hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病的ヒト心房筋異常自動能に対する心房性ナトリウム利尿ペプチドの作用

しかしこれらの効果は統計的には有意差が得られず、現在のところ学会発表は差控えている。とはいえ、上記の結果よりANPにより緩徐Ca電流が抑制される可能性が指摘される。そこで平成2年度に計画していた単一庶糖隔絶法を用いた膜電位固定実験を行い、膜電流(特にCa電流)分析を試みた。しかし本法では膜電位の制御が予期した程適切に行えず断念せざるを得なかった。この様な経緯で、現在最も精力的に行っているのは、単離した単一ヒト心房筋細胞のパッチクランプ実験である。まずヒト心房筋標本を正常Tyrode液中で15mm大に細切する。これを37°Cにおいて無Ca液に灌流(30分)、次いでcollagenase(0.4g/l)、protease(0.1g/l)を添加(20分)、さらに修正KB液にて灌流(30分)後再度無Ca液にて灌流(10分)することにより、当標本細胞をバラバラに単離出来ることが明らかとなった(新知見)。次いで本細胞をパッチ電極に吸着後、膜電位固定(whole cell clamp)やイオンチャネルの解析(cell attached patch)を行っている。すでに膜電位固定実験により対照としての膜電位対膜電流関係は得られており、またイオンチャネルの記録にも成功した(新知見)。現在これらに対する作用機序の明らかな薬剤(acethlcholine、nicorandil)の効果を検討中である。2.研究の展望:上述の実験を基礎にして平成2年度は、単一ヒト心房筋細胞に対するANPの効果について膜電流、単一イオンチャネルレベルで研究と、これに平行して単電極膜電位固定を活用した膜電流分析も遂行し、当標本に対するANPの電気生理学的直接作用を明らかにしたい。1.研究経過:心臓手術患者(1071才,平均48才,31人)より摘出した右心耳(約1cm^2)を正常Tyrode液中で細切,collagenase,protease,KB液等にて処理し,ヒト心房筋細胞の単離を試みた。しかし,パッチ電極による膜電位固定法実験が出来た細胞数は、31症例中4個に過ぎず,単離細胞回収率が非常に悪かった。また4個の中3個は無Ca^<2+>液で潅流しなければ細胞が劣化して実験不能となった。単離に成功した最良の細胞においても,内向き整流K^+電流,Na^+電流,一過性外向き電流は記録出来たが,当初から心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の作用を検討しようと考えていたCa^<2+>電流(I_<ca>)は,一過性外向き電流に隠れて十分観察出来なかった。この様な経緯で,当初の実験計画を次の如く多少変更せざるを得なかった。すなわち,(1)単離した細胞が生理的であることを証明する意味で,ANPに代え作用機序の明らかなacetylcholine(A)とnicorandil(N)の効果を検討すること,(2)1.2×0.6mm大の櫛状筋標本で,K^+及びNa^+選択性微小電極を用い細胞内K^+とNa^+活性を測定することにより,本標本の静止電位脱分極発現の機序を解明すること,にした。2.実験結果:(1)無Ca^<2+>潅流下,保持電位ー40mVでー120mVから+60mV,500msecのパルスを加えた時,500msecでの電流対電圧曲線を求め,対照と薬剤存在下で比較した。A(50μM)は,ー80mVより脱分極側では外向き電流を,過分極側では内向き電流を増加させ,予想通りACh誘発電流が活性化され,我々の細胞単離法の妥当性が示された。一方N(50μM)でも,ATP感受性K^+電流活性化を介して作用が発現したと思われる結果が得られ,上記の考えが支持された。(2)細胞内K^+とNa^+活性測定実験は成功し,本標本脱分極の原因は,膜のNa^+透過性/膜のK^+透過性(P_K)の増大,中でもP_Kの減少に由来することが判明した。3.研究の展望:研究の当初の主題(ヒト心房筋細胞のI_<ca>に対するANPの効果)の解明は年度内に出来なかった。今後の課題である。
「３Ｄ酔い」の発症条件探索と立体映像のリスク判定システムの開発

映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされていない.本研究では,人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件および3D酔いと眼精疲労の関係の解明を目的として,以下の結果を得た.1)評価に使われている生理的指標には心理的外乱を受ける可能性があり,これが順応により低減できること.2)人工的立体視による眼精疲労の原因が輻輳調節と焦点調節の間の矛盾を使って説明できる可能性があること.3)3D酔いを防ぐには,頭部の傾きによって生じる垂直視差を約0.6度以内に抑えるべきであること.映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされておらず,生体安全性を担保するための国際的ガイドラインも策定途上にある.そこで本研究では,主観的評価や自律神経系指標などの客観的評価の両方に基づき,主に「3D酔い」を対象として,1)人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件の解明,2)3D酔いの原因が映像酔いと不自然な立体視による眼精疲労の相乗効果に関係するという仮説の検証,3)3D酔いを予測するモデルの構築とその危険度の定量的算出方法の開発,4)3D表示が人間に与える臨場感・迫真性の客観的評価方法の開発,を目的とする.本年度では,映像刺激の生体影響を正しく評価するための基礎として,その定量的・客観的評価によく使用される生理的指標の妥当性を検討した.すなわち,生理的指標は,3D酔いや眼精疲労とは直接関係のない興味・関心あるいは不安・緊張のような心理的外乱を受ける可能性がある.そこで本研究では,心理的影響が順応により減衰する可能性があることを利用し,被験者に同一映像を複数回視聴させる実験により映像内容および実験自体に順応させ,これにより生理的指標に含まれる心理的影響を低減できるかどうかについて検討した.その結果,2D映像と3D映像のどちらか一方の提示方法で映像を提示する実験を行うことで,生理的指標に視聴回数間および提示方法間の有意差が認められ,順応の効果を的確に評価可能であることが分かった.実験の結果から,生理的指標は視聴1回目と2回目以降の視聴回で反応が異なっていることが分かり,1度の視聴で映像の生体影響を評価する方法では,心理的影響が除去されず,生理的影響を的確に評価できない可能性が示唆された.映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされておらず,生体安全性を担保するための国際的ガイドラインも策定途上にある.そこで本研究では,主観的評価や自律神経系指標などの客観的評価の両方に基づき,主に「3D酔い」を対象として,1)人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件の解明,2) 3D酔いの原因が映像酔いと不自然な立体視による眼精疲労の相乗効果に関係するという仮説の検証,3)3D酔いを予測するモデルの構築とその危険度の定量的算出方法の開発,4)3D表示が人間に与える臨場感・迫真性の客観的評価方法の開発,を目的とする.本年度では,映像刺激の生体影響を正しく評価するための基礎として,人工的な立体視によって生じる眼精疲労の原因が輻輳調節と焦点調節の間の矛盾にあるという仮説の検証を行うことを目的とした.すなわち,通常の立体視では輻輳距離と焦点距離に矛盾がないが,人工的立体視では両者に矛盾が生じるため,この矛盾を解消するように眼球の輻輳調節系と水晶体の焦点調節系を独立に動作させなければならない.これがストレスとなり眼精疲労が生じるという仮説がこの仮説である.実験では,被験者からの距離が異なる位置に,見かけの大きさが等しくなるような大きさの異なる2枚のディスプレイを設置し,人工的な立体視に基づく矛盾がある視標とない視標を提示したときに,視標を凝視して行うタスクを被験者に課した.その結果,矛盾がない場合より矛盾がある視標を提示したときに,フリッカ周波数に基づく疲労度が大きいことが明らかとなった.これは,上記の仮説が妥当であることを示すものである.映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされておらず,そこで本研究では,主観的評価や自律神経系指標などの客観的評価の両方に基づき,主に「3D酔い」を対象として,1)人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件の解明,2) 3D酔いの原因が映像酔いと不自然な立体視による眼精疲労の相乗効果に関係するという仮説の検証,3)3D酔いを予測するモデルの構築とその危険度の定量的な算出方法の開発,4)3D表示が人間に与える臨場感・迫真性の客観的評価方法の開発,を目的とする.本年度では,3D酔いの原因としてこれまでほとんど考慮されなかった垂直視差に着目した.すなわち,人工的な立体視では,適切な左右両眼視差が発生する条件として,それを見る人の頭部が垂直で両眼が水平となっていることを前提としているが,実際には必ずしもこの条件が維持されておらず,立体視を妨げる垂直視差が発生する.このような垂直視差のある映像を長時間見続けることによって,眼精疲労や3D酔いが発生する可能性がある.

