科学・技術研究
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4 巻, 2 号
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巻頭言
特集
  • 南 繁行
    2015 年4 巻2 号 p. 113-116
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    自動車は、燃費と環境性能に関係する排ガス特性の向上を達成し、その優れた技術的進歩によって文明社会に大きく貢献してきた。しかしながら、それらの貢献があったとしても、社会に対し、自動車は何をしてもよいとはいえない。本稿では、現在、自動車業界やそのユーザーが患っている世界的症状と思われる、3つの問題点をとりあげた。一つは、技術的性能の向上と相反して台頭してきた自動車メーカーの傲慢さの問題である。二点目は、現在のユーザーには、例え安全と環境性能が高まった車を使っているとしても、以前「歩行者から見て、車は迷惑なもの」といわれていたことを忘れ去ったような、驕慢さが見える点である。そして三点目は、一般ユーザーの科学的知見の欠如をよいことにして、交通施策や環境施策を間違った方向に導きつつある行政に関わる問題点についても述べた。
連載
原著
  • 竹本 剛志, 鈴木 直弥, 高垣 直尚, 小森 悟
    2015 年4 巻2 号 p. 121-124
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    大気・海洋間CO2収支を求める際に用いられるCO2輸送速度は、既往研究においては海面高度10 mの風速U10のみの関数で表されていることが多いが、風波、砕波、およびうねりなどの考慮を十分考慮したモデルは未だに確立されていない。近年、鈴木・増田(2014)によってMonahan and Spillane (1984)の砕波の入れ方をより精密にした計算手法が提案された。この計算手法には砕波のパラメータとして白波の面積比(Zhao and Toba,2001)が用いられている。しかしCO2収支を正確に見積もるには、全球の高風速域での白波の面積比の影響、また白波の面積比に用いられている抵抗係数モデル・風速データ・風波周期データの相違について検討する必要がある。そこで本研究では、ECMWF波浪予報モデルによる風速・風波周期データを用いて大気・海洋間CO2収支を積算し、全球規模での大気・海洋間CO2収支に及ぼす白波の面積比の影響を検討した。その結果、抵抗係数モデル・風速データ・風波周期データの相違は全球規模での大気・海洋間CO2収支に及ぼす影響が無視できるほど小さいことが示された。また、風速20 m/s以上の高風速帯における大気・海洋間CO2収支が全球規模において無視できるほど少ないことを示した。さらに、全球において最も占める割合が大きい6~7 m/sの風速帯における白波の面積比が大気・海洋間CO2収支に大きな影響を及ぼすことが示された。
  • 鈴木 直弥, 高垣 直尚, 小森 悟
    2015 年4 巻2 号 p. 125-129
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    地球温暖化の主な要因の1つとなっている大気中のCO2濃度の上昇に対して大気・海洋間CO2輸送を正確に評価することは重要である。大気・海洋間CO2収支を求める際に用いられるCO2輸送速度は一般に風速の関数で表されている。しかし、全球規模の風速データとしては、再解析データや人工衛星データなど空間解像度の異なった様々なデータが多く提供されている。したがって使用する風速データの相違によって大気・海洋間CO2収支にどのような相違が生じるか影響を検討する必要がある。本研究では、大気・海洋間CO2収支を全球規模で推定し、比較を行うことで、どのような影響があるか検討を行った。使用した風速データは、NCEP-R1(National Center for Environmental Prediction-Reanalysis)、NCEP-R2、NCEP-CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)、ECMWF-ERA40(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts- ECMWF Reanalysis 40-years)、JRA-55(Japanese 55-years Reanalysis project)の再解析データ、そしてCCMP(Cross-Calibrated Multi-Platform)の複数人工衛星データである。時間解像度は全て6時間毎である。データ使用期間は2001年の一年間とした。全球規模での大気・海洋間CO2収支の年平均を算出した。その結果、NCEP-R1、NCEP-R2、NNCEP-CFSR、ECMWF、JRA-55/、CCMPは、それぞれ-3.48、-4.27、-2.76、-2.23、-2.72、-2.69 (PgC/year)であり、最大で約2 PgC/yearと2倍以上の差があった。また緯度毎に比較した結果、各風速データセットの相違は、低緯度で小さく、中・高緯度で大きな差を示した。
  • Minju Kim, Kazunari Morimoto, Noriaki Kuwahara
    2015 年4 巻2 号 p. 131-138
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    The purpose of this paper is to find out what the eyes focus on when determining which way is north. Projects that required identifying north were assigned, then the subjects' eye movements were followed with an eye movement tracker, and their tracks and the amount of time they paused at each interval were determined. Results showed that the reaction time became faster as the number of directions the arrow pointed toward decreased for the four types of compass roses. Furthermore, for each compass rose, the subjects' reaction time shortened where the directional point the letter "N" (for north) was present. As for eye movement, the eyes tended to move toward the edges of the compass, on letters and at intersecting points. The subjects' eyes focused on "N" the longest. With regards to instructions by letter, those with just an "N" on the compass rose elicited a narrower range of movement in the eyes than for those indicating the four cardinal directions, north, east, south and west. Without a letter designation, the eye movement range tended to be more scattered.
