hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨恒常性維持におけるＲＡＮＫＬ逆シグナルの役割の解析

新規シグナル伝達経路であるRANKL逆シグナルに関して、生理的な機能を明らかにすることを目指した。近年、生理的な成熟破骨細胞形成過程を中心的に制御しているのは骨細胞であることが報告された。そこでまず、骨細胞におけるRANKL逆シグナルを解析した結果、リソソームに蓄積するRANKL分子の骨細胞表面への放出をトリガーする役割を果たすことが明らかとなった。さらに、骨芽細胞におけるRANKL逆シグナルの役割を解析した結果、破骨細胞から膜小胞エクソソームに積み込まれた形で放出されるRANKを受容し、骨芽細胞分化を促進することが明らかとなり、カップリング機構の一部として機能していることが示唆された。申請者らがこれまで、RANKLの骨芽細胞内挙動制御に着目した分子論的研究を進めてきた結果、骨芽細胞表面に少量発現しているRANKL分子は、RANK結合刺激を受容して骨芽細胞内にもシグナルを発生する、双方向シグナル分子であることが見出されていたが、このシグナル伝達経路の詳細な分子メカニズムと、その生理的な役割に関しては明らかにされていなかった。本申請研究ではこのRANKL逆シグナル伝達経路の生理的役割を解明することを目標として検討を行っている。初年度である平成24年度は、骨芽細胞に対するRANKL逆シグナルの入力に関与する分子の探索を実施し、生体内においてRANKL逆シグナル経路に対するシグナル入力分子として機能する分子の同定に成功した(現在、この点を含め特許出願中であるため具体名は開示できない)。また、細胞内においてシグナル伝達に関与する下流シグナル分子に関する検討も進め、従来示唆されていたRas/MAPK経路だけでなく、PI3K/Akt経路の活性化がむしろ中心的な役割を果たしていると考えられること、およびこれらシグナル伝達経路の下流においてRUNX2の核内移行が刺激され、骨芽細胞の活性上昇に繋がっていると考えられることなどを見出した。現在、一連の内容に関しては論文投稿準備を進めている。平成25年度以降はRANKL細胞内ドメインに点変異を導入し、RANKL逆シグナルの受容能力が欠失したマウスを用いたin vivoの解析を行っていく。平成24年度は、骨芽細胞に対するRANKL逆シグナルの入力に関与する分子の探索を実施し、成熟破骨細胞より放出されるエクソソームに含まれるRANK分子が、RANKL逆シグナル経路に対するシグナル入力分子として機能することを見出した。平成25年度は、RANKL細胞内ドメインにP29A点変異を導入したマウスを作出しその表現型を解析した。その結果、P29A点変異マウスにおいては血清中の骨吸収マーカーレベルは野生型と同程度である一方、骨形成マーカーは有意に低下していることが明らかとなり、生体内においてもRANKL逆シグナルが骨形成の促進に寄与していることが示唆された。さらに、野生型マウスにGST-RANKLを腹腔内投与することで一過性に成熟破骨細胞の形成を誘導した場合、その後骨吸収亢進にカップリングして骨形成の上昇が生じるが、P29A変異マウスにおいてはGST-RANKL投与に伴う骨形成の上昇は観察されず、RANKL逆シグナルは生理的にはカップリングシグナルとして機能していることが示唆された。今後、RANKL逆シグナルの病態時における役割の解析をP29A変異マウスを用いて進める。平成25年度は、RANKL細胞内ドメインにP29A点変異を導入したマウスを作出しその表現型を解析した結果、P29A点変異マウスにおいてはGST-RANKLを腹腔内投与することで一過性に成熟破骨細胞の形成を誘導した場合、これにカップリングして通常生じる骨形成の上昇は観察されず、RANKL逆シグナルは生理的にはカップリングシグナルとして機能していることが示唆された。平成26年度は、RANKL細胞外ドメインに結合してシグナルを入力できる抗体分子を用いて、RANKL逆シグナルが生体内で果たす役割の解析を進めた。その結果、RANKL逆シグナルを入力した場合には骨芽細胞においてRUNX2の活性化が生じ、P1NPが上昇する一方でGla-OCの低下が生じることが明らかとなり、骨芽細胞の分化過程の初期を促進すると考えられた。

申請者らがこれまで、RANKLの骨芽細胞内挙動制御に着目した分子論的研究を進めてきた結果、骨芽細胞表面に少量発現しているRANKL分子は、RANK結合刺激を受容して骨芽細胞内にもシグナルを発生する、双方向シグナル分子であることが見出されていたが、このシグナル伝達経路の詳細な分子メカニズムと、その生理的な役割に関しては明らかにされていなかった。本申請研究ではこのRANKL逆シグナル伝達経路の生理的役割を解明することを目標として検討を行っている。平成24年度は、骨芽細胞に対するRANKL逆シグナルの入力に関与する分子の探索を実施し、成熟破骨細胞より放出されるエクソソームに含まれるRANK分子が、RANKL逆シグナル経路に対するシグナル入力分子として機能することを見出した。平成25年度は、RANKL細胞内ドメインにP29A点変異を導入したマウスを作出して解析した結果、P29A点変異マウスにおいては骨吸収から骨形成へのカップリングに異常が生じており、RANKL逆シグナルは生理的にはカップリングシグナルとして機能することが示唆された。平成26年度は、RANKL細胞外ドメインに結合してシグナルを入力できる抗体分子を用いて、RANKL逆シグナルが果たす役割の解析を進めた結果、RANKL逆シグナルを入力した場合には骨芽細胞においてRUNX2の活性化が生じ、P1NPが上昇する一方でGla-OCの低下が生じることが明らかとなり、骨芽細胞の分化過程の初期を促進すると考えられた。平成27年度は、生体レベルの解析を深め、RANKL逆シグナルは、骨吸収期の最中に成熟骨芽細胞を抑制すると同時に、骨吸収期終了後に引き続いて速やかに骨形成を行う準備として、未熟骨芽細胞の分化を促進する役割を果たし、カップリングの初期部分を構成していると考えられた。新規シグナル伝達経路であるRANKL逆シグナルに関して、生理的な機能を明らかにすることを目指した。近年、生理的な成熟破骨細胞形成過程を中心的に制御しているのは骨細胞であることが報告された。そこでまず、骨細胞におけるRANKL逆シグナルを解析した結果、リソソームに蓄積するRANKL分子の骨細胞表面への放出をトリガーする役割を果たすことが明らかとなった。さらに、骨芽細胞におけるRANKL逆シグナルの役割を解析した結果、破骨細胞から膜小胞エクソソームに積み込まれた形で放出されるRANKを受容し、骨芽細胞分化を促進することが明らかとなり、カップリング機構の一部として機能していることが示唆された。RANKL逆シグナルを特異的に入力する抗体の作成に成功したため、RANKL逆シグナルを活性化した際の影響を特異的に評価することが可能となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。整形外科学RANKL逆シグナルがカップリング全体のどの時期で機能しているかを、P29Aマウスの表現型解析と、RANKL逆シグナル入力抗体を利用した解析を通じて明らかとし、全容の解明を目指す。当初の計画に沿って、Ras/MAPK経路以外のシグナル伝達経路の関与に関する検討を進めた結果、PI3K/Akt経路が、骨芽細胞活性化に大きく関与していることが見出された。さらに、計画当初では想定していなかったが、シグナル入力分子に関しても付加的に探索を行った結果、生理的なシグナル入力分子の同定に成功した。
演奏行動の信号モデルとその応用に関する研究

