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

Wongsawatgul,Nicharee

（様式４）  
別紙２  
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者 Nicharee Wongsawatgul 
 
本論文は、「Electrochemical Performance and Prolonged Stability of Solid Oxide 
Fuel Cells with Nickel-Based Cermet Anode Operating on Methane（ニッケル基サ
ーメット負極を用いた固体酸化物形燃料電池のメタン作動に対する電気化学特性と長
時間安定性）」と題し、9 章より構成されている。  
第１章では、固体酸化物形燃料電池（SOFC）開発の背景に触れ、SOFC 主要構成材
料に要求される特性とその材料探索に関わる従来研究において未解決の課題を明らか
にし、本研究の目的および本論文の構成について述べている。  
第２章では、構成材料と測定用 SOFC 単セルの作製プロセスについて述べている。ま
た、作製試料の物性評価に関わる各種機器分析方法および用いた電気化学的測定方法
について述べている。  
第３章では、電解質支持型セルを用いて発電特性・分極抵抗・経時安定性評価を行
い、Ni-Co 合金組成および YSZ とのサーメット組織が発電性能に与える影響を明らか
にしている。  
第４章では、対象金属・合金粒子を YSZ 担体表面に分散固定した試料に対する吸着
種の昇温脱離解析と負極分極抵抗温度依存性との相関性からメタンに対する負極分極
抵抗の低減機構を明らかにしている。  
第５章では、YSZ 電解質支持型セルについて金属 Ni 硝酸塩と YSZ 粒子を出発原料と
して含浸法で作製したサーメット負極がメタンに対して最も高い発電性能を示すこと
を見出している。  
第６章では、前章と同様の含浸法で作製した Ni-Co/YSZ サーメット負極が、YSZ 電
解質支持型セルにおいて発電性能の安定性に寄与することを明らかにしている。  
第７章では、Ni-Co/YSZ サーメット負極支持型セルによる YSZ 電解質層の抵抗低減
効果がメタンに対する安定的な SOFC 発電性能維持に顕著に寄与することを明らかに
している。  
第８章では、サーメット負極の Ni/SrO 添加 CeO2が Ni/YSZ と比べて低い SOFC 動
作温度においてメタンに対する発電性能に優れることを見出している。  
第９章では、本研究の総括を述べている。  
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  南口 誠  印  


English

Electrochemical Performance and Prolonged Stability of Solid Oxide Fuel Cells with Nickel-Based Cermet Anode Operating on Methane

武田,篤典

フィンテックによる日本の金融包摂に向けた諸条件と企業や社会に与える影響に関する研究

NGO, NGUYEN CHI TRUNG

Development of low-grade waste heat recovery using lead-free pyroelectric Ba(Zr,Ti)O3

PHUNG, NHAT THANH

The Influence of Pulsed Voltage Shape and Period on Active Species Production by Pulsed Discharge

松田, 純一

Study on Electroplating and Electrochemical Properties of Dimethyl Sulfone-Aluminum Chloride Electrolyte with Ammonium Salt

