントロジーのような意味記述になってないことが多い。一方で、ユーザーの関心は表現力が低いRDFでは十分に表せず記述論理の表現力が求められる。本研究では、RDFデータから記述論理のクエリに答えるシステムを開発した。これはWebデータとユーザーの関心の間に存在するギャップを埋める1つの方法でである。実際に、DBpediaのRDFデータを使用して本システムで実験を行い、閉世界仮説のもとで高い推論結果を示す実験を行った。さらに、意味的推論システムと平行して、大規模データを推論・検索するためのRDFデータストアを独自に開発した。リンクトデータは非常に大きなデータであり、単純な検索でも時間計算量が多くなってしまう。そのために独自のRDFデータストアがインメモリ型で高速な検索を可能にしており、このRDFデータストアの上で計算コストの高い意味的推論を実現する予定である。平成27年度では、クエリ自動生成による推論メカニズムを実現するために次の2つの具体的な課題に取り組んでいる。1つは、セマンティックWebデータへのクエリ言語であるSPARQLがもつ問題点の解消である。SPARQLのクエリ文はSQLにも似た構文をもつが使いこなすのが簡単とは言えない。ユーザーが簡単に検索できるように、自然言語文による質問とキーワードによる検索方法を実装した。前者は自然言語からのSPARQLクエリへの変換であり、簡単な自然言語文をいくつかのクエリタイプに分類してそれぞれを適切なSPARQLクエリと対応させる。後者はRDFグラフ構造の大規模データから、キーワードを含む部分グラフデータの抽出を実現している。もう一つは、冗長で断片的なセマンティックWebデータからユーザーの質問に答える意味的推論エンジンの実現である。この実現のために、RDFデータに対して推論と機械学習を適用する方法論とアルゴリスムを設計した。特に、冗長なRDFデータからリソースの意味を特徴づけて重要なデータを抽出する方法を提案している。この特徴抽出を用いて、データ分類器をSVMで学習させる方法を実装し評価実験を行っている。これにより、ユーザーが関心のある対象がどのような概念に分類されるか推定可能になる。上記に加えて、セマンティックWebデータを格納する独自RDFデータストアとその検索エンジンのさらなる検索高速化も実現している。ユーザーの漠然とした関心から検索するために、直感的な質問を提示できるアプローチを進めている。その実現のために、ユーザーが入力したキーワードや自然言語文から適切なクエリを自動生成する方法を提案している。また、ユーザーの問い合わせからセマンティックWebデータの検索や推論を強化するエンジンを開発している。26年度に記述論理クエリシステムとRDFデータストアを開発して、続く27年度にはRDFデータに対する機械学習を実装している。これらの成果は、RDFデータに対する意味的推論を実現するために重要である。平成28年度では、ユーザーの漠然とした関心から検索や質問に答えるために、これまでのキーワードや自然言語文からの推論に加えて、機械学習やデータマイニングによってユーザーが求める知識を推定する方法に取り組んでいる。

RDFデータはURI(Uniform Resource Identifier)やリテラルで記述されたWebデータのため非常に冗長性が高く,必要な情報がデータ構造内に埋もれてしまうことが多い.そこでSVMの機械学習器をRDFデータに適用するために開発したカーネル関数により、RDFデータからリソースに関する属性データの推定が可能になった。従来のSPARQLでは、RDFデータの中身に精通したユーザーが適切なクエリ文により検索しなければならない。それに対して、本研究ではリソースを指定するだけでクエリ文なしで機械学習によってそのリソースのタイプや属性が推定できる。また、データマイニングの手法をRDFデータ用に改良することにより、出現頻度の高いRDFデータの部分構造を発見できる。