東北大学大学院環境科学研究科

東北大学大学院環境科学研究科

カリキュラム 授業要旨

前期2年 先端環境創成学専攻 材料環境学コース

凡例| 1:1学期,2:2学期,J:日本語開講,E:英語開講,セル背景:必修,非:非常勤講師

共通科目A

授業科目

学期
言語

単位 担当教員 授業要旨

環境科学概論

Introduction to Environmental Studies

1J
2E
2 研究科教員

この科目は,環境科学で学ぶにあたって基礎となる人文・社会・自然科学分野の科目群から構成される。 人文・社会科学から自然科学までの広範な講義は,環境科学の学際的な性質を反映しており, 基礎的かつ必須の知識体系を構成するだけでなく,最新の議論の紹介も兼ねる。

This subject provides an introduction to subject areas within: 1) Environmental Studies for Advanced Society; 2) Global Environment Materials Science; 3) Applied Eco-chemistry; and, 4) Cultural Environmental Studies.

共通科目B 4単位以上履修すること

授業科目

学期
言語

単位 担当教員 授業要旨

環境科学演習

Seminar on Environmental Studies

1E
2J
2 坂口
Grause

地球環境問題,エネルギー・資源枯渇などの現状および将来的な課題とその解決策について, 数名のグループごとに課題を設定し,調査,討論,発表を通して各課題についての理解を深めるとともに, 討論や発表の技法を学ぶ。

On seven days each of two lectures, students are guided in the preparation of a presentation dealing with an environmental problem. Students shall develop a scheme for the solution of this problem as a group work and present the results in front of the other students. It is expected that the members organize the work in their group by their own. This requires the distribution of tasks from the collection of information over the preparation of slides to the presentation itself. Each group provides two possible solutions for one environmental problem. The results are presented and after discussion, students evaluate the feasibility of the proposed solutions.

環境文明論Ⅰ

1J 2 非常勤講師

グローバルな取り組みによって,近年,いわゆる開発途上国における保健指標が大幅な改善を見た。 これによりもたらされるのが少子高齢化社会であるが,人類史上初めて迎えるこの特異な人口バランスのもとで, どのような社会像を描くべきかという議論が成熟しているとは言えない。 この講義では「現在を理解し,未来像を描く」ための手続きとして,「老いること,病むこと,死ぬこと」の人類史を学び, 21世紀前半期を生きる人々がローカルにも,グローバルにも,価値観を共有できるようにするための基礎的学びを目指す。 関連する学問分野は社会人類学,国際保健学,公衆衛生学,人口学,歴史生態学である。

応用環境科学

Advanced Environmental Studies

2E 2 研究科教員

As a follow-up to “Introduction to Environmental Studies,” this subject delves deeper into the field of environmental studies and consists of lectures covering each of the following four educational courses of the School: 1) Environmental Studies for Advanced Society; 2) Global Environment Materials Science; 3) Applied Eco-chemistry; and, 4) Cultural Environment Studies. The main purpose of the subject is to provide the student with an overview of the environmental studies the School is pursuing.

応用環境工学

Advanced Environmental Engineering

1J 2

日本製鉄連携講座教員

In this course, students will be provided with the environmental issues surrounding the steel industry, and the multifaceted efforts to improve the environments and to control the global warming. The following technological topics will be specifically described by some leading researchers and engineers working in each field at Nippon Steel Corporation; (i) on the energy and resource circulation in the steel industry, (ii) on the relation between environmental aspects and energy conservation, and (iii) on the development of various fundamental technologies for environmental improvement and recycling. These topics will be explained not only from the technological aspects, but also from the social and international viewpoints including the life cycle assessments of materials.

