KR20230108281A - 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 컴퓨터 구현 방법 - Google Patents
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Abstract
플라스틱 컴파운드들의 선별을 제어하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서, 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스를 제공하는 단계(S100); 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터 스캔 데이터를 수신하는 단계(S200); 수신된 스캔 데이터 및 데이터베이스의 복수의 마커들에 기초하여 플라스틱 컴파운드의 샘플에서 마커를 식별하는 단계(S300); 플라스틱 컴파운드의 샘플의 식별된 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 단계(S400)를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
Description
본 개시는 플라스틱 컴파운드들의 선별(sorting)을 위한 컴퓨터 구현 방법, 그러한 방법을 위한 컴퓨터 프로그램 엘리먼트, 그러한 컴퓨터 프로그램 엘리먼트를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체, 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스, 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 시스템, 및 그러한 방법에서의 컴퓨터 기반 데이터베이스의 용도에 관한 것이다.
플라스틱은 낮은 중량, 내구성, 낮은 비용, 넓은 온도 범위에서의 적용성, 양호한 온도 및 빛 저항뿐만 아니라 용이한 가공 가능성의 관점에서 상당한 이점들을 보인다. 이러한 이점들로 인해, 플라스틱의 글로벌 수요는 매년 증가하고, 따라서 플라스틱의 글로벌 생산량은 연간 수억톤에 이른다. 플라스틱의 상당 부분은 패키징(packaging), 자동차, 전기 제품들에 사용된다. 사용 후 또는 수명 종료 후에는, 생성된 플라스틱 폐기물의 작은 분량만이 재사용된다. 플라스틱의 재활용은, 플라스틱 폐기물을 줄이고 천연 자원들을 절약하기 위한 옵션이다. 플라스틱 폐기물의 재활용은 매우 다양한 고분자 타입들, 등급들, 블렌드들 및/또는 첨가제들로 인해 플라스틱 폐기물의 분리 및 선별을 필요로 한다. 따라서, 선별은 플라스틱 폐기물의 재활용을 위한 주요 이슈이다. 재활용은 플라스틱 폐기물의 재활용의 경제적 측면들에 대한 그리고 가치 사슬에서의 플라스틱의 지속가능성에 대한 상당한 영향을 갖는다.
이러한 관점에서, 플라스틱을 재활용하기 위한 방법을 제공할 추가적인 필요성이 존재하는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 플라스틱 컴파운드들의 선별을 제어하고 향상시키는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
다음의 설명을 읽을 때 명백해지는 이들 및 다른 목적들은 독립 청구항들의 주제에 의해 해결된다. 종속항들은 본 개시의 바람직한 실시예들을 참조한다.
본 개시의 제1 양태에 따르면 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 컴퓨터 구현 방법이 제공되며, 이 방법은: 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리(entry)들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스를 제공하는 단계; 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터 스캔 데이터를 수신하는 단계; 수신된 스캔 데이터 및 데이터베이스의 복수의 마커들에 기초하여 플라스틱 컴파운드의 샘플에서 마커를 식별하는 단계; 플라스틱 컴파운드의 샘플의 식별된 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 단계를 포함한다.
다시 말해서, 본 개시는 플라스틱 컴파운드를 마커들로 명확하게 태깅(tagging)하여 플라스틱 컴파운드에 대한 ID를 생성할 것을 제안한다. 고분자 타입, 등급, 블렌드, 재사용 횟수, 지속가능성 점수 등과 같은 플라스틱 컴파운드의 특성들이 ID에 할당된다. ID 및 플라스틱 컴파운드의 특성들의 정보 데이터는 데이터베이스에 저장된다. 스캔에 의해, 플라스틱 컴파운드, 플라스틱 컴파운드의 마커들 및 이에 대한 ID가 결정되고 데이터베이스와 매칭된다. 매칭의 결과는 플라스틱의 타입 또는 재활용된 재료의 함량 또는 지속가능성 점수와 같은 플라스틱 컴파운드의 특성들을 나타낸다. 따라서, 사용자, 예를 들어 플라스틱 부품들의 재활용 업체가 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 것, 또는 예를 들어 제품들의 소매업자가 역 자동판매기 (reverse vending machine)에서 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 것이 가능하다.
제안된 방법은 상이한 재료 층들 및 상이한 재료 조합들로 이루어진 플라스틱 컴파운드들을 선별하는데 유리할 수도 있다. 제안된 방법은 재활용된 플라스틱 컴파운드와 재활용되지 않은 플라스틱 컴파운드 사이를 선별하는 데 유리할 수도 있다. 제안된 방법은 식품 등급 플라스틱 컴파운드와 비식품 등급 플라스틱 컴파운드 사이를 선별하는 데 추가로 유리할 수도 있다. 제안된 방법은 플라스틱 컴파운드의 재활용 루프(recycling loop)들의 수에 따라 선별하는 데 추가로 유리할 수도 있다. 제안된 방법은, 선별이 플라스틱 컴파운드의 색상에 민감하지 않기 때문에 더 유리할 수 있다. 제안된 방법은, 선별이 수축 라벨(shrink label)들을 통해 가능하기 때문에 더욱 유리할 수 있다.
