hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マダニが保有する殺バベシア原虫蛋白質の役割とバベシア症治療薬の開発

バベシア症の媒介者であるフタトゲチマダニから、複数のバベシア原虫の分化・増殖に関与する殺バベシア原虫蛋白質を単離した。蛋白質の構造をもとに作製したペプチドにはバベシア症の発症を惹起する赤血球ステージ虫体を殺滅する効果があることを突き止めた。さらに、このペプチドはトキソプラズマ症などの原虫病にも有効であることが分かった。本研究ではマダニ媒介性感染症である、バベシア症の新たな予防・治療薬を開発するため、我々が最近明らかにした、病原虫の媒介者であるマダニが保有する殺バベシア原虫蛋白質(TBP : tick babesiacidal protein)について、マダニ個体内での産生応答と殺原虫機構のさらに詳細かつ包括的な解明を図る。明らかにされたTBPの機能と構造をもとに設計・合成したペプチドを応用した、バベシア症の発症をもたらす赤血球寄生期(赤内型原虫)の発育・増殖を特異的に阻害しうる有効かつ安全なバベシア症治療薬の開発に資することを、主要な目的とする。本年度は殺バベシア原虫活性を保有するTBPを単離するために、フタトゲチマダニの唾液腺及び中腸から候補分子の選抜を実施した。1.ロンギシンなどすでに単離されているTBPから推定されている殺赤内型原虫活性基をもとに、中腸、ヘモサイト及び唾液腺ESTデータベースより、類似のアミノ酸構造をコードするcDNAを単離し、蛋白質一次及び二次構造を解析し、蛋白質の全長がアミノ酸100残基以下で構成されるcDNAを選抜、複数のTBP候補分子を単離した。2.単離したTBPの構成アミノ酸に基づく合成ペプチド、大腸菌・酵母・バキュロウイルス等の発現系を用いて作製した組換え体で、マウス・ウサギを用いて、それぞれのTBPを特異的に認識する抗体を作製した。組換え蛋白質のIn vitro解析によってロンギスタチンの血液凝固阻止活性が確認された。3.ウサギに成ダニを付着させ、飽血まで経時的に回収し、TBPの発現動態を解析した。ロンギスタチン遺伝子はマダニの全発育史で確認され、吸血に伴って発現が増大することが分かった。特に、吸血量が増える吸血後期において、ロンギスタチンの発現は著しく増大し、飽血後は、発現が停止することが分かった。また、内在型ロンギスタチンは、宿主皮下に形成される血液貯留庫に放出されていることが分かった。本年度は、マダニ個体内におけるTBPの機能解明とTBPペプチド剤としての有効性を検証するため、バベシア原虫in vitro培養系において、TBPをもとに合成したペプチドの原虫増殖抑制効果の検証とノックダウンマダニを用いてのTBPの内在性機能の解析を実施した。1.赤血球寄生率の変動と形態変化の解明:B.gibsoni,B.equi,B.bovisのin vitro培養株にTBPを添加し、原虫の増殖抑制と虫体傷害効果を寄生虫学的、生化学的及び細胞生物学的に検討した。2.細胞塗抹標本を用いて赤血球原虫寄生率の算出及び細胞の生死を検討した。3.上記2で作製した細胞塗抹標本を用いてTBP抗体を用いた共焦点レーザー顕微鏡及び間接免疫蛍光抗体法(IFAT)で原虫表面のTBP局在を検討した。4.TBPと原虫膜との相互関係の解明:B.gibsoni感染イヌより得た原虫寄生赤血球から窒素ガス法によって、バベシア原虫を分離し、膜蛋白質を調製した後、原虫表層分子との親和性を分子間相互作用解析装置にて定量的に検討し、同時に、原虫表層分子ライセートを用いたイムノブロットを実施した。5.バベシア原虫アレイでの遺伝子変動:in vitro培養のバベシア原虫からRNAを調製し、バベシアアレイを用いて、TBPによる原虫遺伝子の発現変動を明らかにし、原虫へのTBP接着から死滅に至る過程で関与する遺伝子の動態を明らかにした。我々は、マダニが吸血を介して人獣に媒介する様々な病原体の伝搬機構の分子基盤が、マダニ自身が保有するマダニ生物活性分子の制御下にあることを、バベシア感染動物モデルにて明らかにし、国内外で大きな反響を得た。

本研究はこのマダニの原虫伝搬制御に関わる殺バベシア原虫蛋白質(TBP:tick babesiacidal protein)について、マダニ個体内での産生応答と殺原虫機構をさらに詳細かつ包括的な解明を図り、明らかにされたTBPの機能と構造をもとに設計・合成したペプチドを応用した、バベシア症の発症をもたらす赤血球寄生期(赤内型原虫)の発育・増殖を特異的に阻害しうる有効かつ安全なバベシア症治療薬の開発に資することを主要な目的とする。平成23年度は、実験小動物でのTBPのバベシア原虫増殖抑制効果の検証を行った。昨年度までに実施した第1次試験(バベシア原虫in vitro培養系において、TBPをもとに合成したペプチドの原虫増殖抑制効果の検証とノックダウンマダニを用いてのTBPの内在性機能解明)の成果を基に、第2次試験として、効果の確認された殺バベシア原虫ペプチドを用いてB.microti感染マウスでの原虫増殖抑制効果の検証と増殖抑制メカニズムの解明を行った。(1)ペプチド活性残基の検証と決定及び接着局在部位の解析:蛍光標識したペプチドを添加し、バベシア原虫の形態変化にあわせて接着部位と相互関係を明らかにした。また、分子間相互作用解析装置を用いて原虫の膜蛋白質構成分子の中から標的分子を同定し、その蛋白質の構造解析を行った。(2)増殖抑制が確認されたTBPをもとに合成されたペプチドの原虫増殖抑制試験:増殖抑制効果の確認されたペプチドについては、ペプチドアレイ用に準備された20-30残基のペプチドを合成し、活性残基の同定と原虫増殖抑制効果のある混合ペプチドの検討を行った。本研究では、マダニの原虫伝播制御に関わる殺バベシア原虫蛋白質(TBP: tick babesiacidal protein)の機能と構造をもとに設計・合成したペプチドを用いて、バベシア症の発症をもたらす赤血球寄生期(赤内型原虫)の発育・増殖を特異的に阻害しうる有効かつ安全なバベシア症治療薬の開発を目的とする。本年度は、昨年度までに実施した第1次試験(バベシア原虫in vitro培養系において、TBPをもとに合成したペプチドの原虫増殖抑制効果の検証とノックダウンマダニを用いてのTBPの内在性機能解明)の成果をもとに、次の研究項目を実施した。1.イヌにおける原虫増殖抑制効果の検証第2次試験で有効性が確認されたTBPより混合ペプチドを作製し、前年度までに有効性が確認されているペプチドについて、イヌで安全性評価に向けた臨床病理学検査項目を追加しながら検討した。パラシテミアの変動と形態変化の解明:B.gibsoni感染イヌを用いて、パラシテミアから混合ペプチドの赤血球寄生原虫増殖抑制効果を検討した。第1、2次試験で得られた所見をもとに治療効果とともにペプチドの予防効果も検証し、血液臨床病理検査を取り入れ、物用医薬品対象動物安全性試験ガイドラインに沿って実施した。2.前臨床試験野外での臨床試験を想定し、B.gibsoniを保有するフタトゲチマダニの感染幼ダニを作製し、ビーグル犬に付着させ、自然界と同等のルートで感染、発症したバベシア原虫感染イヌを作製し、パラシテミアを指標に臨床経過を追い、上記の試験で同定された混合ペプチド剤投与による効果を安全性と臨床病理学的所見を交え、治療薬としての有効性を検証した。以上の成果から検討を重ねてきたペプチドの中ら、ロンギシン由来の合成ペプチドがイヌバベシア症の予防・治療として有効であることが判明した。複数の殺バベシア原虫蛋白質が同定され、それらの機能と構造に基づいて作製した合成ペプチドに動物実験で有効な治療効果が確認されたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。ほぼ計画通りにすすんでいることから、当初の予定通り推進する予定である。ただし、成果に対して公表実績が少ない。原著論文等の作成にもっと努力する必要がある。
「手」と「口」を使った英語学習のためのマルチモーダルEラーニングシステムの開発

