KR20230093389A - 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치 - Google Patents

모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치 Download PDF

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정성헌
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디케이엠텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 관한 것으로서, 해변가에 산재해 있는 미세플라스틱을 모래와 분리하고 수거하기 위한 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 관한 것이다. 이를 위해 모래와 미세플라스틱이 섞여진 분리수거 대상체를 기 설정된 방향으로 이송하는 이송부, 이송부에서 이송된 분리수거 대상체를 촬영하는 카메라부, 카메라부에서 촬영된 분리수거 대상체의 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 제어부, 에어 분사 제어신호에 따라 기 설정된 방향으로 에어를 분사함으로써 분리수거 대상체에 포함된 모래와 미세플라스틱을 분리하는 에어 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치가 개시된다.

Description

모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치{Microplastic separation and collection aaparatus}
본 발명은 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해변가에 산재해 있는 미세플라스틱을 모래와 분리하고 수거하기 위한 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 관한 것이다.
대한민국 등록특허공보 10-0887210에는 해안가 청소차가 공지되어 있으나 선행특허문헌은 청소차의 앞부분에 배치된 로더 버킷과 뒷부분에 배치된 뒤끌이를 이용하여 쓰레기를 수거하는 발명이 공지되어 있다. 이러한 선행특허문헌의 청소차는 미세플라스틱을 분리 수거하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-2127958에는 개인 휴대형 미세플라스틱 수거 장치가 공지되어 있으나 선행특허문헌은 개인 휴대형에 한정된 미세플라스틱 수거 장치가 공지되어 있을 뿐이고, 더 나아가 미세플라스틱을 분리하기 위해 정전기 발생을 이용하고 있으나 해변에 있는 모래를 포함한 미세플라스틱은 바닷물에 의해 수분이 있을 수 있어 미세플라스틱의 분리 효율이 높지 않을 수 있다.
대한민국 등록특허공보 10-2127958 대한민국 등록특허공보 10-2006968 일본국 JP 61-089016 대한민국 등록특허공보 10-0887210 일본국 JP 04119819 일본국 JP 50075773 일본국 JP 55004127
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 해변가 또는 강가에 산재해 있는 모래와 미세플라스틱을 수거하여 분리함으로써 모래는 다시 원위치시키고 미세플라스틱만 분리 수거하는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 모래와 미세플라스틱이 섞여진 분리수거 대상체를 기 설정된 방향으로 이송하는 이송부, 이송부에서 이송된 분리수거 대상체를 촬영하는 카메라부, 카메라부에서 촬영된 분리수거 대상체의 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 제어부, 에어 분사 제어신호에 따라 기 설정된 방향으로 에어를 분사함으로써 분리수거 대상체에 포함된 모래와 미세플라스틱을 분리하는 에어 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 이송부는 제1 방향으로 분리수거 대상체를 이송시키고, 제1 방향으로 이송되는 분리수거 대상체는 이송부의 끝 부분에서 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 중력에 의해 자유낙하되며, 카메라부는 중력에 의해 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하며, 에어 분사부가 에어 분사 제어신호에 따라 중력에 의해 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 향해 제1 방향으로 에어를 분사함으로써 미세플라스틱이 제1 방향으로 분사된 에어에 의해 모래와 분리된다.
또한, 제1 방향으로 분사된 에어에 의해 모래와 분리된 미세플라스틱이 제1 방향으로 이동됨으로써 에어 분사 힘에 의해 미세플라스틱이 수집되는 수거망을 더 포함한다.
또한, 카메라부는 이송부에 의해 제1 방향으로 이송되는 분리수거 대상체를 촬영하는 제1 카메라부, 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하는 제2 카메라부를 포함한다.
또한, 제2 카메라부는 에어 분사부에 비해 지면을 기준으로 상대적으로 더 높은 위치에 배치되며, 수거망의 미세플라스틱 유입영역은 에어 분사부의 배치 위치와 동일선상에 형성된다.
또한, 제어부는 제1 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 포함되었다고 판단한 경우에 트리거 신호를 생성하는 제1 영상신호 판별부, 트리거 신호가 입력된 경우에 제2 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 제2 영상신호 판별부, 에어분사 제어신호의 입력에 따라 에어 분사부를 제어하는 에어분사 제어부를 포함한다.
또한, 수거망은 에어 분사부에 의해 제1 방향으로 이동된 미세플라스틱이 유입되도록 에어 분사부의 배치 위치와 동일 선상에 배치되면서 에어 분 사부 측으로 개방되며, 미세플라스틱이 통과되도록 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 미세플라스틱 유입부, 미세 플라스틱 유입부의 하측에 위치하며, 미세플라스틱 유입부를 통과한 모래가 최종 분리 배출되도록 적어도 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 모래 배출부를 포함하며, 에어 분사부에 의해 모래와 미세플라스틱이 1차 분리되고, 미세플라스틱 유입부에 의해 2차 분리되며, 모래 배출부에 의해 3차 분리된다.
또한, 제어부는 수거망에 진동이 제공되도록 제어함으로써 진동이 없을 때에 비해 상대적으로 모래가 모래 배출부를 통해 더 잘 배출되도록 하는 수거망 진동 제어부를 더 포함한다.
또한, 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하도록 제2 카메라부와 대향 배치되는 제3 카메라부, 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하도록 제2 카메라부의 하측에 배치되는 제4 카메라부를 포함하며, 제어부는 제2,3,4 카메라부의 촬영각도를 서로 다르게 제어하는 카메라 제어부를 더 포함하며, 제2 영상신호 판별부는 트리거 신호가 입력된 경우에 제2,3,4 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성한다.
한편, 본 발명의 목적은 모래와 미세플라스틱이 섞여진 분리수거 대상체를 기 설정된 방향으로 이송하는 이송부, 이송부에서 이송된 분리수거 대상체를 촬영하는 카메라부, 카메라부에서 촬영된 분리수거 대상체의 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 진공흡입 제어신호를 생성하는 제어부, 진공흡입 제어신호에 따라 카메라부에서 촬영한 촬영각도 범위 내에 있는 분리수거 대상체를 진공 흡입함으로써 분리수거 대상체에 포함된 미세플라스틱을 진공 흡입하는 진공 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 이송부는 제1 방향으로 분리수거 대상체를 이송시키고, 카메라부는 제어부의 제어에 따라 설정된 촬영각도 범위 내에 있는 이송 중인 분리수거 대상체를 제1 방향과는 수직한 제2 방향에서 촬영한다.
