KR101726140B1 - 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 관한 것으로서, 음식물쓰레기가 자중에 의해 낙하하여 관로를 통해 집하장으로 배출되도록 공동주택의 층별 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 있어서, 상기 관로의 배출부 측에 음식물쓰레기의 중량을 계량하기 위해 설치된 중량 계량기; 상기 중량 계량기의 상부에 설치되어 관로를 따라 낙하하는 음식물쓰레기의 이송을 차단하기 위해 설치된 밸브수단; 사용자의 결제카드 정보 및 투입구 정보를 송수신하며 상기 결제카드 정보에 따라 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 투입구 제어부; 상기 밸브수단의 개폐 구동을 제어하고, 쓰레기 투입구로부터 수신된 음식물쓰레기의 중량에 대한 신호로부터 쓰레기 수거 요금을 계산하여 출력하며, 상기 결제카드정보를 이용하여 쓰레기 수거 요금의 결제를 처리하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치로부터 전송된 결제 데이터와, 투입구 정보 및 사용자 정보를 전송받아 저장하고, 카드사 서버와 환경공단 서버에 데이터를 전송하는 집하장 서버; 및, 상기 투입구 제어부와 중앙처리장치 사이에 데이터 송수신이 이루어지는 통신네트워크를 포함하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 관 한 것이다.

Description

옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치{MANAGEMENT APPARATUS FOR WEIGHT MEASURING FOOD WASTES FOR INDOOR}
본 발명은 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쓰레기 투입구에 투입된 쓰레기의 중량을 측정하여 요금을 정산하고, 선불 또는 후불 결제수단을 이용하여 요금을 징수하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정이나 식당 등에서 배출되는 음식물쓰레기는 다량의 수분이 함유되어 있으며, 이러한 음식물쓰레기는 일반 쓰레기와 함께 폐기 처분될 경우 음식물쓰레기에 함유된 수분이 토양에 스며들어 지하수 오염 및 악취발생 등의 환경오염을 야기하게 된다.
즉, 일반 가정이나 음식점에서 버리는 음식물 찌꺼기, 각종 농축수산물의 판매 및 유통 과정에서 버려지는 음식물, 가정과 식당 등에서 조리 과정 중에 구입한 식품의 훼손된 부분을 다듬으면서 버려지는 각종 음식물쓰레기는 주택가와 음식업소 등에서 음식물쓰레기 수거통에 마구 버려지고, 발생량 자체가 급속도로 늘어남에 따라 사회적으로 큰 문제가 되고 있으며 이와 같이 발생되는 음식물쓰레기를 줄이는 방법에 대한 다각적인 검토가 이루어지고 있다.
따라서, 최근에는 음식물쓰레기를 일반 쓰레기와 분리하여 별도로 수거하는 음식물쓰레기에 대한 분리수거 작업이 시행되고 있으며, 이러한 분리수거 작업을 위하여 음식물쓰레기 수거통이 별도로 제작되어 사용되고 있다.
현재 시행되고 있는 음식물쓰레기 수거 방식은, 음식물 전용 수거용기를 이용한 문전수거 방식과, 납부필증을 통한 종량제 실시, 단독주택일 경우 배출자가 지정된 요일의 지정된 시간에 음식물쓰레기를 전용 수거용기에 담아 주택 앞에 내놓으면 다음날 새벽에 수거 요원이 거두어가는 방식들이 이용되고 있다.
상기와 같은 종래의 방식들은 다음과 같은 문제점이 제기되고 있는데, 문전수거 방식은 수거시간 및 인력을 낭비하고, 수거비용이 상승하는 문제점이 있고, 납부필증을 통한 종량제는 종량제 납부필증을 부착하여 배출해야 함에 따라 납부필증의 훼손 및 분실 등이 빈번하게 발생하여 주민들이 많은 불편함을 겪고 있을 뿐아니라, 단독 주택의 경우 배출자가 지정된 시간을 지켜 배출해야 하는 불편함이 있다.
이 밖에도, 연립주택, 빌라, 아파트 등과 같은 공동주택의 경우 다수개의 수거통을 이용해 통합 수거하는 방식들이 이용되고 있으나, 공동주택 전체에서 발생하는 음식물쓰레기 발생 총량에 따라 요금을 부과함으로써 음식물쓰레기 발생량의 차이에 따른 처리 수수료의 형평성에 대한 민원이 꾸준히 제기되고 있으며, 음식물쓰레기의 발생량의 정확한 집계 등 체계적으로 관리하는데 많은 어려움이 있다.
