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2017년 12월 17일 (일) 19:35 판
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 모터을 이용한 캔 자동압축식 스마트 쓰레기통
영문 : Auto-Compressed Smart Trash Can box via Actuator
과제 팀명
캔모아
지도교수
신동헌 교수님
개발기간
2017년 9월 1일 ~ 2017년 12월 21일(총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 기계정보공학과 2011890028 박재준
서울시립대학교 기계정보공학과 2012860031 이원석
서울시립대학교 기계정보공학과 2012430002 김주현
서울시립대학교 기계정보공학과 2012430010 백형준
서울시립대학교 기계정보공학과 2012430013 안상길
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
◇ 본 개발 과제는 캔을 압축하여 쓰레기통에 버림으로써 저장 효율을 증가시키는 것을 목표로 한다. 쓰레기통에 캔을 넣으면 모터의 동력을 이용한 강한 힘으로 캔을 압축시킨 뒤 기존의 쓰레기통과 같은 저장 공간에 저장하게 된다. 또한 IoT 기술을 활용한 센싱 처리로 용적률을 파악하며, 쓰레기통 외부에 설치되어 있는 LED를 통해 시각적으로 쉽게 용적률을 확인할 수 있다. 일정량 이상 찬 경우, 쓰레기통 청소부에게 푸쉬 알림 등을 보냄으로써 즉각적인 피드백이 가능하도록 한다.
개발 과제의 배경 및 효과
- 개발 과제 선정 배경
◇ 아래의 사진과 같이 압축되지 않은 캔 혹은 플라스틱 컵 재질의 부피로 인해 분리수거가 제대로 되지 않고 분리수거 쓰레기통의 주변의 미관이 훼손된다. 이에따라 분리수거 쓰레기통의 활용도 및 적재량을 높여 쾌적한 분리수거 환경을 조성하고자 한다.
◇ 2004~2010년 금속캔 재활용량 및 재활용율 감소 (205천톤->138천톤) 연 100억 개의 금속 캔 폐기, 1%를 재활용할 경우 10억 원(10원/캔) 수익창출이 가능하다 (환경부, 한국 폐기물협회)
압착되지 않으면 금속 캔 재활용 불가, 운반비용 손해, 분리수거의 어려움 등의 문제 발생한다. => 그러므로 알루미늄 캔 배출시 편리한 캔 압착기의 개발 필요하다.
- 개발과제 목표 달성 시 얻을 수 있는 효과
개발 과제의 목표와 내용
◇ 목표 : 센싱을 통한 자동 캔 압축 및 쓰레기통 용적률 확인
디스플레이 및 푸쉬 알림을 구현한 범용 캔 압축기
관련 기술의 현황
State of art
◇캔의 압축률이 70%이상 되며 신속하게 압축한다. ◇다양한 규격의 기제품에 대해서 범용성을 가져야 한다. ◇캔의 출입 센싱과 모터의 정회전 역회전을 연동시킬 PWM제어를 실시 해야 한다. ◇쓰레기통의 용적량을 정확하게 센싱하고 LCD에 나타낼 수 있어야 한다.
기술로드맵
특허조사
특허전략
◇ 위의 특허들은 다음과 같은 약점을 가지고 있다. ① 사용목적에 비해 크기가 매우 크다. ② 브라켓 등의 금속 부품은 어린이가 있는 경우에 매우 위험한 일이 생길 수 있다. 따라서 우리는 쓰레기통과 일체화된 압착기를 제작하여 공간의 효율성을 추구하며, 동시에 안전성을 보장하여 이를 보완하고자 한다. 또한, 기존 제품의 여러 개의 브라켓 구조에 비해 스프링을 이용한 간단한 구조로 바꿔 제품의 안정성도 도모하여 이를 특허출원에 이용하고자 한다.
관련 시장에 대한 분석
경쟁제품 조사 비교
마케팅 전략
◇SWOT 분석
◇SWOT 전략수립
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
◇(1) 편리성: 이용자가 직접 압출을 하는 것이 아닌 기존의 쓰레기통 이용하는 방식으로도 사용에 문제가 없다.
◇(2) Safety: 쓰레기통 안에 부품이 내재되어있기 때문에, 어린이나 부주의 하게 사용하는 경우 발생할 위험으로부터 사용자를 보호할 수 있다.
또한, 쓰레기통 안에서 모든 기능이 동작하기 때문에, 부품의 파손을 줄일 수 있다.
◇(3) 응용분야: 현재 공공기관에 이용되는 다양한 크기의 쓰레기통에 모두 적용이 가능하여 범용성이 있다.
경제적 및 사회적 파급효과
◇(1) 경제적 파급효과 : 캔 100억 개당 1%씩 재활용을 할 때마다, 비용을 10억 원 절감할 수 있다는 조사 결과를 바탕으로
재활용률을 높이는 것은 경제성이 있다는 결론을 얻을 수 있다.
◇(2) 사회적 파급효과 : 자동으로 재활용을 하고, 정보를 사람들에게 알려주는 쓰레기통을 제작하여 보급한다면,
이는 사회 전반적으로 쓰레기 재활용에 대해 긍정적으로 재고할 수 있는 기회를 제공한다.
이를 통하여 다른 산업 분야에서도 재활용과 녹색에너지에 대한 고려를 할 수 있도록 하여 여러 분야에서의 재활용 산업발전을 기대한다.
구성원 및 개발 일정
◇ 구성원 역할분담
◇ 추진 체계
설계
설계사양
가. 제품 요구사항
개념설계안
가. 압축방식
◇
나. 제어부
◇
다. 측정부
◇
라. 통신부
◇
마. 평가 내용
◇
부품도
◇
상세설계
가. 압축방식
◇
나. 제어부
◇
다. 측정부
◇
라. 통신부
◇
조립도
가. 제어부
◇
나. 측정부
◇
다. 통신부
◇
자재소요서
결과 및 평가
완료작품 소개
프로토타입 사진
내용
포스터
내용
특허출원번호 통지서
내용
개발사업비 내역서
내용
완료 작품의 평가
내용
향후평가
내용
부록
참고문헌 및 참고사이트
◇https://www.quora.com/What-is-the-amount-of-the-force-I-need-to-crush-an-aluminum-can ◇http://www.electronicwings.com/raspberry-pi/raspberry-pi-pwm-generation-using-python-and-c ◇https://ntrs.nasa.gov/ ◇NASA SP-8007, "BUCKLING OF THIN-WALLEDCIRCULARCYLINDERS", NASA SPACE VEHICLE DESIGN CRITERIA, NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION
관련특허
내용
소프트웨어 프로그램 소스
내용