또한, 진공 흡입부에 의해 분리 흡입된 미세플라스틱이 수집되도록 진공 흡입부와 연통 접속 결합하는 수거망을 더 포함한다.
또한, 진공 흡입부의 흡입면은 진공 흡입시에 미세플라스틱은 통과하고 모래는 통과되지 않도록 제1 사이즈의 메쉬로 이루어진다.
또한, 수거망은 진공 흡입부와 연통 접속 결합하는 미세플라스틱 유입부, 미세플라스틱 유입부의 하측에 위치하며, 미세플라스틱 유입부를 통과한 모래가 최종 분리 배출되도록 적어도 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 모래 배출부를 포함하며, 진공 흡입부에 의해 모래와 미세플라스틱이 1차 분리되고, 모래 배출부에 의해 2차 분리된다.
또한, 카메라부는 이송부의 상측에 배치되고, 진공 흡입부는 이송부의 하측에 배치됨으로써 카메라부와 진공 흡입부가 서로 마주보도록 배치되며, 진공 흡입부의 흡입면이 적어도 카메라부의 촬영각도 범위 내에 위치됨으로써 제어부의 제1 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 하측 방향으로 진공 흡입한다.
또한, 카메라부는 이송부의 상측에 배치되고, 진공 흡입부는 카메라부와 수평방향으로 기 설정된 거리 떨어진 거리에 이송부의 상측에 배치됨으로써 카메라부와 진공 흡입부가 서로 수평방향으로 이격 배치되며, 진공 흡입부의 흡입면이 적어도 카메라부의 촬영각도 범위를 벗어난 위치에 배치됨으로써 제어부의 제2 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 상측 방향으로 진공 흡입한다.
또한, 카메라부는 이송부의 상측에 배치되고, 진공 흡입부는 이송부의 하측에 배치됨으로써 카메라부와 진공 흡입부가 서로 수평방향으로 떨어지면서 마주보도록 배치되며, 진공 흡입부의 흡입면이 적어도 카메라부의 촬영각도 범위를 벗어난 위치에 배치됨으로써 제어부의 제3 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 하측 방향으로 진공 흡입한다.
또한, 제어부는 카메라부의 촬영각도를 설정 및 제어하는 카메라 제어부, 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 복수의 진공흡입 제어신호를 생성하는 영상신호 판별부, 복수의 진공흡입 제어신호 중 적어도 어느 하나의 입력에 따라 진공 흡입부를 제어하는 진공흡입 제어부를 포함한다.
또한, 제어부는 수거망에 진동이 제공되도록 제어함으로써 진동이 없을 때에 비해 상대적으로 모래가 모래 배출부를 통해 더 잘 배출되도록 하는 수거망 진동 제어부를 더 포함한다.
또한, 진공 흡입부는 제1 진공흡입 제어신호가 입력된 경우에 기 설정된 제1 시간차를 두고 분리수거 대상체를 진공 흡입하며, 제2,3 진공흡입 제어신호가 입력된 경우에 기 설정된 제2 시간차를 두고 분리수거 대상체를 진공 흡입하며, 제1 시간차에 비해 제2 시간 차가 더 크다.
한편, 모래와 미세플라스틱이 섞여진 분리수거 대상체를 기 설정된 방향으로 이송하는 이송부, 이송부에서 이송된 분리수거 대상체를 촬영하는 카메라부, 카메라부에서 촬영된 분리수거 대상체의 영상 또는 이미지를 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하는 제어부, 미세플라스틱 흡입 제어신호에 따라 카메라부에서 촬영한 촬영각도 범위 내에 있는 분리수거 대상체를 흡입함으로써 분리수거 대상체에 포함된 미세플라스틱을 흡입하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 이송부는 제1 방향으로 분리수거 대상체를 이송시키고, 카메라부는 제어부의 제어에 따라 설정된 촬영각도 범위 내에 있는 이송 중인 분리수거 대상체를 제1 방향과는 다른 방향의 제2 방향에서 촬영한다.
또한, 흡입부에 의해 흡입된 미세플라스틱이 수집되도록 흡입부와 연통 결합하는 수거망을 더 포함한다.
또한, 흡입부는 분리수거 대상체를 향하도록 이송부의 폭방향으로 복수로 배치된 흡입 노즐을 구비하는 흡입 노즐부를 포함하며, 미세플라스틱이 위치하는 대응 흡입 노즐이 카메라부와 흡입 노즐부의 떨어진 거리만큼 시간차가 계산되어 미세플라스틱 흡입 제어신호에 따라 각각 제어된다.
또한, 흡입부는 분리수거 대상체를 향하도록 이송부의 폭방향으로 배치된 진공 흡입이 가능한 진공 흡입부를 포함하며, 진공 흡입부는 카메라부와 진공 흡입판의 떨어진 거리만큼 시간차가 계산되어 미세플라스틱 흡입 제어신호에 따라 각각 제어된다.
또한, 수거망은 흡입부와 연통 결합하는 미세플라스틱 유입부, 미세플라스틱 유입부의 하측에 위치하며, 미세플라스틱 유입부를 통과한 모래가 최종 분리 배출되도록 적어도 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 모래 배출부를 포함하며, 흡입부에 의해 모래와 미세플라스틱이 1차 분리되고, 모래 배출부에 의해 2차 분리된다.
또한, 카메라부는 이송부의 상측에 배치되고, 흡입부는 카메라부로부터 일정 거리 떨어진 이송부의 이송방향 및 폭방향으로 배치됨으로써 카메라부의 촬영각도를 방해하지 않으면서 분리수거 대상체를 흡입한다.
