KR100606714B1 - 김치냉장고의 보관 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치냉장고의 보관 제어방법에 관한 것으로, 물김치와 같이 다량의 수분을 함유한 식품을 보관할 때 과냉이 되지 않으면서 표면에 살얼음이 형성될 수 있도록 하여 이산화탄소의 배출을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 보관 대상 식품이 수용되는 저장실 내부를 소정의 보관온도로 냉각하여 유지하는 보관 단계와; 상기 보관 단계 중 소정의 시간 주기로 저장실 내부를 상기 보관온도보다 낮은 빙점 이하의 소정의 설정온도로 냉각하여 소정 시간 유지하면서 식품의 표면에 살얼음이 형성되도록 하는 살얼음 형성 단계 및; 상기 보관 단계 중 상기 설정온도로부터 보관온도까지 상승시키는 복귀 단계를 포함하여 구성되며, 상기 살얼음 형성 단계와 상기 복귀 단계는 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법을 제공한다.

김치냉장고, 물김치, 살얼음, 이산화탄소

Description

김치냉장고의 보관 제어방법{method for controlling a reservation process in kimchi refrigerator}

도 1은 종래의 김치냉장고의 보관 제어방법을 나타낸 그래프

도 2는 본 발명에 따른 김치냉장고의 보관 제어방법의 일 실시예를 설명하는 순서도

도 3은 도 1의 대응도로, 도 2의 보관 제어방법을 도식화하여 설명하는 그래프

도 4는 본 발명에 따른 김치냉장고의 보관 제어방법의 다른 실시예를 도식화하여 설명하는 그래프

본 발명은 김치냉장고를 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 김치냉장고에서 다량의 수분 즉, 물기를 가지는 물김치나 나박김치 등의 김치류를 보관하는 과정에서 과냉되지 않으면서 살얼음이 형성될 수 있도록 하여, 숙성에 따라 발생되는 이산화탄소의 배출을 최대한 방지할 수 있도록 한 김치 냉장고의 보관 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 냉장고의 경우에는 김치만 보관되는 것이 아니라, 다른 종류의 식품들이 함께 보관됨에 따라 잦은 냉장고 문의 개폐로 인해 저장실 온도가 심하게 변화되고, 김치를 그릇에 담기 위해 냉장고 밖으로 꺼내는 과정에서 외부 공기와 접촉하게 됨으로써 김치의 품질 변화가 심해지고 사용자가 원하는 김치 맛 상태로 장기간 보존하기가 어려운 단점이 있다.

또한, 기존의 냉장고는 김치를 사용자의 기호에 맞추어 빠르게 숙성시키는 기능이 존재하지 않는다.

김치 전용의 냉장고(이하, "김치냉장고" 라고 한다.)는 이러한 기존 냉장고의 단점을 해결하기 위하여 등장한 것으로서, 김치냉장고는 김치를 계절등 외부환경에 관계없이 사용자의 기호에 맞추어 발효 숙성시킴과 더불어 그렇게 숙성된 김치 맛을 동일 상태로 오랫동안 유지시킬 수 있도록 한다.

한편, 일반적으로 김치냉장고는 적어도 하나 이상의 김치 저장실을 형성하는 캐비닛과, 상기 저장실의 가열을 위한 히터와, 저장실의 냉각을 위한 냉각시스템을 구비하고 있으며, 상기 냉각시스템은 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기와, 냉매의 압력을 강하시키는 팽창밸브와, 주위 증발잠열을 이용하여 냉기를 형성하는 증발기에 의한 냉동사이클로 구성된다.

통상적으로 김치냉장고는 김치의 종류, 온도 및 시간, 숙성도 등의 조건을 사용자가 입력하여 원하는 상태로 숙성시킨 후에 숙성이 완료되면 소정의 온도로 하강시켜 이 온도를 유지하며 보관 운전을 행하게 된다.

이러한 기존의 김치 냉장고는 온도 제어 범위를 다양하게 제공할 수 있고, 각 칸의 온도를 별도로 조절하여 사용할 수 있는 기능이 있으므로 통상의 김치와 함께 수분의 함량이 많은 물김치, 동치미, 열무김치, 나박김치 등의 김치 종류 혹은, 수정과 등을 함께 보관할 수 있으며, 이외에도 와인이나 고기류, 야채류 등도 별도 온도에서 신선하게 보관할 수 있는 장점이 있다.

그런데, 상기와 같이 수분 함량이 많은 물김치 등의 식품은 이산화탄소의 함유량에 따라 그 시원한 맛(탄산미)이 틀려지지만, 종래의 김치 냉장고는 이러한 이산화탄소의 함유량에 따른 고려를 하지 않고 도 1에 도시된 것처럼 통상의 김치 보관 운전과 동일한 방식으로 영하 1℃ 정도의 온도에서 물김치 보관 운전을 제어하였다.

