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通巻202号 CONTENTS 01 遅ればせながら創立100周年を迎える土木学会 磯部 雅彦 02 高効率ペロブスカイト型太陽電池の開発 宮坂 力 06 土木・建設業界における人材不足， 技術継承問題など 志村 満 08 モンゴルへの架け橋 日本式高専設立に向けて 中西 佑二 10 角の長いカブトムシを食べたのは誰？ 小島 渉 11 最先端の物質科学とデバイス開発を支える マイクロビームアナリシス 齋藤 弥八 12 伝言版 13 夏の出版案内 2014 SUMMER VO L . 5 0 夏号 新曽木水力発電所（鹿児島県伊佐市） 東洋のナイアガラともいわれる曽木の滝に建設され、2013 年 5 月から稼働している新曽木水力発電所は、最大 出力 490kW 、発電出力量年間 400 万 kWh の流れ込み発電所。写真の左手に流れに口をあけた取水口があり、 、 曽木第二発電所（6700kW） 水車・発電機は地下に設置されている。 この地ではかつて曽木第一発電所（800kW） が稼働していた歴史があり、その旧曽木発電所遺構と曽木の滝を軸とした学習型観光振興を実現する発電事業 〈写真提供：日本工営（株） 〉 として注目されている。 http://www.ohmsha.co.jp/ もっと詳しい情報をお届けします． 遅ればせながら 創立１００周年を迎える土木学会 土木学会会長 高知工科大学副学長 いそ べ まさひこ 磯部 雅彦 土木学会は 1914 年（大正 3 年）に設立されましたが，30 年近くもさ かのぼる明治時代から次々と設立された，鉱業，造家，電気，造船，機 械，工業化学という日本の伝統ある工学系の各専門分野の学会よりかな り遅いものでした．この年は第一次世界大戦が始まった年です．また，パ ナマ運河の開通や宝塚歌劇団の初公演と同年なので，これらとともに土 木学会は今年で 100 周年を迎えます．また，土木の技術力の粋を集めた 東海道新幹線や羽田空港からの首都高速道路が開通したのは東京オリン ピックに合わせた 1964 年ですから， ちょうど 50 年になります．このように， 土木にとって今年はとても大きな節目の年です． 遅ればせながらの設立と述べましたが，実は，分野ごとの学会の前に， 1879 年（明治 12 年）には工学会が設立されて工学全体をカバーする活 動を行っていたのです．しかし，次第に専門分野ごとの学会が独立する気 運が盛り上がり，順次設立されていきました．その中で，総合工学である 土木工学は，専門分野の学会として分離，独立することなく，工学会にと どまって工学全体を見はるかす立場から活動を行っていたのです．それで， 土木学会の設立が他の学会に遅れることをよしとしたのです．だからこそ， 古市公威初代会長は土木学会設立後の第一回総会で「土木ヲ中心トシテ 八方ニ發展スルヲ要ス」と述べました．「土木工学は，工学の中核に位置 する」「土木技術者は，技術者の中の技術者である」というのは，今となっ てはやや言い過ぎでしょう．しかし，この精神を受け継いで，要素技術を 開発・利用し，組み上げながら河川，鉄道，港湾を始めとする土木事業 を行ってきました．中には全国鉄道網を始めとして国家予算規模の大事業 もあり，長期的な効果を見た決断も必要となるのが土木です． 土木工学は美しく，安全で，生き生きした国土をつくり，持続可能な社 会を実現して，人々が飢えることなく，危険にさらされることなく，環境に 不快を感じることもなく，それぞれの幸せを求めて生きられるようするため の工学です．そのための計画，設計，施工に関する学問です．土木工学 に関する本を読めば，それを感じることができると思います．私たちはこの ことを動くことのない遠い目標として，思いを新たに次の 100 年に向かっ ていきます．11 月 21 日には東京国際フォーラムで 100 周年記念式典を 行いますが，一般市民の方にも興味ある式典として企画していますので， お問い合わせの上どうぞご出席ください． 1 高効率ペロブスカイト型太陽電池の開発 桐蔭横浜大学大学院工学研究科 みやさか つとむ 宮坂 力 色素増感型から生まれた有機無機ペロブ スカイト光発電材料 について，効率の変遷を示した．ペロブスカイト ペロブスカイト型太陽電池の研究開発が急速 に入ったと言える ． に進み，そのエネルギー変換効率が 17％を超え 型はいま，開発の延長に効率 20％が見える段階 4） るレベルまで高まってきた．これはペロブスカ イト型がシリコン結晶太陽電池の効率の領域に 入ってきたことを意味しており，有機系の太陽電 池開発をこれまで行ってきた研究グループの多 くがペロブスカイト型に乗り換える変化も起こっ ている．ペロブスカイト型の特長は三点に絞ら れる．性能において高効率，高電圧であること， 製造が安い原料と溶液塗布工程によって極めて 安価であること，そして材料作りの点でまだ広い 可能性を秘めている点である．ペロブスカイトは， 結晶の晶形の一般名称であり，圧電素子や二次 電池の活物質にはペロブスカイト無機化合物が 用いられているが，太陽電池用として注目され るものは，有機と無機の複合（ハイブリッド）構 造から成るイオン結合型半導体である．有機無 機複合ペロブスカイトは，2009 年に筆者らが色 素増感太陽電池の可視光吸収増感剤として酸化 有機薄膜型 , 〇ペロブスカイト型 有機無機ペロブスカイト結晶の製膜と光 物性 ペロブスカイト結晶は ABX3 型の基本組成で 示される．太陽電池用に注目されるペロブスカ チタン（TiO2）の表面に被覆して用いたのが，光 イトはアルキルアンモニウム，鉛とハロゲンから ．したがって色素増感の研究から生まれた材料 イブリッド組成をもつ半導体である（図 2） ．半導 電解液に接合して 4％程度の効率を取り出して 素（有機基，金属，ハロゲン）の 1 つあるいは複 から色素増感太陽電池の全固体化の方法に従っ ある．たとえば，ハロゲンについてはヨウ化物が 電変換（Photovoltaics）への応用の始まりである 1） であり，研究の当初はこの複合材料を酸化還元 いた．しかし，材料が液体接触で不安定なこと てセルを固体化した結果，9％を超える性能が得 られるとわかり ，高効率化の研究に拍車がか 2,3） かった．