hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報教育普及のための現職教員研修用プログラムと専用教材の開発

本研究は、平成6、7、8年度の3カ年にわたり、情報教育普及をめざし現職教員向け研修プログラムの開発を目的に実施された。開発理念としては、"情報教育=コンピュータ教育または情報処理教育"という図式から脱却して、情報教育を教員の基礎教養と見なした。つまり、市販のコンピュータソフトの利用技術の習得だけでなく、情報の概念・性質などの他、情報教育の必要性が理解できるよう意図した内容と構成とした。以下に3カ年の研究の経過並びに成果を整理する。1)中学校技術・家庭科の「情報基礎」の学習内容をFCAIにより自作CAI教材化し、中学生に試行させ学習効果を見た。つまり、中学2年生と3年生を対象に、自作CAI教材の学習効果を測定し、プリ・ポストテストの得点をもとに学習効果を測定したところ、顕著な学習効果が見られた。この結果をもとに、あわせて教師による自作教材の必要性の可否を検討し、操作技術・制作技術・企画構成技術は、調和を持って習得することが不可欠であるとの結論を得た。2)中学校教員及び中学生を対象にインターネットを含むコンピュータへの関心の程度及び現状の意識を質問紙法によってアンケート調査した。この調査結果を分析した結果から、教師及び生徒のパーソナルコンピュータへの期待や意識の実情を把握し、研修用プログラムパッケージ作成に反映させた3)自作CAIソフト作成のため、市販ソフト、例えば、「ハイパーカード」、「ディレクター」による学習ソフトの自作に必要な解説書とビデオソフトを制作した。4)自作した解説書並びにビデオソフトを学生並びに現職教員を含む大学院生に試用させ、その有用性・改良点について、口頭または記述によって回答を求めた。1初級者向け情報教育用プログラムパッケージの開発(1)情報教育継続研修会参加者(現職教員113名)を対象に`92年に実施された情報教育に関わる内容についてアンケート調査した結果を整理した。この結果、学校における情報教育の環境や現職教員一人ひとりの情報教育に対ぉる意識姿勢について、かなり具体的な実態を把握することができた。したがって、プログラムパッケージに盛り込む内容を精選する手がかりを得ることができた。(2)情報基礎学としてのやさしい学習内容の精選とそれを具体化させるための解説書を作成した。「FCAI」によるプレゼンテーション並びにチュートリアル式CAI作成のための解説書を印刷教材として作成し、それを通常の授業で学生・院生を対象に使用し、その使用結果をまとめた。解説書に盛り込んだ内容としては、ワープロソフト、画像処理用ソフト、イメージスキャナソフト、BASICプログラムなどを統合的に使うために必要な知識・技能、いわゆるノウハウについて解説したものである。具体的にはテキスト情報の他、静止画、アニメーション、イラストなどを個別に入力し、それらを加工・編集するための手順を図解で示したものである。(3)上記(1)、(2)で精選した内容及び中学校技術「情報基礎」に掲載されている内容を参考にして、チュートリアルモードのCAIソフトを試作した。試作したCAIソフトを岡山県教育センターの指導主事及び5人の研修員(現職教員)の協力を得て、内容や操作の面で改善すべき諸点を検討し集約した。この結果をもとにさらに改良を加えた。2マルチメディア教材作成のためのパーソナルコンピュータシステムを構築し、全学のコンピュータネットワーク網と接続する準備に取りかかった。次年度には、インターネットとの接続ができる見通しを得た。3本年度の研究成果を中間報告として、全国レベルの学会・研究会で発表し、大勢の研究仲間から多くの貴重な示唆を得て、今後の研究に有益であった。1パソコン・ビデオソフトからなる中級者向け情報教育用プログラムパッケージを開発した。(1)情報処理装置としての機能や仕組み及び周辺装置などについて解説した印刷教材並びにそれに関連したビデオソフトの企画・設計試行事例として、本学部情報教育コースの第3学年の学生10名各自に情報処理装置などの仕組みや働きについて解説した解説書並びにビデオソフトの企画・設計をさせた。(2)(1)で述べた内容に直接・間接に対応する内容をパソコンソフトの利用及び試作によって、具体化させる。

特に学習への利用面では、学習者自身が創作できる内容と方法、例えば、簡単なデータベースの構築などを実習として取り上げる。「FCAI」を用い実行できるコンピュータソフトとして試作したほか、市販の画像処理ソフト、データベース用ソフトなどについては、学習または学校事務などの使用場面を想定して、使用解説用ビデオソフトを試作した。また、本学部情報教育コースの第4学年の学生11名のうち3名に、「FCAI」及び「ハイパーカード」を用いて、大学生、中学生、小学生向けのそれぞれの学習ソフトの開発を行なわせた。(3)以上述べた(1)、(2)の設計・制作過程を内容・方法・所要時間の視点からまとめ、コンピュータ及びビデオソフト制作研修用プログラムとして試作した。2今までに購入したパソコン5台を幹線が光ファイバーで構成された全学コンピュータネットワーク網(OUnet)と接続し、インターネットへアクセス可能とした。新たに電子メール、ファイル転送、WWWのデータベースのブラウザ操作などを研修内容に加えることができた。3本年度の研究成果を中間報告として、全国レベルの学会・研究会で発表し、大勢の研究仲間から多くの貴重な示唆を得て、今後の研究に有益であった。最終年度である今年度は、平成6、7年の2ヵ年で開発された「マルチメディア活用技術習得訓練プログラム」を施行し、本プログラムの実施と評価を行い完成度を高めた。3月末には、3ヵ年の研究のまとめとして研究成果報告書を発刊する。(1)マルチメディアのパッケージソフトを制作するための技術習得プログラムを学生を対象に実施する。......・「FCAI」、「ハイパーカード」並びに「ディレクター」の利用技術習得プログラムを学部学生10人と大学院生3人を対象に実施した。(2)開発されたマルチメディア教材作成用解説書の利用と評価を行う。......・本年度新たに開発した「ディレクターの利用解説書」を用いて学生・大学院生を対象に試行と評価を行った。(3)開発された本プログラムや試作したマルチメディアソフトを流通させるため、インターネットへの参入と必要なサーバを設置した。......・本研究費で購入したマルチメディア対応パソコンや周辺装置を既設のインターネット接続用ハブを介することによって、3Wサーバ、メールサーバ、リフレクターとしても兼用し、クライアントと指定した他の端末装置との間でファイル伝送、試行評価などデータ収集に利用し、その有効性を確認した。(4)報告書を作成した。......・3ヵ年にわたる研究成果を報告書にまとめ、広く関係者へ配布し、評価を求める。
核酸合成・PG合成酵素のインビボイメージング:腫瘍・炎症の鑑別診断への挑戦

