"2조. 흙으로 돌아가조"의 두 판 사이의 차이
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====경쟁제품 조사 비교==== | ====경쟁제품 조사 비교==== | ||
| − | + | ◇ 이지원바이오의 담배꽁초 퇴비화 기기 | |
| + | 1) 작동 원리 | ||
| + | - 프로펠러에 갈린 후, 미생물이 담배 종이와 잎을 분해해 퇴비 원료를 배출한다. | ||
| + | - 투입부터 생분해까지 5시간 소요되며 이후 공장으로 수거돼 기능성 유기농 퇴비로 재탄생된다. | ||
| + | 2) 현재 서울시청, 경기 구리시청, 경남 하동군청, 경남 양산의 넥센타이어 공장 등과 거래하며 사업 확장 진행 중이며, 월 관리비는 10만원이다. | ||
| + | 3) 미생물을 이용한 담배꽁초 재활용 사업모델은 세계 최초로 시행 중이다. | ||
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| + | ◇ 이암허브의 커피찌꺼기 퇴비 및 식물재배키트 | ||
| + | 1) 사용 대상, 환경에 따라 적정 사용량을 제시한다. | ||
| + | 2) 도시농업에 대한 관심이 증가함에 따라 아파트나 가정에서 이용 가능하도록 했고, 생분해성 화분을 사용해 친환경 기능성 재배 키트를 개발하였다. | ||
====마케팅 전략==== | ====마케팅 전략==== | ||
| − | + | ◇ SWOT 요인 분석 | |
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| + | 내부적 요인 | ||
| + | 강 점 (S) | ||
| + | ① 개발되지 않은 담배꽁초와 커피찌꺼기 동시 퇴비화기기 개발 | ||
| + | ② 시민들이 직접 커피찌꺼기를 퇴비화 기기에 투입하여 수거비용 절감 | ||
| + | ③ 담배필터에서 추출한 미세플라스틱 재활용을 통해 해양 미세플라스틱 문제 해결 및 플라스틱 원료 확보 가능 | ||
| + | 약 점 (W) | ||
| + | ① 커피찌꺼기와 담배꽁초 동시 퇴비화 사례는 존재하지 않아, 실제 퇴비화 했을때 적절한 퇴비 품질로 생산될지에 대한 우려 | ||
| + | ② 담배꽁초 파쇄 등의 전처리 필요 | ||
| + | 외부적 요인 | ||
| + | 기 회 (O) | ||
| + | ① 커피시장 규모 증가로 인한 커피찌꺼기 폐기물의 급속한 증가 | ||
| + | ② EPR 제도의 중요성이 대두되는 사회적 분위기 | ||
| + | ③ 미세플라스틱의 위험성에 대한 인식 증가 | ||
| + | 위 협 (T) | ||
| + | ① 담배꽁초 퇴비화기기를 운영하는 이지원바이오의 사업 확장 | ||
| + | ② 시민들의 커피찌꺼기 수거 참여에 대한 불확실성 | ||
| + | ③ 해양 미세플라스틱의 주 원인이 담배꽁초라는 인식 미흡 | ||
| + | |||
| + | ◇ 운영 시스템 | ||
| + | [[운영시스템.png]] | ||
| + | 1. 흡연구역과 가까운 카페 A, B에서 발생한 커피찌꺼기를 흡연구역 내 퇴비화기기에 투입 한다. | ||
| + | 2. 흡연자는 담배꽁초를 퇴비화기기에 투입한다. | ||
| + | 3. 커피찌꺼기와 담배꽁초는 함께 혼합되어 장치 내에서 1차 퇴비화처리가 진행된다. | ||
| + | 4. 1차 처리된 퇴비는 수거업체에서 수거하며, 퇴비생산업체에서 추가적인 퇴비화과정을 통해 퇴비로 판매된다. | ||
| + | |||
| + | ◇ 판매 대상 | ||
| + | 1. 퇴비화기기 : 현재 길거리에 위치한 흡연구역을 고려중이므로, 지자체와 협의하여 설치 예정이다. | ||
| + | 2. 퇴비 : 담배꽁초를 재활용해 만든 퇴비이기 때문에 농산물 재배 시 사용하는 것은 시민들의 불안감이 있을 것이라 판단하여 주로 조경용 퇴비로 판매 예정이다. 주로 골프장, 공원, 아파트 단지 내 조경용, 체육관 등에 판매 예정이다. | ||
| + | |||
| + | ◇ 홍보 및 활성화 방안 | ||
| + | 1. 카페입구 및 내부광고부착을 통해 수거 참여 혜택을 홍보하여 어플리케이션 다운로드 및 수거시스템의 참여를 유도한다. | ||