또한, 제어부는 카메라부의 촬영각도를 설정 및 제어하는 카메라 제어부, 카메라부로부터 촬영된 영상 또는 이미지를 기초로 미세 플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 영상 또는 이미지의 분석을 통해 미세플라스틱의 위치를 판별하는 영상신호 판별부, 미세플라스틱의 위치에 따라 제어할 흡입 노즐을 선택하고, 선택된 흡입 노즐에 대응하는 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 흡입 노즐부로 전송하는 흡입 제어부를 포함한다.
또한, 제어부는 카메라부의 촬영각도를 설정 및 제어하는 카메라 제어부, 카메라부로부터 촬영된 영상 또는 이미지를 기초로 미세 플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하는 영상신호 판별부, 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 진공 흡입부로 전송하는 흡입 제어부를 포함한다.
또한, 제어부는 수거망에 진동이 제공되도록 제어함으로써 진동이 없을 때에 비해 상대적으로 모래가 더 잘 배출되도록 하는 수거망 진동 제어부를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 해변가 또는 강가에 산재해 있는 모래와 미세플라스틱을 수거하여 분리함으로써 모래는 다시 원위치시키고 미세플라스틱만 분리 수거할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 대한 대략적인 구성 및 배치도이고,
도 3은 도 1에서 자유낙하 영역에 카메라부를 추가적으로 배치한 것을 도시한 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 대한 대략적인 구성 및 배치도이고,
도 6은 도 5에서 진공 흡입부를 수평방향으로 이동시켜 배치한 것을 도시한 도면이고,
도 7은 도 6에서 진공 흡입부를 상측방향으로 이동시켜 배치한 것을 도시한 도면이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 대한 대략적인 구성 및 배치도이고,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 분리수거 대상체를 촬영한 이미지를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1,2 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치는 해변의 모래와 함께 섞여 있는 미세플라스틱을 분리 수거 하기 위한 장치이다. 바닷가에 산재한 미세플라스틱을 분리 수거하기 위해서는 먼저 미세플라스틱이 포함된 모래를 차량 등 다양한 방법을 동원하여 퍼 올려야 한다. 이때, 모래와 함께 퍼 올려진 분리수거 대상체에는 모래, 미세플라스틱, 및 다양한 생활 쓰레기 등이 함께 수집된다. 따라서 모래와 미세플라스틱을 분리 수거하기 전에 먼저 생활 쓰레기 등을 1차적으로 분리하고, 2차적으로 모래와 미세플라스틱을 분리 수거한다. 본 발명에서는 모래와 미세플라스틱보다 훨씬 사이즈가 큰 생활 쓰레기 등을 다양한 방법에 의해 1차적으로 분리수거하고 난 후의 사이즈가 아주 작은 분리수거 대상체를 모래와 미세플라스틱으로 분리 수거하는 것에 대해 설명한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제1,2 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
(제1 실시예)
도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치는 먼저 1차적으로 사이즈가 큰 생활 쓰레기 등이 다양한 장치 및 방법에 의해 분리 수거되고 난 후의 분리수거 대상체(이하에서는 사이즈가 매우 작은 모래와 미세플라스틱이 섞여 있는 것으로 정의함)를 모래와 미세플라스틱으로 분리한다. 즉, 도 2에는 도시되어 있지 않으나 앞서 설명한 바와 같이 1차적으로 생활 쓰레기 등 사이즈가 큰 쓰레기가 먼저 분리되고 난 후의 분리수거 대상체가 도 2의 이송부(20)에 투입된다.
투입된 분리수거 대상체(모래(1)와 미세플라스틱(2))는 이송부(20)의 구동에 따라 수평방향으로 이송된다. 이송부(20)는 롤러(도면 미도시)와 이송 플레이트(도면 미도시)로 구체화되어 롤러의 회전에 따라 이송 플레이트에 투입된 분리수거 대상체(1,2)가 수평방향으로 이동될 수 있다.
이송부(20)의 상측에는 제1 카메라부(110)가 위치한다. 제1 카메라부(110)는 분리수거 대상체(1,2)를 기 설정돤 카메라 촬영각도에 따라 촬영함으로써 분리수거 대상체(1,2)의 촬영 이미지를 생성한다. 촬영된 이미지는 제어부(200)로 전송한다.
이송부(20)에 의해 도 2를 기준으로 좌측에서 우측으로 이송된 분리수거 대상체(1,2)는 우측 끝 부분에서 중력에 의해 자유낙하로 하측 방향으로 떨어진다. 중력에 의해 자유낙하 하는 분리수거 대상체(1,2)를 제2 카메라부(120)가 기 설정된 촬영각도에 따라 촬영한다. 제2 카메라부(120)는 이송부(20)의 하측에 배치됨으로써 이송부(20)에서 떨어진 분리수거 대상체(1,2)를 촬영할 수 있다. 촬영된 이미지는 제어부(200)로 전송한다.
제2 카메라부(120)의 하측에는 에어 분사부(300)가 위치한다. 에어 분사부(300)는 에어분사 제어신호에 따라 수평방향으로 에어를 분사함으로써 자유낙하 하는 모래(1)와 미세플라스틱(2)이 분리되도록 한다. 즉, 지면을 기준으로 이송부(20)의 이송 플레이트가 가장 높은 곳에 배치되며, 이송 플레이트의 하측에 제2 카메라부(120)가 배치되며, 제2 카메라부(120)의 하측에 에어 분사부(310)가 배치된다. 제2 카메라부(120)가 이송 플레이트의 하측에 배치됨으로써 이송 플레이트에서 떨어져 자유낙하 하는 분리수거 대상체(1,2)를 촬영할 수 있으며, 제2 카메라부(120)의 촬영 이미지를 제어부(200)가 분석함으로써 자유낙하 하는 분리수거 대상체(1,2)에 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 카메라부(120)의 하측에 에어 분사부(310)가 배치됨으로써 제어부(200)의 미세플라스틱 포함 여부 판단에 따라 에어를 수평방향으로 분사하여 모래(1)와 미세플라스틱(2)으로 분리할 수 있다. 이때, 제2 카메라부(120) 및 에어 분사부(310)는 이송 플레이트에서 자유낙하 하는 분리수거 대상체(1,2)의 자유낙하 인접영역에 배치되는 것이 바람직하다.
