수거수거룬 - 편집 역사

2022adenv34: /* 관련 기술의 현황 및 분석(State of art) */

2022-12-10T11:59:09Z

‎관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

2022adenv34: /* 경제적, 사회적 기대 및 파급효과 */

2022-12-10T11:58:15Z

‎경제적, 사회적 기대 및 파급효과

2022adenv34: /* 기술적 기대효과 */

2022-12-10T11:57:37Z

‎기술적 기대효과

2022adenv34: /* 기술적 기대효과 */

2022-12-10T11:57:21Z

‎기술적 기대효과

2022adenv34: /* 상세설계 내용 */

2022-12-10T11:56:35Z

‎상세설계 내용

2022adenv34: /* 상세설계 내용 */

2022-12-10T11:54:07Z

‎상세설계 내용

2022adenv34: /* 상세설계 내용 */

2022-12-10T11:51:33Z

‎상세설계 내용

2022adenv34: /* 부품도 */

2022-12-10T11:29:05Z

‎부품도

2022adenv34: /* 조립도 */

2022-12-10T11:28:52Z

‎조립도

2022adenv34: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */

2022-12-10T11:27:35Z

‎이론적 계산 및 시뮬레이션

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 ====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====
 *전 세계적인 기술현황
 ◆ 플라스틱 스캐너
- 해당 기술은 근적외선 분광법을 이용하여 파장 850~1650nm 적외선 광을 플라스틱 쓰레기에 조사하고 반사광을 읽어 플라스틱 쓰레기 소재를 비과피, 비접촉율로 분석한다. 광다이오드와 8개의 LED로 구성되어 있는 플라스틱 스캐너는 PET, PE, PVC, PP, PS 등의 5가지 종류로 구분이 가능하다.
+해당 기술은 근적외선 분광법을 이용하여 파장 850~1650nm 적외선 광을 플라스틱 쓰레기에 조사하고 반사광을 읽어 플라스틱 쓰레기 소재를 비과피, 비접촉율로 분석한다. 광다이오드와 8개의 LED로 구성되어 있는 플라스틱 스캐너는 PET, PE, PVC, PP, PS 등의 5가지 종류로 구분이 가능하다.
- 본 과제는 플라스틱 생산 공정 자체에서 표기되는 QR 정보에 플라스틱의 종류에 관한 내용도 포함이 되지만, 추가적인 미분류 대상을 구별하는 보조 수단으로 사용될 수 있다.
+본 과제는 플라스틱 생산 공정 자체에서 표기되는 QR 정보에 플라스틱의 종류에 관한 내용도 포함이 되지만, 추가적인 미분류 대상을 구별하는 보조 수단으로 사용될 수 있다.
 ◆ 플라스틱 파ㆍ분쇄 기술
- ㈜크러텍 사의 폐PET병 전용 파ㆍ분쇄기는 2차 공정을 거치지 않고 압출성형이 가능한 8 mm 내외의 플레이크로 분쇄가 가능하다. 또한 재연삭으로 인한 자가 발열문제를 해결하였으며, 저소음 동력장치의 개발로 아파트 등 생활밀집 지역에도 설치가 가능해 물류비, 분류, 선별 등 폐PET병의 재활용 공정에 투입되는 비용을 현저히 줄일 수 있다.