こうしたデータマイニング手法は、大量のデータからの頻度計算が必要なため独自開発したインメモリ型RDFデータストアシステムを改良して実現している。これを用いてリンクトデータの意味的推論を検証するために、DBpediaやYAGOなどの大規模リンクトデータを提案手法に適用した。その結果、一般的なリソースに関する概念の推定、リソース間の関係、人物リソースの共通属性などの知識を推定できることが確認された。RDFデータに対する意味的推論を実現するために機械学習とデータマイニングを取り入れた手法を提案している。これらはRDFのグラフ構造とそのWebデータとしての特性を考慮した新しい工夫(RDFカーネルやグラフ構造マイニング)が導入されている。また、RDFデータが非常に大規模であることから圧縮してメモリ上で処理する必要性がある。このとき独自開発したデータストアエンジンが威力を発揮して、意味データの学習や推論を実現する。最終年度は、実RDFデータを用いて検索、推論、学習を融合した意味的推論の実用性・応用性の検証実験を行った。実験で実際に用いたRDFデータはWeb上に公開されているDBpedia、YAGO、Wikidataなどである。最初の成果として、帰納的学習によって、大規模なRDFデータから頻出する部分パターンやルールを発見できることが確認できた。次に、人物、ものなどの属性情報を記述するRDFデータを訓練データに用いてカテゴリを学習して、新たな人物やもののデータからカテゴリを推定する評価実験を行った。また、検索、推論と学習を融合した意味的推論の成果として、検索・推論から導けない不完全データを学習器から推定する質問応答システムを実現している。この実験の評価により、ユーザーが求める情報を推定する機能が強化できている。加えて、自然言語文のテキストデータからオントロジーやRDFデータを半自動構築して知識ベースを拡充する2つの方法の実験を行った。1つの方法では、国語辞書のような日本語の言い回しが整っているテキストからオントロジーを半自動的に構築できている。
リチウムイオンと多価イオンが奏でるデュアルイオン蓄電池に向けた新学理の構築

研究実績の概要リチウムやナトリウムなどの一価キャリアを用いる蓄電池の物理化学的機構はよく理解されている一方で,マグネシウム,カルシウムや亜鉛などの多価イオンをキャリアとする蓄電池系の基礎科学は殆ど未解明の状態である.本研究では,新しい蓄エネルギーデバイス開発を見据えた上で,「多価キャリアイオンを用いた革新蓄電池の材料科学」を構築することを目指している.今年度は主にLiーMgデュアルカチオン系におけるインターカレーション型正極材料の電極特性および両カチオンの挿入・脱離挙動に関する研究を遂行した.本研究課題の実現性検証として行ったシェブレル化合物Mo6S8におけるLiとMgの協奏的な挿入・脱離挙動に関する研究をまとめた論文がAdvanced Energy Materials誌に本年度において掲載され,この成果は東北大学金属材料研究所と東京工業大学が共同プレスリリースを行い,日本経済新聞などのメディアに紹介された.また,正極材料におけるLiイオンとMgイオンの挿入・脱離に伴う相変化及び両イオンが安定に固溶できる相が存在する条件を熱力学の観点から調査を行い,今後の正極材料設計の指針を得た.負極反応におけるデンドライト組織の抑制機構の解明について,異なる電解液中で電析実験を行い,電析物合金におけるLiとMgの比率と電析形態を調査した結果,塩の濃度が同じ電解液でも,LiとMgの割合が大きく変化することを見出し,溶媒和環境が析出過程へ影響が示唆された.これからは電解液の影響を配慮する上,負極反応におけるデンドライト形成・抑制機構の解明を進める予定である.最も重要となる正極活物質内部でのイオンの拡散に関する研究を遂行している.具体的には,デュアルカチオンによる協奏的相互作用の解明について,第一原理計算による固体内拡散過程の考察および相安定性の調査は計画通りに進んでいる.これまではシェブレル化合物を主に研究対象物質としていたが,スピネル物質など他の物質についても検討を開始した.