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 概 要

  現代社会は,気候変動,感染症,人口減少など,我々の社会はさまざまな危機に晒されています.本ラボでは,電子システム・機械・情報の近領域融合研究を推進し,モビリティ,マニュファクチャリング,インフラ等の分野において,社会の低炭素化と持続可能性維持のためのグリーンなデジタルトランスフォーメーションを牽引します.その牽引の柱として「近領域研究」を立ち上げ,これまで近くて遠かった本学設計工学域の電気電子,機械,情報の融合研究により,学内の活性化を図って参りました.
   
2025年度より、京都グリーンラボのミッションが大きく変わりました。ラボ長の小林教授がプロジェクトマネージャを務めているムーンショット目標6の研究課題「スケーラブルな高集積量子誤り訂正システムの開発」の研究推進を主なミッションとし、量子コンピュータを制御、エラー訂正する古典エレクトロニクス(集積回路)に関する研究を推進しています。近い領域での学際研究を目指した近領域研究のうち、山川教授を中心としたシミュレーション関係で新たに「高性能シミュレーション研究センター」が設置されました。


----------------------------- 新着情報 -----------------------------
京都グリーンラボ、学内公開講演会「最先端集積回路」を行いました。 
  電子システム工学課程・専攻の集積システム講座の学生向け及び学内公開講演会として、2025年6月16日(月) にシニアフェローのTSMCの新居氏、キオクシアの田中特任准教授の特別講演会を行いました。講演1ではTSMCの集積回路設計の最新動向を、講演2ではリングオシレータ(リング型発振器)を用いたトランジスタ特性の評価解析方法についてご講演いただきました。
講演1:  "最先端ロジック混載SRAMの設計事例紹介と最新技術動向"
          (Introduction of Embedded SRAM Designs on Advanced CMOS Logic Technologies)
              新居浩二 シニアフェロー(TSMC Japan Design Center㈱ 勤務)
講演2:  "リングオシレータ回路を用いたトランジスタしきい値劣化のオンウエハ評価・解析"
              田中千加 特任准教授(キオクシア㈱ 勤務)


京都グリーンラボ、公開講演会を行いました。
   35年以上にわたり、IBMのワトソンリサーチセンターにおいて、電子顕微鏡を駆使した材料研究を通じ、ナノテクノロジーの材料、プロセスを評価し改善することに携わってこられたDr. Lynne GignacにFIBを用いた透過型電子顕微鏡(TEM)のサンプル準備技術についてご講演いただきました。 
令和7年5月21日(水)、16:30~17:30 開催。

塩尻 詢 本学名誉教授が講演者を紹介する様子


講演の様子
 ・ サムスン電子の上村大樹様に講師となって頂き、2024年9月6日に特別講演会 「半導体産業ってどんなところ」
を開催しました。
   講演者:サムスン電子 上村大樹 博士   (Dr.Taiki Uemura,Samsung Electronics)

  キオクシアの方々に講師となって頂き、2024年8月5日に「集積回路工学特論]の特別講義を開催しました。 講義の様子

  大学広報誌 KITnews vol.66 (2024.7)京都グリーンラボの紹介が掲載されました。

 

 沿 革

  「エネルギーの高効率利用」に関する成果を発展させ,京都地域で推進されている「京都次世代エネルギーシステム創造戦略」に参画し,本学にグリーンイノベーション分野の研究拠点を確立することを目指し,平成27年(2015年)にグリーンイノベーションセンターが発足し,平成30年(2018年)10月の研究力及び産学連携機能強化の一環として重点研究グリーンイノベーションラボに改組されました.グリーンイノベーションラボでは,複数の外部資金をもとに,研究者の集積を図り,パワーエレクトロニクスと高度通信機能を融合した新しい電力制御システムなどを提案し,プロトタイプ製作を進めるなど,本学の機能強化事業のグリーンイノベーション分野の研究開発を進める中心となりました.令和4年に,さらなる研究力強化を目的として,ものづくり教育研究センター(現オープンファシリティセンターものづくりユニット)の研究分野を統合し,「京都グリーンラボ」が発足しました.

  平成28年度文部科学省「先端研究基盤共用促進事業・新たな共用システム導入支援プログラム」により,様々な装置をクリーンルームに集結し,共用で使用できる体制を構築してきました.平成28年度文部科学省補正予算「地域科学技術実証拠点整備事業」により本学の強みであるスマートグリッド分野(エネルギー配分を効率化し省エネを目指す研究分野)などの研究成果を事業化につなげるために,国立大学で初めて国際規格に適合した電波暗室等の設備整備を行いました.電波試験技術者国際資格 iNARTE-EMCエンジニアの資格を有する特任専門職のもと,特に新たな革新的なパワーデバイスや装置の開発において,研究開発時からトライ&エラーを繰り返しての共同研究につながる場として地域産業界に対して開放しています.令和4年(2022年)の京都グリーンラボの設置に伴い,クリーンルーム,電波暗室の運営はオープンファシリティーセンターに移管しています.