| + | 2. 커피찌꺼기 수거 참여 카페에 자체마크를 부착하여, 친환경 이미지를 구축하며 카페홍보 및 수거 시스템을 홍보한다. | ||
| + | 3. 카페 어플리케이션을 통해 주변 퇴비화장치가 어디에 위치해 있는지 표시함으로써 시민 들이 커피찌꺼기를 버리러 갈 때 소요되는 시간을 확인할 수 있도록 한다. | ||
| + | 4. 담뱃갑에 미세플라스틱의 위험성을 경고, 무단투기 방지 및 재활용에 대한 안내문구를 삽입한다. | ||
| + | |||
| + | ◇ 제도 도입 | ||
| + | [[제도도입.png]] | ||
| + | 1. 지방자치 조례안으로 커피찌꺼기 재활용을 의무화하며, 환경부담금을 부과한다. | ||
| + | 2. 생산자책임재활용(EPR)제도 품목에 담배 포함하며, 폐기물부담금제도를 개정하여 담배 1갑당 5~10%을 부과하도록 한다. | ||
| + | 3-1. 정부에서 퇴비 생산기관 및 수거 담당기관에 경제적 지원을 해주도록 하여 폐기물의 퇴비화 지원 및 커피찌꺼기의 수거체제를 확립할 수 있도록 한다. | ||
| + | 3-2. 지자체와 대행계약을 체결한 업체 및 폐기물처리 신고자 외 폐기물 처리 가능한 자라면 누구나 자유롭게 수집·운반이 가능할 수 있도록 하여 수거 대상자 기준을 완화한다. | ||
| + | 4. 담배꽁초 및 커피찌꺼기 퇴비를 일정 비율 이상 사용하는 업체에 대한 인증마크를 부여한다. | ||
| + | 5. 공중이용시설의 실내 흡연 단계적 금지 및 2025년 실내 흡연실 폐쇄 (실내흡연실 폐쇄정책)에 따라 야외 흡연 구역 사용 의무화에 따른 퇴비화 장치의 활성화가 예상된다. | ||
===개발과제의 기대효과=== | ===개발과제의 기대효과=== | ||
2020년 6월 24일 (수) 20:50 판
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 담배꽁초와 커피찌꺼기 동시 퇴비화 장치 및 수거시스템 개발
영문 : Development of Composting Device and Collection System for Cigarette butts and Coffee grounds
과제 팀명
흙으로 돌아가조
지도교수
000 교수님
개발기간
2020년 3월 ~ 2020년 6월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 환경공학부 20114300** 김**(팀장)
서울시립대학교 환경공학부 20114300** 김**
서울시립대학교 환경공학부 20114300** 이**
서울시립대학교 환경공학부 20114300** 한**
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
◇ 쓰레기로 취급되어 쓸모없다고 여겨지는 담배꽁초와 커피찌꺼기를 퇴비로 재활용하여 매립지 부족 문제를 해결하고 궁극적으로 자원순환사회를 구축하는 데 이바지하고자 한다.
◇ 국내에는 담배를 체계적으로 관리하는 방안이 미흡하며, 커피찌꺼기의 경우 퇴비로서의 가치가 충분하지만 수거 과정의 비용문제로 대부분 일반쓰레기로 버려진다.
◇ 담배꽁초와 커피찌꺼기를 각각 퇴비화하는 방안은 존재하지만 둘을 동시에 처리하는 방안은 존재하지 않는다.
◇ 따라서, 동시에 퇴비화하는 장치 및 시스템을 설계하여 수거 문제를 해결하고 퇴비로의 활용도를 높이고자 한다.
◇ 본 장치의 수거량을 계산하기 위해 담배꽁초 및 커피찌꺼기의 발생량을 산정하였다. 또한 담배꽁초와 커피찌꺼기가 혼합된 퇴비의 안정성을 확인하기 위하여 담뱃잎 비율에 따른 식물의 성장 실험을 진행하였다.
◇ 경제성 타당성을 확인하기 위해 B/C 분석을 진행하였다. 또한 담배꽁초와 커피찌꺼기에 관한 설문 조사를 진행하여 본 장치와 시스템의 활성화하기 위한 방안을 도출하였다.
개발 과제의 배경 및 효과
◇ 국내 매립지문제는 해가 지날수록 심각해지고 있으며 2025년까지 사용 가능할 것으로 예측됐던 수도권 매립지의 경우 조기 포화상태에 이를 것으로 보고되었다.
◇ 담배꽁초에는 독성물질과 미세플라스틱 등이 포함되어 있어 적절한 처리가 필요하나, 국내는 담배를 체계적으로 관리하는 방안이 미흡한 실정이다. 담배꽁초의 재활용을 통해 소각 시 배출되는 발암물질 및 미세플라스틱의 영향을 최소화한다.