赤堀, 弥生

Japanese

天然ゴムの促進硫黄加硫における水の効果

国立大学法人長岡技術科学大学博士（工学）thesi

石川, 真実

1 
様式Form 
論 文 内 容 の 要 旨 
Abstract of Dissertation 
 
氏 名Name 石川 真実  
 
本研究では日常的に口腔衛生を保つ目的として使われる洗口液に着目し，洗口液がもつ
生理・心理的効能及び，それら効能に寄与する洗口液の要素について検証を行った．研究1
では，ミントを配合した市販洗口液を用いて，就寝前の洗口液使用がその後の睡眠に及ぼ
す影響を，腕時計型心拍計を用いたフィールド研究により検証した．被験者内計画にて20
名の健常な男女を対象とし，被験者は各自宅で就寝直前に一夜ごとにミント感の強さが異
なる3つの市販洗口液及び水のいずれかで洗口を行った．評価指標は主観評価に加えて，生
理評価指標として腕時計型心拍計による心拍計測および起床時の唾液コルチゾール分析を
行った．その結果，いずれの洗口液においても，主観的には就寝前の「疲労感」の低減や
「頭のすっきり感」の向上が認められた．また，生理的には，洗口液使用条件においてコ
ントロールと比較して，就寝直後～30分後にかけて心拍数の低下が有意に抑制されたもの
の，その後は傾向が逆転し，就寝後2時間～6時間ではコントロール条件よりも低い心拍数
を維持することが示された．この結果は，就寝時にミント配合洗口液を使用すると，心理
的には就寝前にポジティブな気分をもたらし，生理的には睡眠の質を改善することを示唆
している．また同研究は，睡眠フィールド研究における新たな方法論としての腕時計型心
拍数計の有用性・応用可能性を示した．研究2では，洗口液中のアルコールが末梢及び心臓
自律神経系活動に及ぼす影響を計算課題による負荷試験のパラダイムにより検証した．被
験者内計画で健常な成人男性20名を対象とし，20分間の計算課題の後，アルコール濃度の
異なる洗口液を使用した．それぞれのアルコール濃度は0%，3%，9%の3種類に設定し，コ
ントロール条件は洗口なしとした．評価指標は主観評価に加えて，生理評価指標として皮
膚電気活動及び心電図を記録した．その結果，主観的にはアルコール配合の有無を含め条
件間に明確な差異は認められなかったものの，末梢の交感神経活性の指標である皮膚コン
ダクタンスレベルにおいて，アルコール0%及び3%の洗口液は洗口なし条件と比較して計
算課題に伴う生理的なストレス応答からの回復効果が大きいことが認められた．これによ
り，洗口液中のアルコール濃度は使用者の生理に影響を及ぼす因子であることが示唆され，
さらに生理ストレス応答からの回復についてはアルコール無配合又は低配合のものが有用
であることが示唆された．研究3では、フレーバーの異なる洗口液が及ぼす生理・心理的効
果について，研究2と同様に計算課題による負荷試験のパラダイムにより評価した．実験は
被験者内計画で行い，健常な成人女性20名が20分間の計算課題の後，それぞれシトラスミ
ントタイプ及びスパイスミントタイプのフレーバーの洗口液を使用した．評価指標は主観
評価に加え，生理評価指標として一連の実験の間，皮膚電気活動及び心電図を記録した．
その結果，心理的にはサンプル間の差異は認められなかったものの，末梢の交感神経活性
の指標である皮膚コンダクタンスレベルにおいて，シトラスミントの方がスパイスミント
よりもストレス応答に対する回復効果が大きいことが認められた．これにより，洗口液の
フレーバーはアルコール濃度と同様に使用者の生理に影響を及ぼし，さらにシトラスミン
2 
トタイプのフレーバーはスパイスミントタイプより高い回復効果を有することが示唆され
た．以上の研究から，洗口液の使用は生理・心理的効能をもたらし，その生理的効能は洗
口液中のアルコール濃度やフレーバーなどの構成因子によって異なることが示唆された．
洗口液においてアルコール濃度やフレーバーは単に嗜好性を向上させるだけでなく，生
理・心理的観点からの処方設計を行うことで，ストレス低減や睡眠改善など消費者の生活
の質の向上につながる可能性が見出された．さらに本研究により明らかとなった洗口液の
生理・心理的効能は，洗口液使用における薬理効能以外の新たな価値提案につながり，こ
れはオーラルケア意識の低い若年層などへの洗口液使用率や継続モチベーションの向上，
ひいては口腔衛生状態の改善をもたらすことが期待される．   


