hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機太陽電池への展開を目指した電子受容性分子と分子集合体の構築

また理論計算により,ラジカルカチオン状態での電荷の非局在化によって側鎖とCOPV間の距離が近くなることを見出した.このよう効果によって,得られたCOPV誘導体は固体中で分子集合状態を形成し,三次元的に非局在化した電荷が隣接する分子との軌道間相互作用を介してホッピングすることで,優れた電荷輸送特性を発現するものと考えられる.実際,アミノ置換スピロCOPV誘導体はp型の正孔輸送材料として機能し,ペロブスカイト型太陽電池の高効率化に寄与し,20 mA/cm2に迫る短絡電流,0.9 V以上の開放電圧,0.66-0.73という高い曲線因子を示し,光電変換効率がそれぞれ12.3%,12.0%という高い値を達成した.なお,本成果に関する論文を現在執筆中であり,特許も出願予定である.今年度の研究から,高効率化のための分子設計指針を得ることがでた.最終年度の研究展開に向けて非常に重要な知見となるものである.27年度が最終年度であるため、記入しない。理論計算で得られた知見を活かして,置換基に正電荷の偏りが大きい物質を設計・合成して,ペロブスカイト型太陽電池に用いることで,効率のさらなる向上を目指す.これらの材料の単結晶,薄膜状態における分子集合状態の解析や制御についても検討する予定である.炭素架橋オリゴ(P-フェニレンビニレン)(COPV)誘導体の合成に成功しており,順調な進展であるといえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。近年,ペロブスカイト型太陽電池という新しい形の太陽電池が報告され,既に有機薄膜型を凌ぐ効率を達成している.世界的にも研究対象が有機薄膜型や色素増感型からペロブスカイト型へとシフトしつつある.そこで,このような新型太陽電池への応用を視野に入れ,当初計画にはなかった新しい材料の設計も併せて行うよう計画を変更する予定である.
木本類での活性酸素種によるストレス伝達の機構解明

現在、世界各地で樹木衰退が問題となっている。樹木衰退の原因解明のためには、実地的な調査とストレス要因の推定、それらの要因に対する樹木の生理応答解明などが必要である。しかし、樹木の生理学的な知見は未だ不足しており、特に自然条件下に生育する成木の知見は少ない。これまでにも衰退要因と推測されているストレスを樹木に負荷し、その生理応答を観察するという研究が行われてきているが、その多くが制御された条件下で苗木に対して行われたものである。森林衰退の原因解明には、上記のような苗木の実験結果を野外に生育する成木に適応していくことが必要だと思われる。しかし苗木と成木では樹体サイズの違いなどの問題があり、苗木の実験結果をそのまま成木に適用することは困難である。そこで本研究では苗木と成木の違いのうち樹体サイズの違いに着目し、ストレス伝達について活性酸素消去系酵素の応答を中心に解析を行い、それによって苗木の実験結果を成木に適応していく上での足がかりを作ることを目的として以下のような実験を行ってきた。これまでの研究では、樹体サイズの異なるスギ苗木に制御条件下でアルミニウム(Al)ストレスを根圏に負荷し、葉のスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)を測定した。その樹体サイズの違いに関係なく根圏のAlストレスを速やかに葉に伝達するメカニズムが存在することが明らかになった。しかしそれ以外の測定項目(培養液の状態の変化)では樹体サイズによって異なる傾向が見られた。また自然環境条件下に生育するサイズの異なる樹木の生理状態を把握するため、大気汚染の影響を受けやすいと思われる地区と受けにくいと思われる地区に植栽生育させたモミ(Abies firma. Sieb et Zucc)の苗木、及び現地に存在していた幼樹・成木の生理状態を比較した。その結果、大気汚染の影響によると思われる土壌の成分状態が変化に伴い、樹体サイズに係わらず、モミ葉の養分状態の変化、光合成活性の低下、また活性酸素消去系酵素の活性の低下が観察された。しかし葉の養分状態では各サイズにおいて傾向の違いが見られた。本年度の実験においては、自然環境条件下におけるスギの成木の生理状態を調べるため、上述のモミの実験を行った神奈川県丹沢地域において、近隣のスギ人工林において2002年7月下旬に葉を採取し分析に用いた。その結果、養分状態においてはモミ同様、相模湾に面し大気汚染の影響を受けやすいと思われる南東斜面に生育していたスギの葉のクロロフィルの総量が他地域に比べて減少していた。また有意差は見られなかったが、葉のCa濃度が減少し、Al, Feなどが増加する傾向が見られた。Mgなどに変化は見られなかった。今後は、樹体サイズの差を大きくした苗木を用い、活性酸素消去系酵素の活性や活性酸素種及び養分状態の測定を中心に実験を行い、自然環境条件下における樹木の生理状態と比較していく予定である。

また有意差は見られなかったが、葉のCa濃度が減少し、Al, Feなどが増加する傾向が見られた。Mgなどに変化は見られなかった。今後は、樹体サイズの差を大きくした苗木を用い、活性酸素消去系酵素の活性や活性酸素種及び養分状態の測定を中心に実験を行い、自然環境条件下における樹木の生理状態と比較していく予定である。
神経幹細胞の発生段階依存的な分化能変換の分子機構解明

