KR100603870B1 - 평가 지원 장치 및 방법 및 평가 지원 프로그램을 저장한 저장 매체 - Google Patents

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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

설계 지원 장치가, 평가 조건 및 부품/재료 데이터를 이용하여, 제품의 재활용 가능성을 평가하는 평가 유닛과, 이 평가 유닛의 평가 결과에 기초하여 재활용 가능성을 저해하는 요인을 분석하는 분석 유닛과, 이 분석 유닛의 분석 결과로서 제공된 저해 요인에 대한 개선책을 표시하는 표시 유닛을 포함한다.
설계 지원 장치, 평가 조건, 부품/재료 데이터, 재활용 가능성, 평가 유닛, 분석 유닛, 저해 요인, 표시 유닛

Description

평가 지원 장치 및 방법 및 평가 지원 프로그램을 저장한 저장 매체{EVALUATION SUPPORT APPARATUS AND METHOD AND STORAGE MEDIUM HAVING EVALUATION SUPPORT PROGRAM STORED THEREON}
도 1은 본 발명에 따른 장치의 기능적 배치를 도시하는 개략적인 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛을, 예컨대 컴퓨터 상에서 구현하는 배치를 도시하는 블럭도.
도 3은 CAD 데이터 및 부품/재료 데이터를 설명하는 도면.
도 4는 CAD 데이터에 기초하여 부품/재료 데이터를 작성했을 때, 디스플레이에 표시된 표시 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 부품들 기초 데이터베이스(parts basic database)의 일례를 도시하는 표.
도 6은 부품/재료 데이터 작성 수순을 설명하는 흐름도.
도 7a, 7b는 부품/재료 데이터베이스의 일례를 도시하는 표.
도 8은 재활용 가능성 평가의 기본 수순을 도시하는 흐름도.
도 9는 재활용 가능성 평가 수순의 일례를 도시하는 흐름도.
도 10은 폐기/재활용 내용(폐기/재활용 처리 방법) 판정 수순을 도시하는 흐름도.
도 11은 플라스틱 불순물 허용량 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 12는 플라스틱 제거 용이성 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 13은 플라스틱 상용성 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 14는 플라스틱 시장성 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 15는 플라스틱 혼합 허용성 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 16은 금속 혼합 허용성 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 17은 폐기/재활용 처리 분류/기초 단위 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 18a, 18b는 폐기물 분류에 의한 배분비 데이터베이스의 일례를 설명하는 표.
도 19는 폐기 공정에서, 환경 부하 평가의 기본 수순을 도시하는 흐름도.
도 20은 평가 결과 출력 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 21은 평가 결과 출력 화면의 또다른 일례를 도시하는 도면.
도 22는 도 1 또는 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 전체의 동작에 대해 설명하는 흐름도.
도 23은 프로세서가 메모리에서 개선 제안 작성 처리 프로그램의 실행을 개시했을 때, 출력 장치로서의 디스플레이에 표시되는 화면의 표시예를 도시하는 도면.
도 24는 재활용 가능성 개선 제안 작성/표시 동작을 설명하는 흐름도.
도 25는 재활용 가능성 저해 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 재활용 가능 성 저해 요인(원인)과, 저해 요인에 대응하는 평가 조건이나 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관 관계를 도시하는 표.
도 26은 재활용 가능성 저해 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 재활용 가능성 저해 요인(원인)과, 저해 요인에 대응하는 평가 조건이나 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관 관계를 도시하는 표.
도 27은 환경 부하/비용 개선 제안 작성/표시 동작을 설명하는 흐름도.
도 28은 환경 부하/비용 열화 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 열화 요인(원인)과, 열화 요인에 대응하는 평가 조건이나 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관 관계를 도시하는 표.
도 29는 환경 부하/비용 열화 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 열화 요인(원인)과, 열화 요인에 대응하는 평가 조건이나 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관 관계를 도시하는 표.
도 30은 환경 부하/비용 열화 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 열화 요인(원인)과, 열화 요인에 대응하는 평가 조건이나 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관 관계를 도시하는 표.
도 31은 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 기억된 정보 표 중 하나로서 표 1의 등록 내용을 설명하는 도면.
도 32는 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 기억된 정보 표 중 하나로서 표 2의 등록 내용을 설명하는 도면.
도 33은 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 기억된 정보 표 중 하나로서 표 3의 등록 내용을 설명하는 도면.
도 34는 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 기억된 정보 표 중 하나로서 표 4의 등록 내용을 설명하는 도면.
도 35는 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 기억된 정보 표 중 하나로서 표 5의 등록 내용을 설명하는 도면.
도 36은 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치의 기능적 배치를 도시하는 개략적인 도면.
도 37은 도 36에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛을, 예컨대, 컴퓨터 상에서 구현하는 배치를 도시하는 블록도.
도 38은 본 발명의 제3 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 프로그램의 흐름을 도시하는 도면.
도 39는 재생 조건 설정예를 도시하는 표.
도 40a, 40b는 재생 조건 3 하에 사용 데이터 설정 부하예를 도시하는 표.
도 41은 재생 조건 선택예를 도시하는 그래프.
도 42는 열화 아이템 설정예를 도시하는 표.
도 43은 각 부품에 대해 재생 회수량 변동폭의 설정예를 도시하는 표.
도 44는 변동폭 설정예를 도시하는 그래프.
도 45는 재활용 가능성율 산출 결과를 도시하는 그래프.
도 46은 본 발명의 제4 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 프로그램의 흐름을 도시하는 도면.
도 47은 제4 실시예에서 데이터 부하의 일례를 도시하는 표.
도 48은 제4 실시예에서 변동폭 설정예를 도시하는 그래프.
도 49는 제4 실시예에서 또 다른 변동폭 설정예를 도시하는 그래프.
도 50은 제4 실시예에서 또 다른 변동폭 설정예를 도시하는 그래프.
도 51은 제4 실시예에서 재활용 가능성율 산출 결과를 도시하는 그래프.
도 52는 제4 실시예에서 처리 비용 산출 결과를 도시하는 그래프.
도 53은 제4 실시예에서 처리 비용 산출 결과를 도시하는 그래프.
도 54는 재활용 가능성 평가 프로그램을 수행하기 위해 사용된 컴퓨터를 도시하는 블록도.
<도면의 주요 부품에 대한 부호의 설명>
200 : CAD 유닛
210 : CAD 데이터
300 : 데이터 변환 유닛
301 ; 평가 지원 유닛
310 : 부품/재료 데이터
311 : 개선 제안 작성 유닛
312 : 개선 효과 시산 유닛
313 : 데이터 갱신 유닛
320 : 부품/재료 데이터베이스
400 : 재활용 가능성 평가 유닛
401 : 환경 부하 평가 유닛
본 발명은 부품명과, 부품의 양 혹은 개수를 포함하는 제품 각각의 CAD(Computer Aided Design) 데이터를 제품에 대한 재활용 가능성 또는 환경 부하를 평가에 이용하기 위한 평가 지원 장치에 관한 것이다.
제품의 재활용 가능성 및 생활 주기에 있어 환경 부하를 평가하는 평가 장치는 제품의 재활용 가능성의 향상을 도모한 물품 제조를 위한 부품들 및 재료의 선택을 지원하기 위해 주로 제공된다.
제품의 재활용 가능성과 환경 부하를 평가하기 위해, 제품을 구성하는 각 부품마다, 부품을 구성하는 재료의 종류나 부품 중에서 재료의 질량 등을 입력할 필요가 있다. 입력 파라미터에 기초하여, 제품의 재활용율 및 생활 주기 전체로부터 생기는 환경 부하량이 산출된다.
그러나, 이러한 평가 장치에 의해 제품의 재활용율 및 환경 부하량이 산출되더라도, 그것만으로는 무엇이 재활용 가능성을 저해하는지 또는 무엇이 환경 부하를 열화시키는지는 불분명하다. 제품의 재활용 가능성 및 환경 부하의 평가 결과가 부품/재료 선택에 반영되지 않으면, 평가를 하는 것 자체가 무의미해져 버린다.
평가의 목적은 설계 단계에 있어 부품/재료의 선택을 지원하기 위한 것이다. 따라서, 이러한 목적을 달성하기 위해, 제품의 재활용 가능성 및 환경 부하에 대한 평가 결과가 사용자에게 제공된다. 사용자는 재활용 가능성과 환경 부하와 관련하여 제품의 어디에 문제가 있는지, 그리고 어떻게 개선해야 할지를 알아낼 필요가 있다.
제품 설계 단계에서는 CAD(Computer aided design) 유닛을 이용하는 것이 일반적이다. 이러한 CAD 유닛에 의해 작성되는 CAD 데이터에는 제품을 구성하는 부품, 부품들의 양, 부품들의 개수, 각 부품의 형태 등을 나타내는 정보 등이 포함되어 있다. 따라서, CAD 데이터를 제품의 재활용 가능성과 생활 주기에 있어 환경 부하의 평가에 이용하는 것은 데이터 입력을 위한 작업 부하(workload)를 경감할 수 있고, 평가를 효율적으로 수행하는데 있어 매우 유용하다.
제품에 대한 재활용 가능성과 환경 부하의 평가 결과에 기초하여 재활용 가능성을 저해하는 요인과 환경 부하를 열화시키는 요인이 분석된다. 그들을 개선하기 위한 지원을 행하는 것이 가능하다면, 개선 결과를 CAD 데이터에 반영시키는 재활용 가능성/환경 부하 평가를 달성할 수 있을 것이다.
통상적으로, 제품의 설계 단계에서 제품의 재활용 가능성이나 환경 부하의 평가 결과가 얻어지더라도, 평가 결과에 근거하여 재활용 가능성의 저해 요인이나 환경 부하의 악화 요인을 분석하여, 재활용 가능성의 저해 요인이나 환경 부하의 악화 요인에 직접 결부되는 개선책(remedy)을 강구하는 것은 어렵다.
따라서, 제품의 재활용 가능성이나 환경 부하의 평가 결과를 제품을 구성하는 부품들과 재료의 선택에 쉽게 반영시키는 것이 불가능하다는 문제가 있다.
본 발명은 제품의 CAD 데이터를 그대로 제품의 재활용 가능성이나 환경 부하의 평가를 위해 이용하고, 제품의 설계 단계에서 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하를 효과적으로 평가할 수 있음과 동시에, 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하의 평가의 평가를 위한 사용자의 작업 부하를 경감할 수 있는 평가 지원 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 복수의 부품으로 각각 구성된 제품들의 재활용 가능성 및 그 환경 부하의 평가를 위해 CAD(Computer aided design)를 이용하는 평가 지원 장치로서, 부품 마다, 그 부품들을 구성하는 재료들의 종류와, 해당 부품에 포함되는 해당 재료들의 질량 또는 밀도를 포함하는 부품 기초 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리의 부품 기초 데이터를 참조하여 상기 CAD 데이터로부터 부품 단위로 부품/재료 데이터 -이 부품/재료 데이터는 부품명, 상기 부품들을 구성성하는 재료들의 종류, 상기 재료들의 질량을 포함함- 를 작성하는 부품 데이터 작성기; 및 상기 부품/재료 데이터에 기초하여 상기 제품들 각각의 재활용 가능성 및 그 환경 부하를 평가하는 평가 유닛을 포함하는 평가 지원 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 제품의 설계를 지원하는 설계 지원 장치로서, 상기 제품을 구성하는 부품들, 상기 부품들을 구성하는 재료들의 종류와, 재료의 종류별 질량을 포함하는 부품/재료 데이터를 작성하는 데이터 작성기; 평가 조건을 설정하도록 구성된 설정 유닛; 상기 평가 조건 및 상기 부품/재료 데이터를 이용하여, 상기 제품의 재활용 가능성을 평가하는 평가 유닛; 상기 평가 유닛의 평가 결과에 기초하여 상기 재활용 가능성을 저해하는 요인을 분석하는 분석 유닛; 및 상기 분석 유닛의 분석 결과로서 제공된 저해 요인에 대한 개선책을 표시하는 표시 유닛을 포함하는 설계 지원 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하 기술될 것이다.
도 1은 제품의 재활용 가능성 향상을 도모한 생산을 위한 부품/재료의 선택을 지원할 수 있는, 본 발명의 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 장치의 기능적 배치를 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 재활용 가능성 평가 지원 장치는 CAD(Computer Aided Design) 유닛(200), 데이터 변환 유닛(300), 재활용 가능성 평가 유닛(400), 환경 부하 평가 유닛(401), 및 평가 지원 유닛(301)을 포함한다. CAD 유닛(200)은 컴퓨터를 사용하여 설계, 제도 등을 수행하는 기계이다. CAD 유닛은 기계, 전기, 건축 등에 다양하게 적용되지만, 여기서는, 특히, 분야를 한정하지는 않는다. 예를 들어, CAD 유닛(200)은 각 제품에 대해, 제품을 제조하는데 사용된 부품과, 부품의 양, 부품의 개수, 부품의 형태, 부품들의 재료, 부품들의 질량 등을 포함하는 CAD 데이터(210)가 출력된다. CAD 데이터(210)는 CAD 뷰어 데이터를 포함한다.
데이터 변환 유닛(300)은 CAD 유닛(200)으로부터 출력된 CAD 데이터(210)를 수신한다. CAD 데이터(210)에 기초하여, 데이터 변환 유닛(300)은 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)에 의해 처리될 부품/재료 데이터(310)를 작성한다.
여기서 작성된 부품/재료 데이터(310)는 부품/재료 데이터베이스(320)에 저 장된다. 부품/재료 데이터베이스(320)에 저장된 부품/재료 데이터는 평가 지원 유닛(301)로부터의 지시에 응답하여, CAD 데이터(210)로 변환된다.
재활용 가능성 평가 유닛(400)은 이하 기술되는 것과 같이, 부품/재료 데이터베이스에 기억된 부품/재료 데이터(평가 지원 유닛(300)에 의해 작성된 부품/재료 데이터(310)와 평가 지원 유닛(301)에 의해 갱신된 부품/재료 데이터)를 사용하여 재활용 가능성을 평가한다.
평가 지원 유닛(301)은 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)에 의해 얻어진 평가 결과에 기초하여 제품의 설계를 지원하도록 사용된다. 평가 지원 유닛(301)은 개선 제안 작성 유닛(311), 개선 효과 시산 유닛(312), 및 데이터 갱신 유닛(313)을 포함한다.
개선 제안 작성 유닛(311)은 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)의 평가 결과에 기초하여 제품의 재활용 가능성의 저해 요인과 환경 부하의 악화 요인을 분석한다. 개선 제안 작성 유닛(311)은 분석 결과로서 제공된 저해 요인과 악화 요인에 대한 개선 제안을 표시한다.
개선 효과 시산 유닛(312)은 개선 제안 작성 유닛(311)에 표시된 개선책에 기초하여, 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)에 의한 평가에 사용되는 평가 조건 및 부품/재료 데이터를 잠정적으로 갱신한다. 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)은 갱신된 평가 조건 및 부품/재료 데이터에 기초하여, 제품의 재활용 가능성과 제품의 환경 부하를 평가한다. 개선 효과 시산 유닛(312)은 평가 결과에 기초하여 개선 효과를 시산한다. 개선 효과 시산 유닛(312)은 재활용 가능성 평가 유닛(400) 및 환경 부하 평가 유닛(401)의 평가 결과를 개선 효과의 시산 결과로서 표시한다.
데이터 갱신 유닛(313)은 사용자로부터의 지시에 근거하여, 개선 효과의 시산을 위해 잠정적으로 갱신된 부품/재료 데이터(310)로, 부품/재료 데이터베이스(320)에 저장된 부품/재료 데이터를 갱신한다. 또한, 데이터 갱신 유닛(313)은 데이터 변환 유닛(300)이 부품/재료 데이터베이스(320) 중에서 갱신된 부품/재료 데이터를 CAD 데이터로 변환시키도록 한다. 환경 부하 평가 유닛(401)은 데이터 변환 유닛(300)에 의해 작성된 부품/재료 데이터(310)를 사용하여, 후술하는 환경 부하 평가를 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛을 예를 들어 컴퓨터 상에서 구현하는 배치를 보여준다. 도 2를 참조하면, 재활용 가능성 평가 유닛은 프로세서(CPU)(10), 메모리(100), 디스플레이 또는 프린터와 같은 출력 유닛(14), 마우스 또는 키보드와 같은 입력 유닛(15), 및 기억 유닛(16)을 포함한다. 이 구성요소들 중에서 메모리(100)는 제어의 중추를 담당하는 프로그램 등의 저장이나, 데이터 등의 일시 유지, 프로그램 실행을 위한 작업 영역 등에 이용된다. 더 특정하게는, 메모리(100)는 CAD 프로그램(105), 부품/재료(part/material) 데이터 작성 프로그램(106), 평가 조건 입력 프로그램 및 평가 산출 프로그램을 포함하는 재활용 가능성 평가 프로그램(103), 환경 부하 평가 프로그램(107), 개선 제안 작성 처리 프로그램(108), 평가 결과 출력 처리 프로그램(104), 데이터베이스 관리 프로그램(102), 입/출력 프로그램(101) 등의 것을 저장한다. 프로세서(10)는 메모리(100) 내의 프로그램들을 실행함으로써 입/출력 제어, 각종 연산 처리, 및 평가 처리를 포함하는 여러 필요한 제어 처리를 실행한다.
기억 유닛(16)은 CAD 유닛에서 설계/제도(design/drawing)시 사용되는 부품 데이터를 관리하고 저장하기 위한, 예컨대 CAD 데이터베이스, 재활용 정보 데이터베이스, 부품 기초 정보 데이터베이스, 및 폐기물 분류 정보 데이터베이스를 저장한다. 이런 데이터베이스에 부가하여, 기억 유닛(16)은 환경 부하 기초 단위 데이터베이스를 또한 저장할 수 있다. 기억 유닛(16)은 또한, 프로세서(10)가 메모리(100)의 부품/재료 데이터 작성 프로그램을 실행할 때 작성된 부품/재료 데이터를 기억하고 관리하는 부품/재료 데이터베이스를 저장한다.
프로세서(10)는 메모리(100)의 CAD 프로그램(105)을 실행함으로써 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 상에 도 1에 도시된 CAD 유닛(200)에 상응하는 CAD 사용 환경을 제공한다. 프로세서(10)는 메모리(100)의 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행함으로써 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 상에 도 1에 도시된 데이터 변환 유닛(300)에 상응하는 기능을 또한 실행한다. 프로세서(10)는 메모리(100)의 재활용 가능성 평가 프로그램(103)을 실행함으로써 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 상에 도 1에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛(400)에 상응하는 기능을 또한 실행한다. 프로세서(10)는 메모리(100)의 환경 부하 평가 프로그램(107)을 실행함으로써 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 상에 도 1에 도시된 환경 부하 평가 유닛(401)에 상응하는 기능을 또한 실행한다. 프로세서(10)는 메모리(100)의 개선 제안 작성 처리 프로그램(108)을 실행한다. 따라서, 프로세서(10)는 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛 상에 평가 지원 유닛(301)에 상응하는 기능을 수행한다 도 2에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛에서 사용되는 CAD 데이터 작성 단계는 본원의 요지가 아니므로 이에 대한 설명은 생략된다. CAD 데이터는 종래 기술을 사용하여 작성한 일반적 CAD 데이터이고, CAD 데이터 자체에 특징이 있는 것은 아니다.
CAD 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이, 제품명(또는 모델 등의 제품 식별 정보), 제품의 치수, 및 제품의 조성을 나타내는 조성 정보를 일반적으로 포함한다. 또한, CAD 데이터는 각 유닛마다 유닛으로 이용되는 부품의 부품명, 부품의 양 또는 개수, 및 부품의 형태를 나타내는 형태 정보를 포함한다.
상기 정보를 포함하는 CAD 데이터로서 사용 가능한 데이터 세트, 즉, CAD에서 출력된 데이터 및 CAD에 입력하기 위한 데이터, 예컨대, CAD 뷰어 데이터 등도 마찬가지로 취급될 수 있다. 프로세서(10)는 CAD 프로그램(105)를 실행하는 것에 의해 도 3에 도시된 내용을 갖는 CAD 데이터(210)를 작성한다. 프로세서(10)는 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행하는 것에 의해, CAD 데이터를 처리한다. 이 처리에 따라, 도 3에 도시된 내용을 갖는 부품/재료 데이터(310)가 작성된다. 부품/재료 데이터(310)는 기억 유닛(16)의 부품/재료 데이터베이스에 기억된다.
프로세서(10)가 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행할 때, 재활용 가능성 평가 유닛은 기억 유닛(16)에 유지되어 있는 부품 기초 정보 데이터베이스에 기억된 부품 기초 데이터를 참조하면서, CAD 데이터 (210) 내에 포함된 각 부품 에 대해, 부품의 재료의 종류(조성 재료 종류) 및 부품의 재료의 질량(조성 재료 질량)을 구한다. 이 처리에 따라, 적어도 부품명, 각 부품의 재료의 종류(조성 재료 종류), 및 각 재료의 질량(조성물 질량)을 포함하는, 각 제품에 대한 부품/재료 데이터(310)가 작성되어 기억 유닛(16)내의 부품/재료 데이터베이스에 기억된다. 부품/재료 데이터가 작성될 때, CAD 데이터 각각의 유닛명은 부품의 계층 구조 상의 위치(레벨)를 나타내는 식별 정보(예컨대, 분해(disassembly) 레벨을 나타내는 명칭)에 의해 대체될 수 있다.
프로세서(10)가 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행할 때, 도 1의 데이터 변환기(300)는 기억 유닛(16)에 저장된 부품/재료 데이터베이스의 부품/재료 데이터를 CAD 데이터로 변환한다. 즉, 예컨대, 부품/재료 데이터에 포함된 각각의 부품에 대해, 부품을 구성하는 재료의 종류 및 재료의 질량 등의 정보는 생략된다. 부품명 및 유닛명이 다른 이름으로 대체될 때에, 이들은 원래의 CAD 데이터의 이름으로 복귀된다. 부품 재료 데이터는 부품명, 부품의 양/개수 및 부품의 종류에 의존하여 부품의 형태를 보여주는 형태 정보를 포함하는 도 3에 도시된 포맷을 갖는 원래의 CAD 데이터로 변환된다. 물론, 부품/재료 데이터를 변환하여 얻어진 CAD 데이터는 CAD 유닛 (200)에서도 이용가능하다.
도 4는 재활용 가능성 평가 유닛에서 CAD 데이터(210)에 기초하여 부품 재료 데이터를 작성할 때, 출력 유닛(14)으로 기능하는 소정의 디스플레이 상에 표시된 표시 화면의 일례를 도시한다. 표시 화면의 표시 영역 R1에는, 예를 들면, CAD 데이터(210) 내에 포함된 조성 정보에 기초하여, 제품을 구성하는 유닛의 계층 구조 가 트리(tree) 포맷으로 표시된다. 제품 자체의 형태 또는 조성은 3D 포맷으로 표시될 수 있다. 제품의 형태 또는 조성은 트리 포맷과 3D 포맷을 병용하여 표시될 수 있다.