歌声のメロディを表すFOは,歌唱者の歌唱様式(ビブラートやオーバーシュートのような歌唱者の技術や個性を表す成分)を特徴づける微分方程式に従って生成されると想定する.しかし,この微分方程式が実際どのような形をしているのかは未知であるので,観測されるFOから,微分方程式を明らかにする問題と位置づけ,歌唱者ごとの歌唱様式を予測・説明する2つのモデルを構築した.昨年度収録した声楽家,ポップス歌手,素人歌唱者からなる歌声データペースを利用して評価実験を行った.1.歌唱様式が相平面上のアトラクタにより特徴付けられると考え,動的システムとしてFO軌跡を表現した.そして,この相平面のFO軌跡の同時確率分布が近似的に微分方程式を表現すると考え,この分布をGMMでモデル化しか.声楽家,ポップス歌手,素人歌唱者のアトラクタを比較すると,その形状が異なり,提案モデルが歌唱様式(歌唱者)の自動識別に応用可能であることを示した.2.階段状の音高軌跡にビブラートなどの動的変動成分が複雑に重ね合わされた状態でFOが出力されると想定し,この入力関係を全極モデルで表現したFO制御モデルを提案した.そして,観測されるFOだけから,反復法によって,階段状の音高軌跡と全極モデルのパラメータを推定するアルゴリズムを提案した.評価実験では,モデルパラメータの推定性能と再合成されるFOを正確率の観点から評価した.最後に,歌唱者のFO動的変動成分を別の歌唱者の動的変動成分と取り換え,声質と音高を変化させることなく歌唱様式だけを自由に変換可能な歌声合成手法を提案した.[研究の意義,重要性]演奏行動信号(当該研究は歌声のFO軌跡)に含まれる演奏者のスタイルや個性を特徴づける技術は確立されていない.これは,従来の検索技術や信号生成技術の高品質化,また個性に着目した様々な応用(例えば,歌唱力評価,歌唱様式の転写など)に対して重要な技術である.また人間の演奏行動を理解するためにも重要な研究領域であると考えられる.[具体的内容]・歌声のメロディを表す基本周波数(F0)軌跡は,歌唱者が歌おうとする音高列(譜面情報)に,様々な動的な変動(ビブラートやオーバーシュートのような歌唱者のスタイルや個性を表す成分,非譜面情報)が複雑に畳みこまれた状態で観測される.これらの情報を特徴付け,歌唱者ごとの歌唱スタイルを予測・説明する2つの信号モデルを構築した.1.歌唱スタイルが相平面上のアトラクタにより特徴付けられると考え,動的システムとして歌声のF0軌跡をモデル化した,アトラクタを確率分布で表現することでF0軌跡に含まれる譜面情報を抽出し,歌声による楽曲検索に応用した.揺れを含む歌声(表現豊かな歌声,下手な歌声)に対してロバストな検索性能を実現した.2.譜面情報を表す階段状の信号に,非譜面情報を表す2次系制御モデルによるインパルス応答を畳み込むことによって,歌声のF0軌跡が生成されると想定し,この階段状の信号と制御モデルのパラメータを,F0軌跡から推定する手法を考案した.制御モデルのパラメータを利用した,より自然な歌声合成の実現が可能である.・各手法の評価のために,プロのポップス歌手,オペラ歌手,素人による歌声データベースを構築した.[意義,重要性]演奏行動信号(当該年度は歌声のF0軌跡)に含まれる譜面情報と非譜面情報(個性)を適切に分離・同定する技術は確立されていない,これは,従来の検索・合成技術の高品質化,また個性に着目した様々な応用(例えば,歌唱力評価など)に対して重要な技術である.また人間の演奏行動を理解するためにも重要な研究領域であると考えられる.歌声のメロディを表すFOは,歌唱者の歌唱様式(ビブラートやオーバーシュートのような歌唱者の技術や個性を表す成分)を特徴づける微分方程式に従って生成されると想定する.しかし,この微分方程式が実際どのような形をしているのかは未知であるので,観測されるFOから,微分方程式を明らかにする問題と位置づけ,歌唱者ごとの歌唱様式を予測・説明する2つのモデルを構築した.昨年度収録した声楽家,ポップス歌手,素人歌唱者からなる歌声データペースを利用して評価実験を行った.1.歌唱様式が相平面上のアトラクタにより特徴付けられると考え,動的システムとしてFO軌跡を表現した.そして,この相平面のFO軌跡の同時確率分布が近似的に微分方程式を表現すると考え,この分布をGMMでモデル化しか.声楽家,ポップス歌手,素人歌唱者のアトラクタを比較すると,その形状が異なり,提案モデルが歌唱様式(歌唱者)の自動識別に応用可能であることを示した.2.階段状の音高軌跡にビブラートなどの動的変動成分が複雑に重ね合わされた状態でFOが出力されると想定し,この入力関係を全極モデルで表現したFO制御モデルを提案した.そして,観測されるFOだけから,反復法によって,階段状の音高軌跡と全極モデルのパラメータを推定するアルゴリズムを提案した.評価実験では,モデルパラメータの推定性能と再合成されるFOを正確率の観点から評価した.最後に,歌唱者のFO動的変動成分を別の歌唱者の動的変動成分と取り換え,声質と音高を変化させることなく歌唱様式だけを自由に変換可能な歌声合成手法を提案した.[研究の意義,重要性]演奏行動信号(当該研究は歌声のFO軌跡)に含まれる演奏者のスタイルや個性を特徴づける技術は確立されていない.これは,従来の検索技術や信号生成技術の高品質化,また個性に着目した様々な応用(例えば,歌唱力評価,歌唱様式の転写など)に対して重要な技術である.また人間の演奏行動を理解するためにも重要な研究領域であると考えられる.
心筋機能診断を目的とするTc-99m標識長鎖脂肪酸誘導体の開発研究