제안된 방법은 플라스틱 가치 사슬에서의 재활용 단계 / 수명의 종료에 한정되지 않고 플라스틱 가치 사슬의 임의의 단계에서 임의의 목적으로 사용될 수 있다. 방법은 예를 들어, 플라스틱 패키징과 같은 플라스틱 컴파운드의 소매에서의 향상된 고객 상호작용/경험을 위해 사용될 수 있다. 제안된 방법은 플라스틱 부품들의 효율적인 재활용 경제를 확립하는 데 유리할 수도 있다. 제안된 방법은 지속가능성 점수를 포함하는 제품 커리큘럼 비테(curriculum vitae)에 대한 기초로서 역할을 하는 데 추가로 유리할 수도 있고, 여기서 추가 정보(예를 들어, 특정 플라스틱 컴파운드를 갖는 생산된 제품들)가 커리큘럼 비테에 추가되고 데이터베이스에 저장된다. 제안된 방법은 플라스틱 폐기물을 감소시키고 재활용 플라스틱 폐기물의 양을 증가시키는 데 추가로 유리할 수도 있다. : 제안된 방법은 재료 교차 오염(cross-contamination)을 최소화하고 재가공된 플라스틱 컴파운드들의 품질을 그리고 가치를 최대화하도록 돕는다. 제안된 방법은 또한 재료가 기계적 재활용 루프로부터 다른 재활용 가능한 일들, 즉 화학적 재활용, 열적 재활용(소각(incineration)) 또는 유기 재활용으로 배출을 트리거하는 데 사용될 수 있다.
용어 지속가능성 점수는 본 경우에서 광범위하게 이해되는 것으로, 플라스틱 컴파운드의 지속가능성에 대한 정보를 제시하도록 구성된 수치를 포함하며, 여기서 지속가능성은 바람직하게는 플라스틱 컴파운드의 재활용 재료의 함량 및/또는 플라스틱 컴파운드의 재활용 재료의 재활용 루프들 수에 관련된다. 지속가능성 점수는 메트릭, 예를 들어 언어(verbal) 코딩 "나쁨", "좋음", "아주 좋음" 또는 컬러 코딩 "적색", "주황색", "녹색" 또는 숫자 코딩 "1","2","3"을 포함할 수도 있다. 지속가능성 점수는 상기 언급된 예들에 한정되지 않는다. 지속가능성 점수는 OEM, 소매업자, 또는 최종 고객을 위해 마스터 배처(master batcher) 및 변환기에 의해 제출된 데이터에 기초할 수도 있다. 용어 컴퓨터 기반 데이터베이스는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이고, 데이터를 저장하고 관리하도록 구성되는 임의의 데이터베이스 또는 데이터 시스템을 포함한다. 데이터베이스는 중앙 또는 분산 조직화될 수도 있고, 상이한 사용자들에 대한 상이한 액세스 인가(authorization)들(예를 들어, 판독, 판독/기입 등)을 포함할 수도 있다. 데이터베이스는 클라우드 서버 상에 저장 및 실행될 수도 있다. 데이터베이스는 블록체인 네트워크로서 구현될 수도 있다. 블록체인은 가짜 데이터에 대한 보호를 증가시키고 따라서 고객들의 신뢰를 증가시킬 수도 있다. 블록 체인은 분석 능력들을 증가시킬 수도 있다(예를 들어, 재활용 플라스틱 컴파운드의 루프 수 결정). 용어 엔트리는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이고, 데이터베이스에 저장될 수 있는 임의의 데이터를 포함하며, 바람직하게는 용어 엔트리는 본 경우에서 플라스틱 컴파운드의 ID, 예를 들어 이진(binary) 코드와 관련된다. 용어 마커는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이고, 플라스틱 컴파운드 ID에 관련한 정보를 나타내도록 구성된 엘리먼트들을 포함한다. 용어 마커는 분자가 존재하거나 존재하지 않음에 따라 이진 코드로서 역할을 하는 화학적 추적자(tracer)들, 즉 플라스틱 수지에 매립된 분자들을 포함할 수도 있다. 이러한 화학적 추적자들은 다양한 분광학적 특성들을 나타내고, 따라서 검출가능하다(예를 들어, UV 광 하에 형광임). 각각이 고유한 스펙트럼들을 갖는 상이한 화학적 추적자들을 추가함으로써, 데이터베이스의 엔트리들로서 역할을 하는 코드들을 생성하는 것이 가능하다. 이러한 화학적 추적자들은, 변형 또는 다른 물리적 응력에 둔감하고 따라서 수명 주기(life cycle) 동안 플라스틱 컴파운드의 검출가능성을 향상시키기 때문에 유리할 수도 있다. 용어 마커는 QR 데이터, 디지털 워터마크들, 바코드들을 더 포함할 수도 있다. 용어 스캔 데이터는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이고 스캔 및/또는 검출 프로세스로부터 수신된 임의의 데이터를 포함한다. 바람직하게는, 스캔 데이터는 분광 분석 및 광학 스캐너(예를 들어, 스마트폰의 카메라)로부터의 데이터를 포함한다. 용어 플라스틱 컴파운드는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이고, 플라스틱 재료의 수명 주기 또는 가치 사슬의 임의의 가능한 단계들에서의 임의의 플라스틱 재료를 포함한다. 바람직하게는, 용어 플라스틱 컴파운드는 플라스틱 공급원료(feedstock)(예를 들어, PE, PP, PET 공급원료), 반가공(semi-processed) 플라스틱 재료(예를 들어, 반제(semi-finished) 전자제품 및/또는 자동차 내부 부품들, 완제(finished) 플라스틱 재료(예를 들어, PET 병, 패키징)를 포함한다.
