Nagaoka University of Technology Institutional Repository

国立大学法人長岡技術科学大学博士（工学）doctoral thesi

MUZVIDZIWA, MILTON

Fatigue Resistance Relevant to Locally Developed Microstructures in Friction Stir Welded Light Metal Joints

DAO, THI NGOC HOANG

（様式４）                             （ Ａ４判 ）
 別 紙 ２ 
論文審査の結果の要旨 
 
                      学位申請者 DAO THI NGOC HOANG 
 本論文は、「Leachate characteristics, microbial community structure, and effici
ency of a full-scale leachate treatment system（埋立地浸出水の特性調査及びフルス
ケール浸出水処理システムの処理効率と微生物群集構造に関する研究）」と題し、５章よ
り構成されている。第１章「緒論」では、本論文で研究の対象としたベトナム国ダナン市
の Khanh Son 埋立処分場の概要を示すとともに、本研究の意義と目的について述べ、本論
文の構成を記述している。 
 第２章では、埋立地浸出水の特徴やその処理システムについて概要をまとめ、特に処理
方式について詳しい文献調査の結果を記述している。また、処理に関わる微生物について
も最新の知見を整理記述している。 
 第３章では、Khanh Son 埋立処分場の浸出水の特徴およびその処理プロセスについて、乾
季と雨季において詳細に調査を行った。その結果、乾季と雨季で浸出水の浮遊物質濃度や
有機物濃度などが大きく異なるなど、その組成は大きく異なっていることを明らかにした。
また、浸出水の処理プロセスにおいては、処理前半の沈殿槽と最後の植生池がよく機能し
ており、一方で嫌気および無酸素槽はあまりよく機能していないことを明らかにした。こ
れら嫌気および無酸素槽を除去すること、もしくは他の処理槽として転用することで処理
プロセス全体の機能向上が図れることを提案した。 
 第４章では、Khanh Son 埋立処分場の浸出水処理プロセスにおける微生物群集構造を調査
し、上記第３章で解析した処理プロセスの状況を踏まえ、環境工学的知見から処理プロセ
スに関する考察を行った。処理プロセスの微生物群集解析の結果、群集構造は雨季と乾季
で大きく異なり、主に浸出水の酸化還元電位の影響を受けている可能性を確認した。また、
よく機能していた植生池の微生物群集構造は他の処理槽と異なっており、植物が微生物群
集構造に大きく影響し、処理槽の機能向上に寄与している可能性を見出した。 
 第５章では、本論文で得られた成果を総括し、既存処理プロセスの性能向上のための提
案を行い、今後さらに必要となる研究開発について提案を行っている。 
 以上のように本論文は、開発途上国での埋立処分場の浸出水処理システムについて多方
面から検証を行いその実態を明らかにした。本論文で得られた知見は、浸出水処理システ
ムの設計や維持管理に重要な知見となり得るものである。よって、本論文は工学上及び工
業上貢献するところが大きく、博士（工学）の学位論文として十分な価値を有するものと
認める。 
 
                     審査委員主査  山 口 隆 司  印 
 


Leachate characteristics, microbial community structure, and efficiency of a full-scale leachate treatment system

MUHAMMAD, NUR FARHAN BIN SANIMAN

（様式４）  
別紙２  
 
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者 MUHAMMAD NUR FARHAN BIN SANIMAN 
 
