hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障害者の座位姿勢における衣服作製のための３次元計測とバーチャル着装の研究

新規に開発した局所手動計測器では、計測分解能の向上に加え、計測器をモジュール化したことで計測対象に応じて柔軟に計測範囲を拡張させることが可能である。座位姿勢の3次元計測方法として物体までの距離と色が同時に取得できるRGB-Dカメラを用いて、被験者の座位姿勢を3次元で復元し、上腿(脚の膝から上)と下肢(脚の膝から下)を自動的に抽出し、仮想的に脚部を垂直に輪切りすることで左右両脚の上腿から下肢までの周囲の長さを1センチ刻みで計測できるシステムを作成した。また、複数の被験者を実際に計測することで周囲長の個人の違いを可視化した。バーチャル着装の研究としては、RGB-Dカメラによる非接触3次元計測技術を活用した衣服CGモデルの作成方法の提案をした。加えて、アパレルCAD等によるシミュレーションを近似して実時間で試着結果を可視化できる方法として、利用者の体の動きの認識結果に応じて衣服CGを変形させAR技術で重畳表示する手法を開発した。ダミー人形において衣服を評価するために衣服圧を評価する必要があり、この衣服圧を計測可能な分布型の触覚センサを開発した。また、体幹部や上肢と比較して、臀部は軟組織が厚く、その内部において褥瘡(床ずれ)のリスクが高い。褥瘡が衣服によって生じる可能性も鑑み、軟組織を模擬した変形量を計測可能なセンシングシステムも開発した。このセンシングシステムは上述の触覚センサを積層することで実現する。開発したセンサによって人の臀部に見られるような大変形を計測することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。障害工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画よりやや遅れている。しかし、障害者特有の形状にダミーを近づけることができた。また、形状以外の衣服評価の検討を行い、その結果、柔らかいセンサ素子を試作した。本年度は多数の素子を試作し、装着する予定である。さらに、局所的に人体に面状に接触して形状を測定する局所手動計測器とコンピュータビジョンによる計測システムとの連携は、10月目途で進める予定である。一方で、普及型デジタル計測システムのプロトタイプ開発が進んでいるが、現在の手法では誤差が15%程度あることから実際に用いるためにはさらに精度を高める必要がある。着装シミュレーションについては、服モデルの変形や、背景モデル、欠落部分の補間(インペインティング)の適用など、主に画質向上に関する進展があった。局所手動計測器のプロトタイプ検討および試作に予定以上の時間がかかり、また当初計画予定より高機能のダミーが必要とわかり、ダミーの基本は出来たが障害者特有の形状に近づけるため、今年度に一部作業がずれ込んだ。それ以外は、おおむね順調に進展している。平成25年度に改良した普及型デジタル計測システムに局所手動計測器を連携し、計測システムの実用性を評価する。また、昨年度、その連携のための検討段階において、試作した局所手動計測器に要求される改善点がいくつか明らかとなったため、それらを反映した改良も実施していく。普及型デジタル計測システムによる計測をもとに衣服を製作し、着装シミュレーション技術の整合性を確認する。障害当事者をデジタル採寸し、座位姿勢を体系化する上での予備データを得る。平成25年度に改良したダミーにセンサを装着し、試作した衣服や既製服の評価法を検討する。
非線型動力学解析法に基づいたモーター分子による一方向滑り運動発生機構の解明

1.MC5発現系の構築本研究においては、キネシンファミリーの微小管モータ分子であるncdの短縮変異体MC5(modified claret 5)によって起きる、微小管の1次元ランダム運動の非線型動力学解析を行なう予定なので、まず遺伝子工学によるMC5の発現系を構築することにした。pETベクターを用いたMC5の発現ベクターを現在構築中である。2.分子モーター単分子の歩行運動の運動速度および揺らぎを説明する理論私は英国バーミンガム大学のNeil Thomas博士との共同研究を行い、単一の分子モーターの運動と揺らぎに関する一般的な理論を、熱力学と矛盾しない形で確立した(Thomas, Imafuku, and Tawada, 2001)。この理論とキネシン分子の構造解析の知見に基づいて、私たちは、キネシン分子の2つの頭部が協調的に結合と解離を繰り返しながら微小管上を歩行する、という「キネシン歩行モデル」を構築した(論文は準備中)。このキネシン歩行モデルの解析を行うと、これまでに知られている単一キネシン分子の力学的性質(例えば、運動速度のミカェリス定数Kmの荷重依存性など)が良く説明できた。この例は、方向性のある運動を発現するためには、たとえ単一のキネシン分子においても、2つの頭部が微小管との間で協調のとれた結合と解離を繰り返す必要があることを示している。またモーター分子歩行運動モデルは、多少の改変を加えることでミオシンファミリーのモーター分子であるミオシンVの単分子運動の性質も説明できることがわかった1.MC5発現系の構築本研究においては、キネシンファミリーの微小管モータ分子であるncdの短縮変異体MC5(modified claret 5)によって起きる、微小管の1次元ランダム運動の非線型動力学解析を行なう予定なので、まず遺伝子工学によるMC5の発現系を構築することにした。2.分子モーター単分子の歩行運動の運動速度および揺らぎを説明する理論これまでに、私は英国バーミンガム大学のNeil Thomas教授との共同研究により、キネシン単分子の微小管上での運動の力学的特徴をよく再現する理論モデルを構築した。この理論モデルはRiceらによる構造変化の研究結果(Nature,402,778.)に基づき、キネシン・ネックリンカーの構造変化が単一キネシン分子の歩行運動と共役している事を仮定している。このモデルの解析を行った結果、Visscherらによる単一キネシン分子の一定負荷条件下における運動実験(Nature,400,184.)で観察された、運動速度および揺らぎの性質の両者を説明することができた。この結果についての論文はすでに執筆しており、現在投稿中である。またモーター分子歩行運動モデルは、多少の改変を加えることでミオシンファミリーのモーター分子であるミオシンVの単分子運動の性質も説明できることがわかった
下垂体および脳 神経ペプチド受容体遺伝子発現のエストロゲンによる調節機序の解析

