KR102441240B1

KR102441240B1 - 폐기물 쓰레기 처리 시스템

Info

Publication number: KR102441240B1
Application number: KR1020210044421A
Authority: KR
Inventors: 안수창; 김선훈; 김보라; 김은혜
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2022-09-07

Abstract

본 발명은 폐기물 쓰레기 처리 시스템에 관한 것으로서, 기 설정된 밀폐 공간을 제공하는 보관함; 상기 보관함의 일측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 투입되는 투입부; 상기 보관함의 타측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 배출되는 배출부; 상기 보관함 내부 공기의 오염도를 측정하는 측정부; 상기 보관함 내부에 설치되어 빛을 발생시키는 조명부; 상기 보관함 내부에 위치하여 상기 조명부의 빛을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 보관함 내의 공기를 정화시키는 정화부; 상기 보관함 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출하는 살균부; 및 상기 측정부에서 측정한 공기 오염도에 따라 공기 오염이 사전에 설정된 기준치 이상인 경우에 상기 조명부에서 밝은 빛을 방출시키고, 사전에 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 조명부에서 약한 빛을 방출시키도록 제어하여 상기 정화부의 광촉매반응을 조절하고, 상기 살균부의 살균제 배출 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

Description

폐기물 쓰레기 처리 시스템{Systems for waste disposal}

본 발명은 광촉매를 이용한 폐기물 쓰레기 처리 시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질을 총칭하며, 통상적 관념내지는 폐기물 관리법에 따르면 '쓰레기, 연소재 오니(汚泥), 폐유, 폐산, 폐알칼리, 동물 사체, 합성수지 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요없게 되어버리는 물질' 로 정의된다.

폐기물 자동 집하 시설은 병원, 사무실, 아파트, 대형 음식점, 공항 등에서 나오는 쓰레기들을 옥내 또는 옥외에 설치된 쓰레기 투입구에 버리면 중앙 제어 시스템의 통제에 의하여 지하매설 관로에 흐르는 고속(약 60~70km/h)의 공기와 함께 중앙 집하 시설로 운반되어 쓰레기의 종류에 따라 소각장에 직접 투입시키거나 컨테이너에 자동 적재 후 최종 처리장까지 운송하는 설비이다.

이러한 폐기물 자동 집하 시설은 쓰레기들의 적재 상태가 보이지 않아 악취 및 위생, 쾌적한 주거 환경을 제공할 수 있지만, 컨테이너 등의 밀폐된 공간에 적재된 쓰레기들이 일정 기간 동안 적재되어 있어 쓰레기의 부패, 세균 번식 등으로 컨테이너 내부에서 부패나 오염 속도가 가속화될 수 있고, 쓰레기 배출시 방출되는 공기는 심각하게 오염된 상태로 방출되어 전염병균들이 전파될 수 있는 문제점이 있다.

특히, 의료 폐기물이나 일회용 기저귀, 생리대 등의 감염성 폐기물은 사람을 감염시킬 수 있는 잠재적으로 유해한 미생물이 포함되어 있으므로, 전용 용기나 봉투에 담아 배출하고, 밀폐 상태로 보관한 후 전용 차량으로 수집 및 운반되어 전용 소각 시설(또는 멸균 시설)에서 처분되어야 한다. 이때, 감염성 폐기물을 넣는 전용 용기는 용기를 밀폐하기 전에 용기의 내부를 소독하고, 처리하기 위해 보관시설 외부로 반출하기 전에 외부를 소독해야만 한다.

그러나, 일반적으로 산업현장이나 가정에서 발생하는 각종의 폐기물은 다량의 수분을 함유한 상태에서 심한 악취와 각종의 세균이 증식된 상태에 있다. 이러한 폐기물은 별도의 소독이나 멸균 등의 과정을 거치지 않고 일정 장소나 컨테이너 등에 적치한 상태에서 차량 등을 이용하여 특정한 장소에 매립, 해양에 투기하거나 소각처리하는 방식을 취하고 있다.

