화학 2 탐구보고서 개요(1차)

주제: 프레시백의 스티로폼 박스 대체에 대한 공학적 측면에서의 고찰

탐구이유: 최근 들어 내가 사는 지역에도 쿠팡이나 마켓컬리와 같은 업체에서 신선식품을 집으로 배송해주는 서비스가 늘어나고 있다. 몇년 전에만 해도 스티로폼 상자나 종이박스에 담겨져 오는게 흔했지만 이제는 쿠팡에서 ‘프레시백’이란 다회용 가방을 도입하면서 가게나 집집마다 이 가방이 흔히 보인다. 뉴스 기사를 보면 프레시백을 사용하여 연간 1억 개의 스티로폼 사용을 줄였다는 등 긍정적인 기사도 보이지만, 반대로 쿠팡 배달원들이 겪어야 하는 수거 문제, 프레시백 쓰레기 등 문제를 제기하는 기사도 많다. 기사들에게는 100~200원 하는 수거비용을 받을 바에 하나라도 더 배달하는 것이 이득이기 때문이다. 이런 상황에서 나는 기존 스티로폼이 기능적, 경제적, 환경적으로 이득인지 프레시백 등 다회용 가방 사용이 이득인지 의문이 들었고, 이를 화학2 열역학 개념과 아두이노를 활용하여 공학적으로 비교 분석하고 적절한 대안에 대하여 고안해보고자 한다.

1.서론

-쿠팡 프레시백 사용량과 문제(배경)

-화학2 열역학 개념 및 필요한 추가 개념

2.본론

-실험 설계

-스티로폼 박스, 다회용 프레시백에 아이스팩 준비

-아이스팩 하나(500g)를 내부에 넣고 공기 유입이 없도록 밀봉

-아두이노 온도 센서를 벽면에 부착한 채 고정한 뒤 틈을 테이프로 밀봉

-이후 30초 간격으로 온도 변화 곡선이 완만해지는 시점까지 측정

-파이썬 curve fit 라이브러리를 사용하여 온도 변화의 크기를 보여주는 열유입 계 수(k)를 도출해내고 비교한 뒤 뉴턴 냉삭 법칙 공식을 통해 최대 배송시간을 구해 본다. (단열 성능 확인)

-스티로폼에 드는 탄소세, 반납율, 재사용 횟수, 수거 비용, 프레시백 제작 비용 등 을 고려하여 제사용 횟수에 따른 누적 비용 그래프를 분석한다.

3.결론

~요소를 고려하였을 때 프레시백을 n회 이상 사용할 때부터 기업 입장에서 경제적으로 이득이며 이는 환경적인 면을 고려하였을 때 n회 이상 사용해야 한다는 점과 일치/불일치하므로 스티로폼/프레시백이 더 적절한 선택이다. 쿠팡에서는 ~한 결과를 제공했지만 수거 과정에서 실직적으로 발생하는 문제, 댓글 등을 참고했을 때 이는 100% 신뢰하기는 어려우며 수거 전문 인력 배치 등의 개선 방안을 도입한다면 환경보호와 순환경제라는 본래의 취지를 잘 살릴 수 있을 것이라 생각한다.