発生過程において神経幹細胞の運命は、サイトカインを含む細胞外因子とエピジェネティクス修飾など細胞内在性機構の協調的な働きにより決定づけられる。研究代表者はアストロサイト分化を誘導するサイトカインとして知られる骨形成因子(BMP)が、胎生中期の神経幹細胞に対してはニューロン分化を促すことを利用し、発生段階依存的なBMPの応答性の違いから、神経幹細胞の時期特異的な産生細胞種の決定機構の解析を行なった。これまでに、プロニューラル遺伝子Neurog1/2を含む、神経幹細胞の分化制御に重要な複数の転写因子の発現制御領域に新規のエピジェネティク修飾を見出いしている。近年、胎仔からの神経幹細胞の単離・培養系、またES細胞やiPS細胞を用いた神経幹細胞の分化誘導法が確立し、脳を形成する個々の細胞の分化機構が飛躍的に解明された。しかし、現在の分化誘導法においても、胎生後期に出現する浅層ニューロンの産生効率は著しく低く、神経幹細胞が深層ニューロンから浅層ニューロンへと分化能を変化させるスイッチング機構には未だ不明な点が多い。我々は、神経幹細胞が発生の進行に伴い、産生する細胞種を変換していく機構に関して、生体における幹細胞の微小環境に着目をして、解析を進めてきた。これまでに、神経幹細胞の低酸素濃度での培養と分化、また骨形性因子BMP2が浅層ニューロンに特異的に発現するCux1/2遺伝子の発現誘導を引き起こすことを明らかにしている。一般に幹細胞は多分化能を有するが、発生期の神経幹細胞は初期には自己複製を繰り返し、中期にはニューロンを産生、その後グリア細胞(アストロサイトやオリゴデンドロサイト)へと分化するように、発生の進行に伴い異なる細胞種への分化能を順次獲得する。胎生後期の神経幹細胞においてBMP2とLIFはそれぞれの受容体を介して下流因子であるSmad1とSTAT3を活性化、これらは核内転写共役因子p300/CBPを介して複合体を形成することで、gfapの転写を相乗的に上昇させ、アストロサイト分化を誘導する。一方、胎生中期の神経幹細胞のBMP2刺激はアストロサイトではなく、ニューロン分化を促すことが報告されているが、このBMP2による発生時期特異的な神経幹細胞の分化細胞種の違いを説明する分子機構は不明である。そこで本研究では、BMP2の下流因子Smad1の標的遺伝子を、分化細胞種の異なる二つの発生時期由来神経幹細胞において同定することで、発生時期依存的な神経幹細胞の分化制御機構を解明することを目指している。分化細胞種の異なる二つの発生時期、胎生11.5日(E11.5)およびE14.5のマウス終脳より神経幹細胞を単離しBMP2で刺激後、抗P-Smad1抗体を用いてクロマチン免疫沈降(ChIP)を行った。この試料からライブラリーを作製、次世代シークエンサーにより配列解読(ChIP-seq)することで、発生時期特異的なP-Smad1の標的遺伝子を網羅的に同定した。その結果、E11.5では2934、またE14.5では705箇所のP-Smad1結合領域を同定した。そのうち、発生時期に関わらずP-Smad1が結合する領域はわずかであり、E11.5においては85%、E14.5では39%が発生時期特異的なP-Smad1結合領域であることが明らかとなった。これまでに、この時期特異的なP-Smad1標的遺伝子の一例として、E14.5ではgfap、またE11.5ではニューロン分化に関わる転写因子Neurogenin1(Ngn1)を同定している。神経幹細胞は発生初期には自己複製を繰り返すが、発生の進行に伴い異なる細胞種への分化能を順次獲得し、中期にはニューロンを産生、その後アストロサイトやオリゴデンドロサイトへと分化する。胎生後期の神経幹細胞においてBMP2は下流因子であるSmad1を活性化させることで、gfapの転写を相乗的に上昇させ、アストロサイト分化を誘導する。本研究では、BMP2の下流因子Smad1の標的遺伝子を、分化細胞種の異なる二つの発生時期由来神経幹細胞において同定することで、発生時期依存的な神経幹細胞の分化制御機構を解明することを目指した。その結果、E11.5とE14.5でそれぞれ発生時期特異的なP-Smad1結合領域を同定した。一方、BMP2刺激後発現変動する遺伝子群をE11.5とE14.5においてRNA-seqにより同定したが、P-Smad1標的遺伝子に対して、遺伝子発現が相関(上昇)する割合も各発生時期において2-3割と低いことが明らかとなった。これらの解析を通して、ニューロン分化とアストロサイト分化を誘導する重要遺伝子の同定には至ったが、今後は、ATAC-seqなどオープンクロマチン領域を特定する解析を行うことで、時期特異的P-Smad結合が各発生時期のクロマチン構造に由来することを示していく。

研究代表者はアストロサイト分化を誘導するサイトカインとして知られる骨形成因子(BMP)が、胎生中期の神経幹細胞に対してはニューロン分化を促すことを利用し、発生段階依存的なBMPの応答性の違いから、神経幹細胞の時期特異的な産生細胞種の決定機構の解析を行なった。これまでに、プロニューラル遺伝子Neurog1/2を含む、神経幹細胞の分化制御に重要な複数の転写因子の発現制御領域に新規のエピジェネティク修飾を見出いしている。胎生中期のマウス終脳より単離した神経幹細胞にBMP2を添加したところ、刺激3時間後には浅層ニューロンマーカーであるCux1/2の遺伝子発現が2-3倍上昇した。そこで、BMPシグナルの下流で機能する転写因子Smad1に着目、これが直接Cux1/2遺伝子の発現を誘導可能か確かめるため、抗リン酸化-Smad1抗体を用いて、クロマチン免疫沈降実験を行った。その結果、リン酸化Smad1がCux1/2遺伝子のプロモーターに結合することを明らかにした。P-Smad1のChIP-seqから発生時期に特異的なSmad1結合領域を同定することができた。そこで次に、ChIP-seq解析と同時期同条件の神経幹細胞を用いてBMP2刺激後に発現変動する遺伝子をRNA-seqにより解析する。これら2つの網羅的解析により、E11.5、14.5の2つの発生時期でBMP2の応答性が異なる遺伝子とP-Smad1結合領域を対応付ける。ところで、時期特異的なSmad1結合の選択機構の一つとしてDNAメチル化修飾の有無が挙げられる。しかし、Ngn1/2の転写開始点(TSS)近傍のSmad結合配列では発生時期を問わずメチル化修飾が常に低く、ヒストン修飾による制御が考えられる。そこで、E11.5およびE14.5のNSCにおいて、様々なヒストン修飾抗体(H3K4me1, H3K4me3, H3K9me3,H3K27me3等)を用いてChIP-qPCR,もしくはChIP-seqを行うことで、Ngn1/2発現制御領域のヒストンメチル化修飾を解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学今後はまず、リン酸化Smad1の結合領域をさらに詳細に解析するため、ChIP-seq解析を予定している。活性型Smad1がリクルートされるゲノム領域を網羅的に解析することで、BMPのニューロン分化における新規の標的遺伝子を探索する。また、子宮内電気穿孔法を用いて、Smad1の発現減弱、もしくは不活性型Smad1(Dominant negative-Smad1)の強制発現を胎生13.5日齢のマウスの神経幹細胞で誘導し、これらの細胞が産生するニューロンサブタイプを免疫組織化学染色により解析する。RNA-seqのサンプル調整が間に合わず、この実験を次年度に繰り越すこととした。この実験に必要な研究費の一部を繰り越す。本年度の成果により、Cux1/2遺伝子プロモーターにおけるSmad1結合領域の一つが明らかとなったが、他にも存在することが考えられる。これらの解析にはChIP-seqによる網羅的な解析が有効であると考える。そこで、本年度に予定していた他の実験を翌年度以降に順延、研究費の一部を次年度に繰り越すことで、ChIP-seq解析を可能にした。
地価・株価決定メカニズムと税制・規制の効果の分析

