KR101699537B1 - 커피찌꺼기 수거 시스템 및 이를 이용한 커피찌꺼기 수거방법 - Google Patents

커피찌꺼기 수거 시스템 및 이를 이용한 커피찌꺼기 수거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피찌꺼기 수거 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 커피찌꺼기 배출장소에 각각 배치되며, 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하는 정보인식센서, 상기 측정된 커피찌꺼기 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 정보송출장치 및 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함하는 커피찌꺼기 보관용기, 상기 커피찌꺼기 보관용기 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 상기 커피찌꺼기 보관용기의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값과 수거 거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함하는 중앙서버 및 상기 중앙서버로부터 커피찌꺼기 수거 노선 정보를 수신하는 정보수신장치, 수거된 수거 노선 정보를 수거차량 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 구비한 수거차량을 포함한다.

Description

커피찌꺼기 수거 시스템 및 이를 이용한 커피찌꺼기 수거방법{Waste coffee grounds collection system and method for collecting waste coffee grounds using thereof}
본 발명은 각종 제품의 원료로 재활용될 수 있는 커피찌꺼기를 효율적으로 수거하는 시스템 및 수거방법에 관한 것이다.
커피찌꺼기는 원두커피를 가공하고 남은 찌꺼기로서, 상기 커피찌꺼기는 식물성인 원두커피를 일정온도 이상으로 가열하고 잘게 파쇄한 분말에서 커피 원액을 추출하고 남은 찌꺼기이므로, 식물의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스 등을 포함하는 다공성 물질이다. 즉, 커피찌꺼기는 식물세포 조직의 특성상 통기성이 뛰어나고, 일정한 압축 성형을 통해 일정시간 이상 지속적인 발열이 가능하게 된다. 상기 커피찌꺼기는 15 ~ 25%의 커피오일이 함유되어 있고, 그 고형분은 kg 당 6000 kcal 이상의 고열량을 가진 에너지 자원으로서, 이를 고형 연료의 주원료로 재활용하여 친환경적인 고형연료를 제조할 수 있다.
또한, 커피찌꺼기는 상기 고형연료 이외에도 퇴비나 방향제 등 여러 다양한 제품의 원료로 재활용 될 수도 있어, 최근 들어 버려지는 커피찌꺼기를 재활용하여 제품 생산에 이용하려는 연구개발이 이루어지고 있다.
한편, 상기와 같이 커피찌꺼기를 이용하여 제품을 대량 생산하기 위해서는 선결적으로 원료인 커피찌꺼기를 효율적으로 수거하는 것이 중요하나, 현재까지 이에 대한 연구는 전무한 실정이다. 특히, 커피찌꺼기는 커피 음료 제조과정 중 배출되는 부산물로서 함수율이 높으며, 커피찌꺼기의 배출장소에 따라 커피찌꺼기의 함수율이 일정하지 않은 특성을 가진 반면, 커피찌꺼기를 주원료로하는 고형연료와 같은 제품 제조공정에서는 커피찌꺼기의 수분 함량을 일정 수준으로 균일하게 낮추는 것이 중요하다. 따라서, 커피찌꺼기 재활용 제품의 제조단가를 절감하기 위해서는 배출장소에서 커피찌꺼기를 수거하는 단계에서부터 커피찌꺼기의 상기와 같은 특성을 고려하여 효율적으로 수거하는 것이 중요하다고 볼 수 있다.