洗口液がもたらす生理・心理的効能

川井, 由宇

（様式４）  
別紙２  
 
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者 川井 由宇  
 
本論文は「動作モード変化による電流の非線形特性に着目した線形化に基づく分散型電
源向けコンバータの小型化に関する研究」と題し全６章より構成されている。  
第１章では，分散型電源に求められる小型化の課題が示され，研究対象とする分散型電
源のコンバータ部はインバータ部に比べて電力系統システムに関わる制度遷移による影響
が小さいことから，効果的に分散型電源の小型化に貢献できることを述べている。  
第２章では，コンバータにおける動作モードの定義と電流の非線形性について述べられ，
従来の小型化技術の課題が動作モードに基づいて説明されている。更に，前記課題を解決
するために「動作モード変化による電流の非線形特性に着目した線形化技術」を提案する
とともに，本研究の位置付けが示されている。  
第３章では，多相コンバータの各相電流センサ削減を目的として，DC バス電流と各相
電流をスイッチのオンオフ状態を示す行列で関連付けた各相電流復元方式が提案されてい
る。三相のインターリーブ構成を用いた実機検証より，提案方式は１つ電流センサから三
相の電流を推定できることから，各相電流センサの削減効果が示されている。また，推定
した電流を用いた電流制御応答は，一般的な各相電流検出時と同等の特性であることが示
されている。  
第４章では，DAB コンバータ向けの軽負荷損失低減効果と制御性を両立した位相シフト
制御を提案され，TAB コンバータ向けに拡張展開されている。実機検証より，提案した位
相シフト制御は定格 20％以下の軽負荷損失低減と非線形特性の改善を両立することが示
されている。また，TAB コンバータ向けに拡張展開した位相シフト制御は電力伝送特性に
谷が無く，出力ポート間の電力分担を実現可能であり，トランスのコアサイズが従来の 2
レベル方式に比べて実効体積比で 76％低減できることが示されている。  
第５章では，提案した位相シフト制御の制御性を更に改善可能な非線形補償制御が提案
されている。効果検証により，開発技術を適用した DAB コンバータは低電力から定格電
力まで高効率に電力変換でき，様々な電圧条件でばらつきの少ない出力電圧制御性能を提
供できることが示されている。また，開発技術を適用した DAB コンバータは非線形補償
制御導入前に比べて平滑コンデンサを 39%低減できることが示されている。  
第６章では，本論文の有効性と各章で示した制御技術の統括を示している。また，分散
型電源向けコンバータの小型化に向けた今後の課題についても示している。  
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 芳賀 仁 印  
 


動作モード変化による電流の非線形特性に着目した線形化に基づく分散型電源向けコンバータの小型化に関する研究

市坪, 拓之

（様式４）  
別紙２  
 
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者  市坪 拓之  
 
本論文は，「洪水に対する強靭化と早期復旧を促進する防災ワクチン®教育プログラム
の開発」と題し，８章より構成されている．  
第１章では，地域の強靭化に関し，地域の早期復旧・復興技術の中でも事前予防的対策
の重要性を指摘し，本論文の背景と目的を述べている．  
第２章では，災害と備え，安全と防災について，既往の知見をレビューしており，課題
を整理して本研究の位置づけを明確化している．  
第３章では，地域が早期復旧・復興するために必要な防災教育のあり方を明確にして，
新規事前予防的対策である防災ワクチン®の必要性とその定義を述べている．  
第４章では，新しい電気防災教育プログラムを明らかにした．まず，防災ワクチン®を
踏まえ，洪水を想定した電気器具の水害体験を行う教材及び教育法を開発した．続いて，
この新規教育プログラムが，既存の小学校防災教育より防災力を向上することを示した．
さらに新規プログラムがブレーカーを落とす行動だけでなく，被災の自分事化や地域の回
復寄与（共助の対応）といった災害対応力を育成することを明らかにした．  
第５章では，新しい討議型防災教育プログラムを明らかにした．まず，防災ワクチン®
を踏まえ，グループ討議ととりまとめ後の傾聴や発表を行う教材及び教育法を開発した．
続いて，討議型教育プログラムが，傾聴のみでも学習効果が高いこと，傾聴と発表により
より高い災害対応力評価となることを示した．さらに討議型教育プログラムが，公助最小
化に直接影響する周囲伝達力や電気災害対応力を高度に育成することを明らかにした．  
第６章では，開発した電気防災教育プログラムが学習者属性に与える影響を明らかにし
た．まず，新規教育プログラムが，中学生の防災対応力を高く育成できること，被災の自
分事化を達成することを示した．続いて，災害対応力評価の学習者属性の違いにおいて，
小学生と中学生評価の総合力はともに「災害学習」となることを明らかとした．  
第７章では，前章までの研究成果を踏まえ，早期復興のための事前予防的電気防災教育
のあり方を明確化した．まず，本研究により確立された新しい理論である防災ワクチン®
を具現化する防災ワクチン®チェックリストを示した．続いて，防災ワクチン®を踏まえ
電気防災教育事例としてシラバス例を明らかとした．  
第８章では，第２章から第７章までに得られた成果に基づき，本論文を総括し，今後の
検討課題を示している．  
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  
 


