1. 개발 동기 및 목적 3 개발하게 된 동기 / 3 제작 목적 / 3 2. 시장 조사 및 선행 연구 4 시장 조사 / 4 선행 개발품 분석/ 5 3. 작품 내용 및 제작 과정 6 제품 개발을 위한 사전 조사/ 6 제품 개발에서 고려해야할 사항/ 8 제작 과정/ 8 4

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윤화 풍
7 years ago
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1 제33회 서울특별시학생과학발명품경진대회 자동차용 밀착 휴지통 작품번호 출품 부문 생활과학 Ⅱ 학교 학년/직위 성명 출품 학생 개운중학교 2학년 박정인 지도 교원 개운중학교 교사 윤선애

2 1. 개발 동기 및 목적 3 개발하게 된 동기 / 3 제작 목적 / 3 2. 시장 조사 및 선행 연구 4 시장 조사 / 4 선행 개발품 분석/ 5 3. 작품 내용 및 제작 과정 6 제품 개발을 위한 사전 조사/ 6 제품 개발에서 고려해야할 사항/ 8 제작 과정/ 8 4. 작품의 특징 12 작품의 새로운 점/ 12 작품이 가지는 장점/ 기대 효과 참고문헌 (인터넷 사이트)

3 1.개발동기 및 목적 가- 개발하게 된 동기 자동차는 사람이 만든 기계 중에 최고의 종합 예술품 이라는 말이 있습니다.좁 은 공간에 필요한 모든 시설을 해놓아야 하기 때문입니다.요즘에는 대부분 가정이 자가용을 가지고 있을 것입니다.부모님 출퇴근이나 가족 나들이에 사용되는 자동 차는 작은 공간이기 때문에 짐이나 쓰레기가 차안에 있으면 금방 지저분해 보입니 다. 우리식구도 나들이 할 때면 항상 간단한 음식을 가지고 차를 탑니다.음료수,과 자 등등 하지만 먹고 나면 쓰레기는 항상 플라스틱 봉지에 담아서 발밑에 두게 됩 니다.그러나 플라스틱 봉지가 없으면 그냥 발밑에 던져두게 됩니다.특별하게 쓰레 기를 보관할 장소가 없기 때문입니다.어떤 날은 쓰레기를 가지고 내리는 것을 잊 거나 운전하는 동안 쓰레기자루가 이동하여 의자 밑에서 오랫동안 숨어 있는 경우 에는 차에서 냄새가 나기 시작하는 경우도 있습니다. 왜 차에는 휴지통이 없을까? 아빠께 여쭈어보니 아주 필요한 것인데,없는 것이 이해하지 못하겠다고 하셨습니다.지난번 대형 편의점을 가는 길에 자동차용 휴지 통을 구입하려고 찾아보았는데,종류는 제한되어 있었으며,운전자 좌석 옆에 매달 아 두는 방식이었습니다.하지만 너무 작아서 캔 음료나 PET 병은 하나 정도밖에 들어갈 수 없었고,설치를 하게 되면,좌석에 사람이 앉아있기 불편할 것이라는 생 각이 들었습니다.결국 아빠는 작은 플라스틱 휴지통을 하나 사셨습니다.늘 뒷좌석 공간에 두고,쓰레기를 담아 두셨는데,간혹 옆을 쓰러지면서 쓰레기가 쏟아져 나오 기도 합니다.달리는 자동차에서는 자리에 놓아두는 것은 좋은 방법이 아니라는 결 론을 얻었습니다. 만약 자동차에 설치할 수 있는 편리한 휴지통을 만든다면 어떻게 제작해야 할 지 생각하게 되었습니다. 나- 제작 목적 마이카 시대에 좀 더 청결한 자동차 실내를 유지하면서,가장 효율적으로 공간을 활용할 수 있는 자동차용 밀착 휴지통을 개발하는데 목적을 두었습니다

특별하게 쓰레 기를 보관할 장소가 없기 때문입니다.어떤 날은 쓰레기를 가지고 내리는 것을 잊 거나 운전하는 동안 쓰레기자루가 이동하여 의자 밑에서 오랫동안 숨어 있는 경우 에는 차에서 냄새가 나기 시작하는 경우도 있습니다. 왜 차에는 휴지통이 없을까? 아빠께 여쭈어보니 아주 필요한 것인데,없는 것이 이해하지 못하겠다고 하셨습니다.

