hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファインバブルによる特異的な超音波分解増強効果を用いた難分解性医薬品の排水処理

さらに、超音波周波数を100 kHzで同様の実験を行ったが、I3ーの生成は確認できず、マイクロバブル/超音波併用系によるキャビテーションが特有の周波数において起こることも確認できた。当初の予定の化学発光法によるキャビテーションの直接観察がまだ、実施できていない。本年度中に実施できるように、計画を立てたい。超音波照射で生成する音響キャビテーションの圧壊による高温高圧場の生成において、音キャビテーション中の気体の種類は熱伝導度、気体の溶解度などが異なるため、大きく影響することが知られている。本研究において、マイクロバブル中の気体の種類を変更し、成するOHラジカルの量の比較を行った。本観察結果がマイクロバブルによる気体飽和の効と異なることを確認するため、マイクロバブルに超音波を照射するだけでなく,ガラスキャピラリーによる気体をガスシリンダーより直接導入し、気体が十分飽和したのち、超音波を照射、クマリン蛍光プローブ法によるOHラジカル生成を示す7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度を比較した。ガラスキャピラリーによる気体飽和とその状況下での45kHz超音波照射では、45kHz超音波照射のみと大きな違いがない。一方、マイクロバブルを導入したクマリン水溶液に45kHzを照射するとHe、Arのいずれの気体においても大きく、OHラジカル生成を示す7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度が増大した。次に、マイクロバブルの気体をHe、Ar以外に、酸素O2、窒素N2に変化させ、マイクロバブル存在下で45kHz超音波を照射し、7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度を比較した。比較の結果、気体の種類により7ーヒドロキシクマリンの蛍光強度がAr>O2>N2>Heと含有気体により異なっており、O2がOHラジカル生成の最大でないことが分かる。Arが最大、Heが最小のOHラジカル生成量になる結果は超音波キャビテーションによるOHラジカル生成の気体の種類の違いについて検討した過去の研究の傾向と一致しており、本実験のクマリン蛍光プローブ法で検出を試みたOHラジカルはキャビテーションにより生成したことを支持する結果となった。KI法という方法でOHラジカルを検出したが、次はクマリン蛍光プローブ法、テレフタル酸蛍光プローブ法で今度は検出を試みる。これまでの研究成果より、マイクロバブル気泡がラジカルの生成の中心となっていることが予想されているが、その確認ができていない。そこで、超音波によるラジカル生成で有名なルミノール化学発光を用いた解析手法でOHラジカルの発生場所が間違いなく、気泡の存在する領域であるかを確認し、その効率の向上と気泡の位置関係等を確認する。このような基礎的な知見に加え、さらに、医薬品分解研究としてふさわしい各種試薬を購入し、その分解をTOCで測定、超音波/マイクロバブル分解系が医薬品処理において有効な手法であることを確認する。紫外可視吸収分光による色素の分解速度のマイクロバブル/超音波併用による増強効果は確認できたが、泡への吸着の方かが混じっており、全炭素計による測定が好ましい。
超伝導量子サイバネティクスの研究

「混合量子系」に関して:超伝導人工原子量子光学では固体素子での共鳴蛍光などの多数の重要な成果をあげ、人工原子と微視的量子系のハイブリッドでも、領域融合共同研究の結果、大きな成果を達成。「超伝導量子ビット制御・観測・結合・雑音」分野では、量子状態の量子非破壊達事象読み出しの達成や、高精度な状態制御、新規結合方式創出などの成功をおさめた。また「新たな発見」として、超伝導細線を使った量子磁束滑りデバイスを初めて実現した。超伝導量子ビットを人工の巨視的原子とみなした量子光学の研究を推進している。これは固体中の電子状態と、共振器や伝送線中の光子とがコヒーレントに結合した混合量子系である。主に人工原子として磁束量子ビットを使い、これを伝送線の中に配置し実験行った。単一の巨大な人工原子により、入射電磁場の散乱が起こることを観測した。この様な振る舞いは、量子光学を使った予測と定量的に一致していた。このような現象は、巨視的量子散乱と呼ぶことができる。共鳴条件では入射電磁波がほぼ完全に反射されることが観測された。これは原子と場の相互作用が大変強いことを示し、このような制御性を備えた人工原子の量子光学やフォトニクスへの応用が期待される。人工原子の2準位を使い、弱いマイクロ波を照射した場合、入射光の約94%が反射される弾性散乱が観測され、更に強いマイクロ波を照射したときには非弾性散乱(蛍光共鳴)が観測された[Science誌掲載]。人工原子の3準位を使った実験も行った。電磁誘導透過や光学的ポンピングによるマイクロ波光の誘導放出と増幅が観測された。二つの磁束量子ビットがそれらの超伝導ループの一部を共有することにより結合されている量子ビットの研究を行った。低周波数の磁束雑音の相関効果を調べ、局所的な磁束ノイズがデコヒーレンスの要因であることを突き止めた。また同様なノイズ源に対応したデコヒーレンスフリー亜空間を実現した。ジョセフソン量子ビットをその最適動作点で量子非破壊的に読み出すことが可能な、分散型読み出し法の研究を行っている。量子ビットをタンク回路中に置くと、タンク回路の共振周波数は量子ビットが0状態と1状態の時で少し異なる値を持つことを利用して読み出しを行う。ジョセフソン接合のバイファーケーション現象を利用した非線形タンク回路を使った量子非破壊読み出しを実現した(読み出し効率:0状態=90%、1状態=40%)。・超伝導量子ビットの理論的研究では、複数ビットを使った制御可能な鏡、制御可能な電磁誘導透過デバイス、量子シミュレータ、量子エミュレータ、動的カシミア効果等の研究を行った。量子サイバネティクス研究の一つの大きな目標は、異なった物理系で実現する量子系を結合させた、ハイブリッド量子系の実現とそのコヒーレント操作である。今季はこの方向で大きな成果が得られた。すなわち超伝導回路の量子状態と導波路中のマイクロ波光子の量子状態を結合させた一連の実験に成功した。一次元の導波路(超伝導コプレーナー型)に、一つの磁束量子ビットをインダクティブに結合させた回路を作成し、その系の透過と反射を観測した。磁束量子ビットは巨視的な人工原子系であるが、点状の自然原子とまったく同じように光子を散乱させることを観測した。共鳴条件では、ほぼ完全に(94%)入射マイクロ波を反射させるという、これまでの量子光学の常識を破る素晴らしい結果を得た。この成果はScience誌に掲載され、同時にプレスリリースを行い、多くの一般紙で報道された。上記の実験のように、入力マイクロ波が完全に反射されている状況で、人工原子の第2と第3準位間エネルギーに相当するマイクロ波を入力すると、入力波の反射が止み、導波路が透明化される。これは電磁誘導透明化という現象であり、我々はたった一つの原子でそれを達成した(PRL掲載)。同様な系の3準位を使い、ポンプ光を使い反転分布を実現した。これを反映し、マイクロ波の自然放出が観測された。また入力光を照射すると誘導放出が観測され、マイクロ波の増幅が実現した。これはたった一つの原子によるレーザー発振であり、究極に単純化されたオンチップの量子限界の増幅器である(PRL掲載)。同様な超伝導量子ビットを使った以下の量子光学の理論的研究も行ってきた。可変電磁誘導透明化回路(PRA)、可変電磁共振器による単一光子の制御(PRA)、超伝導量子回路での動的Casimir効果(PRA)、観測による量子状態の制御(PRA)などである。ジョセフソン効果と完全に量子力学的に共役なコヒーレント量子位相スリップ(CQPS)効果の研究を進めている。これは磁束が細い超伝導細線をコヒーレントにトンネルして横切り現象であり、近年その存在が理論的に予言されていた。そのトンネル確率はsin(2δq/e)に比例し、この場合、δqは細線両端の電荷の差である。

