国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）新型コロナウイルス感染リスク計測評価研究ラボ（ラボ長：保高徹生、以下「研究ラボ」という）は、研究チームMARCOや公益社団法人日本プロサッカーリーグ（以下「Jリーグ」という）らと連携し、試合観戦時における観客の新型コロナウイルス感染リスクとその対策効果の評価を行ってきた。
現状では、Jリーグなどのイベントでは、声出し応援は禁止されているが、2022年6月11日、12日にはJリーグ公式試合における声出し応援の段階的導入が予定されている。コロナ前の日常を取り戻すためには、声を出す応援や各種の対策に関する感染リスクの評価は、今後の対策指針を決める上で重要である。
本研究では、実際のスタジアムで声出し応援をした時の感染リスクについて、慶應義塾大学（奥田知明教授）、花王株式会社、株式会社鹿島アントラーズ・エフ・シーと共同で実施した大声時のマスクの飛沫抑制効果の研究成果を活用し、声出し応援の影響やマスクの着用率や種類、座席の間隔、観客数の制限などの対策効果を評価した。その結果、Jリーグが声出し応援を段階的に導入する際の試合開催条件（50%以下の収容人員、声出し席の不織布マスク着用、マスク着用率95%、声出し席の市松・格子配置）の感染リスクは、現状認められている条件（観客が100%入っている状態で声出し応援なし）の感染リスクを1とした場合、0.46と小さくなり、対策が遵守されれば、リスクが十分に低い状態と評価した。
また、声出し応援時の感染リスクは、マスク着用率が50%に低下すると2.96倍になるなど、マスク着用率の低下、ウレタンマスク率の増加で大きく増えるため、リスク低減に向けては、高いマスク着用率、不織布マスクの着用といった基本的な対策が大切であることを改めて明らかにした。
一方で、日本におけるプロスポーツ興行としての声出し応援は6月10日時点では再開されておらず、本評価で活用したパラメーターは既往知見から設定したものである。6月のJリーグ公式試合における声出し応援の段階的導入において研究ラボが実施する現地調査結果なども踏まえ、実際の試合での観客の行動などのパラメーターを収集し、さらに詳細な評価を進める予定である。
本成果は、Jリーグに情報提供され、6月の公式試合における声出し応援段階的導入計画の声出し応援に関するガイドライン[ PDF:741KB ]（STEP1）の設計に活用されるとともに、第56回NPB・Jリーグ 新型コロナウイルス対策連絡会議にて報告された。
なお、本内容は論文投稿前の内容であるが、社会的重要性を鑑みて、速報的に公開するものである。
声出し応援再開に向けた産総研などの研究スキーム
新型コロナウイルス感染が続く中、一度に多くの観客が集まるスタジアムのような大規模施設で開催されるイベントにおける感染リスクは社会的にも注目されている。政府はイベントにおける人数を制限してきたが、2021年12月からは、声出し応援をしないと分類されるイベントでは、感染防止安全計画を策定することで、最大収容人数に対して100％の定員でのイベント開催が可能となった。
産総研は、これまで政府、JリーグやJFAらと連携して、スタジアムなどでの観戦における新型コロナウイルス感染予防のための調査を継続して実施しており、観戦時の観客のマスク着用の有無や応援方法、スタジアム内の歓声などを評価する調査や感染リスク評価に関する研究を進めてきた。
Jリーグのスタジアムやクラブハウスなどで新型コロナウイルス感染予防のための調査（第三報）
政府の技術実証による大規模イベントでの感染予防対策の調査（第一報）
天皇杯 JFA 第101回全日本サッカー選手権大会 － 準決勝および決勝における感染予防のための調査 －
現在、Jリーグなどのイベントでは、原則として声出し応援は禁止されている。応援は、スポーツの観戦の楽しみの一つで、高揚感や選手との一体感を得ることができる。コロナ感染拡大前の日常を取り戻すため、声出し応援の再開が待望されており、その際の感染リスクや各種の対策を評価することは、重要である。
この研究では、スタジアムでの声出し応援時の感染リスクについて、今の原則である「100％の観客が入る状況で、かつ声出し応援なし」のリスクと比較した。また、マスク着用やその種類、座席間隔の確保、観客の人数制限などの対策によるリスクの低減効果を評価した。
なお、Jリーグは、6月の公式試合における声出し応援の段階的導入を決めており、産総研は当該試合において感染予防のための調査（https://unit.aist.go.jp/georesenv/res-geo/COVID19-Lab/news/20220517_000.html）を実施する予定である。これらの調査結果を踏まえ、リスク評価結果を精緻化する予定である。
