平成２３年度　 概　算　要　求 説明資料 生存圏研究所 平成２２年　３月１０日 １.

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1 　平成２３年度　 概　算　要　求 説明資料 生存圏研究所 平成２２年　３月１０日 １

2 2 １．プロジェクト： 継続 「生存基盤科学におけるサイト型機動研究の推進」（生存基盤科学研究ユニット）
１．プロジェクト：　継続 　「生存基盤科学におけるサイト型機動研究の推進」（生存基盤科学研究ユニット） 　　　　　　　 平成２３年度概算要求額 　９５，０００千円 ２．プロジェクト：　継続 　「超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク観測・研究」 　　　　　　　 平成２３年度概算要求額 　 １３７，５００千円 ３．基盤的設備等整備（研究設備）：　新規 　「超寿命ウッドバイオマテリアル多元解析システム」 　　　　　　　 平成２３年度概算要求額 ４９５，０２１千円 ４．基盤的設備等整備（研究設備）：　新規 　「赤道イメージングレーダー」 　　　　　　　 平成２３年度概算要求額 ３，１５０，０００千円 ５．全国共同利用・共同研究：　継続 　「生存圏ミッションの全国・国際共同利用研究拠点形成」 　　　　　　　 平成２３年度概算要求額 　 ４７６，４０１千円 2

3 共同利用・共同研究拠点化に伴う組織・運営体制の改革
京都大学 京都大学　生存圏研究所　 共同利用・共同研究拠点化に伴う組織・運営体制の改革 生存圏科学ミッション：　人類の持続的発展の根幹にかかわる重要な４課題に関する先端研究を実施。 　1：環境計測・地球再生、2：太陽エネルギー変換・利用、 　3：宇宙環境・利用、4：循環型資源・材料開発 中核研究部：生存圏に関わる基礎的研究を実施 共同利用拠点 (開放型研究推進部） (1)大型装置・設備・施設利用型の共同利用・共同研究 (2)生存圏科学に関するデータベース利用型共同利用・共同研究 (3)国際共同利用 共同研究拠点（生存圏学際萌芽研究センター） (4)共同研究集会・生存圏シンポジウム・オープンセミナー (5)国際共同研究 (6)公募を通じたプロジェクト型共同研究 生存圏科学萌芽研究 生存圏ミッション研究 生存圏フラッグシップ共同研究 3 全学研究所長懇談会　 3

4 全国・国際共同利用に供される大型設備・装置・施設 持続可能生存圏開拓診断(DASH)システム
京都大学 既存全国共同利用 マイクロ波 送電実験装置 先端電波科学 計算機実験装置 MUレーダー 平成17年度 共同利用開始 平成18年度 共同利用開始 生活・森林圏シミュレーションフィールド 森林バイオマス評価分析システム 木質材料実験設備 平成20年度新規 共同利用開始 居住圏劣化生物飼育設備 赤道大気レーダ(EAR) 持続可能生存圏開拓診断(DASH)システム 4

5 平成16年度から： 共同利用拡充のためのシンポジウム・セミナー開催
京都大学 研究所設立と全国・国際共同利用の拡充 平成15年度 16年度 17年度　18年度　19年度　20年度　21年度　22年度 23年度 設立 準備 研究所 設立 (学内措置) 全国共同利用の附置研究所として正式認可 拠点形成の大幅拡充  4ミッション全面展開 共同利用・共同研究拠点形成 生存圏研究所の歩み 260件予想 254件 プロジェクト型共同研究 共同利用の進展と 共同利用・共同研究拠点への展開 35件 247件 24件 228件 共同研究集会 216件 195件 191件 共同利用 89件 99件 全国・国際共同利用の拡充 生存圏科学の追求 共同利用に供する施設・設備数 現在 7 + 生存圏 データベース＋プロジェクト共同利用 設備1件追加、計10項目 DASH設置 2 3 平成16年度から： 共同利用拡充のためのシンポジウム・セミナー開催 平成17年度から： 提供施設・設備等の大幅拡大と国際共同利用開始 平成18年度： 国際共同利用の本格化・更に共同利用追加 平成19～20年度：全国・国際共同利用研究所の体制確立へ 平成21～23年度： プロジェクト型共同研究・共同研究集会をセンターに移管し、共同利用・共同研究体制を整備 5

