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日本山村の「地域存続力」に関する研究－新たな山村像の構築をめざして

本研究では、「農村」の「持続的発展」の一つの考え方を「地域存続力」という概念で捉え直すことによって分析枠組みの明確化を図り、農山村の実態を分析した。地域存続力とは、「限界集落」や「むらおさめ」など、国土周辺の地域社会の存続が危惧されている今日の状況を踏まえた概念である。小規模ではあるが、広域的な空間を管理する地域社会存続の意義をあらためて検討すると同時に、長期的な視点から地域存続のありようと現在の位相を日本各地の事例の分析によって理解しようとした。研究期間の間に年2回の共同視察調査を行い、議論を積み重ねるとともに、関連学会において9回の研究報告および学術雑誌などへの投稿を行った。初年度であり、目立った研究成果はまだない。計画にあった共同での調査を実施し、6月には中国山地、11月には紀伊山地を視察調査した。こうした企画は、共同研究者個々にとって意義あるものであることが実感されたが、その成果を共同のものとしていく作業はまだ緒についたばかりである。3月の日本地理学会に向けて、経過報告を行うために準備作業を進め、その報告内容は、日本地理学会予稿集に掲載されている。中国山地・紀伊山地の視察調査に基づき、本研究のねらいと枠組みについて報告している。全体として規模縮小過程にある日本の経済社会を前提として、国土の周辺にある地域、とりわけ山村に着目して分析することが、本研究の主要な意図である。また、長期的な視点からこれまでの調査地域について再検討すること、地域の「持続」概念に代えて地域が存続しようとする内的営力に着目することなどを分析の枠組みとしている。現段階では、前者についての具体的な分析に取り組んでおり、本研究のねらいについてはある程度の手ごたえを得ている。以前の研究で有効とされた地域の経済基盤の確立方法(地域振興策)について、中国山地、紀伊山地の事例を踏査した結果、その多くが再検討を迫られている状態にあることが判明した。こうしたこれまでの事例調査研究の持つ視座について、根本的に見直さなければならないだろう。その具体的方法論でもある後者については、共同研究者の間で議論しているところである。分析手法や「存続力」の枠組みも含めてさらに研究を深めていく必要がある。今年度は震災の影響もあり、全体的に予定よりやや遅れて調査研究が進行した。共同での現地視察調査は、8月に岐阜県、10月に四国山地で実施した昨年度に視察した中国山地、紀伊山地の事例に比して、大きな違いを実感した。ひとつは岐阜県の山村の活力が高いと実感させられた点である。名古屋大都市圏に近接しているという立地条件が、ひとつの要素と感じられるが、高齢化率などの指標が同程度でいわゆる限界集落状況にあっても、各種の事業に取り組む草の根の強い活動が観察された。他方四国山地では、馬路村や上勝町という、近年の村おこし事業のモデルともいえる地域を視察した。地域の努力に根ざしたものとはいえ、偶発的な要素も小さくないことから、これらが地域振興策の成功モデルとして捉えられていることに対する危惧も感じられた。他方、大歩危小歩危地域では奥地山村まで整備が進行しており、大型バスで海外(中国)からの団体観光客が賑わいを生み出していた。こうした周辺的な観光地が国際的な展開をみせている点は、今後もっと注目すべきである。こうした活動を踏まえた成果について、今年度はわずかではあるが、次のように報告を開始している。日本地理学会大会(首都大学東京/3月/川久保・中川、安食)で共同での研究の成果を報告した。「地域存続力」概念についての質問に対し十分に対応できず、まだ共通の認識が得られるに至っていない点が課題として浮かび上がった。また、関連して、人文地理学会大会(立教大学/11月/中川)も行った。こうした成果は、今後、論文として発表していく予定であるが、現段階では、川久保が島根地理学会に論文を投稿しているところである。地球環境問題や日本社会の置かれている人口構造上の制約などから、成長を目指す社会から「持続可能な発展」への方向転換が重要な課題となってきている。他方、「持続可能性」(Sustainability)という語は、研究者によって恣意的に用いられてきた側面もあり、多様な文脈で、きわめて多義的に用いられている。例えば、「農業の持続的発展」と「農村の持続的発展」が、しばしば同一の文脈で用いられることがある。本研究では、「農村」の「持続的発展」のひとつの考え方を「地域存続力」という概念で捉え直すことによって、分析枠組みの明確化を図り、実態を分析した。

小規模ではあるが、広域的な空間を管理する地域社会存続の意義をあらためて検討すると同時に、長期的な視点から地域存続のありようと現在の位相を日本各地の事例の分析によって理解しようとした。共同研究者らは、これまでに毎年2回の共同視察調査を行い、東北日本から九州に至る山間地域における地域振興策の視察を行うとともに資料収集を行い、地域存続がどのように果たされてきたか、これからの地域の存続に必要なことは何かについて、議論を重ねた。その成果はさらにそれぞれの調査に基づく成果へと還元されていった。この研究期間中に行われた、関連する9回の学会における研究報告および学術雑誌などでの研究論文はその成果である。今年度はそれらを振り返りつつ、本研究課題から得た着想を共同研究者各自がそれぞれの研究課題へと発展させる準備を進めた。例えば、研究代表者である中川は、内発的発展論などの既存の研究蓄積の検討の中から現在の地域存続に関わる理論的研究の試みを始めている。共同研究者らもそれぞれのフィールドに立ち返って、さらなる研究の発展を図っているところである。東北地方北上山地の山村(9/13-15)および九州宮崎県の山村(11/1-3)の共同視察を実施し、学会報告とその準備過程で「地域存続力」に関する議論を積み重ねた。中川は、さらに森林資源利用を中心とした地域資源利用による発展を、川久保は、かんきつ類をはじめとする果樹利用の状況を、安食は、山村の就業変化について国有林労働からの転換を中心に考察した。これまでの共同視察により、北海道・沖縄を除く全国の多数の事例を視察し、議論の基盤を共有してきた一方、見解の相違も明らかになってきた。衰退局面にある実態を前に、地域の存続がどのように展望されるかの道筋を明確にすることは必ずしも容易ではない。地域の「小さな経済」を現存するものとして考えるのか、展望すべきものとして考えるべきなのか、枠組みを実態に照らしあわせたときのギャップをめぐって、さらに議論が続けられる必要があり、概念整理が進められるべきである。現地調査については、当初の研究計画にしたがって進行しており、全国学会で経過報告も行った。その一部は地方の学会誌ではあるが、事例論文の発表に至ってもいる。共同での現地視察を踏まえた議論も活発に行ってきており、各自の論点も次第に明確になりつつある。3.11の震災は、本研究にも少なからぬ影響を与えている。ひとつは、調査被害をさけるための東北地方での調査の遅延である。しかし、他方で、本震災は、本研究の意義をより明確にした側面もあると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。現地共同視察調査を核としたプロジェクトであるが、今年度までほぼ予定通りに調査を実行することができている。また、調査結果の発表については、学会報告を中心に、相当回数を行ってきている。まだすべてではないが、順調に報告をしてきているといえる。しかし、これらの報告を論文として公刊するには至っていないこと、理論的フレームの提示が遅れていることは、当初予定よりも遅れている。事例調査に基づく実証的研究について、さらに検討を深めて共同研究者個別に研究成果を挙げたい。また、議論を進めながら共通の視座を強化することが必要であり、事例調査とそこでの討議を踏まえ、理論的な進展の成果についても報告したい。
ASC依存性アポトーシスの分子機構とPYNODの抑制効果の検討