英語学習用Eラーニングにおいて、これまで当然とされてきたキーボードとマウスによる入力方法に代わるものとして、手書き認識と音声認識を利用することの可能性およびその特徴を検討するため、現在一般的に入手可能なハードウェアおよびソフトウェアを利用した学習システムのプロトタイプを作成し、検証を行った。この結果、手書き認識を使ったシステムは特に初学者にとって学習効果を高める可能性が見いだされた。本研究は、通常の英語授業で利用する学習用Eラーニングシステムに、手描き認識および音声認識機能を導入することにより、五感をフルに使った英語学習を可能にし、より高い学習効果を上げるシステムの開発を目的とする。初年度である今年度は、システム開発に必要なハードウェアおよびソフトウェアの性能と、それらが本研究の目指すシステム開発に応用可能であるかどうかの検証を行った。その結果、Microsoft Windows 7を搭載したタブレットPCの手描き認識の機能が本システムの要求を満たすレベルに達しているということがわかったが、音声認識については、国内で市販されている音声認識ソフトウェアで英語音声を認識することのできるものがほとんどなく、本研究の目的達成のためにはさらなる調査が必要であることがわかった。本研究は、教室での英語授業で利用することを前提としたEラーニングシステムにおいて、「手で書く」ことと「声に出す」ことを学習課題に取り入れるため、手書き認識および音声認識の機能を持たせることの可能性を探ることを主たる目的とする。これは、語学学習において記憶保持を高めるためのインプットモーダルとしてこれらの2つが重要であるとの知見と、なおかつ従来型のEラーニングシステムにはこれらのインプットモーダルが欠けていたという事実から発送を得たものである。そのため、まずは手書き及び音声認識機能を実現するためのハードウェア及びソフトウェアの検討を行った結果、手書き認識機能については、近年急速に普及してきたタブレットPCもしくは外付けのペンタブレットを利用し、これに付随する手書き認識機能が十分利用可能であることがわかった。しかし、音声認識機能については、利用者の声質などが認識精度に大きく影響し、不特定多数の利用者に対して個別調整を前提としないEラーニングシステムにこれを導入することは、現状では困難であることがわかった。そこで今後は、手書き認識に焦点を絞り、これを利用したEラーニングシステムのプロトタイプを開発することとした。手始めに、これまでに開発した英語Eラーニング教材でキーボード入力を前提としていた部分に手書き入力のインターフェイスを追加したものを制作した。今後は、これを実際の授業で利用することを計画している。これは、語学学習において記憶保持を高めるためのインプットモーダルとしてこれらの2つが重要であるとの知見と、なおかつ従来型のEラーニングシステムにはこれらのインプットモーダルが欠けていたという事実から発想を得たものである。前年度までの研究で、手書き及び音声認識機能を実現するためのハードウェア及びソフトウェアの検討を行った結果、音声認識機能については、不特定多数の学習者の声を正しく認識してドリル型のEラーニングシステムに応用できるほどの性能が保証できないことが明らかになったため、本研究は手書き認識に焦点を絞ることとした。そこで、本研究費で購入したペンタブレットを本校情報処理センター演習室のPCに接続詞し、キーボードの代わりにこれを利用して英単語を学習するEラーニングシステムのプロトタイプを開発した。その上で、英単語学習時における文字入力手段の比較として、キーボードと手書きによる2種類のタスクを通じて、その成績を比較した。一連の実験の結果、すでにキーボードに習熟している学生については、どちらの入力方法でも成績は変わらないが、キーボードに慣れていない学生については手書きの方が高い成績を上げた。すなわち英語Eラーニングにおける学習効果は、キーボード入力の習熟という、本来は語学力とは関係のない要素が絡んでくるため、手書きを利用したEラーニングの重要さが明確になったと言える。
インドネシアにおける媒介動物-寄生虫-宿主の生物地理・共進化に関する調査研究