これはジョセフソン効果での電流がsinδθに比例するする現象に共役的に対応している(δθはジョセフソン接合両端での巨視的量子波動関数の位相差)。したがってCQPSを利用すると、これまで開発されたジョセフソン効果を使った量子電圧標準や量子磁束系(SQUID)と完全に共役な、量子電流標準や量子電荷系の実現が期待される。これは単電子トンネル効果を使った電流ポンプや電荷系とは似て異なるものである。我々はCQPS効果の観測を目指し、様々の種類の超伝導薄膜を使った実験を行っている。細線構造を含む超伝導ループの分光実験で、我々はCQPS効果の証拠を初めてつかんだと考えている。我々は超伝導量子ビットと微小な機械的共振器を組み合わせた系の研究を進めている。このような系は顕著に巨視的な機械振動のモードを、量子コヒーレントに状態操作する可能性を秘めている。アルミ薄膜より構成される単電子トランジスターの島電極が、機械的共振器となる構造を作成し、その特性を評価した。我々は微小な多結晶質のアルミ機械的共振器の振動の減衰を調べた。1K以下で、共振周波数の対数的温度依存性と、線形な損失の温度依存性が観測された。このような現象は既存の理論では説明できず、'新たに量子2準位系と結合したモデルを提唱した。2準位系は共振器中の1次元フォノンと結合している推測できる。ジョセフソン効果と完全に量子力学的に共役な、磁束が細い超伝導細線をコヒーレントにトンネルして横切り現象コヒーレント量子位相スリップ(CQPS)効果の研究を進め、NbN細線を使った実験で、理論的予測通り、量子位相スリップのエネルギーの線幅に対する指数関数的依存性が確認できた。また観測されたCQPCエネルギーの絶対値も、ほぼ理論通りの値をよく反映していた。CQPSを使った新規な磁束量子ビットでラビ振動を観測することにも成功した。磁束駆動型ジョセフソンパラメトリック増幅器(JPA)を使ったいくつかの実験を行ってきた。磁束量子ビットの分散読み出しにおいて、JPAを測定系における前置増幅器として実際に使い、量子ビット状態の単事象で高忠実度の量子非破壊読み出し、また量子跳躍の観測にも成功した。JPAでのパラメトリック発信現象での位相シフトを利用した新規な量子ビット読み出し法を開発した。この方式は、読み出し信号がラッチするという特別な利点がある。共振器中に入れた磁束量子ビットを使いラムダ型の準位を持つ量子系を実現し、印可するマイクロ波の強度を調節することにより、系のインピーダンス変調を実現し、この現象を利用して反射波の完全な消滅(インピーダンスマッチング)と周波数の下方変換を観測した。またこの現象を利用した実時間でのマイクロ波の単光子計測に成功した。理論的な研究では以下の成果を上げた。複数の導波管の間を可変な準位系で結合する新規な単光子のルーターの提案を行った(PRA 2014)。また有限な断面積を持つ導波路での単光子の制御方式を提案し(PRA 2013)、近接場光子の特異な性質の推測(Nat. Comm. 2014)を行い、量子インターネットの詳細な解析をコード分離の複数アクセスを使い行った(Sci. Reports 2013)。更に、ハイブリッド回路QEDや量子メモリでの光子介在電子輸送の高効率化を実現する新規な回路設計を行った(RMP 2013)。
ナス科植物の接木と病害抵抗性の生物有機化学的研究

1)ナス台木(耐病VF)根のエーテル可溶区と酢酸エチル可溶区が土壌病原菌に対し抗菌活性を示し,その活性はナス(千両)より高かった.これは抵抗性に抗菌物質が関与している可能性を示した.抗菌物質として5種のフェノール化合物と3種のセスキテルペンを単離し,その化学構造を明からにした.そのうち,含量も多くファイトアレキシンとして知られるソラベチボンが耐病VFの土壌病害抵抗性に関与している事を明らかにした.2)トマト台木(耐病新交1号)でもエーテル可溶区と酢酸エチル可溶区はトマト(強力米寿)より強い抗菌活性を示した.抗菌物質として,エーテル可溶塩基性区から4種の文献末記載新化合物を含む6種のステロイドアルカロイド,中酸性区から4種のC_<18->ハイドロキシ不飽和脂肪酸と7種のフェノール化合物を単離し,その化学構造を決定した.これらの抗菌物質のうち新交1号の病害抵抗性に関与するのは,強力米寿に比較して抗菌活性が高く含量も多いエーテル可溶塩基性区から単離したステルイドアルカロイドである事を明らかにした.なお,抗菌活性は示さないが文献末記載の新化合物2種を単離し,その化学構造を決定している.1)ナス台木(耐病VF)根のエーテル可溶区と酢酸エチル可溶区が土壌病原菌に対し抗菌活性を示し,その活性はナス(千両)より高かった.これは抵抗性に抗菌物質が関与している可能性を示した.抗菌物質として5種のフェノール化合物と3種のセスキテルペンを単離し,その化学構造を明からにした.そのうち,含量も多くファイトアレキシンとして知られるソラベチボンが耐病VFの土壌病害抵抗性に関与している事を明らかにした.2)トマト台木(耐病新交1号)でもエーテル可溶区と酢酸エチル可溶区はトマト(強力米寿)より強い抗菌活性を示した.抗菌物質として,エーテル可溶塩基性区から4種の文献末記載新化合物を含む6種のステロイドアルカロイド,中酸性区から4種のC_<18->ハイドロキシ不飽和脂肪酸と7種のフェノール化合物を単離し,その化学構造を決定した.これらの抗菌物質のうち新交1号の病害抵抗性に関与するのは,強力米寿に比較して抗菌活性が高く含量も多いエーテル可溶塩基性区から単離したステルイドアルカロイドである事を明らかにした.なお,抗菌活性は示さないが文献末記載の新化合物2種を単離し,その化学構造を決定している.ナス科植物台木の病害抵抗性機作解明のため、台木の抗菌物質の検索を行った。材料は昨年度のナス台木に続き、本年はトマト台木"新交1号"品種を用いた。圃場で生育した新交1号根部のエタノール抽出液をエーテル、次いで酢酸エチルで振分け、各区分を種々の土壌病原菌を用いた菌叢生長阻害試験を行った。
変容する福祉市場と地域における福祉供給体制の再編

