• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

未利用森林バイオマス資源の効率的収穫技術の開発と経済性および環境性能の評価

研究課題

研究課題/領域番号 20K06121
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

吉岡 拓如  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00409070)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード森林バイオマス / 小径木 / 収穫技術 / 経済性 / 環境性能 / 広葉樹 / 粉砕作業 / 資源ポテンシャル
研究開始時の研究の概要

「再生可能エネルギーによる電力の固定価格買取制度」終了後を見据えた未利用木材供給源の確保と利用のさらなる拡大のために,国内の人工林の除伐作業で発生する小径木が有力な候補となる可能性が高い。本研究は,その除伐時に利用可能な小径木を対象に,わが国に適した効率的な収穫技術を明らかにするとともに,その経済性と環境性能を示すことにより,小径木の収穫技術の国内への導入・普及に向けた基礎資料とすることをねらいとする。

研究実績の概要

今年度は,まず開発した現実的に可能な労働投入量を考慮した持続的林業経営モデルを用いて,昨年度に算出した高齢級の林分が比較的多くを占める人工林の皆伐再造林を進める施業を行う過程で発生する未利用森林バイオマス資源量のうち,造材時に発生する末木や枝条などの林地残材に着目した。
具体的には,作業道端における全木材の造材により発生する林地残材の粉砕作業を効率的に行うことができる残材の積み上げ幅を検討することを目的として,グラップルローダによる残材寄せ作業の後にグラップルクレーンを用いて粉砕を行う作業システムを想定した簡易なモデルを構築した。また,道端での林地残材の積み込み作業の現地調査を行い,その作業時間観測結果をもとに,林地残材の積み込み作業のモデル化と輸送を含めた採算性の検討を行い,地域における林地残材収穫・輸送コストを試算した。
また,開発した持続的林業経営モデルにおいて,既存の林道から伐採候補地に挙がった小班まで,地形条件を考慮しながら作業道の開設を支援するサブモデルを拡張するとともに,ゲームエンジンUnityを用いて作業道を開設した場合の林況の変化を可視化することにより,森林所有者の理解を容易にする三次元モデルを開発した。
さらに,以上の研究成果を国内外の学術研究発表会で発表するとともに,小径木と林地残材の収穫技術に関する先進事例の調査をイタリアとオーストリアで実施した。研究成果は国際学術雑誌へ投稿中であり,最終年度は海外の調査結果を分析し,本研究を,小径木をはじめとする未利用森林バイオマス資源の効率的な収穫技術と経済性および環境性能の評価に関する研究としてまとめたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

成果が得られた研究の公表(学会発表と学術雑誌への投稿)に向けた準備は順調である一方,海外の先進事例の調査が当初の予定よりも大幅に遅れてしまったため,研究全体のとりまとめまで到達することができなかった。

今後の研究の推進方策

個別の研究成果については,複数の成果が国内外の学術雑誌に掲載済みであり,残りも学術雑誌への投稿作業を進めている段階である。最終年度は海外の調査結果を分析し,本研究を,小径木をはじめとする未利用森林バイオマス資源の効率的な収穫技術と経済性および環境性能の評価に関する研究としてまとめたい。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 林地残材の積み込み作業におけるモデル化と採算性の検討2024

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・金鉉倍・吉岡拓如
    • 雑誌名

      関東森林研究

      巻: 75 ページ: 85-88

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 未利用材の粉砕作業の生産性を最大化させるグラップルローダのつかみ材積2023

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・吉岡拓如・金鉉倍・井上公基
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: 105 号: 1 ページ: 21-26

    • DOI

      10.4005/jjfs.105.21

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • 年月日
      2023-01-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing a model for managing sustainable regional forest biomass resources: System dynamics-based optimization2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, S., Kim, H.-B., Yoshioka, T., and Nitami, T.
    • 雑誌名

      Biomass and Bioenergy

      巻: 174 ページ: 106819-106819

    • DOI

      10.1016/j.biombioe.2023.106819

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 労働投入量を制約条件とした持続的林業経営下における未利用森林バイオマス資源量2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如・金子竣亮・金鉉倍・仁多見俊夫
    • 雑誌名

      関東森林研究

      巻: 74 ページ: 105-108

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 作業道端での粉砕作業の生産性を最大化させる枝条の積み上げ幅2023