筆者らが Oxford 大学との共同研究で 10.9％の効率を 2012 年に発表して以来，この 1 年半の間で効率は 5 割上がったことになる．図 1 には色素増感太陽電池（DSSC），有機薄膜太陽 電池（OPV）とペロブスカイト型太陽電池の 3 種 2 図１ 有機系太陽電池の変換効率の変遷 ●色素増感型 , ▲ 成る CH3NH3PbX3（X=Cl, Br, I）の有機無機ハ 体としての物性と光吸収波長は，3 つの構成要 数を変えることでほぼ自由に変えることが可能で 最も長波長（800 nm）まで，臭化物は 560 nm ， 塩化物は 400 nm 以下までの波長に強いバンド ギャップ吸収を示す．太陽光を集光するにはよ り長波長を吸収するヨウ化物（CH3NH3PbI3）が 有利であり，そのバンドギャップエネルギーはア モルファスシリコンに近い 1.55 eV（800 nm）で ある．このペロブスカイト結晶は，合成原料であ OHM BULLETIN VOL. 50 夏 高効率ペロブスカイト型太陽電池の開発 るヨウ化メチルアンモニウム（CH3NH3I）とヨウ 化鉛（PbI2）を溶解した有機溶液を基板に塗布し NH3 + て乾燥すると，溶媒の揮発と同時に薄膜状に析 出する．ここで結晶が薄膜状に連続した緻密構 X 造を作るために，その下地材料（scaffold）の役 − 目が重要であり，TiO2 ナノ多孔膜がその目的で 使用される．TiO2 ナノ多孔膜は色素増感に用い M 2+ られる半導体材料とほぼ同じであるが，その厚 みは数 100 nm と薄い．多孔膜上に原料溶液を スピンコートし乾燥すると数分のうちに濃い褐色 図 2 CH3NH3PbX3 ペロブスカイト結晶の格子構造 の CH3NH3PbI3 が生じナノ多孔膜の表面を覆う． 高効率ペロブスカイト型 太陽電池の開発 間である． ヨウ化アルキルアンモニウム鉛ペロブスカイ 光発電層の作製はこのように極めて簡便で短時 このように製膜する有機無機ペロブスカイト トは，これを透明導電膜と金属でサンドイッチ つつある．わが国では，筆者らが光電変換に用 率を与える能力があることがわかってきた ．上 結晶のユニークな光物性がいま急速に解明され いる前に，半導体としての物性と発光材料として の特性が綿密に調べられた背景がある ．ナノ多 4） しただけの単純な構造でも，7 ％以上の変換効 8） 記の光物性すなわち光電子と正孔の再結合が 抑えられる特徴がこれを可能にしていると考え 孔膜上で強いけい光を与える現象もわかり ，こ られる．このペロブスカイトの単層に，正孔輸 ることの証である．また，Snaith らの研究によっ に向上する．正孔輸送材料の標準となるのが， の拡散距離が大きく，特に塩素をドープした構 （-tetrakis-（N,N-di-p-methoxyphenylamine） 5） れは光吸収で生成する光電子が長寿命安定であ て，有機複合材料であるにもかかわらず光電子 造（CH3NH3PbI3-xCl x）では 1μm もの長距離に 送材料を塗布製膜法で接合すると効率はさら 可 溶 性 有 機 分 子 の spiroMeOTAD（2,2（7,7 論研究では，この結晶が両極性（ambipolar）の 9,9（-spirobifluorene） ） ）である．この有機正孔 輸送材料は Li 塩等を添加して酸化状態とするこ とで正孔導電性が高まり，数 100nm の厚さで し，電子と正孔がほぼ対等に伝導する稀有な特 高効率化に重要なのがペロブスカイトの電子受 達する特徴も明らかになった ．計算機化学の理 6） 電荷輸送を行いシリコン結晶に近い導電性を示 性もわかってきた ． 材料作りの点で，ナノオー 7） ダーの厚みの薄膜を溶液プロセスの化学合成と 自己組織化で作れることが，様々な組成と物性 のぺロブスカイト発電材料の創製につながり，化 も正孔受容層として高効率にはたらく．さらに， 容層に用いる超薄膜の緻密層であり，光電子の 再結合を抑制するブロッキング効果（整流効果） も発揮する．緻密層として厚さ 50 nm ほどの 学のレシピで作る競争力の高い太陽電池を開発 TiO2 が広く用いられるほか，低温で塗布できる ナノカーボン系材料（PCBM など）も使うことが 晶はイオン結晶であるために，水を含めた極性 を併用したペロブスカイト型太陽電池では，効 することができる．しかし，このハイブリッド結 の液体に溶けやすく，これが湿気に対する不安 定性などの耐久性の課題を抱える原因となって いる．この問題は結晶材料の改質によっていず れ解決されるに違いない． OHM BULLETIN VOL. 50 夏 できる．これらの方法で，正孔輸送層と緻密層 率は 14 ∼ 17％に達している 9-12） ．正孔輸送材 料に高分子導電膜（PEDOT 等）に電子受容層に フラーレン（PCBM）を組み合わせたペロブスカ イト太陽電池も 7 ∼ 14％の効率に達しており ， 13） この方法は低温で製膜できることからプラスチッ 3 ク基板を使ったフレキシブル素子も可能になる ． 研究当初からセルの構成要素として，ペロ 12,13） 等であるが，電荷拡散距離が 10 倍大きい．ま た，耐溶剤安定性が高くより大気中でも安定 ブスカイト結晶を乗せる下地材料（scaffold）に と考えられる．筆者らは塩素ドープ型でセル開 かし，このナノ多孔膜を用いない平坦な（planar） 孔膜（meso-TiO2）を用いて全て大気中での製 ことがわかってきており，この平坦な構造は薄膜 （ 効 率 11.4 ％）を示した．TCO は透明導 電 膜， ナノ多孔膜を用いる方法が一般的であった．し 接合構造のセルでも遜色ない高効率が得られる 系無機太陽電池の CIGS 等とも比較され，構造 が平坦化すると，一般の薄膜太陽電池と同様に 発を進めてきた．図 4 には，筆者らが TiO2 多 膜，セル組み立てによって計測したセルの特性 compact- TiO2 は緻密 TiO2 層を示し，対極に 金（Au）を用いている．光電流密度（J）- 電圧（V） タンデム化の開発に道を開くことにもなる．図 3 の特性において，重要な観点は，ペロブスカイト 平坦型構造の太陽電池の例であり，塩素ドープ 電圧（Voc）にある点である．非大気下，雰囲気制 率 15％以上が得られている ．