また,室温で多価イオンが可動できる新な正極結晶の候補群を得るため,sol-gel citric acid法を新たに取り入れ,これまで得た知見に基づき,新しい正極材料を探査している.デンドライト形成機構・抑制機構の解明について,電気化学測定により析出過程における速度論的な要素の考察しており,進捗はおおむね順調である.今年度末の電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM)および軟X線分光器(SXES)の導入により,電析物の形態観察,組成マッピング,正極材料の価数変化の調査などが可能になった.今後は正極の一価イオンおよび多価イオンのインターカレーションに関する研究を進めながら,デンドライト抑制・形成機構の研究に注力して研究を推進する.1.正極反応におけるデュアルカチオンの協奏的相互作用の解析には,局所的な電子状態の解析とマクロ的な拡散過程(拡散係数,キャリアの濃度分布)を調査し,デュアルカチオン系に適する拡散モデルの作成および論理構築を試みる.2.負極反応におけるデンドライト抑制・形成機構の解明について,主にリチウムおよびマグネシウム二元系について取り上げ,析出の各段階での律速過程を調査し,LiおよびMgシングルカチオン系とLi-Mgデュアルカチオン系の結果を照合することにより,デンドライトの形成・抑制機構を解明する.さらに,リファレンス系として,Na-Caなどのデュアルカチオン系での電析・溶解挙動を調べ,カチオンの種の違いによる影響を含め,負極反応における協奏的相互作用を考察する.研究実績の概要リチウムやナトリウムなどの一価キャリアを用いる蓄電池の物理化学的機構はよく理解されている一方で,マグネシウム,カルシウムや亜鉛などの多価イオンをキャリアとする蓄電池系の基礎科学は殆ど未解明の状態である.本研究では,新しい蓄エネルギーデバイス開発を見据えた上で,「多価キャリアイオンを用いた革新蓄電池の材料科学」を構築することを目指している.今年度は主にLiーMgデュアルカチオン系におけるインターカレーション型正極材料の電極特性および両カチオンの挿入・脱離挙動に関する研究を遂行した.本研究課題の実現性検証として行ったシェブレル化合物Mo6S8におけるLiとMgの協奏的な挿入・脱離挙動に関する研究をまとめた論文がAdvanced Energy Materials誌に本年度において掲載され,この成果は東北大学金属材料研究所と東京工業大学が共同プレスリリースを行い,日本経済新聞などのメディアに紹介された.また,正極材料におけるLiイオンとMgイオンの挿入・脱離に伴う相変化及び両イオンが安定に固溶できる相が存在する条件を熱力学の観点から調査を行い,今後の正極材料設計の指針を得た.負極反応におけるデンドライト組織の抑制機構の解明について,異なる電解液中で電析実験を行い,電析物合金におけるLiとMgの比率と電析形態を調査した結果,塩の濃度が同じ電解液でも,LiとMgの割合が大きく変化することを見出し,溶媒和環境が析出過程へ影響が示唆された.これからは電解液の影響を配慮する上,負極反応におけるデンドライト形成・抑制機構の解明を進める予定である.最も重要となる正極活物質内部でのイオンの拡散に関する研究を遂行している.具体的には,デュアルカチオンによる協奏的相互作用の解明について,第一原理計算による固体内拡散過程の考察および相安定性の調査は計画通りに進んでいる.これまではシェブレル化合物を主に研究対象物質としていたが,スピネル物質など他の物質についても検討を開始した.また,室温で多価イオンが可動できる新な正極結晶の候補群を得るため,sol-gel citric acid法を新たに取り入れ,これまで得た知見に基づき,新しい正極材料を探査している.デンドライト形成機構・抑制機構の解明について,電気化学測定により析出過程における速度論的な要素の考察しており,進捗はおおむね順調である.

