hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CO2を作動媒体とする地中熱利用ヒートポンプの実験および数値解析による研究

数多くある実験式の中から、Shahの式とGungor-Wintertonの式を優れたものとして選んだ。シミュレーション結果は3件の研究発表(口頭)を行った現在、普及が促進されつつある地中熱利用ヒートポンプの地中熱交換器部分はブラインを利用したシステムが主流である。一方で地中熱交換器内で作動媒体が直接膨張或いは直接凝縮するシステム(以下直膨システムと呼ぶ)は、ブラインシステムにおいて生じる作動媒体とブラインとの熱交換の際のエクセルギー損失がなく、また、ブラインポンプが省略できる。現在主に使われている作動媒体は、フロン系冷媒であるが、この冷媒は、地球温暖化係数が問題となっており、これが無視できるような作動媒体を用いることが望ましい。本研究では二酸化炭素を作動媒体としたシステムを対象に研究を行なった。実験では、媒体の分布状態を考慮に入れて、特に臨界温度以下の凝縮が可能になるかどうかの検討を行い、また、数値シミュレーションでは、直接実験を行なわない土中条件のシミュレーションを行なった。実験的研究では、ブラインシステムおよび直膨システムに共通で用いるための模擬採熱坑として、二重円筒の容器を製作した。内側の円筒には水を張り、ブライン熱交換器および直接凝縮・膨張熱交換器を挿入し、外側の円筒には内側の円筒内の水が土中温度条件になるように、温度調整のための水を循環させる。内菅、外菅とも塩ビ製であり長さは4m弱、内径はそれぞれ146mm、201mmである。内菅、外環まず、ブラインを使用するときの伝熱促進法の検討を行った。ブライン用の熱交換器はポリエチレン製の管であり、内径23mm外径26mmのものを使用した。バルブ操作により脈動を起し、これによる伝熱促進効果について検討した。シミュレーションは二酸化炭素の管内鉛直管内蒸発の過程を評価するための計算コードの作成を進めた。シミュレーション結果をもとに論文誌への投稿準備を進めた。数値シミュレーションに想定していた以上に労力と時間を費やしたため、実験に割くそれらの量が減少した。また、東日本大震災によって生じた原発事故により、家族と共に海外への避難、また、予定を変更して早く帰国した家族に会うための休暇をとったために、研究時間の制約を受けた。外国人特別研究員が慣れ親しんできたシミュレーションから実験に力点を置いて研究を行なうようにスケジュールの見直しを行う。
メチルグリオキザール修飾 Hsp27蛋白質の同定と大腸癌における意義解明

高血糖状態や酸化ストレスの亢進により生体内生成が亢進するメチルグリオキザール(methylglyoxal、以下MGと省略する)に注目し、培養大腸癌細胞、ヒト大腸癌組織にMGによる翻訳後修飾を受けたHeat shock protein 27(Hsp27)蛋白質を検出、同定した。このMG修飾Hsp27を導入した細胞はアポトーシス刺激に抵抗性を獲得することを見いだし、大腸癌における意義を明らかにした。平成22年度は以下の研究を実施した。(1)メチルグリオキザール(MG)修飾Hsp27蛋白質の同定との細胞生物学的意義ヒト大腸癌細胞株HT29細胞では、Hsp27蛋白質の一部がMG修飾を受け、さらにMG修飾体はリン酸化を受け難いことを確認した。正常大腸細胞株ではHsp27の発現自体は酪酸などにより制御を受けるが、MG修飾を受けないことを確認した。また、Hsp27蛋白質を用いたMG修飾部位を質量分析計により同定した。さらに、MG修飾Hsp27蛋白質をBioPorterにより細胞に導入した場合の細胞機能変化について、アポトーシス抵抗性、増殖能、Hsp27分泌能、シャペロン機能などを中心に解析した。(2)実験大腸発癌モデルを用いたMG修飾Hsp27蛋白質の意義糖尿病マウス(db/dbマウス)でのアゾキシメタン誘発実験大腸癌モデルの作製と前癌病変、腺癌病変大腸腫瘍発生促進効果を確認した。前癌病変、腺癌病変におけるHsp27蛋白質、MG修飾Hsp27蛋白質を免疫組織学的ならびに免疫ブロットにより検出した。(3)臨床検体を用いたMG修飾Hsp27蛋白質の検出とマーカーとしての意義の検討大腸腺腫、早期癌、進行癌、その背景正常粘膜の内視鏡下生検試料を用いて、少数例でのHsp27蛋白質、MG修飾Hsp27蛋白質を免疫組織学的ならびに免疫ブロットにより検出した。平成23年度は以下の研究を実施した。研究計画1:大腸癌細胞株におけるMG修飾Hsp27蛋白質の意義に関する検討とMG修飾抑制剤の評価(伊藤)23年度は、大腸癌細胞株におけるMG修飾Hsp27蛋白質の意義に関する研究をさらに進め、Hsp27蛋白質を用いたMG修飾部位を質量分析計により詳細に解析し、その修飾形態を同定した.ならびにMG修飾Hsp27蛋白質をBioPorterにより細胞に導入した場合の細胞機能変化について、アポトーシス抵抗性、増殖能、Hsp27分泌能、シャペロン機能などを中心に解析し、MG修飾抑制剤の評価を実施した.MG修飾はアルギニン残基(Arg138)特異的であることを確認し、MG修飾がHsp27蛋白質のシャペロン機能を亢進させ、抗アポトーシス作用を増強させていることを見いだした.本研究の成果はBiochem Biophys Acta 1812:769-81,2011に報告した.研究計画2:モデルマウスに対する運動療法介入試験による効果とMG修飾Hsp27蛋白質のマーカーとしての評価(内藤)すでにアゾキシメタン(AZM)による化学大腸発癌モデルを用いて運動療法による腫瘍抑制効果を確認しているため、前癌病変、腺癌病変におけるHsp27蛋白質、MG修飾Hsp27蛋白質を免疫組織学的ならびに免疫ブロットにより検出し、その意義を解明した.研究計画3:臨床検体を用いたMG修飾Hsp27蛋白質の検出とマーカーとしての意義の検討(高木)臨床研究を企画し、倫理委員会の許可を得た上で、23年度は大腸腺腫、早期癌、進行癌、その背景正常粘膜の内視鏡下生検試料を用いて、少数例でのHsp27蛋白質、MG修飾Hsp27蛋白質を免疫組織学的ならびに免疫ブロットにより検出し、それらの成績に基づいて多症例での研究計画を作成した.研究計画1:大腸癌細胞株におけるメチルグリオキザール(MG)修飾Hsp27蛋白質の意義に関する検討とMG修飾抑制剤の評価24年度は、MG修飾Hsp27導入による細胞機能変化の詳細研究を進め、特にシャペロン機能にとって重要なHsp27蛋白質の重合化ならびにリン酸化との関連について解析した。さらにHsp27は細胞外に分泌されることが報告されているため、MG修飾、リン酸化の影響について評価した。研究計画2:モデルマウスに対する運動療法介入試験による効果とMG修飾Hsp27蛋白質のマーカーとしての評価アゾキシメタン化学発癌モデルを用いた検討により、運動療法が大腸腫瘍の発生を抑制する結果を得研究計画3:臨床検体を用いたMG修飾Hsp27蛋白質の検出とマーカーとしての意義の検討臨床研究を企画し、倫理委員会の許可を得た上で、24年度は大腸腺腫、早期癌、進行癌、その背景正常粘膜の内視鏡下生検試料を用いて、少数例でのHsp27蛋白質、MG修飾Hsp27蛋白質を免疫組織学的ならびに免疫ブロットにより検出した。Hsp27タンパク質のメチルグリオキザール修飾のアミノ酸残基特異的修飾部位の質量