ここで厚さが数 までの可視光の光子をほぼまんべんなく吸収し は，Snaith らが報告した spiroMeOTAD 使用の 型ペロブスカイト CH3NH3PbI3-xClx を用いて効 9） 100 nm もあるペロブスカイト層が光吸収と正孔 輸送の両方で機能している状況は注目に値する． 型の高い効率を牽引している特性が高い開回路 御下で作る変換効率 15％のセルでは，800 nm て光電流密度（J sc）は 20 mA/cm に届く一方で 2 Voc も 1V に近い．J sc と Voc はさらに上がる伸び 以上の状況から一つ言えることは，ペロブスカイ しろを持っていることから，この基本構成のセル トナーを限定しないことである．これは今後の技 可能であると考えられる． トは高効率に向けた作り込みが柔軟であり，パー 術展開の広さを示唆する． 塩素ドープ型 CH3NH3PbI3-xCl x はヨウ素の みの CH3NH3PbI3 に比べて，光吸収特性は同 の特性を高めることで，18％までの変換効率が さらなる高電圧出力の可能性 太陽電池の出力の大きな損失を占める部分が， 電圧出力の損実であり，太陽電池の光吸収にか かわるバンドギャップエネルギー（eV）のうち 0.4 ∼ 0.6V が熱となって失われる．たとえば DSSC では 1.55 eV（800 nm）に対して得られる Voc は 図 3 変換効率 15.4％の平面型（planar）ペロブスカイト太陽電池 の構造 ，perovskite（CH3NH3PbI3-xClx）の厚い結晶層が特徴 9） 0.8 ∼ 0.9V 程度で，シリコンではバンドギャッ プ約 1.2 eV に対して Voc が約 0.6V まで下がる のが現状である．これは発電材料と電荷輸送材 料の内部抵抗の高さにも影響されるが，異種材 図 4 ペロブスカイト型太陽電池 （TCO / compact-TiO2 / mesoTiO2 / CH3NH3PbI3-xClx / spiroMeOTAD / Au）の光電変換特 性；左は光電流密度（J）- 電圧（V） の特性，右は，光電流の外部量子効 率（IPCE）の作用スペクトルを示す． 4 OHM BULLETIN VOL. 50 夏 高効率ペロブスカイト型太陽電池の開発 料の接合界面において，電荷の一方向的移動（整 きたと考えている． 流）に必要な電位障壁（Schottky 障壁）が通常 0.2eV 以上必要であることにも起因する．光発 電層は少なくとの両側に 2 つの接合界面があり， ここで少なくとも 0.4V の電圧損失が生じると考 これからの展開 有機と無機材料の接合を工夫するハイブリッ えられる． ド太陽電池の面白いところは，性能の付加価値 スカイトの物性に大きく支えられていることか る．有機無機ペロブスカイトを用いる太陽電池の もともと高い電圧と低い電圧損失はペロブ として電圧を高める伸びしろを広げられる点であ ら，これをさらに引き出すための材料の最適化を 変換効率は，今後のさらなる材料設計によって 御と正孔輸送層の置き換えである．ペロブスカ る．この研究は現在も世界各地で活発しており， わるヨウ化鉛層が作る（110）面を輸送に有利な しかし高効率だけが実用化につながるものでは 行った．観点は，ペロブスカイト結晶の配向の制 イト結晶の格子構造において，電荷輸送にかか 単一のセルでも 20％を超える可能性が予想され わが国は効率の競争ではやや遅れを取っている． 厚み方向に配向させる方法として，自己組織化 ない．セル性能の安定性と信頼性を高めるため 処理することが効果をもたらすことを見出した． も重要である． ペロブスカイト膜を 100℃にかけてアニーリング の基礎研究をしっかり進めることが今後はもっと この方法で配向を高めたペロブスカイト層に対し て，正孔輸送層に高結晶性の有機伝導材料とし てペリレンを接合させた．ペリレンの電荷輸送能 は結晶状態により大きく変化する．この検討のた めに真空蒸着法を用いて結晶成長の制御を行な い，製膜を遅くして（∼ 0.1Å/s）結晶性を向上さ せた結果，薄膜 2 次元 XRD 装置によって 10.5Å の周期性を持った薄膜構造が積層方向により強 く配向した状態で製膜されていることが明らかと なった ．この製膜法を，配向を制御したペロ 14） ブスカイト層との接合に用いた結果，ペリレン結 晶の配向が，下地のペロブスカイト結晶の配向に 影響されてさらに高められる効果が見出された． こうして作製した太陽電池は，光発電層と正孔 輸送層がともに結晶性であり，フルクリスタルの 構造をもつ．光電変換特性においては，このセ ルの Voc は 1.2V 以上まで高まることがわかった ．1.2V を超える電圧は，ペリレンとペロブスカ 15） イト，そして緻密層の TiO2 の電子レベルの比較 から，論理的に取り出せる最大電圧に近いと考 えられる．800 nm までの可視光全域を吸収する 太陽電池で 1.2V を超えるものはこれまでに無い ことから，光発電に介在する電圧損失（Gibbs エ ネルギー損失）を大きく低減するセルの設計がで OHM BULLETIN VOL. 50 夏 謝辞 ペロブスカイ ト増感太陽電池の当初の開発はペクセル・テクノロジーズ㈱の 小島陽広博士の協力によるものであり，ペリレン結晶の製膜は石井あゆみ博 士 （現青山学院大） の成果によるものであり，謝意を表す． 【文献】 1. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, and T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc., 131, 6050-6051（2009）. 2. H. -S. Kim, C. -R. Lee, J. -H. Im, K. -B. Lee, T. Moehl, A. Marchioro, S. -J. Moon, R. Humphry-Baker, J. -H. Yum, J. E. Moser, M. Grätzel, and N. -G. Park, Scientific Reports, 2 ， 591, 1-7（2012）. 3. M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, and H. J. Snaith, Science, 338, 643-647（2012）. 4. 宮坂 力，応用物理 , 83, 92-97（2014）. 