hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
永久凍土変動の実態

本研究は、永久凍土の温度や変動の実態を国際的な観測網への貢献を通して解明することを目的としている。モンゴル、スバルバール、日本の高山帯などを主な研究対象地域として、現地観測や数値モデリングなどを並進した。モンゴルでは広範に実施した深度10mまでの深層地温観測の結果から、永久凍土温度は南北傾度の気候帯を一義的としつつも、地域スケールでの地理的差異(地形・地下氷量・植生)にも対応していることが示された。また、永久凍土の温暖化傾向には地域差が見られ、気温の上昇程度よりはむしろ凍土中の不凍水含有量に依存していることが示された。本研究によって展開された観測網は、他国と比しても極めて高密度であり、国際永久凍土学会も重要観測地域として注目するようになった。大雪山では国内の永久凍土帯では最深となる地温の連続観測を実施した。その結果、これまで考えられてきたよりも厚く熱的に安定した永久凍土が存在することを示した。全球気候モデル上での土壌の凍結・融解過程の表現が改善され、過去数千年程度での永久凍土分布を議論するような新たな研究の展開がみられた。モデルの検証には過去に永久凍土が存在したことを裏付ける化石周氷河現象が有効となる。そのために様々な周氷河地形がどのような気候環境下で形成されるのかということの理解を深めなければならない。これをうけ、フロストウェッジやフロストクリープなどの周氷河プロセスおよびそれらの長期変動に関する知見をスイスアルプス、南アルプス、スバルバールなどでの長期観測で蓄積した。本年度の主な成果は、観測の空白地にて永久凍土変動に関する実証値を得たこと、凍土と水循環の相互作用に関する新知見を得たことがあげられる。永久凍土の分布境界域では永久凍土の衰退が顕著に進行していると考えられているが、それを実証する観測値は極めて少ない。本年度は、ユーラシア永久凍土南限のモンゴルにて、モンゴル科学アカデミー地理学研究所と協働で同国土の永久凍土分布域を網羅するように(計25地点)、地下10mに達する深層地温の観測網を設置するとともに、散逸している過去データの収集を行った.本年度のスナップショット的な永久凍土地温と1980年代での観測値を比較したところ、すべての地点で永久凍土が温暖化していること、温暖化の程度は高緯度の連続的分布域で大きいが低緯度の点在的分布域では変化は小さいこと、一部では永久凍土が消失し、そこでは地温上昇幅が極めて大きいことなどの知見を得た。山岳永久凍土が存在する北海道大雪山において、陸面水循環過程における凍土・活動層の役割を解明するために、同山域山頂部では初めてとなる総合的な水文観測(降雨、流出、積雪水当量、蒸発散、融解深)や水安定同位体分析を実施した。活動層の保水機能や多量の融雪水供給などによって、同山域では暖候期を通じて地表水が涵養されていることが示された。さらに、永久凍土の氷は現在の降水に比して特異的に低い同位比を有していた。このことは、同山域での永久凍土が現在よりも寒冷な時期に形成されたこと、湧水の安定同位体比モニタリングにより永久凍土衰退の検出が可能であることなどを示唆している。本年度は,昨年度までにモンゴルの広範に設置した永久凍土観測網からいくつかの実測値が取得でき,それによって、同国における永久凍土温度動態の一般的傾向が把握できた。さらに再解析データによる気候値解析、約30年前の凍土観測値などを併せて解析した結果、ここでの永久凍土は国土の北部で顕著に温暖化していること、国土南部の一部では寒冷化していること、これらの地理的傾向は気温上昇のそれと非常によく一致していることなどがわかった。モンゴル北部の連続永久凍土帯にて、深度35mに達する深層凍土ボーリングを行った。

ボーリングコアの記載、年代試料分析、地下氷の水安定同位体解析、ボーリング地点及び周辺の地形解析などから、ここでの永久凍土発達史を編むことができた。永久凍土の形成史は世界的にみても殆ど解明されておらず、本研究の成果は特筆すべきものである。モンゴル永久凍土帯に数多く分布する湖沼について、その面積の長期変動をリモートセンシングおよび現地調査などにより調べた。湖沼域は国土北部の連続的永久凍土分布域で顕著に減少している一方、国土南部の不連続・孤立的永久凍土分布域ではあまり変化していなかった。上に記した永久凍土変動の地理的傾向や、再解析データによる気候の長期変動傾向などを併せて検討した結果、永久凍土の衰退が湖沼域の拡大に大きく寄与していることが示された。本研究の目的は、永久凍土の温度や変動の実態を国際的観測網への貢献を通して解明することである。本年度にはこれまでの観測や解析の結果を取りまとめた。モンゴルでは狭い範囲であるにもかかわらず、連続・不連続・点在永久凍土帯が混在している。ここで広範に実施した計46地点での深層地温観測の結果から、凍土温度の地域差は気候帯を一義的としつつも、地域的な地理的条件(地形・地下氷量・植生)にも対応していることが明らかとなった。また、地下氷量が多い寒冷な永久凍土は顕著に温暖化する一方、不凍水が多い温暖永久凍土には温暖化はみられないこと、凍土温度と気温の上昇には有意な相関がないことなどがわかった。これらはグローバルな永久凍土変動の類型化にも繋がる知見である。MODISによる1kmグリッドでの高解像度地表面温度と永久凍土温度の観測値には統計的に有意な対応がみられ、今後の高精度分布モデリングへの展望が開かれた。本研究によって同国の計81地点にて永久凍土の深層地温観測点が展開・ネットワーク化され今後の長期観測の礎となった。これは他国と比しても極めて高密度の観測網であり、国際永久凍土学会(International Pemafrost Association)も重要観測地域として注目するようになった。全球気候モデル上での土壌の凍結・融解過程の表現が改善された。これに基づき、過去数千年程度での永久凍土分布を議論するような新たな研究の展開がみられた。モデルを検証するのに化石周氷河現象が有効な指標となるが、これと並行して様々な周氷河地形がどのような気候環境下で形成されるのかということの理解を深めなければならない。これに関連して、フロストウェッジやフロストクリープなどの周氷河プロセスおよびそれらの長期変動に関する知見がスイスアルプス、南アルプス、スバルバールなどでの長期観測で蓄積された。
高解像時系列光学計測とグリッドDNSによる乱流予混合火炎の階層構造の解明