心筋における脂肪酸代謝は心筋がその機能を維持するために根元的な生化学的反応であり、診断対象組織の質的診断を目的とする核医学検査において、この心筋脂肪酸代謝機能は重要な診断目標である。事実、本邦においてもC-11-パルミチン酸を用いたPET診断、I-123-BMIPPを用いたSPECT診断が行われており、有益な情報を与えている。しかしながら、心筋疾患は緊急を要する症例が多く、ジェネレーターシステムにより容易に得られるTc-99mを用いて同様の診断が可能となることが強く望まれている。我々はTc-99mとキレートを形成するMAMA骨格に炭素鎖15を有する長鎖脂肪酸が最も高い心筋への取り込みを示すことを見いだした。また、臨床的に用いやすく、細胞内でβ酸化の反応途中で酵素阻害反応を呈して代謝されない、いわゆるメタボリックトラッピング機能を有するTc-99m標識脂肪酸誘導体の開発を計画し、βメチルヘプタデカノイックMAMAの合成法を確立することを目的として検討した。その結果、ピメリン酸を出発原料として、14ステップに及ぶ有機合成経路を施行し、所期の通りの構造物を得ることが出来た。さらにTc-99mを用いて、その放射化学的検討を行い、直鎖脂肪酸の場合と同様に、放射化学的純度97%以上で標識体を得ることが出来た。ついで、マウスにおける体内動態を試験的に検討したところ、投与初期の高い取り込みが観察された。今後、さらにラット実験系での取り込み実験を行い、本化合物のデザインの妥当性を評価したい。また、動物用PET装置を用いてDah1心筋症モデルにおけるエネルギー代謝に関する検討を行い、本装置を用いたラット心筋代謝評価系を確立すると共に、心疾患の核医学的手法による診断の有用性を見出すことが出来た。心筋におけるエネルギー産生系としての脂肪酸代謝は心筋がその機能を維持するために根元的な生化学的反応であり、診断対象組織の質的診断を目的とする核医学検査において、この心筋脂肪酸代謝機能評価は重要な診断目標である。事実、本邦においてもC-11-パルミチン酸を用いたPET診断、I-123-BMIPPを用いたSPECT診断が行われており、被験者の治療指針に対して有益な情報を与えている。しかしながら、心筋疾患は緊急を要する症例が多く、医薬品メーカーから供給されるI-123製剤や院内サイクロトロンを必要とするPET製剤では緊急性、利便性という観点から使用しづらく、ジェネレーターシステムにより容易に得られるTc-99mを用いて同様の診断が可能となることが強く望まれている。申請者らはこれまでにTc-99mとキレートを形成するMAMA骨格に種々の炭素鎖の長さを有する脂肪酸誘導体を合成し、そのTc標識体を用いて動物体内分布を比較検討したところ、炭素鎖15を有する長鎖脂肪酸(MAMA-HDA)が最も高い心筋への取り込みを示すことを見いだした。本年度は、細胞内でβ酸化の反応途中で酵素阻害反応を呈して代謝されない、いわゆるメタボリックトラッピング機能を有するTc-99m標識脂肪酸誘導体、βメチルヘプタデカノイックMAMA(MAMA-BMHDA)の開発を計画し、その合成法を確立することを目的として検討した。その結果、ピメリン酸を出発原料として、14ステップに及ぶ有機合成経路を設計し、本年度中に最終生成物を極微量ではあるが、得ることが出来、所期の通りの構造物であることが予想された。来年度は本化合物を大量合成し、ついでその放射化学的検討を行い、その有用性を動物実験にて確認する。

心筋におけるエネルギー産生系としての脂肪酸代謝は心筋がその機能を維持するために根元的な生化学的反応であり、診断対象組織の質的診断を目的とする核医学検査において、この心筋脂肪酸代謝機能評価は重要な診断目標である。事実、本邦においてもC-11-パルミチン酸を用いたPET診断、I-123-BMIPPを用いたSPECT診断が行われており、被験者の治療指針に対して有益な情報を与えている。しかしながら、心筋疾患は緊急を要する症例が多く、医薬品メーカーから供給されるI-123製剤や院内サイクロトロンを必要とするPET製剤では緊急性、利便性という観点から使用しづらく、ジェネレーターシステムにより容易に得られるTc-99mを用いて同様の診断が可能となることが強く望まれている。申請者らはこれまでにTc-99mとキレートを形成するMAMA骨格に種々の炭素鎖の長さを有する脂肪酸誘導体を合成し、そのTc標識体を用いて動物体内分布を比較検討したところ、炭素鎖15を有する長鎖脂肪酸(MAMA-HDA)が最も高い心筋への取り込みを示すことを見いだした。さらに本年度は、細胞内でβ酸化の反応途中で酵素阻害反応を呈して代謝されない、いわゆるメタボリックトラッピング機能を有するTc-99m標識脂肪酸誘導体、βメチルヘプタデカノイックMAMA (MAMA-BMHDA)の開発を計画し、その合成法を確立することを目的として検討した。その結果、ピメリン酸を出発原料として、14ステップに及ぶ有機合成経路を施行し、所期の通りの構造物を得ることが出来た。さらにTc-99mを用いて、その放射化学的検討を行い、直鎖脂肪酸の場合と同様に、放射化学的純度97%以上で標識体を得ることが出来た。ついで、マウスにおける体内動態を試験的に検討したところ、投与初期の高い取り込みは観察されたが、その後のリテンションは認められなかった。今後、さらにラット実験系での取り込み実験を行い、本化合物のデザインの妥当性を評価したい。また、動物用PET装置を用いてDahl心筋症モデルにおけるエネルギー代謝に関する検討を行い、心疾患の核医学的手法による診断の有用性を見出した。
図画工作科における学びの可視化に関する研究

エピソード記述を用いた子どもの様子の見とりでは、記述された子どもと教師の間で了解できる学びが、そこにいなかった人とも了解し得るかどうかという課題があった。本研究の目的は子どもための哲学(philosophy for children)(以下p4cとする)の考え方を用い図画工作科の授業を組み立て、エピソード記述で子どもの様子を書き出し、図画工作科における子どもの学びを可視化した場合、「評価のわかりやすさ」として有効かどうかを検証するものであった。申請者は、文献や研究会等で、p4cの対話についての見識を深めた。その中で、同じ場にいる教師(教育実習生などの大人を含む)の発言から子どもたちが正しい答えを想定してしまうことの無いように、子どもたち同士の対話を促す必要性が確認した。その上で、同じ授業を行う教員同士で、それぞれの題材における子どもの学びがどのようなもので、どの点が評価につながるのか共通認識することができると確認した。また、その授業を見ていない担任教諭ともエピソード記述を交えながら評価についての話をしお互い了解することができた。これらのことから、見えにくかった図画工作科における学びを可視化する一助になることがわかった。エピソード記述が図画工作科における学びを可視化する一助として有効であること、また、子ども同士の問いから対話を促すことが子どもたちの学びにつながることがわかった。しかし、1エピソード記述をしそれらを共有する物理的時間の確保に大きな時間がかかること、2エピソード記述されていない個々の子どもたちの学びの捉えに関して課題が残った。今後、図画工作科における自分(もしくは自分たち)の学びをどのように意識する手立て、また、そのように意識できた学びがどのように授業に繋がっていくかを検証していく。
定常・大電力ミリ波伝送システムの開発

