MEMBER

浮体式洋上風力発電システムの開発・設計・維持管理、風車・浮体・係留・基礎の連成解析と耐風・耐波・耐震設計、数値流体解析を利用した流体力および浮体動揺の予測、各種制御を利用した風車・浮体の荷重低減、気象・海象条件の数値予測、風力資源評価、風力発電予報等に関わる研究開発に従事している。

セメント系材料とコンクリート構造のマルチスケール・マルチフィジックス解析を専門とする。力学的作用（疲労）と環境作用（塩害）を同時に受けるコンクリート製浮体の長期性能評価に関心。

洋上風力発電浮体への鉄筋コンクリート構造の適用性検討を実施。コンクリート構造挙動および材料挙動に関する非線形有限要素法解析を用いて、浮体に用いられうる鉄筋コンクリート構造/プレストレストコンクリート構造の安定性ならびに疲労損傷進展の予測、また鉄筋腐食抵抗性をはじめとした長期材料耐久性に関する評価を実施している。

流体工学を専門としている。特に、気泡流や赤血球を含む流れなど分散混相流の分野で多くの業績があり、現象のマルチスケール性に着目して、分子レベルの現象が巨視的な流動構造に大きな影響を与える現象について多くの研究を行って来た。計算科学の分野でも貢献があり、様々な新しい計算手法を開発し2011年には「京」コンピュータを用いて世界最速の流体構造連成の計算に成功している。

洋上風力発電のタワー部等の構造部は、主に鋼構造である。これらの主要部材は、コストに占める割合も大きく最終CAPEXに大きく影響するが、実際の運転条件に適合した性能要求の設定や、それを実現する最適な材料設計は十分に洗練されていない。また、最新の耐破壊特性制御も取り入れられていない。これらの手法を国内の材料メーカーや施工企業の技術シーズと融合させ、タイムリーなコスト低減策を提案する。

浮体式縦型洋上風車の炭素繊維強化複合材料（CFRP）による軽量最適設計、LCA、LCC、リサイクルCFRPの適用可能性、等を株式会社アルバトロス・テクノロジー等と共同で研究開発している。

洋上風力発電システムのデジタルツインの開発

エネルギー輸送システムの研究、事業性評価法の研究、電力系統への影響評価など

実機スケールの風車ブレードにかかる応力解析・疲労解析を従来のシミュレーション技法により精緻に実行するためには、膨大な計算資源と計算時間が必要となる。さらに設計のためには高次元のパラメータ空間を探索しなければならず、計算資源と計算時間にかかる制約はより厳しくなる。そこで、ニューラルネットワークに代表される人工知能技術を用いて大規模シミュレーションを一部代替することによって高速化・効率化し、風車の設計を支援する。

様々な構造・材料の破壊・損傷現象を対象として、それらを再現・予測するための数理モデルの構築と数値解析技術の開発に取り組んでいる。特に、ナノ～ミクロスケールの微視構造や素過程と、マクロスケールでの力学応答とを結びつけるマルチスケールモデリングを主軸として、有限要素法やその拡張、分子動力学法やデータ駆動型モデリングを効果的に活用・統合した手法開発に取り組んでいる。また、実験観察との比較によるモデルの妥当性検証を重視し、実現象に即したモデル構築を通じて、産業機器やインフラ構造物の信頼性評価および安全設計の高度化を目指している。

波浪（特に巨大波や非線形波浪）や、その中での船体・浮体の応答（運動・荷重・弾性挙動）等、波浪に関連する海洋工学を中心とした研究に、理論、数値シミュレーション、大型水槽施設での模型実験等のアプローチによる研究に取り組んでいる。また、東京大学工学部船型試験水槽の保守・管理を担当しており、このような水槽施設において、非線形波浪の造波実験、船舶や浮体の縮尺模型を用いた波浪中応答実験等を実施している。さらに、工学部船型試験水槽の実験・計測の自動化に取り組んでいる。

繊維不連続化と高速成型がもたらした炭素繊維強化プラスチックの複雑な力学挙動を、材料力学の知識とマルチスケール構造解析、統計的モデリング解析、機械学習モデリング解析などの最新技術を融合し、成形プロセス・内部構造・力学特性において総合的・包括的な研究展開。環境・エネルギー・資源問題の解決、さらにはGXとSDGsの実現に向けて、風車の軽量化・量産化に寄与できる先進複合材料の特性評価・制御と迅速な社会実装。

次世代電力システムにおける高信頼性絶縁・遮断技術の確立に関する研究をおこなっている。再エネ普及に対応するHVDCやAC/DC変換機器向けに、直流・複合電圧下で信頼性の高い絶縁材料の設計・評価法を確立し、AI支援による構造–物性の相関解明を目指している。あわせて、電力機器への展開を見据え、電界計測・アーク診断などの周辺技術開発も行っている。具体的には、DC-SHG法による非侵襲型電界計測技術、EOプローブによる高空間分解能診断、およびシャックハルトマン型電子密度計測法などを独自に開発してきている。