또한, 통합 수거하는 방식에서, 어느 가정에서 어느 정도의 음식물쓰레기가 버려지는가를 사용자뿐만 아니라 서비스 제공자가 판가름하기 힘들며, 그로 인하여 음식물쓰레기의 분리수거와 감량화를 위한 정부의 정책 요구에 부합되지 못함과 아울러 자원 절약의 효율성을 높이지 못하고 있는 실정에 있다. 따라서, 근래에는 배출되는 음식물쓰레기의 중량을 자동으로 측정하고, 해당하는 중량에 적합한 비용을 전자 방식(신용카드, RFID카드 또는 인증번호 입력)에 따른 자동결제방식으로 결제를 처리하는 종량제 음식물쓰레기 수거통이 개시되었다.
자동결제방식으로 결제를 처리하는 종량제 음식물쓰레기 수거통은 투입되는 음식물쓰레기가 투입되면 수집된 중량을 측정하고 정산하게 된다. 사용자가 음식물쓰레기를 배출하기 위하여 정산카드를 정보입력부에 접촉시키거나 키패드를 이용하여 사용자 정보를 입력하게 되면 제어부를 통하여 덮개구동부가 작동하여 자동으로 덮개가 열리게 된다. 사용자는 음식물쓰레기를 개구부를 통해 수거통에 투입하면 중량측정유닛에 의해 투입된 음식물쓰레기의 양이 계산되어 정산이 이루어진후 덮개가 닫히게 된다.
이렇게 사용자가 음식물쓰레기를 투입할 때 덮개가 열리면서 수거통에 이미 수거된 음식물에 의한 냄새가 바로 사용자에게 전달될 뿐 아니라 여름과 같이 기온이 높은 경우에는 음식물쓰레기의 냄새가 종량제 음식물쓰레기 수거통의 덮개가 닫혀 있음에도 불구하고 음식물쓰레기 투입을 위해 항상 수거통의 뚜껑이 열린 상태로 있기 때문에 냄새가 종량제 음식물쓰레기 수거통 밖으로 확산되어 사용자 뿐아니라 근처를 지나가는 일반인들에게 까지도 불쾌감을 유발시키게 된다.
또한, 음식물쓰레기를 불법으로 투입하는 자들에 대한 모니터링이 이루어지지 않는 실정이다.
음식물쓰레기 수거통은 각 층마다 세대별로 개별적으로 배치되는데, 이들 음식물쓰레기 수거통을 체계적으로 통합 관리할 수 있는 시스템의 필요성이 절실하다. 특히 로드셀을 각 세대의 투입구마다 로드셀이 설치되어 있어 로드셀을 위해 구성되는 기구물들이 복잡해지고 수량도 상당하여 설치비용 및 유지 비용이 과다하게 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 음식물쓰레기 투입기에 대한 사용을 제한하는 제한 사용 기능과, 사용자 모두가 제한 없이 음식물쓰레기 투입기를 사용할 수 있는 무제한 사용 기능을 선택적으로 적용할 수 있는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 배출구측에 단일개의 로드셀을 적용하고, 음식물쓰레기의 낙하 충격에 의한 로드셀의 파손을 방지하기 위한 밸브의 개폐구조를 개선하여 음식물쓰레기 수거에 사용되는 비용을 효과적으로 절감할 수 있는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치는, 음식물쓰레기가 자중에 의해 낙하하여 관로를 통해 집하장으로 배출되도록 공동주택의 층별 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 있어서, 상기 관로의 배출부 측에 음식물쓰레기의 중량을 계량하기 위해 설치된 중량 계량기; 상기 중량 계량기의 상부에 설치되어 음식물쓰레기가 낙하하는 관로를 개폐하기 위해 설치된 밸브수단; 사용자의 결제카드 정보 및 투입구 정보를 송수신하며 상기 결제카드 정보에 따라 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 투입구 제어부; 상기 밸브수단의 개폐 구동을 제어하고, 쓰레기 투입구로부터 수신된 음식물쓰레기의 중량에 대한 신호로부터 쓰레기 수거 요금을 계산하여 출력하며, 상기 결제카드정보를 이용하여 쓰레기 수거 요금의 결제를 처리하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치로부터 전송된 결제 데이터와, 투입구 정보 및 사용자 정보를 전송받아 저장하고, 카드사 서버와 환경공단 서버에 데이터를 전송하는 집하장 서버; 및, 상기 투입구 제어부와 중앙처리장치 사이에 데이터 송수신이 이루어지는 통신네트워크를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 밸브수단은 상기 관로 내에서 번갈아 개폐 작동하면서 음식물쓰레기의 낙하 충격을 흡수하는 제1 및 제2밸브를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 