本研究の目的は未踏技術であるメガワット級定常ミリ波伝送系システムを開発することである。目的とする高性能伝送系要素部品の開発を効果的に推進するため,国際協力の長所を生かして,ドイツステュットガルト大学プラズマ科学研究所との共同研究を行った。-ルーフトップ型偏光器-平成3年度に引き続いて試作した伝送系要素部品であるルーフトップ型偏光器の性能を実験的,理論的に調べた。実験結果は期待した如く,偏光器の回転角の2倍の角度で入射したミリ波のHE_<11>モードEH_<12>モードが2%程度含まれているがルーフトップ型偏光器を構成する3枚のミラーを通過する間にミラーの外に出て出力導波管には到達しないため,出力ミリ波のモードの純度が向上する。しかし,不要モードの損失の結果,0.7dbの挿入損失が生じた。この結果はFFTによる放射パターン解析コードを使って計算した結果と良く一致する。-スプリット導波管-大電力ミリ波発生源であるジャイロトロンに内臓するスプリット導波管のスプリット間隔,導波管直径を関数としてジャイロトロンからの放射モードTE_<15.2>モードの受信導波管でのモード純度の解析を行った。ここでは新しく開発した電磁界直交性の原理と前年度開発した電磁界放射パターン解析法を併用して,受信導波管でのモード純度の解析を進めた。スプリット導波管直径101.6mm,周波数84GHzの場合,スプリット間隔22mmでは8%が導波管外に,導波管内へはTE_<15.1>,TE_<15,3>,など不要モードとして残りが伝播する。透過TE_<15,2>モードはスプリット間隔と1.85%/mmとほぼ比例的に7cmまで減少する。各種の直径と受信導波管について電力透過率を計算した結果から放射導波管と同一直径が透過率の最適化をもたらすことが明らかとなった。-DCブレイク-スプリット導波管系を構成することによりDCブレイクが製作できる。導波管直径88.9mmのコルゲート導波管から放射されたHE_<11>モードはギャップ間距離2.5cmのとき99.8%が透過することが平面波展開法で計算できる。解析計算結果式と比較するとき,ほとんど良い一致を示す。受信導波管が電界方向に沿って軸ずれをしているとき,混合モードとその宿退モードが励起される。この場合はスプリアスモードの含有率は0.5%であり,98.6%のHE_<11>モードが伝播する。電界に対して45度の軸ずれはx=y=2mmの軸ずれで全スプリアス量は0.4%である。これらの結果から軸合わせは注意深く調整する必要は少ないと考えられる。-位相補正マイタベンド-平面ミラー上での位相補正を加えた曲面ミラーを使用すると90度マイターベンドは高性能化し,有効に電力をモード変換を減らして伝送できる。試作のマイタベンドに対しては平面ミラーの周辺で38度,即ち0.377mmの寸法補正がいることを示した。-壁変形モード変換器-大電力ジャイロトロン内臓型TE_<22.2>モードからガウスビームへのモード変換器を設計した。設計手段として新しい壁変形量を使って約100個程度の独立なモードに対しての微分方程式を解くことによって導波管の任意の断面での電磁界パターンを求めた結果,入射面では軸対称で分布していた電磁界が2重らせん変形の導入により出力端で,ある一点に局在するパターンとなった。現在,出力の取り出し方を研究中である。-矩形コルゲート導波管-プラズマ加熱用のアンテナやジャイロトロン窓に使用する楕円ガウスビームの発生のため矩形コルゲート導波管の解析を進めた。分散式,電磁界パターン,導波管減衰量は実用上満足出くる結果である。円形コルゲート導波管との結合が計算され98%以上の結合度が求まった。現在,楕円化のためのテーパ形状の検討がなされている。

スプリット導波管直径101.6mm,周波数84GHzの場合,スプリット間隔22mmでは8%が導波管外に,導波管内へはTE_<15.1>,TE_<15,3>,など不要モードとして残りが伝播する。透過TE_<15,2>モードはスプリット間隔と1.85%/mmとほぼ比例的に7cmまで減少する。各種の直径と受信導波管について電力透過率を計算した結果から放射導波管と同一直径が透過率の最適化をもたらすことが明らかとなった。-DCブレイク-スプリット導波管系を構成することによりDCブレイクが製作できる。導波管直径88.9mmのコルゲート導波管から放射されたHE_<11>モードはギャップ間距離2.5cmのとき99.8%が透過することが平面波展開法で計算できる。解析計算結果式と比較するとき,ほとんど良い一致を示す。受信導波管が電界方向に沿って軸ずれをしているとき,混合モードとその宿退モードが励起される。この場合はスプリアスモードの含有率は0.5%であり,98.6%のHE_<11>モードが伝播する。電界に対して45度の軸ずれはx=y=2mmの軸ずれで全スプリアス量は0.4%である。これらの結果から軸合わせは注意深く調整する必要は少ないと考えられる。-位相補正マイタベンド-平面ミラー上での位相補正を加えた曲面ミラーを使用すると90度マイターベンドは高性能化し,有効に電力をモード変換を減らして伝送できる。試作のマイタベンドに対しては平面ミラーの周辺で38度,即ち0.377mmの寸法補正がいることを示した。-壁変形モード変換器-大電力ジャイロトロン内臓型TE_<22.2>モードからガウスビームへのモード変換器を設計した。設計手段として新しい壁変形量を使って約100個程度の独立なモードに対しての微分方程式を解くことによって導波管の任意の断面での電磁界パターンを求めた結果,入射面では軸対称で分布していた電磁界が2重らせん変形の導入により出力端で,ある一点に局在するパターンとなった。現在,出力の取り出し方を研究中である。-矩形コルゲート導波管-プラズマ加熱用のアンテナやジャイロトロン窓に使用する楕円ガウスビームの発生のため矩形コルゲート導波管の解析を進めた。分散式,電磁界パターン,導波管減衰量は実用上満足出くる結果である。円形コルゲート導波管との結合が計算され98%以上の結合度が求まった。現在,楕円化のためのテーパ形状の検討がなされている。本研究の目的は未踏技術であるメガワット級定常ミリ波伝送系システムを開発することである。目的とする高性能伝送系要素部品の開発を効果的に推進するため、国際協力の長所を生かして、ドイツステュツトガルト大学プラズマ研究所との共同研究を行なった。平成3年度よりコルゲ-ト導波管マイクロ波伝送系試験装置を用いて、周波数84GHzの小電カミリ波による伝送系の要素部品の開発と性能試験を進めた。これらの開発・試験には試験コルゲ-ト導波管の開口部からの放射ミリ波の垂直・水平成分に関して空間的2次元放射パタ-ンの測定を駆使している。ステュツトガルト大学の、グル-プとの共同開発で進めた本研究の基本的伝送要素部品のコルゲ-ト導波管TE_<11>/HE_<11>モ-ド変換器はモ-ド純度99%以上の値をもつことが判った。この変換器出力から大電力・定常用88.9mm直径のコルゲ-ト導波管へ変換するコルゲ-トテ-パ導波管を試作し、その性能を測定した結果、HE_<11>モ-ド純度98%以上、スプリアスEH_<12>モ-ド2%以下をもつ高性能であることが判明した。試作したコルゲ-ト90度マイタベンドも殆んど入力
リンパ球マイトーゲン受容体の機能とその分子レベルでの解析