そこで本研究では,3Dテレビジョンにおいて人為的な垂直視差を含む奥行位置がそれぞれ異なる上中下3層のランダムドットパターンのうち最も手前に見えるものを答えさせる実験により,垂直視差の大きさに対する正答率の変化を求めた.実験における回答がベルヌーイ試行であるとみなす検定結果から判断して,垂直視差が0.6度以上あると,有意に正答率が低下するとみなすことができた.また,疲労の目安となるフリッカー周波数も垂直視差が0.6度以上で有意に増加することが明らかとなった.以上から,人工的立体視による生体影響を避けるためには,頭部の傾きなどによって生じる垂直視差を0.6度以内に抑えるべきであることが示唆された.映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされておらず,生体安全性を担保するための国際的ガイドラインも策定途上にある.そこで本研究では,主観的評価や自律神経系指標などの客観的評価の両方に基づき,主に「3D酔い」を対象として,1)人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件の解明,2) 3D酔いの原因が映像酔いと不自然な立体視による眼精疲労の相乗効果に関係するという仮説の検証,3)3D酔いを予測するモデルの構築とその危険度の定量的な算出方法の開発,4)3D表示が人間に与える臨場感の客観的評価方法の開発を目的とする.本年度では,昨年に続いて3D酔いの原因の一つとされている垂直視差を対象とした.すなわち,人工的な立体視では,適切な左右両眼視差は頭部が垂直で両眼が水平であることを前提としているが,実際の視聴では必ずしもこの条件が成り立たず,立体視を妨げる垂直視差が発生する.この垂直視差により眼精疲労や3D酔いが発生する可能性がある.そこで本研究では,視力に異常のない学生12人に対し,テレビジョンを実際に45度傾けた状態で3D映像を視聴させ,視聴前後においてアンケート(SSQ)とフリッカ周波数を測定することにより垂直視差の生体影響を評価した.なお,対照実験として,2D映像を傾けない場合,2D映像を傾けた場合,さらに3D映像を傾けない場合についても同様の評価を行った.実験結果より,SSQについては,垂直視差を含む映像を視聴した場合において顕著にスコアが上昇する傾向にあった.またフリッカ周波数は垂直視差を含む映像を視聴した場合において有意に低下することが明らかになった.以上から,人工的立体視による生体影響を避けるためには,垂直視差を取り除く必要があることが示唆された.映画・テレビジョン・テレビゲームの3D化が急速に進んでいる.しかし,人工的な立体視が人間に与える生理的・心理的影響やその効果については未だ十分明らかにされていない.本研究では,人工的な立体視によって生じる3D酔いの発症条件および3D酔いと眼精疲労の関係の解明を目的として,以下の結果を得た.1)評価に使われている生理的指標には心理的外乱を受ける可能性があり,これが順応により低減できること.2)人工的立体視による眼精疲労の原因が輻輳調節と焦点調節の間の矛盾を使って説明できる可能性があること.3)3D酔いを防ぐには,頭部の傾きによって生じる垂直視差を約0.6度以内に抑えるべきであること.従来,人工的立体視における眼精疲労あるいは3D酔いの原因として,輻輳距離と焦点距離の矛盾などが指摘されてきた.
マンガで伝える放射線影響

放射線の人体影響を正確に国民が知ることは、福島原発事故災害後の風評被害や漠然とした不安な気持ちを改善するための至急の課題です。妊娠と放射線検査をテーマとした機能マンガを作成しました。京都医療科学大学のHPから自由にダウンロードできます。英語版も作成しています。また、単元毎に新人看護師を主人公としたショートマンガを掲載した、看護師向けの放射線科教科書を作成しました。現在は、多くの看護師が放射線診療に関わりますが、系統的に教育する平易な教科書はありません。完成した教科書は既に福島県の看護学校で採用されています。さらに、放射線について気軽に人々が手に取れるパンフレット形式の配布資料も作成しました。H24年度に完成した、妊娠と放射線に関する機能マンガを用いた講義の効果を検証する目的で、北海道大学附属病院、放射線医学総合研究所放射線看護研修過程、愛知医科大学看護学部、京都府看護協会のがん放射線認定看護師養成課程の4か所で開催した。合計247名の受講生に対してアンケート調査を実施した。日常的にマンガを読むと答えた学生は46%で全体の半数以下であったが、93%が機能マンガは講義のツールとして有益と回答した。有益と回答した者に対して具体的な効果を調査した結果、患者の状況や心情がわかりやすいが31%、気楽に読むことで知識を確認できるが29%、放射線を理解しやすいが21%、講義のみよりも印象にのこるが18%、その他1%であった。放射線と妊娠については、福島第一原発事故後だけでなくチェルノブイリ原発事故後も多くの人々が不安に陥った事項である。このため、マンガのweb配信をグローバルに実施することとし、マンガの英語訳と複数の日本漫画を好む英語を母国語とする人々による校正と表現の改訂を行った。英語版、日本語版ともにスマートフォンで購読可能な形状に内容を再編集した。また、京都精華大学の協力を得て、教育コンテンツごとの要点を4コマから8コマ程度のショートマンガで表現した放射線看護の教科書の作成に着手した。今年度の研究の概略は、市民向けの小冊子作成と2看護師向けの小冊子作成である。1市民向けの小冊子作成;小冊子として携帯しやすい、ブックレット形式のB6版カラー冊子を作成した。挿絵と機能漫画を担当する、京都精華大学の大学院生を対象として、本学と京都大学病院の放射線施設の見学を実施した。引き続き、医療における放射線利用に関して2回にわたる講義を実施し、挿絵と機能漫画を作成した(ストーリー:妊娠に気が付かないで放射線検査を受けた女性とその家族が放射線科医との会話を通して正しい知識を得て、無事に出産し新たな家庭を築く)。なおこの漫画を英語漫画冊子としても完成させる目的で準備に合入っている。放射線に関する教育内容は以下の13項目について各々見開き1頁の解説文を挿絵入りで作成した。1核医学診療の紹介2生活の中の放射線3体内の放射線と放射線の測定4放射線の影響(細胞)5放射線の影響(人体)6放射線の影響(小児)7放射線の影響(妊婦、赤ちゃん)8放射線の種類9放射性物質の性質10内部被ばくの見積もり方11福島第一原発事故の住民への影響12放射線に関する食品・瓦礫処理の基準13日本の放射線量2看護師向けの小冊子作成;看護師向けの教科書(副読本)作成に着手した。従来の教科書の枠にとらわれず、京都精華大学の大学院生と共同で、主人公の看護師が学ぶ形式で作成中である。判りにくいといわれる放射線に関する理解を容易にするために、京都精華大学漫画学部の協力を得て、妊娠と放射線検査をテーマとした機能マンガを作成しました。機能マンガとは人々に必要な知識や情報を、マンガを通して自然な形で伝える新たな手法です。この冊子は京都医療科学大学のHPから自由にダウンロードできます。英語版も作成し希望者へ配布しています。京都府主催の市民フォーラム、放射線医学総合研究所の放射線看護過程、京都大学、慈恵医科大学、北海道大学の附属病院講習会、愛知医科大学看護学部の講義で効果を検証しました。人々の気持ちを想像しやすい、取り組み時の敷居が低くなるという意見が多くを占めました。放射線に不安を持つ患者さんや市民とのコミュニケーションの取り方にも単元を割いています。京大病院中央放射線部と看護部のスタッフの監修を受け、看護師が理解しやすい文面にしました。

