TIPS 연구개발계획서: 스마트 서스테이너블 자원 순환 관리 플랫폼

프로젝트 제목

"스마트 서스테이너블 솔루션: 비용 효율적 RFID 및 임피던스 기반 다회용기 관리 플랫폼"

1. 프로젝트 개요

• 프로젝트 목적: 일회용 플라스틱 컵 사용의 문제를 해결하고, 지속 가능한 다회용 컵 관리 솔루션을 제공하여 환경 보호에 기여합니다. 핵심 역량인 RFID 기술을 통해 사용 현황을 관리하고, 임피던스 센서를 사용하여 오염 상태를 효율적으로 판단함으로써 기존의 ATP 테스트보다 비용 효율적이고 신속한 오염도 분석을 제공합니다. 이를 통해 자원 관리 효율성을 극대화하고, 사용자의 편의성을 높입니다.
• 개발 기간: 24개월 (1단계: 프로토타입 개발, 2단계: 파일럿 프로그램 운영, 3단계: 상용화 및 전국 확산)

2. 시장 분석 및 기술적 필요성

• 시장 현황:
  • 일회용 플라스틱 사용의 문제: 연간 전 세계에서 사용되는 일회용 플라스틱 컵은 약 2,500억 개에 달하며, 그중 상당수가 환경에 부정적 영향을 미치고 있습니다.
  • 지속 가능한 자원 순환의 필요성: 법적 규제와 인센티브 프로그램의 확대로 인해 다회용기 사용이 급격히 증가하고 있으며, 이를 효율적으로 관리할 수 있는 기술적 솔루션이 필요합니다.
• 기술적 필요성:
  • RFID 기술 활용의 중요성: 이미 보유하고 있는 우리의 RFID 기술 역량은 다회용 컵의 실시간 사용 추적 및 반납 관리를 가능하게 합니다. 이를 통해 컵의 사용과 반납을 자동으로 기록하며, 사용자 편의성을 증대합니다.
  • 임피던스 기술 vs ATP 테스트:
    • 기존 ATP 테스트는 오염 상태를 분석하는 데 있어 매우 정확하지만, 시약 비용이 높고 처리 시간이 수십 초에서 수 분이 소요되는 문제가 있습니다.
    • 임피던스 센서는 **비용이 낮고 실시간 측정(수 초 내)**이 가능하여 대량의 다회용 컵을 관리하는 데 있어 경제적이고 효율적입니다. 임피던스 측정은 전도도 변화를 통해 오염도를 빠르게 판단하며, 이를 통해 세척이 필요한 컵과 그렇지 않은 컵을 효율적으로 구분할 수 있습니다.

3. 문제 정의 및 해결 방안

• 현재 문제점:
  • 일회용 플라스틱의 남용: 환경에 부정적 영향을 미침.
  • 회수 및 세척의 번거로움: 사용자에게 불편함을 주어 다회용기 사용이 저해됨.
  • 비효율적인 세척 관리 시스템: 기존 ATP 테스트를 사용한 오염도 판단은 비용과 시간이 많이 소요됨.
  • 회수함 설치 비용 부담: 타 업체의 회수함은 태블릿이나 패널을 포함해 설치 비용이 높고 관리가 복잡함.
• 해결 방안:
  1. 기존의 RFID 기술 활용:
     • 핵심 역량으로 자리 잡은 RFID 기술을 통해 다회용 컵에 부착된 RFID 칩을 실시간으로 추적하고 관리합니다. RFID 리더기를 이용한 간단하고 비용 효율적인 회수 방식을 통해 타 업체 대비 설치 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
  2. 임피던스 센서 기반 오염도 분석:
     • 기존 ATP 테스트의 높은 비용 문제를 해결하기 위해 임피던스 센서를 활용하여 오염 상태를 실시간으로 분석합니다. 이를 통해 비용을 절감하고 신속한 오염도 판단을 가능하게 하여, 효율적인 세척 과정을 유도합니다.
  3. 비용 효율적인 회수함 설계:
     • 회수함에는 RFID 리더기만 포함하여 간단한 반납 프로세스를 구축하고, 필요에 따라 **태양광 패널과 ESS(에너지 저장 시스템)**을 사용하는 두 가지 타입을 개발합니다. 태블릿이나 디스플레이를 제거하고 RFID 리더기를 활용함으로써 회수함의 설치 비용과 유지 비용을 대폭 절감합니다.
  4. 사용자 중심의 모바일 어플:
     • 사용자는 앱을 통해 자신의 컵 대여 및 반납 상태를 확인하고, 오염도 평가 결과를 바탕으로 리워드를 받을 수 있습니다. 앱을 통해 사용자의 환경 기여도를 시각적으로 제공함으로써 참여를 유도합니다.