KR101349232B1 - 물품의 신선도 정보를 제공하는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품의 신선도 정보를 제공하는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 품질지수 제공 서버로부터 냉장고에 보관되어 있는 물품의 신선도 정보 또는 잔여 유통기한을 실시간으로 제공받는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 품질지수 제공 시스템은 가격 및 물품의 고유 정보가 포함되어 있는 물품에 부착되어 있는 라벨을 리딩하여 하는 물품 리더기, 상기 물품 리더기에 의해 리딩된 물품의 현재까지의 온도 이력 정보를 전송하는 이력 정보 전송부, 상기 물품 리더기로부터 물품 정보와 상기 이력 정보 전송부로부터 온도 이력 정보를 수신하여, 저장된 물품별 저장 온도 정보와 수신한 온도 이력 정보를 이용하여 상기 물품의 품질지수를 산출하여 제공하는 품질지수 제공 서버, 상기 물품 정보를 전송하며, 전송한 상기 물품 정보에 대응하는 품질지수를 수신하는 냉장고를 포함한다.

Description

물품의 신선도 정보를 제공하는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템{Smart refrigerator, Server for Provided of quality index and System for Provided of quality index}

본 발명은 물품의 신선도 정보를 제공하는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 품질지수 제공 서버로부터 냉장고에 보관되어 있는 물품의 신선도 정보 또는 잔여 유통기한을 실시간으로 제공받는 스마트 냉장고, 품질지수 제공 서버 및 이를 포함하는 품질지수 제공 시스템에 관한 것이다.

냉장고는 일반적으로 내부 온도가 실내 온도보다 낮은 상태를 유지하도록 하여, 음식물이 냉장 또는 냉동 상태로 장시간 보관될 수 있도록 하는 가전제품이다.

일반적으로 냉장고는 냉동식품을 저장하기 위한 냉동실과, 냉동이 요구되지 않는 음식물을 저장하기 위한 냉장실이 구비된다. 그리고 냉동실의 적정 온도는 -18℃ ~ -20℃이며, 냉장실은 0℃ 이상의 상온이 유지되며 적정온도는 2℃ ~ 5℃에서 형성된다.

일반적으로 냉장고는 식품이 저온의 상태에서 일정기간 동안 보관되도록 하는 기기로써 소비자는 원하는 식품을 구입하여 냉장고에 보관하고, 보관된 식품은 소비자가 원하는 때 꺼내어 사용하게 된다.

이와 같은 냉장고의 사용 중에 소비자는 냉장고의 내부에 어떠한 식품이 얼마만큼 있는지 확인한 후 필요한 식품이나 부족한 식품을 다시 구입하게 되고, 냉장고에 보관된 식품을 일일이 보고 유통기한을 확인하게 된다.

즉, 종래의 냉장고에 의하면 상기 냉장고에 보관된 식품을 꺼내보지 않고서는 정확하게 알 수 없으므로 소비자는 보관식품마다 일일이 확인하여야 하고, 보관 식품의 유통기한 또한 일일이 확인해야 하는 번거로움이 있었다.

이러한 번거로움을 해결하고자 냉장고의 외부에서 상기 냉장고에 보관된 식품의 종류 및 유통기한 등을 확인할 수 있는 방법이 많이 강구되어 왔는바, 그 대표적인 것으로 '냉장고 및 그 제어방법'(한국공개특허 2009-0020173호)이 있다.

상기 '냉장고 및 그 제어방법'에 의하면 식품명과 저장일시 및 보관기간 등을 입력할 수 있는 디스플레이 장치를 사용하고 있으며, 식품명을 입력함에 있어 상기 디스플레이 장치에 저장된 식품명을 일일이 선택하여 입력하는 방식이고, 저장일시 및 보관기간의 입력도 상기 디스플레이 장치에 저장된 달력을 보고 날짜를 선택하여 입력하는 방식으로 되어 있다.

