품목번호

2022-서비스로봇-일반-27

산업

기술

분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

품목유형

■ 원천기술   □ 혁신제품

로봇/자동화기계

-

융합유형

□ 산업고도화형 □ 사회문제해결형  □ 신산업창출형  ■ 해당없음

해당여부

□ IP연계  □ 표준연계  □ 디자인연계  □ BI연계  □ 경쟁형  ■ 복수형  □ 국가핵심기술  □ 서비스형  □ 안전과제  □ 탄소중립  □ 국제공동   □ BM형  □ 원스톱형  □ 챌린지형  □ 통합형  □  실증형

R&D 샌드박스 유형

■ R&D 샌드박스(일반)  □ R&D 샌드박스(지정)

품목명

다양한 재활용품의 자동분류를 위한 인식 및 분류 기술 개발

품목코드

(HSK10)

류

호

소호

통계부호

(TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 5단계)

8

4

7

9

5

0

9

0

0

0

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념 : 다양한 센서 정보를 활용한 종이, 플라스틱, 금속, 유리 등 재활용품의 재질 종류를 인식하고 자동으로 분류하는 기술

- 쓰레기 집하/처리 시설에서 활용될 수 있는 재활용품 분류 장치 기술로, 임의로 혼합된 생활 쓰레기 중에서 재활용 가능한 물품을 별도로 분리해낼 수 있는 로봇시스템 기술

- 현재 사용 중인 AI 영상 인식 기술에서 재활용품에 대한 색상, 재질, 형태별 선별 능력은 높은 수준이지만, 같은 재질 내 재활용이 불가능한 복합 소재에 대해서는 단순 시각 정보만으로 구분하는 데 한계가 있음.

- 해외 사례의 경우 재활용 불가능한 플라스틱에 대하여 색상과 크기에 따라 정해진 용도를 유추하여 동일 재질 내 소재를 구분하고 시각적으로 선별하는 방식을 채용하고 있음.

- 기술형태 : 재활용 물품 재질인식 및 물품 분류 기술

ㅇ 산업동향 : 미국을 비롯한 영국, 프랑스에서는 AMP Robotics, ZenRobotics Machinex 등의 로봇 및 AI기술을 활용하여 쓰레기에서 재활용품을 분리하는 장치를 활용하고 있으며, 이러한 장치들은 시간당 2,000~4,200개의 물품을 분리할 수 있어, 시간당 약 200개 분리하는 수작업 대비 효용성이 매우 높음.

2. 지원 범위

ㅇ 카메라(RGB, IR, ToF 등) 및 기타 센서 등을 이용한 다양한 형태/종류의 쓰레기에서 재활용이 가능한 개체를 인지하고 재질에 따라 구분하는 기술

- 대상이 될 수 있는 생활쓰레기 및 재활용품의 학습 데이터셋 구성

- 학습 또는 다양한 센서 정보를 활용한 재활용품의 재질별 구분 기술 등

- 유사 재질 제품의 재활용 가능, 불가능 품목 구분 기술 등

* 유사한 재질 중에서도 정확한 재질 종류에 따라 재활용 가능 여부 판단 필요

* 재활용이 가능한 재질의 제품도 오염도나 재활용이 안되는 라벨지 부착 등에 따라 재활용 가능 여부가 달라짐

ㅇ 다양한 쓰레기 혼합물에서 재활용품을 재질별로 분류하는 장치 기술

- 재활용품 분류 기초 장비 개발을 통한 분류 알고리즘의 성능(속도, 정확도 등) 평가

ㅇ 핵심 목표 성능

핵심 성능지표		단위	달성목표
1	분류 가능한 재활용품 범주의 수	개	5개 범주 이상 (종이, 캔, 유리병, 고철, 플라스틱A, 플라스틱B 등)
2	재활용품 분류 정확도	%	5개 범주 기준 90% 이상
3	5개 범주 이상의 쓰레기 혼합물에서 시간당 재활용품 분류 속도	개/h	5개범주 기준 2000개 이상

3. 지원 필요성

o (정책적) 각국의 정책, 원료가격의 변동 등 환경 변화에 민감한 재활용 사업의 안정화가 가능하며 공공성이 큰 분야

o (기술적) 재활용품 수집을 로봇 기술로 자동화하여 작업자의 시간·노력 절약 및 재활용품 수집율과 재활용율 제고. 개발된 기술은 물류로봇, 가사지원 로봇 등에서 원천기술로 활용 가능, 단순 RGB 이미지 인식기술은 재활용품의 모양이 같고 재질이 다른 경우 구분이 어려워 재질에 대한 특성 분석이 필요.

o (경제적) 국내에서 분리 배출된 재활용품의 재활용률이 34%대에 불과, 2030년까지 70%까지 끌어올리는 방안을 추진 중으로 장기적 관점에서 재활용품 분류 로봇의 활용 가능성이 높음

o (사회적) 중국의 재활용 쓰레기 수입 규제(2017~)로 쓰레기 대란을 겪고 있는 상황으로 환경보호 및 3D 직업 분야 인력 부족 문제/노동 작업 환경 개선 대응

4. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 33개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월, 2~3차년도 : 각 12개월)

ㅇ 정부출연금 :  ‘23년 컨소시엄별 5억원 이내(컨소시엄별 총 정부출연금 25억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관(2개 컨소시엄 선정)

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수