표시 영역 R1에서 예를 들어, 원하는 부품을 선택하는 것에 의해, 선택된 부품에 관한 CAD 데이터가 표시 영역 R2에 표시된다. 또한, 이 부품에 상응하는 부품 재료 데이터는 기억 유닛(16)의 부품/재료 데이터베이스로부터 판독되고, 재활용 가능성 및 환경 부하를 평가하기 위해 사용되는 입력 데이터로서 표시 영역 R3에 표시된다. 예를 들어, 표시 영역 R1 으로부터 "부품 A"가 선택되면, 표시 영역 R2에는 부품 A의 부품명, 양, 개수, 및/또는 형태가 표시된다. 또한, 표시 영역 R3에는 부품의 부품명, 부품의 재료 종류로서의 조성 재료(재료명)의 종류, 및 재료의 질량으로서의 조성 재료 질량이 표시된다. 부품이 다수의 재료를 포함할 때, 모든 재료의 이름 및 질량이 표시된다. 이 상태에서, 사용자가 표시 영역 R3에 표시된 재료명 등을 정정하기를 원할 경우에, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 유닛(15)을 사용하여 이를 정정하여, 부품/재료 데이터베이스를 갱신할 수 있다.
영역 R1의 부품 선택에 대해, 선택된 부품과 동일한 재료 또는 동일한 부품을 사용하는 유닛은 리스트 표시나, 3D 포맷으로 컬러 이미지로서 표시될 수 있다. 이 경우에, 제품 전체의 재료는 쉽게 파악될 수 있다. 선택된 부품과 동일한 재료 또는 동일한 부품을 사용하는 다수의 유닛이 동시에 선택되어 표시 영역 R2에 표시되고, 데이터 변환을 행하여 표시 영역 R3에 표시되어도 좋다.
기억 유닛(16)은 CAD 데이터(210)로부터 부품 재료 데이터(310)를 작성할 때 사용되는 부품 기초 정보 데이터베이스를 저장한다. 부품 기초 정보 데이터베이스에는 예를 들면, 도 5에 도시된 포맷을 갖는 부품 기초 데이터는 기억된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각 부품의 부품 기초 데이터는 부품의 재료 종류를 나타내는 정보와 부품의 각 재료의 질량 또는 밀도를 나타내는 정보를 보유할 수 있다.
재료의 종류별로, 부품 재료의 질량이 부품 기초 데이터로서 보유되는 것이 양호하다. 그러나, 부품의 종류나 재료의 종류에 의해서는 단순하게 내용(content)을 질량으로 환산할 수 없는 경우도 있을 것이다. 이러한 경우에는, 부품의 단위 체적당 상기 부품 재료의 종류별 질량인 밀도가 부품 기초 데이터에 포함되어 있는 것으로 한다. 부품마다, 부품을 구성하는 재료의 종류별 질량이나 밀도가 부품 기초 데이터에 포함되어 있는 경우에 대해 설명된다. 그러나, 본 발명은 이 경우에만 제한되지 않는다. 각각의 부품에 대해, 그 부품을 구성하는 재료의 종류별 질량이 산출될 수 있는 질량 환산 계수, 예컨대, 길이, 양, 유닛당 질량 등에 대한 데이터가 부품 기초 데이터에 포함되어 있을 필요가 있다.
제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하를 평가하기 위해, 제품의 각 부품의 재료의 종류 및 부품의 재료의 질량을 구할 필요가 있다. 재료의 종류별 질량은, 부품 기초 데이터에 재료의 종류별로, 각각의 질량이 포함되어 있을 때에는, 이 질량을 그대로, 혹은 그 질량에 CAD 데이터에 포함된 부품의 개수 또는 양을 제곱함으로써 산출할 수 있다. 부품 기초 데이터에 재료의 종류별로 각각의 밀도가 포함되어 있을 때는, 우선, CAD 데이터에 포함된 부품의 형태 정보에 기초하여 부품의 체적을 산출한다. 형태 정보는 부품의 형태 또는 크기를 나타내는 정보, 예를 들 면, 부품의 가로, 세로, 높이, 길이, 또는 굵기 등의 정보이다. 산출된 부품의 체적에, 부품 기초 데이터에 포함된 재료의 종류에 상응하는 밀도를 제곱한다. 대안으로, CAD 데이터에 포함된, 부품의 개수 또는 양을 제곱하는 것에 의해, 부품을 구성하는 재료의 종류별로, 재료 각각의 질량을 산출할 수 있다.
도 6에 도시된 흐름도를 참조하여, 프로세서(10)가 부품/재료 데이터 작성 프로그램을 실행할 때 재활용 가능성 평가 유닛의 처리 동작(도 1에 도시된 데이터 변환 유닛(300)의 처리 동작)이 설명된다.
먼저, 프로세서(10)가 CAD 프로그램(105)을 실행하는 것에 의해, CAD 데이터(210)가 작성된다(단계 S501). 사용자가 프로세서(10)로 하여금 부품/재료 작성 프로그램을 실행시키면, 프로세서(10)는 기억 유닛(16)에 저장된 부품 기초 정보 데이터베이스에 액세스하고 CAD 데이터(210)에 포함된 각 부품에 대해 부품 기초 데이터를 검색한다(단계 S502). 검색된 부품 기초 데이터에 기초하여, 각 부품의 재료의 종류 및 질량이 산출된다(단계 S503).
검색된 부품 기초 데이터에, 재료의 종류별로 재료의 질량값이 포함되어 잇을 때, 재료의 종류별 질량은, 예를 들면, 질량에, CAD 데이터에 포함된 부품의 개수 또는 양을 제곱함으로써 산출된다. 부품 기초 데이터가 재료의 종류별로 각각의 밀도값을 포함할 때는, 우선, CAD 데이터에 포함된, 부품의 형태 정보에 기초하여 부품의 체적을 산출한다. 산출된 부품의 체적에, 부품 기초 데이터에 포함된, 재료 종류에 상응하는 밀도를 제곱하거나, 또한, CAD 데이터에 포함된, 부품의 개수 또는 양을 제곱함으로써, 결국 재료의 종류별로 해당 재료의 질량을 산출하게 된다.
이와 같이, CAD 데이터로부터, 부품 기초 데이터를 참조하면서, 각 부품마다, CAD 데이터에 포함되지 않은 정보(예를 들면, 부품을 구성하는 재료의 종류와, 재료의 종류별 해당 재료의 질량)를 구하여, 부품 단위의 부품/재료 데이터를 작성하게 된다(단계 S504). 또한, CAD 데이터에 포함되어 있는 제품의 조성 정보에 기초하여 부품 단위의 부품/재료 데이터를 분류 및 정리하면서 기억 유닛(16)에 저장한다. 이러한 처리에 따라, 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터베이스가 작성될 수 있다(단계 S505).
도 7a 및 도 7b는 어떤 1개의 제품에 대한 부품/재료 데이터베이스를 보여준다. 이 제품은 기능 및 조성의 관점에서 크게 3개의 계층으로 나뉠 수 있다. 3개의 계층은 여기서 분해 레벨이라 부른다. 분해 레벨은 제품을 제조하는데 있어서 조합되는 기본적인 부품과, 그 기본적인 부품이 몇 개 조합되어 구성된 제1 유닛(부품 모듈), 이 제1 유닛이 몇 개 조합되어 구성된 제2 유닛 등으로 나누어 관리하기 위한 부품의 계층 구조의 레벨이다. 예를 들면, IC, 배선판 등의 전기 및 전자 부품 등이 기본적인 부품이다. 기본적인 부품들을 조합하여, 제1 유닛으로서 예컨대 패키지가 구성된다. 제1 유닛이 몇 개 조합되어, 제2 유닛이 구성된다. 제2 유닛이 몇 개 조합되어 완성품으로서의 제품이 구성된다.
제품의 CAD 데이터에 포함되는 조성 정보는 예컨대, 상기한 바와 같이, 기본적인 부품, 제1 유닛, 및 제2 유닛을 포함하는 부품의 계층 구조의 정보를 포함한다. 따라서, 도 6의 단계 S505에서는, 이 조성 정보에 기초하여, 예를 들면, 부품 마다의 부품/재료 데이터를 부품의 계층 구조에 따라 집계하면서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같은 부품/재료 데이터베이스를 작성한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 부품 (1),(2),및 (3) 은 제2 유닛에 대응한다. 이 부품들은 여기서 제1 분해 부품으로 지칭된다. 부품(1)은 부품(1-1), (1-2), 및 (1-3)에 의해 구성된다. 이런 부품들은 제1 유닛에 대응하고, 여기서는 제2 분해 부품으로 지칭된다. 부품(1-3)은 부품(1-3-1) 및 (1-3-2)로 구성된다. 이런 부품들은 기본적인 부품에 대응하고, 여기서는, 제3 분해 부품으로 지칭된다.
제1 및 제2 분해 부품이 더이상 세분화될 수 없다면, 그 이하의 계층 부품은 존재하지 않는다. 즉, 제1 또는 제2 분해 부품이더라도 계층 구조에서 말단 부품이 될 수 있다.
도 6의 단계 S504에서는, 그 이상 세분화되는 부품이 존재하지 않는(부품의 계층 구조의 말단) 부품에 대하여, 부품 재료 데이터를 작성하고 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 단계 S504에서 작성된, 부품의 계층 구조의 말단에 위치한 각 부품의 부품/재료 데이터에 기초하여, 각 부품에 대하여 재료의 종류별로 산출된, 해당 재료의 질량을 합계하여, 부품별 질량(도 7a에서는, 중량)을 산출하고 있다. 각 계층의 부품의 질량(중량)은 그 하위 계층의 부품의 부품별 질량(중량)의 합계값으로서 나타내고 있다.
각 부품을 구성하고 있는 재료의 종류는 대분류와 소분류로 분류된다. 예를 들면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 금속, 플라스틱, 및 기타 등이 대분류로서의 "재료" 들이다. 금속에서, 금속 1 및 금속 2 등이 소분류로서의 "재료"들이다.
이런 식으로, 단계 S501로 입력된, 어떤 제품의 CAD 데이터의 모든 부품에 대해 부품/재료 데이터를 구하는 것에 의해, 제품에 대응하여 도 7a 및 도 7b 에 도시된 부품/재료 데이터베이스가 기억 유닛(16)에 작성된다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터베이스에서, 세로열에 부품명, 가로열에 재료명이 열거되어 있다. 각 부품에 포함된 재료의 총질량은 표에 입력된다. 도 7a 및 도 7b에서 제품에 대해 사용된 재료는 3 단계의 분해 단위(분해 레벨)로 분할되어 있다.
구체적으로는, 각 제품(각 부품)은 "분해 레벨" 및 "재료 분류"의 정보를 갖는다. "분해 레벨"은 추가로 3개의 레벨로 분할될 수 있다: "제1 분해 부품", "제2 분해 부품", 및 "제3 분해 부품". "제3 분해 부품"은 제품(또는 부품)을 분해하여 획득되고 더이상 조립될 수 없는, 스크류, 스프링, 키톱(keytop), 장식 패널, 또는 배선판과 같은 기본 레벨 파트를 나타낸다. "제2 분해 부품"은 몇 개의 기본적인 부품을 조립하여 형성된 부품 모듈을 나타낸다. "제1 분해 부품"은 부품 모듈을 조립하여 형성된 유닛을 나타낸다. 최종 제품은 다수의 필요한 부품 유닛을 조립하여 얻어진다. 따라서, 제품의 분해 레벨은 제품을 부품 단위로 분해하여 얻어진 "제1 분해 부품", 각 부품 단위를 부품 모듈로 분해하여 얻어진 "제2 분해 부품", 및 각 부품 모듈을 개별 기본적인 부품으로 분해하여 얻어진 "제3 분해 부품"에 기초하여 관리된다.
각 분해 레벨에서의 부품에 대해, 각 부품의 "부품명" 및 "질량"이 등록된다. 또한, 재료의 종류별 질량이 부품의 계층 구조의 최하위 층에 소재한 각 부품 에 따라 등록되고 관리된다.
제품을 구성하는 부품이 다수의 레벨로 분류되어 부품/재료 데이터베이스에 등록해 두는 것에 의해, 분해 레벨의 관점에서 재활용 가능 질량 또는 재활용 가능율을 조사하는 데에 중요한 정보가 획득될 수 있다. 또한, 제품 또는 부품의 합계 질량을 산출해 두는 것에 의해, 제품에 사용되는 재료의 감소에 대한 정보가 제공될 수 있다.
재활용 가능성 평가 단계에서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터베이스의 내용에 기초하여 처리가 실행된다. 본 처리를 설명하는 데에 사용된 "부품"이라는 용어는 부품 재료 데이터베이스 중, 예를 들면, 제1, 제2, 제3 분해 부품 중 어느 하나에 속하는 부품을 지칭한다. 부품/재료 데이터베이스에 포함되어 있는 데이터의 내용은, 예를 들면, 도 4에 도시된 표시 화면 위에 표시될 수 있거나 또는 표시된 내용에 기초하여 사용자에 의해 정정될 수 있다(단계 S506).
다음에, 도 2의 설명으로 다시 돌아간다. 도 2를 참조하면, 입/출력 프로그램(101)은 메모리(100)에 저장된 프로그램 중의 하나이다. 입/출력 프로그램(101)은 키보드 조작에 의해 입력 코드의 취득, 디스플레이로의 표시 정보 출력, 입/출력 인터페이스에 대한 데이터의 입/출력 제어, 프린터로의 프린트 출력 제어 등을 실행하는 기능 프로그램으로써 구성되어 있다.
데이터베이스 관리 프로그램(102)도 메모리(100)내에 저장되는 프로그램 중 하나이고, 기억 유닛(16)에 구축되어 있는 데이터베이스의 관리를 담당하는 기능 프로그램으로써 구성되어 있다. 재활용 가능성 평가 프로그램(103)도 메모리(100) 가 포함하는 프로그램 중 하나이다. 재활용 가능성 평가 프로그램(103)은 프로그램 (101) 및 (102)를 개재하여 제공된 정보에 기초하여 재활용 가능성 평가 처리를 실행하기 위해 사용된다.
또한, 평가 결과 출력 프로그램(104)도 메모리(100)에 저장된 프로그램 중 하나이다. 평가 결과 출력 프로그램(104)은 재활용 가능한 평가 프로그램(103)에 의한 평가 결과 등에 대한 출력을 위해 표시 포맷을 갖추기 위한 것이다.
기억 유닛(16)은 다양한 데이터 파일 등을 보관하는데 사용된다. 기억 유닛(16)은 본 발명의 장치에 사용될 재활용 가능성 평가 정보 데이터베이스(DB) (160)를 포함하는 각종 데이터베이스를 보유하고 있다. 재활용 가능성 평가 정보 데이터베이스(160)는 예를 들어, 금속 혼합물의 이용 가능성을 나타내는 금속 혼합 허용성 및 플라스틱 혼합물의 이용 가능성을 나타내는 플라스틱 혼합 허용성과 같은 각 재료에 대한 "혼합 허용성", 각 혼합물 재료에 대한 "처리 분류", "기초 유닛", "불순물 내용"(결합 및 혼합비), 혼합물 재료의 "제거 용이성", 각 혼합물 재료의 "상용성", "시장성" 등의 개별 데이터베이스군으로 구성된다. 재활용 가능성 평가 정보 데이터베이스(160)는 정보의 추가, 변경, 삭제 등이 가능한 유연성이 있는 데이터베이스로 되어 있다.
환경 부하 기초 단위 데이터베이스에는, 예를 들어 산업 연관법에 기초하여 작성되거나 문헌 등에 의해 얻어진 원(raw)재료의 환경 부하 기초 단위가 보존되어 있다. 재활용 가능성 정보 데이터베이스의 재활용 처리 기초 단위 정보가 부족한 경우에, 재활용 처리에 투입되는 에너지 등의 각 원재료의 양을 입력하여 환경 부 하 기초 단위 데이터베이스에 보존된 원재료의 기초 단위로 제곱하여 적산하는 것에 의해, 재활용 처리 기초 단위를 작성한다.
재활용 평가 프로그램(103)은, CAD 데이터로부터 부품/재료 데이터를 작성하게 하는 명령, 사용자가 평가 조건 설정의 입력을 행하게 하는 명령, 상기 정보와 재활용 가능한 정보(160)의 정보를 이용하여 재활용 가능성을 평가하는 명령, 및 평가 결과를 표시하는 처리로 전환하는 명령을 포함한다.
<재활용 가능성 평가 수순>
본 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 유닛은 제품의 재활용 가능성을 향상시킬 목적으로 부품/재료의 선택을 지원한다. 이를 위해, 재활용 가능성 평가 유닛은 각 재료의 혼합 허용성을 통합한 데이터베이스(재활용 가능성 정보 DB(160))를 작성하고, 입력된 평가 대상 제품 또는 부품에 대한 재료 혼합 정보로부터 재활용 가능성을 위해 허용되는 혼합 조성에 대하여, 재활용 가능성 정보 DB의 정보를 참조하여 재활용 가능성 평가 처리함으로써, 평가 판정한다. 이 평가는 도 8에 도시한 수순에 따라 실행된다. 이러한 평가는 도 8에 도시된 수순에 따라 수행된다. 본 실시예에서 재활용 가능성 평가의 전체 흐름은 도 8에 도시한 수순에 따라 재활용 평가를 참조하여 설명된다.
[처리 단계 S1](부품/재료 데이터베이스의 작성)
먼저, 프로세서(10)가 재활용 가능성 평가 프로그램(103)을 실행한다. 전술한 바와 같이(도 6), 재활용 가능성 평가 프로그램(103)은 CAD 데이터로부터 부품/재료 데이터를 작성하는 수순을 실행하고 도 7a 및 7b에 도시한 바와 같이 예를 들 어 부품/재료 데이터베이스를 작성한다.
[처리 단계 S2](평가 조건의 설정(입력))
부품/재료 데이터 작성 처리가 종료되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는 평가 조건 설정/입력 요청으로 이동한다. 요청에 따라, 사용자가 평가 조건을 설정한다. 평가 조건은 예를 들어 사용자가 입력 유닛(15)을 조작하여 입력된다. 입력 정보는 입/출력 처리 프로그램(101)에 의해 수신된다.
평가 조건의 설정 내용은 예를 들어, 재활용에 포함시키는 범위, 즉, "플라스틱의 열 회수가 포함되어 있는지" 또는 "혼합 허용성 판정의 혼합 허용 레벨"을 나타내는 재활용 레벨을 포함한다. 이 설정이 종료되면, 프로세서(10)가 혼합 허용성 판정을 실행한다.
[처리 단계 S3](혼합 허용성의 판정)
평가 조건 설정이 종료되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리가 혼합 허용성 판정의 처리로 이동한다. 혼합 허용성 판정 처리는 처리 단계 S3에서 진행된다. 이 처리에서, 평가될 각 부품 단위마다 포함된 재료의 혼합 허용성은, 재활용 가능성 정보 DB(160)에서 금속 혼합 허용성 데이터 및 플라스틱 혼합 허용성 데이터베이스를 참조하여 판정된다(처리 단계 S31).
[처리 단계 S3(처리 32)](처리 내용의 판정)
혼합 허용성 판정이 종료되면, 재활용 가능성 프로그램(103)의 처리는 처리 내용 판정의 처리로 이동한다. 이 처리는 처리 단계 S3에 있어서의 S32의 처리이다. 이 처리에서, 모델화된 복수 종류의 폐기/재활용 내용(모델화된 복수 종류의 폐기/재활용 처리 방법) 중 어느 것을 적용할지의 판정을 실시하여, 평가 대상이 되는 부품 단위마다, 어떤 처리를 적용하는지를 선택한다(도 10 참조).
[처리 단계 S3(처리 S33)](재활용 가능한 질량 및 재활용 가능율의 산출)
적용될 폐기/재활용 내용(적용될 폐기/재활용 내용 처리 방법)이 선택되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는, 선택된 폐기/재활용 내용(선택된 폐기/재활용 처리 방법)에 대한 처리를 실시할 수 있는 양(재활용 가능 질량) 및 그 비율(재활용 가능율)의 산출 처리로 진행한다. 이 처리는 처리 단계 S3(처리 S33)의 처리이다. 이 처리에서, 평가될 각 부품/재료에 대하여, 재활용 가능성 정보 DB(160)에서 폐기/재활용 처리 분류/기초 단위 데이터베이스로부터 회수 수율 등을 추출하고, 각 적용된 폐기/재활용 방법 및 각 부품에 대해 적산하여, 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율이 산출된다. 또한, 각 부품에 대한 재활용 가능 질량을 적산하여 제품 전체의 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율을 산출한다.
[처리 단계 S4](평가 결과의 출력/표시)
산출 처리가 종료되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는 표시 처리로 진행한다. 재활용 가능성 평가 프로그램(103)에 의한 평가 등의 결과는 평가 결과 출력 처리 프로그램(104)에 따라 출력될 표시 포맷으로 배열된다. 보다 상세하게, 평가 결과 출력 처리 프로그램(104)은 재활용 가능성 평가 프로그램(103)에 의해 선택되거나 산출된 처리 방법, 재활용 가능 질량, 및 재활용 가능율의 포맷이 배열된다. 입/출력 처리 프로그램(101)은 포맷으로 배열된 평가 결과를 출력 유닛(14)으로 작용하는 디스플레이 상에 표시하도록 처리한다. 그 결과, 디스플레이에 는 입력 조건에 기초하여, 평가될 각 회수품에 대한 처리 방법 및 처리 방법에 적용될 수 있는 산출된 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율을 포함하는 정보가 평가 결과로서 출력 표시된다. 따라서, 사용자는 평가될 혼합물 아이템(회수품)에 대한 처리 방법, 재활용 가능 질량, 및 재활용 가능율을 알 수 있다. 출력 표시는 이들 전부가 아니라, 필요에 따라 일부만 일 수도 있다.
상술된 바와 같이, 부품/재료 데이터베이스에는, 제품을 구성하는 부품 단위로, 구성 부품이 더욱 정밀한 소부품으로 구성되어 있는 경우에는, 그 소부품마다 분할되고, 각 부품에 대하여 그 부품을 구성하는 재료의 종류와 재료의 부품 내의 총질량이 저장되어 있다.
구성 부품을 다수의 레벨로 분류하여, 부품/재료 데이터가 부품/재료 데이터베이스에 저장되어 있기 때문에, 재활용 가능율 또는 재활용 가능 질량을 분해 레벨의 관점에서 조사하기 위한 중요한 정보가 얻어질 수 있다. 그 결과, 제품의 재활용 가능성을 향상시키기 위한 부품/재료가 선택될 수 있다.