文化環境学概論

1J 2

文化環境学コース教員

歴史学,文化人類学,環境政策論,環境保全工学などの様々な観点から,文化環境学に取り組む方法と実例,課題について論じる。

先端環境創成学概論

1J 2

材料環境学コース教員

応用環境
化学コース
教員

地球環境のモニタリング,環境調和材料の設計・分析,その製造を含む環境適合型プロセス,リサイクル等, 持続可能性を見据えた技術に関してコースを横断し,総合的な理解を深める。

先進社会環境学概論Ⅰ

Introduction to Environmental Studies for Advanced Society I

1J
2E
2 駒井
高橋(英)
上高原

環境に関わる文明や思想に強い関心を有し,社会諸科学と政策の実際をよく理解し,多様な科学技術に関する厚みのある 基礎知識を習得する。文理融合の観点から,環境と社会に関わる具体的な事例を取り上げ,諸問題の解決に向けた手法, 技術や社会システムについて学修する。

Students learn basic knowledge on various technologies through the understanding of social sciences and policy with a strong interest in environmental civilizations and ideologies. From the interdisciplinary viewpoint, case studies related to the environment and society are taken up, and the technologies and social systems for solving various problems are studied.

先進社会環境学概論II

Introduction to Environmental Studies for Advanced Society II

1J
2E
2 松八重
土屋
Trencher

環境に関わる科学技術に強い関心を有し,現在の技術や社会システムの実際をよく理解し, 多様な社会諸科学や政策に関する厚みのある基礎知識を習得する。環境に関わる現代社会における諸問題の解決に向け, 市民社会・法・経済を含む制度,政策,倫理について複眼的視点を養うように学修する。文理融合の観点から, 科学技術と政策・社会のインターフェース,制度と技術の社会実装や合意形成の課題について, 具体的な環境問題と科学技術に関わる事例を取り上げながら講義・議論をする。

In this course students will acquire rich knowledge in the field of social sciences and policy studies by building understanding into technologies and society from legal, economic, social institutional and policy contexts related to the environment and technology. From an inter- and transdisciplinary viewpoint, case studies related to the nexus between environmental technologies, science and society will be examined in addition to institutional, policy and ethical issues for solving various contemporary environmental problems.

環境法・政策学 1J 2 倉阪
西村

環境に関わる国内的,国際的なルールが,どのように形成されてきたのか,あるいは形成されるのか,さらには, 具体的にはどのように作成するのか(法案作成),といった社会のルール作りの仕組みを学ぶ。 国内的諸課題については,環境政策の原理・原則・手法についての理解を深めるとともに,市民参加による政策形成の 必要性とそのための手法の実践方策(例えば,具体的な法案の作成方法)を学ぶ。 ワークショップ形式で参加型の講義となる(倉阪講師担当)。
国際的な環境問題に対処するための法制度については,その現状と課題を理解することを目的とする。 そのために,国際法(international law)の基本枠組みを確認した上で,環境を保護するための国際法, すなわち国際環境法(international environmental law)の形成と実施について,具体的な環境問題を例に挙げながら検討していく(西村講師担当)。

専門基盤科目 4単位以上履修すること

授業科目

学期
言語

単位 担当教員 授業要旨

素材分析科学

1J 2 我妻
今宿

素材産業において,工程管理・品質保証・プロセス制御に用いられる固体試料の直接分析・解析法の現状と将来展望について講義する。 重要性の高いX線分析法および原子発光分析法の原理,測定装置などについて紹介した後,具体的な分析適用事例について解説する。 さらに,固体試料からの電磁波放出,プラズマ中で起こる励起・電離等の基礎的事項についても解説する。

環境表面科学

1J 2 和田山

材料開発を考える上で重要な諸物性,とりわけ表面・界面物性を中心に,環境負荷の低減に直結する材料・デバイス開発に表面科学が 密接に関与することを理解する。省エネルギー,低炭素社会の実現,環境負荷の低減といった環境科学的キーワードを念頭に, 表面・界面が関わる現象の基礎的理解に不可欠な知識を習得する。 また,表面・界面に固有な現象やそれを解析するための手段について知識を深め,環境分野における問題の解決に向けた表面科学的 アプローチの糸口をつかむ。

環境地球計測学

1J 2 浅沼

本講義では,地価計測手法としての物理探査の基礎を系統的に学ぶ。 各種物理探査手法の理解に必要な物理現象および信号処理法について学んだ後に,弾性波,電磁波等を用いた各手法の原理,性能, 応用を習得する。また,受講者の調査,発表,ディスカッションを実施する。