各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化の実現は,近年問題となっている地球・都市環境問題の解決に必要不可欠である.多くの実用燃焼器内の流れは乱流状態にあるが,乱流燃焼機構には未解明な点が数多く残されており,乱流燃焼機構自体を効率良く制御することによる実用燃焼器の高効率・低環境負荷化を行う試みは殆ど行われていない.本研究では,.詳細化学反応機構を考慮に入れたグリッド・コンピュータによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)を組み合わせた光学計測を用いて乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらと以前の研究で明らかにした乱流火炎のマイクロ・スケール構造に基づく制御法を組み合わせることにより,高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を構築することを目的とした.乱流予混合火炎の大規模DNSから,乱流の慣性小領域に対応するスケールにおける乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらの特性に基づいて乱流予混合火炎のラージ・エディ・シミュレーション(LES)のためのサブグリッド・スケール(SGS)乱流燃焼モデルを構築した.また,強乱流強度で乱流特性長さが小さな条件では,局所的な火炎要素の内部に化学反応に起因する階層構造が形成されることを明らかにした.さらに,デュアルプレーン時系列ステレオPIV,CH-OHPLIFとスレテオPIVの同時計測法及びCHラジカルのダブルパルスPLIF等の先端的な光学計測法を開発し,DNS結果との比較から乱流予混合火炎の階層構造を実験的に明らかにした.高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を確立するために,光学計測を用いて受動的に制御を受けた旋回型乱流燃焼器の特性と燃焼騒音の関係を明らかにするとともに,半導体レーザ吸収分光法に基づく能動制御用センサーの開発を行った.各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化の実現は,近年問題となっている地球・都市環境問題の解決に必要不可欠である.多くの実用燃焼器内の流れは乱流状態にあるが,乱流燃焼機構には未解明な点が数多く残されており,乱流燃焼機構自体を効率良く制御することによる実用燃焼器の高効率・低環境負荷化を行う試みは殆ど行われていない.本研究では,.詳細化学反応機構を考慮に入れたグリッド・コンピュータによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)を組み合わせた光学計測を用いて乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらと以前の研究で明らかにした乱流火炎のマイクロ・スケール構造に基づく制御法を組み合わせることにより,高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を構築することを目的とした.乱流予混合火炎の大規模DNSから,乱流の慣性小領域に対応するスケールにおける乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらの特性に基づいて乱流予混合火炎のラージ・エディ・シミュレーション(LES)のためのサブグリッド・スケール(SGS)乱流燃焼モデルを構築した.また,強乱流強度で乱流特性長さが小さな条件では,局所的な火炎要素の内部に化学反応に起因する階層構造が形成されることを明らかにした.さらに,デュアルプレーン時系列ステレオPIV,CH-OHPLIFとスレテオPIVの同時計測法及びCHラジカルのダブルパルスPLIF等の先端的な光学計測法を開発し,DNS結果との比較から乱流予混合火炎の階層構造を実験的に明らかにした.高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を確立するために,光学計測を用いて受動的に制御を受けた旋回型乱流燃焼器の特性と燃焼騒音の関係を明らかにするとともに,半導体レーザ吸収分光法に基づく能動制御用センサーの開発を行った.各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化の実現は,近年問題となっている地球・都市環境問題の解決に必要不可欠である.多くの実用燃焼器内の流れは乱流状態にあるが,乱流燃焼機構には未解明な点が数多く残されており,乱流燃焼機構自体を効率良く制御することによる実用燃焼器の高効率・低環境負荷化を行う試みは殆ど行われていない.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れたグリッド・コンピュータによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)を組み合わせた光学計測を用いて乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらと以前の研究で明らかにした乱流火炎のマイクロ・スケール構造に基づく制御法を組み合わせることにより,高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を構築することを目的としている.平成15年度は,高レイノルズ数乱流予混合火炎の階層構造の解明と高解像時系列光学計測法の確立に重点を置いて研究を行った.DNSを用いた数値的研究では,詳細化学反応機構と物性値・輸送係数の温度依存性を考慮に入れて,テイラーマイクロスケールに基づくレイノルズ数が約100までの高レイノルズ数水素・空気乱流予混合火炎のDNSを行い,乱流予混合火炎の火炎構造に対するレイノルズ数の影響を明らかにした.また,高解像時系列光学計測法に関する研究では,従来のPIVに比べて3桁以上時間分解能の高い時系列PIVシステムを開発し,その計測精度を検証した.

さらに,乱流予混合火炎においてOHラジカル及びCHラジカルのPLIFとステレオ投影PIVの同時計測システムを開発し,それらを乱流予混合火炎に適用し,火炎面曲率などに対するレイノルズ数の影響を明らかにした.各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化の実現は,近年問題となっている地球・都市環境問題の解決に必要不可欠である.多くの実用燃焼器内の流れは乱流状態にあるが,乱流燃焼機構には未解明な点が数多く残されており,乱流燃焼機構自体を効率よく制御することによる実用燃焼器の高効率・低環境負荷化を行う試みは殆ど行われていない.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れたグリッド・コンピュータによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像流速計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)を組み合わせた光学計測を用いて乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらと以前の研究で明らかにした乱流火炎のマイクロ・スケール構造に基づく制御法を組み合わせることにより,高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を構築することを目的としている.平成16年度は,乱流予混合火炎の階層構造とマイクロ・スケール構造の関係を明らかにすることに重点をおいて研究を行った.DNSによる数値的研究では,水素・空気乱流予混合火炎及びメタン・空気乱流予混合火炎の三次元DNSを行い,フラクタル解析を導入することで,乱流予混合火炎の階層構造とマイクロ・スケール構造の関係を検討した.乱流予混合火炎の火炎面のフラクタル次元は2.32.5であり,これらはレイノルズ数、当量比及び燃料種に大きく依存しない.火炎面のインナーカットオフは燃焼条件に依存するが,マイクロ・スケールにおける乱流の微細渦と火炎厚さの関係を考慮することで整理できる.光学計測による実験的研究では,高レイノルズ数乱流予混合火炎の火炎面の動的特性を直接計測するために,ダブルパルスCH PLIF計測法を開発し,ダブルパルスCH PLIFの結果から直接火炎面の移動速度を求めることが可能であることが明らかとなった.各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化の実現は,近年問題となっている地球・都市環境問題の解決に必要不可欠である.多くの実用燃焼器内の流れは乱流状態にあるが,乱流燃焼機構には未解明な点が数多く残されており,乱流燃焼機構自体を効率良く制御することによる実用燃焼器の高効率・低環境負荷化を行う試みは殆ど行われていない.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れたグリッド・コンピュータによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)を組み合わせた光学計測を用いて乱流予混合火炎の階層構造を明らかにし,それらと以前の研究で明らかにした乱流火炎のマイクロ・スケール構造に基づく制御法を組み合わせることにより,高レイノルズ数乱流予混合火炎の制御法を構築することを目的としている.平成17年度は,昨年度までに明らかにした乱流予混合火炎の階層構造とコヒーレント微細渦による乱流火炎のマイクロ・スケール構造との関係を用いて,乱流予混合火炎のLarge Eddy Simulation(LES)のための高精度乱流燃焼モデルの構築に重点を置いて研究を行った.DNSによる数値的研究では,昨年度までに行ったDNS結果を用いて,乱流予混合火炎のサブグリッドスケール(SGS)特性を明らかにし,従来のSGS燃焼モデルの検証を行った.
πΣN崩壊測定によるS=-1ダイバリオン探索へ向けた、薄型中性子検出器の開発