ASCはCARD12等と結合してアポトーシス等を誘導する細胞質蛋白質で、その遺伝子は様々ながん組織で発現が抑制されている。しかし、ASCのアポトーシス誘導機構は明確になっていない。我々は、CARD12とNod2の融合蛋白(C12N2)を発現させ、MDP(Nod2のリガンド)でASC依存性アポトーシスを誘導する実験系を開発した。本研究では、この実験系を用いASC依存性アポトーシスの分子機構を検討した。さらに、我々が最近発見した新規ASC阻害蛋白PYNODについて、がん細胞における発現とASC誘導アポトーシスに対する効果を検討した。結果は以下の通りである。1)種々のがん細胞にC12N2とASCを発現させ、MDPで刺激したところ、調べた全ての細胞株でアポトーシスが誘導された。2)種々のドミナントネガティブ(DN)変異体やsiRNA、カスパーゼ阻害剤などを用いた検討から、ASCはFADD非依存性にカスパーゼ8を介してアポトーシスを誘導し、さらにタイプ2細胞においてはカスパーゼ8で切断されるBid依存性に、ミトコンドリア経路のアポトーシスを誘導することが判明した。3)ASCとカスパーゼ8は細胞内でスペックと呼ばれる凝集塊に共局在した。一方、FADD, Bax, Nod2などとの共局在は認められなかった。4)組替ヒトPYNOD蛋白を特異的に検出する単クローン抗体の樹立に成功した。5)この抗体を用い、PYNOD mRNAの発現が確認された10種類のヒトがん細胞株についてPYNOD蛋白の検出を試みたが、検出できなかった。内在性PYNODの検出にはより高親和性の抗体が必要と思われる。6)PYNODを細胞に一過性に発現させるとASC依存性アポトーシスを阻害した。以上、ASCは種々のがん細胞にカスパーゼ8依存性のアポトーシスを誘導し、PYNODはこのアポトーシスを抑制しうることが判明した。
豆種子の吸水過程におけるアリューロン層の新規なタンパク質の機能の解明

1.ダイズアリューロン層の吸水障害(吸水時の亀裂崩壊)抑制機能乾燥したダイズが急激に吸水すると内部組織に亀裂崩壊を生じる吸水障害を発生する傾向にあるが、アリューロン層には吸水障害を抑制する機能があることを明らかした。ダイズアリューロン層に特異的なカスパリ-線様組織アリューロン層をペクチナーゼ、セルラーゼで消化したところ、一部の細胞壁が消化されずに残存して網状構造を示し、紫外線照射で蛍光発色したので、カスパリ-線に類似したこのような性質からカスパリ-線様組織と名付けた。カスパリ-線は水の透過を阻止するので、カスパリ-線様組織もアリューロン層の吸水抑制作用に関連すると推定した。カスパリ-線様組織へのGRPの強固な結合カスパリ-線様組織のタンパク質は多量のグリシンを含んでいたので、GRPを抽出したところ、GRPは塩溶液や界面活性剤では容易に抽出されず、0.5N NaOHによって抽出されたので、カスパリ-線様組織中のGRPは細胞壁に強く結合すると推定した。カスパリ-線様組織からGRPの抽出・単離精製カスパリ-線様組織からGRPを抽出し、ゲル濾過、イオン交換HPC、逆相HPLCで単離精製して性質を調べたところ、GRPは分子量約6.5kDaでグリシンを約69%含む新規な高グリシンポリペプチドであることが明らかになった。以上の結果から、アリューロン層のGRPはカスパリ-線様組織の構成成分として種子の吸水障害抑制機能に関与し、ダイズ等の豆類の吸水時に重要な役割を果たすと考えられる。豆種子のアリューロン層の役割とアリューロン層GRPについて調べた。1.豆類種子アリューロン層の組織構造の差異ダイズ属3種、インゲンマメ属2種、エンドウ、ソラマメについて種皮およびアリューロン層の組織構造を光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察したところ、ダイズ属のアリューロン層が他の豆類のアリューロン層よりも発達し、細胞壁が特に肥厚していた。2.ダイズ種子アリューロン層による種子吸水障害の抑制効果ダイズの吸水過程においてアリューロン層は徐々ではあるが、膨潤肥大した。吸水過程のアリューロン層の役割を組織観察や成分分析によって調べたところ、種子内部の組織崩壊や内部成分の漏出を生じる「吸水障害」という現象を抑制する役割は、従来報告されている種皮にはほとんど依存せず、アリューロン層に大きく依存することを明らかにした。3.豆類種子のアリューロン層からのGRPの抽出・分離各種豆類のアリューロン層から抽出したGRPをイオン交換クロマト、ゲル濾過などで分離して比較したところ、アリューン層GRPの含有率は豆の種類により異なり、GRPはダイズ属に最も多く含まれ、インゲンマメ属にもかなり含まれるが、エンドウやソラマメにはほとんど含まれていないという結果を得た。4.加水分解酵素によるダイズアリューロン層の消化性アリューロン層をペクチナーゼ、セルラーゼで消化したが、細胞壁部分はかなり残存した。消化後の組織は紫外線照射で明確な蛍光発色を示すため、カスパリ-線様組織の存在を示唆した。また、この組織から抽出したタンパク質にはGRPが含まれていた。前年度、ダイズのアリューロン層には種子の吸水障害(吸水時の亀裂崩壊)を抑制する機能があり、高グリシンタンパク質(GRP)が含まれることを報告した。当該年度ではダイズアリューロン層から分離したカスパリ-線様組織の高グリシンタンパク質(GRP)を調べた。1.ダイズアリューロン層からカスパリ-線様組織の分離アリューロン層をペクチナーゼ、セルラーゼで消化したところ、一部の細胞壁が消化されずに残存して網状構造を示し、紫外線照射で蛍光発色したので、カスパリ-線に類似した性質からカスパリ-線様組織と名付けた。2.カスパリ-線様組織中のGRPの結合状態