リンパ球マイトーゲン受容体の機能の解析のため,受容体刺激とカップルした現象であるイノシトールリン脂質代謝において鍵を握る酵素,イノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC(PI-PLaseC)を精製するとともにその制御因子を検討した.マウス胸腺リンパ球より膜結合性PI-PLaseC)と可溶性PI-PLaseCを部分精製し,その性質を検討した結果,細胞の生理的条件下(pH,細胞内Ca^<2+>濃度,リン脂質等)ではホスファチジルイノシトールよりホスファチジルイノシトール4,5ニリン酸(PIP_2)の方が分解されやすいことが判明した.このことはPIP_2分解により生じるイノシトール三リン酸の情報伝達系での重要性を考えると興味深い. Ca^<2+>はPI-PLaseC活性の重要な制御因子であるが,刺激に伴う細胞内Ca^<2+>濃度の上昇のみではPI-PLaseC活性の上昇を説明することができない.そこで量を十分得られる牛胸腺リンパ球を用いてPI-PLaseCの制御因子を検索した.細胞質画分よりPI-PLaseCを各種クロマトグラフィーを用いて精製したところ,電気泳動的に均一な標品が得られその分子量は, 68KDaと計算された.またこの酵素と親和性のあるGTP結合蛋白も精製された.このG蛋白画分はSDS電気泳動で54, 41, 27KDaの3本のポリペプチドを含むことが示された.この事実に加え, GTPとGTPrSが3mMEGTA存在下で部分精製PI-PLaseCのPIP_2分解活性を増強し精製酵素の活性には影響しないことからPI-PLaseCは物理的にG蛋白と親和性を有しているのみでなく機能的にも結びついていることが判明した.このG蛋白の性質を種々検索した結果27KDaポリペプチドにPI-PLaseC活性増強能が存在した.以上の結果より胸腺リンパ球に存在するPI-PLaseCと親和性を有するGタンパク性は新種のものであり,その27KDaポリペプチドがPI-PLaseC活性の制御に関係することが明らかとなった.今後このPI-PLaseCとG蛋白がリンパ球活性化の情報伝達系で果す役割を明確にすることが緊急の課題である.リンパ球マイトーゲン受容体の機能の解析のため,受容体刺激とカップルした現象であるイノシトールリン脂質代謝において鍵を握る酵素,イノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC(PI-PLaseC)を精製するとともにその制御因子を検討した.マウス胸腺リンパ球より膜結合性PI-PLaseC)と可溶性PI-PLaseCを部分精製し,その性質を検討した結果,細胞の生理的条件下(pH,細胞内Ca^<2+>濃度,リン脂質等)ではホスファチジルイノシトールよりホスファチジルイノシトール4,5ニリン酸(PIP_2)の方が分解されやすいことが判明した.このことはPIP_2分解により生じるイノシトール三リン酸の情報伝達系での重要性を考えると興味深い. Ca^<2+>はPI-PLaseC活性の重要な制御因子であるが,刺激に伴う細胞内Ca^<2+>濃度の上昇のみではPI-PLaseC活性の上昇を説明することができない.そこで量を十分得られる牛胸腺リンパ球を用いてPI-PLaseCの制御因子を検索した.細胞質画分よりPI-PLaseCを各種クロマトグラフィーを用いて精製したところ,電気泳動的に均一な標品が得られその分子量は, 68KDaと計算された.またこの酵素と親和性のあるGTP結合蛋白も精製された.このG蛋白画分はSDS電気泳動で54, 41, 27KDaの3本のポリペプチドを含むことが示された.この事実に加え, GTPとGTPrSが3mMEGTA存在下で部分精製PI-PLaseCのPIP_2分解活性を増強し精製酵素の活性には影響しないことからPI-PLaseCは物理的にG蛋白と親和性を有しているのみでなく機能的にも結びついていることが判明した.このG蛋白の性質を種々検索した結果27KDaポリペプチドにPI-PLaseC活性増強能が存在した.以上の結果より胸腺リンパ球に存在するPI-PLaseCと親和性を有するGタンパク性は新種のものであり,その27KDaポリペプチドがPI-PLaseC活性の制御に関係することが明らかとなった.今後このPI-PLaseCとG蛋白がリンパ球活性化の情報伝達系で果す役割を明確にすることが緊急の課題である.1.マウスリンパ球表面に存在するコンカナバリンA(ConA)結合性膜糖蛋白に対するモノクローナル抗体(C-11)を調製した。C-11は、ConAによるリンパ球活性化を増強したが、抗【T_3】抗体による活性化には影響しなかった。従来ConA受容体は、【T_3】抗原ではないかと推定されていたがこの結果は、それを支持するものではなかった。一方マウスリンパ球膜より可溶化したConA結合性膜蛋白画分のC-11による免疫沈降物には、弱いながらPI-ホスホリパーゼC活性が見られた。この事実は、リンパ球活性化シグナル発現で重要な役割を有するイノシトールリン脂質代謝の鍵を握る酵素であるPI-ホスホリパーゼCが、C-11により認識されるConA結合性膜糖蛋白と親和性を有すると考えられ、受容体の機能を考える上で興味深い。2.受容体へのマイトーゲンの結合に伴うホスホリパーゼC活性化の機作を検討した。

その結果、細胞膜レベルではGTP類似体によりPI-ホスホリパーゼC活性が上昇することが判明した。しかし、intactリンパ球にGTP類似体をとりこませた系では再現性のある結果が得られなかった。ConAの受容体への結合に伴うホスホリパーゼCの活性化にGTP結合蛋白が真に関与するかどうかについては、膜蛋白をとりこませたリポソーム再構成系を用いてさらに検討中である。3.マウスリンパ球から可溶性および膜結合性PI-ホスホリパーゼCをそれぞれ1800倍,1400倍精製した。これらの酵素は、いずれもPIのみでなくPI【P_2】分解活性も有していた。PI分解の至適pHは約6,PI【P_2】分解の至適pHは、中性付近であった。一方PI分解における【Ca^(2+)】依存性は高く、mMオーダーの【Ca^(2+)】を必要としたが、PI【P_2】分解では1μM以下で十分活性が見られた。以上の結果は、生理的条件下では、PI【P_2】の方がPIよりもPI-ホスホリパーゼCにより分解されやすいことを示唆する。
農業生産活動を起源とする廃棄物量の推計に関する調査研究

