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古代壁画物理モデル構築に向けての探索的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K18492
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分3:歴史学、考古学、博物館学およびその関連分野
研究機関独立行政法人国立文化財機構東京国立博物館

研究代表者

和田 浩  独立行政法人国立文化財機構東京国立博物館, 学芸研究部, 課長 (60332136)

研究分担者 小椋 大輔  京都大学, 工学研究科, 教授 (60283868)
松井 敏也  筑波大学, 芸術系, 教授 (60306074)
脇谷 草一郎  独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, 室長 (80416411)
水谷 悦子  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 研究員 (90849796)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード壁画 / 法隆寺 / 壁体 / 吸放湿 / 世界遺産 / 保存科学 / 火災 / 焼損 / 保存環境
研究開始時の研究の概要

古代寺院の建物に配置された壁画は異なる土を使った層状構造を持つ壁体に描かれる。壁体は本来各層の土質の組み合わせによって環境の変化にともなう影響を緩和する能力を備えている。しかし、火災による焼損が生じると各層が変質し、製作当初とは異質の状態となる。焼損した壁画を安全に保管するためには保存環境を整備しなければならないが、そのためには、焼損後の壁体を定性せねばならない。こうした課題の解決には、壁体の層状構造が本来持っていた能力が、経年劣化、焼損、修理、およびその後の劣化という過程でどう変化するのかを把握する必要があると考えている。本研究では模擬壁体による実験を行い、壁画の物理モデル化を目指す。

研究実績の概要

2023年度は、「法隆寺金堂壁画収蔵庫内環境のモニタリング」、「法隆寺金堂壁画限定公開に対する環境調整等に関する検討」、「壁画の物理的特性を把握するための実験サンプル(模擬土壁)作成」について、調査・検討を行った。また、継続的に金堂壁画収蔵庫に設置した温湿度・二酸化炭素濃度データロガー及び古材収納庫の温湿度のモニタリングを実施した。
2023年度の法隆寺金堂壁画収蔵庫の限定公開に際して、壁画の劣化に関わる保存環境上の問題点の把握および劣化メカニズムの解明、将来の保存・公開を目指すうえでの建築的・設備的な改修に利用可能な知見の蓄積を目的に、収蔵庫内の生物調査、温湿度環境調査、コンピューターシミュレーションを活用した調査時、限定公開時の運用方法の提案などを行った。その結果、公開時期は、令和3年度、4年度と同様の11月とした場合に、公開時の1日の観覧者の人数を過去2回の50人/日から、80人/日とすることで公開可能と判断されることを確認した。
法隆寺金堂収蔵庫の壁画の保存・公開を考えた場合に、壁画の物理的特性を把握した適切な環境条件を明らかにすることを目的としてこれまでの土壁に関する調査結果、文献値と現地での目視観察結果を元に模擬壁体の作成を行った。模擬土壁は、内部に温湿度センサーやひずみ計測が可能な仕様となっている。
小椋は「遺跡や歴史的建物等における文化財の保存のための環境制御に関する一連の研究」が評価され、日本建築学会賞を受賞した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実存する法隆寺金堂壁画を保管する収蔵庫の数理モデルを用いたシミュレーションから、限定公開時の公開状況を定める等、本研究課題の成果物を有効活用した実際の壁画公開を実現できた。また、計画していた模擬壁体の製作を順調に行うことができた。

今後の研究の推進方策

周囲の温湿度条件を変化させた場合の変形挙動を明らかにすることで、劣化防止のための温湿度条件に関する実験室実験に加えて、模擬壁体を収蔵庫に置いて計測を行うことで、環境変化が壁画に及ぼす影響を部分的に推定できると考えられる。模擬土壁の火災損傷や損傷後の補修を踏まえた検討も必要である。以上の内容について研究を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 博物館・美術館の夏季の空調消費エネルギーと 空調設定温度が冬季の収蔵庫内環境に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子 , 伊庭千恵美 , 田中琴巳 , 由井和子 , 秋山純子
    • 雑誌名

