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竹の優れた機能に関する経験知・言い伝えの理論的解釈と新しい竹林資源利用技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 次世代の農資源利用
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 太裕  北海道大学, 工学研究院, 教授 (00344482)

研究分担者 井上 昭夫  近畿大学, 農学部, 教授 (80304202)
吉川 琢也  北海道大学, 工学研究院, 助教 (20713267)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード竹 / バイオマス / バイオミメティクス / 構造・材料力学
研究成果の概要

本研究では、自然と共生する優れた構造・防災機能をもつ竹および竹林の性質として、これまで経験的に知られてきた事実や史実を科学的側面から紐解き、特に「形状」と「力学」の関係に着目することで、竹が私たちに教えてくれる「智恵」を理論的に実証した。さらに、その知見の社会実装を念頭に、竹林資源の積極利用促進に向けた新概念材料(竹の構造・材料機能を模倣したバイオマス構造材、竹の木質部をそのまま活かしたバイオミメティック構造材)の技術開発を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、我々の生活に身近な「竹」が驚くべき機能を持つ構造・材料であることを示すとともに、その知見をものづくりに活かすことを想定して実施されたものである。材料開発についてはその途上にあるものの、竹の合理性に関する理論実証については、学術雑誌での評価に加え、研究代表者が当該研究により本研究を実施期間中に文部科学省から「科学技術への顕著な貢献2019(ナイスステップな研究者)」に選出されるなど、高い学術的意義を有していると考えている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Comparison of models for estimating stem surface area of coniferous trees grown in old-growth natural forests2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue A, Koyama R, Koshikawa K, Yamamoto K
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 26 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1080/13416979.2020.1847818

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of stem form of Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa Endl.) trees in the Tano Experimental Forests, Miyazaki University.2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue A, Koshikawa K
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Agriculture of Kindai University 54

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 地上レーザスキャナによる林分構造の推定精度に下層植生とスキャナの設置間隔が及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      末松直輝・志水克人・福本桂子・太田徹志・溝上展也・井上昭夫・北里春香・草野秀雄・甲斐博文・大政康史
    • 雑誌名

      森林計画学会誌

      巻: 54 号: 1 ページ: 45-54

    • DOI

      10.20659/jjfp.54.1_45

    • NAID

      130007925515

    • ISSN
      0917-2017, 2189-8308
    • 年月日
      2020-08-31
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地上レーザスキャナによる樹高推定のための望高法の改良2020

    • 著者名/発表者名
      越河一樹・太田徹志・溝上展也・山本一清・井上昭夫
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: 102 号: 2 ページ: 133-138

    • DOI

      10.4005/jjfs.102.133

    • NAID

      130007850325

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stemflow estimation models for Japanese cedar and cypress plantations using common forest inventory data2020

    • 著者名/発表者名
      Jeong Seonghun、Otsuki Kyoichi、Shinohara Yoshinori、Inoue Akio、Ichihashi Ryuji
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 290 ページ: 107997-107997

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2020.107997

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-Sectional Performance of Hollow Square Prisms with Rounded Edges2020

    • 著者名/発表者名
      Shima Hiroyuki、Furukawa Nao、Kameyama Yuhei、Inoue Akio、Sato Motohiro
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 12 号: 6 ページ: 996-996

    • DOI

      10.3390/sym12060996

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 竹取物語外伝-かぐや姫酸欠問題-2020

    • 著者名/発表者名
      井上昭夫
    • 雑誌名

      竹

      巻: 114 ページ: 12-13

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Allometric equations for predicting the aboveground biomass of square bamboo, Chimonobambusa quadrangularis2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Akio、Koshikawa Kazuki、Sato Motohiro、Shima Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 24 号: 6 ページ: 376-381

    • DOI

      10.1080/13416979.2019.1690723

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 竹の維管束配列と曲げ応力の関係に関する理論的考察2019

    • 著者名/発表者名
      大谷祐貴, 亀山侑平, 宮川 奨, 島 弘幸, 井上昭夫, 佐藤太裕
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部平成30年度年次技術研究発表会論文報告集

      巻: 75

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Estimation of culm volume reduction factors in five bamboo species (Phyllostachys spp.)2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue Akio、Shimada Miyuki、Sato Motohiro、Shima Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Forestry Research

      巻: - 号: 6 ページ: 2069-2078

    • DOI

      10.1007/s11676-018-0767-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 竹からの固体セルロース単離と樹脂コンポジットへの利用2020

    • 著者名/発表者名
      松本美涼・石丸裕也・吉川琢也・中坂佑太・井上昭夫・佐藤太裕・増田隆夫
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 地上レーザスキャナ計測のための樹高推定式の誘導2020

    • 著者名/発表者名
      越河一樹・太田徹志・溝上展也・山本一清・井上昭夫
    • 学会等名
      第76回九州森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 正形数と形状指数2020

    • 著者名/発表者名
      井上昭夫
    • 学会等名
      明治大学先端数理科学インスティチュート共同研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 工学の視点で植物を見る -賢い「竹」が軽さと丈夫さを併せもつ秘密-2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤太裕
    • 学会等名
      ナイスステップな研究者2019講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シホウチクの断面形状から得られる力学的合理性の考察2020

    • 著者名/発表者名
      古川菜生
    • 学会等名
      土木学会北海道支部年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 竹の維管束配列と曲げ特性の関係に関する理論的考察2019

    • 著者名/発表者名
      大谷祐貴
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2019材料力学カンファレンス 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Delignification of bamboo via organosolv treatment using 1-butanol/water biphasic system2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshikawa
    • 学会等名
      1st International Lignin Symposium in Sapporo
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 賢い「竹」が生み出す巧みな材料力学的機能の秘密2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤太裕
    • 学会等名
      第51回溶融塩化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Learning from bamboo: New mechnical concept of "Plant"-mimetics2019

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Sato
    • 学会等名
      The 9th East Asia Mechanical and Aerospace Engineering Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 竹の維管束配列と曲げ応力の関係に関する理論的考察2019

    • 著者名/発表者名
      大谷祐貴
    • 学会等名
      土木学会北海道支部平成30年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モウソウチク林における密度管理図の調製2019

    • 著者名/発表者名
      井上昭夫
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上レーザスキャナのための樹高推定の理論の構築2019

    • 著者名/発表者名
      越河一樹
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 正形数と形状指数2018

    • 著者名/発表者名
      井上昭夫
    • 学会等名
      第74回九州森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2022-12-28  

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