エストロゲン(E_2)は下垂体前葉の神経ペプチド(ソマトスタチン(SRIF),甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH))受容体結合活性を正に調節し、TRH受容体遺伝子の転写レベルに作用することを報告してきた。本研究はE_2によるこれらの受容体活性の調節機序を分子レベルで解析することを目的として行った。1)下垂体腫瘍株化細胞GH_3のSRIF受容体結合活性のE_2による正の調節はSSTR1,2のmRNAレベルの正の調節に基づく可能性を示した。これらのmRNAレベルの増加には先行して合成される蛋白を必要としなかった。SSTR1に対するE_2作用の様式はTRH受容体のそれと類似しており、E_2による受容体の正の調節機序に共通性が推測された。2)5種類のSRIF受容体サブタイプのcompetitive RT-PCR法を確率しmRNA量を測定したところ各サブタイトルの発現量比はGH_3細胞と下垂体初代培養細胞では異なっていたが、E_2はSSTR1、2、3mRNA量を増加した。GH_3細胞では主にSSTR1、2を初代培養細胞では主にSSTR3、2mRNA量を増加していた。3)転写レベルに対するE_2作用を明らかにするため、TRH受容体遺伝子5'上流域(約1.1Kb)の構造を調べたところ、TATA boxを持たず、GCF、AP1、AP2、half GRE、half TREっなどの結合モチーフが認められた。E_2受容体の応答配列EREは認められなかったが、E_2受容体がEREに非依存的に、AP1サイトを認識するJunやFosと結合して転写活性を高める例もあり、その可能性も考えられた。おそらくE_2はE_2受容体を介してプロモーター領域に作用する他の転写因子と協調しながら、ペプチド受容体遺伝子の発現を調節し下垂体受容体結合活性を正に調節しているのではないかと推測された。ソマトスタチン(SS)や甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)は脳の広範な部位に存在する神経ペプチドである。これらのペプチドは細胞質膜の7回膜貫通型受容体に働き、下垂体腺分泌の調節や、多彩な中枢神経作用を示す。私達はこれまで、下垂体前葉細胞のこれらの神経ペプチド受容体活性がエストロゲンによって調節されること、エストロゲンはTRH受容体遺伝子の発現を転写レベルで調節することを示してきた。本研究はこれらの受容体のエストロゲンによる発現調節機序を分子レベルで解析することを目的としている。本年度は主にSS受容体活性のエストロゲンによる正の調節(up-regulation)が、受容体遺伝子転写後のmRNAレベルの変化に基づくのか否かについて検索を行った。下垂体腫瘍株化細胞GH3のSS受容体結合活性は、下垂体前葉細胞と同様に、エストロゲンによってup-regulationを受けることを確認したので、GH3細胞を用いて解析を行った。この細胞では現在同定されているSS受容体サブタイプ(SSTR1-SSTR5)の中でSSTR1とSSTR2が顕著に発現していることが知られている。SSTR1とSSTR2のmRNAレベルをノーザンブロット法で調べたところ、エストロゲン処理後短時間でSSTR1、SSTR2いづれのmRNAもレベルの増加が認められた。これらのmRNAレベルの増加は,蛋白合成阻害剤存在下でも認められ、エストロゲン作用の発現には先行する蛋白を必要としないことが明らかになった。特に、SSTR1に強いエストロゲン作用が認められた。エストロゲン作用後のSSTR

1mRNAレベルの経時変化は、TRH受容体mRNAレベルのそれと類似しており、エストロゲンによる受容体のup-regulationの機序の共通性が推定され、これらの神経ペプチド受容体遺伝子の単離、プロモーター解析に向けて、現在、準備中である。エストロゲン(E_2)は下垂体前葉の神経ペプチド(ソマトスタチン(SS),TRH)受容体結合活性を正に調節する。E_2はTRH受容体遺伝子の発現を転写レベルで調節していることを私達は示してきた。本研究はこれらの受容体のE_2による発現調節機序を分子レベルで解析することを目的としている。昨年度は下垂体腫瘍株下細胞GH_3のSS受容体結合活性のE_2による正の調節の機序として受容体サブタイプ遺伝子SSTR1,2のmRNAレベルの正の調節に基づく可能性を示したが、今年度は次の成果を得た。(1)腫瘍化細胞と下垂体のSS受容体の生化学的特性は一致しいないことが報告されているのでサブタイプ遺伝子の発現に相違があることが推測された。そこで5種類のサブタイプのcompetitive RT-PCR法を確立し、微量のRNAから各mRNA量を測定した。ラット下垂体とGH_3細胞では各サブタイプの発現量比は異なっていた。下垂体では、SSTR2,3,5のmRNAレベルは高く、SSTR1,4のmRNAの発現は2桁も低かった。GH_3細胞では特にSSTR1の発現が顕著に高値を示した。下垂体初代培養細胞を用いてGH_3の長時間作用を調べたところ最も顕著に誘導されたのはSSTR3mRNAで、次にSSTR2mRNAであり、SSTR5mRNAの発現に対しては抑制的であった。両細胞系ではサブタイプのmRNA発現量は異なっているものの、E_2はSSTR3,2のmRNAの発現を正に、SSTR5mRNAの発現を負に調節していた。(2)E_2の転写調節に対する作用機序を明らかにするため、TRH受容体遺伝子を単離し、その5′上流(約1.1kb)の構造を調べたところ、TATAボックスを持たず、GCF,AP1,AP2,half GRE,half TREなどの結合モチーフが認められた。しかし。E_2受容体の応答配列EREはこの遺伝子配列には認められなかった。以上の結果から、E_2は恐らくE_2受容体を介して、プロモーター領域に作用する転写因子と協調しながら、神経ペプチド受容体遺伝子の発現を調節し、下垂体受容体活性結合を正に調節しているのではないかと推測される。
Wntシグナルを利用したES細胞からドーパミン産生神経の誘導法の開発

パーキンソン病に対する細胞移植治療を研究するため、胚性幹細胞をマウス由来のPA6細胞と共培養してドーパミン産生神経に分化させる方法が使用されてきた。臨床応用ではマウスの細胞を使用することができないため、分化誘導の機序を解明する必要がある。我々はPA6から分泌されるWntシグナルを調べ、Wnt5aとsFRP1が神経分化誘導に協調的に働いていることを突き止めた。今後、マウス細胞を使用しない化学的に決定された方法でドーパミン産生神経を誘導することが可能になるであろう。マウス細胞であるPA6細胞と共培養することでマウスおよびヒトES細胞からドーパミン産生神経が誘導されることが知られているが、その誘導因子は依然同定されていない。まず、PA6細胞の分泌因子がどの分化段階で働くかを調べるため、マトリゲルを基質としてPA6のConditioned mediumを添加してマウスES細胞を培養し、免疫染色およびreal time PCRを用いて検討した。その結果、分泌因子は神経幹細胞の誘導、中脳神経への誘導に働いているが、腹側中脳神経への誘導はむしろ抑制していた。分泌因子のうち、Wntシグナルに関与する因子をスクリーニングしたところ、WntとsFRPの発現をRT-PCRおよびウェスタンブロットで同定した。さらにそのリコンビナント蛋白を分化誘導中のES細胞培養培地に添加し、それぞれの分化ステージにおける影響を免疫染色およびreal time RT-PCRにより検討した結果、未分化ES細胞が神経幹細胞に誘導されることが判明した。また、神経幹細胞に誘導されると蛍光発色するSoxl-GFP knock-in mouse ES細胞をFACSで解析することにより、WntおよびsFRPともに神経誘導に作用することが分かった。また、RNA干渉によりConditioned medium中のWnt関連蛋白をknock-downすると神経誘導作用は低下し、リコンビナント蛋白を加えることにより作用が回復することが分かった。これまで不明であった神経誘導因子を同定したことにより、マウス細胞であるPA6細胞を使用しないchemically defined mediumでヒトES細胞から神経誘導を効率よく行う方法を開発できる可能性が生まれた。今後、機序の解明を引き続き行う。昨年度の研究で、PA6細胞の分泌因子のうちWntに関連する因子ではWnt5aとsFRP1が未分化ES細胞の神経分化誘導において重要な役割を果たしていることを突き止めた。sFRP1は通常Wntのアンタゴニストとして働くが、Wnt5aと協調的に神経分化を促進することが分かった。Wnt5aにmyc tagを付加したベクターをES細胞に誘導すると発現量が適切なものでは神経系への分化が促進されるが、過剰に発現させるとむしろ神経誘導は抑制されて内胚葉系への分化が促進された。次に定量的real time RT-PCRで分化過程のES細胞に発現するWnt受容体のmRNAの発現量を調べると、未分化ES細胞から神経幹細胞へ分化誘導するまでに4日を要するが、分化途中の2日目の細胞ではFrizzled(Fz)2、Fz7、Fz8、LRP5、Ror2が強く発現していることが分かった。免疫染色でも蛋白レベルでの発現が確認された。また2日目では神経幹細胞誘導に必要なOct4は陽性だが、ES細胞の未分化維持に必要なNanogが消失していることを免疫染色で確認した。特定のWnt受容体が発現していることにより、Wnt5aとsFRP1が協調して未分化ES細胞から神経への誘導がなされるものと考えられた。これまでヒトES細胞からの神経誘導にマウス由来のPA6細胞を利用していたが、PA6細胞から分泌されて神経分化誘導を促進するWnt5aとsFRP1を培養液に直接入れることにより純粋な培養系を開発することが可能となった。
ガングリオシドとリン脂質からなるエピトープの免疫性神経疾患における意義の解明