실시예에서, 컴퓨터 구현 방법은: 샘플들의 복수의 스캔 데이터, 샘플들의 복수의 식별된 마커들 및/또는 샘플들의 복수의 선별 결정들을 저장하는 블록 체인을 수신하는 단계; 샘플의 수신된 스캔 데이터, 샘플의 식별된 마커 및/또는 샘플의 결정된 선별 결정을 블록 체인에 업로드하는 단계를 포함한다. 용어 블록체인은 최신기술에 잘 알려져 있고, 본 경우에서는 암호화를 사용하여 연결되는 데이터/레코드들의 증가하는 리스트를 포함한다. 데이터/레코드들은 본 발명에서 샘플들의 복수의 스캔 데이터, 샘플들의 복수의 식별된 마커들 및/또는 샘플들의 복수의 선별 결정들을 포함한다. 데이터/레코드들은 이러한 예들에 한정되지 않는다. 데이터/레코드들은 또한 타임스탬프들 및 트랜잭션 데이터 및 샘플의 제품들(예를 들어, 공급원료, 반완성 제품, 최종 제품)에 대한 관련 데이터를 포함할 수도 있다. 샘플들의 복수의 스캔 데이터, 샘플들의 복수의 식별된 마커들 및/또는 복수의 선별 결정들을 업로드함으로써, 새로운 레코드/엔트리로 인해 오픈 원장(open ledger)이 확장된다. 원장은 분산 원장일 수도 있으며, 여기서 모든 사용자는 사본을 가질 수도 있고 새로운 엔트리를 생성할 수도 있으며 새로운 엔트리는 모든 사용자에 의해 검증(validate)되어야 할 수도 있다. 요약하면, 이는 특정 플라스틱 공급원료의 수명 주기 및/또는 처리들의 상이한 단계들의 투명성을 증가시키는 데 유리할 수도 있다. 이는 추가로, 특정 공급원료 컴파운드와 관련된 새로운 데이터 포인트들을 생성하고 분석 능력들을 증가시킬 수도 있다. 이는 특정 플라스틱 공급원료와 관련된 기만적(deceptive) 엔트리들/데이터로부터 사용자를 추가로 보호할 수도 있다(예를 들어, 복수의 식별된 마커들은 가짜 데이터로 이어지고 블록체인에서 검출된 논리 오류들로 인해 기만적인 선별 결정을 보인다). 다시 말해서, 특정 플라스틱 공급원료의 스캔 데이터는 트랜잭션(예를 들어, 임의의 스캔)에서 블록 체인에 기록되고, 따라서 공급원료 및 공급원료와 관련된 추가 제품들(예를 들어, 반제품, 제품, 폐기물)의 커리큘럼 비테를 나타낸다. 블록 체인의 사용에 의해, 인증(authentication) 데이터는 공급원료 컴파운드의 수명 주기를 따라 업스트림(upstream) 사용자들에 의해 저장된 데이터 엔트리들에 기초하여 제공될 수도 있다. 인증 데이터에 대한 액세스 및 선별 결정을 위해 앱이 고객/사용자에 의해 사용될 수도 있다.
실시예에서, 플라스틱 컴파운드들의 선별을 제어하는 단계는: 블록 체인에서 샘플의 식별된 마커와 연관된 적어도 하나의 데이터 엔트리를 식별하는 단계; 적어도 하나의 데이터 엔트리 및 식별된 상기 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들의 선별을 제어하는 단계를 포함한다. 다시 말하면 샘플의 식별된 마커들은, 식별된 마커들을 포함하는 기존의 엔트리들과 매칭된다. 이는 특정 플라스틱 공급원료의 이력을 나타낼 수도 있다. 이는 특정 플라스틱 공급원료의 재사용들/루프들의 수를 나타낼 수도 있다. 예를 들어 특정 플라스틱 공급원료는 플라스틱 병들을 위해 생산되고, 다른 제품(예를 들어, 칫솔)에서 특정 플라스틱 공급원료를 찾을 경우 특정 플라스틱 공급원료의 재사용을 유도할 수 있다. 이는 플라스틱 컴파운드의 선별을 정제(refine)하는 데 유리할 수도 있다.
실시예에서, 마커를 식별하는 단계는 플라스틱 컴파운드의 샘플에서의 마커의 타입 및/또는 양을 결정하는 단계를 포함한다. 마커의 타입은 주기계(periodic system)의 엘리먼트들 및 그의 조합들을 포함할 수도 있다. 마커의 타입을 결정함으로써, 특정 플라스틱 공급원료의 ID가 결정된다. 마커의 양을 결정함으로써, 재활용된 플라스틱 공급원료의 비율이 결정될 수도 있다. 이는 선별 결정을 제어하는 데 유리할 수도 있다. 마커의 결정은 UV 검출 기법, 근적외선 검출 기법, 중간 적외선 검출 기술, X선 형광 검출 기법, 뉴런 활성화 기법 또는 자기 검출 기술, 예를 들어 NMR을 포함할 수도 있다.