分析計による解析を終了し、その特異的部位ならびにその修飾の抗アポトーシス作用についての解析を終了し、Biochem Biophys Acta 1812:769-81,2011に報告することができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。MG修飾Hsp27導入による細胞機能変化の詳細研究を進め、特にシャペロン機能にとって重要なHsp27蛋白質の重合化ならびにリン酸化との関連について解析する.さらにHsp27は細胞外に分泌されることが報告されているため、MG修飾、リン酸化の影響について評価する.また、高血糖下培養におけるMG修飾Hsp27を検出し、その抑制系のスクリーニング系を確立する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
胃における内因性グルタミン酸の遊離と、その調節機構に関する神経薬理学的研究

本研究において,血管潅流胃嚢標本を用いて、胃からの内因性グルタミン酸遊離を指標に,この神経アミノ酸の胃における神経伝達物質としての可能性を検討した。高濃度KCl刺激(30-75mM)は用量に依存したグルタミン酸遊離を来した。このKCl刺激によるグルタミン酸遊離は外液からのカルシウム除去により消失した。迷走神経の電気刺激もまたグルタミン酸遊離を来した。この迷走神経刺激によるグルタミン酸遊離はカルシウム除去およびテトロドトキシン適用のいずれの処置でも消失した。グルタミン酸を含めて標本から遊離されるアミノ酸のうち、アミノ酸分析器により検出可能であった他のアミノ酸はタウリンを除き、いずれもKCl刺激あるいは迷走神経刺激によっても有意な変化を示さなかった。したがって、グルタミン酸は胃においてテトロドトキシン感受的およびカルシウム依存的に遊離されてことより,グルタミン酸は中枢神経のみならず胃においても神経伝達物質として働く可能性がさらに示唆された.そこで,このグルタミン酸遊離に、いずれの型の電位依存性カルシウムチャネルが関与しているかについて種々のカルシウムチャネル拮抗薬を用いて検討した。KCl刺激により惹起したグルタミン酸遊離は、カルシウムチャネルの非特異的遮断薬であるカドミウム(10^<-4>M)により著しく減少した。このKCl適用によるグルタミン酸遊離は、iseadipine(L型遮断薬)(10^<-6>-10^<-5>M)、及びω-agatoxinIVA(P/Q型遮断薬)(10^<-8>-10^<-7>M)により用量依存的に抑制された。一方、flunarizine(T型遮断薬)(3×10^<-5>M)及びω-conotoxinGVIA(N型遮断薬)(10^<-7>M)では変化しなかった。さらに、isradipine(10^<-5>M)およびω-agatoxinIVA(10^<-7>M)の同時適用により、グルタミン酸遊離の抑制は増強された。しかしながら,この抑制さようの程度はカドミウムによるグルタミン酸遊離の著明な抑制に比し,弱いものであった.以上の成績より胃のグルタミン酸遊離に関与する電位依存性カルシウムチャネルにはP/Q型及びL型の複数のチャネルタイプが存在することは明らかとなった.さらにP/Q型及びL型以外の未同定のカルシウムチャネルが胃のグルタミン酸遊離に関与することが推測された。ラットの胃にグルタミン酸作動性神経の存在することが免疫組織化学的研究から示唆されている。さらに機能との関連でも、グルタミン酸はin vivoおよびin vitroにおいて胃酸分泌を抑制するとされる。そこで、胃でのグルタミン酸の生理的役割を調べるため、ラット摘出血管潅流胃標本からの内因性グルタミン酸遊離について検討した。試料中のグルタミン酸は、生物発光法により測定した。

高濃度KCl刺激(30-75mM)は用量に依存したグルタミン酸遊離を来した。このKCl刺激によるグルタミン酸遊離は外液からのカルシウム除去により消失した。迷走神経の電気刺激もまたグルタミン酸遊離を来した。この迷走神経刺激によるグルタミン酸遊離はカルシウム除去およびテトロドトキシン適用のいずれの処置でも消失した。グルタミン酸を含めて標本から遊離されるアミノ酸のうち、アミノ酸分析器により検出可能であった他のアミノ酸はタウリンを除き、いずれもKCl刺激あるいは迷走神経刺激によっても有意な変化を示さなかった。このグルタミン酸遊離に、いずれの型の電位依存性カルシウムチャネルが関与しているかについて種々のカルシウムチャネル拮抗薬を用いて検討した。KCl刺激により惹起したグルタミン酸遊離は、カルシウムチャネルの非特異的遮断薬であるカドミウム(10^<-4>M)により著しく減少した。このKCl適用によるグルタミン酸遊離は、isradipine(L型遮断薬)(10^<-5>M)、及びω-AgatoxinIVA(10^<-7>M)により有意に抑制された。一方、flunarizine(T型遮断薬)(3×10^<-5>M)及びω-ConotoxinGVIA(N型遮断薬)(10^<-7>M)では変化しなかった。これらのことから、グルタミン酸は中枢神経のみならず胃においても神経伝達物質として働くこと、その遊離にはL型及びP型の電位依存性カルシウムチャネルの関与が推測される。本研究において、血管潅流胃嚢標本を用いて、胃からの内因性グルタミン酸遊離を指標に、この神経アミノ酸の胃における神経伝達物質としての可能性を検討した。したがって、グルタミン酸は胃においてテトロドトキシン感受的およびカルシウム依存的に遊離されたことより、グルタミン酸は中枢神経のみならず胃においても神経伝達物質として働く可能性がさらに示唆された.そこで,このグルタミン酸遊離に、いずれの型の電位依存性カルシウムチャネルが関与しているかについて種々のカルシウムチャネル拮抗薬を用いて検討した。このKCl適用によるグルタミン酸遊離は、isradipine(L型遮断薬)(10^<-6>-10^<-5>M)、及びω-agatoxinIVA(P/Q型遮断薬)(10^<-8>-10^<-7>M)により用量依存的に抑制された。一方、flunarizine(T型遮断薬)(3×10^<-5>M)及びω-conotoxinGVIA(N型遮断薬)(10^<-7>M)では変化しなかった。さらに、isradipine(10^<-5>M)およびω-agatoxinIVA(10^<-7>M)の同時適用により、グルタミン酸遊離の抑制は増強された。
超高速レーザー分光による生体関連分子系の光化学ダイナミクスの研究