그러나 상기 방식에 의하면 냉장고에 저장되는 식품의 종류가 아주 다양하다는 점을 고려해 볼 때 식품명이 저장되어 있지 않은 식품에 대해서는 입력이 곤란한 점이 있고, 다양한 종류의 식품의 저장일시 및 보관기한의 입력을 일일이 달력을 선택하여 입력해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라, 적절한 사용 및 구매를 위해서는 식품의 양이 어느 정도인지에 대해서도 냉장고를 열지 않고 인지할 필요가 있으나 이에 대해서 냉장고를 열지 않고서는 전혀 알 수 없다는 문제가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 냉장고에 보관되어 있는 식품의 신선도 정보 또는 잔여 유통기한 중 어느 하나를 포함하는 품질지수를 실시간으로 확인할 수 있는 냉장 서버를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 매장에서 판매되기 이전시점 뿐만 아니라 매장에서 판매된 이후라도 소비자가 원하는 경우 품질 지수를 산출하여 제공하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 새로 수집한 온도 이력을 이용하여 이전에 산출된 품질 지수를 업데이트하여 소비자에게 제공하는 서버를 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 품질지수 제공 서버는 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 외부의 서버로부터 수신하는 수신부, 상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 상기 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보, 상기 물품을 보관하는 냉장고의 온도에 대한 정보인 물품별 보관 온도 및 상기 수신부에서 수신한 물품별 온도 이력을 저장하는 저장부, 상기 배송 이력 정보와 보관 온도와 물품별 온도 이력을 이용하여 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부, 산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 품질지수 제공 서버는 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 온도 이력 제공 서버로부터 수신하며, 냉장 서버로부터 특정 물품에 대한 온도 이력을 포함한 물품 정보를 수신하는 수신부, 상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 상기 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보를 저장하는 저장부, 상기 배송 이력 정보와 온도 이력 제공 서버로부터 수신한 온도 이력, 상기 냉장 서버로부터 수신한 온도 이력을 이용하여 상기 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부, 산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 스마트 냉장고는 보관되는 물품에 부착되어 있는 라벨을 리딩하는 물품 리더기, 냉장고 내부의 온도를 측정하는 온도 측정부, 매장에서 판매되는 시점까지의 온도 이력 또는 품질지수를 외부의 서버로부터 수신하는 통신부, 상기 온도 측정부에서 측정한 온도와 상기 통신부에서 수신한 온도 이력 또는 품질지수를 이용하여 상기 물품에 대한 품질지수를 산출하는 품질지수 산출부, 산출한 상기 품질지수를 표시하는 표시부를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 품질지수 제공 서버는 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 외부의 서버로부터 수신하는 수신부, 상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 상기 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보, 상기 물품을 보관하는 냉장고의 온도에 대한 정보인 물품별 보관 온도 및 상기 수신부에서 수신한 물품별 온도 이력을 저장하는 저장부, 상기 배송 이력 정보와 보관 온도와 물품별 온도 이력을 이용하여 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부, 산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함하며, 상기 저장부에 저장되는 물품별 배송 이력 정보는 날씨 정보를 제공하는 날씨 정보 제공 서버로부터 제공받는다.

이를 위해 본 발명의 품질지수 제공 시스템은 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩된 물품의 식별 정보, 리딩한 물품의 온도 이력을 전송하는 온도 이력 제공 서버, 상기 온도 이력 제공 서버로부터 수신한 온도 이력과 냉장 서버로부터 수신한 온도 이력 또는 저장된 온도 정보를 이용하여 상기 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질지수를 산출하는 제공하는 품질지수 제공 서버, 상기 품질지수 제공 서버로 특정 물품에 대한 정보를 전송하며, 상기 품질지수 제공 서버로부터 상기 물품에 대한 품질지수를 수신하는 냉장 서버를 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템을 포함한다.