  • Bin Fang, Takuya Tajima, Takehiko Abe, Shinichi Shibata, Hidetaka Namb ...
    2015 年4 巻2 号 p. 139-148
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    The supermarket industry is constantly examining how to reduce waste and improve net profit in difficult circumstances. To date, many prediction methods have been developed for reviewing the allocation of employees and part-timers by predicting the number of store visitors. However, the number of store visitors generally also includes accompanying visitors, and does not only consist of people making payments at cash registers. The present study proposes a system that, based on live POS data provided by an actual supermarket chain and examining rental cash registers, predicts the optimal number of cash registers in operation for each time band several weeks after introducing register operation rates and numbers of visitors leaving per unit time. The present paper proposed a method to obtain data including the optimal number of cash registers in operation from the POS data. It also investigated the factors in fluctuating customer numbers in concrete terms. Moreover, it evidenced that the optimal number of cash registers in operation hardly changes after 1-2 weeks. This allows for the appropriate planning of cash register staff numbers per time unit. Furthermore, it enables stores to obtain the optimal number of cash registers. The store whose POS data were used had 7 cash registers, but it was ascertained that when the optimal operation rates were 80 %, 70 %, and 60 %, sufficient cash register numbers were 4, 5, and 6, respectively. Opening hours for this store were between the 7 am and 10 am time bands. Virtually no customers visited the store in the 7 am, 8 am, and 10 pm time bands regardless of the day of the week, and it was concluded that the opening hours should be changed to the 9 am - 9 pm time bands.
  • 齋藤 毅, 大谷 章夫, 仲井 朝美
    2015 年4 巻2 号 p. 149-154
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    ゴルフシャフトの性能には、質量、曲げ剛性、ねじれ剛性、強度、振動などがある。スイング中にシャフトに掛かる曲げモーメントはグリップ部とシャフト先端が大きくなる傾向にあり、ボールのインパクト時にはシャフト先端部は最大になる。スイング中のシャフトの動きを考えると、シャフトの設計の中で特に重要なのは先端である。質量と強度を満たしながら曲げ剛性値を設定することが必要となる。組物を強化形態とした複合材料は、力学的特性に優れるとともに組角度や繊維束間距離を変化させることにより、断面形状を自由に設計できるという特長がある。組物複合材料のゴルフシャフトは3次元構造を持つことにより、独特のフィーリングを得ることができる。しかし、組物複合材料のゴルフシャフトは繊維束が厚さ方向に交差しているために凹凸が生じているため、寸法精度を出すために研磨するため、ゴルフシャフトで一般的な製法であるシートワインディング製法の研磨量よりも倍以上多いという欠点がある。よって、研磨量の曲げ強度への影響は非常に重要な問題である。本研究では研磨による曲げ強度の影響を検討した。まずは4点曲げ試験において研磨量と強度への影響を検討した。次に、ゴルフシャフトの片持ち曲げ試験を行い、研磨量と強度への影響を検討した。この2つの曲げ強度について研磨量の影響を明らかにした。
  • Yoshihiro Nojiri, Takeshi Hara, Ryunosuke Baba, Tomoki Yoshida, Miko Y ...