ノルハメン誘導体は、がん細胞の光治療に対する有効な光増感剤として知られている。本研究では、これらの機構解明を目指して、ピコ秒時間分解過渡吸収分光や蛍光分光を用いてノルハメン電子励起状態とアミノ酸残基のモデル化合物との水素結合性媒体との間の相互作用、光化学反応を種々の媒体中で測定した。定常吸収スペクトル、定常蛍光スペクトルの測定から、基底状態での水素結合体生成とこの水素結合体を励起した場合、蛍光の消光が確認された。またピコ秒、フェムト秒過渡吸収スペクトル、また、単一光子係数法による蛍光寿命の測定により、フェノールやシアノフェノールのような消光剤を用いた場合に生成する水素結合体の励起状態では、一般的なπ電子系水素結合体の挙動とは異なり、効率のよい電子移動は進行しないことが明らかになった。また新たな中間種も明確には観測されず、水素結合を通して分子内の陽子の再配置が起こり、基底状態とのエネルギーギャップが小さくなりフランクコンドン因子が増大することによって、励起状態が無輻射的に基底状態に失活することが示唆された。更に陽子供与性の消光剤とも特に効果的な光反応は進行しなかった。すなわち、ノルハメンの電子励起状態では陽子受容性および供与性の消光剤いずれとも、特に明確な光反応は示さず、単純に基底状態への失活が進行するだけとの結果が得られた。これらのことから、タンパク質アミノ酸残基ではなくむしろDNAとの特別な相互作用を考慮する必要性、あるいは光治療に対する光増感のメカニズムとしては、励起状態から基底状態に失活した直後の陽子互変異性体生成などが、大きな役割を果たしていることが示唆された。本研究では、時間分解過渡吸収分光や蛍光分光を用いて、ノルハメン電子励起状態と、アミノ酸残基のモデル化合物との水素結合性媒体との間の相互作用、光化学反応を測定した。その結果、フェノールやシアノフェノールのような消光剤を用いた場合には、水素結合体を形成するが一般的なπ電子系水素結合体の挙動とは異なり、ノルハメンとフェノール類の間では、効率のよい電子移動は進行しないことが明らかになった。一方、水素結合を通して分子内の陽子の再配置が起こり、励起状態が失活することが示唆された。また、消光に伴い三重項状態が生成することはなかった。以上の結果からは、励起一重項からの光反応としては、水素結合を介した分子内の陽子移動による基底状態への失活課程雅趣反応であることが示された。またこれらの結果から、光増感のメカニズムには基底状態に失活した直後の陽子互変異性体などが、大きな役割を果たしていることが示唆される。次年度以降の計画としては、ナノ秒以降の過渡吸収測定によるこの基底状態に失活直後の化学種の同定、この化学種とアミノ酸残基との反応、また実際のタンパク系、あるいは核酸塩基との反応課程の直接測定を行う予定である。
ケイ素やリンを含む不飽和化合物の励起状態の理論的研究

(a)シレン(H_2Si=CH_2):MR-CI法によりシレンノ一重項と3重項状態の各々に関して焼く15個の原始価状態とリドベルク状態を明らかにした.その結果,励起エネルギーばかりでなく,状態の順番も対応するエチレン(H_2C=CH_2)のものとは著しく異なることを見出した.特に興味ある事実は,ケイ素-炭素2重結合化合物では,炭素-炭素2重結合化合物とは異なり,一重項状態のπ→π^〓遷移とπ→a^〓遷移とがほぼ同じ励起エネルギーを示すことである.この縮重して2つの状態は,ケイ素-炭素2重結合化合物の光反応を考える上で重要な役割を果たすと思われる.ジシレン(H_2Si=SiH_2)とジフォスフェン(HP=PH)の励起状態に関しては現在検討中である.(b)シラノン(H_2Si=O):1重項状態と3重項状態での1, 2-R基移動によるシラノンのシリレンへの異性化反応の遷移状態と反応障壁を理論計算により明らかにした.反応障壁は1, 2-F移動の場合で最も大きく, CH_3>H>SiH_3>SiF_3の順に減少する.1重項状態では, SiF_3基移動の場合でも焼く18kcal/〓〓〓もの反応障壁があるが, 3重項状態では, 1, 2-シリル基移動はほとんど反応障壁無しで進行することを見出した.(c)シランカチオンラジカル:SiH_4及びSi(CH_3)_4の縮重した最高被占軌道から電子を1個取り除いて得られるカチトンラジカルの安定構造及び解離反応に対する安定性を明らかにした。SiH_4^+の場合、Cs構造が最も安定で、Cs>C_<2v>>C_<3v>>D_2dの順に安定性が減少する。しかし、Si(CH_3)^+の場合、最も安定なのはC_<3v>構造で、C_<3v>>C_<2v>>Csの順に安定性が減少する。SiH_4^+はSiH_2^+とH_2などに容易に解離するが、Si(CH_3)^+はフラグメンテ-ションに関して、相当に安定であることを見出した。
プラズマ誘起流による空力制御の実用化研究

