麻豆原创

みなさんの身の回りにある金属をふくむ製品には、どのようなものがあるでしょうか？スマートフォンには複数の金属からなる電子回路が組み込まれ、財布の中には硬貨とICカード、部屋の明かりを点ける電気は銅線を伝ってくる……。このほかにも金属が使われているものは沢山あり、私たちの暮らしに様々な金属は欠かすことができなくなっています。ではそれらはどこで、誰によって採掘されているのでしょうか？その採掘の現状について知れるヴァーチャルリアリティ（VR）教材が北大にあるということで、そのVRを生み出した川村洋平さん（工学研究院 教授）にお話をうかがいました。

【佐藤総太?颁辞厂罢贰笔19期本科生/理学院】

计测から採掘まで、採鉱学は幅広い

そもそも「採鉱学」とは採鉱にかかわる学问の総称ですが、その特徴として川村さんは「幅広さ」を指摘します。鉱石を採鉱するためには、どこにどのような资源が埋まっているかを调査する必要があり、地质学的な学问が要求されます。次に採掘を始めるにあたっては、どこから坑道を通し、どのルートで鉱石を搬出を计画するために、岩盘に関する力学的知识や重机を用いるための机械工学的知识が必要とされます。さらに、产出された鉱石を产业的に利用しやすく加工する材料工学や、材料化学的知识も求められます。そしてこれら鉱山や工场を设置する际には、环境アセスメントのための生物的知识や、地元住民の理解を得るための社会学的知识も必要とされます。このように资源採掘のために、非常に広范な知识を集合させるというのが採鉱学の大きな特徴です。

そんな幅広い採鉱学の中でも、川村さんは计测工学を通しての採鉱学を研究されています。计测工学とは読んで字のごとくではありますが、「様々なものを计测する」ための技术开発の学问です。北海道大学、博士课程の在籍时に、川村さんは振动の波形解析技术から落石予测をする研究をしていました。ある意味、波形解析技术から研究を始めたことによって、採鉱学の幅広さに対応できる研究视点を得られたと川村さんは语ります。

博士号取得後、筑波大学で勤務し、その後オーストラリア?カーティン大学に移り、最新のテクノロジーを使った研究を発展させていきます。そのうちの一つがZigBeeと呼ばれる通信技術の鉱山開発への実装です。ZigBeeは低速の通信システムですが、端末が省エネであるという特徴があります。川村さんはZigBeeの通信中継器を鉱山一帯に設置することで、テキストのやり取りや換気ファンの操作などを無線で行えるようにしました。また、発破時の振動データを地図情報に紐づけ、それを機械学習を通して発破振動を予測し、最終的にGoogle Mapなどと同期し周辺地域と情報共有する手法も開発しました。川村さんの研究は、鉱山空間全体をデータ化することで、様々な課題を解決していきました。

 

採鉱学の冬の时代を経て

ただ、川村さんは「日本において採鉱学は常に盛んに研究されてきたわけではない」と指摘します。日本では佐渡金山や石见银山の例にもあるように古来より様々な地域で鉱山开発が行われてきました。近代に入ってからも「炭坑节」に歌われた九州の叁池炭鉱や、鉱毒事件で悪名が知られるようになってしまった足尾铜山、北海道でも夕张をはじめとする空知での炭田开発など様々な地域で鉱山が开発されてきました。それに伴い北海道大学でも1925年に旧北海道帝大工学部で鉱山工学科が设置されるなど、採鉱学は盛んに研究、教育されるようになりました。

しかし1970年代以降、低価格な输入品の増加や、国内鉱山の効率低下により採算が取れなくなっていったことにより、日本の鉱山开発は下火になり、それに伴い「採鉱学の冬」とも称される时代が到来しました。川村さんも北大の指导教员から、採鉱学以外にも応用が利く波形解析技术を习得することを勧められました。

ただ近年、日本の採鉱学に新たな潮流が生まれています。日本の商社などが海外に鉱山を所有するようになった结果、採鉱学の知见を持つ人材の需要が高まったのです。秋田大学では2016年に国际资源学研究科が大学院に设置され、川村さんも立ち上げと同时に教授として着任しました。その后、2021年に川村さんは母校である北大に戻り、最新のテクノロジーを活用し効率的な採鉱を目指す、「スマートマイニング」の开発と普及に取り组んでいます。

採鉱の现场を痴搁で体験

日本では、海外に派遣する採鉱技术者の需要は高まっていますが、「採鉱学の冬」の影响もあり国内で採鉱学教育を行う大学は数えるほどしかありません。より多くの人材に、効率的に採鉱技术教育を行う必要があります。ただネックになるのが现场教育の难しさです。日本で今も実働している鉱山は鹿児岛の菱刈金山と、北海道の釧路コールマインの2カ所しかありません。また现在世界で稼働している最先端の鉱山の规模は日本より大规模で、先端的な鉱山开発を学ぶためには海外の鉱山の事情を知る必要があります。そこで川村さんは痴搁を用いることで、现场教育をより身近でより安全に行っていくことができると考えまし2022年年6月、川村さんが主导し、北大工学部に360°の痴搁シアターが设置されました。シアター式にすることで、现场教育のように教员がシアター内の映像を见せながら讲义をすることができます。最新のテクノロジーを採鉱学に盛り込んできた川村さんらしい问题解决手法であると言えるでしょう。

痴搁シアターは採鉱教育以外にも応用されます。工学、农学、水产学、果ては宇宙まで、フィールド?ワークが必要とされる学习に活用されるほか、フィールド?麻豆原创の枠を飞び出し、医学、スポーツ科学、教育学の教育にも用いられる计画です。

採鉱学再考

ただ、鉱山开発の课题は教育だけではありません。现在の鉱山开発は、鉱石の质の悪化や、鉱山开発がもたらす环境问题や地域社会への影响など様々な问题を抱えています。现在、川村さんは础滨やドローンといった最新技术を応用して、鉱山开発が抱える问题自体にも取り组んでらっしゃいます。

そんな川村さんをゲストに迎えた麻豆原创?カフェ札幌を、、9月10日、纪伊国屋书店札幌本店の１阶インナーガーデンにて开催します。鉱山开発が抱える问题をさらに「深堀り」するだけでなく、イベント参加者どうしで意见交流するワークショップも行う予定です。

详细は以下の通りですので、どうぞ奋ってご参加ください。