2조. 흙으로 돌아가조

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 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
1)내부적 요인
강  점 (S)
- 개발되지 않은 담배꽁초와 커피찌꺼기 동시 퇴비화기기 개발
- 시민들이 직접 커피찌꺼기를 퇴비화 기기에 투입하여 수거비용 절감
- 담배필터에서 추출한 미세플라스틱 재활용을 통해 해양 미세플라스틱 문제 해결 및 플라스틱 원료 확보 가능
약  점 (W)
- 커피찌꺼기와 담배꽁초 동시 퇴비화 사례는 존재하지 않아, 실제 퇴비화 했을때 적절한 퇴비 품질로 생산될지에 대한 우려 
- 담배꽁초 파쇄 등의 전처리 필요

2)외부적 요인
기  회 (O)
- 커피시장 규모 증가로 인한 커피찌꺼기 폐기물의 급속한 증가
- EPR 제도의 중요성이 대두되는 사회적 분위기 
- 미세플라스틱의 위험성에 대한 인식 증가 
위  협 (T)
- 담배꽁초 퇴비화기기를 운영하는 이지원바이오의 사업 확장
- 시민들의 커피찌꺼기 수거 참여에 대한 불확실성
- 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 시민들이 커피찌꺼기를 버리러 갈 때 소요되는 시간 을 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

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

내용

개발사업비 내역서

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완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

내용

소프트웨어 프로그램 소스

내용