실시예에서, 마커를 식별하는 단계는 플라스틱 컴파운드의 샘플에서의 마커의 중량 부분을 결정하는 단계를 포함한다. 마커 및 그의 샘플에서의 부피 함량을 결정함으로써, 중량 함량을 계산에 의해 도출할 수도 있다. 정량화(Quantification)는 또한 샘플에서 상이한 마커 시스템들의 상대 비율을 결정함으로써 이루어질 수 있다. 이는 플라스틱 컴파운드의 샘플의 재료 조성의 보다 구체적인 설명으로 인해 플라스틱 컴파운드의 선별을 정제하는 데 유리할 수도 있다.
실시예에서, UV 마커, NMR 마커, IR 마커, XRD 마커, XRF 마커, QR 코드 및/또는 스테가노그래픽 피처(steganographic feature)로 이루어진 군으로부터 마커가 선택되는 방법이 제공된다.
실시예에서, 방법을 실행하는 사용자에 의해 특정 플라스틱 컴파운드에 추가 정보가 추가되며, 추가의 정보는 바람직하게는 가치 사슬 내 단계 및/또는 제품 타입을 포함하는, 방법이 제공된다. 이는 재활용된 함량을 증명하는 데 유리할 수도 있다.
실시예에서, 블록 체인의 사용자가 모든 새로운 엔트리를 검증하는 방법이 제공된다. 이는 가짜 엔트리들에 대한 보호를 증가시키는 데 유리할 수도 있다.
실시예에서, 플라스틱 컴파운드의 샘플이, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 LDPE(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리옥시메틸렌(POM) 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리스티렌(PS), 폴리락트산(PLA), 폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트들을 포함하는 방법이 제공된다.
본 개시의 추가 양태는 컴퓨터 프로그램 엘리먼트에 관한 것으로, 이는 실행될 때, 프로세서로 하여금 상기 설명된 방법의 단계들 중 임의의 하나를 수행하도록 지시한다. 따라서, 컴퓨터 프로그램 엘리먼트는 컴퓨팅 유닛 상에 저장될 수도 있으며, 상기 컴퓨팅 유닛은 또한 실시예의 일부일 수도 있다. 이 컴퓨팅 유닛은 전술한 방법의 단계들을 수행하거나 그 수행을 유도하도록 구성될 수도 있다. 또한, 상술된 시스템의 컴포넌들을 동작하도록 구성될 수도 있다. 컴퓨팅 유닛은 자동으로 동작하도록 및/또는 사용자의 명령들을 실행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 데이터 프로세서의 작업 메모리에 로드(load)될 수도 있다. 따라서, 데이터 프로세서는 전술한 실시예들 중 하나에 따라 방법을 수행하도록 갖춰질 수도 있다. 본 개시의 이러한 예시적인 실시예는, 처음부터 바로 본 개시를 사용하는 컴퓨터 프로그램 및 업데이트에 의해 기존의 프로그램을 본 개시를 사용하는 프로그램으로 바꾸는 컴퓨터 프로그램 양자 모두를 포함한다. 또한, 컴퓨터 프로그램 엘리먼트는 전술한 바와 같은 방법의 예시적인 실시예의 절차를 이행하기 위해 모든 필요한 단계들을 제공할 수 있을 수도 있다. 본 개시의 추가 예시적인 실시예에 따르면, CD-ROM, USB 스틱 등과 같은 컴퓨터 판독가능 매체가 제시되며, 여기서 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 프로그램 엘리먼트이 저장되고, 그 컴퓨터 프로그램 엘리먼트는 상기 섹션에 의해 설명된다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어와 함께 또는 그의 일부로서 공급되는 광학 저장 매체 또는 솔리드 스테이트 매체와 같은 적합한 매체 상에 저장 및/또는 분배될 수도 있지만, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템들을 통하는 것과 같이 다른 형태들로 또한 분배될 수도 있다. 그러나, 컴퓨터 프로그램은 또한 월드 와이드 웹(World Wide Web) 같은 네트워크를 통해 제시될 수도 있고, 그러한 네트워크로부터 데이터 프로세서의 작업 메모리로 다운로드될 수 있다. 본 개시의 추가 예시적인 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램 엘리먼트를 다운로드할 수 있게 하기 위한 매체가 제공되며, 이 컴퓨터 프로그램 엘리먼트는 본 개시의 전술된 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하도록 배열된다.
본 개시의 추가 양태는, 전술한 컴퓨터 프로그램 엘리먼트를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.
