研究するひと #03
瀬尾和哉
スポーツパフォーマンスの向上に
人間と用具の両面からアプローチ。
2017.10.06
スポーツパフォーマンスの向上に
熱流体力学等を専門とする瀬尾和哉先生は、本学への着任を機にスポーツ工学の研究に乗り出した。従来の主に人間を対象としてきたスポーツ研究に加えて、用具にもフォーカスする分野だ。これまで培ってきた研究者・エンジニアとしての知識や経験を生かし、ジャンプ台の設計、バレーボール試合球の開発などでも成果を上げている。その他、数々の功績が認められ、この分野で世界最高の賞を受賞した。
人と用具の同時最適化を提唱
蔵王ジャンプ台はその成功例
スポーツに関する研究は、身体運動のメカニズムをはじめ、栄養学や心理学に至るまで多岐にわたる。それらの研究が主に人間を対象にしているのに対して、スポーツ工学は人間に加えて、用具も研究対象にしている点が特徴の一つ。全ての人はスポーツをした方が良い、特に高齢者や障がい者はスポーツをしなければならないと唱える瀬尾和哉先生は、人と用具の両方をうまく調和させることにより、スポーツパフォーマンス向上をめざしたり、健康で文化的な生活を追究したりする「同時最適化」を提唱している。
その同時最適化の成功例とされているのが「クラレ蔵王シャンツェ」。山形市から瀬尾先生に蔵王ジャンプ台の改修に伴う設計依頼が持ち込まれ、スキージャンパーの安全性、飛距離、スキルの差による飛距離のばらつき、建設費などを評価指標として最適設計を行ったのだ。これまでに蓄積した風洞実験データ、何度も実行してきた飛行軌道シミュレーションや形状最適化を応用すれば依頼に応えられる、と相談を受けた時点で確信したという。その確信どおり、スキージャンパーたちにとっては安全で実力を十分に発揮できる、山形市にとってはコストパフォーマンスの高いジャンプ台を実現することができた。さらには、観戦者がより楽しめるエキサイティングな試合展開も意識した設計というから、いったい何項目を同時最適化していることになるのだろう。
風洞実験風洞内にラグビーボールを固定し、可視化実験用のトレーサー粒子を発生させ上部からレーザー光を照射。高速度カメラで撮影し、ボール周辺の空気の流れを観測する実験の様子。
好奇心から社会貢献へ
五輪やパラリンピックに協力
スポーツ工学の研究を始めた頃の瀬尾先生の原動力は好奇心。空高く蹴り上げられたラグビーボール（ハイパント）はなぜ揺れながら落ちてくるんだろう、サッカーのブレ球シュートはなぜ揺れるんだろう、そんな流体力学的不思議の解明から実験・研究を深化させていったのだという。しかし、最近では前述のジャンプ台のケースのように、各方面から相談や依頼を受けるかたちで用具開発などに多く携わっている。バレーボール、サッカー、ラグビー、セパタクロー、円盤投げなど、球技を中心にさまざまな競技用具の開発に参加している。
さらに、ロンドン五輪以降は、オリンピック競技のマルチサポート事業にも携わっており、2016年のリオデジャネイロオリンピックからは、パラリンピック競技のハイパフォーマンスサポート事業にも参画。見事にそのままメダルを獲得したウィルチェアーラグビーや銀メダルを獲得したタンデム自転車競技に研究成果を還元し、開発品を納めた。パラリンピック期間中には、灼熱のリオに10日間滞在した。30代までは好奇心を原動力に取り組み、現在は蓄積してきた学術的スキルを社会の要請に応えて還元している局面である。
スポーツ工学とは従来のスポーツ研究の主な研究対象は人間。それに対して人と用具の両方を研究対象としているのがスポーツ工学。例えば、ケガをしにくいランニングシューズの開発などが当てはまる。例えば円盤投げの場合、これまでは、投げ出し前の人間の動作が研究対象であった。スポーツ工学では、この動作と用具、つまり空中を飛ぶ円盤が対象。飛行力学等を駆使してルールの範囲内で最適な円盤を開発する。
同時最適化とは瀬尾先生が提唱する「同時最適化」とは、人間に関する研究と用具に関する研究の両方を同時に追究し、うまく調和させることによりスポーツパフォーマンスの向上を図るとともに健康で文化的な生活の実現を目指すこと。
スポーツ工学分野の最高賞受賞
研究分野を広げ、最適化を推進
こうした多方面での学術的貢献が評価され、瀬尾先生は2016年、ISEA（国際スポーツ工学会）Fellowを受賞。ISEA（International Sports Engineering Association）とは、スポーツ工学分野において世界唯一、最大の国際学会。ISEA Fellowはスポーツ工学において世界的に優れた業績、学問的発展に貢献した研究者に贈られる同分野では世界最高の賞。瀬尾先生は世界で４人目、日本人では２人目の受賞者となった。「この賞は、これまでの研究、取り組みの積み重ねに対する賞という点で光栄です」と嬉しそうな瀬尾先生。今後、同時最適化をさらに進める上では人体のメカニズムや身体能力など、学ぶべきことは無数にあると知識の吸収に意欲を示す。
現在、瀬尾先生の研究室に所属している学生は９名。風洞実験、シミュレーションなど先生の研究をサポートしながら、各人にテーマを見つけていく。瀬尾先生の指導指針は“Something new”。どんな小さなことでもいいから何か新しい視点や発見を盛り込むことを求めている。旺盛な好奇心を原動力としてきた先生らしい。３年後に迫った東京五輪では、リオ以上に選手たちの活躍が期待されている。瀬尾先生の活躍シーンもますます増えていくに違いない。より高次元での同時最適化を実現し、日本の選手たちを強力にサポートしてほしいものだ。
スポーツ用具の開発瀬尾先生が開発に参画したバレーボールの公式試合球。Vプレミアリーグ等で使用されている。皮革表面に六角突起を配置し、ボールの飛行軌道を安定させ、ぶれにくくしている。
ISEA（国際スポーツ工学会）Fellow受賞スポーツ工学への学術的貢献が認められて受賞した、スポーツ工学分野における世界最高の賞ISEA Fellowの表彰楯。瀬尾先生は世界で4人目、日本人では2人目の受賞者。
つづきを読む
せおかずや●教授／専門は熱工学・航空宇宙工学・スポーツ科学。筑波大学工学研究科修了、博士（工学）。平成14年准教授、24年より教授。スポーツ工学への学術的貢献が認められISEA Fellowを受賞。
※内容や所属等は2016年当時のものです。