본 발명의 목적은 커피찌꺼기 재활용 제품의 제조에 원료로 사용되는 커피찌꺼기를 도처에 산재해 있는 배출장소로부터 효율적으로 수거할 수 있는 시스템 및 수거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태는 커피찌꺼기 수거 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 커피찌꺼기 배출장소에 각각 배치되며, 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하는 정보인식센서, 상기 측정된 커피찌꺼기 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 정보송출장치 및 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함하는 커피찌꺼기 보관용기, 상기 커피찌꺼기 보관용기 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 상기 커피찌꺼기 보관용기의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값과 수거 거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함하는 중앙서버 및 상기 중앙서버로부터 커피찌꺼기 수거 노선 정보를 수신하는 정보수신장치, 수거된 수거 노선 정보를 수거차량 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 구비한 수거차량을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 커피찌꺼기 수거방법에 관한 것으로서, 각각의 커피찌꺼기 배출장소에서 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하고, 상기 측정된 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 커피찌꺼기 정보 전송 단계, 중앙서버에서 상기 전송된 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 통해 각각의 배출장소에서 배출된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값 및 각각의 배출장소의 수거거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정한 후, 상기 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 전송하는 수거 노선 제어 단계 및 상기 전송된 수거 노선 정보에 따라 수거차량이 배출장소의 커피찌꺼기를 수거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 커피찌꺼기의 함수율 특성은 물론 중량, 수거거리와 같은 인자를 커피찌꺼기 수거 노선 결정에 반영할 수 있어, 커피찌꺼기 재활용 제품의 제조에 원료로 사용되는 커피찌꺼기를 곳곳에 위치하는 배출장소로부터 효율적으로 수거할 수 있으며, 이에 따라 제품의 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태인 커피찌꺼기 수거 시스템에 대한 개념도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 양태인 커피찌꺼기 수거방법에 대한 순서도를 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 커피찌꺼기 수거 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 커피찌꺼기 배출장소에 각각 배치되며, 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하는 정보인식센서, 상기 측정된 커피찌꺼기 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 정보송출장치 및 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함하는 커피찌꺼기 보관용기, 상기 커피찌꺼기 보관용기 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 상기 커피찌꺼기 보관용기의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값과 수거 거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함하는 중앙서버 및 상기 중앙서버로부터 커피찌꺼기 수거 노선 정보를 수신하는 정보수신장치, 수거된 수거 노선 정보를 수거차량 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 구비한 수거차량을 포함한다.
상기 커피찌꺼기는 원두커피를 가공하고 남은 찌꺼기로서, 상기 커피찌꺼기는 식물성인 원두커피를 일정온도 이상으로 가열하고 잘게 파쇄한 분말에서 커피 원액을 추출하고 남은 찌꺼기이므로, 식물의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스 등을 포함하는 다공성 물질이다. 즉, 커피찌꺼기는 식물세포 조직의 특성상 통기성이 뛰어나고, 일정한 압축 성형을 통해 일정시간 이상 지속적인 발열이 가능하게 된다. 상기 커피찌꺼기는 15 ~ 25%의 커피오일이 함유되어 있고, 그 고형분은 kg 당 6000 kcal 이상의 고열량을 가진 에너지 자원으로서, 이를 고형 연료의 주원료로 재활용하여 친환경적인 고형연료를 제조할 수 있다. 또한, 커피찌꺼기는 상기 고형연료 이외에도 퇴비나 방향제 등 여러 다양한 제품의 원료로 재활용 될 수도 있다. 상기와 같이 커피찌꺼기를 이용하여 제품을 대량 생산하기 위해서는 선결적으로 원료인 커피찌꺼기를 효율적으로 수거하는 것이 중요하며, 본 발명은 커피찌꺼기를 보다 효율적으로 수거할 수 있는 시스템을 연구한 끝에 도출되었다고 할 수 있다.
본 발명에서 상기 커피찌꺼기 배출장소는 커피찌꺼기가 지속적으로 배출되는 장소를 의미하며, 예를 들면 대량의 커피찌꺼기를 배출하는 커피음료 제조공장, 소량씩 지속적으로 커피찌꺼기를 배출하는 일반 커피전문점, 패스트푸드점, 음식점 등이 이에 해당한다.
본 발명에서 상기 커피찌꺼기 보관용기는 상기 커피찌꺼기 배출장소에 배치되어 지속적으로 배출되는 커피찌꺼기를 보관하는 용기로서, 커피찌꺼기 배출장소의 커피 사용(소모) 규모에 따라 용기의 용량은 다양하다. 일반적으로 배출장소에서 배출되는 커피찌꺼기에는 수분이 상당량 함유되어 있으며, 상기 커피찌꺼기의 함수율은 배출장소 마다 일정하지 않고, 같은 배출장소라도 그때그때 배출되는 커피찌꺼기의 함수율에 있어 차이가 있다. 본 발명에서는 커피찌꺼기의 최적 수거 경로를 결정함에 있어 건조중량값을 이용하는데, 상기 건조중량값으로 환산하기 위해서는 배출장소에서 수거되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보가 필요하며, 본 발명에서는 상기 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 인식할 수 있는 정보인식센서가 커피찌꺼기 보관용기에 포함되어 있어 배출장소에서 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정할 수 있다.