본 개시의 추가 양태는 파장 스캐너; 프로그래밍가능 제어기를 포함하는 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스에 관한 것이며, 여기서 파장 스캐너는 플라스틱 컴파운드의 샘플을 스캔하도록 구성되고; 프로그래밍가능 제어기는 상기 설명된 방법에 의해 플라스틱 컴파운드들을 선별하도록 구성된다. 용어 파장 스캐너는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이며, 원자 또는 분자의 파장을 결정하도록 구성되는 스캐너를 포함한다. 용어 파장 스캐너는 UV 검출 기법, 근적외선 검출 기법, 중간 적외선 검출 기법, X선 형광 검출 기법 또는 뉴런 활성화 기법에 기초한 스캐너들을 포함한다. 용어 프로그래밍가능 제어기는 본 경우에서 광범위하게 이해될 것이며, 전술된 방법을 실행하도록 프로그래밍되고 제어되도록 구성되는 제어기를 포함한다. 용어 프로그래밍가능 제어기는 바람직하게는 스마트폰, 태블릿, 데스크톱 pc, 또는 클라우드의 CPU를 포함한다. 본 명세서에서, 플라스틱 컴파운드 핸들링 디바이스는 바람직하게는 사용자 인터페이스를 포함하며, 여기서 사용자 인터페이스는 결정된 지속가능성 점수를 디스플레이하도록 구성된다(예를 들어, 스마트폰의 디스플레이).
본 개시의 추가 양태는 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 시스템에 관한 것으로, 이는: 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스; 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터 스캔 데이터를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신 유닛; 수신된 스캔 데이터 및 데이터베이스의 복수의 마커들에 기초하여 플라스틱 컴파운드의 샘플에서 마커를 식별하도록 구성된 적어도 하나의 프로세싱 유닛; 플라스틱 컴파운드의 샘플의 식별된 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하도록 구성된 적어도 하나의 선별 유닛을 포함한다. 수신 유닛 및/또는 프로세싱 유닛들은, 분산된 하드웨어 컴포넌트들(예를 들어, 별개의 CPU들), 하나의 하드웨어 컴포넌트 상의 가상 컴포넌트들(예를 들어, 중앙 CPU)일 수도 있다. 수신 유닛은 특정 통신 표준(예를 들어, 이더넷, USB, HTML, NFC, 블루투스, PCI 등)과의 인터페이스를 포함할 수도 있다. 선별 유닛은, 예컨대 제어가능한 기류에 의해, 플라스틱 컴파운드들을 기계적으로 선별할 수도 있다.
본 개시의 마지막 양태는 전술된 방법에서의 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들 상의 엔트리들 및/또는 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터의 스캔 데이터를 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스의 용도에 관한 것이다.
실시예에서, 마커를 식별하는 단계는 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서의 식별된 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드의 이전 수명주기로부터 파라미터들을 결정하는 단계 및/또는 플라스틱 컴파운드의 재활용 플라스틱의 함량을 결정하는 단계를 포함한다. 수명주기는 플라스틱 컴파운드의 생산에서부터 그의 폐기 및 재활용까지의 주기를 지칭한다. 식별된 마커들은 특정 제품과 연관될 수도 있고, 따라서 플라스틱 컴파운드의 이전 수명주기로부터의 파라미터들을 나타낼 수도 있다. 샘플에서의 결정된 마커들의 비율은 플라스틱 컴파운드의 재활용 플라스틱의 함량을 나타낼 수도 있다. 재료 재활용업자는 플라스틱 컴파운드를 생성할 때마다 플라스틱 컴파운드에서의 마커들의 비율을 적응시킬 수도 있다. 요약하면, 이는 플라스틱 컴파운드들의 선별을 정제하는 데 유리할 수도 있다. 예를 들어, 재료 재활용업자가 플라스틱 컴파운드를 생성할 때마다, 추가적인 마커가 플라스틱 컴파운드에 추가될 수도 있다. 마커는 플라스틱 컴파운드가 재활용된 횟수를 나타낼 수도 있다.
선별 프로세스로부터 바람직하게 다른 재활용 가능한 일들로, 매우 바람직하게는 예컨대 기계적 재활용으로부터 화학적 재활용으로, 열적 재활용(소각)으로 그리고/또는 유기 재순환으로의 플라스틱 컴파운드의 배출은, 플라스틱 컴파운드의 수명주기들의 결정된 수 및/또는 재활용 플라스틱의 함량에 기초하여 트리거링될 수 있다.
추가 실시예에서, 플라스틱 컴파운드의 수명주기들의 결정된 수 및/또는 재활용 플라스틱의 함량은 또한 폐루프 재활용 프로세스, 예를 들어 플라스틱 병들의 재활용으부터 다른 응용, 예를 들어 비식품 접촉 패키징 재료로의 플라스틱 컴파운드의 배출을 트리거링하는데 사용될 수도 있다.
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 설명되며, 여기서
도 1은 본 개시에 따른 방법의 단계들의 개략적인 개관이고;
도 2는 본 개시에 따른 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스의 개략적인 부분도이고;
도 3은 본 개시에 따른 시스템의 개관이고; 그리고
도 4는 순환 경제에서의 방법의 예시적인 응용 사례를 도시한다.
도 1은 본 개시에 따른 방법의 단계들의 개략적인 개관이고;
도 2는 본 개시에 따른 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스의 개략적인 부분도이고;
도 3은 본 개시에 따른 시스템의 개관이고; 그리고
도 4는 순환 경제에서의 방법의 예시적인 응용 사례를 도시한다.
