技術開発ニュース　No.170

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• カテゴリ： 技術開発ニュース
• 作成日： 2026/03/11 21:50:14
• 要約：

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• ページ： 41
• 研　究　紹　介 Introductions of Research Activities 雨を「量」ではなく「力」で測る From Quantity to Force: A New Perspective on Rain Measurement ～加速度式雨滴衝撃計の開発～ 執筆者 　雨を測る基準といえば「雨量」である。しかし、実際には同じ雨量でも、雨滴の 大 き さ や 落 下 速 度 に よ っ て 地 面 や 物 体 表 面 に 与 え る 影 響 は 異 な っ て い る。 本 研 究 は、雨滴をエネルギー量として捉え、雨が衝突面に与える衝撃力を評価する装置を 開発し、この新しい指標を、私たちの生活や新たなビジネスに生かしていくことを 目指している。 1 開発の背景 電力技術研究所 バイオグループ 津田　その子 　　共同研究者 東京農工大学大学院 農学研究院 教授 南光　一樹 られる。 　共同研究先の研究者は、レーザー光を通過する雨滴一粒 一粒の直径と通過時間から、その雨滴の運動エネルギー 　この研究のきっかけとなったのは、送電鉄塔の敷地で行 を精緻に計測する手法に精通している。しかし、鉄塔敷と われる緑化工事の成功率を高めるための調査だった。 いう現場でランダムな位置に落ちて来る雨粒をレーザーで 　送電鉄塔の敷地では、環境修復と土壌侵食防止のため 受けるには、大きなレーザー照射装置が必要となり現実的 に、植物で地面を覆う緑化工事が行われている。しかし、 ではない。このため、新たな発想で装置を開発することに 植物が根付かず土壌表面が露出してしまい、侵食が起きや し、開発コンセプトを以下のように設定した。 すくなっている場所も多い。この要因の一つとして、鉄塔 ○複数の雨滴が当たった面全体の衝撃を直接検知 の骨組みから落ちる雨滴の影響があるとされている。実 ○レベルを数値化できれば精緻な値までは求めない 際、雨の日に鉄塔の下に立つと、骨組みを伝って落下して ○土壌侵食に影響を与えないレベルは無視して良い くる雨滴は明らかに自然の雨とは異なり大粒で、地面の小 ○設置や計測が容易 石が弾むほどの勢いがあった。発芽したての植物では、根 を張る前に浮き上がり流されるリスクが高い。 3 開発中の加速度式雨滴衝撃計の特徴 　開発コンセプトを満たす計測手法として、三軸加速度セン サーを用い、雨滴衝突によって生じる対象面の加速度変化 を計測し、その結果から雨滴の衝撃力を推定する仕組みとし た。雨滴一粒ずつの加速度データの合計から、面全体が受 けた衝撃エネルギーを数値化する。計測面は、気象庁が用い る転倒マス型雨量計の口径 20cmと同じ面積とし、同一面積 第 1 図　下から見あげた鉄塔（左）と骨組みから落下する雨滴（右） の単位時間あたりの雨量と衝撃エネルギーをセットで扱える ようにした。計測面の形状は雨量計と同じ円形タイプと、敷 　この雨はどのくらいの力で地面に影響を与えているのか、 き詰めて広い面積を計 どの程度この力を低減すれば植物は根を張り定着できるの 測できるよう同面積の か。雨滴の影響を低減し成功率の高い緑化方法を検討する 六角形タイプを製作し ために、雨の力を測定する必要があったが、そのような計測 た。また、現場で容易 機器は見つからなかった。このため、国内で数少ない雨滴 に設置できるよう、単 の研究者に協力をいただき、2023 年、 「雨滴が面に与える 管パイプの直径に合わ エネルギーを測定する装置」の製作に着手した。 せた脚部に制御用マイ コンを組み込み、単管 2 開発コンセプト 　雨滴の運動エネルギーは、質量と落下速度によって求め 41 技術開発ニュース 2026／No.170 に挿して設置できるよ うにした（第 2、3図） 。 第 2 図　研究所内の降雨装 置で実験中の加速度式雨滴 衝撃計（円形タイプ 6 台） 
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