에어 모듈부(320)는 에어를 생성하며, 생성된 에어를 에어 분사부(310)로 공급한다. 에어 분사부(310)는 공급된 에어를 수평방향으로 분사한다. 다만, 에어의 분사각도는 배치된 환경에 따라 조절될 수 있다.
수거망(400)은 에어 분사에 의해 분리된 미세플라스틱(2)을 수거하기 위해서 상술한 에어 분사부(310)의 높이에 상응하게 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 수거망(400)은 미세플라스틱 유입부(410)와 모래 배출부(420)를 포함하며, 미세플라스틱 유입부(410)의 높이가 에어 분사부(310)의 높이에 상응하게 배치된다. 미세플라스틱 유입부(410)는 미세플라스틱(2)이 통과되고 모래(1)는 통과되지 않도록 기 설정된 메쉬 사이즈로 형성된다. 이때, 메쉬 사이즈는 미세플라스틱의 사이즈에 따라 조절될 수 있다. 일예로서 일반적으로 미세플라스틱(2)의 사이즈는 1 ~ 5mm의 입자 사이즈를 가지며, 모래(1)는 미세플라스틱의 사이즈보다 더 크다.
에어 분사력에 의해 수평방향으로 이동한 미세플라스틱(2)은 메쉬로 이루어진 미세플라스틱 유입부(410)를 통과하여 수거망(400)의 하부에 수집된다. 이때, 수거망(400)의 하부에는 수거된 미세플라스틱(2)과 일부 유입된 모래(1)가 함께 저장된다. 따라서 수거망(400)의 하부에는 일부 유입된 모래(1)가 빠져나갈 수 있도록 메쉬로 이루어진 모래 배출부(420)가 형성되는 것이 바람직하다. 모래 배출부(420)의 메쉬 사이즈는 미세플라스틱 유입부(410)의 메쉬 사이즈와 같거나 작은 것이 바람직하다. 수거망(400)으로 일부 유입된 모래(1)가 모래 배출부(420)를 통해 잘 배출되도록 수거망(400)을 진동시키는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이 수거망(400)은 에어 분사력에 의해 수평 이동한 미세플라스틱(2)이 유입되어 수거되고, 일부 유입된 모래(1)가 하방으로 배출되도록 하기 위해 단면이 "ㄱ"자로 형성될 수 있다.
에어 분사부(310)와 미세플라스틱 유입부(410) 사이를 분리수거 대상체(1,2)가 중력에 의해 자유낙하 한다. 이때, 에어 분사력의 세기 및 모래와 미세플라스틱의 분리 효율에 따라 에어 분사부(310)와 미세플라스틱 유입부(410) 간의 이격 거리를 조절하여 배치하는 것이 바람직하다. 미세플라스틱과 분리된 모래는 다시 해변에 뿌려지고, 분리된 미세플라스틱만 수거된다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(200)는 영상신호 판별부(210), 트리거부(220), 에어분사 제어부(230), 수거망 진동 제어부(240), 카메라 제어부(250)를 대략적으로 포함하며, 설명하지 아니한 제어부(200)의 다양한 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 창작 범위 내에서 포함될 수 있다.
영상신호 판별부(210)는 제1 영상신호 판별부(211)와 제2 영상신호 판별부(212)를 포함한다. 제1 영상신호 판별부(211)는 제1 카메라부(110)로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 포함되었다고 판단한 경우에 트리거 신호를 생성한다. 생성된 트리거 신호는 트리거부(220)로 전송된다.
제2 영상신호 판별부(212)는 트리거부(220)로부터 트리거 신호가 입력된 경우에 제2 카메라부(120)로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성한다. 따라서 제2 카메라부(120) 또는 제2 영상신호 판별부(212)는 트리거 신호가 입력되지 않는 경우에는 촬영 및 판별할 필요가 없다.
영상신호 판별부(210)는 카메라부(110,120)로부터 입력된 촬영 이미지를 토대로 모양, 색깔, 크기, 형상 등을 이미지 분석함으로써 모래와 미세플라스틱을 분별 판단한다.
에어분사 제어부(230)는 에어분사 제어신호의 입력에 따라 에어 분사부(310)를 구동 제어한다.
수거망 진동 제어부(240)는 수거망(400)에 진동이 제공되도록 제어한다. 수거망(400)을 진동시키기 위한 필요한 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 창작 범위내에서 참조될 수 있다.
카메라 제어부(250)는 제1,2,3,4 카메라부(110,120,130,140)의 촬영각도, 촬영거리, 촬영위치를 각각 설정 및 제어한다. 촬영각도의 설정은 후술하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 분리수거 대상체(1,2)가 자유낙하 하는 영역에는 복수의 카메라부를 도 2에 비해 더 추가 설치하여 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 좀 더 정확하게 분석할 수 있다. 즉, 제2 카메라부(120)와 마주보도록 제3 카메라부(130)를 배치하고, 제2 카메라부(120)의 하측에 제4 카메라부(140)를 배치하여 서로 다른 위치에 배치하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 카메라 제어부(250)에 의해 각 카메라부(120,130,140)의 촬영각도를 서로 다르게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 자유낙하 하는 분리수거 대상체(1,2)를 서로 다른 위치 및 서로 다른 촬영각도에서 3대의 카메라를 이용하여 촬영할 수 있으며, 각각 촬영된 이미지를 영상신호 판별부(210)로 전송하여 더욱 정밀한 분석이 이루어지도록 할 수 있다. 다만, 자유낙하 영역에 배치되는 카메라의 수, 배치 위치 및 촬영각도의 설정은 환경에 따라 조금씩 달라질 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치는 제1 실시예에서 사용한 에어 분사를 이용하지 않고 진공 흡입을 이용하는 발명에 관한 것이다. 따라서 제1 실시예에서와 동일한 설명은 제1 실시예의 설명에 갈음하기로 하고 이하에서는 첨부된 도 4 내지 도 7을 참고하여 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이 이송부(30)로 투입된 분리수거 대상체(1,2)는 도 5를 기준으로 좌측에서 우측으로 수평방향 이동한다. 이송부(30)의 상측에는 제1,2 카메라부(510,520)가 서로 거리를 두고 배치된다. 제1,2 카메라부(510,520)는 설정된 촬영각도에 따라 분리수거 대상체(1,2)를 촬영한다.