腫瘍と炎症を精度良く鑑別し、治療方針の決定に役立てることが、診断医学の最重要課題の一つである。申請者らは、核酸合成及びプロスタグランジン合成酵素(COX)を標的とし、ポジトロン断層撮影法(PET)、シングルフォトン断層撮影法(SPECT)による腫瘍/炎症の鑑別診断能を向上させることを目的として本研究を計画した。この目的を達成するため、本年度は以下の検討を行った。(1)[C-11]ホスゲンを用いる核酸誘導体の簡便な標識合成法の開発研究数種の標識前駆物質を合成し、チミン、チミジンの非標識合成及びC-11標識合成を試みた。その結果、新規に合成された標識前駆物質により非標識チミンの合成に成功した。さらに、この標識前駆物質と[C-11]ホスゲンとの反応により[C-11]チミン、[C-11]チミジンの合成に成功した。(2)COX阻害薬の放射標識合成法の開発研究構造-活性相関学的検討から、選択的COX-2阻害薬であるCelecoxibのヨウ素置換体をデザインした。さらに、放射性ヨウ素標識体を得るため、数種の標識前駆物質の合成、及びヨウ素置換体の合成を試み、これらに成功した。(3)モデル動物に関する検討核酸合成及びプロスタグランジン合成酵素を標的とする腫瘍診断の有用性を評価するため、対照として糖代謝、アポトーシス、及び低酸素マーカーの腫瘍・炎症内分布をモデル動物において測定した。現在、上記(1)(2)に記載した標識化合物の腫瘍・炎症内分布を検討中である。申請者らは、核酸合成及びプロスタグランジン合成酵素(COX)を標的とし、ポジトロン断層撮影法(PET)による腫瘍/炎症の鑑別診断能を向上させることを目的として本研究を計画した。この目的の達成を目指し、本年度は以下の検討を行った。(1)[C-11]ホスゲンを用いる核酸誘導体の簡便な標識合成法の開発研究ジアミノ基及びアミノアミド基を有する数種の標識前駆物質を合成し、標識合成への応用性を検討した結果、アミノアミド基を有するものが[C-11]ホスゲンとの反応に適する可能性が示唆された。現在、[C-11]チミンを目的化合物として、C-11標識合成の条件を検討中である。(2)チミジン誘導体及びCOX阻害薬の[F-18]標識合成法の開発研究[F-18]Fluorideによる求核置換反応を用いて、チミジン誘導体及びCOX阻害薬の標識合成を行うため、自動合成装置を開発し、基本的性能を確認した。本装置を用い、[F-18]標識チミジン誘導体を合成するための条件を検討中である。(3)モデル動物に関する検討実験的腫瘍を移植した腫瘍モデル、テレピン油を塗布した炎症モデル、細菌感染させた感染モデルを作成した。今回、購入した顕微鏡は、腫瘍細胞の生育評価に用いた。COX-2免疫染色法、アポトーシス検出法等の病理組織学的検出法を確立した。
組合せ最適化における情報の価値についての研究

研究代表者の石井は以下の研究を行った.ファジィランダム組合せ最適化として最適解における情報の影響と効果的解法を提案した.スパニングツリー問題については枝コストがファジィランダム変数である場合に機会制約条件を考えた通常およびボトルネック型の問題を考えた.ボトルネック型の方は日本OR学会40周年記念特集論文に掲載された.ファジィランダムナップサック問題は平成11年度9月チェコ国オストラヴァ大学で開かれた日本チェコ国際共同プロジェクト「不確実環境下での意思決定支援法」の第2回ワークショップで発表した.スケジューリング問題に関しては、ファジィ納期でファジィ処理時間の場合に遅れ仕事数に関するファジィ概念を定義しその最小化を計るという問題をITORに発表した.production economicsには等価並列三機械問題について最大完了時間と最小納期遅れ最小化について、そのトレードオフを表す関係を求めた結果を発表した.さらに、Fuzzy Sets and Systemsでは実行可能時間や必要資源数についての情報が曖昧あるいはフレキシブルな場合について効率的解法を発表した.また、ネットワークの信頼性の研究についても成果を幾つかの雑誌に発表した.研究分担者の齋藤は最適化における情報の価値の数学的基礎を与える研究を行い、以下のような成果を得た.有限次元空間上の制約条件下での非線形最適化問題から得られる非線形方程式を扱い,超一次収束するアルゴリズムを与えた.また、最適化問題に密接に関係する変分不等式問題に関して、目的関数や制約条件の関数が必ずしも滑らかでない仮定のもとで、軟化作用素を応用した問題に帰着させ、超一次収束アルゴリズムを得た.研究分担者の塩出は球面上の重み付きミニマックス型施設配置問題を考え、効率的アルゴリズムを示した.研究代表者の石井は以下の研究を行った.ファジィランダム組合せ最適化として最適解における情報の影響と効果的解法を提案した.スパニングツリー問題については枝コストがファジィランダム変数である場合に機会制約条件を考えた通常およびボトルネック型の問題を考えた.ボトルネック型の方は日本OR学会40周年記念特集論文に掲載された.ファジィランダムナップサック問題は平成11年度9月チェコ国オストラヴァ大学で開かれた日本チェコ国際共同プロジェクト「不確実環境下での意思決定支援法」の第2回ワークショップで発表した.スケジューリング問題に関しては、ファジィ納期でファジィ処理時間の場合に遅れ仕事数に関するファジィ概念を定義しその最小化を計るという問題をITORに発表した.production economicsには等価並列三機械問題について最大完了時間と最小納期遅れ最小化について、そのトレードオフを表す関係を求めた結果を発表した.さらに、Fuzzy Sets and Systemsでは実行可能時間や必要資源数についての情報が曖昧あるいはフレキシブルな場合について効率的解法を発表した.また、ネットワークの信頼性の研究についても成果を幾つかの雑誌に発表した.研究分担者の齋藤は最適化における情報の価値の数学的基礎を与える研究を行い、以下のような成果を得た.有限次元空間上の制約条件下での非線形最適化問題から得られる非線形方程式を扱い,超一次収束するアルゴリズムを与えた.また、最適化問題に密接に関係する変分不等式問題に関して、目的関数や制約条件の関数が必ずしも滑らかでない仮定のもとで、軟化作用素を応用した問題に帰着させ、超一次収束アルゴリズムを得た.研究分担者の塩出は球面上の重み付きミニマックス型施設配置問題を考え、効率的アルゴリズムを示した.平成10年度にまず主要設備としてDELL Computerを購入し、さっそく研究分担者の斎藤が新潟での国際会議NACA(Nonlinear Analysis and Comvex Analysis)において「On Subdifferentials of Fuzzy Functions」を発表、我々の解析の基礎となるこの論文をWorld Scientific Pubから出版予定である.もう1人の分担者塩出省吾はその研究成果の1部である論文「直線状の障壁に対する横断点の最適配置問題」を神戸学院経済学論集第30巻第1・2号に発表している.研究代表者の石井は10月に韓国KAIST(韓国先端科学技術院)において行われた第1回日韓経営工学国際会議で、「Single Machine Scheduling Problem with FlexibleProcessing Time」を発表、論文として日本数理科学協会機関誌Mathematica Japonicaに投稿、採録が決定している.これらは主に組合せ最適化問題に曖昧性を考慮しており、それに対する情報によって解がどの様に変わるかを考察した.一方、確率変動と曖昧性・融通性両方を考慮したときについては、研究代表者の石井が研究協力者の片桐と研究を続けており、配置問題について来年度9月にあるニュージィランドでの第1回確率モデル西太平洋国際会議に発表予定である.また、研究分担者の斎藤は来年度8月に台湾で行われる第8回国際ファジイシンポジウムで上記ファジイ微分を発展させた研究を発表予定である.そこでは、解のファジイ概念、すなわち情報による解の変化を新しく解である度合いというものを定義することにより考察している.研究代表者の石井は以下の研究を行った.ファジィランダム組合せ最適化として最適解における情報の影響と効果的解法を提案した.ファジィランダムスパンニングツリー問題については枝コストがファジィランダムである場合に機会制約条件を考えた通常およびボトルネック型の問題を考えた.ボトルネック型の方は日本OR学会40周年記念特別論文に選ばれ掲載予定となった.ファジィランダムナップサック問題はチェコ国オストラヴァ大学で開かれた日本チェコ国際共同プロジェクト「不確実環境下での意志決定支援法」の第2回ワークショップで発表した.

