폐기물 분리수거도 AI가 해결...기술 개발 현황은?

사진은 AI, 사물인터넷, 스마트 센서를 사용한 싱가포르의 스마트 분리수거함 BINgo. 출처=싱가포르 과학기술연구청(A*STAR) 홈페이지 갈무리

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[이코리아] 최근 인공지능(AI) 기술을 활용한 폐기물 선별 기술이 업계의 주목을 받고 있다. AI 기반의 쓰레기 선별 시스템은 물질적 재활용 단계를 최적화하고, 이후 화학적 재활용 등 고도화된 기술 적용이 가능하도록 기반을 마련한다는 것이 핵심이다.

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유엔환경계획(UNEP)은 지난 2020년 전 세계에서 발생한 폐플라스틱 3억 5300만 톤 중 재활용된 플라스틱은 9%(3400만 톤)에 불과하다고 보고했다. 나머지 91%의 폐플라스틱은 소각되거나 매립지로 보내졌으며, 일부는 적절히 관리되지 못한 채 방치돼 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.

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그린피스가 지난 2019년 장용철 충남대 교수 연구팀에 의뢰해 실시한 조사에 따르면, 국내 플라스틱 폐기물의 실질적 재활용률은 에너지 회수를 제외했을 때 22.7%에 불과한 것으로 나타났다. 이는 표면상의 재활용률과는 큰 차이를 보이며, 국내 재활용 체계의 개선 필요성을 부각시키고 있다.

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이에 플라스틱 폐기물의 처리 방식을 순환 경제 관점에서 재구성하고, 특히 AI 기술을 접목해 폐기물 분리수거의 효율성을 높이는 분야에서 활동하는 기업들이 나타나고 있다.

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커버링(Covering)은 편리한 쓰레기 수거 및 재활용 서비스를 제공하는 스타트업으로, SK텔레콤과 함께 비전 AI 기술을 활용하여 폐기물 수거 및 재활용성을 향상시키는 서비스를 개발하고 있다. 커버링에 따르면, 2022년 창업 이후 서비스를 유료로 이용한 사용자가 3000세대가 넘으며, 서비스 이용자가 계속 증가하고 있다고 밝혔다. 가정을 위한 ‘커버링 홈’ 이외에 ▲사무실을 위한 ‘커버링 오피스’ ▲도시락을 위한 ‘커버링 런치’ ▲건물을 위한 ‘커버링 빌딩’ 등 4가지 맞춤형 서비스를 제공하고 있다.

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오이스터에이블(OysterAble)은 분리배출에 AI와 사물인터넷(IoT)을 도입한 한국의 스타트업이다. 지난 2016년 쓰레기 분리배출 앱인 '오늘의 분리수거'를 시작으로 매장 내 다회용기 관리 시스템인 '랄라루프'를 주력 사업으로 하고 있다.

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에이트테크는 재활용 사업장에서 컨베이어 벨트 위의 폐기물을 14가지 품목으로 자동 분류하는 AI 로봇을 개발하여 납품하고 있다. AI 기반 폐기물 선별로봇 '에이트론'은 260만 건 이상의 실제 선별장 데이터를 학습한 고도화된 AI 알고리즘을 통해 폐기물 인식 정확도를 99%까지 끌어올렸다. 초분광 카메라와 근적외선 스펙트럼 분석 기술을 활용해 육안으로 구분하기 어려운 페트(PET)병과 폴리에틸렌(PE) 등의 세밀한 분류도 가능하다.

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해외 기업 중 폴란드의 스타트업인 Bin-e는 지난 2019년 엔비디아의 AI 기술을 적용한 스마트 쓰레기통을 개발했다. Bin-e의 다기능 쓰레기통은 종이부터 플라스틱, 알루미늄, 전자 폐기물에 이르는 여러 종류의 많은 쓰레기를 식별할 수 있도록 트레이닝 됐다.

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쓰레기통에 쓰레기가 투입되면 카메라가 그 이미지를 포착해 내장된 엔비디아 Jetson TX1 모듈로 처리된다. 이 모듈은 일련의 AI 알고리즘을 사용해 쓰레기가 어느 카테고리로 분류돼야 하는지 식별한 후 결정이 되면 쓰레기는 알맞은 쓰레기통에 저장이 된다.

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한편, 몇 몇 국가에서도 AI와 로봇 기술을 활용해 폐기물 관리 시스템을 개선하려는 시도가 진행 중인데, 대표적으로 싱가포르를 꼽을 수 있다.

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대한무역투자진흥공사(KOTRA)에 따르면, 싱가포르 환경·수자원부(MEWR)는 2019년 '제로 웨이스트 마스터플랜'을 발표하며 2030년까지 폐기물 30% 감축과 재활용 활성화를 목표로 설정했다.

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2021년 기준 싱가포르에서 발생한 고형 폐기물은 694만 톤에 달하며, 이 중 182만 톤은 가정에서 배출됐다. 특히, 포장 폐기물은 53만 2,000톤으로 전체 고형 폐기물 중 상당한 비중을 차지해 싱가포르의 가장 큰 폐기물 문제로 지목되고 있다.

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싱가포르는 이러한 과제를 해결하기 위해 기술적 혁신과 정책적 노력을 결합해 폐기물 문제에 적극적으로 대응하고 있다.

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싱가포르 국가환경청(NEA)은 3R(Reduce·Reuse·Recycle) 슬로건 아래 각 거주지에 '블루박스' 프로그램을 도입했다. 이를 통해 재활용 박스와 수거 서비스를 제공하며 시민들의 재활용 참여를 유도하고 있다.

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특히 과학기술연구청(A*STAR)과 기업 컨소시엄이 개발한 스마트 쓰레기통 'BINgo'는 AI와 사물인터넷(IoT) 기술을 활용해 폐기물 분류를 자동화한다. BINgo는 재활용 가능 여부를 판단하고 오염 물질을 안내함으로써 시민들의 재활용 실천을 독려하고 있다.

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또 폐기물 처리 업체 800 슈퍼(800 Super)가 개발한 스마트 재활용 쓰레기통은 재활용에 참여한 주민들에게 대형마트 상품권으로 교환 가능한 포인트를 지급하는 인센티브 프로그램을 운영 중이다. 이 프로그램은 2025년까지 83개 지역으로 확대될 예정이다.

 

 

 

윤수은 기자

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