先進材料プロセス学

Novel Processing of Materials

2E 2 Komarov
吉川

In this course, fundamentals of the relevant transport phenomena and chemical reaction engineering will be first provided, and then three areas of novel materials processing will be dealt with the following three topics : (1) electromagnetic processing, (2) microwave processing, (3) ultrasonic processing. In each lecture, fundamentals and practical applications will be introduced in details. It is preferable for students who attend this course to have basic knowledge on metallurgy, transport phenomena and electromagnetism.

水環境論

Hydro-Environmental Studies

2E 2 風間
小森

This lecture focuses to study hydrology for analyzing the problems by changes in the distribution, circulation, or temperature of the earth's waters, and to provide guidance for the planning and management of watershed environment. Finally, we will have a discussion about human security on watershed environment and water.

地球物質循環学

2J 2 土屋

地球を構成する,地圏,水圏,大気圏などのサブシステムでは,その間で相互に物質と熱の移動が生じている。 地球史を通じてのサブシステムの発展過程とこれらサブシステム間の相互作用について述べ, 地球における物質循環を支配している様々な反応,ならびにシステムとしての地球物質循環について論ずる。 特に岩石(土壌)と水,海洋と大気,そして岩石と大気とのあいだの化学反応,成分の移動現象等についての 地球化学プロセスについて考察し,これらサブシステム間および地球全体のグローバルシステムの及ぼす人間活動の影響について言及する。

環境生命調和素材学

2J 2 上高原

物質・材料の及ぼす人類,自然生態系への影響について概観し,環境・生命に調和する機能発現を目指すマテリアルデザインおよび 機能物質の応用展開を解説する。さらに生体を修復する材料,再生医療の足場材料などの設計と創製について取り上げ, 環境や生命に調和する材料はどうあるべきか考える。

生態学合同講義 通年
J
2 -

通年で開講される大学院生態学合同講義(*)のうちから,受講生の関心に応じて10コマの講義を選択・受講する。 講義は生態学および環境科学に関する人文・社会・自然分野からの広範な内容であり, 受講生は自身が専攻しようとする分野に近い内容にとどまらず,むしろ関心を広げて選択・受講して欲しい。 受講した講義については出席記録として短い報告が求められるが,それとは別にすべての講義終了後,複数の講義内容を組み合わせた報告を課し, 評価の対象とする。
*4月に講義日程および講義室,受講方法などの案内があるので注意すること。

専門科目 10単位以上履修すること

授業科目

学期
言語

単位 担当教員 授業要旨

環境調和プロセス設計学

1J 2 Komarov
吉川

環境に調和する材料製造プロセスの設計に必要な移動現象論の基礎的知識を修得し, 流れ場の物質移動および熱移動の解析法や装置設計に関する基礎理論を修得する.講義の流れとして, 各種のプロセスの環境への適合を推進する必要性について論じた後に,プロセス設計の基盤となる移動現象論の概要と 数値シミュレーション法を講義する. 各論においては廃ガス・廃液処理の基礎理論(ガス吸収, 乾燥,超音波照射), 熱交換, エクセルギー解析法, 等について簡単なプロセスの例を用いて解説する。

環境調和機能材料学

1J 2 折茂
高木
河野
町田

高効率でのエネルギー変換や先進的な水処理などに必要な機能材料の基礎,さらにそれらのデバイス化やシステム化の実例などを学ぶ。 環境調和のための研究開発に関心を寄せ,自ら情報収集して知見を広げることを達成目標とする。

国際資源エネルギー戦略論

Energy and Resource Strategies

1E 2 Trencher
Grause

What type of energy system and management of natural resources is required to attain a sustainable world? In this lecture, after building understanding into our current use of energy and resources and associated issues, students will examine governance strategies to increase the sustainability of our current consumption. By focusing on energy and resources such as fossil fuels, nuclear, hydrogen, energy recovery from waste, and the recycling of metals we will consider the advantages and weakness of each and build the capacity to come up with technologies, policy and governance strategies to promote their sustainable use.