이와 같이, 소독이나 멸균되지 않은 폐기물들이 철저한 매립 과정을 거치지 않고 매립될 경우에, 폐기물에서 배출되는 악취나 추출물들이 지면으로 침투하여 토양 및 지하수를 오염시키고, 대기 및 주위 환경을 오염시키게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 폐기물 쓰레기를 보관함에 적재시 보관함 내부의 공기를 정화하고, 보관함 내부로 출입하는 작업자 또는 폐기물 쓰레기에 대한 살균 및 소독을 통해 악취나 유해 성분이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 폐기물 쓰레기 처리 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매를 이용한 폐기물 쓰레기 처리 시스템은, 기 설정된 밀폐 공간을 제공하는 보관함; 상기 보관함의 일측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 투입되는 투입부; 상기 보관함의 타측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 배출되는 배출부; 상기 보관함 내부 공기의 오염도를 측정하는 측정부; 상기 보관함 내부에 설치되어 빛을 발생시키는 조명부; 상기 보관함 내부에 위치하여 상기 조명부의 빛을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 보관함 내의 공기를 정화시키는 정화부; 상기 보관함 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출하는 살균부; 및 상기 측정부에서 측정한 공기 오염도에 따라 공기 오염이 사전에 설정된 기준치 이상인 경우에 상기 조명부에서 밝은 빛을 방출시키고, 사전에 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 조명부에서 약한 빛을 방출시키도록 제어하여 상기 정화부의 광촉매반응을 조절하고, 상기 살균부의 살균제 배출 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

폐기물 쓰레기 처리 시스템은, 상기 보관함의 외부 공기를 내부로 유입시키는 환기부; 및 상기 보관함 내부의 공기를 외부로 유출시키는 배기부를 포함하되,상기 배기부는 상기 보관함 내부의 냄새 또는 먼지를 제거하는 탈취수단을 더 포함할 수 있다.

상기 정화부는, 플라즈몬을 형성하는 물질인 금, 은, 금합금, 은합금 중 어느 하나를 이용하는 것이다. 또한, 상기 정화부는 공기와의 접촉면적을 넓히기 위해 사다리형태 또는 2단 사다리형태인 것이다.

상기 보관함은 바닥면과 내벽을 내수성 및 내충격 재질로 형성하는 것이다.

한편, 상기 살균제는, 은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 각각 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0의 비율로 혼합한 혼합물을 증류한 증류액을 함유하는 것이다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광촉매를 이용한 폐기물 쓰레기 처리 시스템은, 기 설정된 밀폐 공간을 제공하는 보관함; 상기 보관함의 일측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 투입되는 투입부; 상기 보관함의 타측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 배출되는 배출부; 상기 보관함 내부 공기의 오염도를 측정하는 측정부; 상기 보관함 내부에 설치되어 빛을 발생시키는 조명부; 상기 보관함 내부에 위치하여 상기 조명부의 빛을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 보관함 내의 공기를 정화시키는 정화부; 상기 보관함 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출하는 살균부; 상기 투입부에서 투입되는 폐기물 쓰레기가 바닥면에 적재되면, 기 설정된 시간 간격으로 적재된 폐기물 쓰레기를 교반시키는 교반부; 및 상기 측정부에서 측정한 공기 오염도에 따라 공기 오염이 사전에 설정된 기준치 이상인 경우에 상기 조명부에서 밝은 빛을 방출시키고, 사전에 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 조명부에서 약한 빛을 방출시키도록 제어하여 상기 정화부의 광촉매반응을 조절하고, 상기 살균부의 살균제 배출 동작과 상기 교반부의 교반 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

상기 살균제는, 은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 각각 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0의 비율로 혼합한 혼합물을 증류한 증류액을 함유하는 것이다.

상기 교반부는, 상기 제어부의 제어에 따라 기 설정된 속도와 방향으로 회전력을 제공하는 모터 구동부; 및 상기 모터 구동부의 회전축과 연결되고, 상기 보관함의 바닥면과 기설정된 이격 거리를 두고 설치되며, 상기 바닥면에 대해 수평 방향으로 돌출된 교반봉을 포함하는 것이다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 폐기물 쓰레기를 밀폐된 보관함에 적재하고, 광촉매를 이용하여 보관함 내부의 공기를 정화하면서, 천연 살균제를 분사하여 보관함 내부로 출입하는 작업자 또는 폐기물 쓰레기에 대한 살균 및 소독을 통해 악취나 유해 성분이 외부로 방출되는 것을 철저히 방지할 수 있는 효과가 있다.

