JSTトッププレス一覧科学技術振興機構報 第833号 > 別紙1
別紙1

震災関連研究を対象とした「国際緊急共同研究・調査支援プログラム(J−RAPID)」
採択課題の概要(米国との共同支援分)

課題名 日本側
研究代表者
所属・役職 課題概要
相手国側
研究代表者
東日本大震災が海洋環境に及ぼす影響の調査と予測 植松 光夫 東京大学
大気海洋研究所
教授
本研究は、福島第一原発事故による放射性物質の拡散、生物資源に対する被害などの海洋環境への総合影響評価を行うために、生態系を含めた物質循環の観点から海水および海底堆積物中の放射性物質の挙動把握を目指す。 具体的には、福島沖から西部北太平洋海域における海水をはじめとした試料の採取を日本側と米国側が期間をずらして行い、放射性物質および放射線量の計測を実施する。また、データの信頼性確保のために、採取試料を日米双方で分析して比較検定を行う。このように両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、広範囲に及ぶ実測データを海洋拡散数値モデルに提供することができるようになり、放射性物質が太平洋へ及ぼす影響を精度よく評価できることが期待される。
ケン・オーウェン・ブュッセラー ウッズホール海洋研究所
海洋化学・地球化学
主任研究員
津波力・津波漂流衝突力を考慮した地域集約型居住施設の耐波設計に関する研究 水谷 法美 名古屋大学
大学院工学研究科
教授
本研究では、津波避難ビルに作用する津波の影響を評価する手法の構築を目指す。具体的には、日本側は高所移転の代替案としての津波避難ビル機能を兼ねた鉄筋コンクリート製の地域集約型居住施設の建設を想定し、鉄筋コンクリート建造物に作用する津波流体力および津波漂流物の衝突力の評価手法の構築を担当し、米国側は構造物に作用する津波漂流物、特にコンテナの漂流衝突力の評価を担当する。特に日本側は数値解析によるアプローチを中心に行い、米国側は実スケールの衝突実験を含む実験的アプローチを中心に行う。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、津波から避難するための施設の設計手法の確立につながることが期待される。
クレイ・
ナイトウ
リーハイ大学
土木環境学部
准教授
大規模災害におけるITインフラ復旧技術に関する調査・研究 広渕 崇宏 産業技術総合研究所
情報技術研究部門
研究員
本研究では、東日本大震災において生じたITインフラの実際の被害状況を調査・分析し、分析データをもとに大規模災害に耐えうるITサービス継続技術・復旧技術の研究を行うことを目指す。 具体的には、日本側は、東北および関東地方の研究機関を訪問して実地調査を行い、地震に起因する計算機センターの物理的な被害や停電の状況を把握することを担当する。米国側は、その結果を踏まえて地震発生直後の計算機サーバおよびネットワークの稼働状態をシミュレーションし、どのようなサーバ多重化・障害復旧技術が地震発生時に有効であるのか検証する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、実際の地震において発生した被害に基づいてサーバ多重化・復旧技術の有効性が明らかとなり、IT分野における災害対策技術の基礎に資することが期待できる。
マウリシオ・
ツガワ
フロリダ大学
電気・コンピュータ工学部
リサーチ・サイエンティスト
2011年東北地方太平洋沖地震津波の伝播・沿岸挙動と海岸施設の防災効果に関する研究 佐藤 愼司 東京大学
大学院工学系研究科
教授
本研究では、東北地方太平洋沖地震によって発生した津波の伝播特性と沿岸部での挙動を解明するとともに、海岸堤防や津波防波堤の防災効果を検証し、効率的な津波防災対策を検討する。 具体的には、両国の研究者が共同で現地踏査を実施したうえで、日本側は主として津波痕跡高調査と津波による地形変化の調査を担当する。津波の沿岸挙動は地形に大きく影響されるため、対象区域をリアス式海岸地区、石巻湾から仙台湾にかけての低平地平野地区、福島以南の弧状砂浜海岸地区に分類して解析を進める。それぞれの地区ごとに津波の水位記録と痕跡データを再整理して、特徴を類型化する。一方、米国側は津波来襲時に撮影されたビデオ画像と数値計算を組み合わせて、津波の破壊力の推定を担当する。対象地域は、痕跡高調査や流跡調査を実施した岩手県大槌町や陸前高田市を主な対象とする。数値計算においては、津波の沿岸捕捉や堤防の部分的な破壊を考慮できるよう、時間的にも空間的にも解像度の高いシミュレーションを実施し、堤防などの防災構造物の破壊機構と津波被害低減効果を検証する。 これらの研究を両国の密接な連携のもとで相互補完的に取り組むことで実証的な研究とし、越流が生じる条件においても津波に対して粘り強い防災施設の提案につながることが期待される。