본 발명에 따른 스마트 냉장고는 물품의 유통 경로상의 온도 및 습도를 포함하는 대기 정보를 수집하고, 수집된 대기 정보를 기반으로 물품의 품질지수를 소비자에게 제공한다. 즉, 소비자는 물품에 부착되어 있는 QR 코드 또는 라벨을 스캐닝함으로써 언제 어디서나 편리하게 구매하고자 하는 물품의 품질지수를 확인할 수 있으며, 구매하는 품목에 따라 차별화된 항목을 갖는 품질지수를 제공함으로써 각 품목별로 최적의 품질 정보를 제공할 수 있다.

일 예로 본 발명은 우유에 포함되어 있는 미생물 수를 실제 측정하지 않고, 우유에 포함되어 있는 미생물 수를 예측하여 소비자에게 제공한다. 상술한 바와 같이 미생물의 생육곡선은 일정기간동안 세균수가 증가하지 않는 유도기와 세균수가 급격히 증가하는 증식기를 포함한다.

초기 유도기와 후기 유도기는 세균수가 유사하지만, 후기 유도기는 이른 시일 내에 세균수가 급격히 증가하는 증식기로 진입된다. 따라서 소비자에게 현재 식품에 포함되어 있는 세균의 생육 상태가 초기 유도기인지 후기 유도기인지 정확한 상태를 제공함으로써 소비자가 식품을 구매하는데 필요한 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 우유 등 가공 식품에 포함되어 있는 미생물 수를 예측하여 소비자에게 가공 식품의 신선도 정보를 제공하며, 미생물 수를 기준으로 유통기한을 실시간으로 반영한다. 또한 우유 이외의 다른 신선식품에 대해서는 영양소, 변색, 산화정도, 부패정도, 기타 영양 정보를 소비자에게 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 품질지수를 제공하는 품질지수 제공 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고의 구성을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고의 표시부를 이용하여 식품의 신선도를 표시하는 예를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대 단말을 이용하여 식품의 신선도를 표시하는 예를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 특정 온도에서 시간에 따른 세균수를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 곰페르츠 모델과 실험 데이터를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대 단말에 표시되는 품질 지수의 일예를 나타내고 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장유통우유의 유통이력상세 보기를 선택한 경우 표시되는 다른 화면을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고 내부를 구체적으로 도시하고 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 품질지수를 제공하는 품질지수 제공 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 1을 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 품질지수를 제공하는 품질지수 제공 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 1에 의하면, 품질지수 제공 시스템은 매장 관련 장치(100)와 품질지수 제공 서버(110), 냉장고(120), 휴대 단말(130)을 포함한다. 매장 관련 장치(100)는 물품 리더기(102), 카드 리더기(104), 온도 이력 제공 서버(106)를 포함하며, 냉장고(120)는 냉장 서버(122), 물품 리더기(124), 표시부(136)를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 품질지수 제공 시스템에 포함될 수 있음은 자명하다.

물품 리더기(102)는 매장 내에 설치되어 있으며, 소비자가 구매하는 물품에 부착되어 있는 라벨을 리딩한다. 라벨은 해당 물품의 종류, 가격, 생산일자, 중량에 대한 정보, 유통기한에 대한 정보를 저장하고 있다. 물론 이외에도 라벨은 다른 다양한 정보를 저장할 수 있다.

물품 리더기(102)는 소비자가 구매하는 물품에 부착되어 있는 라벨을 리딩함으로써 소비자가 구매하는 물품의 종류, 가격 등을 확인할 수 있다. 소비자는 물품 리더기(102)에 의해 리딩한 물품에 대한 비용을 지불하기 위해 신용카드를 포함한 카드 또는 현금을 제출한다. 소비자가 카드를 제출한 경우에는 해당 카드를 카드 리더기(104)에 리딩함으로써 결제를 수행한다.

물품 리더기(100)는 내부에 통신부를 포함하며, 통신부는 소비자가 구매한 물품의 구매 내역을 품질지수 제공 서버(110)로 제공한다. 또한, 카드 리더기(104)는 소비자가 신용카드나 기타 카드를 이용하여 물품을 구매한 경우, 카드 정보 중 소비자를 구별할 수 있는 정보를 품질지수 제공 서버(110)로 제공한다. 소비자가 현금으로 지불한 경우 물품 판매자 또는 물품을 구매한 소비자는 자신의 전화번호 또는 소비자를 확인할 수 있는 고유 정보를 품질지수 제공 서버(110)로 제공한다.