+㈜크러텍 사의 폐PET병 전용 파ㆍ분쇄기는 2차 공정을 거치지 않고 압출성형이 가능한 8 mm 내외의 플레이크로 분쇄가 가능하다. 또한 재연삭으로 인한 자가 발열문제를 해결하였으며, 저소음 동력장치의 개발로 아파트 등 생활밀집 지역에도 설치가 가능해 물류비, 분류, 선별 등 폐PET병의 재활용 공정에 투입되는 비용을 현저히 줄일 수 있다.
- 해당 기술의 라인은 3가지로 나뉜다. 초소형의 ‘페트인’은 자판기 형태의 수거함 내장용으로 용기 파ㆍ분쇄에 적합하며, 소형의 ‘페트온’은 공동주택 등 개별설치용으로 용기 파ㆍ분쇄에 적용된다. 대량 집중 파ㆍ분쇄가 가능한 라인은 ‘페트리온’이다.
+해당 기술의 라인은 3가지로 나뉜다. 초소형의 ‘페트인’은 자판기 형태의 수거함 내장용으로 용기 파ㆍ분쇄에 적합하며, 소형의 ‘페트온’은 공동주택 등 개별설치용으로 용기 파ㆍ분쇄에 적용된다. 대량 집중 파ㆍ분쇄가 가능한 라인은 ‘페트리온’이다.
- 해당 기술 중 가장 이목을 끈 대목은 2가지로, 2차 공정없이 압출성형이 가능하다는 것과 저소음이라는 점이다. 본 과제의 결과물이 상용될 장소가 주거밀집지역이라는 점, 한 기계 내 추가적인 공정 없이 단순 공정으로 해결할 수 있다는 점에서 주요 관련 기술로 채택하였다.
+해당 기술 중 가장 이목을 끈 대목은 2가지로, 2차 공정없이 압출성형이 가능하다는 것과 저소음이라는 점이다. 본 과제의 결과물이 상용될 장소가 주거밀집지역이라는 점, 한 기계 내 추가적인 공정 없이 단순 공정으로 해결할 수 있다는 점에서 주요 관련 기술로 채택하였다.
 *특허조사
 [[파일:QR.png]]
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 *특허전략분석
 [[파일:특허전략.png]]
 특허 전략은 위와 같이 네 단계를 거쳐 수립하였다.
 기존의 최신 특허들을 분석한 결과, 재활용 쓰레기 분리수거 기술과 플라스틱 파쇄 장치가 있음을 알 수 있었다. 그러나 무게를 이용해 쓰레기를 선별하는 기술과 생분해성 플라스틱을 수거하는 장치의 특허는 존재하지 않았기에 기존 특허들의 시스템에 적용된 기술을 대체하고 응용하여 생분해성 플라스틱에 특화된 선별기의 특허를 준비할 것이다. 타겟은 재활용 분리수거장이 구축된 아파트단지로 한다.
 *기술 로드맵
 ◆ 적외선 분광법
 - 1800년대 : 윌리엄 허셀(W. Herschel)에 의해 가시광선 온도 측정 실험이 시행되었다. 이 과정에서 눈에 보이지 않는 전자기파, 적외선이 발견되었다. 이후 F.W.Herschel에 의해 Dispersion IR Spectrometer가 개발되었다. Prism 대신 Grating을 이용하게 되고 반도체 등의 이용으로 최근 Fourier transform IR. 적외선분광장치가 개발되었다.
 - 1900년 : 슈테판, 빈, 볼츠만 등을 거쳐 1900년 대에 막스 플랑크에 의해 적외선이 물체의 온도와 관련이 있음을 통해 파장과 온도의 함수로 된 복사 법칙이 정립되었다. 이후 적외선 센서는 주로 온도 측정용으로 사용되었다.
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 ◆ 플라스틱 압축적재 기술
 - 본 과제에 사용되는 플라스틱 파ㆍ분쇄 기술의 목적은 압축적재를 통한 수거 주기의 연장과 운송ㆍ수송 등의 비용 절감을 위함이다.
 - 현재 시장 내 플라스틱 압축 기술의 경우 수동이 대다수