◇ 한 해 수입량이 약 15만 8천 톤에 이르는 커피 원두는 1g 중 0.998g이 커피찌꺼기로 배출된다. 커피찌꺼기는 퇴비 가치가 충분하지만 수거 과정의 비용문제로 인해 대부분 일반쓰레기로 배출된다.
◇ 동시 퇴비화 기기를 개발을 통해 전처리를 하는 과정을 통해 담배꽁초와 커피찌꺼기를 자원화하여 재활용함으로써 지자체의 폐기물 처리 비용을 감축한다.
◇ 시민들의 폐기물 재활용 인식 개선을 통해 자원순환사회 구축한다. 또한, 시민들이 자발적으로 참여하는 수거 체계를 구축함으로써 커피찌꺼기 수거 비용을 최소화하여 재활용 시 가장 문제가 되었던 수거 문제를 해결할 수 있다.
개발 과제의 목표와 내용
◇ 담배꽁초와 커피찌꺼기를 대상으로 혼합하여 퇴비화하는 장치를 개발하여 처리 비용을 절감하고, 1차 처리된 퇴비는 조경용 비료 및 토양개량제로 활용할 수 있도록 한다.
◇ 담배꽁초와 커피찌꺼기를 수거하는 체계적인 시스템을 제안하고, 어플리케이션 및 포인트 제도를 활용하여 환경친화적인 사업에 소비자가 자발적으로 참여함으로써 궁극적으로 자원순환사회를 구축하고자 한다.
관련 기술의 현황
State of art
◇ 담배꽁초 퇴비화 1) 필터(미세플라스틱)와 분리하여 퇴비화미국의 테라사이클에서는 담배공장에서 발생하는 담배부산물의 비료로 활용되는 방법과 유사하게 미생물 등을 이용하여 쉽게 분해 가능한 궐련 부분만 퇴비화한다. 2) 필터와 분리하지 않고 퇴비화 (주)이지엠앤알에서는 담배꽁초를 미생물 Curtobacterium oceanosedimentum EG-C01을 이용하여 톱밥 및 볏집 등의 숙성혼합물과 교반 후 발효시켜 퇴비화하는 기술을 개발하였다.
◇ 커피찌꺼기 퇴비화 1) 미국 (특허명: Water-solulble iron supply agent with reducing power using coffee grounds or tea dregs as raw material): 식물 재배를 위한 이온공급제와 관련되며 안정하게 식물체에 장기간동안 수용성 철 이온을 공급하기 위해 커피찌꺼기와 차 찌꺼기를 이용하는 방법에 관한 것 2) 국내: 커피와 한약재, 차 찌꺼기, 음식물쓰레기 등을 혼합하여 퇴비화 하는 방안이 연구되고 있다.
기술 로드맵
특허조사
특허전략
◇ 신규성
1) 기존의 퇴비화 장치는 담배와 커피를 개별 처리하였으나, 본 발명에서는 두 재료를 혼합하여 동시에 처리한다. 2) 커피 소비자가 직접 커피찌꺼기를 수거하는 시스템은 개발되지 않았다.
◇ 진보성
1) 담배꽁초와 커피찌꺼기의 상호보완효과- 커피의 악취 저감 특성을 이용하여 담배꽁초의 악취를 감소시킬 수 있다. - 담뱃잎에 포함된 질소가 커피찌꺼기의 낮은 질소 함량을 보완해 적절한 퇴비조건을 맞 출 수 있다.- 커피찌꺼기의 중금속 흡착능력을 이용하여 담배에 포함된 카드뮴, 비소 등의 중금속이 우수로 유출되는 것을 방지한다. 2) 소비자의 참여를 통해 커피찌꺼기의 수거 비용을 최소화한다.
관련 시장에 대한 분석
경쟁제품 조사 비교
◇ 이지원바이오의 담배꽁초 퇴비화 기기 1) 작동 원리 - 프로펠러에 갈린 후, 미생물이 담배 종이와 잎을 분해해 퇴비 원료를 배출한다. - 투입부터 생분해까지 5시간 소요되며 이후 공장으로 수거돼 기능성 유기농 퇴비로 재탄생된다. 2) 현재 서울시청, 경기 구리시청, 경남 하동군청, 경남 양산의 넥센타이어 공장 등과 거래하며 사업 확장 진행 중이며, 월 관리비는 10만원이다. 3) 미생물을 이용한 담배꽁초 재활용 사업모델은 세계 최초로 시행 중이다.
◇ 이암허브의 커피찌꺼기 퇴비 및 식물재배키트 1) 사용 대상, 환경에 따라 적정 사용량을 제시한다. 2) 도시농업에 대한 관심이 증가함에 따라 아파트나 가정에서 이용 가능하도록 했고, 생분해성 화분을 사용해 친환경 기능성 재배 키트를 개발하였다.