本論文は、Study on Quantitative Noncontact Characterization of Non-Gaussian 
Surface Roughness by Air-Coupled Ultrasound（空気超音波による非ガウシアン表面
粗さの定量的非接触評価に関する研究）と題し、６章より構成されている。第１章「序
論」では、本論文で扱う表面粗さの工学・工業上の重要性と測定方法ならびに非ガウシ
アン表面について概説するとともに、超音波による表面粗さ測定について俯瞰すること
で本研究の目的と位置付けを明確にし、それを踏まえて本論文の構成について述べてい
る。  
 第2 章では、超音波を用いた表面粗さ評価におけるいくつかの基礎理論、すなわち、
ガウシアンランダム表面（以下、ガウシアン表面と略す）の統計的記述法、ガウシアン
表面に対する Kirchhoff 散乱モデル、非ガウシアン表面のモデル化のための Johnson
分布の利用、および空気超音波法の特徴、などについて詳細に説明している。  
 第3 章では、空気超音波法によるガウシアン表面の粗さの定量的評価について述べて
いる。まず、本論文の実験に使用した圧電型空気超音波センサーの基本性能を調べると
ともに、反射率測定に基づく表面粗さ Rq の定量評価法について説明した。次いで、反
射率の測定結果は Kirchhoff散乱モデルによる理論予測値とよく一致することを実証し
た。表面粗さ Rq＝0.02～92.8mm の試験片に対して周波数 0.35～4.2MHz の帯域で反射
率を測定し、表面粗さを評価した結果、空気超音波法により測定した表面粗さ Rq は触
針法による結果と±10％以内で一致することが確認された。  
 第4 章では、空気超音波法による非ガウシアン表面の粗さの定量的評価について述べ
ている。非ガウシアン表面の特性を反映する Johnson 曲線に対して Gaussian 曲線をフ
ィッティングすることで、非ガウシアン表面における反射強度 I、表面粗さ Rq および
歪度 Rsk の理論的関係式を導出した。この関係式の妥当性を検証するために、Rq およ
び Rsk の値が異なる様々なサンドペーパに対して、中心周波数 0.35MHz 空気超音波セ
ンサーを用いた垂直入射法による反射率測定を行い、当該関係式から各サンドペーパの
Rq を評価した。評価された Rq は、Rsk が既知である限り、触針法による測定値とよ
く一致したことから、当該関係式の妥当性が検証された。  
 第5 章では、第 4 章の内容を踏まえて、より実用的な、非ガウシアン表面の粗さ評価
法について検討している。具体的には、Kirchhoff 特性関数に Johnson 分布を導入する
ことで、非ガウシアン表面における反射強度 I、表面粗さ Rq および歪度 Rsk の新たな
関係式を導出し、様々な入射角と周波数に対して I、Rq および Rsk の関係を定量的に
調べた。その結果、ある条件下、具体的には Rq が相対的に小さい場合には I に対する
Rsk の影響が無視できること、また、Rq が相対的に大きい場合には I に対する Rsk の
影響が顕著になることが見出された。この特性に着目し、反射強度 I から表面粗さ Rq
と歪度 Rskを定量的に評価する手法を提案し、その有用性を数値実験により検証した。  
第 6 章では、各章で得られた結果を纏めるとともに、当該研究の今後の展望を述べて
いる。  
以上のように、本論文は空気超音波を用いた非ガウシアン表面粗さの定量的評価のた
めの新たな手法を提案するものであり、工学および工業上貢献するところが大きく、博
士（工学）の学位論文として十分な価値を有するものと認める。  
 
 
審査委員主査 井 原 郁 夫  印 
 
 


English

Study on Quantitative Noncontact Characterization of Non-Gaussian Surface Roughness by Air-Coupled Ultrasound

平田, 晴菜

大脳基底核に発現する細胞接着分子Caspr3の運動学習への関与

LI, KAI

1 
様式  
論 文 内 容 の 要 旨 
 
氏 名  LI KAI 
 
  In the present study, the ultrasound (US) effects on three ionic liquid (IL) based 
systems of aqueous ionic liquids, aqueous poly(ionic liquid)s and poly(vinyl 
alcohol)/IL composites were studied on the basis of their hydrogen bonding. The 
results revealed that US exposure could strongly influence their hydrogen bonding 
networks. This thesis containing the following five chapters: 
 
In Chapter 1, the general information of the ultrasound and ILs were introduced in 
order to fully understand the background of this study. 
 