이때, 본 발명은 보관함 내부로 출입하는 작업자 또는 폐기물 쓰레기에 대한 살균 및 소독을 위해 천연 살균제를 사용함으로써 인체에 무해하고, 친환경적이며, 각종 세균에 강력한 살균 효과를 발휘할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 폐기물 쓰레기 처리 시스템의 외관을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 쓰레기 처리 시스템의 내부를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화부의 구조를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리꼴 형태의 정화부를 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그재그 사다리꼴 형태의 정화부를 설명하는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 사다리꼴 형태의 정화부를 설명하는 예시도이다.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 살균부의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 살균부의 구성을 설명하는 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 폐기물 쓰레기 처리 시스템의 외관을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 쓰레기 처리 시스템의 내부를 설명하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화부의 구조를 설명하는 도면이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리꼴 형태의 정화부, 지그재그 사다리꼴 형태의 정화부 및 2단 사다리꼴 형태의 정화부를 각각 설명하는 예시도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 폐기물 쓰레기 처리 시스템(100)은 보관함(101), 투입부(102), 배출부(103), 환기부(110), 배기부(120), 측정부(130), 조명부(140), 정화부(150), 제어부(160), 살균부(170) 및 교반부(180)를 포함하여 이루어진다.

보관함(101)은 기 설정된 밀폐 공간을 제공하여, 밀폐 공간상에 폐기물 쓰레기가 집하되도록 한다. 이때, 보관함(101)은 저부에 받침대(105)가 설치된 박스 형상으로 형성되며, 보관함(101) 내부의 바닥면과 내벽은 타일, 콘크리트 등의 내수성 및 내충격 재질로 형성되어 방수 및 세척 등이 용이하도록 하고, 세균방지용 페인트로 페인팅될 수 있다.

폐기물 쓰레기가 의료폐기물인 경우에 보관함(101)은 밀폐된 상태로 의료폐기물들을 보관하고, 전용 차량으로 수집 및 운반되어 전용 소각시설(또는 멸균시설)에서 처분될 수 있다. 이때, 보관함(101)의 외부 바닥면과 받침대(105) 사이에 일정한 이격 공간이 형성되어 있어, 보관함(101) 자체를 전용 차량으로 옮겨 운반할 수 있다.

또한, 받침대(105)에는 슬라이딩 형태로 분리 또는 장착이 가능한 서랍형 이물질 받이(미도시)를 더 설치할 수 있다. 이물질 받이는 일시적으로 보관함(101) 또는 배출부(103)에서 유출되는 먼지나 액체 등의 이물질들을 포집하고, 작업자에 의해 포집된 이물질들이 제거될 수 있다. 따라서, 보관함(101)에서 유출될 수 있는 이물질들이 주변 환경을 오염시키는 것을 사전에 방지할 수 있다.

투입부(102)는 보관함(101)의 일측면 또는 상부면에 배치되어 폐기물 쓰레기가 투입되고, 배출부(103)는 보관함(101)의 타측면 또는 하부면에 배치되어 폐기물 쓰레기가 배출된다. 이러한 투입부(102) 및 배출부(103)는 모두 수동으로 개폐가 이루어질 수 있고, 투입부(102)가 자동 슬라이딩되어 개폐되도록 할 수도 있다.

일례로, 투입부(102)는 폐기물 쓰레기의 접촉이 감지되면 자동으로 슬라이딩되어 열리면서 폐기물 쓰레기가 보관함(101)의 밀폐 공간으로 떨어지도록 하고, 기 설정 시간 이후에 슬라이딩 되면서 밀폐 공간을 폐쇄할 수 있다. 이때, 투입부(102)는 접촉 감지 센서 또는 중량 감지 센서 등을 이용하여 폐기물 쓰레기의 투입 상태를 감지할 수 있다.