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・金鉉倍・吉岡拓如
    • 雑誌名

      関東森林研究

      巻: 74 ページ: 117-120

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UTILIZATION OF LOGGING RESIDUES ASSOCIATED WITH THE HARVEST OF A BROAD-LEAVED FOREST FOR POWER GENERATION: AN EXPERIMENTAL PROJECT IN JAPAN2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      グランド再生可能エネルギー国際会議論文集

      巻: 2 号: 0 ページ: 32

    • DOI

      10.24752/gre.2.0_32

    • ISSN
      2434-0871
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 未利用森林バイオマス資源としての小径木の収穫に関する基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如・富岡友樹・仁多見俊夫
    • 雑誌名

      関東森林研究

      巻: 72 ページ: 109-112

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility of a harvesting system for small-diameter trees as unutilized forest biomass in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T., Tomioka, T., and Nitami, T.
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 12 号: 1 ページ: 74-74

    • DOI

      10.3390/f12010074

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Basic examination of the harvesting of small-diameter trees as unutilized forest biomass in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T., Tomioka, T., and Nitami, T.
    • 雑誌名

      Environmental Sciences Proceedings

      巻: 3 ページ: 7-7

    • DOI

      10.3390/iecf2020-07872

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 数理シミュレーションを用いた事業計画ツールと木材利用への応用可能性2024

    • 著者名/発表者名
      金子竣亮・金鉉倍・吉岡拓如
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地域における未利用森林バイオマス資源の効率的な供給システムの検討2024

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・金鉉倍・吉岡拓如
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Forestry digitization using business design optimization tool and 3D display technology2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, S., Nitami, T., Yoshioka, T., Kim, H.-B.
    • 学会等名
      55th International Symposium on Forestry Mechanization (FORMEC)/7th Forest Engineering Conference (FEC) (September 20-22, Florence, Italy)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 林地残材の積み込み作業のモデル化と採算性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・金鉉倍・吉岡拓如
    • 学会等名
      第13回関東森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地形条件を考慮した路網デザインツールの開発2023

    • 著者名/発表者名
      金子竣亮・金鉉倍・吉岡拓如・仁多見 俊夫
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 労働投入量を制約条件とした持続的な地域林業循環モデルにおける未利用森林バイオマス資源の発生量2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如・金子竣亮・金鉉倍・仁多見俊夫
    • 学会等名
      第12回関東森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 作業道端での枝条の収穫作業の生産性を最適化させる積み上げ幅2022

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・金鉉倍・吉岡拓如
    • 学会等名
      第12回関東森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Utilization of logging residues associated with the harvest of a broad-leaved forest for power generation: An experimental project in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T.
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2022 International Conference: How to Accelerate Renewable Energy Integration (December 13-20, 2022, held online)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神奈川県における未利用材の粉砕作業2022

    • 著者名/発表者名
      黒田浩太郎・吉岡拓如・井上公基
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Forest Engineering in Japan.2021

    • 著者名/発表者名
      Iwaoka, M., Yamada, Y., Suzuki, Y., Yoshioka, T., and Aruga, K.
    • 学会等名
      IUFRO World Day (September 28-29, 2021, held online): Parallel sessions in Time Zone Asia, Asia-Pacific, Oceania.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic examination on the harvesting of small-diameter trees as unutilized forest biomass in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T., Tomioka, T., and Nitami, T.
    • 学会等名
      1st International Electronic Conference on Forests "Forests for a Better Future: Sustainability, Innovation, Interdisciplinarity" (November 15-30, 2020, held online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未利用森林バイオマス資源としての小径木の収穫に関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如・富岡友樹・仁多見俊夫
    • 学会等名
      第10回関東森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 未利用森林バイオマス資源としての小径木の収穫の可能性に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如・富岡友樹・仁多見俊夫
    • 学会等名
      第29回日本エネルギー学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 長期的視野に立つこれからの森林路網整備の方向性. (森林土木学(第2版). 鈴木保志編, 189 pp, 朝倉書店, 東京).2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓如
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254470581
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Current situation and future outlook of forest biomass production and its utilization in Japan. In Biotechnological Applications of Biomass. Basso, T.P., Basso, T.O., and Basso, L.C. (eds.), 624 pp, IntechOpen, London.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, T.
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781838811822
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 教員カタログ(東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部)

    • URL

      https://www.a.u-tokyo.ac.jp/profile/prof-2338524272

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 吉岡 拓如 (よしおか たくゆき)

    • URL

      https://libcds1.lib.a.u-tokyo.ac.jp/infolib/meta_pub/G0000002profile_10000983

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi