KR20230064680A - 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템 - Google Patents

개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템은, 다른 수거함들과의 구별을 위한 고유의 식별부를 가지며, 내부에 폐기물을 수용하기 위한 저장부를 가지는 폐기물 수거함; 상기 식별부를 인식하여 상기 폐기물 수거함과 폐기물 배출자를 매칭하는 배출자 단말기; 상기 폐기물 수거함을 통해 수거된 페기물을 분석하여, 폐기물의 종류, 배출량, 및 배출 상태를 포함하는 폐기물 분류 정보를 생성하는 폐기물 분석 장치; 및 상기 배출자 단말기로부터 폐기물 수거함과 매칭된 폐기물 배출자 정보를 수신하고 상기 폐기물 분석 장치로부터 상기 폐기물 분류 정보를 수신하여, 폐기물 배출자, 배출 장소, 및 상기 폐기물 분류 정보를 포함하는 개인별 폐기물 배출 정보를 생성하는 중앙 서버를 포함하고, 상기 폐기물 배출 상태는 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 제거 여부를 포함한다.

Description

개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템{The Reward Computation System based on Recyclables Disposal of Individuals}
본 발명은 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은, 폐기물의 이력 추적이 가능하도록 폐기물의 배출에서 분류까지의 전 과정을 통합적으로 관리함으로써, 개인별로 상세하고 정확한 폐기물 배출 정보를 획득할 수 있는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템에 관한 것이다.
대량 생산과 대량 소비를 특징으로 하는 자본주의 사회의 발전에 따라 폐지, 폐플라스틱, 폐유리 등의 생활 폐기물 발생량도 기하급수적으로 증가하고 있다. 이러한 생활 폐기물들은 자원 재활용의 관점 및 환경오염 방지의 관점에서 최대한 재활용되는 것이 바람직하지만, 분리 배출의 번거로움, 수거 시스템이나 보상 체계의 부재, 배출 정보의 부족 등의 이유로 인하여 그 재활용 비율이 높지 않은 실정이다. 반면, 재활용품으로 배출된 PET병이나 유리병을 가공하여 제품을 생산하는 기업에서는, 재활용 가능한 고품질의 PET병이나 유리병을 구하지 못해 외국에서 수입하고 있는 상황이다.
또한, 일반적으로 생활 폐기물 배출시에 여러 종류의 생활 폐기물들이 뒤섞인 상태로 배출되기 때문에, 이 중 부가가치가 높은 폐기물만을 따로 분리하는 데에도 많은 비용이 필요하다. 이에 따라, 재활용 산업의 발전이 더딜 수밖에 없으며, 재활용품 배출자에게 적절한 보상을 해주기도 어려운 실정이다.
따라서, 재활용품 배출자의 입장에서는, 재활용 가능한 폐기물들을 간편하게 배출할 수 있고 배출한 재활용품의 종류와 양에 따른 적절한 보상을 받을 수 있는 시스템이 필요하다. 또한, 재활용품 분류업체와 분류된 재활용품을 공급받는 기업의 입장에서는, 수거된 폐기물들 중에서 고품질의 재활용품을 빠르고 정확하게 분류할 수 있는 시스템이 요구된다.
폐기물 배출자의 입장에서 본 발명의 과제는, 편리하고 부담 없이 폐기물 배출이 가능하며, 자신이 배출한 폐기물이 재활용품 배출 방법을 준수하였는지 여부를 확인 가능하며, 배출 행위에 합당한 보상을 제공받을 수 있는 개인별 폐기물 배출 정보 제공 시스템을 제공하는데 있다.
폐기물 수거자의 입장에서 본 발명의 과제는, 수거가 필요한 폐기물 수거함의 위치를 실시간으로 파악할 수 있는 개인별 폐기물 배출 정보 제공 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 폐기물 분류자의 입장에서 본 발명의 과제는, 폐기물 분류 작업에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄이면서도, 폐기물의 종류나 오염도에 따라 정확한 분류가 가능한 개인별 폐기물 배출 정보 제공 시스템을 제공하는데 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템은, 다른 수거함들과의 구별을 위한 고유의 식별부를 가지며, 내부에 폐기물을 수용하기 위한 저장부를 가지는 폐기물 수거함; 상기 식별부를 인식하여 상기 폐기물 수거함과 폐기물 배출자를 매칭하는 배출자 단말기; 상기 폐기물 수거함을 통해 수거된 페기물을 분석하여, 폐기물의 종류, 배출량, 및 배출 상태를 포함하는 폐기물 분류 정보를 생성하는 폐기물 분석 장치; 및 상기 배출자 단말기로부터 폐기물 수거함과 매칭된 폐기물 배출자 정보를 수신하고 상기 폐기물 분석 장치로부터 상기 폐기물 분류 정보를 수신하여, 폐기물 배출자, 배출 장소, 및 상기 폐기물 분류 정보를 포함하는 개인별 폐기물 배출 정보를 생성하는 중앙 서버를 포함하고, 상기 폐기물 배출 상태는 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 제거 여부를 포함한다.