In “Chapter 2. A FT-IR spectroscopic study of ultrasound effect on aqueous imidazole 
based ionic liquids having different counter ions”, US effect on 
1-butyl-3-methyl-imidazolium (BMI) ionic liquids having different counter anions, 
BF4-, PF6- and Cl- in aqueous medium was studied by FT-IR spectroscopy. The results 
indicated that the counter anion species in the imidazole based the ionic liquids played 
an important role for water solvation, when the US was exposed. The US hardly 
changed hydrogen bonding in the aqueous BMI-PF6, while the BMI-BF4 and BMI-Cl 
showed obvious change in their FT-IR spectra. Especially for the BMI-Cl, significant 
change was observed by the US exposure. The results showed that the US could break 
the hydrogen bonds in the BMI-Cl and BMI-BF4 ionic liquids. However, it was 
observed that the ionic liquid having PF6- was very less changed in the US system. 
 
In “Chapter 3. Ultrasound response of aqueous poly(ionic liquid) solution”, US effects 
on aqueous poly(1-vinyl-3-butylimidazolium chloride) (PIL) solution were described 
in the respect of viscosity and FT-IR change. The viscosity of the PIL aqueous solution 
decreased during US exposure and then increased gradually within about 10 min as US 
stopped. The US exposure enhanced the FT-IR band intensity of the OH stretching. The 
band intensity returned to its original value after the US stopped. These results 
revealed that US could cause the breakage and reformation of hydrogen bonds in the 
PIL and water. Therefore, aqueous PIL solution showed responsive behavior to US 
exposure. 
 
In “Chapter 4. Ultrasound responsive behavior of gelatinous ionic liquid-poly(vinyl 
alcohol) composites”, the responsive behavior of PVA/[BMI]Cl gelatinous composites 
to US were depicted in the shear viscosity, viscoelasticity and FT-IR spectra before and 
after 43 kHz US exposure. The shear viscosity of PVA/[BMI]Cl composites decreased 
2 
under US exposure and increased gradually to the original value after removing the US 
exposure. The viscoelasticity also changed periodically in the absence and presence of 
US exposure. The FT-IR results showed that the US enhanced the intensities of OH 
stretching region in 3000-3600 cm-1. Two-dimensional correlation spectroscopy and 
the deconvolution indicated that the US exposure deformed hydrogen bonds in the 
gelatinous composites of the PVA/[BMI]Cl. It was appeared that the hydrogen bonds 
formed between [BMI]Cl and PVA were broken by the US exposure. As a result, the 
gelatinous composites of PVA/[BMI]Cl respond to US exposure. 
 
In Chapter 5, this thesis was summarized. 


Ultrasound effects on ionic liquids and their polymer composites having hydrogen bonding networks

