1. 수행배경

• 재활용품 분류 및 선별 과정은 수작업 의존도가 높으며, 내용물 잔존 시 반납이 거부될 수 있어 사전 처리가 필요합니다.
• 교내 도서관 분리수거함에서 잔여 음료와 부속품이 분리되지 않은 채 함께 배출되고 있으며, 추가적인 분리 및 세척이 필요해 재활용에 어려움이 있습니다.
• 기존 수거함은 잔여 음료 비우기, 세척, 부속품 분리를 모두 사용자에게 맡기고 있어, 사용자의 참여 없이는 재활용 품질을 확보하기 어렵습니다.

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

• 비전 AI 기반 물체 판별
  컨베이어로 유입된 물체를 카메라로 인식하여 플라스틱 커피컵 여부를 판별하고, 처리 대상 컵만 다음 공정으로 이송합니다. 병·캔 등 비대상 물체는 별도로 배출합니다.
• 컵 파지 및 부속품 분리
  처리 대상 컵을 그리퍼로 고정한 뒤, 리니어 액추에이터와 랙&피니언 구조를 이용해 리드와 홀더를 순차적으로 분리합니다.
• 잔여 내용물 배출
  그리퍼를 회전시켜 컵을 뒤집고 내부에 남아 있는 음료와 잔여물을 배출하여 세척 전 상태를 정리합니다.
• 컵 내부 세척
  컵 내부에 세척수를 분사하여 남아 있는 오염물과 잔여 음료를 제거합니다.
• 오염도 판정 및 추가 세척
  세척 후 두 번째 카메라로 컵의 상태를 다시 촬영하고, 이미지 분류를 통해 Clean / Dirty 상태를 판정합니다. Dirty로 판단되면 펌프를 다시 작동시켜 추가 세척을 수행합니다.
• 최종 분리 배출
  Clean 상태가 확인된 컵은 최종 배출 공정으로 이동하며, 컵·리드·홀더 등 구성품을 각각 분리해 수거할 수 있도록 배출합니다.

4. 활용방안

• 적용 대상
  카페, 편의점, 대학·공공기관 등 일회용컵 배출량이 많은 장소에 설치하여 사용자가 컵을 투입하면 분리·세척·검사 과정을 자동으로 수행할 수 있습니다.
• 재활용 효율 향상
  사용자에게 직접 세척과 분리를 요구하는 기존 방식과 달리, 별도의 개입 없이 재활용 가능한 상태의 컵을 확보하여 선별 과정에서 이물질로 폐기되는 컵을 줄일 수 있습니다.
• 데이터 활용 및 확장성
  향후 오염도 판별 데이터를 축적해 배출 장소별 오염 패턴 분석과 수거 효율화에 활용하고, 투명 PET 용기 등 다른 재활용 품목으로 적용 범위를 확대할 수 있습니다.