환기부(110)는 보관함(101)의 외부 공기를 내부로 유입시키고, 배기부(120)는 보관함(101) 내부의 공기를 외부로 유출시킨다. 환기부(110)는 환풍 방식이나 송풍기 방식 등을 사용할 수 있고, 외부의 신선한 공기를 보관함(101) 내부로 유입시켜야 하므로, 환기부(110)의 일측은 보관함(101)의 외부를 향하고 타측이 보관함(101)의 내부를 향하도록 한다. 한편, 배기부(120)는 일측은 보관함(101)의 외부를 향하고, 타측은 보관함(101)의 내부를 향하도록 하며, 보관함(101) 내부의 냄새 또는 먼지를 제거하는 탈취수단(미도시)을 더 포함하고 있어, 보관함(101) 내부의 공기가 탈취수단을 거쳐 외부로 유출되도록 한다. 탈취 수단은 광촉매를 갖는 탈취제, 활성탄섬유를 이용한 필터 등 다양한 방식을 이용하여 악취와 분진을 동시에 제거할 수 있도록 한다.

측정부(130)는 공기의 오염도를 측정하는 것으로서, 적어도 1개 이상의 측정부(130)가 환기부(110), 배기부(120), 보관함(101) 내부에 다수 위치하도록 한다.

조명부(140)는 빛을 발생시키고, 정화부(150)에서 광촉매반응을 일으켜 정화할 수 있도록 한다. 따라서, 조명부(140)는 플라즈몬이 활성화되는 가시광선 대역의 빛을 방출하도록 형광등, OLED, LED 등 다양한 광원을 이용할 수 있다. 그리고, 조명부(140)는 가시광선을 출력하는 가시광선 조명부(미도시)와 자외선을 출력하는 자외선 조명부(미도시)를 포함할 수 있고, 조명부(140)의 밝기 및 자외선 강도를 제어하는 제어부(160)에 의해 자외선 A(UV-A) 또는 자외선 B(UVB)이 조사되는 시간 또는 조사되는 빛의 양을 제어하여 보관함(101) 내부가 살균 및 소독되도록 할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 배출부(103)의 열림 동작이 감지되면 자외선 조명부가 동작되지 않도록 한다.

정화부(150)는 조명부(140) 주변에 위치하여 조명부(140)로부터 발산된 빛을 흡수하고 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 공기에 포함된 유해가스와 악취를 정화한다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 정화부(150)는 하단에 기판(151)이 위치하고, 이산화티타늄(TiO2) 등의 광촉매 박막(153)으로 기판(151)을 덮는다. 이때, 플라즈몬을 형성하는 물질(155)인 금(Au), 은(Ag), 금합금(AuCu), 은합금(AgCu)를 나노크기로 광촉매 박막(153) 사이 또는 광촉매 박막(153)의 상부 또는 광촉매 박막(153)의 하부에 결합시킨다.

플라즈몬을 형성할 수 있는 귀금속의 나노 구조는 전자선묘화법(electron beam lithography), 나노 임프린트(nano-Imprint) 및 레이저 간섭법(laser interference lithography) 등을 사용하여 포토레지스트 또는 레진의 나노 패턴을 형성하고 증착기(Sputter, evaporator)를 이용하여 귀금속을 증착하며 이때 귀금속의 두께는 100nm 이하로 하며 lift-off 방법에 의해 최종적으로 귀금속 나노 구조를 형성한다. 귀금속의 나노구조는 100nm 이하로 직선형, 원형, 체크형 등으로 돌출된다. 또한, 플라즈몬을 형성할 수 있는 귀금속을 화학적 합성 방법으로 나노 와이어, 나오 파티클 형태로 제조하여 이를 기판에 분산하여 고정화 시킨다.

그리고, 정화부(150)는 표면적을 넓히기 위하여 도 4 내지 6과 같이 정화부(150)를 조명부(140)의 상단에 사다리형, 지그재그형, 2단 사다리형으로 만들어 공기와 접촉하는 단면적을 최대화한다. 이러한 정화부(150)의 구조는 한정되지 않고 설치장소나 구비되는 구성요소에 따라 다양하게 변형되어 구현될 수 있다.

살균부(170)는 보관함(101) 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출한다.

제어부(160)는 측정부(130)에서 사전에 설정된 공기오염도의 기준치 이하인 경우 조명부(140)의 조명을 차단하고, 측정한 공기오염도가 기준치 이상인 경우 조명부(140)의 조명을 작동시켜 공기를 정화하도록 한다. 또한, 제어부(160)는 기 설정된 시간 간격으로 살균부(170)의 살균제 배출 동작을 제어하거나, 측정부(130)에서 측정한 공기 오염도가 기준치 이상인 경우에 일정한 시간 동안 살균부(170)의 살균제 배출 동작을 제어할 수 있다.

