hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数列の前面板を有する直立消波工の消波効果及び海水浄化効果に関する研究

昭和62年度から63年度の2年間にわたり、「複数列の前面板を有する直立消波工の消波効果と海水浄化効果に関する研究」を実施した。研究内容は、1.1重壁式あるいは2重壁式縦スリット直立消波のスリット通過水粒子速度と消波特性、2.その前面板枚数のスリット通過水粒子速度の特性に与える影響、3.消波効果に与える模型縮尺の影響、4.広い周波数帯域にわたって低反射機能を有する直立消波工の開発、5.不規則波に対する消波特性の解明、6.変断面を持つ縦スリット直立消波工の周辺波動場の解析、7.直立消波工のエタレーション効果に関する研究、に分類される。これらの研究により、1重壁式を含む任意の列数を有する縦スリット直立消波工、また捨石マウンド上にあるなどの変断面の直立消波工について、消波機能を含むすべての水理機能を純理論的に精度良く算定できるようになった。同時に、それに与える模型縮尺の影響あるいは不規則波に対する効果などについても明らかすることができた。それゆえ、例えば、消波機能が最良の構造諸元の理論のみによる検討などが可能となったとともに、そのエアレーション効果などの消波効果以外の機能の解析も合理的に行うことができることになった。このような成果を受けて実施した直立消波工のエアレーション効果に関する実験的研究では、この種の構造物の再曝気係数(K_2)は、スリット通過の水粒子速度に強く依存し、しかもその関係は、1重壁式あるいは2重壁式にかかわらず一定であるなど、従来にない新しい知見を得ることができた。今後は、エアレーション機能に与える水理的特性の影響の分析をさらに進めて、合理的にかつ精度良くエアレーション効果を予測できるような理論式を打ち立てたい。直立消波工の海水浄化機能に大きく寄与するものと考えられるエアレーション効果は,その消波特性あるいはスリット通過水粒子速度の特性とも強い関連を有していることが容易に想像される.本年度は, 2重壁式直立消波工の消波機能の特性を探る目的から,複数列の前面板を有する直立消波工のスリット通過水粒子速度や反射率などの各種水理都政を制度よく算定できる理論式をまず完成した.次いで,この理論式を用い, 2重壁式直立消波工の2枚の前面板各々の開口率や設置間隔等をパラメトリックに変化させた構造形式を対象として反射率を算定し,波の周期によらずできるだけ低い反射率が実現できるような構造断面形式を求めた.さらに,理論的に求められたこの構造形式の水理特性を実験的に確認するために,沖側の前面板として一辺が20cmの正方形断面角柱列(開口率25%),また岸側に前面板として同じく10cmの同断面角柱列(開口率10%)の2枚の前面板を有する消波工の模型を製作して実験を実施した.実験は長さが100mの大型造波水槽を用いて2mの水深で行い,入反射波分離推定法を適用して反射率を求め,また電磁流速計によって沖側前面板のスリット通過水粒子速度(水面下60cm)を計測した.理論値と実験値との比較の結果,その一致の程度は反射率については極めてよく,また水粒子速度についても全般に良好であることを確認することができた.以上の結果を踏まえ,今後はこの種の消波工のエアレーョン効果を理論に組み込み,またそれを実験的に確認するつもりでいる.本年度は、当初の計画通り、2重壁式および1重壁式直立消波工のエアレーション(曝気)効果を検証するための実験を実施した。

消波工模型は、開口率を変えた2重壁式と1重壁式縦スリット直工消波工模型を用いたが、この模型の構造諸元は、既に昨年度の本研究で理論的並びに実験的に明らかにできた知見に基づき、消波効果が最もよい断面とした。実験は、この種の他の研究例と同じく、貧酸素状態とした水槽内で規則波を約3時間連続造波し、その間の模型による溶存酸素濃度の時間的回復状況を溶存酸素計(DO計)で測定することによって実施した。曝気効果の大小の判定は、それより算定される再曝気係数(k_2)を評価することにより行った。実験によれば、2重壁式と1重壁式とでは、全般に前者の方が高い曝気機能を有することが明かとなり、当初予想された通りの結果を得ることができた。また、本研究では特に、この種の構造物のk_2は、スリット通過の水粒子速度に強く依存し、しかもその関係は、1重壁式あるいは2重壁式など構造形式が変わっても変化しないとの結果を得ることができた。従来は、k_2とスリットにおける波の損失エネルギーとの関係にのみ専ら着目されていただけに、この結果は本研究で得ることができた新しい知見といえよう。この他にも、本研究は、主として消波効果の面からの研究として、1.消波効果に与える模型縮尺の影響2.広い周波数帯域にわたって低反射機能を有する直立消波工の開発3.不規則波に対する直立消波工の消波特性の解明4.変断面をもつ直立消波工の周辺波動場の理論解析についても研究を行い、それぞれ新しい知見を得ることができた。今後は、曝気効果についての理論的検討を進め、k_2の予測式を提案したいと思っている。
東アフリカ地域の国際緊急人道支援の再検討ー開発における子どもの主流化