이송부(30)의 하측에는 제1,2 진공 흡입부(710,720)가 배치된다. 진공 흡입부(710,720)는 진공흡입 제어부(631,632)의 제어에 따라 진공 흡입을 한다. 진공 흡입부가 진공 흡입을 하기 위해서는 이송부(30)의 이송 플레이트(31)가 기 설정된 메쉬 사이즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 이송 플레이트(31)의 메쉬 사이즈는 하방에 위치한 진공 흡입부에 의해 미세플라스틱(2)은 진공 흡입되고, 모래(1)는 진공 흡입부에 의해 진공 흡입되지 않는 정도의 사이즈를 가지는 것이 바람직하다. 일예로서 메쉬 사이즈는 미세플라스틱(2)은 관통되면서 모래(1)는 관통되지 않는 사이즈인 것이 바람직하다.
진공 흡입부(710,720)는 흡입면(711,721)이 각각 기 설정된 메쉬로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 진공 흡입부의 진공 흡입에 따라 이송 플레이트(31)에 있는 미세 플라스틱이 이송 플레이트의 메쉬를 관통하여 하측 방향으로 진공 흡입됨으로써 이송 플레이트(31)에 있는 모래(1)와 1차적으로 분리된다. 이때, 진공 흡입되어 이송 플레이트(31)를 관통한 미세플라스틱(2)과 진공 흡입에 따라 일부 이송 플레이트(31)를 관통한 모래(1)는 메쉬로 구성된 흡입면(711,721)에 의해 2차적으로 분리된다. 즉, 흡입면(711,721)의 메쉬는 미세플라스틱(2)은 관통하고, 모래(1)는 관통하지 않도록 하는 사이즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 2차적으로 분리된 미세플라스틱은 수거망(810,820)으로 이동되도록 함으로써 미세플라스틱(2)을 모래(1)와 분리 수거할 수 있다. 수거망(810,820)은 앞서 설명한 제1 실시예에 갈음하기로 하며, 다만 제2 실시예의 수거망(810,820)은 제1 실시예의 수거망(400)과 형상이 좀 달라질 수 있다. 한편, 제2 실시예에서도 수거망의 모래 배출부(812,822)에 의해 모래와 미세플라스틱이 3차적으로 분리된다. 분리된 모래는 해변으로 되돌려진다.
여기서, 진공 흡입부(710.720)는 도 5 및 도 6과 같이 이송 플레이트(31)의 하측에 배치될 수도 있고, 도 7과 같이 이송 플레이트(31)의 상측에 배치될 수도 있다.
도 5와 같이 카메라부(510,520)는 이송부(30)의 상측에 배치되고, 진공 흡입부(710.720)는 이송부(30)의 하측에 배치되는 경우에는 카메라부(510,520)와 진공 흡입부(710,720)가 서로 마주보도록 배치된다. 이때, 진공 흡입부(710,720)의 흡입면(711,721)이 적어도 카메라부(510,520)의 촬영각도 범위 내에 위치됨으로써 제어부(600)의 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 하측 방향으로 진공 흡입한다. 즉, 도 5는 진공 흡입부(710,720)의 흡입면(711,721)이 적어도 카메라부(510,520)의 촬영각도 범위 내에 위치되도록 함으로써 촬영각도 범위 내에 위치한 분리수거 대상체(1,2)를 진공 흡입부가 진공 흡입하여 모래와 미세플라스틱을 1차적으로 분리한다. 촬영각도 범위 내에 위치한 분리수거 대상체(1,2)는 제어부에 의해 미세플라스틱 포함 여부가 식별될 수 있으며, 식별 여부에 따라 순간적으로 미세플라스틱을 진공 흡입할 수 있다. 이송부(30)의 이송 속도가 대략 3km/h 정도이기 때문에 식별과 동시에 진공 흡입을 할 수 있다.
도 6과 같이 카메라부(510)는 이송부(30)의 상측에 배치되고, 진공 흡입부(710)는 이송부(30)의 하측에 배치되는 경우에 카메라부(510)와 진공 흡입부(710)가 서로 수평방향으로 떨어지면서 마주보도록 배치된다. 이때에는 진공 흡입부(710)의 흡입면(711)이 적어도 카메라부(510)의 촬영각도의 범위를 벗어난 위치에 배치되는 경우로서 제어부(600)의 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 하측방향으로 진공 흡입한다.
도 7과 같이 카메라부(510)는 이송부(30)의 상측에 배치되고, 진공 흡입부(710)는 카메라부(510)와 수평방향으로 기 설정된 거리 떨어진 거리에 이송부(30)의 상측에 배치되는 경우에는 카메라부(510)와 진공 흡입부(710)가 서로 수평방향으로 이격 배치된다. 이때에는 진공 흡입부(710)의 흡입면이 적어도 카메라부(510)의 촬영각도의 범위를 벗어난 위치에 배치되는 경우로서 제어부의 진공흡입 제어신호에 따라 미세플라스틱을 상측방향으로 진공 흡입한다.