1.人体寄生虫とその媒介者の特性3年間で北スラベシのリクパン、南スラベシのチャンパラギアン、ハルマヘラ島のカオで人体寄生虫感染の疫学的調査、ならびに媒介蚊の分類学的・生態学的調査を行なった。検査には従来のギムザ染色法に加え、近年開発されたアクリジンオレンジ染色法を併用した。リクパンとカオではマラリア感染が証明されたが、チャンパラギアンでは検査した血液は全て陰性であった。検出された虫種は熱帯熱と三日熱マラリア原虫で、前者の方が多かった。リクパン、チャンパラギアンなど海岸沿の部落で流行するマラリアの主要な伝搬蚊はAnopheles sundaicus、An.subpictusと思われた。これらの種はマングローブ林内の水溜り、養魚地、ラグーンなどの塩水溜りに幼虫が多数発生していた。カオ部落で人家の軒下に23夜ライトトラップを設置し、また、牛を囮にした蚊張に誘引される蚊を採集した。その90%がAn.subpictusで、本種がこの地方の主要なマラリア媒介蚊と思われた。スラベシ島の寄生虫学的検査成績は10年以上前のものがいくつかあるだけで、ハルマヘラの検査成績は皆無であった。検査の結果、全ての地域で土壌や水を介して感染する線虫と原虫が多く、特に鉤虫の感染が著しいことが判明した。予想に反して検出された糞線虫属は全てStrongyloides stercoralisで、S.fuelleborni kellyiを発見することは出来なかった。今回の検査結果から寄生虫の感染は単に太陽光線や植生などの自然環境要因のみでなく、排便の仕方など地域住民の人類生態学的要因が複雑に絡み合っているものと解釈された。2.ネズミ類と寄生虫線虫類と共進化スラベシ島、ハルマヘラ島、アンポン島、ニューギニア島およびボルネオ島で多種のネズミを捕獲し、その寄生虫を調査し、これまでに一部について同定を終え、興味ある線虫を発見することが出来た。例えば、スラベシ島の固有ネズミであるRattus xanthurusには、蠕虫の内1種はSyphacia属の新種であった。他の1種はRattus属ネズミに汎世界的に寄生するSyphacia murisであるが、その体の大きさはこれまで知らされているものよりはるかに大きかった。また、毛様線虫の1種はNippostrongylus属であるが、Rattus属の寄生虫として有名なN.brasiliensisではなく、むしろオーストラリアの固有ネズミに知られているN.typicusに近い特徴を持つ新種であった。3.両生類の住血原虫について種名が判明した1種の蛙Polypedates leucomystaxから発見された住血性原虫類は2種であった。1種はTrypanosoma loricatum型で、これまでは別の科の蛙から発見されていた。もう1種は大型のTr.miyagii型で、ヨーロッパからアジアにかけて点々と記録されているものである。4.ギンモンカ属(Topomyia)7種の地理的分布ギンモンカ属の蚊は東南アジアを中心に種分化が見られるアジア特有のグループである。現在約50種がアジアを中心に放射状に分布し、植物の葉腋や竹の節に限って生息する。スラベシ島に分布するTo.barbus、To.imitata、To.pseudobarbusはフィリピンのミンダナオ島やパラワン島にも分布する。また、To.tip uliformisやTo.auricepsは分布範囲が広くポルネオ島やマレー半島にも共通して分布する。一方、To.papuensisはニューギニアの種でマルク諸島、スラベシ島まで分布を広げている。今回、新種として記録したTo.sp.はニューギニア、マルク諸島に広く分布し、近似種はミンダナオ島のTo.deJesusiであった。このようにスラベシ島のギンモンカ属の蚊は主として東南アジアの色彩を帯び、一部ニューギニアの要素も入っている中間地であることが明らかになった。5.デング熱媒介蚊の生態と分布南スラベシではネッタイシマカとヒトスジシマカ両種が、大都会から小都会、海岸の部落から内陸部の部落まで広い範囲にわたって分布していることを確認した。6.ブユ科の分類、地理的分布インドネシアからはこれまでにスンダ列島と北スラベシから合計25種が知られているが、今回の調査でさらに約40種のブユが分布していることがわかった。このうち3/4は新種と思われる。これらは東洋区に分布する7亜属のうち5亜属に属する。7.爬虫・両生類の分類14種のヘビ類、34種のトカゲ類、1種のカメ類、そして24種の蛙類が採集された。これらは近隣の地域には全く見られない固有種が少なからず含まれており、その中には未記録種も数種含まれていた。

リクパン、チャンパラギアンなど海岸沿の部落で流行するマラリアの主要な伝搬蚊はAnopheles sundaicus、An.subpictusと思われた。これらの種はマングローブ林内の水溜り、養魚地、ラグーンなどの塩水溜りに幼虫が多数発生していた。カオ部落で人家の軒下に23夜ライトトラップを設置し、また、牛を囮にした蚊張に誘引される蚊を採集した。その90%がAn.subpictusで、本種がこの地方の主要なマラリア媒介蚊と思われた。スラベシ島の寄生虫学的検査成績は10年以上前のものがいくつかあるだけで、ハルマヘラの検査成績は皆無であった。検査の結果、全ての地域で土壌や水を介して感染する線虫と原虫が多く、特に鉤虫の感染が著しいことが判明した。予想に反して検出された糞線虫属は全てStrongyloides stercoralisで、S.fuelleborni kellyiを発見することは出来なかった。今回の検査結果から寄生虫の感染は単に太陽光線や植生などの自然環境要因のみでなく、排便の仕方など地域住民の人類生態学的要因が複雑に絡み合っているものと解釈された。2.ネズミ類と寄生虫線虫類と共進化スラベシ島、ハルマヘラ島、アンポン島、ニューギニア島およびボルネオ島で多種のネズミを捕獲し、その寄生虫を調査し、これまでに一部について同定を終え、興味ある線虫を発見することが出来た。例えば、スラベシ島の固有ネズミであるRattus xanthurusには、蠕虫の内1種はSyphacia属の新種であった。他の1種はRattus属ネズミに汎世界的に寄生するSyphacia murisであるが、その体の大きさはこれまで知らされているものよりはるかに大きかった。また、毛様線虫の1種はNippostrongylus属であるが、Rattus属の寄生虫として有名なN.brasiliensisではなく、むしろオーストラリアの固有ネズミに知られているN.typicusに近い特徴を持つ新種であった。3.両生類の住血原虫について種名が判明した1種の蛙Polypedates leucomystaxから発見された住血性原虫類は2種であった。1種はTrypanosoma loricatum型で、これまでは別の科の蛙から発見されていた。もう1種は大型のTr.miyagii型で、ヨーロッパからアジアにかけて点々と記録されているものである。4.ギンモンカ属(Topomyia)7種の地理的分布ギンモンカ属の蚊は東南アジアを中心に種分化が見られるアジア特有のグループである。現在約50種がアジアを中心に放射状に分布し、植物の葉腋や竹の節に限って生息する。スラベシ島に分布するTo.barbus、To.imitata、To.pseudobarbusはフィリピンのミンダナオ島やパラワン島にも分布する。また、To.tip uliformisやTo.auricepsは分布範囲が広くポルネオ島やマレー半島にも共通して分布する。一方、To.papuensisはニューギニアの種でマルク諸島、スラベシ島まで分布を広げている。今回、新種として記録したTo.sp.はニューギニア、マルク諸島に広く分布し、近似種はミンダナオ島のTo.deJesusiであった。このようにスラベシ島のギンモンカ属の蚊は主として東南アジアの色彩を帯び、一部ニューギニアの要素も入っている中間地であることが明らかになった。5.デング熱媒介蚊の生態と分布南スラベシではネッタイシマカとヒトスジシマカ両種が、
家蚕におけるセリシンの遺伝・生化学的研究