21世紀は世界各地で紛争が絶え間なく生起し、難民や生存を脅かされる人々と子どもが大量に発生している。特にアフリカにおいては国際緊急人道支援が必要とされ多くの支援が行われている。こうした状況の中で最も困難なのは子どもである。本研究は緊急人道支援を行う際にこうした子どもの状況を改善するために何をしなくてはならないかを東アフリカを中心に検討した。その結果、子どもに焦点を当てた国際緊急人道支援においては子どもの保護と教育が非常に重要なことが明らかになった。紛争の中で少年兵とされたり、孤児あるいはに片親になる子どもが多い、そのため子どもの生活を支える支援と子どもの未来を切り開く教育支援が重要となる。本研究の目的は紛争と災害が頻発している東アフリカにおいて、紛争・災害の影響を最も強く受ける子どもの状況を把握し、国際緊急人道支援および復興開発支援のあり方を再検討することである。最も深刻な被害を受ける子どもへの支援は最重要課題であり、これからの国際協力は子どもを見据えたものになるべきだからである。そのためには子どもを国際協力において中心的課題、すなわち主流化することが必要である。平成24年度は東アフリカの現地調査とアメリカでの援助関係機関の聞き取り調査を行った。東アフリカでの現地予備調査ではケニアと南スーダンで実施した。ケニアではナイロビにおいてJICA事務所およびケニアにおける教育プロジェクトの状況を調査した。南スーダンでは首都のジュバで教育省、ユニセフ南スーダン事務所、DFID(英国海外援助省)南スーダン事務所、JICA教育プロジェクト事務所の訪問と合わせて小学校および中等学校を訪問した。南スーダンの教育は公用語の英語とこれまでの教育言語であったアラビア語とが混在しており、教師や教育内容もアラビア語から英語への切り替えの途上であった。しかし、教育熱は高く教室は子どもであふれていた。また、今回は地方での緊急人道支援を行っているピースウインズジャパン(PWJ)を訪ねた。PWJはジュバから飛行機で1時間ほどのジョングレイ州で活動しており、州都のボーに事務所を置いている。PWJの駐在員に意見を聞くと同時に彼らの支援した井戸やトイレを見ることができた。南スーダンではODAとNGOが連携して全国的な規模で緊急人道支援を行っており、今後の緊急支援のモデルになりうるのではないかと,思う。また、アメリカにおいてはニューヨークで国連開発計画のアフリカでの緊急人道支援策を聞き、ワシントンにおいてアメリカ援助省(USAID)のno緊急援助チームおよび教育支援チームのインタビューを行った。国連機関やUSAIDも緊急人道支援における子どもの主流化には心を配っているとのことであった。本研究は紛争が継続している東アフリカにおいて、その影響を最も強く受ける子どもの状況を把握し、国際緊急人道支援および復興開発支援のあり方を再検討することである。なぜならば今後の国際協力は子どもを見据えたものになるべきだからであり、そのためには子どもを国際協力において主流化することが必要である。平成25年度はケニアと東ティモールでの現地調査を行い、あわせて国内関係機関での聞き取り調査を行った。ケニアではナイロビにおいてJICA事務所およびケニアにおいて教育プロジェクトを実施している国際NGO、アフリカ教育開発市民の会(CanDo)とピースウインズジャパン(PWJ)について調査を行った。CanDoはナイロビの東の半乾燥地のムインギ県で小学校建設支援を住民参加による手法で支援を行っている。参加型開発は現在の社会開発において主流になりつつあるが、こうした支援の住民と子供に与える影響を検討した。また、多くの日本の若者をインターンとして採用し村人との共同作業に参加し、貴重な学びの機会を提供している。PWJはケニアのガリサ県ダダブのソマリア難民キャンプにおいて学校建設や住宅建設支援を行っている。今回は治安の問題もあり担当者にナイロビでインタビューを行った。この結果を受けて次年度はソマリア難民の調査をダダブのキャンプ内とアメリカに第3国定住したソマリア難民の家族のインタビューを行う予定である。東ティモールではユニセフの行っている保健支援とPWJが行っているコーヒーファートレードを通じた子ども支援を調査した。PWJの活動は継続敵に調査を行っているが、今回はコーヒー農家の経済状況と子どもの教育の関係を調査した。こうした結果は、放送大学の番組「国際ボランティアの世紀」のTVプログラムおよび教科書で取り上げ、課題を紹介した。また、アフリカ教育研究フォーラムでの発表を通して広く課題を検討した。本年度は最終年度に当たり、昨年度に引き続き、ケニアのソマリア難民を中心に調査研究を行った。ケニアにおける登録難民は553,726人である。大部分はソマリアからである(423,418人、約76%)。さまざまな施策にもかかわらず、難民の流入は増加しており、それゆえ第3国定住事業が重要になっている。2013年における第3国定住認定難民は7,412人であったが、実際に出発したのは3,604人である。

認定から実際に出発するまで37年程度かかる。定住国としては、アメリカ(5,304人認定)、オーストラリア(932人)等である。第3国定住の実務はUNHCRとパートナーNGOが行い、移動はIOMが担っている。アメリカの場合には、NGO「難民支援センター」が再定住実務を行っている。また、出発前にはcultural orientation programが行われている。アメリカ国内では9つの全国的なNGOが受け入れを行い、各州にあるNGOの事務所が実際の実務を担当している。NGOは全国組織で、空港出迎えから住宅、教育、就業支援までを行っている。また、2015年2月に第3国定住を申請中のソマリア難民家族(母、息子、甥)への長時間インタビューをナイロビで行った。こうした多面的な調査から次の3つの課題が明らかになった。まず、難民の本国帰還は極めて困難であり、第3国定住は非常に重要な事業であること。次に、難民の若者の教育は大きな課題であり、再定住後の生活とも関係している。そして、それぞれの国の難民受入れ事業は、国際的・国際的政治情勢に大きく左右される。そのため難民はきわめて脆弱な状況に直面せざるを得ない。この脆弱性を緩和するため国際社会の中立的な難民の安全保障支援が重要である。特に、子どもと若者の教育へのアクセスの確保は個人のみならず家族にとって最も重要なキーファクターである26年度が最終年度であるため、記入しない。国際教育協力論26年度が最終年度であるため、記入しない。24年度にはアメリカと東アフリカで現地調査を行い、次年度への足掛かりを得ることができた。また、その中で国際緊急人道支援における子どもの主流化というテーマについては強い支持を得ることができた。また国内のJICAやジャパンプラットフォーム(JPF)への複数回出かけて情報を得るとともに発信できた。東アフリカのケニアは比較的治安が安定しているため今年度も現地調査を行うことができた。子ども支援を行っている二つのNGOへの丁寧な調査を行うことができた。しかしながら昨年度実施し、今年度も継続して実施する予定であった南スーダンの調査は内戦が勃発したため入国が困難になった。特に調査を予定していたジョングレイ州では州都のボーが激戦地となり、昨年度調査基地としたのPWJの現地オフィス事務所は焼失した。そのため今年度はナイロビにおいてPWJの現地駐在員にインタビューを行った。南スーダンの調査は今後も難しいため、昨年度ナイロビで行ったソマリア難民の予備調査を次年度本格的に行うこととし、今年度は聞き取り調査を行った。その結果次年度はガリサ県ダダブのソマリア難民キャンプでの教育支援や子ども支援の調査を視野にいている。
斜入射・斜出射蛍光X線分析法による化学気相成長プロセスのその場測定

平成6年度科学研究費(一般研究C)によりモノクロメーターの調整取り付け機具や放射温度計などを購入し、新たに斜入射・斜出射蛍光X線分析法を開発した。この方法では、1次X線の入射角と蛍光X線の出射角を独立して制御しながら蛍光X線の分光測定ができる。この装置を用いて以下のような成果を得た。1.高感度・表面敏感測定斜入射・斜出射蛍光X線分析では入射角と出射角の2つの角度を制御できる。これらの角度を全反射臨界角以下に設定すると、1次X線の侵入深さと蛍光X線の検出深さを極めて小さくすることができる。このことを理論計算と実験結果とから世界で初めて明らかとした。2.多層薄膜の非破壊-界面分析通常、表面から深いところの界面分析はAr^+スパッタにより表面に露呈しながら行われている。しかし、界面が乱されるので、非破壊的に界面分析を行うことが望ましい。そこで、斜入射・斜出射蛍光X線分析法によりNi/Mnの多層膜の測定・解析を行った。その結果、各層の膜厚や密度、界面における混合層の解析が可能であることが判った。Siウエハ-上の金属薄膜とSiとの固相(界面)反応は、半導体デバイスの高集積化に伴い特に注目されている。そこで、斜入射・斜出射蛍光X線分析装置の試料ステージにヒーターを取り付け、放射温度計で制御しながらAu/Si固相反応のその場非破壊測定を行った。その結果、300度で加熱すると表面にSi酸化物が形成されておりAu層はSi内部に拡散していることが確かめられた。
宮座組織における長期記帳史料の類型と機能に関する研究