밸브수단은 투입구의 투입구 도어로부터 인접한 관로 내에 설치되며, 사용자에 의한 음식물쓰레기 투입에 대해 제한여부를 판단하는 중앙처리장치에 의해 개폐 구동되는 제3밸브로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 상기 중앙처리장치는 음식물쓰레기 투입기의 선(先) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 되는 동시에 후(後) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 될 경우, 후 사용자가 정산한 음식물쓰레기 투입기의 관로를 상기 제3밸브를 차단하고, 상기 음식물쓰레기를 관로 내에 보관하고 있다가 순차적으로 제3밸브를 개방하여 중량 계량기로 음식물쓰레기를 낙하시켜 계량한다.
본 발명에 의하면, 상기 중앙처리장치는 음식물쓰레기 투입기의 선(先) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 되고 결제 승인 시에 후(後) 사용자가 음식물쓰레기를 투입구를 통해 낙하시키고자 할 경우, 제3밸브를 개방한 상태에서, 후(後) 사용자의 투입구 도어를 강제적으로 차단하고, 선 사용자의 음식물쓰레기의 계량이 완료된 후 순차적으로 후 사용자의 투입구 도어를 해제한다.
본 발명에 의하면, 상기 중앙처리장치는, 상기 투입구 도어 및 제3밸브의 개폐에 따른 관로의 개폐 유무에 따라 음식물쓰레기의 중량 계량기에 대해 설정된 낙하시간을 고려하여 임의의 세대별로 음식물쓰레기 투입구가 순차적으로 개폐되도록 제어한다.
본 발명에 의하면, 상기 집하장 서버는, 사용자에게 요금 사용 내역과 관련 정보를 문자로 전송한다.
본 발명에 의하면, 상기 통신네트워크는, 파워라인에 여러 주파수의 발진기를 선택기를 통해 2가지 이상의 주파수로 결합하여 비동기방식으로 데이터를 송신하는 FDCCC[주파수분할 코드변환 통신방식(Frequency Division Code Conversion Communication):FDCTriple]를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 통신네트워크는, 광통신, 론워크(LonWorks) 및, RS485 중 어느 하나의 유무선통신을 포함한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 따르면, 음식물쓰레기 투입기에 대한 사용을 제한하는 제한 사용 기능과, 사용자 모두가 제한 없이 음식물쓰레기 투입기를 사용할 수 있는 무제한 사용 기능을 선택적으로 적용할 수 있어 확장성이 우수하다.
로드셀을 각 투입구에 설치하지 않고 배출구측에 하나만을 설치하게 되므로 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
각 세대 마다 관리하므로 분산 제어를 통한 속도 개선이 용이한 장점이 있다.
각 세대 마다 음식물쓰레기 양을 투입구 제어부에 출력 가능하므로 사용상 편의성 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 투입구 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 중앙처리장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 관로구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 통신네트워크를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 투입구에서 로드셀까지의 높이에 따른 음식물쓰레기의 로드셀도달시간을 나타내는 그래프이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치의 구성을 나타내는 구성도로서, 연립주택, 빌라, 아파트 등과 같은 공동주택에서, 음식물쓰레기의 중량을 측정하고 정산을 수행하는 각 층별 음식물쓰레기 투입기(100)가 각 세대 마다 설치되어 있을 경우 이를 통합하여 관리하도록 하는 관리장치를 제공한다.
이를 위하여 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치는 음식물쓰레기 투입기(100), 중앙처리장치(200), 집하장 서버(300) 및 통신네트워크(400)를 포함한다.
