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2024년 6월 18일 (화) 01:20 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 친환경 비접촉 물티슈 디스펜서

영문 : Eco-friendly Non-contact Wet Wipe Dispenser

과제 팀명

특허내조

지도교수

홍완식 교수님

개발기간

2024년 3월 ~ 2024년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20184500** 이*엽(팀장)

서울시립대학교 물리학과 20195500** 김*우

서울시립대학교 신소재공학과 20184500** 김*진

서울시립대학교 신소재공학과 20214500** 선*희

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 정*진

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 개발 제품은 일상생활에서 물티슈를 사용 시 과도하게 물티슈가 뽑히는 것이 불편하다고 느껴 고안하였다. 한 장씩 뽑히게 설계하여 불필요하게 낭비되는 물티슈의 양을 줄이고, 물티슈를 뽑을 때 다음 물티슈가 같이 뽑혀서 소비자가 다시 집어넣는 과정을 없애고자 한다. 시장에서 판매 중인 물티슈를 기기에 장착하여 사용하는 방식으로 별도의 리필 물티슈를 구매해야 하는 제한이 없어 대중성과 보편성을 챙겼다. 이는 기존 물티슈 자동화 기기와 차별화를 둔 부분이다. 이로써 가장 기대되는 효과는 소비자의 불편함 감소이며, 더 나아가 불필요하게 낭비되는 자원을 최소화하고 이로써 환경오염에 탁월한 효과를 내는 것이다. 여기에 더해, 기존 물티슈 사용 시스템에서는 취약했던 ‘위생성’을 강화한다. 원래 물티슈는 더러워진 손을 닦을 때도 자주 쓰이는데, 이 경우 더러운 손으로 물티슈를 만져야만 이를 사용할 수 있다. 따라서 물티슈가 오염될 수 있다. 그러나, 비접촉 물티슈 디스펜서를 사용하면 물티슈를 직접적으로 만지지 않기 때문에 위생성을 해치는 오염 요소(인간의 접촉)를 차단할 수 있다.

개발 과제의 배경

◇ 물티슈의 시장 현황과 환경 문제

국내 물티슈 시장 규모는 지속적으로 증가해왔고, 여전히 일상생활 속에서 많이 사용 중이다. 물티슈의 장점은 사용 편의다. 걸레나 손수건은 물에 적시고 이물질을 닦은 뒤 다시 빨아야 하는데, 물티슈의 경우 한번 쓰고 버리면 되기 때문에 편리하다. 그러나 한번 쓰고 버린다는 점 때문에 쓰레기가 쌓이는 결과를 가져오게 된다. 여기서 문제는 물티슈가 대부분 폴리에스테르 등 플라스틱 재질이 섞인 혼방 원단으로 제작되기 때문에 분해가 어렵다는 것이다. 이런 물티슈 쓰레기를 처리하는 비용이 한해 약 1,800억 원에 달한다는 연구결과가 나왔다. 현재는 연간 물티슈 쓰레기를 줄이기 위해 폐기물부담금을 포함한 다양한 행정 수단 등을 함께 검토하고 있는 실정이다.
물티슈의 편의성이 너무 좋기 때문에 국민들에게 물티슈 사용을 자제하도록 하는 것은 어려워 보인다. 대신 물티슈 포장 방식에서의 낭비와 물티슈를 사용하면서 낭비하게 되는 원인을 분석하여 이를 해결하면 물티슈에 의한 더 큰 환경 오염을 방지할 수 있을 거라 예상한다.

               <그림1>

△출처 : (주)코스모크린텍 ◇ 물티슈의 여러 장 뽑히는 현상 ; 낭비로 인한 환경오염

         <그림2>                              <그림3>

 <그림2>와 <그림3>은 순서대로 스티커 마개형 물티슈, 플라스틱 캡형 물티슈이다. 현재 대부분의 가정용 물티슈는 이와 같이 포장되어 판매되고 있다. 이러한 포장 방식은 물티슈가 쌓여있는 높이를 압축하여 포장되어있기에 , 물의 접착력에 의해서 한 번에 여러 장이 잇달아 뽑히는 불편함이 존재한다. 따라서 사용자는 과도하게 나온 물티슈를 손으로 직접 집어넣거나, 불필요한 물티슈를 과도하게 사용해 낭비하는 수밖에 없다.

개발 과제의 목표 및 내용

본 개발 과제는 사용자의 연속되고 단순한 동작으로 정확히 물티슈 한 장을 뽑아내는 것을 제1목표로 한다. 그 외의 부가적인 목표와 내용은 아래와 같다.

  ① 사용자의 동작:

사용자는 장치에 부착된 레버를 단순하게 수직으로 내린 후 다시 올리는 동작만으로 힘을 많이 들이지 않고도 물티슈를 뽑아낼 수 있다.

  ② 초기상태 복귀:

사용자가 물티슈를 가져간 후에 장치는 다시 초기상태로 복귀할 수 있어야한다. 초기상태로 복귀하고 다음 동작을 준비하여 장치의 작동 오류가 없도록 설계한다.

  ③ 소요시간:

물티슈 한 장을 뽑는 과정이 과도하게 시간이 소요되지 않도록 장치 작동의 과정을 신속하고 간단하게 설계한다.

  ④ 대중성과 호환성:

본 장치에서 사용하는 물티슈는 가장 쉽게 구할 수 있는 스티커 마개형 물티슈를 사용한다. 장치에서 물티슈를 장착하는 케이스 부분은 시중에서 가장 대중적으로 판매되고 있는 물티슈의 사이즈들을 모두 고려하여 대중성과 호환성을 높여 제작 설계한다.

  ⑤ 위생 고려:

본 장치는 작동 최종 단계에서 물티슈를 자동으로 배출하여 사용자의 직접적인 접촉을 원천 차단한다. 이로 인해 자칫 물티슈가 오염되는 상황을 막을 수 있도록 설계한다.

  ⑥ 단일취득:

본 장치의 가장 중요한 목표인 물티슈를 한 장씩 취득하는 것을 달성하고자, 수직압축운동과 수평운동을 적절히 조합한다. 헤어롤이 부착된 집게로 물티슈 입구 부분을 수직압축하여 헤어롤에 물티슈를 접착시키고, 이어진 수평운동 동작으로 물티슈를 단일취득 할 수 있도록 설계한다.

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