抗ガングリオシド抗体は免疫性ニューロパチーの診断に有用であり病態解明の手がかりとしても注目されている。ガングリオシドは細胞膜上でリン脂質と混在している。本研究ではリン脂質とガングリオシドの混合抗原に対する血中抗体の反応性を検討した。Guillain-Barre症候群(GBS)における抗GM1 IgG抗体の反応性は、PA, PS, PIなどのリン脂質のプレート上での共存により増強した。一方Fisher症候群にみられる抗GQ1b IgG抗体ではこのような増強はみられなかった。またどちらの抗体もSMの共存により反応性は弱くなった。次にGBS、慢性炎症性脱髄性多発根神経炎(CIDP)およびmultifocal motorneuropathy(MMN)の抗GM1 IgM抗体について同様の検討を行ったところ、GBS、CIDP、MMNのいずれにおいてもリン脂質を加えたときの活性の増強はみられなかった。一方抗GM1 IgM抗体でもSMを加えたときの反応性の低下がみられた。SMの混合による抗体活性の低下は、免疫性ニューロパチーの抗ガングリオシド抗体に共通する可能性が考えられた。ガングリオシドは神経系に広範に分布するがその作用はガングリオシドが高濃度に局在する部位に限られる。このことが、細胞膜表面のSMの共存による抗体活性の抑制により説明可能と考えられる。一方、抗GalNAc-GD1a IgG抗体については、抗GM1 IgG抗体と同様にPAを加えることで抗体活性が増強されることがわかった。この結果は抗GQlb IgG抗体と異なり、抗GM1 IgG抗体と抗GalNAc-GD1a IgG抗体のどちらもCampylobacter jejuni感染後のGBSに多くみられることと関連していると考えられた。われわれの研究結果は抗ガングリオシド抗体の意義を考える上で膜上に共存するリン脂質の影響を考慮すべきことを示している。今後ニューロパチー以外の免疫性神経疾患の血中抗体についても、同様の検討を詳細に行うことが病態解明に必要とえられる。自己免疫性ニューロパチーでは、抗ガングリオシド抗体の上昇がみられ診断に有用であり病態解明の手がかりとしても注目されてい為ガングリオシドは細胞膜上でリン脂質と混在している。そこで各種神経免疫痴患について、リン脂質とガングリオシドの混合抗原に対する血中抗体の反応性を検討するのが本研究の目的である。まずギラン・バレー症候群(GBS)における抗GM1抗体に焦点を当てた。121例のGBS急性期血清のうち32例が抗GM1 IgG抗体陽性で、陽性血清全てがGM1とphosphatidic acid(PA)を混合した抗原(GM1/PA)に対しても反応し、全体で比較すると抗GM1/PA活性は抗GM1活性より有意に高かった。個別にみると、抗GM1活性が抗GM1/PA活性より高かったのは7例のみであり、残りの25例は抗GM1/PA活性がより高い値を示した。さらに抗GM1 IgG抗体陰性の89例の中で12例が抗GM1/PAIgG抗体陽性であった。PAのみに反応する抗体は全て陰性。また正常および疾患対照も全て陰性であった。今後GM1/PAを抗原とすることにより、抗ガングリオシド抗体のGBS急性期診断マーカーとしての意義が向上すると考えられる。PA以外ではphosphatidyl serineやphosphatidyl inositolでは同様の反応性の増強がみられたが、sphingomyelin(SM)では反応性が低下した。

一方、抗GQ1b IgG抗体では、PAによる抗体価増強例の頻度は抗GM1抗体と比べて低く、他のリン脂質では増強効果はみられなかった。SMによる活性の低下は同様にみられた。抗GM1抗体と抗GQ1b抗体における結果の違いは、両者の先行感染因子の違いのためと考えられた。SMによる反応性の低下は、ガングリオシドが広範に存在するが抗体の作用はガングリオシドが高濃度に局在する部位に限られることの一因である可能性がある。今後反応性の変化のメカニズムを解明し、他の神経免疫疾患の血中抗体についても検討する必要がある。抗ガングリオシド抗体は免疫性ニューロパチーの診断に有用であり病態解明の手がかりとしても注目されている。昨年度われわれはGuillain-Barre症候群(GBS)における抗GM1 IgG抗体の反応性が、PA, PS, PIなどのリン脂質のプレート上での共存により増強することを報告した。Fisher症候群にみられる抗GQ1b IgG抗体ではこのような増強はみられなかった。一方、どちらの抗体もSMの共存により反応性は弱くなった。今年度は、GBS、慢性炎症性脱髄性多発根神経炎(CIDP)およびmultifocal motorneuropathy(MMN)の抗GM1 IgM抗体、およびGBSの抗GalNAc-GD1a IgG抗体について同様の検討を行った。その結果、抗GM1 IgM抗体については、GBS、CIDP、MMNのいずれにおいてもリン脂質を加えたときの活性の増強はみられなかった。またいずれの疾患でも抗GM1 IgM抗体の活性はSMを加えたときに低下がみられたが、GBSでは低下の程度が強かった。SMの混合による抗体活性の低下は、免疫性ニューロパチーの抗ガングリオシド抗体に共通する特徴である可能性が考えられた。抗GalNAc-GD1a IgG抗体については、抗GM1 IgG抗体と同様にPAを加えることで抗体活性が増強されることがわかった。さらにPAを混合した抗原で抗体活性をしらべると、GM1とGalNAc-GD1aの両方に抗体活性をもつ例が多いことがわかった。この結果は抗GQ1b IgG抗体と異なり、抗GM1 IgG抗体と抗GalNAc-GD1a IgG抗体のどちらもCampylobacter jejuni感染後のGBSに多くみられることと関連していると考えられた。ガングリオシドは細胞膜上でリン脂質と混在している。われわれの研究結果は抗ガングリオシド抗体の意義を考える上で膜上に共存するリン脂質の影響を考慮すべきことを示している。今後ニューロパチー以外の免疫性神経疾患の血中抗体についても、同様の検討を詳細に行うことが病態解明に必要と考えられる。
高温高圧水のコーク前駆体分散・水素供与効果に基づく温度勾配付与法による重質油改質