5. A. Kojima, M. Ikegami, K. Teshima, and T. Miyasaka, Chem. Lett., 41, 397-399（2012）. 6. S. D. Stranks, G. E. Eperon, G. Grancini, C. Menelaou, M. J. P. Alcocer, T. Leijtens, L. M. Herz, A. Petrozza, and H. J. Snaith, Science, 342, 341（2013）. 7. G. Giorgi, J. Fujisawa, H. Segawa, and K. Yamashita, J. Phys. Chem. Lett., 4, 4213-4216（2013）. 8. L. Etgar, P. Gao, Z. Xue, Q. Peng, A. K, Chandiran, B. Liu, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc., 134, 17396-9（2012）. 9. M. Liu, M. B. Johnston, and H. J. Snaith, Nature, 501, 395398（2013）. 10. J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin and M. Grätzel, Nature, 499, 316–319（2013）. 11. N. -G. Park, J. Phys. Chem. Lett., 4, 2423–2429（2013）. 12. D. Liu and T. L. Kelly, Nature Photonics, 8, 133-138（2014）. 13. A. Abrusci, S. D. Stranks, P. Docampo, H. –L. Yip, A. K. Y. Jen, and H. J. Snaith, Nano Lett., 13, 3124-3128（2013）. 14. A. Ishii and T. Miyasaka, ChemPhysChem., 15, 1028-1032 （2014）. 15. A. Ishii, A. K. Jena, and T. Miyasaka, MRS Spring Meeting, San Francisco, April 24, 2014; ibid., submitted. 5 土木・建設業界における 人材不足，技術継承問題など （株）日本コンサルタントグループ 志村 満 土木・建設業界における人材不足 からといって，すぐに就業者は退職したり他業界 へ転職したりしないからです．また，若手社員の 建設業界では 2013 年から全国的に人材不足 入職者が少ないために，2012 年では 29 歳以下 が顕在化し，入札が不調になったり工事の進捗 の割合が 11％に対して，55 歳以上のベテラン社 に支障が出てきたりしています．その要因は建設 員の割合は 34％になっています． 投資額と就業者数の推移の関係にあります．建 将来的に建設投資が横ばいになっても，建設 設業界の建設投資額のピークは 1992 年の約 84 業界の就業者数は減少を続け，人手不足が深刻 兆円です．それ以降，東日本大震災が起こった になります．少子高齢化というメガトレンドに加 2011 年まで下がり続け，建設投資額の見通し は 40 兆を割っていた状態でした．その後東日本 え，2004 年をピークに日本の人口が減少してい ることがその背景にあります． 大震災の復興予算や景気回復などが重なり，建 公共インフラや公共施設の建設は，生活と直 設投資は上昇に転じ，東京オリンピックのある 結する重要な基幹産業です．建設産業を担う人 2020 年頃までは建設投資は堅調を保ち，その後 材が不足すれば，日本という国の機能に支障を 震災前に戻って建設投資は横ばいの状態になる きたすのは確実です． 予測です（図 1 参照） ． 技術継承問題 就業者数の推移をみると，そのピークは 1997 年の約 685 万人です．建設投資のピークと 5 年 最近，建設物の施工管理ミスがマスコミに報道 間のタイムラグがあるのは，市場が縮小していく され，社会問題になった例がいくつかあります． バブル 将来的に建設投資が横ばいに なり，就業者数は減少し続け， 人材不足が深刻になる 就業者数の推移 建設投資の推移 震災復興予算 建設投資の停滞 ギャップ 就業者数の減少 1992 年 1997 年 2012 年 建設投資のピーク 就業者数のピーク 建設投資約 44 兆円 約 84 兆円 約 685 万人 就業者数 503 万人 2012 年と同じ条件で推移 す る と，2025 年 に は 約 174 万人が不足する試算 がある 図 1 建設投資額と就業者数の推移のイメージ 6 OHM BULLETIN VOL. 50 夏 土木・建設業界における 人材不足，技術継承問題など 建設業法では，建設現場 には主任技術者か，条件 によって監理技術者を置 くように定められていま す．社会的に影響を与え る建設物は，技術力のな 〔建設現場の OJT〕 現場で作業を見たり，疑問点を質問 したりして学ぶ．自分で触ったり， 経験したりすることで身に付く． 〔暗黙知の継承〕 ベテランの知恵 技術者マインド い人によって造られては危 一人前になるまでに長期 間かかる職業であり，技 観察・実践 理論・知識 2 年目 険だからです．建設技術 者は高い能力を必要とし， 観察・実践 一昔前の現場では， 「見 理論・知識 1 年目 術継承は建設産業の大き な課題になっています． 一人前の 建設技術者 理論・知識 新入社員 て覚えろ」と言われ，仕事 をしながら技術を覚えた 〔形式知の継承〕 基本的な知識 施工管理方法など 〔会社の勉強会と自己啓発〕 集合研修で理論・知識を学ぶ，自分で調 べたり，先輩社員の施工計画書や工程表 を見たりして学ぶ．また，一級施工管理 技士などの資格取得を目指す． 図 2 技術継承への取り組み 技術者が大半であり，一人前になるために，施工 の暗黙知」や「プロ技術者としてのマインド」の継 の参考書を買って自ら勉強していました．今の世 承が重要です．暗黙知とは現場の自然条件の判断 代は， 「入社したら自分はどう育ててもらえるのか」 方法とか，施工管理の感覚的なコツなど，マニュ と期待しています．