3カ年の研究では、(1)「国家管理の福祉の市場化」とその下での福祉供給主体の再編に焦点をあて、介護保険制度を軸に、医療改革、障害者福祉制度改革との関連もふまえ、政策論理とその展開を分析した。(2)東京都足立区の「足立区介護サービス事業者連絡協議会」に加入している介護保険事業者へのヒアリング調査を行うとともに、2010年度はアンケート調査を実施し、事業運営の現状を報告した。以上については、別添の研究報告書に成果の詳細を掲載した。(3)また、福祉供給主体に関する比較研究の対象として、韓国ソウル市の「社会的企業育成法」の認可事業体に調査を実施した。1.数次の研究会において、福祉の準市場化(quasi markets)をめぐる内外の研究者の主張に関して理論的整理を行うとともに、わが国の準市場化の実際について、介護保険・障害者福祉・保育制度・地域福祉の諸領域の政策動向を対象に検討を進めた。また、福祉契約制度の法的問題点についても分析を加え、さらに実態に即して検討するために、東京都足立区の成年後見制度と権利擁護事業の現状について実務担当者(足立区職員等)に予備調査を実施した。介護保険制度の創設に始まる「社会福祉基礎構造改革」は保育制度改革で一応の区切りを迎えようとしているが、その政治的財政的意味を把握しようとする課題関心にもとづく作業であり、この検討は来年度以降も継続する。2.福祉事業者の動態調査については、介護保険事業の参入事業主体(営利・非営利法人)を区別してその動向を把握するとともに、事業手法、ケアの質の担保、事業評価システム等に留意しながら、各種情報と先行研究のサーベイを行った。また、エリアスタディとして、名古屋市の「あいち在宅福祉サービス事業者懇談会」と東京都「足立区介護サービス事業者連絡協議会」の予備調査を行った。足立区の本格調査は来年度以降に実施する予定であるが、2009年度の介護保険改定の検討と合わせ、この改定が在宅サービス事業者に及ぼす影響について把握する調査枠組み(項目等)の検討を進めてきた。3.韓国の福祉NPO調査については、同国の社会的企業育成法の対象となる「社会的企業」の資料調査を行っているが、現地調査は準備と日程上の都合によって来年度に延期することにした。韓国調査に代えて、中国の社会保障制度に関する現地ヒアリングと資料収集を実施した。(1)福祉の準市場化(quasi markets)をめぐる内外の研究者の主張に関して理論的整理を行うとともに、わが国の準市場化の実際について、介護保険・障害者福祉・保育制度・地域福祉の諸領域の政策動向を対象に検討を進めた。また、福祉契約制度の法的問題と権利擁護制度についても分析を加え、さらに実態に即して検討するために、東京都足立区の成年後見制度と権利擁護事業の現状について実務担当者(足立区職員等)に聴き取り調査を実施した。介護保険制度の創設に始まる「社会福祉基礎構造改革」は保育制度改革で一応の区切りを迎えようとしているが、その政治的財政的意味を把握しようとする課題関心にもとづく作業であった。(2)介護事業者の動態調査については、介護保険事業の参入事業主体(営利・非営利法人)を区別してその動向を把握するとともに、事業手法、ケアの質の担保、事業評価システム等に留意しながら、各種情報と先行研究のサーベイを行った。また、エリアスタディとして、東京都「足立区介護サービス事業者連絡協議会」の予備調査として、同会傘下の各事業所への訪問聴き取り調査を行った。また、その際、2009年度の介護保険改定の改定が在宅サービス事業者に及ぼした影響についても聴き取り調査を行った。(3)韓国の福祉NPO調査については、同国の社会的企業育成法の対象となる「社会的企業」の資料調査を行い、現地研究者の来日に合わせてレクチュアーを受けたか、現地調査は準備と日程上の都合によって来年度に延期することにした。福祉領域における「構造改革」の展開は、介護保険制度の発足を嚆矢に、支援費制度を経て障害者自立支援法の施行、そして現在では「子ども・子育て新システム」の成立に向けた動きが進んでおり、一連の福祉「構造改革」は、福祉・保育の全領域に及ぼうとしている。それらは「措置から契約へ」、「応能負担から応益負担へ」、福祉事業の「非営利から営利原則へ」、参入事業者の「規制から規制緩和へ」の転換、など共通した側面をもっている。これらは新自由主義改革の諸特徴といえるが、このような福祉市場体制を構築するために、強力な国家介入が行われている点も併せて捉えておく必要があろう。つまり、この改革は福祉の完全自由市場化ではなく、国家統制の強化という側面ももっている。国は福祉サービスに公定価格を決めて価格競争を排除し、参入する事業者を指定する方式によってコントロールしている。

また、国家統制はこれにとどまらず、要介護認定.障害程度区分認定、介護保険料の設定、応益負担金等の徴収などにみられるように、福祉市場に対する中央政府の財政統制が強力に働いている。本年度は、(1)「国家管理の福祉市場化」とその下での福祉供給主体の再編に焦点をあて、介護保険制度を軸に医療改革、障害者福祉制度との関連もふまえ、政策論理とその展開を分析した。(2)東京・足立区の「足立区介護サービス事業者連絡協議会」に加入している介護保険事業者を対象に、昨年度実施したヒアリング調査をふまえて、全事業所にアンケート調査を実施し、結果を報告した。以上については、別添の研究報告書に成果を掲載している。(3)また、福祉供給主体に関する比較研究の対象として、韓国・ソウル市の「社会的企業育成法」の認可事業体に調査を実施した。
多周波数帯伝搬導波管に関する研究