本研究では、歴史民俗学的な視点から「頭役帳」の特徴を明らかにすることで、これまで等閑視されてきた宮座組織における長期的な帳簿(記帳史料)に対する研究の進展を図った。複雑多岐にわたる宮座文書の全貌にはいまだ不明確な部分が多い。本研究では、宮座文書を代表する史料群として記帳史料(帳面)に注目し、中近世・近現代を貫くその長期的な伝世事例の調査を行った。宮座のなかでもいわゆる祭祀頭役制を基礎とする組織に注目し、頭人の選定(頭役差定)に関わる「頭役帳」を中心に、帳面のセンサス調査(全点・全丁撮影)と分析を行った。まず典型的な頭役祭祀の事例である近江湖南(滋賀県野洲市大篠原)の事例では、野洲市歴史民俗資料館の協力を得てセンサス的撮影を完了するともに、現行の頭役選定における帳面の活用、人選基準の変化、神社・自治会の関与のありかたについても詳細な聞き取りを行った。さらに頭役の選定と帳面の関わりについて一般的な見通しを得ることを目的として、これまで頭役祭祀に類似する祭祀として広く知られてきた岡山県の宮座の調査を開始した。これまで真庭市上河内・新見市豊永赤馬の神社について、近世現用中の記帳史料および規約文書の撮影を行い、この2地点ではほぼセンサス的撮影を終了した。あわせて「役」の選任をめぐる神社側と村落側の交渉に関する実例データの聞き取りを行った。以上の調査研究によって、記帳資料と「役」の選定には密接な関わりがあることを再確認するとともに、記帳史料の機能についての類型的な見通しを得るに至っている。すなわち頭役の差定の執行(頭役選定の通知や公表を含む)において、帳面の参照・記帳行為は神社としての宗教的権威と密接に関係しており、現代社会における村落レベル(自治会や区レベル)の世俗的な決定権とは一線を画したものとして受け止められている。こうした知見により、記帳史料を宮座の権威・権力システム全体のなかで理解すると同時に、宗教的/世俗的権威の拮抗からなる現代日本村落の意思決定のありかたについても論理的な展望を得つつある。本研究では、前年度に続き、宮座文書における記帳史料(帳面)に注目し、その類型化をめざしている。2010年度も、宮座のなかでもいわゆる祭祀頭役制を基礎とする組織に注目し、頭人の選定(頭役差定)に関わる「頭役帳」や規約史料の分析を行った。まず近江湖南(滋賀県野洲市大篠原)の事例では、前年度に続き、現行の頭役選定における帳面の活用、頭役選出の基準の変化についても詳細な聞き取りを行った。また近隣の野洲市三上でも予備的な調査を実施した。さらに2010年度は、明治大学萩原龍夫旧蔵史料研究会の協力を得て、滋賀県栗東市大宝神社の頭役祭祀史料の分析に着手し、2011年度には本格的な現地調査に移る予定である。一方、近畿地方の頭役制事例を補完するための調査として、2010年度は、頭役祭祀に類似する祭祀として広く知られてきた岡山県の官座の調査を継続し、真庭市・新見市の3地点の記帳史料および規約文書の分析を行った。さらに関東地方では、茨城県土浦市博物館の協力を得て、同市田村に伝存する近世宮座の座配・規約史料の撮影を行い、2011年度には本格的な調査を進める態勢が整った。これらと並行して、2010年度には沖縄県北部島嶼の村落祭祀や中部地方の芸能祭祀など、宮座に類似する祭祀組織における儀礼系史料の管理の多彩な事例群にも視野を広げることも試みた。以上の調査を通して、本研究の始めに想定していたとおり、頭役祭祀あるいは祭祀組織における役の輩出という問題こそが、社寺と村落のせめぎあいを通時的に分析する上での焦点になるとの見通しは、ますます確たるものになりつつある。そこで記帳史料が果たす役割もきわめて大きいことも確実であり、社寺の宗教的方向性と村落側の世俗的方向性の拮抗する場として、記帳史料の管理権限やそれに裏付けられた頭役選定権限を類型的にモデル化できるものと構想しつつある。本研究では、2122年度に続き、宮座文書における記帳史料(帳面)に注目し、その類型化をめざしている。本年度は、祭祀頭役制の「頭役帳」についての補充調査を進める一方、これまでの知見を踏まえた成果発表の期間と位置づけて研究を進めた。まず近江湖南(滋賀県野洲市大篠原)の事例では、現行の頭役選定における帳面の活用、頭役選出の基準の変化について聞き取りを続行し、焦点となる差定の現行事例について精査した。この結果は「頭役祭祀における聖と俗」(日本民俗学会第63回年会、於:滋賀県立大学、2011年10月)として口頭報告し、さらに論文化を準備中である。一方、近畿地方の頭役制事例を補完するための調査として、近江湖東に位置する大宝神社(滋賀県栗東市綣)文書の分析を行なった。2010年度に引き続き萩原龍夫

旧蔵資料研究会・明治大学博物館の協力のもと、この成果を「萩原龍夫、近江を歩く-寛文十三年『天王祭礼引付帳』と大宝神社文書-」(萩原龍夫旧蔵資料研究会編『村落・宮座研究の継承と展開』岩田書院、2011年9,月)として公表した。さらに「頭役祭祀」系の史料・儀礼のモデルの一般化を目的として岡山県山間部の宮座の調査を継続し、真庭市・新見市・美咲町の3地点の記帳史料(頭役帳)および規約文書の分析を行った。加えて西日本・東日本各地の頭役制の文献調査をふまえ、現段階での知見を「神々と村落のあいだ-頭役祭祀研究の展望-」(同上書所収)として論じた。さらに関東地方では、2010年度に茨城県土浦市博物館の協力のもと、同市田村に伝存する近世宮座の座配・規約史料の撮影を行っていたが、本年度はこれを本格化し、史料の翻刻・分析と現地のヒアリングを複数度にわたって行なった。その中間報告は博物館紀要に寄稿(「常陸国新治郡田村の「十六人当」-霞ヶ浦湖岸村落の近世宮座および座配史料-」『土浦市立博物館紀要』第22号、印刷中)し、今後の議論への布石とした。以上の調査研究を通して、本研究の始めに想定していた通り、頭役祭祀における役の問題が記帳史料の管理権限やそれに裏付けられた頭役選定権限と連関しているとの見通しが確実なものになるとともに、史料管理をめぐるモノグラフ知見を社寺の宗教的権威づけと村落側の世俗的権威づけの拮抗のモデルで理解することが可能になった。
音弾性法による応力測定(単一周波数の超音波の利用)