フリッツ・
ハーマン
ジョージア工科大学
土木環境工学部
准教授
地震動及び津波による橋梁被害の実態と被災メカニズムに関する国際緊急共同研究 川島 一彦 東京工業大学
大学院理工学研究科
教授
本研究は、震災時の避難、震後の物資輸送や復興に重要な道路、鉄道の要となる橋梁の地震被害実態と震災メカニズムを解明するものである。 具体的には、1)1990年以降の耐震設計に使用されている地震時保有耐力法の有効性の検証、2)耐震補強されていた橋梁の補強効果の検証、3)津波による被害実態の解明である。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、橋梁の耐震技術、耐震補強技術、対津波対策技術の高度化に有効な情報提供を目指す。
イアン・
バックル
ネバダ大学リノ校
土木環境工学科
教授
地震動による建築物被害の実態と被災メカニズムに関する国際共同研究 塩原 等 東京大学
大学院工学系研究科
准教授
本研究では、地震により被災した建物の実態と要因を解明することを目指す。具体的には、日本側は被災建物の位置、被災状況、設計図書等の資料を収集して米国側に提供し、米国側は、実地調査のために来日して詳細な検討に必要なデータの収集を行う。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、日米両国の耐震設計法や耐震補強法に留意すべき事項、今後解決すべき研究課題が明らかにされ、我が国のみならず、米国やその他の諸国の建築物の耐震性の向上に資することが期待される。
ジョン・
ウォレス
カリフォルニア大学ロスアンゼルス校
土木環境学科
教授
移動マニピュレーションロボットCRAWLERと能動スコープカメラによる被災瓦礫内探索に関する共同研究 田所 諭 国際レスキューシステム研究機構
会長
本研究では、米国の共同研究者らが開発した小型狭所探査ロボット「CRAWLER」、および研究代表者らが開発したヘビ型ロボット「能動スコープカメラ」について、災害現場模擬瓦礫環境や実際の災害現場瓦礫で試験を行い、被災地でなければ不可能なデータを収集するとともに、震災の救助適用における実証評価を行う。これら一連の活動から、改良すべき点や今後研究開発を進めるべき点、実用上の問題点などを明らかにすることを目指す。具体的には、日本側は能動スコープカメラによる試験と評価を担当し、米国側はCRAWLERによる試験と評価を担当する。また、共同で改良点や研究開発を進めるべき点、実用上の問題点について検討を行う。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、単独では得られない成果につながることが期待される。
アナリース・
アンドリュース
デンバー大学
コンピュータサイエンス学科
教授
2011年東北地方太平洋沖地震における地盤災害の日米合同研究・調査 時松 孝次 東京工業大学
大学院理工学研究科
教授
本研究では、東北地方太平洋沖地震で生じた地盤災害の実体を把握するとともに、各地点の地震動と地盤特性ならびに地盤災害の種類や程度の関係を調べ、今後の耐震設計に反映することを目指す。 具体的には、日米共同で、現地調査により液状化等の地盤変状とその各種構造物への影響を把握するとともに、関連する地盤調査を行い、被害メカニズム・被害要因、地盤改良対策効果の有効性、現行設計指針の妥当性などについて検討する。また、地盤基礎の対策、復旧対策の提案などを行う。 両国の研究チームが協力して取り組むことで、今後の地盤災害軽減、耐震設計の向上に寄与することが期待される。
ロス・W・
ブーランジェ 
カリフォルニア大学デービス校
土木環境工学科
教授
飛行ロボットによる自律探査と地図生成 吉田 和哉 東北大学
大学院工学研究科
教授
本研究では、地上走行型と空中飛行型の災害対応ロボットを組み合わせることにより、被災建物内をくまなく探査するための技術開発を目指す。走行型のロボットは急な段差や壁を乗り越えることができない。一方、飛行型のロボットは障害物を飛び越えて探査活動を行うことができるが、飛行継続時間に限りがある。 この問題に対し、日本側は、飛行ロボットを建物内部へ搬送し、通信や充電の拠点となる走行型ロボットの開発を担当し、米国側は走行型ロボットから離着陸し、自律探査が可能な超小型飛行ロボットの開発を担当する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、従来のロボットではたどり着けない狭隘(きょうあい)空間での人命探索や、プラント建屋内などでの災害対応活動に貢献することが期待される。