상기 음식물쓰레기 투입기(100)는, 각 세대마다 설치되어 고유의 투입구 제어부(110)를 가지며, 투입구에 개폐 가능한 투입구 도어가 설치되어 있다.
또한, 음식물쓰레기 투입기(100)에는 버리고자 하는 음식물쓰레기의 중량에 해당되는 수거요금을 전자결제할 수 있도록 하는 카드리더기가 상기 투입구 제어부(110)에 구비되어 있다.
따라서, 상기 카드리더기는 결제카드를 근접시키거나 접촉시키게 되면 투입구 도어가 자동으로 열리도록 동작되는 것이며, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 결제카드는 신용카드, RFID카드, 일반주민카드, NFC 등과 같이 이미 알려져 있는 카드들이 이용될 수 있다. 그리고, 상기와 같은 결제카드들을 이용하여 전자 결제되도록 하는 시스템에 대한 설명은 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 카드리더기 이외에도, 홍채인식 시스템, 키패드 등의 스마트 결제 시스템이 적용될 수 있다.
상기 홍채인식 시스템은 투입구 제어부(110)에 구비되어 있으며, 사용자의 눈에 적외선을 조사하고 카메라를 통해 홍채를 스캔한 후 사용자 고유의 홍채 코드로 추출하여 이를 중앙처리장치(200)에 등록하게 되면 상기 음식물쓰레기 투입기(100)는 고유의 아이디가 부여되어 전자결제를 할 수 있게 된다.
예컨대, 101동에 설치된 음식물쓰레기 투입기(100)는 제1의 고유 아이디를 가지며, 102동에 설치된 음식물쓰레기 투입기(100)는 제2의 고유 아이디를 가진다. 이러한 음식물쓰레기 투입기(100)에 부여되는 고유 아이디는 설치 구역의 주소 등을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
상기 홍채 코드는 상기 사용자의 결제카드를 대체할 수 있으며, 사용자의 홍채 인식 후 중앙처리장치(200)에 등록된 사용자의 고유 아이디를 통해 전자 결제할 수 있게 된다.
상기 홍채인식 시스템에서, 사용자의 홍채 등록은 투입구 제어부(110)에서 가능한바, 홍채등록버튼을 누른 후 자신이 주로 사용하는 결제카드를 카드 리더기에 접근시킬 경우 중앙처리장치(200)로 카드정보가 전송되어 유효카드인지 확인하고, 홍채등록을 시행하게 된다. 이때, 상기 결제카드가 유효카드일 경우 안내메시지를 출력한 후 카메라를 통해 홍채를 스캔한 다음 홍채코드로 변환하고, 이 코드 데이터를 중앙처리장치(200)로 전송하게 된다. 중앙처리장치(200)는 홍채코드와 결제카드 정보를 집하장서버로 전송함으로써 홍채 등록을 완료하게 된다.
이와 같이 홍채 등록을 사용자가 관리소에 방문하지 않고도 투입구 제어부(110)에서 직접 시행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 상기 음식물쓰레기가 자중에 의해 낙하 가능한 관로(101)의 배출부 측에 음식물쓰레기의 중량을 계량하기 위한 중량 계량기(102)가 구비되는데, 이러한 중량 계량기(102)는 중량을 측정할 수 있는 로드셀 등의 다양한 중량 측정센서들을 이용할 수 있다.
상기 로드셀로 된 중량 계량기(102)의 음식물쓰레기의 중량에 대한 출력은 중앙처리장치(200)로 제공된다.
상기 중앙처리장치(200)는 음식물쓰레기의 중량 측정값들을 저장하며, 통신네트워크(400)를 통해 집하장 서버(300)로 중량 측정값들을 전송할 수 있다.
상기 중량 계량기(102)에 인접한 관로(101)의 내부에는 관로(101)를 따라 낙하하는 음식물쓰레기의 이송을 차단하기 위해 설치된 밸브수단(150), 즉 2개의 제1 및 제2밸브(151,152)가 간격을 두고 각각 설치되어 있다.
상기 제1밸브(151)는 음식물쓰레기 투입기(100)의 사용 전에는 항상 개방 상태를 유지하는 동시에, 상기 제1밸브(151)의 하방에 위치한 제2밸브(152)는 항상 차단 상태를 유지하게 된다.