本研究は、マイクロ波・ミリ波で使用される金属導波管中に「周波数特性を持った等価的な管壁」を最適設計し、単一モードでの広帯域化を図る。具体的には、管壁として周期配列の円柱棒を置いたときの特性を計算する。2列あるいは1列の場合のω-k特性を計算し、広帯域化に有効であることを示す。また、直線部ではモード変換が起きないことから、曲がり部のみに誘電体棒を配置する構造を提案した本研究は、マイクロ波・ミリ波で使用される金属導波管中に「周波数特性を持った等価的な管壁」を最適設計し、単一モードでの広帯域化を図る。また、直線部ではモード変換が起きないことから、曲がり部のみに誘電体棒を配置する構造を提案した通常の金属方形導波管の内部に誘電体棒を周期配列することで、モード選択が可能になり、単一モードでの伝搬周波数帯域を広げられることが分かった。導波管の帯域を広げたものには、従来リッジ導波管があるが、方形導波管の遮断周波数を下げるような特性であるため、高い周波数帯では、加工が一段と難しくなり、また伝搬損失も増える。以下に、考案した導波管の特徴を示す。1.「導波管の内部に2列の誘電体棒を配置した構造」では、帯域が2周波数帯になり、その中間の周波数帯では2モードあるいは非伝搬帯域となるが、単一モード伝搬でのモードはいずれも偶対称モードである。高い周波数帯で伝搬可能と言うだけでなく、帯域幅も(Δω_1+Δω_2)/ω_0(Δωは伝搬する周波数輻、ω_0は全帯域の中心周波数)とすれば、従来の金属導波管が0.67であるのに対し、0.75と広げることができた。2.「導波管の中央に1列の誘電体棒を配置した構造」では、伝搬帯域により、偶対称と奇対称モードが存在する。帯域幅は1.03と大きく広げることができる。3.「曲がり部のみに誘電体棒を配置した構造」は、上記構造は何れも多数の誘電体棒を必要とする。実用化のためには、なるべく数を減らしたい。そこで、直線部ではモード変換は起こらず、曲がり部のみで起こることを考慮し、曲がり部のみに誘電体棒を配置すれば良いのではないかと考えた。但し、直線部では誘電体棒は省略するため、不連続性による電磁波の反射が起こる可能性がある。そこで、新たに境界に異なる誘電率を持つ誘電体、あるいは細い誘電体棒を配置することで反射を抑える構造を提案した。特性は電磁界シミュレータで確認し、実用可能と思われる結果を得た。前年度の研究で導波管の広帯域化は図れたが、導波管に電磁波を導入するには、同軸ケーブルから行うのが普通である。しかし、同軸/導波管変換器にはそのような広帯域のものが今のところ存在しない。そこで、それぞれの帯域で変換するように、導波管で分波器/混合器が必要になると考えられるため、設計を行った。これは、前年度に導波管の内部に2列の誘電体を配置したものを基本構造とした。次に、前年度では誘電体配列は曲がりの部分にのみ必要であると述べたが、設計上曲がり導波管上で90度の曲がりに対して整数本の誘電体棒が等間隔で並ぶようにしたため、導波管の曲がりの曲率半径は任意の値に選べなかった。しかし、今年度は導波管の曲がりの曲率半径を固定した場合に、誘電体棒が直線部に2本あれば良いことを計算で確かめ、任意の曲率半径でも直線部では省略できることを計算で確かめた。また、導波管の中央に1列の配列の場合は、第一バンドはTE_<10>-likeの偶モード、第二バンドはTE_<20>-likeの奇モードであるため励振に若干難があることは前年度の報告で述べた。これを第一、第二バンド共に左右非対称モードにすることで、いずれもTE_<10>モードからのモード変換を容易にし、励振を容易にした。もちろん誘電体棒は曲がり部のみに必要である。逆に、TE_<10>からTE_<20>に効率良く変換できる方法が無いかどうか、研究を行った。誘電体棒を導波管の端から徐々に中央にずらしながら配置する方法で、比較的効率良く変換できることを計算で確かめた。
ピエゾ特性を利用した異材接合体の応力特異性評価

本研究では、ピエゾ特性を利用した異材接合体の応力特異性評価手法の検討を行った。圧電材料と異方性弾性材料に対する特異応力場・応力集中場の式は、き裂、介在物および異材接合問題において、類似した形式で導出できることが分かった。圧電材料の強度評価手法は、解析理論の類似性を用いて、弾性材料の実験にて代替的に評価できる可能性が明らかになった。本研究は,ピエゾ特性を利用し,解析および実験の両面からのアプローチにより,異材接合体の応力特異性評価手法の確立を目指すものである.本年度は,実施計画に基づき,主に以下の3点についての検討を行った.1)予備実験として,いくつかの圧電材料の試験片に対して,基本特性を把握するために,i)電圧ー変位特性,ii)変位の経時特性,iii)変位の応答性を求める実験システムを構築し,実験を行った。解析または実験において用いる予定の圧電材料の基本データを取得した.また,異方性材料の試験片に対して,材料特性の評価を行った.2)圧電材料と異方性材料の基礎関係式の整理を行った。圧電材料と異方性材料の基礎関係式には,いくつかの条件下において,類似性があることを明らかにした.主に,圧電材料における電場成分が,異方性材料における面外せん断応力成分に対応することが分かった.この類似性を利用し,き裂問題,楕円孔問題などにおける定式化を行い,両材料における各物理量が同様な形式で表示されることを分かった.さらに,各物理量の対応関係の定量的な評価を行った.3)圧電/圧電異材接合体の特異応力解析を行うために,2)の両材料における類似性を踏まえ,各種条件下での特異応力解析における定式化を行った.本研究は,ピエゾ特性を利用し,解析および実験の両面からのアプローチにより,異材接合体の応力特異性評価手法の確立を目指すものである.本年度は,主に以下の3点についての検討を行った.1)試験片作成・評価圧電材料とアクリルで構成される接合体を作成し,特異性評価実験の検討を行った.2)圧電材料と異方性弾性材料の力学解析における類似性に着目し,圧電材料と弾性材料の力学評価における同定手法の検討を行った.3)圧電/弾性異材接合体の特異応力解析を行うために,各種条件下での特異応力解析における定式化を行った.本研究は,ピエゾ特性を利用し,解析および実験の両面からのアプローチにより,異材接合体の応力特異性評価手法の確立を目指すものである.本年度は,昨年度までの成果(特異応力解析、サンプル作成など)を踏まえ,圧電異材接合体における特異性挙動の実験測定と特異性評価手法の検討を行った.特異性挙動の実験結果から,圧電材料に生じる電気的な特異性挙動の測定は,試験片作成,実験環境の整備などにおいて,外乱などに非常に敏感であることが明らかになった.また,圧電材料と異方性弾性材料の力学解析理論の精査を行い,特異応力場においても圧電材料と異方性弾性材料の解析理論の類似性が成立することが明らかになった.実験手法および解析理論におけるいくつかの検討から,圧電異材接合体の特異性挙動の評価に対して,解析理論の類似性を用いることが有効であることが分かった.そして,弾性材料の実験結果と解析理論の類似性を用いることにより,代替的に圧電材料の特異応力場を評価できる可能性があることが分かった.具体的な代替評価手法の確立は今後の課題となった.本研究では、ピエゾ特性を利用した異材接合体の応力特異性評価手法の検討を行った。当該年度に予定していた計画はほぼ実施することができた.加えて,圧電材料と異方性材料の力学解析における類似性に着目した評価手法の検討を行った.また,査読付き論文は,2編掲載済であり,国際会議での発表も行っている.以上より、概ね順調に進展していると判断する.弾性力学当初の計画に大きな変更はなく,今後も実施計画に基づき進め,来年度は,異材接合体の評価手法の検討を行う予定である.当該年度に予定していた計画はほぼ実施することができた.加えて,圧電材料と異方性材料の類似性について検討し,研究を進めた.特異応力解析についてはいくつかの課題はあるものの,来年度の検討事項と対応させながら,実施する予定である.また,査読付き論文は1編受理されており,2編投稿中である.以上より,おおむね順調に進展していると判断する.本年度,所属機関が変更し,新所属機関にて使用できる機器類や計算環境などがあったため,次年度使用額が生じた.当初の計画に大きな変更はなく,今後も実施計画に基づき進める予定であり,来年度は,1)試験片作成・評価、2)圧電/弾性異材接合体の特異応力解析を行う.実施計画に基づき,異材接合体の評価手法の検討を行う予定である.さらに、これまでの研究遂行にて明らかになった類似性に基づく評価手法の検討を行う。

