DAS技術活用の最前線　～最新の技術動向と新たな応用分野への期待～【機械システム・イノベーションセミナー：2024/11/20(水) 14:00～16:15 リアル開催】

　2024年11月20日（水）14:00より、オンライン形式にて「機械システム・イノベーションセミナー」を開催いたします。
　講演テーマは、「光ファイバーセンシング（DAS）技術活用の最前線　～最新の技術動向と新たな応用分野への期待～」です。
皆さまのご参加をお待ちしております。

光ファイバーセンシング（DAS）技術活用の最前線
～最新の技術動向と新たな応用分野への期待～

【開催趣旨】　
　本機械システム・イノベーションセミナーでは、光ファイバーによるセンシング技術であるDAS(Distributed Acoustic Sensor) の新たな応用分野への期待について、専門家、関係研究機関による講演を行います。
　DASは既に石油掘削等の分野での用途が確立されていますが、現在、内外の研究機関で新たな応用分野への研究が進んでいます。本セミナーではDAS技術の最新の動向と、新たな応用分野への活用の期待について、基調講演と研究機関からの講演を通じて解説いたします。
　基調講演では、DASの技術動向と新たな応用分野について、概観します。また、光ファイバーを用いた新たなインフラ維持管理手法、光ファイバーDASによる超臨界地熱資源探査技術開発の事例を解説します。さらに、研究機関からの講演では、最新の研究動向を紹介します。「光ファイバDASと微動探査による地盤モニタリング手法の開発」（防災科学技術研究所）、「南海トラフ巨大地震発生域での光ファイバセンシングを活用した地殻活動モニタリング」（海洋研究開発機構）、「高精度DASの研究開発と既設通信ネットワーク設備におけるDAS応用」（ＮＴＴアクセスサービスシステム研究所）、「鉄道沿線の既設通信用光ファイバーケーブルを活用したDAS地震観測網の開発」（鉄道総合技術研究所）に関して、先端技術の具体的な研究事例を通して、DAS技術の将来に向けた活用可能性を探ります。

【開催概要】
イベント名：　機械システム・イノベーションセミナー
開催日時：　2024年11月20日(水) 14:00～16:15
開催形式：　オンライン開催
参加費：無料
定員：　200名（申し込み受付順）
共催：一般財団法人　機械システム振興協会　
　　　国立研究開発法人　防災科学技術研究所

【参加お申し込み方法】
ご参加をご希望の方は、こちらからお申し込みください。
　ご参加登録はこちら

＜お申し込み締め切り：2024年11月18日（月）正午＞

プログラム

14:00～14:05	開会挨拶　（一般財団法人機械システム振興協会　専務理事　相澤徹）
14:05～14:30	[1]基調講演「DAS (Distributed Acoustic Sensor)の原理とその応用と地熱端探査への適用」一般財団法人エンジニアリング協会　首席研究員、静岡大学　客員教授　笠原順三氏
14:30～14:55	[2]各研究分野の最新動向 1.「光ファイバDASと微動探査による地盤モニタリング手法の開発」国立研究開発法人防災科学技術研究所　研究主監　藤原広行氏
14:55～15:20	2.「南海トラフ巨大地震発生域での光ファイバセンシングを活用した地殻活動モニタリング」　国立研究開発法人海洋研究開発機構　海域地震火山部門　地震津波予測研究開発センター　観測システム開発研究グループ　グループリーダー　荒木英一郎氏
15:20～15:45	3.「高精度DASの研究開発と既設通信ネットワーク設備におけるDAS応用」日本電信電話（株）アクセスサービスシステム研究所主幹研究員　戸毛邦弘氏
15:45～16:10	4.「鉄道沿線の既設通信用光ファイバーケーブルを活用したDAS地震観測網の開発」公益財団法人鉄道総合技術研究所　副主任研究員　片上智史氏
16:10～16:15	閉会挨拶（国立研究開発法人防災科学技術研究所　研究主監　藤原広行氏）

※ 講演は各20分、各講演ごとにチャットによる質疑を5分予定しております。

講演要旨、講師プロフィール

【基調講演】DAS(Distributed Acoustic Sensor)の原理とその応用と地熱端探査への適用

　通信などにも用いられている光ファイバーをセンサーとして利用することにより空間的に密な分布型センサーとして利用可能である。光ファイバーにレーザー光を入射するとファイバー中に生じている歪変化、温度変化、振動が散乱光として入射点に戻ってくる。戻ってくる時間から位置情報をcm-mで得られる。計測できる温度の精度は0.01°Cである。振動の精度は1pico-ɛ/√Hz程度であり地震計並みの感度を持っている。通信用の光ファイバーを計測に用いることができるので、海底ケーブル、道路・橋梁・堤防・建物の中、などに埋め込んだ光ファイバーにより、振動、歪、温度分布を知ることができる。空間的に広がった情報を監視でき、最大200kmまで計測可能である。石油・シェールガス探査や国境警備、パイプラインの監視などにも応用されている。
　我々が行っている地熱坑井における地震探査への応用例を紹介する。地熱の井戸は500℃に達する場所があり、高温の熱水中での振動と温度の計測を行う。講演者らは288℃の高温地熱井を用い新しい地熱貯留層の検出に用いている。より高い温度での計測も可能であることを確かめた。また熱水中の光ファイバー中への水素の浸透の影響も評価している。