도 1은 본 개시에 따른 방법의 단계들의 개략적인 개관을 도시한다. 플라스틱 컴파운드의 선별을 제어하기 위한 컴퓨터 구현 방법은, 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스를 제공하는 단계 S100를 포함한다. 식별된 마커들은 특정 플라스틱 컴파운드에 대한 ID를 나타내며, 이에 데이터가 연관된다. 본 예에서, ID는 5 개의 상이한 마커들로 실현되는 5 자리의 이진 시스템(0 또는 1)을 포함한다. 마커가 검출된 경우, 각각의 숫자는 1, 그렇지 않으면 0이다. 따라서, 마커들로 2^5 개의 상이한 ID들을 코딩할 수 있다. 이는 도 2에서 추가로 설명될 것이다. 본 예에서 데이터는 특정 플라스틱 컴파운드의 배치 사이즈(batch size), 생산 데이터, 목표 제품 및 지속가능성 점수를 포함한다. 본 예에서 데이터베이스는 컴퓨터 기반 데이터베이스이며, 이는 클라우드에 저장된다. 특정 플라스틱 컴파운드들의 엔트리들은, 인증된 플라스틱 재료 생산자들로부터 생성된다. 단계 S200에서, 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터의 스캔 데이터가 수신된다. 바람직하게는, 스캔 데이터는 분광 분석으로부터의 데이터를 포함한다. 특정 플라스틱 컴파운드를 코딩하는데 사용되는 마커들은 화학적 추적자들이다. 화학적 추적자들은 다양한 분광학적 특성들을 나타내고, 따라서 분광법을 통해 검출가능하다. 단계 S300에서, 플라스틱 컴파운드의 샘플에서의 마커는 수신된 스캔 데이터 및 데이터베이스의 복수의 마커들에 기초하여 식별된다. 스캔 데이터는 예를 들어, 하나 이상의 마커들이 분광 측정 데이터에 존재하는지 또는 존재하지 않는지 여부를 나타낸다. 이러한 결과들은 데이터베이스의 엔트리들과 매칭된다. 긍정적인 매칭의 경우, 특정 플라스틱 컴파운드의 ID와 연관된 데이터가 나타난다. 단계 S400에서, 플라스틱 컴파운드 샘플의 식별된 마커에 기초한 선별 결정이 결정된다. 선별 결정은 본 예에서 특정 플라스틱 컴파운드의 ID와 연관된 데이터의 일부이다. 하지만 플라스틱 컴파운드들의 선별의 제어는 이 예에 한정되지 않는다. 샘플의 수신된 스캔 데이터, 샘플의 식별된 마커 및/또는 샘플의 결정된 선별 결정은 블록 체인에 업로드되는 것이 더 바람직하다. 이러한 정보를 블록체인에 업로드함으로써, 원장이 확장되고 따라서 특정 플라스틱 컴파운드에 대한 커리큘럼 비테의 높은 투명성을 발생시킨다. 이러한 맥락에서, 플라스틱 컴파운드들의 선별은 블록 체인에 대한 모든 기존의 엔트리들의 분석에 의해 제어될 수도 있으며, 이는 정제된 선별 결정을 초래할 수도 있다.
도 2는 본 개시에 따른 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스(10)의 개략적인 부분도이다. 플라스틱 컴파운드 핸들링 장치(10)는, 조명원으로서의 X선 발생기(12), 측정의 노이즈를 감소시키기 위한 구리(copper) 필터(13) 및 X선 형광 검출 유닛(14)을 포함하는, 본 실시예에서는 X선 형광 스캐너인, 파장 스캐너(11)를 포함한다. 플라스틱 컴파운드 시스템은 프로그래밍가능 제어기(15)를 더 포함한다. 특정 플라스틱 컴파운드(16)는 2 개의 마커들 A 및 B를 포함한다. X선 발생기(12)는 X선들을 발생시키고 이들을 특정 플라스틱 화합물(16)로 지향시키도록 구성되며, 여기서 X선은 마커들 A, B를 여기시킨다. 마커들은 예를 들어 Fe 및 Ni이다. 각각의 마커는 X선 형광 분광법에서 고유한 방사선을 방출하며, 이는 엘리먼트의 원자 번호에 의존한다. X선 형광 스캐너(14)는 플라스틱 컴파운드(16)의 샘플을 스캔하기 위해 구성되며, 여기서 스캔하는 것은 마커들의 방출된 방사선을 검출하는 것을 의미한다. X선 형광 스캐너는 프로그래밍가능 제어기(15)와 커플링되며, 이는 특정 플라스틱 컴파운드(16)의 ID의 서명을 각각 식별한다. 프로그래밍가능 제어기(15)는 전술한 방법에 의해 플라스틱 컴파운드를 선별하도록 추가로 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 개관을 도시한다. 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 시스템(30)은, 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스(31)를 포함한다. 시스템(30)은 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터의 스캔 데이터를 수신하도록 구성된 하나의 수신 유닛(32)을 더 포함한다. 시스템(30)은 수신된 스캔 데이터 및 데이터베이스의 복수의 마커들에 기초하여 플라스틱 컴파운드의 샘플에서의 마커를 식별하도록 구성된 하나의 프로세싱 유닛(33)을 더 포함한다. 선별 유닛(34)은 플라스틱 컴파운드의 샘플의 식별된 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하도록 추가로 구성된다. 프로세싱 유닛은 샘플의 수신된 스캔 데이터, 샘플의 식별된 마커 및/또는 샘플의 결정된 선별 결정이 블록 체인(35)에 업로드되도록 추가로 구성된다. 이러한 정보를 블록체인(35)에 업로드함으로써, 원장이 확장되고 따라서 특정 플라스틱 컴파운드에 대한 커리큘럼 비테의 높은 투명성을 발생시킨다. 이러한 맥락에서, 선별 결정은 블록 체인(35)에 대한 모든 기존의 엔트리들의 분석에 의해 추가로 결정될 수도 있으며, 이는 플라스틱 컴파운드의 향상된 선별을 초래할 수도 있다.