    2015 年4 巻2 号 p. 155-158
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    この論文で、我々は電解質に塩酸を加えた電池をそれぞれ制作した。塩酸を加えた試料は市販の電池よりも高い開回路電圧を示し、理論起電力よりもさらに高かった。また電流密度は市販電池よりも0.02 A/cm2高かった。HClによる反応生成物の除去とpHの低下は酸化還元反応に有利になるだろう。アノードZn板のX線回折の結果、板上には主にZnCl2?4Zn(OH)2?H2Oが観察された。一方、HClを加えた試料は一種類のZnOとZn(OH)2を示した。この結果はZnCl2?4Zn(OH)2?H2OがHClに容易に溶解することで説明できる。これらの結果はHClの添加によって通常の酸化還元反応と同時に別の反応が生じていることを示している。加えて、標準電極電位が電解質のpHによって変化する。それはネルンストの式によって容易に理解でき、pHの減少が開回路電圧と電流密度の上昇をもたらす。この論文で、我々は高性能マンガン乾電池の可能性を示す。
  • 熊野 智之, 若林 英信
    2015 年4 巻2 号 p. 159-164
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    室内の快適性は、気温のみならず、湿度、気流、ふく射など様々な要因によって決まる。特に夏場や冬場においては、人体と壁とのふく射伝熱が快適性に大きく関与する。ふく射による放熱量を調整するふく射冷暖房と空調を上手く組み合わせることで、オフィスなどにおいて快適な室内環境が省エネルギーで実現できる可能性がある。本研究では、壁面のふく射特性に着目し、放射率の違いによるふく射冷暖房効果への影響を解明することを目的とする。まず、等温の壁で形成される閉空間内に人体が存在するモデルにおいて、ふく射伝熱量と壁の放射率との関係を理論的に検討した。その結果、ふく射伝熱量は、閉空間のサイズが小さくなるにつれて放射率に大きく依存することが明らかとなった。このことから、狭い個室やパーテーションで区切られた小スペース(タスクエリア)では、放射率の制御が有効であることが示された。次に、タスクエリアにおいて、壁がアルミニウム面と黒体塗料面の場合におけるふく射冷暖房効果の違いを模擬実験によって検証した。ここで、アルミニウム面の全半球放射率はふく射流束計を用いて測定した。その結果、暖房時には壁の温度を高く/壁の放射率を小さくし、冷房時には低く/大きくすることで、冷暖房効果が向上することが示された。また、完全な閉空間でない場合や人体が完全に収まっていない場合にも、同様の効果が得られる可能性が示唆された。
  • 松本 和也, 羽鳥 剛史, 竹村 和久
    2015 年4 巻2 号 p. 165-172
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    本研究の目的は、オルテガの論ずる「大衆」とウェーバーの論ずる「官僚制」の概念を用い、今日の我が国における官僚批判の心理構造について実証的に検討することである。この目的の下、大衆性を測定する大衆性尺度及び官僚制化に関わる形式性追求傾向尺度、政治・社会の官僚制化に関わる態度指標を用いたアンケート調査(n = 400)を行い、これらの関連を調べた。その結果、大衆性尺度と形式性追求傾向尺度との間に正の関連性が示され、大衆性の高い個人ほど、マニュアル等の形式性を追及する傾向にあることが示された。また、大衆性と政治の官僚制化に関わる態度の関係性として、傲慢性と吏員型官僚支持意識との間に正の関連性が、自己閉塞性と政治的官僚支持意識との間に負の関連性が示された。さらに、大衆性と社会の官僚制化に関わる態度の関係性として、傲慢性と社会の官僚制化に関わる態度との間に総じて正の関連性が示された。最後に、本研究の結果が大衆による官僚制化の弊害を抑止する上で示唆する点について考察を行った。
  • 福本 晃平, 吉冨 滉生, 武井 孝行, 大角 義浩, 吉田 昌弘
    2015 年4 巻2 号 p. 173-176
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    一般的に広く使用されるコラーゲンは酸性水溶液中で抽出されたものであり、その等電点は7-9である。一方、アルカリ水溶液中で抽出されるアルカリ処理コラーゲン(AC)の等電点は5.0付近であり、酸処理コラーゲンと同様に細胞や生体組織との親和性が高い。その特異的な等電点を利用し、われわれはこれまでにACゲルが血管新生促進因子である塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の徐放担体として有用であることを見出している。しかし、そのゲルの調製に、毒性の高い化学架橋剤であるグルタルアルデヒドを使用していた。本研究ではこの問題を解決するために、西洋わさび由来ペルオキシダーゼ(HRP)による甜菜由来ペクチン(SBP)の酸化的重合反応に注目した。その酵素反応によりAC/SBP複合ゲルを調製できた。また、HRPおよび過酸化水素濃度を調整することで1分以内に迅速にAC/SBP複合ゲルを調製できた。さらに、中性の水環境下においてbFGFのモデルタンパク質であるシトクロムCがそのゲルに静電的に吸着できた。以上より、AC/SBP複合ゲルは、bFGFの徐放性を有したインジェクタブルゲルとして有望であることが示唆された。