즉, 소비자가 물품을 구매하면, 물품 리더기(102)는 소비자가 구매한 구매 내역을 품질지수 제공 서버(110)로 전달한다. 또한 소비자가 카드를 이용하여 물품의 대금을 지불하면, 카드 리더기(104)는 카드 정보 중 소비자를 구별할 수 있는 정보를 품질지수 제공 서버(110)로 제공한다. 온도 이력 제공 서버(106)는 품질지수 제공 서버(110)가 요청한 물품에 대한 온도 이력 또는 물품 리더기(102)가 품질지수 제공 서버(110)로 전송한 물품에 대한 온도 이력을 품질지수 제공 서버(110)로 제공한다. 물론 온도 이력 제공 서버(106)는 물품에 대한 온도 이력 이외에 습도나 기타 품질지수를 산출하는데 필요한 정보를 전송할 수 있다.

품질지수 제공 서버(110)는 소비자가 구매한 물품에 대한 품질지수를 실시간으로 산출한다. 즉, 품질지수 제공 서버(110)는 물품 리더기(102)로부터 소비자가 구매한 물품에 대한 내역을 취득하며, 카드 리더기(104)로부터 해당 물품을 구매한 소비자에 대한 정보를 취득하여 각 소비자별로 구매한 물품에 대한 정보를 저장하고 있다.

품질지수 제공 서버(110)는 물품에 대한 품질지수를 실시간으로 산출한다. 이를 위해 품질지수 제공 서버(110)는 물품에 대한 온도 이력을 포함하는 유통 이력을 매장에 설치되어 있는 온도 이력 제공 서버(106)로부터 제공받는다. 본 발명과 관련하여 품질지수 제공 서버(110)는 해당 물품이 매장에 진열되어 판매된 시점까지의 온도 이력을 매장에 설치되어 있는 온도 이력 제공 서버(106)로부터 제공받고, 매장에서 판매된 이후부터의 온도 이력을 별도의 서버로부터 제공받는다. 즉, 품질지수 제공 서버(110)는 소비자가 관리하는 냉장 서버(122)로부터 구매한 물품에 대한 온도 이력을 제공받는다. 또한, 품질지수 제공 서버(110)는 소비자가 구매한 물품의 구매 시점부터 소비자가 냉장고(120)에 물품을 보관하는 시점까지의 온도 이력을 별도의 서버로부터 제공받을 수 있다. 즉, 품질지수 제공 서버(110)는 기상청의 서버나 기타 날씨를 제공하는 서버로부터 해당 시점을 기온을 포함하는 날씨 정보를 제공받는다.

이와 같이 본 발명에서 제안하는 품질지수 제공 서버(110)는 물품을 판매한 시점까지의 온도 이력, 물품을 판매한 이후부터 냉장고(120)에 물품을 보관하기까지의 온도 이력, 냉장고 보관된 이후부터의 온도 이력을 이용하여 해당 물품의 품질 지수를 산출한다. 품질지수 제공 서버(110)는 산출한 품질 지수를 별도의 저장공간에 저장한다. 품질지수 제공 서버(110)는 판매된 이후 시점부터의 온도 이력을 냉장 서버(1122)로부터 제공받는 대신 저장된 온도 정보를 이용할 수 있다. 이를 위해 품질지수 제공 서버(110)는 가정에서 각 물품별로 보관되는 온도를 일반화하여 저장한다.

품질지수 제공 서버(110)는 물품 리더기(102)로부터 소비자가 구매한 물품에 대한 구매 내역을 수신하며, 매장에 설치되어 있는 온도 이력 제공 서버(106) 또는 외부의 서버로부터 구매한 물품에 대한 온도 이력을 수신하는 수신부를 포함한다. 또한 품질지수 제공 서버(110)는 물품 리더기(102)에서 리딩한 물품이 냉장고(120)에 보관되기까지의 시간 및 온도, 물품이 냉장고(120)에 보관된 이후부터의 시간별 온도를 저장하는 저장부, 저장된 정보를 이용하여 물품의 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부, 산출한 품질 지수를 냉장 서버나 기타 소비자가 원하는 휴대 단말(130)로 전송하는 전송부를 포함한다.

