「대학（학부）」중심에서 「대학원」중심의 조직으로 전환, 고도화하는 연구 요구
― 지역활성화에 이바지하는 대처도 적극적으로 추진
이번에 소개하는 것은 군마현(群馬県)의 국립 대학 법인「군마대학」입니다.
국립 학교 설치법을 받고 나서 49년, 그 전신인 구제제학교를 포괄하는 형태로 학예학부・의학부・공학부의 3학부로부터 이루어진 신제종합대학으로써 발족.
그 후, 조직의 변경・확충을 거쳐서 현재는 교육학부・사회 정보학부・의학부・공학부의 4학부, 한층 더 대학원・전공과로써 교육학 연구과・사회 정보학 연구과・의학계 연구과・공학 연구과 및 특수 교육 특별 전공과를 설치.
그와 같은 경위에서 캠퍼스도 아라마키(荒牧)지구, 쇼와(昭和)지구（어느쪽도 마에바시(前橋)시내）, 키류(桐生)지구（키류시내）의 3곳에 전개하고 있습니다.
이번에는 그 중에서 키류(桐生)지구에 거점을 둔 「대학원 공학 연구과 사회 환경 디자인 공학 전공」에 초점을 맞춥니다.
이 전공에서는 전부터 대학부 공학 연구과장이기도 한 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수를 중심으로 포럼에이트「UC-1 지반 해석 시리즈」의 핵이 되는 해석 이론이나 그것을 표현하는 각 종 솔바를 개발.
한편으로는 유저로써도 포럼에이트의 「UC-win/Road」「탄소성 지반 해석（GeoFEAS）」「지반의 동적 유효 응력 해석（UWLC）」「3차원 침투류 해석（VGFlow）」「UC-win/WCOMD」등을 여러개의 연구실에서 구입하고 있습니다.
거기에서 이 전공의 연구나 수업으로 소프트웨어가 실제로 이용되고 있는 관점에서 지반 공학 연구실의 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수와 蔡飛（사이・히）조교, 유역 환경학 연구실의 마츠모토 켄사쿠(松本健作)조교와 전공 2년의 하이시마 슌이치(配島俊一)씨, 콘크리트 연구실의 나카라이 켄이치로(半井健一郎)강사의 5명에게 이야기를 여쭈었습니다.
| ■연구 영역도 시대에 맞추어「건설 공학」에서「사회 환경 디자인 공학」으로 |
과학 기술의 진전 혹은 사회에 있어서 대학의 역할의 변화를 배경으로 군마대학에서는 이번 봄, 종래 조직의 대폭적인 재검토를 실시. 그 때, （１）세계를 리드하는 독창적 연구 거점의 형성 （２）첨단적인 과학・기술을 담당하여 국제적으로 활약할 수 있는 인재의 육성 （３）지역 제휴, 산관학 제휴, 국제 교류에 기초를 둔 사회적 공헌 ― 라고 하는 3목표를 내걸고 있습니다. 실은 이전부터 특히 군마대학 공학부에서는 많은 학생이 그대로 대학원으로 향하는 흐름이 현저했었고 최근에는 그 비율이 6할을 초과. 그 때문에 보다 고도의 교육・연구 요구를 전제로 한 체제에로의 변화가 요구되고 있었습니다. 거기에서 종래의 대학(학부)을 중심으로 둔 조직은 07년 4월부터 대학원을 베이스로 하는 조직으로 개정되었습니다.
아울러 신체제에서는 그때까지의 「건설 공학과」도「사회 환경 디자인 공학 전공」으로써 재편. 거기에는 단지 재료를 사용해서 구조물을 만드는 「건설」에 제한되지 않고 구조물의 본연의 자세나 그 구성, 혹은 그것을 살린 거리 만들기나 방재, 한층 더 그것을 둘러싼 환경도 그 연구 대상으로 하고 있으며 이러한 의도가 담겨 있습니다. 이것에 대해서 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수는 연구의 실태는 시대와 함께 변화하고 있으며 이번 명칭 변경은 말하자면 그러한 흐름에 대응한 것이라고 말합니다.