カスパリ-線様組織のタンパク質は多量のグリシンを含んでいたので、GRPを抽出したところ、GRPは塩溶液や界面活性剤では容易に抽出されず、0.5N NaOHによって抽出されたので、カスパリ-線様組織中のGRPは細胞壁に強く結合すると推定した。3.カスパリ-線様組織からGRPの抽出・単離精製カスパリ-線様組織からGRPを抽出し、ゲル濾過、イオン交換HPLC、逆相HPLCで単離精製して性質を調べたところ、GRPは分子量6.5kDaでグリシンを約69%含む新規な高グリシンポリペプチドであることが明らかになった。以上の結果から、アリューロン層のGRPはカスパリ-線様組織の構成成分として種子の吸水障害抑制機能に関与し、ダイズ等の豆類の吸水時に重要な役割を果たすと考えられる。
集団概念の文化的構築性:個人-集団関係の知覚

個人主義や集団主義の程度が異なる国について、日本とカナダの比較を中心に成員分布の認知を調べた。その結果、カナダよりも日本において集団サイズと好ましい成員の比率は連動することがわかった。また、引き続き児童を対象に,集団認知の違いを調べた。特に,集団への適応度が高くない児童について,高い児童と対比した。その結果、集団への適合度が高い児童の方が、魚や人間が動くコンピュータグラフィックスを見たときの反応が、対象の人物や魚について集団適合的に記述する傾向が見られた。相互協調的自己観を持つものが集団を一次的ユニットとしてとらえるならば,相互独立的自己観を持つものよりも,集団実体性を知覚するための条件が厳しく,したがって集団実体性知覚の閾値が,より高いであろう。この傾向は,少数者集団に対して,より強固に見られると考えられる。このことが,日本国内でも,また日米間の比較においても成立すると,集団心論争が文化的背景の相違に基づく可能性を示唆しうる。ここでは,パソコンを用いた個別実験および集団実験により,集合運動と個体運動を提示したときの反応時間を測定した。集団を一次的ユニットと考える日本人は集団知覚の閾値が低く,集団内の個体に注目させる場合でも他の個体との関係が判断に干渉した。このことは,集団注目と個人注目における注意の拮抗であろうと考えられるので,ストループ課題を用いた。先行研究でも示唆されたように,魚を用いてさえ日本人は集団性を知覚するという知見は,日本人がもつ,集団を一次的ユニットとしてとらえる意味体系の投影であると考えられよう。そこで,人間,魚,箱のCGを使って,「集団」内の他個体と同様の行動をする個体,異なった行動をする個体に注目させると,統制群(個体だけ提示する条件)に比べて前者(判断対象となる個体が他個体と同様の行動をする「同質条件」)は判断が促進され,後者(判断対象となる個体が他個体と異なった行動をする「異質条件」)は判断が干渉されるであろうと予測する。したがって,判断の反応時間は,「同質条件」が最も短く,ついで統制群,「異質条件」の順に反応時間が長くなった。さらに,この傾向は,同じ日本人であっても,集団を一次的ユニットとしてとらえる傾向が相対的に強いと考えられる,集団主義得点が高い個人の方が,個人主義得点の高い個人においてよりも,強く見られた。個人主義や集団主義の程度が異なる児童を対象に,集団閾値の違いを調べた。特に,不登校傾向がある場合などの児童について,ない場合の児童と対比した。個体数を15とし,そのうち多数派と少数派の比を13:2,10:5の2通り設定した。また,統制群として7:8の条件も設定する。人や魚,四角形の集合行動を提示し,実体性知覚の指標として「集団らしさ」「集団としてのまとまり」「集団としての仲の良さ(集団凝集性)」の評定を求めた。また,少数派集団は多数派集団をどのように見ているか,逆に,多数派集団は少数派集団をどのように見ているか,少数派と多数派はどのような関係だと思うか,についてもプロトコルをとり,集団の実体性の程度の評定値が,少数派集団のサイズが大きくなるのに応じて,高くなるかどうかを検討した。プロトコルの内容を肯定的,否定的,中立的の3通りに分け,さらにそれぞれを外集団志向型の反応と内集団志向型の反応に分けた。このとき,条件間でどのような違いがあるかについて,自由記述の分析ソフトも使用し,検討した。以上の内容を,個人主義傾向が高い参加者と,集団主義傾向が高い参加者別,児童の場合は適応度別にも検討した。不登校傾向が強い児童の場合は,孤立した魚を見たときにネガティブな反応をする傾向が見られた。

このとき,条件間でどのような違いがあるかについて,自由記述の分析ソフトも使用し,検討した。以上の内容を,個人主義傾向が高い参加者と,集団主義傾向が高い参加者別,児童の場合は適応度別にも検討した。不登校傾向が強い児童の場合は,孤立した魚を見たときにネガティブな反応をする傾向が見られた。
外来化学療法を受ける肺がん患者の体力低下に対する運動プロトコルの開発