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 ====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====
 ◆ 생분해성 플라스틱 시장 규모 확대
- 늘어나는 생분해성 플라스틱 시장에 힘입어 생분해성 플라스틱 매립 업체를 시작으로 다양한 분야에서 생분해성 플라스틱 관련 산업이 확장될 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱 회수에 활용되는 QR코드를 통해 생분해성 플라스틱을 많이 소비하는 가정에 인센티브를 지급하는 등의 방식으로 생분해성 플라스틱 소비 시장을 촉진시킨다면 해당 산업군의 시장 규모 확대까지 고려할 수 있을 것이다.
 ◆ 생분해성 플라스틱 인식 제고
- 생분해성 플라스틱이 국내에서 효율적으로 처리되고 있지 못다하다는 정보와 함께 생분해성 플라스틱이 근본적인 환경문제의 해결법이 될 수 없다는 의견들이 제안되고 있다. 폐기물 산업군 중 새롭게 부상하는 분야인 생분해성 플라스틱 처리 분야를 새롭게 정의하고 방향을 잡아간다면 앞으로 생분해성 플라스틱이 가진 기능적 역할을 원활하게 수행할 수 있을 것이다. 올바른 처리 과정과 시장 확대를 바탕으로 사회 구성원들에게 생분해성 플라스틱의 환경적 이점을 보다 확실히 인식시킬 수 있을 것이다.
 ◆ B/C 분석
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 [소요비용]
 발전량에 따른 전기세(누진세 최대 포함) : 한 기기 연간 547.5kWh 발전, 누진세에 따른 기기당 전기세는 65,474 원 / 2560 대에 대한 연간 발전 전기세는 167,613,440 원
 하루 25명의 인원에 대한 급여 : 220만 * 365 = 803,000,000 원
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 [발생수익]
 탄소감축량에 따른 탄소배출권 수익 : 하루 217.7 ton의 플라스틱에 대한 탄소감축량(90% 저감가정)
- 일반 플라스틱 탄소 발생량 = 479946.345lb * 2.8 = 1343849.766 lb
- 생분해성 플라스틱 탄소 발생량 = 129585.513 lb
+일반 플라스틱 탄소 발생량 = 479946.345lb * 2.8 = 1343849.766 lb
- 저감량 = 1214264.253 lb
- 탄소배출권 가격(ton 당) : 15200(KAU22)
+생분해성 플라스틱 탄소 발생량 = 129585.513 lb
- 연간 저감량 = 550.781 ton * 365 day = 201035.065 ton
- 탄소배출권 판매대금(연간) = 3,055,732,988 원
+저감량 = 1214264.253 lb
 즉, 발전비용과 임금에 따른 지출은 970,613,440 원, 탄소배출권 판매대금에 따른 수입은 3,055,732,988 원 이다.

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 ====기술적 기대효과====
 ◆ 생분해성 플라스틱 선별 기술의 단순화
 현재 대한민국에서 생분해성 플라스틱을 처리하는 가장 큰 공정은 열분해 공정, 즉 소각 방식이다. 탄소 배출 절감을 위해 생분해 기능을 갖춘 생분해성 플라스틱 또한 탄소 배출에 기여하고 있는 상황이다. 이러한 과정이 이루어지게 된 배경에는 생분해성 플라스틱을 선별적으로 회수하기 어렵다는 점, 생분해성 플라스틱만을 매립하고 처리하는 관리시설이 없다는 점으로 분석되었다.
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 ◆ 신속, 정확한 생분해성 플라스틱 자원 관리
 생분해성 플라스틱 자원 관리 효율을 극대화 하여 생분해성 플라스틱이 갖춘 특성과 역할을 극대화 시킬 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱이 회수된 이후 효율적인 매립, 생분해 과정을 위한 세척 확인, 파쇄 과정은 이후 생분해성 플라스틱 매립 관리에 도움이 될 것이다.