4 2.시장 조사 및 선행연구 가- 시장 조사 -설문조사 실시 자동차용 휴지통에 대한 이해를 알아보기 위해 자동차를 가진 분들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다.조사는 아빠 직장 동료,엄마 친구 분,학급 친구들을 대 상으로 모두 50명에 대해 질의 응답식으로 진행하였습니다. 표 1.자동차용 휴지통에 대한 설문 결과 번호 설문내용 있다 없다 모른다 합계 1 자동차용 휴지통을 들어본 적이 있다 자동차에 휴지통이 있다 (휴지통이 없다면)설치할 생각이 있다 디자인 휴지통을 산다면 무엇을 중요하게 생각하는지? 색상 -15 기타 -3 모르겠다 -9 응답자 중에 62%는 자동차용 휴지통을 들어본 적이 없는 것으로 나타났으며, 대답자의 일부는 휴지통 개발이 좋은 아이디어라고 답하였습니다.이런 결과에 의 해 응답자의 86%는 아직까지 자동차에 쓰레기통이 없는 것으로 나타났으며,만일 편리한 휴지통이 있다면 설치할 생각이 있는지 물어본 결과 76%가 설치하겠다고 대답하였습니다. 설문조사를 분석하면 자동차에서 휴지통의 필요성에 대해서 대부분 응답자가 동 의하는 것으로 나타났습니다.또한 만일 휴지통을 구입한다면 가장 중요하게 생각 하는 것은 디자인과 색상이었으며,자동차와 조화로운 모양과 색을 가진 휴지통을 원하고 있었습니다.기타 의견으로는 크기,편리성,설치위치에 대한 답이 있었습니 다

색상 -15 기타 -3 모르겠다 -9 응답자 중에 62%는 자동차용 휴지통을 들어본 적이 없는 것으로 나타났으며, 대답자의 일부는 휴지통 개발이 좋은 아이디어라고 답하였습니다.

5 나- 선행 개발품 분석 - 특허청 자료 분석 특허청 홈페이지( 특허정보검색시스템(KIPRIS)를 통해 지 금까지 신청된 자동차용 쓰레기통에 대한 특허 및 실용실안정보를 검색하였습니다. 검색어는 자동차 *휴지통으로 지정하였는데,총 174건이 검색되었으며,이중에 휴 지통과 관련된 정보는 총 154개가 검색되었으며,이중에 휴지통과 관련있는 것은 43개로 나타났습니다.대부분 특허나 실용신안 신청은 현대,기아와 같은 자동차회 사에서 출원하였습니다.이중에 많은 개발품이 등록이 거절되거나 이미 시효가 지 났으며,현재 3개 개발품이 특허 등록이 이루어진 상태입니다. 표 2.특허 등록이 되어 있는 자동차용 휴지통 정보 모양 번호 명칭 차량용 휴지통 차량용 휴지통 차량용 휴지통 등록번호 등록일 2005년 1월 4일 2006년 11월20일 2011년 3월 2일 요약 가정에서 사용하는 휴 운전석 아래부분에 설 조수석에 내부로 밀착 지통에서 아이디어를 치함으로서 운전자가 하여 콘솔박스옆에 설 얻은 것 같으며,비닐 쓰레기를 쉽게 담을 치하고,재떨이와 같이 봉투를 내부에 설치하 수 있도록하였으며,탈 탈착이 가능하도록 설 고 뚜껑을 덮을 수 있 부착식으로 설계 계 게 설계 검토 공간이 좁은 자동차에 음료수 병 등 부피가 2번과 동일하게 부피 설치하기에는 모양에 있는 쓰레기 처리가 가 큰 쓰레기 보관이 대한 검토가 필요 불가능 불가능 - 5 -

이중에 많은 개발품이 등록이 거절되거나 이미 시효가 지 났으며,현재 3개 개발품이 특허 등록이 이루어진 상태입니다. 표 2.

6 -판매 제품 분석 시중에 판매하는 휴지통은 여러 종류로 나누어져 있습니다.간편하고 접이식으로 필요할 때 사용할 수 있도록 고안되어 있습니다.가격도 10,000원이하로 저렴한 제 품으로 이루어져 있으며,제품마다 다양한 아이디어를 가지고 있습니다. 그림 1.시중에 판매되고 있는 자동차용 휴지통 재질이 나일론과 망구조로 되어 있으며, 위치에 따라 걸어둘 수 있는 고리가 부 착되어 있습니다. 3.작품의 내용 및 제작 과정 가- 제품개발을 위한 사전 조사 -쓰레기 분석 우선 자동차에서 버려지는 쓰레기를 분석하였습니다.쓰레기의 종류와 형태를 알아야 휴지통의 적정한 크기와 모양을 추측할 수 있기 때문입니다.두 차례에 걸 쳐서 자동차에 비닐봉투를 두고 4명의 운전자에게 쓰레기를 모아 두기를 부탁하였 습니다.쓰레기는 대부분 음료수 병이나 작은 PET 병,휴지,과자포장지 등으로 구 성되었습니다.쓰레기는 남성보다 여성에서 더 다양하게 나타났으며,남성은 담배꽁 초 등 작은 쓰레기 등이 나왔고,여성은 음식을 남기고 버리는 경우도 있고,액체가 담겨지기도 하였습니다

시중에 판매되고 있는 자동차용 휴지통 재질이 나일론과 망구조로 되어 있으며, 위치에 따라 걸어둘 수 있는 고리가 부 착되어 있습니다. 3.