最近、超音波が応力測定や材料特性の計測に利用されている。これらの測定には超音波の伝播速度を精度良く測定することが必要である。従来パルス信号状超音波を伝播させ、その音速を測定している。しかし、パルス信号は幅を持った帯域の周波数を含むため、周波数に依存する減衰や分散の影響により波形が変化し、これを用いる測定法では十分な精度が得られない。これら周波数に依存する影響による伝播波形の変化の問題を除くために、単一周波数の超音波を用いた二つの音速測定法を試みた。1.共振を利用した縦波音速の測定板厚方向に縦波超音波を伝播させ、反射波との重なりによる共振をおこす。共振時には、板厚は半波長の整数倍になるので、板厚と共振振動数から音速が測定できる。この方法を用いると、超音波縦波の音速は板の厚さと超音波の周波数の精度で測定できるため、高精度の測定が可能である。縦波の音速は応力測定には利用できないが、損傷などの非破壊検査への利用が期待できる。2.横波超音波音速の測定の高精度化バースト波の連続する波の中の特定の周期を選別できるデジタル法の利点を生かし、単一周波数のバースト波を用いて、伝播時間の測定を試みた。この方法で測定可能であることは確認できたが、信号源として利用しているRitec社製RAM-1000と高精度A/Dコンバータが同期できず等価サンプリングが使えないため、パルスを用いる方法以上の精度では測定できなかった。今後はこの研究を進めるために、同期機能を持つA/Dコンバータを購入し、バースト波を用いた高精度な音速測定を実現し、応力測定や材料特性の測定に利用したい。
施肥窒素の溶脱抑制を目的としたバイオマス資材による土層改良手法に関する研究

本研究課題は,保水能・保肥能が乏しい土壌を対象として,硝酸イオンの溶脱抑制効果の高い炭化物の施用条件を明らかにすることを目的に行った.その結果,高温で炭化された炭化物(700800°C)を島尻マージ土壌へ施用した場合,硝酸イオンの溶脱遅延効果が確認された.また,炭化物への硝酸イオンの吸着は一時的なものであり,作物に吸収可能な形態であると共に降雨やかんがいによって容易に脱着されることが推察された.本研究課題は,保水能・保肥能が乏しい土壌を対象として,硝酸イオンの溶脱抑制効果の高い炭化物の施用条件を明らかにすることを目的に行った.その結果,高温で炭化された炭化物(700800°C)を島尻マージ土壌へ施用した場合,硝酸イオンの溶脱遅延効果が確認された.また,炭化物への硝酸イオンの吸着は一時的なものであり,作物に吸収可能な形態であると共に降雨やかんがいによって容易に脱着されることが推察された.本研究課題は,保水能・保肥能が乏しい土壌を対象として,施肥窒素の溶脱抑制効果の高いバイオマス資材の混入条件の解明を目的としている.そこで,今年度は,保水能・保肥能が乏しい土壌として島尻マージ土壌,保水能・保肥能を改善する資材としてバガス炭化物(サトウキビの圧搾残渣を炭化したもの)に絞り込み,以下の実験を行った.1.バガスを400,500,600,700,800°Cの5つの炭化温度で2時間炭化し,炭化物を作成した.2.作成したバガス炭化物と土壌(島尻マージ)の陽イオン交換容量(CEC),全炭素,全窒素,アンモニウム吸着能,硝酸イオン吸着能等を測定した.その結果は,以下の通りである.1.バガス炭化物の全炭素は,炭化温度が高い方が大きかった.一方,全窒素は,炭化温度が高くなるにつれて小さくなる傾向が見られた.2.バガス炭化物のCEC測定値は,500°Cで炭化したものが最も大きく,炭化温度が600°C以上ではCECが非常に小さかった.3.バガス炭化物のアンモニウム吸着能は,500°Cで炭化したものが最も大きく,CEC測定値との相関が見られた.ただし,炭化物のアンモニウム吸着能は,土壌(島尻マージ)のアンモニウム吸着能と大きく異ならず,炭化物の土壌混入によりアンモニウム吸着能は大きく改善されないと考えられた.4.土壌(島尻マージ)や600°C以下で炭化した炭化物には硝酸イオンが殆ど吸着されなかった.一方,700°C以上で炭化した炭化物では,明瞭に硝酸吸着能が確認され,700°C以上で炭化したバガス炭化物を土壌に混入することで,硝酸態窒素の溶脱を遅延することが可能と考えられた.本研究課題は,保水能・保肥能が乏しい土壌を対象として,施肥窒素の溶脱抑制効果の高いバイオマス資材の混入条件の解明を目的としている.そこで,今年度は,保水能・保肥能が乏しい島尻マージ土壌対してバガス炭化物(サトウキビの圧搾残渣を炭化したもの)を混入した場合の不飽和透水特性,保水性,窒素吸着特性に及ぼす影響の解明および炭化物混入土壌中の硝酸態窒素移動の測定を行った.その結果は,下記の通りである.1.炭化物のアンモニウム吸着能と土壌のアンモニウム吸着能はほぼ同等であった.このため,炭化物の混入によって土壌のアンモニウムイオン吸着能が向上する見込みは殆どないことが考えられた.2.700°C以上での炭化物では硝酸イオンの吸着が発現した.一方,700°C未満での炭化物は硝酸イオン吸着が殆ど発現しなかった.このため,700°C以上での炭化物の土壌への混入により,土壌の硝酸イオン吸着能を向上させる可能性が考えられた.また,800°Cで炭化された炭化物で最も大きな吸着量を示したため,800°Cで炭化された炭化物の混入が硝酸態窒素溶脱の遅延に対して最も効果的と考えられた.3.炭化物を土壌に添加した場合,硝酸イオン吸着能は混入した割合分だけ向上することが明らかとなった.4.炭化物による保水力向上効果及び水移動遅延効果は,400°C<600°C<800°Cであった.5.1wt%以下の混入率では,保水力向上効果や水移動遅延効果は殆ど発現せず,3wt%以上の混入がこれらに対して効果的と考えられた.本研究課題は,保水能・保肥能が乏しい十壌を対象として,施肥窒素の溶脱抑制効果の高い炭化物の施用条件を明らかにすることを目的に行った.今年度は以下の検討を行った.1.炭化温度等が炭化物の保水能,窒素吸着能等に及ぼす影響の解明2.炭化物の土壌への混入割合が保水能,窒素吸着能,土壌中の水分・窒素移動等に及ぼす影響の解明3._炭化物の土壌への混入条件(混入割合,混入深)が異なる場合における,作土層内の水分・窒素移動の数値解析