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 ====기술적 기대효과====
 ◆ 생분해성 플라스틱 선별 기술의 단순화
- 현재 대한민국에서 생분해성 플라스틱을 처리하는 가장 큰 공정은 열분해 공정, 즉 소각 방식이다. 탄소 배출 절감을 위해 생분해 기능을 갖춘 생분해성 플라스틱 또한 탄소 배출에 기여하고 있는 상황이다. 이러한 과정이 이루어지게 된 배경에는 생분해성 플라스틱을 선별적으로 회수하기 어렵다는 점, 생분해성 플라스틱만을 매립하고 처리하는 관리시설이 없다는 점으로 분석되었다.
+현재 대한민국에서 생분해성 플라스틱을 처리하는 가장 큰 공정은 열분해 공정, 즉 소각 방식이다. 탄소 배출 절감을 위해 생분해 기능을 갖춘 생분해성 플라스틱 또한 탄소 배출에 기여하고 있는 상황이다. 이러한 과정이 이루어지게 된 배경에는 생분해성 플라스틱을 선별적으로 회수하기 어렵다는 점, 생분해성 플라스틱만을 매립하고 처리하는 관리시설이 없다는 점으로 분석되었다.
- 회수 시설의 단순화를 위해 생분해 플라스틱 QR코드 선별기를 활용하게 된다면 생분해성 플라스틱의 처리 문제가 가지고 있는 첫 번째 문제를 해결해 선별적으로 생분해성 플라스틱을 회수 할 수 있을 것으로 예측된다.
+회수 시설의 단순화를 위해 생분해 플라스틱 QR코드 선별기를 활용하게 된다면 생분해성 플라스틱의 처리 문제가 가지고 있는 첫 번째 문제를 해결해 선별적으로 생분해성 플라스틱을 회수 할 수 있을 것으로 예측된다.
 ◆ 신속, 정확한 생분해성 플라스틱 자원 관리
- 생분해성 플라스틱 자원 관리 효율을 극대화 하여 생분해성 플라스틱이 갖춘 특성과 역할을 극대화 시킬 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱이 회수된 이후 효율적인 매립, 생분해 과정을 위한 세척 확인, 파쇄 과정은 이후 생분해성 플라스틱 매립 관리에 도움이 될 것이다.
+생분해성 플라스틱 자원 관리 효율을 극대화 하여 생분해성 플라스틱이 갖춘 특성과 역할을 극대화 시킬 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱이 회수된 이후 효율적인 매립, 생분해 과정을 위한 세척 확인, 파쇄 과정은 이후 생분해성 플라스틱 매립 관리에 도움이 될 것이다.
 ====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====
 ◆ 생분해성 플라스틱 시장 규모 확대

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229번째 줄:		229번째 줄:

	[[파일:QR코드_수거수거룬.JPG]]		[[파일:QR코드_수거수거룬.JPG]]
		+
	충분하지 않은 설계 부품의 구성 상황으로 인하여 QR코드 인식부는 메인 컴퓨터 허브에 USB 연결을 통해 직접 데이터를 입력받는다.		충분하지 않은 설계 부품의 구성 상황으로 인하여 QR코드 인식부는 메인 컴퓨터 허브에 USB 연결을 통해 직접 데이터를 입력받는다.

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 QR코드 인식부
-[[파일:QR코드.JPG]]
+[[파일:QR코드_수거수거룬.JPG]]
 충분하지 않은 설계 부품의 구성 상황으로 인하여 QR코드 인식부는 메인 컴퓨터 허브에 USB 연결을 통해 직접 데이터를 입력받는다.

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 ===상세설계 내용===
 '''조립도'''
 [[파일:조립도_입체.JPG]]
 [[파일:조립도_전면.JPG]]
-'''조립순서'''
+'''나. 조립순서'''
 ① 파쇄부: 세절기를 설치한다.
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 ⑥ 양옆, 뒤, 상단에 벽을 설치하여 본체를 완성한다.
-'''파쇄부'''
+'''부품도'''
 [[파일:파쇄부.JPG]]
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 수직중벽의 높이 70%인 230mm 지점에 적재량을 인식할 적외선 센서를 설치한다.
-'''흡입부'''
+'''나. 흡입부'''
 [[파일:흡입부.JPG]]
 흡입부엔 흡입모터를 대체할 청소기를 설치한다. 청소기와 흡입구의 높이와 맞추기 위해 청소기 밑에 박스형 지지대를 설치한다. 수직중벽에는 파쇄부와 마찬가지로 230mm 지점에 적외선센서를 설치한다.
 ==결과 및 평가==

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200번째 줄:		200번째 줄:
	⑥ 양옆, 뒤, 상단에 벽을 설치하여 본체를 완성한다.		⑥ 양옆, 뒤, 상단에 벽을 설치하여 본체를 완성한다.