自ら参考書を買って勉強する アルや文書だけでは伝えられない現場のノウハウ 若手社員も少なくなりました．技術継承は，建設 のことです．たとえば，着工前検討会でベテラン 会社として取り組むべき根幹業務になっていま 所長から施工計画のアドバイスを受けることは， す． 暗黙知の継承につながります．マインドの継承は， OJT（職場内教育）と Off-JT（集合研修， 勉強会） は，相互に補完関係にある教育手法です．OJT は プロ技術者として上司・先輩が仕事ぶりの手本を 仕事をさせながらマンツーマンで，本人が理解す 見せ，モデルとなって教えることです（図 2 参照） ． 今後，ベテラン社員がますます現場から離れ るまで教えることができるのですが，教える人に ていくことから，その後を受け継ぐ若手社員には， よるバラツキがあります． 「3 年経ったのに，まだ 早期に現場責任者になり現場を任される機会が こんなことも知らないのか」といった状況は，OJT 増えていきます．新入社員を現場責任者に育成す だけに頼っていると生じてしまいます．Off-JT は るためには，現場責任者になるまでにマスターす 教えるべきことを計画的・体系的に教えることが べき知識・スキルを「スキルマップ」として示し， できます．安全教育は Off-JT で基本を教えます が，それは OJT に依存することで，社員が事故 OJT と Off-JT を組み合わせた人材育成の仕組み を確立することが必要です．また，OJT を実施す を起こしてしまってからでは手遅れだからです． る社員には，効果的な育成ができるようにトレー また．近年では品質管理の基本的なことも，社内 ナー研修が必要です．このような人材育成の仕組 勉強会で教える建設会社が増えています． みをつくり技術継承していくことが，建設産業の 技術継承は，人から人に伝えていく 「建設現場 OHM BULLETIN VOL. 50 夏 喫緊の課題になっています． 7 モンゴルへの架け橋 日本式高専設立に向けて 都立産業技術高等専門学校名誉教授 モンゴル工業技術大学客員教授 中西 佑 二 2013 年 10 月 15 日， 「 モ ン ゴ ル に日 本 式 高 伝わり，2011 年 8 月，高専設立の必要性につ 専教育システム導入」事業のオープニングセ いて，また，2013 年 3 月，IET への高専システ レモニーが私立モンゴル工業技術大学（IET： ム導入の可能性について，それぞれ調査するた Institute of Engineering and Technology）で め SPF による視察団が派遣された．筆者は二度 開かれた．モンゴルへの日本式高専設立に向け にわたる視察団に同行したが，二度目の視察は， た第一歩が始まった． IET ガンバット学長より支援の会宛てに高専教 本事業は，ガンバット学長の強い希望と日本 育システムを導入したいとの書簡が届いたことに の高専留学経験のあるガントムル教育科学大臣 よる．IET には，中学卒業生を対象とした専門学 の後押しもあって，笹川平和財団（SPF）の支援 校，高校卒業生を対象とした専門学校（カレッジ） により実現したものである． と大学がある．学内を視察して高専として使える ここまでの経緯は，次のとおりである． 設備を見ると，建設系で約 40％，機械系・電気 1992 年 10 月，モンゴルからの国費留学生ガ 系ではほとんどそろっていない状態であった．大 ントムルさんは，渡航する際のウランバートル市 学側の希望は建設系学科をつくりたいとのこと を見て，何とかしなければならないと思ったそう で，同行した澤田国立苫小牧高専名誉教授より である．民主化の道を選んでソ連からの支援が 同校環境都市工学科のカリキュラムを説明した． 切れ，当時は，物資が極端に不足していたという． まさに導入したい学科であるとのことで，苫小牧 国立仙台電波高専（現在の国立仙台 高専）で学び，その後，長岡技術科 学大学を卒業されたガントムルさん は，日本で得た知識，経験を何とか モンゴルで生かしたいと考え，その ためには，国会議員になろうと思っ た．高専の教育システムのすばらし さを何とかモンゴルに導入したいと 高専留学生がつくる「コウセンクラ ブ」に話しかけた．そのことを聞いた 藤田安彦元都立産業技術高専校長が 中心になって「モンゴルに日本式高 専を創る支援の会」 （支援の会）を設 立した． この動きが笹川平和財団（SPF）に 8 日本からの短期派遣専門家による溶接実習 （モンゴルでは溶接技術者が極端に 不足している） OHM BULLETIN VOL. 50 夏 モンゴルへの架け橋 日本式高専設立に向けて 高専の協力を得ることになった． 34 人の学生が専門学校生の中 から選抜され，11 月より本格的な モデル授業が始まった．講師は， NISVA からの長期専門家として筆 者と西山都立工業高専名誉教授， SPF の支援による短期派遣専門家 として 2013 年度は 3 人がモンゴ ルに来られた．2014 年度は 5 人 が IET 教員への実技指導と実際に 授業を行うことになっている．ま た日本への教員研修派遣として 9 月と 12 月に苫小牧高専などに派 遣することになっている．モデル モンゴル高専ブースに集まった中学生 クラスの学生は，大変熱心に，休 み時間も忘れて実習課題に取り組んでいる． の大学がブースを出しているわけではない．国 これまでの取り組みと成果が評価されて，IET 立科学技術大学など，主な大学がブースを出し 理事会でモンゴル・日本共同技術高等学校を設 ている．中学生は，一般的にはそのまま高校に 立することが決まり，90 人を募集して 9 月の新 進学できるのだから，このフェアに来ることはな 学期にスタートする． い．中学生を対象とするブースも少ないのでなお モンゴルには中学を卒業して受け入れる 5 年 さらだ．そのために，親しい友達と一緒に高校へ 間の高専のような制度はない．そこで，先ず 3 行くのではなく，応募してくれる高等学校となる 年間の高専の前半課程を実施し，その間に制度 と，よほど魅力的な特徴のある学校でなければ 創設を働きかけることにしている．昨年から今年 ならない． にかけて両国首相の相互訪問，ガントムル大臣 我々は， 「夢を創ろう」というスローガンを掲げ， の日本訪問で高専システム導入の支援が話し合 ブース名を「モンゴル高専」として，その説明に われているという．