또한 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수 자신이 원래 담당해 온 「부공학 부장」의 직무는「부공학 연구과장」으로써 계승. 「부공학 부장」은 별도, 입시등을 담당하는 특명 포스트로 되었습니다. 더불어 학교 교육법의 일부 개정（07년 4월 1일 시행）에 의해 「조교수」로부터 보다 연구에 중점을 두는 「준교수」로 이행. 동시에 교수들을 서포트하여 소속 조직의 운영상 필요한 업무를 하는「조수」로부터 분리하는 형태로 연구와 동시에 교육직도 담당하는「조교」가 신설되었습니다.
| ■ 각 연구실의 대처와 다양한 수치 해석 접근 |
우선「지반 공학 연구실」의 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수는 사태를 전문으로 하고 현재는 특히 지진시의 토사붕괴를 시작으로 하는 연구에 힘을 쓰고 있습니다. 그 계기가 된 것은 04년에 발생한 니가타현(新潟県)주에쓰(中越)지진입니다. 자칭 다른 예가 없을 만큼 대규모이고 다수의 토사붕괴가 산간부에서 발생한 것을 보고 재해 조사를 개시. 이래 지금까지 충분하게 연구되지 않았던 지진시에 있어서 경사면 붕괴의 메카니즘을 거의 해명할 수 있게 되어서 그것을 체계화하는 것과 동시에 그 상세에 대하여 향후 본격적으로 발표해 나갈 예정이라고 말합니다.
한편, 사이 히(蔡飛)조교는 지반의 수치 해석을 베이스로 사태 대책공이나 액체화, 침투류 해석등의 연구에 임하고 있습니다.
앞에서 서술한 것과 같이 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수와 사이 히(蔡飛)조교, 더불어 와카이 아키히코(若井明彦)준교수를 가한 이 연구실에서는 지반 해석에의 FEM（유한요소법）이용에 관한 연구 성과를 베이스로 하여「UC-1 지반 해석 시리즈」를 구성하는「UWLC」「3차원 사태 사면 안정 해석 LEM 3D」「VGFlow」「GeoFEAS」등의 엔진이 되는 솔바를 개발. 그것에 포럼에이트가 프리・포스트부를 부가하는 형태로 제품화하여 제공해 왔습니다. 사이히(蔡飛)조교는 툴로써의 기능성이 높아져서 자신의 연구에 이것을 적극적으로 활요. 특히 「GeoFEAS」는 범용적인 소프트임과 동시에 매뉴얼에 따라서 용이하게 조작할 수 있으므로 학생 교육용으로써의 장점에도 주목하고 있습니다.
또한 「유역 환경학 연구실」에서는 코바타케 시게키(小葉竹重機)교수를 중심으로 한 수문학, 혹은 시미즈 요시히코(清水義彦)준교수를 중심으로 한 하천 공학등의 분야로부터 방재나 환경에 관한 문제가 맞서지고 있습니다. 그러한 프로세스에 GIS（지리 정보 시스템）이나 수치 시뮬레이션 수법을 구사하여 하천 제방의 헬스 모니터링・시스템등의 개발에 연결하자고 하는 것이, 마츠모토 켄사쿠(松本健作)조교의 어프로티입니다. 그 베이스가 되는 것을 목적으로 학생이 용도에 따라서 포트란을 비롯하여 C++, Java, BVA, HTML등 다양한 컴퓨터 언어에 대응할 수 있도록 환경만들기도 목표로 하고 있습니다.
「『VGFlow』의 도입은 비구조격자를 이용한 수치 시뮬레이션에 의해 범람 해석을 하려고 했던 것이 계기입니다」. 원래 물의 분야는 구조격자에 기인한 수법이 주류. 게다가 파제한 하천의 침수 구역은 광범위하게 미치기 때문에 방대한 수의 비구조격자를 하나 하나 수작업으로 임의의 형상으로 끊는다는 것은 큰 제약이 되어 있었다고 마츠모토 켄사쿠(松本健作)조교는 되돌아 봅니다. 거기서 당초는 가능한 한 간단하게 메쉬를 생성하기 위한 툴（「VisualFEA」기능）로써 착안되었습니다.
실제로 「VGFlow」를 사용 비구조격자를 작성하는 작업을 맡아 온 하이시마 슌이치(配島俊一)씨는 특히 범람 해석을 할 때, 절점수를 자유롭게 편집할 수 있는 등의 툴 기능을 평가. 아울러 새로운 효율화로의 요구로 언급합니다. 한편, 해석 결과의 출력은 현재 GIS상에서 2차원적으로 비주얼화하고 있습니다. 예를 들면 그것을 3차원적으로 표현할 수 있다는 관점에서 마츠모토 켄사쿠(松本健作)조교는 「UC-win/Road」와의 연계에도 기대를 나타냅니다.