本研究の目的は、外来化学療法を受ける肺がん患者の運動プロトコルを作成することである。第一段階で実施した1施設の肺がん患者10名(PS1)に対するインタビューを分析した結果、参加者が最も体力の低下を実感していたのは、退院直後自宅での生活を再開した時であった。退院1ヶ月後には、普通の生活と呼べる状態に回復し、以降は、体調と折り合いをつけながら活動を継続していた。よって、運動は入院時から導入されると効果的であることが示唆された。一方、この時期は大半の患者にとって告知直後であり、身体的にも化学療法の副作用を最も体験している時期であった。そのため、あくまでも患者の意思で始められるよう情報提供が必要であった。また、筋力の低下は安静によることが多く予防可能であるため、外来化学療法を受けている患者の運動は、"リハビリテーション"ではなく、"エクササイズ"の概念を用い、有酸素運動、なかでもウォーキングが望ましいことが明らかとなった。また、過用性症候群の予防も重要であり、本研究でも毎日ウォーキングをしていた患者には、翌日に疲労が残っていることが伺われた。したがって運動頻度は、通常のエクササイズと同様、1週間に3日が、無理なく筋力および持久力をつけられる回数であり、文献検討の結果も同様であった。運動以外のことではあるが、患者には「体に良いことをし、悪いことをやめる」徹底した取り組み、すなわち禁酒、禁煙のみならず、旅行や人と会うことを控えたり、好物を控えたりといった行動が見られた。患者が悪いことと判断して中止していることが、結果的には自分の楽しみを奪うことになっていた。これらの結果をふまえ、研究対象となった施設の研究者と共同で、従来から使用している指導用パンフレットに運動プログラムの内容を反映させ、「はいけない」といった禁止型から「をしてもかまわない」とうい可能型へパンフレットを修正した。本研究は、近年増加してきている外来化学療法を受ける肺がん患者が、貴重な時間の中で自ら望む生活が送れるよう、治療中の体力維持・向上に向けた運動プロトコルを作成することを目的としている。先行研究において、化学療法を受けている肺がん患者の体力低下には、抗がん剤による副作用症状のみならず、治療前の身体および活動状態が予測変数として明らかにされていた。一方、運動の効果を検討している先行研究では、研究対象者が化学療法を受けている乳がん患者や、肺がん患者でも術前の患者に限定されていた。よって先行研究から、肺がん患者の体力低下に関連した要因を導き、それを改善するための運動プログラムを作成することには限界があり、むしろ化学療法を外来で受けている肺がん患者自身から体力の状態や、体力低下に関連していると考えられる要因、とりわけ体力低下予防や維持・向上に向けた取り組みについて情報を得ることが必要であることが明確になった。そのため、総合病院の看護師と定期的に勉強会を実施し、外来で化学療法を受けている肺がん患者への面接調査のためのインタビューガイドを作成した。また、これと並行して、複数の施設に研究依頼をしており、倫理審査を受けているところである。今後、面接調査によって肺がん患者の体力と体力低下への対処の実態を明らかにし、運動プロトコル開発に取り組もうと考えている。なお、本研究は第20回日本がん看護学会にて発表予定である。本研究は、外来化学療法を受ける肺がん患者が残された時間の中、望む生活が送れるよう、治療中の体力維持・向上に向けた運動プロトコルを作成することを目的としている。先行研究が少ないため、第一段階として体力の低下とこれへの対処について現状を把握するためA総合病院の外来で化学療法を受けている肺がん患者10名(PS1)にインタビューを実施した。その結果、患者が最も体力が低下していると自覚していたのは、退院直後であった。その後、女性3名は自宅で家事労働を徐々に増やし、最終的には治療前と同程度まで回復していた。一方、男性6名は体力をつけるためにウォーキングやストレッチを実施していた。仕事をしている1名の男性は、運動習慣はあったが通勤に時間がかかるため実施していなかった。治療期間は3ヶ月から2年半と幅はあったが、最も訴えが多かった副作用は倦怠感であった。しかしながら、そのために活動量が減るということはなかった。むしろ、倦怠感は意欲を低下させており、意欲がわかない理由として病状の悪化や体力の低下をあげていた。反対に、ある程度思い通りに活動できていれば、それが自信となり、安心感が生じることがわかった。よって体力をつけるような活動は、ただ単に日常生活を送りやすくするだけではなく、この状況に立ち向かう気持ちにも良い影響があることがわかった。また、これまでは木々を見ても何も感じなかったが、告知された今では、自然に触れることで英気が養われるという者がおり、運動内容以外に運動する場所、時間帯、メンバーを考慮することが重要であることが示唆された。今後は、運動前のメディカルチェックの検討に加え、その人が望む活動を重視し、意欲を高めることを目的とする内容も含めプロトコルを作成する。またプロトコルの使用にあたっては、対象となる施設の倫理委員会に申請し承認を得て、必ず主治医の指導のもと実施することを考えている。

退院1ヶ月後には、普通の生活と呼べる状態に回復し、以降は、体調と折り合いをつけながら活動を継続していた。よって、運動は入院時から導入されると効果的であることが示唆された。一方、この時期は大半の患者にとって告知直後であり、身体的にも化学療法の副作用を最も体験している時期であった。そのため、あくまでも患者の意思で始められるよう情報提供が必要であった。また、筋力の低下は安静によることが多く予防可能であるため、外来化学療法を受けている患者の運動は、"リハビリテーション"ではなく、"エクササイズ"の概念を用い、有酸素運動、なかでもウォーキングが望ましいことが明らかとなった。また、過用性症候群の予防も重要であり、本研究でも毎日ウォーキングをしていた患者には、翌日に疲労が残っていることが伺われた。したがって運動頻度は、通常のエクササイズと同様、1週間に3日が、無理なく筋力および持久力をつけられる回数であり、文献検討の結果も同様であった。運動以外のことではあるが、患者には「体に良いことをし、悪いことをやめる」徹底した取り組み、すなわち禁酒、禁煙のみならず、旅行や人と会うことを控えたり、好物を控えたりといった行動が見られた。患者が悪いことと判断して中止していることが、結果的には自分の楽しみを奪うことになっていた。これらの結果をふまえ、研究対象となった施設の研究者と共同で、従来から使用している指導用パンフレットに運動プログラムの内容を反映させ、「はいけない」といった禁止型から「をしてもかまわない」とうい可能型へパンフレットを修正した。
「動的構造生命科学を拓く新発想測定技術」の成果取りまとめを目指した組織活動

「動的構造生命科学を拓く新発想測定技術」の成果のとりまとめを行う。その目的は,直接的には「本新学術研究により開発・改良された新測定技術を実際の研究現場に取り入れてもらう」ことであり,広くには「生体高分子の動的な側面を多くの研究者が意識することがこれからの生物学研究に必要である」ことを啓蒙することにある.この実現のために活動で得られた成果を英文誌の特集号として外部に向けて発信し記録として残すことと、技術講習会を開催する。
ドイツ語マルチメディアCAIソフトウエア開発に関する研究

1西日本独文学会教育部会研究発表会、広島大学外国語教育研究センター主催のシンポジウム「マルチメディア時代の外国語教育を考える」などコンピュ一タ-やインターネットを利用した外国語教育をテ一マにした研究会に参加し、他大学の研究者と広く意見交換と討議を行なった。2オランダのアムステルダム大学で開催された「第11回国際ドイツ語教育学会」に出席し、マルチメディアの分科会で各国の研究者と意見交換を行なった。3咋年度に引き続き、各種のオーサリングソフトウエアを用いてドイツ語のマルチメディア・プレゼンテーションのための教材を作成し、ドイツ語の授業でこの教材を試用しながら、効果の検証と問題点の検討を行なった。4CALL教室におけるマルチメディア教材を使った授業の可能性と問題点についての研究成果を論文にまとめ、「言語科学」第33号に発表した。5普通教室でのコンピュータ一の利用法に関する研究成果を日本独文学会秋季研究発表会におけるシンポジウム「発信のためのドイツ語授業の試み」(沖縄国際大学)で発表した。この発表内容は現在論文にまとめており、「独仏文学研究第48号」にて発表の予定である。6作成した教材をフリーウェアとして関心を持つ研究者にWebペ一ジで公開・配布するためのホームベ-ジを作成中である。1マルチメディアを利用した外国語教育を既に実践している他大学の状況を調査・見学するため、豊橋技術科学大学、大阪大学言語文化部及び成蹊大学のマルチメディア外国語教育環境を視察し、当該大学の外国語担当教官と意見交換を行なった。2西日本独文学会教育部会研究発表会、Goethe-Institut Kansai主催のシンポジウム"MEDAK'96"などコンピューターやインターネットを利用した外国語教育をテーマにした研究会に参加し、他大学の研究者と広く意見交換と討議を行なった。3既存のドイツ語CAI教材(主に米国製)を数種類購入し、独自教材開発に役立てるために各教材の長所及び問題点を分析した。4パーソナルコンピューター、カラースキャナー等の現有設備に加えて、今回の科研費で購入したデジタルスチルカメラ、各種のオーサリングソフトウエアを用いてドイツ語のマルチメディア・プレゼンテーションのための教材を試作した。本年度の授業では、試作した教材を使うことはできなかったが、来年度のドイツ語の授業でこの教材を試用しながら、効果の検証と問題点の検討を行ない、改良を加えていく予定である。
美術作品や歴史資料中の膠着剤の同定法の構築―方法の改善・発展と実践

