Science&Technology Trends

高速無線技術WiMAXの国内サービス開始

　高速無線通信技術のモバイルWiMAX と固定系WiMAX による無線ブロードバンドの国内サービスが開始された。2009 年2 月26 日より首都圏でモバイルWiMAX の試験サービスが開始され、エリア内全域でのロケーションフリーなサービスが可能となり、7 月1日には首都圏全域・京阪神・中部圏での運用が始まる。また、南城市では固定系WiMAX のブロードバンドサービスが、敦賀市・新居浜市・西条市では地域WiMAX のサービスが開始されている。地域WiMAX は、地域の公共福祉サービスの向上や、山間部・離島・過疎地などでのデジタルデバイド解消を目的に利用される。モバイルWiMAX も地域WiMAXも、さらなるユビキタス環境の向上に寄与することが期待される。

世界の原子力事故に対応した環境線量情報予測システムの開発

　（独）日本原子力研究開発機構は、万一の世界の原子力施設事故の際、放出される放射性物質の大気拡散状況や放出地点を迅速に推定できる緊急時環境線量予測システム世界版第2 版（WSPEEDI ―Ⅱ）を開発した。この予測計算シミュレーションシステムは、世界の任意の原子力施設において、その周辺数10km 程度から数1000km 規模の広域に及ぶ放射性物質の移動・拡散・沈着・被ばく線量を予測できる。また、事故情報が不十分でも、環境モニタリングから発生源、放射性物質放出量が推定でき、越境型原子力事故への迅速対応が可能となる。今後、一般市民の安全確保のため、本システムの早期実用化が望まれる。また、近年問題となっている越境大気汚染への適用も期待される。

超高速充放電のためのリチウムイオン電池正極材料

　携帯電話やノート型パソコンなどに広く使用されているリチウムイオン電池だが、高出力が要求される用途にはコストや性能の点で満足できるレベルが達成されていない。2009 年3 月、米国マサチューセッツ工科大学の研究グループは、安価で化学的にも安定なリン酸鉄リチウムを使用し、超高速充放電を可能にする正極材料の開発を報告した。リン酸鉄リチウムの微細化と、その表面を改質することでLi イオンの拡散速度と電子の伝導度を速くすることに成功した。この正極材料を用いた電池の容量は通常のリチウムイオン電池と同程度であり、出力パワー密度はこれまで得られていた値より2 桁大きい。このような高出力電池はハイブリッド自動車などに用いることができると考えられる。

レーザーを用いたコンクリート内部欠陥探傷装置

　2009 年1 月7 日、（財）レーザー技術総合研究所などの産学研究グループは、レ―ザ―を用いたコンクリート内部欠陥探傷装置を開発したと発表した。コンクリートの健全部分と内部欠陥を有する箇所では、振動周波数が異なる。この装置では、コンクリートに高出力のパルスレーザーを照射し、急激な熱膨張やアブレーションなどにより発生した超音波で振動させ、健全部分と内部欠陥を有する箇所の振動周波数の違いを検出用レーザーで計測し画像化する。現行の打音検査と比べると、遠方からでも迅速で正確かつ客観的な内部欠陥検査ができる。

我が国の国際産業競争力を支える人材の育成
―基幹産業としての鉄鋼業を例とする人材育成モデル―

　品質の高度化を進めることで世界をリードしてきた我が国の鉄鋼業においては、引き続き粗鋼生産規模の拡大やユーザー業界の海外への生産拠点のシフトへの対応といった課題があるが、2030 年に向けては、世界的な産業構造の変化への対応も重要となる。中でも最も大きな課題は環境問題への対応である。すなわち、“グリーン製鉄”（CO2 排出ミニマム）で“第3 世代”（大量生産の問題点を解決した柔軟な生産システム）が志向され、さらなるイノベーションが必要である。