今年度末の電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM)および軟X線分光器(SXES)の導入により,電析物の形態観察,組成マッピング,正極材料の価数変化の調査などが可能になった.今後は正極の一価イオンおよび多価イオンのインターカレーションに関する研究を進めながら,デンドライト抑制・形成機構の研究に注力して研究を推進する.1.正極反応におけるデュアルカチオンの協奏的相互作用の解析には,局所的な電子状態の解析とマクロ的な拡散過程(拡散係数,キャリアの濃度分布)を調査し,デュアルカチオン系に適する拡散モデルの作成および論理構築を試みる.2.負極反応におけるデンドライト抑制・形成機構の解明について,主にリチウムおよびマグネシウム二元系について取り上げ,析出の各段階での律速過程を調査し,LiおよびMgシングルカチオン系とLi-Mgデュアルカチオン系の結果を照合することにより,デンドライトの形成・抑制機構を解明する.さらに,リファレンス系として,Na-Caなどのデュアルカチオン系での電析・溶解挙動を調べ,カチオンの種の違いによる影響を含め,負極反応における協奏的相互作用を考察する.論文(申請前に提出したが期間をまたいでいる関連発表論文)
イオン液体に金属錯体を担持した革新的アンモニア合成システムの開拓

アンモニアは我々の生活に欠かせない化合物であり、肥料や衣服の原料として利用される。このアンモニアは、工業的にはハーバー・ボッシュ法によって、高温高圧条件下で、化石燃料に由来する水素ガスと窒素ガスを反応させることにより生産しており、環境負荷が大きい。一方で、自然界に存在するニトロゲナーゼは、常温常圧で窒素からアンモニアへの変換反応を達成している。このニトロゲナーゼのように、窒素分子を変換することの出来る金属錯体, trans-[Mo(depe)2(N2)2] (depe= Et2PCH2CH2Et2)を使用し、電気化学的アンモニア合成反応の評価を行った。当該年度も引き続き、前年度試作した電気分解セルの改良を行った。作用電極には、イオン液体,1-butyl-1-methylpyrrolidiniumtris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate,に金属錯体を溶解させ、カーボンペーパーに塗布したものを用いている。前年度、金属錯体としてチタノセンジクロリドを使用した場合、アンモニア生成に対する電流効率1.2%であった。当該年度、金属錯体としてtrans-[Mo(depe)2(N2)2]を使用したとき、電流効率は0.013%に低下していることが明らかとなった。Mo錯体当たりのアンモニア収率は77%であった。水の電気分解の延長線上で、窒素分子からアンモニアへと変換できたことに意義がある。イオン液体中でのtrans-[Mo(depe)2(N2)2]の構造や電気化学的挙動を理解するため、定電位電解により一電子酸化させた状態でのラマン測定、FT-IR測定を行った。一電子酸化させた場合、THF/イオン液体の混合溶媒では、窒素分子で架橋した二核構造を形成しているのに対し、イオン液体のみを溶媒として使用したとき、単核構造を安定化していることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度では、表面増強赤外分光による触媒反応メカニズムの解明、および電気化学的アンモニア合成における実験反応条件を精査、高効率化の検討を行ってきた。金属錯体には、チタノセンジクロリドを使用し、イオン液体には1-butyl-1-methylpyrrolidiniumtris(pentafluoroethyl)trifluorophosphateを使用した。実際に測定を行ったところ、測定には成功したものの、得られたスペクトルは複雑であり、解析が困難な状況であった。イオン液体中での電気化学的特性を検討するために、Linear sweep voltammetryの測定を行った。測定はチタノセンジクロリドが還元される電位で行った。窒素雰囲気下で得られた電流値の値は、アルゴン雰囲気下で得られた電流値よりも大きかった。このことは、電気化学的に還元されたチタノセンジクロリドと窒素ガスが反応していることを示している。次に、-1.5 V (vs.Ag/AgCl)で定電位電解を行い、実際にどの程度アンモニア合成が行われているのか検討することとした。定電位電解を行ったところ、アンモニアの収率が金属錯体あたり27%、電流効率は最大で1.4 %であるということがわかった。得られたアンモニアが窒素ガスに由来するものか調べるために、15N2ガスを使用した、同位体実験を行った。インドフェノールアニオンが14N窒素ガスを使用した場合、m/z =198に観測され、15N窒素ガスを使用した場合、m/z = 199に観測された。