本研究はK-ppのπΣN崩壊のうち、(πΣ)0p→π+π-np崩壊から生ずる全ての粒子をCylindrical Detecotr System(CDS)で効率よく測定する事を目的とする。そのための検出器として、薄型中性子検出器や荷電粒子veto検出器の開発を行う。K-3He→(K-pp)nで生じた中性子は、Λp崩壊測定と同様に質量欠損を用いて識別する。また、既存のK-+3Heのデータより、πΣnp終状態の測定を行い、次の実験設計の指針を示すことも目的とする。本年度は、中性子を効率よく選択する目的のため、ホドスコープの前に設置する荷電粒子vetoのR&Dを進めた。荷電粒子veto検出器として、700x100x3mm3のシンチレーターの両側に3mm角MPPCをそれぞれ5ヶ程度直列接続したプロトタイプを作成した。MPPCは、実装用の専用基板を作成し、シンチレーターと紫外線透過型テープで固定するデザインとした。今後宇宙線を用いた性能評価を行う予定である。同時に、Λp崩壊測定を主目的としてデータ取得を行ったE15-2nd実験のデータを用いて、"K-pp"のπΣp崩壊チャンネルの解析を進めた。既存のホドスコープ(プラスティック・シンチレーター、厚み3cm)を用いたΣ->πn崩壊検出に成功し、Λ(1405)生成を捉えることに成功した。その結果、Λ(1405)pの生成断面積は"K-pp"がΛp崩壊する生成断面積に比べて10倍程度大きいことが分かった。これにより、Λ(1405)p生成と"K-pp"生成の比較が可能となる。現在さらに詳細にバックグランドを調査中であり、また、同時に投稿論文を準備中である。薄型中性子検出器及び荷電粒子veto検出器の計本設計は完了した。また、既存のK-+3Heのデータより、Λ(1405)pn終状態を得ることにも成功し、"K-pp"束縛状態の生成メカニズム解明への新しい知見をもたらした。現在、本研究をもとにE15後継実験の設計を行っている。これまで行ってきた動作確認実験の解析を進める。得られた結果より、E15実験の後継実験の設計を行い、実験の提案を行う。現在我々はE15後継実験として、大型ソレノイド超電導電磁石を用いた4π検出器の設計を行っている。そこで用いる中性子検出器の基本設計として、本研究結果からのフィードバックをかける。また、既存のデータ解析で得られたπΣp崩壊チャンネルの解析を進めて、論文としてまとめて発表する。本年度は、ホドスコープ(CDH)での中性子検出効率を増加させるために、既存のCDHと置き換える薄型サンプリング型カロリメーターのR&Dを進めた。この検出器に許されるスペースは既存のCDHと同じ30mm程度である。プロトタイプとして、銅板とシンチレーターのサンプリング型を用いた薄型カロリメーターを作成した。E15実験セットアップではCDHを用いたTOFによって粒子識別を行う必要があるため、初めに粒子が入る第1レイヤーは1.0cmのシンチレーターとし、残り2.0cmを銅0.2cmとシンチレーター0.2cmのサンプリング型を採用した。読み出しは、既存のCDHと同じ形状にする必要があるため、アクリルライトガイドと2インチ高磁場耐性型PMT(H8409)を用いて両端から読み出した。このプロトタイプを、J-PARCで行われた実験(E31実験)においてビームダンプに設置し、0.21.2GeV/c程度の中性子を用いて性能確認を行った。銅板の入っていない3.0cmのシンチレーターを比較対象として検出効率を導出したところ、およそ1.5倍程度の効率が得られている事が確認できた。時間分解能等の細かい解析を現在進めている。薄型中性子検出器の計本設計は完了し、実際の中性子を用いた性能確認もおおよそ完了した。得た結果はモンテカルロ・シミュレーションから得られている結果と同等である事を確認した。現在、ビームのパイルアップを起源とするガンマ線の除去、時間分解能や検出効率の運動量依存等の細かい解析を進めている。

MPPCは、実装用の専用基板を作成し、シンチレーターと紫外線透過型テープで固定するデザインとした。今後宇宙線を用いた性能評価を行う予定である。同時に、Λp崩壊測定を主目的としてデータ取得を行ったE15-2nd実験のデータを用いて、"K-pp"のπΣp崩壊チャンネルの解析を進めた。既存のホドスコープ(プラスティック・シンチレーター、厚み3cm)を用いたΣ->πn崩壊検出に成功し、Λ(1405)生成を捉えることに成功した。その結果、Λ(1405)pの生成断面積は"K-pp"がΛp崩壊する生成断面積に比べて10倍程度大きいことが分かった。これにより、Λ(1405)p生成と"K-pp"生成の比較が可能となる。現在さらに詳細にバックグランドを調査中であり、また、同時に投稿論文を準備中である。薄型中性子検出器及び荷電粒子veto検出器の計本設計は完了した。また、既存のK-+3Heのデータより、Λ(1405)pn終状態を得ることにも成功し、"K-pp"束縛状態の生成メカニズム解明への新しい知見をもたらした。現在、本研究をもとにE15後継実験の設計を行っている。前年度行った動作確認実験の解析を進める。特に、ビームのパイルアップを起源とするガンマ線の除去を行い、時間分解能や検出効率の運動量依存を導出する。また、E15検出器において中性子を効率よく選択する目的のため、荷電粒子vetoトリガーのR&Dを進める。荷電粒子veto検出器として、700x100x3mm3のシンチレーターの両側に3mm角MPPCをそれぞれ5ヶ程度直列接続したプロトタイプを作成する。その後、宇宙線、または、実際のビームをJ-PARCで用いて性能確認を行う。この検出器自体ではTOFによる粒子識別を行わないため、数100ps-1nsの時間分解能を達成すれば十分である。十分な光量を保てない場合、半分のサイズのシンチレーター(700x50x3mm3)を用いる事によりカバー率を上げ、光量を確保することも検討する。同時に、Λp崩壊測定を主目的としてデータ取得を行ったE15-2nd実験のデータを用いて、"K-pp"のπΣp崩壊チャンネルの解析を進める。実際前年度には、既存のホドスコープ(厚み3cm)を用いたΣ->πn崩壊検出に成功し、Λ(1405)生成と"K-pp"生成の詳細な比較へ道筋を示した。これらの解析を進め、"K-pp"生成メカニズムに関する実験的情報を提示する。同様に"K-pp"のπΣp崩壊についても、実験的な結果を導出する。これらの結果は、本研究が世界で初めて示す実験結果となる。これまで行ってきた動作確認実験の解析を進める。得られた結果より、E15実験の後継実験の設計を行い、実験の提案を行う。現在我々はE15後継実験として、大型ソレノイド超電導電磁石を用いた4π検出器の設計を行っている。そこで用いる中性子検出器の基本設計として、本研究結果からのフィードバックをかける。また、既存のデータ解析で得られたπΣp崩壊チャンネルの解析を進めて、論文としてまとめて発表する。本年度に予定していた検出器の開発(薄型中性子検出器)が順調に進んだため、次年度使用額が生じた。繰り越し分は、次年度に行う測定器開発(薄型veto検出器)に用いる計画である。
二次電流加熱法によるモータ積層コア熱処理システムの開発