完成した教科書は2015年4月より福島県郡山市のポラリス看護学校で活用されています。さらに放射線について気軽に人々が手に取れるパンフレット形式の配布資料を作成しました。内部被曝や飲料水の安全性などの10項目について記載し解説する挿絵や資料をつけています。高等学校や京都医療科学大学が主催するイベントで配布していますが、放射線科専門医会にデジタル版へのリンクを申請中です。今回作成した機能マンガや平易な放射線教育用教科書やパンフレットにより、放射線に関して自ら正確に判断できる知識が多くの人に広まると考えています。医療放射線防護漫画の教科書作成に当初予定よりも時間を要している。このため、ショートマンガのストーリーは主任研究者が提示し、それに合わせて漫画の作画に入るように手法を変更した。さらに、京都精華大学から作画者と研究者をつなぐコーデイネーターが参加し改善を図っている。今年度前期中には完成してその後後期には既に予定している看護学部での講義と漫画のweb配信を実施する。また、2012年10月頃より、主任研究者の離れて居住する親族が認知症を発症した。その後2012年5月に当該親族の圧迫骨折による長期入院、在宅療養に向けた自宅の改装や介護認定および介護者の手配等を行う者が主任研究者の他になく、2013年10月初旬まで対応が継続した。このため、約8か月間研究活動をほぼ休止せざるを得なかったことも大きな要因となった(現在は安定しているため、研究活動への支障はない)。テーマ1の市民向け小冊子は順調に作成できた。漫画作成のために何度も京都精華大学大学院生とストーリー、主人公のキャラクター選定、絵コンテから共同で検討をするなど準備に半年以上の時間を費やした。また、機能漫画を幅広く活用するための英語版を作成するにあたり、漫画を読む世代の一般のアメリカ人(米国在住)など、外国人にとって受け入れ易い様子にするためのスタッフ募集も行った。これらのためにほとんどの時間を費やし、看護師向け冊子の年度内完成にはいたらなかった。妊娠と放射線に関する機能漫画は、日本語と英語版をweb配信する。看護師の教科書を完成し、看護学部で講義を実践して、効果を検証する。なお、効果の検証方法については、新たに聖路加看護大学のグループに協力を求めて進めることとした。これらの研究成果を2014年12月の医療放射線防護連絡協議会の年次大会で発表することに加えて、ヨーロッパ医学放射線学会での発表、論文掲載を目指す。1看護師向けの小冊子を早急に完成させる。2市民向けの小冊子の効果を判定するために、講座を開催予定である。2013年現在6月に3回予定している。その後改良を加え、年度内に最終版を完成させる。3看護師向け教育では、愛知医科大学看護学部、福島県郡山看護協会、京都府看護協会の協力を得て冊子を用いた講義が決定している。冊子の利用の有無別に習熟度を判定し効果を可視化する。また、理解度の不十分な内容を改定し最終版を完成させる。
ラオス全土水質マップ作成による地域ジオ／エコヘルス研究の推進

水はラオスにとって重要な資源である。比較的安全と考えられる地下水を含めて、天然水の水質検査は実施されておらず、環境問題に対する国や人々の関心も低い。陸域の水質は、流域の降水や人間活動だけでなく、地質環境を非常に強く反映する。本研究は、地域性が強い水質に注目し、エコヘルスの視点でラオスサワンナケート県の水環境を評価し、東部と西部で成分が異なること、平地・低地の水田では大腸菌汚染が見られること、水採取による環境DNA法の寄生虫学的応用が可能なことを明らかにし、統合的水研究を通した地域ジオ/エコヘルス研究の推進の有望性を明らかにした。ラオスのなかでも公衆衛生に関する基本的情報が得られ、また水試料を得ているサワナケート州を中心に研究を実施した。とくに水同位体を利用して水循環の実態を明らかにすると共に、各種水質項目を分析して自然-生活環境が水質に与える影響を解析し、新知見を得つつある。ラオスサワンナケート県の西部6郡おいて、全集落の環境水492試料を採集し、その含有元素と安定同位体比の分析を現在進行中である。さらにサワンナケート県東部,ベトナム国境のセポン郡において,マラリア媒介蚊が発生する水域の特性を調査した。マラリア媒介蚊は,ベトナム戦争時の爆弾投下によってセポン郡に多数存在する穴でも産卵することが確認されているが,それ以外にも,水牛の足跡に溜まった水たまりや,少数民族がカエルを捕まえるためにおたまじゃくしを発生させる水たまりなどで産卵していることが確認された。これらの水も採集し,その化学的成分と安定同位体を検査する予定である。また,広域での水採集を確実にできるように現地の調査協力者のトレーニングを実施し,平成26年度に多くの水サンプルを収集できる体制を構築した。特に,スマートフォンを使って,採集日時,採集場所がわかること,QRコードを撮影することにより,現地での水情報(温度,また,地上水か否か,住民の利用状況等)とサンプルを一致させる方法を確立した。まだ,末端の採集者がうまく利用できるには時間を要するが,現地の責任者は十分に理解できており,平成26年度以降に水採集が推進できる体制が確立した。ラオスは水に国際河川であるメコン川を有し、水に恵まれた国であり、水が貴重な資源であるが、その質的情報についてはほとんど、情報が集積されていない。特に、多様な金属の含有量、安定同位体の情報が極めて少ない。今後の汚染や水質の変化をモニタリングする第一歩として「ラオス全土水質マップ作成」が本研究計画の目的である。初年度である、平成24年度には、水サンプルを集めるITシステムを構築した。まず、100mlの容器にQRコードをつけ、それを3つ入るジッパー付きビニール袋にも同じQRコードをつけたものを1000セット用意し、ラオスに送付した。そして、アンドロイド掲載のスマートフォンにより、採水時に、そのQRコードをジオタグ付きで撮影することにより、採水の場所と時間が正確に把握できるようにした。