スケジューリング問題に関しては、まずファジィ納期でファジィ処理時間の場合に遅れ仕事数に関するファジィ概念を定義しその最小化を計るという問題をITORに発表した.production economicsには等価並列三機械問題について最大完了時間と最小納期遅れ最小化について、そのトレードオフを表す関係を求めた結果を発表した.さらに、Fuzzy Sets and Systemsでは実行可能時間や必要資源数についての情報が曖昧あるいはフレキシブルな場合について効率的解法を発表した.配置問題についても9月末のニュージィランドで行われた国際会議で"Fuzzy Random Facility Location Problem,"を発表した.研究分担者の齋藤は最適化における情報の価値の数学的基礎を与える研究を行い、以下のような成果を得た.有限次元空間上の制約条件下での非線形最適化問題から得られる非線形方程式を扱い,その数値解法に関して,超一次収束するアルゴリズムを与えた.また、最適化問題に密接に関係する変分不等式問題に関して、目的関数や制約条件の関数が必ずしも滑らかでない仮定のもとで、軟化作用素を応用した問題に帰着させ、超一次収束を示すアルゴリズムを得た.研究分担者の塩出は球面上の重み付きミニマックス型施設配置問題を考え、効率的アルゴリズムを示した.
乳幼児の脂肪量・除脂肪量の発育〜匍匐運動と直立二足歩行開始時に着目して〜

【目的】本研究では、匍匐運動開始以前の乳児を対象として、匍匐運動や直立二足歩行といった乳児期にみられる運動発達と皮下脂肪と筋肉の形態発育との関連性を検討することを目的とする。【方法】平成11年度から平成12年度にかけて北海道旭川市在住の乳児6名(男児1名、女児5名;測定開始時生後45ヶ月)を対象として、週1回、身長、体重、頭囲、胸囲、座高、上腕囲、前腕囲、大腿囲、下腿囲、上腕長、前腕長、大腿長、下腿長、皮下脂肪厚および筋厚(測定部位:上腕前部、上腕後部、前腕前部、前腕後部、大腿前部、大腿後部、下腿前部、下腿後部、腹部、肩胛骨下部)を測定した。また、測定時の運動発達の様子および匍匐運動の形態をビデオカメラで撮影し、後日、運動発達段階および移動形態の様子を特定した。計測した周径囲、体肢長、皮下脂肪厚および筋厚から、体幹部、上腕部、前腕部、大腿部、下腿部、それぞれの部位における推定断面積に体肢長を乗じ、各部位における脂肪量と除脂肪量を総計することによって、脂肪量および除脂肪量を推算した。【結果】測定の欠損値が少なく測定開始週齢が低かった対象児A(測定開始週齢20週)では、測定開始後、急激に体重が増加し、その後緩やかな増加傾向を示した。一方、除脂肪量は測定開始後から直立二足歩行開始後の生後約60週まで減少しつづけ、その後増加傾向へと転じ、直立二足歩行開始前後でV字型の発育パターンが認められた。さらに、除脂肪量は、増加時期と定常状態を保つ時期を繰り返しながら増加しつづけた。【考察】除脂肪量において直立二足歩行を境にV字型の発育パターンを示す傾向は他の対象児にも認められ、興味深い結果となった。しかし、体重の増加傾向と脂肪量および除脂肪量の細かい変動が必ずしも一致せず、さらに詳細な分析が必要となると思われる。【方法】北海道旭川市在住の乳児6名(男児1名、女児5名;測定開始時生後45ヶ月)を対象に、週1回、身長、体重、頭囲、胸囲、座高、上腕囲、前腕囲、大腿囲、下腿囲、上腕長、前腕長、大腿長、下腿長、皮下脂肪厚および筋厚(測定部位:上腕前部、上腕後部、前腕前部、前腕後部、大腿前部、大腿後部、下腿前部、下腿後部、腹部、肩甲骨下部)を測定した。また、測定時の運動発達の様子及び匍匐運動の形態をビデオカメラで撮影し、後日、運動発達段階及び移動形態発現の様子を特定した。【結果】対象児A(測定開始週齢20週、身長64.0cm、体重7300g)では、測定開始後、体重が著しく増加した。一方、推定した除脂肪量は、増加傾向を示したが、脂肪量は、減少傾向を示した。【今後の課題】結果に示した対象児Aの傾向は、他の対象児においても認められている。今後、同じ対象児を継続して追跡し、運動発達と関連づけて詳細な検討を加える予定である。

さらに、除脂肪量は、増加時期と定常状態を保つ時期を繰り返しながら増加しつづけた。【考察】除脂肪量において直立二足歩行を境にV字型の発育パターンを示す傾向は他の対象児にも認められ、興味深い結果となった。しかし、体重の増加傾向と脂肪量および除脂肪量の細かい変動が必ずしも一致せず、さらに詳細な分析が必要となると思われる。
ほ乳類性決定遺伝子SryのH3K9メチル化readerの同定