本研究課題は、短時間の熱処理によってモータ積層コアの鉄損を低減するシステムの開発を目的とする。モータに用いられている積層コア(電磁鋼板の積層)は、打ち抜き工程、積層工程等の製造工程時に残留応力が発生し、磁気特性は劣化し、鉄損が増加することは一般的に知られている。以前は、製造工程内で焼鈍処理を行い、磁気特性の改善、鉄損低減化が図られていたが、コスト削減のため、現在は行われていない。本申請研究では、研究代表者らが考案した「二次電流加熱法」により、モータ積層コアを短時間で効率的に加熱することによって鉄損低減化を可能とし、既存のモータ製造工程にも容易に導入可能で、かつ運用も低コストな「熱処理システム」の開発を実現する。昨年度の測定データをフィードバックし、熱処理装置の改造を行った。この際、電源電圧・電流の測定と共に、サーチコイルを用いてメインヨーク部及び補助ヨーク部の磁束密度を測定し、ロゴスキーコイルを用いて、モータ積層コアに発生する二次電流を測定し、改造した熱処理装置の仕様を常に明確にし、基本的な現象まで把握し、その後の研究に活す計画であった。これにより、短時間で最大温度が1.5倍上昇する改良が可能となった。また、今年度の目的の1つは、鉄損低減化のメカニズムを解明し、今後の研究へと発展させる事であった。これに対し、X線残留応力測定装置を用い、熱処理後の試料では、残留応力が低減し,磁気特性が改善、結果的に鉄損が軽減する事が明白になった。当初の計画通り、これまでの予備実験結果を基に二次電流加熱法による熱処理装置を設計し、巻鉄心、平角線などを購入し、熱処理装置自体を製作した。また、製作した熱処理装置の仕様を明確にするため、電源電圧・電流の測定と共に、サーチコイルを用いてメインヨーク部及び補助ヨーク部の磁束密度を測定し、仕様を満たす事を明白にした。この際、ロゴスキーコイルを用いて、モータ積層コアに発生する二次電流を測定し、以後の検討のための基礎データとした。製作した熱処理装置により、熱処理したモータ積層コア(リング形状試料)の直流磁気特性と交流磁気特性を算出し、熱処理前後の鉄損を比較し、処理後、鉄損が低減することを明らかにした。今後、電圧が足りない場合は、所有する昇圧変圧器を使用する。更に,昨年度の測定データをフィードバックし、熱処理装置の改造を行い、昨年度に比較して、1/5ほどの短時間で最大温度が1.5倍,試料の温度上昇させる事が可能となった。また、鉄損低減化のメカニズムを解明し、今後の研究へと発展させるため、X線残留応力測定装置を用い、熱処理後の試料では、残留応力が低減し、磁気特性が改善、結果的に鉄損が軽減する事が明白になった。本研究課題は、材料工学、熱工学、磁気工学、計測工学、モータ工学と多彩な分野に渡る学際的なものである。研究代表者は、平成26年度より、電気学会の「電力用磁性材料の高度活用技術調査専門委員会」に「幹事補佐」として参加しており、少なくとも年に数回は、モータメーカ、変圧器メーカ、材料メーカ、磁性材料、磁気計測における第一線の研究者・技術者の方々と議論できる立場にある。これは、本研究を遂行していく上で大きなアドバンテージであり、本研究課題の今後の推進に役立てて行く。研究期間内における具体的な研究計画・方法を箇条書きにすると、以下となる。1二次電流加熱法による熱処理装置の製作、2モータ積層コア(リング形状試料)の熱処理、直流&交流磁気特性と鉄損の評価(マクロ磁気特性の評価)、3二次電流加熱法による熱処理装置の改造、4磁区観察装置による磁区構造評価(ミクロ磁気特性の評価)、5熱処理温度下での鉄損低減化メカニズムの解明、6モータ積層コア(実機形状)の熱処理、直流&交流磁気特性と鉄損の評価、7実用化へ向けたデータベースの構築(まとめ)【平成29年度の研究計画・方法】初年度は、これまでの予備実験結果を基に二次電流加熱法による熱処理装置を設計し、巻鉄心、平角線などを購入し、熱処理装置自体を製作した(上記1)。製作した熱処理装置の仕様を明確にするため、電源電圧・電流の測定と共に、サーチコイルを用いてメインヨーク部及び補助ヨーク部の磁束密度を測定した。製作した熱処理装置にて熱処理したモータ積層コア(リング形状試料)に対しては、直流磁気特性と交流磁気特性を算出し、熱処理前後の鉄損を比較した(上記2)。

また、製作した熱処理装置の仕様を明確にするため、電源電圧・電流の測定と共に、サーチコイルを用いてメインヨーク部及び補助ヨーク部の磁束密度を測定し、仕様を満たす事を明白にした。この際、ロゴスキーコイルを用いて、モータ積層コアに発生する二次電流を測定し、以後の検討のための基礎データとした。製作した熱処理装置により、熱処理したモータ積層コア(リング形状試料)の直流磁気特性と交流磁気特性を算出し、熱処理前後の鉄損を比較し、処理後、鉄損が低減することを明らかにした。今後、電圧が足りない場合は、所有する昇圧変圧器を使用する。本研究課題は、短時間の熱処理によってモータ積層コアの鉄損を低減するシステムの開発を目的とする。モータに用いられている積層コア(電磁鋼板の積層)は、打ち抜き工程、積層工程等の製造工程時に残留応力が発生し、磁気特性は劣化し、鉄損が増加することは一般的に知られている。以前は、製造工程内で焼鈍処理を行い、磁気特性の改善、鉄損低減化が図られていたが、コスト削減のため、現在は行われていない。本申請研究では、研究代表者らが考案した「二次電流加熱法」により、モータ積層コアを短時間で効率的に加熱することによって鉄損低減化を可能とし、既存のモータ製造工程にも容易に導入可能で、かつ運用も低コストな「熱処理システム」の開発を実現する。昨年度の測定データをフィードバックし、熱処理装置の改造を行った。この際、電源電圧・電流の測定と共に、サーチコイルを用いてメインヨーク部及び補助ヨーク部の磁束密度を測定し、ロゴスキーコイルを用いて、モータ積層コアに発生する二次電流を測定し、改造した熱処理装置の仕様を常に明確にし、基本的な現象まで把握し、その後の研究に活す計画であった。これにより、短時間で最大温度が1.5倍上昇する改良が可能となった。また、今年度の目的の1つは、鉄損低減化のメカニズムを解明し、今後の研究へと発展させる事であった。これに対し、X線残留応力測定装置を用い、熱処理後の試料では、残留応力が低減し,磁気特性が改善、結果的に鉄損が軽減する事が明白になった。当初の計画通り、これまでの予備実験結果を基に二次電流加熱法による熱処理装置を設計し、巻鉄心、平角線などを購入し、熱処理装置自体を製作した。更に,昨年度の測定データをフィードバックし、熱処理装置の改造を行い、昨年度に比較して、1/5ほどの短時間で最大温度が1.5倍,試料の温度上昇させる事が可能となった。また、鉄損低減化のメカニズムを解明し、今後の研究へと発展させるため、X線残留応力測定装置を用い、熱処理後の試料では、残留応力が低減し、磁気特性が改善、結果的に鉄損が軽減する事が明白になった。本研究課題は、材料工学、熱工学、磁気工学、計測工学、モータ工学と多彩な分野に渡る学際的なものである。
イネ人為突然変異白葉枯病抵抗性遺伝子の同定と抵抗性機構の解明