高温高圧水を用いた重質油改質の効率化を目的とした研究を行った。まず、半回分式装置を用いて一酸化炭素共存下における重質油の高温高圧水処理を行い、水性ガスシフト由来の水素供与が有効であることと油分軽質化に最適温度が存在することを見出した。また、高温高圧水中での触媒存在下における水性ガスシフト反応が低圧ほど促進されることも明らかとした。さらに、高温高圧条件にて温度勾配を与えうる温度勾配付与型高圧処理装置を開発した。本研究では、高温高圧下での運転が可能な温度勾配付与型反応器を作製し、それを用いた温度勾配付与法による水素化改質プロセスの開発を目的としている。目的達成には、これを実現する反応器が必要となるため、初年度は温度勾配の制御が可能な高温高圧用反応器の設計と製作を行った。まず、反応器の形状について説明する。反応管は長さ約300 mm、内径10 mmのステンレス製とし、上下に各1ヶ所、側面に各2ヶ所×6個の計14個のポートが存在している。そして、計5ヶ所のポート間には加熱・冷却ユニットが接続可能である。加熱ユニットには、高速加熱可能なカードリッジヒーターを挿入した熱伝導性に優れたアルミブロックを採用した。また、冷却ユニットには、循環冷却水の導入が可能なアルミブロックを採用した。これらを、反応管のポート間に接続することで、様々な昇温・降温パターンの設定が可能となるように工夫した。以上の説明に基づいた反応器を実際に作製した。これにより、反応器特定箇所での昇温・降温操作が行えるものと考えている。また、水素化反応の基礎反応として、報告例がほとんどない高温高圧水中での固体触媒存在下での水性ガスシフト反応を行い、反応速度の水密度依存性を評価した。触媒として性質の異なる3種類の固体触媒を用いた。その結果、いずれの触媒を用いた場合でも400 °Cでは水密度が低いほど反応が促進されることを明らかとした。実験結果を利用した反応モデル計算等により、本反応においては高水密度域にて水分子が触媒を被覆する影響が大きいと推察した。本研究では、高温高圧水中に一酸化炭素が共存する系での重質油水素化改質において、温度勾配の影響を明らかとすることを主な目的としている。今年度は、重質油反応試験と温度勾配付与型高圧処理器の作成を行った。まず、高温高圧水中に一酸化炭素を導入した系にて半回分式装置を用いた重質油改質を673 K723 Kにて行った。比較のために行った水素を共存させた系と比較して、一酸化炭素を共存させた方が重質分であるコーク生成が抑制されており、高温高圧水中では、水性ガスシフト反応由来の水素を用いた改質が有効であることを確認した。次に、反応温度が生成油性状に与える影響を評価した。反応器から排出され回収される油分の沸点分布評価より、693 Kにて最も軽質化した油が回収できることがわかった。この理由として、高温領域ではコーク生成の促進と反応器から油分抽出の促進による滞在時間の減少によって水素化反応の進行が不十分であること、低温領域では油分の分解や水素化の反応速度自体が小さいことから、これらのバランスによって最適な改質温度が存在すると考えた。また、昨年度に製作した温度勾配付与型高圧処理器について、水-アルコール混合物を処理器中央から導入して処理器上部と下部から連続的に排出する実験を行うことで、装置の試運転を行った。その結果、523 K,10 MPaでの高温高圧条件において、温度分布が存在する状態にて処理器上部と下部から分離後の溶液を安定的に回収することが可能であることを確認した。温度勾配付与型高圧処理器については、当初装置の本格稼働を行う計画であったが、試運転までを行った状態となっている。しかし、これまでにないタイプの装置にもかかわらず高圧状態での運転が可能となる状態までは開発を終えており、準備は進んでいると考えている。一方、重質油改質については、温度の影響に関する評価を終えて概ね計画通りの進捗となっている。本研究では、高温高圧水中での重質油水素化改質における温度の影響を明らかとすることを主な目的としている。初年度は水素化反応の基礎反応として、高温高圧水中での固体触媒存在下における水性ガスシフト反応を行い、反応場の水密度が低いほど反応が促進されること、これは高水密度域にて水分子が触媒を被覆する影響が大きいためであることを明らかとした。次年度は、高温高圧水中に一酸化炭素を導入した系にて半回分式装置を用いた重質油改質を673 K723 Kにて行った。水素を共存させた系との比較により、高温高圧水中における水性ガスシフト反応由来の水素を用いた改質の有効性を確認した。反応温度の影響を評価した結果、693 Kにて最も軽質化した油が回収できることを見出した。高温領域ではコーク生成促進や油分抽出促進による滞在時間減少、低温領域では油分分解速度が低下する一方で滞在時間の増大による水性ガスシフト反応由来の水素供与の促進が生じており、これらのバランスによって最適な改質温度が存在すると考えた。最終年度では、研究期間全体を通じて開発を進めた温度勾配付与型高圧処理器を用いてバイオマス混合物モデル油の分離挙動を評価した。処理器は高さ300 mm,内径10 mmの蒸留塔形状で、塔内温度分布の測定を行うことができ、533 K,10 MPaでの運転が可能である。

