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岩熊 成卓(いわくま まさたか) データ更新日:2019.06.27

教授 /  システム情報科学研究院 電気システム工学部門 エネルギー応用システム工学


大学院(学府)担当

学部担当

その他の教育研究施設名

システム情報科学研究院附属 先進電気推進飛行体研究センター , 超伝導システム科学研究センター

役職名

先進電気推進飛行体研究センター長


電子メール
ホームページ
http://www.sc.kyushu-u.ac.jp/index-j.html
超伝導システム科学研究センターのホームページ .
取得学位
工学博士
学位取得区分(国外)
なし
専門分野
超伝導工学
外国での教育研究期間(通算)
00ヶ年00ヶ月
活動概要
 超伝導技術の幅広い産業分野への応用を目指し、高温酸化物超伝導線材・導体の電磁特性の解明とその定量的評価技術の向上、さらには回転機、変圧器、ケーブル等電気機器への応用研究を行っている。機器・システム開発では、超伝導線材・導体の電磁現象の把握に留まらず、冷凍機を含めた冷却技術、冷媒物性、断熱構造、構造材料にまで踏み込み、目的を達成するために必要なものは分野を問わず総合的に研究開発を行っている。主な研究題目を下記に記す。
(1)超伝導線材・導体の電磁特性、特に、交流損失の定量的評価
 低温・高温を問わず、超伝導線材・導体の電磁特性(臨界電流、交流損失、電流分流、クエンチ)について、液体ヘリウム温度(4.2K)から液体窒素温度(77K)に亘る幅広い温度領域で評価・解析する技術を磨いている。特に、超伝導線材・導体の交流損失特性については、四半世紀をかけて世界最高クラスの評価装置を構築するとともに、その測定原理を学術的にも確立している。研究成果は、超伝導線材の交流損失測定法の国際標準としてIEC/TC90において規格化され、国内ではJIS規格として制定されている。現在、IEC/TC90(国際電気標準会議、第90専門委員会)超電導委員会 WG9(WG9:ピックアップコイル法、マグネットメータ法、交流損失測定試験方法)およびJIS規格委員会委員長。
(2)高温超伝導電気機器の開発
 薄膜テープ形状の高温超伝導線材を電気機器に適用するにあたり、まず、従来の円断面を持つ金属系低温超伝導線材とは異なる導体・巻線構成法を提唱し、低交流損失化・大電流容量化を同時に成し得る手法について国際特許を取得、これを、まずは超伝導変圧器の研究開発に展開した。
 1996年4月、世界に先駆け、Bi系超伝導線材を用いて液体窒素冷却方式の単相500kVA級酸化物超伝導変圧器を試作、2000年3月、1-22kV/6.9kV-1000kVA超伝導変圧器を試作し、2000年6月、九州電力の支援を得て国内初の実系統連系試験を実施した。2003年、国プロにおいて電力用1-66kV/6.9kV-2MVA超伝導変圧器を試作した。また、2005年には鉄道総研との共同研究として、新幹線車両搭載用25/1.2/0.4kV-4MVA超伝導変圧器を開発した。
 その後、次世代超伝導線材として開発が進められているY系超伝導線材を用いた超伝導電気機器(変圧器、回転機等)の開発研究を、九州電力および(財)国際超電導産業技術研究センター 超電導工学研究所との共同研究として開始した。まず、2006年、15kW超伝導固定界磁モーターを試作し、三菱重工長崎造船所内にて船舶推進システムと組み合わせたデモを実施した。翌2007年、11kW超伝導回転界磁モーターを成功裏に試作した。2008年度より始まったNEDO「イットリウム系超電導電力機器技術開発」プロジェクトでは、最終的に3-20MVA-66/6.9kV超伝導変圧器の1/10モデル、3-2MVA-66/6.9kV器を成功裏に開発した。これには、超伝導線材のS/N転移を活用した限流機能も付随させることに成功している。また、Neガスを冷媒とした2kWターボブレイトン冷凍機も大陽日酸とともに開発し、これは世界初の液体窒素温度領域におけるブレイトンサイクル冷凍機として市販化されている。
(3)航空機・飛ぶ車用電気推進システムの開発 
 2014年度よりJST ALCA(先端的低炭素化技術開発事業)プログラムとして「REBCO全超伝導回転機の開発」が採択され、企業とともに、REBCO超伝導テープ線材の低交流損失・大電流容量化技術を用いた全超伝導回転機の開発研究を開始した。
 2018年6月には、NEDOエネルギー・環境新技術先導研究プログラム/革新的航空機用電気推進システムの研究開発が採択され、航空機用電気推進システムの研究開発に着手した。2019年4月より、九州大学大学院システム情報科学研究院内に、先進電気推進飛行体研究センターを立上げ、航空機の電気推進化による低エミッション、低ノイズ、高効率化を目指した研究開発と、飛ぶ車の研究開発を開始した。
 これらの研究の実質上の担い手は大学院の学生であり、世界最高の超伝導線材・導体の電磁特性の評価技術と、これに基づいた超伝導応用の開発研究を通して自立的研究活動手法を体得し、超伝導技術の次代の担い手として、また、電気・電子工学の分野において幅広い知識を有し、あらゆる研究開発に挑むことができる高いポテンシャルを有した研究者として活躍できるよう指導している。

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