素材産業のカーボンニュートラル戦略、素材のリサイクルを考慮したLCA手法の開発、金属精錬のカーボンニュートラル戦略における再生可能エネルギーの活用についての研究

私の研究室では、機械工学、電子電気工学、制御工学、そして情報工学の知識を横断的に取り入れることで、社会で貢献できることを念頭に独自ロボットの開発に力を入れている。その中でも、ロボットの形や行動の多様性を目指すべく、多リンク型飛行ロボットという新しい概念の実現に着目し、ハードウェア基盤要素から知能行動創成まであらゆる階層の研究課題に網羅的に取り組んできている。本研究機構では、飛行ロボットによる産業DXの経験を活かし、洋上風力発電機の空中点検、補修の自動化を目指す。

流れとそれに伴う輸送現象の大規模数値シミュレーションの実施、最適化数理や機械学習を用いた熱流体工学における最適化のためのツール開発

浮体式洋上風車周辺で漁業や養殖業を行うための方法の一つとして、浮体式洋上風車に給餌装置を搭載して、近傍に設置した生簀内で養殖を行うシステムについて研究を行っている。特に、浮体式洋上風車と養殖生簀との相互作用の解析を行い、双方の安全性を調べている。また、浮体式洋上風車に付着する生物や周辺に蝟集する魚類など、生態系を調べるために、水中カメラを搭載できる水上ドローンの研究開発を行っており、生態系への影響を調べるための数値シミュレーションについても検討を行っている。

風力発電のブレードにも多用されているCFRP等の複合材料構造や、様々な機械構造物を対象として、その健全性を簡便に診断するための技術を研究しています。具体的には、超音波を受信可能な光ファイバセンサによる構造ヘルスモニタリング技術や、レーザー超音波法による超音波ガイド波の可視化に基づいた非破壊検査技術、カーボンナノチューブを用いた多機能センサの開発等に取り組んでいます。さらには、光ファイバセンサとレーザー超音波法の特性を活かした、水中構造物の効率的な非破壊検査法の構築も試みています。

巻研究室では、最先端のロボット工学と情報処理技術を駆使して、新たな海中海底探査システムの研究開発に取り組んでいます。特にAUV （Autonomous Underwater Vehicle, 自律型海中ロボット）をはじめとする複数の自律プラットフォームの連携により、浮体周辺の環境モニタリングや、浮体の水中部や係留索、海底ケーブル等の点検に資するシステムの開発を目指しています。

海中・海底情報システムに関する研究を実施している。海中・海底の情報取得のための観測システム、データシステムの開発を行っており、たとえば、音響等による海面下の精密位置決定、UAVによる海表面での通信、機材管理、観測技術の開発などを行っている。とくに、UAV等による海上からの海表面環境把握は、洋上風力発電施設の管理、周辺環境把握、効率的な安全確保、監視のための技術への応用可能性がある。音響測位技術はUAV、AUVも含めた海中環境把握、管理のための手法開発に応用可能である。

エネルギーシステム評価

地球環境問題の顕在化は、人間の社会経済活動における新たな価値観、境界条件の設定を意味する。資源・エネルギーの安定供給と地球環境問題の長期的対応を含めて持続可能であるという目標のもと、エネルギーインテグレーションとして、技術革新、社会インフラと制度改編などによる、日本および世界のエネルギー需給の戦略と現在から将来に向けての具体的な移行について研究する。

持続可能な海の利用を実現するためには、科学と現実社会の利害関係者の協働が必要です。科学と社会の境界を越え、ステークホルダー（国際機関、政府、研究助成機関、国際協力・開発援助機関、産業界、市民社会、メディア等）との協働に基づくトランスディシプリナリー研究（超学際研究）を実施し、知識の共創を推進します。

小型の計測機器を海洋大型動物に取り付けて、生息環境下における行動・生理・環境データを取得するバイオロギング手法を専門としている。さらに、最近はバイオロギングデータの保存・公開・2次利用を可能とするデータベース、Biologging intelligent Platform (https://www.bip-earth.com/ja)の拡充を進めている。

魚類生態学。沿岸性魚類の生活史解明および行動追跡など。

沿岸域の底生生物を中心とした海洋生物資源の持続的な利用に必須である対象種の初期生態や種間関係について研究するとともに、気候変動等の生物資源への影響を明らかにするために藻場やサンゴ礁などの重要な生息場を含めた長期的な生物相のモニタリングを実施している。これらの調査に基づき、生物の分布やそれに伴う種間関係の変化、生態系の構造の変化を検出するための研究を行っている。

行政学を専門としており、科学技術と公共政策、政策過程論、国際行政論の研究を行っている。関連する具体的研究としては、日本における再生可能エネルギー政策の特徴に関する研究、洋上風力発電に関する合意形成に関する研究、国際的なエネルギーガバナンス、海洋政策等に関する研究等を行っている。

国際法学・環境法学を専門とし、国際環境条約に関する法的問題、気候変動とエネルギーに関する法政策などを主な研究テーマとする。環境政策に加えて、この間、10年以上にわたって、エネルギー政策、とりわけ再生可能エネルギー政策の審議に関わり、基本政策分科会委員、省エネルギー・新エネルギー分科会委員、電力広域的運営推進機関（OCCTO）評議員も務める。再生可能エネルギー買取制度の調達価格等算定委員会委員（2015年3月〜2024年2月。2021年3月からは委員長）も務めた。