モンゴルに高専を 3 校創る あたった．もの珍しさもあって，多くの中学生と 動きがある． 保護者がモンゴル高専ブースに来てくれた．モ 2014 年 -2015 年進学・留学フェアが 4 月 18 日（金）∼ 21 日（月）の 4 日間，ミシェルエキスポ デルクラスの学生が作った作品をみせて説明す （ウランバートル市内の展示会場）で開催された． ると目を輝かせて見入ってくれる．動くものだと なおさらだ．それだけ珍しいのかもしれない． 会場には 90 のブースがあり，主に大学，留学案 まだまだ一般にはモンゴル高専は知られてい 内，専門学校，教材関係のものだ．モンゴルは ない．テレビの取材や，新聞広告など，市民に ほとんどの学校が国立で，小学校から高等学校 周知していただく努力を続けている．また，中学 まで 12 年間の一貫校である．したがって，フェ 校訪問や，中学生を集めてのものづくり教室を ア開催時期が進学先である大学を真剣に探す時 通して説明にあたっているところである．モンゴ 期であるわけだ．ブースの数からいってもすべて ルと日本との架け橋となることを願って． OHM BULLETIN VOL.50 夏 9 角の長いカブトムシを 食べたのは誰？ 東京大学総合文化研究科 こ じ ま わたる 小島 渉 カブトムシは日本人にとって最も人気のある昆 虫のひとつです．カブトムシを採集するために雑 木林に入ると，樹液の出る木の下に，何者かに よって腹部だけが食べられたカブトムシの残骸 を見ることがあります．いったいカブトムシを食 べた犯人は誰なのでしょうか．カラスだという説 タヌキとハシブトガラス がありますが，明確な証拠はありませんでした． それぞれの捕食者による食痕の違いを調べるた 私は，本当にカラスが犯人なのかを確かめよう めに，生きたカブトムシを野生のタヌキおよびハ と，赤外線センサーによる自動撮影カメラを，茨 シブトガラスに与えてみました．その結果，両者 城県つくば市の雑木林にある，カブトムシの集ま とも，カブトムシの腹部だけを器用に食べたので る樹液の近くに設置しました．その結果，やはり すが，タヌキは歯型と思われる小さな穴を残骸 ハシブトガラスがカブトムシを襲うシーンがとら に残すことがわかりました．これをもとに，関東 えられていました．しかし，もう 1 種類，予想し 地方の複数の地点で回収したカブトムシの残骸 ていなかった天敵がいることがわかりました．そ を調べたところ，残骸のうち 7 割程度がタヌキに れはタヌキです．タヌキはカブトムシを食べるた 食べられたものであると推定されました．タヌキ めに毎晩のように樹液を訪れていました．さらに， は，関東地方において，ハシブトガラス以上にカ ブトムシの重要な捕食者となっている可能性が あります． また，回収した残骸をよく調べると，興味深い ことがわかりました．残骸は，メスのものより， オスのものがずっと多かったのです．また，食べ られたオスの角の長さは，野外で採集される生 きた個体のものより長いことが明らかとなりまし た．つまり，メスよりもオスのほうが，また，角 の長いオスのほうが角の短いオスよりも捕食され やすいと考えられます．角の長いオスは天敵に 対し目立ってしまうのかもしれません．カブトム シの角は，長ければオス同士の闘争では有利で すが，天敵からは狙われやすくなるという点で， まさに 諸刃の剣 といえるでしょう．カブトムシ の角は，配偶における有利さと，捕食圧というコ ストの間での微妙なバランスの上で進化してき タヌキやハシブトガラスに食べられたカブトムシ 10 たものなのかもしれません． OHM BULLETIN VOL. 50 夏 最先端の物質科学とデバイス開発を 支えるマイクロビームアナリシス 日本学術振興会 マイクロビームアナリシス第 141 委員会委員長 名古屋大学大学院工学研究科 量子工学専攻 教授 さい とう や はち 齋藤 弥八 自然科学は計測と分析を基盤とし，その進歩は計 測・分析技術の進歩とともにあります．近年，新規 材料の微細化・複合化やデバイスの複雑化・高度化 がますます進展し，これらの機能の発現の要因であ る局所微細領域の組織・構造ならびに電子状態を明 らかにする計測・分析技術への期待と要求が高まっ ています． 本書のタイトルにある「マイクロビームアナリシ ス」とは，電子，イオンおよびフォトンなどを用いて， 物質の構造と化学状態を分析する測定法であり，そ の空間的分解能は原子・分子サイズのレベルに至る 技術の体系を意味しています．具体的な手法として， 各種の電子顕微鏡，走査プローブ顕微鏡，電子回折， X 線回折，中性子回折，2 次イオン質量分析，イオ ン散乱，イオン顕微鏡，光利用顕微鏡，放射光利用 分析法，光電子分光法などがあります． 本書では，このような多岐にわたる計測分析技術 が網羅され，その原理から機器構成，試料準備，デー タの取得とその解釈，さらに応用例までが詳細に解 説されています． マイクロビームアナリシスに関する科学技術の進 『マイクロビームアナリシス・ハンドブック』 日本学術振興会 マイクロビームアナリシス第 141 委員会 編 B5 判／ 736 頁／定価（本体 20,000 円＋税） ISBN978-4-274-50496-9 歩は著しく，最近 20 年間において飛躍的な変貌を 遂げるとともに，近年では新材料の開発や生命科学， により時間分解したマイクロビームアナリシスが可 有機化学，環境・エネルギー等の学際的融合領域へ 能となり，超高速時間分解能でのダイナミックスの の応用の要望が高まっています，例えば，電子顕微 解明に威力を発揮しています．このような研究開発 鏡における高性能電界放出電子銃の普及と収差補正 動向に対応すべく，本書を出版することになりまし 装置の実用化により空間分解能が飛躍的に向上し， た． 今や原子ごとの局所分析が可能となっています． 世界の最新の分析・評価技術を総合的系統的に編 また，2 次イオン質量分析法が無機材料のほか生 纂された本書は，研究開発者および関連業界の専門 体物質の分析に広く利用されるようになりました． 家の日常業務に役立つ座右の書となることはもちろ 空間分解能の目覚ましい向上ばかりでなく，ビーム ん，将来この分野に関わる学生，初学者にも理解で 源・光源の高強度高輝度化やパルスレーザーの利用 きるように配慮されています． OHM BULLETIN VOL.50 夏 11 出版局ではさまざまな資格の受験対策書を 出版局 から 雑誌局 から 発行していますが，夏から秋にかけても多様 だければと思います．