상술한 도 5는 미세플라스틱의 식별과 거의 동시에 진공 흡입(제1 진공 흡입시작 시각)을 하는 것이 고, 도 6 및 도 7은 미세플라스틱의 식별 후에 일정 시간을 두고 진공 흡입(제2 진공 흡입 시작 시간)을 하는 차이점이 있다. 또한, 도 6 및 도 7은 이송부(30)의 이송 속도 설정 값에 따라 제2 진공 흡입 시작 시각을 달리 설정함으로써 촬영 각도의 폭만큼 미세플라스틱을 정확하게 진공 흡입하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이 제1 카메라부(510)와 제2 카메라부(520)가 수평방향으로 일정 거리 떨어져 배치되면서도 이송부(30)의 촬영영역을 서로 다르게 설정할 수 있다, 즉, 제1 카메라부(510)는 이송부(30)의 제1 영역을 촬영하며, 제2 카메라부(520)는 제1 카메라부(510)가 촬영하지 못하는 제2 영역을 촬영한다. 일예로서 이송방향을 기준으로 이송부(30)의 좌측 편과 우측 편을 각각 촬영할 수 있다. 물론, 이때에는 제1,2 카메라부(510,520)를 서로 수평방향으로 이격시키지 않고 동일선상에 배치하면서 이송부(30)의 촬영영역을 다르게 설정할 수도 있다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예에 따른 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치는 제1 실시예 및 제2 실시예에서 이미 설명한 동일한 설명은 이에 갈음하기로 하고 이하에서는 첨부된 도 8 내지 도 10을 참고하여 설명하기로 한다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 이송부(40)는 이송 플레이트(41)와 롤러부(42)를 포함하여 구성되며, 도 9를 기준으로 우측방향(도 9 화살표 참조)으로 분리수거 대상체(1,2)를 이송한다. 분리수거 대상체에는 모래(1)와 분리수거해야 할 미세 플라스틱(2)이 포함되어 있으며, 도 9와 달리 한 영역에 미세 플라스틱이 한데 모여 있거나 여러 개소에 흩어져 있을 수 있다.
카메라부(920)는 이송부(40)의 상측방향에 위치하여 이송 플레이트(41)에 적재된 분리수거 대상체를 촬영한다. 카메라부(920)의 카메라 각도(θ5)를 방해하지 않도록 흡입부(940)는 카메라부(920)와 일정 거리 떨어진 이송부의 진행방향의 일 영역에 이송부의 폭방향으로 배치된다.
흡입부(940)는 제1 예로서 흡입 노즐부(941)이거나 제2 예로서 진공 흡입부(942)일 수 있다. 흡입 노즐부(941)는 이송 플레이트(41)의 폭방향으로 흡입 노즐이 복수로 배치될 수 있다. 흡입 노즐은 도 9와 같이 이송되는 분리수거 대상체의 일영역을 흡입한다. 따라서 각각의 흡입 노즐은 흡입 영역이 각각 밀 설정되어 있으며, 후술하는 흡입 제어부(912)의 미세플라스틱 흡입 제어신호에 따라 각각 온/오프될 수 있다. 일예로서 제1 흡입 노즐은 흡입 노즐부(941)의 가장 우측에 배치되어 있으며, 흡입 압력 및 흡입 노즐의 직경에 따라 제1 영역을 커버한다. 제2 흡입 노즐은 제1 흡입 노즐의 바로 인접한 곳에 위치하며 마찬가지로 흡입 압력 및 흡입 노즐의 직경에 따라 제2 영역을 커버한다. 동일한 원리로 제3 내지 제n 흡입 노즐이 배치될 수 있다. 각각의 흡입 노즐은 흡입 제어부(912)의 미세플라스틱 흡입 제어신호의 개별 제어에 따라 각각 온/오프 제어된다. 흡입 노즐부(941)는 복수 열로 추가적으로 배치할 수 있다. 즉, 이송부의 이송방향을 기준으로 제1 카메라부, 흡입 노즐부, 제2 카메라부, 흡입 노즐부 순으로 순차적으로 배치함으로써 미세 플라스틱을 좀 더 완벽하게 수거할 수 있다.
제2 예로서, 진공 흡입부(942)는 진공 흡입판일 수 있으며, 진공 흡입판은 앞서 설명한 바를 참조할 수 있다. 진공 흡입판은 이송 플레이트(41)의 폭방향으로 배치될 수 있다. 진공 흡입판은 이송 플레이트(41)의 폭 넓이에 따라 폭방향으로 분리되어 복수로 배치될 수도 있다. 진공 흡입판은 미세 플라스틱이 포함된 경우 미세플라스틱 흡입 제어신호에 따라 진공 흡입을 통해 미세 플라스틱을 수거한다.
상술한 흡입 노즐부(941) 및 진공 흡입부(942)는 모두 수거망(930)과 연통되어 있어, 흡입된 미세 플라스틱을 수거망(930)으로 보낸다.
한편, 진공 흡입판은 앞서 설명한 흡입 노즐부(941)의 앞이나 또는 뒤에 추가적으로 배치될 수 있다. 이러한 추가적인 배치는 모래에 포함된 미세 플라스틱의 양이 많은 경우에 필요에 따라 적용할 수 있다. 진공 흡입판이 앞에 배치되는 경우에는 제1 카메라부, 진공 흡입판, 제2 카메라부 및 흡입 노즐부 순으로 순차적으로 배치된다. 진공 흡입판이 뒤에 배치되는 경우에는 제1 카메라부, 흡입 노즐부, 제2 카메라부 및 진공 흡입판 순으로 순차적으로 배치된다.
제1 카메라부는 이송된 분리수거 대상체를 촬영하여 제어부에서 1차 미세플라스틱 흡입 제어신호가 생성되게 하며, 제2 카메라부는 1차적으로 분리수거 된 2차 분리수거 대상체를 촬영하여 제어부에서 2차 미세플라스틱 흡입 제어신호가 생성되도록 한다. 1차 및 2차 미세플라스틱 흡입 제어신호는 배치 순서에 따라 각각 흡입 노즐부(941) 또는 진공 흡입판을 제어한다.
도 10은 카메라부(920)에서 촬영한 촬영 이미지(950)를 나타낸 것이다. 도 10을 살펴보면, 촬영 이미지에는 모래(1)와 수거 대상인 미세 플라스틱(2)이 포함되어 있다. 물론 도 10과 달리 미세 플라스틱(2)이 전혀 포함되지 않을 수도 있고, 또는 미세 플라스틱이 특정영역에 밀집 포함되거나 또는 산발적으로 흩어져 있을 수도 있다.
도 10을 기준으로 살펴보면, 미세 플라스틱(2)은 이미지 셀의 (X6,Y1), (X8,Y1), (X2,Y7), (X4,Y6) 영역에 위치한다. X축은 이송 플레이트(41)의 폭방향이고, Y축은 이송 진행방향으로 볼 수 있다.
