BG_BLUE_4.png

캡스톤디자인경진대회

캡스톤디자인이란 1~2학년 동안 배운 전공 교과목 및 이론 등을 바탕으로, 산업체(또는 사회)가 필요로 하는 과제를 대상으로 3학년 이상 학생들이 스스로 기획과 종합적인 문제해결을 통해 창의성과 실무능력, 팀워크, 리더십을 배양하도록 지원하는 정규교과목입니다

금상

■ 캡스톤디자인경진대회 ■

무선통신을 이용한 스마트 쓰레기통

1516팀 / 전기기기및설비(종합설계)

전자공학과

지도교수

이은주

학부명

과제 목적

수많은 사람들이 쓰레기를 버릴 때 쓰레기통이 청결하지 않거나, 쓰레기의 양이 많은 경우 쓰레기를 쓰레기통 뚜껑에 닿게 버리는 경우가 많다. 이로 인해 쓰레기통의 뚜껑은 오염되고 쓰레기가 쓰레기통에 제대로 들어가지 않는 경우 또한 발생한다. 뚜껑이 오염되면 사람들은 절대 뚜껑을 손으로 열지 않을 것이고, 쓰레기로 뚜껑을 계속 열다 보면 악취, 오염이 쓰레기통 전체, 주변으로 퍼지게 되어 불쾌함을 유발한다. 뚜껑이 오염되다 보면 균형을 잃고 계속 열려있는 현상도 발생할 수 있다. 이를 방지할 수 있도록 사람이 직접 쓰레기통 뚜껑을 밀어 열지 않아도 사람이 앞에 있는 걸 인지하면 자동으로 쓰레기통 뚜껑이 열리고, 버릴 양이 많아 쓰레기 버리는 시간이 길어져도 뚜껑이 닫히지 않게 사람이 앞에 있는 동안은 뚜껑이 닫히지 않는 쓰레기통을 구현할 계획이다.

과제 내용

쓰레기통을 동작시키기 위해선 서보모터와 초음파 센서, 아두이노가 필요하다. 서보모터와 초음파 센서를 아두이노에 연결한 뒤, 서보모터가 초음파 센서에서 신호를 받으면 동작하게 할 수 있는 코딩을 아두이노에 입력해 준다. 이때, 쓰레기통에 부착된 초음파 센서에 사람 및 사물이 40cm 이내로 감지되었을 때 쓰레기통이 열리도록 입력해 주고, 서보모터의 각도는 360도 돌아가도록 아두이노에 코딩을 입력해 주었다. 이 모든 것이 동작하기 위해서는 에너지가 필요한데, 스마트 쓰레기통은 외부에서 사용될 일이 많을 것이고 쓰레기통 뚜껑을 열고 닫기 위해 많은 양의 에너지가 필요하지는 않아서 친환경적인 태양광 충전 키트에 태양광 패널을 연결하여 에너지를 충전시켜 주었다. 태양광 충전 키트를 아두이노와 연결하여 센서와 모터에 에너지를 보내 주면 센서가 사람 및 사물을 인식하여 모터가 작동하고, 모터에 고정되어 있는 줄이 쓰레기통 뚜껑을 당기게 되어 쓰레기통 뚜껑이 열리게 된다.

활용방안 및 기대 효과

초음파 센서가 앞에 사람이 있는 것을 인식하면 서브모터에 고정된 줄이 당겨짐으로써 자동으로 뚜껑이 열리게 된다. 이로 인해 쓰레기로 뚜껑을 밀어서 쓰레기를 버릴 일이 생기지 않을 것이다. 쓰레기로 뚜껑을 밀지 않으니 쓰레기통 뚜껑이 더러워지는 일이 없어질 것이며, 쓰레기통 전체를 청결하게 관리할 수 있을 것이다. 또한, 센서가 앞에 사람이 있다고 인식하는 동안에는 뚜껑이 닫힐 일이 없기 때문에 많은 양을 버릴지라도 쓰레기통을 청결하게 유지할 수 있다. 초음파센서의 인식 범위에서 벗어나면 쓰레기통 스스로 뚜껑을 닫기 때문에 내부의 쓰레기로 인한 악취, 오염 또한 확실하게 막을 수 있다. 스마트 쓰레기통은 태양광 패널을 연결한 태양광 충전 키트를 사용하여 동력을 유지하기 때문에 장소에 구애받지 않고 어느 장소에나 설치할 수 있다. 이를 통해 쓰레기 문제가 많이 발생하는 지역의 고충을 줄여나갈 수 있을 것이다.