Significance of Medium-Wave AM Radio Broadcasting for Enhanced Disaster Resilience in Japan: A Case Study in the Kanto Region and Fukui Using Nonpowered Hoop-Shaped Radio
Eiichi Shoji
Advanced Materials Innovation & Monozukuri Lab, Department of Mechanical and System Engineering, University of Fukui 910-8507 JAPAN
Journal of Disaster Research, 18-6, 666-673, 2023
Special Issue on the 100th Anniversary of the Great Kanto Earthquake
(関東大震災100年特別号）
https://doi.org/10.20965/jdr.2023.p0666
Abstract
On the occasion of centenary anniversary of the Great Kanto Earthquake and commencement of radio broadcasting in Japan, this study reiterates the paramount importance of medium-wave (MW) AM broadcasting in safeguarding public safety and security. Utilizing the electromagnetic principles of MW, the author has earlier developed hoop-shaped radio (HOOPRA), which is a battery-free sustainable radio receiver. This study aims to determine the maximum achievable reception distance with HOOPRA for broadcasts from public stations, such as Nihon Hoso Kyokai (NHK) JOFG (927 kHz, 5 kW) in Fukui; and NHK JOAK (594 kHz, 300 kW) and JOAB (693 kHz, 500 kW) in the Kanto region. The significance of the findings in this study is that approximately 38 million individuals in the Kanto region, residing within an 80-km radius of JOAK or JOAB, can access broadcasts using only the energy of radio waves with HOOPRA. Additionally, ∼0.4 million people in Fukui, within a 15-km radius of JOFG, can potentially be recipients of the broadcast. Given that most transmitting stations operate at 5-kW power nationwide, HOOPRA can be effectively utilized within a 15-km radius of each station. Moreover, these outcomes validate the efficacy of HOOPRA as a radio receiver and provide valuable insights into the global potential applicability of MW AM radios. Furthermore, the current investigation underscores the need to reevaluate the significance of terrestrial MW broadcasting as a vital source of emergency information, especially in the event of anticipated natural disasters, such as the predicted Nankai Trough Earthquake.
Keywords:
disaster-prevention radio, medium-wave AM broadcasting, nonpowered radio, sustainable radio, hoop-shaped radio
Link:
JDR Official Site:
https://www.fujipress.jp/jdr/
J-STAGE:
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jdr/18/6/18_666/_article/-char/en
Published: September 01, 2023
Received: May 15, 2023
Accepted: August 18, 2023
この論文のおよその流れは以下の通りです：
・1923年9月1日に関東大震災が発生し、2023年9月1日はその発生から100年の節目。
・関東大震災の際、流言に騙されない信頼性のある情報の必要性から、日本のラジオ放送が1925年3月22日に始まった。 当初は真空管ラジオが高価で、鉱石ラジオが主流だった。
・ゲルマニウムダイオードの発明により、鉱石をゲルマニウムダイオードに替えたゲルマラジオが登場。部品の信頼性は高まったものの、外部アンテナも必要で感度も悪かったので、ゲルマラジオは電池不要で放送波を受信できる魅力はあったが実用性に欠けた。トランジスタラジオの普及に伴い趣味的なものになった。
・鉱石ラジオとゲルマラジオの原理を活用し、電池と外部アンテナが不要で高感度なフープ型防災ラジオHOOPRAを発表。どこまでの受信エリアで実用的に使えるのかが漠然としていたので、定量的かつ定性的に、体系的に調べることにした。
・教育向けゲルマラジオではなく防災ラジオとしての観点から、より軽量かつ携行しても壊れにくい項構造、停電でも視認性が高い構造、スマホと連携できる構造からHOOPRAを設計し、外部アンテナと電池不要での実際的なパフォーマンスも検証した。
・福井県と関東地方でのフィールド実験結果に基づき、放送局からの距離に応じて実用範囲を明らかに。
・関東地方では、公共放送NHKラジオ第一放送(JOAK,300kW)と第二放送(JOAB,500kW)を利用した場合、送信所の菖蒲久喜(埼玉県久喜市)から半径80km圏で利用できることが明らかになった。この圏内には約3800万人が居住することが分かった。
・福井県での調査では、福井市のNHK福井ラジオ第一放送(JOFG, 5kW)から15 km圏で利用できることも明らかになった。この圏内には約40万人が居住することも分かった。
・全国には5 kWクラスのラジオ放送局が多いので、HOOPRAは各送信局の半径15 km内で効果的に利用できると考えられる。
・HOOPRAは、無給電で持続的にラジオ放送を受信可能で、環境に優しい選択肢。サステナブル技術として貢献。
・AMラジオは停電や災害時に信頼性の高い情報源であり、NHKと一部の民放がAM放送を継続する見通し。
・研究は南海トラフ大地震などの大災害に備え、無給電ラジオで受信できるAMラジオ放送の重要性を再評価する必要性を提言。
初稿 2023.9.11