4.水分・窒素移動解析モデルの援用により,試験結果を外挿し,窒素溶脱量を効果的に抑制するために最適な土層改良資材の特性(炭化条件等)や十層改良資材の混入条件等の推定結果の概略は以下の通りである.1. 700°C以上の炭化物ではNO_3-N吸着能が発現した.2. 800°Cの炭化物を土壌に混入した場合,吸着効果によりNO_3-N溶脱が遅延された.また、炭化物混入土壌中のNO_3-N溶脱は,炭化物の混入割合を考慮した非平衡吸着式の適用により予測することが可能であっか.更に,炭化物混入土壌におけるNO_3-N溶質移動パラメータが推定ざれた.3.炭化物の混入により,空隙が多くなるため,混入割合の増加により,不飽和透水係数は大きくなった.また,炭混入土壌における不飽和水分移動パラメータが推定された.4.炭化物の混入により粘質十と砂においで有効水分量が比例的に増加拍した.また,炭化温度の違いは有効水分量に殆ど影響せず,同様の保水力改善効果を示した.
糸状菌ゲノムの「膨大な数の二次代謝遺伝子群」の役割と環境シグナル伝達系による制御

イネいもち病菌のテヌアゾン酸生合成遺伝子TAS1が、新しいタイプの二次代謝産物生合成酵素をコードしており、感染に関与することを見出した。また、環境シグナルによるテヌアゾン酸の生産誘導がエピジェネティック制御因子と転写因子を介して起こっていることを見出した。更に、化合物ライブラリーからテヌアゾン酸の生産誘導を引き起こす化合物を取得した。この化合物はイネいもち病菌以外でも二次代謝産物の生産誘導を引き起こすことから、二次代謝産物の生産制御メカニズムの共通性が示唆された。糸状菌ゲノムの「膨大な数の二次代謝遺伝子群」の役割と環境シグナル伝達系による制御メカニズムを明らかにし、糸状菌の膨大な能力の効率的制御・利用を可能にするため、本年度はテヌアゾン酸の生合成遺伝子の同定と解析等を行った。テヌアゾン酸はイネいもち病菌が生産する二次代謝産物であり、ポリケチドとアミノ酸(イソロイシン)の融合化合物である。テヌアゾン酸がDMSO処理及びp38 MAPK遺伝子破壊により生産誘導されることを明らかにしていたため、生産条件と非生産条件の全RNAを用いてDNAマイクロアレイ解析を行うことにより生合成遺伝子の候補を絞り込み、遺伝子破壊により生合成酵素遺伝子を確定させた。テヌアゾン酸生合成遺伝子は新たなタイプの二次代謝産物生合成酵素をコードしていた。具体的には、非リボソームペプチド合成酵素(NRPS)の後にポリケチド合成酵素(PKS)のKSドメインが続くユニークな構造の酵素であった。テヌアゾン酸生合成酵素遺伝子破壊株はイネに対する病原性が低下せず、テヌアゾン酸は感染には必須ではないことが明らかになった。我々は既に、テヌアゾン酸がイネいもち病防除効果を示すことを見出しており、テヌアゾン酸はむしろ感染を抑制する化合物であることが明らかとなった。環境シグナル伝達系因子の遺伝子破壊株と大量発現株を用いた解析により、二つのMAPK(PMK1、MPS1)及び光応答情報伝達系因子LaeAの大量発現株でテヌアゾン酸の生産誘導が引き起こされることを見出していた。生産誘導メカニズムを明らかにするためにそれぞれの株から全RNAを精製してRNA-seqによる解析を行い、テヌアゾン酸の生合成遺伝子以外にも発現誘導される遺伝子があることを見出した。糸状菌ゲノムの「膨大な数の二次代謝遺伝子群」の役割と環境シグナル伝達系による制御メカニズムを明らかにし、糸状菌の膨大な能力の効率的制御・利用を可能にするため、本年度は、二次代謝遺伝子の役割の解析を行うとともに、未知の二次代謝制御系の探索を行った。まず、イネいもち病菌のピリクロール類の生産誘導条件を見出し、DNAマイクロアレイデータを解析し、生産誘導条件で発現誘導される二次代謝遺伝子の中から生合成遺伝子を見出し、生合成遺伝子クラスターを同定した。ピリクロール類はイネに病斑様の褐変を引き起こすポリケチド化合物であるが、ピリクロール生合成遺伝子破壊株はイネに対する病原性を保持していた。また、昨年度見出したテヌアゾン酸の生合成酵素TAS1が新しいタイプの二次代謝産物生合成酵素であったため、ホモログ遺伝子を探索したところ、約30個のホモログが見出された。ホモログ遺伝子を持つのは全て糸状菌であり、多くは昆虫や植物の病原糸状菌やキノコであり、生物間相互作用への関与が示唆された。更に、未知の二次代謝制御系の探索を行った。理研天然化合物バンクNPDepoの化合物ライブラリーを用いて二次代謝を制御する化合物を探索し、その標的を明らかにすることにより新たな二次代謝制御タンパク質を同定することを目指した。NPDepoの標準化合物ライブラリーの80化合物及びパイロットライブラリーの376化合物の中から、二次代謝産物生産を変化させるものを探索し、2種類のイネいもち病菌株に対してテヌアゾン酸生産を上昇させる化合物を1個取得した。NPDepoからヒット化合物の類縁構造化合物を入手し、評価し、より活性が高い化合物を1個取得した。取得した化合物は現在までに二次代謝制御活性が報告されていないものだった。本年度は昨年度の続きの研究を行うとともに、未知の二次代謝制御系の探索を行うことを目的にした。昨年度見出したテヌアゾン酸生合成遺伝子のホモログが様々な糸状菌に存在することを見出した。新たに、ピリクロール類の生産誘導条件と非生産条件の遺伝子発現の比較からピリクロール類生合成遺伝子を絞り込み、それに続く解析で遺伝子を同定することに成功した。ピリクロール類は病斑形成への関与が示唆されていたが、生合成遺伝子破壊株は感染能を保持していた。また、理研天然化合物バンクNPDepoの化合物ライブラリーからテヌアゾン酸生産を誘導する活性を示す化合物を見出した。取得した化合物は現在までに二次代謝制御活性が報告されておらず、新たな二次代謝制御系の発見が期待される。以上のように、おおむね順調に研究が進展していると考える。本年度は、二次代謝遺伝子の役割の解析を行うとともに、環境シグナル伝達系による二次代謝遺伝子の発現制御メカニズムの解析を行った。まず、テヌアゾン酸のイネへの感染への関与を解析した。昨年度までに、テヌアゾン酸がイネいもち病防除効果を示すことを見いだしていた。テヌアゾン酸の生合成遺伝子TAS1の大量発現株のイネへの病原性を評価したところ、病原性が低下していることが明らかになり、テヌアゾン酸が感染を抑制する効果を持つことが支持された。

