2019 Fiscal Year Research-status Report
イノベーション創出を支援する実験室デザインを目指した実験室リスク評価軸の探索
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18K18626
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
根津 友紀子 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (00746779)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 仁 大阪大学, 安全衛生管理部, 教授 (20222383)
大島 義人 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (70213709)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 実験行動解析 / モノの扱い方解析 / 実験環境解析 / リスク評価軸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、人に関する「実験行動解析」と、モノに関する「モノの扱われ方解析」、場に関する「実験室環境解析」の三つを柱として検討を行っている。
実験行動解析：作業者の動線情報から移動の特徴化や作業との関連性について考察するために、実際に実験室で作業をしている実験者の動線を解析した。具体的には、実験室を9つのゾーンに分けて、ある地点からある地点までの場所の移動における実際の経路選択に関する確率と、ゾーンからゾーンへの移動の確率（遷移確率）の組合せから算出した前述と同じ地点間の経路選択に関する確率を比較した。その結果、ゾーン間の遷移確率の組合せで、移動経路の選択が概ね再現できることが示された。
モノの扱われ方解析：作業内容や作業時間等が比較的明確で、実験技量が同等な学生が同じ実験に従事する学生実験を対象とし、破損した実験器具の補充データをトラブルの発生指標として利用することを試みた。具体的には、各作業中の時間当たりの器具の破損数をその作業におけるトラブル率と定義し、有機化学実験における合成、精製、蒸留などの要素作業ごとのトラブル率を算出した。このように、学生実験の基本作業ごとの器具の補充データを蓄積することで、トラブル率の精度を向上させ、既存の化学物質のRAと組合せることで、実験作業のリスクがより具体的に明らかになることが期待される。
実験室環境解析：化学実験室における化学物質のばく露リスクを、室内の上から下へラミナーの空気を流し、下から一様に排気することで低減できないかを考え、そのような仕様を満たした1/10模型を作製して実験を行った。ラミナー気流実現のためにさらなる改良が必要である。
このように、各項目を独立に検討してきているが、最終年度に向けて各項目を統合的に解析するための準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験行動解析：実験室を利用している実験者や監督者の動線が何によって決まっているのかを明らかにするために、まず実験者一人の動線を解析し、経路選択とゾーンからゾーンへの移動の関係について検討した。現在は、実験室レイアウト、実験シナリオ、実験者の特性等、動線が何に一番影響を受けているかを明らかにするために、被験者にどのような環境もしくは実験を行ってもらうかを計画している一方で、Radio Frequency Identification（RFID）という通信機器を用いて、複数の実験者の動線情報の取得するための実験準備を進めている。
モノの扱い方解析：昨年度は、実験室においてRFIDのみで概ね化学物質の移動をモニタリング可能であることを示し、今年度は学生実験における器具の補充記録である払出簿を解析することで、実験作業におけるリスクの数値化を試みた。現在は、学生実験のどの段階で器具の破損が起きているのかの詳細データを収集し始めている。
実験室環境解析：今年度は人の移動について1/10模型を使って検討する予定であったが、ヒュームフード以外でも化学物質が発生する実際の実験室において、室内の上から下への空気の流れを作ることで、より化学物質拡散リスクを低減可能であるという着想に至った。従って、計画を変更しラミナー気流の実現可能性を検討し、ソックダクトではなく、天井面全体から空気が入るように仕様を変更して進めている。また、人の移動が気流へ与える影響についての実験準備と、化学物質の濃度測定の準備を開始している。
このように、実験者行動解析、モノの扱い方解析、実験室環境解析を独立に進めてきているが、最終年度に統合的に解析する計画をする段階まで来ており、本年度の研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験行動解析：実験者の動線の決定要因は、実験室レイアウト、実験シナリオ、実験者の特性等様々あることが予想され、1つの解析方法では明らかにできない。本検討では、実験室のレイアウトを固定し、複数の実験者の動線を解析することで、レイアウトからの影響を検討し、どれくらいレイアウトで動線が説明可能かどうか明らかにする予定である。
モノの扱い方解析：実験中のどこで器具が破損したかを具体的に解析することで、より詳細な実験におけるリスクを明らかにする。
実験室環境解析：1/4スケール実験室を用いて人が与える気流への影響を検討する。具体的には、これまでに人の歩行を簡単に模した条件での気流への影響を検討してきたが、実験行動解析から明らかになる実際の実験者の行動を反映した人の移動や熱源としての人による気流への影響を検討する。一方で、今年度は化学物質の拡散濃度も測定し、人への影響についても検討する。縮尺模型実験室だけではなく、フルスケール実験室においても同様に濃度測定を行い、双方の結果を比較することで、模型実験室を用いた検討の妥当性を検証する。
実験室データの統合解析：実験行動解析において得られた複数の実験者の結果から、実験室における人の存在確率を算出、実験室環境解析から明らかになった化学物質の濃度分布や実験室の気流分布の情報を重ね合わせ、実験室のリスクを統合的に明らかにする。同時に、モノの扱い方解析で明らかにした実験作業におけるリスクをそこに盛り込むことで、ある実験者があるシナリオに基づいて実験を行う場合のリスクの見積もりが可能かどうかを検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度の実験行動解析は動線情報の取得ではなく、動線情報の解析を重点的に行ったため、複数人数の動線情報を取得することが次年度に行う計画となった。そのため、必要機器の購入費、実験協力者への謝金は2020年度の経費として計上する予定である。また、乳幼児の育児の都合で、学会参加、大阪大学での実験のための出張ができなかったため、2020年度に行う計画である。
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Research Products
(3 results)