地球温暖化論

1J 2 村田
明日香

この講義では,温暖化に関する多くの情報を客観的に見て判断できる能力を身につけること, および各国・地域が導入しようとしている炭素税や排出量取引制度などの温暖化対策や国際枠組みに関する国際交渉の現状と 課題について基礎的な知識を得ることを目的とする。 そのため,温暖化のメカニズムや現状・今後の予測について,何がどこまでわかっているのかを理学的見地から概説する。 また,具体的な温暖化対策やエネルギー政策についても,それらのメリットとデメリットを明らかにする。 さまざまな意見や予測も紹介するが,これらにどう対処すべきかはあくまで学生諸君にゆだねることとし, 判断のよりどころとなる事実を中心に解説する。

エネルギー変換化学

1J 2 本間

クリーンエネルギーの要素技術である電気エネルギーと化学エネルギーの変換デバイスの基礎を講義する。 これらの相互変換を利用してエネルギーの生成,貯蔵などに用いる太陽電池,燃料電池,二次電池などの電気化学デバイスの 基礎物理化学を講義する。光電変換,エネルギー輸送,電極反応,電荷移動過程などエネルギー変換デバイスの理解に必要な エレクトロニクスとイオニクスの基礎を講義する。

環境無機化学

1J 2

単結晶,多結晶,非晶質等,種々の形態で機能性を発現する無機材料に関して,製造プロセスに係わる結晶化反応,相転移,焼結反応, 分解反応等の化学反応についての基礎知識を体系的に講義するとともに機能性無機材料創製の立場から,固体の表面エネルギー, 超微粒子の特異な性質,無機材料の形態や凝集の制御により発現される機能性について講義し,固体化学を理解させる。 また,環境にやさしい,ソフト溶液反応による機能性無機材料合成の最先端技術を紹介し,機能性無機材料の設計指針について講義する。

地球環境変動学 1J 2 坂野井
町田

地球環境変動を,地圏,水圏,気圏,生物圏と人間活動との相互作用を含む地球システムの変動としてとらえ, 地球システムに関する基本的認識と,特に太陽活動が地球大気環境に及ぼす影響(例えば温暖化など)に重点をおき, 地球環境変動を引き起こすいくつかの要因について解説する。 さらに,地球環境変動を理解する手段としての大気組成観測技術や数値シミュレーション,さらに, 太陽系惑星環境についても講義する。 坂野井が,地球システムの概念と構成要素,太陽と地球環境の関係,地球システムの数値シミュレーションについて解説し, 町田が集中講義にて,地球温暖化のメカニズムや,地球温暖化の原因となっている大気中温室効果ガスの変遷ならびに 地球規模での循環や,地球温暖化の現状と将来予想について解説する。

都市水環境論

Water and urban environments

1E 2 佐野

Water is the most abundant substance on earth, the principal constituent of all living things, and a major force constantly shaping the surface of the earth. It is also a key factor in air-conditioning the earth for human existence and in influencing the progress of civilization. Changes in the distribution, circulation, or temperature of the earth’s waters can have far-reaching effect, and these changes are caused by human activities, in particular, since the latter half of 20 century. This lecture focuses to study water and urban environment regarding to environmental conservation, sanitation, water utilization, and water cycle, and to provide guidance for the planning and management of urban environment. Finally, we will have a group presentation and discussion about water and urban environment.