モデル油として、メタノール、グリセリン、ラウリン酸メチルの混合物を用いた。一例として、それぞれのモル組成が94%,2%,4%の供給液を塔中央部から供給し、3.9 MPaにて塔底473 K、塔頂448 Kとした際に、塔底のそれぞれの組成は37%,18%,45%となり、グリセリンとラウリン酸メチルの濃縮を行うことができた。このように、高温高圧条件にて温度勾配を与えうる処理装置を開発することができた。高温高圧水を用いた重質油改質の効率化を目的とした研究を行った。まず、半回分式装置を用いて一酸化炭素共存下における重質油の高温高圧水処理を行い、水性ガスシフト由来の水素供与が有効であることと油分軽質化に最適温度が存在することを見出した。また、高温高圧水中での触媒存在下における水性ガスシフト反応が低圧ほど促進されることも明らかとした。さらに、高温高圧条件にて温度勾配を与えうる温度勾配付与型高圧処理装置を開発した。本来製作した反応器を用いた装置の試運転まで行い、次年度に本格稼働させる計画であった。しかし、これまでに無いタイプの反応器であり、その設計に時間を要したため装置の製作にとどまっているのが現状である。ただし、反応器製作という最重要課題は終えているため、目的に向かって着実に進行していることは確かである。今年度試運転を行った温度勾配付与型装置について、反応を検討する前提条件として温度勾配が存在する高温高圧下での混合物分離性能について確認する必要がある。そこで、油モデル混合物を供給してその分離を行うことで、温度勾配を利用する有用性を明らかとする予定である。化学工学今年度作製した反応器に、予熱部やポンプ・背圧弁を組み込み、実際に高温高圧条件下での処理も行う。当初は反応器下部からの流体導入のみを利用する予定であるが、場合により別の箇所からの流体導入の影響についても検討を進める。モデル物質を用いた反応器特性の検討を主に進めていく予定である。装置の試運転の過程において、部分的にヒーターを導入する等の細かい修正点が必要であることがわかり、突発的に生じるであろう問題点修正に向けた消耗品購入のために費用を確保しておく必要があったため。装置の製作までは終了したが、当初予定していた試運転を行うに至らず、それらに必要な消耗品購入に相当する金額を未使用のままとしたためである。繰り越した金額は、追加ヒーター等の装置関連の消耗品費用に充当する予定である。繰り越した金額は、試運転にともなう装置配管作成部品等の購入に用いる予定である。
小売業態イノベーションにおける小売サービスと組織能力の研究

小売業者が選択する小売業態は、小売業者のマーケティング戦略を規定する点で個別経営的に重要なだけでなく、大量生産と大量消費を効率的に結びつける点で社会経済的に重要な意義を持つ。しかし、小売業態の歴史的な盛衰を計量的に把握する試みはこれまで希少であった。そこで本研究は、50年に及ぶ小売業態の発展経路を把握するべく、パネルデータセットを構築して、計量的な分析を行った。その結果、低価格小売業者として参入した小売業者が時間の経過と共に価格とサービス水準を高めていく格上げ(trading-up)だけでなく、価格を低めつつサービス水準を高めるという持続的イノベーションも行われていることが分かった。今年度は主に2つの成果が得られた。第1に、パネルデータを用いて、日本企業の企業成果と組織能力の関連の実証分析を行い、国際学会(Western Economic Association International)にて学会発表を行った。マーケティング戦略に関わる組織能力(organizational capabilities)として、マーケティング行動そのものの強さに基づく組織能力と、市場志向と呼ばれる環境変化への対応の素早さに基づく組織能力の2つを識別し、企業成果との関連を分析した。さらに、この関連は企業が所属する産業の競争度によって変化するものと考え、競争度を分類変数とする多母集団構造方程式モデルによって分析した。製品力はどのような競争度でも有意であったが、競争的産業では顧客志向が、非競争的産業では反応速度が有意であることが示された。第2に、共同研究の成果として、フランチャイズ・システムを用いてチェーンストア・オペレーションを展開する小売業者について、フランチャイザーとフランチャイジーの間での意思決定権の配分についての実証分析を行い、国際学会(2012 Global Marketing Conference)にて学会発表を行った。一方、進行中の作業は2つある。第1に、企業ヒアリングを進める中で、小売企業内の品揃え形成メカニズムの違いが、小売店頭の品揃えに及ぼす効果の存在が分かるようになってきた。第2に、小売企業の業態別データセットの作成に取り組んでいる。小売業態を表現する2つの軸(回転率と売上高営業利益率)に各社および業態をプロットすることで、時系列的に日本の小売産業の盛衰を捉えることができるようになった。【研究の目的と実施計画の概要】本研究の目的は、次々に各種の小売業態が生じ、小売業態のイノベーションによって競争する小売競争の動態を、小売サービスと企業の組織能力の観点から読み解くことにある。【平成25年度の研究実績と成果】この研究目的を達成するために、40年間にわたる長期の小売業者の財務データおよびランキングについての2つの大規模なデータセットを作成した。第1に、財務データは日経Needs Financial Questから取得し、構成されたデータセットである。このデータセットを用いて、過年度における文献研究および理論研究に基づいて、小売業者が提供する小売サービスを大きくサービス品質と価格水準とし、それらをそれぞれ売上高営業利益率と回転率を代理変数として用いて、各年度の小売競争マップを作成した。この作業によって、小売業態イノベーションに関する既存研究の仮説を裏付ける競争ポジションの変化を確認することができた。既存研究群は定性的なケース研究を中心としており、定量的な分析は本研究の成果である。第2に、ランキングデータは、日本経済新聞社による日本の小売業調査を1970年以降について集計することによって作成された。このデータセットを用いて、生存時間分析を試みた。上記以外の研究実績として、マスカスタマイゼーションを行っている製造小売業者を対象としたコミュニケーション・チャネル構造決定問題に関する研究を行い、英文化を行っている。さらに、定性的な研究として、小売業ヒアリングも行った。チェーンストア内部においてユニークな品揃え形成を行っている事例である北野エース(株式会社エースによって運営されているスーパーマーケット)を対象として2度、ヒアリング調査を行った。2011年度は、小売業態の新制度派的分析を目指して、理論的研究を行った。当初の予定通り、小売業態を小売サービスの組み合わせと捉えるアイデアと、それを組織能力に結びつけるアイデアに関連した領域について、集中的にレビューを行った。この研究の理論的基礎は新制度派アプローチに基づくチャネル研究にある。2011年度はこの領域の学術論文集の編集を行い、出版した。この仕事は、小売業態が消費者に提供する小売サービスの提供ノウハウに関する研究と位置づけられる。企業のノウハウはそれ自体がアウトソーシングして契約的に入手することも出来る生産要素である。競争力のある小売業態は、このノウハウを様々な形で独占的に保有・蓄積している。取引費用モデル、組織能力モデル、所有権理論、アーキテクチャ論などの検討を通じて、組織能力に関する独自の検討を行った。近年の研究は「小売業態」を同様な小売サービスの組み合わせからなるカテゴリーとしてとらえており、この研究の当初のアイデアにもこの最近の研究潮流を組み入れる必要性が生じた。