白葉枯病はイネの最重要病害の一つであり,細菌病の中で4番目に重要と位置付けられている.その対策には,抵抗性遺伝子の活用が効果的である.私たちは,人為突然変異によって誘発された,複数の白葉枯病菌レースに抵抗性を示す遺伝子を3つ見出しており,そのうちXM14系統がもつxa42は研究が進み,原因と考えられるDNA塩基配列変異を検出している.また,XM5、XM6系統がそれぞれもつ劣性抵抗性遺伝子xa19,xa20も連鎖分析を行い,染色体上の座乗位置が判明している.私たちは,3抵抗性遺伝子の本体を明らかにするとともに,形態的,生理的,分子遺伝学的アプローチで抵抗性機構を解明することを目的としている.白葉枯病はイネの最重要病害の一つであり,細菌病の中で4番目に重要と位置付けられている.その対策には,抵抗性遺伝子の活用が効果的である.私たちは,人為突然変異によって誘発された,複数の白葉枯病菌レースに抵抗性を示す遺伝子を3つ見出しており,そのうちXM14系統がもつxa42は研究が進み,原因と考えられるDNA塩基配列変異を検出している.また,XM5、XM6系統がそれぞれもつ劣性抵抗性遺伝子xa19,xa20も連鎖分析を行い,染色体上の座乗位置が判明している.私たちは,3抵抗性遺伝子の本体を明らかにするとともに,形態的,生理的,分子遺伝学的アプローチで抵抗性機構を解明することを目的としている.
偏極陽子陽子衝突によって生成される重クォークを用いた偏極グルーオン構造関数の決定

米国ブルックヘブン国立研究所で行なわれている、偏極陽子衝突実験に参加し、偏極グルーオン構造関数決定のため、以下の実績をあげた。1、単電子を用いた、陽子内偏極グルーオン構造関数決定精度の研究RHICで行なわれている偏極陽子衝突実験の主な目的の一つは、陽子中のグルーオン偏極構造関数の決定である。重クォークはRHICエネルギーで主にグルーオン融合で生成され、グルーオンの特性を抽出するのに良いプローブとなる。本研究では重クォークを含んだ中間子の崩壊粒子である、単電子の測定を行なっている。現在までのデータによるグルーオン構造関数決定精度の調査を行った。2、衝突時における陽子の偏極方向測定。RHICでのグルーオン構造関数の決定には、衝突時に陽子が縦偏極していることが必要不可欠であり、その測定をRHICスピン実験当初から行ってきた。今年度は、より高いブジョルケンx領域でのグルーオン偏極を測定するべく、重心系エネルギー200GeVに加え、初の62GeVの偏極陽子衝突実験が行われた。同じく縦偏極度合いを測定し、結果はほぼ100%縦偏極(両ビームとも誤差2%)であり、スピン物理で最も大きい国際会議SPIN2006で報告した(研究成果欄1)。3、前方中性子の断面積、横偏極非対称度の測定。2の測定は、偏極陽子衝突に伴い超前方(±2.8mrad)に生成する中性子の、横偏極非対称度を測定することで行なっている。この非対称度は我々がRHICのテスト実験で発見したものであるが、その生成メカニズムは完全に理解されていない。物理的に非常に興味深く、縦偏極測定の更なる精度向上のためにも理解が重要である。昨年の結果に引き続き、そのエネルギー依存性などを調べ、SPIN2006で報告を行った(研究成果欄1)。現在投稿論文としてまとめている。米国ブルックヘブン国立研究所で行なわれている、偏極陽子陽子衝突実験に参加し、偏極グルーオン構造関数決定のため、以下の実績をあげた。1、重クォークに伴う単電子の生成断面積測定。RHICで行なわれている偏極陽子衝突実験の主な目的の一つは、陽子中のグルーオン偏極構造関数の決定である。本研究では重クォークを含んだ中間子の崩壊粒子である、単電子の測定を行っている。グルーオン偏極構造関数の抽出は、pQCDモデル枠内で可能であるが、グルーオン融合における重クォーク生成の理論的不定性が大きいため、生成断面積を実験側から精度良く測定することは非常に重要である。生成断面積を測定し、現在最も良く記述する理論モデルより2.5倍ほど大きい結果を得た。(研究成果欄1項目)2、衝突時における陽子の偏極方法測定。RHICでのグルーオン構造関数の決定には、衝突時に陽子が縦偏極していることが必要不可欠である。2005年中のランを通して、どの程度縦偏極しているか測定を行なった。結果はそれぞれの陽子ビームで、99.5±0.01%、98.9±0.02%と、ほぼ縦偏極であることを非常に精度良く測定した。(研究結果欄2項目)3、前方中性子の断面積、横偏極非対称度の測定。その第一歩として、生成断面積、非対称度を測定し、今年度の日本物理学会で報告を行なった。

物理的に非常に興味深く、縦偏極測定の更なる精度向上のためにも理解が重要である。昨年の結果に引き続き、そのエネルギー依存性などを調べ、SPIN2006で報告を行った(研究成果欄1)。現在投稿論文としてまとめている。
マルチ銅オキシダーゼの三核銅クラスターにおける酸素の4電子還元反応

