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Rationales

protei _프로테이

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Problem :
The most dramatic environmental damage in the history of the North American continent is currently taking place in the Gulf of Mexico. Pessimist evaluate that already more than 1’200’000’000 liters of crude oil have been leaching, splashing the fertile delta of the Mississippi, destroying wildlife, people’s health, the global economy on the long term.

 
멕시코 걸프만 기름유출 사건 (2010)은 지금까지 일어났던 북미 산업재해 중 가장 크고 위험한 사건이다. 이미 1'200'000'000 리터의 천연 기름이 유출되었으며 기름 유출 지역은 미시시피 델타 까지 미치고 있다. 기름유출은 단순히 우리가 볼 수 있는 바다의 표면만을 더럽히는것이 아니고 해양 동식물들, 수산업, 그리고 길게는 먹이사슬에 걸려있는 지구상의 모든 동식물에게, 그리고 우리가 지켜야할 자연환경에 쉽게 복구하지 못할 악영향을 미치고 있다. 


Exisiting solutions :
Billions of $ have been spent, numerous technologies have been tested to address the Deepwater Horizon oil spill, yet the results are unsatisfying and the crisis keeps getting worse day after day.

기름 유출이 발생하게 되면 대부분의 경우 발생원인을 제공한 대기업들이 막대한 자본을 투자해서 기름 유출을 막고 청소하는 듯이 보이지만 실제로 표면적인 청소에만 그치는 경우가 다반사 이며 그 마저 발빠른 대처가 쉽지 않다. 이번 걸프만 기름유출 사건 (Deeper Horizon Oil Spill)에서도 BP의 여러가지 기름 유출 대처방법이 소개되었지만 나빠지는 상황을 막을 만한 뚜렷한 방법은 아직까지 발견되지 못했다. 게다가 표면적 기름제거 이외의 상황들, 해안가의 기름들, 바다속의 기름들에 대한 책임과 해결방법 역시 명확한 길이 보이지 않았다. 


Our vision :

low-cost fabrication, immediate response, and community participation


Protei is a fleet of pollution collecting robots. It is using existing technologies in a innovative design we can implement on the short term. We are developing a low-cost open-source oil collecting device that semi-autonomously sails upwind, intercepting oil sheens going downwind. The design of protei is meant to be hurricane-ready, self-righting, inflatable, unbreakable, cheap and easy to manufacture for immediate response. The machine we are presenting here is Protei_Oil_Spill for collecting spilled oil at sea, but being an open source project, other versions may be designed in the future for other purposes : Protei for the North Pacific Plastic garbage patch, heavy metals in coastal areas, toxic substances in urbanized waterways...

The word protei comes from Proteus Anguinus which is the scientific name of an Olm, a very long white salamander living in complete darkness, blind but with an acutely developed sense of smell and hearing. Protei is the plural for Proteus, the greek god son and herdsman of Poseidon the god of the sea. God Proteus was known for his "capability of assuming many forms", "mutable". "Protean" has positive connotations of flexibility, versatility and adaptability. 

저가의 해결책으로 시민의 참여를 통한 즉각적 대응

우리가 제시하는 프로테이는 바다의 오염물질을 스스로 수거하는 로보틱 시스템이다. 바다에 유출된  오염물질들이 수면을 따라서 흘러내려 오면 그 방향을 거슬러 올라가면서 빠르게 오염물질을 수거하여 청소하는 것이 프로테이의 기본 목적이며 바다의 돌발 상황에 스스로 대처할수 있고 (hurricane-ready), 전복 되는 상황에서 스스로 제위치로 돌아 올 수 있으며 (self righting), 가벼운 무게를 가지고(inflatable), 파손되지 않는 유연함(unbreakable),  그리고 누구나 만들 수 있는 합리적인 재질 (cheap)로 만들어 졌다. 그리고 무엇보다 즉각적 대응을 위한 쉬운 조립법이 (easy manufacture) 누구나 스스로 자신만의 프로테이를 만들 수 있게한다. 이번 INDAF에서 소개될 프로테이는 기름 유출 오염물 수거에 중점을 둔 버전이다. 앞으로프로테이의 진화는 오픈 소스 시스템에 따라 사회생태 (social ecology)적으로 발전하여 해양 오염의 상황과 환경(북태평양의 플라스틱 쓰레기, 근해엽의 금속 유기물, 그리고 도시 하천의 독성오염물 등)에 따라 그 처리 방법과 대처 능력이 달라질 것이다.

*프로테이는 동굴도롱뇽(Olm)의 학명인 Proteus Anguinus에서 유래했다. 이 동물은 시력이 없으며 오직 후각과 청각으로 어두운 지역에서 서식하는 하얀색의 샐러멘더 (salamander)이다. 프로테이는 Proteus의 복수형이며 바다의 신인 포세이돈의 아들의 이름이기도 하다. 프로테우스 신은 다형성, 그리고 이변성을 가지고 있고 "Protean"은 유연성, 다재성, 그리고 적응성에 대한 함축적 의미를 역시 가지고 있다.


Biomimicry :
Protei is largely inspired by nature and optimal biodesign : a sail like a fly wing, a body like a seal, a fin like a tuna, a sorbent tail like a worm. It should have good sailing maneuverability, absorbs a lot of spilled oil.

생체모방 : 
프로테이
의 디자인은  자연과 함께 최적화된 바이오디자인에서 시작했다. : 곤충류의 날개, 바다표범의 몸, 참치의 꼬리, 지렁이의 흡수력. 이러한 동물들의 장점은 프로테이의 항해능력과 함께 많은 양의 기름유출 오염물질을 흡수하는데 도움이 된다.


Method, field work :
Protei is not only a piece of visionary design, it is a field research device that we hope to bring into production if it proves competitive to other oil collecting technologies.