ヒストン修飾は、修飾付加酵素(writer)、除去酵素(eraser)、そしてシグナル伝達の実行部隊としである修飾読み取り分子(reader)の三者の協調的作用によってエピゲノム制御に貢献している。ほ乳類性決定遺伝子であるSryの発現は、発現する細胞種・発現のタイミング・発現の量が最も厳密に制御されている遺伝子の一つである。申請者は2013年に、H3K9メチル化eraserであるJmjd1aがSry活性化に寄与することを示した。加えて最近、H3K9メチル化writerであるGLP/G9a複合体が、eraserと拮抗して作用することでSry発現チューニングに貢献していることを明らかにした。本研究では、残された課題である、Sry制御の実行部隊であるH3K9メチル化readerを同定することを目標とする。この研究によって、Sry発現制御のエピジェネティックな分子機構を包括的に理解することが可能になる。H3K9メチル化reader候補分子は、クロモドメインタンパク質であるCdylファミリー(Cdyl、Cdyl2)とHP1ファミリー(HP1α、HP1β、HP1γ)の五つを挙げた。平成30年度の目標は、マウス受精卵を用いてCRISPR/Cas9によるゲノム編集を施すことで、これらの各分子の欠損マウスを樹立することであった。その結果、Cdyl、Cdyl2、HP1α、HP1βの欠損マウスの樹立に成功した。さらに、これらの変異マウスのうちHP1αとHP1βの欠損マウスについて、E13.5日胎児の生殖腺の性分化の表現型、および成体マウスの生殖器の表現型(精巣か卵巣か)についての解析を進めた。H3K9メチル化reader候補分子は、クロモドメインタンパク質であるCdylファミリー(Cdyl、Cdyl2)とHP1ファミリー(HP1α、HP1β、HP1γ)である。平成31年度の目標は、ゲノム編集によってこれらの遺伝子変異マウスを樹立することであった。目標としていた5系統のうち、HP1γを除く4系統の欠損マウスを作製できた。さらに、これらの変異マウスのうちHP1αとHP1βの欠損マウスについて、性分化の表現型を解析データも集積しつつある。この研究経過は当初予定したものとほぼ同じであるため、概ね順調に進呈していると判断した。、Cdyl、Cdyl2、HP1α、HP1βの欠損マウスを用い、それらの変異マウスの性分化の表現型の解析を行う。E13.5日胎児の生殖腺を、Foxl2(卵巣細胞のマーカー)とSox9(精巣細胞のマーカー)に対する抗体で二重染色し、胎仔期生殖腺の性分化を定量化する。生まれてきた産仔について、外部生殖腺と内部生殖腺の表現型解析を行う。また、これらのreader候補分子を欠損させたマウスにおけるSryの発現レベルを、免疫組織染色法および定量的RT-PCR法によって解析する。平行し、これまでに作製できていないHP1γの欠損マウスを樹立を試みる。、Cdyl、Cdyl2、HP1α、HP

1βの欠損マウスを用い、それらの変異マウスの性分化の表現型の解析を行う。E13.5日胎児の生殖腺を、Foxl2(卵巣細胞のマーカー)とSox9(精巣細胞のマーカー)に対する抗体で二重染色し、胎仔期生殖腺の性分化を定量化する。生まれてきた産仔について、外部生殖腺と内部生殖腺の表現型解析を行う。また、これらのreader候補分子を欠損させたマウスにおけるSryの発現レベルを、免疫組織染色法および定量的RT-PCR法によって解析する。平行し、これまでに作製できていないHP1γの欠損マウスを樹立を試みる。
パルス放電を用いた新しいプラズマ発生技術に関する研究

パルス放電を用いた新しいプラズマ発生技術に関する研究として、容量結合型高周波放電に、数100nsの短パルス放電を重畳することにより、アフターグローにおける準安定状態原子や荷電粒子の時間推移の検討を行った。実験装置は、接地した直径16cm、長さ50cmの真空容器の一端に、高周波電極(直径8cm)を挿入し、他端に短パルス放電用の電極(直径8cm)を挿入した構造である。それぞれの電極の間に接地したグリッドを配置した。導入ガスにはヘリウムガスを用い、30Pa程度導入した。短パルス放電のみの場合、電極の電圧波形において、1μs程度まで印加電圧が維持され、その後、1.5μs程度で電圧が減少する現象が観測された。一方、電流波形において、電圧が減少する時刻1μs後から、電流が立ち上がり、パルス放電が生じることが分かった。これに対して、高周波放電に短パルス放電を重畳した場合、電圧波形、電流波形とも、短パルス放電のみの場合に比べて、数100ns程度の短い時間スケールで、短パルス放電が生じることが分かった。また、電流値が短パルス放電のみに比べ約3倍程度増加していることが分かった。これは、高周波放電プラズマが定常的に生成され、10^910^<10>cm^<-3>程度の電子密度が存在しているため、それが種電子となって、短い時間で短パルス放電が生じたものと考えられる。次に、高周波放電に短パルス放電を重畳した場合、短パルス電圧印加後、高周波電極電圧の時間推移を検討した。その結果、電圧波形は、印加する前の電圧の7分の1程度に減少し、その後、1ms程度で緩やかに初めの電圧値に戻ることが分かった。これは、大電流(数100A)短パルス放電により、多量の準安定状態原子が生成され、それらの電離により、プラズマ密度が上昇し、高周波放電維持電圧の減少を招いたものと考えられる。実際に、プローブによりプラズマパラメータの時間推移の計測を行った結果、短パルス放電後、10^<11>cm^<-3>のプラズマ密度になっており、その後、時間の経過と共に、定常値10^9cm^<-3>程度に減少することが確認できた。従って、容量結合型高周波放電に短パルス放電を重畳することで、短パルス放電後、高周波放電に数ms程度の時間変調を与えることで、容量結合型高周波放電のみでは得られない高密度(10^<11>cm^<-3>)を周期的に生成できることが分かった。
多環芳香族炭化水素及びニトロアレーンの環日本海域大気中挙動と鉄酸化物による無害化