이때, 상기 식별부는 QR 코드일 수 있다.
상기 수거함은 GPS 장치, 및 통신부를 더 포함할 수 있고, 상기 수거함은 자신의 현재 위치를 상기 중앙 서버로 전송할 수 있다.
상기 배출자 단말기는 배출자의 조작에 따라 폐기물 수거 요청 신호를 상기 중앙 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템은 폐기물 수거자에게 상기 폐기물 수거 요청 신호를 제공하는 수거자 단말기를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 중앙 서버는 상기 수거자 단말기로 상기 폐기물 수거 요청 신호를 전송할 때 상기 수거함의 현재 위치 정보를 함께 전송할 수 있다.
상기 중앙 서버는 상기 생성된 개인별 폐기물 배출 정보를 수치화하여 개인별 보상 포인트 점수를 산정하고, 상기 산정된 보상 포인트 점수를 상기 배출자 단말기로 전송할 수 있다.
한편, 상기 개인별 보상 포인트는 폐기물 배출 정보에 포함된 폐기물 상태를 항목별로 분류하고, 각 항목마다 재활용업자에 의해 매수되는 개당 금액과 분류처리 소요비용을 고려하여 항목별 비용을 산정한 후, 수거된 개인별 폐기물이 포함된 항목과 개수에 따라 산정될 수 있다.
한편, 상기 폐기물 분석 장치는, 폐기물을 일방향으로 이동시키는 운송부, 상기 운송부 상에서 이동하는 폐기물을 촬영하여 폐기물의 이미지를 획득하는 촬영부, 및 상기 촬영부에서 획득한 이미지를 분석하여, 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 결합여부를 판단하는 분석부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 분석부는 폐기물의 외부 형상 정보를 이용하여 폐기물의 종류를 판단하고, 폐기물의 색상 정보를 이용하여 폐기물의 오염도를 판단할 수 있다.
한편, 상기 폐기물 분석 장치는 폐기물의 외부 형상 정보 및 색상 정보가 저장된 데이터베이스를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 분석부는 상기 데이터베이스에 저장된 폐기물의 외부 형상과 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지의 외부 형상을 서로 비교하여 폐기물의 종류를 판단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 분석부는 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지의 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 면적이 차지하는 비율을 계산하고, 상기 계산된 비율을 기 설정된 기준 비율과 비교하여 오염도를 판단할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 분석부는 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지를 복수개의 구역으로 구획하고, 각 구역의 색상들을 컬러 팔레트 상에 좌표로 각각 표시하고, 하나의 좌표에서 나머지 다른 좌표들까지의 거리를 각각 산출하고, 상기 산출된 거리들의 평균값을 계산하고, 상기 계산된 평균값을 기 설정된 기준값과 비교하여 오염도를 판단할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템은, 이동 가능한 수거함을 다양한 장소에 설치함으로써 누구든지 편리하게 폐기물을 배출할 수 있으며, 배출자는 단말기를 통해 자신의 배출 정보 및 그에 따른 보상 정보를 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 배출자가 직접 수거 요청을 할 수 있으며 수거함의 위치를 실시간으로 파악할 수 있기 때문에, 수거자는 효율적으로 폐기물 수거 활동을 수행할 수 있다.
또한, 수거된 폐기물을 분석하여 배출자 개인별로 정확한 폐기물 배출 정보를 파악할 수 있기 때문에, 배출자 각각에게 폐기물 배출 행위에 합당한 보상을 제공할 수 있으며, 배출자들이 폐기물 배출 기준을 준수하도록 유도할 수 있다. 또한, 분석된 폐기물 배출 정보를 소비자들의 소비패턴 분석 등에도 활용할 수 있다.
도 1은 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 분석 시스템을 이용하여 개인별 폐기물 배출 정보를 분석하는 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 1의 수거함을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 폐기물 분석장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 폐기물 분석장치를 이용하여 폐기물 배출 상태를 분석하는 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 분석의 대상인 폐기물을 나타내는 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 분석 시스템을 이용하여 개인별 폐기물 배출 정보를 분석하는 단계들을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3은 도 1의 수거함을 나타내는 블록도이다. 도 4는 도 1의 폐기물 분석장치를 나타내는 블록도이다. 도 5는 도 4의 폐기물 분석장치를 이용하여 폐기물 배출 상태를 분석하는 단계들을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6은 분석의 대상인 폐기물을 나타내는 도면이다
여기서, 폐기물이라 함은 가정이나 회사에서 배출하는 생활 쓰레기를 의미하며, PET병, 유리병, 스티로폼, 알루미늄 캔, 종이, 일반 플라스틱, 비닐, 우유팩 등을 포함한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템(10)은 중앙 서버(500)로 폐기물 수거 요청 신호를 전송하고 폐기물 배출자에게 폐기물 배출에 따른 보상 정보를 제공하는 배출자 단말기(100), 배출된 폐기물을 보관하는 수거함(200), 중앙 서버(500)에서 폐기물 수거 요청 신호를 수신하는 수거자 단말기(300), 수거된 폐기물을 분석하여 분류 정보를 생성하는 분석 장치(400), 및 상기 장치들을 제어하는 중앙 서버(500)를 포함한다.