本研究は、美術作品や歴史資料に用いられている膠着材(展色材、接着剤)の同定を目的とした研究である。これまでに研究を進めてきたELISA法(酵素結合免疫吸着法)、LC-QqQ/MS法(液体クロマトグラフー三連四重極型質量分析法)の改善と検出不可能なパターンの把握に加え、新たに高感度LC-QTOF/MS法(液体クロマトグラフー四重極飛行時間型質量分析法)の導入、樹脂フィルムを用いたサンプリング法の検討などを行い、同定の精度を上げるとともに必要サンプル量を減らす。さらに国立西洋美術館所蔵の美術作品や、遺跡における壁画、そのほか歴史資料の膠着剤分析を実施をする。
咬合による骨隆起形成機序の力学的究明および臨床的予防の検討

下顎隆起形成のメカニズムを力学的に解明することを目的に、CT像に基づく有歯下顎骨の有限要素モデルの構築方法を検討し、下顎小臼歯への咬合による負荷歯根尖近傍の下顎骨表面の応力分布を検討した。骨隆起形成原因について、栄養障害や咀嚼の過機能などの環境的因子、人種などの遺伝的因子が挙げられているが、いまだ明らかではない。形成機序についても力学的観点から立証された報告はほとんど見られておらず、具体的にはほとんど解明されていない。本研究の目的は下顎隆起形成のメカニズムを解析すること、すなわち、骨隆起の生成方向や応力を有限要素法を用い、力学的に分析することにより、骨隆起の形成機序を詳細に解明することにある。具体的にまず、有限要素モデルの構築を行った。臨床で用いられているX線CT画像からボクセル法を用い、エナメル質、象牙質、歯髄の3層から成る下顎第二小臼歯および下顎骨の有歯顎骨モデルを直接構築することができた。X線CT画像からボクセル法を用いることにより、より臨床的で簡便、正確にモデルを構築することができた。今回はこの解析モデルの第二小臼歯頬側咬頭に歯軸方向に荷重をかけ、分析した。解析により、最大主応力は下顎の頬筋稜ならびに荷重が負荷された第二小臼歯の頬側歯頸部に見られ、最小主応力は第二小臼歯に見られたが、下顎隆起の発生が認められる第二小臼歯下近傍の顎骨表面の舌側内側面および頬側外側面には応力分布の変化は特に認められなかった。今後さらに詳細に分析していく予定である。骨隆起は上顎口蓋骨および下顎臼歯部舌側面に観察される骨の過剰発育によって生じる外骨症である。われわれは過去に下顎隆起と「クレンチング」や「過度の咬合」などの「パラファンクション」が有意に関連していることを確認し、下顎隆起と咬合接触面積、下顎隆起と嗜好物(硬い食品)もそれぞれ有意に関連していることを示した。しかしながら、機能的要因の根拠は生体力学点の観点からまだ明らかにされていない。本研究では、下顎隆起の発生につながる機能的因子を検討する目的で、CT画像より有歯下顎骨の解析モデルを作成し三次元有限要素法により、小臼歯に負荷が加わった時の有歯下顎骨の応力解析を行い、特に下顎隆起の発生する可能性が高いとされる下顎舌側について負荷歯の根尖域近傍の応力分布に着目して検討した。まず医用CT装置によるヒト有歯下顎のCTイメージデータから下顎の歯列(エナメル質、象牙質、歯髄を区別)および下顎骨の外形形状を抽出し、さらに左右の小臼歯(第一および第二)、第一大臼歯の3歯に対しては歯根膜の外形形状をモデル化し、下顎全体の形状を得て、メッシュを作製して有限要素モデルを作成した。荷重100Nを左側第二小臼歯頬側咬頭域に負荷した。方向は、舌側ならびに頬側にそれぞれ45度傾斜した側方負荷と歯軸方向に沿った負荷の計3方向とした。結果として、1)有歯下顎の第2小臼歯の頬側咬頭に側方負荷が加わると、下顎骨頬側および舌側表面の負荷歯の根尖域には、歯軸負荷時にはみられなかった引張や圧縮の主応力が大きく発生した。2)根尖域にみられた主応力は下顎の頬側と舌側のいずれの側面にも、頬側負荷時には引張応力が、舌側負荷時には圧縮応力がみられた。3)この時の主応力の方向は、舌側面では咬合平面にほぼ平行、頬側面ではほぼ垂直となっていた。
数論的手法を用いた分岐被覆の研究

当研究のテーマは代数多様体のGalois分岐被覆、特にGalois群が非可換有限群であるのもの効果的な、つまり具体的に実行可能な構成方法を与えることとその方法を用いてできる代数多様体の研究であった.このテーマに関し今年度得られた成果は以下の通りである.これらはすべて論文On dihedral Galois coveringにおいて研究したことや,それ以前の研究をより発展させたものである.2.射影平面の既約な6次曲線Cでpi_1(P^2\C)が非可換群となるものの例をいくつか与えた.これらはすべてD_6をGalo群とするP^2のGalois被覆のbranch locusとしてあらわれる.披覆の構成の際,keyとなるのはここでも楕円K3曲面のMordell-Wei1群の位数3の元であった.pi_1(P^2\C)が非可換なる既約な曲線は比較的希であることがいままでの研究でわかっており,この結果は非可換なGalois群を持つGalois被覆の研究がそのような曲線の候補をみつけるのに有効であることを示している.この結果の一部はPreprint、S_3covering of P^2 branched along certainsexticcurves and elliptic surfacesにまとめた.また,Mathematicaを用いて上記の6次曲線のうちのひとつの例に対して具体的な定義方程式を求めた.これらに関する論文は現在準備中である.当研究の最初の予定では2面体群以外に興味ある有限群、例えば、4元数群Q_<4n>や位数60の単純群A_5等をGalois群としてもつGalois分岐被覆を研究していく予定であったが上記のように2面体群の場合に様々なことがわかりつつあり、今のところこれらの群に関しては手つかずの状況である。
先進電子顕微鏡法による蛍石型酸化物中の酸素欠陥挙動の動的観察・計測