化石燃料燃焼が主原因で生成する多環芳香族炭化水素とニトロ多環芳香族炭化水素(ニトロアレーン)の環日本海域における大気中移動挙動の解析と,燃焼排ガス温廃熱を利用し,鉄酸化物を反応材料として用いた,これらの物資を無害化するシステム構築に関する基礎実験を行った。大気中移動挙動については,環日本海域に長距離移動する物質の発生ないし通過個所である中国東北部藩陽とその周辺地域,そしてロシア沿海州ウラジオストクにおける多環芳香族炭化水素とニトロアレーン濃度を分析し,その季節変化を見た。その結果,これらの物質の主発生原因が複数あり,ひとつは大型の燃焼設備である火力発電所,もうひとつは家庭用の小型燃焼設備であり,発生源によって生成物質種類の分布が異なる可能性を見出した。そして全般的に,日本海側の富山と金沢における大気中濃度に比べて高い数値を示すことが見出された。鉄酸化物による無害化反応については,多環芳香族炭化水素及びニトロアレーンと鉄酸化物との固気反応では鉄酸化物表面における熱分解反応が進行し,一部有機物質は鉄酸化物の還元にも寄与していることを見出した。反応温度30070°Cにおいては,温度が高いほど除去効率は高くなり,また,ニトロ化した物質の方が,あるいは芳香環の数が多いほうが除去効率は高くなることを見出した。表面に熱分解により生成した炭素により除去反応性は低下したが,反応気体に酸素を導入することにより,鉄酸化物表面に炭素を析出することなく有機物を除去できることがわかった。【研究目的】化石燃料燃焼により生成し,低濃度で肺癌等を引き起こす可能性が指摘されている多環芳香族炭化水素(PAH)と,PAHよりも更に毒性が高いニトロアレーン(ニトロ多環芳香族炭化水素)の大気中移動挙動は,その発生源における燃料の化学形態や燃焼形態によって異なる事が示唆されている。また,これらの物質の大気中における化学反応については十分解明されている状況にない。本研究では,(1)環日本海域である富山,金沢,ウラジオストクにおける大気中PAH及びニトロアレーン濃度の経時変化と,燃焼燃料の化学組成の違いとPAH及びニトロアレーンの濃度分布との関係を明らかにし,(2)大気中での化学反応の場を提供すると考えられる大気中エアロゾル主成分との反応性の推定,そして(3)PAHおよびニトロアレーンを無害化する可能性が見出された鉄酸化物及びその関連物質によるPAH及びニトロアレーン除去システム開発に必要な情報を蓄積することを目的とする。【成果の概要】(1)大気中PAHおよびニトロアレーン濃度と燃焼燃料の化学組成:環日本海地域である金沢,ロシア・ウラジオストックおよび中国遼寧省瀋陽市でのモニタリング結果により,ウラジオストックではディーゼルエンジン,中国では石炭燃焼起源の内分泌攪乱物質が大気中に放出されていることが見いだされた。(2)石炭燃焼に伴って排出されるフッ素:石炭燃焼ではPAHやニトロアレーンに加えて,フッ素化合物が発生する。中国においては石炭燃焼起源のフッ素により,大気のみならずその周辺地域の地下水のフッ素濃度の上昇が報告されている。そこで,中国におけるフッ素問題,および大気中のフッ素を簡便にモニタリングする手法についても検討を行った。化石燃料の不完全燃焼によって生成する多環芳香族炭化水素(PAH)とニトロ多環芳香族炭化水素(ニトロアレーン)は,その強い毒性にもかかわらず,生成量が僅かであるため,その除去に関する技術開発や研究はなされていなかった。本研究の目的は,環日本海域におけるこれらの物質の濃度に関する情報を得ること,そして排ガスからこれらの物質を除去する反応性を有すると期待される鉄酸化物(ヘマタイト)の反応性についての基礎データを蓄積することにある。本年度は,環日本海域である中国東北部に掛けるこれらの大気中濃度の解析と,ヘマタイトを用いる400-600°Cにおけるピレン,ベンゾ[a]ピレン,そして1-ニトロピレンの反応性を解析した。中国東北部におけるPAH及びニトロアレーンの大気中濃度は高く,そして日本の日本海側地域における濃度分布が異なることが分かった。

自動車などのエンジン排ガス以外に,中国一般家屋で日常的に使用されている石炭の燃焼に起因すると考えられる物質が高くなることによるものと推察された。ヘマタイトを用いる反応では,使用した3試料とも炭素に熱分解される事を見出した。その反応性は,ピレンが最も低く,1-ニトロピレン,ベンゾ[a]ピレンの順で高くなっていく事が分かった。また,反応温度が高いほど熱分解率も高くなった。特に1-ニトロピレンでは,ヘマタイトがない条件においても熱分解がいくらか進行することが分かった。化石燃料燃焼排ガスに含まれる有害物質である多環芳香族炭化水素とニトロ多環芳香族炭化水素の大気中での挙動については,研究分担者早川和一の研究により,日本国内都市部については次第に明らかにされつつある段階である。しかしながらその長距離輸送や大気中での挙動については解明すべき事が多々ある。また,この毒性が高い物質の除去技術については,室温における光触媒を用いる反応が僅かに報告されていただけであり,排ガスから直接除去ないし無害化するシステムに関する研究はない。本研究班は,環日本海域(富山,金沢,ウラジオストク,藩陽)における大気試料を採集し,これらの物質の分析と解析を行った。また,資源量が豊富でその使用が環境に及ぼす影響が小さいと見積もられる非貴金属酸化物である,酸化鉄(III)を反応材料として,排ガスの温廃熱を利用できる300700°Cにおいてその除去反応の詳細を検討することとした。その結果,前者については,大気中に存在する多環芳香族炭化水素及びニトロ多環芳香族炭化水素の種類は,燃焼する化石燃料の種類(石油であるか,石炭であるか,大型施設であるか家庭用小型燃焼設備か,等)によって異なること,日本国内よりも中国東北部やロシア沿海州で濃度が高いことを見出した。後者については,酸化鉄(III)が300700°Cで熱分解に近いと考えられる脱水素反応により無害化が可能であること,不活性ガスであるヘリウム気流中では多環芳香族炭化水素とニトロ多環芳香族炭化水素は炭化して反応材料表面を失活させるが,反応気流中に酸素を導入することによって,材料表面を失活させることなく高い反応性を保持できる事を見出した。
人・もの・こととのかかわりを大切にした環境エネルギー教育の実践

近年,地球規模の様々な環境問題が世界共通の課題として提起されている。同じ地球に生活する一人として,地球温暖化をはじめ,エネルギーを使うと起こりうると考えられている様々な問題について理解を深め,責任ある選択と実践を行っていくことは急務である。このことを子どもが身近な問題としてとらえ,日常生活の中で環境への取組を行いながら,環境保全や環境問題解決のための能力を育成していく必要があると考えた。そこで,自分たちの生活を振り返らせるとともに,様々な体験を通して,実感としてとらえにくい環境エネルギーに目を向けさせ,「自分たちに何ができるか」を考え,実行できる子どもの育成を目指したい。また,環境エネルギー教育を通して,もの(資源)を大切にする心や他に対する思いやりや感謝の心をも培っていくための学習単元構成の研究に取り組み実践した。事前の意識調査の結果からは,エネルギーについて漠然としかとらえることができずにいた。また,身のまわりにある「もの」に対して思い入れがなく;自分の「もの」も含め,身のまわりにある「もの」への執着が薄く常に新しいものを求めている現状にあった。そこで,年間を通して,総合的な学習の時間を中心に,各教科・道徳・特別活動を関連づけた単元を構成し実践していった。【成果】1植物を育てる経験を通して,身近な自然や環境に対して注意深く考えるようになってきた。2調べ学習を通して,地球環境やエネルギーについて知識が豊富になり学んだことを実生活にいかそうと一人一人が努力しはじめてきている。3「省エネ教室」「電気教室」等を通して,知識と体験の両面から環境やエネルギーについて考えることができ効果的であった。4「ものを大切にする」という視点からは,総合的な学習の時間では新聞作りを中心に活動し,学校・地域・家庭での「無駄」について調べ,「今,自分たちにできることは何か」を真剣に考える場となった。また,道徳の時間では,これまでの活動の再確認の場として,また一人一人の子どもの意識向上の場として効果的であった。5環境新聞やたより等を発行し広く地域に環境問題やエネルギーについての理解と協力を得ることができた。また,参観日等にエネルギー関係の授業を実践したり環境やエネルギーと,もの(資源)の大切さについての意識の実態や相関関係が明らかにすることにより,今後の「地球規模における様々な環境問題について」の提言となり準むべき方向性を示すことができた。最後に,子ども一人一人に,もの(資源)を大切にする心や,自然や環境について豊かな感性を身につけさせたりすることは,今後も重要であると考える。一人一人が様々な問題を地球規模の問題としてとらえ「今自分にできること」を実行していく心が大切であると実感した。
DNA断片化陰性運動精子の選別と人工卵管用いる高精度媒精