1.セリシン量規定遺伝子の連関分析繭層練減率が約10%の少セリシン系統と各標識形質系統との交雑F1を雌にとり,標識形質が劣性の場合にはその雄を,優性の場合には少セリシン系統雄をそれぞれ戻し交雑したBF1において得られた繭の繭層練減率を求めた.この結果,少セリシン性の発現に関与する遺伝子は第2,第11,第15,第21,第22連関群の5連関群上に座乗していることが判明した.すなわち,セリシン量は多因子遺伝であることが明らかとなった.2.少セリシン系統における絹糸腺核酸量の定量分析繭層練減率は中部絹糸腺で合成されるセリシンの後部絹糸腺で合成されるフィブロインに対する相対量であるので,少セリシン系統と正常系統について中部絹糸腺と後部絹糸腺とを分けて, RNA,DNAを定量した.その結果RNAについては中部絹糸腺では5齢起蚕期には両系統間に差はないが,少セリシン系統においては2日から熟蚕期にかけての増加が緩慢であり,熟蚕期では正常蚕の約3/4量でかなり低い値であった.一方,後部絹糸腺では熟蚕前日までは急激な増加がみられ,両系統間に相違は認められなかった.DNAについても, RNAと同様の傾向がみられた.すなわち少セリシン系統蚕では,セリシンを合成する中部絹糸腺の核酸量が少ないことが明らかになった.3.セリシンE成分の検出繭層及び絹糸腺から抽出したセリシンはスラブ電気泳動により移動度の遅い順にA,B,C,Dの4成分に大別される.さらに中部絹糸腺から抽出したセリシンには認められ,繭層から抽出したセリシンでは全く認められない1成分を検出し,セリシンEとした.Eには3つの変異型があるので来年度連関分析を行う.1.セリシン量規定遺伝子の連関分析繭層練減率が約10%の少セリシン系統と各標識形質系統との交雑F1を雌にとり,標識形質が劣性の場合にはその雄を,優性の場合には少セリシン系統雄をそれぞれ戻し交雑したBF1において得られた繭の繭層練減率を求めた.この結果,少セリシン性の発現に関与する遺伝子は第2,第11,第15,第21,第22連関群の5連関群上に座乗していることが判明した.すなわち,セリシン量は多因子遺伝であることが明らかとなった.2.少セリシン系統における絹糸腺核酸量の定量分析繭層練減率は中部絹糸腺で合成されるセリシンの後部絹糸腺で合成されるフィブロインに対する相対量であるので,少セリシン系統と正常系統について中部絹糸腺と後部絹糸腺とを分けて, RNA,DNAを定量した.その結果RNAについては中部絹糸腺では5齢起蚕期には両系統間に差はないが,少セリシン系統においては2日から熟蚕期にかけての増加が緩慢であり,熟蚕期では正常蚕の約3/4量でかなり低い値であった.一方,後部絹糸腺では熟蚕前日までは急激な増加がみられ,両系統間に相違は認められなかった.DNAについても, RNAと同様の傾向がみられた.すなわち少セリシン系統蚕では,セリシンを合成する中部絹糸腺の核酸量が少ないことが明らかになった.3.セリシンE成分の検出繭層及び絹糸腺から抽出したセリシンはスラブ電気泳動により移動度の遅い順にA,B,C,Dの4成分に大別される.さらに中部絹糸腺から抽出したセリシンには認められ,繭層から抽出したセリシンでは全く認められない1成分を検出し,セリシンEとした.Eには3つの変異型があるので来年度連関分析を行う.
企業の存続に関する意思決定と情報の関連性の検討

企業の倒産は、潜在的要因があって、経営者の意思決定がそれに作用して契機要因が生じた結果具現化すると考えられる。これまでは、この契機要因のみをとらえて論じることが多かった。本来、経営者の意思決定に起因する倒産が、契機要因によって分類されてきたし、現在も同様である。企業が成功するか倒産するかは、そのほとんどが経営者の意思決定によるものといえる。つぎに、経営者が行う意思決定には、価値の問題が大きな位置を占めている。すなわち企業の究極的目的は存続であり、これを実現するためには、企業の活動が人間に役に立つものでなければならない。しかし、これまでの企業の活動は、利潤の追求に注目するあまりに、人類の永続性に悪影響を及ぼすか否かの研究が不十分であったと思われる。これは、地球的規模での環境破壊、例えば森林破壊、砂漠化、オゾン層破壊、地球の温暖化、有害物質の蓄積などによって明らかである。そこで「価値論理」の考え方を導入して、これまでの不安定な価値基準を安定したものに置き換え、企業が常に人類の永続性を考慮した活動を行うことができるようにする必要がある。この「価値論理による価値基準」によって、企業が入手し得る情報の精度を高め、経営者の意思決定で企業の存続を実現しなければならない。しかし、現実に大企業と中小零細企業との格差が大きく、格一的に実践することは困難であり、実情に応じた適用が必要であることは言うまでもない。たゞ、中小零細企業の経営者の場合は、企業環境に恵まれないこともさることながら、経営者としての意識が低いことが意思決定のための準備の不足を招いるともいえる。今後、大企業と中小企業を区分して、その環境と関連性を考慮した意思決定と情報について研究を展開する予定である。企業の存続を考えるとき,先づ倒産要因の検討が必要である.従来の諸家の説を検討したが,倒産要因としてとりあげることが困難に思われるものがある.その原因として,企業倒産の表層的な要因に視点を置いたことが考えられる.私見によれば,企業が倒産するまでには,危機状態があって,契機要因が発生して倒産に至ると考えられるが,倒産要因の中に,危機状態をつくりだした要因や契機要因が雑多にとり入れられている例が多い.倒産要因を危機状態をつくりだした要因と契機要因に分類することが必要であるが,天災地変などの限られた要因を除いて,ほとんどの倒産は意思決定によるものと思われる.この意思決定については,福岡工業大学瓜生浩朗教授の「価値論理」を導入し,一般情報を目的情報と比較して価値情報を得るという基本的な考え方に至っている.関連して行なった九州圏を対象とした実証的研究では,十分な結果が得られず,範囲を拡大した今後の研究によらねばならない.企業倒産に関する研究者である滋賀大学戸田俊彦助教授と,倒産要因について意見交換を行なった.その結果,大企業と中小企業を区分して検討する必要があるということになった.すなわち大企業では選ばれた者がトップ・マネジメントとなり,ブレーンとの意見交換によって意思決定を行なうが,中小企業では必らずしも選ばれた者とはいえずその人間的側面が非常に大きな役割を果すと考えられるからである.今後,大企業と中小企業とに区分して,意思決定の問題を検討する予定である.企業の倒産は、潜在的要因があって、経営者の意思決定がそれに作用して契機要因が生じた結果具現化すると考えられる。企業における意思決定は、企業が置かれている環境の差異に影響されることはいうまでもないが、本来、経営者の能力に依存するところが大であると解されている。大企業では、中小零細企業よりも活動するための条件が整っているために意思決定やその結果の実施が比較的容易であるが、中小零細企業では、きわめて限られた利点を有するのみで企業環境としては好ましくない状況にあることが多い。