평가 조건의 설정 및 입력(처리 단계 S2)에 있어서, 구성 부품 중 어떤 분해 레벨까지를 해체하는지를 가정하는 분해 레벨 설정이나, 출력 화면에 표시될 항목을 정의하도록 설정되는 출력 레벨 설정 등을 행할 수 있다. 분해 레벨(분해 깊이)은 도 7a 및 7b를 참조하여 설명한 바와 같이, 예를 들어 부품 조성의 계층 구조에 대응하여 설정될 수 있다. 분해 레벨이 설정되면, 분해 레벨에 대응하여 일체로 되어 있는 소부품 단위의 재료마다 중량을 합계하고, 분해 부품 단위에서의 재활용 가능성이 평가될 수 있다. 이 때, 부품/재료 데이터베이스 중에서 도 7a 및 7b에 도시된 재료 열거는 분해 부품 단위마다 분해 순서로 재배열될 수 있다. 따라서, 분해 부품에 포함되는 재료의 종류와 수, 및 분해 깊이 레벨의 정보가 재활용 가능성 평가에 부가하여 출력될 수 있다.
재활용 가능율 산출에서(처리 단계 S3에서의 처리 S34), 처리 단계 S3의 처리 S31에서 각 판단 요소에 대한 평가는 점수화되어 적산되고, 재활용 가능성 지표로서 점수화되어 표시될 수도 있다.
출력 표시(처리 단계 S4)에서, 재활용 가능성 평가에서 부가 정보로서 개선점을 제안 표시할 수 있다. 예를 들어, 낮은 재활용율을 갖는 부품 또는 재료의 표시, 혼합될 수 없는 부품/재료, 및 그에 대한 이유 표시를 들 수 있다. 또한, 분해 레벨에 대응하여 일체로 되어 있는 소부품(분해 부품)에 포함된 재료의 종류와 수, 및 분해의 깊이 레벨의 정보 등이 출력되어 표시될 수 있다.
제품 또는 재료와 같은 회수품에 대하여 최종적으로 어떠한 처리(폐기 및 다양한 종류의 재활용 처리)에 어느 정도의 양을 재생할 수 있고, 비율로서는 어느 정도인지를 평가할 수 있는 기본 수순에 따라 재활용 가능성 평가 처리를 실행하는 장치가 설명된다. 더 나아가, 분해 레벨의 변화에 따라 적용가능한 처리 방법이 어떻게 변화하고, 임의의 처리 방법에 의한 처리(폐기 및 다양한 종류의 재활용 처리)에서 어느 정도의 양을 재생할 수 있고, 비율로서는 어느 정도인지를 평가할 수 있고, 해체성을 고려한 설계 지원에 유용한 평가 장치를 구현하기 위한 예를 다음에 설명한다.
<재활용 가능성 평가 수순의 다른 예>
도 9는 도 8에 도시한 기본 수순 외에 분해 레벨 정보 및 개선점 정보를 포함하는 재활용 가능성 평가 수순의 예를 도시한다.
[처리 단계 S1](부품/재료 데이터베이스의 작성)
먼저, 도 8에서와 같이, 프로세서(10)는 재활용 가능성 평가 프로그램(103)을 실행한다. 상술한 바와 같이(도 6 참조), 재활용 가능성 평가 프로그램(103)은 CAD 데이터로부터 부품/재료 데이터를 작성하는 처리를 실행하게 된다.
[처리 단계 S2](평가 조건의 설정(입력))
재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는 평가 조건 설정/입력 요청으로 변한다. 요청에 따라, 사용자가 평가 조건을 설정한다. 평가 조건은 예를 들어 평가자(evaluator)가 입력 유닛(15)을 조작하여 입력된다. 입력 정보는 입/출력 처리 프로그램(101)으로 전달된다.
평가 조건의 설정 내용은 분해 레벨, 재활용 레벨, 및 출력 레벨을 포함한다. 재활용 레벨로서는, 예를 들어, 재활용의 범위, 즉, "플라스틱의 열 회수를 포함하는지 여부" 또는 혼합 허용성 판정의 혼합 허용 레벨" 등이다. 이 설정이 종료되면, 프로세서(10)가 재활용 가능성 평가 처리를 실행한다.
[처리 단계 S3(처리 S301)](해체성 지표의 산출)
평가 조건의 설정이 종료되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는 해체성 지표 산출 처리로 이동한다. 해체성 지표 산출 처리는 처리 단계 S3에서 처리 S301이다. 이 처리에서, 해체성 지표는 재활용 가능성 정보 DB를 사용하여 산출된다. 이 처리가 종료되면, 혼합 허용성 판정이 실행된다.
[처리 단계 S3(처리 S302)](혼합 허용성의 판정)
혼합 허용성 판정 처리는 처리 단계S3의 처리 S301이다. 평가될 각 부품 유닛에 포함된 재료의 혼합 허용성은 금속 혼합 허용성 데이터베이스 및 플라스틱 혼합 허용성 데이터베이스를 사용하여 판정된다. 이 처리가 종료되면, 재활용 대상 판정이 실행된다.
[처리 단계 S3(처리 S303)](재활용 대상의 판정)
재활용 대상 판정 처리는 처리 단계 S3의 처리 S303이다. 재활용 대상이 어떤 것인지, 불순물 제거가 쉬운지, 상용성은 어떤지, 시장성은 어떤지를 재활용 정보 데이터베이스에서 정보를 참조하여 결정된다. 이 처리가 종료되면, 처리는 재활용 공정의 가정으로 이동한다.
[처리 단계 S3(처리 S304)](재활용 공정의 가정)
재활용 공정 가정은 처리 단계 S3의 처리 S304이고, 여기서 재활용 대상을 어떠한 처리 공정에 의해 처리하는지를 가정한다. 이 처리에서는, 모델화된 복수 종류의 폐기/재활용 내용(모델화된 복수 종류의 폐기/재활용 방법) 중 적용될 내용을 어느 것으로 할지 선택하도록 판정이 이루어진다. 보다 상세하게, 평가될 각 부품에 적용될 처리 방법이 선택된다. 이 처리가 종료되면, 다음에 재활용 가능 질량이 산출된다.
[처리 단계 S3(처리 S305 및 S306](재활용 가능성 질량 및 재활용 가능율 산출)
적용될 폐기/재활용 내용(적용될 폐기/재활용 내용 처리 방법)이 선택되면, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)의 처리는 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율의 산출을 위한 처리로 이동한다. 재활용 가능 질량 산출 처리는 처리 단계 S3의 처리 단계 S305이고, 재활용 가능율 산출은 처리 S306이다. 이들 처리에서, 평가될 각 부품/재료에 대하여, 폐기/재활용 처리 분류/기초 단위 데이터베이스로부터 회수 수율 등이 추출된다. 추출된 회수 수율 등이 각 적용될 폐기/재활용 방법 및 각 부품에 대하여 적산되어, 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율을 산출한다. 또한, 각 부품의 재활용 가능 질량이 적산되어 전체 제품의 재활용 가능 질량 및 재활용 가능율을 산출한다. 이들 처리가 종료되면, 처리는 재활용 비용의 지표를 산출하는 처리로 이동한다.
[처리 단계 S3(처리 S307)](비용 지표의 산출)
비용 지표 산출은 처리 단계 S3의 처리 S307이고, 여기서 재활용 대상의 재활용 비용의 지표가 얻어진다. 비용 지표 산출에서는, 폐기/재활용 처리 분류/기초 단위 데이터베이스로부터 각 처리 방법에 대하여, 처리 유닛 단가, 처리 회수품 유닛 단가 등이 추출된다. 추출된 유닛 단가는 각 적용된 폐기/재활용 방법 및 각 부품에 대하여 적산되어 비용 지표를 산출한다. 이 처리가 종료되면, 처리는 개선 제안을 표시하기 위한 처리로 이동한다.
[처리 단계 S3(처리 S308)](개선 제안의 표시)
제품의 재활용 가능성의 저해 요인은 재활용 가능성의 평가 결과에 기초하여 분석된다. 저해 요인에 대응하는 개선 제안(개선책)이 작성되고 표시된다. 표시되는 개선책에 기초하여 재활용 가능성 평가에 사용되는 평가 조건 및 부품/재료 데이터가 잠정적으로 변경될 수 있다. 변경된 평가 조건 및 부품/재료 데이터를 기초로, 다시 상기 재활용 가능성의 평가를 행하게 하여, 개선 효과를 시산하도록 되어 있다.
[처리 단계 S4]
이 처리에서, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)에 의해 평가 결과 등이 평가 결과 출력 처리 프로그램(104)에 따라 출력될 표시 포맷으로 배열된다. 보다 상세하게, 평가 결과 출력 처리 프로그램(104)에 따라, 재활용 가능성 평가 프로그램(103)에 따라 선택되거나 산출된, 처리 방법, 재활용 가능 질량, 재활용 가능율, 분해 대상/분해 비대상, 재활용 가능/재활용 불가능, 비용 지표, 개선 제안(저 재활용율 부품(어느 것이 재활용율이 낮은 부품인지), 분해되어야 하는 부품(어느 것이 분해가 필요한 부품인지), 및 혼합될 수 없는 부품(어느 것이 혼합될 수 없는 부품인지))이 배열된다. 포맷으로 배열된 정보가 입/출력 처리 프로그램(101)에 따라 출력 유닛(14)인 디스플레이 상에 표시된다.
그 결과, 각 재활용 대상에 대해 선택된 처리 방법 및 처리 방법이 적용될 산출된 재활용 가능 질량과 재활용 가능율을 포함하는 다양한 분석 결과의 정보가 포맷으로 배열되어 출력되어 디스플레이 상에 평가 결과로서 표시된다. 따라서, 사용자는 각 재활용 대상에 대한 재활용 평가 결과를 알 수 있다. 특히, 이 예에서, 분해 레벨을 여러 가지로 변경하여 평가할 수 있기 때문에, 사용자는 분해 레벨 변경에 의한 평가 내용의 변화를 알 수 있다. 그러므로, 이 장치는 제품 개발에서 재활용에 주안을 두는 최적의 설계를 지원하는데 효과를 발휘한다. 그 결과, 부품 정보 데이터베이스 등으로부터 부품/재료 정보를 사용하거나 본 발명에 의한 재활용 가능성 평가 결과에 기초하여 해체성 평가 도구에 의한 해체성을 향상시킴으로써 사용자가 제품의 재활용 가능성의 향상을 개선시킬 수 있다. 즉, 사용자는, 표시되는 평가 결과를 조사하고 결과가 목표에 적합한지를 판정하여, 평가 결과를 재활용 계획에 적용하기 위해 평가/분석을 종료한다(도 9에서 단계 S11).
평가 결과가 목표에 적합하지 않다면, 사용자는, 재활용을 고려한 제품 제조를 위해 사용될 부품/재료를 재검토하고(도 9에서 단계 S12) 또한 해체성을 재검토한다(도 9에서 단계 S12). 재검토에 의해 판정된 부품 또는 부품의 재료에 기초하여 부품/재료 데이터베이스를 갱신하는 처리가 반복된다. 따라서, 제품의 재활용 가능성 향상을 위한 개선을 도모한 제품의 부품 및 재료가 선택될 수 있다.
본 실시예에 따른 장치는 평가될 회수품의 재활용에 필요한 처리를 실행한다. 즉, 각 사용된 재료의 가치 판단(각 재료의 혼합 허용성) 및 재활용 내용의 판단, 즉, 제품 또는 재료 등의 회수품에 대하여, 최종적으로 어떠한 처리(폐기 또는 다양한 재활용 처리)가 가능한지를 평가한다. 이 평가 처리의 구체예가 이하에 설명된다.
[처리 단계 S3에서 혼합 허용성 판정 S302 및 재활용 처리 내용 판정의 상세 설명]
도 10은 도 9에 도시한 재활용 가능성 평가 처리 단계에서 혼합 허용성 판정(S302)의 흐름을 도시한다. 혼합 허용성 판정 S302에서, 각 혼합물 재료의 이용 가치의 판단을 포함하여 허용 가능성을 판단한다. 도 10에 도시한 예에서는, 더 나아가 최종 재활용 처리 내용의 판정도 행해질 수 있다. 보다 상세하게, 평가될 회수품(제품 또는 부품)을 포함하는 재료의 혼합 정보(다른 종류의 재료로 만들어 진 혼합물 재료의 각 성분에 대한 정보)에 기초하여 폐기/재활용의 내용이 판정된다.
금속, 플라스틱, 유리 등의 다른 종류의 재료를 이용하여 형성된 제품 또는 부품이 회수되고, 회수품이 분해에 의한 분리 없이 폐기/재활용 처리가 실시되는 경우에는, 회수품은 원래 형태에서 처리되지 않는다. 회수품은 일반적으로 파쇄되어 그것을 분별하는 기계 파쇄 구별을 거쳐 재료 재활용 또는 열 회수가 행해진다. 즉, 회수품은 기계 파쇄 구별에 의해 구별가능한 재료 및 그 이외의 잔사로 분리된다. 재활용율에는, 구별 수율을 고려하여 얻어진 값과 같이, 도 17에 도시된 바와 같은 기초 단위 데이터베이스에 의한 회수물 순도 등의 데이터를 부가하는 것이 가능하다.
회수품이 다른 종류의 재료를 포함하지 않거나, 회수품이 다른 종류의 재료가 해체에 의해 분리된 후 처리되면, "플라스틱", "금속", 유리 재료", "도기/세라믹", "화학 약품", "나무 재료", "동물 및 식물 재료/액체 재료" 등과 같은 임의의 재료 분류에 기초하여 동일한 종류의 재료끼리의 혼합 허용성이 평가된다.
이하, 도 10을 참조하여 이 처리에 대해 설명한다. 금속, 플라스틱 및 유리 재료 등 상이한 종류의 재료를 사용하는 제품 또는 부품은, 그 부품을 그대로 재활용하는 경우를 제외하고는, 폐기/재활용 처리를 거치게 된다. 이 경우, 회수품은 우선 기계 파쇄 처리(mechanical shredding process)를 거치게 된다. 그 후, 회수품은 분쇄 처리(grinding process)에 의해 재료화된다. 또한, 회수품의 재료가 동일한 종류의 재료로 된 혼합(composite) 재료이거나 또는 상이한 종류로 된 혼합 재료일 수도 있다. 따라서, 본 장치는 혼합 재료의 재활용 가능성을 평가한다.
더 구체적으로, 부품/재료 데이터베이스 내에 저장되어 있는 각 부품의 부품/재료 데이터에 기초하여, 재활용될 부품/재료가 상이한 종류의 재료로 된 혼합 재료인지의 여부를 판정한다(단계 S101). 이 단계 S101에서 YES인 경우, 그 부품/재료는 기계 파쇄 및 구별 처리(screening)에 의해 분리되며(단계 S118), 재료 재활용(material recycle, 재료의 재활용) 및 열 회수 처리(heat recovery process)가 선택된다(단계 S119). 즉, 기계 파쇄 및 구별 처리 후에, 구별 처리에 의해 분리된 각각의 단일 부품 재료가 재료 재활용에 의해 재사용된다. 나머지에 대해서는 열 회수를 위해 소각되어야 하는 것으로 판정된다.
단계 S101에서 NO인 경우, 처리될 재료가, 예컨대 플라스틱인지, 금속인지, 유리인지 등에 기초하여 다음과 같이 처리된다.
처리될 재료가 플라스틱인 경우, 단계 S102 이후의 처리를 행한다. 더 구체적으로, 혼합 재료의 불순물 함유량(dose)을 판정하여 (불순물 함유량 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써) 요구 수준을 만족하는지의 여부를 판정한다. 단계 S103에서 OK인 경우, 그 재료는 재생 재료(close, 클로즈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S107). 즉, 외부 처리 업자(external disposal agent)에 의한 정제 등의 처리를 행하지 않더라도 제조 메이커 내에서 재성형 가공만으로도 동일한 용도의 원재료로서 사용될 수 있는, 클로즈형(closed) 재료 재활용이 가능한 것으로 판정된다.
반면에, 혼합 재료의 불순물 함유량이 전술한 요구 수준을 만족시키지 못하 는 경우(단계 S103에서 NG인 경우)에는, 미리 준비된 제거 용이성(removal admissibility) 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써 제거 용이성이 판정된다(OK/NG)(단계 S104). 제거 용이성이 높은 경우(단계 S104에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(open, 오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S108). 즉, 외부 처리 업자에 의한 정제 처리를 필요로 하는 오픈형(open) 재료 재활용이 가능한 것으로 판정된다. 이 경우, 회수품은 동일 용도(수평; horizontal)로 사용되거나 또는 개별 용도(캐스케이드; cascade)로 사용될 수 있다.
단계 S104의 제거 용이성 판정에서, 제거 용이성이 열악한 것으로 판정된 경우(단계 S104에서 NG인 경우), 미리 준비된 상용성 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써 그 상용성을 판정한다(단계 S105). 만약 상용성이 높은 경우(단계 S105에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S108). 이 경우, 제품에 사용된 재료와 조성이 변화되기 때문에, 외부 처리 업자를 통한 오픈형 재생을 실시하여, 그 재료를 개별 용도(캐스케이드)로 사용되도록 한다. 단계 S105의 상용성 판정에서 상용성이 열악한 것으로 판정된 경우(단계 S105에서 NG인 경우), 시장성이 판정된다(단계 S106). 혼합 폴리머가 시장성이 있는 경우(단계 S106에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S108). 이 경우에도, 제품에 사용된 재료와 조성이 변화되기 때문에, 외부 처리 업자를 통한 오픈형 재생이 실시되어, 개별 용도(캐스케이드)로 사용된다. 단계 S106의 시장성 판정에서 그 재료는 시장성이 없는 것으로 판정된 경우(단계 S106의 NG인 경우), 일회용(재료 재활용 원웨이; material recycle one-way) 및 열 회수를 위해 소각되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S109).
단계 S101에서, 처리될 재료가 금속인 경우에는, 처리 수순은 단계 S110 이후의 처리를 행한다. 더 구체적으로, 혼합 재료의 불순물 함유량을 판정하여 요구 수준을 만족하는지의 여부를 판정한다(OK/NG)(단계 S111). 단계 S111에서 OK인 경우, 그 재료는 재생 재료(클로즈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S107). 즉, 외부 처리 업자에 의한 정련 등의 처리없이 제조 메이커에서 재성형 가공만으로 동일한 용도의 원재료로서 사용될 수 있는, 클로즈형 재생이 가능한 것으로 판정된다.
반면에, 혼합 재료의 불순물 함유량이 전술한 요구 수준을 만족시키지 못하는 경우(단계 S111에서 NG인 경우)에는, 미리 준비된 제거 용이성 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써 제거 용이성이 판정된다(OK/NG)(단계 S112). 제거 용이성이 높은 경우(단계 S112에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S116). 즉, 외부 처리 업자에 의한 정련 처리를 필요로 하는 오픈형(open) 재생이 가능한 것으로 판정된다. 이 경우, 회수품은 동일한 용도(수평; horizontal)로 사용되거나 또는 개별 용도(캐스케이드; cascade)로 사용될 수 있다.
단계 S112의 제거 용이성 판정에서, 제거 용이성이 열악한 것으로 판정된 경우(단계 S112에서 NG인 경우), 미리 준비된 상용성 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써 그 상용성을 판정한다(단계 S113). 만약 상용성이 높은 경우(단계 S113 에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S116). 이 경우, 그 조성이 제품에 사용된 재료의 조성으로부터 변화되기 때문에, 외부 처리 업자를 통한 오픈형 재생을 실시하여, 그 재료를 개별 용도(캐스케이드)로 사용되도록 한다.
단계 S113의 상용성 판정에서 상용성이 열악한 것으로 판정된 경우(단계 S113에서 NG인 경우), 미리 준비되어 있는 시장성 데이터베이스 내의 정보를 참조함으로써 시장성이 판정된다(단계 S114). 시장성 데이터베이스 내에는, 예컨대 합금으로서의 수요나 유가성 정보를 반영한 평가 기준이 규정되어 있다. 만약 합금이 시장성이 있는 경우(단계 S114에서 OK인 경우), 그 재료는 재생 재료(오픈)로서 사용되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S116). 이 경우에도, 그 조성이 제품에 사용된 재료의 조성으로부터 변화되기 때문에, 외부 처리 업자를 통한 오픈형 재생을 실시하여, 그 재료를 개별 용도(캐스케이드)로 사용되도록 한다. 단계 S114의 시장성 판정에서 그 재료가 시장성이 없는 것으로 판정된 경우(단계 S114의 NG인 경우), 그 재료는 (매립(landfill)을 위해) 폐기 처리되어야 하는 것으로 판정된다(단계 S117).
혼합 재료가 유리 등인 경우에도, 그 불순물의 함량, 제거 용이성, 상용성 및 시장성을 판정한다. 그 재료를 오픈형 또는 클로즈형 재생 재료로서 사용될 수 있는지, 또는 열 회수를 위해 폐기할 것인지의 여부를 판정함으로써, 최종의 사용 형태를 판정한다. 따라서, 처리될 혼합 재료에 대한 처리 방법을 판정하여, 그 재료의 재생 형태 또는 그 재료의 폐기 여부를 결정할 수 있다.
도 10에 도시된 흐름도에 나타낸 불순물 허용량, 제거 용이성, 상용성 및 시장성 등의 각 판단 요소들은, 각각의 판단 요소에 대응하는 도 11 내지 도 14에 나타낸 것과 같은 개별 데이터베이스 혹은 도 15 또는 도 16에 나타낸 바와 같은 개개의 판단 요소를 통합한 재료 각각에 대한 혼합 허용성(composite admissibility) 데이터베이스를 이용함으로써 판정된다.
판단 요소는 도 10에 나타낸 것에 한정되지 않으며, 각종의 판단 요소들이 사용될 수 있다. 또한, 판정의 흐름도 도 10에 도시된 예에 국한되지 않는다. 판정 동작은 임의의 순서로 수행될 수 있다. 판정의 결과도 도 10에 나타낸 것에 국한되지 않으며, 기술 또는 시장에서의 변화 등 시간적인 변화에 따라서 필요한 경우 갱신될 수 있다. 이와 같은 수순에 의해, 평가될 제품 또는 부품의 혼합 상태에 대한 폐기/재활용 내용 및 재활용될 재료가 판정된다. 이 판정에 기초하여, 도 17에 도시한 기초 단위 데이터베이스에 의해, 재활용 가능율, 재활용 지표, 재활용 비용 등이 추정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 장치에 따르면, 재활용 가능성 평가 데이터베이스의 하나의 요소를 각각 구비하고 있는 각종 데이터베이스가 마련되며, 이 데이터베이스에 의해 제공되는 정보에 기초하여 평가될 각 재료의 재활용 가능성이 평가된다. 이하, 사용되는 각각의 데이터베이스에 대해 간략히 설명하기로 한다.
(개별 데이터베이스)
도 11 내지 도 14는 도 10에 나타낸 수순에 따른 데이터베이스의 상세예를 나타낸 것이다. 도 11은 플라스틱 불순물 함유량 데이터베이스를 나타낸다. 도 12는 플라스틱 제거 용이성 데이터베이스를 나타낸다. 도 13은 플라스틱 상용성 데이터베이스를 나타낸다. 도 14는 플라스틱 시장성 데이터베이스를 나타낸다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 불순물 함유량 데이터베이스는 수지의 조합과 배합비(중량비)의 정보를 데이터베이스로서 보유하고 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 제거 용이성 데이터베이스는 판별/분리 기술 데이터베이스이다. 이 데이터 베이스는, 각 수지 조합에 대해 "자동 선별(screening) 기술이 있는지(O)" 또는 "자동 선별(discrimination) 기술이 있는지(△)" 또는 각 수지 조합에 대해 "구별이 곤란하다(X)"는 정보를 갖고 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 상용성 데이터베이스는, 각 수지 조합에 대해 그 조합이 "호한 가능한 폴리머 혼합물(blend)인지(s)" 또는 "호환화제를 사용하여 폴리머 합금으로 변환시킬 수 있는지(c)"의 여부를 나타내는 정보나, 또는 "상용성 허용 가능성 정보가 없다(n)"는 정보를 갖고 있다.