本研究は精子側技術の向上、媒精環境の効率化によりICSIに依存することなく受精胚を得ることを目的として、授精に供するDNA断片化陰性精子の高精度分画、2. DNA断片化初期像、頭部空胞、先体反応誘起能観察による精子品質管理、3.卵管様微少流路内で運動精子分離、先体反応誘起、受精を同時に行う人工卵管法により、媒精に要する精子の質的向上と量的な下限値の低下を図ることに成功した。本法を顕微授精反復不成功例(250例、406周期)施行し57症例が妊娠し、49例が分娩に到った。ICSI反復不成功例が本研究で確立した高効率媒精システムにより妊娠に至る可能性があることが示された。我々はICSI回避を目的として、1.精子の高精度調製(DNA断片化陰性運動精子の無菌的調製)、2.機能形態情報による精子品質管理(DNA断片化、頭部空胞、先体反応誘起能等)、3.高効率な精子凍結保存、4.人工卵管による必要精子数の低減、5.精子薬物療法によるin vitro先体反応誘起、を統合的に運用する高効率媒精システムを確立した。今回、項目1, 2, 4を250例に406周期施行し、妊娠転帰が確定した57症例(計70例:2回妊娠11例、3回妊娠1例を含む)の成績を報告した。57症例中55症例は前医にて1-40 (9.3±8.6)回ICSIを施行せるも妊娠しなかったが、このシステムでは70例の妊娠が得られ、49例が正常経腟分娩、2例が帝王切開術にて出産した。一方、19例では胎嚢確認後、流産(27%)となった。分娩群、流産群の調製後精子濃度、運動率は両群間で差異はなかったが、年齢は40.1±2.09、42.7±3.37歳、ICSI施行回数6.7±3.5、15.8±13.6回、人工卵管周期における妊娠までの施行回数1.9±1.1、1.9±1.0回、採卵数/分割胚数はそれぞれ3.8±1.6/2.9±1.3、2.7±1.4/1.9±1.0と流産群は分娩群に比して、年齢、ICSI施行回数が有意に高く、分割卵数は有意に少なかった。受精率は約77%と両群間でほぼ同じであった。ICSI反復不成功例においても、本研究で確立した高効率媒精システムの統合的運用により、精子選別精度の向上と人工卵管による媒精下限値の低下の効果から妊娠に至る可能性があると考えられた。精子DNA損傷の定量的評価を目的としてビタミンCによる活性酸素生成の影響を観察し、養老依存的にDNA切断数が増えることを確認した。初年度は基礎研究を行い、2,3年時に小規模臨床応用に着手する予定であったが、初年度から基礎研究と平行して開始した臨床応用の結果を学会発表することができた。研究計画に記した精子選別の高度化と人工卵管を用いる高効率媒精により、顕微授精反復失敗高齢婦人の出産が可能であることを確認できた。我々は、Reactive Blue2(RB2)を用いた希薄染色法による空胞の可視化を報告した。今回、染色条件を詳細に検討した結果、pH10で染色を行うとプロタミン化した成熟精子頭部外周形状と内部空胞を選択的に可視化できることを見いだした。精液、洗浄精子、さらに対比細胞(白血球)はスライドグラスにスメアし、メタノール固定した。染色機序を検討するため、RB2と同様に分子内に3個の硫酸基を有するAniline Blue(AB)の染色態度を比較した。0.01% RB2またはAB 0.1M炭酸緩衝液、pH10で10分間染色後、余剰色素を洗浄して明視野顕微鏡(x1000)で観察した。RB2、ABともに精子頭部を青染して内部空胞を白色スポットとして可視化したが、尾部は染色されなかった。ヒト精子頭部の外周形状と内部空胞の出現頻度は個人差が大きく、内部空胞の形状、数は精子間差が大きかった。両者とも、ヒストンを核蛋白とする白血球は染色せず、2M NaCl存在下では精子への染色性を失った。精液に対しては、RB2は精子のみを染色したが、ABは精液内の多様な細胞、球状粒子を青染した。この差は両者の分子構造の違いに起因すると考えられる。ヒストン、プロタミンの主たる構成アミノ酸はリジン(側鎖アミノ基)、アルギニン(グアニジル基)である。pH10においてアミノ基は分子型、グアニジル基はイオン型として存在する。高濃度の塩存在下における染色性の消失は、精子頭部の選択的な青染は分子内の硫酸基がプロタミンのグアニジル基とイオン結合することによることを示唆している。簡易なRB2単染色によりプロタミン化成熟ヒト精子頭部外周形状と精子内部空胞の特異的観察が可能となった。reactive blue2を用いヒト精子頭部外周と空胞の同時染色が可能となった。さらに種々の細胞が混在する精液において、成熟精子の選択的染色が可能となった。本研究の課題である人工卵管を用いる高精度体外受精法の実施にあたり、本法と顕微授精法の適応と鑑別に関して精子側の検査法が出そろい、実際の症例集積を行っている。single cell pulse fieldgel