ビジェイ・
クマー
ペンシルバニア大学
工学・応用化学研究科
GRASP研究所
教授
10 壁を有する建物の耐震性能に関する調査 市之瀬 敏勝 名古屋工業大学
大学院工学研究科
教授
2010年にチリで発生した地震(Mw = 8.8)は、最大地動加速度が390gal以下であったにも拘らず、耐震壁を持つ中高層建物が大きな被害を受けた。一方、 2011年の東北地方太平洋沖地震(Mw = 9.0)は2000galを超える加速度を記録し、継続時間は3分を超えていたが構造被害は少なかった。 本研究は、この被害状況の違いが生じた原因を明確にすることを目的とする。 具体的には、日本側は東北地方の被災建物の分析を担当し、米国側はチリ国内の被災建物の分析を担当する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、東北地方太平洋沖地震のような地震動にも耐えうる耐震壁や構造物の条件が明示される。また、各国の設計基準の見直しの際にも、この研究によって構築されたデータベースが有効に活用されることが期待される。
サンチアゴ・
プジョル
パデュー大学
土木工学科
准教授
11 津波被害を抑制するための市街地構造の役割に関する共同研究 山崎 文雄 千葉大学
大学院工学研究科
教授
本研究では、東北地方太平洋沖地震による津波被害の詳細現地調査、リモートセンシング画像に基づく被害分布の把握、津波数値シミュレーション等に基づいて、津波被害と市街地構造との関係の定量的評価を目指す。具体的には、日本側は検討対象地域を設定して、津波被害の詳細空間データの構築と津波遡上シミュレーションを担当し、米国側は各種のリモートセンシング画像に基づく被害判読・自動抽出を行い、現地調査結果との比較検証を行うことを担当する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、日本や米国の沿岸地域における津波に備えた市街地形成や、復興計画における適切な建物配置等の指針を得ることにつながることが期待される。
ロナルド・T・
エグチ
ImageCat Inc.本社
代表取締役社長
12 東北地方太平洋沖地震津波による津波災害と福島第一原子力発電所からの放射能汚染水の沿岸影響に関する非構造格子海洋流動モデルを用いたアセスメント 佐々木 淳 横浜国立大学
大学院都市イノベーション研究院
教授
本研究では、非構造格子有限体積法海洋流動モデルFVCOMベースの予測システムを構築し、東北地方太平洋沖地震による津波と福島第一原子力発電所の放射能汚染水による沿岸影響を緊急に評価し、再度の災害に備えたシステムの実用化を目指す。具体的には、日本側は地理空間、津波高さ、原発汚染水等に関するデータの収集整理や、本システムを用いたローカルアセスメントを担当し、米国側チームは本システムの確立と東日本全体のアセスメントを担当する。 両国のチームが相互補完的に取り組むことで、津波挙動および放射能汚染水の拡散に関するグローバルからローカルレベルまでを統合した、高精度かつ高効率な実用システムが確立され、我が国における防災・減災ツールの一つとして広く利用されるようになることが期待される。
チャンシェン・チェン マサチューセッツ大学ダートマス校
大学院海洋科学技術研究科
教授
13 沈降粒子による人工放射性核種の海洋内輸送に関する調査研究 本多 牧生 海洋研究開発機構
地球環境変動領域
物質循環研究プログラム
チームリーダー
本研究は、2011年3月に発生した福島第一原発事故により放出された人工放射性核種がどのようなメカニズムで西部北太平洋に輸送され、海洋内循環するのかを定量化するものである。 具体的には、米国ウッズホール海洋研究所と協力して西部北太平洋の3カ所にセジメントトラップを長期係留し、時系列的に沈降粒子を捕集する。そして沈降粒子中の人工放射性核種を測定することで、その時空間変動を明らかにする。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、米国側の放射能測定技術と解析能力、日本側の海洋観測技術と海洋学データの解析能力の相乗効果により、効率的な調査研究の実施が期待される。
クリス・
ジャーマン
ウッズホール海洋研究所
地質・地球物理部門
上級研究員
14 東北地方太平洋沖地震による津波の陸地における挙動と水流による地形変化の研究 小口 高 東京大学
空間情報科学研究センター
副センター長/教授