1.土地税制が地価に与える効果を理論的に分析し、低度利用地については譲渡所得税のロック・イン効果は大きくないことや、固定資産税の強化が宅地供給に与える効果は大きくないことを示した。(「土地税制の宅地供給阻害効果と地価」(金本良嗣,『日本の株価・地価』所収)2.日本の地価の長期的な動向を分析し、ファンダメンタルズのアプロ-チで説明できるかどうかを分析した。昭和61ー63年の地価高騰はファンダメンタルズでは説明できず、合理的バブル,ケインズの美人投票,情報の不十分性,貨幣錯覚などを組み合わせなければ説明できないことを示した。3.我国の住宅・土地市場について、制度的背景,税制,歴史的経緯,及び現状の整理を行い,今後の政策上の課題を検討した。4.土地開発の動学モデルを用いて、地価税,固定資産税,遊休地課税及びキャピタル・ゲイン税が土地開発のタイシングにどういう効果を与えるかを定量的・定性的に分析した。5.農地の市場、特に田の市場がweakーformefficientかどうか検討した。得られた結果は、市街地化が進んでいると思われる大都市圏を除けば、概ね農地の市場はweakーform efficientであることを示唆している。これに対し、市街地の市場では圧倒的にweakーform efficiencyは棄却される。このことは、日本の土地市場が全体としてinefficientではなく、市街地の土地市場がinefficientであることを示す。6.集計されたデ-タではなく、個々の土地についても効率性がいえるかどうかを東京都23区の個別土地のデ-タを用いて検討した。結果は、semiーstrongform efficiencyは成立していない可能性を示唆している。本研究の目的は土地と株式の価格形成メカニズムを統一的に解明し、現在の土地問題や株式価格の不安定性のひきおこす問題の是正に必要な政策を提言することにある。特に、税制と規制が土地市場と株式市場に与える効果とその問題点を明らかにし、その改善の方策を検討することに重点が置かれる。平成元年度の研究成果は以下の通りである。固定資産税、法人税、譲渡所得税、相続税等の税制が地価に与える効果を理論的に分析し、それらの効果の大小を左右する要因を検討した。主要な結果としては、都市近郊農地のように現状で低度利用されている土地については、譲渡所得税のロック・イン効果は大きくないことや、一般的な固定資産税の強化が宅地供給に与える効果は大きくないことが示された。これらの結果は、「土地税制の宅地供給阻害効果と地価」(『日本の株価・地価』所収)(金本良嗣)と題する論文にまとめられている。日本の地価の長期的な動向を分析し、昭和30年代後半から昭和60年までは、ファンダメンタルズのアプロ-チで現実の地価をかなりよくとらえることができるが、昭和61年から63年までの地価高騰はそうではないことが示された。そこで、非ファンダメンタルズのアプロ-チのうちで、合理的バブル、予測の無限連鎖とケインズの美人投票、投資家の持つ情報の不十分性、投資家の貨幣錯覚を取り上げ、これらのモデルで61-63年の地価動向が説明できるかどうかを検討した。その結果、これらのモデルは単独では61-63年の地価高騰を説明できないが、4つのモデルを組合せるならば可能であることが示された。これらの結果は、「日本の地価決定メカニズム」(『日本の株価・地価』所收)(西村清彦)と題する論文にまとめた。1.我国の住宅・土地市場について、制度的背景,税制,歴史的経緯,及び現状の整理を行い、今後の政策上の課題を検討した。2.土地開発の動学モデルを用いて、地価税,国定資産税,遊休地課税,及びキャピタル・ゲイン税が土地開発のタイシングにどういう効果を与えるかを検討した。第一に、開発が一種類のみの時には以下の結論が得られた。

(1)地価税は開発時期を早めも遅らせもしない。(2)固定資産税は開発時期を遅らせる。(3)遊休地税は開発時期を早める。(4)実現ベ-スのキャピタル・ゲイン税は開発時期を早める。これはキャピタル・ゲイン税がロック・イン効果を持つという伝統的な考え方に疑問を投げかけるものである。第2に、開発のタイプの選択ができる時には、地価税の中立性は失われ、地価税は開発費の低いタイプの開発を選択させるようになり、開発時期を早めることになる。3.農地の市場、特に田の市場がweakーformefficientかどうか検討した。得られた結果は、市街地化が進んでいると思われる大都市圏を除けば、概ね農地の市場はweakーform efficienであることを示唆している。これに対し、市街地の市場では圧倒的にweakーform efficiencyは棄却される。このことは、日本の土地市場が全体としてinefficientではなく、市街地の土地市場がinefficientであることを示する。4.集計されたデ-タではなく、個々の土地についても効率性がいえるかどうかを、東京都23区の個別土地のデ-タを用いて検討した。結果は、semiーstrongform efficiencyは成立していない可能性を示唆している。
器楽教育展開過程の研究：戦後の教育用楽器の開発過程に着目して

本研究は、戦後日本における器楽教育の展開過程を明らかにすることを目的とし、具体的には次の二つのテーマからこの研究目的に迫ろうとするものである。(A)195556年度文部省実験学校・群馬県前橋市立天川小学校における器楽教育の研究と、この研究に楽器を提供したトンボ楽器社の協力体制。(B)1949年に卓上木琴の製造を開始したコオロギ社における教育用木琴の開発の歴史。テーマ(A)に関しては、天川小学校にて資料収集を行い、一次資料の発掘を行った。具体的には学校沿革史をはじめとする資料の閲覧と複写、過去の在職教員履歴書の閲覧、天川小学校が文部省の指定を受けていた当時の写真を集めたアルバムの閲覧と複写を、同校校長の立ち会いのもと行った。一方、テーマ(B)に関しては、コオロギ社の本社にて一次資料の探索を行ったが、残念ながら一次資料の多くはすでに廃棄されていた。しかし同社社長にインタビューをすることにより、同社設立の経緯などを知ることができた。この他、雑誌『教育音楽』(日本教育音楽協会発行)をはじめとする戦後の音楽教育雑誌、レコードなどを中心に器楽教育の実践に関する資料を収集した。またコオロギ社の製作するオルフ型木琴を購入し、その指導法と照らし合わせた。これらの資料を分析・考察してまとめた研究成果の一部は、すでに音楽教育史学会で口頭発表し、神戸大学教育学会『研究論叢』第24号(2018年6月発行予定)に原著論文として掲載される予定である。以上の研究実績は、器楽教育展開過程の研究に資するものとして意義があり、ひいては戦後の音楽教育の展開を知る手がかりとなるものであり、重要である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
強近似定理の一般化