따라서, 상기 관로(101)를 통해 낙하하는 음식물쓰레기는 제2밸브(152) 위에 낙하되어 낙하 충격을 흡수하게 되며, 이어서 상기 제2밸브(152)가 개방되어 음식물쓰레기를 안전하게 중량 계량기(102)에 낙하시키게 된다.
상기 제1밸브(151)는 관로(101)의 차단 상태를 유지하여, 상방에서 낙하하는 잔여 음식물쓰레기가 중량 계량기(102)에 충격을 주지 않도록 하기 위한 차단밸브이다. 상기 제1 및 제2밸브(151,152)는 상기 음식물쓰레기의 충격에 의해 쉽게 파손되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 중앙처리장치(200)는 중량 계량기(102)에 낙하된 음식물쓰레기의 중량을 계량하고, 음식물쓰레기 수거요금을 계산하여 출력하고, 상기 결제카드 정보를 이용하여 음식물쓰레기 수거요금의 결제를 처리하게 된다.
또한, 상기 중앙처리장치(200)는 상기 제1 및 제2밸브(151,152)의 개폐상태를 초기 상태로 환원시키게 된다. 즉, 상기 제1밸브(151)는 관로(101)를 개방하는 개방상태로 유지하고, 제2밸브(152)는 관로(101)를 차단하는 차단상태로 유지하게 된다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 음식물쓰레기 투입기(100)의 투입구 도어로부터 멀리 떨어지지 않은 인접한 관로(101) 내에 제3밸브(153)가 설치된다. 상기 제3밸브(153)는 상기 투입구 도어와 제1밸브(151) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 중앙처리장치(200)는 투입구 도어, 제1 및 제2밸브(151,152)의 개폐구동과 함께, 제3밸브(153)의 개폐 구동을 제어하게 된다. 상기 중앙처리장치(200)는 사용자에 의한 음식물쓰레기 투입에 대해 제한여부를 판단하여 상기 투입구 도어와 함께 제3밸브(153)를 개폐 구동하게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 음식물쓰레기 투입에 대해 제한여부를 판단하여 제3밸브(153)의 개폐 구동을 선택적으로 수행하는 음식물쓰레기 투입기(100)는, 사용자 모두가 제한 없이 음식물쓰레기 투입기(100)를 사용할 수 있는 무제한 사용 기능(NON-interlock)을 가지며 음식물쓰레기 투입기(100)에 대한 사용량이 많은 공동 주택과, 어느 한 사용자가 음식물쓰레기 투입기(100)를 단독으로 사용할 경우 다른 사용자에게는 사용 제한을 두는 제한 사용 기능(interlock)을 가지며 음식물쓰레기 투입기(100)에 대한 사용량이 적은 공동주택에 선택적으로 적용 가능하게 설계된다.
무제한 사용 기능(NON- interlock)의 적용시에, 선(先) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 되는 동시에 후(後) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 될 경우, 후 사용자가 정산한 음식물쓰레기 투입기(100)의 관로(101)에 설치된 제3밸브(153)는 관로(101)를 차단하도록 작동함으로써, 상기 음식물쓰레기를 관로(101) 내에 보관하고 있다가 순차적으로 제3밸브(153)를 개방하여 중량 계량기(102)로 음식물쓰레기를 낙하시켜 계량하게 된다.
이때, 상기 각 층의 각 세대마다 설치된 음식물쓰레기 투입기(100)의 제3밸브(153)의 작동은 도 6의 음식물쓰레기의 설정된 낙하시간을 고려하여 순차적으로 구현되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 제3밸브(153)는 관로(101)에 1개만 설치된 것으로 한정하였으나, 간격을 두고 적어도 2개 이상 설치 가능하다. 상기 제3밸브(153)의 개수가 늘어날수록 선 사용자가 음식물쓰레기를 처리하지 않아도 밸브 수만큼 다른 사용자가 더 사용할 수 있게 된다.
반면에, 제한 사용 기능(interlock)의 적용시에는, 선(先) 사용자에 의해 음식물쓰레기가 투입구를 통해 낙하 되고 결제 승인 시에 후(後) 사용자가 음식물쓰레기를 투입구를 통해 낙하시키고자 할 경우, 후(後) 사용자의 음식물쓰레기 투입기(100)에 설치된 제3밸브(153)는 개방 상태가 되는 반면, 투입구 도어가 강제적으로 차단되어 음식물쓰레기를 음식물쓰레기 투입기(100)에 투입하지 못하는 사용 불가 상태가 된다.