そこで、企業環境が経営者の意思決定にどのような影響を与えるか、それに対して経営者が日常どのように対応しているかを明らかにするためアンケートおよび面接による調査を行った。調査対象としては、昭和59年をピークとするブームを経験した焼酎業界を選び、全国732社を対象にアンケート調査をすると共に、鹿児島、沖繩県での面接調査を実施した。経営者の意思決定における情報の重要性は十分認識されていると思われるが、それが単に知識にとどまっている例が多く、企業環境の良否が経営者の意思決定やその実施を積極的にまた消極的にしていることが調査結果にもみられる。また、表面には出ていないが、小規模経営者の若手グループが研究会を設けて、品質の向上や新製品の開発を行っていることも明らかになった。しかし、85%弱の経営者が経営者としての意識を有しているにもかかわらず、35%程度の経営者が何ら行動していないというところに、意思決定における情報の重要性が示されている。理論的には、価値論理を中心にした意思決定を継続的に検討しており、「価値論理および価値情報による意思決定について」と題して日本経営工学会誌に投稿中である。さらに、価値論理によって安定した目的・目標を設定することの必要性を検討してきたが、今後も継続する予定である。理論的には、企業が存続することを可能にするための意思決定、さらにそれのための情報の必要性が大であるが、それらを測定する尺度が不安定であることに注目してきた。その結果、「価値論理」に基づいた情報の創造及び意思決定について検討しなければ、価値に関する問題を解決することが困難であるとの立場に立って研究してきた。ただ、「価値論理」の考え方が発表されて日も浅く、学界でも知られていないために関係学会での活動、特に学会誌投稿論文でも査読に時間を要している状況である。しかし、学界でもしだいにこれを読める人々が増加しており、今後共この考え方に依って研究を展開する予定である。ちなみに今年度は、「価値論理による合目的々創造について」と題して日本経営工学会に投稿中である。実証的には、西日本の菓子メ-カ-440社を対象にアンケ-ト調査を行った。これは、商品のライフ・サイクルがきわめて短いといわれる菓子の業界の経営者が、どこに情報を求めて必要な意思決定を行うかを知るために実施したものである。有効回答216社(49.09%)で、この種のアンケ-ト調査としては比較的高い回収率であると思われる。これを粗集計に基づいて報告書形式のものを作成した。分析・検討については、クロス集計を行い、相関性を見出して客観性を高める資料作成を行ったが、より信頼度を高める必要性を感じた。そこで国際的に用いられ、しかも信頼度が高いとされている分析ソフトの導入を行ったが、時期的に遅く、実施するための準備を現在も継続中である。これを使用して、これまでのデ-タを再分析・検討し、分析結果の信頼度を高めるつもりである。
河川の浮遊細菌を介した新たなリン循環プロセスとその地球化学的意義の解明

本研究は、1河川の浮遊細菌の種組成及びその種の中でリンを細胞内に高濃度に蓄積する種はどれか、2リンを高濃度に蓄積する各種浮遊細菌の単位細胞当りのリン蓄積量及び河川におけるそれらの現存量はどのくらいか、3河川の浮遊細菌によるリンの供給量及び河口・沿岸域の生態系によるリン取込み量はどのくらいかを調べ、河川の浮遊細菌を介した新規リン循環プロセスの地球科学的意義を解明する。
視覚障害者のための植物観察教育プログラム作成に関する基礎的研究

植物観察は、自然界のしくみを植物を通じて科学的に学習する基礎的な方法として、特に近年の理科離れが進行する中で、青少年の科学的興味を引出すきっかけとして理科教育において重要な位置を占めている。植物観察は見る、触る、嗅ぐなど五感を活用して行うもので、科学実験とは異なる体験型学習方法といえる。しかし、残念ながら視覚障害者のための植物観察教育プログラムの研究は、皆無にひとしい。本研究では植物園を利用した視覚障害者のための植物観察教育プログラムを施設面(ハード)と指導プログラム(ソフト)の両面から着手し、指針構築のための基礎的な資料を得ようとした。視覚障害者のオープンスペースにおける安全な誘導施設に関する研究は、筑波実験植物園の園内観察路を対象に行い、現況における不備な事項の調査と改良策をまとめた。点字による誘導案内板及び温室内植栽区画説明板、点字植物名札の試作と設置箇所の検討を行った。植物観察教育プログラムの作成は嗅覚、触覚及び聴覚を活用して、代表的な植物について行った。香りは植物の特徴を判別する手段として、植物観察では古くから取入れられて来たもので、本研究ではハ-ブを中心に園内の実際に則して作成した。触覚は視覚障害者にとっては、目であり多くの情報を得る手段として主体をなすものであり植物の形状、形態の判別には最も重要な方法である。樹木については樹皮の特徴、草本につては葉の形、花の形の確認ができる。形は生の植物を触れさせる方法と石膏で形取りした安全なレプリカによる方法を行った。聴覚の活用は幹や葉の風音、落葉の舞う音、樹液の流れ、材の音など植物観察の補助的手法として有効なものが多い。視覚障害者のオープンスペースにおける誘導方法の検討日本の多くの公園や植物園の観察路は、やや離れた位置から鑑賞するように設計されており、直接植物に触れたり香りを嗅ぐことが出来きない。誘導路はワイルド志向をかなえるために段差や縁石が配置され、身体的弱者には安全でないのが実態であった。各種施設の調査を基に、当園の園路が視覚障害者にも安全に通行出来るような計画を検討した。具体的には段差を無くする、手すりを作る、点字誘導板の設置、音による誘導設備の設置及び弱視者にも判別可能な彩色した大形板の設置等を観察路に沿って計画設計し、図面を作成した。視覚を除く感覚器官を活用した植物観察教育プログラムの作成指先の触覚により植物の特徴を捕えて区別する時、凹凸や大きさや輪郭の形状等が判別可能な項目となる。本年は樹木の幹の表皮の特徴と葉の葉脈及び輪郭から屋外での観察方法を検討して、園内で幹と葉が観察できるソメイヨシノやニッケイ等20種について、図鑑となりうるマニアルを試作した。臭覚を植物観察に取り入れには、ハ-ブなど香りと臭いで判別出来るものについては、触覚以上に有効な手段となる。聴覚は落葉を踏みしめる時の音や風に吹かれた時など、イチョウとケヤキの落葉のように判別できるほどの違いを示す種もある。また、春の芽吹き時の幹を移動する樹液を聴診器で観察す方法により自然における季節に変化を知り、自然へ接近の一方法として検討した。図鑑マニアルの対象とした植物はソメイヨシノ、ニッケイ、イチョウ、ケヤキ、クスノキ、ハナミズキ、サルスベリ、ミツマタ、シラカンバ、ニシキギ、ユリノキ、タイサンボウク、トチノキ、アカマツ、メタセコイア、バナナ、ビワ、カキ、ウイキョウ、ハッカ以上の20種である。植物観察は、自然界のしくみを植物を通じて科学的に学習する基礎的な方法として、特に近年の理科ばなれが進行する中で、科学的興味を引出すきっかけとして再認識されてよいテーマである。