本研究課題は、廃棄物の中でも農業生産活動を起源とする廃棄物、流通段階と家庭消費あるいは外食から排出される廃棄物の種別の総量を、各種生産費調査や商業統計・家計調査等の既存の統計調査から、精度の高い推計を可能とする方法について調査研究した。農業生産活動からの廃棄物は、種類や量を正確に推計するのは困難であった。接近方法として重視したのは各生産費調査と各作物の生産ステージや営農計画を一般化した「生産・飼養標準等」との関連性を分析し、それらを結合させることである。地域別あるいは作目・作型別に生産投入量・消耗量(率)から廃棄量(率)を推計することで、地域別・耕種・作型別の廃棄物総量の一次的な接近の方法を検討し、推計精度を高めるよう実態調査をもとに推計方法を検討した。家庭からの農業起源の廃棄物、特に一般廃棄物(その大部分は厨芥、包装容器等)の量的なあるいは質的な予測を可能とするために、現在公表・公刊されているいくつかの統計調査をもとに、家庭における農産物やいくつかの消費費目と廃棄物量との量的な関係や傾向を明らかにした。家計調査項目から廃棄物量を推計する方法として、一般廃棄物の排出量が家庭の消費行動のどのような消費項目と相関関係があるか、分別収集方法とどの程度の相関関係があるのか等々を明らかにした。こうした調査研究から、農業を起源とする廃棄物の種類と種類別総量の正確な推定が可能となった。これらの生産-流通-消費活動と廃棄物の種類と量の経年的な推移傾向を明らかにすることで、農業の投入産出分析に加え廃棄までを分析することで、投入-産出-廃棄の一連の過程を廃棄側から逆推計する方法を検討し、農業生産活動における変化のベクトルを明らかにした。13年度は実態調査を中心として研究した。1,生産費調査(地方農政局と各県分も含む)とそれぞれ地域の生産・飼養標準等の資料をもとに、生産過程に投入される要素・資材の種類と量を特定した。13年度は水稲・麦作等耕種作と畜産を主に推計し特定した。県別・作目別の収支データ・利益係数・技術係数のデータとその積算基礎の利用によって、利用要素・資材の種類と量の把握が可能とした廃棄物量と廃棄率・回収量は、標本調査やいくつかの典型事例の調査によって推計に必要な数値を得た。これらの諸材料の総生産量は、化学工業、製薬工業等の通産省統計資料で確定し、農協等をとおしての利用量も確定した。2,農産物流通段階での廃棄物量の推計は課題や問題点が多い。外食については農水省の調査や各団体の調査やアンケート資料を利用し、流通段階の廃棄量は各卸売市場の調査で明らかにした。しかし調査・アンケート結果は共通の意図のもとに実施されたわけではないから、それぞれの調査同士の関連性と相違を明らかにする作業が残された。3,厚生省の「廃棄物処理事業実態調査統計資料」と総務庁「家計調査報告」をもとに一般廃棄物の廃棄量と家計消費項目との量的な関係を求めた。このことは現在公刊されている「廃棄物処理事業実態調査統計資料」は平成8年調査分までしか刊行されていないため、遡及できる調査分からの関係とその変化の傾向を明らかする。各廃棄物量と家計調査費目の金額及び量との相関表が得られ、確率的な推計と検定ができることになった。この推計作業から家庭からの農業起源の廃棄物量とその変化のベクトル等を明らかにした。この部分は図書として公表した。

本研究課題は、廃棄物の中でも農業生産活動を起源とする廃棄物、流通段階と家庭消費あるいは外食から排出される廃棄物の種別の総量を、各種生産費調査や商業統計・家計調査等の既存の統計調査から、精度の高い推計を可能とする方法について調査研究した。農業生産活動からの廃棄物ほ穀種作・園芸作や畜産等の種類ごとに、あるいは地域ごとにその構成内容や量に大きな相違があり、種類や量を正確に推計するのは困難であった。接近方法として重視したのは各生産費調査と各作働生産ステージ営農計画を一般化した「生産・飼養標準等」との関連性を分析し、それらを結合させることである。地域別あるいは作目・作型別に生産投入量、消耗量(率)から廃棄量(率)を推計することで、地域別・耕種・作型別の廃棄物総量の一次的な接近の方法を検討し、推計精度を高めるよう実態調査をもとに推計方法を検討した。家庭からの農業起源の廃棄物、特に一般廃棄物(その大部分は厨芥、包装容器等)の量的なあるいは質的な予測を可能とするために、現在公表・公刊されているいくつかの統計調査をもとに、家庭における農産物やいくつかの消費費目と廃棄物量との量的な関係や傾向を明らかにした。家計調査項目から廃棄物量を推計する方法として、一般廃棄物の排出量が家庭の消費行動のどのような消費項目と相関関係があるか、分別収集方法とどの程度の相関関係があるのか等々を明らかにした。こうした調査研究から、農業を起源とする廃棄物の種類と種類別総量の正確な推定が可能となる。これらの生産-流通-消費活動と廃棄物の種類と量の経年的な推移傾向を明らかにすることで、農業の投入産出分析に加え廃棄までを分析することで、投入-産出-廃棄の一連の過程を廃棄側から逆推計する方法を検討し、農業生産活動における変化のベクトルを明らかにした。
データ構造把握のための数量化と分類の統一化に関する研究-QOLとHLA抗原に関連して-

本年度の研究計画に従い、次のような研究を行った。1.昨年度にはHLA抗原遺伝子の辻のデータに基づき、HLA対立遺伝子の出現頻度による人種分類を試みたが、この結果について検討をすすめたが、1次元で表してしまう系統樹の表現法にも問題があること、集められたデータ自体の問題、すなわちサンプル集団は母集団に対してランダムか、またその大きさは十分かなどの問題もあることが考えられる。ランダムサンプルをとることはほぼ不可能と思われるこの種のデータの扱いについて、分析の厳密さとのかね合いは重要である。2.1996年度は辻による沖縄のデータも加えて分析考察した。この分析から、HLA抗原の座によって、民族間の頻度差が異なるとことがわかり、変異の起こりやすさが座によって異なるのではないかという示唆を得た。3.また、日本における1990年から1995年の東海大学病院のデータにより、年齢との関係の分析を試みたが、これは何らかの患者のデータを多く含むこともあり、毎年の頻度の揺れが大きく、細かなことは言えない。しかし、いずれの年代のデータも、国際データの頻度と比較すると、他のどの国よりも近い関係にあることは重要である。4.パーソナリティとHLAとの関連については直接の問題として扱うことは困難であるが、HLA頻度による人種分類と同様に、37カ国価値意識調査の回答分布による国分類も、大分類の立場からは同様のものが得られることがわかり、大きな目で見たとき、HLA-人種-意識、の関連がみられることに何らかの意味が見いだせるのではないかという示唆を得ている。
高温高圧技術を用いた窒化ガリウム-窒化アルミニウム合金のバルク単結晶育成