次世代軽水炉燃料や核変換処理材料として期待される蛍石型酸化物中には、放射線照射に伴って酸素イオン副格子にはじき出し欠陥が優先的に形成される。本研究では、酸素イオン点欠陥の挙動に着目しながら放射線照射によって蛍石型酸化物中に形成される種々の照射欠陥集合体の形成・成長過程、ならびに蓄積過程を先進電子顕微鏡を用いた「その場」観察・分析法により追求した。その結果、(1)電子照射下で形成される酸素転位ループの原子構造ならびに成長過程、(2)イオントラックの原子構造と蓄積過程、ならびに(3)電子照射下「その場」カソード・ルミネッセンス分光法による酸素空孔蓄積に関する重要な基礎的知見を得た。本研究は、次世代軽水炉燃料や長寿命放射線核種の核変換処理材料として期待される蛍石型酸化物の放射線照射に伴う照射欠陥集合体の形成・成長過程、ならびに蓄積過程を先進電子顕微鏡を用いた「その場」観察・分析法により明らかにすることを目的としている。本年度は、電子ならびにイオン照射下で形成される照射誘起欠陥集合体の原子構造、ならびに形成・成長過程の解析、電子照射下「その場」カソード・ルミネッセンス分光法による酸素空孔蓄積過程について研究を進め、以下に記す成果を得た。(1)高速重イオン照射により形成されるセリア中のイオントラックを透過電子顕微鏡法および走査透過電子顕微鏡法により観察し、その原子構造に関する知見を得た。イオントラック内部では酸素イオン副格子の構造が優先的に乱れていること、および原子密度が低下していることを明らかにした。(2)イオントラックの重畳により転位組織が発達した。高速重イオン照射に伴う高密度電子励起損傷が10000回程度以上重畳する高照射量では、高密度転位の蓄積により微細な結晶粒が形成されることを示した。このような微細構造発達は、イオントラック形成に伴う格子間原子の形成、蓄積に起因すると考察した。(3)電子照射により選択的に形成される酸素イオン点欠陥の挙動を電子照射下「その場」観察により調べた。転位ループ成長挙動の電子エネルギー依存性の解析から、転位ループ成長には電子照射による電子励起効果が影響を与えていると考察した。(4)超高圧電子顕微鏡中にて電子照射しながらカソードルミネッセンスを計測する手法を確立し、アルミナ中のF+センターの蓄積過程に関する結果を得た。次世代軽水炉燃料や長寿命放射線核種の核変換処理材料として、立方晶安定化ジルコニアなどの蛍石型酸化物の使用が期待されている。本研究は、酸素イオン点欠陥の優先的なはじき出し損傷が照射欠陥集合体の形成・成長過程に及ぼす効果、ならびに高密度電子励起損傷に伴う照射欠陥の構造・蓄積過程を先進電子顕微鏡を用いた「その場」観察・分析法により明らかにすることを目的とする。本年度は、蛍石型構造酸化物である立方晶安定化ジルコニアおよびセリアを対象として研究を進め、以下に記す成果を得た。(1)ジルコニアおよびセリアの転位ループ形成・成長過程には、酸素イオン副格子の選択的はじき出し損傷が大きく影響を与えるが、80-3000 keVの幅広いエネルギーを有する電子照射下「その場」観察から、転位ループ形成・成長には酸素イオン/陽イオンのはじき出し損傷速度の影響が大きいことを示唆する成果を得た。(2)ジルコニアおよびセリア中のイオントラック構造に関する原子レベル観察、ならびにイオントラック蓄積過程に関する研究を進めた。イオントラックが空孔に富む中心領域と格子間原子もしくは微小な欠陥を含む周辺領域の構造を持つことを考察した。(3)超高圧電子顕微鏡内カソードルミネッセンス「その場」測定、およびX線小角散乱法などの手法を点欠陥蓄積およびイオントラック構造の解析に応用する研究を進めた。前年度までの研究を継続し,先進電子顕微鏡法およびカソードルミネッセンス「その場」計測法により蛍石型酸化物中の酸素欠陥挙動の基礎的理解を発展させた。(1)セリア中のイオントラック構造に関する研究を進め,イオントラック構造を空孔に富んだコア領域の周辺を多量の格子間原子を含む領域が取り囲む二層構造として捉える新しいものモデルを提案した。(2)イオントラックの構造は入射イオンの電子的阻止能値に依存することを明らかにし、フレネルコントラストの形成効率ならびに回復影響領域が電子的阻止能の低下と共に低下することを蓄積過程のモデリングにより示した。(3)立方晶安定化ジルコニア中のイオントラック構造を観察し、ジルコニア中のイオントラックはセリアに比べて形成効率および中心領域サイズ共に小さいことを明らかにした。(4)立方晶安定化ジルコニアに200 keVから3 MeVまでの幅広いエネルギーの電子を照射しながら「その場」観察実験を行い、電子エネルギーおよび照射温度に依存して酸素イオン格子間型ループと完全転位ループの2種類の欠陥照射が,相互に作用しながら形成・成長することを見出した。研究は計画通りに進行している。

放射線物性26年度までに実施した研究を継続して遂行する。特に、イオントラック構造に関してはジルコニアとセリアの相違点に着目して実験結果の解析を進め、蛍石構造酸化物の耐照射損傷性の機構に関する考察を進める。加えて、最終年度である27年度は、これまでに得られた電子顕微鏡観察の結果と、カソードルミネッセンス「その場」測定およびX線小角散乱法などの新しい手法による結果を総括する。研究は計画通りに進行している。計算記録媒体の購入を予定していたが、既存の物品を使用することができたため、今年度は新たに記録媒体を購入する必要がなくなった。平成25年度に実施した研究を継続して遂行する。特に、イオントラックの微細構造の電子的阻止能依存性および電子照射下「その場」カソード・ルミネッセンス分光法による酸素空孔蓄積過程に関して研究を進める予定である。次年度に計算記録媒体を購入する。平成25年度の予定使用額からの減少は、平成25年度に研究討議を行うために招へい予定であった外国人研究者の招へいが平成26年度始めに変更になったためによる旅費の減額と、消耗品費が当初の計画より減少したことによる。平成26年度は、この余剰金額を使用する計画を立てたため、次年度使用額が生じた。平成26年度は、25年度に予定していた外国人研究者の招へいを行うとともに、消耗品の購入を行う計画である。
鋼のスパッタエッチングにより形成した円錐状表面突起物の機械的特性評価