  2025年4月より、「京都グリーンラボ」は概要で記載されている通り、新しい「京都グリーンラボ」として生まれ変わりムーンショット(MS)目標6の研究課題「スケーラブルな高集積量子誤り訂正システムの開発」の研究推進を主なミッションとして、量子コンピュータにフォーカスすることとなりました.


旧グリーンイノベーションラボで運営していた電波暗室とクリーンルームについては下記のリンクをご覧ください。
 ・電波暗室のご利用はこちら
 ・クリーンルーム共用化プロジェクトはこちら
 ・オープンファシリティセンターものづくりユニットはこちら
 ・未来デザイン・工学機構はこちら
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 構成員
2025年度~ 新生・「京都グリーンラボ」構成員 

京都グリーンラボ役職  氏 名 所 属 ・ 職 名
ラボ長
小林 和淑 教授


ラボ長  小林 和淑 電気電子工学系 教授
副ラボ長  髙井 伸和 電気電子工学系 教授
運営委員 山川 勝史 機械工学系 教授
運営委員  新谷 道広 電気電子工学系 准教授
運営委員  高山 創 電気電子工学系 助教
     
特任教授 三宅 裕樹 未来デザイン・工学機構 京都グリーンラボ
㈱ミライズテクノロジーズとクロスアポイントメント
特任准教授 田中 千加 未来デザイン・工学機構 京都グリーンラボ
キオクシア㈱とクロスアポイントメント
シニアフェロー 熊代 成孝 ルネサスエレクトロニクス株式会社
シニアフェロー 新居 浩二 TSMCデザインテクノロジージャパン株式会社
シニアフェロー 児玉 親亮 キオクシア株式会社
スタッフ 神崎 壽夫  ムーンショットコーディネーター
スタッフ 廣田 良浩  京都グリーンラボ プログラムコーディネート専門職
スタッフ  山本 茂 LSI設計専門職
スタッフ 嶋倉 有美子  ムーンショットプロジェクト推進事務専門職
スタッフ 寺本 みわ  事務補佐員


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 成 果

2024年度の京都グリーンラボの報告書はこちらをご覧ください。
2023年度の京都グリーンラボの報告書はこちらをご覧ください。
2022年度の京都グリーンラボの報告書はこちらをご覧ください。
2019年度から2021年度までのグリーンイノベーションラボの報告書はこちらをご覧ください。
2018年度以前のグリーンイノベーションセンターの成果はこちらをご覧ください。

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京都グリーンラボ2023年度近領域研究成果報告会を開催いたしました。
2023年度近領域研究成果報告会
日時:2024年3月19日(火)14:00~17:00
場所:京都工芸繊維大学 60周年記念館

報告会内容の詳細は、こちらをご覧ください。
講演資料は、こちらからダウンロード可能です。(順次公開中)



キックオフシンポジウムを開催致しました。

京都グリーンラボ / ムーンショット目標6 課題:「スケーラブルな高集積量子誤り訂正システムの開発」
日時:2022年11月18日(金) 13:00
場所:京都工芸繊維大学 60周年記念館

開催報告は こちら に公開しております。 (公開可能な講演資料もこちらからダウンロード出来ます。)
概要報告書は こちら

 主なプロジェクト

1.  国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)が推進する【ムーンショット型研究開発事業】 目標6
 「スケーラブルな高集積量子誤り訂正システムの開発」   詳細はこちら
 
   
プロジェクトマネージャー:  小林 和淑 教授 京都グリーンラボ長
 
ムーンショット目標6
2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる
誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現
  概要:
 本研究開発プロジェクトは,超伝導量子ビットから中性原子まで多岐にわたる量子ビット実現方式にアジャイルに対応するエラー訂正システムの実現と、超伝導量子ビット向けの小型かつ省電力な量子ビット制御装置の実現である。本ムーンショット目標6の2050年までの目標は,大規模な誤り耐性型汎用量子コンピュータの実現である。本研究開発プロジェクトにおいては、上位に位置する中規模量子ビット間の通信ネットワーク、最上位の量子ビットハードウェアとの組み合わせにより、100万量子ビットまで対応可能なエラー訂正システムならびに量子ビット制御装置を実現可能にする技術の研究開発を行う。
 