제어부(910)는 흡입 노즐부(941)가 배치된 경우에 영상신호 판별부(911)와 흡입 제어부(912)를 포함한다. 영상신호 판별부(911)는 카메라부(920)로부터 촬영된 영상 또는 이미지를 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 영상 또는 이미지의 분석을 통해 미세 플라스틱(2)의 위치를 판별한다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 미세 플라스틱(2)의 위치를 판별한다. 흡입 제어부(912)는 미세 플라스틱(2)의 위치에 따라 제어할 흡입 노즐을 선택하고, 선택된 흡입 노즐에 대응하는 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 흡입 노즐부로 전송한다.
도 10을 참고로 좀 더 자세히 설명하면, 일예로서 흡입 노즐의 흡입력 및 노즐 직경의 크기에 따라 흡입 노즐이 흡입할 수 있는 영역은 제1 노즐 흡입영역(951) 또는 제2 노즐 흡입영역(952)일 수 있다. 다만, 본 예에서는 제1 노즐 흡입영역(951)으로 가정하며, 노즐 흡입영역은 노즐 흡입력 및 직경에 따라 달라질 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 제1 영역 내지 제5 영역은 제1 흡입 노즐 내지 제5 흡입 노즐이 각각 대응된다.
영상신호 판별부(911)는 미세 플라스틱이 제3 영역인 (X6,Y1)과 제4 영역인 (X8,Y1)에 위치함을 판별한다. 그리고 흡입 제어부(912)는 각각의 제3 및 제4 영역에 대응되는 제3,4 흡입 노즐부를 제어하기 위한 제1,2 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 흡입 노즐부로 전송한다. 흡입 노즐부(941)는 생성된 제1,2 미세플라스틱 흡입 제어신호에 의해 제3 흡입 노즐부와 제4 흡입 노즐부를 "on"시켜 미세 플라스틱을 흡입한다. 이때, 제3,4 흡입 노즐부 이외의 흡입 노즐부는 "off"시키는 것이 바람직하다.
한편, 도 10과 같이 제4 영역 (X8,Y1)에 위치한 미세 플라스틱(2)은 제4 흡입 노즐부(941)에 의해서 모두 수거될 수 없는 경우도 있다. 따라서, 영상신호 판별부(911)는 중첩지역에 위치한 미세 플라스틱(3a)과 음영지역에 위치한 미세 플라스틱(3b)의 존재를 식별하고, 이에 따른 중첩 미세플라스틱 흡입 제어신호 및 음영 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성한다. 미세플라스틱 흡입 제어신호, 중첩 미세플라스틱 흡입 제어신호 및 음영 미세플라스틱 흡입 제어신호에는 각각의 미세플라스틱의 위치와 관련된 위치정보가 포함되어 있다.
따라서, 흡입 제어부(912)는 중첩 미세플라스틱 흡입 제어신호를 전송받으면 어느 하나의 흡입 노즐부를 "off"시키는 것이 바람직하다. 즉, 도 10과 같이 중첩 미세 플라스틱(3a)이 위치한 경우에 제4 흡입 노즐부와 제4 흡입 노즐부에 인접한 제5 흡입 노즐부를 모두 "on"시키면 오히려 미세 플라스틱을 수거할 수 없다. 따라서 어느 하나의 흡입 노즐부를 "off"시킨다.
또한, 흡입 제어부(912)는 음영 미세플라스틱 흡입 제어신호를 전송받으면 당해 음영 미세 플라스틱(3b)의 위치에 대응되는 가장 가까운 흡입 노즐부의 흡입압력을 더 크게 하여 흡입영역을 더 넓히도록 제어하는 신호를 흡입 노즐부(941)로 전송할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 진공 흡입판을 흡입 노즐부(941)이외에 추가적으로 배치하거나 흡입 노즐부(941)를 복수 열로 크로스 배치하여 이러한 문제를 해결할 수 있다. 흡입 노즐부(941)의 크로스 배치는 제1 열에 위치한 흡입 노즐부와 제2 열에 위치한 흡입 노즐부의 중심 좌표가 어긋나도록 배치하는 것이다.
제어부(910)는 진공 흡입판(942)이 배치된 경우에 영상신호 판별부(911)와 흡입 제어부(912)를 포함한다. 영상신호 판별부(911)는 카메라부(920)로부터 촬영된 영상 또는 이미지를 기초로 미세 플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세 플라스틱이 기 설정된 영역을 기준으로 기 설정된 기준 이상 포함된 경우 미세 플라스틱의 위치도 식별한다. 즉, 도 10에 도시된 미세 플라스틱(2)의 위치를 판별하고, 판별된 미세 플라스틱(2)의 양을 판별한다. 촬영 이미지에 포함된 미세 플라스틱(2)의 양이 기 설정된 기준에 못 미치는 경우에는 흡입하지 않고 통과시킬 수 있다. 흡입 제어부(912)는 미세 플라스틱이 포함된 경우 미세 플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 진공 흡입판으로 전송한다. 진공 흡입판은 제어신호에 따라 미세 플라스틱을 진공 흡입한다.
도 10에 도시된 바와 같이 진공 흡입판의 흡입영역(953)은 이송 플레이트(41)의 폭을 전체 커버할 수 있으며, 이송 플레이트(410의 폭이 넓은 경우에는 분할하여 배치할 수도 있다.
한편, 흡입 노즐부(941) 또는 진공 흡입부(942)는 모두 카메라부(920)와 일정 거리 떨어져 배치된다. 따라서 흡입 제어부(912)는 카메라부(920)와 흡입 노즐부(941) 또는 카메라부(920)와 진공 흡입부(942)의 떨어진 거리만큼 시간 차가 계산되어 흡입 노즐부(941) 또는 진공 흡입부(942)를 제어해야 한다. 이때, 추가적으로 이송 플레이트(41)의 이송 속도도 고려해야 한다.