これは健常者のみならず視覚障害者などハンデ-キャップを持った児童・生徒および成人にとっても同様である。本報告は視覚障害者のための植物観察教育プログラム作成における、平成7年度の研究成果を要約したものである。植物園における視覚障害者に対する安全な誘導の実際的検討筑波実験植物園のオープンスペースにおける視覚障害者の安全な行動ルートの計画図を作成した。誘導路については屋外と温室など環境の異なる場所を連続して観察できように配慮した。園路の段差の解消、手すりによる点字誘導、音声による観察ポイントの解説などを実際に合わせて検討した。点字案内板および植物名札の試作耐久性のある点字案内板は温室内のものを試作した。温室内の全体配置と誘導が一体化するよう点字説明文に注意した。健常者の介添えも考えられるので、従来の説明文を点字に合わせて検討した。植物名札は従来様式のものに、手で容易に触れるよう形状、設置場所などの実際的検討も行った。葉や花のレプリカ作製葉や花は季節により観察できないこともあるし、手を傷つける恐れのある刺を持つ植物もあり、触覚による認識にはレプリカで対応しようとした。レプリカの作製は、歯科用の形取り剤をもちい、かなり詳細な部分の特徴も出すことが可能であった。
DNA分析をもちいたイワヒバリの繁殖生態

本年度は,平成14年度と平成15年度に行った野外調査から得られたイワヒバリのDNAサンプルと行動データを用いて,遺伝子解析及び行動解析を行った.遺伝子実験では,マイクロサテライト遺伝子を用いた個体群解析を行った.本研究の対象種であるイワヒバリは複数のオスとメスからなるグループで繁殖している鳥類である.このようなグループが血縁淘汰(近縁者間の遺伝子が近似している事によっておこる淘汰)によって維持されているのか,若しくはその他の要因が関係しているのかを調べるために,グループ間の血縁関係を調べた.その結果,グループ内の個体は血縁関係にない事が多い事が明らかにされた.さらに親子判定を行い,どのようなオスが子を残せているのか,またどのようなメスがどのようなオスの子を産んでいるのかを解析した.この結果,高順位オスが多くの子を残せている事が確認された.メスに関しては,年齢の高いメスほど複数のメスの子を残す事が認められた.高順位のオスは父性に関係なく年齢の高いメスの子の給餌をより多く行う事から,年齢の高いメスは父性を低順位個体に与える事で多くの給餌を得て繁殖成功をあげている事が示唆された.また,これらの研究と前年度までに得られた知見を併せて学会発表を行った.平成16年7月9日から7月16日の間,フィンランドにて開催された国際行動生態学会大会に参加し,本研究の成果を発表した.平成17年3月27日から3月30日の期間,大阪にて開催される日本生態学会大会に参加し,シンポジウムにて本研究の研究成果の発表を行う予定である.本研究では,DNA多型分析を用いる事で鳥類イワヒバリの繁殖生態を明かにすることを目的としている.メスによる子の性の産み分けと,オスによる子の父性に応じた子への世話についての研究ついての結果について報告する.性の配分について理論的に,繁殖状況によって雌雄の繁殖成功度に違いが生じるならば,子の性比を操作する事が適応的であることが示唆されている.この理論検証を行うためには,産まれたとき子の性を知る必要がある.しかし鳥類では形態での雌雄の判別が困難なため,なんらかの分子生物学的手法を用いて性を特定しなければならない.そこでイワヒバリにおいて,ZとW染色体上でのCHD遺伝子の塩基数の違いによって,雌雄を判別する方法が適応できるかを試みた.性が分かっている成鳥240個体(オス133,メス107個体)について調べたところ,DNAで判別された性と実際の性とに矛盾が全くなかった.このことから,CHD遺伝子を調べる事で子の性を明かにすることができることが確認された.子の父性についてグループで繁殖しているイワヒバリの子の父性について理解するために,どのようなときにどのオスが子を残せているかを調べた.マイクロサテライト遺伝子を用いた親子判定の結果,最高順位のオスが一腹子中の父性を全て独占する事が多かった.全ての巣での父性の割合を平均すると,最高順位のオスはもっとも高く約50%の父性を持っていた.また重回帰分析の結果からオスの父性は,繁殖の重なり具合に影響されていることがわかった.メス間の繁殖の重なりが大きいと最高順位オのは父性が減り,中間の順位のオスは父性を増やしていた.また,重回帰分析の結果から年齢の高いメスほどオスの父性を複数のオスに父性を与えている事が分かった.本研究では,DNA多型分析を用いる事で鳥類イワヒバリの繁殖生態を明かにすることを目的としている.メスによる子の性の産み分けと,オスによる子の父性に応じた子への世話についての研究についての結果について報告する.性の配分について理論的に,繁殖状況によって雌雄の繁殖成功度に違いが生じるならば,子の性比を操作する事が適応的であることが示唆されている.昨年度にイワヒバリにおいて性の判別ができる事が明らかになったZとW染色体上でのCHD遺伝子の塩基数の違いを用いた判別法を用い解析を行った.その結果,給餌頻度と性比の関係が見いだされた.しかし,予測に反して給餌の頻度が多いほどメス個体を産んでいる事がわかった.この適応的意義については現在解析中である.子の父性についてオスの適応度を調べるためにどのようなオスが子を残せているかをを昨年度調べた.しかしこれは,子が巣立った時の数であり,正確に適応度を知るためにはその子供が繁殖までどれだけ生き残り,孫をどれだけ作る事ができたかを知る必要がある.しかしこのような研究には多くの年数を要するので現実的な研究でない.そこで,本研究で扱っているイワヒバリ個体群は長期間の成長個体のDNAサンプルがあるので,前回観察によって多くの子を残せている個体の親が誰であったかを特定する事を計画している.これを行うためには多数のマイクロサテライト遺伝子座が必要になるので,今年度は効率的なマイクロサテライト遺伝子座の単離に着手した.その結果,新たに23の有効な遺伝子座を見つける事ができ,現在これらを用いた観察個体の親の特定を行っている.本年度は,平成14年度と平成15年度に行った野外調査から得られたイワヒバリのDNAサンプルと行動データを用いて,遺伝子解析及び行動解析を行った.遺伝子実験では,マイクロサテライト遺伝子を用いた個体群解析を行った.本研究の対象種であるイワヒバリは複数のオスとメスからなるグループで繁殖している鳥類である.