プラズマアクチュエータ(Plasma Actuator: PA)は剥離流れの抑制に有効な空力制御デバイスとして注目されている.PA制御研究は大学等の小型低速風洞で実施されているが,実用化にとって重要な高Reynolds(Re)数流れへの適用研究は進んでいない.本研究では高Re数風洞を利用してPA制御効果を実証する(Re数>10の6乗).また,PAは放電に伴う音を発するため空力音を低減するデバイスとしての利用が困難である.そこで,本研究ではノイズキャンセリング法を利用してPAからの放電騒音の低減を図る.2018年度は,風洞を利用して高Re数流れにおけるPA制御効果を調べた.再現性に課題はあるものの,PAによる剥離制御効果を確認することができた.さらに,高速応答PSP(pressure-sensitive paint: PSP)による圧力場計測を行い,PA制御により形成される翼面の低圧力領域を可視化することに成功した.また,翼の剥離流制御に用いるPAの低騒音化のために,同じ仕様の2式のPAを1列に配置し,片側のPA放電位相を変え,ノイズキャンセリング法による放電音低減効果を調べた.騒音計を用いて放電音を計測し,低減効果を確認した.本研究では,高Re数流れにおいて,PAを用いて2次元翼の剥離流を制御できることを示した.また,音波の重ね合わせを利用したノイズキャンセリング法を用いることで,放電音低減効果が得られることを実証した.これまで連続放電型のPAの研究を進めてきたが,誘起流の高速化は難しく,亜音速以上の高速流制御への適用は厳しい.今後は,高出力化が期待できるナノ秒パルス放電型PAの研究に取り組み,PAによる空力制御の適用範囲拡大を図る予定である.H28年度の研究実績概要を以下に記す。1高レイノルズ数流れにおけるPA剥離制御効果の実証本研究では、PAによる剥離制御効果を0.8m×0.45m高Re数遷音速風洞で実証する。H28年度は風洞試験の予備実験のために、風洞の圧力環境を模擬できる高圧チャンバーを製作し、PAにより発生する推力計測装置を製作した。PAの放電により発生する誘起流は周りの雰囲気ガス(空気)の圧力に依存するため、風洞試験前にPA誘起流の基本特性を調べておく必要がある。誘起流により発生する推力(運動量)が大きいほど流れを効果的に制御できる。本研究では、PA誘起流が発生させる推力を計測する手法として、振り子式による推力計測システムを考案した。高圧チャンバー内に計測部を収めることができ、チャンバー壁に取り付けられた光学窓を介してレーザー変位計で揺れ幅を簡単に計測できる利点がある。この方式を採用することにより、圧力を変化させながらPA推力を計測することができるようになる。PAからの放電音を騒音計を用いて計測したところ、放電電圧(正弦波形)と放電音強度の相関が明らかになった。2式のPA電極を誘起流が向い合せに発生するように平板に配置し、片方のPA放電電圧の位相を変えて放電したところ、ノイズキャンセリング効果(波の重ね合せ)により放電音の大きさが変化することが確認された。本実験条件では、1/4波長位相をずらすことによってPA放電音低減効果が最も高くなることがわかった。高圧チャンバーを用いたプラズマアクチュエータ(Plasma Actuator:PA)の推力計測の実験が遅れている。H29年度は、0.8m×0.45m高Re数遷音速風洞での実験を予定しており、その予備試験として、H28年度は高圧チャンバーを用いた推力測定試験を計画していた。高圧チャンバーの設計・製作は予定通りに進んだが、PA推力計測システムを構築するのに当初計画よりも時間を要したため、実験データ取得までは達成できなかった。本実験ではPAの推力計測に振り子式の方法を用いた。この方法を用いれば、弱い推力も計測可能であり、高圧チャンバーに取り付けた光学窓から変位量を簡単に計測することができる。推力による振り子の変位量はレーザー変位計を用いて計測する。PAの推力は、本実験条件では、μNmNレベルと微小である。そのため、振れ幅(振幅)を大きくするためにはPA電極の重量を小さくする必要があるが、一方で、軽量になるとPAに接続する電線のテンション等が振幅に影響する。推力と振幅の適正な相関関係を得るまでに試行錯誤が必要になり、当初予定以上の時間を要した。結果として、H28年度中に実験データを取得するところまでできなかった。しかし、実験装置は完成しているので短期間で推力データ取得可能であり、H29年度計画の風洞試験を予定通り実施できる見込みである。一方、PA低騒音化の実験については、ノイズキャンセリング法により放電音を低減できることが実証できており、研究は順調に進んでいる。・0.8m x 0.45m高Re数遷音速風洞(TWT2)で実験する場合、P0(総圧)を設定してRe数を変えて実験を行う。PA(Plasma Actuator:プラズマアクチュエータ)は放電により誘起流を発生させるため、その放電特性は置かれた環境の圧力に強く依存する。高圧チャンバーを用い、環境圧力と推力の関係を調べた結果、環境圧力が高くなると推力は小さくなることがわかった。・PA制御効果を可視化するために、高速応答PSP(Pressure-Sensitive Paint:感圧塗料)計測を行う予定である。大気圧以上におけるPSP計測の実績がほとんどないため、高圧チャンバーを使用し、高圧力範囲でのPSPの圧力感度特性を調べた。

感圧色素にPtTFPP、酸素透過性ポリマーにHFIPMとPoly-TMSPを用いた。結果、低圧力域と遜色ない圧力感度が得られ、高Re数風洞試験でもPSP計測可能であることが確認できた。・PAを張り付ける基板の材質を変えてPA放電音を計測したところ、PAを張り付ける材質によって放電音が変化することがわかった。また、観測する方向によって、PA放電音は指向性があり、誘起流が排気される方向に放電音は大きくなることを確認した。さらに、PA低騒音化のためにPAを2式並べて配置し、ノイズキャンセリング作動時の剥離制御効果を風洞実験で確認したところ、剥離を抑制できることがわかった。・国内学会で研究発表をを3件行った。当初計画通り、TWT2においてPA制御システムを構築し、PAによる制御効果を実証した。また、PA低騒音化については、PA放電音の基板材質依存性を調べ、またノイズキャンセリング作動においても剥離制御可能であることを風洞実験で確認した。他方、風洞作業員がインフルンザに感染したため風洞試験計画の変更を余儀なくされ、高速応答PSP試験が実施できなくなる問題が発生したが、H30年度に持ち越すことで研究計画に影響はない。よって、おおむね計画通り進んでいる。プラズマアクチュエータ(Plasma Actuator: PA)は剥離流れの抑制に有効な空力制御デバイスとして注目されている.PA制御研究は大学等の小型低速風洞で実施されているが,実用化にとって重要な高Reynolds(Re)数流れへの適用研究は進んでいない.本研究では高Re数風洞を利用してPA制御効果を実証する(Re数>10の6乗).また,PAは放電に伴う音を発するため空力音を低減するデバイスとしての利用が困難である.そこで,本研究ではノイズキャンセリング法を利用してPAからの放電騒音の低減を図る.2018年度は,風洞を利用して高Re数流れにおけるPA制御効果を調べた.再現性に課題はあるものの,PAによる剥離制御効果を確認することができた.さらに,高速応答PSP(pressure-sensitive paint: PSP)による圧力場計測を行い,PA制御により形成される翼面の低圧力領域を可視化することに成功した.また,翼の剥離流制御に用いるPAの低騒音化のために,同じ仕様の2式のPAを1列に配置し,片側のPA放電位相を変え,ノイズキャンセリング法による放電音低減効果を調べた.騒音計を用いて放電音を計測し,低減効果を確認した.本研究では,高Re数流れにおいて,PAを用いて2次元翼の剥離流を制御できることを示した.また,音波の重ね合わせを利用したノイズキャンセリング法を用いることで,放電音低減効果が得られることを実証した.これまで連続放電型のPAの研究を進めてきたが,誘起流の高速化は難しく,亜音速以上の高速流制御への適用は厳しい.今後は,高出力化が期待できるナノ秒パルス放電型PAの研究に取り組み,PAによる空力制御の適用範囲拡大を図る予定である.また、PAの放電音低減に関しては、ノイズキャンセリング法を考慮した作動条件であっても、剥離流を抑制できることを風洞試験で確認するとともに、PA構成材料と放電音との関係についても調べる。
日本手話の非手指表現について