一般財団法人エンジニアリング協会　首席研究員、静岡大学　客員教授
笠原順三氏

略歴：名古屋大学理学研究科地球物理専攻修了、理学博士東京大学地震研究所助手・助教授、教授を経て東京大学名誉教授
ハワイ大学地球物理研究所客員准教授、客員研究員、日本シュルベルジェ部長、日本原子力研究開発機構研究員、日本大陸棚調査（株）常任顧問、（株）地球科学総合研究所・NTTデータCCS（株）・川崎地質（株）技術顧問、東京海洋大学客員教授などを経て、現在　静岡大客員教授、エンジニアリング協会首席研究員
著者物：「地震発生と水」東大出版会、笠原ほか、編著、2003.等　東大出版会　計３冊
-Kasahara, J. et al., ed., “Active geophysical Monitoring”, Elsevier Pub., Netherland, 600 pp., 2019.-Kasahara, J., and Hasada, Y., Time lapse approach to monitoring oil, gas and CO2 storage by seismic methods, Elsevier Pub., Netherland, 199pp., 2016.　等計4冊。

【テーマ１】光ファイバDASと微動探査による地盤モニタリング手法の開発

　光ファイバDASと微動探査の融合による高密度・高精度な詳細地盤モニタリングのための基盤技術の開発を進めている。
　既存の光ファイバや地震観測施設を利用し、光ファイバDASによる地盤モニタリング技術、長期間連続モニタリング技術及び、微動探査や地震波干渉法と融合した解析手法の開発の現状について報告する。

国立研究開発法人防災科学技術研究所　研究主監
藤原広行氏

現職：国立研究開発法人防災科学技術研究所　研究主監、博士（理学）
略歴：1989年京都大学大学院理学研究科中退
科学技術庁国立防災科学技術センター（現：防災科学技術研究所）入所。
全国強震観測網K-NETの整備，全国地震動予測地図の作成、リアルタイム地震被害推定システムの開発などに従事。
平成29年防災功労者内閣総理大臣表彰
研究分野：応用地震学

【テーマ２】南海トラフ巨大地震発生域での光ファイバセンシングを活用した地殻活動モニタリング

　南海トラフでは海底の下に拡がるプレート境界で繰り返し巨大地震が発生している。近年の観測から、このプレート境界では「ゆっくり滑り」「スロー地震」など様々な地殻現象も起こっていることがわかってきた。私たちは、これら現象の発生と推移をモニタリングするために、広域に超広帯域・高感度な観測の展開が必要と考えており、既存海底観測網による観測のほかに、海底ケーブルで超広帯域な光ファイバーDAS観測を行う、海底下へ新しく開発した孔内光ファイバセンサの設置をする、また、既存観測に、これらの新しい観測データを融合した解析を進めるなどの取り組みを進めている。

国立研究開発法人　海洋研究開発機構　海域地震火山部門　地震津波予測研究開発センター
観測システム開発研究グループ　グループリーダー
荒木英一郎氏

略歴：2000年東京大学理学系研究科地球惑星物理学専攻　博士（理学）、2000年より海洋科学技術センター（現海洋研究開発機構）で、海底および海底掘削孔内での地震や地殻変動観測システムの開発、設置・観測、データ解析に従事。専門：地震学

【テーマ３】高精度DASの研究開発と既設通信ネットワーク設備におけるDAS応用

　NTTでは、既に通信用に構築されたネットワーク設備上でDASを活用し、敷設済みの光ファイバをセンサ化して振動情報を取得し、様々な課題解決に貢献するための研究開発を進めている。地下、架空、海底と多様な設備環境下にある通信用光ファイバが受ける振動を忠実に再現するための高精度DASの研究開発と既設通信ネットワーク設備におけるDAS応用について報告する。

日本電信電話（株）アクセスサービスシステム研究所　主幹研究員
戸毛邦弘氏

略歴：2001年、早稲田大学理工学研究科機械工学専攻修了
同年 NTTアクセスサービスシステム研究所入所、以降先端光ファイバ計測技術、陸上/海底光ファイバケーブル等の研究開発に従事。2007年、博士（工学）。2013～2021年ITU-T Study Group15にてRapporteurを務め、光通信設備および保守運用に関する国際標準化に従事。現職は、同研究所にて先端光ファイバ計測技術の研究グループリーダー。

【テーマ４】鉄道沿線の既設通信用光ファイバーケーブルを活用したDAS地震観測網の開発

　様々な地震が鉄道に大きな影響を及ぼしており、その影響は、運行の一部制限や停止から、広範囲にわたる甚大な被害、さらには列車の脱線に至るまで多岐にわたる。地震発生後、即時に走行中の列車を停止させる早期地震警報や、鉄道付帯設備の被害状況を把握するために、鉄道沿線の地震動を高密度に観測することは、鉄道のさらなる安全・安定輸送に繋がる。本講演では、鉄道沿線に既設の通信用光ファイバーケーブルを活用したDASによる高密度地震観測網システムの構築に向けた取り組みについて紹介する。

公益財団法人鉄道総合技術研究所　副主任研究員
片上智史氏

現職：DASを活用した鉄道沿線の高密度地震観測システムの開発に従事。
略歴：京都大学大学院理学研究科　地球惑星科学専攻修了、理学博士。
投稿論文：Katakami S., Noda S., Korenaga M., Araki E., Takahashi N., Iwata N., 2024. Potential of earthquake strong motion observation utilizing a linear estimation method for phase cycle skipping in distributed acoustic sensing, J. geophys. Res.: Solid Earth, 129, e2023JB027327 , doi:10.1029/2023JB027327 10.1029/2023JB027327.