洪水に対する強靭化と早期復旧を促進する防災ワクチン教育プログラムの開発

1 
様式Form 
論 文 内 容 の 要 旨 
Abstract of Dissertation 
 
氏 名Name 市坪 拓之  
 
近年，自然災害が激甚化する状況において，地震時の電気火災や台風時の大規模停電（ブ
ラックアウト）など，電力被害が顕在化し，電力インフラの強靱化に関する対策がクロー
ズアップされている．地域の早期復旧と復興には，災害発生時の送配電の停止による施設・
設備の安全・機能維持の確保が不可欠であり，復旧・復興の新しい防災の型としてこれを
規定する電気防災教育の検討が必要となる．この課題の解決に資するために，本研究では，
擬的被災体験から災害に対する抵抗力（災害対応力）向上を図る「防災ワクチン®」といっ
た，過去に知見のない理論を提案する．地域社会を一つのエコシステムと捉え，特にここ
では電気災害に関する刺激を与えること（事前予防的対策）で，個人の持つ自主性を引き
出して地域全体の災害対応力を高めるものであり，電気災害に強い地域コミュニティを形
成する新しい電気防災教育プログラム（教材・教育法）を確立することを目的とした． 
本論文では，擬的被災体験から災害対応力の向上を図る「防災ワクチン®」といった新し
い理論を提案し，電気防災教育プログラムの教育効果を実験的手法により明らかとした．
特にここでは電気災害に関する刺激を与えること（事前予防的対策）で，個人の持つ自主
性を引き出して地域全体の災害対応力を高められることを明らかにした．課題としては，
今後，電気災害に強い地域コミュニティを形成する対策や指針が求められ，これに防災教
育成果の活用も必要であることが挙げられた．また，電力インフラの強靱化に資する人材
育成を行うためにも，今後，防災工学及び防災教育からの積極的な貢献が望まれる． 
 
本論文の内容は，「洪水に対する強靭化と早期復旧を促進する防災ワクチン®教育プログ
ラムの開発」と題し，８章の内容により構成されている．以下，各章で得られた主要な知
見を記す．  
第１章では，研究の背景および目的について述べた．  
 第２章では，本研究に関連した既往の研究を取りまとめ，現状の問題点，なかでも災害
と備えの現状，防災に関する研究の現状を抽出して，本研究の位置づけを明確化した．  
 第３章では，地域の早期復興・復旧のあり方を見出すため，災害に対する抵抗力（防災
力）と対応力を取りまとめ，「防災ワクチン®」という模擬的被災体験から防災対応力向上
を図る新規教材・教育法を示した． 
 第４章では，防災力と災害対応力を見出すために，防災ワクチン®を踏まえた電気防災教
育プログラムを開発しその効果を実験的に検討した．具体的には，まず，学習指導要領を
踏まえた既存の防災教育（小学校5年生）の学習効果を把握した．そして，洪水という発災
想定から電気器具の水害体験（水没）学習を行う教材開発，体験型学習の有無の比較によ
る教育法検討を実施し，新規開発した防災ワクチン®による災害対応力に対する効果を明
らかとした．なお，新規開発の教材は，実物のブレーカーを用いることで，児童生徒が（自
ら）ブレーカーを操作し復旧方法を習得できるものとした． 
2 
 第５章では，地域の安全性向上と早期復興の学習効果を見出すために，防災ワクチン®を
踏まえた電気防災教育プログラムを開発しその効果を実験的に検討した．具体的には，グ
ループワーク活動を想定した教材開発，児童自ら説明する／しないの比較による教育法検
討を実施し，新規開発した防災ワクチン®による防災力向上と災害対応力に対する効果を
明らかとした．なお，新規開発の教材は，大判用紙（A0版）にテンプレート，課題・演習
等を表記したものであり，地域の早期復興や安全性向上の重要性を家族等に伝達できる力
を習得できるものとした． 
 第６章では，学習者属性が地域の安全性向上と早期復興の学習効果に及ぼす影響を実験
的に検討した．具体的には，小学生と中学生の比較による教育評価を把握し，学習者属性
が防災ワクチン®による災害学習と安全性向上に及ぼす影響を明らかとした． 
 第7章では，早期復興のための地域対策，なかでも事前予防的な電気防災教育のあり方を
明確化する．具体的には，早期復興を目指した事前予防的な電気防災教育のあり方につい
て記述し，併せて早期復興のため地域全体への防災ワクチン®の効果検証を提案した． 
 第８章では，各章で得られた主要な知見をとりまとめ，本論文の結論とした． 


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