鋼のスパッタエッチングにより形成される微細な円錐状突起物は、多くの電子・機械・化学的機能性をもっている。本研究では、それらの用途開発に重要となる突起物の機械的性質を明らかにするため、腐食試験、引張り試験、スクラッチ試験、圧縮試験などを行なった。その結果、突起物を有する表面は十分な耐食性をもっていること、突起物は素地と強固に密着していて脱落しにくく、じん性・強度に優れていることを明らかにした。あらかじめ焼入れ(固溶化熱処理)して炭化物形成元素を素地中に溶解させた鉄鋼材料の表面をアルゴンイオンでスパッタエッチングすると、析出炭化物を起点とした円錐状の微細突起物(半径:数10nm数μm、高さが半径の約3倍)が形成される。この突起物は、高分子膜の光学特性や印刷特性を改善するための転写ロール、触媒、コールドエミッター、耐摩耗コーティング部品の下地などに利用できる可能性があるが、その機械的性質は知られていない。本研究では、この突起物を有する製品を実用化するためた重要な、突起物の機械的性質、耐食性などを明らかにすることを試みた。その結果は以下のとおりである。1.エネルギー分散型X線分析の結果によると,SUS304ステンレス鋼に形成される突起物の表面にはCrが偏析するが、突起物内部の成分は素地とほぼ同じである。2.円錐状突起物を形成したSUS304試験片の引張り試験結果によると,円錐状突起物は破断ひずみ(53%)に達しても素地と強く結合していて,脱落しない。また,スクラッチ試験の結果,円錐状突起物は脱落せずに引き倒される。その強度は,スクラッチカと走査電子顕微鏡の表面観察結果を対比することにより推定できる。突起物を有する表面にアルミニウム板を押し付けたところ,突起物も変形するが,アルミ板には深い穴ができる。このように,突起物の強度は大きくて脱落しにくい。3.円錐状突起物を形成したSUS304鋼試験片の腐食試験によると,突起物表面にCrが偏析しているためスパッタエッチングしない表面に比べて孔食は起こりやすいが,自然腐食状態では耐食性が向上する。4.突起物を有するSKH51鋼試験片にSiC薄膜を,またSUS304鋼ワイヤにAg-Ti薄膜をスパッタコーティングすると,突起物がない場合に比べて,薄膜のはく離強度が上昇する。鉄鋼材料を高温から焼入れして炭化物形成元素を素地中に固溶させたのち、表面をアルゴンイオンでスパッタエッチングすると、炭化物が析出すると同時に先端が削られて円錐状の微細突起物(半径:数10nm数μm)が形成される。この突起物は、高分子膜の表面に孔をあけ反射防止や印刷特性を改善するための金型・転写ロール、触媒や担体、コールドエミッター、コーティング部品の下地処理などに利用できる可能性がある。突起物を利用するするいずれの用途においても、突起物層の耐食性や機械的性質は基本的に重要である。そこで本研究では、突起物の強度、薄膜をコーティングしたときのはく離強度を明らかにした。得られた結果は以下のとおりである。1.突起物の圧子押し込み試験の有限要素(FEM)解析を行う予備段階として、まず突起物をもつSUS304鋼基材の引張り変形挙動のFEM解析を行った。突起物の根元には大きな応力集中が生じるが、実際には、突起物は素地と強く結合しているため、突起物は脱落することはない。2.突起物基材ワイヤにAg-Ti薄膜をスパッタコーティングし、曲げ試験をすると、突起物がない場合に比べ、はく離ひずみが大幅に上昇する。薄膜表面を観察すると、変形とともに薄膜の表面に波状の深いすべり線ができる。さらに曲げを加えると表面に微細な割れが発生するが、薄膜とワイヤ基材との界面でははく離が起こらない。FEM解析結果によると、突起物の先端には応力集中が起こるので、これが薄膜の変形を波状に不均一にし、き裂を発生させるものと思われる。また、突起物のすき間にある薄膜のせん断応力は小さく、これが薄膜と基材界面のはく離を起こりにくくしている理由の一つと思われる。このワイヤを3%NaCl水溶液中に浸漬して腐食試験を行ない、突起物のあるワイヤは、突起物のないワイヤに比べて、はく離寿命が増加することを明らかにした。
平面/空間充填の幾何学に基づく新しい展開型宇宙構造物の開発に関する研究

本研究の目的は,本特別研究員がこれまでに開発した平面/空間充填の幾何学に基づく新しい軽量コアパネルの開発に関する研究を発展させ,構造に収納・展開機能を持たせることにより,将来の大型宇宙構造物を実現するために利用可能な,新しい展開型の構造要素を開発することにある,昨年度までの成果として展開性能を有するコアパネルを含む新しい複合材料コアの試作に成功しており,2年目にあたる平成23年度は,これらのコアパネルの発展型モデルの開発,新しいアプリケーションの提案,および機械的特性の評価に主眼を置いて研究を行った.まず,1枚の平板から折り曲げによって立体化されるハニカムコアに関して,展開図の折線,スリットのパターンと立体化後の形状との幾何学的関係を明らかにし,それらを数理的に表現することで,任意断面ハニカムコアの展開図設計法を提案した.この手法は従来の方法のように困難かつ高価な曲げ,切削等の加工工程を必要とせず,必要な3D形状を直接立体化できることに大きなメリットを有する.さらに,この手法を先進複合材料に応用し,シリコン樹脂を母材とする柔軟複合材料(CFRS)と組み合わせることでCFRPシートに自由に折り線を導入する手法を提案し,任意の断面を持つCFRPハニカムコアを製作する新しい方法を開発した.また,昨年度複合材での試作に成功したNRPハニカムコに関して,面外せん断試験,圧縮試験を行い,サンドイッチパネルのコア材として基本的な性能を評価した.本研究の目的は,申請者がこれまでに開発した平面/空間充填の幾何学に基づく新しい軽量コアパネルの開発に関する研究を発展させ,構造に収納・展開機能を持たせることにより,将来の大型宇宙構造物を実現するために利用可能な,新しい展開型の構造要素を開発することにある.平成22年度は,既存のコアモデルの中から展開構造に応用可能なものを分類整理すると共に,マイナスのボアソン比を持つAUXETIC構造を研究している英国ブリストル大学先進複合材センターとの共同研究を経て,収納・展開性能をもつNRPハニカムコア,立方体形コアについて先進複合材による試作を中心に研究を行った.これらのモデルは,ケプラー織布のプリプレグシートにパターンに従った切込みを入れ,型の上で成形,硬化させた後,折り曲げて立体化され,製作方法の確立により,当モデルに対し数値解析のみならず実験による検証が可能となった.また,セル構造体の展開メカニズムをより一般化するため,ロン・レッシュパターンに代表される2次元の折りたたみ・展開モデルを分類,整理するとともに,これらの展開メカニズムを応用したゴム製の2次元展開板モデルを製作し,これらが実際に収納・展開機能を持つことを確認した.これらのモデルは,ウレタンゴムの板に,NC加工機であるパターンに従い周期的な切抜き部を設けることで製作され,これまで製作されたAUXETIC構造と比べでも非常に簡単に製作が可能である点にメリットを有し,展開構造として幅広い応用が期待できる.本研究の目的は,本特別研究員がこれまでに開発した平面/空間充填の幾何学に基づく新しい軽量コアパネルの開発に関する研究を発展させ,構造に収納・展開機能を持たせることにより,将来の大型宇宙構造物を実現するために利用可能な,新しい展開型の構造要素を開発することにある,昨年度までの成果として展開性能を有するコアパネルを含む新しい複合材料コアの試作に成功しており,2年目にあたる平成23年度は,これらのコアパネルの発展型モデルの開発,新しいアプリケーションの提案,および機械的特性の評価に主眼を置いて研究を行った.まず,1枚の平板から折り曲げによって立体化されるハニカムコアに関して,展開図の折線,スリットのパターンと立体化後の形状との幾何学的関係を明らかにし,それらを数理的に表現することで,任意断面ハニカムコアの展開図設計法を提案した.この手法は従来の方法のように困難かつ高価な曲げ,切削等の加工工程を必要とせず,必要な3D形状を直接立体化できることに大きなメリットを有する.さらに,この手法を先進複合材料に応用し,シリコン樹脂を母材とする柔軟複合材料(CFRS)と組み合わせることでCFRPシートに自由に折り線を導入する手法を提案し,任意の断面を持つCFRPハニカムコアを製作する新しい方法を開発した.また,昨年度複合材での試作に成功したNRPハニカムコに関して,面外せん断試験,圧縮試験を行い,サンドイッチパネルのコア材として基本的な性能を評価した.
戦後沖縄の貿易制度に関する基礎的研究