このようなグループが血縁淘汰(近縁者間の遺伝子が近似している事によっておこる淘汰)によって維持されているのか,若しくはその他の要因が関係しているのかを調べるために,グループ間の血縁関係を調べた.その結果,グループ内の個体は血縁関係にない事が多い事が明らかにされた.さらに親子判定を行い,どのようなオスが子を残せているのか,またどのようなメスがどのようなオスの子を産んでいるのかを解析した.この結果,高順位オスが多くの子を残せている事が確認された.メスに関しては,年齢の高いメスほど複数のメスの子を残す事が認められた.高順位のオスは父性に関係なく年齢の高いメスの子の給餌をより多く行う事から,年齢の高いメスは父性を低順位個体に与える事で多くの給餌を得て繁殖成功をあげている事が示唆された.また,これらの研究と前年度までに得られた知見を併せて学会発表を行った.平成16年7月9日から7月16日の間,フィンランドにて開催された国際行動生態学会大会に参加し,本研究の成果を発表した.平成17年3月27日から3月30日の期間,大阪にて開催される日本生態学会大会に参加し,シンポジウムにて本研究の研究成果の発表を行う予定である.
スリランカの経済発展に対する日本の「人的資源育成」援助の貢献-政策的・実証的研究

日本の人的資源育成、特に大学教育の長所として、教育・研修によって社会的価値観が高まることがあげられる。また、帰国後、職場での活躍に貢献し、日本との良好な関係が続いていることも明らかになった。短所として、専門を深く教える制度の不足、成績評価方法の曖昧さなど、教育の内容に関する規則が一律化されていない点が指摘できる。もし日本の大学が本当の意味での改革を実施すれば、アジア諸国の教育センターとして発展する可能性が高いであろう。「人的資源」と「経済発展」との相関性は強いと研究で証明されているが、人的資源の開発が活用できていない途上国は少なくない。経済発展の実現には経済的要因である労働力や資本、土地、物的資源を効率的に利用できる質の高い「人的資源」の存在が最も重要である。経済的要因が不足していても人的資源が豊かであれば、経済発展の可能性は高い。日本はその条件にあったが国内人的資源を有効活用し経済発展を実現した。この経験が日本の海外援助に深く影響している。日本は、アジア諸国の工業化の開始に必要な経済基盤の発展に向けた大規模援助の他、各種の政府・財団・民間機関が担当して人的資源の育成にも巨額な援助協力を実施してきた。しかし、帰国者の貢献に関する学術的な実証研究は国内外では実施されたことがない。本研究の目的は、日本で教育・研究・研修を受けたスリランカ人が帰国後、本国の経済社会発展にどのような貢献をしているのかを理論的かつ実証的に明らかにすることである。また、諸外国で育成された人的資源と比較しながら、長所的・短所的要因および問題点も理解したい。1965年から現在まで日本の巨額な資金援助で数千人ものスリランカ人が25業種以上の現場で研修を受けた。現地調査で明らかになった長所的・短所的要因を以下にあげた。長所的要因として、親しみある日本文化、分かり易い研修制度、積極的な技術移転、実用的な研修と教育、道徳的な支援、留学生に対する生活支援と教育研究の充実、日本の文化・社会的価値観、高い帰国率、帰国者の職場での成功などである。短所的要因として、日本で教育された人材に対する消極的見方、コースワークがないこと、一般化した入学試験・成績評価がないこと、厳しい規則、柔軟性がないこと、教職員との個人的繋がりの重要性、教育とプライベートとの不釣合いなどである。本年度はそれらのことに関する具体的な現地調査を実施する予定である。平成20年からアジア諸国の経済発展に対する日本の「人的資源育成」援助の貢献について、スリランカを中心に資料・聞取り・アンケート調査を同国ペラデニヤ大学(佐賀大学の協定大学)と協同で実施している。初年に、調査結果のマクロレベル分析を学術論文として、佐賀大学国際シムポジウム「アジア諸国の経済発展と人的資源育成日本の協力の回顧と展望」(平成20年29日開催)で発表した。平成21年には、スリランカの帰国学生と研修生(文部省、JICA,AOTSの150人)および現在日本の大学で勉強する留学生(200人)から聞取り・アンケート調査を実施した。研究成果は3つの学術論文として纏めている(研究発表参考)。現在、アンケート調査結果をミクロレベルで分析し、学術論文として纏める計画である。日本は1960年から2007年まで、スリランカに累計1,927億米ドルを政府開発援助として提供し、その7割が無償援助であった。膨大な無償援助の3分の1が技術援助であり、同国人的資源育成に利用されている。また、過去50年で日本の大学受入れの留学生とAOTS受入れの研修生の中で、スリランカ人が占めた割合はそれぞれ約1%と2%である。同国人口を鑑みると、日本の人的資源育成援助のプレゼンスは大きい。日本の人的資源育成の積極的・消極的要因を次にあげる。積極的要因として、日本の教育・研修の社会的価値観、いわゆる日本人社会に見られる勤勉性、仕事に対する義務感、忠誠心、相互理解、協力性、責任感、礼儀正しさ、柔軟性、人助けと親切心、無差別性と、および教育と研修の実理性が、帰国後の職場における成功に大変貢献していること。消極的要因として、専門を深く教える制度が不足しており、成績評価方法があいまいであり、教育に関する規則(入学や成績評価など)が一般化されていない点が指摘できる。本年度は、過去2年間の調査で残された課題と問題点に関して、現地での具体的な調査を実施し、最終報告書を作成する。平成22年度の実態調査では以下のことを明らかにした。長所として、日本の教育・研修の社会的価値観が高いことである。日本人社会に見られる勤勉性、仕事に対する義務感、忠誠心、相互理解、協力性、責任感、礼儀正しさ、柔軟性、人助けと親切心、無差別性、および教育と研修の実理性が、帰国後の職場での活躍に貢献していることが証明された。

80%の調査対象留学生が理論的知識、実用的知識、発表能力、日本との関係の面で改善したと回答した。また、帰国後も地域社会・指導教員・日本の民間団体との関係が続いているという。これは相互利益及び相互理解のある国際交流の発展に貢献している。短所として、専門を深く教える制度の不足、成績評価方法のあいまいさ、教育システム規則が一般化されていない。40%の学部留学生は、研究能力、履修プログラムの質、勉強に対する自信、勉強に対する責任力は改善できなかったと回答した。学部教育の質の低さの要因は、出席点が単位取得に影響しないこと、教授との関係が重視されること、共通の試験制度や評価制度が存在しないこと、大学が教員に与える権限が多大なこと、専門科目全ての題材をカバーしないこと、国際水準の専門科目シラバスの未導入であること、チュートリアルやアサインメントがないことがあげられる。よって、学生にとって単位取得が簡単であり、GPAの国際的な信用性が全くない。しかし、日本はアジア・世界の教育センターとして発展する可能性が非常に高いと考える。なぜならば、途上国は数百年もの西洋植民地支配で失った伝統的な社会的価値観は、日本だけからしか学べないからである。欧米諸国から学問的/専門的なことを学ぶだけでは自国の持続的経済発展に貢献できない状態にあるからだ。よって、日本の大学は国際社会に真に通用できる改革が必要である。
発電領域の拡大を目指した海流発電用水車システムの開発