これらの遂行に伴い,試験片材料や消耗品を購入する予定である.また,成果発表のための論文掲載費,旅費などを計上する予定である.年度途中で所属機関が変更することが決定したため,研究の進捗状況を踏まえ,次年度に新所属機関にて経費を執行した方が研究遂行などにとって有益と判断し,次年度使用額が生じた.実施計画に基づき,1)試験片作成・評価、2)圧電/弾性異材接合体の特異応力解析を行う.これらの遂行のために,設備備品費として数値計算用のワークステーションを購入する予定である.消耗品としては,試験片材料費,ひずみゲージなどを購入する予定である.また,成果発表のための論文掲載費,旅費などを計上する予定である.
スマート社会における実時間多数目的最適化のための分散進化計算の研究

これからのスマート社会では異なる目的を持つ複数の課題がサイバーワールドを介して共存するために、多数目的最適化技術が重要となる。一方、医療診断や走行中の車の安全技術など人命が関係する応用では高い信頼性とともに実時間処理が要求される。そこで本研究では、解集団の分布に関する事前知識がない場合も含めて、複数の課題が共存する環境における多数目的最適化問題を高い信頼性を維持したまま短時間で処理するための基盤技術を確立する。特に、多様性やニッチング能力の観点も含めた探索精度の向上に焦点をあてて研究を進める。
超広帯域通信技術による体内医療画像の高速・高信頼伝送に関する研究

本研究は体内に埋め込むもしくは挿入して使用するインプラント医療機器における無線通信技術の特性向上を目的としたものである。この中でもカプセル内視鏡と呼ばれるカプセル内部にカメラやバッテリー、送信機が内蔵されたデバイスを患者が口より摂取し消化器官内の映像を撮影し外部に伝送するシステムに着目した。このシステムではリアルタイムで画像を伝送するには高速伝送性が要求され、さらには重要な生体情報であることから高信頼性についても通信には要求される。このことから高速伝送性を満たすためにUWB(Ultra Wide Band)ローバンドと呼ばれる周波数帯を用いた。そして高信頼性の確保のために送受信のアンテナを複数本用いるダイバーシチ技術を適用した。通常、インプラント機器においてアンテナを複数挿入することはデバイスの小型さゆえに困難であるが、UWBローバンドという高周波数帯を用いることによるアンテナの超小型化技術により複数アンテナの挿入が可能となった。このシステムについて計算機シミュレーションによる通信特性評価は行っているが実際の通信機を用いた特性評価は行っていなかった。そこでUWBローバンド用送受信機を用いて、人体の電気定数を模擬した液体である生体等価液体ファントムによる特性評価を行った。今回の評価では液体を満たした水槽を1cm x 1cmのグリッドで区切り、それぞれのグリッドにおいて送信アンテナを配置することで水槽表面の受信アンテナとの間で通信が可能であるかを評価した。この評価において送信アンテナを2本、受信アンテナを4本用いた場合では、従来の送受信ともにアンテナを1本ずつしか用いない場合と比較すると通信可能なグリッドが13点から66点と約5倍に増加した。このことから、アンテナを複数用いるダイバーシチ技術の適用により通信可能範囲が拡張され、より高信頼な通信が可能となることが示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。
多機能受容体RAGEによるシグナリングネットワークの解明

(1)全長型RAGE発現細胞と、細胞内ドメイン欠失RAGE発現細胞をAGEによって刺激した所、全長型RAGE発現細胞でのみチロシンリン酸化が亢進するタンパク質が複数同定された。その一部は、新たなRAGE依存性チロシンリン酸化タンパク質と考えられたため、質量分析により数個の候補タンパク質を同定した。(2)各種の酵素阻害剤を用い、これらのタンパク質のチロシンリン酸化はERKの上流もしくは別個のシグナル伝達経路に位置し、チロシンホスファターゼによる制御を受けているものがあることを明らかにした。(3)RAGE発現細胞をAGEで刺激後、クロスリンカーにより細胞表面上で隣接しているタンパク質同士を架橋し、抗RAGE抗体で免疫沈降を行った。次に還元剤処理によりクロスリンカー分子内のジスルフィド結合を切断した後、ウェスタンブロットによりチロシンリン酸化タンパク質を検出した。その結果、複数のチロシンリン酸化タンパク質がRAGEと複合体を形成してることが示された。(4)上記チロシンリン酸化タンパク質の一部はAGE刺激によりチロシンリン酸化が亢進し、刺激時間依存性およびAGE濃度依存性が認められた。また、(1)で同定されたタンパク質と一致する分子量を示すものもあった。(5)全長型RAGE、またはを細胞内ドメイン欠失RAGEを発現している細胞をAGEで刺激後、既知チロシンキナーゼ型受容体のチロシンリン酸化をアッセイする抗体アレイで解析したところ、AGE刺激依存性にチロシンリン酸化が亢進する受容体が見出された。(1)全長型のRAGE分子を過剰発現している血管内皮系細胞株ECV細胞と、細胞内ドメインを欠失しているRAGE分子を過剰発現しているECV細胞をglyceraldehyde-derived AGEおよびglycoraldehyde-derived AGEによって刺激し、両者の細胞溶解液を抗リン酸化チロシン抗体を用いたウェスタンブロットにより解析した。この結果、全長型RAGE過剰発現細胞でのみチロシンリン酸化が亢進するタンパク質を複数同定することができた。これらの中のいくつかのタンパク質は、その分子量から新たなRAGE依存性チロシンリン酸化タンパク質と考えられた。(2)当該タンパク質のチロシンリン酸化の程度とAGE刺激時間の関係を検討したところ、当該タンパク質のチロシンリン酸化は刺激開始後510分でピークに達し、40分後には刺激前のレベルに戻ることが明らかになった。この経時変化から、これらのタンパク質がシグナル伝達経路の上流に位置する可能性が示唆された。2.FRET法によるAGE刺激依存的RAGEオリゴマー化の解析(1)RAGEの細胞外ドメインに結合し、かつAGEの結合を阻害しないモノクローナル抗体を作製した。(2)このモノクローナル抗体を蛍光色素Alexa488およびAlexa555で標識した後、全長型RAGE過剰発現ECV細胞培養液に加え、細胞膜上のRAGE分子に結合させた。この細胞をAGEで刺激し、刺激依存的なRAGEのオリゴマー化をFRET法によって検出可能か否かを検討した。現在のところ、RAGEのオリゴマー化を証明できるような所見は得られていない。(1)昨年度報告したAGE刺激によりチロシンリン酸化亢進を示す複数のタンパク質について、質量分析によるタンパク質の同定を行い、数個の候補タンパク質を同定した。2.RAGEと複合体を形成するチロシンリン酸化タンパク質の同定(1)RAGE分子を過剰発現しているECV細胞をAGEで刺激後、クロスリンカーで細胞表面上で隣接しているタンパク質同士を架橋し、RAGEに対する抗体で免疫沈降を行った。次に還元剤処理によりクロスリンカー分子内のジスルフィド結合を切断た後、ウェスタンブロットによりチロシンリン酸化タンパク質を検出した。