electrophoresis (SCPFGE)法における定量性確認を目的としてDNA切断陽性、陰性標準品を調製した。精液からOptidenz沈降平衡法、Percoll沈降速度差遠心法を用いて、同一精液内のDNA切断陽性、陰性精子を分別した。これらの性状をSCPFGEを用いて確認した。さらにDNA切断陰性標準品に対し、希薄NaOH、アスコルビン酸/Cuヒドロキシラジカル産生系を用いてDNA fiberにnickを作成し、感度設定標準を設定した。これらの利用により、従来のcomet法、アクリジンオレンジ法は感度が不足であり、臨床検査として不適であることが示された。上述した陽性、陰性標準品の性状を比較した結果、両者はDNAの状態とともに、先体局在、種々の坑精子抗体に対する抗原性、ミトコンドリア酸化還元能等多項目で差が見られ、多くの異常は一般的な明視野顕微鏡では検知できなかった。この知見は、従来の明視野顕微鏡下に大まかな頭部形態と運動性を指標とするICSIにおける精子選択の基準は、合理性を欠くものであることが示唆された。上述した基礎的知見を踏まえ、前医にてICSIを施行せるも妊娠しなかったカップルの夫精子を多項目精子精密検査を行った。項目として、頭部外周形状、空胞、先体局在、DNA断片化、ミトコンドリア酸化還元能を観察した。その結果、頭部外周形状が不良で従来の検査で異常が確認できる症例よりも、むしろ頭部外周形状が正常で運動性を有する精子であるが、内部構造の機能異常を認める者が反復施行回数が多い傾向を認めた。今後、観察例数を増やして、この傾向を確認する必要がある。本研究は精子側技術の向上、媒精環境の効率化によりICSIに依存することなく受精胚を得ることを目的として、授精に供するDNA断片化陰性精子の高精度分画、2. DNA断片化初期像、頭部空胞、先体反応誘起能観察による精子品質管理、3.卵管様微少流路内で運動精子分離、先体反応誘起、受精を同時に行う人工卵管法により、媒精に要する精子の質的向上と量的な下限値の低下を図ることに成功した。本法を顕微授精反復不成功例(250例、406周期)施行し57症例が妊娠し、49例が分娩に到った。ICSI反復不成功例が本研究で確立した高効率媒精システムにより妊娠に至る可能性があることが示された。研究2年次に予定した精子精密検査については、DNA断片化測定法の測定感度を確認する感度確認様標準品を確立する。さらに精子凍結保存の高効率化において、授精法別(人工授精、体外受精、顕微授精)に最適化された精子凍結保存法を確立する。人工卵管のデザインに関してもさらに最適化を図り、受精効率の向上を図る。平成29年度は研究最終年度にあたり、一般施設から医師、検査技師を受け入れ、多くの施設で実施可能なようにトレーニングををおこなう。当初計画と異なる点は、精子側の分離、検査技術の進歩により治療困難例という概念の導入をせまられている。すなわち、精子の状態が悪すぎて、とてもじゃないが顕微授精すら実施不可能という状況をどのように患者に説明するか婦人科、泌尿器科両者でガイドライン策定が必要となる。生殖生理学研究計画では初年度は基礎研究を中心に行う予定であったが、第3年度に予定していた小規模な臨床応用を前倒しで施行し、その結果から研究の方向性が確定した。これにより計画調書で想定した研究の方向性を調整して2年次以降基礎研究を行い、臨床結果の妥当性を補佐する。研究計画に記載した基礎研究の進行状況が速やかであり、第3年度に予定していた小規模臨床を初年度から開始し、症例集積が進行しており、少額の予算で研究を実施できた。本年度に初年度に予定してた電気泳動機器の試作とシステム化を行う予定である。
ネットワーク産業におけるインフラ整備と市場構造の変遷に関する研究

本研究では,ネットワーク産業における規制や企業の戦略的行動がインフラ整備や市場構造に与える影響について考察し,主要な2つの分析結果を得た.第一に,動学的分析により,ユニバーサル規制がインフラ整備の遅れを伴い,需要家間の不公平性を増大させることがわかった.第二に,インフラ設備所有者の戦略的投資行動によって接続料金規制が歪められたり,過剰なバイパス使用(過少な接続)状態が発生することがわかった.本研究では,ネットワーク産業における規制や企業の戦略的行動がインフラ整備や市場構造に与える影響について考察し,主要な2つの分析結果を得た.第一に,動学的分析により,ユニバーサル規制がインフラ整備の遅れを伴い,需要家間の不公平性を増大させることがわかった.第二に,インフラ設備所有者の戦略的投資行動によって接続料金規制が歪められたり,過剰なバイパス使用(過少な接続)状態が発生することがわかった.本研究の目的は,情報通信,都市ガス,電力等のネットワーク産業におけるインフラ整備を通じた市場構造の変遷に関する理論モデルを構築し,そのモデルを用いて均衡分析と経済厚生分析を行うことである.平成21年度は「インフラ建設のための企業間提携と接続の理論分析」と「ネットワークの民営化」の2つの問題に焦点を当てて研究を進めた.「インフラ建設のための企業間提携と接続の理論分析」については,具体的な設問として「接続料金が費用回収ルールに従っているとき,既存事業者と新規参入者の間の企業間提携がインフラ建設誘因と生産量競争にいかなる影響を与えるか」を取り上げ,理論モデルを構築して分析した.理論分析から,費用回収率が低い接続料金ルールが採用されたときには,生産量競争の結果,企業間提携によるインフラ建設よりも既存事業者だけでインフラ建設を行うほうがインフラ建設誘因は大きいことがわかった.費用回収率が高い場合はその逆となる.また現実の政策現場で頻繁に採用される増分費用回収ルールの場合,企業間提携によるインフラ建設のほうが社会的には望ましいインフラ建設誘因が導かれることが明らかとなった.「ネットワークの民営化」問題では,航空インフラとしての空港の民営化問題を具体的事例として分析を進めた.これは垂直的市場構造を視野に入れたインフラ建設誘因の理論分析の一環である.労働組合の交渉力が低いとき,社会的経済厚生の視点から空港が民営化されるべきであることが,理論分析により明らかとなった.これは80年代以降の空港民営化議論の根拠を説明する理論分析であると考えている.ただし,現行の理論モデルでは空港間の競争を考慮していないので,今後は空港間競争を考慮した分析に拡張させる予定である.本研究の目的は,情報通信,都市ガス,電力等のネットワーク産業におけるインフラ整備を通じた市場構造の変遷に関する理論モデルを構築し,そのモデルを用いて均衡分析と経済厚生分析を行うことである.平成22年度は「ユニバーサル・サービス規制がネットワーク整備に与える効果」と「接続料金規制の有無と市場構造の変遷」の2つの課題研究を進めた.「ユニバーサル・サービス規制がネットワーク整備に与える効果」の課題研究では,動学理論モデル分析により次の結果を得た.需要家間の公平性を目的として既存事業者に課されるユニバーサル・サービス規制は,(都市地域等の)高収益地域における新規参入企業のネットワーク整備を促進させる効果を持つが,逆に(地方地域等の)低収益地域における新規参入企業のネットワーク整備を遅延させる効果を持つ.その意味で,動学的視点からみると,ユニバーサル・サービス規制は需要家間の公平性を縮小させ,不公平性を増幅させる効果を持つ.また動学的な効率性を下落させる可能性も高いと言える.「接続料金規制の有無と市場構造の変遷」の課題研究では,自らのネットワーク設備を所有するインフラ・ベース企業と所有しないサービス・ベース企業の各タイプの企業数の変遷を,規制の有無やスピルオーバー効果水準の各効果に焦点を当てて動学理論分析を行っている.現時点で数値例により企業利潤・消費者余剰・社会的余剰の変遷を調べ終えており,数カ月中に解析的な分析結果を得る予定である.本研究の目的は,情報通信,都市ガス,電力等のネットワーク産業におけるインフラ整備を通じた市場構造の変遷に関する理論モデルを構築し,そのモデルを用いて均衡分析と経済厚生分析を行うことである.平成23年度は「戦略的インフラ投資誘因のもとで歪められる接続料金規制」と「2タイプの企業が存在するもとでの接続・投資レジームの比較研究」の2つの課題研究を進めた.「新インフラ建設のもとで歪められる接続料金規制」の課題研究では,静学理論モデル分析により次の結果を得た.新インフラ建設が消費者に対するサービス向上などの利点から需要拡大効果を持つとする.また,新規参入企業が新インフラ施設に接続することによって,その需要拡大効果のメリットを享受することができるとする(これを「接続スピルオーバー効果」と呼ぶ).そのとき,接続スピルオーバー効果が小さい場合,既存企業の新インフラ建設は規制当局が設定する接続料金の水準を高めに設定させる効果を持つ可能性があることを理論分析により示した.この主たる理由は,既存企業の(利潤最大化という)私的誘因により投資量が社会的な視点からみて過剰になり,それが規制当局の接続料金設定行動を歪めるためである.「2タイプの企業が存在するもとでの接続・投資レジームの比較研究」の課題