この大量発現株を用いてイネへの応答を解析したところ、サリチル酸及びジャスモン酸への応答に関与する遺伝子の発現が変動していることが明らかになった。次に、二次代謝制御メカニズムの解析を行った。昨年度までに、二成分情報伝達系の下流で働くMAPキナーゼOSM1の遺伝子破壊及びDMSO処理によりテヌアゾン酸が生産誘導されること、及びこの生産誘導がエピジェネティック制御に関与すると予想されるLAE1を介していることを見出していた。今年度、TAS1の近傍に存在する転写因子をコードすると予想される遺伝子(MGG_07800)の解析を行った。LAE1とMGG_07800の作用の位置関係を調べるためLAE1過剰発現株に対してMGG_07800を破壊した二重変異株を作製したところ、テヌアゾン酸の生産誘導が起こらなくなったことから、LAE1の下流でMGG_07800が働いていることが示唆された。昨年度、イネいもち病菌においてテヌアゾン酸の生産誘導を引き起こす化合物を取得していたが、この化合物がテルペンドール生産菌Tolypocladium albumにおいて、テルペンドール及び未知化合物の生産誘導を引き起こすことを見出した。この結果から、二次代謝産物の生産制御メカニズムの共通性が示唆された。イネいもち病菌のテヌアゾン酸生合成遺伝子TAS1が、新しいタイプの二次代謝産物生合成酵素をコードしており、感染に関与することを見出した。また、環境シグナルによるテヌアゾン酸の生産誘導がエピジェネティック制御因子と転写因子を介して起こっていることを見出した。更に、化合物ライブラリーからテヌアゾン酸の生産誘導を引き起こす化合物を取得した。この化合物はイネいもち病菌以外でも二次代謝産物の生産誘導を引き起こすことから、二次代謝産物の生産制御メカニズムの共通性が示唆された。本年度は二次代謝遺伝子の役割の解析を行うことと既知の環境シグナル伝達系の二次代謝制御への関与を明らかにすることを目的にした。独自に見出したテヌアゾン酸の生産誘導条件と非生産条件の遺伝子発現の比較からテヌアゾン酸生合成遺伝子を絞り込み、それに続く解析で遺伝子を同定することに成功した。テヌアゾン酸の生合成遺伝子はユニークな構造の新たなタイプの二次代謝産物生合成酵素をコードしていた。また、テヌアゾン酸がイネへの感染には必要とされないことを明らかにした。更に、テヌアゾン酸生産誘導が引き起こされる環境シグナル伝達系因子大量発現株における遺伝子発現を網羅的に解析し、テヌアゾン酸生合成遺伝子以外にも発現誘導される二次代謝遺伝子があることを見出した。以上のように、おおむね順調に研究が進展していると考える。今後は本年度の続きの研究を行うとともに、環境シグナル伝達系による二次代謝遺伝子の発現制御メカニズムの解析を行う。環境シグナル伝達系による生合成遺伝子クラスターの発現制御がどのような経路で行われているのかを明らかにする。特にエピジェネティック制御や経路特異的転写因子との関係に注目する。最後に、二次代謝制御系の間の関連や、一般性について解析する。まず、染色体レベルのエピジェネティック制御や生合成経路特異的転写因子を介してなされているかどうかの解析を行う。
中小企業の産業保健活動支援システム構築－企業外保健師の立場のアクションリサーチ－

本研究は中小企業の産業保健活動への効果的な支援方法の明確化のために、健康的な職場風土づくりに着目して、従業員・職場の健康と職場風土の関連を明らかにし、支援の効果を検証し、最終的に支援システムの構築を行うことを長期目標としている。その方法として、平成28年度はアクションリサーチを通して、健診機関1社との共同研究と、中小企業1社、大企業1部署への支援を企業外の保健師の立場で行った。その経過は日本産業看護学会学術集会で報告した。アクションリサーチに基づく研究は今後も継続する予定である。また、職場風土づくり支援の研究の進展のために、職場風土改善のプロセスと関連要因を明らかにするためのグラウンディド・セオリー・アプローチによる面接調査を、職場風土への取り組みを行う大企業の管理職を対象に実施した。面接対象者は候補としての条件をもつ者が最終的に6名であったため、6名全員に対して行った。その分析結果は、まず、産業医科大学学会で報告した。さらに、研究者の解釈の妥当性検討のため、対象者一人ずつに結果説明とそれをもとにした意見交換を行った。その結果、研究者の解釈は指示された。さらに、管理職の取り組みについて客観的・科学的に示されたことによって、管理職自身が自身の課題や自信を持つことにつながったという反応が示された。また、管理職によるマネジメントに本研究結果が活用できるという反応を得た。よって、職場風土改善のプロセスと関連要因の結果については、今後、職場風土マネジメントの資料として活用できるようまとめを行う予定である。本研究は中小企業の産業保健活動への効果的な支援方法の明確化のために、従業員・職場の健康と職場の社会文化的環境の関連を明らかにし、支援の効果を検証し、最終的に支援システムの構築を目標としている。このアクションリサーチにおける平成27年度の研究内容として以下の内容を計画した。1)中小企業の健康問題対策の計画立案・実施、2)大企業の健康問題対策のPDCA展開、3)大企業の全従業員約2000名を対象にした労働者・職場の健康と職場の社会文化的環境の関連について質問紙調査の準備を行う。進捗状況について、1)については支援を実施中である。さらに、中小企業への支援のあり方の検討を深めるため、外部機関保健師としての立場からの支援を、事業場の支援を実施する現任保健師とともに展開している。これをもとにした中小企業への支援のあり方については日本産業看護学会第4回学術集会で口述発表した。2)大企業の健康問題対策については、1つ目の健康問題のPDCA展開が終了し、現在、2つ目の展開を行っている。1つ目のPDCA展開終了時点の支援経過を日本産業看護学会のラウンドテーブルで報告し、現任保健師、産業看護学研究者との意見交換を行った。これらにおける支援については支援システムの構築を意図してまとめを行っている。3)については研究計画立案当初、質問紙調査を予定していたが、支援方法の検討のためには、企業における職場風土の現状と関連要因をより具体的に明らかにする必要があると考えたため、研究計画の修正を行い、従業員を対象にグランウンディド・セオリー・アプローチによる面接調査を実施中である。中小企業1社への支援はやや遅滞しているが、一方の中小企業と大企業への支援はおおよそ予定通り進展している。中小企業における遅延の理由として、社の人事構成に変化があったこと、研究者が社の経営会議に十分に参加できなかったため支援の展開が遅れたことが挙げられる。ただし、社から問題発生時に相談等の対応を求められたため、支援の関係性は継続できている。研究目的達成のためには社の経営会議への出席と安全衛生の新担当者との連携が必要である。他社については役割を現任保健師と分担していることや、安全衛生委員、現任保健師の協力により順調に進展している。