Rは離散付値に関する完備付値環とし、その剰余体をκとする。κが有限体の場合はRの構造は従来から良く知られているが、κが無限体の場合にこれを一般化した。離散付値環の族{R_λ}の直積П_λR_λにおいて|(x_λ)|:=sup_λ|x_λ|により位相を入れたとき直和の閉包を直和完備化と言いl^∞_0({R_λ})で表す。Rもκも標数0のとき:加法群RはQ[[π]]-加群として多数のQ[[π]]の直和完備化と同型になる。またx∈P, γ∈Rに対し(1+x)^γを二項展開により定義でき、乗法群1+PはQ[[π]]-加群になるがRと同形になる。Rが標数0,κが標数pのとき:RはZ_p-加群として多数のZ_pの直和完備化と同型になる。Rもκも標数pのとき:両者の同型性は完全に崩れる。RはF_p[[π]]-加群として、多数のF_p[[π]]の完備直和化と同型である。1+PはZ_p-加群としてZ_pの直和完備化の加算無限個の直積と同型である。Dedekind domain Rの商体K上のcentral division algebra Dについて、Eichler型の強近似定理を一般化することが従来からの目標である。係数体が一般のときは代数関数体の場合でも、SL_1(D)についてEichler cond.がみたされても強近似性が成り立たない例がある。そこで、SL_1(D)の代わりに交換子群[D^x,D^xlを考えて、Eichler型強近似定理の一般化を試みている。一般のPF体についてEichler型強近似定理の逆、すなわち「強近似性⇒Eichler cord.」は一般に成立する。この逆定理は二つの部分に分けられて、「Eichler cond.の否定⇒[D^x,D^x]は(イデール群の中で)離散的⇒強近似性の否定」となっている。Eichler型強近似定理の一般化が成立するためには「この二つの⇒がどちらも逆も正しい」ことが必要十分である。言い換えればどちらかでも反例が見つかれば、それは順定理の反例にもなる。このように強近似定理の一般化は二つの部分に分けられて、それぞれが独立なconjectureである。特に後半のformulationは、Dedekind domainの商体の場合にも一般化できる。以上の研究の副産物として、non-central単純性に基づく議論によって、四つの強近似性(a)(a''')の同値性が得られる。Eichler型の強近似定理の一般化の成否については今のところ見通しが立っていず、幾つかの具体的な体の場合について調べているところであるが、それでも十分難しいことが分かってきた。Dedekind domain Rの商体K上のcentral division algebra Dについて,Eichler型の強近似定理を一般化することが従来からの目標である。係数体が一般のときは代数関数体の場合でも、SL_1(D)についてEichler cond.がみたされても強近似性が成り立たない例があるので、SL_1(D)の代わりに交換子群(D^×,D^×)を考えて、Eichler型強近似定理の一般化を試みている。一般のPF体についてEichler型強近似定理は二つの部分に分けられて、「Eichler cond.⇒(D^×,D^×)は(イデール群の中で)離散的でない⇒強近似性すなわち(D^×,D^×)は(D^×_A, D^×_A)のなかでdense.」となっている。Eichler型強近似定理の一般化が成立するためには「この二つの⇒がどちらも正しい」ことが必要十分である。Eichler型の強近似定理の一般化の成否については今のところ見通しが立っていず、幾つかの具体的な体の場合について、特に始めの⇒について調べているところであるが、それでも十分難しいことが分かってきた。代数的数体の場合のコンパクト性を有界性に置き換えるだけで証明の議論は破綻するが、これをどのように修復したらよいか、そもそも修復可能か手探りの状態である。代数的数体の場合、強近似性の成立にはブラウアー群の構造が鍵になっており、PF体の場合に同じ状況が起こるかどうかは分からないが、ブラウアー群の構造の)研究も重要な関連事項と考え、本年度はこの方面の研究を行った。このように具体的例について考えたり、周辺の関連事項を研究したりの段階で本来の一般化の目標にはまだ道のりがあるのが現状である。

Rもκも標数0のとき:加法群RはQ[[π]]-加群として多数のQ[[π]]の直和完備化と同型になる。またx∈P, γ∈Rに対し(1+x)^γを二項展開により定義でき、乗法群1+PはQ[[π]]-加群になるがRと同形になる。Rが標数0,κが標数pのとき:RはZ_p-加群として多数のZ_pの直和完備化と同型になる。Rもκも標数pのとき:両者の同型性は完全に崩れる。RはF_p[[π]]-加群として、多数のF_p[[π]]の完備直和化と同型である。1+PはZ_p-加群としてZ_pの直和完備化の加算無限個の直積と同型である。
韓国における日系新宗教受容に関する宗教社会学的研究－天理教を事例として－

報告者は「信仰形態の変容」という問題意識にもとづいて研究を行ってきた。具体的には、日系新宗教の一つと分類される天理教の韓国における展開と現況に注目しながら、日本発祥の宗教が韓国の文化といかなる形で混交したかを明らかにしてきた。現在、韓国の天理教は大韓天理教と天理教韓国教団(以下「韓国教団」)に分かれている。両教団の大きな違いは、日本の天理教教会本部との関係を重視するか否かである。独自の教団運営を行っているのが大韓天理教、教会本部の方針を尊重するのが韓国教団である。教団運営におけるこうした相違はあるが、両教団にみられる特徴の一つとして、天理教にみられる日本性を変容させていることを指摘することができる。日本で発生した天理教が韓国で布教を行うためには、韓国社会に根付いている反日感情に対応する必要があり、結果として儀礼方法、教義用語、祭具を変容させる必要があったことが報告者のこれまでの研究成果から明らかになった。韓国の宗教文化は、長年の歴史の中で様々な国と宗教が盛衰してきた過程を背景にして形成されている。とりわけ、儒教を中心とする祖先崇拝は、今日の韓国においても多大な影響を及ぼしている。こうした影響は、天理教の韓国人信者の信仰生活からもみることができた。儀礼方法、祭具、さらに儀礼後の直会に出される料理など、様々な部分において儒教の影響を受けていることが見受けられた。つまり、儒教に影響を受けた考え方が韓国に根付いており、その中で祖先という存在を共通項としながら天理教と儒教の作法が混交しているものであると言える。韓国における天理教の展開を、信仰形態の変容という視点から分析すると、おもに次の二つの意味で変容されてきたことが理解できる。すなわち、反日感情という韓国社会の特徴に反応する形で行われた変容と、儒教や祖先崇拝のような韓国の宗教文化と混交する方向で行われた変容である。28年度が最終年度であるため、記入しない。報告者は、韓国における日系新宗教の受容を、天理教を事例としながら研究を進めている。韓国人信者を中心に研究を進めたが、天理教教会本部(以下、教会本部)及び天理教韓国教団(以下、韓国教団)の韓国社会への布教戦略、天理教という日系新宗教に対する韓国政府(主に政策)・メディア・信者と非信者といった韓国社会との関連を含めて総合的に分析した。第二次世界大戦後(以下、戦前・戦後)における個人の入信動機や信仰生活を取り上げたが、戦前のことを含めた形で聴き取りを行った。戦前に入信した韓国人信者は死亡している人が多いため、その子世代である二・三世代の信者から親の信仰について話を聞いており、二・三世代当人の心情を聴くことによって信仰継承問題も取り扱った。韓国人信者は近年急激に減少しており、親の信仰が受け継がれることが少なくなっている。信仰継承問題については個人というミクロレベルとともに、高度経済成長を経験した韓国の社会変動との関連というマクロレベルでも分析を行った。教会本部と韓国教団の布教戦略はメゾレベルとして想定した。韓国教団は教会本部と韓国社会の媒介役を果たすという仮説に基づいて調査を進展させた。これまで研究対象としていた韓国教団は教会本部との関係を重視した。一方、反日感情に対応してナショナリズムを提唱しながら分裂した「大韓天理教」という教団が韓国にある。従来、時間の制約により射程に入れることができなかったが、大韓天理教も調査対象にした。このことによって、本来の教えと、国家・民族・文化という諸要素との衝突や葛藤、融合の姿をより詳しくみることが期待できた。報告者は、「信仰形態の変容」という問題意識にもとづき、宗教が異文化と接することによって発生する変化に注目している。具体的には、江戸末期の日本で発生した天理教の韓国における展開と現状を研究している。天理教は1890年代から韓国で布教を行い、初期から日本人と韓国人の両方において信者を獲得した。しかし、第二次世界大戦(以下、戦前、戦後、終戦)が日本の敗戦で終わり、韓国内の日本人は強制的に撤収させられる。天理教の信者(日本人)も例外ではなく、韓国の天理教は韓国人によって復興された。信仰の導き手(理の親)と信者(理の子)の間における縦の関係が重要な機能をもっている天理教の特徴からすれば、信仰上の師ともいえる日本人が撤収させられたことは自力で信仰を続けざるを得ない状況を生じさせた。1965年、日韓国交正常化が締結されるまで日本と韓国の天理教はほとんど交流ができなかった。約20年間、韓国の天理教徒は、天理教の聖地(奈良県天理市内)に巡礼することなく、天理教教会本部(以下、教会本部)と交流が断絶されたまま韓国人信者によって信仰された。また、戦後から激しくなった反日政策に対応する中、天理教が内包している日本性の希釈を余儀なくされた。この一連の流れの中で教義用語、祭具、儀礼方法の変容が行われた。とりわけ、1960年代以降、徐々に日韓の交流が活発になった影響もあり、韓国人天理教信者(以下、韓国人信者)の中には日本の天理教(天理教教会本部、日本の天理教会)との関係を重視するグループと韓国人による自律的な信仰を唱えるグループに分かれた。この葛藤の深化によって韓国の天理教は二つの教団に分裂したことが理解できた。