本研究は研究代表者により開発された新しい窒化ガリウム単結晶合成、すなわち高圧下で分解を抑制し安定に試料を加熱することで単結晶を育成する手法をもとに、任意組成の窒化アルミニウム-窒化ガリウム合金のバルク単結晶育成を行い、格子定数およびバンドギャップエネルギーの組成依存性を実験的に決定することを目的とする物である。6GPa,800°C以上で、AlNとGaNの混合粉末が固相反応することを放射光その場観察で見いだした。この固相反応を利用し0≦x≦1の組成領域でAl_xGa_<1-x>N多結晶焼結体を合成した。得られた試料について、仕込み組成と格子定数の関係を測定した。格子定数はa軸およびc軸ともに仕込み組成に対して連続的に変化していて、任意組成のAl_xGa_<1-x>N半導体合金が得られていることを確認した。得られた結晶サイズは最大で100μm程度である。出発物質中に不純物として含まれる酸化ガリウムが、高温高圧下での窒化アルミニウムと窒化ガリウム間の固相反応の開始温度を下げることを見いだした。研究代表者は6.0GPa,800°C以上で窒化アルミニウムと窒化ガリウム粉末が固相反応し合金を形成することを見いだした。一方、特殊な製法で作製された高純度の窒化ガリウム粉末を出発物質として使用した場合、この固相反応が1800°Cまで開始しないことが放射光その場観察実験で明らかになった。回収試料の分析から、不純物である酸化ガリウムがこの反応において触媒的な役割をしていることがわかった。本研究では光物性の測定に耐えうるサイズのAl_xGa_<1-x>N結晶を得ることはできなかった。しかしながら成長基板を用いない自立したバルク結晶は他の手法では得られないものである。今後さらに物性測定を進め、Al_xGa_<1-x>Nの物性の解明につなげる。研究代表者らは放射光を用いた高温高圧下その場観察実験から6.0GPa以上の高圧下で窒化ガリウムは分解することなく一致溶融することを見出し、その融液を徐冷すること(以下高圧融液徐冷法)によって単結晶窒化ガリウムが得られる事を明らかにした。この手法を用いてAlxGa1-xN半導体合金の融液からの結晶育成と高温高圧下での温相反応を利用した多結晶焼結体の合成をおこなった。AlxGal-xN半導体合金について、高Ga濃度領域(x=0.1)の結晶を高圧融液徐冷法により成長させた。AINとGaN粉末をモル比1:9で混合した粉末を初期物質とした。試料を6.0GPaまで加圧したのちに2400°Cまで加熱し徐冷することで約100tLmの結晶を育成した。この結晶についてSEM観察およびEDSによる元素分析から均質な単結晶が得られていることを確認した。一方純粋なAINの融点は3000°Cを超えることが予想される。AIN-GaN半導体合金は全率固溶体である。高Al濃度領域の結晶を融液から成長させるには安定した高温発生が必要である。これは技術開発が必要であり今後の課題である。この固相反応を利用し0≦x≦1の組成領域でAlxGal-xN多結晶焼結体を合成した。格子定数はa軸およびc軸ともに仕込み組成に対して連続的に変化していて、任意組成のAIxGal-xN半導体合金が得られていることを確認した。来年度以降は、以上の手法により得られたAlxGa1-xN半導体合金を用いて、組成とバンドギャップエネルギーの関係を実験的に決定する事を目的とする。窒化アルミニウム-窒化ガリウム合金のバルク単結晶育成に必要な5.5GPa,2400°Cの高温高圧を安定して発生できるセルを開発した。窒化アルミニウム単体の融点は3000°C以上である。高アルミニウム濃度の窒化アルミニウム-窒化ガリウム合金の結晶育成には2400°C以上の高温を超高圧下で安定して発生させる必要がある。一方で高温下では圧力抜けが発生するため、圧力と温度がトレードオフの関係になる。セルを構成するパーツの形状・材料などをかえて放射光その場観察で温度圧力を測定し、セル設計の最適化を行った。

本研究は研究代表者により開発された新しい窒化ガリウム単結晶合成、すなわち高圧下で分解を抑制し安定に試料を加熱することで単結晶を育成する手法をもとに、任意組成の窒化アルミニウム-窒化ガリウム合金のバルク単結晶育成を行い、格子定数およびバンドギャップエネルギーの組成依存性を実験的に決定することを目的とする物である。6GPa,800°C以上で、AlNとGaNの混合粉末が固相反応することを放射光その場観察で見いだした。この固相反応を利用し0≦x≦1の組成領域でAl_xGa_<1-x>N多結晶焼結体を合成した。得られた試料について、仕込み組成と格子定数の関係を測定した。格子定数はa軸およびc軸ともに仕込み組成に対して連続的に変化していて、任意組成のAl_xGa_<1-x>N半導体合金が得られていることを確認した。得られた結晶サイズは最大で100μm程度である。出発物質中に不純物として含まれる酸化ガリウムが、高温高圧下での窒化アルミニウムと窒化ガリウム間の固相反応の開始温度を下げることを見いだした。研究代表者は6.0GPa,800°C以上で窒化アルミニウムと窒化ガリウム粉末が固相反応し合金を形成することを見いだした。一方、特殊な製法で作製された高純度の窒化ガリウム粉末を出発物質として使用した場合、この固相反応が1800°Cまで開始しないことが放射光その場観察実験で明らかになった。回収試料の分析から、不純物である酸化ガリウムがこの反応において触媒的な役割をしていることがわかった。本研究では光物性の測定に耐えうるサイズのAl_xGa_<1-x>N結晶を得ることはできなかった。しかしながら成長基板を用いない自立したバルク結晶は他の手法では得られないものである。今後さらに物性測定を進め、Al_xGa_<1-x>Nの物性の解明につなげる。
事業継続計画を取り入れたアセットマネジメント手法