その結果、複数のチロシンリン酸化タンパク質がRAGEと複合体を形成してることが示された。(2)上記チロシンリン酸化タンパク質の一部はAGE刺激によりチロシンリン酸化が亢進し、刺激時間依存性およびAGE濃度依存性が認められた。また、1.で同定されたタンパク質と一致する分子量を示すものもあった。3.AGE刺激細胞内における既知チロシンキナーゼ型受容体の検索RAGE分子、またはを細胞内ドメインを欠くRAGE分子を過剰発現しているECV細胞をAGEで刺激後、既知チロシンキナーゼ型受容体のチロシンリン酸化をアッセイする抗体アレイで解析したところ、AGE刺激依存性にチロシンリン酸化が亢進する受容体が見出された。
環境会計、とくに企業取引の持続可能性分類の研究

雑誌「企業会計」において、LCC(ライフサイクル・コスティング)とLCA(ライフサイクル・アセスメント)の関係を述べ、会計的評価と環境パフォーマンスとの統合可能性について研究した。管理会計は企業内の会計であり、企業の環境管理活動と財務的な管理活動とは整合的に実施することが望まれる。この整合が図れれば、短期的には利益と抵触する環境対策活動を、長期的に企業活動にどのように配慮し、取り入れるか、という問題を実践的に解決することにつながる。持続可能な発展を企業が推進するためには、LCAを企業会計の視点から考察することも必要であることを指摘した。また、第二回エコバランス国際会議では、持続可能性会計の枠組みについて研究発表を実施した。現在までの知見では、LCAと企業会計との接合は簿記的にも可能である。財務諸表を構成する諸勘定は、一回一回の取引の仕訳が集計されている。そこで、取引自体の分類・仕訳を持続可能性に照らして分類・仕訳することを提唱した。資源の物理的・化学的・生態学的性質にしたがって持続可能性の基準を設けるものである。具体的には大きく三つに分類し、「枯渇性資源」「リサイクル可能資源」「更新可能資源」に分類する。この分類はLCAにも応用かのうであり、LCAと会計との共通基準となりうる。この分類を取引の仕訳に応用する。なお、下位勘定分類、財務諸表の連携など、どのように実践するかは今後の課題である。
入院中の精神分裂病患者の病状と行動の関係についての研究

精神科の看護婦・士にとって,精神分裂病患者の症状を悪化させないためには,前駆的症状をできるだけ早く捉えることが大切である。従来,前駆的症状は,現象的で定量的に測定できない日常生活のエピソードとして研究されてきた。私はある程度,前駆的症状が測定可能で客観的なもにになる必要があると考える。そこで測定可能な前駆的症状の一つとして患者の歩数の変化に着目した。もし歩数の変化が精神症状の変化と関係するならば,精神科の看護婦・士は精神症状の変化をある程度予測できるであろう。研究対象は,同意の得られた入院中の精神分裂病患者6人である。患者の歩数の測定は看護婦・士が朝の10時から午後の4時まで行った。月曜日から金曜日まで行った。1週間の歩数を合計し,1日の平均歩数を求めた。精神症状は主治医がパンスを使って毎週金曜日に測定した。主にパンスのなかで陽性尺度合計得点,陰性尺度合計得点,総合精神病理尺度合計得点を歩数との比較に用いた。調査期間は患者によって異なり,25週間から39週間である。6名中4名において,陽性尺度得点,陰性尺度得点,総合精神病理尺度合計得点のすべてあるいは一部が,現在のみならず,4週間前の歩数に対してさえも有意な正の相関を示した。残りの2名のうち1名は5つの精神症状が数週間前の歩数と有意な相関を示した。これらの結果から,入院中のかなりの数の分裂病の患者は,歩数の変動が精神症状の変動に先立っていることが推測された。本年度は調査計画を立てることを重点に置いた。図書館などで資料収集し行動科学的手法から研究を行うための調査票を繰り返し作成した。これをもとに3月中に予備的研究を実施する予定である。具体的には山形市内の精神病院の閉鎖病棟の看護婦に強力を求めて調査結果をもとに予備的研究を始める。協力してくれる患者を10人20人程度選び,歩数,外出先,体重,排泄,食欲,表情,全体状態,精神症状,問題行動などを毎日観察する。さらに知能テストや精神分裂病患者の特徴といわれるいくつかの行動特性などを評価し,項目間の関係を十分に検討することで,行動のパターン化が可能かどうか追求する。また看護上の問題点をあげてもらい,それに対する働きかけのない時期と働きかけのある時期を設定するようにして計画的に行う。そのことによって患者の行動にどのような影響が生じるのか観察し,看護婦の働きかけによる患者の変化を時系列的に観察し看護の有効性を明らかにしたい。予備的検査研究の結果から,調査票を手直ししてそのまま本格的な調査につなげたいと考える。できるだけ多くの例数を集めて,一定の成果を出したいと考える。【目的】精神分裂病の症状の悪化を未然に防ぐ方法として,精神症状の悪化が顕著に現れる前に,前駆的症状によって症状の悪化を事前に察知することが大切である。そのためこの研究では,定量的に測定可能な歩数の変化に着目した。歩数の変化と精神症状の変化との関連を調査し,前駆的症状として、歩数を測定することの有効性について検討した。【対象と方法】対象は入院中の精神分裂病患者で調査の同意が得られた6名である。調査期間はケースによって異なり25週間から39週間である。精神症状は主治医がPANSSを用いて評価した。陽性尺度の7症状,陰性尺度の7症状,総合精神病理尺度の16症状,及び陽性尺度合計得点,陰性尺度合計得点,総合精神病理尺度合計得点を症状の評価項目として用いた。歩数と精神症状との関係を見るために,週の平均歩数と金曜日に測定した精神症状との相関関係を求め,同じ週に属する歩数と精神症状との関係を現在の歩数と精神症状との関係とした。