먼저, 배출자 단말기(100)는 폐기물 배출자를 위한 단말 장치로서, 예를 들면, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 스마트폰, 노트북 컴퓨터 등일 수 있다. 이때, 폐기물 배출자는 개인뿐만 아니라 아파트 부녀회와 같은 단체를 모두 포함할 수 있다. 배출자 단말기(100)에는 배출자의 고유 정보가 저장될 수 있으며, 기능 구현을 위한 애플리케이션(Application,)이 설치될 수 있다. 여기서 애플리케이션이 담당하는 기능이란, 수거함(200)의 식별부(220)를 인식하는 기능, 중앙 서버(500)로 배출자 고유 정보와 수거 요청 신호를 송신하는 기능, 중앙 서버(500)로부터 폐기물 분류 정보와 보상 정보를 수신하여 배출자에게 제공하는 기능 등일 수 있다.
배출자는 폐기물을 수거함(200)에 투입하고, 배출자 단말기(100)를 이용해 수거함(200)에 구비된 식별부(220)를 스캔한다(도 2, S100). 이때, 식별부(220)는 바코드(bar code), QR 코드(Quick Response code) 등일 수 있다. 이와 다르게, 배출자 단말기(100)와 수거함(200) 내부에 각각 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 내장되고, 배출자 단말기(100)를 수거함(200)에 근접시키는 방식이 사용될 수도 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 식별부(220)가 QR 코드 형태인 실시예에 대해서만 설명하기로 한다.
배출자 단말기(100)로 수거함(220)의 식별부(220)를 스캔하면, 수거함(200) 정보가 배출자 단말기(100)로 전송되며, 배출자와 수거함(220)이 매칭될 수 있다. 구체적으로, 배출자 단말기(100)의 상기 애플리케이션은 수거함(200)의 식별부(220)를 인식하고, 배출자의 고유정보와 수거함(200) 고유정보를 서로 매칭하여 중앙 서버(500)로 전송할 수 있다. 이때, 배출자의 고유정보는 배출자의 이름과 같은 개인정보 등일 수 있고, 수거함(200)의 고유정보는 수거함(200)의 고유번호 등일 수 있다. 이에 따라, 중앙 서버(500)는 어떤 배출자가 어떤 수거함(200)에 폐기물을 배출하였는지를 파악할 수 있다.
또한, 배출자는 배출자 단말기(100)를 이용해 중앙 서버(500)로 폐기물 수거 요청 신호를 전송할 수 있다(도 2의 S110). 예를 들어, 배출자가 한꺼번에 다량의 폐기물을 배출하여 곧바로 수거가 필요한 경우에는, 배출자가 직접 중앙 서버(500)로 수거 요청을 하는 것이다. 이때에도 상기 애플리케이션(Application,)이 사용될 수 있다.
수거함(200)은 배출된 폐기물을 보관하기 위한 장치로서, 필요에 따라 다양한 장소에 설치될 수 있다. 예를 들면, 수거함(200)은 단독주택 앞, 또는 빌라나 오피스텔과 같은 다세대주택 앞에 설치될 수 있다. 또한, 다세대주택의 경우에는 복수개의 수거함(200)이 설치될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수거함(200)은 폐기물이 투입되는 투입구(210), 투입된 폐기물을 보관하는 저장부(215), 다른 수거함들과의 구별을 위한 고유정보가 기록된 식별부(220), 인공위성(600)으로부터 수거함(200)의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부(230), 및 중앙 서버(500)와 통신하는 통신부를 포함할 수 있다.
위치정보 수신부(230)는 인공위성(600)으로부터 현재 위치 정보를 수신할 수 있는데, 예를 들면, 위치정보 수신부(230)는 GPS(Global Positioning System) 장치일 수 있다. 상기 수신된 수거함(200)의 위치 정보는 통신부(240)를 통해 중앙 서버(500)로 전송될 수 있다. 이에 따라, 중앙 서버(500)는 수거함(200)들의 정확한 위치를 실시간으로 파악할 수 있다.
수거자 단말기(300)는 폐기물 수거자를 위한 단말 장치로서, 예를 들면, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 스마트폰, 노트북 컴퓨터 등일 수 있다. 이때, 폐기물 수거자는 개인 및 전문 수거업체를 모두 포함할 수 있다.