さらに、撮影すると同時に、そのQRコードと一致した、観察・聞き取り項目を記入するPDFファイルが起動するようにして、その場で、環境水の水源、使用方法・範囲、季節的豊富さなどの情報を入れられるようにした。スマートフォンに貯蔵されたデータと画像は、インターネットを通して、サワナケートおよび、日本に電送させるシステムを構築した。このシステムを利用して、ラオス中南部のサワナケート県のソンコン郡の全保健所よりサンプル水を採集することができた。また、セポン郡でも一部、採集を開始した。サワナケート県職員に対し、水の採集方法、採集地のGPS位置情報の測定、記録、現地で測定する項目(水温、電道度、濁度、pH、硝酸塩、アンモニア、大腸菌群など)の測定方法、記載方法、学校関係者・住民へのインタビューのトレーニングを実施した。これによって、平成25年以降の体制が確立した。サワンナケート州の南部3郡において環境水200試料を採集し、その含有元素と安定同位体比を分析した。この結果、環境水データベースの蓄積が進むとともに、安定同位体が水循環の実態解明に資することがデータを通して明らかになった。また、環境水の採集時に取得した、採水地点の自然・生活環境に関する地理的・社会的情報を分析し、環境が水質に与える影響について一定の知見が得られた。水採集にあたり、短期間に広域で採水することが必要なため、現地調査員をトレーニングして採水する体制が十全に機能することが実証された。一方、サワンナケート州の東部セポン郡において、マラリア媒介蚊の好む水域、水環境の特性に関する分析に一定の前進がみられた。季節的な水環境の変化と媒介蚊のライフサイクルに着目する視点の重要性が明らかになった。媒介蚊と水環境の関係についても、現地調査員を介したモニタリング体制を構築する見通しができた。サバナケット州を中心にラオスで採取された地表水や地下水、降水について、水素と酸素の安定同位体比や主成分、微量元素の分析を行い、水質の多様性と水循環の関係について検討した。池水は水素・酸素同位体比分析が高く重水素過剰値が低いことから、強い蒸発作用を受けているが、河川水や地下水には蒸発の影響が余り見られない。地表水の起源は夏季の降水であり、とくに源流域がアンナン山脈にある河川は同山脈に降った雨の影響を強く受けている。これに対して、地下水の両安定同位体比は狭い範囲に入り、周囲の高原や平野に降った雨を起源としている。

水質は80%がカルシウムー重炭酸型で淡水に見られる一般的な傾向を示すが、マンガンや鉄が多く、風化が進んだラテライト質土壌の影響が見られる。とくに地表水はジルコニウムやレアアース元素などに富んでおり、土壌に由来するコロイド粒子に含まれる元素に富んでいる。重金属元素や硝酸イオンなどの濃度は水質基準に入っているが、水道水には亜鉛管などから溶出した亜鉛などの濃度が高い例も見られる。ラハナム地域では食塩に富む地下水が見られるが、水素・酸素同位体比の検討から、これら地下水は地下の岩塩層が降水起源の水に溶出したことが明らかになった。水はラオスにとって重要な資源である。比較的安全と考えられる地下水を含めて、天然水の水質検査は実施されておらず、環境問題に対する国や人々の関心も低い。陸域の水質は、流域の降水や人間活動だけでなく、地質環境を非常に強く反映する。本研究は、地域性が強い水質に注目し、エコヘルスの視点でラオスサワンナケート県の水環境を評価し、東部と西部で成分が異なること、平地・低地の水田では大腸菌汚染が見られること、水採取による環境DNA法の寄生虫学的応用が可能なことを明らかにし、統合的水研究を通した地域ジオ/エコヘルス研究の推進の有望性を明らかにした。ラオス・サワンナケート州で現地調査員による広域サンプリングが展開し、採集された水の解析も進んだ。各地点で採集された水が、その地域固有の環境を反映していることが水質解析を通して明らかになった。これまでに採集された環境水に特段の重金属汚染がみられず、ベースラインデータとして将来起こりうる汚染を評価する際の基準になる、環境水データベース化の意義が現地カウンターパートとの間で認識共有できた。27年度が最終年度であるため、記入しない。人類生態学,地域エコヘルス研究最終年度に、これまでに採水を実施していないサワンナケート州の残り3郡で水のサンプリングをおこない、試料を地域的に網羅する。試料数800にのぼる環境水データベースをもとに、ラオスの水循環の特徴、地域環境と水質の関係について論文を発表する。成果の還元として、カウンターパートと現地のステークホルダー向けに成果の説明をおこない、水質解析の結果を現地住民の健康管理に活用する具体的方策を提案する。ラオス・サワンナケート県での水の採集が進み、分析が行われた。サバナケット州で採水した176試料の水質結果を解析し、稲作に利用している地表水は雨季の水に依存するが、生活に利用している井戸水は年間を通した降水に由来することが明らかになり、研究目的の一つであるラオスの水循環に関する具体的な成果を得つつある。水質に関しては多項目にわたる水質項目を分析した結果、マンガン濃度が比較的高いことを除けば重金属汚染も軽微であり飲用できることや、コロイドなどの微粒子に由来する元素に富むことなどが判明しつつある。また従来から知られているラハナム地域に分布する高塩分の地下水が、地下の岩塩層が降水起源の水に溶出した結果であることなどが明らかになった。予定どおりに進んでおり、平成25年にはサワナケート県の環境水マップが完成し、平成26年度にはラオス全域(僻地を除く)の環境水マップ作成が可能である。僻地に対する対策は今後、検討する。
メタルフリーデンチャーの開発

【実験1】ジルコニアとメタルフリーデンチャー製作に用いる硬質レジンを接着させるための最適条件の検討ジルコニア:半焼結ジルコニア(セルコンベース47デンツプライ三金社製)を板状に切り出し,1350°Cにて2時間焼成し焼結させた.焼結後,研磨を行い試料の大きさを10mm×10mm×1mmに規定した硬質レジン:エステニアc&b(クラレ社製)とグラディア(GC社製)の2種類を用いて,直径5mm,高さ3mmに規定し,光重合器(Denta color XSクルツアー社製現有設備)にて3分間照射し重合させた表面処理:50μmアルミナサンドブラストを8mmの距離で20秒間噴射するものとしないものを設定したプライマー:AZプライマー(松風社製)をメーカー指示に従い塗布するものとしないものを設定した実験方法各条件の試料を3個作製し,デジタル荷重測定機MODEL-1310NW(現有設備)を用いて,クロスヘッドスピード0.5mm/minにて引張せん断接着試験を行い,接着強さを求めた結果と考察硬質レジンは,グラディアの方がジルコニアとの高い接着性を示した.