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2021년 12월 15일 (수) 20:23 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 폐기물 수거 효율 향상을 위한 IoT 수거 시스템

영문 : IoT system to improve the efficiency of collecting regular waste

과제 팀명

RT 조

지도교수

이상철 교수님

개발기간

2021년 9월 ~ 2021년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20168900** 김**(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 20168900** 서**

서울시립대학교 환경공학부 20168900** 이**

서울시립대학교 환경공학부 20168900** 황**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 현재 시행 중인 종량제봉투 수거 시스템인 문전 수거 방식은 배출방식과 수거 방식에 효율성이 떨어진다고 판단하였다. 이를 개선하기 위해 공동 수거 방식을 통한 새로운 시스템의 도입이 필요하다고 생각한다. 따라서 종량제 봉투 공동 수거함을 설치하여 효율성을 높이고자 한다. 또한, 공동 수거함에는 카메라를 부착해 배출되는 종량제를 정량적으로 파악하고 IoT 시스템을 도입하여 배출량 데이터를 실시간으로 수집하고자 한다. 위 방식으로 수집된 데이터를 기반으로 실시간 수거동선 계산 프로그램이나 폐기물 배출 및 수거 관리 시스템을 최신화하는 것이 최종 목표이다. 우리는 설계 결과의 타당성 검증을 위해 현재의 시스템과 비교하여 효율성을 검증하여 평가할 예정이다.

개발 과제의 배경

◇ 개발 과제의 배경

① 현재 일반폐기물의 현황으로 일반폐기물의 배출 시간이나 요일은 지역별로 상이하지만, 배출장소는 내 집 앞이나 내 점포 앞이다. 하지만 내 집 앞의 폐기물 배출을 꺼리는 이유 등으로 지정된 장소가 아닌 가로수나 전봇대 아래에 무단 배출하기도 한다. 가로수나 전봇대 등에 길거리 무단배출로 인해 미관상의 문제나 악취가 발생하고 까마귀나 고양이 등의 야생동물들의 종량제 봉투 훼손으로 이어진다. 이를 방지하기 위해 구청에서는 안내 표지판이나 음성이 나오는 카메라 등을 설치하여 노력하고 있지만, 실상은 지켜지지 않고 있는 모습이다. 그로 인해 구청에서는 무단 투기 카메라 추가적인 설치와 보수 작업으로 비용 지출이 지속해서 발생하고 지역주민도 해결되지 않는 일반폐기물이 널려진 도로에 불쾌감을 느껴 이차적인 피해도 발생한다. 실제로 동대문구에서는 2021년 9월 1일 기준, 무단투기 CCTV 설치현황은 총 286대로 올해 하반기에 13대를 추가 설치하며 이전 설치 및 하자보수 등 총 18대에 공사가 진행될 예정이다.

② 현재 주택단지의 배출 형태는 상술하였듯이 개인 가정 앞의 배출 형태이다. 이는 수거 차량의 쓰레기 수거 지점이 많아짐을 시사한다. 수거 지점이 많아질수록 차량의 더 자주 정차하여야 하고 수거 동선이 더 길어지게 된다. 또 좁은 골목 다녀야 할 때에는 차가 들어가지 못하는 곳도 있어서 손수레 등의 다른 방법을 사용해야 하며 이 방식 역시 수거 시간은 지연되고 인력의 소요도 늘어나게 된다. 이로 인해 길어지는 수거 시간은 경제적 낭비와 시간의 지연을 야기한다.

③ 현재 지역별로 IoT 스마트 쓰레기통과 소형 클린하우스 등의 시범사업을 통해 종량제 봉투 배출의 문제점을 보완하고자 노력하고 있다. IoT 스마트 쓰레기통은 서울의 북촌 지역에 설치된 태양광 압축 쓰레기통으로 길거리에서 쓰레기를 수거 목적으로 설치되었다. 쓰레기 적재량을 실시간으로 확인이 가능하고 쓰레기가 넘치는 문제점도 예방할 수 있다. 소형 클린하우스는 영주시에서 생활쓰레기 배출을 위해 설치되었다. 쓰레기가 날리거나 도시 미관 저해시키는 문제점을 해결하기 위해 설치되었다. 또 좁은 도로변이나 주택가 골목길에 설치할 수 없는 대형 클린하우스의 단점을 보완하고 가정에서 가장 많이 배출되는 생활쓰레기 종류에 집중해 새로이 제작되어 운영되고 있다. 하지만 IoT 스마트 쓰레기통의 경우 압축이 불가능한 종량제 봉투 수거에 적합하지 않고 소형 클린하우스는 단순한 수거함에 지나지 않기 때문에 각 수거함의 문제점을 보완하고 장점을 살릴 수 있는 방향의 수거함을 제작하고자 한다.

◇ 개발 과제의 효과

우리는 종량제 봉투 공동 수거함 설치를 통해 위에 제시한 문제점들을 해결하고자 한다. 공동 수거함의 설치는 쓰레기 무단 투기로 인한 악취 발생, 야생동물들의 종량제 봉투 훼손을 방지할 수 있으며, 미관상 더 깨끗한 거리를 조성할 수 있다. 또한 수거함 설치가 현재보다 폐기물 수거 지점을 줄일 수 있으며, 수거 지점의 감소는 차량의 운행 시간, 이동 거리, 노동시간, 연료 소비량의 단축과 효율적인 수거를 가능하게 한다. 우리는 수거함에 추가로 카메라와 IoT 시스템을 적용해 실시간으로 폐기물 배출량 데이터를 수집하고자 한다. 수집된 데이터를 바탕으로 최적의 쓰레기차 수거 동선을 계산하는 등 현재 시행 중인 폐기물 수거 시스템을 최신화시킬 수 있으며 나아가 보다 정확한 일반폐기물 배출량의 정량적 데이터를 수집하여 데이터베이스를 구축할 수 있다. 이렇게 구축된 데이터베이스는 지역별 폐기물 배출량 예측, 수거함 변경 및 신설, 다른 요인들과의 관계성 분석 등 여러 가지 추가적인 연구와 정책 수립 등 다양한 영역에서 사용 가능하다.