このことは、窒素ガスに由来したアンモニアが生成していることを示している。反応装置を改善したことによって、ガスの使用量が大幅に低減したことから、設計したフローセルによる定電位電解実験は、有意義なものだと言える。当初の予定では、幾つかの金属錯体とイオン液体の組み合わせを測定し、メカニズムを検討していく予定であった。しかし、どのような挙動を示しているか解釈しきれていない。引き続き解析を行う予定である。電気化学的アンモニア合成における実験反応条件を精査、高効率化の検討では、設計したフローセルを用い、その反応性の検討を行ってきた。定電位電解を行ったところ、電流効率は、反応の初期段階で数%であり、最終的0%となることが明らかとなった。このことから、金属錯体を変更する必要があると考えられる。得られたアンモニアが窒素ガスに由来しているかどうかを調べるために、同位体窒素ガスによる確認実験を行った。得られた結果は、アンモニアは窒素ガスに由来しているということを示していた。このことから、常温常圧条件という非常に温和な条件での電気化学的アンモニア合成が行えているといえる。しかし、予定していた細かな実験条件の調整は行えていない。

作用電極には、イオン液体,1-butyl-1-methylpyrrolidiniumtris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate,に金属錯体を溶解させ、カーボンペーパーに塗布したものを用いている。前年度、金属錯体としてチタノセンジクロリドを使用した場合、アンモニア生成に対する電流効率1.2%であった。当該年度、金属錯体としてtrans-[Mo(depe)2(N2)2]を使用したとき、電流効率は0.013%に低下していることが明らかとなった。Mo錯体当たりのアンモニア収率は77%であった。水の電気分解の延長線上で、窒素分子からアンモニアへと変換できたことに意義がある。イオン液体中でのtrans-[Mo(depe)2(N2)2]の構造や電気化学的挙動を理解するため、定電位電解により一電子酸化させた状態でのラマン測定、FT-IR測定を行った。一電子酸化させた場合、THF/イオン液体の混合溶媒では、窒素分子で架橋した二核構造を形成しているのに対し、イオン液体のみを溶媒として使用したとき、単核構造を安定化していることを明らかにした。表面増強赤外分光測定による触媒反応のメカニズムの解明は、本研究において必要不可欠なことであると位置づけている。細かな装置の設定条件などを変更しつつ、再度測定を行い、反応のメカニズムなどに言及したいと考えている。今後は、モリブデン-窒素錯体を使用して測定を行う予定である。モリブデン-窒素錯体はend-onで窒素分子と配位結合を形成する。その配位した窒素分子の結合に由来する振動スペクトルは、非常に強く観測されることから、解析が容易となる。当該年度で実際に測定を行い、その結果を考察していく予定である。チタノセンジクロリドを使用した電気化学的アンモニア合成について、当該年度で得られた電流効率は、定電位電解の初期段階で1.4%であったが、最終的に0.2%となってしまった。この失活のメカニズムを検討するために、金属の価数が異なるチタノセンを使用したアンモニア合成を検討する。現在は、チタノセンジクロリド(IV)を使用しているが、化学的に還元処理を行ったチタノセン(III)やチタノセン(II)も使用し、反応性を検討することで、どのような違いが生じるか検討したい。電流効率を根本的に改善するために、チタノセンジクロリド以外の金属錯体として、モリブデン窒素錯体を使用する予定である。モリブデン窒素錯体は、プロトンと反応することで、アンモニアを生成することが知られている。有機溶媒中での研究例も数多くなされているため、イオン液体中での反応性が比較的容易になるのではないかと考えた。モリブデン-窒素錯体を使用して、定電位電解を行い、その電流効率を評価していきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
加速器中性子によるがん治療用Sc-47の新規製造法研究

Sc-47は、がん細胞を死に至らしめるβ線と画像化に適したγ線を放出するため、その臨床応用が期待されている。そのため、原子炉熱中性子及び加速器による荷電粒子等を用いた製造手法の研究が行われてきたが、臨床応用に必要な品質を確保できていない、非常に高価な濃縮ターゲットを必要とするためコスト高になる等の問題点が存在する。そこで本研究課題では、従来、誰も検討してこなかった加速器で発生させる高速中性子(加速器中性子)を用いれば、臨床応用に応えられる量及び質を有するSc-47を製造できると考え、その生成量並びに純度評価を行うと共に、ターゲット物質からのSc-47高純度分離精製法の確立を目指す。