수거자 단말기(300)는 중앙 서버(500)로부터 폐기물 수거 요청 신호를 수신하여 수거자에게 제공할 수 있다. 이때, 수거자 단말기(300)는 단순히 수거 요청 신호를 전달하는 기능뿐만 아니라, 수거자의 현재 위치를 중심으로 최적의 수거 동선을 산출하여 수거자에게 제공할 수 있다. 이와 같은 최적의 수거 동선 산출 기능은 수거자 단말기(300)에서 수행되거나 또는 중앙 서버(500)에서 수행될 수 있다.
중앙 서버(500)에서 수거자 단말기(300)로 폐기물 수거 요청 신호가 전송되면(도 2의 S120), 수거자는 폐기물을 수거하여 분석 장치(400)까지 운반할 수 있다(도 2의 S130).
이 때, 수거자 단말기(300)는 수거 정보를 중앙 서버(500)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 수거자 단말기(300)로 수거함(200)의 식별부(220)를 스캔하면, 수거함(200) 정보가 수거자 단말기(300)로 전송되며, 수거자와 수거함(220)이 매칭되며 수거가 이루어진 수거함(200) 정보가 중앙 서버(500)로 전송될 수 있다. 이를 통해 중앙 서버(500)는 폐기물의 수거 상황을 파악할 수 있고, 상기 수거 정보를 배출자 단말기(100)로 제공할 수도 있다.
분석 장치(400)에서는 수거된 폐기물을 분석하여(도 2의 S140) 폐기물의 분류 정보를 생성하고, 생성된 폐기물 분류 정보를 중앙 서버(500)로 전송할 수 있다. 여기서, 폐기물의 분류 정보는 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑이나 라벨 제거 여부 등을 포함할 수 있다.
또한, 폐기물 분류 정보는 단순히 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑이나 라벨 제거 여부를 각각의 항목으로 생성할 수 있다.
예를 들어, 폐기물의 종류가 페트병이고, 색상은 갈색(brown)이고, 오염도가 70%이고, 뚜껑이 없고, 라벨이 있는 것을 하나의 항목으로 생성하고, 폐기물의 종류가 페트병이고, 색상은 파랑(blue)이고, 오염도가 10%이고, 뚜껑이 있고, 라벨이 있는 것을 또 다른 하나의 항목으로 생성할 수 있다.
중앙 서버(500)는 배출자 단말기(100)로부터 수신한 배출자 고유 정보와 매칭 정보, 분석 장치(400)로부터 수신한 폐기물 분류 정보를 취합하여, 개인별 폐기물 배출 정보를 생성할 수 있다. 여기서 폐기물 배출 정보는 폐기물 배출자, 배출량, 배출 장소, 배출한 폐기물의 종류와 색상, 오염도, 뚜껑이나 라벨을 제거하였는지 등을 포함한다.
또한, 중앙 서버(500)는 상기 수신한 폐기물 분류 정보를 바탕으로 배출자에게 제공할 보상 정보를 생성할 수 있다(도 2의 S150). 여기서, 보상 정보는 배출자 각각의 폐기물 배출 정보를 기 설정된 배출 기준에 따라 수치화된 보상 포인트 점수일 수 있다.
보상 포인트 점수는 폐기물 배출 정보에 포함된 폐기물 상태를 항목별로 분류하고, 각 항목마다 재활용업자에 의해 매수되는 개당 금액과 분류처리 소요비용을 고려하여 항목별 비용을 산정한 후, 수거된 개인별 폐기물이 포함된 항목과 개수에 따라 산정될 수 있다.
예를 들어, A항목은 종류는 페트병이고, 색상은 갈색(brown)이고, 오염도가 70%이고, 뚜껑이 없고, 라벨이 있는 것이고, 수거된 폐기물이 A항목에 해당되는 경우 라벨을 제거하는데 소요되는 소요비용과 재활용업자에 의해 A항목이 매수되는 개당 금액을 고려하여 A항목 비용을 산정한 후, 개인별 폐기물 중에서 A항목에 포함되는 개수를 고려하여 보상 포인트를 정할 수 있다.
다른 예로, 재활용이 불가능한 스티로폼으로 재활용업자에 의해 판매가 되지 않는 항목의 경우에는 보상 포인트는 0이 될 수 있다.