혼합 플라스틱 재료의 시장성을 저장하고 있는 데이터베이스는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 각 수지 조합에 대해 "동일 혼합물 조성(blend composition)을 갖는 재료를 시판되어 있는지(O)" 또는 "이 조합은 시장성을 기대할 수 있는지(△)"의 여부를 나타내는 정보, 또는 "이 조합은 시장성이 열악하다(X)"는 정보를 갖고 있다.
도 11 내지 도 14는 처리될 재료가 플라스틱인 경우의 예를 나타낸 것이다. 금속 및 유리 재료 등의 다른 종별의 재료에 대해서도 데이터베이스가 마련되어 있다.
재료의 혼합 허용성 판정에 사용하기 위한 판단 요소로서, 도 10의 수순에 도시된 것과 다른 요소가 추가될 수도 있다. 이 경우, 각 요소에 대응하여 데이터베이스가 마련된다. 도 10의 판단 요소를 모두 사용할 필요는 없다. 판정에 있어서, 상세 데이터베이스에 기초하여 판단 요소로부터 선택된 단수 또는 복수의 요소에 대해 판정을 수행할 수도 있다. 또한, 복수의 판단 요소를 통합하여 혼합 허용성 데이터베이스로서 사용할 수도 있다.
도 15 및 도 16은 플라스틱과 금속의 경우를 통합한 혼합 허용성 데이터베이스의 예를 나타낸 것이다.
재료 재활용을 위한 플라스틱 혼합 허용성을 통합한 데이터베이스는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 각 수지 조합에 대해 "재활용된 재료로서 잠재 수요가 있는지(A)", 또는 "재생 용도 개척에 의해 혼합하는 것도 허용될 가능성이 있는 조합으로 되는지(B)", 또는 "향후 기술 발전에 따라 혼합 허용성이 발견되는 조합인지(C)"의 여부에 대한 정보, 또는 "분리가 바람직하며 해체성(dismantlement property)을 더욱 향상시킬 필요가 있다(D)"는 정보를 갖고 있다.
재료 재활용을 위한 금속 혼합물의 재활용 가능성을 통합한 데이터베이스는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 각 금속 조합에 대해 "재활용된 재료로서 잠재 수요가 있는지(A)", 또는 "재생 용도 개척에 의해 혼합하여도 허용될 가능성이 있는 조합인지(B)", 또는 "향후 기술 발전에 따라 혼합 허용성이 발견되는 조합인지(C)"의 여부에 대한 정보, 또는 "분리가 바람직하며 해체성을 더욱 향상시킬 필요가 있다(D)"는 정보를 갖고 있다.
도 11 내지 도 14에 도시된 데이터베이스의 예에서, 제1 성분의 플라스틱의 종류명이 세로 열(column)에 표시되며, 제2 성분의 플라스틱의 종류명이 가로 행(row)에 표시되어 있다. 이 열거의 순서는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 제1 성분의 열거에 표시된 플라스틱의 종류명이 항상 제2 성분의 열거에 표시된 것과 일치할 필요는 없다. 도 11 내지 도 14에 도시된 예에서는, 이해를 돕기 위해, 동일한 종류의 플라스틱을 제1 및 제2 성분으로서 동일한 순서로 표시하였다. 이 표에서, 제1 성분의 플라스틱의 행과 제2 성분의 플라스틱의 교차점에 대응하는 각 셀은, 개별 판단 요소에 대한 혼합 허용성 평가 레벨로서, 예컨대 불순물 허용 가능 함량, 제거 용이성, 상용성 또는 시장성 등에 대한 평가 레벨을 저장하고 있다.
도 11을 참조하면, 제1 성분 플라스틱은 각각 단일 성분으로서 취급된다. 따라서, 제2 성분을 불순물로서 혼합한 경우에 허용 가능한 불순물 농도가 제1 성분에 대한 중량%로서 표현된다. 그 불순물 농도가 허용 가능한 함량을 초과하지 않는 경우에는, "혼합이 허용 가능"한 것으로 판정된다.
도 12는 플라스틱 혼합물이 전체 3개의 단계로 분류된 예를 나타낸 것으로, 구체적으로 "자동 선별 기술이 가능한 조합인지", "자동 선별 기술이 가능하며, 선별은 형태 등의 조건에 따라서 가능한 경우와 불가능한 경우가 있는 조합인지", 그리고 "구별이 곤란한 조합인지"로 분류된다. 평가자(evaluator)의 설정에 따라, 3개 중 최상위 레벨 또는 제2 단계 레벨에 따라 "혼합이 허용 가능성"을 판정한다.
도 13을 참조하면, "호환성 평가 레벨이 호환 가능함" 및 "호환 가능 평가 레벨이 호환 불가능함"이라는 2 단계 이상, 필요에 따라, 임의의 단계로 구분할 수 있음을 알 수 있다. 도 13은 플라스틱 혼합물을 3 단계로 분류한 예를 나타낸 것으로, 구체적으로 "호한 가능한 폴리머 혼합물", "호환 불가능한 폴리머 혼합물이지만 호환화제를 첨가함으로써 폴리머 합금으로 변환할 수 있음", 그리고 "호한 가능한 폴리머로 변환되지 않은 혼합물"로 분류된다. 평가자의 설정에 따라서, 3단계 중 최상위 레벨 또는 제2 단계의 레벨에 있어서, "혼합이 허용 가능성"을 판정한다.
도 14는 플라스틱 혼합물을 3단계로 분류한 예를 나타낸 것으로, 구체적으로 "상용품으로 시판되어 있는 폴리머 혼합물", "시장성이 있는 조합", 그리고 "현재 시장성이 희박한 조합"으로 분류된다. 평가자의 설정에 따라서, 3단계 중 최상위 레벨 또는 제2 단계의 레벨에 있어서, "혼합이 허용 가능성"을 판정한다.
데이터베이스를 작성할 때, 플라스틱은 각종의 열가소성(thermoplastic) 수지 및 열경화성(thermosetting) 수지로 분류될 수 있다. 이러한 수지의 예로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 폴리부티렌테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합체(ABS), 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체(AS), 폴리아미드(PA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리 불화비닐리덴(PVDF), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐 알콜(PVA), 폴리아세탈, 석유 수지, 폴리페닐렌 에테르(PPE), 우레탄 탄성 중합체, 발포 우레탄, 에폭시 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르, 실리콘 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 합성 고무, 천연 고무, 열가소성 수지 일반, 열경화성 수지 일반을 들 수 있다.
또한, 재생에 있어서, 수지 제품의 브랜드명 및 등급이나 수지 성형시에 일체가 되는 첨가제 등, 예를 들면, 취소계(bromine-), 인산계(phosphorus-) 및 무기계(inorganic-based) 등의 난연제(fire retardant additives)와, DOP(dioctyl phthalate) 및 디에틸헥실프탈레이트(DEHP) 등의 가소제(plasticizers)와, 착색재(colourants), 벌크 몰드 수지(BMC) 및 시트 몰드 수지(SMC) 등의 무기 충전재, 목재 칩 등의 유기 충전재, 및 섬유 강화플라스틱(FRP), 인쇄 기판 및 할로겐 프리 기판 등의 강화 섬유의 혼합량, 종류, 등급에 의해 분류해 두는 것도 유효하다.
금속은, 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 아연, 납, 주석, 코발트, 망간, 몰리브덴, 티타늄, 실리콘, 마그네슘, 비소, 비스무스, 카드뮴, 안티몬 및 리튬과 같은 금속 원소로서 분류될 수 있다. 또한, 금속을 재료 제품으로서의 합금 또는 조성이 조정되어 있는 재료로서 분류하는 것도 효과적이다. 이들의 예로는, 탄소 공구강(carbon tool steel), 크롬-몰리브덴강(chromium-molybdenum steel), SUS304, SUS316, 아연 철판(galvanized sheet), 도금 강판(plated steel plate), 도장 강판(painted steel plate), H2 강판(H2 steel plate), 황동, 청동, 베릴륨 구리, 마그네슘 합금, 타탄 합금, 주석연-땜납, 주석-은계 땜납 및 주석-아연계 땜납 등을 들 수 있다. 이들 재료는 그 조성 비율에 따라서 세분화될 수 있다. 또한, 이들 재료를 예컨대 판(plate), 포일(foil), 또는 다이-캐스트(die-cast) 등의 형태 또는 공정에 따라서 세분화할 수 있다.
다른 재료의 경우에도, 예를 들면, 유리 재료도, 무색(achromatism), 녹색 또는 갈색 등의 착색에 의한 분류나, 또는 납 유리 및 내열성 유리 등의 성분에 기 초하여 분류함으로써, 혼합 허용성을 평가할 수 있다. 종이 및 섬유류의 경우에도, 펄프, 베니어판(합판; plywood), 목재칩, 골판지(corrugated fiberboard), 일반 기계지(machine-made paper)/한지(Japanese paper), 표면 코팅지 등에 의해 혼합 허용성을 평가할 수 있다.
도 15에 도시된 플라스틱의 혼합 허용성 데이터베이스를 작성하기 위하여, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같은 2개 또는 그 이상의 평가 레벨을 갖는 복수의 데이터베이스로부터 평가할 항목에 대응하여, 평가 도구의 설계자 또는 사용자는, 혼합 허용성 레벨을 설정함으로써, 혼합 허용성 데이터베이스를 작성한다. 예컨대, 도 13에 도시된 플라스틱 상용성에 기초하여 마련된 상세 데이터베이스와 도 14에 도시된 폴리머 혼합물의 시장성에 기초하여 마련된 상세 데이터베이스를 통합함으로써 혼합 허용성 데이터베이스를 작성할 수 있다.
이 데이터베이스는 적어도 2개의 혼합 허용성 평가 레벨, 즉 "가능함" 및 "불가능함"의 레벨을 갖는다. 필요한 경우에는 3개 또는 그 이상의 레벨을 설정할 수도 있다. 재활용 평가를 거치게 되는 제품 또는 부품이 2개 또는 그 이상의 플라스틱 종류를 포함하고 있는 경우, 데이터베이스 내의 2개 또는 그 이상의 레벨로부터 평가될 항목에 대한 사용자의 정의에 따라서, 혼합 허용인 것으로 간주되는 분류가 선택된다. 예컨대, 혼합 허용성은 5개의 레벨로 등급을 매기며, 상위 2개의 레벨에 대해서는 혼합 허용으로서 출력된다.
이 예에서, 도 13 및 도 14의 상용성 및 시장성의 관점에서 작성된 혼합 허용성 데이터베이스로부터, 호한 가능한 폴리머 혼합물의 조합 또는 이미 시판되어 있는 시장성이 높은 폴리머 혼합물에 대하여 혼합 허용인 것으로 판정한다. 혼합 허용으로서 선택되지 않은 분류들은 혼합 불가라고 판정된다.
도 16은 금속의 혼합 허용성에 기초하여 마련된 데이터베이스의 예를 나타낸 것이다. 금속의 혼합 허용성 데이터베이스도, 플라스틱류인 경우와 같이, 금속의 종류를 세로 행과 가로 열에 표시하며, 그 교차점에 대응하는 각 셀에는 혼합 허용성 평가 레벨이 저장되어 있다. 이 데이터베이스의 예에서는, 금속 재료를 다음과 같이 전체 3개의 레벨로 제거 용이성의 관점에서 분류하고 있다. 즉, "정련(refine) 처리에 의해 분리 및 제거될 수 있는 금속 재료를 포함하는 조합", "분리가 곤란하나 불순물로 축적되는 정도가 낮고 긴급한 조치를 요하지 않는 금속 재료를 포함하는 조합" 및 분리가 곤란하며 불순물로 축적되는 정도가 높고 긴급한 조치를 요하는 금속 재료를 포함하는 조합"으로 분류하고 있다.
다른 방법으로, 금속 상용성에 대한 상세 데이터베이스, 합금으로서 시판되어 있는 조성물을 포함하는 시장성에 대한 상세 데이터베이스, 또는 정련을 제외하고 선별 수단에 의한 분리 가능성(separability)에 대한 상세 데이터베이스에 기초하여, 혼합 허용성 데이터베이스를 작성할 수도 있다.
이들 데이터베이스를 이용하여 도 8에 도시된 수순에 따른 처리를 실시함으로써, 재활용 내용(content) 및 재활용 가능율의 산출된 값을 이용하여, 그 제품의 환경 부하를 평가할 수 있다. 더 구체적으로, 사용 종료된 제품에 대하여 "재활용 처리의 수량 및 내용"과 "이들 값에 대한 기초 단위"를 부여하는 것은, 제품 생활 주기에서 제품의 환경 부하를 평가하는데 필요하고, 본 발명에 따른, 제품 또는 부 품에 포함된 재료의 혼합 정보에 기초하여 도출된 재활용 가능율 및 처리 내용을 사용할 수 있다.
도 17은 각각의 추정된 폐기/재활용 처리 분류(presumed discard/recycling process classification)에 대한 기초 단위 데이터베이스의 예를 나타내는 도면이다.
필요한 기초 단위 데이터는 도 10에 도시된 폐기/재활용의 내용 판정 흐름에 의해 추정된 처리 분류에 따라 추출된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 기초 단위 항목으로서는, 예를 들어, 재활용 가능성 평가(recyclability evaluation)를 위한 "회수 수율(collection yield)", "처리 감소율(process reduction ratio)", "재활용율(recycle ratio), "재활용 지표(recycle index)", "폐기 또는 재활용 처리 실행비용", "폐기 또는 재활용 설비 비용", 및 "처리된 항목의 판매 또는 수송비"를 포함하고 있다. 환경 부하에 대한 평가의 경우, 기초 단위 항목들은 "에너지", "CO2"(이산화탄소), "NOx" (질소산화물), "SOx" (황산화물), "COD" (화학적 산소 요구량), 및 "BOD" (Biochemical Oxygen Demand) (생화학적 산소 요구량)을 포함하고 있다. 기초 단위 항목들은 폐기물 기초 단위(waste basic units)의 산출을 위한 초기 데이터로서 사용된다. 초기 기초 단위는 각각의 처리에서 공급되는 전력, 연료, 화학제품 등의 공급량일 수도 있다. 기초 단위 데이터베이스로부터 필요한 기초 단위가 추출되는 경우, 재활용 가능성 평가와 환경적 평가가 행해질 수 있다.
[폐기 처리 방법의 결정]
이 장치는 제품 등의 생활 주기에 있어서의 환경 부하를 평가하는데 이용될 수 있는 폐기 처리 방법을 결정할 수 있다. 이러한 결정을 하는 경우, 사용자는 복수의 폐기 처리 분류 모델 및 각각의 모델에 대한 배분비를 갖는 데이터베이스로부터 평가될 대상에 대한 적절한 분류를 임의로 선택한다.
도 19는 폐기 단계에서의 환경 부하 평가 수순을 나타낸다. 폐기 단계에서의 환경 부하 평가는 다음의 수순에 따라 실행된다.
[단계 S141] (부품/재료 데이터베이스의 작성)
먼저, 프로세서(10)는 재활용 가능성 평가 프로그램(103)을 실행한다. 프로세서(10)는 전술한 바와 같이(도 6) 재활용 가능성 평가 프로그램에 따라 CAD 데이터로부터 부품/재료 데이터를 작성하기 위한 처리를 실행함으로써, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 어떠한 제품(본 예에서는 평가될 사용 종료 제품에 상응하는)에 대한 부품/재료 데이터베이스를 작성한다.
[단계 S142] (평가 조건의 설정(입력))
다음에 평가 조건이 설정된다. 폐기 처리 흐름은 범용적인 목적을 위해 모델화된 흐름에 기초한 것이며 그 흐름이 특히 변화를 요구할 경우에만 다시 설정된다. 예를 들어, 일본 특개평 No. 10-57936에 개시된 바와 같은 모델화된 폐기/재활용 공정 처리 흐름을 이용한다. 사용자는 사용 종료 제품 또는 재생 재료의 제외한 사용 종료 제품의 재료 조성을 고려하여 폐기물 분류 정보 데이터베이스로부터 폐기물 분류를 선택한다. 이러한 선택은 예를 들어, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같은 내용을 갖는 배분비 데이터베이스에 의한 분류를 토대로 행해진다.
[단계 S143] (폐기물 처리 단계 부하 평가)
배분비 정보와 처리 기초 단위 정보는 폐기물 분류 정보 데이터베이스로부터 얻어진다. 또한, 배분비에 따라 폐기물 제품 질량(waste product mass)에 처리 기초 단위로 승산하여, 적산하는 것에 의해, 환경 부하 값을 산출한다. 예를 들어, 상기 값은 도 18a 및 도 18b에 도시된 배분비 데이터베이스에 의한 배분비 정보 그리고 도 17에 도시된 기초 단위 데이터베이스에 의한 처리 기초 단위 정보를 토대로 산출된다.
[단계 S144] (평가 결과의 출력/표시)
산출된 환경 부하의 값은 출력 및 표시된다. 평가 유닛에서, 상술한 단계 S141 및 S142는 입력 유닛(15)으로부터의 입력에 의해 실행되고, 처리 S144는 출력 유닛(14)에 대해 실행된다. 또한, 단계 S143에서의 처리는 평가 유닛으로 실행된다(평가 유닛을 구비하는 프로세서(10)에 의해 실행되는 환경 부하 평가 프로그램(107)에서의 처리).
도 18a 및 도 18b는 모델화된 폐기/재활용 공정의 처리 흐름에서의 배분비를 결정하는데 사용되는 배분비 데이터베이스의 예를 나타내는 도면이다. 도 18a 및 도 18b를 참조하면, 제1 열은 "분류 등급 1"에 대응하며, 일본의 폐기물 전체, 제2 열은 "분류 등급 2"에 해당하며, 일본의 폐기물 분류에 의해 규정된 일반 폐기물 및 산업 폐기물, 제3 열은 "분류 등급 3"에 해당하며, 산업 폐기물을 주로 하는 중간 처리의 내용에 의해 분류되는 것으로, 탈수 처리를 주로 하는 분류, 소각 처리를 주로 하는 분류, 및 기타 파쇄 처리(shredding process) 등을 주로 하는 분류, 및 일반 폐기물을 배출원에 의해 분류한 도시 폐기물 및 사업 폐기물이고 "분류 등급 4"에 해당하는 제4 열이 있다. 이들 각각의 열에는, 주로 하는 중간 처리(main intermediate process)에 의한 분류에 대응하여 분류된 산업 폐기물 및 일반 폐기물의 폐기물 분류가 항목으로서 열거되어 있다.
이러한 데이터베이스의 제1 행에는, 모델화된 폐기/재활용 공정의 처리 흐름에 따라 배분비를 결정하는 단계에 대한 배분비 항목이 열거되어 있다. 그 내용은 예를 들어, 사용 종료 제품 중 "중간 처리에 의한 재생(recycle) 단계에서의 배분비", 재생되지 않은 나머지 량의 소각 처리되는 양과 매립되어 처리되는 양의 배분비", 및 "소각량에 있어서 소각 잔류물로서 매립 처리될 양의 배분비"을 포함하고 있다. 각각의 행은 각각의 분류 등급의 분류 항목에서의 대표값으로서 각각의 단계에 대한 배분비의 값을 저장한다.
본 발명의 고유의 특징으로는 특히, 중간 처리 내용의 관점에 따라 여러 폐기물 분류 타입이 분류 및 통합되는 "등급 3"을 들 수 있다. 특정한 흐름을 토대로 처리 내용을 범용화함으로써 환경 부하를 용이하게 평가하고, 사전에 준비된 통계 데이터를 토대로 기초 단위 값과 배분비를 이용하여 평가를 수행하기 위해서는 통계적 데이터를 어떻게 정리하여 활용할지가 중요한 열쇠이다. 보다 구체적으로는 이러한 유닛은 모델화된 처리 흐름에 따라 평가를 수행한다. 평가를 위해 필요한 정보는 모델화된 처리 흐름과 완벽하게 일치하지는 않는 처리 흐름에 의해 통합된 통계 데이터로부터 얻어진다.
예를 들어, 폐기물 분류는 통계상, 재생 이용량, 감량화 처리량, 및 매립 처 분량를 토대로 행해진다. 이 때, 감량화 처리(weight reducing process)의 상세한 내용은 알려져 있지 않다. 한편, 이러한 유닛은 환경 평가를 수행하며, 평가에 사용되는 기초 단위는 감량화 처리의 처리 내용 즉, 처리가 소각 형태인지 탈수 형태인지에 따라 바뀌게 된다. 처리 내용이 고려되지 않고 전부 소각 처분인 것으로 간주되면, 평가 결과에는 커다란 에러가 발생하게 된다.
주된 중간 처리가 폐기물 분류의 관점에서 각각의 폐기물 분류에 대해 규정되는 경우, 평가 내용은 상당히 개선된다. 중간 처리의 관점에서의 분류에 있어서, 에너지 투입량 또는 CO2 방출량 등 환경 부하의 크기는 정확하게 고려되어야 한다.
도 18a 및 도 18b에 나타낸 분류 등급 3에 있어서는, 주로 하는 중간 처리로서, "탈수", "소각", "절단(shredding)"으로 분류하여 모델화된다. 분류의 내용 및 수는 도 18a 및 도 18b에 나타낸 것으로 제한되지는 않는다. 중간 처리는 임의의 내용에 따라 분류될 수 있다. 예를 들어, 중간 처리들은 "건조", "세척", "압축", "선별(screening)", "디하밍(deharming)", 중화(neutralization, 화학적 처리), "합성(composting)", "연료 생성" 등으로 분류될 수 있다. 중간 처리에 의한 분류 이외에도, 처리 취급 루트 등에 의해 분류되는 것도 가능하다. 일반 폐기물도 중간 처리의 세부 사항에 따라 분류될 수 있다.
도 18a 및 도 18b에 있어서, 분류 등급 3은 배출원에 근거한 것이다. 일반 폐기물도 "소각", "절단", "합성", "기타 처리" 등의 중간 처리에 따라 분류될 수 있다. 이 경우에 있어서, 분류 등급 4의 예는, 소각으로서 주방 폐기물, 종이, 플라스틱, 파쇄로서 유리병, 캔, 전기 제품, 및 가구, 퇴비화로서 초목(plants), 기타 처리에 적합한 전지와 형광등 등이다.