日本固有の言語でありながら,日本手話(JSL)の解明は遅れており,特に手指以外の体の部位によって表現される非手指表現(例えば「目の見開き」や「口の形」等)は,一般に単なるジェスチャーや感情の発露と捉えられがちである.本研究では・非手指表現は内容語としてのみならず文法要素としても機能し,手話言語を構造化する重要な働きを持つことを,発展の道筋と共に理論的に明らかにし,日本手話の通訳・教育・学習等の応用に寄与することを目指す.日本固有の言語でありながら,日本手話(JSL)の解明は遅れており,特に手指以外の体の部位によって表現される非手指表現(例えば「目の見開き」や「口の形」等)は,一般に単なるジェスチャーや感情の発露と捉えられがちである.本研究では・非手指表現は内容語としてのみならず文法要素としても機能し,手話言語を構造化する重要な働きを持つことを,発展の道筋と共に理論的に明らかにし,日本手話の通訳・教育・学習等の応用に寄与することを目指す.
行動論的セルフコントロールにおける方略の研究

1.バイオフィードバックによる皮膚温のコントロールとその方略の研究1)効果的な訓練方法を検討するために実験をおこない, (1)最大量課題,最頻課題は同様の効果を持っている,(2)フィードバックがあると被験者の覚醒を高め妨害的に働き,パフォーマンスは低い,(3)漸進的接近法が訓練方法としてはすぐれていることが明らかになった.2)方略を教示したときのフィードバックの効果を究明するために大学生10名を対象に実験をおこなった.その結果,皮膚温変化量にはフィードバックの効果は認められなかった.しかし,個々のデータを吟味すると皮膚温が大きくなのものと逆に減少するものとがあり,フィードバックの効果は個人によって異なることを示唆する結果が得られた.2.バイオフィードバックによる心拍のコントロールの研究1)方略として自律訓練を使用したところ,(1)自律訓練は極めて有効である(2)しかし,その効果には個人差が大きいことが指摘された.2)フィードバックの効果と制御能力については, (1)心拍の制御にはフィードバック(情報提示)は殆んど効果がなかった,(2)心拍の制御能力の高い人と低い人とがいる,(3)方略として呼吸の効果が大きい,(3)制御能力の高い人は呼吸法,筋の緊張,リラックスと関連性が深い.3.痛みのコントロールと方略の研究1)痛みをコントロールするための方略について分類し,その効果について検討した.そして,意図的課題への注意集中,セルフコントロール,イメージなどが有効であった.2.痛みの指標については,トレランスタイムや皮膚温,痛みのマグニチュード推定,痛みの評定(形容詞)などについて検討した.1.バイオフィードバックによる皮膚温のコントロールとその方略の研究1)効果的な訓練方法を検討するために実験をおこない, (1)最大量課題,最頻課題は同様の効果を持っている,(2)フィードバックがあると被験者の覚醒を高め妨害的に働き,パフォーマンスは低い,(3)漸進的接近法が訓練方法としてはすぐれていることが明らかになった.2)方略を教示したときのフィードバックの効果を究明するために大学生10名を対象に実験をおこなった.その結果,皮膚温変化量にはフィードバックの効果は認められなかった.しかし,個々のデータを吟味すると皮膚温が大きくなのものと逆に減少するものとがあり,フィードバックの効果は個人によって異なることを示唆する結果が得られた.2.バイオフィードバックによる心拍のコントロールの研究1)方略として自律訓練を使用したところ,(1)自律訓練は極めて有効である(2)しかし,その効果には個人差が大きいことが指摘された.2)フィードバックの効果と制御能力については, (1)心拍の制御にはフィードバック(情報提示)は殆んど効果がなかった,(2)心拍の制御能力の高い人と低い人とがいる,(3)方略として呼吸の効果が大きい,(3)制御能力の高い人は呼吸法,筋の緊張,リラックスと関連性が深い.3.痛みのコントロールと方略の研究1)痛みをコントロールするための方略について分類し,その効果について検討した.そして,意図的課題への注意集中,セルフコントロール,イメージなどが有効であった.2.痛みの指標については,トレランスタイムや皮膚温,痛みのマグニチュード推定,痛みの評定(形容詞)などについて検討した.1バイオフィードバックによる皮膚温のコンロールとその方略の研究効果的た訓練方法を検討するために、実験1.2をおこなった。1)実験1では、最大量課大条件(QF)、最頻課題条件(FF)、FBなし条件(NF)を設け実験をおこなった。その結果、(1)QF、FFいずれの条件でも皮膚温が増加し、両課題は同様の効果を持つ(2)FBがない方が成績がよかった。これはFBの特性が被験者の覚醒を高め妨害的に働くことを示すものである。2)実験2では、基準固定群(CF群)、漸次的接近群(SA群)、NF群の3群について比較した。(1)SA群は最も成績がよく漸次的接近法訓練法として優れている。(2)FB群は訓練の前半から後半にかけて成績が向上した。これは長期にわたる訓練では成績を向上させるためにフィードバックが不可欠であることを示唆するものである。2バイオフィードバックによる心拍のコントロールの研究心拍をコントロールする方略として自律訓練を使用した。7名の被験者について検討したところ、(1)方略としての自律訓練は極めて有効である。(2)しかし、その効果には個人差が多いことが明らかにされた。3痛みのセルフコントロールの研究実験的に痛みを生起させる水温を決めるための実験をおこない、5°Cがもっとも適切であることが判った。
健康関連QOLと医療受療状況・医療費の関連に関する研究

京都府内の事業所における従業員2,130人を対象に、2001年5下旬に健康関連QOLとしてのEurQol EQ-5Dについての調査を行い、1,367人より回答が得られ、回収率は64.2%.であった。このうち、QOL調査前の1年間にこの事業所に継続して在籍していたことが確認できた1,241人が解析対象者であり、これは回答者1,367人の90.8%、全従業員2,130人の58.3%であった。解析対象者は男性1,043人、女性198人、でり、年齢の範囲(レンジ)は18-65歳であり、平均年齢は男性43.8歳女性40.3歳であった。最も多い年齢階級は、男性で50歳代35.5%、女性で30歳代が32.8%であった。EuroQolは「移動の程度」、「身の周りの管理」、「ふだんの活動」、「痛みや不快感」、「不安やふさぎ込み」の5項目についての3段階の回答選択肢から回答するもので、それぞれの回答選択肢の組合わせに対して標準的な日本人集団をもとにした評価点数である効用値が定められており、最低-0.111、最高1.000の範囲の数値で表現されるものである。回答の効用値は0.4441.000に分布し、最も良いQOLの状態である1,000点は72.4%を占めていた。この集団の2006年6月から2001年5月までの診療報酬明細書(レセプト)を調査した。QOL調査前の1年間に受療ありの者の割合は、効用値1.000の者で87.8%・効用値1000未満の者で92.4%であり、効用値1.000の者に有意(P=0.021)に低かった。全般的にみて、QOL調査前の直近1ヶ月から直近1年において効用値の低い群、すなわちQOLがより低い従業員において診療報酬点数が高い傾向がみられ、QOLが過去の受療の影響を受けた指標であることが示唆された。京都府下の一地域における30歳以上の一般住民7,000人を対象にした健康関連QOLとしてのEuroQol、既往疾患、飲酒、喫煙、食事摂取や運動などのライフスタイル、ADL(日常生活活動度)などについての調査回答者4,900人のデータを整理し、コンピュータヘ入力した。回答者は男性2,155人、女性2,745人、合計4,900人で回収率は男性71.2%、女性68.2%、合計70.0%であった。年齢階級別の回答者数は、60歳代が男女合計で1,276人と最も多く、次いで70歳代、50歳代、40歳代、80歳代、30歳代の順であった。