상기 정보인식센서는 중량측정장치 및 함수율 측정장치를 포함하며, 상기 중량측정장치는 대상물의 중량을 측정할 수 있는 장치라면 아날로그 방식이든 디지털 방식이든 모두 가능하며, 상기 함수율 측정장치는 대상물에 함유되어 있는 수분 양의 비율을 측정하는데 통상적으로 사용되는 장치라면 아날로그 방식이든 광학 방식이든 어떠한 방식의 장치라도 무방하다.
또한, 상기 커피찌꺼기 보관용기는 기준지점으로 부터의 수거거리 정보를 획득하기 위해 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함한다.
또한, 상기 커피찌꺼기 보관용기는 상기 정보인식센서에서 측정한 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 중앙서버에 송출하는 정보송출장치를 포함한다. 상기 정보 송출은 유선 통신이든 무선 통신이든 모두 가능하며, 상기 정보송출장치 또한 디지털 정보 송출에 통상적으로 사용되는 송출장치라면 어떠한 장치라도 가능하다.
본 발명의 시스템에서 상기 중앙서버는 각각의 커피찌꺼기 배출장소에서 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보와 배출장소까지의 수거거리 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기반으로 수거차량의 최적 수거 노선을 제어하는 장치로서, 상기 중앙서버는 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 이용하여 건조중량값을 환산하고, 상기 환산된 건조중량값과 각 배출장소의 수거거리를 고려하여 커피찌꺼기 수거의 최적 노선을 결정하며, 결정된 최적의 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 전송한다.
이를 위해 상기 중앙서버는 커피찌꺼기 보관용기 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 각 배출장소의 위치정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 각 배출장소의 커피찌꺼기 건조중량값과 수거거리값을 이용하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함한다.
본 발명에서 상기 정보수신장치 및 정보송출장치는 특별히 제한적인 것은 아니며, 디지털화된 정보를 수신하거나 송출하는데 통상적으로 사용되는 장치라면 어떠한 장치라도 가능하다.
본 발명에서 상기 커피찌꺼기의 최적 수거 노선을 결정하는데 필요한 인자는 배출장소 커피찌거기의 건조중량값과 배출장소까지의 수거거리이며, 각각의 커피찌꺼기 보관용기에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값 및 배출장소까지의 수거거리를 비교하였을 때, 건조중량값이 높으면서, 수거거리가 짧은 배출장소를 우선으로 하여 수거 노선을 결정한다. 이는 수거거리가 짧으면서, 건조중량값이 높을수록 배출장소 한 곳을 들르더라도 최대한 많은 양의 원료를 최소 비용 및 시간으로 획득할 수 있어 수거 차량을 이용한 수거 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.
상기 최적 수거 노선을 결정하는 방법을 보다 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 중앙서버에서 각각의 배출장소로부터 전송받은 커피찌꺼기의 중량(W), 함수율(M) 및 수거거리(L) 정보를 바탕으로 각각의 배출장소에 대해 건조중량(W 0i ) 값을 환산하고, 상기 환산된 건조중량(W 0i ) 값의 합계(∑W 0 )를 분모로 하고, 상기 각각의 건조중량(W 0i ) 값을 분자로 하여, 배출장소 별로 커피찌꺼기의 건조중량 상대가중치(A) 값을 구한다. 또한, 중앙서버로부터 각각의 배출장소까지의 수거거리(L i )를 측정한 후, 상기 수거거리(L i ) 값의 합계(∑L)를 분모로 하고, 각각의 수거거리값(L i )을 분자값으로 취하여, 각각의 수거거리 상대가중치값(B)을 구한다.