한편, 교반부(180)는 투입부(102)에서 투입되는 폐기물 쓰레기가 보관함(101)의 바닥면에 적재되면, 기 설정된 시간 간격으로 적재된 폐기물 쓰레기를 교반시켜 폐기물 쓰레기들이 고르게 분포되도록 하고, 살균부(170)에서 배출되는 살균제가 고르게 배포되도록 한다.

이러한 교반부(180)는 제어부(160)의 제어에 따라 기 설정된 속도와 방향으로 회전력을 제공하는 모터 구동부(181)와, 모터 구동부(181)의 회전축(미도시)과 연결되어 보관함(101)의 바닥면과 기설정된 이격 거리를 두고 설치되는 교반봉(185)을 포함한다. 이때, 교반봉(185)은 바닥면에 대해 수평 방향으로 돌출되고, 외주면에 스티로폼, 실리콘 등의 충격 흡수재로 둘러싸여져 있어 폐기물 쓰레기의 외형(봉지재, 용기 등)이 파손되지 않도록 한다. 교반봉(185)의 끝단에는 부드러운 재질의 청소용 솔이 부착될 수도 있다.

제어부(160)는 보관함(101)의 바닥면에 폐기물 쓰레기의 중량을 감지하고, 감지된 신호를 제어부(160)로 보내는 적어도 하나 이상의 중량 감지 센서(미도시)와 연결되고, 제어부(160)는 중량 감지 센서에 의해 바닥면에 적재된 폐기물 쓰레기가 기 설정된 중량에 도달하면 모터 구동부(181)를 일정 시간 동안 동작시켜 교반봉(185)에 의해 폐기물 쓰레기들이 교반되도록 한다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 살균부의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 살균부의 구성을 설명하는 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 살균부(170)는 보관함(101)으로 출입하는 작업자의 몸을 소독하고 작업자 의복의 먼지를 포함한 불순물을 제거하기 위하여 양측에 각각 출입구(171), 중앙에 소독실(172), 소독실(172)의 양측 벽면에 다수의 분사노즐(173), 외부 공기를 흡입하기 위한 공기흡입구(174), 공기흡입구(174)에 부착되어 공기를 정화하기 위한 1차 정화모듈(175), 공기흡입구(174)에서 공기를 흡입하여 상부로 이동시키는 공기펌프(176), 분사노즐(173) 내측면에서 공기를 정화하기 위한 2차 정화모듈(177)을 포함한다. 이때, 출입구(171)는 폐기물 쓰레기를 배출하기 위해 작업자가 출입할 수 있는 배출부(103)가 될 수 있다.

1차 정화모듈(175) 및 2차 정화모듈(177)은 정화부(150)를 이용한 것으로, 외부 공기를 유입하면서 정화하고, 분사노즐(173)에서 살균제를 분사하기 직전에 다시 한번 더 정화하여 작업자 의복에 부착된 먼지 및 불순물을 효율적으로 제거할 수 있도록 한다.

한편, 살균부(170)는 보관함(101)의 천장면 또는 보관함(101) 내측 출입구(171)의 주변에 분사 노즐(미도시)을 배치하고, 분사 노즐을 통해 보관함(101) 내부에 적재된 폐기물 쓰레기로 살균제를 도포할 수 있다. 이때, 살균부(170)는 살균제를 충진하고 있는 충진수단(미도시)과 충진수단으로부터 살균제를 끌어올려 분사 노즐로 분사시키기 위한 펌핑 및 이동 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.

이때, 살균제는 은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 세척 및 건조한 후에, 각각 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0의 중량 비율로 혼합한 혼합물을 증류한 증류액을 함유하도록 제조된 천연 살균제를 사용한다. 일례로, 은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 2 : 1.5 : 2 : 1.5 : 2 : 1. 7의 중량 비율로 혼합할 수 있고, 은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎(서리쑥잎), 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 물에 첨가하여 70~110℃로 가열하여 추출한 열수 추출물을 증류하여 증류액을 제조할 수 있다.