そのほか，テキストと な資格試験に対応した書籍が発行されます． 好評いただいている 2 級電気工事施工や 消防設備士のテキストが，さらに内容を充 実させた改訂版として登場します．そのほ か，建築物衛生管理技術者（ビル管理技術者） や電気通信主任技術者の対策テキストがシ リーズで発刊されます．全巻揃えていただく のも，苦手な分野だけ購入いただくのも，読 しては登録販売者や第一級陸上特殊無線技 士試験もご用意しております． また，電験三種や衛生管理者試験（第一種， 第二種） ，毒物劇物取扱者試験等では問題集 も発行しております．自分の実力を知りたい， 傾向をつかみたいという方はこちらもぜひご 活用ください． 今年 11月オーム社は創立 100 周年を迎え ます．雑誌局では，100 周年記念事業の一つ として， 月刊 『OHM』 『電気と工事』 『設備と管理』 『新電気』4 誌合同の読者見学会を行う予定 です． さて，毎年夏から秋にかけては電気主任技 術者や電気工事士，技術士などの国家試験 が行われます．上記 4 誌では，各種国家試 験の対策記事や解答・解説を掲載しています． 『OHM』では技術士 （電気電子部門，総合 技術監理部門ほか） ，第一種・第二種電気主 任技術者， 『電気と工事』では第一種・第二種 電気工事士 （筆記・技能） ，1 級電気工事施工 管理技士の学科試験， 『設備と管理』ではエ ネルギー管理士 （熱） ，ビル管理技術者等の各 試験， 『新電気』では第三種電気主任技術者， エネルギー管理士 （電気）などを扱っています． また，直前対策などを試験直前号に掲載して いますので，受験対策書と併せてこれら雑誌 記事をご活用ください． 開発局では，好評の「マンガでわかる」シ 開発局 から 営業局 から 12 者のみなさまのご要望にあわせてご活用いた リーズから「モーター」と「免疫学」の 2 冊が 新刊として発行されました． 『マンガでわかるモーター』は，直流モー ター，ブラシレスモーター，誘導モーター， 同期モーターの 4 つを中心に，電流や磁気 の概念，モーターの原理，モーターの本質を きちんと解説しています．電気やエレクトロ ニクス，制御関連に携わる初級技術者のかた にぴったりの内容となっています． オーム社では全国の特約書店にて「オーム 社創立 100 周年フェア」を開催中です．開 催時期および内容は書店ごとにさまざまです が，共通しているは目立つチェック柄の看板 を掲げていることと，商品にライム色の 100 周年ファアシールが貼付されていること． フェ ア店で本をお買い上げいただくとオーム社オ リジナルグッズももらえるかも！（数に限り があります）ホームページに開催書店のご案 内を掲載していますのでご参照ください． www.ohmsha.co.jp/information/100th_fair/ 『マンガでわかる免疫学』は，アレルギーや 感染症，移植医療など，関心は高いけれど学 ぶのにハードルの高い内容について，わかり やすい切り口で説明しています．免疫学の基 礎をきちんと学びたい人におすすめです． 新刊・近刊の情報をはじめ開発局の近況 は，http://www.ohmsha.co.jp/kaihatsu/ や https://twitter.com/ohmsha_kaihatsu で も 発信しています．よろしければご購読くださ い． あわせて「読者が選ぶオーム社の 100 冊プ ロジェクト」も開催中です．今まで読んだオー ム社の本の中で一番良かったもの、一番おす すめのものを投票してください．投票結果か らオーム社の 100 冊を決定してご報告いた します．また、ご投票いただいた方の中から 抽選で 100 名に様に，ノートパソコンやデ ジタルカメラが当たります．締め切りは 7 月 31 日ですのでふるってご応募ください！ www.ohmsha.co.jp/ohmsha100books/ OHM BULLETIN VOL. 50 夏 もっと詳しい情報をお届けします． http://www.ohmsha.co.jp/ 本体価格には別途消費税がかかります． 大学院入試合格演習 −物理学編− Excel で学ぶ 姫野俊一 著 A5 判 本体 3,000 円 5 月新刊 電気回路 吉田澄男 著 A5 判 本体 2,400 円 5 月新刊 大学院入試の共通科目「物理学」 の試験対策問題集．全国の国公私 立大学の「物理学」の院試問題の中 からよく出る問題を選定した． 978-4-274-21555-1 Excel で数値・波形シミュレー ションすることによって電気回路 の基本を学ぶ参考書．回路計算の 数式は省略せずに追っていく内容． 978-4-274-05012-1 疑問が解ける 基本からわかる 放射線・放射能の本 多田順一郎 著 A5 判 本体 1,800 円 3 月新刊 電磁気学講義ノート 松瀨貢規 監修 市川紀充・岩崎久雄・ 澤野憲太郎・野村新一 共著 A5 判 本体 2,500 円 4 月新刊 知っておくべき放射線・放射能 についての知識や考えておかなけ ればならない問題を，見開き構成 で基礎からわかりやすく解説して いる． 978-4-274-21504-9 電磁気学の基本事項について， 実際にどのように電気磁気の諸現 象が生じているかを理解できるよ うにまとめた教科書・参考書． 978-4-274-21510-0 パソコンで進める OHM 大学テキスト やさしい看護研究（第２版） 富田真佐子 著 B5 判 本体 2,500 円 3 月新刊 はじめて看護研究に取り組むた めの入門書．基礎知識から論文の 書き方，発表の仕方までを実践的 に解説．楽しく看護研究が進めら れる． 978-4-274-21518-6 気象との対話 新田 尚 著 A5 判 本体 2,200 円 4 月新刊 現代制御 太田有三 編著 A5 判 本体 2,600 円 3 月新刊 「現代制御（理）論」の教科書．全 体は 15 章構成をとっており，各 章末には理解度をチェックする演 習問題を配している． 978-4-274-21512-4 太陽光発電システムの パワーコンディショナ入門 板子一隆 著 A5 判 本体 3,000 円 3 月新刊 気象分野の専門的な項目を，他 の多くの自然科学の分野に共通す る視点から再検討．