時空間ガウス過程モデルによる音データの判別予測に関する研究

時空間ガウス過程モデルによる分類や回帰を行うための汎用ソフトウェア、Monte Carlo Dynamic Classifier(MCDC)ツールを開発した。MCDCでは時空間ガウス過程モデルとして、状態と観測関数をガウス過程で表した状態空間モデルを考える。また時空間ガウス過程モデルによる音響空間のモデル化について、音波の位相を考慮したカーネル関数として波動方程式に基づくカーネル関数を新たに設計した。実験的に従来のガウスカーネルと比べて高いSDR値を示すことを確認した。さらに時空間ガウス過程モデルを音楽ジャンル分類、音楽ムード推定に適用し、従来法と比べて、高い性能が得られることを確認した。本研究体制は、カーネル関数を利用したガウス過程を主軸に用いた事例研究を推進する音響応用班、音楽応用班、事例研究から得られる知見に基づいて汎用的なガウス過程に基づく技術について検討する基礎数理班の三つの班で構成している。平成25年度の研究実績を各班別に説明する。音響応用班では、ガウス過程回帰を用いた音響空間のモデル化について検討した。本方法では音響空間を確率的に扱うことで雑音やゆらぎの問題に対処する。時空間上での音響空間の関係をうまく捉えるために、音波の位相を考慮したカーネル関数として波動方程式に基づくカーネル関数(波動カーネル)を新たに設計した。定常的な音波を用いて、波動カーネルとガウスカーネルによる音圧時系列の推定性能を比較する実験を行った。その結果、波動カーネルはガウスカーネルと比べて、高いSDR(Signal-to-Deviation Ratio)値を示し、波動カーネルの有効性が確認できた。音楽応用班では、時空間ガウス過程モデルを音楽ジャンル分類の問題に適用し、従来のSVM(Support Vector Machine)による方法と比べて、高い性能が得られることを確認した。本研究体制は、カーネル関数を利用したガウス過程を主軸に用いた音響応用班、音楽応用班、事例研究から得られる知見に基づいて汎用的なガウス過程に基づく技術について検討する基礎数理班の三つの班で構成している。平成26年度の研究実績を各班ごとに説明する。基礎数理班では、ガウス過程のカーネル関数のパラメータを、粒子モンテカルロ法(Particle Markov Chain Monte Carlo; PMCMC)を用い、連続一様分布を事前分布としてベイズ推定する方法について検討を行った。さらに、時空間データの動的特徴を表現するために、ガウス過程を状態空間モデルに組み込んだモデルについて検討を行った。このガウス過程状態空間モデルにより音の時系列データをうまく表現できることを確認し、音楽応用班に技術移転した。音響応用班は楽器音の波形補間および雑音押圧にガウス過程を応用することを試みた。雑音を含み時間的に変動する楽器音に対してガウス過程が精度よく適用できることを確認した。音楽応用はでは、基礎数理班で検討したガウス過程状態空間モデルを音楽の感情認識に適用し、従来法と同等以上の性能が得られることを確認した。平成27年度は主に基礎数理班、音楽応用班において研究成果が得られた。基礎数理班では、音声や音楽データに潜在する感情などを認識する問題を扱うために、ガウス過程に状態空間モデルを組み合わせたモデルを開発した。このモデルでは状態空間モデルの観測関数、状態関数はガウス過程で表される。平成26年度に開発した、ガウス過程のパラメータを粒子モンテカルロ法を用いてデータ同化させるアルゴリズムを発展させ、上記モデルのパラメータ推定を実現し、汎用ツールとして整備を進めた。このガウス過程状態空間モデルとそのパラメータ推定アルゴリズムに関する技術は音楽応用班に移行した。基礎数理班では新たにガウス過程状態空間モデルについて検討を行い、音楽応用班ではその結果に基づいてガウス過程状態空間モデルを音楽の感情認識に応用して良好な結果を得た。本研究は基礎数理班、音響応用班、音楽応用班の間で定期的に研究打合せを行い、情報共有を図ることにより、それぞれの研究を推進することに成功している。27年度が最終年度であるため、記入しない。統計的機械学習、音情報処理基礎数理班、音響応用班、音楽応用班ごとに今後の推進方策を示す。基礎数理班は、ガウス過程状態空間モデルについて検討を深める。特にモデルパラメータの推定アルゴリズムの計算効率化について検討する。音響応用班は、ガウス過程の楽器音への応用について検討を進める。音楽応用班は、基礎数理班で開発するガウス過程状態空間モデルの推定アルゴリズムについて、音楽の感情認識に適用し、その効果を確かめる。平成27年7月には昨年度に引き続き、STM2015を開催して、ガウス過程状態空間モデルを含む時空間ガウス過程モデルについて、その高度化や問題点を議論する。本研究の基礎数理班、音響応用班、音楽応用班は、定期的に対面/オンライン研究