感染リスク評価モデルとしては、スタジアムなどにおけるリスク評価モデルであるMurakami et al.(2021)およびYasutaka et al.(2022)のモデルを基本にして、声出し応援を考慮できるように改良し、声出し応援時の感染リスクやマスク着用率などの対策の効果を評価した。計算条件の概要を以下に示す。
- 環境中ウイルス動態と曝露経路をモデル化し、飛沫の直接曝露や直接吸入、拡散したウイルスの吸引、表面接触の曝露経路からの感染リスクを評価。
- 座席間隔の確保、マスク、手洗いの効果を評価。
- コンコース、観客席（声出し応援席）、観客席（声出し応援なしの席）トイレ、飲食店の場に分けて感染リスクを解析。
- ウイルス量はデルタ株を想定し、Yasutaka et al.(2022)での設定条件および10倍と仮定した。
- これまで、観客席では、感染者が試合を見ながら隣の同行者と話す設定にしていたが、声出し応援時は、前を向いて大声で応援する設定とした。声出し応援の感染者からの影響としては、前方の観客の髪の毛への大粒径飛沫付着量の増加、一定範囲の観客の大粒径・小粒径飛沫の吸引量の増加がある。
- モンテカルロシミュレーションで1条件につき10,000回実施し、感染リスクの平均値を求めた。
- 今回変更した主なパラメーターは表1の通りである。
表1 声出し応援のリスク評価のパラメーター
・声出し応援におけるリスクとマスク着用率の影響
図1に100%の収容人員のケースにおいて、声出し応援なし・対策ありの条件（図1の①のケース：以下、基本ケース）の新規感染者数を1としたときの、各ケースの相対的なスタジアム全体の新規感染者数比（以下、相対感染リスク）を示す。
図1 声出し応援ありのリスク評価結果
（観客数：40,000人、声出し応援時間80分の計算結果）
観客全員が不織布マスクを着用し、マスク着用率が95%を維持できた場合（②）には、基本ケース（①）と比較して、スタジアム全体の相対リスクは1.02と①のケースと比較して、わずかに増加するのみであった。
一方、マスクの着用率が95%から90%（③）、80%（④）、50%（⑤）と低下した場合、それぞれスタジアム全体の相対感染リスクは1.26、1.74、2.96とリスクは増大し、マスク着用率の重要性が確認された。
声出し応援時のリスクの増加要因としては、大声による飛沫量増加および声出し頻度の増加である。一方で、声出し応援時のリスク減少要因として、声出し応援エリアの不織布マスク着用義務化による飛沫抑制効果の増加および声出し応援時には前を向くことによる隣の人との会話頻度の減少がある。本評価では、結果として、声出し応援人数が5,000人（スタジアム収容人員の1/8）の場合で、不織布マスクの着用が適切に実施され、かつマスク着用率が95%以上ある場合は、声出し応援がない基本ケースと比較してスタジアム全体の相対感染リスクの増分はわずかであった。
昨年度実施した産総研の調査結果（https://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2021/nr20211110/nr20211110.html）では、Jリーグ・日本代表の試合においては平均で94.3%の着用率が確認されており、95%のマスク着用率は十分可能であると考えられる。一方、声出し応援により不織布マスクの着用が不快になる等の理由でマスク着用率が低下する可能性もあることから、声出し応援段階的導入試合においてはマスク着用率の確認、さらに着用率が低下した際には注意喚起などの対応が必要であろう。
・マスクの種類の影響
図1の⑥に、声出し応援エリアでウレタンマスク率が50%であった場合のスタジアム全体の相対感染リスクを示す。ウレタンマスク率が50%になると、基本ケース（①）と比較して、スタジアム全体の相対感染リスクは約1.5倍と増加した。このことから、不織布マスクの着用の重要性も確認された。
・声出し応援人数の影響
図1の⑧、⑨に声出し応援人数を20,000人（⑧）、40,000人（⑨）として、不織布マスクが95%の着用率のケースのスタジアム全体の相対感染リスクを示す。声出し応援人数が20,000人に増加するとリスクは1.08倍に、全員が声出し応援をする場合は1.19倍になると算定された。
・収容率と座席配置の影響