6 生存圏科学ミッションの拠点形成の増額要求
京都大学 生存圏科学ミッションの拠点形成の増額要求 22年度 23年度 16年度 17　－　21 年度 人件費 24,000千円 (学内負担） 24,000千円 (学内負担） 16,073千円 22,692千円 (学内負担) 非常勤研究員 非常勤研究員(学内負担) プロジェクト型、データベース・施設利用型 　共同研究の推進 共同利用・共同研究の国際展開の加速化 全国・国際 共同利用 共同利用・共同研究 5,407千円 (共同利用研究システム事業費) 共同利用・共同研究の推進 126,825千円 要求額 126,825千円 大型設備運営費から充当 共同利用・共同研究の推進 70,035 千円 全国共同利用推進 76,741千円 ～ 75,970 千円 5,935千円 (先導的研究機関連携 ユニット支援事業費) 大型 設備 運営費 (内 5,407千円) 349,576千円 　 (学内負担分) 349,576千円 　 (学内負担分) 262,511 - 274,511 千円 　 (学内負担分) 262,511千円 　 (学内負担分) 研究所設立(学内措置) 共同利用附置研究所として正式認知 全国共同利用 附置研として発展 共同利用・共同研究拠点化、海外展開を加速 6 6

7 平成23年度 概算要求説明資料 千年居住圏の提案 千年居住圏 ～CO2削減と持続社会の構築を目指して～
平成23年度　概算要求説明資料 千年居住圏　～CO2削減と持続社会の構築を目指して～ 居住圏・森林圏における諸問題 生存圏研究所の取り組み 国産材の需要減少 木材価格の低迷 林業環境の悪化 CO2吸収能力の低下 生存圏ミッション 環境調和型社会への移行 循環型資源社会への移行 太陽エネルギーのさらなる利用 要求装置：超寿命ウッドマテリアル多元解析システム いにしえより 未来へ 我が国には法隆寺に代表されるように、千年を超える歴史的建造物が実在する。これらは、生物としての寿命をはるかに超えてウッドバイオマテリアルとして炭素を固定し続けている。このような歴史的建築物に学ぶ建築技術や適材適所の木づかい、保存修復技術の蓄積がある。 古の英知と最先端科学を融合し、ウッドバイオマテリアルを超寿命で多目的に活用する 千年居住圏の提案 7 京都大学生存圏研究所　Research Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University

8 飛鳥より1300年　法隆寺 その１：　温故知新：　伝統を支える技術の解析。適材適所の科学的証明。新たな研究展開の基盤となる各種情報のデータベース化。 歴史的建造物の空間構造解析と耐震性能の解明。 木造住宅の実大構造物の静的繰り返し加力実験ならびに各種耐力要素の実大加力実験。 用材の材質（樹種、生物・物理・化学的特性）の集積と解析。 生物劣化、耐光変化、経年変化の解明とその防止策の検討 文化財木造建築物ならびに木製品の保存修復への科学的な貢献 改修が進む清水寺子安の糖 伝統的木造軸組構法住宅の実大実験 樹木として木材として、生物寿命をはるかに超えて生きるウッドバイオマテリアルの本質を解明し、千年の木は千年もつとの古の英知を科学的に証明する。 年輪情報から広がる学際研究 8

9 9 その２： 50～100年レベルの長寿命から千年居住圏へ 生物劣化機構の解明に基礎を置いた超寿命ウッドバイオマテリアルの創成
その２：　50～100年レベルの長寿命から千年居住圏へ 生物劣化機構の解明に基礎を置いた超寿命ウッドバイオマテリアルの創成 実大のモデル住宅を生物劣化させた際の構造的な変化を詳細に解析・評価 木造住宅の耐久性に関して最も重要な劣化要因は昆虫類－特に今後重要になると想定される海外からの移入種－や菌類の管理と防御策の開発 コンピュータ断層撮影による用材内部の非破壊診断。 木質バイオマス有機成分の網羅的かつ迅速解析から、高耐久性有用樹種・株の選抜、微量有用成分の探索。 居住圏環境内極微量物質の動態把握。 阪神・淡路大震災における住宅の生物劣化 木質バイオマス資源の先端的超寿命高度利用 桂離宮のシロアリ被害 9

10 京都大学生存圏研究所全国共同利用機能を通して全国の研究者に提供
メタボローム解析ユニット 居住圏トモグラフィー診断ユニット 経年変化、生物劣化の化学成分による精密解析 極微量成分の動態把握と未利用有用バイオマスの探索 各ユニットの概要 超寿命ウッドマテリアル多元解析システム 非破壊的な新しい劣化診断・保存科学の推進 標本の三次元情報の電子化とその保存 バイオマテリアル耐候試験ユニット 居住圏バイオリソース維持・管理ユニット ミクロ分析層 従来種はもとより今後重要となる海外から移入する昆虫・菌類の維持・管理 歴史的建築物の用材収集と保存・管理 電子データベース化と学術情報の公開 屋外暴露試験 ミクロ診断層 マクロ評価層 維持・管理層 構造解析層 居住空間解析ユニット 安全・安心・長寿命な木造住宅の設計法および耐久性評価法の提案 木材劣化生物による実大住宅の劣化評価 京都大学生存圏研究所全国共同利用機能を通して全国の研究者に提供 10