平成27年度の進捗状況とその関連要因を踏まえるとアクションリサーチの進展のためには、当然のことながら、企業に対して積極的に働きかけ継続的な支援を行うことと、研究協力者側の安全衛生担当者とその役割を明確にすることが必要であることを痛感した。平成28年度は順調に進んでいる2社とはこれまで通りのペースで関わるとともに、遅延している1社の経営会議には2ヶ月に1度は参加するようにし、担当者との報連相をこまめに行うために課題を問題提起していくことが必要である。アンケート調査を行わず、インタビュー調査に変更したため、入力作業の委託費が不要となった。また、所属大学の人事の関係で大学業務が多忙になり、学会や研究協力企業に赴くことができなかった。アクションリサーチによる支援のための交通費等、アンケートのための交通費・謝礼金、学会発表に関する交通費・学会参加費、報告書作成のための印刷費等を使用する予定である。
魚類筋肉パルプアルブミンの脂質吸着・結合機能の解明

1.コイの筋形質タンパク質(SP)とパルブアルブミン(PA)溶液に対してトリオレインを分散相として加えてディスパーザーあるいは超音波ホモジナイザーで水中油型エマルションを形成させ、水-油界面へのタンパク質の吸着挙動およびエマルション粒子の分散安定化に対するPAの役割を検討した。2.レーザー回折粒度分布測定、光学顕微鏡観察、濁度の3指標によるエマルションの評価は、SP乳化系では乳化粒子の凝集のために一様ではなかったが、PA乳化系ではよく一致した。3.PA乳化系では、優れた粒度分布(サイズ)と粒子密度を示し、中性条件下における不安定化過程はクリーミング先導型であるが、凝集・合一過程の進行速度は著しく小さく、粒度分布特性は安定であった。4.SP成分間においてPAの水-油界面に対する優先的吸着挙動は認められなかったが、エマルション粒子の分散安定化には物理的微細化による相対比重の増大とPAの吸着が寄与すると考えられた。5.化学修飾によって等電点をシフトさせたPAによるエマルションの粘度分布特性とクリーミング挙動から、その凝集度にはpHに依存する荷電状態が密接に関係し、クリーミング現象は荷電状態には関係なく吸着タンパク質量と強く関連していることが示唆された。6.PAは、低濃度でも粘度分布の安定性に寄与しており、水-油界面において少ない吸着量で広がって安定な膜を形成し、負に荷電した吸着タンパク質の静電的反発力によって分散を保ち、粒子の合一に対する安定性を付与する機構が考えられた。反面、分散安定化に要するPAの吸着量が少ないことは比重が小さくクリーミング速度が大きいエマルション粒子の形成要因であることが示唆された。魚類筋形質タンパク質の一成分であるパルブアルブミン(PA)の乳化特性について、コイのPA溶液に対してトリオレインを分散相としてウルトラターラックスホモジナイザーで水中油型エマルションを形成させ、水-油界面へのPAの吸着挙動と乳化粒子分散状態から、エマルション崩壊過程の安定化に対するPAの役割を検討し、以下の知見を得た。1. PAによって分散調製されたエマルションは,レーザー回折による粒度分布測定の結果、優れた粒度分布(サイズ)を示し,中性条件下における不安定化過程はクリーミング先導型であるが,凝集・合一過程の進行速度は著しく小さく,粒度分布特性は安定であった。2.筋形質タンパク質成分間においてPAの水-油界面に対する優先的吸着挙動は認められなかったが、分散安定性の高いエマルション粒子にはPAの吸着量が多く、PAがエマルション粒子表面においてその分散安定化に寄与することが示唆された。3.化学修飾(アシル化およびグアニジル化)によって等電点をシフトさせたPAで調製したエマルションの粒度分布特性とクリーミング挙動から、その凝集度にはpHに依存する荷電状態が密接に関係し,クリーミング現象は荷電状態には関係なく吸着タンパク質量と強く関連していることが示唆された。4. PAは,低濃度でも粒度分布の安定性に寄与しており,水-油界面において少ない吸着量で速やかに広がって安定な膜を形成し,負に帯電した吸着タンパク質の静電気的反発力によって分散を保ち,粒子の合一に対する安定性を付与する機構が考えられた。反面,分散安定化に要するPAの吸着量が少ないことは比重が小さく浮上(クリーミング)速度が大きいエマルション粒子の形成要因であることが示唆された。コイの筋形質タンパク質(SP)とパルブアルブミン(PA)水溶液に対してトリオレインを分散相として加えて超音波ホモジナイザーとディスパーザーで水中油型エマルションを形成させ、水ー油界面へのタンパク質の吸着挙動およびエマルション粒子の分散とクルーミングを解析し、以下の知見を得た。

1.レーザー回折粒度分布測定装置、光学顕微鏡観察、濁度の3指標によって、調製したエマルションを評価したところ、SPとPA乳化系とも超音波処理によるエマルションは明らかに粒子サイズとクリーミング速度も小さく、安定であった。また、SP乳化系では乳化粒子の凝集によって各指標における評価が一様でなかったが、PA乳化系では凝集がほとんどなく各指標の評価はよく一致した。2.PA超音波乳化系では,エマルション粒子は優れたサイズ分布を示し、系全体の粒子密度やクリーミングしない分散粒子密度は圧倒的に高く、粒子の凝集もほとんど認められなかった。3.SP乳化系において油滴(エマルション粒子)表面に対するPAの優先的吸着挙動は全く認められなかったが、超音波で強力に分散処理して生成した微細粒子にはSP成分の吸着によって相対的に比重が大きくなり、クリーミング安定性は向上するが、わずかに凝集は観察された。4.PA乳化系では吸着PAの静電気的反発力によってエマルション粒子の凝集を抑える機構があり、SP乳化系(PA含有)ではPAの十分な効果は発揮されないが、強力分散処理で吸着したPAは安定性向上に寄与すると考えられた。
流体の運動を記述する方程式の解に関する解析的研究