  ----- Topic ----- 
  キオクシア株式会社とクロスアポイントメント協定を締結しました。
 極低温環境下で動作する半導体集積回路(LSI)の設計技術に関する研究開発推進及び半導体業界での人材育成を目的に2024年5月より本格的な活動を開始しました。 本協定の締結により、誤り耐性型汎用量子コンピュータの小型集積化した量子ビット制御器における、極低温環境に配置する半導体の設計に必要なトランジスタモデルの開発を推進します。

詳細はこちらをご覧ください。

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以下、近領域研究は「京都グリーンラボ」としてのテーマは2025年3月(2024年度)をもって終了しました。
2. 近領域研究 
  2-1 ペロブスカイト系材料によるマイクロLEDディスプレイ
  代表者: 西中 浩之 准教授
概要:
 本研究では、次世代ディスプレイとして期待されているマイクロLEDとして高効率な発光が可能なペロブスカイト系材料を合成し、ディスプレイに向けてそれを整然と並べる技術の研究開発を行うことを目的とする。
  研究成果
1.
2.
3.
4.
Japanese Journal of Applied Physics誌に採択
国内会議日本材料学会半導体エレクトロニクス部門研究会にて成果発表
Cs2CuI3とCs3Cu2I5の単結晶マイクロロッドの形成に成功
電極形成用のマスク設計完了
 
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  2-2 半導体を利用した微生物人工光合成によるCO2還元
  代表者: 西中 浩之 准教授
概要:
 本研究では、電子を取り込む微生物に、太陽光と光半導体で形成した電子を供給することでCO2固定化技術の開発を行う。

  研究成果
1.
2.

3.
4.
国際論文誌Materials Chemistry and Physicsに採択。
国内商業誌アグリバイオ「研究者の広場」で研究紹介。「細胞外電子伝達菌と光半導体による高効率人工光合成への挑戦」
国際会議E-MRS Spring Meeting、UWO2023、国内会議日本材料学会半導体エレクトロニクス部門研究会にて成果発表
国内会議日本材料学会半導体エレクトロニクス部門研究会にて学生優秀賞を受賞(谷口)。
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  2-3 ワイヤレスセマンティックコミュニケーションによるデジタルツインの構築
  代表者: 梅原 大祐 教授、髙井 伸和 教授
概要:
 本研究グループではセマンティックコミュニケーションにより高い伝送効率、電力効率,ならびに情報の信頼性を実現するデジタルツインの構築を目指す。現実空間の情報をデジタル空間に再現して,デジタル空間上で現実空間をシミュレーションすることで,現実の人間社会に有益なフィードバックを行うデジタルツインシステムの構築が期待を集めている。 現実空間と無線通信チャネルの状態に応じて、深層学習モデルにおける学習に基づいて、セマンティック符号化器・復号器とチャネル符号化器・復号器は適切に構成される.このようなマルチモーダルなセンシングデータを知識ベースで情報処理するデジタルツインの実現が本研究テーマの最終的なゴールである。


研究成果
1.

2.
2024年度科研費基盤研究(B)(一般)に採択。「クリティカルシーンを検知して状況を通知する協調無線センサネットワーク構成法の解明」
電子情報通信学会コミュニケーションシステム研究会にて2024年3月に研究発表
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  2-4 有無線融合低レイテンシ無線LAN  
   代表者: 山本 高至 教授
概要:
 遠隔医療や自動運転などのアプリケーションの実現を視野に、第5 世代移動通信(5G)は4G(LTE)と比べて、低レイテンシ(遅延)を実現している。この際、無線通信に必要な周波数・時間リソースを個々の通信に確保する必要がある。無線LAN においても低レイテンシの要求が高まっているものの、移動通信と異なり、複数の無線LAN アクセスポイント(AP)を統合した制御は標準化されておらず、原理的にリソースの確保が難しい。この問題を解決すべく、有無線融合低遅延技術、デジタルツイン型有無線融合技術を確立する。
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  2-5 スマートギヤの開発
  代表者: 射場 大輔 教授 副ラボ長
概要:
 本研究グループでは、自身の完全性を自覚できる機械装置の具現化を目指し、樹脂歯車に導電性インクを直接印刷することによりセンサとアンテナ機能を与え、高速回転中に歯車の状態がモニタリングできる「スマートギア」を開発している。
  研究成果
1.