Nosaka, Yoshio

3991

Understanding Hydroxyl Radical (•OH) Generation Processes in Photocatalysis

大前, 佑斗

1 
様式  
論 文 内 容 の 要 旨 
 
氏 名  大前  佑斗  
本論文では，科学技術人材育成支援を念頭においた教授設計の支援を目的として，生徒
の特徴に依存して異なる教育方針の導出を行う手法の考案およびその手法を基に構築した
科学技術人材育成支援環境についてまとめた．  
第 1 章では，本論文の背景及び目的についてまとめた．我が国では，若年層を対象
とした次世代の科学技術人材育成の重要性が指摘されている．このため，中等教育機
関での当該人材育成支援が積極的に実施されている（例えば，スーパーサイエンスハ
イスクールなど）．特に中等教育機関での科学技術人材育成を対象とした場合，その教
育に求められる要件は「理系大学への進学意欲の向上」「学習時の意味理解方略使用の
促進」「理系科目の基礎知識の取得」となる．一方，これらの達成に資する教育方針は
生徒の特徴に依存して個々に異なる．これらを把握することができれば，個々に適し
た教育方策を考案できる．そのため本論文では，生徒の特徴に依存して異なる「理系
大学への進学意欲の向上」「学習時の意味理解方略の使用の促進」「理系科目の基礎知
識の取得」に資する教育方針を導出する手法の考案を行った．  
第 2 章では，本論文に関与する先行研究を，特に心理学的研究と情報工学的研究の両面
から俯瞰した．心理学的研究では，動機づけ要因の抽出，学習方略の抽出，学習方略の形
成，進学意欲の形成に関する研究について言及した．情報工学的研究では，機械学習を適
用した教育支援システムに関する研究について言及した．  
第 3 章では，理系大学への進学意思を推定する手法の考案過程について言及した．先行
研究による知見から，理系大学への進学意欲の形成に寄与する要因として，内発的価値，
獲得利用価値，成功期待，満足感の 4 要因を採用し，これらを理系分野に対する認識と命
名した．そして，高校生に対し質問紙調査を実施し，取得したデータの分析によってこの
妥当性を検証した．さらに，サポートベクターマシン（SVM）を適用し，理系分野に対す
る認識によって構成される特徴空間を導出し，理系大学への進学意欲および進学意思を推
定する手法を考案した．  
第 4 章では，理系大学への進学意欲を向上させるために必要な理系分野に対する認識の
変化を推定する手法の考案過程について言及した．SVM によって取得された特徴空間に対
し，進学意欲の変化率が最大となる勾配ベクトルを導出することで，空間の拡張を行った．
拡張した特徴空間を活用して進学意欲の向上に資する理系分野に対する認識の変化を推定
する手法を考案した．  
第 5 章では，理系科目の学力を高めるために必要な学習方略の変化を推定する手法の考
案過程について言及した．対象科目は理系分野の基盤となる数学とした．当該手法の考案
のため，高校生に対し質問紙調査を実施し，数学の学習方略の使用状況を測定した．そし
て，決定木を適用し学習方略の使用状況から学力を推定する分類基準を導出した．さらに，
生成された分類基準を活用し，学力を高めるために必要な学習方略の変化を推定する手法
を考案した．  
2 
第 6 章では，意味理解方略の使用を促進するために必要な認識（内発的価値および獲得
利用価値）の変化を推定する手法の考案過程について言及した．対象科目は理系分野の基
盤となる数学とした．当該手法の考案のため，高校生に対し質問紙調査を実施し，意味理
解方略の使用量と数学に対する認識（内発的価値および獲得利用価値）を測定した．そし
て，決定木を適用し数学に対する認識から意味理解方略の使用量を推定する分類基準を導
出した．さらに，生成された分類基準を活用し，意味理解方略の使用を促進するために必
要な認識の変化を推定する手法を考案した．  
第 7 章では，クラス単位での適用を想定した科学技術人材育成支援環境の構築過程につ
いて言及した．具体的には，第 3 章～第 6 章で考案した手法を自動的に実行する機能を備
えた．システムの出力対象は，クラスを構成する個人およびそれを集約することで得られ
るクラス全体とした．個人単位の結果を得たい場合は個人の学籍番号を，クラス単位の結
果を得たい場合には学年とクラスを入力する．出力内容は理系分野に対する認識，理系大
学への進学意思，進学意欲を高めるために必要な認識の変化，数学の学力の推定結果と学
力を高めるために必要な学習方略の変化，意味理解方略の使用量の推定結果と当該方略の
使用を促進するために必要な認識の変化とした．  
第 8 章では，本論文の総括について言及した．本論文によって考案された手法およびそ
れを基に構築した支援環境を，科学技術人材育成を目的としたクラスの生徒らに適用する
ことで，そのクラスに適合した教育方針を取得することができる．これは，これまで教員
の勘や経験に基づき実施されがちであった教授設計を，よりシステム的に実施できること
を示している．そのため，科学技術人材育成に対して本論文が有する意義は深いと考えら
れる．  


機械学習による分析に基づく科学技術人材育成支援環境の構築

NGHIEM, THI THUONG

Study on Minor Constituents of Natural Rubber

小椋, 弘佳

山岳信仰集落における集落単位の土地利用管理に関する研究

NGUYEN, DU LE

DEVELOPMENT OF RIGID PLASTIC CONSTITUTIVE EQUATION USING NON-LINEAR SHEAR STRENGTH PROPERTY ON SANDY SOIL TO ESTIMATE ULTIMATE BEARING CAPACITY OF FOOTING

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