球対称な圧縮性粘性気体の自由境界問題の解の解析的性質を研究した。粘性係数が質量密度に依存し、気体が核の外側にあり真空と連続的に接している場合と、核なしで気体のみから構成されている場合の2通りの状態で考慮し、自己重力を持つ場合とそうでない場合の弱解の時間大域的な性質について学習した。球対称圧縮性粘性気体の等温モデル方程式に対して、真空と連続的に接する自由境界問題を設定する。まず、気体は核を持つ物体のまわりに存在する場合を考える。粘性係数は質量密度の関数で考えるため解の表示式が使えないため直接評価式を用いる方法ではなく、方程式の構造を生かしてエネルギー評価式を求める。一方、核のない気体の方程式に対する評価式のほうは、軸方向に特異性をもつので着目する項目をかえて、特異性を含む形のエネルギー評価式を工夫しなければならないが、あらゆる方向で挑戦しているが、いまのところ成功していない。核のあるなしでの、気体の特徴付けを行ない、相互の関係を明確にするために現在論文調査や、研究会に酸化して関連する学術発表の聴取を行っている。現在のこう着状態を打破するため、一次元気体の方程式に対する自由境界問題の結果の整理とその関係性のついての考察を行っている。差分化による常微分方程式への変更の方法を用いるのではなく、解の局所的な性質を生かしてアプリオリ評価式でつないでいく方法を模索し、できるだけ物理的に意味のある範囲での仮定の下、必要な評価式を求めた。この式をもとにして、さらに解の微分の高いクラスでの評価式を求めているところである。また、理論的結果の予想として、簡単な数値解析を行い、さまざまな数値条件のもと、意味のある結果が得られつつある。差分法の選択として、常微分方程式の差分化を用いているが、特異性のため数値的な工夫を余儀なくされるので、そのことに対する理由づけについても考慮しなければならないが、いまのところデータ整理をしているところである。自己重力を持つ圧縮性粘性気体の球対称方程式に対する自由境界問題を考える。この場合の自由境界は気体が真空と連続的に接している場合を考える。このとき、粘性係数が質量密度の関数である場合の時間大域解の存在と一意性及び定常解への漸近挙動を調べる。気体に中心となる核が存在する場合に保存量の性質を用いてエネルギー評価をする。さらに高次微分の評価をすることにより大域解の存在を示す。同様の評価式を用いることにより、得られた時間大域解が一意であることが得られる。質量密度の関数が有界な定義域を持つならば、定常解が重力の関数として定義され、時間無限大でこの定常解に時間大域解が連続のノルムで収束することが示される。気体が核を持たない場合、方程式に中心からの距離である値rが逆数として入るので、このrが零に収束するときの方程式の扱いが難しくなる。このことを解消するために重み付きの関数空間を設定する。このことは、気体星が核を持つ場合と気体のみから構成されている場合の本質的な違いを示唆しており、今後の現象解析に貢献できるのではないかと思われる。自由境界問題に関しての大体の結論が出そろったので、場合分けしてまとめることにした。真空と気体が不連続に接している場合、そこにおいてストレスの連続性が保たれている。また、その場合考えている領域において質量密度の正値性が保たれているので、時聞大域解の存在を示すことは難しくはない。漸近挙動に関しても自由境界における質量の不連続性は保存されたまま伝搬することがわかる。真空と気体が連続的に接している場合は、ストレスの連続性は自由境界上において質量密度がゼロとなることに相当する。このことがアプリオリ評価を求めることを難しくするが、工夫することにより、空間1次元の場合と球対称の場合において結論を得ることができた。自己重力を持つ気体星の周りの気体の運動を記述する方程式に対する自由境界問題の解の存在性質等について研究した.空間2次元の場合の連続の方程式とナビエ・ストークス方程式の連立を考える.それから空間座標を極座標(星の中心からの距離と偏角)に変換する.自由境界としては,真空に連続的に接する場合と不連続な場合を考えた.圧縮性気体を考え粘性も考慮する.だだし,当面は定数とする.固定境界は円周とし気体は粘着していると仮定する.自由境界面での関数の設定は,偏角と中心からの距離を独立とした場合座標変換が複雑になり扱えそうではないので,とりあえずは中心からの距離が偏角に依存して決定される場合を考えた.自由境界問題の場合に常套的に使用されるラグランジュ変換を適用してみた.これは自由境界面での気体の特異性(真空と接する)を回避するためと,自由境界の未知性を解消するためであるが,2次元で使用することがないため,独自の理論展開が必要となった.過去に発表された自由境界問題に関する論文の検索を行ったが,対応できるものを見つけることが出来なかった.流体における浅水波問題に使用される方法を用いてみたが,方程式として圧縮性を仮定しておらず,直接利用することはあまりいい方法ではなかった.

さらに,一次元の場合に有効であったラグランジュ変換は本質的に一次元であることが利いており,極座標の場合に適用することは無理多で,根本的な理論の飛躍が必要であることがわかった.偏微分方程式としての取り扱いを数学的なものより,より現実に近いものとしての物理的一面から見直すことを考えいくつかの連続体力学の本も読んでみた.
信頼性理論に基づく杭の設計用支持力評価法に関する研究

本研究は杭の支持力に関する力学的な解明と実務設計を念頭においた支持力評価法の開発を行うために、(1)載荷試験データに基づく極限支持力推定法の提案、(2)既存データの整理による静的支持力式の開発、および、(3)より精度の高い動的支持力式の開発とそれを用いた信頼性理論による打ち止め管理システムの開発、を試みている。(1)載荷試験データを用いた極限支持力の推定は従来、載荷試験データが破壊近傍まで与えられないと十分な精度で支持力を予測することは非常に難しい。本研究では、杭頭での荷重変形関係だけでなく荷重残留沈下関係を用いた極限荷重推定法を開発し、既存データの解析から本解析法の妥当性について検討した。本手法を用いると従来法に較べて極めて高精度に極限荷重を予測することが可能になる。(2)既存静的支持力式の考察に基づき、数多くの載荷試験データの統計的な解析から先端支持力と周面摩擦との分離を可能とする新しい静的支持力式を提案し、その工学的有用性を従来法との比較を用いて検証した。(1)、(2)については現在、その研究をとりまとめて土木学会論文集に投稿中である。(3)打ち込み時の杭の挙動を一次元波動方程式で記述し地盤の動的支持力を推定する方法を新しく提案した。本手法は光学式変位形を用いて杭頭波形を高精度にしかも比較的簡便に測定することが可能になったことに着目して、測定された杭頭波形を境界条件に用いて一次元波動方程式を厳密に解く方法である。載荷試験との比較による本解析法の妥当性についても検討した。研究成果は土質工学会による杭の打ち込み性および波動理論の杭への応用に関するシンポジウム論文集にて発表している。本研究では信頼性理論に基づく杭の打ち止め管理システムの開発を行っているが、サブシステムを含めて今後の研究が必要である。