개발 과제의 목표 및 내용

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 ====개발 과제의 배경====
-내용
+◇ 개발 과제의 배경
+ ① 현재 일반폐기물의 현황으로 일반폐기물의 배출 시간이나 요일은 지역별로 상이하지만, 배출장소는 내 집 앞이나 내 점포 앞이다. 하지만 내 집 앞의 폐기물 배출을 꺼리는 이유 등으로 지정된 장소가 아닌 가로수나 전봇대 아래에 무단 배출하기도 한다. 가로수나 전봇대 등에 길거리 무단배출로 인해 미관상의 문제나 악취가 발생하고 까마귀나 고양이 등의 야생동물들의 종량제 봉투 훼손으로 이어진다. 이를 방지하기 위해 구청에서는 안내 표지판이나 음성이 나오는 카메라 등을 설치하여 노력하고 있지만, 실상은 지켜지지 않고 있는 모습이다. 그로 인해 구청에서는 무단 투기 카메라 추가적인 설치와 보수 작업으로 비용 지출이 지속해서 발생하고 지역주민도 해결되지 않는 일반폐기물이 널려진 도로에 불쾌감을 느껴 이차적인 피해도 발생한다. 실제로 동대문구에서는 2021년 9월 1일 기준, 무단투기 CCTV 설치현황은 총 286대로 올해 하반기에 13대를 추가 설치하며 이전 설치 및 하자보수 등 총 18대에 공사가 진행될 예정이다.
+ ② 현재 주택단지의 배출 형태는 상술하였듯이 개인 가정 앞의 배출 형태이다. 이는 수거 차량의 쓰레기 수거 지점이 많아짐을 시사한다. 수거 지점이 많아질수록 차량의 더 자주 정차하여야 하고 수거 동선이 더 길어지게 된다. 또 좁은 골목 다녀야 할 때에는 차가 들어가지 못하는 곳도 있어서 손수레 등의 다른 방법을 사용해야 하며 이 방식 역시 수거 시간은 지연되고 인력의 소요도 늘어나게 된다. 이로 인해 길어지는 수거 시간은 경제적 낭비와 시간의 지연을 야기한다.
+ [[파일:그림2RT.png]]
+ ③ 현재 지역별로 IoT 스마트 쓰레기통과 소형 클린하우스 등의 시범사업을 통해 종량제 봉투 배출의 문제점을 보완하고자 노력하고 있다. IoT 스마트 쓰레기통은 서울의 북촌 지역에 설치된 태양광 압축 쓰레기통으로 길거리에서 쓰레기를 수거 목적으로 설치되었다. 쓰레기 적재량을 실시간으로 확인이 가능하고 쓰레기가 넘치는 문제점도 예방할 수 있다. 소형 클린하우스는 영주시에서 생활쓰레기 배출을 위해 설치되었다. 쓰레기가 날리거나 도시 미관 저해시키는 문제점을 해결하기 위해 설치되었다. 또 좁은 도로변이나 주택가 골목길에 설치할 수 없는 대형 클린하우스의 단점을 보완하고 가정에서 가장 많이 배출되는 생활쓰레기 종류에 집중해 새로이 제작되어 운영되고 있다. 하지만 IoT 스마트 쓰레기통의 경우 압축이 불가능한 종량제 봉투 수거에 적합하지 않고 소형 클린하우스는 단순한 수거함에 지나지 않기 때문에 각 수거함의 문제점을 보완하고 장점을 살릴 수 있는 방향의 수거함을 제작하고자 한다.
+ [[파일:그림3RT.png]]
+◇ 개발 과제의 효과
+ 우리는 종량제 봉투 공동 수거함 설치를 통해 위에 제시한 문제점들을 해결하고자 한다. 공동 수거함의 설치는 쓰레기 무단 투기로 인한 악취 발생, 야생동물들의 종량제 봉투 훼손을 방지할 수 있으며, 미관상 더 깨끗한 거리를 조성할 수 있다. 또한 수거함 설치가 현재보다 폐기물 수거 지점을 줄일 수 있으며, 수거 지점의 감소는 차량의 운행 시간, 이동 거리, 노동시간, 연료 소비량의 단축과 효율적인 수거를 가능하게 한다. 우리는 수거함에 추가로 카메라와 IoT 시스템을 적용해 실시간으로 폐기물 배출량 데이터를 수집하고자 한다. 수집된 데이터를 바탕으로 최적의 쓰레기차 수거 동선을 계산하는 등 현재 시행 중인 폐기물 수거 시스템을 최신화시킬 수 있으며 나아가 보다 정확한 일반폐기물 배출량의 정량적 데이터를 수집하여 데이터베이스를 구축할 수 있다. 이렇게 구축된 데이터베이스는 지역별 폐기물 배출량 예측, 수거함 변경 및 신설, 다른 요인들과의 관계성 분석 등 여러 가지 추가적인 연구와 정책 수립 등 다양한 영역에서 사용 가능하다.
 ====개발 과제의 목표 및 내용====
 내용