海流発電用水車の実用化を目指し、発電領域を拡大する水車システムの開発を行った。開発技術のキーファクターは、水車をシュラウド(囲い)で囲うことである。特にシュラウドの断面について工夫し、翼型断面形状にすることを提案した。翼断面形状の効果によって、周流効果による流入流の増速と、翼の低圧部による増速効果を見出した。シュラウドが本質的に有する翼端失速軽減効果と合わせ、翼断面形状を有するシュラウドを利用することで水車の発電効率向上を確認した。本研究においては、海流発電用水車の実用化を目指し、発電領域を拡大する水車システムの開発を行う。開発のキーファクターは、水車への逆テーパ翼採用と翼型断面形状を有するシュラウドでこの水車を囲うことにある。逆テーパ翼水車は、中心軸より離れた位置で大きな力を発生させることでトルクが増大し、また相対的にソリディティ増加することもあり、低周速比・低流速での効率が上昇すると考えられる。さらにその周りに翼型断面形状を有するシュラウドを設置することによって周流効果による増速のみではなく、翼による増速効果も利用し出力を増加させる発電効率向上・起動性能向上を目指す。これら予測される効果を数値解析的・実験的見地から調査した。平成24年度は、1.水車特性計測試験1.1水車特性(従来型水車と逆テーパ水車の双方で計測)1.2水車の発生トルク(現有のプロペラ単独試験器のトルク計で計測)1.3水車の発生スラスト(現有のプロペラ単独試験器のスラスト計で計測)について計測を行った。2.シュラウドの設計・製作開発済みの設計ツールをシュラウドにも拡張し数値解析をおこなって設計した。シュラウドについては、平成24年度購入の三次元切削装置、ケミカルウッドとFRPを用いた方法で製作した。3.シュラウド特性解析と計測3.1シュラウド内流速分布の数値解析と回流水槽における測定(数値シミュレーションによる解析および三次元電磁流速センサーで計測)3.2シュラウドが発生する流体力の解析を実施した。上記の数値解析および水槽試験を行うことによって、水車への逆テーパ翼採用と翼型断面形状を有するシュラウドでこの水車を囲うことの有用性を確認した。23年度については、主に潮流発電用水車とこれを取り囲むシュラウド(集流体・増速体)を組み合わせた新しいシステムに対して、性能を予測する数値解析ツールを開発し、その精度検証を行った。数値解析の方法としては、非粘性計算法として3次元境界要素法を、水車やダクト近傍の領域には、購入した汎用数値流体解析ソフトを用いたCFDを適応した。このツールを用いることにより、短時間で高精度の性能予測が可能となり、これまで設計法として多数採用例のある翼素運動量理論に代えて、本研究では設計・解析を行うものとした。解析ツールの精度は、舶用ダクトプロペラに対する文献や、現有の水車模型(単独)に対して水槽実験を行なうことから得られた結果と、それぞれ比較することで検証した。その結果は、設計点付近で特に良好であり、その他の領域に関しても実用上問題のないレベルの精度であった。そのため、水車をシュラウドで取り囲んだ際の性能に対する効果を数値的に調査した。シュラウドの断面形状、長さ、入口出口の断面積の大小について効果を検討した。その結果、(1)入口断面積が出口断面積よりも大きいシュラウド(ノズルタイプ)が断面積の大小関係が反対のシュラウド(ディフューザタイプ)よりも増速効果が大であり、水車の出力が増大する。(2)シュラウド長さについて、(水車直径と同程度までは)長くした方が増速効果が大であり、水車の出力が増大する。(3)シュラウド断面形状については、板状よりも翼断面形状にしたほうが、断面上下の圧力差により増速効果が見られ、水車出力の増大傾向がある。という知見が得られた。申請書に示した明らかにする内容は次のとおりである。(1)汎用CFDソフト(Fluent・CFX/ Ansys Academic Research CFD)を用いた性能解析を行う。(2)海流発電用逆テーパ水車を設計・製作し,プロペラ単独試験器を用いた模型実験により解析法の妥当性を確認する。また,逆テーパの影響を調査するために,妥当性を検証された計算法を用いて数種の計算を行い,定性的・定量的に検証する。なお,性能解析法については,CFD以外の方法で性能を概算できるようになっている。(3)水車を取り囲むシュラウドの断面形状を翼形など増速効果のあるものに変更し,シュラウド自身が発生する流体力,内部の流速分布などを水槽実験によって定量的に調査する。(4)研究代表者が在籍している鳥羽商船高等専門学校の浮桟橋などを利用して,実海域における海流発電用水車の性能について調査する。

以上の4点であったが、上記のうち(1)、(2)の一部、(3)の一部、については完了しており、達成度はほぼ50%といえるため、概ね順調に進展している。(4)については、申請と助成金の差額により実行できない可能性がある。数値解析ツールの開発が完了しているため、これを用いた水車とシュラウドの形状決定を行う。本研究は逆テーパ型の水車とシュラウドを組合せた新しいシステム開発が目的であるので、それぞれの最適化、相互影響の調査をおこなう必要性がある。数値解析だけでなく、水槽実験も行うことで、実現象の把握をする。詳細は下記のようになる。(1)シュラウドの製作:シュラウドに関する数値解析をおこなって設計する。学内の三次元切削装置,ケミカルウッドとFRPを用いた作製方法で製作する。(2)シュラウド特性計測試験:回流水槽において次の項目を計測する。・シュラウド内流速分布の測定(現有の三次元電磁流速センサーで計測)・シュラウドが発生する流体力の測定(現有の三分力計で計測)(3)水車特性計測試験:外注した水車模型を用いて次の項目を計測する。・水車特性(従来型水車と逆テーパ水車の双方で計測)・水車の発生トルク(現有のプロペラ単独試験器のトルク計で計測)・水車の発生スラスト(現有のプロペラ単独試験器のスラスト計で計測)(4)翼断面シュラウド付海流発電用逆テーパ水車の性能解析:最適設計法は水車形状を決定するが,発電量予測などには,任意の作動状態での海流発電機の性能が必要である。解析手法の一つとして,既に開発済みの自由後流モデル境界要素法を採用する。また,購入した汎用CFDソフトウェアを用いて、より詳細な流体力の検討を行う。シュラウドがヨー制御効果を得るための形状の検討を行う。時間的、費用的に可能であれば、実海域における試験を行う予定とする。前述の推進方策のとおり、大別すると24年度に行う研究項目は次のようになる。(1)シュラウドの設計・製作(2)シュラウド特性計測水槽試験(3)水車特性計測試験(4)翼断面シュラウド付海流発電用逆テーパ水車の性能解析これらの項目に従い、(1)ではFRP作製材料(型と製品)、ケミカルウッド(型)、鋼材などのシュラウドの作製費用が必要となる。(2)(3)では、SDカードやDVDなどの記録メディア、および水車模型の作製費用(外注)が必要経費となる。また、シュラウドを三分力計に取り付ける治具を作製するための鋼材費も経費の一つとなる。この他、各項目で解析が必要となった場合に用いる汎用数値流体力学ソフトの更新料、水槽試験の計測や数値解析を行うためのPC、成果発表を行う際に必要となる旅費、実験に関する、あるいは数値解析に関する消耗品費、などが全体に対して必要である。費用的に可能であれば、実海域における計測を行うために研究費を使用する場合もある。