처리 취급 루트로는, "가연성 폐기물", "불연성 폐기물", 및 "대형 폐기물" 등 자치체에 의한 회수 분류에 의한 상세화도 가능하다. 평가를 수행할 사용자는 모델화된 처리 흐름에 있어서의 배분비를 결정하는데 필요한 배분비를 표로부터 임의적으로 추출하여 이용할 수 있다. 분류 등급은, 평가될 대상에 대해 가장 적합한 것으로 판단되는 분류 등급의 각 항목 중에서 선택되고, 이 항목 행으로부터 필요한 배분비 데이터가 추출되어 사용된다.
평가를 수행할 사용자는 도 18a 및 도 18b에 나타낸 폐기물 통계에 기초하여 포괄적으로 분류 정리하여, 미리 작성된 데이터베이스 중에서 가장 적합한 분류를 선택하는 것만으로서, 환경 부하 평가에 사용될 처리 흐름에서의 배분비를 결정할 수 있다. 이러한 이유로, 단시간에 용이하면서도 정확한 환경 평가가 행해질 수 있다.
이러한 유닛은 평가될 대상을 간단히 모델화하여 환경 부하를 평가할 수 있다. 실제의 값을 축적하는 것이 본래의 모습이다. 그러나, 본 발명에서는 설계자 (평가자)가 용이하게 환경 부하를 산출할 수 있도록, 통계적 데이터와 모델화된 흐름이 사용된다. 따라서, 폐기/재활용 내용에 대한 매립, 재생, 및 소각을 위한 배분비[%]의 개략값이 파악될 수 있다.
이어서, 이러한 유닛에서의 실제 평가 결과에 대한 상세한 예를 설명한다.
<평가예 1>
금속계 혼합 재료를 함유하는 제품 A의 재활용 가능성(recyclability)이 평가된다. 제품 A의 주요 조성은 철계열 부품(50[%]), 구리계열 부품 (40[%]), 및 철-아연계열 부품 (10[%])이다. 재활용 가능성 평가는 분해되지 않은 전체 제품에 대해 행해졌다. 철과 구리에 대한 혼합 허용성 데이터(composite admissibility data)는 도 16에 도시된 배치를 갖는 금속 혼합 허용성 데이터베이스로부터 추출되었다. 평가가 "C"라면 ((상세): 분별(separation)이 권고되며, 해체성(dismantlement property)이 개선될 필요가 있다 (분류화): 정련 분리(refining separation)는 곤란하며, 축적도(긴급 대책도)는 높다). 이 경우, 제품 A가 분해되지 않을 경우, 정련(refinement)에 의한 제거는 곤란하다는 것이 평가 결과에 의해 밝혀졌다.
철과 구리의 혼합물은 시장성도 없다. 따라서, 도 10에 나타난 재생 내용 판단 흐름에 따른 처리에 의해, 재생 평가될 제품 A는, 금속으로 불순물 함유량은 NG(S110 및 S111)이고, 제거 용이성 및 상용성은 NG (S112 및 S113)이며, 시장성도 없어 처리 내용은 "폐기"로 판정된다. 그 결과, 고철 시장(scrap market)에서 가치가 없는 철-구리 혼합 부품의 재활용 가능성은 낮은 것으로 판단되며, 재활용 가능율은 0[%]로 산출된다. 실제, 철-구리 복합 부품은 고철 시장에서 금전적으로 가치가 없으며, 이들 대부분은 거의 매립 대상이다. 따라서, 실제 재활용 가능율의 산출 정밀도가 높다. 이러한 방식으로, 제품 A는 분해되지 않은 상태로는 재생에는 부적합하다고 하는 평가 결과가 얻어진다. 조금이라도 재생이 가능하도록 하 기 위해, 제품 A는 분해되는 것으로 가정하여 평가가 이루어진다.
제품 A는 구리 계열 부품, 철 계열 부품, 및 철-아연 계열 부품의 조합에 의한 구조체이다. 이러한 경우, 제품 A의 해체 레벨(dismantlement level)을 올릴 수 있도록 하고, 구리 계열 부품을 해체 분리할 수 있도록 하여, 제품 A를 구리 계열 부품과 철-및 철-아연 계열 부품 2개로 해체 분리하는 것을 설계상 가능하게 하여 제품 A에 대한 재활용 가능성을 평가해 본다.
이러한 상태하에서 제품 A를 검사하기 위해, 철 및 아연의 혼합물에 대한 혼합 허용성 데이터가 도 16에 나타낸 금속 혼합 허용성 데이터베이스로부터 추출된다. 평가 결과가 "A"라면 ((상세): 재생품에 대한 잠재 수요가 존재하며, (분류): 정련 분류가 가능하거나 혹은 함금화를 위한 용도가 존재한다). 따라서, 제품 A는, 구리 계열 부품이 해체/분리될 수 있도록, 구리 계열 부품과, 철 계열- 및 철-아연 계열 부품의 2종류의 부품으로 해체 및 분리될 수 있는 구조를 갖는 경우에는, 제품 A가 이러한 레벨로 해체되고 분별 회수되어, 정련에 의해 아연을 제거 분리하는 것이 가능하다.
도 10에 도시된 재생 내용 판단 흐름에 의한 처리 내용은, 단일 성분인 구리 계열 부품에 대해서는 정련 등의 처리를 하지 않더라도 동일 레벨의 부품 재료로서 재료 재활용할 수 있는 가능성이 높은 것으로 판정된다. 외부 처리 업자(external disposal agent)에 의한 정련 등의 처리를 행하지 않더라도 제조 메이커에게 재성형(remolding) 가공만으로 동일 용도로 부품을 재사용할 수 있도록하는 클로즈형 재료 재활용(closed material recycle)이 가능한 것으로 판단되었다. 따라서, 구 리 계열 부품의 재활용율(recyclability ratio)은 100 [%]로 출력된다.
철 계열 및 구리 계열 부품의 경우에는 비록 이들 부품이 단일의 부품을 포함하고 있지 않더라도 제거 분리 기법이 이용될 수 있다. 따라서, 이들 부품은 산화-환원 등의 정련에 의한 재료 재활용 처리될 수 있다. 따라서, 철 계열 및 철-아연 계열 부품은 오픈형 재료 재생(외부 처리 업자에 의한 정련을 요구하는 재료 재생)으로 처리될 수 있는 것으로 판정된다. 평가시, 정련에 의한 재생 수율이 고려되어야 한다. 철계- 및 철-아연계 부품의 재활용 가능성은 예를 들어 90[%]로 출력된다. 그 결과, 미해체 상태에서는 0 [%]의 재활용 가능율을 갖는 것으로 판정되는 제품 A는, 혼합이 허용되지 않는 재료를 포함하는 부품을 해체에 의해 분리하는 것을 설계상 가능하게 하는 변경을 실시하면, 재활용 가능하게 된다. 이러한 해석에 의해, 구리 계열 부품(50 [%])과 철-아연계 부품 45 [%])를 적산한 전체 제품에 대해 95 [%]의 재활용 가능율이 보장될 수 있다는 것이 분명해 진다.
상술한 재활용 가능성 평가에 의해 결정된 처리 방법 및 부품 중량을 이용하여, 도 17에 도시된 폐기물/재활용 처리 분류/기초 단위 데이터베이스로부터 추출되는 각각의 처리 방법에 대해 단위 중량당 폐기/재활용 비용과 회수품의 매각 가격을 적산하여, 이러한 평가 예의 평가 조건하에서 폐기/재활용 비용이 산출될 수 있다. 제품이 분해되지 않을 경우에는 제품은 전부 폐기되어야하는 것으로 결정된다. 따라서, 제품당 매립 폐기 비용은 40엔으로 산출된다. 제품을 분해한 경우, 해체 비용, 철계열 부품의 기계 파쇄 및 선별 비용, 그리고 회수품의 매각 가격을 적산한다. 비용은 -50엔이다. 즉, 재생에 의해 50엔의 이득이 얻어지는 것이다.
도 20은 재활용 가능성 평가 결과의 표시 화면의 예를 나타내고 있다. 도 20에 나타낸 예에서, 재생에 포함시키는 범위에 대하여, 처리 방법의 범위나 회수품의 매각 가격이 유상인지 여부에 의해 구별할지 등의 출력 조건을 설정 및 표시한다. 그 외에, 제품명 등의 제품 프로파일, 재생 가능 질량, 폐기 질량, 재생 가능율, 폐기/재활용 비용 등이 표시된다. 또한, 상이한 제품 또는 동일 제품에 대해 상이한 해체 레벨에서의 시산 등의 비교 데이터가 표시될 수 있다. 평가 내용에 대하여 부품 단위 또는 처리 방법 단위로 통합한 상세 정보를 얻고 싶은 경우에는 이 화면으로부터 호출이 가능한 또 다른 화면에 표시할 수 있다. 도 20에서, 재생에 포함시키는 범위는 재사용, 동일 용도에 대한 재료 재생, 캐스케이드 사용(cascade use)을 위한 재료 재생으로 제한되며, 회수품이 유상으로 인수되는 경우만을 재생가능한 질량에 적산한다. 제품 재활용 가능성 평가 결과로서, 이러한 평가예의 제품 A가 철 계열 및 구리 계열 부품으로 분해되는 경우의 평가 결과가 표시된다. 비교 데이터로서, 평가예에서는 분해되지 않은 제품 A에 대해 재활용 가능성이 평가된 경우에 얻어진 결과가 전달되어 표시된다.
상술한 바와 같이, 재료 혼합 상태를 반영하면서 재활용 가능성이 평가되는 경우에는 평가 정밀도가 높아지고, 해체에 의한 재활용 가능성 개선 효과가 명백하게 나타난다. 또한, 어떤 레벨까지 해체 가능하고, 어떤 정도의 재활용 가능율이 확보될 수 있는지, 그 구체적인 수치값도 알 수 있게 된다.
환경 부하 평가는 상술한 방식으로 유도되는 재생 내용(recycle contents)과 재활용 가능성값(recyclability value)을 이용하여 행해진다. 제품 설계시, 하나 의 제품에서 조합하여 이용되는 금속 재료의 선택과, 어떤 부품을 어떤 레벨까지 해체를 용이하게 설계하는지 검토한 내용을 반영하여, 환경 부하 평가 결과가 달라진다. 따라서, 친환경적인 제품이 보다 구체적으로 설계될 수 있다.
<평가 비교예 1>
평가 비교예 1은 종래 기술에 의해 평가예이고, 실시예 1의 제품 A에 대한 평가를 행한 것이다. 철과 구리는 원래 재생가능한 재료이다. 이들 재료는 재료명 만을 토대로 재생 가능 재료로서 처리된다. 따라서, 철과 구리 각각의 재활용 가능율은 100 [%]로서 적산하게 된다. 철 부품과 구리 부품이 혼합된 경우에도, 이들 부품의 재활용율(recyclability ration)은 100 [%]로 산출된다. 그 결과, 실제 고철 시장에서의 평가치와는 상당히 차이가 나는 평가 결과를 출력하게 된다. 구리 계열 부품과 철 계열 및 철 아연 계열 부품이 미리 해체되는 것으로 가정하여 평가가 행해진 경우에도, 이들 부품의 종합적인 재활용율은 100 [%]로 산출된다. 이러한 이유로, 종래 방법에서는, 해체에 의한 재활용 가능성 개선의 효과를 전혀 알 수 없으므로, 해체의 필요성을 판단하는 것이 불가능하다.
<평가예 2>
본 발명의 장치에 의해, 플라스틱 계열의 혼합물을 함유하고 있는 제품 B의 재활용 가능성을 평가하였다. 제품 B의 주요 조성은 (이하, PE 라고 하는) 폴리에틸렌 계열의 부품 (30 [%]), (이하, PVC 라고 하는) 폴리염화비닐 계열의 부품 (20 [%]), (이하, PS 라고 하는) 폴리스틸렌 계열의 부품 (40 [%]), 및 (이하, PMMA 라고 하는) 폴리메틸-메타크릴레이트 계열의 부품 (10 [%])이다. 분해되지 않은 전 체 제품에 대해 재활용 가능성 평가가 행해졌다. 도 15에 도시된 플라스틱 혼합 허용성 데이터베이스로부터 4개의 함유 재료에 대한 혼합 허용성 데이터가 추출된다. 그 결과, PE 및 PMMA의 조합에 대한 혼합 허용성은 상용성 혹은 상용화제(compatibiliser)의 개발 사례 및 시장성의 관점에서 낮다. 도 10에 도시된 재생 내용 판단 흐름에 의해, 용광로 환원 재료화 등의 원웨이 재료 재생, 혹은 고형 연료화나 액화 처리(liquefaction) 후의 열회수(heat recovery)가 상당한 것으로 판단된다. 그 결과, 제품 B의 폐플라스틱은 저레벨품으로서 캐스케이스 재생만이 행해질 수 있는 것으로 판정되었다.
재생에 포함시키는 범위가 재료에 따른 재료 재생에 국한되는 경우에는, 재활용율은 0 [%]로 산출된다. 실제의 폐플라스틱 시장에서의 플라스틱 혼합품의 재료 원료로서의 값은 낮다. 따라서, 재활용 가능율의 정밀도는 높다. 제품 B의 해체 레벨을 올려, PE-계열 및 PVC 계열 부품과 PS-계열 및 PMMA- 계열 부품 2종류로 해체 분리하는 것을 설계상 가능하게 한 경우의 제품 B에 대한 재활용 가능성이 평가된다. 이러한 조건을 기초로, PE- 및 PVC-계열 부품이 혼합되는 경우의 혼합 허용성 데이터가 도 15에 나타낸 플라스틱 혼합 허용성 데이터베이스로부터 추출된다. 상용화제를 이용하는 폴리머 합금화(alloying)가 가능하며, PE-PVC 폴리머 혼합물(blend) 시판품이 존재하기 때문에 특성적으로도 어느 정도 시장성을 기대할 수 있는 것을 알 수 있다.
도 10에 나타낸 재생 내용 판정 흐름에 의한 처리 내용으로서, 재료는 단성분이 아니도록 또한 분리 제거도 완전하게는 어렵기 때문에, 동일 용도로의 클로즈 형 재료 재생은 불가능하지만, 외부 처리 업자를 통해 다른 용도로의 오픈형 재료 재활용이 가능한 것으로 판정되고 있다. 재생 수율이 고려되어, PE- 및 PVC- 계열 부품으로서의 재활용율은 80 [%]로 출력된다.
한편, PS와 PMMA가 혼합되는 경우 혼합 허용성 데이터가 추출된다. 상용화제를 이용하는 폴리머 합금화(alloying)의 사례는 있지만, PS-PMMA 폴리머 혼합물(blend) 시판품은 전혀 존재하지 않는다. 따라서, 특성과 실용성의 면에 있어서, 현재로서는 재료로서 그렇게 높은 시장성은 기대할 수 없다.
도 10에 나타낸 재생 내용 판정에 의하면, 용광로 환원 재료화 등의 원웨이 재료 재생, 혹은 고형 연료화나 액화 처리(liquefaction) 이후의 열회수가 상당한 것으로 판단된다. 그 결과, PS- 및 PMMA 계열의 혼합 부품은 낮은 레벨의 항목으로서 캐스케이드 재생만이 행해질 수 있는 것으로 판정되었다. 재생 범위가 재료로서의 재료 재생에 국한되는 경우, 재활용율은 0 [%]인 것으로 산출된다.
결과적으로, 해체를 행함으로써, 0[%]의 재활용율을 갖는 것으로 판단된 제품이, 혼합을 허용하지 않는 재료를 함유하는 부품을 해체에 의해 분리하는 것을 설계상 가능하게 하여, PE 및 PVC계 부품들의 재활용율 40[%]와 PS 및 PMMA계 부품들의 재활용율 0[%]을 적산하여 전체 제품의 재활용율은 40[%]로 증가될 수 있다. 재료의 복합 상태를 반영하면서 재활용율을 평가할 경우, 평가 정밀도는 높아지고, 해체에 의한 재활용 가능성 개선 효과가 뚜렷하게 나타난다.
상술한 방식으로 도출된 재활용 가능률의 값 및 재활용 내용을 사용하여 환경 부하 평가가 완료된다. 제품 설계시, 1개의 제품 중에서 결합되어 사용되는 플 라스틱 재료의 선택 및 어떤 부품을 어떤 레벨까지 해체를 용이하게 설계하는지에 대한 검토 내용을 반영하면, 환경 부하 평가의 결과가 변화한다. 따라서, 환경친화적인 제품이 보다 구체적으로 설계될 수 있다.
참고로, 이 경우 평가 결과의 출력 화면의 일례를 도 21에 나타내었다.
<평가 비교예 2>
종래 기술에 따른 평가 비교예가 평가예 2에 대한 비교예로 설명될 것이다. PE, PVC, PS 및 PMMA가 단일 성분인 것으로 가정할 경우, 이들은 용융되고 재성형될 수 있다. 각 재료의 재활용율은 100[%]로 적산된다. 다수의 플라스틱 재료를 포함하는 부품에서도, 재활용율은 100[%]로 산출된다. 평가 결과 출력은 실제 고철 시장(scrap market)에서의 평가값과는 많이 상이하다는 결과가 되었다. 재료 재활용 및 PS와 PMMA계 부품들이 미리 해체되는 것을 가정하여 평가가 이루어지더라도, 전체 재활용율은 100[%]로 산출된다. 이러한 이유는, 종래의 방법에서는, 재활용 가능성 개선 효과가 전혀 알려지지 않았고, 해체의 필요성을 판단하는 것이 불가능했기 때문이다.
<평가예 3>
플라스틱계 혼합 재료, 유리 재료, 및 금속계 혼합 재료를 함유하는 제품 C의 재활용 가능성이 본 발명의 장치에 의해 평가되었다. 이는, 예를 들면, 데스크탑 개인용 컴퓨터의 평가에 대응한다. 이 경우, 재활용 가능성 및 환경 부하를 평가하기 위해 폐기/재활용 처리 단계에서의 모델링된 흐름에서의 분배비가 결정된다.
사전에 입수할 수 있는 일반적인 정보로서, 데스크탑 개인용 컴퓨터의 약 60%가 산업용으로 판매되어 사용되고 약 40%는 가정용으로 전국에서 판매되고 사용된다. 일반적인 처리 루트로서는, 사무실로부터의 사용 종료 제품은 다시 산업 폐기물로서 취급되고, 처리 업자를 통해 중간 처리 및 폐기물 감량화 처리를 거친 후 결국 매립된다. 일반 가정으로부터의 사용 종료 제품들은 일반 폐기물로서 대형 폐기물로 회수되거나 또는 소매업자 또는 중고제품 취급 상점에 의해 회수된다. 그들도 처리 업자를 통해 중간 처리 및 폐기물 감량화 처리를 거쳐 최종적으로 매립된다. 보다 자세한 처리 내용 및 양은 실지 조사를 통해서만 얻어질 수 있다. 경제적 및 작업적 부담을 억제하고 짧은 시간 내에 용이하게 평가를 수행하기 위해서, 평가될 대상에 대한 적절한 분류가 도 18a 및 18b에 나타낸 폐기물 분류 통계에 기초하여 분류 자료들로부터 선택되고 평가용으로 사용된다.
데스크탑 PC에 대해서는, 케이스의 철 부품, 및 디스플레이의 유리 부재는 재활용되는 것으로 제외된다. 남은 부분에 대해서는, 폐기물 분류로서 폐플라스틱류로 분류하는 것이 가장 적당하다. 따라서, 폐플라스틱류의 분류가 선택된다. 소각용 부품들에 대한 매립용 부품들의 배분비 및 소각된 후 매립되는 잔류물의 비율의 값이 도 18a 및 도 18b로부터 추출된다. 처리 흐름에서 이러한 배분비를 사용하여 환경 부하 평가가 이루어진다. 결과적으로, 단시간에 간편하게, 일본에서 폐기물 처리의 표준값들을 사용하는 환경 부하 평가가 이루어질 수 있다.
<평가 비교예 3>
평가예 3에 대한 비교예로서 종래 기술에 의한 평가 비교예가 설명될 것이 다. 평가예 3과 동일한 조건을 갖는 제품에 대한 평가가 다음과 같은 방식으로 이루어진다. 먼저, 예측된 처리 흐름에서의 배분비에 대한 데이터가 실지 조사를 통해 회수되어 결정된다. 사용 종료 제품들의 처리 사례를 5가지 추적하여 얻어진 결과에 기초하여 배분비가 결정되고 환경 부하 평가가 이루어진다.
이 경우, 실지 조사가 완료된 경우, 평가가 완료될 때까지 약 2개월이 소요된다. 또한, 실지 조사에 대한 경제적 및 작업 부담이 높다. 또한, 실지 조사에 기초하여 배분바가 얻어지더라도, 샘플의 수가 제한되어 있어, 일본 전체에 있어서의 평균값이라 하기엔 조사가 부족한 것이 된다. 이러한 이유때문에, 배분비를 이용하여 산출된 환경 부하 평가 결과를 평가될 제품의 표준 평가 결과로서 간주하기에 어려움이 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따르면, 금속성 재료 및 폴리머계 재료와 같이 다양한 재료들에 따른 재료들의 혼합 허용성을 통합한 데이터베이스가 새롭게 작성된다. 평가될 입력 제품 또는 부품 등에 대하여, 재활용을 위해 허용되는 혼합물 조성에 대한 평가가 이루어져 제품의 구성성분의 재활용을 위한 평가를 행한다. 따라서, 다수의 재료들이 혼합된 제품에 대한 재활용 가능성 및 환경 부하의 평가는, 데스크 상에서 다양한 종류의 조건으로 변경하면서, 간단하고 정확하게 구현될 수 있다. 이러한 이유때문에, 설계자는, 수명이 다한 제품을 자원으로서 재활용하기 위해, 재활용 가능성을 고려한 제품 설계를 할 수 있도록 효과적인 평가 지원을 구현할 수 있다.
<재활용 가능성 평가 유닛의 동작>
도 1 또는 도 2에 나타낸 전체 재활용 가능성 평가 유닛의 동작이 도 22에 나타낸 흐름도를 참조하여 아래에 설명될 것이다. 도 2에 나타낸 구성을 갖는 재활용 가능성 평가 유닛에 기초하여 동작이 설명될 것이다.
프로세서(10)는 주로 메모리(100) 내의 CAD 프로그램(105)을 실행하여 CAD 데이터를 작성한다(단계 S601). 프로세서(10)가 메모리(100) 내의 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행할 경우, CAD 데이터는 부품/재료 데이터로 변환된다. 부품/재료 데이터는, 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이, 부품/재료 데이터베이스 내에 저장된다(단계 S602).
단계 S603에서, 부품/재료 데이터베이스 내에 저장되는, 각 제품의 부품/재료 데이터에 기초하여, 제품의 재활용 가능성 및 환경 부하가 평가된다. 보다 구체적으로, 프로세서(10)는 메모리(100) 내의 재활용 가능성 평가 프로그램(103)을 실행하여 도 7a 및 7b에 나타낸 부품/재료 데이터에 기초하여 상술한 바와 같이 재활용 가능성 평가를 실행한다. 또한, 프로세서(10)는 메모리(100) 내의 환경 부하 평가 프로그램(107)을 실행하여 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같은 부품/재료 데이터에 기초하여 상술한 바와 같이 환경 부하 평가를 실행한다. 재활용 가능성 및 환경 부하 평가 결과는 출력 유닛(14)의 역할을 하는 소정의 디스플레이 상에 표시된다(단계 S604).