ウルシラッカーゼの酸素による酸化反応過程を検討し、酸素の3電子還元体を捕捉することに成功した。分光学的および磁気的にこの種をキャラクタリゼーションすることによって、この中間体がヒドロキシルラジカルであることを明らかにした。また、この中間体の消失過程の動力学を検討した。さらに、中間体の生成過程についても検討し、酸素の拡散速度や酵素内の銅中心間の電子移動過程が酸素の還元速度を支配していることを明らかにした。さらに、関与する種の拡散速度と電子移動速度のかねあいによって3電子還元体以前の中間体は捕捉不可能であることがわかった。そこで、酸素に対して不活性なタイプ2銅の選択的除去体に、嫌気下において、化学量論的な量の塩化第一銅を作用させることにより、タイプ1銅が2価、タイプ2、3銅が1価である混合原子価ラッカーゼを作成した。この1電子欠損状態にある誘導体においては、タイプ2銅から酸素還元中間体に対する電子移動速度が遅いために、通常の酵素反応中では捕捉することの出来ない酸素の2電子還元種を捕捉することに成功した。これらの結果を総合して、ラッカーゼによる酸素の4電子還元反応の全貌を明らかにすることが出来た。一方、ビリルビンオキシダーゼについても、3電子還元体を捕捉することに成功し、マルチ銅オキシダーゼによる酸素の電子還元反応は共通したプロセスをたどることがわかった。マルチ銅オキシダーゼである漆ラッカーゼ、ズッキーニアスコルビン酸オキシダーゼ、Myrothecium verrucariaビリルビンオキシダーゼの反応機構を明らかにするために、反応中心である三核銅クラスターの精密構造およびその性質と酸素の還元機構について、分光学的、磁気的および速度論的検討を加えた。まず、天然型酸素および外来性阻害剤を作用させた系について、極低温から室温に至るまでの広範囲においてESRおよびSQUID測定を行い、反応中心に存在する3つの銅の磁気的相互作用に関する詳細な情報を得た。ビリルビオキシダーゼについては、銅結合部位に部位特異的変異導入を行い、各金属結合部位に対して、配位グループがどのような役割を担っているかを明らかにした。次いで、還元型ラッカーゼと酸素の反応過程について検討し、酸素の3電子還元体を捕捉することに成功した。そして、この中間体のキャラクタリゼーションを行い、ヒドロキシルラジカルであることを明らかにした。また、このヒドロキシルラジカルは、三核クラスターと3スピン系を形成していることを明らかにした。さらに、この中間体の消失過程を動力学的に検討するとともに、生成過程の速度論的検討も行った。現在は、この中間体に先行して生成するはずの酸素の2電子還元体の捕捉に成功したところであり、そのキャラクタリゼーションを行っているところである。ウルシラッカーゼからタイプ2銅を選択的に除去して、酸素に対する反応性を失ったタイプ2銅除去体を作成した。このイプ2銅除去体に対して、嫌気下において、化学量論的な量の塩化第一銅を作用させて、約6時間インキュベートさせた。このようにして、タイプ1銅が2価であり、タイプ2、3銅が1価である混合原子価ラッカーゼを作成した。この新しい混合原子価ラッカーゼは天然型酵素と同様に、酸素に対して極めて反応性に富んでいた。しかしながら、1電子欠損状態にあるため、酵素はターンーバーすることがなく、通常の酵素反応中では捕捉することの出来ない酸素の2電子還元種を与えた。この中間体は時間オーダーの寿命を持っていた。各種スペクトルを用いたキャラクタリゼーションやこの中間体の分解過程の動力学的検討から、中間体の構造を提唱するに至った。前年、捕捉することに成功した酸素の3電子還元体および、今年度行った3電子還元体の生成に対するストップトフロー研究の結果を総合して、ラッカーゼによる酸素の4電子還元過程を明らかにすることが出来た。現在、すでに研究成果は一部論文になっているたが、残りは投稿中であり、前年度の結果とあわせると、ラッカーゼによる反応過程の主要部分がほぼ解明できたことになる。一方、ビリルビンオキシダーゼについても、同様の3電子還元体を捕捉することに成功し、マルチ銅オキシダーゼによる反応過程には共通性があるものと確信しているが、2電子還元体の作成には現在のところ成功していない。
情動とインプリシット感情への高次心的特性の統合化による予防教育プログラムの開発

本研究では、自己や他者の感情の理解や制御を高めるため、無(前)意識上の感情の操作を前面に出し、情動とインプリシット感情の喚起と意識化への過程中に適切な高次心的特性を埋め込む「小学校でのユニバーサル予防教育」を開発し、その効果を検証した。その結果、まず上記の教育を開発することができ、効果検証に研究を進めた。その際、児童用のインプリシット正負感情測定法と作文法をほぼ完成させた。教育実施の効果では、教育が設定する直接目標はほぼすべて達成され、その効果は、インプリシット感情、自己信頼心、他者信頼心にまで及び、さらにはQ-Uテストの適用により学校や学級への適応度の高まりまで効果の波及が確認された。まず、前年度に引き続き、作成された教育プログラムを改善し、一部実際に適用しながらさらに改善を加えた。学校のクラス単位で実施される場合、クラスにより児童の状態や特性が異なりクラス全体の動きも異なることから、どのクラスにも効率よく実施する汎用性の高いプログラムへの改定であった。次に効果評価について、昨年度に手がけたインプリシット感情測定方法について、昨年度の信頼性と妥当性の分析結果に基づき、項目を修正して第2版の尺度とした。また、作文法についても、実施のための教示や作文時間を短縮するなど児童にとって負担が少なく、また分析にとって容易なものとした。その結果、インプリシット感情測定方法の信頼性と妥当性は高まり、より精度の高い尺度とし、作文法も現実的な適用度が高まった。また今年度から、児童の学校や学級での適応状況を広く測定するため、QーU(Questionnaire-Utilities)検査を実施しすることとし、学校からのニーズにより適合するものとなった。さらに今年度から、教育実施前1ヶ月の児童の変化を測定するため、教育前1か月、教育直前、教育直後の3回評価を実施し、その結果、教育を実施しない場合の変化と比較して、教育を実施した場合の効果が統計的に明確に提示された。このことにより、より科学性が増した評価になったと言える。加えて、本年度においては、この教育の授業実施のために学校教員のための研修方法を考案し、実際に研修を実施した。その上で、担任教員を中心とした学校教員による授業実施を円滑に進めることができた。まず、教育プログラムにおいては、小学校3年生から6年生まで各学年8時間、合計32時間、4年間に渡る継続実施可能なプログラムの開発と修正を目指した。本研究者らは、「感情の理解と対処の育成」という名のもとに、情動・感情、認知、行動を総合的に扱ったプログラムの原型をすでに作成していたが、その原型をもとに各学年のプログラムを、情動からインプリシット感情、そしてエクスプリシット感情を十分に喚起し、その喚起下で高次心的活動を統合化するプログラムへと改善、修正した。次に、プログラムの効果評価方法の開発においては、階層的に構成された本プログラム目標のうち、上位の目標の達成度を精度高く測定できる方法の作成を目指した。この測定法では、まず、信頼性と妥当性がそなわった自記式の質問紙の作成を行った。また、この自記式の質問紙は意識上の内容に限定された測定結果のみをもたらすという点で不十分であることから、意識下にある状態をとらえる必要があった。そのため、インプリシット感情の測定法の開発、さらには自分と友人にかかわる作文法から自然な状況でポジティブ、ネガティブな感情状態、加えて自己信頼心と他者信頼心を測定する方法を開発し、分析法と妥当性を検討した。その結果、自記式の質問紙については、小学3年生から小学6年生まで実施が容易で、標準化度の高い質問紙が完成された。また、インプリシット感情の測定は、一部項目の修正や妥当性のさらなる検討を残したが、無意味線図を刺激に使用した新たな測定法を開発することができた。そして作文法では、自動解析の改善に課題を残し、筆記時間等でも改善点が残ったが、作文から感情と自己ならびに他者への信頼度を測定するという、自記式の質問紙のみに依存する測定法からの発展、拡充をはかることができた。最終年度では、前年度までにほぼ完成された小学校児童用(36年)の教育プログラムを、実施者として学校教員を立て多くの学校で実施し始めることができた。また、実施に加えてプログラムは微修正ながら常時改善され続けた。さらには、実施においては、学校側の要望に合わせて前年度までにほぼ開発済みの評価方法を適用し、児童の現状とプログラム実施後の変容の情報を提供することができ、科学的なデータを学校に導入することができた。加えて、教員による実施ということで研修方法も実際に適用しながら改善を重ね、理論から実践までを盛り込んだ研修を軌道に乗せることができた。