11 既存設備との関連ならびにシステムとしての連携 ~長寿命バイオマテリアル創造空間~
伝統木造建築学・防災学 耐震工学 樹木機能の網羅的解析 居住空間解析ユニット ナノハウス 木質ホール メタボローム解析ユニット エコ住宅 材鑑調査室 バイオマテリアル耐候試験ユニット 居住圏トモグラフィー診断ユニット 劣化生物飼育棟ならびに木工室 歴史・博物学・文化財科学 気候変動 居住圏バイオリソース維持・管理ユニット 生物多様性 期待される新たな科学領域との連携 11

12 超寿命ウッドマテリアル多元解析システム 本装置の特色
本システムは、安心・安全な建築技法を解析する「居住空間解析ユニット」、木材劣化生物並びに建築古材の維持・管理を行う「居住圏バイオリソース維持・管理ユニット」、各種劣化試験のための「バイオマテリアル耐候試験ユニット」、非破壊的劣化診断を行う「居住圏トモグラフィー診断ユニット」、および精密化学・構造分析に供する「メタボローム解析ユニット」からなる。 本装置の目的 古の英知と最先端科学を融合し、ウッドバイオマテリアルを超寿命で多目的に活用する「千年居住圏」を提案する 社会的な意義 千年居住圏の提案により、低二酸化炭素・持続的社会構築への移行を促進する 学術的な意義 耐震科学＆生物劣化学＆木材化学＆木材構造学の共働による新しい「超寿命ウッドバイオマテリアル学」を創成する 12

13 参考資料 13

14 「超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク観測・研究」 特別経費(プロジェクト分)
京都大学、名古屋大学、九州大学、東北大学、極地研究所による大学間連携プロジェクト ● 事業の目的 超高層大気変動の原因解明に向け、極地研と４大学等が全地球に展開しているレーダー・光学、地磁気等の超高層大気の地上ネットワーク観測の連携を促進し、観測データベースを有機的に結合させることで、国内外の関連研究者の緊密な研究協力体制を構築する。 ● 緊急性 温暖化等の環境・気候変動の問題が深刻化する中、IGYから50周年を契機に、爆発的に増大している多種多様な観測データを総合的に結合し研究を推進することが国際的に期待されており、本事業は時宜を得ている。 国内他機関・大学 海外研究者 他の地球科学分野へ展開 バーチャル情報拠点による連携強化 多様で膨大な量の観測データが分散して存在 衛星、数値モデルデータへの拡張 名大・STE研 九大・宙空研 XML XML 地磁気研究 コミュニティ 電磁気圏研究 コミュニティ メタ情報（メタデータ）のデータベースで横断検索を可能に 超高層大気科学 バーチャル情報拠点 東北大・PPARC 京大・理・ 附属天文台 XML XML 磁気圏研究 コミュニティ ディレクター 太陽物理学 コミュニティ 研究支援職員 XML XML 分野を横断したデータの総合解析による新しい研究を促進 極地研 メタ情報システム開発員 観測DB (+解析ソフト) XML 極域研究 コミュニティ メタデータDB 地磁気研究 コミュニティ メタ情報システム開発員、研究支援員、およびディレクターを雇用し、メタ情報のデータベースや観測データの解析ソフトを開発する 京大・生存研 赤道大気研究 コミュニティ 14 京大・理・地磁気センター

15 赤道イメージングレーダー新設 MUレーダー (信楽) 赤道大気レーダー (インドネシア) 赤道 PANSY (昭和基地) 15
赤道域に高感度・高機能の「赤道イメージングレーダー」の建設がぜひ必要。 MUレーダー (信楽) 「赤道イメージングレーダー」の実現により、地球環境変化の鍵を握る赤道域大気現象の微細構造を立体可視化して捉えることができる。 赤道 赤道大気レーダー (インドネシア) PANSY (昭和基地) 15

16 赤道イメージングレーダー概略図 本システムは、各アンテナに設置される全半導体式の送受信装置である「高機能送受信システム」、電波の出入り口に当る「アレイアンテナシステム」、送受信信号を生成・解析する「多チャンネル変復調システム」ら構成される。 多チャンネル変復調システム(室内装置) 高機能送受信システム （アンテナ面に設置） アレイアンテナシステム 約100m 信号 分配 ・合成 回路 送受信モジュール ・・・・ 変復調装置 信号処理装置 主計算機 レーダー構成図 アレイアンテナシステム 高機能送受信システム 多チャンネル変復調システム 16