本研究では、東日本大震災の際に三陸海岸に襲来した津波による地形変化の調査とモデリングを行い、大規模な水流による地形変化のメカニズムの解明を目指す。具体的には、日本側は地形、土地利用等に関するデジタル・データの収集と、その基本的な処理およびデータベースの構築を担当し、米国側はデータベースを活用した水流と地形変化のモデリングを担当する。データは既存のものを活用するとともに、現地調査によっても収集する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、津波による地形変化の詳しい特徴が明らかにされるとともに、将来の津波による浸水と地形変化を考慮した、土地利用や人工物の適切な配置の提案につながることが期待される。
ビクター・R・ベーカー アリゾナ大学
水文・水資源学部
指導教授
15 生体EPR(Electron Paramagnetic Resonance:電子常磁性体共鳴)放射線線量測定装置による歯からのラジカル信号測定 三宅 実 香川大学
医学部 歯科口腔外科学講座
准教授
本研究は、原発事故に関連し、被ばくの可能性のある人(ボランティア)を対象として、生体EPR線量測定法にかかる基礎データ(ベースラインEPR信号)を採取し、生体被曝線量装置としての感度・定量性の検討を行うことを目的とする。具体的には、日本側はボランティアの口腔内からEPRシグナル測定を実施し、米国側は測定装置の条件設定などを指導し、協力して解析を行う。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、歯エナメル組織のハイドロキシアパタイト結晶格子内部に形成されるフリーラジカルを生体から直接EPR分光装置で計測でき、放射線被ばくの吸収線量を知ることにつながることが期待される。
ハロルド・
シュワルツ
ダートマス医科大学
放射線医学科(腫瘍医学)
教授
16 東北地方太平洋沖地震の大余震発生ポテンシャルの評価 福島 洋 京都大学
防災研究所
助教
本研究は、三角・三辺・水準測量および験潮データとGPSデータを緊急的に見直し、定常時のすべり欠損レートと東北地方太平洋沖地震時および地震後のすべり量を見積り比較することにより、大余震の発生ポテンシャルを評価することを目的とする。具体的には、日本側は余震発生ポテンシャルに関する研究を担当し、米国側はモーメント欠損レートの解析プログラムの開発を担当する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、地殻変動データから考えられる最大の規模の余震についての評価が可能となり、地震動や津波のシミュレーションを通じた災害軽減につながることが期待される。
ポール・
シーガル
スタンフォード大学
地球科学部
教授
17 原子力発電所事故時の放射性物質放出量評価手法に関する調査研究 矢川 元基 公益財団法人原子力安全研究協会
理事長
本研究は、地表沈着物質の影響を除いた空間線量率測定装置を試作し、高い線量率が測定されている地点で測定した結果から放出量を推定する手法を調査することを目的とする。具体的には、日本側は、地表沈着物質の影響を除いた空間線量率測定装置を試作し、高い線量率が測定されている地点で測定した結果から放射性物質の放出量を推定する手法の調査を分担し、米国側はこの測定結果を利用して、放射性物質放出量の時間変化を推定する手法構築を分担する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、限られた観測データから過酷事故時の放射性物質放出量を推定し、早期に合理的な避難範囲を設定することが可能になることが期待される。
ポール・
ビーリンガー
米国大気研究センター
研究応用室
プロジェクトインスペクター
18 被災直後および危機対応過程におけるソーシャルネットワーキングサービスの研究 庄司 昌彦 国際大学
グローバル・コミュニケーション・
センター
講師/主任研究員
本研究は、震災において、ソーシャル・ネットワークを介した情報共有やコミュニティ形成などがどのような影響を実際の災害対応に与え、どのような教訓を残したのかということを明らかにし、また今後国内外の他地域で起こりうる地震等の災害に備え、緊急性の高い対策や政策を提言することを目的とする。 基本的にすべての調査を日米共同で行うが、日本側はアンケート調査に基づくソーシャル・ネットワークの特徴的利用形態の類型化とその行動分析を主に担当し、米国側は一般利用者および非政府セクタへの聞き取り調査によるエピソード収集と総合的・時系列的な整理・考察を主に担当する。 両国の研究チームが相互補完的に取り組むことで、国内外の情報通信ネットワークが発達した地域(先進国、新興国等)において、今後起こりうる災害に備えるべき行動や政策の提言につながることが期待される。
エイコ・
イケガミ
ニュースクール大学
大学院社会学部
教授