研究では,施設ベース企業(インフラ施設を所有する企業)とサービス・ベース企業(インフラ施設を所有しない企業)の2タイプの企業の存在を前提として,既存企業と施設ベース企業の投資誘因の違いや接続料金規制が引き起こす効果について比較分析した.分析より,ビジネス置き換え効果(business-replacement effect)と接続による戦略効果(strategic effect through spillover)によって,様々なレジームのもとでの投資誘因,参入企業の排除誘因,規制の効果を説明できることが判明した.
建物群の壁面風圧と気流分布に関する風洞模型実験

中層集合住棟および2階建戸建住戸の建物壁面風圧と地表面近くの建物周辺流速分布を風洞模型実験により調べている.測定洞の断面1.5m×1.5mの風洞床面上に建物模型を規則的に配列する.模型の縮尺は集合住棟の場合1/400戸建住戸の場合1/100である.集合住棟模型の配列パラメータとして容積率,階数,風向,街路巾および整形・千鳥の配列などを採り上げる.戸建住戸模型の場合には敷地面積および風向を変化させる.以上の実験により集合住棟および戸建住宅の前後差圧は,建物の容積率が大きくなるほど減小することを明らかにし,両者の関係を既住の実験結果と比較している.また建物間キャビティの風速は道路部分のそれに比べて小さく,その差は容積率が小さいほど顕著になることなどを明らかにしている.風洞模型実験により求めた建物壁面風圧と建物周辺気流分布の結果を,集合住宅の室内および2つの住棟に挟まれた中庭キャビティ空間に形成される熱環境の予測に適用している.その熱環境評価の指標としてASHRAEの標準新有効温度(SET^*)を採用する.計算の入力条件として札幌,東京および鹿児島の3地域における8月上旬の晴日の標準気象データを使用する.夏季,通風時と非通風時の室内のSET^*を計算する.その結果,通風の温熱効果は,容積率が小さい程,鹿児島よりは東京の方が,日中のみよりは全日通風の方が,住棟方位SよりはWまたはEに45°傾けた方が,また5階建よりは10階建の方が,それぞれ大きくなることを明らかにしている.次に住棟間キャビティの地上高さ2mにおけるSET^*の計算を行う.その結果,容積率が大きい程,住棟方位をSからWまたはEに45°傾けた場合,風速が強い程,それぞれ屋外キャビティ空間の暑熱が緩和されることを明らかにしている.中層集合住棟および2階建戸建住戸の建物壁面風圧と地表面近くの建物周辺流速分布を風洞模型実験により調べている.測定洞の断面1.5m×1.5mの風洞床面上に建物模型を規則的に配列する.模型の縮尺は集合住棟の場合1/400戸建住戸の場合1/100である.集合住棟模型の配列パラメータとして容積率,階数,風向,街路巾および整形・千鳥の配列などを採り上げる.戸建住戸模型の場合には敷地面積および風向を変化させる.以上の実験により集合住棟および戸建住宅の前後差圧は,建物の容積率が大きくなるほど減小することを明らかにし,両者の関係を既住の実験結果と比較している.また建物間キャビティの風速は道路部分のそれに比べて小さく,その差は容積率が小さいほど顕著になることなどを明らかにしている.風洞模型実験により求めた建物壁面風圧と建物周辺気流分布の結果を,集合住宅の室内および2つの住棟に挟まれた中庭キャビティ空間に形成される熱環境の予測に適用している.その熱環境評価の指標としてASHRAEの標準新有効温度(SET^*)を採用する.計算の入力条件として札幌,東京および鹿児島の3地域における8月上旬の晴日の標準気象データを使用する.夏季,通風時と非通風時の室内のSET^*を計算する.その結果,通風の温熱効果は,容積率が小さい程,鹿児島よりは東京の方が,日中のみよりは全日通風の方が,住棟方位SよりはWまたはEに45°傾けた方が,また5階建よりは10階建の方が,それぞれ大きくなることを明らかにしている.次に住棟間キャビティの地上高さ2mにおけるSET^*の計算を行う.その結果,容積率が大きい程,住棟方位をSからWまたはEに45°傾けた場合,風速が強い程,それぞれ屋外キャビティ空間の暑熱が緩和されることを明らかにしている.地表面の粗さが市街地風の性状に及ぼす影響を調べるため、海岸、密集市街、大きな池において、3台の係留気球を同時使用し、平均風速と乱れの強さの垂直分布、パワースペクトル、確率密度関数の測定を行った。風上側地表面の粗さに対応して粗度係数、べき指数、乱れの強さおよび地上と上空のパワースペクトルが変化する様子を明らかにした。風向方向に一列に並ぶ5階建中層住棟群の風上住棟から風下住棟に至る屋上風、開口前方気流および住棟前後差圧に関し、縮率1/300の模型を使用して風洞実験を行い、実測値との比較を行った。基準とする住棟屋上風の測定高さ程度までのアプローチフローの平均風速と乱れの強さの垂直分布を実測のそれに一致させれば、屋上風や住棟前後差圧はよく再現されることを確かめた。ただし、自然風における不規則な風向の変動に起因すると考えられる不一致が住棟前後差圧の測定結果の中に認められた。住棟の形状、容積率、方位および配列等の組み合わせによる規則的配列の住棟群模型について、主に換気、通風の駆動力となる住棟前後差圧の風洞実験を行った。住棟の形状は5階建を基準として10階、さらに15階へと高層化する。容積率は100%を基準として50,75,125,150%の5段階に変化させる。住棟方位は、主壁面に対し直角な場合を基準として30゚および60゚傾ける。さらに配列は整形と千鳥の2種類を考える。

以上の組み合わせによる23種類の住棟配置を対象として実験を行い、住棟前後差圧は、容積率が小さい程、住棟を高層化する程、住棟の法線方向と風向の角度が小さい程、千鳥よりは整形配列の方が大きくなることを定量的に示した。住棟配置計画が換気通風に及ぼす影響を調べるため、主に壁面風圧に関して風洞模型実験を行ったが、これは室内環境に関連する。今後、屋外の熱環境に関連して住棟間気流を調べる。