도 4는 순환 경제(40)에서의 방법의 예시적인 응용 사례를 도시한다. 플라스틱 컴파운드 생산자(42)는 제1 단계에서, 마커 A를 포함하는 특정 플라스틱 컴파운드를 생산할 수도 있다. 특정 플라스틱 컴파운드의 대응하는 데이터는 디지털 플랫폼(41)으로 송신될 수도 있으며, 여기서 디지털 플랫폼의 서버들은 대응하는 데이터를 각각 저장할 수도 있다. 플라스틱 컴파운드 생산자(42)는 플라스틱 병들을 위한 제조업자(43)에게 특정 플라스틱 컴파운드를 판매할 수도 있다. 특정 플라스틱 컴파운드와 관련된 플라스틱 병들의 생산 데이터(예를 들어, 타임 스탬프, 양 등)가 디지털 플랫폼(41)으로 송신될 수도 있다. 생산된 플라스틱 병들은 QR코드를 포함할 수도 있고, 그 후 제조업자(43)로부터 예를 들어 다른 국가의 창고(44)로 그리고 그곳으로부터 소매업자(45)로 운송될 수도 있다. 플라스틱 병들(46)을 위한 관련 운송 데이터는 각각 디지털 플랫폼(41)으로 송신될 수도 있다. 그 후, 고객이 소매업자(45)로부터 플라스틱 병(46)을 구매할 수도 있다. 고객은 사용 후 플라스틱 병(46)을 폐기할 수도 있다. 그 후 플라스틱 병(46) 및 다른 마커(B)를 갖는 추가의 플라스틱 병(48)을 포함하는 폐기물은 폐기물 처리 업체(47)에 의해 수집될 수도 있다. 폐기물 처리 업체(47)는 선별 기계(49)를 가질 수도 있다. 선별 기계(49)는 마커 A를 갖는 특정 플라스틱 화합물로 플라스틱 병(46)을 식별할 수도 있다. 플라스틱 병(46)에 관련된 수집된 데이터는 폐기물 처리 업체(47)로부터 디지털 플랫폼(41)으로 송신될 수도 있다. 폐기물 처리 업체(47)는, 새로운 특정 플라스틱 재료를 생산하는 재활용 업체(50)에 플라스틱 병(46)을 판매할 수도 있다. 재활용 업체(50)는 플라스틱 재료에 추가 마커 C를 추가할 수도 있고, 그 후 플라스틱 컴파운드 생산자(42)에게 플라스틱 재료를 판매할 수도 있다. 재활용 업체(50)는 디지털 플랫폼(41)으로부터 플라스틱 병(46)과 관련된 데이터를 질의(query)하고 새로운 데이터를 디지털 플랫폼(41)에 추가로 송신할 수도 있다.
본 개시는 또한 예로서 바람직한 실시예와 함께 설명되었다. 그러나, 다른 변형예들은 도면들, 본 개시 및 청구항들의 연구들로부터, 당업자에 의해 그리고 청구된 발명을 실시하는 것에 의해 이해되고 영향 받을 수 있다. 분명하게, 특히 설명된 단계들은 임의의 순서로 수행될 수 있으며, 즉 본 개시는 이들 단계들의 특정 순서에 제한되지 않는다. 더욱이, 상이한 단계들이 특정 장소 또는 한 장소에서 수행될 필요 또한 없으며, 즉 단계들 각각은 상이한 장비/데이터 프로세싱 유닛들을 사용하여 상이한 장소에서 수행될 수도 있다. 청구항들에서뿐만 아니라 상세설명에서도, "포함하는"이라는 단어는 다른 엘리먼트들 또는 단계들을 배제하지 않고 부정관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 단일 엘리먼트 또는 다른 유닛은 청구항들에서 인용된 여러 엔티티들 또는 아이템들의 기능들을 충족시킬 수도 있다. 특정 측정치들이 서로 상이한 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실은 이들 측정치들의 조합이 유리한 구현에서 사용될 수 없음을 나타내지 않는다.