EuroQolは「移動の程度」、「身の周りの管理」、「ふだんの活動」、「痛みや不快感」、「不安やふさぎ込み」の5項目についての3段階の回答選択肢から回答するもので、それぞれの回答選択肢の組合わせに対して標準的な日本人集団をもとにした評価点数であるタリフスコアが定められており、最低-0.107、最高1.000の範囲の数値で表現されるものである。回答者のうち欠損回答のなかった4,407人のタリフスコアは-0.1071.000に分布し、最も良いQOLの状態である1.000点は61.0%を占めていた。タリフスコアが1.000点の者の割合は年齢階級が大きくなるほど少なくなる傾向があった。5項目のそれぞれについて問題がある回答者の割合は、いずれの項目でも年齢階級が大きくなるほど大きくなる傾向があった。また、「今日の健康状態」に対する3段階の選択肢回答でも、Visual analogue scale(VAS)による回答でも、年齢階級が大きくなるほど「よりよい」状態の者の割合が減ずる傾向があった。EuroQolのタリフスコアと「今日の健康状態」に対するVASによる回答とのPeasonの相関係数は、0.531であり、有意(P=0.000)な正の相関であった。京都府内の一事業所における従業員2,130人を対象に、2001年5下旬に健康関連QOLとしてのEuroQol EQ-5Dについての調査を行い、回答者1,367人の回答を得、データを整理し、コンピュータへ入力した。回答者は男性1,111人、女性256人、合計1,367人で回収率は64.2%であった。年齢階級別の回答者数は、50歳代が男女合計で31.6%と最も多く、次いで30歳代、40歳代、20歳代以下、60歳代以上の順であった。EuroQolは「移動の程度」、「身の周りの管理」、「ふだんの活動」、「痛みや不快感」、「不安やふさぎ込み」の5項目についての3段階の回答選択肢から回答するもので、それぞれの回答選択肢の組合わせに対して標準的な日本人集団をもとにした評価点数である効用値が定められており、最低-0.111、最高1.000の範囲の数値で表現されるものである。回答者の効用値は0.4441.000に分布し、最も良いQOLの状態である1.000点は72.7%を占めていた。この集団の2000年6月から2001年5月までの診療報酬明細書(レセプト)を調査した。QOL調査前の1年間に受療ありの者のは割合、効用値1.000の者で78.2%効用値1.000未満の者で83.5%であり、効用値1.000の者に有意(P<0.005)に低かった。QOL調査前の1月間に受療ありの者のは割合、効用値1.000の者で65.0%効用値1.000未満の者で77.2%であり、効用値1.000の者に有意(P<0.05)に低かった。今後、解析対象者がQOL調査前の1年間にこの事業所の保険組合に所属していたか否かを確認する必要がある。
東日本大震災後の転出世帯と残留世帯による漁村の復興と持続可能性

東日本大震災において、多くの住民が防災集団移転地区、災害公営住宅あるいは遠隔地に移転を余儀なくされた。被災集落の継続のためには、土木計画学的、社会学的研究も不可欠である。こうした研究の基礎となるのが被災世帯の現在の居住地である。本研究はこうした目的のために震災前後の電話帳に基づく被災世帯の居住地変化のデータ集計を試みる。本研究では岩手、宮城の2県に着目している。岩手県沿岸部においては宮古市以南の市町の被害が非常に大きいことから、本研究では宮古市、山田町、大槌町、釜石市、大船渡市、陸前高田市の6市町を対象とした。対象6市町で世帯数は約5,000世帯、7%の減少となっている。中心市街地の被害が比較的少なかった宮古市、釜石市は減少率が少ないものの近隣市町の減少が大きい。宮城県においては、東松島市以南の平野部においては比較的に復興が早く、また海岸部から内陸都市部への移転が多いため復興後のコミュニティーの持続性の問題は比較的少ないと思われる。そこで宮城県では、三陸海岸で被害の大きかった気仙沼市、南三陸町、女川町、石巻市を対象とした。また南三陸町は平野部の被害が非常に大きかったため隣接の登米市に多くの住民が避難、移住したことから登米市を追加し、5市町を対象とした。世帯数の減少は6市町で約3,500世帯とわずか3%の減少に留まっている。平成30年度の研究で得られた主たる結論は以下の通り。1)複数年の電話帳のマッチングにより居住地変化の80%程度が把握されることが明らかとなった。2)中心市街地が壊滅した岩手県大槌町、宮城県女川町で50%に近い世帯が転居を余儀なくされたことが分かった。3)分析の結果、居住地変化なし11.1万世帯、同自治体内移転1.6万世帯、地域外移転3.6万世帯、転入7,500世帯が明らかになった。本年は特に必要となるデータの収集に力を入れた。それらは以下の通り。1国勢調査小地域データ1995,2000,2005,2010,20152住宅詳細地図11市町、震災前、震災後、現在3電話帳11市町、2007,2012,2019 4GISデータこうしたデータを活用し、一次集計として、被災地住民の転居の概要を把握できた。昨年度は震災以前と2007年と震災後2012年の被災住民の移動を把握した。本年度は現在(2019年)のデータのマッチングを行うとともにGISデータとの照合を行い、結果の妥当性を検証する。さらに、住宅詳細地図との照合を試験的に開始する。住所録作成の作業手順は以下の通り。1)Pythonによる電話帳データのダウンロード:震災前後の固定電話の電話帳(住所、氏名、電話番号)はインターネットからダウンロードが可能である。利用可能なURLとしては以下の例がある。2)重複電話番号の削除:電話帳には以下のような重複がある。1ある程度の規模の企業・商店では複数の電話番号がある。ただし、大きな企業はタウンページのみへの記載となる。2個人商店等では商店名と個人名で同一電話番号を重複して掲載されている例がある。3同じ電話番号で複数の事業名掲載される以下のような例が多々ある。ここでは同一電話は単一世帯であると仮定する。この場合、商売や事業は廃業や名称変更があるため個人名の方を残すこととした。このプログラムはVBAに依った。3)2007年の電話帳と2012年の電話帳のマッチングによる居住地移転の同定:本研究では2007年の電話帳の住所を基準として、居住地の移転状況を以下のように仮定した。12012年に2007年と同一電話番号、同一姓、同一住所の場合は震災前から継続的に居住しているとした。(姓が同一であれば名が変わっても同一家族と見なすこととする)22012年に2007年と同一電話番号、同一姓、別住所の場合は震災後、同一自治体内での転居したとする。32007年にあった電話番号が2012年の電話帳に存在しない場合は地域外(他市町村)へ転居したとする。42012年に2007年に存在しない電話番号がある場合はその世帯は地域外からの転入したとする。