냉장고(120)는 식품에 부착되어 있는 라벨을 리딩할 수 있는 물품 리더기(124)를 포함한다. 소비자가 물품 리더기(124)를 신선 식품을 접근시키면, 신선 식품에 부착되어 있는 라벨로부터 식품의 식별자를 독출한다. 물품 리더기(124)에 의해 독출된 식별자는 냉장고(120)에 포함되어 있는 냉장 서버(122)를 이용하여 품질지수 제공 서버(110)로 전송한다. 품질지수 제공 서버(110)는 냉장 서버(122)로부터 전송받은 물품에 대한 품질 지수를 탐색하고, 탐색된 품질 지수를 냉장 서버(122)로 제공한다. 물론 품질지수 제공 서버(110)는 품질 지수 이외에 저장되어 다른 정보를 냉장 서버(122)로 제공할 수 있다. 일예로 품질지수 제공 서버(110)는 온도 이력, 열유속 이력 등을 냉장 서버(122)로 제공할 수 있다.

냉장서버(122)는 품질지수 제공 서버(110)로부터 전달받은 품질 지수와 온도 이력, 열유속 이력을 냉장고(120)에 포함되어 있는 표시부(126)를 이용하여 표시하거나 음성 출력부를 이용하여 출력한다. 부가하여 냉장서버(122)는 표시부(126)를 이용하여 소비자의 이해의 편의를 위해 열유속에 대한 설명을 표시할 수 있으며, 필요한 경우 상세 정보를 추가로 표시할 수 있다.

도 1은 라벨을 리딩하는 경우에 대해 한정하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 라벨 이외에 QR코드, RFID 태그 등 다양한 방식에도 본 발명이 적용 가능하다.

도 1은 냉장고(106)에 부착되어 있는 표시부를 이용하여 해당 물품에 대한 품질지수를 제공하는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 품질지수 제공 서버(104)는 소비자의 휴대 단말 정보를 인지하고 있는 경우에는 소비자의 요청에 따라 휴대 단말로 해당 정보를 제공할 수 있으며, 필요한 경우 냉장 서버(108) 또는 휴대 단말 모두에게 품질지수를 제공할 수 있다.

이하에서는 품질지수 제공 서버에서 품질지수를 산출하는 과정에 대해 알아보기로 한다.

하기 표 1은 품질지수 제공 서버에 저장되어 있는 신선도와 관련된 품질 지수를 나타내고 있다.

점수	품질 지수
60점 이상	매우 위험
50점 내지 59점	위험
40점 내지 49점	보통
30점 내지 39점	양호
29점 이하	매우 양호

산출된 점수가 29점 미만일 경우에는 식품의 신선도가 매우 양호, 산출된 점수가 30점 이상 39점 이하일 경우에는 식품의 신선도가 양호, 산출된 점수가 40점 이상 49점 이하일 경우에는 식품의 신선도가 보통, 산출된 점수가 50점 이상 59점 이하일 경우에는 식품의 신선도가 위험, 산출된 점수가 60점 이상일 경우에는 식품의 신선도가 매우 위험하다고 판정하도록 한 것을 예시하고 있다.

표 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 품질지수 제공 서버(510)에서 전달받은 정보 또는 저장되어 정보를 이용하여 식품의 신선도와 관련된 점수를 산출하는 일예를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이 품질지수 제공 서버는 해당 물품에 대한 온도 이력을 제공받지 못한 경우에는 저장공간에 저장되어 있는 온도정보를 이용하여 품질지수를 산출한다.