　これに対応するには、段階的にレベルアップを図る既成の人材育成プログラムではなく、職業人としての要件を具体的に示し、そこから逆戻りする“バックキャスティング” の視点による人材育成プログラムの構築が求められる。それにより、例えば企業内もしくは社会人教育として行われている内容を、産学連携により学生時代に修得することが可能となれば、“産学間のギャップ”が埋まり、即戦力としてのドクター育成にもつながることが期待される。

　鉄鋼業界では、（社）日本鉄鋼協会による30 年余りにわたる人材育成事業が行われており、現在では各世代のプログラムとして定着している。しかし、さらにバックキャスティングの視点で見直すことにより、業界において求める人材の検討を深め、我が国の産業競争力維持向上のための具体的アクションが実行されることを期待する。

航空科学技術に係る日米欧の研究開発動向

　航空機は、道路・鉄道と言ったインフラストラクチャを必要とする陸上輸送機器とは異なり、空を自由に飛行しながら国境をも越え、より速く、より高く、より遠くへと言う人類共通の夢を実現して来た。人・物の移動量と経済活動（GDP）との間には正の相関関係があるとも言われており、航空輸送もグローバル経済の発展に寄与して来たと考えられる。

　一方、人為起源の温室効果ガスによる地球温暖化問題を検討している「気候変動に関する政府間パネル（IPCC）」は1999 年、主要な温室効果ガスである二酸化炭素（CO2）、対流圏オゾンの生成およびメタンの減少を引き起こす窒素酸化物（NOX）、飛行機雲および巻雲の形成に繋がる水蒸気、煤およびエアロゾルなど、航空機からの排出物による気候変動への影響に関する特別報告書を発表した。2007 年発表の第4 次報告書においても、現状科学的理解が不十分な巻雲を除き、航空輸送による気候変動への影響が評価されている。

　エコ、グリーンと言った環境適合性は、今や航空活動にとっても喫緊の課題となりつつあり、米国および欧州連合では産学官連携の下、2020 年頃およびその先を見据え、 CO2 などの排出物および騒音の大幅な低減を目指した環境適合型航空機の研究開発が行われている。また、航空交通量が、2025 年頃には2000 年頃と比べ約2 倍に増加するとの予測もあり、空港での離着陸待ち、ノロノロ運転と言った空の交通渋滞を解消するため、 GPS などの測位衛星も活用した航空交通管理（ATM）システムの研究開発が進められている。

　我が国においても産学官連携の下、欧米と同様の取り組みが進められている。我が国の環境技術は世界に冠たるものであるものの、民間航空分野については、YS ─ 11 以降約 40 年振りに小型ジェット旅客機の全機開発に着手した状況である。大学・研究機関による基礎研究、（独）宇宙航空研究開発機構（JAXA）などの研究開発機関による技術開発・実証ならびに航空産業界による製品開発および製作・運用実績に基づくフィードバックと言う研究開発の全サイクルを回しながら航空科学技術力をさらに向上し、地球温暖化対策に対する我が国の貢献を強化したい。

　現状12 時間以上要する太平洋間の移動時間を半分程度に短縮できる超音速旅客機が実現すれば、経済活動などに変革がもたらされるとされており、JAXA では、将来予想される国際共同開発への対等な参加の実現を視野に入れ、ソニックブームおよび離着陸時騒音の低減と言う環境適合性と軽量化および低抵抗化による燃料効率向上と言う経済性との両立を目指した「静粛超音速機技術の研究開発」が行われている。将来的には、空気吸込み式極超音速機を第1 段とする宇宙輸送系など新たな宇宙活動の展開に繋がると期待される。

高速無線技術WiMAXの国内サービス開始

世界の原子力事故に対応した環境線量情報予測システムの開発

超高速充放電のためのリチウムイオン電池正極材料

レーザーを用いたコンクリート内部欠陥探傷装置

我が国の国際産業競争力を支える人材の育成 ―基幹産業としての鉄鋼業を例とする人材育成モデル―

航空科学技術に係る日米欧の研究開発動向

我が国の国際産業競争力を支える人材の育成
―基幹産業としての鉄鋼業を例とする人材育成モデル―