중앙 서버(500)는 상기 폐기물 배출 정보와 상기 보상 정보를 배출자 단말기(100)로 전송할 수 있다(도 2의 S160). 배출자는 상기 수신한 폐기물 배출 정보 및 보상 정보를 이용해 자신이 어떤 폐기물을 언제 얼마나 배출하였는지, 자신이 배출한 폐기물 중 재활용이 가능한 폐기물의 양은 얼마나 되는지, 재활용이 가능한 종류의 폐기물이지만 배출 기준을 준수하지 않아 재활용이 불가능한 폐기물의 양은 얼마나 되는지, 그리고 상기와 같은 폐기물 배출 활동을 통해 제공받은 보상 포인트 점수는 얼마인지 등을 직관적으로 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템(10)은 배출자에게 자신의 폐기물 배출 습관을 점검하고 개선할 수 있는 기회를 제공할 수 있으며, 각 배출자들이 배출 기준에 적합한 상태로 폐기물을 배출하도록 유도할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조로 분석 장치(400)에서 수행되는 폐기물 배출 정보 생성 과정에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
분석 장치(400)는 수거된 폐기물의 종류, 색상, 배출 상태 등이 포함된 폐기물 배출 정보를 생성하고, 생성된 폐기물 배출 정보를 중앙 서버(500)로 전송할 수 있다. 또한, 분석 장치(400)는 상기 폐기물 배출 정보에 따라 폐기물을 분류할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 분석 장치(400)는 폐기물을 일 방향으로 이동시키는 운송부(410), 폐기물 분석을 위한 기준 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(420), 운송부(410)를 지나는 폐기물을 촬영하는 촬영부(430), 촬영부(430)에서 획득한 폐기물의 이미지 정보와 데이터베이스(420)에 저장된 기준 정보를 이용하여 폐기물의 종류, 색상, 배출 상태 등을 판단하는 분석부(440), 및 상기 판단 결과에 따라 폐기물을 분류하는 분류부(350)를 포함할 수 있다.
운송부(410)는 수거된 폐기물을 이동시키는 장치로서, 예를 들면, 컨베이어 벨트일 수 있다. 수거된 폐기물은 운송부(410) 상에서 일 방향으로 이동하게 되는데, 이때 운송부(410) 상부에 설치된 촬영부(430)가 폐기물을 촬영할 수 있다(도 5의 S200). 예를 들면, 상기 촬영부(430)는 카메라, 스캐너 등일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 촬영부(430)는 복수개가 설치될 수 있다.
구체적으로, 폐기물들은 제품으로 판매될 때의 외형을 그대로 유지하지 못하는 경우가 많으며, 운송부(410) 상에서 여러 종류의 폐기물들이 서로 뒤섞일 가능성이 높다. 따라서, 특정 각도에서 촬영된 하나의 이미지만으로는 정확한 분석이 어렵거나 분석에 많은 시간이 소요될 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 폐기물의 운송 방향을 따라 복수개의 촬영부들이 순차적으로 설치되거나, 또는 서로 다른 각도에서 운송부(410) 상의 폐기물들을 촬영하도록 설치될 수 있다.
촬영부(430)에서 촬영된 폐기물의 이미지 정보는 분석부(440)로 전달되며, 분석부(440)는 상기 촬영된 이미지 정보를 이용해 폐기물의 종류, 색상, 배출 상태 등을 판단할 수 있다. 이 때, 상기 분석부(440)는 인공지능(AI)을 이용한 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.
수거된 폐기물들은 제품으로 판매될 때와 상태가 상이할 수 있다. 예를 들면, PET병이 구겨진 상태로 폐기물로서 배출된다든지, 또는 유리병 내부에 담배꽁초와 같은 이물질이 들어있는 경우이다. 이러한 경우에는 폐기물의 종류나 색상, 배출 상태 등을 정확하게 판단하기 어려울 수 있다. 따라서, 인공지능 프로그램을 이용해 수많은 기계학습을 반복함으로써 판단의 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
분석부(440)는 기계학습을 통해 학습된 인공지능 프로그램을 포함하는데, 분석부가 폐기물의 상태를 판단하는 단계는 다음과 같다. 먼저, 분석부(440)는 촬영부(430)에서 촬영된 이미지 내에서 폐기물을 객체로서 인식한다(도 5의 S210). 이후, 인식된 폐기물의 상태를 판단한다(S220). 여기서, 폐기물의 상태란 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 제거 여부 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 분석부(440)는 인식한 폐기물의 외부 형상을 이용해 폐기물의 종류를 판단할 수 있다(S221). 예를 들면, 분석부(440)는 기 학습한 PET병의 외형과 촬영된 폐기물의 외형을 서로 비교하여 유사도를 계산한다. 계산된 유사도가 기 설정된 기준 이상이면 상기 촬영된 폐기물을 PET병으로 판단할 수 있다. 이와 다르게, 계산된 유사도가 기 설정된 기준보다 작으면 상기 촬영된 폐기물은 PET병이 아닌 것으로 판단하고, 기 학습한 다른 종류의 폐기물 외형과 촬영된 폐기물의 외형을 비교한다. 분석부(440)는 이와 같은 작업을 반복하여 촬영된 폐기물의 종류를 확정할 수 있다. 이 때, 기 학습한 폐기물의 외형 정보는 데이터베이스(420)에 저장되어 있으며, 분석부(440)는 데이터베이스(420)에 저장된 폐기물 외형 정보를 이용하여 촬영된 폐기물의 종류를 판단할 수 있다. 또한, 판단 대상이 된 폐기물 이미지와 판단 결과도 데이터베이스(420)에 저장될 수 있다. 즉, 사용에 따라 데이터베이스(420)에는 폐기물 외형 정보가 누적 저장될 수 있고, 이에 따라 분석부(440)의 분석 정확도 역시 점차 향상될 수 있다.