打合せを行い、密に情報交換・議論することにより、それぞれの計画を予定通りに遂行することに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度にはこれまで検討してきた頭部伝達関数を推定する方法について拡張を行い、その結果を国際会議などで発表する予定であったが、十分な性能が得られずに発表に至らなかった。そのため未使用額が生じた。基礎数理班、音響応用班、音楽応用班ごとに今後の推進方策を示す。音響応用班は、時空間ガウス過程モデルを用いて、頭部伝達関数(Head-Related Transfer Function, HRTF)を推定する方法について検討する。これまでガウス過程回帰を用いてHRTFを補間する方法について検討を行い、従来の線形補間や主成分分析を用いた手法と比べて、頑健に補間できることを確認してきた。ここではその方法を拡張し、任意の点でHRTFを推定できる方法の確立を目指す。音楽応用班は、時空間ガウス過程モデルを用いて、音楽ムードを推定する方法について検討する。平成26年7月には昨年度に引き続き、STM2014を開催して、時空間ガウス過程モデルに基づく技術の高度化、および問題点について議論する。今後は方法を見直し、平成26年度に開発したガウス過程状態空間モデルの応用について検討を行い、その結果を国際会議などで発表していく。その費用として使用する。本研究で開発したガウス過程状態空間モデルを汎用ツールとして整備を進めた。平成25年度に、音響空間モデルのパラメータを事後確率に基づいて推定し、より高い推定性能を示して、その結果を国際会議などで発表する予定であったが、十分な性能が得られずに発表に至らなかった。音響空間モデルのパラメータ推定について、更なる検討を行い、その結果を国際会議などで発表していく。
嫌気性菌の増加に伴う根尖歯周組織の経時的変化

嫌気性菌の増加に伴う根尖歯周組織の経時的変化において検索する第一歩として.根管内の嫌気性菌の増加を,細菌に対する血清抗体価の変動を指標として調べることができないかを検討することとした.普通飼育雄Wistar系ラットの下顎第一臼歯の遠心根を抜髄し,根管内に,偏性嫌気性菌であるF.nucleatum(以下F.n.).通性嫌気性菌であるS.aureus(以下S.a.)の培養菌液を混合して注入した.菌液は,初回注入時から3日後および7日後に追加注入した.初回感染後3,14,28日後に,エーテル麻酔下で,心臓穿刺により経時的に採血を行い,被験血清を得た.各細菌に対する血清抗体価の測定は,酵素免疫測定法(ELISA法)により行った.その結果,通性嫌気性菌であるS.a.に対する抗体価は,術前から28日後にかけてわずかしか上昇になかったのに対して,偏性嫌気性菌であるF.n.に対する抗体価は,術前に比べて大きな上昇を示した.一般に,感染根管においては,時間の経過とともに根管内が次第に嫌気的になり,偏性嫌気性菌優勢の細菌叢となると考えられており,本実験においても,偏性嫌気性菌であるF.n.が,根管という嫌気的になりうる環境が存在する場合に,有意に増加してきたことを示しているものと思われた.今後,血清抗体価の変動と,根尖歯周組織の病理組織学的変化との関連について検索していく予定である.嫌気性菌の増加に伴う根尖歯周組織の経時的変化において検索する第一歩として.根管内の嫌気性菌の増加を,細菌に対する血清抗体価の変動を指標として調べることができないかを検討することとした.普通飼育雄Wistar系ラットの下顎第一臼歯の遠心根を抜髄し,根管内に,偏性嫌気性菌であるF.nucleatum(以下F.n.).通性嫌気性菌であるS.aureus(以下S.a.)の培養菌液を混合して注入した.菌液は,初回注入時から3日後および7日後に追加注入した.初回感染後3,14,28日後に,エーテル麻酔下で,心臓穿刺により経時的に採血を行い,被験血清を得た.各細菌に対する血清抗体価の測定は,酵素免疫測定法(ELISA法)により行った.その結果,通性嫌気性菌であるS.a.に対する抗体価は,術前から28日後にかけてわずかしか上昇になかったのに対して,偏性嫌気性菌であるF.n.に対する抗体価は,術前に比べて大きな上昇を示した.一般に,感染根管においては,時間の経過とともに根管内が次第に嫌気的になり,偏性嫌気性菌優勢の細菌叢となると考えられており,本実験においても,偏性嫌気性菌であるF.n.が,根管という嫌気的になりうる環境が存在する場合に,有意に増加してきたことを示しているものと思われた.今後,血清抗体価の変動と,根尖歯周組織の病理組織学的変化との関連について検索していく予定である.