そこで宮城県では、三陸海岸で被害の大きかった気仙沼市、南三陸町、女川町、石巻市を対象とした。また南三陸町は平野部の被害が非常に大きかったため隣接の登米市に多くの住民が避難、移住したことから登米市を追加し、5市町を対象とした。世帯数の減少は6市町で約3,500世帯とわずか3%の減少に留まっている。平成30年度の研究で得られた主たる結論は以下の通り。1)複数年の電話帳のマッチングにより居住地変化の80%程度が把握されることが明らかとなった。2)中心市街地が壊滅した岩手県大槌町、宮城県女川町で50%に近い世帯が転居を余儀なくされたことが分かった。3)分析の結果、居住地変化なし11.1万世帯、同自治体内移転1.6万世帯、地域外移転3.6万世帯、転入7,500世帯が明らかになった。本年は特に必要となるデータの収集に力を入れた。それらは以下の通り。1国勢調査小地域データ1995,2000,2005,2010,20152住宅詳細地図11市町、震災前、震災後、現在3電話帳11市町、2007,2012,2019 4GISデータこうしたデータを活用し、一次集計として、被災地住民の転居の概要を把握できた。昨年度は震災以前と2007年と震災後2012年の被災住民の移動を把握した。本年度は現在(2019年)のデータのマッチングを行うとともにGISデータとの照合を行い、結果の妥当性を検証する。さらに、住宅詳細地図との照合を試験的に開始する。住所録作成の作業手順は以下の通り。1)Pythonによる電話帳データのダウンロード:震災前後の固定電話の電話帳(住所、氏名、電話番号)はインターネットからダウンロードが可能である。利用可能なURLとしては以下の例がある。2)重複電話番号の削除:電話帳には以下のような重複がある。1ある程度の規模の企業・商店では複数の電話番号がある。ただし、大きな企業はタウンページのみへの記載となる。2個人商店等では商店名と個人名で同一電話番号を重複して掲載されている例がある。3同じ電話番号で複数の事業名掲載される以下のような例が多々ある。ここでは同一電話は単一世帯であると仮定する。この場合、商売や事業は廃業や名称変更があるため個人名の方を残すこととした。このプログラムはVBAに依った。3)2007年の電話帳と2012年の電話帳のマッチングによる居住地移転の同定:本研究では2007年の電話帳の住所を基準として、居住地の移転状況を以下のように仮定した。12012年に2007年と同一電話番号、同一姓、同一住所の場合は震災前から継続的に居住しているとした。(姓が同一であれば名が変わっても同一家族と見なすこととする)22012年に2007年と同一電話番号、同一姓、別住所の場合は震災後、同一自治体内での転居したとする。32007年にあった電話番号が2012年の電話帳に存在しない場合は地域外(他市町村)へ転居したとする。42012年に2007年に存在しない電話番号がある場合はその世帯は地域外からの転入したとする。PC関連消耗品などの購入予定はあったが、発注が遅れた。少額であるため、次年度の使用計画に変更はない。
イオンビームによる鉄鋼の表面改質とその腐食機構のSpring-8放射光その場解析

本研究は,イオンビームを利用した鉄鋼表面改質が,大気腐食環境で生成する鉄鋼さび層の性状におよぼす影響を学術的に追求するとともに,厳しい腐食環境においても塗装やメッキなどの防食処理を施すことなく,耐食性を発揮する新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出するための基礎的知見を得ることを目的とし,研究の結果以下のことが明らかとなった.(1)Cr, Cu, P, Niなどの合金元素を利用し表面改質した場合,それらがさび層の長期相変化を促進し,防食性の高い超微細ゲーサイト相(α-FeOOH構造)の生成を促す.(2)0.04mdd程度の適度な飛来塩分はゲーサイト相への相変化を促進し,飛来塩分量の増加に伴う腐食量の増加が低く抑えられるのに対し,飛来塩分量が多くなるとβ-FeOOHの生成が促進されさび層の防食性が著しく低下する.(3)防食性の高い耐候性鋼のさび層は0.04mdd程度の飛来塩分量では多量の超微細ゲーサイトを含有するが,飛来塩分量が多くなるとβ-FeOOHの生成に伴い超微細ゲーサイト量が減少する.(4)Niを含む場合に形成されたさび層は,さび粒子の凝集構造に加え,C1^-イオンを不活性にする効果を有ることにより塩分飛来環境でも高い防食性を示す.(5)Crは特に防食性の高いゲーサイト相を生成する効果があり,その防食機能は原子レベルでゲーサイト結晶に吸着して存在するCrのオキソ酸イオンによることが放射光を用いたX線吸収微細構造解析により明らかになった.また,同様の放射光解析により,飛来塩分量が多い場合はこのようなCrのオキソ酸が形成されず,さび層の防食性が著しく低下することが判明した.これらのことから,CrやNiなどの有効元素を鉄鋼表面に供給しさび層構造を制御することにより,新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出することが可能になることが明らかとなった.本研究は、イオンビームを利用した鉄鋼表面改質が、大気腐食環境で生成する鉄鋼さび層の性状におよぼす影響を学術的に追求するとともに、厳しい腐食環境においても、塗装やメッキなどの防食処理を施すことなく、耐食性を発揮する新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出するための基礎的知見を得ることを目的とする。まず、Cr,Cu,P,Ni,Caを添加した鉄鋼表面を水溶液薄膜下で腐食させ,生成するさび層の構造とその防食性に及ぼす添加金属の影響について調査した結果以下のことが明らかとなった.(1)Crはさび層の長期相変化を促進し,防食性の高いゲーサイト相(α-FeOOH構造)の生成を促す.(2)Niはマグネタイト構造を有するさび層の生成を助長し,このことが防食性の向上に密接に関連する.(3)Caは腐食表面のpHを上昇させる効果を有し,腐食の進行を抑制するとともにマグネタイトの生成を助長する.これらの知見を基に、SPring-8および高エネルギー加速器研究機構のPhoton Factoryの大型放射光設備を用いて、さび層の構造解析を実施した。その結果、Crが防食性の高いゲーサイト(α-FeOOH)構造を有するさび層の生成を助長する場合に,CrはFeを単に置換するだけでなく,Fe-O-OHからなる八面体のネットワークの隙間に入り込み,防食機能の点で重要であるイオン選択透過性を変化させることなどが明らかとなった。これらのことから、Cr,Ni,Caなどの有効元素を鉄鋼表面に供給しさび層構造を制御することにより、新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出することが可能になることが明らかとなった。次年度は,鉄鋼表面性状とさび層特性および耐食性の関係を系統的に評価し、高耐食性発現の新しい原理の構築に繋げる。本研究は,イオンビームを利用した鉄鋼表面改質が,大気腐食環境で生成する鉄鋼さび層の性状におよぼす影響を学術的に追求するとともに,厳しい腐食環境においても塗装やメッキなどの防食処理を施すことなく,耐食性を発揮する新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出するための基礎的知見を得ることを目的とし,研究の結果以下のことが明らかとなった.(1)Cr, Cu, P, Niなどの合金元素を利用し表面改質した場合,それらがさび層の長期相変化を促進し,防食性の高い超微細ゲーサイト相(α-FeOOH構造)の生成を促す.(2)0.04mdd程度の適度な飛来塩分はゲーサイト相への相変化を促進し,飛来塩分量の増加に伴う腐食量の増加が低く抑えられるのに対し,飛来塩分量が多くなるとβ-FeOOHの生成が促進されさび層の防食性が著しく低下する.(3)防食性の高い耐候性鋼のさび層は0.04mdd程度の飛来塩分量では多量の超微細ゲーサイトを含有するが,飛来塩分量が多くなるとβ-FeOOHの生成に伴い超微細ゲーサイト量が減少する.(4)Niを含む場合に形成されたさび層は,さび粒子の凝集構造に加え,C1^-イオンを不活性にする効果を有ることにより塩分飛来環境でも高い防食性を示す.(5)Crは特に防食性の高いゲーサイト相を生成する効果があり,その防食機能は原子レベルでゲーサイト結晶に吸着して存在するCrのオキソ酸イオンによることが放射光を用いたX線吸収微細構造解析により明らかになった.