沖縄の経済社会は、戦後27年間、わが国の諸制度の埒外におかれ、他府県とは異なる独自の発展過程を歩んできた。戦後の沖縄の貿易は、実質的には自由貿易であったが、沖縄経済の拡大並びに外国貿易の発展にとって必要とされる場合は、貿易制限をすることが可能であった。しかし、産業振興のための具体的な政策が策定されなかったため、有機的に産業振興策と貿易拡大策の連結がなされず、脆弱な産業構造を形成するに至った。戦後急速に成長した大国になった日本経済は、沖縄はもとよりアジアの新興工業国にとって、最大の需要吸収者であった。巨大な日本市場を利用して、アジア諸国は輸出指向型工業化を成功させたが、沖縄は工業化に失敗し、消費型経済を形成してきた。その差違は、域内産業を育成・振興する過程で貿易制限措置ないし保護貿易政策を採ることができたかどうか、の差に帰着する。沖縄には、産業の芽を育てる制度的枠組みがなかったのである。ところで、沖縄は1972年の本土復帰によって、米国施政権下の制度条件へ移行した。沖縄経済が、復帰後、辿ってきた発展経路は、本則への移行過程の経路であった。貿易制度に関して言えば、この移行過程は制度上の諸規制が強化される過程である。沖縄にとっては、復帰前に比べ各種内国税や関税等が強化され、より規制が強く参入・輸入障壁の高い制度へ移行する過程であった。復帰後、自由貿易地域制度が国内唯一の制度として沖縄に適用され、沖縄経済の自立化への有効な具体的戦略が求められている。成長センターとしてのアジアの需要吸収力を活用して、沖縄の産業・貿易を振興させるためには、現存の制度を前提にして弾力的運用を図る方策と時限立法的特別措置を組合せて、有機的に総合的貿易振興策を展開することが重要である。
非定常船体動揺データの解析に関する研究

本研究課題では、非定常な船体動揺データに対して、時変係数自己回帰モデルによる瞬間スペクトル解析の有効性を明らかにするとともに、近年問題となっているパラメトリック横揺れの解析に本手法を適用し、スペクトル構造の時間的変化の解明を理論的ならびに実験的に試みた。当該研究期間内に実施した研究の成果は以下の通り。1.理論的検証:追い波中縦揺れ時系列データに現れる歪度の変動を理論的に検証した。波と船体の幾何学的位置関係による非線形復原力変動が原因と考えられることから、一自由度振動系の理論的検証を行うとともに、瞬間バイスペクトル解析法を提案し、歪度の変動がほぼ説明できることを示した。また、パラメトリック横揺れの理論的考察結果と規則波中実験結果を比較し、横揺れパワースペクトルのピークが一致して存在することを示した。また、時変係数自己回帰モデルを用いた瞬間スペクトル解析結果から、パラメトリック横揺れ発生までの過渡的特徴を明らかにした。最後に、トライスペクトル解析を適用し、パラメトリック横揺れの特徴を確認することができた。2.実験的検証:本学練習船汐路丸の実験航海に参加して非線形船体動揺データの計測を行うとともに、詳細な海象データを得るために、海上保安庁に協力を要請し、野島埼灯台のレーダ波高観測データを入手した。また、1/40汐路丸模型船にワンチップマイコンとラジコン用サーボモータを用いた制御装置と、動揺センサと無線式RS232C通信ユニットを組み合わせた計測装置を搭載し、大振幅実験用自航模型船に改造して大振幅動揺実験を行い解析した。本年度は以下のような3つ項目に分けて研究を実施した。【理論的検証関係】時変係数多変量自己回帰モデル(以下、TVVARモデル)によって定義される瞬間クロススペクトルの特性を理論的に明らかにするために、汐路丸を用いた実船実験データに対してTVVARモデルを適用し、種々のパラメータ変化に対してどのように瞬間スペクトルの推定結果が変化するかを詳細に調べた。また、TVVAR係数から船体上下加速度に対する縦揺れと横揺れの瞬間相対ノイズ寄与率を計算し。波との出会い角の変化に対してそれぞれの寄与が変化する様子を明らかにした。さらに、時系列データの正規化に対する理論的検証も行った。【実験的検証(水槽実験)】本年度当初は、市販の小型ラジコン模型を用いて、長波頂不規則波中自由航走実験を実施する予定であったが、本学回流水槽用に製作された汐路丸1/40模型の改造許可が得られたので、自作で自航模型の制作を行った。ワンチップマイコンとラジコン用サーボモータを組み合わせた自作制御システムを模型船に搭載し、平水中自航試験に成功している。現在は、動揺計測用ジャイロの装着、ラジコン装置との切り替え装置の製作、モータ、サーボ等の防水構造化等を行っており、近日中に波浪中自航試験を実施する予定である。【パラメトリック横揺れの解析】大阪大学で実施されたパラメトリック横揺れの模型実験データに対してTVVARモデルによる瞬間クロススペクトル解析を実施した。パラメトリック横揺れは近年注目されている非線形現象であり、この種の解析はこれまで実施されたことが無いので学術的価値は非常に高い。現在はクロスバイスペクトルによる解析を行っており、今後、瞬間クロスバイスペクトル推定の可能性を理論的に検討したいと考えている。なお、当初予定していた実験的検証(実船実験)は次年度以降実施することとした。昨年度に引き続き、本年度も以下の3項目に分けて研究を実施した。【理論的検証関係】昨年度から検討をはじめたバイスペクトルおよびクロスバイスペクトルを用いた非線形船体運動の解析をさらに発展させた。