  • 野田 博行, 幕田 武広
    2015 年4 巻2 号 p. 177-181
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    コマツナおよびホウレンソウの味覚値に及ぼす硝酸イオン含量の影響を糖度(Brix値)計と味覚センサーを用いて調べた。試料として、コマツナおよびホウレンソウの市販品および契約農家で栽培されたもの約30検体(12月~5月)を用いた。味覚測定用試料は、コマツナおよびホウレンソウを電子レンジで60~120秒加熱したのち、フードプロセッサーで粉砕し、さらに、2倍量の水を加え、ミキサーで撹拌して調製した。味覚値は味覚センサーを用いて、酸味、塩味、旨味、苦味雑味および渋味刺激の5先味と旨味コク、苦味および渋味の3後味を測定した。その結果、硝酸イオン含量はコマツナ、ホウレンソウともに、Brix値に対しては負の相関(それぞれの決定係数(R2):0.55、0.29)、塩味、苦味雑味および苦味に対しては正の相関(決定係数(R2):0.94, 0.83, 0.70(コマツナ), 0.94, 0.74, 0.34(ホウレンソウ))を示した。また、硝酸イオン水溶液の味覚値から、塩味は硝酸イオンそのものを計測している可能性が高いこと、また、苦味雑味と苦味は、硝酸イオン含量と比例して増大する苦味成分を検出していることが考えられた。以上のことから、コマツナおよびホウレンソウの硝酸イオン含量は苦味など不味いと評価される呈味に対しては正の効果、また、おいしいと評価される甘味に対しては負の効果を及ぼすことがわかった。
  • Yuji Nishio, Yasukazu Iwamoto, Mai Furukawa, Hideyuki Katsumata, Tohru ...
    2015 年4 巻2 号 p. 183-187
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    A pH glass electrode are made of lithium-rich special glass, and the durability is often inferior in comparison with general hard glass. The glass electrode is often used under strong alkalinity or acidic conditions, and wherein the electrode has an extremely short life. In recent years, oxynitrideglasses have been reported in which a part of oxygen in the glass structure was replaced with nitrogen, for superior durability in strong acid and a strong alkaline solution. In this study, Li2O-SiO2-Si3N4 glass was prepared, and the possibility of the application as the pH responsive glass was checked. As a result, the new glass electrodes showed good response time for pH standard as short as ten seconds. Furthermore, its sensitivity between pH 4 and pH 9 was more than 97 % against theoretical value. The glass showed approximately 1/2 of silicon and lithium elution in alkaline solution for the chemical durability, compared with traditional pH responsive glass.