さらに歩数の前駆的症状としての可能性を検討するために,1週間前,2週間前,3週間前,4週間前の歩数と精神症状との相関関係を調べ,14週間前の歩数と精神症状との関係とした。【結果】6名中5名に複数の精神症状と歩数に統計上の有意な関係が見られた。また歩数を1週間単位で先行させて病状との相関を見ると,1週間から4週間先行させても陽性尺度合計得点,陰性尺度合計得点,総合精神病理尺度合計得点のすべてあるいは一部に歩数と有意な正の相関が見られたのが4名であった。そのため患者によっては,歩数を測定することで,病状の変化の兆しをある程度前もって予測できることが想定された。【結論】精神分裂病患者の中には,精神症状の変化と先行する歩数の変化が関係するものがいる。そのため看護婦(士)が精神分裂病患者の病状変化を予測する上で,歩数の変化を測定することが役立つ場合があるのではないかと考えられた。
寒冷地特有の斜面崩壊メカニズムを考慮した新しいのり面保護工の提案と効果検証

本研究では,北海道のような積雪寒冷環境下にある道路脇斜面で多発する春先の表層崩壊を軽減することを主な目的として開発したのり面保護工に関する研究を実施している。本のり面保護工は凍土域を貫いて打設する排水パイプと,砕石を中詰め材としたジオセルを組み合わせたものであり,実物大実験などを通じて降雨や融雪期における効果検証を行って改善策を検討しながら,設計や工法選定の方法を確立し,広く発信することを目的としている。研究機関の二年目にあたる平成30年度については,第一に北海道東部の美幌町にある採土場内の一部に腹づけ盛土して構築した実物大実験斜面については,意図的に除雪環境下とした平成29年冬から平成30年春の期間における計測結果を精査し,主にのり面表層が凍結した際のパイプの排水能力について検討した。第二に北海道東部の北見市内にある旧競馬場跡地を活用したオホーツク地域創生研究パーク内の建設残土を切土整形した実物大実験斜面については,不織布の有無,中詰め材の種類,植生やネット等を変化させたケースの計測結果を精査した。また,天端にトレンチを設けて湧水環境を模擬したケースについては,主に併設した特殊ふとんかご工との斜面内水位の違いについて検討した。さらに,切土斜面への適用も踏まえて,本のり面保護工全体を天端から吊り下げ,保護工がのり面上で滑動する力を計測するためのケースを新たに施工した。以上の結果から,のり面表層が凍結した方が融雪期の排水量が多くなることや,のり面の凍結状況やのり面の土質によっては,最大で融雪水や降雨量の1割程度も排水されていること,更には特殊ふとんかご工との間で最大1.5m以上もの水位差が生じていることなど,本のり面保護工の性能に関する数多くの知見が得られた。初年度である平成29年度では,主に採土場内に構築した既存盛土について,排水パイプに期待している降雨後や融雪期の土中水分量の低下について確認するとともに,オホーツク地域創生研究パーク内の建設残土を切土整形した実物大実験斜面を構築し,ここに水位低下能力を検証するために特殊ふとんかご工と併設して構築したケースや,不織布の有無,中詰め材の種類,被覆するための植生やネット等を変化させた様々なケースを構築した。そして,二年目である平成30年度では,上述したように美幌町内の盛土斜面に関しては,のり面上の積雪を定期的に排除することで,表層の凍結深を意図的に大きくした際の計測結果を精査して,のり面表層が凍結している方が融雪期におけるパイプからの排水量が多くなることが明らかとなった。一方,北見市内のオホーツク地域創生研究パーク内に構築した様々なケースからは,不織布を設置することで降雨が盛土内に浸透することを抑制する効果がある一方で,水理境界ができることで背面の侵食が進行するリスクがあることや,セル高が小さすぎると,砕石が沈下することでセルが浮き上がることなどが分かった。また,併設した特殊ふとんかごとの水位差が明確になり,最大で1.5m以上の水位差が生じることが明らかとなった。他に,先述の美幌町の試験盛土との比較から降雨や融雪によるパイプからの排水にはのり面表層の透水係数が大きく関与している可能性が高いことが明らかとなった。さらに,新たに構築したのり面保護工の滑動力を計測することを目的としたケースからは,施工時からの計測によって比較的に摩擦角が大きく,天端部分のセルのみアンカーピンを設置するだけで,のり面上にアンカーピンを打設しなくても良い可能性が明らかとなった。このような結果を踏まえ,おおむね順調に進展していると判断した。最終年度である平成31年度では,これまでに美幌町と北見市内に構築した実物大実験斜面については,計測を続けるとともに,計測結果を整理して本のり面保護工の降雨・融雪期の水位低下能力や水分量低下能力について定量的にまとめたいと考えている。特に,両斜面を構成する土質は異なっており,北見市内にあるオホーツク地域創生研究パーク内の実部大実験斜面の方が細粒分が多い。また,美幌町の盛土斜面は細粒分が少ないものの,のり面表層が凍結した際にはパイプからの排水量が多くなった。これらのことは,のり面表層の透水性がある程度低いほど,排水能力が高くなると考えられるが,当然ながらあまりに低くなると排水性が低下することが予想され,最適な土質やそれに応じた打設本数があると考えられる。よって,室内でも模型試験の実施も検討し,それらの結果によって最適な打設本数(密度)について検討したいと考えている。また,特殊ふとんかご工との水位比較に関する計測結果からは,排水パイプの打設による水位低減効果を二次元浸透流解析によって再現し,その結果から1本当たりの排水能力を明確にし,斜面崩壊に関する安全率を向上させる効果についても明確にしたいと考えている。さらには,不織布の有無,最適なセル高・セルサイズ,ネットや植生などの表面工に関する最適解についても,これまでの計測結果を踏まえて提示したいと考えている。また,施工に関しても滑動力の計測結果から,斜面角などに応じて必要なアンカーピンの本数を算出し,可能な限りのり面上にアンカーピンを打設しなくても良い施工方法を提案したいと考えている。そして,以上の成果をわかりやすくまとめ,学術雑誌などにおいて広く発信したいと考えている。

