재활용품 자동 분류·수거 장치, 컨베이어 기반 이송/분리 메커니즘, 카메라 영상분석+머신러닝 기반 재질/품목 판별
기술분류
자원순환·폐기물/재활용품 자동 분류·수거 설비, 영상분석·머신러닝 기반 판별 제어 시스템
◆ 기술 설명
기술개요
본 기술은 사용자가 투입한 재활용품을 촬영하고, 촬영 영상을 분석하여 재활용품 종류를 판별한 뒤, 판별 결과에 따라 재활용품을 종류별 배출구로 자동 분리·배출하는 “재활용품 자동 분류 수거기”이다. 투입호퍼–인출유닛–이송유닛–판별유닛–분리유닛으로 이어지는 일련의 장치 구성과, 판별정보에 기반한 분리 제어가 핵심이다.
수요설명
기존 재활용품 분류는 현장에서 사람이 수작업으로 분류해야 해 시간·인력이 많이 들고, 소형 분류기의 경우에도 재활용품을 “순차적으로 하나씩” 투입해야 하는 구조가 많아 사용자 편의성이 낮다. 따라서 주택단지 등 배출 발생 지점에 설치 가능한 소형화 장치 형태로, 재활용품을 한 번에 투입하더라도 자동으로 판별·분류·수거할 수 있는 자동화 수요가 존재한다.
해결방안
본 발명은 먼저 투입호퍼에 재활용품이 투입되면, 인출유닛(제1 컨베이어 벨트 및 운반부재)이 투입호퍼 내부의 재활용품을 상부로 인출하여 이송유닛으로 공급하고, 가이드 플레이트를 통해 재활용품이 제2 컨베이어 벨트로 원활히 넘어가도록 구성한다. 이송 중 재활용품은 이송경로 상의 카메라로 촬영되며, 판별모듈이 촬영 영상을 분석해 재활용품 종류를 판별한다. 판별모듈은 재활용품 종류/이미지에 대한 학습데이터를 머신러닝 기법으로 학습하여 판별기준을 설정하고, 설정된 기준에 따라 영상을 분석해 종류를 판정하도록 설계되며(예: YOLO, SVM, kMeans 등 언급), 해당 판별정보가 분류 제어모듈로 전달된다. 분리유닛은 배출호퍼 내부의 통과유로 및 복수 배출구(예: 유리/캔/PET 등 관리자 설정 가능)를 갖고, 판별정보에 따라 회전축-분류플레이트를 구동해 재활용품이 지정된 배출구로 배출되도록 통과 경로를 제어한다. 또한 배출 감지부 및 작동 제어모듈을 통해 판별 시점에 이송을 일시 정지하고 분리유닛을 제어한 뒤, 분류가 완료되면 다시 공급/이송을 재개하는 순차 제어 흐름을 포함한다.
적용분야 및 장점
본 기술은 주택단지, 학교, 공공시설, 사업장 등 재활용품이 최초 배출되는 생활·업무 공간 및 소형 수거 거점에 적용 가능하다. 재활용품을 촬영·영상분석으로 종류별 자동 분류함으로써 분류작업에 소요되는 시간과 인력을 절감하고, “하나씩 투입”이 아니라 재활용품을 통째로 투입해도 자동 분류·수거가 가능해 사용자 편의성을 향상시키는 점이 핵심 장점이다.
개발단계 및 TRL
특허 문서에 장치 구성(투입/인출/이송/판별/분리)과 제어 로직(판별 기반 분리 제어, 배출 감지, 작동 시퀀스)이 구체적으로 제시되어 있어 시스템 설계는 확립된 상태로 정리 가능하다. 다만 공보 내에서 현장 설치 실증/운영 데이터는 별도 제시되지 않으므로, TRL 4 수준(실험실/시제품 수준의 구성 검증 단계)으로 정리하는 구성이 무난하다.
◆ 기술 설명
◆ 기술이전 조건
◆ 첨부문서