2.
3.
4.
The 9th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT)およびVDI International Conference on Gears 2023で研究発表
日本機械学会年次大会で研究発表
SPIE Smart Structures and Nondestructive Evaluation 2024で3月に研究発表
科研費 基盤B採択(2024年度):レジリエンス低下の兆候を検知できるスマートギヤの開発
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  2-6 3Dプリンタ積層造形のスキャンストラテジー最適化システムの開発
  代表者: 高木 知弘 教授
概要:
 本研究では,高品質な製品を造形するための最適なスキャンストラテジーを導き出すシステム開発を最終的な目的としている.これを達成するために、本学に導入される3Dプリンタを用いた実験と、高性能数値シミュレーション技術を融合し、3Dプリンタにおける材料開発のマテリアル・デジタルトランスフォーメーション(マテリアルDX)を開発することで,スキャンストラテジーをバーチャル空間で最適化する。
  研究成果
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
 
武末翔吾助教,日本材料学会学術奨励賞,2024 年度受賞(内定)
武末翔吾助教,日本材料学会疲労部門委員会論文賞,2024 年度受賞(内定)
坂根慎治助教,日本材料学会学術奨励賞,2024 年度受賞(内定)
武末翔吾助教:公益法人マザック財団優秀論文賞,2023年5月19日受賞
武末翔吾助教:日本材料学会関西支部支部長賞,2023年4月17日受賞
高木知弘教授:日本計算工学会 川井メダル受賞,2023年5月23日受賞

科研費取得、計3件
英文論文誌、採択 計3件
   Manufacturing Letters in-press.
   Materials Transactions 63(6) (2022) 854-863.
   Materials Transactions 64(6) (2023) 1150-1159
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  2-7 空飛ぶクルマ高精度リアルタイムシミュレーション技術構築
  代表者: 山川 勝史 教授
概要:
 本研究では空飛ぶクルマ(フライングカー)の飛行に関するシミュレーション技術の構築を進めている。独創的な点はこのフライングカーの飛行試験をコンピュータ内で全て実施可能となるシミュレーション技術であり、本学が商標登録を持つ「デジタルフライングカー」の実現に向けた研究である。「移動計算領域法」という特殊な計算手法を考案・採用することで加減速、旋回、離着陸を含むほぼ全ての飛行状態を再現できるものであり、様々な飛行試験をコンピュータ内で実施することが出来る。まさに夢の計算手法と言える。
  ----- Topic ----- 
 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の2024年度~(最大3年)の「NEDO先導研究プログラム/新技術先導研究プログラム」に、山川 勝史 教授を実施責任者とし「空飛ぶクルマ向け安全飛行技術の研究開発」を開発課題とするテーマ名「デジタルフライングカーによる緊急時機体評価システムの構築」が採択されました。 なお、本テーマは本学と東レ株式会社とのコラボレーションによって実施されます。
詳細は、本学ホームページ(2024年5月28日発表) 及び NEDOのホームページ及び採択テーマ一覧(2024年5月24日発表)をご覧ください。

  研究成果  
1.


2.
3.

4.

5.
Springerより発刊の"Lecture Notes in Computer Science"に空飛ぶクルマシミュレーションの研究成果 「Numerical Simulation of the Octorotor Flying Car in Sudden Rotor Stop」および「Turning Flight Simulation with Fluid-Rigid Body Interaction for Flying Car with Contra-Rotating Propellers」2編掲載(2023年7月)
英文論文誌採択:Advances in Aerodynamics 5, Article number: 2 (2023)、他2編
東京ビッグサイト ”第4回フライングカーテクノロジー” 展にて「空飛ぶクルマ高精度飛行予測技術開発」出展(2023年9月)
eVTOL(電動垂直離着陸機)の安全飛行を実現する高精度流体シミュレーション, Zero Emission Technology New Japan Summit 2023, 他1件
国内外講演発表: ICCS2023 in Prague, 他9件
 
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  2-8 レーザースペックル法を用いたインライン砥石作業面診断システムの開発
  代表者: 山口 桂司 准教授
概要:
 粗面にレーザ光を照射すると、スペックルと呼ばれる明暗のランダムな斑点模様(以下、スペックルパターンという)が観察される。スペックルパターンは観察対象が移動すると変化する性質がある。この性質を利用することで、流速測定や3次元形状計測などのさまざま計測に応用できる。このスペックルパターンの性質に着目し、研削加工における砥石作業面の状態監視が可能であると考えた。本研究では、レーザースペックル法を用いたインライン砥石作業面診断システムを開発する。
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*)増田 新 教授が代表者の近領域研究テーマの「社会・産業インフラ維持のための自律的サイバーフィジカルシステム」は2023年度末をもって、本ラボ近領域研究テーマとしては終了いしました。

     

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京都工芸繊維大学 未来デザイン・工学機構 京都グリーンラボ
メールアドレス:
greenlab[アットマーク]kit.ac.jp


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