こうして過去3年間の研究では、小学児童36年生を対象とし、情動からインプリシット感情、そしてエクスプリシット感情を十分に喚起し、その喚起下で高次心的活動を統合化するプログラムを完成することができた。また、プログラムの効果評価方法も多面的にほぼ完成させることができた。その方法では、まず階層的に構成された本プログラム目標のうち、上位の目標の達成度を精度高く測定できる自記式の質問紙を完成した。次に、自記式の質問紙は意識上の内容に限定された測定結果のみをもたらすという点で不十分であることから、意識下にある状態をとらえるため、インプリシッ正負感情の測定法を独自に開発し、さらには自分と友人にかかわる作文から自然な状況でポジティブ、ネガティブな感情状態、加えて自己信頼心と他者信頼心を測定する方法を開発した。これに既存の、学校やクラスへの適応度を調べるQーU質問紙を加えて、全体として評価方法のセットが用意された。完成された教育プログラムと評価方法は、このプログラムを日本の広域で多くの学校において実施するため、実施者としての学校教員への研修システムと方法を同時に開発して適用し、教員が円滑にプログラムを導入し、自ら実施する過程に寄与することができた。発達健康心理学昨年度作成された小3小6までの教育プログラムを実際に適用しながら、さらにどのような学校クラスにおいても円滑に適用できる度合いが増した汎用性の高いプログラムに改善することができた。また、インプリシット感情ならびに作文を精度の高い測定方法に改善することができ、さらにはQーU質問紙の適用により総合的に学校や学級への適応を測定することができた。加えて、評価については、統制的な条件を設定した上での統計分析が可能となり、より科学的な評価の側面が増した。このプロセスの中、学校教員が教育を実施するための効率のよい研修方法も開発し、実際に適用することができた。こうして、教育プログラムの改善、効果評価ツールと評価デザインの向上、さらには、授業実施者の研修方法の開発と適用へと順調に進んだことから、この達成度の判断となった。平成24年度の計画は、教育プログラムの改善から完成、主要教育目標の達成度を測定する自記式質問紙の開発、意識ではとらえられないインプリシット感情の測定法ならびに作文法の開発であった。教育プログラムはほぼ完成し、測定法では自記式質問紙の開発も完了し、インプリシット感情と作文法は、改良の余地を残しながらも実施可能な状態にまで作成を進めることができた。この研究進展により、今年度の研究は「おおむね順調に進展している」との判断に至った。今後は、完成された教育プログラムを、学校教員により可能な限り多くの学校で実施していただき、このプログラムの実用性と効果の高さから普及度を高め、広範囲の学校での適用をはかりたい。ただし、汎用性の高さという点では、教育プログラムの改善は続行される。また、開発がほぼ終わった、教育目標の達成度評価、インプリシット感情測定方法、そして作文法を、学校教育において児童の変化に鋭敏な尺度として利用を広めたい。授業実施者としての学校教員の研修も、さらに多くの教員を効率よく研修できる方法とシステムへと改善を続ける。今後は、完成された教育プログラムを小学校3年生以上の多くの学年で実施することになる。担任を中心とした学校教員との綿密な連携のもとに授業は実施される。
水を可視光で全分解する非酸化物系光触媒の新規調整法の開発

石油の脱硫過程で硫化水素が生成するが、その量は膨大なるものになっている。この産業廃棄物ともいえる硫化水素を水素源として光触媒反応により水素を製造するプロセスを検討した。この反応における光触媒としてCdSをモデル化合物とし製法、構造を詳しく検討し高活性化のための指針を検討した。Cdイオンを含む水溶液中で硫黄源を加えることによりCdSの微結晶が折出する。この調製条件を微妙にコントロールすることで光触媒活性が大きく向上することが見出されたので、その条件を詳細に検討した。Cdイオンを含む水溶液中にNaOHを加え、その後硫化剤としてNa2Sを加える。NaOHを加えることで活性が飛躍的に向上した。NaOHを加えることでCd(OH)_n^<2-n>で表される水酸化物コロイドを経由することで硫化速度が抑えられ、結晶育成が十分に行われたと考えられる。その他の反応条件(反応溶液、助触媒担持量)を最適化することにより高活性化を行った。Ptを助触媒として光電着法にて担持することにより高活性を示した。最適条件では300WXeランプを用い420nmより長波長側の光を照射すると1時間当たり4mmolの水素が生成した。この触媒での水素生成反応の量子収率の精密な測定を行った。420nmでは約60%という値が得られた。照射光の波長が長くなるにつれて量子収率は低下し、吸収端付近の520nmでは10%程度となった。しかし既報にない高い値が得られた。また、ここで開発したCdSを他の光触媒反応への応用について検討した。バイオマス分子の一つとして乳酸水溶液からの水素生成反応を行ったところ本触媒は高い水素生成活性を示した。石油の脱硫過程で硫化水素が生成するが、その量は膨大なものになっている。Cdイオンを含む水溶液中で硫黄源を加えることによりCdSの微結晶が析出する。この条件を詳細に検討し最適化を行った結果光触媒活性は向上し、市販品のCdS(100μmol/h)に比べ活性は5倍程度向上した。さらに微結晶を制御して合成するために界面活性剤を加え合成する手法を試みた。この手法ではCdSの微結晶が容易に得られた。しかしこの光触媒活性は低かった。よって空気中で界面活性剤を酸化除去し、再度光触媒活性を調べた。その結果さらに光触媒活性は向上し1mmol/hの水素生成が可視光照射下で可能となった。CdSをモデル化合物として高い光触媒活性を示すための条件とそのための合成ルートの確立を達成できた。今後、Cdのような毒性の高いものを含まない光触媒系への移行が必要となり、そのための代替化合物の探索を行っている。
密集市街地における街区協同再生システム構築のための理論とその実践的検証