사용자가 소정의 동작을 실행할 경우, 프로세서(10)는 메모리(100) 내의 개선 제안 작성 처리 프로그램(108)의 실행을 시작하고, 출력 유닛(14)의 역할을 하는 디스플레이 상에 도 23에 나타낸 바와 같은 화면이 표시된다. 이러한 화면 (window) 상의 영역 R11에서, 재활용 가능성, 환경 부하 및 발생 비용중 하나가 개선 항목으로 선택된다. 사용자는 3가지 항목들중 원하는 하나를 선택한다. R12 영역에는, 예를 들면, 상술한 재활용 가능성 및 환경 부하 평가 결과에 기초하여, 개선 항목으로서 재활용 가능성이 선택될 경우, 제품의 부품/재료는, 예를 들면 재활용되지 않는 질량(mass)이 큰 것부터 순서대로 리스트업된다. 환경 부하 또는 발생 비용이 개선 항목으로 선택되면, 부품/재료들은, 예를 들면, 환경 부하 또는 발생 비용의 큰 것부터 순서대로 리스트업된다. 또한, 영역 R12에 표시된 각 부품/재료에 대해, 재활용 가능성을 저하시키는 요인(재활용 저해 요인들) 또는 환경 부하 또는 발생 비용을 증가시키는 요인(환경 부하 또는 비용 증가 요인들)을 분석한다. 분석 결과로서 얻어진 재활용 저해 요인들/환경 부하 또는 비용 증가 요인들 및 이러한 요인들에 대응하는 개선책이 영역 R13에 표시된다(단계 S605 및 S606).
개선책으로서, 재활용 가능성 또는 (비용을 포함하는) 환경 부하를 평가하는데 사용된 평가 조건이 변경되거나 또는 부품/재료 데이터가 개선된다.
영역 R13에 표시된 재활용 저해 요인들/환경 부하 또는 비용 증가 요인들과, 이들 저해 요인들/증가 요인들에 대한 개선책(다수의 개선책이 표시될 경우, 이들 중 사용자에 의해 선택된 1개)에 대한 보다 구체적인 개선책으로서, 예를 들면, 대체의 부품/재료의 리스트, 대체의 재활용 방법들의 리스트 또는 부품/재료 해체 부분이 도 23에 나타낸 화면 내의 영역 R14에 표시된다.
도 23에 나타낸 화면 상의 영역 R14에 표시된, 대체의 부품/재료, 대체의 재 활용 방법들, 및 부품/재료 해체 가능 개소 중 원하는 것이 선택되면(마우스와 같은 지시부로 클릭과 같은 선택 조작이 실행됨), 부품/재료 데이터베이스에 저장되어 있는 부품/재료 데이터 중에서, 선택된 부품/재료에 대응하는 데이터는 잠정적으로 변경되거나 또는 평가 조건이 변경된다. 그 후, 재활용 가능성 또는 (비용을 포함하는) 환경 부하의 개선 효과가 시산된다(단계 S607 및 S608).
부품/재료 데이터 또는 평가 조건의 변경은 단지 잠정적인 것이다. 단계 S603에서 사용된 부품/재료 데이터베이스에 보유되는 부품/재료 데이터 또는 재활용 가능성 또는 (비용을 포함하는) 환경 부하를 평가하기 위해 보유(저장)되는 평가 조건은 갱신되지 않는다.
프로세서(10)로 하여금, 변경된 부품/재료 데이터 또는 평가 조건에 기초하여, 메모리(100) 내의 재활용 가능성 평가 프로그램(103) 또는 환경 부하 평가 프로그램(107)을 실행시킴으로써, 개선 효과의 시산이 실현될 수 있다. 도 23에 나타낸 영역 R15의 "효과 시산 실행" 버튼을 마우스 등으로 선택함으로써 개선 효과의 시산의 실행이 시작된다. 개선 효과 평가 결과는 도 23에 나타낸 화면 상의 영역 R15에 표시된다(단계S609).
사용자는 평가 결과를 검토한다. 부품/재료 데이터베이스 내의 부품/재료 데이터나, 저장된 평가 조건을 변경된 부품/재료 데이터 또는 평가 조건에 기초하여 갱신하기 위하여, 도 23에 나타낸 화면 상의 영역 R16에 배열된 "제품 데이터 보존" 버튼 B5 또는 "평가 조건 보존" 버튼 B6를 마우스 등으로 선택한다. 따라서, 부품/재료 데이터베이스 내의 부품/재료 데이터 또는 저장된 평가 조건 자체가 변경된 내용으로 갱신된다. 즉, 기억 유닛(16) 내의 부품/재료 데이터베이스 또는 평가 조건은 개선 효과의 시산에 사용된 부품/재료 데이터 또는 평가 조건으로 대체된다(단계 S610 또는 S611).
부품/재료 데이터베이스 내의 부품/재료 데이터를 갱신한 이후, 사용자가 소정의 동작을 실행할 경우, 부품/재료 데이터는 적어도 제품을 구성하는 부품명, 양 및 개수를 포함하는 CAD 데이터로 변환된다(단계 S612 및 S613).
재활용 가능성, 환경 부하 또는 비용에 대한 개선 제안을 작성하기 위해, 기억 유닛(16)은 개선 제안 기초 정보 데이터베이스를 저장한다. 이러한 데이터베이스는 도 31 내지 35에 도시된 바와 같이 정보 표들을 보유한다.
도 31에 나타낸 표 1에는, 각 부품/재료의 재활용 가능성을 나타내는 일부분의 정보, 재활용이 가능하다면 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 방법, 및 각 재활용 방법에 대응하는 환경 부하 및 비용의 값들이 미리 등록된다. 표 1은, 각 부품/재료가 다수의 부품/재료들을 접속(접합)함으로써 형성되는지 여부를 나타내는 정보, 및 부품/재료가 다수의 부품/재료를 접속(접합)하여 형성된다면 도 32에 나타낸 표 2 상의 링크 목적지의 어드레스를 저장한다. 표 1은 또한 각 부품/재료가 그 수송 수단에 대하여 특별히 지정하는 유형이 있는지 여부를 나타내는 정보, 및 부품/재료가 수송 수단에 대하여 특별히 지정하는 유형을 가진다면 도 33에 나타낸 표 3 상의 링크 목적지의 어드레스를 저장한다.
도 32에 나타낸 표 2에는, 다수의 부품/재료를 접속(접합)함으로써 구성되는 각 부품/재료에 대하여, 상기 부품/재료의 접속(접합) 부분을 나타내는 일부분의 정보, 부품/재료가 접속 부분에서 해체가능한지 여부, 및 부품/재료가 해체된다면 그 부분의 접속 방법(예를 들면, 땜납 또는 나사에 의한 접속(접합)에 의한 접속(접합)과 같이 접속 방법의 유형) 및 접속 방법의 유형에 대응하는 해체 방법의 유형(예를 들면, 수동으로 나사를 떼어내거나 또는 드릴을 사용하거나, 땜납을 용융시키거나, 절단하거나 또는 필링(peeling)), 및 해체 방법의 각 유형에 대응하는 환경 부하 및 비용의 값들이 미리 등록된다.
도 33에 나타낸 표 3에는, 지정된 유형의 수송 수단을 갖는 각 부품/재료에 대해, 부품/재료에 대해 지정된 수송 수단의 유형 및 수송 수단의 각 유형에 대응하는 환경 부하 및 비용의 값들이 미리 등록된다.
도 34의 표 4에는, 모든 부품/재료들에 대해 동일한 기능을 갖는 부품/재료들이 분류되어 있다.
도 35에 나타낸 표 5에는, 실질적으로 다수의 부품/재료들로 구성되나, 일반적으로 하나의 부품/재료로서 취급되는 부품/재료에 대해, 부품/재료의 재료들의 종류 및 질량과 밀도의 표준값들이 등록되어 있다. 도 35에 나타낸 정보 외에, 도 31 내지 33에 나타낸 바와 같은 정보도 등록될 수 있다.
도 31 내지 35에 나타낸 개선 제안 기초 정보 데이터베이스에 등록된 표중에서, 기억 유닛(16)에 이미 저장된 다양한 데이터베이스에 보유되는 정보에 기초하여 도 31 및 32에 나타낸 제1 및 표 2가 작성될 수 있다. 그 결과, 베이스 데이터베이스 내의 정보가 갱신되는 경우, 개선 제안 기초 정보 데이터베이스 내의 제1 및 표 2의 등록 내용도 갱신된다. 다음의 설명에서, "등록(register)"은, 다른 방 법으로 특정되지 않으면, 개선 제안 기초 정보 데이터베이스 내의 표에 데이터를 등록하는 것을 의미하는 것이 아니라, 표를 작성하기 위해 사용되는 베이스 데이터베이스 내에 데이터를 등록하는 것을 의미한다.
사용자가 도 23에 나타낸 화면 상의 영역 R11로부터 개선 항목으로서 "재활용 가능성"를 선택할 경우, 도 22의 단계 S605 및 S606의 처리 동작이 도 25 및 26을 참조하여 도 24에 나타낸 흐름도에 따라 설명될 것이다.
도 25 및 26은 재활용 저해 요인 분석 방법과, 그 결과 판명된 재활용 저해 요인, 및 저해 요인들에 대응하는 평가 조건 및 부품/재료 데이터에 대한 개선책과의 상관을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 도 8의 단계 S33에서, 각 부품/재료 마다 재활용가능한 질량이 산출된다. 동시에, 재활용될 수 없는 질량(재활용불가능한 질량)이 각 부품/재료에 대해 산출될 수 있다. 예를 들면, 부품/재료에 대한 질량으로부터 재활용 가능한 부품/재료의 질량을 감산하여 얻어지는 값이 재활용불가능한 질량으로 얻어질 수 있다.
각 부품/재료에 대해 산출된 재활용불가능한 질량에 기초하여, 도 23에 나타낸 바와 같이 화면 상의 영역 R12에 부품/재료들이 표시되며, 이는 출력 유닛(14)의 역할을 하는 디스플레이 상에 재활용불가능한 질량이 큰 것부터 순서대로 표시된다(단계 S621). 표시된 부품/재료 각각에 대해, 재활용 저해 요인이 분석된다(단계 S622).
먼저, 재활용불가능한 질량이 많은 부품/재료(관심있는 부품/재료)에 대해, 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이 부품/재료 데이터베이스 내의 부품/재료 데이터를 참조하여 다음의 항목들이 체크된다(A1 내지 A4는 도 25 및 26의 "원인 체크 항목"에 대응함).
(A1) 부품/재료 그 자체는 재활용이 불가능한가?
(A2) 부품/재료의 원재료 분류는 "기타(others)"인가?
(A3) 부품/재료는 복수의 원재료들을 포함하는가?
(A4) 부품/재료는 복수의 재료들을 포함하는가?
부품/재료가 (A1)에 대응하는지를 체크하기 위해, 도 31에 도시된 바와 같은 표 1을 참조함으로써, 표 1에 등록된 부품/재료의 재활용 가능성을 체크한다. 부품/재료가 "재활용 불가능"으로서 등록되면, 부품/재료의 재활용이 가능하지 않다는 사실이 재활용 가능성 저해 요인이라고 판정될 수 있다(단계 S622). 이 경우, "부품/재료의 재활용이 가능하지 않다"는 저해 요인이 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S623). 도 25로부터 명백한 바와 같이, 저해 요인의 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 일례는 재활용 가능한 부품/재료로서 부품/재료를 등록하는 방법이다(예를 들면, 도 31에 도시된 표 1 상의 "재활용 불가능함"은 "재활용 가능함"으로 재기입된다). 부품/재료 데이터 개선 방법의 일례는 부품/재료를 재활용 가능한 부품/재료로 바꾸는 방법이다. 이들 방법은 저해 요인들에 대응하는 재활용 개선 유닛으로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 저해 요인들과 함께 표시된다(단계 S624).
예를 들면, 사용자가 영역 R13에 표시되는 개선 유닛으로부터 부품/재료 데 이터 개선 방법을 선택하면, 방법의 더욱 구체적인 개선책으로서, 예를 들어, 부품/재료와 동일한 기능을 가지며 재활용 가능한 다른 부품/재료들은 부품/재료의 변경 후보들로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다.
우선, 부품/재료와 동일한 기능을 갖는 다른 부품/재료들이 도 34에 도시된 표 4를 참조하여 얻어진다. 그 후, 이들 부품/재료들 중에서, "재활용 가능"으로 등록된 부품/재료들은 도 31에 도시된 표 1을 참조하여 도 23에 도시된 영역 R14에 표시된다.
부품/재료가 A2에 대응하는지를 체크하기 위해, 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터를 참조함으로써 부품/재료를 구성하는 원재료들이 "기타(others)"으로 분류되는지가 체크된다. 원재료들이 "기타"으로 분류되면, 부품/재료의 재료들이 알려지지 않은 것이기 때문에 부품/재료가 재활용될 수 있는지의 여부가 판정될 수 없거나, 또는 어떤 재활용 방법도 원재료 분류가 "기타"에 대응하는 부품/재료에 적용될 수 없다는 사실이 재활용 가능성 저해 요인인 것으로 판단될 수 있다(단계 S622). 이 경우, "재료 정보가 알려지지 않기 때문에 재활용 가능성은 알려지지 않는다" 및 "어떤 재활용 방법도 부품/재료에 적용될 수 없다"는 저해 요인들이 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S623).
도 25로부터 명백한 바와 같이, 전자의 저해 요인에 대응하는 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법은 부품/재료용의 보다 상세한 부품/재료 데이터를 등록하는 방법이다. 후자의 저해 요인에 대한 평가 조건 변경 방법의 일례는 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 방법을 새롭게 등록하는 방법이다. 이들 방법은 저해 요인들과 함께 저해 요인들에 대응하는 재활용 가능성 개선 유닛으로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S624).
도 25로부터 명백한 바와 같이, 전자의 저해 요인에 대한 부품/재료 데이터 개선 방법에서는, 부품/재료에 대한 표준값들로서 미리 등록된 부품/재료 데이터가 도 35에 도시된 표 5로부터 판독되고 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S625).
도 25로부터 명백한 바와 같이, 후자의 저해 요인에 대한 부품/재료 데이터 개선 방법에서는, 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 방법이 도 31에 도시된 표 1로부터 판독되고 변경 후보로서 도 23에 도시된 영역 R14에 표시된다(단계 S625).
부품/재료가 A3에 대응하는지를 체크하기 위해, 복수의 원재료들에 의해 부품/재료가 구성되는지를 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터를 참조하여 체크한다. 부품/재료가 복수의 원재료들에 의해 구성되면(원재료란, 재료들의 상위 분류의 항목들에 대응하여, 부품/재료가 예를 들어 금속 및 플라스틱으로 이루어지는 경우), 회수 가능한 재료 및 재활용 가능율이 제한되는지의 여부에 대한 사실이 재활용 가능성 저해 요인인 것으로 판단될 수 있다(단계 S622). 이 경우, 저해 요인 " 부품/재료가 복수의 원재료들로 이루어지면, 회수 가능한 재료 및 재활용 가능율이 제한됨"이 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S623).
도 25로부터 명백한 바와 같이, 저해 요인에 대응하는 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 일례는 다른 종류의 원재료들을 분해가능하게 하여 또 다른 부품/재료로 설정하는 방법이다. 부품/재료 데이터 개선 방법의 일례는 부품/재료를 단일의 원재료에 의해 구성되는 것으로 변경하는 방법이다. 이들 방법은 저해 요인에 대응하는 재활용 가능성 개선 유닛으로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 저해 요인과 함께 표시된다. 예를 들면, 사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 평가 조건 변경 방법을 선택하면, 방법의 더욱 구체적인 대책안으로서, 예를 들어, 부품/재료가 해체되는 부분들이 텍스트 데이터 또는 화상 데이터로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S625).
우선, 부품/재료가 해체되는 부분들의 존재/부재가 도 31에 도시된 표 1을 참조하여 체크된다. 이러한 부분들이 존재하면, 부품/재료가 해체되는 부분들이 표 2를 참조함으로써 부품/재료의 분해 가능성 및 분해 부분에 기초하여 얻어진다. 부품/재료가 해체되는 부분들은 예를 들어 도 23에 도시된 영역 R14의 부품/재료의 화상에 표시된다.
예를 들면, 사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 부품/재료 데이터 변경 방법을 선택하면, 방법의 더욱 구체적인 대책안으로서, 예를 들면, 부품/재료의 원재료 구성물들이 질량이 큰 것부터 순서대로 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S625). 부품/재료의 원재료들의 질량 합이 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터로부터 산출되고, 원재료들은 합계값이 큰 것부터 순서대로 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다.
부품/재료가 A4에 대응하는지를 체크하기 위해, 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터를 참조함으로써 부품/재료가 복수의 재료들로 구성되는지를 체크한다. 부품/재료가 복수의 재료들로 구성되고(재료란, 재료의 하위 분류의 항목들에 대응하여, 부품/재료가 원재료가, 예를 들어 "금속"이라는 소재 중 금속 1 및 금속 2로 이루어지는 경우), 혼합 허용성(composite admissibility)이 결정될 수 없으면, 부품/재료는 "재활용 불가능"으로서 판정된다. 이 사실이 재활용 가능성 저해 요인인 것으로 판단될 수 있다(단계 S622). 이 경우, 저해 요인은 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S623).
도 26으로부터 명백한 바와 같이, 저해 요인에 대응하는 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 일례는 재료들의 종류에 따라 부품/재료를 해체가능하게 만들어 복수의 부품/재료들을 사용하는 방법이다. 부품/재료 데이터 개선 방법의 예들은 부품/재료를 단일의 재료로 구성되는 것으로 변경하는 방법 및 혼합 허용성이 결정될 수 없는 재료를 혼합 허용성을 갖는 재료로 변경하는 방법이다. 이들 방법은 저해 요인에 대응하는 재활용 가능성 개선 유닛으로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 저해 요인과 함께 표시된다(단계 S624). 예를 들어, 사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 평가 조건 변경 방법을 선택하면, 방법의 더욱 구체적인 대책안으로서, 예를 들면, 부품/재료가 해체되는 부분들은 상기한 바와 같이 텍스트 데이터 또는 화상 데이터로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S625).
사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 부품/재료 데이터 개선 방법들 중 전자를 선택한 경우, 방법의 더욱 구체적인 대책안으로서, 예를 들면, 부품/재료의 재료 구성물들이 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 질량이 큰 것부터 순서대로 표시된다(단계 S625). 부품/재료의 재료들에 대하여, 재료마다 그 질량 들의 합이 도 7a 및 도 7b에 도시된 부품/재료 데이터로부터 산출되고, 그 합계값이 큰 것부터 순서대로 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다.
사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 부품/재료 데이터 개선 방법들 중 후자를 선택한 경우, 방법의 더욱 구체적인 대책안으로서, 예를 들면, 다른 재료들과 함께 혼합 허용성을 갖는 부품/재료들이 변경 후보들로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S625). 대안적으로, 부품/재료와 동일한 기능을 갖고, 재활용 가능한 상이한 종류의 재료들 또는 단일의 재료로 구성되는 다른 부품/재료들이 표시될 수 있다. 예를 들면, 재활용 가능성 평가 정보 데이터베이스(160)에 저장되는, 금속 혼합물들의 이용가능성 정보로서의 금속 혼합 허용성 또는 플라스틱 혼합물들의 이용가능성 정보로서의 플라스틱 혼합 허용성 정보와 같은 각 재료의 "혼합 허용성"이 참조되는 경우, 상기한 바와 같이, 구체안이 작성되고 표시될 수 있다.
사용자가 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R11로부터 개선 항목으로서 "환경 부하(environmental load)" 또는 "발생 비용(accrued cost)"을 선택한 경우의 도 22의 단계들 S605 및 S606의 처리 동작이 도 27에 도시된 흐름도에 따라 도 28 내지 30을 참조하여 설명된다.
도 28 내지 도 30은 환경 부하/비용 악화 요인 분석 방법과, 분석으로부터 얻어진 악화 요인들(이유들)과, 악화 요인들에 대응하는 부품/재료 데이터 개선책들 및 평가 조건들 사이의 상관을 나타낸다. 또한, 이하의 설명에서, 유닛은 제품을 폐기물로서 회수하고 제품을 해체하고 재활용하는 단계에서 환경 부하 또는 비 용을 산출한다. 각 단계로부터 발생되는 환경 부하 또는 비용은 제품 제조 단계로부터 회수, 해체, 및 재활용의 단계까지의 모든 단계에 대해 산출될 것이다.
제품이 폐기물로서 회수되는 경우에 발생된 비용 또는 생성된 환경 부하 기초 단위는 제품을 수송하는 트럭과 같은 수송 수단의 타입에 따라 변한다. 해체시에 발생된 비용 또는 생성된 환경 부하 기초 단위는 또한 예를 들어 해체 방법(유닛)의 타입에 따라 변한다. 이 장치에서, 환경 부하 기초 단위 데이터베이스에는 예를 들어 산업 연관법에 기초하여 작성되거나 문헌 등으로부터 얻어진 각 타입의 수송 수단 또는 각 타입의 해체 방법(유닛)에 대한 환경 부하 기초 단위를 저장한다. 회수 또는 해체시의 환경 부하 또는 비용은 부품/재료 데이터베이스와 관계없이 입력되는 수송 수단의 타입, 수송 거리, 및 해체 방법의 타입을 나타내는 데이터(이 데이터도 기억 유닛(16)에 저장됨), 및 환경 부하 기초 단위 데이터베이스에 기억된 환경 부하 기초 단위를 사용하여 산출된다.
이와 같이, 환경 부하 평가 유닛은 각 부품/재료에 대해, 제품 회수, 해체, 및 재활용의 각 처리에서, 또한 제품의 전체 생활 주기에서 발생된 환경 부하 또는 발생되는 비용을 산출한다. 여기서 작성되는 개선안도 제품의 전체 생활 주기(적어도, 제품 회수, 해체, 및 재활용을 포함하는 재활용 처리)에 대하여, 거기에서 발생된 환경 부하 또는 비용을 개선하는 것을 목표로 한다.
"환경 부하"가 개선 항목으로서 선택되는 경우가 이하에 설명된다. 처리는 또한 "발생된 비용"이 선택되는 경우에도 적용한다. 즉, 이하의 설명에서 "환경 부하"는 "발생된 비용" 또는 "비용"으로 대체된다. "발생된 비용"이 개선 항목으 로서 선택되는 경우의 설명은 생략될 것이다.
각 부품/재료에 대해 산출된 환경 부하에 기초하여, 표시 유닛(14)으로서 작용하는 디스플레이 상에 표시되는, 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R12에 환경 부하가 큰 것부터 순서대로 부품/재료들이 표시된다(단계 S631). 표시된 부품/재료들 각각에 대해, 환경 부하의 악화 요인(이유)을 분석한다(단계 S632).