온도	점수	10분당 가중치
-10도 내지 -5도	1.5	1.3
-5도 내지 0도	0.5	0.5
0도 내지 5도	1	1.1
5도 내지 10도	3	1.5
10도 내지 20도	5	2

물론 식품의 품질지수는 품질지수 제공 서버에서 측정하는 것이 아니라 냉장고에서도 측정할 수 있음은 자명하다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고를 구성요소를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고를 구성하고 있는 구성요소에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2에 의하면, 냉장고는 표시부, 입력부, 물품 리더부, 온도 측정부, 냉장 서버를 포함하며, 냉장 서버는 산출부, 통신부, 저장부를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 냉장고에 구성될 수 있음은 자명하다.

표시부(126)는 현재 냉장고의 상태, 입력부(202)를 통해 입력되는 정보, 냉장고에 보관되어 있는 물품(식품)의 종류 및 해당 식품의 신선도 또는 잔여 유통 기한을 표시한다. 물론 상술한 동작 이외에 다른 동작을 더 표시할 수 있다.

입력부(202)는 터치 패드 또는 키 패드 형태로 구성되며, 냉장고의 설정 온도를 입력하거나, 기타 필요한 정보를 입력한다.

온도 측정부(200)는 냉장고의 온도를 측정하여 산출부로 제공한다. 온도 측정부(200)는 냉동실, 냉장실, 신선실, 야채실에 각각 부착되며, 설정된 시간 단위로 온도를 측정하여 품질지수 산출부(122-1)로 제공한다.

물품 리더기(124)는 식품에 부착되어 있는 라벨을 리딩한다. 소비자가 매장에서 구매한 물품을 냉장고에 입고하기 이전에 물품 리더기(124))에 해당 라벨을 리딩한다. 물품 리더기(124)는 리딩한 라벨에 포함되어 있는 정보를 저장부(122-3)로 전달한다. 이외에도 물품 리더기(124)는 소비자가 냉장고에 보관되어 있는 물품의 신선도 또는 잔여 유통기한을 확인하기 위해 물품을 접촉한 경우, 해당 물품의 고유 정보를 리딩하여 냉장 서버(122)의 품질지수 산출부(122-1)로 전달한다.

저장부(122-3)는 온도 측정부(200)에서 측정한 냉장고의 온도, 물품 리더기(124)에서 리딩한 식품의 고유정보를 저장한다. 일 예로 물품의 고유 정보는 물품명, 제조일자, 생산자, 유통기한을 포함한다. 물론 상술한 정보 이외에 다른 정보가 추가로 저장될 수 있다.

통신부(122-2)는 품질지수 제공 서버와 통신을 수행한다. 통신부(122-2)는 품질지수 제공 서버로부터 해당 물품에 대한 정보를 수신한다. 즉, 통신부(122-2)는 물품 리더기(124)에서 리딩한 라벨에 포함되어 있는 해당 물품의 고유정보를 전송하며, 품질지수 제공 서버로부터 해당 식품의 온도 이력 및 습도 이력을 포함한 유통 이력을 수신한다. 물론 통신부(122-2)는 해당 물품에 대한 현 시점에서의 품질지수, 신선도, 잔여 유통 기한에 대한 정보를 수신할 수 있다.

품질지수 산출부(122-1)는 저장부(122-3)에 저장되어 있는 온도 이력과 품질지수 제공 서버로부터 수신한 유통 이력을 이용하여 해당 식품에 대한 신선도를 포함한 품질지수를 산출한다. 물론 냉장고에 산출부(122-1)를 구성하고 있지 않은 경우에는 품질지수 제공 서버에서 신선도를 포함한 품질지수를 제공받는다. 산출부(122-1)는 물품 리더기(124)에 의해 리딩한 특정 물품에 대한 신선도 또는 잔여 유통기한을 저장부(122-3)에 저장된 정보와 품질지수 제공 서버로부터 수신한 정보를 이용하여 산출한다.