また,AZプライマーを塗布したものは高い接着強さを示したが,サンドブラスト処理を行ったものは低い接着性を示した【実験2】熱サイクル負荷の影響についての検討口腔内環境を想定して,熱サイクル試験機TM2-TCT1を用いて4°Cと60°Cに60秒間ずつ交互に浸漬し,0回,500回,1000回,3000回,10000回,15000回,20000回の負荷を行うために,各条件の試料を製作中である,ただし,実験1にてサンドブラストによる接着強さの低下から,サンドブラスト後の処理(スチームクリナーによる洗浄の影響)について検討中である【実験1】ジルコニアとメタルフリーデンチャー製作に用いる硬質レジンを接着させるための最適条件の検討ジルコニア:半焼結ジルコニア(セルコンベース47デンツプライ三金社製)を板状に切り出し,1350°Cにて2時間焼成し焼結させた.焼結後,研磨を行い試料の大きさを10mm×10mm×1mmに規定した硬質レジン:エステニアc&b(クラレ社製)とグラディア(GC社製)の2種類を用いて,直径5mm,高さ3mmに規定し,光重合器(Denta color XSクルツアー社製現有設備)にて3分間照射し重合させた表面処理:50μmアルミナサンドブラストを8mmの距離で20秒間噴射するものとしないものを設定したプライマー:AZプライマー(松風社製)をメーカー指示に従い塗布するものとしないものを設定した実験方法各条件の試料を3個作製し,デジタル荷重測定機MODEL-1310NW(現有設備)を用いて,クロスヘッドスピード0.5mm/minにて引張せん断接着試験を行い,接着強さを求めた結果と考察硬質レジンは,グラディアの方がジルコニアとの高い接着性を示した.また,AZプライマーを塗布したものは高い接着強さを示したが,サンドブラスト処理を行ったものは低い接着性を示した【実験2】熱サイクル負荷の影響についての検討口腔内環境を想定して,熱サイクル試験機TM2-TCT1を用いて4°Cと60°Cに60秒間ずつ交互に浸漬し,0回,500回,1000回,3000回,10000回,15000回,20000回の負荷を行うために,各条件の試料を製作中である,ただし,実験1にてサンドブラストによる接着強さの低下から,サンドブラスト後の処理(スチームクリナーによる洗浄の影響)について検討中である
アンドレ・ジッドと経済学

報告者は2014年4月よりフランスのパリ=ディドロ大学(パリ第七大学)に籍を置きつつ、同大学教授のエリック・マルティ氏から研究委託指導を受けた。マルティ教授とは月に一回ほど面談を行い、その際に博士論文の構想内容と研究アプローチについて具体的なアドバイスをいただいた。また、同教授が主催するセミナーにも参加し、そこからアンドレ・ジッド研究に関するさまざまな情報と知見を得た。研究活動としては、これまでに引き続きジッドにおける経済(学)をテーマに据え、1890年代後期の作品(『パリュード』から『背徳者』まで)を中心とした内在的研究の深化と、同時代の政治経済史研究の適用という二点を軸にした。当年度は前年度から開始していた博士論文の執筆作業を進めながら、ジッドにおける貨幣経済の検討につとめた。具体的には、ジッドの1890年代のテクスト群とシャルル・ジッドの『政治経済学原理』を比較検討し、同時代における両者の問題意識の交差を浮き上がらせることに成功した(シャルル・ジッドの著作に関しては、複数のエディションを参照し、特に叔父と甥の影響関係を考慮する上で重要な1918年の版を東京大学図書館において参照した)。また、ジッドにおける身体=貨幣のテーマを敷衍させながら、そのテーマが孕む身体と金銭の互換性や身体の貨幣化の問題を検討し、そこからジッドと馴染み深いピエール・クロソウスキーの思想との関連にまで分析を進めた(『歓待の掟』『生きた貨幣』『ルサンブランス』などの著作を参照し、版に応じてフランス国立図書館での閲覧を行った)。ジッドとクロソウスキーの関係についての研究は充分になされていない領域であり、その意味で報告者の試みは新しい成果を挙げたと自負できる。研究発表としては、5月の日本フランス文学会全国大会で口頭発表(「ジッドの『背徳者』における「アソシアシオン」の問題)を行い、仏語論文での掲載が認められた。26年度が最終年度であるため、記入しない。当年度の報告者はフランスの作家アンドレ・ジッドにおける経済(学)の問題を、1890年代後期の作品群を主要なコーパスに据えながら読み解き、そこで作家が政治経済にまつわる同時代的文脈をどのように受容し、作品のうちに反映させていったかを検討した。前期はジッドのテクストの内在的研究を深化させることにあて、具体的には全作品の読解と周辺資料(日記、書簡)の読み込みを行ったが、その作業を通してある程度までジッド作品に現れる経済的表象を体系化することに成功した。また同時期のジッドの伝記的事実の確認については、友人たちとの書簡や先行する実証主義研究を参照することで対応し、特にノルマンディーでの所有地経営と行政者としての経験に関してその実態を把握することができた。後期からは同時代の政治経済史研究に入ったが、特に1890年代から流行しはじめた連帯主義について、代表的イデオローグ(レオン・ブルジョワ、エミール・デュルケイム、シャルル・ジッドなど)の著作や関連研究書を参照しながら、知見を深めた。ジッドと連帯主義との関連は今までのジッド研究で言及されてこなかったテーマであり、そのテーマを考えるにあたっては、ジッドとその叔父であり経済学者でもあったシャルル・ジッドとの関係が重要視されるべきなのだが、その関係の調査については、両者のテクストの比較参照だけでなく、同時代人や伝記作者の証言にも依拠しつつ検討を行った。とりわけ叔父から甥への直接的影響を測るうえで重要な書簡に関しては、未だ散在したままで公開されていないものがほとんどだったが、パリ大学付属ジャック・ドゥーセ図書館に保管されたシャルル・ジッドの手紙の一部を閲覧することが可能になったため、その解読から得られた内容を本研究に組み入れることができた。報告者は以上の成果の一部を10月に神戸大学で行われた日本フランス語フランス文学会全国大会において口頭発表した。前期は前年度に積み残した草稿の解読作業にあて、具体的には、パリ大学付属ジャック・ドゥーセ図書館に保管されている『背徳者』の草稿を閲覧した。この解読で得られたのは、世紀末のジッドが共和国の枠組みのなかでの個人主義と社会的連帯の両立を説きつつ、その両立の実現の手段として債務を介した連帯を提示していたという事実であり、この事実はジッドと同時代の連帯思想との連関を問題にした報告者の研究にとって非常に価値あるものであった。後期からは世紀末作品における経済性の動向がその後の作品に(特に『法王庁の抜け穴』、『贋金づくり』)どのように引き継がれ、展開してゆくかを問い、連帯主義運動や第三共和政の経済体制の変化(特に第一次大戦での金本位制の廃止)にも注視しながら、ジッドにおける経済(学)のテーマを総括する視点を求めた。この研究は『贋金づくり』において焦点化された貨幣の主題の起源を求める意味合いもあり、そこで得られる成果は、貨幣経済という内題のもと博士論文の第三部に組み込まれるべきものである。このような総括的かつ遡及的な作業を進めながらも、報告者はこれまでフランスで行ってきた資料調査とその分析作業を総決算して、博士論文の執筆をすでに開始している。当年度、報告者は以上の成果の一部を国内外において発表した。

