地球・資源システム工学

誘発地震

地下資源開発で起こる微小地震をコントロールする


椋平祐輔先生

東北大学 工学部 機械知能・航空工学科(環境科学研究科)

出会いの一冊

バーニング・オーシャン(原題:Deepwater Horizon)

監督:ピーター・バーグ

私が専門とする資源工学というのは、社会のエネルギー供給を支える重要な分野であるにもかかわらず、皆さんに馴染みのない分野ではないでしょうか。

『バーニング・オーシャン』は、メキシコ湾の石油開発プラットフォームで起きた事故の映画です。資源開発が少しでもどのようなものかがわかるのではないかと思います。

こんな研究で世界を変えよう!

地下資源開発で起こる微小地震をコントロールする

電気のほとんどが地下の化石燃料から

皆さんがスマホなどを充電する時、当たり前のように電気を使います。電車も電気で走っています。その電気がどうやって作られているか知っていますか? 現在、電気のほとんどが、地下から得られたガスや石油などの化石燃料資源を燃やして作られています。

ごく稀に感じる地震となる

化石燃料資源は地上から数kmに及ぶ長い井戸を掘って生産されています。しかし、地下数kmの様子はわかりませんし、どこに資源があるかもわかりません。

そこで、資源を開発するときに起きる小さな地震(微小地震)を使って地下を調べます。これは、人間の開発行為に伴って起きる誘発地震です。

その地震のほとんどが、人間が感じないほど小さいものですが、ごく稀に地上で少し感じるような誘発地震となることもあります。日本のような地震国ではこれは避けるべきですし、皆不安になるかもしれません。

電圧の上下動から地下の様子がわかる

私はこのような地下開発に伴って発生する誘発地震が起きるメカニズムを研究して、そのコントロールを目指しています。

誘発地震と言っても地震で、得られるデータは揺れを電圧の上下動に変換したものです。しかし、この電圧の上下動のデータをうまく解析すると、地下5kmも離れたところで、地下にどのようなき裂があったり、その中をどのように資源流体が動いたかが描き出されます。私が研究を初めて面白いと思ったのは、このような解析ができたときでした。

テーマや研究分野に出会ったきっかけ

飛行機が好きだったので航空系の研究室に行きたいとも思っていましたが、成績が振るわず、第二希望の再生可能エネルギーを研究する研究室を選びました。その研究室でも色々テーマはあったのですが、先輩方が海外のフィールドなどに行かれていてかっこよかったので、地球物理学、微小地震のテーマを選びました。フィールドにツナギ、ヘルメットを着用して飛び出し、体も頭も使うのがとても良いところだと思います。

先生の研究報告(論文など)を見てみよう

「地下開発時の誘発地震の発生機構解明と抑制技術に関する研究」

詳しくはこちら

先生の分野を学ぶには
もっと先生の研究・研究室を見てみよう
学生たちはどんなところに就職?

◆主な業種

(1) 電気・ガス・水道・熱供給業

(2) プラント

◆主な職種

◆学んだことはどう生きる?

修士を卒業して就職する学生の進路は学生次第です。こちらとしては資源系やエネルギー系に残って欲しいとは思いますが。ほとんどのメンバーがそれぞれの道で活躍していると思います。専門に近い分野に就職しない限りは大学で学んだ専門知識が生きることは少ないと思いますが、問題へのアプローチや理論的思考は生きると思います。

先生の学部・学科は?

資源工学は大変重要な分野ではあるのですが、日本ではそれほど盛んでなく、資源工学を学べる大学はそれほど多くはありません。日本は今後、より再生可能エネルギーである地熱エネルギーの有効利用を進めていく必要がありますが、東北大学は地熱開発に関する研究が出来る大学の一つです。地熱以外にも、二酸化炭素地下貯留など様々な地下開発に関する研究が出来ると思いますし、関連研究を行なっている研究者が多くいます。

先生の研究に挑戦しよう!

身の回りのエネルギーについて調べてみるのはどうでしょうか? 例えば、原子力発電所一箇所を賄うのに再生可能エネルギーならどれくらいの量を導入しなくてはならないかとか?

中高生におすすめ

攻殻機動隊

士郎正宗(KCデラックス)

世界観がとても好きです。


高熱隧道

吉村昭(新潮文庫)

黒部ダムの工事をモデルにした小説です。少し前の話ですが、自然を相手にした地下開発のダイナミックさ、壮大さ、壮絶さが感じられるのではないでしょうか。

一問一答
Q1.18才に戻ってもう一度大学に入るならば、学ぶ学問は?

地震学、線形代数

Q2.一番聴いている音楽アーティストは?

最近は舐達麻の『FEEL OR BEEF BADPOP IS DEAD』

Q3.大学時代の部活・サークルは?

軽音、マウンテンバイク

Q4.大学時代のアルバイトでユニークだったものは?

テレビ局の照明

Q5.研究以外で、今一番楽しいこと、興味を持ってしていることは?

子供と遊ぶこと


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