海洋波を理解し、安全な海洋の利活用へ

海洋波の非線形な振る舞いを解き明かす

海洋における船舶の航行や漁業、海洋エネルギー・資源の開発など、多岐にわたる産業活動が海洋波の影響を受けます。私たちの研究は、海洋の安全な利活用を目指しており、不規則に振る舞う海洋波、特に外洋で突発的に現れる巨大波であるフリーク波に焦点を当てています。理論、数値シミュレーション、水槽実験を組み合わせ、非線形な物理過程を解明し、特に巨大波の発生プロセスを明らかにすることを目指しています。また、この研究で得られた海洋物理学的な知見を活用し、船舶や海洋構造物の波浪中における挙動を理解するための海洋工学分野の研究にも取り組んでいます。

海洋の安全な利活用に向けた波・浮体相互作用に関する研究

浮体（船舶や海洋構造物）の安全性確保には、波から受ける生涯最大の荷重に耐える構造強度設計が不可欠です。そのためには巨大波の下での浮体の挙動や応答を理解することが必要ですが、砕波や浮体の波面へ打ち付けで生じる衝撃荷重、それに付随する浮体構造の弾性振動など、これらの現象は極めて複雑で非線形です。このような予測困難な現象を解明し、浮体構造の合理的な設計に役立てるために、波浪中の浮体応答を確率的に推定する手法の開発や巨大波下での船体弾性応答の解明に取り組んでいます。

新しい水槽模型実験技術の開拓

大型試験水槽施設における浮体の縮尺模型を用いた水槽実験は、浮体の流体力学的特性や波浪中の応答特性を理解するための有用なな手法の一つです。特に、数値モデル化が困難な物理現象の研究において、依然として高い重要性を有しています。水槽施設自体の高度化も進んでおり、近年では、海上技術安全研究所が全周に382台の造波機を備えた先進的な水槽施設を竣工しました。これらの施設を含め、水槽における様々な波浪場の高精度な再現技術やその中での模型試験技術の開発に取り組んでいます。また、東京大学の工学部船型試験水槽では、水槽実験の自動化（スマート試験水槽構想）にも取り組みはじめました。

教員からのメッセージ

波浪に関連する海洋工学問題を中心に、海洋の安全な利活用に向け、理論、数値シミュレーション、大型水槽施設での実験による研究に取り組んでいます。特に実験では必ずしも予想していた結果が得られるわけではありませんが、原因を考察してその物理を明らかにしていく過程に研究の醍醐味を感じられます。海洋工学の諸問題の解決に一緒に取り組んでいきましょう！