本研究では,北海道のような寒冷地にある道路斜面で多発する春先の表層崩壊を軽減することを主な目的として新たに開発した,凍土域を貫いて打設する排水パイプと,砕石を中詰め材としたジオセルを組み合わせたのり面保護工に関して,特に融雪期における本保護工の効果検証によって改善策を検討し,新たな盛土・切土等で計測・実証することで設計や工法選定の方法を確立し,広く発信することを目的としている。その中で,初年度である平成29年度については,第一に既に採土場内の一部を借りて,腹づけ盛土して構築している試験斜面において,各種計測を続けるとともに,特に凍結・融解過程における計測結果を精査し,平成29年の冬に向けた計測計画を立案した。第二に,北見工業大学が研究活用することを目的に北見市から無償貸与されている旧競馬場跡地(オホーツク地域創生研究パーク)内にある建設残土の一部を整形して大規模な試験用斜面を構築し,様々な条件を変化させた本のり面保護工を施工して,各種計測器の設置と計測の実施を始めた。ここに構築したケースでは,ジオセルのサイズや高さ,不織布の有無,中詰め材の種類,植生やネット等を変化させた。また,この建設残土は採土場内の盛土斜面と比べて細粒分が多く,斜面を構成する土質の違いによる影響を把握することが可能であり,天端には深さ1.5m程度の池を構築することで湧水環境にある斜面を模擬している。採土場内に既設の試験盛土での計測結果については,融雪期において,ハイプからの排水が行われていることを確認し,それによって排水パイプもジオセルも設置していないケースと比べて,斜面内の体積含水率が速やかに低下することなどが明らかとなった。また,建設残土に新たに構築した試験ケースにからも,湧水環境でも排水パイプは盛土水位の抑制効果があることや,施工方法や表面工に関する知見も数多く得られた。平成29年度は,全体計画のうち,特に上述した採土場内に構築した既存盛土について,排水パイプに期待している融雪期の土中水分量の低下や,ジオセルに期待している凍上・融解沈下に対する追従性が実現できているか否かを検証し,立案した改善策の適用や緑化を試みるための新たな試験施工を行うことを目標にして進めてきた。上述したように,採土場内に既設の試験盛土に関しては,定期的な計測データの回収と分析を続けるとともに,定期的な写真撮影による観察による観察や冬季にはメチレンブルー凍結深度計による盛土内やパイプ周辺における凍結深さの計測を起こった。その結果,平成29年春の融雪期にハイプからの排水が行われていることを確認し,それによって排水パイプもジオセルも設置していないケースと比べて,斜面内の体積含水率が速やかに低下し,融雪水によって盛土内に形成される水位の上昇も抑制していることが分かった。また,平成28年冬から平成29年春の降雪量は比較的多かったため,盛土表層の凍結は初冬のみであったことやパイプ周辺が特に凍結しやすいといったことは確認されなかった。また,この試験盛土の一部には,中詰め材を砂質土とし,表面に種子入りの養生マットを敷設しているが,植被率はほぼ100%であり,中詰め材が砂質土であれば有効な緑化方法も判明した。一方,建設残土に新たに構築した試験ケースにおいても,計測開始からそれほど時間がたっていないが,湧水環境においても排水パイプの効果が明瞭に発揮され,比較対象として構築した薄型のふとんがご(特殊ふとんかご)のケースと比べて盛土内の水位が格段に低くなっていることが明らかとなった。このような結果を踏まえ,おおむね順調に進展していると判断した。本研究では,北海道のような積雪寒冷環境下にある道路脇斜面で多発する春先の表層崩壊を軽減することを主な目的として開発したのり面保護工に関する研究を実施している。
東日本大震災後のエネルギー環境教育のあり方に関する基礎的研究－教材開発の視点から

教材開発の視点から東日本大震災後のエネルギー環境教育のあり方に関する基礎的研究を行うため、「授業案作成チーム」を組織し、原発事故及びその後の現地の教育状況の調査を行い、定例会において研究の進捗状況を報告した。本チームは、授業案の成果を踏まえてシミュレーション教材「海辺村の未来は?」を作成し、複数の教育現場で実践しながらブラッシュアップ作業を進めた。また研究代表者は、国立教育政策研究所「環境教育指導資料」作成協力者会議のメンバーとして研究成果を「指導資料」改定作業に反映させると共に、日本環境教育学会編刊行物に成果の一部を公表し、更に、3年間の研究成果のまとめとして『ESD研究』を刊行した。平成25年度(2013年度)は日本環境教育学会「原発事故のはなし」授業案作成ワーキンググループ(JSEE-WG)メンバーを中心に組織した「授業案作成チーム」が定例研究会を開催する中で、前年度に作成したシミュレーション教材「海辺村の未来は?」(2013年3月作成)を複数の教育現場で実践しながらブラッシュアップの準備を進めた。また、授業案作成チームは、原発事故及びその後の被災地の教育状況を調査するため、福島県の現地調査を前年度に引き続き行った(2013年8月)。こうした実践の評価及び調査を踏まえて、日本環境教育学会「原発事故のはなし」授業案作成ワーキンググループ編『授業案原発事故のはなし』(国土社)を刊行した(2014年3月)。本書の構成は、1章原発事故から学ぶこと、2章授業案「太郎君の悩み」(小学校・道徳)、3章シミュレーション教材「海辺村の未来は?」、4章大学生は、教材「海辺村の未来は?」で何を学んだか、5章未来のみなさんへ、であり、本科研「授業案作成チーム」の研究成果を広く国民に問うものとなっている。さらに、研究代表者は国立教育政策研究所の「環境教育指導資料」作成協力者会議のメンバーとして、資料の改訂(2014年5月刊行)に関わる議論で本科研の研究成果の一部を積極的に公開した。平成24年度(2012年度)は日本環境教育学会「原発事故のはなし」授業案作成ワーキンググループ(JSEE-WG)のメンバーを中心に「授業案作成チーム」を組織し、毎月の定例会において研究の進捗状況を確認した。授業案1(道徳、LHR/2011年7月)及び授業案2(理科、社会科、総合的な学習の時間、など/2012年3月)の成果を踏まえて、シュミレーション教材「海辺村の未来は?」(2013年3月)を作成して、日本環境教育学会弥生集会(2013年3月)特別分科会「原発と環境教育」の場で公開研究会を開いた。これらの成果の一部は、日本環境教育学会編『東日本大震災後の環境教育』(東洋館出版社、2013年3月)に収録されている。授業案作成チームは、原発事故及びその後の現地の教育状況を視察するために、福島県の現地調査を行った(2012年8月)。エネルギー環境教育研究会が作成した「エネルギー環境教育ガイドライン」の改定作業(2013年3月)を踏まえて、今後の授業案作成におけるカリキュラム上の位置づけを検討する準備を進めた(カリキュラム・チーム)。研究分担者(萩原)は、エネルギー環境教育のフレームをまとめるために、台湾におけるエネルギー政策との比較研究を進め、その成果の一部を学位論文として公表した。また、研究代表者は国立教育政策研究所の「環境教育指導資料」作成協力者会議のメンバー(2013年3月以降)として、持続可能な開発のための教育(ESD)の視点を踏まえた環境教育の在り方について研究を進めている。授業案1(道徳、LHR/2011年7月)及び授業案2(理科、社会科、総合的な学習の時間等/2012年3月)の成果を踏まえて、シミュレーション教材「海辺村の未来は?」(2013年3月)を作成して、日本環境教育学会弥生集会(2013年3月)特別分科会「原発と環境教育」の場で公開研究会を開いた。授業案作成チーム及びカリキュラムチームは原発事故及びその後の現地の教育状況を調査するため、福島県の現地調査を行った(2012年8月)。平成25年度(2013年度)は授業案作成チームが定例研究会を開催するとともに、シミュレーション教材を複数の教育現場で実践しながらブラッシュアップ作業を進めた。また、前年度に引き続き、福島県の現地調査を行った(2013年8月)。