마케팅 전략
◇ SWOT 요인 분석
내부적 요인 강 점 (S) ① 개발되지 않은 담배꽁초와 커피찌꺼기 동시 퇴비화기기 개발 ② 시민들이 직접 커피찌꺼기를 퇴비화 기기에 투입하여 수거비용 절감 ③ 담배필터에서 추출한 미세플라스틱 재활용을 통해 해양 미세플라스틱 문제 해결 및 플라스틱 원료 확보 가능 약 점 (W) ① 커피찌꺼기와 담배꽁초 동시 퇴비화 사례는 존재하지 않아, 실제 퇴비화 했을때 적절한 퇴비 품질로 생산될지에 대한 우려 ② 담배꽁초 파쇄 등의 전처리 필요 외부적 요인 기 회 (O) ① 커피시장 규모 증가로 인한 커피찌꺼기 폐기물의 급속한 증가 ② EPR 제도의 중요성이 대두되는 사회적 분위기 ③ 미세플라스틱의 위험성에 대한 인식 증가 위 협 (T) ① 담배꽁초 퇴비화기기를 운영하는 이지원바이오의 사업 확장 ② 시민들의 커피찌꺼기 수거 참여에 대한 불확실성 ③ 해양 미세플라스틱의 주 원인이 담배꽁초라는 인식 미흡
◇ 운영 시스템 운영시스템.png 1. 흡연구역과 가까운 카페 A, B에서 발생한 커피찌꺼기를 흡연구역 내 퇴비화기기에 투입 한다. 2. 흡연자는 담배꽁초를 퇴비화기기에 투입한다. 3. 커피찌꺼기와 담배꽁초는 함께 혼합되어 장치 내에서 1차 퇴비화처리가 진행된다. 4. 1차 처리된 퇴비는 수거업체에서 수거하며, 퇴비생산업체에서 추가적인 퇴비화과정을 통해 퇴비로 판매된다.
◇ 판매 대상 1. 퇴비화기기 : 현재 길거리에 위치한 흡연구역을 고려중이므로, 지자체와 협의하여 설치 예정이다. 2. 퇴비 : 담배꽁초를 재활용해 만든 퇴비이기 때문에 농산물 재배 시 사용하는 것은 시민들의 불안감이 있을 것이라 판단하여 주로 조경용 퇴비로 판매 예정이다. 주로 골프장, 공원, 아파트 단지 내 조경용, 체육관 등에 판매 예정이다.
◇ 홍보 및 활성화 방안 1. 카페입구 및 내부광고부착을 통해 수거 참여 혜택을 홍보하여 어플리케이션 다운로드 및 수거시스템의 참여를 유도한다. 2. 커피찌꺼기 수거 참여 카페에 자체마크를 부착하여, 친환경 이미지를 구축하며 카페홍보 및 수거 시스템을 홍보한다. 3. 카페 어플리케이션을 통해 주변 퇴비화장치가 어디에 위치해 있는지 표시함으로써 시민 들이 커피찌꺼기를 버리러 갈 때 소요되는 시간을 확인할 수 있도록 한다. 4. 담뱃갑에 미세플라스틱의 위험성을 경고, 무단투기 방지 및 재활용에 대한 안내문구를 삽입한다.
◇ 제도 도입 제도도입.png 1. 지방자치 조례안으로 커피찌꺼기 재활용을 의무화하며, 환경부담금을 부과한다. 2. 생산자책임재활용(EPR)제도 품목에 담배 포함하며, 폐기물부담금제도를 개정하여 담배 1갑당 5~10%을 부과하도록 한다. 3-1. 정부에서 퇴비 생산기관 및 수거 담당기관에 경제적 지원을 해주도록 하여 폐기물의 퇴비화 지원 및 커피찌꺼기의 수거체제를 확립할 수 있도록 한다. 3-2. 지자체와 대행계약을 체결한 업체 및 폐기물처리 신고자 외 폐기물 처리 가능한 자라면 누구나 자유롭게 수집·운반이 가능할 수 있도록 하여 수거 대상자 기준을 완화한다. 4. 담배꽁초 및 커피찌꺼기 퇴비를 일정 비율 이상 사용하는 업체에 대한 인증마크를 부여한다. 5. 공중이용시설의 실내 흡연 단계적 금지 및 2025년 실내 흡연실 폐쇄 (실내흡연실 폐쇄정책)에 따라 야외 흡연 구역 사용 의무화에 따른 퇴비화 장치의 활성화가 예상된다.
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적 및 사회적 파급효과
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
조립도
조립도
내용
조립순서
내용
부품도
내용
제어부 및 회로설계
내용
소프트웨어 설계
내용
자재소요서
내용
결과 및 평가
완료작품 소개
프로토타입 사진
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포스터
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특허출원번호 통지서
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개발사업비 내역서
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완료 작품의 평가
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향후평가
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부록
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