상기 선 사용자에 의해 투입된 음식물쓰레기가 제2밸브(152)에 낙하되고 이어서 중량 계량기(102)에 의해 계량된 후 외부의 집하장으로 이동되는 시점에서 상기 후 사용자의 투입구 도어가 개방되어 후 사용자가 음식물쓰레기 투입기(100)를 사용할 수 있게 된다.
이때, 상기 후 사용자에 대한 투입구 도어의 개방시점은 투입구에서 중량 계량기(102)까지의 높이에 따른 음식물쓰레기의 중량 계량기(102) 도달시간에 따라 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명은 현재 음식물쓰레기 투입기(100)를 사용하는 선 사용자가 투입을 완료하기 전까지 후 사용자가 음식물쓰레기 투입기(100)를 사용할 수 없게 하거나, 모든 사용자가 자유롭게 음식물쓰레기 투입기(100)를 동시에 사용할 수 있도록 하되, 상기 음식물쓰레기 투입기(100)의 사용량에 따라 무제한 사용 기능 및 제한 사용 기능을 선택하여 적용할 수 있게 된다.
이와 같은 기능의 선택적인 사용 기능에 대한 적용은 상기 중앙처리장치(200)에서 투입구 제어부(110)에 제어신호를 전송함으로써 선택 가능하게 되며, 음식물쓰레기를 연속적으로 투입구에 투입할 수 있는 경우 투입구 및 중량 계량기(102) 사이의 높이에 대한 음식물쓰레기의 중량 계량기(102) 도달 시간을 계산하여 상기 음식물쓰레기 투입기(100)의 투입구 도어의 개방시간을 결정할 수 있게 된다.
사용자가 음식물쓰레기 투입기(100)의 투입구에 음식물쓰레기를 버리고 난 후 음식물쓰레기가 자유 낙하하여 제2밸브(152)에 도달하고, 이어서 중량 계량기(102)에 의해 음식물쓰레기의 중량이 계량된 후 집하장으로 이동하려는 시간을 고려하여 각 세대마다 투입구 도어의 개방시간을 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제1 내지 제3밸브(151,152,153)의 작동 구성은 중앙처리장치(200)의 제어에 의해 구동되는 일반적인 힌지 개폐구조를 예시할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 중량 계량기(102)에 의해 계측된 음식물쓰레기가 외부로 배출되도록 하는 배출구조는 힌지방식 등의 기계적인 작동 방식을 이용하는 것이 바람직하며, 이들 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 집하장 서버(300)는 각 세대에 설치된 음식물쓰레기 투입기(100)에서 결제된 결제카드나 홍채 코드의 고유 아이디들을 전송받아 저장하며, 실시간으로 디스플레이에 표시하여 관리자로 하여금 모니터링할 수 있도록 한다.
상기 집하장 서버(300)는 상기 통신네트워크(400)를 통해 카드사 서버 및 환경공단 서버 등과 서로 연결될 수 있다.
상기 집하장 서버(300)는 중앙처리장치(200)로부터 전송된 결제 데이터와, 투입구 및 사용자 정보 등을 데이터베이스에 저장하고, 사용자에게 요금 사용 내역과 관련 정보를 문자로 전송하며, 카드사 서버(310)와 환경공단 서버(320) 등에 데이터를 전송하게 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 통신네트워크(400)는 중앙처리장치(200)와 투입구 제어부(110)로 전송하는 데이터 통신을 의미하며 주로 주통신과 보조통신으로 구분된다.
상기 주통신은 간단한 투입구 제어 및 상태를 관리하기 위하여 사용되는데, 중앙처리장치(200)에서 투입구 제어부(110)로 데이터를 전송하게 된다. 이때, 파워라인에 여러 주파수의 발진기를 선택기를 통해 2가지 이상의 주파수로 결합하여 비동기방식으로 송신하는 FDCCC[주파수분할 코드변환 통신방식(Frequency Division Code Conversion Communication):FDCTriple]를 이용하여 데이터를 전송하게 된다.
