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Volcanic Earthquake Hazard Prediction by Sulfide Gas Detection System

Research Project

Project/Area Number 23K26358
Project/Area Number (Other) 23H01664 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

橋新 剛  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20336184)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2025: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywords硫化ガス検知 / モニタリング / データ解析 / IoT通信 / 危険予測 / 硫化ガス / AI解析
Outline of Research at the Start

硫化ガス検知システムによる火山性地震危険予測は活火山保有国の世界共通の重要な社会課題であり、人命を守るための防災研究から、5~10年の時間軸で長期的かつ慎重に取り組む必要がある。
本研究のさらなる加速とサービス開発に向けては、設置環境の検討や環境整備など研究の各フェーズにおいて、最先端の関連技術開発および技術保有するベンチャーや企業とのオープンイノベーションで最先端のセンサ技術やデータネットワーク技術の活用を試み、効率良いデータ管理環境の構築を実現し、より確度の高い予兆の把握に貢献できるデータ解析を適時組み込むことを前提とする。

Outline of Annual Research Achievements

温湿度センサ、大気中の浮遊粒子を除去できるフィルター、硫化ガスに応答するセンサを備えた試作機を作製した。試作機の構成は、センサ制御板、通信回路基板、吸排気用FANとガスセンサ、温湿度センサ、SORACOMのIoT用SIMカードを搭載した。通信には3G/LTE網経由でSORACOMプラットフォーム(ガス検知データの蓄積と簡易可視化)を用いた。当該プラットフォームではガスセンサと温湿度センサの情報をトレンドグラフとして表示できる。加えて、生データのダウンロードにはVENEBASE社のデータサーバーを用い、CSV形式でダウンロードできるシステムを構築した。国内外のどこからでも試作機でのガス検知データを確認できる環境を整備した。試験的に、試作機を熊本大学工学部1号館屋上に設置し、温湿度とガス検知挙動をモニタリングした。データの周囲環境の温度と湿度の変動によるガスセンサの電気抵抗変化をバックグラウンドとしてノーマライズすることでガスによる有為な電気抵抗変化を抽出した。次の段階である阿蘇火山博物館の屋上に試作機を設置することはできていない。阿蘇火山博物館との協議の結果、台風によって試作機が屋上から飛ばされることを防ぐ仕組みが必要であるが、現時点で目処が立っていない。したがって、気象庁が設置している光学式センサによる粒子を二酸化硫黄として検出している検知結果と本研究の硫化ガスセンサの検知結果を照合し、火山性ガスの発生との相関を調査できていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

阿蘇火山博物館の屋上に試作機を設置することはできていない。阿蘇火山博物館との協議の結果、台風によって試作機が屋上から飛ばされることを防ぐ仕組みが必要であるが、現時点で目処が立っていない。R6年度は温泉地を含め、硫化ガスを検知できる場所も設置候補とする。

Strategy for Future Research Activity

阿蘇火山博物館との協議の結果、台風によって試作機が屋上から飛ばされることを防ぐ仕組みが必要であるが、現時点で目処が立っていない。熊本大学工学部1号館屋上の試作機を硫化ガス発生源となる場所(温泉地含む)に設置することで、試作機の有用性を検討予定である。それまでの間、工学部1号館屋上に設置の試作機でのモニタリングは継続し、データの周囲環境の温度と湿度の変動によるガスセンサの電気抵抗変化をバックグラウンドとしてノーマライズする仕組みの再現性を確認する。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 多層カーボンナノチューブのガス選択検知における欠陥導入効果2023

    • Author(s)
      安山 宝成, 森 陽香, 坂尾 実希, 橋新 剛, 松田 元秀
    • Journal Title

      電気学会 【E】センサ・マイクロマシン部門プロシーディングス

      Volume: 1

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 真空蒸着(101)優先配向SnO2薄膜の作製と諸特性の評価2023

    • Author(s)
      副島 大翼, 山田 倫太郎, 橋新 剛, 松田 元秀
    • Journal Title

      電気学会 【E】センサ・マイクロマシン部門プロシーディングス

      Volume: 1

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Highly Ion Conducting Analcime2023

    • Author(s)
      Takeshi HASHISHIN, Hiroto SHIMOMURA, Ryo KAMIYAMA, Motohide MATSUDA
    • Organizer
      The 37th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多層カーボンナノチューブのガス選択検知における欠陥導入効果2023

    • Author(s)
      安山 宝成, 森 陽香, 坂尾 実希, 橋新 剛, 松田 元秀
    • Organizer
      第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 真空蒸着(101)優先配向SnO2薄膜の作製と諸特性の評価2023

    • Author(s)
      副島 大翼, 山田 倫太郎, 橋新 剛, 松田 元秀
    • Organizer
      第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 固体電解質としてのゼオライトの電気的特性2023

    • Author(s)
      橋新 剛, 松田 元秀
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      一般社団法人日本ゼオライト学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ゼオライトを固体電解質とするガスセンサ2024

    • Inventor(s)
      松田元秀、橋新剛、永井杏奈、木村昇太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      松田元秀、橋新剛、永井杏奈、木村昇太郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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