10
플라스틱 컴파운드 선별 디바이스
11 파장 스캐너
12 X선 생성기
13 구리 필터
14 X선 형광 스캐너
15 프로그래밍가능 제어기
16 플라스틱 컴파운드
30 시스템
31 데이터베이스
32 수신 유닛
33 프로세싱 유닛
34 선별 유닛
35 블록 체인
40 순환 경제
41 디지털 플랫폼
42 플라스틱 컴파운드 생산자
43 제조업자
44 창고
45 소매업자
46, 48 플라스틱 병
47 폐기물 처리 업체
49 선별 기계
50 재활용 업체
11 파장 스캐너
12 X선 생성기
13 구리 필터
14 X선 형광 스캐너
15 프로그래밍가능 제어기
16 플라스틱 컴파운드
30 시스템
31 데이터베이스
32 수신 유닛
33 프로세싱 유닛
34 선별 유닛
35 블록 체인
40 순환 경제
41 디지털 플랫폼
42 플라스틱 컴파운드 생산자
43 제조업자
44 창고
45 소매업자
46, 48 플라스틱 병
47 폐기물 처리 업체
49 선별 기계
50 재활용 업체
Claims (17)
- 플라스틱 컴파운드들의 선별을 제어하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스를 제공하는 단계(S100);
플라스틱 컴파운드의 샘플로부터 스캔 데이터를 수신하는 단계(S200);
수신된 상기 스캔 데이터 및 상기 데이터베이스의 상기 복수의 마커들에 기초하여 상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서 마커를 식별하는 단계(S300);
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플의 식별된 상기 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 단계(S400)를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항에 있어서,
샘플들의 복수의 스캔 데이터, 샘플들의 복수의 식별된 마커들 및/또는 샘플들의 복수의 선별 결정들을 저장하는 블록 체인을 수신하는 단계;
상기 샘플의 수신된 상기 스캔 데이터, 상기 샘플의 식별된 상기 마커 및/또는 상기 샘플의 선별 결정을 상기 블록 체인에 업로드하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 단계는:
상기 블록 체인에서 상기 샘플의 식별된 상기 마커와 연관된 적어도 하나의 데이터 엔트리를 식별하는 단계;
상기 적어도 하나의 데이터 엔트리 및 식별된 상기 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마커를 식별하는 단계는:
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서의 상기 마커의 타입 및/또는 양을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마커를 식별하는 단계는:
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서 마킹된 함량의 중량 분율을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마커를 식별하는 단계는:
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서의 식별된 상기 마커에 기초하여 상기 플라스틱 컴파운드의 수명주기들의 수를 결정하는 단계 및/또는 상기 플라스틱 컴파운드의 재활용 플라스틱의 함량을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 플라스틱 컴파운드의 결정된 상기 수명주기들의 수 및/또는 재활용 플라스틱의 함량에 기초하여, 선별 프로세스로부터 바람직하게는 다른 재활용 가능한 일들로, 매우 바람직하게는 기계적 재활용으로부터 화학적 재활용으로, 열적 재활용(소각)으로 및/또는 유기 재활용으로, 플라스틱 컴파운드의 배출을 트리거링하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
사용자 인터페이스 상에 상기 선별 결정을 디스플레이하기 위한 커맨드를 포함하는 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마커는 UV 마커, NMR 마커, IR 마커, XRD 마커, XRF 마커, QR 코드, 바코드 및/또는 스테가노그래픽 피처로 이루어진 군으로부터 선택되는, 컴퓨터 구현 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플은, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 LDPE(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리옥시메틸렌(POM) 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리스티렌(PS), 폴리락트산(PLA), 폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트들을 포함하는, 컴퓨터 구현 방법. - 플라스틱 컴파운드들의 재활용을 위한, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 컴퓨터 구현 방법의 용도.
- 플라스틱 컴파운드들의 기계적 재활용을 위한, 제 6 항 또는 제 7 항에 따른 컴퓨터 구현 방법의 용도로서,
선별 프로세스로부터 배출된 상기 플라스틱 컴파운드들은 다른 재활용 가능한 일들, 바람직하게는 화학적 재활용, 열적 재활용(소각) 및/또는 유기 재활용에 주어지는, 컴퓨터 구현 방법의 용도. - 컴퓨터 프로그램 엘리먼트로서,
실행될 때, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들 중 임의의 한 단계를 수행하도록 프로세서에 지시하는, 컴퓨터 프로그램 엘리먼트. - 제 13 항에 따른 컴퓨터 프로그램 엘리먼트를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체.
- 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스(10)로서,
파장 스캐너(11);
프로그래밍가능 제어기(15)를 포함하며,
상기 파장 스캐너(11)는 플라스틱 컴파운드(16)의 샘플을 스캔하도록 구성되고;
상기 프로그래밍가능 제어기(15)는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 플라스틱 컴파운드들을 선별하기 위해 구성되는, 플라스틱 컴파운드 선별 디바이스. - 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 시스템(30)으로서,
특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들을 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스(31);
플라스틱 컴파운드의 샘플로부터 스캔 데이터를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신 유닛(32);
수신된 상기 스캔 데이터 및 상기 데이터베이스(31)의 상기 복수의 마커들에 기초하여 상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플에서 마커를 식별하도록 구성된 적어도 하나의 프로세싱 유닛(33);
상기 플라스틱 컴파운드의 상기 샘플의 식별된 상기 마커에 기초하여 플라스틱 컴파운드들을 선별하도록 구성된 적어도 하나의 선별 유닛(34)을 포함하는, 플라스틱 컴파운드들의 선별을 위한 시스템. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법에서의 특정 플라스틱 컴파운드를 각각 식별하는 복수의 마커들에 대한 엔트리들 및/또는 플라스틱 컴파운드의 샘플로부터의 스캔 데이터를 포함하는 컴퓨터 기반 데이터베이스의 용도.
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|---|---|---|---|
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