日本で発生した宗教である天理教が、反日感情の強い韓国社会と接することによって信者の信仰生活に緊張が生じ、日本的要素の希薄化が行われたことが分かった。報告者は「信仰形態の変容」という視点から日系新宗教の一つと分類される天理教の韓国における展開と現況に注目している。研究方法としては、文献調査と現地調査を併用している。日韓の天理教団が発行している機関誌の分析、中期に渡る信仰生活への参与観察、複数のインタビューなどを通じて先行研究で扱われてこなかった資料の発掘もできた。このような資料にもとづき、一部の研究成果をまとめて二編の論文に発表している。論文投稿の際にいただいた査読では、報告者が収集した資料の独創性と記録性は認められた。しかし、事例の報告としては価値できるものの、論文で行われた考察が社会貢献や宗教学への貢献に至っていると評価するには不十分であるとコメントをいただいた。報告者も共感する部分であり、宗教の社会的理解を深めるための論理構成が必要であると感じた。とりわけ、博士論文の執筆に際しては、調査で収集した一次資料を駆使するとともに、理論の構築・引用が必要であると感じている。理論と事例を組み合わせた分析を通じて、報告者の問題関心を超えて社会に貢献できる研究成果を発信するようにつとめたい。報告者は「信仰形態の変容」という問題意識にもとづいて研究を行ってきた。具体的には、日系新宗教の一つと分類される天理教の韓国における展開と現況に注目しながら、日本発祥の宗教が韓国の文化といかなる形で混交したかを明らかにしてきた。現在、韓国の天理教は大韓天理教と天理教韓国教団(以下「韓国教団」)に分かれている。両教団の大きな違いは、日本の天理教教会本部との関係を重視するか否かである。独自の教団運営を行っているのが大韓天理教、教会本部の方針を尊重するのが韓国教団である。教団運営におけるこうした相違はあるが、両教団にみられる特徴の一つとして、天理教にみられる日本性を変容させていることを指摘することができる。日本で発生した天理教が韓国で布教を行うためには、韓国社会に根付いている反日感情に対応する必要があり、結果として儀礼方法、教義用語、祭具を変容させる必要があったことが報告者のこれまでの研究成果から明らかになった。韓国の宗教文化は、長年の歴史の中で様々な国と宗教が盛衰してきた過程を背景にして形成されている。とりわけ、儒教を中心とする祖先崇拝は、今日の韓国においても多大な影響を及ぼしている。こうした影響は、天理教の韓国人信者の信仰生活からもみることができた。儀礼方法、祭具、さらに儀礼後の直会に出される料理など、様々な部分において儒教の影響を受けていることが見受けられた。つまり、儒教に影響を受けた考え方が韓国に根付いており、その中で祖先という存在を共通項としながら天理教と儒教の作法が混交しているものであると言える。韓国における天理教の展開を、信仰形態の変容という視点から分析すると、おもに次の二つの意味で変容されてきたことが理解できる。すなわち、反日感情という韓国社会の特徴に反応する形で行われた変容と、儒教や祖先崇拝のような韓国の宗教文化と混交する方向で行われた変容である。現地調査を行っている報告者は、天理教教会本部(以下、教会本部)と天理教韓国教団(以下、韓国教団)と築いた信頼関係を維持しており、順調に調査を進めている。
ガラス転移とジャミング転移の平均場描像の確立