具体的には、早稲田大学文学研究科紀要に「ある共同体における連帯ージッドの作中作「ティティルの物語」をめぐって」を投稿し、査読を通過した。また、5月にパリ国際大学都市日本館で行われた多分野研究会(CEM)で「アンドレ・ジッドとアソシアシオン」(仏語)を口頭発表し、その発表原稿を論文形式に直したものを『日本館多分野研究会ノートCahier Multiculturel de laMaison du Japon』に投稿した。報告者は2014年4月よりフランスのパリ=ディドロ大学(パリ第七大学)に籍を置きつつ、同大学教授のエリック・マルティ氏から研究委託指導を受けた。マルティ教授とは月に一回ほど面談を行い、その際に博士論文の構想内容と研究アプローチについて具体的なアドバイスをいただいた。また、同教授が主催するセミナーにも参加し、そこからアンドレ・ジッド研究に関するさまざまな情報と知見を得た。研究活動としては、これまでに引き続きジッドにおける経済(学)をテーマに据え、1890年代後期の作品(『パリュード』から『背徳者』まで)を中心とした内在的研究の深化と、同時代の政治経済史研究の適用という二点を軸にした。当年度は前年度から開始していた博士論文の執筆作業を進めながら、ジッドにおける貨幣経済の検討につとめた。具体的には、ジッドの1890年代のテクスト群とシャルル・ジッドの『政治経済学原理』を比較検討し、同時代における両者の問題意識の交差を浮き上がらせることに成功した(シャルル・ジッドの著作に関しては、複数のエディションを参照し、特に叔父と甥の影響関係を考慮する上で重要な1918年の版を東京大学図書館において参照した)。また、ジッドにおける身体=貨幣のテーマを敷衍させながら、そのテーマが孕む身体と金銭の互換性や身体の貨幣化の問題を検討し、そこからジッドと馴染み深いピエール・クロソウスキーの思想との関連にまで分析を進めた(『歓待の掟』『生きた貨幣』『ルサンブランス』などの著作を参照し、版に応じてフランス国立図書館での閲覧を行った)。ジッドとクロソウスキーの関係についての研究は充分になされていない領域であり、その意味で報告者の試みは新しい成果を挙げたと自負できる。研究発表としては、5月の日本フランス文学会全国大会で口頭発表(「ジッドの『背徳者』における「アソシアシオン」の問題)を行い、仏語論文での掲載が認められた。26年度が最終年度であるため、記入しない。一年目の年次計画で挙げたタスクはほぼ完了し、二年目分のものにも着手することできた。ただ、資料調査で得られた情報の整理が完全ではなく、調査・読解の過程で出来した小テーマの検討も必要になっているため、一点下げて(2)の区分で評価した。二年目の年次計画で挙げたタスクは完了し、三年目分のものにも着手することできた。ただ、読解作業や資料調査で得られた情報の整理とそこから派生した小テーマの検討も必要であるため、一点下げて2の区分で評価した。今後も年次計画に沿いつつアンドレ・ジッドとシャルル・ジッドの思想の関連性について検討を進め、テクスト読解から導きだされたテーマ(消費、贈与、貸借など)を関連書籍や同時代の知を参照しながらさらに体系化し、分析を深めてゆく。また、研究の進捗具合によっては、来年度から博士論文の執筆段階に入りたいと考えている。
臭気を含む室内空気環境の新しい健康影響評価法の開発

新築直後と入居後3か月の室内空気調査と居住する人の健康調査、実験棟居室で健康なボランティアによる約2時間の実証実験を行うことでヒトの五感による室内空気環境の評価方法の確立を試行した。具体的には空気環境の違いによる主観的なデータ(アンケートによる症状、臭気など)に加えて、客観的データ(脳波、心拍変動、唾液アミラーゼ、課題遂行等)をとり統計解析を行った。現在までのところ、感受性の高い群においては数値化された臭気と症状に関連があることがわかっており、臭気を室内空気の評価方法の一つとすることの可能性が見えてきた。さらに臭気と脳波、心拍変動、課題遂行について感受性の高い群での検証をしていく予定である。本研究は室内空気環境を空気中の化学物質濃度とそのプロファイルおよび臭気が人間に与える健康影響について調査し、室内空気質の新しい指標を策定することでシックハウス症候群や化学物質過敏症の症状発症を予防することを目的としている。平成27年度は、室内空気質測定、分析方法を確立し、正確に現状を把握するため、下記の調査を行った。1新築家屋51戸各2居室の室内空気と外気をポンプを使用したアクティブ法で採取し、VOC62物質、SVOC27物質、アルデヒド類16物質の個別定量、トルエン換算によるTVOC算出、ホコリを採取してダニ、SVOC分析2入居3か月後の39戸の家屋室内空気測定をパッシブ法でサンプリング、VOC53物質、SVOC27物質、アルデヒド類16物質の個別定量、ホコリからのダニ、SVOC分析3入居3か月後の居住者に室内の臭気や症状についてのアンケート調査4症状を訴える個人について、条件を変えて室内空気質測定と同時に症状、臭気についてのアンケート調査上記の調査から得られたデータを解析したところ、厚生労働省の定める指針値のある物質についてはトルエン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどがすべてで検出されたものの平均濃度はそれぞれ17,15,24μg/m3と低濃度であった。TVOCを構成する化学物質は未同定物質が1/3程度を占めていた。その他では脂肪族炭化水素類、次いでエステル類が多く検出された。また、TVOCの挙動に関する因子をPLS(Partial Least Squares regression)を用いて解析を行ったところ、リモネン、環状シロキサン、ウンデカンなどが強い正の相関を、換気回数が負の相関を示した。臭気については上記データからは相関は見られなかった。アンケート結果については、134人の回答中、症状を示した人は2人、臭気を感じる人は23%と低い確率であった。27年度は住宅の新築直後51戸と入居後3か月59戸の空気測定および健康調査が終わり、データを集積することができた。