新型コロナ環境下の身体運動における感染リスク評価システムの開発とその展開

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K19695
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 浅井 武 筑波大学, 体育系(名誉教授), 名誉教授 (00167868)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 洪 性賛 筑波大学, 体育系, 研究員 (10638547) [Withdrawn] ; 中山 雅雄 筑波大学, 体育系, 教授 (70217941) ; 丸山 剛生 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 准教授 (90181833) ; 中村 純 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (30130876)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: コロナ / 空気 / エアロゾル / ウイルス / 流体 / 可視化 / 暴露リスク

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、移動型フルスケールマネキンと粒子追跡流速測定システムを用いて、対面通過時における呼気（噴流）由来のエアロゾル粒子の流れ場を可視化、計測し、ウイルス暴露リスクを検討した。換気あり条件では、歩行速度時（5 km/h）のピークエアロゾル粒子数は、他の移動速度の場合よりも大きくなっているものの、換気なしの場合の約55％以下となっていた。また、エアロゾル粒子数はピーク後に急激に減少し、約50個以下の低値に留まっていた。これは、本実験における換気あり条件では、定常的な換気によりエアロゾル粒子が拡散されるため、ピークエアロゾル粒子数の通過速度に対する依存性は低下し、ピーク後のエアロゾル粒子数も、急激に減少すると推測された。このことから、換気あり条件においても、ウイルス暴露リスクが最も高まるのは、対面通過後5秒以内であるが、通過後の暴露リスクは、換気による拡散効果により、換気なし条件よりも大幅に減少すると考えられた。以上のことから、歩行やジョギング等の対面通過時におけるウイルス暴露リスクは、通過後5秒以内にピークがあり、その後、後流の拡散により、急激にリスクは減少することが示唆された。対面時の咳飛沫沈着量は、咳噴射口前方60㎝、下方30㎝が最も多く、90％以上の飛沫が前方90㎝以内に沈着するとされている。従って、対面通過時には5秒間のリスクヘッジを考慮し、進行方向の横方向にコースを移動する、風上側を通る、吸気を中断する、相手から１ｍ以上の物理的距離をおく、等により、ウイルス暴露リスクは大幅に減少すると考えられる。換気がある場合においても、屋外での大型イベント等、人が密集する場面での感染事例の報告があることから、対面通過時における5秒間リスクヘッジ効果は有効であり、屋外での運動時においても、同様にウイルス暴露リスクを、大幅に減少させる可能性があると思われる。