過冷却液体のガラス転移の研究の歴史は非常に長いが未だに平均場理論すら確立していない。我々は、ガラス転移の平均場描像の有力候補であるRFOT理論を検証するために、数値計算と理論研究を行った。具体的には、液体のガラス転移と粉体のジャミング転移を統一理論の検証、非一様モード結合理論の高次特異点への拡張、および「柔らかい」長距離相互作用モデル液体のクラスターガラス転移などに関する新しい知見を得た。(1)ガラス転移とジャミング転移の統一的理解我々は、2次元と3次元の剛体球液体のinherent structures、すなわちジャミング転移点を、大規模の数値実験により計算した。そして、クエンチ前の熱平衡状態における密度に、ジャミング転移点がどのように依存するかを調べた。その結果、動的転移点と呼ばれるMCT転移点より密度が小さい系では、ジャミング転移点が一定であるのに対して、転移点より密度が大きくなると、ジャミング転移点が上昇することが分かった。さらにジャミング状態の剛体球の配置の局所構造の変化を解析した。結晶秩序などの局所的な構造の有無を調べるために、ボンド秩序パラメータや局所エントロピーの相関関数を解析した。その結果、ジャミング転移点が上昇した系においても、ジャミング転移に特有の一種のマージナルな安定性を表す性質である、isostaticistyが保たれていることがわかった。しかし、ボンド秩序変数の相関関数には、小さいが明確な相関長の増大が見られた。これらの発見は、ガラス転移の標準理論の有力な候補の一つであり、平均場理論のシナリオを包含する、ランダム一次転移シナリオを定性的のみならず定量的に支持するものである。(2)数値実験による平均場描像の検証と理論開発我々は、ガラス転移の平均場描像を定量的に検証するために、様々なあ長距離相互作用系の液体の数値実験と理論解析を行った。具体的には、相互作用の特徴的な長さが長い、いわゆる「柔らかい」相互作用系の高密度状態におけるダイナミクスを調べた。熱力学的な性質が既にある程度わかっている系として、エマルジョン系などのモデルであるHertzポテンシャル系に注目し、理論的に密度が濃く、Kirkwood不安定の起こるスピノーダル付近の平均場理論の検証を行い、レプリカ理論とMCTの整合性を調べた。数値実験は、やはりHerzポテンシャル系のクラスター相付近のダイナミクスを調べ、クラスターグラスと言うべき、新しい相を発見した。(1)ガラス転移とジャミング転移の統一的理解昨年度に引き続き、ジャミング転移と平均場理論の数値実験による研究を行った。2成分剛体球のジャミング転移点の変化が理論のシナリオと整合した結果が得られたものの、その理由は説明がついていなかった。我々は体積分率にして64パーセントと呼ばれるジャミング転移密度より高密度のジャミング密度を得た。これはまさに平均場描像から予言された結果である。しかし、その高密度なアモルファス相の正体は明らかではなかった。我々の扱っている系の取りうる最高密度は、結晶状態の74パーセントであるが、高密度アモルファス相は、結晶相の混入に過ぎないというシナリオを排除しきれていなかった。そこで我々は高密度アモルファス相の局所構造を詳細に調べつくした。具体的には、接触粒子数分布、さまざまな結晶秩序変数分布、振動分布関数、局所的な密度場などを調べた。その結果、局所密度と結晶秩序変数の間には負の相関があること、振動分布関数にはジャミング系に特有のソフトモードの分布が密度の増大にも関わらず不変であることなどを見出した。これは結晶秩序の不在を示す有力な傍証である。さらに局所密度の構造に結晶秩序の痕跡があるかを調べるため、局所構造をすべて数えあげ、そのヒストグラムを作った。その結果、ジャミング密度の増大に寄与している構造は、少なくともFCCやHCPのそれではないことを見出した。(2)平均場理論の理論開発昨年に引き続き、モード結合理論(MCT)とレプリカ理論の2つの平均場描像候補を融合するための理論開発を行った。特に単距離引力を持つ系のガラス転移を高次元極限で解析を行った。この系は斥力ガラス転移から引力ガラス転移への特異点を伴う転移現象があることがMCTにより予言されている。我々はこれをレプリカ理論でも記述できることを解析的に示し、両理論が整合していることを示した。1.ガラス転移の高次特異点における動的不均一性とその臨界的ダイナミクスガラス転移のダイナミクスを記述する標準理論であるモード結合理論は、最近、申請者らにより転移点における動的不均一性を記述できるように拡張された。一方、不純物や強い引力が存在する場合におけるガラス転移においては、モード結合理論が予想されるダイナミクスに、不連続-連続転移やそれに伴うこうじ特異点が存在することが知られている。われわれは、高次特異点における動的不均一性を、モード結合理論の枠組みで解析し、全く新しい複数の臨界指数を計算した。また、その普遍性クラスについて議論をした。2.ベーテ格子上の運動論的拘束された模型のガラス転移における不純物の影響

現実的な液体系でガラス転移点を観測することは、観測時間の発散のために実験的にも数値的にも不可能であった。しかし、最近液体の構成粒子の一部をランダムに凍結させる(ピンさせる)ことにより、熱平衡状態を保ったままガラス転移点を数値実験により観測するアイデアが提案された。これはガラス転移が熱力学転移であることを示すための格好のベンチモデルとなりうる。そこで、われわれは熱力学的転移を持たない模型である、運動論的に拘束されたスピンモデルについて、ランダムピニングの影響を詳細に検討した。この系はベーテ格子上では、平均場的な動的転移を起こすことが知られている。この転移点が不純物の影響を受ける様子を調べた結果、熱力学模型における動的転移点と類似の、転移点および高次の特異点が存在することが示された。動的相関長もモード結合理論の予想と一致することがわかった。非平衡統計物理学剛体球のジャミング転移については、当初の計画では空間次元を様々に変えて高次元の数値実験を行う予定であったが、それは実現しなかった。それに対して、平均場描像の検証については、様々な新規ガラス相を発見するなど、計画以上の進展があった。総合的には、研究は順調に進んでいると判断できる。(1)ジャミング転移の数値解析については、初年度に比べてかなり解像度を上げた解析結果を得ているが、結晶秩序の不在の傍証を得るのみで直接的な検証に至っていない点で、まだ課題が残っているといえる。(2)平均場描像の理論検証については、当初の計画にはない引力ガラス系への応用など多様な方向へ研究が発展しており、順調な進展と言える。(3)初年度、我々が発見したクラスターガラスの検証を当該年度に行う計画をしていたが大きな進展はなかった。初年度にひきつづき、ジャミング転移と平均場理論の数値実験による研究を行う。ジャミング転移点の変化が理論のシナリオと整合した結果が得られたものの、その理由は説明がついていない。なぜなら、既存の理論のシナリオは、一般に定性的な予言はできても定量的には役に立たないと信じられてきたからであり、我々の既に得た結果は、ある意味で理論と「一致」し過ぎているのである。これを説明するためには、理論と数値実験による検証が必要となる。平均場理論の数値実験による検証については、初年度に偶然発見したクラスターガラス相を、詳細に調べる。粒子が重なり合いながらもガラス転移する、というのは全く未知の現象であり、直感的にも理解しがたい。その詳細なダイナミクスの検証はまだ緒に就いたばかりであり、今後の急務である。(1)ジャミング転移の数値解析については、引き続き局所構造の詳細な検証を行う。これまではFCCやHCPを主に結晶秩序の痕跡の候補にしていたが、実際の2成分系の結晶構造はより多彩であるはずで、そのinherent structuresと我々の得たアモルファス状態のそれを比較する予定である。(2)平均場描像の理論解析については、斥力-引力ガラス転移に潜む高次特異点構造を解析する。(3)初年度にシミュレーションにより発見し、その後十分な進展がなかったクラスターガラス相の数値的理論的研究を実施する。
加齢に伴う疾患におけるエストロゲン合成酵素発現異常の分子機構

