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친환경 해양 코코넛 부표

  • 최철영
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부비공개
  • 카테고리기타
  • 등록일2018-11-30
  • 팀원(공동개발자)부이코(김해란,이요한,김은하,김세준)
  • 출품 경진대회2018년 -2학기 산학 캡스톤디자인 경진대회(학생팀 & 멘토 모집)

상세설명

1. 수행배경

  • 기존 플라스틱 제품에 대한 애로사항과 철제로 되어있는 부표에 의해 발생되는 많은 애로점과 문제점.
  • 법제화 된 친환경 제품들의 문제점을 보완하여 새롭고 혁신적인 아이템을 개발.        

2. 수행기간

     

    <일련번호> 

     1. 주제선정 및 기초자료 조사 단계

         - 어떠한 사회적 문제가 심각한지 고민 하던 끝에 환경문제에 대한 표적을 세웠다.

         - 환경문제에 대한 범주 안에서 해양오염에 대한 범주로 작업을 진행하였다. 또한 그러한 기초자료를 조사를 위해 인터넷과 각종 매체 또

           는 기업방문을 통하여 문제의 심각성을 인지하고 자료를 조사하기 시작했다. 

           2. 압력장치를 통한 성형 블록 고안 단계

               - 제조 전문가인 교수님을 찾아가 시제품에 대한 제조를 위해 설계 조언을 구하며 설계프로그램을 구상했다.

               - 실제 공정을 추론하고 배치를 추론 하여 논리적이고 이상적인 공정흐름도와 공정표를 작성 하였다.

               - 제조 기술의 핵심인 성형 프레스 기에 대한 자료와 코코넛을 형상화 할 수 있는 프레스 기를 조사하였다 또한 이미지를 제작 하여

                 기존 코코넛 형상제작에 유리한 프레스 기법을 표현하여 이해력을 도왔다.

 

           3.방수 코팅 분석 및 기술 선정 단계

              - 천연방수를 위한 몇가지의 기술을 선정하여 가격이 제일 저렴하고 공정 시간이 낮은 순으로 배열 한뒤 방수 코팅 기술을 선정 하였다.

              - 방수를 위해 스프레이식 코팅 또는 수조식 코팅을 고민이 되어 가격이 저렴한 스프레이식을 채택 하기로 하였다. (수조식은 가격이 높다.)

           

           4.디자인 분석 및 샘플 제작 단계

             - 시각적인 디자인 설계와 기존 부표의 디자인 상식에서 벗어나지 않는 방식을 채택하여 어떤 사람이 봐도 부표로 인식 할 수 있도록 노력

               하였으며 실제로 파도에 대한 외부저항,시각적이미지,작업편의성,적재편의성 등등 10가지의 다양한 시각적 디자인을 고안 하였다.

             - 제품의 이해를 돕고자 솔리드웍스( SOLIDWORKS) 프로그램을 활용하여 제품을 설계하고 정확한 수치 까지 고안하여 제품을 실현화 

                하려고 노력하였다.

             - 제품의 사이즈는 총 수평길이 36cm 수직길이 18cm로 비교적 40l 부표를 고안하려고 노력하였다.적절한 솔리드웍스 기술이 들어갔으며

               실제 산업현장에서 정확한 수치를 구현하기 위한 기술들이 상세하게 들어가 오차 범위를 줄이려고 노력하였다.

 

           5. 샘플 성능 테스트 및 동영상 구현 단계

             - 샘플 성능을 테스트 하고자 실제 바다 현장으로 가서 실제 부표의 떠있는 모습을 구현하고자 노력했다. 실제 코코넛 부표의 바다에서는 적

               절하게 물에 오랜시간 부력을 유지 할 수 있었으며. 필라맨트 재질에도 불구하고 높은 부력을 알 수 있었다.

             - 샘플 성능 테스트후 동영상을 구현 하여 시각적. 미적 구현을 시도 하였다.

 

          6. 원가 및 경제성 분석 단계

            - 기존 원가와 코코넛부표의 원가(이상적)인 수치와 비교하여 이점을 들어내며 그러한 이점이 실질적으로 유의한가를 평가하였다.

            - 또한 경제성 분석과 사업성 평가를 통해서 실제 현장에서 유리하고 우위적인 포지션을 차지하려는 각종 기술들과 논리적인 내용으로 시도

              하였다. #PPT 파일참고

   

         7. 최정 평가 및 마무리 단계

            - 실제로 필요한 산업공학적 지식이 어떠한 것이 있는지를 생각해보며 각종 요소를 추가하기로 하였다.

            - JMP를 통한 간단한 분석, 마케팅 분석의 핵심인 SWOT분석을 추가적으로 실시하였으며 제조 공정에 대한 공정 흐름도와 각종 산업공학적

              지식을 감미한 분석기법들을 첨가 하였다.

            - 마지막으로 PPT를 제작하고 제품에 대한 이해력을 높히기 위해 수정을 거듭하며 완성도를 높혀 나갔으며. 프리미어 프로, 에프터 이펙트

              (동영상 편집 프로그램) 을 이용하여 시각적인 동영상을 제작하여 홍보에도 유리한 일종 UCC형태의 동영상을 제작 하였다.