수거할 수 있는 커피찌꺼기의 양이 많을수록, 수거하는 거리가 가까울수록 수거비용을 최소화할 수 있다. 즉, 건조중량 상대가중치(A)는 클수록, 수거거리 상대가중치(B)는 작을수록 수거순위의 가치판단에 긍정적인 영향을 미친다. 이에 따라 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 계산하여(A/B), 상기 A/B 값이 큰 순서대로 수거 우선순위를 결정하며, 가장 수거순위가 높은 배출장소가 첫 번째 수거지점(S1)으로 결정된다.
이 후의 수거노선 결정은, 상기 첫 번째 수거지점(S1)을 기준으로 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 재산정하여 두 번째 수거지점(S2)을 결정하되, 상기 수거거리 상대가중치값(B)은 첫 번째 수거지점(S1)부터 해당 수거지점과의 거리를 다시 측정하여 산정한다. 세 번째 이후의 수거지점(S3, S4, .....) 역시 상기와 동일한 방식으로 결정한다. 즉, 상기 수거거리 상대가중치(B)는 2번째 수거지점 이후부터는 직전 수거지점을 기준으로 수거거리를 재측정 하여 산정한다.
본 발명에서 상기 커피찌꺼기의 건조중량값은 커피찌꺼기의 함수율이 0%일 때의 중량을 의미하며, 커피찌거기의 중량 및 함수율 정보를 하기 식에 대입하여 환산한다.
[식]
Figure 112014097303483-pat00001
여기서,
W 0 는 커피찌꺼기의 건조중량값, W는 커피찌꺼기의 중량, M은 커피찌꺼기의 함수율(%)을 나타낸다.
본 발명에서 상기 수거차량은 도처에 위치하는 커피찌꺼기 배출장소로부터 커피찌꺼기를 수거하는 운송수단으로서, 상기 중앙서버로부터 수거 노선 정보를 수신하기 위하여 정보수신장치를 구비하고 있으며, 수신된 수거 노선 정보를 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 포함하고 있다.
상기 수거 차량에 포함된 정보수신장치 역시 통상적으로 디지털 정보를 수신하는데 사용되는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하며, 출력장치 또한 상기 수신된 노선 정보를 문자, 기호, 이미지, 음성 등 사용자가 인식할 수 있는 방식으로 나타낼 수 있는 장치라면 어떠한 출력장치라도 가능하며, 특별히 그 종류가 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 양태는 커피찌꺼기 수거방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 각각의 커피찌꺼기 배출장소에서 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하고, 상기 측정된 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 커피찌꺼기 정보 전송 단계, 중앙서버에서 상기 전송된 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 통해 각각의 배출장소에서 배출된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값 및 각각의 배출장소의 수거거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정한 후, 상기 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 전송하는 수거 노선 제어 단계 및 상기 전송된 수거 노선 정보에 따라 수거차량이 배출장소의 커피찌꺼기를 수거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 수거방법에 있어서, 상기 커피찌꺼기의 건조중량값 환산은 하기 식에 의해 이루어진다.
[식]
Figure 112014097303483-pat00002
여기서,
W 0 는 커피찌꺼기의 건조중량값, W는 커피찌꺼기의 중량, M은 커피찌꺼기의 함수율(%)을 나타낸다.
또한, 상기 커피찌꺼기의 최적 수거 노선 결정은 배출장소에서 배출된 커피찌꺼기의 건조중량값 및 배출장소까지의 수거거리를 비교하였을 때, 건조중량값이 높으면서, 수거거리가 짧은 배출장소를 우선으로 하여 결정 한다. 이는 앞에서도 설명한 바와 같이 수거거리가 짧으면서, 건조중량값이 높을수록 배출장소 한 곳을 들르더라도 최대한 많은 양의 원료를 최소 비용 및 시간으로 획득할 수 있어 수거 차량을 이용한 수거 효율을 극대화할 수 있기 때문이다. 보다 구제적인 최적 수거 노선 결정 방법은 상기에서 설명한바와 동일하다.
이하에서는 본 발명에 대해 도면을 통해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 양태인 커피찌꺼기 수거 시스템에 대한 개념도를 나타낸 것이다.