本研究では乳癌、骨粗鬆症、動脈硬化症、アルツハイマー型痴呆症などの加齢に伴う疾患の病因の一つとしてエストロゲンの産生異常に注目し、これらの組織におけるアロマターゼ(エストロゲン合成酵素)遺伝子の発現異常の原因ともなる多重エクソン1スイッチングを引き起こす分子機構について解析を行なった。昨年度の本基盤研究により確立した乳房由来の脂肪組織間質細胞は、培地から血清を除去したり、フォルスコリン(For)やフォルボールエステル(TPA)などのPKAやPKCの活性化因子の添加により、乳癌組織において高頻度に観察されるアロマターゼの大幅な発現亢進及び多重エクソン1のスイッチングを引き起こす。そこでこの培養細胞株を使用して、先ず、健常人の脂肪組織間質細胞で組織特異的に選択されているエクソン1bの選択特異性を決定するプロモーター領域を、新たに開発したアロマターゼ遺伝子の多重エクソン1及びプロモーター領域とCAT遺伝子の融合遺伝子ベクターを使用した転写産物解析により決定した。その結果、転写開始点上流、-500bp以内に多重エクソン1の組織特異的選択に必須のエレメントが有ることが判った。そこで同定した領域について血清除去或いはFor/TPA処理した脂肪組織間質細胞核抽出液を正常無処理血清培養下の細胞核抽出液と比較しながらゲルシフト解析を行なった。その結果、培養細胞核抽出液中にはエクソン1bのプロモーター領域の-300bp及び-450bp付近の2ヶ所のDNA配列に対して無処理血清培養条件下では結合しているが、スイッチング誘起条件下では解離してくる核内DNA結合因子を見出した。この核内DNA結合因子が乳房脂肪組織間質細胞、造骨芽細胞・軟骨細胞、血管平滑筋細胞、グリア細胞などのアロマターゼ発現においてエクソン1bを特異的に選択するための不可欠な因子と考え、この因子が結合するDNA配列を選択プローブとして酵母を使用したOne-Hybrid Systemにより核内DNA結合因子の単離を行っている。乳癌、骨粗鬆症、動脈硬化症などの加齢に伴う疾患の病因としてエストロゲンの産生異常が考えられる。これらの組織において多重エクソン1・プロモーターの組織特異的選択により発現調節されているエストロゲン合成酵素(アロマターゼ)は主に脂肪組織型のエクソン1bから転写調節されているが、加齢に伴って病態が進行するとともに選択されるエクソン1はエクソン1bからエクソン1c及び1dにスイッチングを起こし、発現異常を引き起こすのではないかと考えられる。こうしたアロマターゼ遺伝子の発現異常の原因ともなる多重エクソン1スイッチングを引き起こす機構について解析を行なった。先ず、乳房より単離した脂肪組織間質細胞を形質転換させ不死化した複数個の細胞クローンを得た。この中から、倍地からの血清の除去或いはフォルスコリンやフォルボールエステルなどのPKAやPKCの活性化因子によりアロマターゼの大幅な発現亢進及び多重エクソン1のスイッチングといった乳癌組織と同様な反応が観察される細胞株を選択し、実験に使用した。この細胞株を使用してアロマターゼ遺伝子プロモーター領域について転写調節領域をCAT解析及びフットプリント解析により調べた。その結果、転写開始点上流、-430bp以内に多重エクソン1の組織特異的選択に必須のエレメントが有ることが判った。そこで同定した領域について血清除去或いはFor/TPA処理した脂肪核組織間質細胞抽出液を用いてゲルシフト解析を行なった。その結果、低レベルのアロマターゼ発現が確認される通常の血清倍地中では結合しているが、スイッチング誘起条件下では解離してくれる核内DNA結合因子を見出した。この因子がエクソン1bからの組織

特異的選択に不可欠な因子と考え、現在、この核内DNA結合因子の単離を試みている。本研究では乳癌、骨粗鬆症、動脈硬化症、アルツハイマー型痴呆症などの加齢に伴う疾患の病因の一つとしてエストロゲンの産生異常に注目し、これらの組織におけるアロマターゼ(エストロゲン合成酵素)遺伝子の発現異常の原因ともなる多重エクソン1スイッチングを引き起こす分子機構について解析を行なった。昨年度の本基盤研究により確立した乳房由来の脂肪組織間質細胞は、培地から血清を除去したり、フォルスコリン(For)やフォルボールエステル(TPA)などのPKAやPKCの活性化因子の添加により、乳癌組織において高頻度に観察されるアロマターゼの大幅な発現亢進及び多重エクソン1のスイッチングを引き起こす。そこでこの培養細胞株を使用して、先ず、健常人の脂肪組織間質細胞で組織特異的に選択されているエクソン1bの選択特異性を決定するプロモーター領域を、新たに開発したアロマターゼ遺伝子の多重エクソン1及びプロモーター領域とCAT遺伝子の融合遺伝子ベクターを使用した転写産物解析により決定した。その結果、転写開始点上流、-500bp以内に多重エクソン1の組織特異的選択に必須のエレメントが有ることが判った。そこで同定した領域について血清除去或いはFor/TPA処理した脂肪組織間質細胞核抽出液を正常無処理血清培養下の細胞核抽出液と比較しながらゲルシフト解析を行なった。その結果、培養細胞核抽出液中にはエクソン1bのプロモーター領域の-300bp及び-450bp付近の2ヶ所のDNA配列に対して無処理血清培養条件下では結合しているが、スイッチング誘起条件下では解離してくる核内DNA結合因子を見出した。この核内DNA結合因子が乳房脂肪組織間質細胞、造骨芽細胞・軟骨細胞、血管平滑筋細胞、グリア細胞などのアロマターゼ発現においてエクソン1bを特異的に選択するための不可欠な因子と考え、この因子が結合するDNA配列を選択プローブとして酵母を使用したOne-Hybrid Systemにより核内DNA結合因子の単離を行っている。
剰余モジュラーガロア表現の普遍変形環と普遍モジュラー変形環の同型問題