地球環境問題の
構造と技術・社会論

2J 2 研究科教員

地球環境問題,メガトレンドやそれが企業や行政に与える環境をグローバルな視点でとらえて地球環境問題の構造を理解する。 その上で循環型社会における人間活動とは何かを考え,環境経営の背景と歴史,産業発展と環境問題の関係を考察し, 持続可能な社会に求められるテクノロジー,NPO/NGO・行政,市民社会等の役割を検討する。

材料リサイクル学

2J 2 葛西
村上

本講義では,金属,セラミックス,プラスチックなど主要素材・材料のリサイクルをとりあげ, これらの社会的背景や環境インパクト,循環型社会構築に対する役割を理解する。 また,主なプロセス要素技術および合理的,かつ経済性のあるリサイクリングシステムについて学ぶ。 さらに,非常勤講師による具体的な事例の紹介等を通じ,プロセス評価や新奇技術開発に必要な科学的センスを養う。

高温材料プロセス工学

2J 2 福山

金属,半導体やセラミックスなど高温を要する素材プロセスに必要な平衡,非平衡熱力学および熱や物質移動に関する物性などの 事項を修得する。修得すべき事項には,熱化学データ集の成り立ち,状態図(相図),非平衡熱力学の概念と化学反応などの 非平衡過程の理解,各種熱物性(拡散係数,比熱,熱伝導率,表面張力,粘度など)とその測定法が挙げられる。

環境粉体工学

2J 2 加納

粉体工学の基礎として粒子径,粒子径分布,粒子密度,粒子形状の定義と測定法について習得する。 粉を造る,分ける,混ぜる,固める,乾かすなどの粉体プロセスの原理と操作について理解し, 産業と粉体プロセスの関わりについて考える。地球環境,省資源,省エネルギーに対する粉体プロセスの重要性について概説する。 また"新たな粉体プロセスへの挑戦"としてメカノケミストリーの知識を通して,熱を使わない資源処理法,材料合成法, 有害物の無害化法などのプロセス開発について概説する。

環境修復生態学

2J 2 井上(千)

地球を構成するサブシステムのうち,特に地圏と生物圏に着目し,その構成要素と構造について論じるとともに, 地圏環境における化学的物質と微生物との相互作用について明らかにする。そのうえで,今日の土壌・地下水汚染の実態に言及し, その汚染修復プロセス確立に必要な物理的,化学的あるいは生物学的な要素技術と,実際の修復事例について講義する。 主な講義内容は次の通りである。
地圏環境の構造,地圏環境と微生物,主要元素の地球化学サイクル,汚染物質の毒性,土壌・地下水汚染とその修復技術

金属資源再生システム学

2J 2 柴田

金属資源循環を達成する上で重要となる非鉄製錬プロセス,特に銅製錬,鉛製錬,亜鉛製錬プロセスを中心として, 鉱石の製錬のみならず二次原料(リサイクル原料,廃棄物)の処理,製錬副産物の処理(有価金属や環境負荷元素の回収)等の 詳細を説明する。本授業を受けることで,非鉄製錬に関して,主要プロセスのみでなく,付随する副産物の処理や, 二次原料処理や廃棄物の受入れ,貴金属や多種のマイナーメタルの回収,環境負荷元素の濃縮回収や安定固定化等の, 金属資源循環システムの根幹にかかわる技術の詳細を俯瞰的に理解することを目的としている。

環境リモートセンシング学

Remote Sensing for Environment Study

2E 2 佐藤(源)

This course summarizes the remote sensing technology by electromagnetic wave applied to earth environmental studies. The lecture starts from the fundamentals of electromagnetic wave methodologies, and scattering of wave from various objects. This is the fundamental theoretical background of radar remote sensing. We learn fundamental theory of antennas and principles of radar. Then we discuss signal processing which include inverse scattering theory and signal processing theory for radar and radar imaging. The lecture will also cover the applications of radar technology including Ground Penetrating Radar (GPR) and Synthetic Aperture Radar (SAR). The lecture also introduces advanced radar technologies such as radar polarimetry and radar interferometry. The lecture will be given in English.

環境とエネルギーの
安全保障問題

Environmental Security and Energy Security

2E 2 明日香

This subject will examine the environmental/energy issues around the world from the socio-economic perspectives. Lecture will be taken seminar form and positive participation of all students is expected. In the class, we discuss the challenges each country faces both to mitigate and to adopt to the problems. In addition, we try to understand that the idea of the security has changed over the course of time through the concrete examples in the world.

