| Project/Area Number |
22K14330
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22040:Hydroengineering-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Kim Kyeongmin 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 特任助教 (40943650)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 水質計測センサー / 燃料電池型センサー / 水質予測システム / 水質計測 / 酸化還元反応 / 含水比計測 / 湿潤密度計測 / 溶存酸素計測 / 底泥 / 電位センサー / 浮泥 |
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| Outline of Research at the Start |
航路の維持管理のため測量船による音波深浅測量 を実施している．しかし，音波測量法は堆積層と浮遊泥を 区別しにくく，堆積高さを過大評価してしまう点があるこ とから，航路の浚渫を計画的に行うことが困難である．
本研究は新たな手法として，電気的に底泥の堆積高さ・軟弱度を捉えるセンサーを開発し，航路埋没モニタリング に応用することを目標としている．これを達成するため，(1)長期的に測定可能な基準電極の開発，(2)底泥計測に適し た電極素材の開発，(3)電位を用いた堆積高さ・軟弱度評価 基準の確立を行う．以上により，安価で高精度の航路埋没 データを提供し，国内港湾の維持管理に貢献できるシステムを提案する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to develop a sensor that utilizes the electrochemical properties of seawater and sediments as a novel method to understand the dynamics of seafloor sediments. During the research period, the study was divided into several phases: basic research to elucidate the electrochemical properties of seawater and sediments, development of sensors targeting seawater (water quality), development of sensors targeting sediments, and development of technology to predict water quality and sediment dynamics using sensors with applied machine learning. By leveraging the characteristics of dissolved oxygen concentration detected by potential, we successfully demonstrated the continuous and long-term measurement of water quality in coastal areas where the annual water quality environment changes significantly. Based on the potential results measured continuously for about 8 months, we elucidated the mechanism of the occurrence and dissolution of hypoxic water masses in the bottom layer.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
例えば港湾施設においては、本センサーの活用によりこれまで連続的な計測手法の不在でできなかった台風などのイベント現象発生直後の地形変化を素早く把握するのに活用できる。さらに、本センサーと機械学習を応用したシスの隙間から約一週間後の貧酸素水塊および巻き上げの発生を予測することが可能であり、漁業および養殖業の被害を最小化するのに活用可能である。
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