その結果、当初に想定していた多属性モデルと組織能力に関する文献研究のみならず、小売業態を目的的に捉える事業の定義に関する研究や、社会的構成物と捉えるカテゴリー化に関する研究にも領域を広げた文献レビューを行った。上記以外の実績として、第1に、マーケティング・メトリクスに関する代表的なテキストの翻訳を行い、我が国に紹介した。この書物は小売経営の多彩な側面を測定するメトリクスを多様に含みつつも、類書の少ないものであり、学会に貢献しうるものである。第2に、本研究課題と同様の研究アプローチを卸売業者について適用した研究報告を国内学会にて行った。第3に、小売業態のフランチャイズ展開における直営店・フランチャイズ店比率に関する共同研究を行い、国際学会での発表がアクセプトされた。本研究の目的は、小売業者が行う業態イノベーションにおいて、小売業者が提供する小売サービスとその背景にある組織能力の関係を実証的に把握することであった。最終年度はその集大成として、前年度までに構築した財務データに基づくデータセットを用いた二次データ分析と、小売業者へのアンケート調査による一次データ分析を行った。二次データによる分析を行ったモチベーションは、長期にわたる小売イノベーションを比較可能な形で数量的に把握する研究がこれまであまり行われてこなかったことにある。具体的には、小売の輪や真空地帯論などの古典的な理論を改良する理論的な研究(例えばLevy, et al. 2005)や、個別企業のケース研究(例えば矢作編, 2011)の豊かな蓄積がある一方で、マクロ的な研究は希少だったのである。そこで本研究では、日経NEEDS Financial Questによる上場小売業者の財務データと、日経MJによる『日本の小売業調査』の業態データを結合し、長期にわたるパネルデータを構築した。入手可能な財務指標によって、小売サービス水準をグロスマージン比率、組織能力を在庫回転率に代理させた。このデータセットを用いて、まず、業態について集計した記述的研究を行い、業態の発展経路を示した(久保、2015)。この研究からは、小売の輪が示唆するような、ディスカウンターとして参入した小売業者が格上げによって高マージン・低回転業態へと変質する経路だけではなく、逆の経路をとって成長した小売業態があることが確認された。このデータセットは、年度・企業・業態の3レベルのマルチレベルデータであるため、Kubo (2015)ではマルチレベル分析を行い、小売業者は、在庫回転率とグロスマージン率の負の関係の制約の下で成長すること、業態によってその制約の性質が異なり、その結果として発展経路が異なることが示された。流通論企業ヒアリングが進んでいることと、小売企業のデータセットの作成が進んでいること、一方で消費者調査については準備中であることを踏まえて、おおむね順調と判断した。
EUの東方拡大にともなう欧州自動車産業の生産分業再編に関する実証研究

本研究の目的は,EU東方拡大を契機に進展した大手自動車メーカーによる中東欧での製造拠点の形成が欧州の自動車生産システムに及ぼすインパクトを考察することにある。本研究により,第一に,自動車産業の躍進めざましい中東欧やトルコは対EU輸出拠点として重要な役割を担う存在となりつつあること,第二に,拡大EU周辺地域における自動車産業の新展開は,ロシアやトルコを巻き込んだ効率的な分業体制の構築を射程に収めた欧州生産ネットワークの変化を示すものとして注目に値することを明らかにした。本研究は,2004年の「EU東方拡大」を前後する時期に進展した中・東欧地域への自動車製造拠点の拡大が欧州全体の自動車生産システムにどのようなインパクトをもたらすのかという観点から,現代欧州における自動車生産ネットワーク形成や域内分業構造の変化について検討を加えることを目的としている。平成19年度は,「地域間分業の実態把握とその機能分業上の意味の解明」を個別研究課題とし,欧州の主要な自動車産業集積各地域における製造品目,部品メーカーの分布状況等生産事業の概要を調べ,欧州自動車生産分業体制の実状把握につとめてきた。研究期間め制約(追加採択による研究開始時期のずれ込み)に鑑み,同年度を主に調査・分析期間と位置づけ,(1)研究の遂行に必要なデータ・文献・資料等の収集と(2)現地調査の実施に取り組んだ。(1)国内史資料め整備水準の向上を意識的に追求しつつ研究課題に関する基礎的な文献・資料等の収集と解析に集中して取り組み,内外の研究動向と最新の研究成果を把握した。(2)研究課題の遂行には欧州各地域の生産動向や製造拠点の再編について具体的な事実に基づく分析を加えることが欠かせないため,欧州現地調査を実施した。欧州連合主要機関の広報・資料室(ブリュッセル・フランクフルト等)を訪問し,現下EUの政策展開動向に関するデータ・資料の収集に取り組むとともに,ジェトロ(日本貿易振興機構)の現地センター・事務所(ブリュッセル,ミュンヘン)におけるブリーフィングの実施,現地自動車企業ならびに日系進出企業(フォルクスワーゲン,デンソー・チェコ等)の工場見学・ヒヤリング調査をつうじて,欧州の生産ネットワーク動向に関する実態把握と最新情報・研究成果の吸収につとめた。1.本研究の目的は, EU東方拡大を契機に進展した中東欧における大手自動車メーカーによる製造拠点の創設が欧州の自動車生産システムに及ぼすインパクトを考察することにある。平成20年度は,新たに形成された広域欧州生産分業ネットワークの基本的な特徴と欧州自動車産業の構造変化の意義の解明を中心に研究を総括するとともに,研究成果の取り纏めと今後検討すべき課題の整理を行なった。2.実証的検討を重視する立場から,欧州自動車産業の現状把握にもとづく分析と総括につとめた。具体的には,前年度の現地調査ならびに文献・データの解析をふまえ, EU拡大にともなって急成長したEU周辺地域における自動車産業の基本動向の研究に集中的に取り組んだ。とくに自動車製造拠点新設の進む中東欧地域ならびに新産業集積地として台頭しつつあるトルコ,潜在的な市場の魅力が高まりつつあるロシアに注目し,各地域の産業動向を整理するとともに,欧州の地域間分業体制におけるそれぞれの主要な機能・役割などについて検討を加えた。3.上記の研究成果は,学術論文ならびに学会発表として取り纏め公表した。一連の研究成果では, (1)自動車産業の躍進めざましい中東欧やトルコは対EU輸出拠点として重要な役割を担う存在となりつつある,(2)潜在的市場として有望視されるロシアでは外資による製造拠点の形成が本格化している,(3)拡大EU周辺地域における自動車産業の新展開は,ロシアやトルコを巻き込んだ効率的な分業体制の構築を射程に収めた欧州生産ネットワークの変化を示すものとして注目に値する,などの点を指摘した。併せて, (4)欧州自動車生産ネットワークにおける西欧生産拠点の位置づけの明確化の必要性など,欧州生産ネットワークの変容と自動車生産システムの進化にかんする研究を継続することの重要性を確認した。
ホスファチジルセリン代謝異常は哺乳細胞のオートファジーを誘導するか?