また,同様の放射光解析により,飛来塩分量が多い場合はこのようなCrのオキソ酸が形成されず,さび層の防食性が著しく低下することが判明した.これらのことから,CrやNiなどの有効元素を鉄鋼表面に供給しさび層構造を制御することにより,新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出することが可能になることが明らかとなった.
スピードスケートの遊脚動作が速度獲得に及ぼす影響に関するバイオメカニクス的研究

本研究では,スピードスケートの金メダリストを含む国内トップ選手の滑走動作を対象に体幹の多分節剛体リンクモデル化により骨盤周辺部位の動きに注目して3次元的にとらえ,遊脚の動きが滑走速度の獲得に及ぼす影響についてキネティクス的に検討する。さらに,それらの知見をこれまでに究明された滑走動作の力学的メカニズムや優れた選手に内在する技術的要因に関連づけ,これまでに検討されてこなかった骨盤・体幹部を介した両脚間の身体重心の移動メカニズムについて解析することを目的としている。これらの研究目的を達成するために,本研究では4つの研究課題を設定している。このうち,以下の2つの研究課題について,初年度から研究を進めている。課題1:スピードスケート氷上滑走における骨盤周辺部位の動きの解析方法を確立するとともに,すでに開発済のセンサースケートを改良する(実験1)。課題2:3種の異なるエクササイズにおける選手の下肢の動作を3次元キネティクス的に分析し,骨盤周辺部位の動きに着目することにより,遊脚の動きが滑走速度に及ぼす影響についてバイオメカニクス的に検討する(実験2)。当該年度では,課題2を拡大し,9種類のエクササイズにおける選手の下肢の動作を3次元的に解析した。その結果,多くのエクササイズで金メダリストの骨盤を含む体幹部の運動が,競技レベルの劣る大学段階の国内レベルの選手とは大きく異なることがわかった。すなわち,「踏台昇降」および「押しジャンプ」では,支持脚の膝を止め,前方へ乗り込むように支持脚を伸展していること。スライドボードでは,横に力を発揮しながら,遊脚の振り入れに合わせて支持脚のプッシュを開始していること,連続する側方へのジャンプでは,できるだけ移動方向側に接地し,遊脚をすばやく前方へ振り出すと同時に側方へジャンプしていることがわかった。当該年度では,課題2を課題1より優先し,さらに課題を拡大して9種類のエクササイズにおける選手の下肢の動作を3次元的に解析した。なお,課題1のセンサースケートの特別製作が,研究責任者のエフォートを十分に費やすことができず予想よりも遅れているが,平成31年(令和元年)度以降で対応していくように考えている。今年度は,課題1に先んじて課題2を進め成果を得ることができたので,次年度ではこれらの成果を積極的に学会や論文にするようアウトプットしていくと同時に,遅れている【課題1:スピードスケート氷上滑走における骨盤周辺部位の動きの解析方法を確立するとともに,すでに開発済のセンサースケートを改良する(実験1)】に取り組む。これが順調に進めば,【課題3:世界チャンピオンを含む15名の国内トップ選手の全力スピード滑走における遊脚および骨盤周辺部位の動きを3次元キネティクス的に分析し,それらを競技成績レベルと関連づけて検討することにとより,優れた体幹部および遊脚の技術的要因についてバイオメカニクス的に検討する(実験3)】に接続することができると考えている。今年度は,課題

1に先んじて課題2を進め成果を得ることができたので,次年度ではこれらの成果を積極的に学会や論文にするようアウトプットしていくと同時に,遅れている【課題1:スピードスケート氷上滑走における骨盤周辺部位の動きの解析方法を確立するとともに,すでに開発済のセンサースケートを改良する(実験1)】に取り組む。これが順調に進めば,【課題3:世界チャンピオンを含む15名の国内トップ選手の全力スピード滑走における遊脚および骨盤周辺部位の動きを3次元キネティクス的に分析し,それらを競技成績レベルと関連づけて検討することにとより,優れた体幹部および遊脚の技術的要因についてバイオメカニクス的に検討する(実験3)】に接続することができると考えている。当初予定していた実験のうち,特製スケートの開発における納品日が次年度となったため,次年度使用額が生じた。特製スケートを平成31年度には完成させ,次年度使用額は平成31年度請求額と合せて使用する予定である。また,氷上滑走条件における実験が行えなかったため,次年度使用額が生じた。これについても,氷上条件下での実験を平成31年度には実施し,次年度使用額は平成31年度請求額と合せて使用する予定である。