여기서, 상기 FDCCC는 장거리 통신용 장치이며 한번에 8BIT나 4BIT를 동시에 전송할 수 있어 시리얼에 비해 전송속도가 빠른 장점이 있다. 보통 빌딩자동화에 사용되는 RS485에 비해 안정적인 데이터 전송이 가능하다.
상기 보조통신은 광통신, 론워크(LonWorks) 또는 RS485 등의 유무선통신을 사용한다.
상기 광통신은 광섬유를 통해 레이저 빛의 전반사를 이용하여 데이터를 전송하는 통신방식으로, 외부의 전자파에 의한 간섭이 거의 없어 수십 ~ 수백Km의 거리를 중계기 없이도 전송 가능하고, 외부로부터의 도청이 불가능하며, 광섬유를 여러 가닥 묶어서 만든 광케이블을 통해 동시에 많은 양의 정보를 송수신하게 된다.
상기 론워크(LonWorks) 시스템은, 통신 프로토콜로서의 LonTalks, H/W로서의 뉴런 칩, 전송 매체와의 연결을 위한 트랜시버, 통신망운영 시스템으로서 LNS(LonWorks Network Service)가 사용된다.
상기 론워크의 사양은 Twist pair cable 전용선을 사용하고, 전송거리는 500 ~ 2700m이고, 단말기 수는 128대이며, 전송 속도는 32K ~ 1.25Mbps이고, 접속방식은 Free-Bus 방식으로, Lontalk 제어방식을 사용한다.
상기 RS485는 모든 장치들이 동일 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있고, 반이중 방식과 전 이중 통신 방식을 모두 지원할 수 있으며, 최대 드라이버 및 리시버 수가 각각 32개에 이르고, 최대 전송 속도 10Mbps에 최대 전송거리 1.2Km까지 네트워크 구축이 가능하다.
데이터 수신방식은 신호가 전력선을 통해 정합트랜스를 거쳐 상기 FDCCC로 들어오면 각 대역필터에 의해 주파수가 분리되고, 이렇게 분리된 신호파형은 대역필터에 부착되어 있는 주파수를 전압으로 변환해주는 장치에 의해 디지털 전압으로 변환 출력된다.
주파수신호를 전압으로 변환하는 주파수 변환 컨버터(Frequency to Voltage Converter;FVC)는 각 대역필터를 통과한 신호가 있으면 논리'1'을 출력하고, 그렇지 않으면 논리'0'을 출력한다. 신호파형은 0부터 F까지 16가지의 주파수를 분리할 수 있도록 대역필터를 구성하고 있다.
이 대역필터의 그룹은 상위니블신호와 하위니블신호로 구성되어 있고, 상위니블과 하위니블을 합해서 1바이트의 데이터가 만들어지게 된다.
데이터 송신방식은 셀렉터와 먹스를 통해 해당 주파수를 선택하게 된다. 선택된 신호는 상위니블신호와 하위니블신호를 결합하여 정합트랜스에 의해 전력선 통신으로 전송하게 된다.
상기 FDCCC는 각각의 주파수가 1니블씩 값을 가지며, 1니블에 16개의 주파수발진기를 가지고 있다. 상위니블과 하위니블을 결합하여 1바이트를 만들어서 파워라인에 결합하여 전송을 한다. 데이터를 송수신 하는 경우도 수신쪽에서도 이에 대응하는 대역필터를 가지고 있다. 이 필터 또한 1니블에 16개의 대역필터를 가지고 있으며, 상위니블대역필터와 하위니블대역필터를 포함한다.
이렇게 하여 32개의 발진기와 32개의 대역필터가 한쌍의 송수신기가 되어 전송과 수신을 하게 된다. 현장에 따라 1니블을 2회 전송하여 1바이트로 사용하는 경우도 있으며 FDCCC는 유동적으로 송수신바이트를 조정할 수 있다.
상기 FDCCC의 발진주파수와 대역필터는 전력선과 결합하여 각 투입구 제어부(110)에 공급되어 전력과 통신을 동시에 공급한다.