프로테이
는 비전을 보여주는 디자인에서 그치는 것이 아니라 프로덕션과 프로토타이핑을 병행하여 결과를 만들어 낼 수 있는 프로젝트로 시작한다.


Exhibition : See, hear, touch :
The design of the exhibition have 2 main stages : 1 manipulating oil spill evidences ; 2 immersion inside an oil spill with protei.

keywords : 
oil spill cleaning, under water purification, community participation, evolution, and sustainability


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1. protei in general :


To remediate an oil spill you have an order of priorities:
order 1 - cut at the source
order 2- capture the immediate output
order 3 - collect spill in the environment

immediately correspondence needed
As citizens, we have no access to the origin of the oil spill  and limited budget. The fact is that more than 6’500 square km are covered with oil, and the coming hurricanes - remeber Katrina - may throw vast quantities of oil onto the shore. We must all work together to capture the oil while it is still time.

why autonomous robotics?
The life of cleaners is put at risk cleaning the toxic oil spill. Men only work during daytime when the weather permits. A fleet of autonomous robots could operate without interruption, may it be day or night, in the storm, in remote areas without risking human lives. Ideally an oil-collecting robot would perform sensing, collecting, extracting, processing and re-purposing oil ; but with robotics, local sensing of oil is expensive, oil extraction complicated since oil comes in a great variety of forms (from film sheens to tar balls), processing explosive (refinery), and ultimately storing oil byproducts dangerous, potentially transforming every machine in a mini oil spill. In the first generation protei only collects oil, relying on GPS predicted location of the oil.

low-cost fabrication
As a matter of fact, an oil spill disperses a lot on the surface, going mostly downwind, following surface currents and waves. A fleet of protei would sail upwind, tacking left and right or in circles, intercepting oil sheens. The idea is to fabricate low cost simple robots since we have to protect thousands of miles of coast. 

The power of the hurricane to clean the oil spill. 


기름 유출을 청소하는 3가지 과정:
order 1 - 기름 유출 원인을 처리한다.
order 2-  유출 원인에서 가장 근접한 기름을 먼저 처리한다.
order 3 - 바다에 퍼지는 오일을 처리한다.

즉각적 대응
일반 시민들은 기름 유출의 직접적 피해자 임에도 불구하고 기름 유출 대처에 대한 그 접근이 너무나 어렵다. 개인, 혹은 소규모 단체가 접근하기에는 비용적인 면에서도, 그리고 위험부담에 대해서도 어떤 대안책이 없다. 그 뿐만 아니라 지금의 걸프만 기름 유출의 경우에는 6,500 sq. 미터의 지역에 기름이 퍼졌는데도 불구하고 앞으로 닥칠 허리케인에 대해서는 어떤 대책도 마련되 있지 않은 상황이다. 지금의 상황에 자연재해 까지 더해진다면 그 피해는 우리가 생각하는것 상상 이상이 될 것이다. 

왜 자율 시스템을 갖춘 로보틱 청소를 바라는가?
유출된 기름은 독성을 가지고 있다. 뿐만 아니라 매 초가 바뀌는 기름 유출의 범위는 인간의 힘으로 빠른 대처가 어려우며 기후변화에 따른 대처 역시 인간의 손에만 맞기기에는 그 위험성이 크다. 자율시스템을 갖춘 로보틱 집단이 동시에 오염 물질 청소에 나선다면 아마 그 시간적인 측면, 그리고 비용적인 효율성에서 탁월할꺼라 예상한다. 이상적인 로보틱 시스템의 구성은 각각의 프로테이가 스스로 기름 유출 지역을 파악하고 오염물질을 수거하며 물과 기름,혹은 다른 오염물질을 분리하고 분리된 오염물질을 다시 사용가능한 재생 에너지로 만들어 내는 것이다. 하지만 현재 우리가 가지고 있는 기술력으로는 아직까지 근접한 기름 물질을 파악하기 어려울 뿐만 아니라 다양한 기름의 형태 (얇은 종이형태에서 부터 고체형까지)를 구분하기 어렵고 정제 과정 역시 많은 실험이 거듭되어야 하기에 현재 우리가 가지고 있는 걸프만의 기름유출을 위해서는 먼저 GPS를 통한 기름유출 지역을 파악하고  오염물질 수거를 가장 필요한 기능으로 가지고 있는 프로테이를 실험하고 있다. 

적은 비용의 제작
유출된 기름은 바다의 파도와 해류에 따라 흘러내려온다. 프로테이는 이에 반대로 좌우로 방향을 바꾸면서 거슬러 올라가는 방법을 택하고 있다. 적은 비용의 값싼, 그리고 누구나 쉽게 만들 수 있는 제작과정을 통해 만들어진 많은 프로테이들이 오염물질을 흡수하면서 해수면을 거슬러 올라간다.


2. process :
sense / collect / extract / process / re-purpose 
분별 / 수거 / 분리 / 처리 / 재사용

3. key features : 
Unmanned 
Semi-autonomous
Self-righting
Self-steering
Unbreakable
Simple to manufacture
Cheap

무인기
반 자동 시스템
자동 복원형
자동 조정장치
비파손형
쉬운 제작
저가의 재질




4. community participation

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Energy_animal has three different levels : individual, family, and community.

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1. Individual level : each single person can distribute this animal with its own name and identity.
Since its 'individual', the size and capacity is limited for a basic unit.

2. family level : family level is available to a number of people, as a family. (min:2~ max:10)
This group of people can monitor and be part of cleaning cycle with their animal. The size/capacity is medium size.

3. community level : more than 10 people can make a community level, which is maximize in size and capacity.
A large group of people can participate together and watch how this animal acts/moves.

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