도 1에 의하면 본 발명에 따른 커퍼찌꺼기 수거 시스템은 커피찌꺼기 배출장소에 배치되는 커피찌꺼기 보관용기(100), 상기 보관용기(100)로부터 커피찌꺼기 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로 최적 수거 노선을 결정한 후, 최적 수거 노선 정보를 전송하는 중앙서버(200) 및 상기 중앙서버(200)로부터 최적 수거 노선 정보를 수신하여 최적 수거 노선을 따라 커피찌꺼기를 수거하는 수거차량(300)으로 구성되어 있다.
상기 커피찌꺼기 보관용기(100)는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하는 정보인식센서, 상기 측정된 커피찌꺼기 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 정보송출장치 및 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함하며,
상기 중앙서버(200)는 커피찌꺼기 보관용기(100) 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 상기 커피찌꺼기 보관용기(100)의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값과 수거 거리를 고려하여 수거 차량의 최적 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함한다.
상기 수거차량(300)은 중앙서버(200)로부터 커피찌꺼기 수거 노선 정보를 수신하는 정보수신장치, 수신된 수거 노선 정보를 수거차량 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 포함한다.
도 2는 본 발명의 다른 양태인 커피찌꺼기 수거방법에 대한 순서도를 도시한 것으로, 도 2에 의하면 본 발명에 따른 커피찌꺼기 수거방법은 각 배출장소에서 커피찌꺼기 정보(중량, 함수율)를 중앙서버로 전송하는 단계(S10), 중앙서버에서 각 배출장소의 커피찌꺼기 정보(중량, 함수율)를 바탕으로 건조중량값을 환산하고, 건조중량값과 각 배출장소의 수거거리를 고려하여 최적 커피찌꺼기 수거 노선을 결정하는 단계(S20) 및 수거차량에서 중앙서버로부터 최적 수거노선 정보를 수신 받아 커피찌꺼기를 수거하는 단계(S30)를 포함한다.
본 발명에서 커피찌꺼기의 최적 수거 노선을 결정하는 방법에 대해 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 지나지 않으며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 : 커피찌꺼기의 최적 수거 노선 결정 방법
예를 들어, 배출장소가 4곳(A, B, C, D)인 경우, 각각의 배출장소에서 중량(W), 함수율(M), 수거거리(L) 정보가 중앙서버로 전송되며, 상기 중앙서버의 제어장치는 아래 표 1과 같이 건조중량(W 0 )을 제일 먼저 환산하게 된다. 상기 커피찌꺼기의 건조중량값 환산은 하기 식에 의해 이루어진다.
[식]
Figure 112014097303483-pat00003

구 분 중량
(W, kg)		 함수율
(M, %)		 건조중량
(W0, kg)		 수거 거리
(L, km)
A 50 40 36 100
B 50 80 28 30
C 200 60 125 250
D 100 85 54 150
다음으로, 전체 건조중량값의 합계(∑W 0 )를 분모로 하고, 각각의 건조중량값(W 0i )을 분자값으로 취하여, 각각의 건조중량 상대가중치값(A)을 구한다. 마찬가지로 전체 수거거리값의 합계(∑L)를 분모로 하고, 각각의 수거거리값(L i )을 분자값으로 취하여, 각각의 수거거리 상대가중치값(B)을 구한다(아래 표 2 참조).
구 분 중량
(W, kg)		 함수율
(M, %)		 건조중량
(W0, kg)		 건조중량
상대가중치
(A)		 수거 거리 (L, km) 수거거리
상대가중치
(B)
A 50 40 36 0.148 100 0.189
B 50 80 28 0.115 30 0.057
C 200 60 125 0.514 250 0.472
D 100 85 54 0.222 150 0.283
합계 243 1 530 1
수거할 수 있는 커피찌꺼기의 양이 많을수록, 수거하는 거리가 가까울수록 수거비용을 최소화할 수 있다. 즉, 건조중량 상대가중치(A)는 클수록, 수거거리 상대가중치(B)는 작을수록 수거순위의 가치판단에 긍정적인 영향을 미친다. 이에 따라 아래 표 3에 나타난 바와 같이 각 배출장소의 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 계산하면(A/B), B > C > D > A 순으로 수거 우선순위가 결정되며, 이 중 가장 우선순위가 높은 배출장소 B가 첫 번째 수거지점(S1)으로 결정된다.