천연 살균제의 제조 방법은 증류기에 물 10kg을 기준으로 전체 잎은 3kg을 투입하고, 증류기의 물을 가열하여 생성된 수증기를 잎에 통과시켜, 잎의 성분(항균 또는 살균 성분)이 녹아든 수증기를 증류기 상층부에 형성된 나선형의 알루미늄관을 수증기가 통과하면서 냉각시킨 후, 냉각된 증류액 중에서 무색의 상청액을 획득하여 천연 살균제를 제조한다. 이렇게 제조된 천연 살균제는 공기 살균제, 가습기 살균제 또는 음용수 살균제로 사용될 수 있다.

<비교예 1> 은행잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 은행잎만 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 은행잎 증류액을 획득한다.

<비교예 2> 대나무잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 대나무잎만 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 대나무잎 증류액을 획득한다.

<비교예 3> 녹차잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 녹차잎만 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 녹차잎 증류액을 획득한다.

<비교예 4> 솔잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 솔잎만 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 솔잎 증류액을 획득한다.

<비교예 5> 은행잎과 대나무잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 은행잎과 대나무잎만 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 은행잎과 대나무잎의 증류액을 획득한다.

<비교예 6> 은행잎, 녹차잎 및 솔잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 은행잎, 녹차잎 및 솔잎을 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 은행잎, 녹차잎 및 솔입의 증류액을 획득한다.

<비교예 7> 은행잎, 대나무잎, 녹차잎 및 솔잎 증류수의 제조

상기한 천연 살균제의 제조 방법에서 은행잎, 대나무잎, 녹차잎 및 솔잎을 증류기에 물 10kg 기준으로 3kg을 투입하여 은행잎, 대나무잎, 녹차잎 및 솔잎의 증류액을 획득한다.

상기한 천연 살균제의 제조 방법에 의해 제조된 천연 살균제와 상기한 비교예 1 내지 7에 의해 일부 성분만을 이용한 살균제들에 대해 대장균과 녹농균에 대한 항균 효과를 비교하여 확인해보면 다음과 같다.

대장균(Escherichia coli)(ATCC 8739) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC 9027)을 30℃, YPD 배지에서 12시간 동안 배양하고, 이들의 초기 농도는 10⁷CFU/mL이다. 이 실험에서 광활성화를 제거하기 위해서 암처리 환경에서 실험을 수행하였다.

배양균 균주를 상기한 천연 살균제의 제조 방법에 의해 제조된 천연 살균제(실시예1) 및 비교예 1 ~ 비교예 7에 따른 시료를 각각 포함하는 배지에서 1:100 비율로 희석하여 배양하였다. 시료의 농도는 1, 1/10, 1/50 및 1/100으로 희석하여 각각 실험하였다. 12시간 동안 배양하여 균의 성장을 관찰하면 하기한 표 1과 같이 나타난다.

[표 1]

표 1에 나타나 있듯이, 실시예 1은 대장균 및 녹농균에 탁월한 살균 효과가 있으며, 실시예 1에서 사용한 잎들 중 일부 잎만 사용한 비교예 1 내지 비교예 7은 살균 효과가 일부 있으나 실시예 1에 비해 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균부의 살균제에 대한 폐렴 간균 및 녹농균에 대한 살균 효과를 확인한 결과를 설명하는 도면이다.

공기 분무에 의한 항균 효과를 확인하기 위해, 한국표준시험연구원에 의뢰하여 실시예 1에 의해 제조된 천연 살균제에 대한 폐렴간균 및 녹농균에 대한 살균 효과를 확인하였다.

구체적으로, 폐렴간균(Klebsiella peneumoniae)(ATCC 4353) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC 27853)을 배양하고, 이들 접종균액의 농도는 각각 3.3×10⁴CFU/mL 및 1.3×10⁴CFU/mL로 하고, 시료를 공기중에 10ml 분무하며, 시험 온도는 35℃, 시험 시간은 1시간으로 천연 살균제에 의한 살균 효과를 시험한 결과이다. 대조군으로 생리 식염수를 동일한 양으로 분무하여 비교한다.

하기 표 2 및 도 9에 나타나 있듯이, 천연 살균제가 폐렴간균에 대해 98.1% 살균하였고, 녹농균에 대해 96.9% 살균함을 알 수 있다.