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| ▲지반 연구실・우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수（우）,사이 히(蔡飛)조교（좌） |
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| ▲군마(群馬)대학 기류(桐生)캠퍼스 동창 기념 회관 |
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| ▲콘크리트 연구실・나카라이 켄이치로(半井健一郎)강사 |
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| ▲유역 환경 연구실・마츠모투 켄사쿠(松本健作)조교（좌） 하이시마 슌이치(配島俊一)씨（우） |
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| ▲범람 유역도 |
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| ▲범람 해석 메쉬도 （VGFlow） |
그와 같은 곳에서, 「UC-win/WCOMD」를 이용한 각 종 실험의 실시나 검토도 도모되어 왔습니다. 단 나카라이 켄이치로(半井健一郎)강사는 이 소프트웨어의 엔진이 되는 프로그램을 개발한 동경대학・콘크리트 연구실에 작년 8월까지 재적, 그 공정에 종사했던 경위가 있습니다. 그 때문에, 자신은「매우 사용하기 쉽다」라고 평가하는「UC-win/WCOMD」의 프리・프로세서부를 오로지 이용. 툴만으로써는 프로그램 자체의 성능에 정통하고 있기도 하여 학생에 의한 실험 전의 체크, 혹은 실험 후의 현상 이해를 지원하는 용도등으로 활용하고 있습니다. 「프리・프로세서는 상당히 확실하기 때문에 교육용 툴로써의 사용은 좋을거라는 생각을 하고 있습니다」
| ■ 지역 활성화로의 대처와 3D・VR로의 새로운 요구 |
이러한 종래부터의 대처와 병행하여 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수는 대학원이 표방하는 지역 제휴・산관학 제휴의 구체화를 시야에 새로운 연구 대상으로써「꽃 펜스」의 보급과 그것에 따른 지역 활성화에 임하고 있습니다. 이것은 현에서 생산한 삼나무 껍질을 활용한 태울 수 있는 토양을 25㎝×25㎝（두께4㎝）의 매트형상으로 형성（「꽃 매트」）. 이것을 각각 바구니에 넣고, 게다가 바구니마다 전용 라티스를 설치함으로써 생화 장식용의 펜스로 하고자 하는 것. 「농수성에 의한 고도화 사업의 일환으로 동경도가 중심이 되어 개발한 사고방식을 기초로 저희가 그 재빠른 실현을 목표로 하여 왔습니다」.
토양 개발을 포함한 모든 현내 지장산업이 협력하여 시행 착오를 거듭해 왔습니다. 그 최초의 구체적인 예를 금년 1월에 작성. 거기에서의 과제를 반영한 후에 펜스를 30ｍ 연결하는「꽃의 벽면 아트 전시」로써 이 대학원 공학 연구과 주최의「어스 데이 in 기류(桐生)」（4월 21일 개최）로 처음 공개. 08년 3월～6월에 예정되어 있는「제 25회 전국 도시 녹화 군마 페어」에서는 더우기 규모를 확대하여 넓게 전국으로 어필해 가고 싶다는 생각을 말합니다.
「어떤 꽃을 회장 시가지에 어떻게 전시하면 어떻게 보일까」. 그것을 사전에 시뮬레이션 하고 싶다고 한 것이 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수가「UC-win/Road」도입을 결정한 목적이었습니다. 이번에는 준비 작업에 상당히 제약이 있었음에도 불구하고 3차원 VR（버추얼 리얼리티）・CG（컴퓨터 그래픽）데이터 작성의 목표 및 그 효과에 대한 실감을 얻을 수 있었다고 합니다.
IT（정보기술）가 고도화・범용화 됨에 따라 여러가지에로의 적용이 가능하게 되고 있다고 우가이 케이조우(鵜飼恵三)교수는 평가함과 동시에 그 활용 가능성에의 기대를 나타냅니다.
「단지, 그런 만큼 항상 현실에 일어난 현상과 비교하여 그 방법이 적합했는지 아닌지를 검증하면서 진행하는 것도 유의할 필요가 있다고 생각합니다」
바쁘신 중, 취재에 협조해 주신 관계자 여러분들께 다시 한번 감사의 말씀드립니다.
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▲「꽃의 벽면 아트 전시」용으로 작성된 UC-win/Road에 의한 꽃 매트의 시뮬레이션 |
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