구 분 중량
(W, kg)		 함수율
(M, %)		 건조중량
(Wo, kg)		 건조중량
상대가중치
(A)		 수거거리
(L, km)		 수거거리
상대가중치
(B)		 A/B 수거순위
A 50 40 36 0.148 100 0.189 0.783 (4)
B 50 80 28 0.115 30 0.057 2.02 (1)
C 200 60 125 0.514 250 0.472 1.09 (2)
D 100 85 54 0.222 150 0.283 0.784 (3)
합계 243 1 530 1
두 번째 수거지점(S2)은 첫 번째 수거지점(S1)을 기준으로 다시 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 재산정하여 결정된다. 이 때 수거거리(L i )는 첫 번째 수거지점(S1)에서 해당 수거지점과의 거리를 다시 산정하여 결정되며, 이에 따라 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 재산정하면, 아래 표 4와 같이 C > A > D 순으로 수거 우선순위가 결정된다. 이 중 가장 우선순위가 높은 배출장소 C가 수거노선 상으로 두 번째 수거지점(S2)으로 결정된다.
구 분 중량
(W, kg)		 함수율
(M, %)		 건조중량
(Wo, kg)		 건조중량
상대가중치
(A)		 수거거리
(L, km)		 수거거리
상대가중치
(B)		 A/B 수거순위
A 50 40 36 0.167 80 0.163 1.02 (2)
B 수거 시작지점
C 200 60 125 0.581 235 0.480 1.21 (1)
D 100 85 54 0.251 175 0.357 0.70 (3)
합계 215 1 490 1
같은 방법으로, 두 번째 수거지점(S2)으로 부터 해당 수거지점과의 거리(L i )를 반영하여 건조중량 상대가중치값(A) 대비 수거거리 상대가중치값(B)을 계산하면, D > A 순으로 수거 우선순위가 결정된다(아래 표 5 참조). 즉, 세 번째 수거지점으로 배출장소 C가 결정된다.
구 분 중량
(W, kg)		 함수율
(M, %)		 건조중량
(Wo, kg)		 건조중량
상대가중치
(A)		 수거거리
(L', km)		 수거거리
상대가중치
(B)		 A/B 수거순위
A 50 40 36 0.4 280 0.683 0.59 (2)
B 수거 완료
C 수거 시작지점
D 100 85 54 0.6 130 0.317 1.89 (1)
합계 90 1 410 1
상기의 결과를 종합하면, 배출장소 A, B, C, D에 대한 커피찌꺼기의 최적수거노선은 B→C→D→A 이다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술할 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 커피찌꺼기 보관용기 200 : 중앙서버
300 : 수거차량

Claims (11)

  1. 커피찌꺼기 배출장소에 각각 배치되며, 배출되는 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하는 정보인식센서, 상기 측정된 커피찌꺼기 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 정보송출장치 및 위치 정보를 송신하는 GPS 송신기를 포함하는 커피찌꺼기 보관용기;
    상기 커피찌꺼기 보관용기 각각으로부터 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 수신하는 정보수신장치, 상기 커피찌꺼기 보관용기의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기, 상기 수신된 정보를 통해 상기 보관용기 각각에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값과 수거 거리를 고려하여 수거 차량의 수거 노선을 결정하는 제어장치 및 상기 제어장치에서 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 송출하는 정보송출장치를 포함하는 중앙서버; 및
    상기 중앙서버로부터 커피찌꺼기 수거 노선 정보를 수신하는 정보수신장치, 수거된 수거 노선 정보를 수거차량 운전자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력장치를 구비한 수거차량;을 포함하고,
    상기 커피찌꺼기의 수거 노선 결정은 각각의 커피찌꺼기 보관용기에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값 및 배출장소까지의 수거거리를 비교하였을 때, 건조중량값이 높으면서, 수거거리가 짧은 배출장소를 우선으로 하여 결정하되,