폐기물의 종류 분석 결과 재활용이 불가능한 종류의 폐기물인 경우에는, 일반 쓰레기로 분류하고(도 5의 S230) 이러한 결과를 중앙 서버(500)로 전송한다. 이때 재활용이 불가능한 폐기물이란, 예를 들면, 건전지, 폐지, 일반 플라스틱, 스티로폼, 폐비닐, 우유팩, 종류를 판단할 수 없는 폐기물 등일 수 있다. 다만, 재활용 가능 여부에 대한 판단 기준은 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.
이와 다르게, 폐기물의 종류 분석 결과 재활용이 가능한 종류의 폐기물인 경우에는, 재활용 쓰레기로 분류하되 실제로 재활용이 가능한 상태로 배출되었는지 여부를 판단한다. 이때, 실제로 재활용이 가능한 상태로 배출되었다는 것은, 폐기물의 오염도가 기 설정된 기준 오염도 이하이고, 뚜껑 및 라벨이 제거된 상태를 의미할 수 있다. 다만, 실제로 재활용이 가능한 상태로 배출되었는지 여부에 대한 판단 기준은 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 처리 비용을 고려했을 때 재활용의 가치가 없는 경우에도 실제로 재활용이 불가능한 상태인 것으로 판단할 수 있다.
먼저, 분석부(440)는 촬영된 폐기물의 색상 정보를 이용하여 폐기물의 오염도를 분석한다(도 5의 S223).
일 실시예에 있어서, 분석부(440)는 폐기물의 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 면적이 차지하는 비율을 이용하여 상기 촬영된 폐기물의 오염도를 판단할 수 있다.
구체적으로, 재활용 가능한 폐기물의 대표적인 예로서 PET병이나 유리병을 들 수 있다. PET병의 경우에는, 투명한 색상, 녹색, 갈색 등 고유한 색상을 가진 경우가 대부분이다. 그런데, PET병 내부에 이물질이 들어있거나 표면에 이물질이 묻은 경우에는, 그 부분의 색상이 다른 부분의 색상과 상이할 수 있다. 따라서, 분석부(440)는 폐기물 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 비율이 기 설정된 기준 비율 이상인 경우, 폐기물의 오염도가 높아 재활용이 불가능하다고 판단할 수 있다. 이와 다르게, 분석부(440)는 폐기물 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 비율이 기 설정된 기준 비율 미만인 경우, 폐기물의 오염도가 낮아 재활용이 가능하다고 판단할 수 있다. 즉, 분석부(440)는 폐기물 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 비율을 계산하고, 상기 계산된 비율의 크기에 비례하도록 오염도를 수치화하는 것이다.
다른 실시예에 있어서, 분석부(440)는 촬영된 폐기물 이미지를 복수개의 구역으로 구획하여 각 구역의 색상들을 컬러 팔레트(color palette) 상에 각각 표시하고, 기 설정된 기준점에서 상기 표시된 위치들까지의 거리를 각각 수치화하고, 상기 수치화된 값들의 평균값과 기 설정된 기준값을 서로 비교함으로써 상기 촬영된 폐기물의 오염도를 판단할 수 있다.
갈색 PET병을 예로 들어보자. 분석부(440)는 촬영된 폐기물 이미지를 복수개의 구역으로 구획하고, 각 구역의 색상들을 컬러 팔레트 상에 각각 좌료로 표시한다. 이후, 분석부(440)는 갈색의 위치를 기준점으로 하여 상기 표시된 위치까지의 거리를 산출함으로써 각 구역의 색상을 수치화할 수 있다. 만약 선택된 구역의 색상이 갈색이면 색상 값은 0이 될 것이고, 갈색에서 거리가 먼 색상일수록 색상 값은 커질 수 있다. 이어서, 분석부(440)는 상기 색상 값들의 평균값을 계산하여 기 설정된 기준값과 비교한다. 상기 계산된 색상 값들의 평균값이 상기 기준값보다 작다는 것은 폐기물 전체의 색상이 비교적 균일하다는 것이고, 오염도가 낮다고 판단할 수 있다. 이와 다르게, 상기 계산된 색상 값들의 평균값이 상기 기준값 이상인 경우에는 폐기물에서 색상이 다른 부분의 면적이 넓다는 의미이므로, 촬영된 폐기물의 오염도가 높아 재활용이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 분석부(440)는 촬영부(430)에서 획득한 폐기물 이미지를 복수개의 구역으로 구획하고, 각 구역의 색상들을 컬러 팔레트 상에 좌표로 각각 표시하고, 하나의 좌표에서 나머지 다른 좌표들까지의 거리를 각각 산출하고, 상기 산출된 거리들의 평균값을 계산한다. 이후, 상기 계산된 평균값의 크기에 비례하도록 오염도를 수치화하는 것이다.