特に「複雑系と しての気象」の理解について詳説． 978-4-274-21543-8 マンガでわかる モーター 森本雅之 著 嶋津 蓮 作画 トレンド・プロ 制作 B5 変判 本体 2,000 円 5 月新刊 直 流モーター，同期モーター， 誘導モーター，ブラシレスモーター の 4 つを取り上げ，モーターの原 理から制御までを解説している． 978-4-274-05010-7 OHM BULLETIN VOL. 50 夏 太陽光発電の出力を安定化し， 高効率に電力変換する最大電力点 追従制御を中心に，パワーコンディ ショナのアルゴリズムを解説． 978-4-274-50426-6 基本からわかる 電気回路講義ノート 西方正司 監修 岩崎久雄・鈴木憲吏・ 鷹野一朗・松井幹彦・宮下 收 共著 A5 判 本体 2,500 円 3 月新刊 各「電気回路」の基本的な事項を まとめた教科書・参考書．補足や 要点の解説を随所に挿入し，学生 へのフォローを充実させた． 978-4-274-21490-5 13 透明導電膜の技術 （改訂３版） 日本学術振興会透明酸化物光・電子材料 第 166 委員会 編 A5 判 本体 6,000 円 4 月新刊 日本環境管理学会 建築と設備の 不完全性事例研究小委員会 編 A5 判 本体 2,400 円 5 月新刊 透明導電膜の物性，材料から作 製・評価方法までをまとめた．透 明導電膜の基礎・応用から，今後 の展望まで全般的な内容を解説． 978-4-274-21522-3 膨大な不適正事例の中から 120 事例あまりを厳選して収録．全編 オールカラーで，不適切な状態の写 真とその改善例を掲載している． 978-4-274-50454-9 絵ときでわかる 流体工学（第２版） ビル管理者のための 空調・給排水の基礎知識 安達勝之・菅野一仁 共著 A5 判 本体 2,500 円 5 月新刊 （第２版） オーム社 編 B5 判 本体 3,500 円 4 月新刊 絵ときでわかる流体工学の改訂 版．イラストや図を用いて難解な 流体工学の基礎知識を無理なく確 実に学習できるようにまとめた． 978-4-274-21552-0 ビル 管 理 者の 観 点から見た空 調・給排水設備・機器等について 図解でていねいに解説．実務的な 知識の整理に大いに役立つ一冊． 978-4-274-21526-1 冷凍・空調の基本 がわかる本 浅田孝 −つくらない建築家，日本 初の都市プランナー− 関上邦衛 著 A5 判 本体 2,700 円 5 月新刊 笹原 克 著 A5 判 本体 2,800 円 4 月新刊 冷凍の基礎理論から，冷凍機・ 空調機に関わる基礎的な実務知識 まで，イラストや図面を多く取り入 れて平易にまとめた． 978-4-274-21561-2 本書は，分野の垣根を超えた多 岐にわたる浅田孝の仕事を，それ ぞれ評価軸を設定した章で構成し， 多視点的に描き出している． 978-4-274-21538-4 総説 機械材料 第４版 ビル管理技術者のための 設備のしくみがわかる本 落合 泰 著 A5 判 本体 1,800 円 4 月新刊 一般社団法人建築設備技術者協会 編 A5 判 本体 3,300 円 3 月新刊 「機械材料」の教科書． 「設計に必 要な材料の基礎知識」をコンセプト として，材料の組織，性質，加工性， 用途などに重点を置いた． 978-4-274-06994-9 ビル 設 備 技 術 者むけに建 築 設 備・機器の構造や作動原理，材質 などについて，写真や図を豊富に 参照しながらわかりやすく説明す る． 978-4-274-21527-8 プロジェクトマネジメント標準 大学土木 PMBOK 入門 PMBOK 第５版対応版 水環境工学（改訂３版） 広兼 修 著 松尾友矩 編 田中修三・神子直之・ 齋藤利晃・長岡 裕 共著 プロジェクトマネジメント標準 手法「PMBOK」について，要点を しぼって解説した書籍．PIMBOK 第 5 版対応． 978-4-274-06993-2 「水環境工学」の教科書．上・下 水道や河川流域などの水環境につ いて，工学的側面および実用的側 面から記述． 978-4-274-21525-4 A5 判 本体 2,000 円 3 月新刊 14 建築・設備のあってはならない 不完全性事例大全集 A5 判 本体 2,800 円 3 月新刊 OHM BULLETIN VOL. 50 夏 オームブレテン オームブレテン2014年7月10日発行 第50巻夏号 （通巻202号） 季刊 発行オーム社 宣伝課 書籍・雑誌のご注文について ■ご注文は，全国どこの書店からでもできます． ■お急ぎの際は，直接当社のホームページ （ｈｔ ｔｐ ：//ｗｗｗ.ｏｈｍｓｈａｃ . ｏｊ . ｐ/），お電話， ＦＡＸでご注文ください．送料は300円（税別） です．代金 引換 の場 合は別途 ，代金 引換 手数料200円（税別）がかかります． 【お支払い方法】 ① 各 種 カード：カード名，会員番号，有効 期限を注文時にお知らせください．以下のマ ークがついているカードは，すべてご利用い ただけます．配送手数料は300円（税別）に なります． ② 代金引換払い：コレクトサービスでお送りしま すので，代金は配達時にお支払いください． 配送手数料は，送料300円（税別）＋代金引 換手数料200円（税別）で，計500円（税別）に なります． お客様注文専用ダイヤル ０３-３２３３-０６４３（直通） ０３-３２３３-３４４０（ＦＡＸ） 後 記 ■この号の編集作業をしているのはサッカーブラジルＷ杯の真っ最中 です．今回の大会ではボールがゴールに入ったかどうかを，14 台もの 編集委員 大久保智明， 宮永将之， 木本明宏， 森田 尚， 長場景子， カメラで確認する技術が導入されているそうで，結果は審判の腕時 沼部佳子， 稲本豊日彦， 鴇田幸貴 計に届くのだとか．また，はじめて４Ｋ映像に対応した大会であるとき きます．大会はもちろん選手が主役なのですが，それを支える最新技 術に目をむけるのも楽しみ方のひとつだと感じました． ■ご意見がありましたら [email protected] まで，お気軽にお寄せくだ さい．お待ちしております． ［宣伝課 鴇田］ オーム社 〒101- 8460 東京都千代田区神田錦町３-１ TEL 03- 3233-0641 （代表） FAX03-3233-3440 h t t p: // www. ohmsha.co. jp /