−	~~== 부품도 ==~~
	'''파쇄부'''		'''파쇄부'''

← 이전 판		2022년 12월 10일 (토) 11:28 판
181번째 줄:		181번째 줄:

	===상세설계 내용===		===상세설계 내용===
−	~~== 조립도 ==~~
	'''조립도'''		'''조립도'''

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 ===이론적 계산 및 시뮬레이션===
-상세설계를 진행하며 B-ycle 실 도입 시 발생하는 CO2의 양을 계산할 수 있었고, 생분해성 플라스틱으로 대체된 이상적인 환경에서 B-ycle이 도입될 시 연간 몇 톤의 이산화탄소를 방지할 수 있는지를 계산하였다. 저감량에 대한 산출식은 다음과 같은 과정을 따랐다.
+상세설계를 진행하며 B-ycle 실 도입 시 발생하는 CO2의 양을 계산할 수 있었고, 생분해성 플라스틱으로 대체된 이상적인 환경에서 B-ycle이 도입될 시 연간 몇 톤의 이산화탄소를 방지할 수 있는지를 계산하였다.
-기기의 소요 전력을 산업용 진공청소기의 전력인 1300W에 보수적인 값 책정을 위해 1500W라 가정, 연간 기기의 소요 전력은 하루 실 가동시간이 1시간이라 가정하였을 때 한 기기의 하루 소요 전력량은 1.5kWh이다. 즉, 연간 소요 전력량은 547.5kWh이고 한국전력공사가 명시한 2021년 총 발전량 대비 연간 발생하는 온실가스의 양을 통해 1kWh 당 발생하는 온실가스를 역산하면 9g이 발생하므로 한 기기당 전력 소모에 의한 온실가스 발생량은 4928g이다.
+기기의 소요 전력을 산업용 진공청소기의 전력인 1300W에 보수적인 값 책정을 위해 1500W라 가정, 연간 기기의 소요 전력은 하루 실 가동시간이 1시간이라 가정하였을 때 한 기기의 하루 소요 전력량은 1.5kWh이다.
 다음으로는 생분해성 플라스틱으로 대체되었을 때 저감되는 온실가스의 양이다. 아래 자료를 통해 PLA소재의 플라스틱의 기존 프탈레이트계 가소제를 사용한 PET 플라스틱 대비 CO2 배출의 저감량을 확연하게 파악할 수 있다.
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 [[파일:폴리머별 필요량.JPG]]
-서울시 평균 1인당 하루 0.01kg의 플라스틱이 배출되고(환경부 2021) 전농 삼성 래미안 463세대에 대해 세대 당 3인 가구라 가정했을 때, 1400명에 대해 14kg의 플라스틱이 배출된다. 위 표를 토대로 이산화탄소 발생량을 산정한다면, PET 기준 31543.3lb가 발생하고, 생분해성 플라스틱으로 대체 시 3034.6lb가 발생한다. 대체 시 기기 소요 전력에 따른 발생량도 산정해야 하기 때문에 3045.46lb가 발생하고, 이에 최종적으로 B-ycle도입과 생분해성 플라스틱의 도입이 이루어진다면 기존 PET 플라스틱 사용 대비 90.35%의 저감이 이루어진다.
+서울시 평균 1인당 하루 0.01kg의 플라스틱이 배출되고(환경부 2021) 전농 삼성 래미안 463세대에 대해 세대 당 3인 가구라 가정했을 때, 1400명에 대해 14kg의 플라스틱이 배출된다.
 ===상세설계 내용===