主張
  • 法学と数学を素材にして
    高橋 孝治
    2015 年4 巻2 号 p. 189-196
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    日本における教育は文系と理系に区分されている。この区分に対して今まで多くの疑義が示されてきた。本稿は文系の代表的な分野である法学と理系の代表的な分野である数学が実はその本質は同じものなのではないかというアプローチから、文理区分に対して疑義を示すものである。本稿は、文系思考とは何か、理系思考とは何か、学説対立の有無、数学者と法律家は歴史的に一体性などを見る。その結果、法学も数学も共に人間の造ったものであり、共に論理であるがゆえ解釈の違いがあることを明らかにする。さらに、その問題解決法にも類似が見られ、歴史的にも法律家と数学者は同一人物であることが多く、両者には非常に密接な関係にあることも述べる。これらのことから法学と数学は一体的なものであり、単に「文系と理系であるために異なる学問である」とすることは、法学の発展、数学の発展の双方にとっても望ましいこととは言えないと述べる。
短報
  • Takashi Oyabu, Yusuke Kajiwara, Haruhiko Kimura
    2015 年4 巻2 号 p. 197-202
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    It is necessary to provide health management and abnormality countermeasure systems for elderly persons with the advancement of an aging society. The application of health management for aging people using a pedometer was examined in this study. It is considered that the number of steps correlates strongly with the amount of physical exertion. Circadian fluctuation and the long term change of steps for the elderly subjects were analysed. As the result, the physical activity can be estimated by the number of steps and it is able to apply to health management. It could be also recognized whether the subject lives their life as usual using the steps characteristic or not. The steps of an elderly subject (woman, over 85 years old) is extremely low compared with one for a middle-age subject. The middle-age subject had a week痴 period in the steps characteristic. In the period, the subject had a nearly constant number of steps on Monday to Friday and a high steps number on Saturday and Sunday because of playing tennis. This study was carried out with restricted subjects. It is necessary to examine the characteristics of more subjects. However, it is thought that a trend is shown.
  • 整流回路の名称の調査範囲の拡大で得られた知見
    棚瀬 繁雄
    2015 年4 巻2 号 p. 203-206
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    交流を直流に変換するための整流回路の混迷から抜け出すことを目指して、先の主張に引き続いて、範囲を広げて文献調査を行った。日本語の文献については1934年以前のものを新たに入手し分析した。その結果、日本では1925年頃から“半波整流”、“全波整流”、“両波整流”が、また、1930年頃から“片波整流”が使われ始めたことが分かった。外国語については、従来から対象にした英語だけでなく、ドイツ語やオランダ語などにも調査の範囲を広げたところ、ドイツ語に“Halbweg”、“Einweg”、“Vollweg”、”Doppelweg”といった用語があることが分かった。また、日本語の英訳に関して新たな懸念が認められることが分かった。本報ではそれらの内容が紹介されており、合わせて、現状を打開するための意見が述べられている。
  • Bin Fang, Daichi Fujita, Hidetaka Nambo, Haruhiko Kimura
    2015 年4 巻2 号 p. 207-212
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    From the moment cellphones first appeared in Japan 30 years ago, their sales have been growing at a dramatic pace. However, Japan's cellphone market is now saturated. It is monopolized by three major cellphone carriers: NTT DoCoMo, KDDI, and SoftBank Mobile. These three companies are competing fiercely for market share, offering a wide range of products and services, including phone models with an ever greater number of features and a wide variety of price plans. From the consumer's standpoint, this has led to increased purchasing costs. In response to this situation, this paper focuses on the creation of a system designed to enable consumers to choose a cellphone carrier relatively easily, using a classifier. The system is intended to help reduce purchasing costs by offering a relatively effective and convenient selection method to consumers faced with having to choose among the three cellphone carriers.
  • 呉 媛媛, 横田 正, 河合 智也, 木戸 康嗣, 高橋 しほり, 宮下 知也, 杉浦 敏文, 屠 幼英, 衛藤 英男
    2015 年4 巻2 号 p. 213-217
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/12/25
    ジャーナル フリー
    近年、烏龍茶は一般的な飲料の一つとなったが、烏龍茶製造工程において品質の悪い烏龍茶葉が未利用資源として多く存在している。これら低品質の烏龍茶葉を亜臨界水により抽出することで、香気成分などをはじめとした多くの成分を抽出することができ、高品質化に期待ができる。そこで、烏龍茶葉の熱水抽出サンプルと亜臨界水抽出サンプルとの官能評価、各成分の比較を行った。官能評価では亜臨界水抽出サンプルのほうが、熱水抽出サンプルよりも優れており、3 MPa、130 ℃での抽出が最も良好であった。熱水抽出サンプルより凍結乾燥物重量は多く、タンパク質、総アミノ酸、グルコース、ガラクトース、マンノース含有量も多かった。また、烏龍茶に重要な香気成分であるリナロール、ゲラニオールおよびヘキサナールの量は顕著に上昇し、さらに脳波測定によりリラックス効果も確認された。これらの結果から、亜臨界水抽出は低品質の烏龍茶の高品質化に適していることが分かった。
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