           

         

3. 개발작품 설명

  • 코코넛 친환경 부표

           - 버려지는 코코넛 허스크를 업사이클링한 제품으로, 자연분해, 코코넛 특유의 여과가 가능한 친환경 부표.

           - 스티로품은 우수한 부력을 갖고 있지만 코코넛도 역시 우수한 부력을 가지고 있다. 또한 스티로품은 외부 충격에 약하여 쉽게 부서지고

             그 부서진 잔해가 물고기의 먹기가 되어 성장장애,번식력 저하, 기형,발암물질등등이 발생하여 식탁에 올라온다.

           - 코코넛 부표는 수거가 불필요하여 약 300억가량의 스티로품 수거 비용을 감축 할 수있다.

           - 코코넛 섬유의 낮은단가. 낮은 유통 및 물류 비용. 빠른 생산성과 빠른 보급률을 자랑 한다.

           - 제품수명주기가 지난 제품을 수거하여 다시 재생을 통한(리싸이클링), 제품수명주기가 지난 제품을 수거하여 다른제품생산(업싸이클링)

             EX,코코넛피트, 코코넛매트, 코코넛 용기 등 여러가지 형태로 재활용 할 수 있다.

           - 표시용 부표로써 전멸기 기능을 부가하여 그 제품은 수거하되 나머지 제품은 바다에 버려도 코코넛의 특유 여과 기능으로 오히려 해양에 이

             점이 될 수 있다. 또한 향후 개발을 통해서 IOT 실현 및 스마트 양식장을 구현 가능하다.

 

 

  • 코코넛 부표 시장성 및 사업 형태

           - 국내 친환경 부표 시장 규모 1조 5천억원, 생계형 산업에서 대체수요 지속발생, 2년 주기로 교체시 연 3.000억원 시장.

           - 중국 및 일본은 친환경 부표의 개념이 미 정립 또한 플라스틱 부표와 스티로품 부표의 혼재사용으로 코코넛 부표의 넓은 시장성

           - 잡는 어업에서 기르는 어업으로 시장 환경이 변화함으로써 부표 사용량이 앞으로 증가 할 예정.

           - B2G 또는 B2B 기반 사업으로 어부들에게 직접 납품이 아닌 보조금 형태의 친환경 사업으로 외적 변수인 2020년 법제화를 통해 판매

 

 

  • 공정 및 제조의 설명

           - 제조 공정도 및 공정 흐름도

 

       

  • 핵심 자동화 설비(프레스기기)

 

  • 어부의 자부담율 부분 감축 및 비용적 우위

         

     

 

          -부표 크기별 (40L,60L,100L) 어업인 자 부담 판매가 비교하였다. 현재 보금되는 친환경부표는 어업인 자부담액이 비싸고 작업하기 불편할

              정도로 무겁기 때문에 호응을 얻지 못하여 보급률이 저조하다.

 

           -고안된 코코넛 부표는 생산단가가 매우 저렴하기 때문에 스티로품 부표와 경쟁 가능한 판매가액 설정이 가능하다. 또한 굴 양식에 흔히 사

            용하는 100L 부표의 경우 어업인 자부담액은 코코넛 부표가 시티로품 부표보다 +900 효과로 더욱 경제적이기 때문에 시장경쟁력이 충분

            히 있다고 볼 수 있다.

            

          -코코넛 부표는 바다 속에서 자연분해가 가능하여 폐 코코넛부자를 교체하기 위한 수거 작업을 생략 가능하다. 그리하여 어업인은 코코넛부

            표를 사용함으로써 폐부자 수거를 위한 인건비 부담을 줄 일 수 있다.

 

         -연간 17만 5천 톤의 해양쓰레기를 수거하여, 이를 처리하는대 500억원이 사용이 된다. 이는 톤당 25만원이 드는 셈이다. 해양쓰레기 중

          60% 가 폐 스티로품으로 300억 원으로 추정하면, 코코넛 부표가 폐부자 교체 시장(연간 200만개)의 20%를 점유한다고 가정하였을때 최소

          6 억원의 처리비용을 절약 할 수있다.

 

 

  • 시제품 사진 및 실제 적용 자료

 

    

4. 활용방안

  • 친환경 제품으로 환경오염을 적극적으로 실천 하고 막을 수 있다. 또한 커나란 경제적 효과를 볼 수 있다.
  • 금전적,비금전적 모든 비용들을 줄 일 수 있으며, 정부에서는 환경을 보호하고 주민에게도 환경을 보호 할 권리를 줄 수있는 부분이다.
  • 모든 부표 양식장에 2020년 법제화를 통해 납품을 실천 하여 환경오염을 방지하고 조절 할 수 있다.
  • 향후 개발을 통한 스마트 부표 시장을 확보해 나갈 수 있으며 IOT를 접목한 부표 시장을 개척 해 나갈수 있다.
  • 스마트폰과 부표의 연동 서비스를 통하여 사용자가 더욱더 쉽게 바다의 환경을 확인 할 수 있다 EX(녹조현상예견,쓰나미 예견,태풍예견등)

소개 영상

소개 슬라이드

기타자료

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