    상기 커피찌꺼기의 수거 노선 결정은 각각의 커피찌꺼기 보관용기에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 이용하여 아래 식 2에 따라 건조중량 상대가중치(A)를 구하고,
    [식 2]
    A = W0i / ∑W0
    여기서, A는 건조중량 상대가중치, W0i 는 해당 배출장소의 건조중량값, ∑W0 는 배출장소의 건조중량값 합계
    각 배출장소의 수거거리 상대가중치(B)를 아래 식 3에 따라 구한 후,
    [식 3]
    B = Li / ∑L
    여기서, B는 수거거리 상대가중치, Li 은 해당 배출장소의 수거거리, ∑L는 배출장소의 수거거리값 합계
    상기 건조중량 상대가중치(A)와 수거거리 상대가중치(B)에 대해 A/B 값이 큰 순서대로 수거 우선순위를 결정하며,
    상기 수거거리 상대가중치(B)는 2번째 수거지점 이후부터는 직전 수거지점을 기준으로 수거거리를 재측정하여 산정하는 커피찌꺼기 수거 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기 보관용기에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값 환산은 하기 식 1에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 수거 시스템:
    [식 1]
    Figure 112014097303483-pat00004

    여기서,
    W 0 는 커피찌꺼기의 건조중량값, W는 커피찌꺼기의 중량, M은 커피찌꺼기의 함수율(%)을 나타낸다.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정보인식센서는 중량 측정장치 및 함수율 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 수거 시스템.
  7. 각각의 커피찌꺼기 배출장소에서 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 측정하고, 상기 측정된 중량 및 함수율 정보를 유·무선 통신을 이용하여 중앙서버에 송출하는 커피찌꺼기 정보 전송 단계;
    중앙서버에서 상기 전송된 커피찌꺼기의 중량 및 함수율 정보를 통해 각각의 배출장소에서 배출된 커피찌꺼기의 건조중량값을 환산하고, 상기 건조중량값 및 각각의 배출장소의 수거거리를 고려하여 수거 차량의 수거 노선을 결정한 후, 상기 결정된 수거 노선 정보를 유·무선 통신을 이용하여 수거차량으로 전송하는 수거 노선 제어 단계; 및
    상기 전송된 수거 노선 정보에 따라 수거차량이 배출장소의 커피찌꺼기를 수거하는 단계;를 포함하고,
    상기 커피찌꺼기의 수거 노선 결정은 배출장소에서 배출된 커피찌꺼기의 건조중량값 및 배출장소까지의 수거거리를 비교하였을 때, 건조중량값이 높으면서, 수거거리가 짧은 배출장소를 우선으로 하여 결정하되,
    상기 커피찌꺼기의 수거 노선 결정은 각각의 커피찌꺼기 보관용기에 보관된 커피찌꺼기의 건조중량값을 이용하여 아래 식 5에 따라 건조중량 상대가중치(A)를 구하고,
    [식 5]
    A = W0i / ∑W0
    여기서, A는 건조중량 상대가중치, W0i 는 해당 배출장소의 건조중량값, ∑W0 는 배출장소의 건조중량값 합계
    각 배출장소의 수거거리 상대가중치(B)를 아래 식 6에 따라 구한 후,
    [식 6]
    B = Li / ∑L
    여기서, B는 수거거리 상대가중치, Li 은 해당 배출장소의 수거거리, ∑L는 배출장소의 수거거리값 합계
    상기 건조중량 상대가중치(A)와 수거거리 상대가중치(B)에 대해 A/B 값이 큰 순서대로 수거 우선순위를 결정하며,
    상기 수거거리 상대가중치(B)는 2번째 수거지점 이후부터는 직전 수거지점을 기준으로 수거거리를 재측정하여 산정하는 커피찌꺼기 수거방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기의 건조중량값 환산은 하기 식 4에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 수거방법:
    [식 4]
    Figure 112014097303483-pat00005

    여기서,
    W 0 는 커피찌꺼기의 건조중량값, W는 커피찌꺼기의 중량, M은 커피찌꺼기의 함수율(%)을 나타낸다.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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