우선, 높은 환경 부하를 갖는 부품/재료(관심있는 부품/재료)에 대하여, 각 단계들에 대해 산출된 환경 부하들의 값들을 비교하여, 재활용 처리 단계(도 28의 이유 체크 항목 B1에 대응)와, 회수시의 수송 단계(도 29의 이유 체크 항목 B2에 대응), 및 해체 단계(도 30의 이유 체크 항목 B3에 대응)중 어느 것에 있어서 환경 부하가 가장 많은지를 체크한다(B1 내지 B3은 도 28 내지 30의 "이유 체크 항목" 부분에 대응함).
부품/재료가 B1에 대응하는 경우, 높은 환경 부하를 갖는 재활용 처리가 부품/재료에 대해 실행된다는 사실이 환경 부하의 증가 요인인 것으로 판단될 수 있다(단계 S632). 이 경우, 증가 요인은 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S633).
도 28로부터 명백한 바와 같이, 증가 요인에 대한 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 일례는 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 처리들로부터 낮은 환경 부하를 갖는 처리를 선택하는 방법이다. 부품/재료 데이터 개선 방법의 일례로서 낮은 환경 부하를 갖는 재활용 처리가 적용될 수 있는 부품/재료로 부품/재료를 변경하는 방법이 있다. 이들 방법들은 증가 요인에 대응하는 환경 부하 개선 유닛으 로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 증가 요인과 함께 표시된다(단계 S634). 예를 들면, 사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 평가 조건 변경 방법을 선택하는 경우, 방법의 보다 상세한 개선책으로서, 예를 들면, 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 방법들(재활용 처리들)은 변경 후보로서 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S635). 우선, 부품/재료에 적용될 수 있는 재활용 방법들은 도 31에 도시된 표 1을 참조함으로써 판독되고, 그것을 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23에 도시된 영역 R14에 표시된다.
예를 들면, 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 부품/재료 데이터 개선 방법을 사용자가 선택하면, 방법의 보다 상세한 개선책으로서, 예를 들어, 부품/재료와 동일한 기능을 갖는 부품/재료들이 변경 후보로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 부품/재료들에 적용될 수 있는 재활용 방법들의 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다(단계 S635). 우선, 부품/재료와 동일한 기능을 갖는 다른 부품/재료들이 도 34에 도시된 표 4를 참조함으로써 얻어진다. 부품/재료들에 적용될 수 있는 재활용 방법들과 그 환경 부하들은 도 31에 도시된 표 1을 참조함으로써 판독되고, 낮은 환경 부하로 재활용이 처리되는 부품/재료들이 도 23에 도시된 영역 R14에 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다. 대안적으로, 부품/재료가 해체되는 부분들은 텍스트 데이터 또는 화상 데이터로서 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시될 수 있다.
부품/재료가 B2에 대응하는 경우, 환경 부하가 큰 수송이 부품/재료에 대해 실행되고 있다는 것이 환경 부하 증가 요인인 것으로 판단될 수 있다(단계 S632). 이 경우, 증가 요인이 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R13에 표시된다(단계 S633).
도 29로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 증가 요인에 대한 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 예는 부품/재료에 적용될 수 있는 수송 수단 중에서 환경 부하가 작은 유닛을 선택하는 방법이다. 부품/재료 데이터 개선 방법은 부품/재료를 환경 부하가 작은 수송 수단이 적용되는 부품/재료로 변환시키는 방법이다. 이들 방법은 도 23에 도시된 화면의 영역 R13에 증가 요인에 따른 환경 부하 개선 유닛으로서 증가 요인과 함께 도시된다(단계 S634).
예를 들어, 사용자가 평가 조건 변경 방법을 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 선택할 때, 보다 구체적인 개선안으로서, 예를 들어, 부품/재료에 적용할 수 있는 수송 수단이 변경 후보로서, 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23에 도시된 화면 상의 영역 R14에 표시된다(단계 S635). 먼저, 부품/재료에 대한 수송 수단의 지정의 유무가 도 31에 도시된 표 1을 참조로 확인된다. 수송 수단의 지정이 있으면, 도 33의 표 3을 참조하여 적용가능한 수송 수단이 판독되고, 그것을 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23의 영역 R14에 표시된다. 부품/재료에 대한 수송 수단의 지정의 유무가 확인되고, 수송 수단의 지정이 없을 경우, 예를 들면, 환경 부하 기초 단위 데이터베이스에 등록되어 있는 수송 수단의 타입별 환경 부하원을 기초로, 그 값이 작은 것부터 순서대로, 수송 수단의 타입들이 도 23의 영역 R14에 표시된다.
예를 들어, 사용자가 평가 조건 변경 방법을 영역 R13에 표시된 개선 유닛으 로부터 선택할 때, 보다 구체적인 개선안으로서 예를 들어, 상기 부품/재료의 것과 동일한 기능을 갖는 부품/재료들이 도 23에 도시된 영역 R14에 변경 후보로서 부품/재료에 적용될 수 있는 수송 수단의 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다(단계 S635). 먼저, 상기 부품/재료와 동일한 기능을 갖는 다른 부품/재료가 도 34에 도시된 표 4를 참조하여 얻어진다. 이 부품/재료들에 대한 수송 수단 지정의 유무는 도 31의 표 1을 참조로 확인된다. 수송 수단의 지정이 있으면, 적용가능한 수송 수단이 도 33에 도시된 표 3을 참조로 판독되고 도 23에 도시된 영역 R14에 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다. 부품/재료에 대한 수송 수단 지정의 유무 확인되고, 수송 수단의 지정이 없을 때, 예를 들면, 환경 부하 기초 단위 데이터베이스에 등록되어 있는 수송 수단의 각 타입별 환경 부하 원을 기초로, 그 값이 작은 것부터 순서대로 수송 수단의 타입들이 도 23의 영역 R14에 표시된다. 이와 달리, 부품/재료의 해체 가능한 부분이 텍스트 데이터 혹은 이미지 데이터로서 도 23에 도시된 화면의 R14에 표시될 수 있다.
환경 부하 증가 요인이 수송 단계일 때, 개선책으로서, 환경 부하 기초 단위 데이터베이스에 등록되어 있는 수송 수단의 타입별 환경 부하원을 기초로, 그 값이 작은 것부터 순서대로 수송 수단의 형태들이 도 23의 영역 R14에 표시된다.
부품/재료가 B3에 대응할 때, 부품/재료가 높은 환경 부하로 해체된다는 사실이 환경 부하 증가 요인이라는 것으로 판정될 수 있다(단계 S632). 이 경우, 증가 요인이 도 23의 화면의 영역 R13에 표시된다(단계 S633). 도 30에 도시된 이 증가 요인에 대한 개선책으로서의 평가 조건 변경 방법의 예들은 부품/재료에 적용 될 수 있는 해체 유닛으로부터 환경 부하가 작은 유닛을 선택하는 방법과, 분해 레벨을 상세화하는 방법이 있다. 부품/재료 데이터 개선 방법의 일례로서 부품/재료를 환경 부하가 작은 해체 유닛이 적용될 수 있는 부품/재료로 변경시키는 방법이 있다. 이들 방법은 도 23의 화면의 영역 R13에 증가 요인에 대응하는 환경 부하 개선 유닛으로서 증가 요인과 함께 표시된다(단계 S634). 예를 들면, 영역 R13에 도시된 개선 수단 중, 사용자가 평가 조건 변경 방법들 중에서 전자를 개선 유닛으로서 선택할 때, 방법의 보다 구체적인 개선안으로서, 예를 들면, 부품/재료에 적용될 수 있는 해체 유닛이 도 23에 도시된 화면의 영역 R14에 변경 후보로서 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다(단계 S635). 먼저, 부품/재료의 접속부의 존재/부재가 도 31에 도시된 표 1을 참조로 확인된다. 접속부가 있으면, 다음에 도 32의 표 2를 참조하여, 부품/재료가 해체될 수 있는지가 확인된다. 부품/재료가 해체되면, 부품/재료에 적용될 수 있는 해체 방법(해체 유닛)과 그 방법의 환경 부하가 판독된다. 복수의 해체 방법이 이용될 수 있을 경우, 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23의 R14에 표시된다.
예를 들어, 사용자가 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로서 두 평가 조건 변경 방법 중 후자를 선택할 때, 방법의 보다 구체적인 개선안으로서, 예를 들면, 부품/재료의 해체되는 부분이 도 23에 도시된 화면의 영역 R14에 그 부분에 적용될 수 있는 해체 유닛(해체 방법)의 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 표시된다(단계 S635). 먼저, 도 31에 도시된 표 1을 참조하여 부품/재료의 접속부의 존재/부재가 확인된다. 접속부가 있는 경우에는, 도 32에 도시한 표 2에서, 상기 부품/재료가 해체 가능한지 여부를 체크한다. 부품/재료가 해체될 수 있으면, 부품/재료에 적용될 수 있는 해체 방법(해체 유닛)과 그 방법의 환경 부하가 판독된다. 복수의 해체 방법이 이용될 수 있을 경우, 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23의 영역 R14에 표시된다.
예를 들어, 사용자가 부품/재료 데이터 개선 방법을 영역 R13에 표시된 개선 유닛으로부터 선택할 때, 보다 구체적인 개선안으로서, 예를 들면, 그 부품/재료의 것과 동일한 기능을 갖는 부품/재료들이 변경 후보로서 그 부품/재료에 적용될 수 있는 해체 방법(해체 유닛)의 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23의 화면의 영역 R14에 표시된다(단계 S635). 먼저, 그 부품/재료의 것과 동일한 기능을 갖는 다른 부품/재료들이 도 34에 도시된 표 4를 참조로 구해진다.
도 31의 표 1을 참조로 부품/재료의 접속부의 존재/부재가 확인된다. 접속부가 존재하면, 도 32의 표 2를 참조로 그 부품/재료가 해체될 수 있는지가 확인된다. 부품/재료가 해체될 수 있으면, 부품/재료에 적용될 수 있는 해체 방법(해체 유닛)과 그 환경 부하가 판독된다. 복수의 해체 방법이 이용될 수 있을 경우, 환경 부하가 작은 것부터 순서대로 도 23의 영역 R14에 표시된다. 또는, 부품/재료가 해체되는 부분이 텍스트 데이터나 이미지 데이터로 도 23의 화면의 영역 R14에 표시될 수 있다.
이상 "환경 부하"가 도 23의 화면 위에서 개선 아이템으로서 선택되는 경우가 기술되었다. "발생 비용(accrued cost)"이 선택되는 경우에도, 상기 환경 부하에 대한 개선안 작성 및 표시와 같이, 비용을 줄이기 위한 부품/재료의 선택을 지 원하는 개선안을 작성하여 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 24의 단계 S625 또는 도 27의 단계 S635에 개선을 위한 구체안이 표시되었을 때, 사용자가 상기 표시된 내용으로부터 원하는 것을 선택하면, 개선 효과의 시산에 사용될 평가 조건 또는 부품/재료 데이터가 상기 선택된 구체적인 측정에 재기입된다.
도 1에 도시된 개선 효과 시산부(312), 즉, 프로세서(10)는 도 2에 도시된 개선 제안 작성 처리 프로그램(108)을 실행한다. 즉, 개선 효과 시산부(312)는 도 22의 단계 S607과 S608을 실행한다. 이 때, 개선 효과 시산부(312)는, 예컨대, 기억 유닛(16)에 저장된 부품/재료 데이터 혹은 평가 조건을 복사하고, 사용자에 의해 선택된 구체적인 개선안을 기초로 그것을 재기입한다. 이 재기입된 부품/재료 데이터 혹은 평가 조건은 재활용 가능성, 환경 부하, 또는 비용을 평가하는데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 실시예에 따라, 제품을 구성하는 부품과 부품을 구성하는 재료의 종류와 재료의 종류별 질량을 포함하는 부품/재료 데이터를 기초로, 제품의 재활용 가능성 혹은 제품의 환경 부하(비용)의 평가 결과에 기초하여, 상기 제품의 재활용 가능성 저해 요인 또는 제품의 환경 부하(비용) 증가 요인이 분석되고, 분석 결과에 따라 얻어지는 상기 저해 요인 또는 증가 요인에 대응하는 개선안이 표시된다. 이 개선안에 기초하여, 평가에 사용되는 평가 조건 또는 부품/재료 데이터가 변경된다. 변경된 평가 조건 또는 부품/재료 데이터에 기초하여, 제품의 재활용 가능성이 개선 효과의 시산으로서 평가되고, 평가 결과가 표시된다. 변경 된 부품/재료 데이터는 적어도 제품을 구성하는 부품명과 그 양 혹은 개수를 포함하는 CAD(Computer Aided Design) 데이터로 변환된다. 이러한 방식으로, 재활용 가능성 저해 요인 또는 환경 부하(비용) 증가 요인이 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하(비용)의 평가 결과로부터 분석되고, 재활용 가능성 저해 요인 또는 환경 부하(비용) 증가 요인에 직접 결부되는 개선안이 사용자에게 표시된다. 따라서, 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하(비용)의 평가 결과는 제품을 구성하는 부품/재료의 선택에 쉽게 반영될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하(비용)의 평가 결과는 쉽게 부품/재료의 선택에 반영될 수 있다. 이러한 방식으로, 재활용 가능성과 환경 부하(비용) 저감을 도모한 물품 제조를 위한 부품/재료의 선택이 지원될 수 있다.
표시될 재활용 가능성 개선안의 예로는 (1) 제품을 구성하는 부품/재료 중, 저해 요인에 대응하는 부품/재료의 대체로서, 상기 부품/재료보다 재활용 가능성이 높은 부품/재료, (2) 제품을 구성하는 부품/재료 중, 저해 요인에 대응하는 부품/재료의 해체 가능 부분, 및 (3) 저해 요인에 대응하는 부품/재료의 재활용 방법으로서 재활용 가능성을 개선할 수 있는 재활용 방법이 있다.
표시될 환경 부하(비용) 개선안의 예로는 (1) 제품을 구성하는 부품/재료 중, 증가 요인에 대응하는 부품/재료의 대체로서, 부품/재료보다 환경 부하(비용) 저감을 도모할 수 있는 부품/재료, (2) 제품을 구성하는 부품/재료 중, 증가 요인에 대응하는 부품/재료의 해체 가능 부분, 및 (3) 증가 요인에 대응하는 부품/재료의 재활용 방법으로서 환경 부하(비용)를 경감할 수 있는 재활용 방법이 있다.
본 발명의 실시예에 기술된 방법은 자기 디스크(플렉시블 디스크 또는 하드 디스크), 광 디스크(CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, 또는 MO) 또는 반도체 메모리에 저장되어 배포될 수 있다. 이 방법은 또한 네트워크를 통한 전송으로 배포될 수도 있다.
상기 실시예에 따라서, 제품의 재활용 가능성 및 환경 부하가 제품 설계 단계에서 직접적으로 제품의 CAD 데이터에 의해 효과적으로 평가될 수 있다. 또한, 제품의 재활용 가능성 또는 환경 부하의 평가를 위한 사용자의 작업 부하도 경감할 수 있다.
제2 실시예에 따른 설계 지원 장치 및 방법과 프로그램이 도 36과 37을 참조로 기술된다.
도 36은 본 발명에 따른 재활용 가능성 평가 유닛의 기능적인 구성을 도시한 것으로, 제품의 재활용 가능성 향상을 도모한 제품 제조를 위한 부품/재료의 선택을 지원할 수 있다.
재활용 가능성 평가 유닛은 CAD(Computer Aided design) 유닛(200), 평가 지원 유닛(301), 재활용 가능성 평가 유닛(400), 및 환경 부하 평가 유닛(401)을 포함한다. CAD 유닛(200)은 제1 실시예에서 사용되는 것과 동일하다.
평가 지원 유닛(301)은 CAD 유닛(200)으로부터 CAD 데이터(210) 출력을 수신하고, 이 CAD 데이터(210)에 기초하여 재활용 가능성 평가 유닛(400)과 환경 부하 평가 유닛(401)에 의해 처리될 부품/재료 데이터로서 부품/재료 데이터(310)를 작성한다. 재활용 가능성 평가 유닛(400)은 평가 지원 유닛(301)에 의해 작성되는 부품/재료 데이터(310)를 이용하여 재활용 가능성 평가 처리(후술함)를 수행한다. 환경 부하 평가 유닛(401)은 평가 지원 유닛(301)에 의해 작성되는 부품/재료 데이터(310)를 이용하여 환경 부하 평가 처리(후술함)를 수행한다.
도 37은 예컨대, 도 36에 도시된 재활용 가능성 평가 유닛을 컴퓨터 상에서 수행하는 구성을 도시한다. 이 재활용 가능성 평가 유닛은 메모리(100)에 저장된 개선 제안 작성 처리 프로그램(108) 및 도 1의 기억 유닛(16)의 개선 제안 기초 정보 데이터베이스를 제외하고는 제1 실시예의 것과 동일한 구성을 가지고 있다.
CAD 데이터는, 도 3에 도시한 바와 같이, 일반적으로 제품명(또는 모델과 같은 제품 식별 정보), 제품의 치수, 제품의 성분을 나타내는 성분 정보를 포함하고, 각 성분부(유닛)에 대해, 유닛으로 사용되는 부품명, 부품의 양이나 개수, 및 부품의 형상을 나타내는 형상 정보를 포함한다. 프로세서(10)는 CAD 프로그램(105)을 실행하여 도 3의 내용을 갖는 CAD 데이터(210)를 작성한다. 프로세서(10)는 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행하여 CAD 데이터를 처리한다. 이 처리로, 도 2에 도시된 내용을 갖는 부품/재료 데이터(310)가 작성된다. 부품/재료 데이터(310)는 기억 유닛(16)의 부품/재료 데이터베이스에 기억된다.
프로세서(10)가 부품/재료 데이터 작성 프로그램(106)을 실행할 때, 기억 유닛(16)에 저장된 부품 기초 정보 데이터베이스에 기억된 부품 기초 데이터를 참조하면서, 재활용 가능성 평가 유닛은 CAD 데이터(210)에 포함된 각 부품에 대해, 부품의 재료의 종류(성분 재료 종류) 및 질량(성분 재료 질량)을 얻는다. 이 처리로, 적어도 부품명, 각 부품의 재료의 종류(성분 재료 종류), 및 각 재료의 질량( 성분 재료 질량)을 포함하는 각 제품에 대한 부품/재료 데이터(310)가 작성되고 기억 유닛(16)의 부품/재료 데이터베이스에 기억된다. 부품/재료 데이터가 작성될 때, CAD 데이터의 각 유닛명은 해당 부품의 계층적 위치(레벨)를 나타내는 식별 정보(예컨대, 분해 레벨)로 대체될 것이다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예에 따라 재활용 가능성 평가 프로그램을 사용하는 재활용 가능성 평가가 도 38 내지 도 45를 참조로 기술된다. 이 재활용 가능성 평가는 상기 실시예의 재활용 가능성 평가 유닛(400)에 적용될 수 있다. 특히, 이는 도 8에 도시된 재활용 가능율 산출(S34)에 적용된다.
도 38은 본 발명의 제3 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 프로그램의 흐름도이다. 재활용 가능성을 평가하는데 있어서, 사용자는 먼저 전제 조건, 즉 예를 들어 도 54에 도시된 재활용 가능성 평가 시스템에 대한 설계 조건(S11)으로서 전체 제품의 재료 조성 정보를 입력한다. 재료 조성 정보는 CAD(Computer Aided Design) 도구를 사용하여 작성된다. 설계 조건의 상세한 예는 각 부품의 재료의 종류(철, 알루미늄 등)와 각 재료의 질량 정보이다.
다음에, 재활용 가능성 평가의 재활용 조건이 설정된다(S12). 재활용 조건의 예는 수지의 클로즈형 재활용의 존재여부(presence/absence) 및 비재활용 부품의 설정이다. 수지의 클로즈형 재활용이란 사용 종료 제품으로부터 회수된 수지 재료들이 재료 순환(매립)되어 회사에서 재사용되는 것을 의미한다. 도 39는 재활용 조건의 예를 나타낸다.
그 후에, 시스템은 데이터베이스로부터의 설계 조건 및 재활용 조건과 일치하고 메모리로부터 로드된(S13) 데이터 세트를 선택한다. 이 경우에, 설계자가 설계 조건을 입력할 때, 사용되어질 데이터 세트는 자동으로 로드된다. 도 40a 및 40b는 재활용 조건(3) 하에서 메모리로 로드된 정보를 나타낸다.
단계 S14에서, 시스템은 재활용율, 재료 비용, 및 로드된 정보를 이용하는 처리 비용을 산출한다. 도 41은 환경 부하 평가, 재료 비용, 처리 비용, 및 (재료 비용+처리 비용) 간의 비교를 보여주며, 이것들은 도 39에 주어진 재활용 조건에 대해 산출된다. 재활용율 및 비용은 도 40a 및 40b에 도시된 정보를 사용하여 다음의 방법으로 산출된다.
식 1: 재활용율 = 전체 제품의 재활용 가능 질량/제품 질량 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{비재활용 부품을 제외한 부품에 포함된 재료 i의 총 질량×재료 i의 재활용 회수 비율}/제품 질량
식 2: 재료 비용 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{재료 i의 총 질량×재료 i의 재료 단위 가격}
식 3: 처리 비용 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{비재활용 부품을 제외한 부품에 포함된 재료 i의 총 질량×재료 i의 회수 단위 가격} + 제품 질량×(중간 처리 단위 가격+수송 단위 가격)+(제품 질량-전체 제품의 재활용 가능 질량)×매립(landfill) 단위 가격.
상기 산출 결과로부터 목표물 재활용 가능성이 획득될 수 있는지의 여부가 결정된다(S15). 단계 S15에서 NO 이면, 흐름도는 S11 또는 S12로 돌아가서 설계 조건 또는 재활용 조건을 재입력한다. 본 실시예에서, 목표물 재활용 가능성이 재활용 조건 1 및 2에 대해 획득될 수 없기 때문에, 최종적으로 재활용 조건 3이 선택된다(도 41).
상술된 단계 S11 내지 S15는 결정론적인 재활용 가능성 평가에 대응한다. 결정론적인 재활용 가능성 평가의 처리는 제1 및 제2 실시예의 처리에 대응한다.
결과적으로, 확률론적인 재활용 가능성 평가가 실행된다. 이 경우에, 사용자는 제품의 각 부품에 대한 재활용 회수량에 영향을 끼치는 수지 해체 요소들의 대응하는 항목을 입력한다. 수지 해체 요소들의 예는 열적 해체, 화학적 해체, 및 광 해체들이 있다. 해체 요소는 부품의 위치에 따라 변화한다. 예를 들어, 정면 측에 놓여진 부품은 광에 쉽게 노출된다. 모터 측에 놓여진 부품은 쉽게 열적 분해를 겪는다. 즉, 해체 요소들은 부품 위치 또는 구조에 따라 변화한다. 사용자는 먼저 해체 요소를 입력한다(S16). 도 42는 제품을 구성하는 부품 a 내지 h의 해체 요소들을 보여준다. 도 42의 숫자 "1"은 수지 해체 요소를 나타낸다.