この調査の結果から最近の新築家屋の室内空気の状況、化学物質の組成がおおよそ見えてきた。また、PLSでの解析をすることで、どの環境因子が上記の化学物質の組成に寄与しているのかもわかってきており、今後、この状況下での健康影響を調査、解析していく段階へ進めることが必要である。臭気については、本年度の調査においては有意な差が見られず、健康影響があるかどうかが解明できていないため、さらに調査を進める必要がある。本研究は室内空気中の化学物質濃度とそのプロファイルおよび臭気が人間に与える健康影響について調査し、室内空気の新しい指標を策定することでシックハウス症候群や化学物質過敏症の症状発症を予防することを目的とする。平成28年度は、前年度に続き、千葉県内の新築入居後3か月の時点の入居者に対して、室内空気測定を行い現状を把握するとともに、アンケート調査から「症状と室内空気質」「症状と臭気」の関係について考察を行った。化学物質濃度については日本では指針値のない未規制物質が多く検出されたため、EUやドイツで発表されているLCI(最小影響濃度Lowest Concentration of Interest)およびGV(室内空気規準値Guide Values)を参考に改めて検証した。同時に2015年4月に千葉大学予防医学センターにおいて症状の訴えのあったオフィスについて原因の解明と化学物質濃度の低減、予防方法の確立を目指して調査、研究を行った。このオフィスは新しいプロジェクトのために大学キャンパス外(千葉県木更津市)に開設したオフィスで、使用開始直後から勤務する職員より頭痛、目や鼻の粘膜の刺激と痛み、吐き気、集中力がなくなる等の症状の訴えがあったものである。そこで症状の原因を探求し、安全な労働環境へと改善するために室内空気測定と職員へのアンケートなどの健康影響調査を行い、症状と空気中化学物質との関係および化学物質の発生源、低減方法、予防方法について検討を行った。上記の調査からTVOCが高くなれば症状の訴えが多くなる傾向が見られ、TVOCの挙動に関する因子としては脂肪族炭化水素、リモネン、環状シロキサン、ウンデカンなどが正の相関を示し、換気回数が負の相関を示したことから、TVOCを低減するためにはできるだけ換気回数を増やし、脂肪族炭化水素、リモネンを低減する工夫が必要であることがわかった。平成28年度のオフィスの調査からは、TVOC濃度が低くなると症状の訴えが少なくなる傾向が見られた。前年度の解析においてTVOCの挙動については、換気回数が負の相関を示したことから、TVOCを低減するためにはできるだけ換気回数を増やすことが必要であることが知見として得られている。そこで症状の訴えのあったオフィスについては、換気扇の稼働、窓開け換気の励行をし、TVOCの低減を図った。同時にこのオフィスの換気回数を求めたところ、1.73回/ hという換気回数が得られた。改正

建築基準法により事務所など住宅等の居室以外の居室の換気回数は0.3回以上0.7回以下、在室一人当たり20立法メートル/hの換気量が求められているがこのオフィスでは在室人数は3から5人程度であるため換気回数、換気量ともに十分であると思われる。併せて2016年8月には実際に換気扇を稼働させた場合、させなかった場合での空気中化学物質濃度の比較を行ったが、稼働させなかった場合はケミレスTVOC濃度が稼働させた場合より40マイクログラム/立法メートル増加し、23種類のVOCsの濃度上昇がみられたことから、オフィスの換気は室内空気中の化学物質の低減に寄与したと考えられる。このことから換気はシックハウス症候群を予防する一つの手段であると考えられる。また塗料や建材の放散速度試験結果から、化学物質は1か月程度で大部分が揮発するものと推定される。このことから新築、改修工事から1か月程度の養生期間をおくことが室内化学物質濃度の低減につながり、シックハウス症候群を予防する手段の一つと言える。臭気と健康影響については、このケースにおいても有意差が見られなかったが、室内空気中の化学物質濃度を低減させる手段を数値で示すことができたことは収穫であり、予防法の確立に一歩近づけたと考える。2015年度、新築直後の51戸および入居後3か月の室内空気調査と健康調査を行い、2016年度は症状の訴えのあったオフィスで13か月にわたっての室内環境調査、健康調査およびシックハウス症状の訴えがある相談者の症例研究を行った。同時に建材、塗料についての放散速度試験を行い、症状の原因追及を試みた。2017年度は、新しく建設した実験棟居室にて健康なボランティアによる約2時間の短期滞在による実証実験を行った。空気環境の違いによる主観的なデータ(アンケートによる症状、においなど)に加えて、客観的データ(脳波、心拍変動、唾液アミラーゼ、呼気一酸化窒素、課題遂行)をとり解析を行った。症例研究の結果からは高い精度(R2Y = 0.994, Q2 = 0.912)で化学物質や環境因子によって症状の強さを予測できた。具体的には、症状の強さはドデカン、D5(デカメチルシクロペンタシロキサン)、テキサノール、イソドデカンといった化学物質と強い正の相関を示し、反対に湿度と負の相関を示すという結果が得られた。つまりこれらの特定の化学物質への曝露が少なければ少ないほど症状の発現を予防できるということがわかった。症例研究という限界はあるが、確かに室内空気中の特定の化学物質がヒトに健康影響を及ぼしていること、そしてその化学物質の濃度によって症状の強さを予測できることを示唆しており、空気中の化学物質の削減がシックハウス症候群の予防につながる可能性があることがわかってきた。臭気と化学物質濃度、症状などのアンケート調査、客観的データの関係は、43人のデータを得ることができた。臭気と脳波、心拍変動については有意差が見られなかったが、臭気の認知については有意差が見られた。被験者のほとんどが健康で若いボランティアであったことから今後、感受性の高い人に対しても同様な結果が得られるかどうか調査をしていく予定である。
環境と調和する柔軟発電体を用いた海床設置型波エネルギー発電装置の開発

