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高精度な地震の强震动予测手法と、事后の被害判定システム技术の开発。
地盘ごとに异なる震动の特徴を予测し、防灾に役立てる。
现在の技术でも大地震がいつ起きるかを正确に予测することは困难です。私は地震が避けられないものであるという前提のもと、构造物に対する被害を小さくすることを目标に研究を行っています。地震の揺れ方は土地の地盘の条件で大きく変化するため、安全な街作りのためにはまず、その土地がどのような揺れ方をするのか特徴を知る必要があります。そこで、计测器で土地の微动を计り、解析して大地震が起きた际の揺れ方の予测に役立てています。
地面は人の移动などの人间活动、风、波浪などの影响を受け、わずかではありますが普段から振动しています。震源にもよりますが、大地震の际にはその揺れが増幅して现れるというイメージです。例えば広岛大学の敷地内だと、博物馆や工学部栋が建つあたりは比较的揺れに强いですが、盛り土をしているあたりは揺れの影响を受けやすくなっており、実际に地震が起きた际には震度も异なると予想されます。使用している计测器は髪の毛一本分の微细な振动も感知する性能があり、これを様々な场所に持ち运んでシミュレーションを行っています。过去の地震については気象庁や防灾化学研究所のデータを利用しつつ独自の観测も行います。
こうして得たデータを解析して予测の精度を高めながら、将来的にはハザードマップの强化や建物の安全基準への反映といった防灾に役立てられればと考えています。特に建筑物は揺れの周期の影响を受けやすいため、土地ごとの揺れの特徴に合わせた耐震设计が必要なのではと感じています。日本では大地震の被害を受け、これまでに何度か建筑基準法が改正されてきました。例えば免震の建物には基础部にゴムを使った免震装置をつけ、地震の振动を直接建物に伝えないことでゆっくりとした揺れに抑えます。しかし地震の际にゆっくりとした周期で揺れる土地には别のアプローチも必要です。土地の特徴にあった设计方法、地震対策を取ることで、本当の意味で防灾に繋がるはずです。
计测の様子
空から被灾状况を判断するシステムを开発。
大地震を见据えた防灾に関わる研究の他に、灾害后の被灾状况を迅速に把握するための技术开発も行っています。これは人工卫星や航空写真を活用したリモートセンシング技术と地理情报システムを用い、础滨が自动的に建物の倒壊や土砂崩れの状况などを判定することができるシステムです。例えば2024年1月の能登半岛地震では土砂崩れや陥没で道が塞がれ、孤立した地域への救助活动が遅れるといった事态が起きました。そうした际にも空から得た情报を基にした具体的な被害状况を自治体へ速やかに提供でき、事后対応に活かすことができます。この技术は远く离れた海外の灾害现场でも役立てることができ、実际に2023年にトルコで起きた地震について、现地の研究者へデータを提供したこともあります。地震の前后が比较できるような土地の画像は残っていないことも多く、灾害后の画像だけで判断できるようにプログラムしています。この精度を高めるため建物被害について过去の灾害データを学习させたり、画像データをマッチングさせて础滨モデルを作ったりしています。空から一瞬で现场の状况がわかることが理想ですが、现状は人工卫星や航空机でデータを集めることに时间がかかるという课题があり、改善に向けて研究を进めています。强震动予测により建筑物倒壊の可能性が高いエリアを把握しておけば、事后にそのエリアを重点的に确认するといったこともでき、さらに迅速な対応が可能になるかもしれません。
一般的に、震灾の被害を最小限に抑えるためには自助?共助?公助それぞれが役割を果たすことが大切だとされており、実际に灾害时に発挥される割合としては、自助7割、共助2割、公助1割とされています。いざ灾害が発生した际に适切な行动を取ることはもちろん、事前のハザードマップの利用や住まいへの耐震补强なども自分で意识的に行うことで危険から身を守ることに繋がります。自然灾害の多い日本に住むからこそ、日顷から防灾意识を高く持ちたいですね。
计测に使用するドローンと微动计
防灾の必要のない安全?安心な社会を目指して。
私の祖父母は神戸に住んでおり、阪神?淡路大震灾を経験しました。当时受験生だった私は地震から数ヶ月后に现地を访ね、建筑物がまだ倒壊したままの街の様子を见て、こんなに简単に建物が壊れてしまうのかと衝撃を受けたことを覚えています。大学に入学した当初は建筑に兴味があったのですが、得意だった数学?物理を使う建筑构造の分野に进むことを决め、地震そのものへと研究対象が移っていきました。研究中は思考するだけだと実现可能かどうかなどわからないことが多く、手を动かしてやってみることで足りないものを発见することを心がけています。また、ずっと同じテーマで研究を続けていると似たようなことを繰り返しがちになるため、少しでも新しい分野や技术に触れることも意识しています。
第21回(令和4年度) 広岛大学长表彰
研究室にいる学生は、建筑の中でもインフラ関係に兴味のある人が多い印象です。彼らから得られる新しい知识や技术からも良い刺激をもらっています。もし私の研究にゴールがあるとするなら、研究する必要がない=防灾の必要のない社会になることだと感じています。人にとって灾害はネガティブな现象なので、ゼロにするのが理想的と言えるでしょう。地震大国日本ではまだ対応?対策するべき课题が多くあり研究テーマは尽きません。私たちが今后安心して暮らすためには、いつ地震が起きても被害を最小限に抑えられる都市?社会の构筑を目指し、少しずつでも地震に强い环境へと変えていくことです。
研究室ではこれまでにも、东広岛で豪雨灾害があった际の情报提供をしたり、広岛県が公开している防灾痴搁の开発に协力したりと様々なことに取り组んできました。安全?安心な社会づくりに関心がある方は、ぜひこの研究室で建筑、防灾について学んで新しい技术を见つけてください。
MIURA HIROYUKI
2004年3月 東京工業大学総合理工学研究科人間環境システム専攻博士課程修了 博士（工学）
2004年4月 東京工業大学都市地震工学センター 21世紀COE研究員（PD）
2007年10月 东京工业大学大学院総合理工学研究科人间环境システム専攻 助教
2012年10月 広岛大学大学院工学研究科 准教授
2020年4月 広島大学大学院先進理工系科学研究科 准教授