다음에, 시스템은 재활용 회수량이 수지 분해의 정도에 따라 변화하게 하고 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 사용하여 전체 제품의 재활용율의 변화 분포를 산출한다. 즉, 재활용율의 확률적 분포가 예측된다(S17). 이 예측된 값에 기초하여, 재활용율의 목표물 값이 높은 신뢰도로 얻어지는지의 여부가 판정된다(S18). 단계 S18에서 NO이면, 처리는 단계 S11 또는 S12로 돌아간다. 단계 S18에서 YES 이면, 처리는 종료된다.
적용된 분해 항목은 몬테 카를로 시뮬레이션의 파라미터로서 이용되며, 도 43에 도시되고 적용된 분해 항목의 수는 도 42에 도시된 예에 의해 표시된 바와 같이 3으로의 임의의 분해 없이 0일 수 있다. 즉, 해체 요소의 최대 수는 3이다. 재활용 회수량의 변동 폭과 확률론적 변동 폭은 분해 항목의 수에 따라 0으로부터 3까지의 변화된다.
도 43을 참조하면, 최대값은 각 부품에 포함된 수지의 질량을 나타낸다. 예를 들어, 100-g ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)가 소정의 부품에 포함되어 있는 경우, 최대값은 100g이다. 모든 분해 항목이 적용되면, 분해 항목의 수는 3이다. 재활용 회수량의 최소값은 최대값×α, β, 또는 γ에 의해 주어진다. 최대 변동 폭은 γ이다. 예를 들어, α는 0.8, β는 0.6, 그리고 γ는 0.4이다.
도 44는 부품 f의 폴리프로필렌에 대한 재활용 회수량의 변동 폭의 설정의 예이다. 이 경우, 부품 f는 적용된 두개의 수지 분해 항목들을 갖는다. 즉, 도 42에 도시된 바와 같이, 부품 f에 대해서, 광 분해 및 화학적 분해에 "1"이 설정된다. 따라서, 400×β(=0.6)와 400g 사이의 재활용을 위해 회수되어질 폴리프로필렌에 대해 일정한 확률 분포가 작성되고 전체 제품의 재활용 회수 비율(회수량)을 산출하는데 이용된다.
본 실시예에서, 재활용 회수량은 클로즈형 재활용이 되어질 수지에 대해서만 변화된다. 여기서 이용된 재활용 조건 3에서, 오직 폴리프로필렌만이 클로즈형 재활용될 수지이다. 그러므로, 재활용 회수량은 각 부품에 포함된 폴리프로필렌 에 대해서만 변화된다. 변화 폭은 도 43에 도시되어 있다. 변동 폭을 결정하는 변수 α, β, 및 γ는 임의로 실험적으로 설정된다.
도 45는 제품의 재활용율의 변화 분포의 산출 결과를 보여준다. 재활용 조건 하에서의 재활용율은 도 40a와 40b에 도시된 정보 및 식 1로부터 87%로써 산출된다. 도 42, 42, 및 44에 도시된 정보를 사용하여 몬테 카를로 시뮬레이션을 실행하는 경우, 실제의 재활용율이 예측되어 도 45에 도시된 바와 같이 확률론적인 분포 형태를 갖는다. 사용자가 신뢰도 95%로 목표물 값을 달성하기를 원하면, 보다 높은 재활용율로부터의 발생 확률의 축적값이 95%가 되는 포인트가 자동적으로 산출되어 사용자에게 제공된다. 도 45에 도시된 예에서, 80%의 목표물 재활용율은 신뢰도 95%에서 달성된다. 목표물 재활용율이 신뢰도 95%에서 달성될 수 없으면, 도 38에 도시된 바와 같이 사용자는 설계 조건 또는 재활용 조건을 다시 변경하고, 목표물값이 신뢰도 95%에서 달성될 수 있는지의 여부를 확인한다. 예를 들어, 최대 질량을 갖는 재료로서 폴리프로필렌을 함유하는 부품 f가 변경되면, 폴리프로필렌이 전체적으로 알루미늄으로 변경되었다고 가정하면서 다시 산출이 수행된다.
도 44 및 도 45를 참조하면, 부품 a 내지 f에 대한 변동 폭은 도 44에 도시된 바와 같이 확률 분포에서처럼 유사하게 결정된다. 변동 폭에 따라 조합이 무작위로 작성되며, 재활용 가능율과 비용이 매회마다 산출된다. 그 다음에, 도 45에 도시된 바와 같이 산출 결과, 즉 몬테 카를로 시뮬레이션의 산출이 얻어진다. 본 예에서, 평균 값은 85%가 아니라 82% 내지 83%이다. 그 결과를 사용하는 방법이 설명될 것이다. 신뢰 구간은 95%이다. 그래프에 의해 둘러싸인 영역은 100으로 정의된다. 이 영역의 우측끝으로부터의 영역에서의 재활용율(예를 들어, 80%)이 설정되는 경우, 80%의 재활용율이 신뢰도 95%에서 달성된다는 것이 사용자에게 제 공될 수 있다.
상술된 실시예에서, 신뢰도가 95%인 경우, 재활용율의 최소값은 80%이다. 신뢰도가 80%인 경우, 재활용율의 최소값은 약간 커진다(예를 들어, 81%). 신뢰도는 사용자에 의해 결정될 수 있다.
상기 처리를 이용하여, 사용자는 제품의 목표물 재활용율이 소망하는 신뢰도에서 달성될 수 있는 제품을 개발할 수 있다.
상술된 실시예에서, 재활용 회수량이 각 부품에 대해서 변경되는 경우 몬테 카를로 시뮬레이션이 사용된다. 그러나, 방법은 몬테 카를로 시뮬레이션에 한정되는 것은 아니다.
유사한 제품의 실제적인 재활용 처리 기록이 있으면, 도 43의 변수 α, β, 및 γ가 조정되어 예측 분포 형태가 실제적인 분포 형태에 가까워 지도록 할 수 있다. 이것은 더욱 실용적인 예측을 가능하게 한다.
본 실시예의 방법은 수지만을 함유하는 제품에만 이용하는데 필요한 것은 아니다. 도 40a 및 40b에 도시된 바와 같이, 부품 a 내지 h는 실제적으로 철, 구리, 알루미늄, 또는 다양한 수지 또는 고무 재료들로 이루어져 있다. 재활용 회수량은 이 부품들의 수지에 대해서만 변경된다. 철, 구리, 및 유리에 대해서, 98%의 재활용율은 고정된 값으로써 직접적으로 이용된다. 낮은 수지비를 갖는 제품에 대해서, 도 45에 도시된 확률 분포의 피크값은 그렇게 넓지는 않고, 오류는 그리 크지 않다. 따라서, 본 실시예의 방법은 높은 수지비를 갖는 제품에 대해 효과적이다.
(제4 실시예)
제3 실시예에서, 변동 폭은 각 부품에 대해 설정된다. 제4 실시예에서는, 변동 폭은 각 재료에 대해 설정된다. 구체적으로, 도 46에 도시된 제4 실시예에서, 재활용 회수 비율, 평균 회수 단위 가격, 및 평균 재료 단위 가격은 각 재료의 종류에 따라 확률적으로 변하고, 목표물값이 소망하는 신뢰도에서 달성될 수 있는지의 여부가 평가된다. 제4 실시예에 따라, 사용자는 먼저 CAD 도구를 사용하여 작성되는 전체 제품의 재료 정보를 전제 조건, 즉 설계 조건으로서 입력한다(S21). 다음에, 설계 조건에 일치하는 데이터 세트를 선택하여 메모리로 로드한다(S22). 이 경우에, 설계자가 설계 조건을 입력하는 경우, 사용되어질 데이터 세트는 자동적으로 로드된다. 도 47은 변동 폭이 각 재료에 대해 설정되어질 때 로드된 정보의 예를 보여준다.
로드된 정보를 사용하여, 재활용율, 재료 비용, 및 처리 비용이 식 4 내지 6에 기초하여 산출된다(S23).
식 4: 재활용율 = 전체 제품의 재활용 가능 질량/제품 질량 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{재료 i의 총 질량×재료 i의 재활용 회수 비율}/제품 질량
식 5: 재료 비용 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{재료 i의 총 질량×재료 i의 재료 단위 가격}
식 6: 처리 비용 = 모든 재료 종류들의 합 ∑{재료 i의 총 질량×재료 i의 회수 단위 가격} + 제품 질량×(중간 처리 단위 가격+수송 단위 가격)+(제품 질량-전체 제품의 재활용 가능 질량)×매립 단위 가격.
그 후에, 산출 결과로부터 목표물 재활용 가능성이 획득될 수 있는지의 여부 가 판정된다(S24). 단계 S24에서 NO 이면, 흐름은 단계 S21로 되돌아가 설계 조건을 재입력한다. 단계 S24에서 YES 이면, 사용자에 의해 각 재료에 대해 변동 폭이 설정된다(S25).
다음에, 수지 분해의 정도에 따라 재활용 회수 비율이 변화하여 몬테 카를로 시뮬레이션과 같은 방법을 사용하여 전체 제품의 재활용율의 변동 분포를 산출한다. 즉, 재활용 가능율과 비용의 확률 분포가 예측된다(S26). 그 다음에 재활용율의 목표물 값이 높은 신뢰도로 얻어질 수 있는지의 여부가 판정된다(S27). 단계 S27에서 NO이면, 처리는 단계 S21로 되돌아간다. 단계 S27에서 YES이면, 처리는 종료된다.
제4 실시예에서, 부품의 개념을 사용하는 것 대신에, 전체 제품에 대해 변동 폭이 설정된다. 도 47로부터 명백한 바와 같이, 높은 비율을 갖는 폴리프로필렌은 총 변동에 거의 대부분의 영향을 끼친다. 본 실시예에서, 변동 폭은 재활용 회수량에 대해 설정되는 것이 아니라 재활용율, 비용 및 평균 회수 비율용에 대해 설정된다. 즉, 폴리프로필렌의 재활용율, 평균 회수 단위 가격, 및 평균 재료 단위 가격은 도 48, 도 49, 및 도 50에 도시된 바와 같이 설정된다. 설정은 나머지 재료들에 대해 유사하게 행해진다.
도 48을 참조하면, 폴리프로필렌의 재활용율의 변동 폭은 삼각 분포의 확률 분포로서 설정된다. 상한은 98%이고, 하한은 78%이다. 재활용율이 아니라 총 질량이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 424-g 폴리프로필렌에 대해, 상한은 424g으로 설정될 수 있고 변동 폭은 적절한 분포로 설정될 수 있다.
도 47 내지 도 50에 도시된 정보를 사용하여 몬테 카를로 시뮬레이션이 실행될 때, 도 51 내지 도 53에 도시된 바와 같이, 전체 제품의 재활용율의 변동 분포, 처리 비용의 변동 분포, 및 재료 비용의 변동 분포의 예측을 산출할 수 있다. 그 후에, 도 45를 참조로 하여 설명한 것과 동일한 사상에 기초하여, 소망하는 신뢰도에서 재활용율, 처리 비용, 및 재료 비용의 달성 정도가 산출되어 사용자에게 제공될 수 있다.
도 54는 본 발명의 실시예에 따라 재활용 가능성 평가 프로그램을 실행시키는데 이용된 컴퓨터를 도시한다. 컴퓨터는 사용자에 의해 설계 조건 등을 입력하는데 사용되는 입력 유닛(211), 프로세서(212), 표시 유닛(213), 본 발명에서의 프로그램을 저장하는 외부 기억 유닛(217), 및 동작 모드에서 프로그램 또는 데이터가 로드되는 메모리를 갖는다. 프로세서(212)는 제품 재료 조성 데이터베이스(214), 재활용율 데이터베이스(215), 및 비용 데이터베이스(216)를 액세스하여 정보를 메모리(218)에 로드하고 본 발명의 실시예에 따른 재활용 가능성 평가 프로그램에 따라 동작한다.
본 발명에 따라, 사용자는 적절한 내구성을 갖는 제품을 개발할 수 있으며 소망하는 신뢰도에서 목표물 재활용율을 달성할 수 있다. 본 발명에 의해 결정된 내구성 때문에, 미래의 재활용 규정과 관련된 위험을 비용 면에서의 임의의 추가적인 증가 없이 피할 수 있다.
당업자들에게는 추가의 이점 및 변경이 용이하게 일어날 수 있다. 따라서, 본 발명은 넓은 의미에 있어서, 본 명세서에 기재되고 도시된 특정의 상세한 내용이나 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부되는 특허청구범위 및 그의 등가물에 의해 정의된 일반적인 발명의 개념의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이 다양한 변경을 행할 수 있다.

Claims (6)

  1. 구성 부품들을 포함하는 제품의 재활용 가능성 평가를 지원하는 평가 지원 장치로서,
    재료들의 종류마다 합성물 허용 가능성에 관한 데이터를 저장하는 제1 데이터베이스;
    재활용 가능성 평가를 받게 될 상기 제품의 구성 부품들 각각에 대해 평가 조건 및 구성 재료의 종류 및 그 질량에 관한 데이터를 입력하도록 구성된 입력 유닛;
    상기 입력 유닛으로부터의 입력 데이터를 이용하고 상기 제1 데이터베이스를 참조하여, 피평가 구성 부품별로 상기 구성 부품들에 포함된 재료들의 합성물 허용 가능성을 판정하도록 구성된 판정 유닛;
    상기 판정 유닛의 합성물 허용 가능성 판정 결과를 기초로 하여 피평가 구성 부품마다 복수의 폐기/재활용 처리 중에서 폐기/재활용 처리를 선택하도록 구성된 선택 유닛 -상기 폐기/재활용 처리들은 사전 준비되어 모델링됨-;
    폐기/재활용 처리 분류, 기초 단위(basic unit), 및 수집 수율(collection yield)을 나타내는 정보를 저장하는 제2 데이터베이스;
    상기 제2 데이터베이스를 이용하여, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 비율 및 선택된 폐기/재활용 처리에 적용할 수 있는 피평가 부품들의 양에 대응하는 재활용 가능한 질량을 계산하는 단계와, 수집 수율을 추출하는 단계와, 부품마 다 상기 재활용 가능한 질량 및 상기 재활용 가능한 비율을 누적하여 누적된 재활용 가능한 질량 및 누적된 재활용 가능한 비율을 획득하는 단계를 포함하는 처리를 수행함으로써, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 질량 및 재활용 가능한 비율을 계산하도록 구성된 계산 유닛; 및
    상기 계산 유닛 및 상기 선택 유닛에 의해 획득된 결과들 중 적어도 하나를 표시하도록 구성된 표시 유닛
    을 포함하는 평가 지원 장치.
  2. 구성 부품들을 포함하는 제품의 재활용 가능성 평가를 지원하는 평가 지원 방법으로서,
    재료들의 종류마다 합성물 허용 가능성에 관한 데이터를 제1 데이터베이스에 저장하는 단계;
    재활용 가능성 평가를 받게 될 상기 제품의 구성 부품들 각각에 대하여 평가 조건 및 구성 재료의 종류 및 그 질량에 관한 데이터를 입력하는 단계;
    상기 입력 단계에서의 입력 데이터를 이용하고 상기 제1 데이터베이스를 참조하여, 피평가 구성 부품별로 상기 구성 부품들에 포함된 재료들의 합성물 허용 가능성을 판정하는 단계;
    상기 판정 단계에서의 합성물 허용 가능성 판정 결과를 기초로 하여 피평가 구성 부품마다 복수의 폐기/재활용 처리 중에서 폐기/재활용 처리를 선택하는 단계 -상기 폐기/재활용 처리들은 사전 준비되어 모델링됨-;
    폐기/재활용 처리 분류, 기초 단위, 및 수집 수율을 나타내는 정보를 제2 데이터베이스에 저장하는 단계;
    상기 제2 데이터베이스를 이용하여, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 비율 및 선택된 폐기/재활용 처리에 적용할 수 있는 피평가 부품들의 양에 대응하는 재활용 가능한 질량을 계산하는 단계와, 수집 수율을 추출하는 단계와, 부품마다 상기 재활용 가능한 질량 및 상기 재활용 가능한 비율을 누적하여 누적된 재활용 가능한 질량 및 누적된 재활용 가능한 비율을 획득하는 단계를 포함하는 처리를 수행함으로써, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 질량 및 재활용 가능한 비율을 계산하는 단계; 및
    상기 계산 및 상기 선택 단계에서 획득된 결과들 중 적어도 하나를 표시하는 단계
    를 포함하는 평가 지원 방법.
  3. 구성 부품들을 포함하는 제품의 재활용 가능성 평가를 지원하기 위한 평가 지원 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 평가 지원 프로그램은,
    재료들의 종류마다 합성물 허용 가능성에 관한 데이터를 제1 데이터베이스에 저장하도록 컴퓨터에 지시하는 수단;
    재활용 가능성 평가를 받게 될 상기 제품의 구성 부품들 각각에 대하여 평가 조건 및 구성 재료의 종류 및 그 질량에 관한 데이터를 입력하도록 컴퓨터에 지시 하는 수단;
    입력 유닛으로부터의 입력 데이터를 이용하고 상기 제1 데이터베이스를 참조하여, 피평가 구성 부품별로 상기 구성 부품들에 포함된 재료들의 합성물 허용 가능성을 판정하도록 컴퓨터에 지시하는 수단;
    판정 유닛의 합성물 허용 가능성 판정 결과를 기초로 하여 피평가 구성 부품마다 복수의 폐기/재활용 처리 중에서 폐기/재활용 처리를 선택하도록 컴퓨터에 지시하는 수단 -상기 폐기/재활용 처리들은 사전 준비되어 모델링됨-;
    폐기/재활용 처리 분류, 기초 단위, 및 수집 수율을 나타내는 정보를 제2 데이터베이스에 저장하도록 컴퓨터에 지시하는 수단;
    상기 제2 데이터베이스를 이용하여, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 비율 및 선택된 폐기/재활용 처리에 적용할 수 있는 피평가 부품들의 양에 대응하는 재활용 가능한 질량을 계산하는 단계와, 수집 수율을 추출하는 단계와, 부품마다 상기 재활용 가능한 질량 및 상기 재활용 가능한 비율을 누적하여 누적된 재활용 가능한 질량 및 누적된 재활용 가능한 비율을 획득하는 단계를 포함하는 처리를 수행함으로써, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 질량 및 재활용 가능한 비율을 계산하도록 컴퓨터에 지시하는 수단; 및
    상기 계산 및 상기 선택에 의해 획득된 결과들 중 적어도 하나를 표시하도록 컴퓨터에 지시하는 수단
    을 포함하는 평가 지원 프로그램을 저장한 저장 매체.
  4. 구성 부품들을 포함하는 제품의 재활용 가능성 평가를 지원하는 평가 지원 장치로서,
    폴리머 계 재료들(polymer based materials)의 종류마다 합성물 허용 가능성에 관한 데이터를 저장하는 제1 데이터베이스 -상기 합성물 허용 가능성은 상기 폴리머 계 재료들에 대하여 불순물 내성, 제거 용이성, 적합성(compatibility), 시장성 중 적어도 하나에 의해 판정됨-;
    재활용 가능성 평가를 받게 될 상기 제품 -상기 제품은 폴리머 계 재료들에 기초함- 의 구성 부품들 각각에 대하여 평가 조건 및 구성 재료의 종류 및 그 질량에 관한 데이터를 입력하도록 구성된 입력 유닛;
    상기 입력 유닛으로부터의 입력 데이터를 이용하고 상기 제1 데이터베이스를 참조하여, 피평가 구성 부품별로 상기 구성 부품들에 포함된 재료들의 합성물 허용 가능성을 판정하도록 구성된 판정 유닛;
    상기 판정 유닛의 합성물 허용 가능성 판정 결과를 기초로 하여 피평가 구성 부품마다 복수의 폐기/재활용 처리 중에서 폐기/재활용 처리를 선택하도록 구성된 선택 유닛 -상기 폐기/재활용 처리들은 사전 준비되어 모델링됨-;
    폐기/재활용 처리 분류, 기초 단위, 및 수집 수율을 나타내는 정보를 저장하는 제2 데이터베이스;
    상기 제2 데이터베이스를 이용하여, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 비율 및 선택된 폐기/재활용 처리에 적용할 수 있는 피평가 부품들의 양에 대응하는 재활용 가능한 질량을 계산하는 단계와, 수집 수율을 추출하는 단계와, 부품마 다 상기 재활용 가능한 질량 및 상기 재활용 가능한 비율을 누적하여 누적된 재활용 가능한 질량 및 누적된 재활용 가능한 비율을 획득하는 단계를 포함하는 처리를 수행함으로써, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 질량 및 재활용 가능한 비율을 계산하도록 구성된 계산 유닛; 및
    상기 계산 유닛 및 상기 선택 유닛에 의해 획득된 결과들 중 적어도 하나를 표시하도록 구성된 표시 유닛
    을 포함하는 평가 지원 장치.
  5. 구성 부품들을 포함하는 제품의 재활용 가능성 평가를 위한 평가 지원 장치로서,
    금속 계 재료들의 종류마다 합성물 허용 가능성에 관한 데이터를 저장하는 제1 데이터베이스 -상기 합성물 허용 가능성은 상기 금속 계 재료에 대하여 불순물 제거 또는 정제 처리에서의 혼합 분리의 곤란성 평가에 의해 판정됨-;
    재활용 가능성 평가를 받게 될 상기 제품 -상기 제품은 금속 재료에 기초함- 의 구성 부품들 각각에 대하여 평가 조건 및 구성 재료의 종류 및 그 질량에 관한 데이터를 입력하도록 구성된 입력 유닛;
    상기 입력 유닛으로부터의 입력 데이터를 이용하고 상기 제1 데이터베이스를 참조하여, 피평가 구성 부품별로 상기 구성 부품들에 포함된 재료들의 합성물 허용 가능성을 판정하도록 구성된 판정 유닛;
    상기 판정 유닛의 합성물 허용 가능성 판정 결과를 기초로 하여 피평가 구성 부품마다 복수의 폐기/재활용 처리 중에서 폐기/재활용 처리를 선택하도록 구성된 선택 유닛 -상기 폐기/재활용 처리들은 사전 준비되어 모델링됨-;
    폐기/재활용 처리 분류, 기초 단위, 및 수집 수율을 나타내는 정보를 저장하는 제2 데이터베이스;
    상기 제2 데이터베이스를 이용하여, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 비율 및 선택된 폐기/재활용 처리에 적용할 수 있는 피평가 부품들의 양에 대응하는 재활용 가능한 질량을 계산하는 단계와, 수집 수율을 추출하는 단계와, 부품마다 상기 재활용 가능한 질량 및 상기 재활용 가능한 비율을 누적하여 누적된 재활용 가능한 질량 및 누적된 재활용 가능한 비율을 획득하는 단계를 포함하는 처리를 수행함으로써, 상기 제품 전체에 대하여 재활용 가능한 질량 및 재활용 가능한 비율을 계산하도록 구성된 계산 유닛; 및
    상기 계산 유닛 및 상기 선택 유닛에 의해 획득된 결과들 중 적어도 하나를 표시하도록 구성된 표시 유닛
    을 포함하는 평가 지원 장치.
  6. 삭제
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