研究の目的は,「街区協同再生システム」の構築に向けて,住環境・防災・法制度・地域経済等の視点による評価により,モデル街区を対象として<仮想的整備プログラム>の街区への影響を評価することである。1.密集市街地を対象とした,整備地区および課題抽出国内の山麓市街地の整備の現状を評価した。神戸市接道不良区域の事例について協調的住環境改善手法とその評価を行った。神戸市神前町2丁目北地区を事例とした小規模組合施行土地区画整理事業の有効性、神戸市新開地地区と水道筋地区を事例とした共同建替の事業実効性について分析した。2.街区協同再生システムの構成要素の解明とその評価分析手法住環境については、都市計画の土地利用計画の空間単位は用途地域であるが、市街地の土地利用規制の空間単位は敷地であり、計画と規制の空間単位の齟齬が、敷地コントロールを困難にしていることを指摘した。防災面については、敷地境界線にこだわらない宅地防災における共生的安全の必要性を提案した。法制度については、建築基準法42条、43条等に関する判例の検討により、街区単位での空間確保策を検討した。経済面については、市場活用型資金確保の可能性、不動産マネジメント主体としての社会的企業のあり方等について検討し、コミュニティ・ファイナンスの可能性を示唆した。3.モデル街区を対象とした<仮想的整備プログラム>の実施とその検証神戸市上池田地区において、阪神大震災後活用されずに残る空き地・空き家が多く存在していることから、それらを有効に利用するために、土地利用更新と空間管理のシステムを構築する必要性を示した。神戸市駒ヶ林地区において、建築基準法上道路ではない通路を含む細街路が多く現存する敷地群で、現在取り組まれている事例について、整備の適用の可能性についてシミュレーションを行い、個別整備を可能にする手法を提案した。本研究の目的は、「街区協同再生システム」の構築に向けて、景観・防災・法制度・地域経済等の多面的な視点による評価を通して、市街地整備と協同的生活スタイル構築に係る政策上の位置づけを与え、モデル街区を対象として<仮想的整備プログラム>の街区への影響を評価することである。平成17年度は、その研究実施計画に対応して、以下のような知見を得た。1.密集市街地を対象とした,整備地区および課題抽出と整備手法の動向把握「神戸市無接道地区マップ」から、接道不良区域の分布状況を把握し、区域特性分析のために、通路と敷地の接道方法、通路の勾配、通路と敷地の高低差の3項目に着目し、9つの類型に分類ができた。さらに、建物の密集度、更新状況、通路の幅員と延長、舗装状況を類型別に分析し、現行の手法の適用可能な区域の範囲と協調的住環境整備手法の必要性を提示した。2.街区協同再生システムの構成要素の解明とその評価分析手法の開発協調的住環境改善手法の評価分析手法を開発するために、接道不良区域の特性の現状把握と、協調的手法を適用してきた街区の住民へのヒヤリング調査をふまえたうえで、モデル街区において協調的手法の有効性を図る評価項目を設定し、手法適用前後の評価の違いを検証した。住環境評価指標全項目を、街区としての基本性能、道路・通路、敷地・宅地、建物に関して整理し、そのうち密集市街地整備による住環境を評価する項目と、地域特性要因、区域特性要因、住民の負担度、コミュニティに関する合意形成実現性指標に分けて、評価項目を設定した。3.モデル街区を対象とした参加型の<仮想的整備プログラム>の実施とその検証モデル街区として、神戸市の駒ヶ林1丁目から2地区を設定した。

モデル街区を対象として、協調的住環境改善手法の適用前と後の住環境評価を、先に設定した評価項目によって評価し、整備手法の有効性を検証した。研究の目的は,「街区協同再生システム」の構築に向けて,景観・防災・法制度・地域経済等の視点による評価により,市街地整備と協同的生活スタイル構築に係る政策上の位置づけを与え,モデル街区を対象として<仮想的整備プログラム>の街区への影響を評価することである。今年度は神戸市の駒ヶ林地区(戦前からの漁師町の街区割を残す密集住宅市街地)と上池田地区(戦後のスプロールで形成された山麓密集住宅市街地)を調査対象とし,現地調査,アンケート,シミュレーションを行った。1.密集市街地を対象とした,整備地区および課題抽出駒ヶ林地区では,木造老朽建物と幅員の狭い路地の存在により住環境改善の必要性が高いこと,改善時の障害は,戸建住宅では道路幅員の狭さ,借家世帯では家主・地主の了解が得にくく,隣家と壁を共有していること等を明らかにした。上池田地区では,接道条件の悪い土地の空地・空き家化が進行し,眺望等の魅力はあるが,道の幅員の狭さ等の課題もあり,坂の勾配や階段の上り下りのきつさという山麓特有の課題が,住替えの阻害要因であること等を析出した。2.街区協同再生システムの構成要素の解明とその評価分析手法の開発駒ヶ林町1丁目をモデル地区とし,従前の延床面積の確保と空地面積の増減を評価項目とし,整備手法の有効性を検証した。上池田4丁目をモデル地区とし,住宅の密度,接道状況等を評価項目とし,空地・空き家宅地の更新性を評価した。3.モデル地区を対象とした参加型の<仮想的整備プログラム>の実施とその検証駒ヶ林では,現況の延床面積の確保と空地面積の増加が可能であることを示せたが,構造制限のある手法では個別更新は困難であり,手法の規制緩和の必要性を示した。上池田では,空地・空き家の有効利用,緑地の回復,避難場所の確保等の住環境の改善と,接道不良住宅の解消などの密集市街地の問題解決を同時に行うことができることを示した。今年度は神戸市長田区の高取山地区(戦後のスプロールで形成された山麓密集住宅市街地)を調査対象とし,現地調査,アンケート,ワークショップを行った。1.密集市街地を対象とした,整備地区および課題抽出アンケート調査と地元住民とのワークショップを通して,高取山地区では,道路が狭く,道の勾配がきついという地理条件により,「バリアフリー対応が困難」,「空き地・空き家の管理不足による空き地の雑草化と治安の悪化」を課題としてとらえている。一方,地形条件によって「眺望のよさ」,「日当たり・通風のよさ」は評価されていることを明らかにした。2.街区協同再生システムの構成要素の解明とその評価分析手法の開発アンケート結果は数値的に分析を行った。「地域に必要とされていること」という質問項目に対する回答を得点化し評価したところ,<道>・<防犯>