이처럼 물김치를 빙점 이하 온도인 영하 1℃에서 장시간 보관하게 되면 물김치가 과냉되어 물김치 고유의 맛을 낼 수 없게 되고, 또한 이보다 높은 온도로 제어하여 보관하게 되면 과냉은 발생하지 않으나 시간이 지남에 따라 물김치에서 배출되는 이산화탄소가 외부로 빠져나가 탄산미가 저감될 수 밖에 없고, 따라서 장기간 보관을 하기 어려운 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 물김치와 같이 다량의 수분을 함유한 식품을 보관할 때 과냉이 되지 않으면서 표면에 살얼음이 형성될 수 있도록 하여 이산화탄소의 배출을 최소화할 수 있도록 하는 김치냉장고의 보관 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보관 대상 식품이 수용되는 저장실 내부를 소정의 보관온도로 냉각하여 유지하는 보관 단계와; 상기 보관 단계 중 소정의 시간 주기로 저장실 내부를 상기 보관온도보다 낮은 빙점 이하의 소정의 설정온도로 냉각하여 소정 시간 유지하면서 식품의 표면에 살얼음이 형성되도록 하는 살얼음 형성 단계 및; 상기 보관 단계 중 상기 설정온도로부터 보관온도까지 상승시키는 복귀 단계를 포함하여 구성되며, 상기 살얼음 형성 단계와 상기 복귀 단계는 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 김치냉장고의 보관 제어방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 김치냉장고 보관 제어방법의 일 실시예를 나타낸 것으로, 사용자가 저장실 내에 물김치가 든 박스를 투입한 후 김치냉장고를 가동시키면, 김치냉장고 제어부(미도시)는 냉각시스템의 압축기(미도시)를 가동시켜 저장실 내의 온도를 서서히 하강시킨다(단계 S1).

저장실 내의 온도가 설정된 보관 온도(T1)에 도달하게 되면(단계 S2), 제어부는 압축기를 정지시키고 보관 모드로 진입한다. 이어서, 제어부는 압축기의 가동 및 정지(on/off)를 반복하면서 저장실 내부의 온도를 보관온도(T1)로 유지하게 된다(단계 S3).

예컨대, 압축기를 정지한 후 일정 시점이 되면 저장실 내부 온도는 서서히 상승하게 되는데, 저장실 내부 온도가 일정 수준 이상이 되면 정지되어 있던 압축기가 가동되면서 저장실 온도가 다시 보관온도(T1)로 하강하게 되고, 보관온도(T1)에 도달하면 다시 압축기가 정지되며 저장실 내부가 보관 온도 범위로 유지된다.

상기와 같이 보관모드로 진입한 후 일정 시간(Δt1)이 경과하면 압축기가 가동되어 저장실 내부 온도가 보관온도(T1)보다 더 낮은 온도로 하강하여 미리 설정된 살얼음 형성 온도(T2), 예컨대 영하 7℃로 되고(단계 S4, S5), 이 살얼음 형성 온도(T2)에 도달하면 압축기가 정지한 후 소정 시간 동안 압축기 가동/정지(on/off)를 반복하면서 살얼음 형성 온도(T2)를 유지한다(단계 S6).

상기와 같이 저장실 내부가 영하 7℃ 정도의 낮은 온도로 유지되는 동안, 물김치의 수분의 상부 표층부에 얼음이 형성된다.

상기 살얼음 형성 온도에 도달한 후 소정 시간(Δt2)이 경과하면(단계 S7), 다시 김치냉장고 내부의 히터(미도시)가 가열되면서 저장실 내부 온도가 상승하게 되고, 저장실 내부 온도가 상기 보관온도(T1)에 도달하게 되면 히터가 정지한다(단계 S9, S10). 저장실 온도가 보관온도(T1)에 도달한 후 제어부는 압축기를 가동/정지시키는 동작을 반복하면서 저장실 내부를 보관온도(T1) 범위 내로 유지한다(단계 S3).

한편, 상기 히터를 가동하여 저장실 내부 온도를 보관온도(T1)로 상승시킬 때, 히터에 의한 온도 상승에 소요되는 시간이 상기 살얼음 형성 온도(T2)를 유지하는 시간보다 짧게 하여 히터에서 발생한 열량이 물김치 표층부에 생성된 얼음을 모두 녹이지 않도록 해야 한다.

