【奈良高専】高専５年生が行う地域貢献のための防災研究

第1回高専防災減災コンテスト最終審査へ

独立行政法人国立高等専門学校機構

2023年3月2日 15時00分

独立行政法人国立高等専門学校機構奈良工業高等専門学校（奈良県大和郡山市、校長：後藤景子以下「奈良高専」という。）は、高専初の「Society 5.0型未来技術人財」育成事業、「GEAR 5.0」（※1）の中核拠点校に位置づけられており、「防災減災エネルギー」の分野で研究活動を行っています。その「GEAR 5.0」の活動の一環として、本校の池田研究室に所属する電気工学科５年生４名が、第１回高専防災減災コンテストにエントリーしました。
本学生チームは、山間部において台風等による停電時に引き起こされる二次災害を防止するという研究テーマ、「2W1H（Water Wheel for Help）」でエントリーし、見事、第1次審査を突破しました。現在、学生チームは2023年3月6日に開催される第１回高専防災減災コンテストの最終審査会に向けて検証を進めています。

左から池田陽紀講師、坂口誠弥さん、神谷柾徳さん、奥和田輝さん、寺邊心菜さん

第１回高専防災減災コンテスト

　高専防災減災コンテストとは、高専制度創設60周年を記念して開催される、高等専門学校に在籍する学生を対象としたコンテストです（https://www.bosai.go.jp/labo/ExtremeWeather/contest/contest_2022.html）。
　防災減災に関わる社会課題を解決する技術のアイデアとその検証過程を競う機会になります。活動を通じた高専生の成長の促進と若い力による社会の災害レジリエンス向上に寄与することを目的に実施されます。
　2022年10月中旬に第1次審査の書類審査が行われ、28チームから10チームがアイデア検証進出提案として採択され、最終審査に進みました。奈良高専からは、「2W1H（Water Wheel for Help）」をテーマとする学生チームを含む、全２チームが最終審査に進んでいます。

応募動機、研究課題、検証

　「2W1H（Water Wheel for Help）」のチームリーダーの奥和田輝さんに、応募動機や課題、検証についてお聞きしました。

◆応募動機
　池田先生からコンテストのお話を聞いたときに『５年生の実験科目で、小水力発電システムとそれを電源としたUＳＢ充電設備を山間部の地域に構築する実験について取り組んでいた。これこそ、防災・減災のためのベースのアイデアになるのではないか。』と思い、チームで応募することを決めました。活動経費のサポートも応募動機に大きく影響を受け、入賞目指して頑張ろうと思っています。

山添村で実験している学生

◆研究課題
　池田先生が2016年から、奈良県山辺郡山添村から小電力関係の技術相談を受けたことがきっかけで、研究室の先輩方が小水力発電システムの構築に取り組んできました。
　私自身、山添村と環境の似た地域に住んでいることもあり、台風で停電を経験した話を家族から聞いていました。不測の事態が起こった時に、連絡ができても、停電していると辺りは真っ暗で、作業や移動は困難な状況になります。このような、台風や地震などの一次災害の後に生じる二次災害による被害を防止するためには、速やかなライフラインの復旧、維持が必要で、そのためには常に使えるエネルギー源が不可欠だと思います。その一つの解決策として、農業用水路に設置できる小水力発電設備を構築し、スマートフォンの充電器や照明設備が利用できる非常用電源を目指しています。これが完成すれば、災害時に緊急連絡ができるようになったり、救急車両の誘導等に活用し、二次災害の防止に繋げられると思っています。

小水力発電システムの概要

◆検証
　山添村の小さな水路を利用し、自転車のハブダイナモを利用して、スマホ等を充電するためのUSB電源を作ることを目標に取り組んでいます。スマホやモバイルバッテリーを充電するためには、５V以上の電圧出力が必要です。
　9月に実施した現地での実験では、4.9Vで、0.1V足りず充電には至りませんでした。今後は、回路上でのロスを減らしたり、回路自体の見直しをしたりして、所定の電圧出力ができるよう改良したいと思います。

小水力発電の様子

チームメンバーコメント（インタビュー一部抜粋）

◇奥和田輝さん
「フィールドワークをすることは、机上の勉強とは違うと思っています。手を動かし、考えることは楽しいです。また、メンター（※2）の方にアドバイスをしてもらい、防災の知識も深まりました。」

◇神谷柾徳さん
「発電や、自然を使うものに興味があったので、このコンテストに参加できたのは良かったです。地域の方やメンター（※2）の方との交流で知見が広がったと思います。」

◇坂口誠弥さん
「授業では理論的なことは教わるが、今まで手を動かして何かを作るという経験がなく、コンテストに参加してよかったと思っています。まだまだ改良する点があるので頑張って取り組みたいです。」

◇寺邊心菜さん
「コンテスト系に今まで参加したことがなく、初めての経験です。知らないことが多すぎて「何？何？」と教わることが多く、その中で、新しい事を知る経験ができたことがとても良かったです。」

担当教員よりコメント

　このようなコンテストへの参加は、いい機会だと考えています。学生達は自身の専門知識の有用性を知るきっかけになればと思います。そして、自分の取り組みをアウトプットする大切さと難しさを学ぶことができたと思います。やはり、机の上だけでなく、現場での作業は思いのほか難しかったと思います。けれど、彼らが自身の知識と技術でひとの役に立とうとする姿勢は明確でした。そういうところも、1つの高専生の在り方として、高専に興味を持つ中学生の憧れになってほしいなと思っています。

独立行政法人国立高等専門学校機構奈良工業高等専門学校　電気工学科　講師　池田陽紀

※1 GEAR 5.0とは
https://www.kosen-k.go.jp/about/profile/gear5.0-compass5.0.html

※2メンターとは
助言や指導をする人のこと。今回のコンテストでは「国立研究開発法人防災科学技術研究所」の方からアドバイスをしてもらう。

奈良工業高等専門学校について

　奈良工業高等専門学校は、実践的・創造的技術者を養成することを目的とした高等教育機関。中学校卒業程度を入学資格とする本科（5年制）および専攻科（2年制）を有し、敷地内に学寮も備え、奈良県内外から入学者を迎えています。
　立地する奈良県及び周辺地域は、中小企業が集積し特に電子産業、製造業が盛んな地域であり、地域に向けての情報発信基地としての機能と、地域企業からの技術相談窓口としての機能を持ち、奈良県だけでなく東大阪・八尾・京阪奈等周辺地域の産学官金連携の拠点としての役割を担っています。
　また、在学生の課外活動も活発で、全国各地の高専が出場した「高専ロボコン2022全国大会」、全国高専体育大会においても優秀な成績を収めています。

【学校概要】

学校名：独立行政法人国立高等専門学校機構
奈良工業高等専門学校
所在地：奈良県大和郡山市矢田町22
代表者：校長　後藤　景子
設立：1964年
URL：https://www.nara-k.ac.jp/
事業内容：高等専門学校・高等教育機関

◆本リリースに関するお問い合わせ先
独立行政法人高等専門学校機構
奈良工業高等専門学校
総務課　企画・研究協力係
TEL：0743-55-6173（平日8：30-17：00）
e-mail：sangaku@jimu.nara-k.ac.jp