7 표 3.자동차에서 버려지는 쓰레기 분석 조사 대상 여성차량 A 여성차량 B 쓰레기 종류 깡통,종이,플라스틱포장지,휴 지,과일 껍질 PET,깡통,휴지,종이포장지 남성차량 A 깡통,유리병,담배꽁초,신문지 자동차에서 수거된 쓰레기 남성차량 B PET,스티로폴,종이,휴지 일단 자동차에서는 분리수거가 어렵다는 것을 알게 되었고,최소한 200ml이상의 음료수 병이나 PET병이 담겨지는 크기가 되어야 하며,음식물을 버릴 경우를 대비 하여 입구가 막혀야 하며,액체가 흘러내리지 않도록 방수재질을 사용하여야 효과 적이라는 결론을 얻었습니다. -설치 장소 분석 자동차 중에 공간이 가장 작은 승용차에서 휴지통을 설치할 공간에 대해 분석하였 습니다.일단 운전석이나 보조석 주변은 더 이상 공간 확보가 어려울 것을 판단하 였고,적당한 크기가 설치가 되면 운전을 방해할 것으로 판단하였고,보조석에 설치 한다면 운전하면서 활용할 수 있으나 만일 사람이 앉는다면 불편한 것으로 생각하 였습니다. 일부 특허제품에서 제안한 의자 밑은 일단 운전자가 운전하면서 쓰레기 버리기에 쉽지 않은 자리라고 생각되어,결국은 운전자 또는 보조자 좌석에 설치하는 것이 가장 효과적이라고 판단하여,좌석 뒷모습을 분석하였습니다. 그림 2.다양한 운전자 좌석 뒷모습 - 7 -

-설치 장소 분석 자동차 중에 공간이 가장 작은 승용차에서 휴지통을 설치할 공간에 대해 분석하였 습니다.

8 대부분 좌석은 뒷부분에 주머니가 설치되어 다양한 물품을 보관하도록 되어 있습 니다.부피가 작은 물건을 꽂아두는데 사용하기 편리하도록 설계되어 있습니다.여 기에 휴지통을 걸어두어도 쓰레기가 무겁지 않기 때문에 어느 정도 모양은 유지될 수 있다고 판다하였습니다. 나 - 제품 개발에서 고려해야할 사항(착안점) 앞서 수행한 다양한 자료를 통해 제품개발에 필요한 요소를 정리하면 다음과 같 습니다. 크기는 300ml이상의 PET병이나 유리병이 2개 이상 들어갈 수 있어야 함 냄새를 막기 위해 입구를 막아야 함 물이 새지 않도록 방수재질이어야 함 자동차가 급정지시 탑승자가 상처를 입지 않도록 부드러운 재질이어야 함 장소를 옮길 수 있도록 탈착식이어야함 자동차가 흔들릴 때 떨어지지 않도록 부착능력을 강화해야 함 승차시 불편한 구조를 가지지 말아야 함 (디자인 고려) 쓰레기 버릴 때 편리해야 함 다 - 제작 과정 - 설계 우선 제작을 위한 재료 준비와 설계를 하였습니다.가장 효과적인 공간은 운전자 좌석 뒤편으로 판단하여 중형급 승용차를 기준으로 공간을 측정하였습니다. 운전자 좌석은 항상 약 20도정도 기울 어져 있으며,기울어진 공간을 사용할 수 있음. 운전자의 오른손이 뒤로 접근할 수 있 음 그림 3.운전자 좌석 주변 공간 모식도 - 8 -

크기는 300ml이상의 PET병이나 유리병이 2개 이상 들어갈 수 있어야 함 냄새를 막기 위해 입구를 막아야 함 물이 새지 않도록 방수재질이어야 함 자동차가 급정지시 탑승자가 상처를 입지 않도록 부드러운 재질이어야 함 장소를 옮길 수 있도록 탈착식이어야함 자동차가 흔들릴 때 떨어지지