      保存科学

      巻: 63 ページ: 55-66

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 〔報文〕 湿度制御した温風処理による木造建造物加害甲虫類の殺虫(1) ―温湿度制御性能の評価―2023

    • 著者名/発表者名
      島田 正理 , 近藤 修平 , 北原 博幸 , 原田 正彦 , 藤原 裕子 , 小椋 大輔 , 佐藤 嘉則 , 藤井 義久
    • 雑誌名

      保存科学

      巻: 62 号: 62 ページ: 13-33

    • DOI

      10.18953/00009208

    • URL

      https://tobunken.repo.nii.ac.jp/records/9272

    • 年月日
      2023-03-17
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical properties of white clay used as wall painting substrate material: measurement of strength and modulus of elasticity of simulated substrate material of wall paintings Hiten at Kondo, the main hall at Horyu-ji Temple2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ishikawa, Daisuke Ogura, Chiemi Iba, Nobumitsu Takatori, Soichiro Wakiya
    • 雑誌名

      Heritage Science

      巻: 11 号: 1 ページ: 242-242

    • DOI

      10.1186/s40494-023-01090-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Indoor temperature, humidity, and microorganisms in traditional and modern houses in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kokubo, Daisuke Ogura, Makiko Nakajima, Fumito Maruyama, So Fujiyoshi, Jun Noda, Ayako Fujieda
    • 雑誌名

      E3S Web of Conferences

      巻: 396 ページ: 01054-01054

    • DOI

      10.1051/e3sconf/202339601054

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deterioration mechanism and hygrothermal condition of tuff stones used for exteriors at former Koshien Hotel2023

    • 著者名/発表者名
      Chiemi Iba, Tomoko Uno, Koki Yamada, Kazuma Fukui, Daisuke Ogura
    • 雑誌名

      Journal of Cultural Heritage

      巻: 61 ページ: 139-149

    • DOI

      10.1016/j.culher.2023.03.007

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled hygrothermal and mechanical simulations of highly anisotropic building material during freezing and thawing2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Fukui, Chiemi Iba, Daisuke Ogura
    • 雑誌名

      Journal of Building Physics

      巻: - 号: 6 ページ: 659-685

    • DOI

      10.1177/17442591231165992

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 博物館・美術館における冬季の空調消費エネルギー量と間欠運転時の収蔵庫内環境2023

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子 , 伊庭千恵美 , 相馬静乃 , 秋山純子
    • 雑誌名

      保存科学

      巻: 62 ページ: 43-54

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 持続可能な文化財の予防的保存の確立にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子 , 秋山純子
    • 雑誌名

      月刊文化財12月号

      巻: 723 ページ: 9-11

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光X線を用いた多孔質材料表面に蓄積する塩の濃度の測定2023

    • 著者名/発表者名
      酒井 紘太郎, 髙取伸光, 脇谷草一郎, 小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 文化財建造物における障壁画の保存・公開に関する研究-二条城二の丸御殿における模擬障壁画周辺の温湿度環境の実態把握2023

    • 著者名/発表者名
      髙取 伸光, 乙守倫太朗, 小椋大輔, 岡村知明, 高林弘実, 貴田啓子
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 法隆寺金堂飛天壁画下地の模擬材料を対象とした圧縮・引張強度と弾性率の測定2023

    • 著者名/発表者名
      石川 和輝, 小椋大輔, 伊庭千恵美, 髙取伸光, 脇谷草一郎
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 古墳石槨の発掘調査時における遺物・遺構の保存のための覆屋の環境調整に関する研究(その1)覆屋の断熱性状、覆屋内外の換気量による結露量の抑制2023

    • 著者名/発表者名
      森田 健斗, 小椋大輔, 髙取伸光
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 法隆寺金堂収蔵庫における壁画の保存・公開に関する研究 ―2021年限定公開における収蔵庫内環境測定値の検討―2022

    • 著者名/発表者名
      今岡知晃 , 小椋大輔 , 木川りか , 和田浩 , 吉田直人 , 建石徹 , 秋山純子 , 佐藤嘉則 , 藤井義久 , 北原博幸 , 森井順之 , 伊庭千恵美 , 髙取伸光 , 石川和輝
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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