다음으로, 분석부(440)는 폐기물에 뚜껑이나 라벨이 부착되어 있는지 여부를 분석한다(도 5의 S224).
일 실시예에 있어서, 분석부(440)는 촬영된 폐기물의 색상 정보를 이용하여 폐기물에 뚜겅이나 라벨이 부착되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 다만, PET병이나 유리병에서는 뚜껑이 결합되는 위치와 라벨이 부착되는 위치가 일정하다. 따라서, 촬영된 폐기물 이미지 전체를 살펴볼 필요 없이, 뚜껑 결합 부위와 라벨 부착 부위의 형상이나 색상을 주변부의 형상이나 색상과 비교하는 것으로도 충분하다.
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, PET병(20)은 내용물을 수용하는 바디(21), 바디(21) 상부에 결합하여 내용물을 밀봉하는 뚜껑(22), 및 높이 방향으로 바디(21)의 중심에 부착되는 라벨(23)로 구성될 수 있다. 따라서, 바디(21)의 상부 형상을 판독함으로써 뚜껑(22) 부착 여부를 판단할 수 있다. 또한, 바디(21)의 상부 색상과 바디(21)의 색상을 서로 비교함으로써 뚜껑(22) 부착 여부를 판단할 수 있고, 바디(21)의 중심부 색상과 바디(21)의 하부 색상을 서로 비교함으로써 라벨(23) 부착 여부를 판단할 수 있다.
상술한 과정을 통해 분석부(440)는 폐기물의 종류, 오염도, 뚜껑 및 라벨의 부착 여부 등을 포함하는 폐기물 분석 정보를 생성할 수 있다. 분석 장치(400) 상기 생성된 폐기물 분석 정보를 이용하여 폐기물을 분류할 수 있고(S230), 상기 생성된 폐기물 분석 정보를 중앙 서버(500)로 전송할 수 있다(S240).
분류부(450)는 분석부(440)에서 생성된 폐기물 분석 정보를 이용하여 폐기물을 분류할 수 있다. 예를 들면, 분류부(450)는 폐기물을 재활용이 불가능한 종류의 폐기물인 일반 쓰레기, 재활용이 가능한 종류의 폐기물이지만 오염도가 높아 실제로 재활용이 불가능한 상태로 배출된 폐기물, 오염도는 낮지만 뚜껑이나 라벨이 부착되어 있어 추가 작업이 필요한 폐기물, 오염도도 낮고 뚜껑 및 라벨이 제거된 폐기물 등으로 분류할 수 있다.
중앙 서버(500)는 배출자 단말기(100), 수거함(200), 수거자 단말기(300) 및 분석 장치(400)와 신호를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(500)는 배출자 단말기(100)로부터 배출자 정보, 폐기물을 배출한 수거함(200) 정보, 및 수거 요청 신호를 수신할 수 있고, 수거함(200)으로부터 수거함(200)의 실시간 위치 정보를 수신할 수 있다. 중앙 서버(500)에 상기 수거 요청 신호가 수신된 경우, 중앙 서버(500)는 수거자 단말기(300)로 수거 요청 신호, 및 수거 대상인 수거함(200)의 위치 정보를 송신할 수 있다. 만약 수거 대상인 수거함(200)이 복수개인 경우, 중앙 서버(500)는 최적의 수거 동선을 산출하여 수거자 단말기(300)로 제공할 수 있다.
또한, 중앙 서버(500)는 수거자 단말기(300)로부터 폐기물 수거 정보를 수신할 수 있다. 중앙 서버(500)에 상기 폐기물 수거 정보가 수신된 경우, 중앙 서버(500)는 이를 배출자 단말기(100)로 송신하여 배출자에게 수거 결과를 알려줄 수 있다.
또한, 중앙 서버(500)는 분석 장치(400)로부터 수거된 폐기물의 종류, 배출량, 색상, 오염도, 뚜껑이나 라벨 제거 여부 등에 관한 폐기물 분석 정보를 수신할 수 있다. 중앙 서버(500)는 상기 수신한 배출자 정보, 배출 장소 정보, 배출량 정보, 폐기물의 종류와 배출 상태에 관한 정보 등을 종합하여 개인별 폐기물 배출 정보를 생성할 수 있다. 상기 생성된 개인별 폐기물 배출 정보는 배출자 단말기(100)를 통해 배출자에게 제공될 수 있다.