哺乳細胞におけるホスファチジルセリン合成異常とオートファジーおよびオートファジー性細胞死との関係性を明らかにするために、本研究では、ホスファチジルセリン合成異常変異CHO株を用いて、オートファジーの誘導と、その時のオートファジーはオートファジー性細胞死かどうか?について研究をおこなった。ホスファチジルセリン合成異常変異CHO細胞株は、ホスファチジルセリンを培地に添加していると生存できるが、ホスファチジルセリンを培地から欠乏させると、生存率が低下し、3日目には多くの細胞が死ぬ。このとき、制限条件におけるオートファジー誘導を調べると、ホスファチジルセリンを欠乏させて24時間以内にオートファジーのマーカーであるLC3-IIの顕著な蓄積が認められた。このオートファジーが誘導されたのち、24-48時間後に細胞死が認められた。このことは、細胞死に至るまでにオートファジーが細胞保護的に働いている可能性がある。哺乳細胞においてホスファチジルセリン合成異常は細胞保護的なオートファジーあるいはオートファジー性細胞死を引き起こすか?という問題点の解決を図るため、本研究では、ホスファチジルセリン合成異常変異CHO株を用いて、制限条件下でオートファジーが誘導されるか?もし起こるとしたらオートファジーはリン脂質組成異常が起こる時期より前におこるのか、後におこるのか?その時のオートファジーはオートファジー性細胞死かどうか?について解析を続けている。ホスファチジルセリン合成異常変異CHO株は、ホスファチジルセリンを培地に添加していると生存できるが、ホスファチジルセリンを培地から欠乏させると、生存率が低下し、3日目には多くの細胞が死ぬ。このとき、制限条件におけるオートファジー誘導を調べると、ホスファチジルセリンを欠乏させて、24時間以内にオートファジーのマーカーであるLC3-IIの顕著な蓄積が認められた。現在、オートファジーの活性化がホスファチジルセリン欠乏の初期に起こり、その後、オートファジー性細胞死に向かうのかどうかを解析しつつある。今後、リン脂質の組成変化、mTorシグナリング経路の変化を解析すsる。また、LC3のオートファゴソーム局在をより詳細に解析するための、新規のオートファジー評価系を開発しつつあり、それにより、LC3-IIがオートファゴソームに局在するのかあるいは、リソソームと融合したオートリソソームに局在するのかを明らかにする予定である哺乳細胞におけるホスファチジルセリン合成異常とオートファジーおよびオートファジー性細胞死との関係性を明らかにするために、本研究では、ホスファチジルセリン合成異常変異CHO株を用いて、オートファジーの誘導と、その時のオートファジーはオートファジー性細胞死かどうか?について研究を続けている。オートファジーを引き起こすにはホスファチジルエタノールアミンが必須であるため、ホスファチジルセリンの不足がエタノールアミンあるいは、その合成の場であるミトコンドリアの機能維持に影響を与えている可能性があるため、今後、その点を検討していく。また、これがCHO細胞特有の現象ではなく、哺乳細胞に普遍的な現象であるかどうかをしらべるために、ヒト肝細胞由来のHuh7細胞を用いて同様の現象が起こるかを解析中である。そのために、ヒトホスファチジルセリン合成酵素(PSS1)のノックダウンをおこなうためのmiRNAノックダウンベクターおよびPSS1抗体を用いて、ホスファチジルセリン合成低下により引き起こされるオートファジーおよび細胞死が起こるかどうかを検討中である。哺乳細胞におけるホスファチジルセリン合成異常とオートファジーおよびオートファジー性細胞死との関係性を明らかにするために、本研究では、ボスファチジルセリン合成異常変異CHO株を用いて、オートファジーの誘導と、その時のオートファジーはオートファジー性細胞死かどうか?について研究を続けている。ホスファチジルセリン合成異常変異CHO細胞株を用いた解析から、細胞死に至るまでにオートファジーが細胞保護的に働いている事が考えられた。そこでヒト肝細胞由来のHuh7細胞を用いて、ヒトホスファチジルセリン合成酵素(PSS1)のノックダウンをおこなう事を計画した。

PSS1のmiRNAノックダウンベクターを作成して、そのノックダウンの効果を調べたところ、リコンビナントPSS1の一過的な発現はよく抑制した。そこで、このベクターをもちいて、細胞内のPSS1のタンパク質レベルの低下を検討した。しかしながら、PSS1抗体で内在性PSS1の検出がうまくいかず、ノックダウンにより、内在性PSS1のタンパク質レベルの低下が起こっているかどうかが判断できなかった。このノックダウンの系が一過的なノックダウンの系であるために、細胞死が先に起こってしまい、それが選択圧となって、うまく検出できなかった可能性を考え、Tet-ONシステムを導入したノックダウン細胞のクローニングを検討している。またノックダウンの際にPSS2がアップレギュレーションを受けてる可能性を考えてPSS2の検出を同時に検討する必要がある。
海外直接投資の工業製品貿易に及ぼす影響ー日本の対中国直接投資を中心にー

1.昭和61年度文部省科学研究費助成によって、佐々波・浜口が作成した「中国経済文献目録」を直接投資に重点をおいて拡充することにつとめた。特に昭和62年、63年に発表された英文、和文の論文を加えた。2.中国への直接投資の現状と課題についてヒアリングを行い研究会を開いた。主な外部講師は次の通りである。(1)馬成三(中国対外経済貿易部国際貿易研究所主任研究員、アジア・太平洋地区経済研究所副所長)題目"沿海地域発展戦略とそのインパクト""中国の外貨導入と技術導入政策"(2)菊池純一(青山学院女子短期大学助教授)題目"中国における産業技術の選択"3.上記の研究ヒアリングの成果として、直接投資の重要な分析視角として技術導入の在来技術のインパクト、技術移転のメカニズムが示唆された。
初期欠陥が鉄筋コンクリート部材の耐久性に及ぼす影響に関する研究