図2に②の条件をベースとして観客の収容率・座席配置を変化させた場合の、スタジアム全体の相対感染リスクを示す。具体的には、100%の収容人員のケースにおいて、基本ケース（①）と比較して、スタジアム全体の観客人数の上限を50%とし、声出し席の座席配置を市松（収容人数50%）、格子（収容人数25%）とした場合を評価した。結果として、声出し席を市松配置にすることで0.48、格子配置にすることで0.46と小さくなることを確認した。
これは、50%の人数制限をすることで、そもそもスタジアムに入場する感染者数が半分減少することに加え、観客間の距離の確保により、感染リスクが低減できていることを示している。
これらの結果から、Jリーグの声出し応援の段階的導入の試合開催条件（50%以下の収容人員、声出し席の不織布マスク着用、声出し席の市松・格子配置）のリスクは、現在認められている開催条件（①基本ケース）と比較して、46～48％となっており、95%以上のマスク着用率、声出し応援エリアでの不織布マスクの着用などの感染予防対策が守られている場合、現在認められている開催条件（①基本ケース）と比較してリスクが低いと評価された。
図2 声出し応援ありのリスク評価結果
（声出し応援時間80分、マスク着用率95%、応援席は不織布マスク着用の計算結果）
・声出し応援時のマスクの飛沫抑制効果の影響
声出し応援時には、声が大きくなるため飛沫量が増加する。また、声出し応援時には、不適切な着用などによりマスクの効果が低減する可能性があることから、マスクの飛沫抑制効果が基本ケース（大粒子95%削減、小粒子70%削減）より低下した場合の影響を、声出し応援人数が5,000人、40,000人（全員声出し応援）で評価した（図3）。
声出し応援なしの基本ケース（①）と比較して、スタジアム全体の相対感染リスクは声出し応援5,000人のケースで、2〜10％、声出し応援40,000人のケースで、19〜102％増加することが確認された。
慶應義塾大学（奥田知明教授）、花王株式会社、株式会社鹿島アントラーズ・エフ・シーとの共同研究の成果では、不織布マスクを適切に着用することで、大声時でも大粒子で99%以上、3～10 μmの小粒子で約95%削減できることが確認できている。これらの結果からは、ケース②の条件でも十分保守的であると考えられるが、声出し応援時のマスクの効果に関する知見は限定的であり、今後も知見の蓄積が必要である。
図3 声出し応援時の小粒子飛沫量と不織布マスクの粒子カット率の影響
（本評価は不織布マスク率が100%、声出し応援時間が80分、マスク着用率が95%、声出し応援時大粒子飛沫量10倍の計算結果）
本研究では、実際のスタジアムで声出し応援をした時の感染リスクについて、声出し応援の影響やマスクの着用率や種類、座席の間隔、観客数の制限などの対策効果を評価した。その結果、Jリーグが声出し応援を段階的に導入する際の試合開催条件（50%以下の収容人員、声出し席の不織布マスク着用徹底、声出し席の市松・格子配置）の感染リスクは、従来の条件（観客が100%入っている状態で声出し応援なし）と比較して46～48％となり、対策が遵守されれば、リスクが十分に低い状態と評価した。
また、声出し応援時の感染リスクは、マスク着用率の低下、ウレタンマスク率の増加で大きく増えるため、リスク低減に向けては、高いマスク着用率、不織布マスクの着用といった基本的な対策が大切であることを改めて明らかにした。
一方で、日本におけるプロスポーツ興行としての声出し応援は6月10日時点では再開されておらず、本評価で活用したパラメーターは既往知見から設定したものである。6月のJリーグ公式試合における声出し応援の段階的導入において研究ラボが実施する現地調査結果なども踏まえ、実際の試合での観客の行動などのパラメーターを収集し、さらに詳細な評価を進める予定である。
本成果は、Jリーグに情報提供され、6月の公式試合における声出し応援段階的導入計画の声出し応援に関するガイドライン[ PDF:741KB ]（STEP1）の設計に活用されるとともに、第56回NPB・Jリーグ 新型コロナウイルス対策連絡会議で報告された。
本研究ラボは社会課題解決に向けて領域融合で研究開発を推進するバーチャルなラボである。今回の研究は主として、地圏資源環境研究部門 地圏化学研究グループ 保高徹生 研究グループ長、人工知能研究センター社会知能研究チーム 大西正輝 研究チーム長、安全科学研究部門リスク評価戦略グループ 内藤 航 研究グループ長が担当した。
国立研究開発法人 産業技術総合研究所
新型コロナウイルス感染リスク計測評価研究ラボ ラボ長
地圏資源環境研究部門 地圏化学研究グループ 研究グループ長
保高 徹生 E-mail：t.yasutaka*aist.go.jp（*を@に変更して送信ください。）