주통신방식인 FDCCC는 중앙처리장치(200)와 투입구 제어부(110)에 각각 1쌍씩 부착되어 투입구제어 및 관련정보를 송수신하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 따르면, 음식물쓰레기 투입기에 대한 사용을 제한하는 제한 사용 기능과, 사용자 모두가 제한 없이 음식물쓰레기 투입기를 사용할 수 있는 무제한 사용 기능을 선택적으로 적용할 수 있어 확장성이 우수하고, 로드셀을 각 투입구에 설치하지 않고 배출구측에 하나만을 설치하게 되므로 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
또한 각 세대 마다 음식물쓰레기 관리장치를 통해 관리하므로 분산 제어를 통한 속도 개선이 용이할 뿐만 아니라, 각 세대 마다 음식물쓰레기 양을 투입구 제어부에 출력 가능하므로 사용상 편의성 향상을 도모할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 음식물쓰레기 투입기 101 : 관로
102 : 중량 계량기 110 : 투입구 제어부
150 : 밸브수단 151 : 제1밸브
152 : 제2밸브 153 : 제3밸브
200 : 중앙처리장치 300 : 집하장 서버
310 : 카드사 서버 320 : 환경공단 서버
400 : 통신네트워크

Claims (9)

  1. 음식물쓰레기가 자중에 의해 낙하하여 관로를 통해 집하장으로 배출되도록 공동주택의 층별 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치에 있어서,
    상기 관로의 배출부 측에 음식물쓰레기의 중량을 계량하기 위해 설치된 중량 계량기;
    상기 중량 계량기의 상부에 설치되어 음식물쓰레기가 낙하하는 관로를 개폐하기 위해 설치되되, 관로 내에서 차단상태를 유지하면서 번갈아 개폐 작동하여 음식물쓰레기의 낙하 충격을 흡수하는 제1 및 제2밸브와, 상기 투입구의 투입구 도어와 제1밸브 사이의 관로 내에 설치되는 제3밸브로 이루어진 밸브수단;
    사용자의 결제카드 정보 및 투입구 정보를 송수신하며 상기 결제카드 정보에 따라 음식물쓰레기 투입구를 제어하는 투입구 제어부;
    상기 밸브수단의 개폐 구동을 제어하고, 쓰레기 투입구로부터 수신된 음식물쓰레기의 중량에 대한 신호로부터 쓰레기 수거 요금을 계산하여 출력하며, 상기 결제카드정보를 이용하여 쓰레기 수거 요금의 결제를 처리하는 중앙처리장치;
    상기 중앙처리장치로부터 전송된 결제 데이터와, 투입구 정보 및 사용자 정보를 전송받아 저장하고, 카드사 서버와 환경공단 서버에 데이터를 전송하는 집하장 서버; 및,
    상기 투입구 제어부와 중앙처리장치 사이에 데이터 송수신이 이루어지는 통신네트워크를 포함하되,
    상기 중앙처리장치는,
    음식물쓰레기 투입기의 선사용자와 후사용자에 의해 음식물쓰레기가 관로를 따라 순차적으로 낙하될 경우, 상기 투입구 도어와 제3밸브의 개폐 동작을 선택적으로 제어하되,
    상기 투입구 도어의 개방 상태에서, 후사용자가 정산한 음식물쓰레기 투입기의 관로에 대해 상기 제3밸브를 순차적으로 차단 및 개방하여 음식물쓰레기를 중량 계량기로 낙하시켜 계량하거나,
    상기 제3밸브를 개방한 상태에서, 후사용자의 투입구 도어를 차단한 다음, 선 사용자의 음식물쓰레기의 중량 계량이 완료 후 후사용자의 투입구 도어를 개방하며,
    상기 투입구 도어 및 제3밸브의 개폐에 따른 관로의 개폐 유무에 따라 음식물쓰레기의 중량 계량기에 대해 설정된 낙하시간을 고려하여 세대별로 음식물쓰레기 투입기가 순차적으로 개폐되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 집하장 서버는, 사용자에게 요금 사용 내역과 관련 정보를 문자로 전송하는 것을 특징으로 하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 통신네트워크는,
    파워라인에 여러 주파수의 발진기를 선택기를 통해 2가지 이상의 주파수로 결합하여 비동기방식으로 데이터를 송신하는 FDCCC[주파수분할 코드변환 통신방식(Frequency Division Code Conversion Communication):FDCTriple]를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신네트워크는, 광통신, 론워크(LonWorks) 및, RS485 중 어느 하나의 유무선통신을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내용 음식물쓰레기 중량계량형 관리장치.
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