前年度までには,「ρ^^-の変形問題が"unobstructed"である」とういう条件の下で,与えられた固有形式fに付随する剰余モジュラーガロア表現ρ^^-に対する普遍変形環と普遍モジュラー変形環の同型問題である「グベアの予想」を解決することができていた.そこで,はじめに与えたfに付随するmod p表現ρ^^-の変形問題が"unobstructed"となる素数pが,どのくらいの割合で存在するのかが非常に興味深い問題となる.今年度の研究においては,fの重さが3以上である場合に,有限個を除いて全ての素数に対し,ρ^^-の変形問題が"unobstructed"となることを証明できた.したがって,fの重さが3以上の場合には,ほとんど全ての素数pに対して「グベアの予想」が成立することを証明できたことになり,これは非常に大きな進展である.以上の事は,内外の専門家と研究打ち合せをする際,研究奨励金を用いて遂行できた成果であり,特に,7月3日から7月12日にかけてパリで行われた代数的整数論の研究集会に参加させていただいた時に行なった研究打ち合せが大きな進展につながった.今後の研究の方針としては,ρ^^-が楕円モジュラー形式に付随している場合だけではなく,より一般的な状況を把握するために,楕円モジュラー形式の概念を広げたヒルベルトモジュラー形式に付随する場合に,どのような条件の下でこの予想が成立するのかといった研究を進めていきたい.現在は,このプロジェクトの端緒となるヒルベルト保型形式のp進無限族の構成に関する計算に,着手しはじめたところである.前年度までには,「ρ^^-の変形問題が"unobstructed"である」とういう条件の下で,与えられた固有形式fに付随する剰余モジュラーガロア表現ρ^^-に対する普遍変形環と普遍モジュラー変形環の同型問題である「グベアの予想」を解決することができていた.そこで,はじめに与えたfに付随するmod p表現ρ^^-の変形問題が"unobstructed"となる素数pが,どのくらいの割合で存在するのかが非常に興味深い問題となる.今年度の研究においては,fの重さが3以上である場合に,有限個を除いて全ての素数に対し,ρ^^-の変形問題が"unobstructed"となることを証明できた.したがって,fの重さが3以上の場合には,ほとんど全ての素数pに対して「グベアの予想」が成立することを証明できたことになり,これは非常に大きな進展である.以上の事は,内外の専門家と研究打ち合せをする際,研究奨励金を用いて遂行できた成果であり,特に,7月3日から7月12日にかけてパリで行われた代数的整数論の研究集会に参加させていただいた時に行なった研究打ち合せが大きな進展につながった.今後の研究の方針としては,ρ^^-が楕円モジュラー形式に付随している場合だけではなく,より一般的な状況を把握するために,楕円モジュラー形式の概念を広げたヒルベルトモジュラー形式に付随する場合に,どのような条件の下でこの予想が成立するのかといった研究を進めていきたい.現在は,このプロジェクトの端緒となるヒルベルト保型形式のp進無限族の構成に関する計算に,着手しはじめたところである.
ディスク型ＳＯＦＣ高性能化のための平行円板流路内流れの熱流体制御

固体酸化物形燃料電池(SOFC)は燃料電池の中で最も高い効率が実現でき,その形状も多様である.本研究は,平行円板によって構成されるディスク型SOFCを対象としたもので,円板間に生じる低レイノルズ数流れの熱流体特性を制御して速度分布の一様性を促進することにより,SOFCの高性能化を目指した.その結果,セルの構成要素である集電体の形状にインボリュート曲線を採用し,集電体間隔を従来より狭めて力学的に流れを抑制することで,流路の広い範囲でほぼ同じ流速を維持できることを実証した.また,伝熱実験によってヌセルト数の分布を調べ,伝熱特性の観点からも,インボリュート形状流路がSOFCに適していることを示した.固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)とマイクロガスタービン(μGT)を複合化したハイブリッドシステムは,次世代発電システムの有力な候補であるが,高い総合効率を実現するためには,電力変換の過半を担うSOFCの信頼性・耐久性を高め,SOFC単体としての発電効率を向上させることが望まれる.本研究は,SOFCの中でも高出力密度が期待されるディスク型SOFCを対象として,セルに供給された燃料および空気の熱流体挙動を流体力学的な視点に基づいて掌握し,発電性能の向上につながる適切な流動制御方法および熱管理手法を提案することによって,SOFCの高性能化に寄与することを目的とするものである.そこで平成24年度においては,前年度までの研究によって速度場に対する有効性が実証されたインボリュート曲線形状の集電体を燃料流路内に配置し,圧力場の挙動についてその詳細を調査した.その結果,燃料流路の流入部分において局所的に圧力の高くなる部分が生じることがわかり,この状況を解消するために予め旋回を付与した状態での流量供給を試みた.その結果,インボリュート曲線に沿う旋回流れを維持するために必要な圧力こう配を維持するとともに,流入部分における圧力の不均一性が緩和されることが明らかとなった.また,このような変化が生じる原因について,旋回速度成分を考慮した運動方程式に基づき.定性的な説明を行った.さらに,流路内における速度場について,鉛直方向成分を含む速度場3次元計測を実施し,従来の研究で得られた2次元計測結果との比較を行った.その結果,鉛直方向速度成分の影響は少なく,2次元速度場として流れを扱うことの妥当性を示すことができた.固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)とマイクロガスタービン(μGT)を複合化したハイブリッドシステムは,次世代発電システムの有力な候補である.しかし,このようなシステムで高い総合効率を達成するためには,電力変換の過半を担うSOFCの性能向上が不可欠であることから,本研究では流動様式の自由度が高いディスク型SOFC流路に着目し,流路形状の検討を進めてきた.その結果,インボリュート曲線に沿う旋回流れの導入によって,流れ方向の速度分布が一様な状態に改善されることを実証したが,局所的には流れの偏向や集電体近くの減速領域なども観察された.そこで,平成25年度の研究においては,インボリュート曲線形状の集電体を従来より短い間隔(流路ピッチを流路幅の2倍に設定)で燃料流路内に配置し,流路内に生じた旋回流れの速度分布を計測することで,速度場の一様性向上に関する検討を行った.その結果,集電体の個数を増やして集電体間隔を狭くすると,流路幅方向の速度分布の偏りが改善され,流路下流側では流体の減速も解消された.すなわち,インボリュート形状の集電体を配置したディスク型流路では,集電体間隔を短くすることが速度分布の一様化に効果的であると考えられる.また,SOFCの運転時に発現する温度分布の特性,あるいは温度場が速度分布へ及ぼす影響等については未検討であったことから,電極面に相当する円板表面を加熱し,平行円板流路内に生じる温度場の特性を実験的に調べた.等熱流束条件下で流路内の温度分布を計測したところ,インボリュート形状の流路内ではほぼ一定のヌセルト数が実現され,従来の放射状流れと比較して熱伝達性能は向上することが明らかとなった.固体酸化物形燃料電池(SOFC)は燃料電池の中で最も高い効率が実現でき,その形状も多様である.本研究は,平行円板によって構成されるディスク型SOFCを対象としたもので,円板間に生じる低レイノルズ数流れの熱流体特性を制御して速度分布の一様性を促進することにより,SOFCの高性能化を目指した.その結果,セルの構成要素である集電体の形状にインボリュート曲線を採用し,集電体間隔を従来より狭めて力学的に流れを抑制することで,流路の広い範囲でほぼ同じ流速を維持できることを実証した.また,伝熱実験によってヌセルト数の分布を調べ,伝熱特性の観点からも,インボリュート形状流路がSOFCに適していることを示した.固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)とマイクロガスタービン(μGT)を複合化したハイブリッドシステムは,次世代発電システムの有力な候補であるが,高い総合効率を実現するためには,電力変換の過半を担うSOFCの信頼性・耐久性を高め,SOFC単体としての発電効率を向上させることが望まれる.