[표 2]

이와 같이, 천연 살균제는 살균력을 갖는 허브 식물 중 살균력이 우수하고, 살균력의 효과를 극대화하기 위해 증류를 통해 백색 액체로 제조하여 인체에 무해하고, 친환경적이며, 대장균, 폐렴균 및 녹농균 등에 강력한 살균 효과를 갖고 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 폐기물 쓰레기 처리 시스템(
101 : 보관함
102 : 투입부
103 : 배출부
105 : 받침대
110 : 환기부
120 : 배기부
130 : 측정부
140 : 조명부
150 : 정화부
160 : 제어부
170 : 살균부
180 : 교반부

Claims

광촉매를 이용한 폐기물 쓰레기 처리 시스템에 있어서,
기 설정된 밀폐 공간을 제공하는 보관함;
상기 보관함의 일측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 투입되는 투입부;
상기 보관함의 타측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 배출되는 배출부;
상기 보관함 내부 공기의 오염도를 측정하는 측정부;
상기 보관함 내부에 설치되어 빛을 발생시키는 조명부;
상기 보관함 내부에 위치하여 상기 조명부의 빛을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 보관함 내의 공기를 정화시키는 정화부;
상기 보관함 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출하는 살균부; 및
상기 측정부에서 측정한 공기 오염도에 따라 공기 오염이 사전에 설정된 기준치 이상인 경우에 상기 조명부에서 밝은 빛을 방출시키고, 사전에 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 조명부에서 약한 빛을 방출시키도록 제어하여 상기 정화부의 광촉매반응을 조절하고, 상기 살균부의 살균제 배출 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 보관함의 외부 공기를 내부로 유입시키는 환기부; 및 상기 보관함 내부의 공기를 외부로 유출시키는 배기부를 포함하되,
상기 배기부는 상기 보관함 내부의 냄새 또는 먼지를 제거하는 탈취수단을 더 포함하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정화부는, 플라즈몬을 형성하는 물질인 금, 은, 금합금, 은합금 중 어느 하나를 이용하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정화부는, 공기와의 접촉면적을 넓히기 위해 사다리형태 또는 2단 사다리형태인 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 보관함은 바닥면과 내벽을 내수성 및 내충격 재질로 형성하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 살균제는,
은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 각각 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0의 비율로 혼합한 혼합물을 증류한 증류액을 함유하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
광촉매를 이용한 폐기물 쓰레기 처리 시스템에 있어서,
기 설정된 밀폐 공간을 제공하는 보관함;
상기 보관함의 일측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 투입되는 투입부;
상기 보관함의 타측면에 배치되어, 폐기물 쓰레기가 배출되는 배출부;
상기 보관함 내부 공기의 오염도를 측정하는 측정부;
상기 보관함 내부에 설치되어 빛을 발생시키는 조명부;
상기 보관함 내부에 위치하여 상기 조명부의 빛을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 보관함 내의 공기를 정화시키는 정화부;
상기 보관함 내부를 기 설정된 시간 간격으로 소독 및 살균하기 위한 살균제를 배출하는 살균부;
상기 투입부에서 투입되는 폐기물 쓰레기가 바닥면에 적재되면, 기 설정된 시간 간격으로 적재된 폐기물 쓰레기를 교반시키는 교반부; 및
상기 측정부에서 측정한 공기 오염도에 따라 공기 오염이 사전에 설정된 기준치 이상인 경우에 상기 조명부에서 밝은 빛을 방출시키고, 사전에 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 조명부에서 약한 빛을 방출시키도록 제어하여 상기 정화부의 광촉매반응을 조절하고, 상기 살균부의 살균제 배출 동작과 상기 교반부의 교반 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 살균제는,
은행잎, 대나무잎, 제비쑥잎, 모싯잎, 녹차잎 및 솔잎을 각각 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0 : 1.5 ~ 2.5 : 1.0 ~ 2.0의 비율로 혼합한 혼합물을 증류한 증류액을 함유하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 교반부는,
상기 제어부의 제어에 따라 기 설정된 속도와 방향으로 회전력을 제공하는 모터 구동부; 및
상기 모터 구동부의 회전축과 연결되고, 상기 보관함의 바닥면과 기설정된 이격 거리를 두고 설치되며, 상기 바닥면에 대해 수평 방향으로 돌출된 교반봉을 포함하는 것인, 폐기물 쓰레기 처리 시스템.