近年、エネルギー需要の増加が、国際的な関心事項となっている。この問題に取り組む上で、地球温暖化の対応手段としても、再生可能エネルギーの利用量増加は重要である。現在、注目を集め、活用されている再生可能エネルギーは、風力発電、太陽光発電であるが、海洋エネルギーの活用はそれらに比べあまり進んでいない。海洋エネルギーは、再生可能エネルギーとして大いに可能性がある。そこで、本研究では、柔軟発電体を用いた海洋エネルギー発電装置の研究を行った。柔軟発電体の設計パラメータを変えて加振機および造波機を用いた実験を行い、発電特性を得た。また、柔軟発電体の発電特性評価方法を開発し、その妥当性を確認した。近年、欧州諸国の自然エネルギー利用発電への関心と期待は非常に高く、政府主導の下、積極的な施策がなされている。そこで、本研究課題では、日本沿岸に到来している平均7 kW/mの波エネルギーにより発電し、かつ人工藻場としても活用できる、環境と調和する柔軟発電体を用いた海床設置型波エネルギー発電装置の提案ならび研究開発を行った。平成24年度では、研究計画に基づき、高出力の柔軟発電体の開発とその理論設計計算手法の開発、小型造波水槽を用いた発電実験、を実施した。理論設計計算手法の開発では、はり理論に基づき、柔軟発電体の理論解析方法を開発し、その妥当性を加振実験により検証した。小型造波水槽を用いた発電実験では、様々な板厚さ、幅、長さの柔軟発電体を製作し、波浪中での発電能力について検討を行った。その結果、構造様式(圧電フィルムの厚さ、柔軟発電体の厚さ)を改良することで発電性能が向上すること、柔軟発電体の本数を増やすことで構造物の発電能力が向上すること、波に対して柔軟発電体を水平に設置した場合が概ね発電能力が高いこと、が確認された。平成25年度では、研究計画に基づき、発電特性に関するスケール則の検討、現地実験、研究の統括を行った。スケール則の検討では、様々な厚さ、幅、長さの柔軟発電体を試作し、発電体の設置向きも考慮した波力発電実験を実施し、発電特性を整理した。また、前年度の発電特性評価方法を進化させ、波を受ける柔軟発電体の発電特性評価方法を開発し、その妥当性を検証した。現地実験では、広島大学竹原ステーションなどで小型の海床設置型波エネルギー発電装置を用いて発電実験を実施し、発電できることを確認した。そして、研究の統括を行った。今後は、得られた成果、特に、発電特性評価方法を用いて、海象条件を考慮した実機スケールの海床設置型波エネルギー発電装置の設計・提案・製作を実施していく予定である。近年、欧州諸国の自然エネルギー利用発電技術への関心・期待は非常に高く、政府主導の下、積極的な施策がなされている。そこで、本研究課題では、日本沿岸に到来している平均7 kW/mの波エネルギーにより発電し、かつ人工藻場としても活用できる、環境と調和する柔軟発電体を用いた海床設置型波エネルギー発電装置の提案ならび研究開発を行う。本研究の研究計画は平成24年度から平成25年度の2年間である。平成24年度では項目1:高出力の柔軟発電体の開発とその理論設計計算手法の開発、項目2:小型造波水槽を用いた発電実験、を計画している。平成25年度では、項目3:大型造波水槽を用いた発電実験、項目4:広島大学竹原ステーション沿岸での小規模現地発電試験、項目5:研究の総括、を計画している。平成24年度では、研究計画に基づき、項目1:高出力の柔軟発電体の開発とその理論設計計算手法の開発、項目2:小型造波水槽を用いた発電実験、を実施した。項目1に関しては、はり理論に基づき、柔軟発電体の理論解析方法を開発した。また、柔軟素材(シリコンゴムなど)と圧電フィルムで構成される柔軟発電体が、はり理論で評価できる設計条件についても明らかにした。項目2に関しては、さまざまな板厚さ、幅、長さの柔軟発電体を製作し、小型造波水槽を用いて波浪中での発電能力について検討を行った。その結果、構造様式(圧電フィルムの厚さ、柔軟発電体の厚さ)を改良することで発電性能が向上すること(平成23年度以前の柔軟発電体よりも発電性能が2倍程度)、柔軟発電体の本数を増加させることで構造物の発電能力が向上すること、波に対して柔軟発電体を水平に設置した場合が概ね発電能力が高いこと、が確認された。以上の成果として、査読付き英語論文2編、査読付き日本語論文1編、査読付き国際会議プロシーディング2編、査読無し国内講演論文3編、であった。

開発した方法は、はりの振動理論と圧電方程式を基礎方程式とし、それらを連成させた解析方法である。その妥当性を検証するために、長さと厚さを変えた柔軟発電体を13パターンほど試作し、大気中での強制振動実験を行った。実験結果と理論解析結果を比較し、構築した手法で、柔軟発電体の振動特性および発電特性を解析できることを確認した。また、柔軟素材(シリコンゴムなど)と圧電フィルムで構成される柔軟発電体が、はり理論で評価できる設計条件についても明らかにした。項目2に関しては、さまざまな板厚さ、幅、長さの柔軟発電体(全17パターン)を製作し、小型造波水槽を用いて波浪中での発電能力について検討を行った。底から水面方向に向けて、垂直に柔軟発電体を設置した構造物を試作し実験を行った結果、発電能力は柔軟発電体の本数を多くすると向上することが確認された(平成23年度以前における代表者の試作構造物に対して2倍程度であることを確認)。また、構造物内における柔軟発電体の設置位置について検討した結果、場所による差異はあまりないことが確認された。柔軟発電体の設置様式を変えた実験も行った結果、波に対して、柔軟発電体を水平に設置した場合が、概ね発電能力が高いことが確認された。また、現地実験に向けての準備も進めている。研究期間が平成24年度から平成25年度であることを考慮して、現在までの達成度を自己評価すると、60%と自己評価できる。平成24年度の成果と研究計画に基づき、研究を進展させる。研究計画では、平成25年度の研究項目は、項目3:大型造波水槽を用いた発電実験、項目4:広島大学竹原ステーション沿岸での小規模現地発電試験、項目5:研究の総括、である。項目3では、広島大学が現有している大型造波水槽を用いた発電実験を行う。平成24年度の成果に基づき、スケールを大きく(24倍、長さ・高さ最大2m程度)した発電装置を試作し、大型造波水槽(広島大学所有)で発電実験を行う。柔軟発電体のスケール比、発電装置のスケール比を変えて実験データを収集し、整理することで、柔軟発電体のスケール則、発電装置のスケール則を導き、実スケールでの本発電装置の発電量評価方法を確立する。また、平成24年度に開発した理論解析方法の改良も合わせて実施する。項目4では、主に広島大学竹原ステーション(広島県竹原市)の岸壁付近に本発電装置を設置し、現地の波エネルギーを用いた小規模現地発電試験および集魚実験を3カ月程度行い、評価する。なお、魚の活動時期を考慮し、春夏の間に実施する。項目5では、項目14の成果を取りまとめ、外部に公表するとともに、本研究のさらなる進展に資する研究課題の精査を行う。平成25年度は、これまでの研究成果に基づき、基礎的な実験を深化させつつ、現地実験を実施する。現地実験を実施するためにはさまざまな消耗品および人的労力を必要とする。また、実験装置の製作ー>実験ー>検討ー>改良ー>製作のサイクルを2回程度繰り返すことを想定しているため、全予算のうち70%程度を物品費と謝金とする。残りの30%程度をこれまでの研究成果をエネルギーハーベスティングに関連する国内会議および国際会議で発表するために使用する。