災害による事業停止期間を少なくし農業を継続して行えるように補修計画を立案する手法を構築した。パイプラインについては補修順序の決定を解析結果を用いて立案する方法を提案した。ため池については確率論的DCF法の投資指標を用いることの有効性を示した。地震で見られるため池天端軸方向亀裂のメカニズム検討のために遠心力載荷震動実験を行い,引張亀裂であることを確認した。津波で塩害被害にあった陸前高田での現地調査を行い,不飽和部における塩分吸着能について現地計測と数値解析により明らかにした。パイプラインの変形測定装置を作り,現地での適用を行い,人力では把握が難しい漏水箇所の推定が本装置で可能であることを示した。本研究は,地震や洪水などによる自然災害被災後の事業継続計画を考慮した,農業水利施設のアセットマネジメント手法を開発することを目的としている.滋賀県高島地区の水利システムデータに営農情報,強震度予測マップ,都市計画情報をGIS上に統合し,施設の劣化によるアセットマネジメント,地震による被災確率を考慮したアセットマネジメント手法の検討を行った.また,東日本大震災で被災した陸前高田地域の実態調査を現地で行った.当地の農地で電気探査とボーリングによって地下水をサンプリングし塩分測定を行った.その結果,被災による地盤沈下によって農地の広い範囲において地下水の塩分濃度が高い状態であることが判明した.これは今後の復旧の大きな焦点となる.同様に震災で被災したダム法面のリップラップ材の挙動をDDAを用いてシミュレーションし,上方は堤体に滑りが発生している可能性があるが,下方法面は石材が地震によって移動しただけであることが判明した.実際の補修工事は法面全部を剥ぎ取り,再締固めされているので,より安全側の処置であることが分かった.震災で発生する確率の高い堤体軸方向の亀裂のメカニズムについて,室内実験によって検討した.その結果,引張りひずみがその原因であることが分かった.しかし,解析では引張り応力が堤体上下方向に卓越する状況を再現できなかった.このメカニズムについては継続して検討することが必要.パイプラインの変形調査や堤体の体積変化の把握は,構造物の劣化,被災の程度を把握する上で重要である.本研究ではカメラおよび1Dレーザーを使った手法でパイプのゆがみを計測する手法の開発を行った。また,3Dレーザースキャナーによる体積測定手法の開発を行った.本研究は,地震や洪水などによる自然災害被災後の事業継続計画を考慮した,農業水利施設のアセットマネジメント手法を開発することを目的としている.滋賀県において調査された大規模弾性波探査結果による地盤モデルと近隣断層の直下型地震モデルと3連動プレート境界地震モデルを用いて、当該地区のパイプラインシステムの振動解析を実施し、2つの地震の解析結果より大きな応力と軸方向相対変位が発生する箇所を求めた。そして、発生応力の大きい順に取り替えを行い、相対変位の大きい順に継目内面バンドを施すというアセットマネジメント計画を立てた。設定した年間予算でそれぞれの補修を順次行うことにより本システムの場合、地震に対する安全率が約20年後に急激に上昇することが分かった。アースダムの堤体の現状把握を弾性波、電磁波、電気探査の複数の検査結果を自己組織化マップを用いて検査する手法の開発を行い現地に適応した。その結果、非破壊調査で内部の異常箇所を抽出できる可能性を示した。さらに、アースダムの地震時における天端軸方向亀裂の発生メカニズムを実験および解析によって調査し、引張亀裂が要因であることを示した。これにより、地震後の補修計画、耐震補強計画を的確に行える可能性を示した。コンクリートダムの地震時に発生する継ぎ目部の漏水のメカニズムを3次元振動解析を行い検討した。その結果、軸方向からの入力に対しては最大断面の横継目に生じる大きなせん断応力によるダイレイタンシー挙動が漏水の主要因であり,上下流方向からの入力では両岸付近の縦継目の開口と横継目のせん断挙動により漏水が発生することが分かった。これにより震災補修を適切に行うことが可能となった。パイプラインの内部形状を3Dカメラおよび1Dレーザー変位計を用いて測定する手法を開発し現地に適応した。そして3Dレーザー変位計計測結果と比較し、開発手法の有効性を確認した。本研究では,地震や洪水などによる自然災害被災後の事業継続計画を考慮した,農業水利施設のアセットマネジメント手法を開発することを目的とし,最終年度である本年度は事業継続計画を考慮したアセットマネジメントの意思決定法の構築を目指した。現状の補修事業はB/Cによる事業評価で行われるが,この手法では事業収益を考慮せず,損害防止を便益としているため,施設利用者には事業の必要性を感じることができない。そこで確率論的DCF法を用いて収益を考慮して,適切な補修時期の選定が可能な評価指標を模索した。

その結果,本手法の投資指標が小さいほどリスクが大きいことを示し,早急な対応の必要性を示すことがわかった。アースダム,ロックフィルダムの地震時に発生する亀裂のメカニズムについて,遠心力載荷試験および現地で実測された加速度記録から分析した。その結果,堤軸方向の亀裂は引張亀裂であり,上下流方向の亀裂は振動が堤軸方向に分布することによる生じるせん断挙動であることが推察された。陸前高田の農地の塩水化の修復過程を電磁波法による非破壊検査で推定し,不飽和領域での吸着現象が塩水化回復の遅延の要因であることが判明した。自動走行パイプライン形状計測装置の試作を行った。室内試験では機能を確認できたが,現地ではパイプ底部に残る水により作動困難になることもあった。しかし,本研究で開発した測定装置は現地での人力による測定と比較すると分解能が高いため,止水バンドの微小な変形部分すなわち亀裂発生部位を同定することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。農学26年度が最終年度であるため、記入しない。ため池診断の調査は実際の東日本大震災での被災状況から農地の沈下調査に変更したが,このような事例は過去になく今後重要な課題となる可能性があるので継続して検討する.ため池診断に関しては,過去のデータの分析を進め,新たな評価手法の開発を検討する.実際の滋賀県の情報を用いたアセットマネジメントの検討や,パイプラインの変形調査法の開発はほぼ予定通り進んでいる.滋賀県姉川地区におけるパイプライン施設の地震リスクを考慮したアセットマネジメント計画法を提案した。岩手県陸前高田におけるため池および農地の塩分濃度の低下経緯の計測を実施し、不飽和部における吸着現象の可能性を数値解析で検討するなど、経験の少ない事象に対するメカニズムの解明を行った。また、提案したパイプラインの形状測定法を現地で適用し、有効性とともに課題も抽出した。アースダムおよびコンクリートダムの被害の中心となっている故障原因の解明を行った。詳細なメカニズムの解明に関しては課題があるが、本成果により最適な対策立案が可能となった。以上のように交付申請書に記載した研究項目は概ね予定通り終了した。水利システムで,地震波の予測が進んでいる別の地域の情報を得ることができそうなので,その地域の情報を用いてリスク分析を行う.ため池・ダムの軸方向亀裂のメカニズムの解明を実験,解析両面からより詳細に行う.パイプラインの変形調査は実際の施設での計測の可能性を検討する.本年度までの研究で、パイプライン、アース・フィルダム、コンクリートダムの地震災害の損傷メカニズムと損傷個所を概ね把握できた。事業継続のためには、その予測損傷個所にメカニズムに適応した補修を事前に行い予防保全に勤めること。そして、予想外の箇所に損傷が生じた場合の代替施設の準備・設置を維持管理計画に入れることが必要である。しかし、農業水利施設の場合、そのような予防保全を含めた危機管理における費用も利用者負担があり経済的制約が大きい。
在日タイ女性のトランスナショナルな定住と高齢化ーライフコースと移動に注目して

本研究は、30年前に日本において顕著になった移住の女性化の中で、来日数が多かった在日タイ女性に注目して、女性たちが移動を通して高齢期に備える生存戦略を考察する。老年社会学において高齢者の幸福な老いを追求する新しいライフスタイルを参照し、家や貯蓄などの経済的基盤、生活や健康を維持する社会保障制度、家族やコミュニティとの紐帯という要素に着目する。日タイのトランスナショナルな家族関係の中で、移動を通してこれらをどのように選択し、高齢期に備えているのかフィールド調査を基に研究する。日本国内とタイへの一時帰国時の調査と共に、比較調査として在外タイ人の多いロサンゼルスでインタビューと参与観察を行う。