応用錯体化学

Advanced Coordination Chemistry

2E 2 壹岐

Coordination chemistry has been a major discipline in inorganic chemistry. Recently, its advancement toward interdisciplinary field is remarkable such as analytical chemistry, materials chemistry, bio-medicine, and bio-inorganic chemistry. In this course, after introducing fundamental concepts of coordination chemistry, those topics are discussed including ultratrace analysis, probe design, bio-imaging, nuclear medicine, chemistry of metalloenzyme and so on. Emphasis is put on the functions of the metal complex derived from the synergy between ligand and metal center. The goal is to learn the designing strategy of ligand, metal complex, and the system where the function emerges.

エネルギー環境論

2J 2 川田
八代

エネルギー利用の急速な増大に伴う化石燃料の枯渇と環境負荷は,今後数十年間で最も重大な問題のひとつと考えられている。 本講義では,エネルギーの各種の形態について,その特徴と相互変換の原理について学ぶとともに,これらを生かして, 環境負荷のより小さなエネルギー利用を実現する手法の可能性や課題,将来展望について,熱力学と材料科学をベースに 定量的に考えるための基礎知識を身につける。

エコ・デザイン素材学

2J 2 松原
白鳥

あらゆる材料は地球資源を用途に応じた精製を経て生み出される。本講義ではあたらしいものつくりに関わる 環境制約因子を地球環境のメガトレンドから明らかにし, これに立脚した環境配慮型素材製造や精製プロセスのトレンドを提供する。

エネルギー材料学

2J 2 佐藤(義)
高橋(英)
横山

本講義は,特に,再生可能エネルギーの製造,畜エネルギー,その利用のためのエネルギー材料を中心に講義する。 再生可能エネルギーの製造では,太陽光発電や光触媒を用いた水素の製造などに用いるナノテクノロジーを活用したエネルギー材料, また,我が国に豊富に存在するバイオマスの活用方法やそれを用いた循環型社会の構築,さらに, 自然界に多く存在するナノ炭素材料(カーボンナノチューブ)のエネルギー材料への応用などを講義する。

環境リスク制御学

2J 2 駒井
白鳥

川上

環境リスクの評価および制御に関わる方法論や実践の入門的講義を通じて,地圏環境におけるリスク評価手法の開発, 土壌・地下水汚染の調査と解析,廃棄物の管理と制御,地熱資源開発等の環境リスクの評価と制御に関する事例検討, さらにはリスクコミュニケーションの方法論等に関する基礎的・総合的な教育を行う。

修士インターンシップ研修 随時

1
or
2

材料環境学コース
副主任

1週間~1か月程度,企業等で就業体験を行う。

特別講義Ⅰ 随時

要旨
参照

-

環境科学に関連する学会やシンポジウム,または講演会における講義(または講演)を履修することにより, 研究科の教育を補完し,環境科学の最新の知識を学び,考え方を深めることを目的とする。 延べ11時間相当分の出席をもって1単位とする。申請により,4単位までを修了要件単位として認める。

特別研修Ⅰ 随時

要旨
参照

-

修士研修の内容には関連しないが,先端性,国際性,あるいは社会性の育成につながる内外の研究機関等における研究やプロジェクトへの参加, または国際会議(国内開催の会議は除く)での発表など。1回につき1単位を認め,申請により,2単位までを修了要件単位として認める。

材料環境学修士セミナー

通年 4

材料環境学コース教員

材料環境学コースの修士論文研究に関する研究とその紹介,それに基づいた討論, さらに関連する最新の研究論文の抄録とその紹介や自己研究に関する研究計画の立案などに関する演習を行う。

材料環境学修士研修 通年 6

材料環境学コース教員

材料環境学コースの各分野に所属して,研究,研究発表,討論,文献紹介,実験及び演習を行う。

関連科目

授業科目 -

他研究科開講科目

本研究科委員会において関連科目として認めたもの。
Lecture Accepted by the Committee of Graduate School of Environmental Sciences.

お問い合わせ先

国立大学法人東北大学
大学院環境科学研究科総務係
〒980-8572 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉468-1
022-752-2235