또한, 중앙 서버(500)는 상기 분석된 개인별 폐기물 배출 정보를 이용하여 배출자에게 제공할 보상 포인트 점수를 포함하는 보상 정보를 생성할 수 있다. 상기 보상 정보는 배출자 단말기(100)를 통해 배출자에게 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인별 폐기물 분석 시스템(10)은 수거된 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑이나 라벨이 제거되었는지 여부와 같은 폐기물 배출 정보를 정확하게 파악할 수 있다. 이에 따라, 폐기물 분류 작업에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있으며, 폐기물 배출자에게는 정확한 보상을 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템
100: 배출자 단말기 200: 수거함
300: 수거자 단말기 400: 분석 장치
500: 중앙 서버

Claims (11)

  1. 다른 수거함들과의 구별을 위한 고유의 식별부를 가지며, 내부에 폐기물을 수용하기 위한 저장부를 가지는 폐기물 수거함;
    상기 식별부를 인식하여 상기 폐기물 수거함과 폐기물 배출자를 매칭하는 배출자 단말기;
    상기 폐기물 수거함을 통해 수거된 페기물을 분석하여, 폐기물의 종류, 배출량, 및 배출 상태를 포함하는 폐기물 분류 정보를 생성하는 폐기물 분석 장치; 및
    상기 배출자 단말기로부터 폐기물 수거함과 매칭된 폐기물 배출자 정보를 수신하고 상기 폐기물 분석 장치로부터 상기 폐기물 분류 정보를 수신하여, 폐기물 배출자, 배출 장소, 및 상기 폐기물 분류 정보를 포함하는 개인별 폐기물 배출 정보를 생성하는 중앙 서버를 포함하고,
    상기 폐기물 배출 상태는 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 제거 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식별부는 QR 코드인 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수거함은 GPS 장치, 및 통신부를 더 포함하고,
    상기 수거함은 자신의 현재 위치를 상기 중앙 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배출자 단말기는 배출자의 조작에 따라 폐기물 수거 요청 신호를 상기 중앙 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 폐기물 수거자에게 상기 폐기물 수거 요청 신호를 제공하는 수거자 단말기를 더 포함하되,
    상기 중앙 서버는 상기 수거자 단말기로 상기 폐기물 수거 요청 신호를 전송할 때 상기 수거함의 현재 위치 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중앙 서버는 상기 생성된 개인별 폐기물 배출 정보를 수치화하여 개인별 보상 포인트 점수를 산정하고, 상기 산정된 보상 포인트 점수를 상기 배출자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 개인별 보상 포인트는 폐기물 배출 정보에 포함된 폐기물 상태를 항목별로 분류하고, 각 항목마다 재활용업자에 의해 매수되는 개당 금액과 분류처리 소요비용을 고려하여 항목별 비용을 산정한 후, 수거된 개인별 폐기물이 포함된 항목과 개수에 따라 산정되는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 분석 장치는,
    폐기물을 일방향으로 이동시키는 운송부;
    상기 운송부 상에서 이동하는 폐기물을 촬영하여 폐기물의 이미지를 획득하는 촬영부; 및
    상기 촬영부에서 획득한 이미지를 분석하여, 폐기물의 종류, 색상, 오염도, 뚜껑 및 라벨 결합여부를 판단하는 분석부를 포함하되,
    상기 분석부는 폐기물의 외부 형상 정보를 이용하여 폐기물의 종류를 판단하고, 폐기물의 색상 정보를 이용하여 폐기물의 오염도를 판단하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 폐기물 분석 장치는 폐기물의 외부 형상 정보 및 색상 정보가 저장된 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 분석부는 상기 데이터베이스에 저장된 폐기물의 외부 형상과 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지의 외부 형상을 서로 비교하여 폐기물의 종류를 판단하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 분석부는 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지의 전체 면적 중에서 색상이 상이한 부분의 면적이 차지하는 비율을 계산하고, 상기 계산된 비율을 기 설정된 기준 비율과 비교하여 오염도를 판단하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 분석부는 상기 촬영부에서 획득한 폐기물 이미지를 복수개의 구역으로 구획하고, 각 구역의 색상들을 컬러 팔레트 상에 좌표로 각각 표시하고, 하나의 좌표에서 나머지 다른 좌표들까지의 거리를 각각 산출하고, 상기 산출된 거리들의 평균값을 계산하고, 상기 계산된 평균값을 기 설정된 기준값과 비교하여 오염도를 판단하는 것을 특징으로 하는 개인별 재활용 폐기물 배출에 따른 보상 지급 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102645785B1 (ko) * 2023-10-05 2024-03-08 주식회사 제4의공간 이미지 처리를 통한 제품 수거 플랫폼 서비스 제공 방법, 장치 및 시스템

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