9 기본적 모양은 자동차에서 남아있는 공간을 사용하기 위해 그림 3에서 나타난 파 란색의 직각삼각형으로 휴지통을 만들기로 하였습니다.직각삼각형의 세면을 각각 A,B,C 라고 하면 밑바닥이 되는 B는 300ml의 PET병이 담길 수 있도록 하기 위 해 최소한 15cm로 결정하였습니다.면 C는 삼각형모양 보다 더 길게 나타냈는데, 이것은 손잡이 역할을 할 수 있는 공간을 만들기 위한 것입니다. 면 C는 뒷좌석에 사람이 앉을 경우에 마주보는 방향이 되어 급정차를 하는 경우 부딪칠 수 있어서 따라서 단단한 재질보다는 부드러운 재질을 사용해야 하기 때문 에 손잡이 부분만 제외하고 나머지 부분은 천으로 덮는 형태로 설계하였습니다. 면 A 와 C 에는 고무줄이나 스프링으로 연결하여 변 C를 당겨서 입구를 확보하고 쓰레기를 넣은 후에는 고무줄의 탄력으로 입구가 닫히도록 하였고,면 A와 C사이 가 벌어지려면 면 B와 C는 두 개 경첩으로 연결하였습니다. 그림 4.휴지통 설계도 - 9 -

면 C는 삼각형모양 보다 더 길게 나타냈는데, 이것은 손잡이 역할을 할 수 있는 공간을 만들기 위한 것입니다.

10 -제작 1.재료 준비 6.바깥면,고리 붙이기 2.재단 7.고무줄 걸기 3.기초면 조립 8.설치해보기 4.바깥면 재단 9.시험 작동 5.붙이기 그림 5.제작 순서 10.운전자 작동 실험

11 그림 6.설치 모습 대부분 승용차 좌석 뒷부분은 주머니가 달려 있어서 집게를 설치하면 휴지통을 부착할 수 있습니다.집게는 탈부착을 자유롭게 할 수 있으며,두 개를 설치하여 자 동차가 흔들릴때로 안전하게 부착하도록 유도하였으며,만일 의자에 주머니가 부착 되지 안흔 경우에는 줄을 달아서 의자 목받침과 아랫부분에 상하로 묶어 두는 방식 을 적용할 수 있습니다. -사용 재료 삼각형 면은 무게와 모양유지를 위해 플라스틱 판을 사용합니다.다만 유사시 사 람에게 피해를 주지 않도록 유연성있는 두께를 사용합니다. 겉에는 부드럽고 방수가 되는 천을 사용합니다.장기간 사용을 위해 네오플렌 재 질을 적용합니다. 입구를 밀봉하기 위해 사용하는 복원장치는 고무줄을 사용하였으나,좀더 영구적 이고 간단한 재질에 대해 생각중입니다. 집게는 두 개 설치하여 자동차가 흔들릴때로 모양을 유지하며 의자에 부착할 수 있도록 하였습니다

묶어 두는 방식 을 적용할 수 있습니다. -사용 재료 삼각형 면은 무게와 모양유지를 위해 플라스틱 판을 사용합니다.다만 유사시 사 람에게 피해를 주지 않도록 유연성있는 두께를 사용합니다.

12 4.작품의 특징 가 - 작품의 새로운 점 자동차 실내에서 빈 공간을 활용하도록 노력하였습니다. 탈부착이 용이하고,재질이 가볍고,방수가 되어 자동차 오염을 최소화하도 록 하였습니다. 탄력을 이용하여 입구를 막아서 냄새가 방출되지 않도록 노력하였습니다. 나 - 작품이 가지는 장점 휴지통을 자동차에 부착시키기 위해 고리를 사용한 기존 제품보다 안정된 고정 설치가 가능하고,탈착이 쉽도록 고려 휴지통 입구가 자동으로 잠기어 냄새를 최소화 자동차에서 나오는 쓰레기를 분석한 후 적정한 휴지통 크기를 조정함으로 서 다양한 쓰레기를 충분히 저장할 수 있음 방수재질을 사용하여 예상할 수 없는 오염으로부터 실내를 보호할 수 있음 5.기대 효과 자동차의 여유 공간을 활용하여 휴지통을 설치 공간 활용을 통한 다양한 자동차 용품 개발 방향 제시 마이카시대 자동차 청결 유지

나 - 작품이 가지는 장점 휴지통을 자동차에 부착시키기 위해 고리를 사용한 기존 제품보다 안정된 고정 설치가 가능하고,탈착이 쉽도록 고려 휴지통 입구가 자동으로 잠기어 냄새를 최소화 자동차에서

13 6.참고 문헌 (인터넷 사이트) 특허청 특허기술정보센터 네이버 몰 국립중앙과학관

연구노트

연구노트 #2. 종이 질 - 일단은 OK. 하지만 만년필은 조금 비침. 종이질은 일단 합격점. 앞으로 종이질은 선택옵션으로 둘 수 있으리라 믿는다. 종이가 너무 두꺼우면, 뒤에 비치지 는 않지만, 무겁고 유연성이 떨어진다. 하지만 두꺼우면 고의적 망실의 위험도 적고 적당한 심리적 부담도 줄 것이 다. 이점은 호불호가 있을 것으로 생각되지만, 일단은 괜찮아 보인다. 필자의