1.材料分離の影響を受けたコンクリートの物性を明らかとするため,微小圧縮強度試験、微小引張強度試験および微小拡散セル試験を行い,それぞれの物性を定量的に評価した.2.コンクリート中鉄筋のマクロセルおよびミクロセル腐食は材料分離の影響を大きく受けることが確認された.特に,供試体上下間のコンクリートの品質差および水平鉄筋下部に形成される間隙により,材料分離が大きくなるほど腐食速度が速くなることが確認された.3.乾湿繰返しの環境の方が,水中浸漬環境より,隙間を有する水平鉄筋での腐蝕速度が速くなることが確認された.また,乾湿繰返し環境の場合マクロセル卓越型の腐食,水中浸漬環境の場合ミクロセル卓越型の腐食となることが確認された.4.セメントペーストによる水平鉄筋の被覆あるいはフライアッシュの使用により,水平鉄筋での腐食速度を抑制できることが確認されれた。5.コンクリート中の中性化進行速度,酸素透過速度及び鉄筋の腐食速度は何れも温度の上昇に伴い速くなることが確認された.さらに,アレニウス即に基づいた酸素透過速度及び鉄筋の腐食速度と温度に関する検討を行った結果,両者は見かけ上アレニウス則に従うことが確認された.また,これを元に,コンクリート中鉄筋の腐食に関する活性化エネルギーをそれぞれ算出できた.6.打継ぎ処理方法が鉄筋の腐食に及ぼす影響は干満部では暴露3ヶ月ではその影響が大きいが,暴露25年ではその影響は小さくなること,陸上部では暴露25年においてもその影響は大きいことが認められた.また,海洋環境における打継ぎ処理方法は,レイタンスを除去することが耐久性上最も重要であることが確認された.7.大気-コンクリート間に存在する鋼材に生じるマクロセル腐食に関して検討した結果,特にコンクリート表面が砂や粉塵等で覆われている場合,その腐食速度が速くなることが確認された.8.コンクリートの材料の不均一性が防食電流分布に及ぼす影響が把握できた.また,マクロセル腐食では電流はカソード部に優先的に流れることが確認され,ミクロセル腐食では均一に流れることが確認された.1.材料分離の影響を受けたコンクリートの物性を明らかとするため,微小圧縮強度試験、微小引張強度試験および微小拡散セル試験を行い,それぞれの物性を定量的に評価した.2.コンクリート中鉄筋のマクロセルおよびミクロセル腐食は材料分離の影響を大きく受けることが確認された.特に,供試体上下間のコンクリートの品質差および水平鉄筋下部に形成される間隙により,材料分離が大きくなるほど腐食速度が速くなることが確認された.3.乾湿繰返しの環境の方が,水中浸漬環境より,隙間を有する水平鉄筋での腐蝕速度が速くなることが確認された.また,乾湿繰返し環境の場合マクロセル卓越型の腐食,水中浸漬環境の場合ミクロセル卓越型の腐食となることが確認された.4.セメントペーストによる水平鉄筋の被覆あるいはフライアッシュの使用により,水平鉄筋での腐食速度を抑制できることが確認されれた。5.コンクリート中の中性化進行速度,酸素透過速度及び鉄筋の腐食速度は何れも温度の上昇に伴い速くなることが確認された.さらに,アレニウス即に基づいた酸素透過速度及び鉄筋の腐食速度と温度に関する検討を行った結果,両者は見かけ上アレニウス則に従うことが確認された.また,これを元に,コンクリート中鉄筋の腐食に関する活性化エネルギーをそれぞれ算出できた.6.打継ぎ処理方法が鉄筋の腐食に及ぼす影響は干満部では暴露3ヶ月ではその影響が大きいが,暴露25年ではその影響は小さくなること,陸上部では暴露25年においてもその影響は大きいことが認められた.また,海洋環境における打継ぎ処理方法は,レイタンスを除去することが耐久性上最も重要であることが確認された.7.大気-コンクリート間に存在する鋼材に生じるマクロセル腐食に関して検討した結果,特にコンクリート表面が砂や粉塵等で覆われている場合,その腐食速度が速くなることが確認された.8.コンクリートの材料の不均一性が防食電流分布に及ぼす影響が把握できた.また,マクロセル腐食では電流はカソード部に優先的に流れることが確認され,ミクロセル腐食では均一に流れることが確認された.本年度の研究では、初期欠陥を模擬した供試体を作成し、その諸物性および鉄筋腐食に及ぼす影響を検討した。以下に本年度の研究で得られた主な結果を示す。(1)材料分離の影響を受けたコンクリートの諸物性は、鉄筋コンクリートの上部となるほど、あるいはブリーディング率の上昇に伴い、低下することが確認された。特に、ブリーディング率が6。68%の場合、供試体底面から145cmに位置するモルタルの微小圧縮強度は供試体底面から5cmに位置するモルタルのそれと比較して55%低下し、微小Cl^-拡散係数は3倍増大することが確認された。(2)鉄筋コンクリートの上部となるほど、材料分離の影響を受けたコングリート中の鉛直方向鉄筋および水平方向鉄筋の腐食速度は速くなることが確認された。また、その腐食速度はコンクリートの比抵抗および水平方向鉄筋下部の間隙量にそれぞれに依存することが確認された。(3)材料分離の影響を受けたコンクリート供試体中での鉄筋の腐食速度の温度依存性に関して評価した結果、本論文の範囲内(周辺温度20°C40°C、湿度55%)では、温度の上昇に伴い、鉄筋の腐食速度が速くなることが確認された。特に、この傾向はブリーディング率の上昇に伴い、大きくなることが確認された。また、鉄筋の腐食速度と温度の関係はアレニウスの式に従うことが確認された。

(4)隙間面積の増大に伴い、水平鉄筋での腐食速度は速くなることが確認された。(5)乾湿繰返し環境の方が、水中浸漬環境より、隙間を有する水平鉄筋での腐食速度は速くなることが確認された。また、乾湿繰返し環境の場合マクロセル卓越型の腐食、水中浸漬環境の場合ミクロセル卓越型の腐食となることも確認された。(6)セメントペーストによる水平鉄筋の被覆あるいはフライアッシュの使用により、水平鉄筋での腐食速度を抑制できることが確認された。1.材料分離の影響を受けたコンクリートの物性を明らかとするため,微小圧縮強度試験,微小引張強度試験および微小拡散セル試験を行い,それぞれの物性を定量的に評価した.2.コンクリート中鉄筋のマクロセルおよびミクロセル腐食は材料分離の影響を大きく受けることが確認された.特に,供試体上下間のコンクリートの品質差および水平鉄筋下部に形成される間隙により,材料分離が大きくなるほど腐食速度が速くなることが確認された.3.乾湿繰返し環境の方が,水中浸漬環境より,隙間を有する水平鉄筋での腐食速度は速くなることが確認された.また,乾湿繰返し環境の場合マクロセル卓越型の腐食,水中浸漬環境の場合ミクロセル卓越型の腐食となることが確認された.4.セメントペーストによる水平鉄筋の被覆あるいはフライアッシュの使用により,水平鉄筋での腐食速度を抑制できることが確認された.5.コンクリート中の中性化進行速度,酸素透過速度および鉄筋の腐食速度は何れも温度の上昇に伴い速くなることが確認された.さらに,アレニウス則に基づいた酸素投下速度および鉄筋の腐食速度と温度に関する検討を行った結果,両者は見かけ上アレニウス則に従うことが確認された.また,これを元に,コンクリート中鉄筋の腐食に関する活性化エネルギーをそれぞれ算出できた.6.打継ぎ処理方法が鉄筋の腐食に及ぼす影響は干満部では暴露3ケ月ではその影響が大きいが,暴露25年ではその影響は小さくなること,陸上部では暴露25年においてもその影響は大きいことが認められた.また,海洋環境における打継ぎ処理方法は,レイタンスを除去することが耐久性上最も重要であることが確認された.7.大気-コンクリート間に存在する鋼材に生じるマクロセル腐食に関して検討した結果,特にコンクリート表面が砂や粉塵等で覆われている場合,その腐食速度が速くなることが確認された.8.コンクリートの材料の不均一性が防食電流分布に及ぼす影響が把握できた.また,マクロセル腐食では電流はカソード部に優先的に流れることが確認され,ミクロセル腐食では均一に流れることが確認された.