카메라부(920)에서 이미지를 촬영하고 영상신호 판별부(911)에서 판별이 완료되어 미세플라스틱 흡입 제어신호를 생성하여 흡입부(940)로 최종 전송함으로써 흡입 노즐이나 진공 흡입판이 구동되는 전체 구동 제어시간과, 분리수거 대상체가 카메라부(920)의 촬영위치에서 이송 플레이트(41)의 이송속도에 의해 흡입부(940)에 도착한 시간까지의 도착 시간을 고려하여 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
1 : 모래
2 : 미세 플라스틱
3a : 중첩지역에 위치한 미세 플라스틱
3b : 음영지역에 위치한 미세 플라스틱
20 : 분리수거 대상체 이송부
30 : 분리수거 대상체 이송부
31 : 이송 플레이트
32 : 롤러부
110 : 제1 카메라부
120 : 제2 카메라부
130 : 제3 카메라부
140 : 제4 카메라부
200 : 제어부
210 : 영상신호 판별부
211 : 제1 영상신호 판별부
212 : 제2 영상신호 판별부
220 : 트리거부
230 : 에어분사 제어부
240 : 수거망 진동 제어부
250 : 카메라 제어부
310 : 에어 분사부
320 : 에어 모듈부
400 : 수거망
410 : 미세플라스틱 유입부
420 : 모래 배출부
510 : 제1 카메라부
520 : 제2 카메라부
600 : 제어부
610 : 영상신호 판별부
611 : 제1 영상신호 판별부
612 : 제2 영상신호 판별부
631 : 제1 진공흡입 제어부
632 : 제2 진공흡입 제어부
640 : 수거망 진동 제어부
650 : 카메라 제어부
710 : 제1 진공 흡입부
711 : 흡입면
720 : 제2 진공 흡입부
721 : 흡입면
730 : 진공 모듈부
810 : 제1 수거망
811 : 미세플라스틱 유입부
812 : 모래 배출부
820 : 제2 수거망
821 : 미세플라스틱 유입부
822 : 모래 배출부
910 : 제어부
911 : 영상신호 판별부
912 : 흡입 제어부
913 : 카메라 제어부
914 : 수거망 진동 제어부
920 : 카메라부
930 : 수거망
940: 흡입부
941 : 흡입 노즐부
942 : 진공 흡입부
950 : 카메라 이미지

Claims (9)

  1. 모래와 미세플라스틱이 섞여진 분리수거 대상체를 기 설정된 방향으로 이송하는 이송부,
    상기 이송부에서 이송된 분리수거 대상체를 촬영하는 카메라부,
    상기 카메라부에서 촬영된 상기 분리수거 대상체의 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 제어부,
    상기 에어 분사 제어신호에 따라 기 설정된 방향으로 에어를 분사함으로써 상기 분리수거 대상체에 포함된 모래와 미세플라스틱을 분리하는 에어 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 제1 방향으로 상기 분리수거 대상체를 이송시키고,
    상기 제1 방향으로 이송되는 상기 분리수거 대상체는 이송부의 끝 부분에서 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 중력에 의해 자유낙하되며,
    상기 카메라부는 상기 중력에 의해 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하며,
    상기 에어 분사부가 상기 에어 분사 제어신호에 따라 상기 중력에 의해 자유낙하 하는 상기 분리수거 대상체를 향해 상기 제1 방향으로 에어를 분사함으로써 상기 미세플라스틱이 제1 방향으로 분사된 에어에 의해 모래와 분리되는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 분사된 에어에 의해 모래와 분리된 미세플라스틱이 제1 방향으로 이동됨으로써 에어 분사 힘에 의해 미세플라스틱이 수집되는 수거망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 카메라부는,
    상기 이송부에 의해 상기 제1 방향으로 이송되는 상기 분리수거 대상체를 촬영하는 제1 카메라부,
    상기 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하는 제2 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 카메라부는 상기 에어 분사부에 비해 지면을 기준으로 상대적으로 더 높은 위치에 배치되며,
    상기 수거망의 미세플라스틱 유입영역은 상기 에어 분사부의 배치 위치와 동일선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 포함되었다고 판단한 경우에 트리거 신호를 생성하는 제1 영상신호 판별부,
    상기 트리거 신호가 입력된 경우에 상기 제2 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 제2 영상신호 판별부,
    상기 에어분사 제어신호의 입력에 따라 에어 분사부를 제어하는 에어분사 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수거망은,
    상기 에어 분사부에 의해 제1 방향으로 이동된 미세플라스틱이 유입되도록 상기 에어 분사부의 배치 위치와 동일 선상에 배치되면서 상기 에어 분 사부 측으로 개방되며, 상기 미세플라스틱이 통과되도록 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 미세플라스틱 유입부,
    상기 미세 플라스틱 유입부의 하측에 위치하며, 상기 미세플라스틱 유입부를 통과한 모래가 최종 분리 배출되도록 적어도 상기 제1 사이즈의 메쉬로 이루어지는 모래 배출부를 포함하며,
    상기 에어 분사부에 의해 모래와 미세플라스틱이 1차 분리되고, 상기 미세플라스틱 유입부에 의해 2차 분리되며, 모래 배출부에 의해 3차 분리되는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수거망에 진동이 제공되도록 제어함으로써 진동이 없을 때에 비해 상대적으로 모래가 상기 모래 배출부를 통해 더 잘 배출되도록 하는 수거망 진동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하도록 상기 제2 카메라부와 대향 배치되는 제3 카메라부,
    상기 제2 방향으로 자유낙하 하는 분리수거 대상체를 촬영하도록 상기 제2 카메라부의 하측에 배치되는 제4 카메라부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제2,3,4 카메라부의 촬영각도를 서로 다르게 제어하는 카메라 제어부를 더 포함하며,
    상기 제2 영상신호 판별부는,
    상기 트리거 신호가 입력된 경우에 상기 제2,3,4 카메라부로부터 촬영된 영상을 기초로 미세플라스틱이 포함되었는지 여부를 판별하고, 미세플라스틱이 기 설정된 기준 이상 포함되었다고 판단한 경우에 에어분사 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모래와 미세플라스틱 분리 수거 장치.
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