廃水の促進酸化処理における塩素ラジカルの挙動とその反応生成物に関する研究

促進酸化処理法は浸出水の有害化学物質の処理に有効であると注目されている。この方法は紫外線、オゾン、過酸化水素などを組み合わせて酸化力の強いヒドロキシルラジカルを発生させる方法である。特に紫外線は有機塩素化合物に対する脱塩素化反応がある。しかし、実廃水では高濃度の塩化物イオンを含むためにその影響を把握する必要がある。塩化物イオン濃度が19,000mg/Lと高い実廃水について、紫外線処理と光触媒(紫外線+TiO2)処理をそれぞれ行った処理水について遊離の塩素とハロ酢酸類を測定した。その結果、遊離塩素はそれぞれ25、41mg/L検出された。ハロ酢酸類については、クロロ酢酸が970、1120μg/L、ブロモ酢酸が44、52μg/L、ジクロロ酢酸が148、840μg/Lそれぞれ検出された。また、クロロホルムやブロモホルムも検出され、これらの結果より高濃度のハロゲン化物イオンを含む廃水の紫外線処理や光触媒処理において、有害化学物質は分解(例えばダイオキシン類は80%以上分解)できても逆に遊離のハロゲン類および有機ハロゲン化合物が生成することが確認された。次に塩化物イオンを1,000、5,000、10,000mg/L含む試水についてオゾン処理を行ったところ、オゾン投入量の増加に従って遊離の塩素が生成し、その存在量はそれぞれ溶存オゾンの6、32、75%にも達した。有機物が共存する場合は共存しない場合より少ないものの遊離の残留塩素が生成され、新たにTOC1も生成するが、さらにオゾン注入率をあげるとTOC1の低減も生じた。ところが、過酸化水素の添加により遊離の残留塩素の生成を抑制でき、したがってTOC1の生成も抑制できた。これらの結果から、高濃度の塩化物イオンを含むAOPsでは遊離の塩素が生成される可能性があるが、過酸化水素の添加で抑制できること、また、オゾン存在下でも遊離の塩素は存在しており、多種類の酸化種同時一斉分析手法の開発が重要であることが示唆された。現在、促進酸化処理法の中でもオゾン/紫外線併用処理はダイオキシン処理法として注目を浴びている。しかし、この方法では高塩素化物の方が分解は早いが低塩素化物は逆に増加する傾向にあり、オゾン/過酸化水素処理では低塩素化物が分解されやすい傾向がある。光反応では炭素-塩素結合が直接分解するため塩素ラジカルが生成する可能性がある。それでは光反応を伴わないオゾン処理では塩素ラジカルの生成、およびそれによる反応は起こらないのか。本年度は先ずオゾン処理を廃棄物埋立浸出水等の塩類濃度の高い廃水における有害物質の分解処理技術として適用した場合を想定し、フミン酸水溶液を用いて実験を行った。オゾン処理においても塩化物イオン濃度5000mg/lにおいては全有機塩素系化合物(TOX)がpH3では242μg/l、中性付近でも66μg/lの濃度でその生成が認められた。しかし、レゾルシン水溶液ではTOXの生成は認められなかった。これらのことから、難分解性有機物存在下では中性付近のオゾン処理でもTOXが高くなる場合があることが確認できた。この生成制御のための過酸化水素添加量については次年度検討する予定である。反応生成物の分析手法としてはハロ酢酸等についてイオンクロマトグラフィによる分離条件を検討したが、ジクロロ酢酸と臭化物イオンの保持時間が近接している。