물론, 히터 가동 시간과 살얼음 형성 온도(T2) 유지 시간이 동일하거나 비슷하더라도 생성된 얼음이 모두 녹지는 않는데, 이는 히터가 저장실 내부의 공기 온도를 상승시키는 동안 물김치의 수분 표층부에 생성되었던 얼음의 일부를 녹이기는 하나, 물김치의 전체 온도가 이미 차가운 영하의 온도 상태이므로 표층부 얼음과 하부의 물 간에 지속적인 열교환이 발생하면서 얼음이 잘 녹지 않기 때문이다.

본 발명의 김치냉장고는 상기와 같이 보관모드에서 보관 온도(T1)로부터 살얼음 형성 온도(T2)까지 강하시킨 다음 일정 시간 경과후 다시 상승시키는 동작을 수회 반복하면서 물김치의 수분의 상부 표층부에 얼음을 형성하고, 이로써 물김치에서 생성된 이산화탄소가 외부로 배출되는 것을 최대한 억제하여 물김치의 시원한 맛을 장기간 유지시켜 줄 수 있게 된다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 김치냉장고의 보관 제어방법의 다른 실시예를 설명하는 그래프로, 전술한 실시예에서는 보관모드에서 살얼음 생성시 하나의 설정 온도(T2)로만 냉각되면서 살얼음이 형성되도록 하고 있으나, 이 실시예에서는 보관모드에서 복수개의 설정 온도로 단계적으로 냉각하며 물김치의 수분 표층부에 살얼음이 형성되도록 하고 있다.

다시 말해서, 이 실시예의 김치냉장고의 보관 제어방법은 보관온도(T1)에서 1차적으로 제 1 살얼음 형성 온도(T3)로 냉각시킨 다음, 일정 시간(Δt3) 경과후 히터를 가동하여 온도를 제 2 살얼음 형성 온도(T4)까지 약간 상승시킨 다음, 이 제 2 살얼음 형성 온도(T4)를 일정 시간(Δt4) 동안 유지하며 2차적으로 살얼음이 형성되도록 한 후, 다시 보관온도(T1)로 상승시키는 단계로 이루어진다.

물론, 이 실시예와는 다르게 제 1 살얼음 형성 온도(T3)를 제 2 살얼음 형성 온도(T4)보다 높은 온도로 설정하여 살얼음을 형성시킬 수도 있으며, 3단 이상으로 온도 변화를 가하면서 살얼음을 형성시킬 수도 있다.

또한, 전술한 실시예들에서 보관모드시 살얼음을 형성하기 위해 온도 강하를 시행하는 주기는 반드시 일정할 필요는 없으며, 물김치에 살얼음이 형성되고 보존되는 정도에 따라 주기를 다르게 설정할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 물김치가 계속 얼음이 형성되는 빙점 이하의 온도에서 보관되지 않고, 주기적으로 빙점 이하의 얼음 형성 온도로 강하되었다가 상승하는 온도 변화를 일으키면서 물김치의 수분의 표층부에 살얼음이 형성되므로, 보관시 물김치가 과냉되지 않으며, 살얼음으로 인해 물김치에서 발생하는 이산화탄소의 배출이 억제되어 이산화탄소 함량이 많아지고, 따라서 물김치의 신선한 맛을 장기간 유지할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 보관 대상 식품이 수용되는 저장실 내부를 소정의 보관온도로 냉각하여 유지하는 보관 단계와;

   상기 보관 단계 중 소정의 시간 주기로 저장실 내부를 상기 보관온도보다 낮은 빙점 이하의 소정의 설정온도로 냉각하여 소정 시간 유지하면서 식품의 표면에 살얼음이 형성되도록 하는 살얼음 형성 단계 및;

   상기 보관 단계 중 상기 설정온도로부터 보관온도까지 상승시키는 복귀 단계를 포함하여 구성되며,

   상기 살얼음 형성 단계와 상기 복귀 단계는 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 살얼음 형성 단계는 보관 온도 이하의 복수개의 설정 온도에서 소정 시간 동안 단계적으로 수행되도록 한 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 살얼음 형성 단계는 보관온도로부터 제 1 살얼음 형성 온도(T3)로 냉각하여 소정 시간 유지하는 제 1단계와; 상기 제 1 살얼음 형성 온도(T3)로부터 제 2 살얼음 형성 온도(T4)로 상승시켜 소정 시간 유지하는 제 2단계 및; 상기 제 2 살얼음 형성 온도(T4)로부터 보관온도로 복귀하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 살얼음 형성 단계에 소요되는 시간은 상기 복귀 단계에 소요되는 시간보다 길거나 같은 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 보관 단계에서 보관 온도는 영하 0.5℃ 인 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 보관 대상 식품은 물김치인 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 보관 제어방법.

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