이와 같이 본 발명의 냉장 서버는 도 2는 냉장고 내에서 식품의 신선도와 잔여 유통기한을 측정하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 냉장고는 온도 측정부에서 측정한 온도 데이터를 품질지수 제공 서버로 전송하며, 품질지수 제공 서버는 해당 식품에 대한 신선도 및 잔여 유통기한을 제공할 수 있다. 이외에도 다양한 방식으로 식품에 대한 신선도 및 잔여 유통기한을 제공할 수 있음은 자명하다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고의 표시부를 이용하여 신선도 및 잔여 유통기한을 표시한 예를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대 단말에서 신선도 및 잔여 유통기한을 표시하는 예를 나타내고 있다. 물론 상술한 바와 같이 표시부는 신선도와 잔여 유통기한 이외에 해당 식품의 유통이력 기타 필요한 정보를 추가로 표시할 수 있다.

이하에서 일예로 우유의 경우 품질지수 제공 서버에서 식품에 포함되어 있는 세균수를 산출하는 과정에 대해 알아보기로 한다. 물론 영양소, 부패, 신선도에 관한 정보도 동일한 형태로 산출할 수 있다. 또한, 우유 이외에 다른 신선식품 역시 동일한 형태로 산출할 수 있음은 자명하다.

일반적으로 미생물의 생육곡선은 유도기, 증식기, 안정기, 사멸기 순으로 구분된다. 유도기(lag phase, induction phase)는 균을 새로운 배지에 접종하여 배양할 때 배지에 적응하는 시기로 세포가 새로운 환경에서 증식하는데 필요한 각종 효소 단백질을 생합성하는 시기로서 분열을 위해 세포의 크기가 커지고 호흡활성도가 높은 시기이다.

증식기, 로그대수기(logarithmic phase, exponential phase)는 세포가 대수적으로 증식하는 시기로 세대시간, 세포의 크기가 일정한 시기로서 세포질의 합성속도와 세포수의 증가는 비례하며, 증식속도는 배지의 영양, pH, 온도, 산소분압 등의 환경인자에 의해서 결정된다.

안정기, 정상기(stationary phase, maximum phase)에서는 생균수는 일정하게 유지되고 총균수는 최대가 되는 시기 일부 세포가 사멸하고 다른 일부의 세포는 증식하여 사멸수와 증식수가 거의 같고, 영양물질의 고갈, 대사생산물의 축적, 배지 pH의 변화, 산소공급의 부족 등 부적당한 환경이 되어 생균수가 증가하지 않으며, 내생포자를 형성하는 세균은 이식에 포자를 형성한다.

사멸기(death phase, phase of decline)는 생균수가 감소하는 시기로 영양분 고갈과 미생물의 대사노폐물로 인해 생육에 최고로 열악한 환경으로 영양분이 없어진 미생물은 영양분을 얻기 위해 자기몸의 성분을 각종 가수분해 효소를 이용해 분해하여 영양분으로 사용하는 시기로 자가소화가 일어나는 시기이다. 그리고 다른 미생물을 죽이기 위해 독소를 만드는 시기이기도 하다. 자가소화(autolysis)가 어느 정도 진행되면 세포가 용해되고 사멸하게 된다.

본 발명은 식품 품질을 모니터링하기 위해 초기 단계인 유도기와 증식기에 관한 것이며, 특히 곰페르츠(Gompertz) 모델을 이용하여 식품 품질을 모니터링하는 방안에 관한 것이다. 물론 우유 이외에 다른 신선식품의 경우 곰페르츠 모델 이외에 아레니우스 모델을 이용하여 식품 품질을 모니터링할 수 있다. 부가하여 식품 품질을 모니터링할 수 있는 모델식이라면 상술한 콤페르츠 모델과 아레이우스 모델 이외에 다른 모델식도 적용 가능하다.

하기 수학식 1은 곰페르츠 모델을 나타내고 있다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 특정 온도에서 시간에 따른 세균수를 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 특정 온도에서 시간에 따른 세균수에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 5의 (a)는 10°C에서의 시간에 따른 세균수를 나타내고 있으며, 도 5의 (b)는 20°C에서의 시간에 따른 세균수를 나타내고 있으며, 도 5의 (c)는 30°C에서의 시간에 따른 세균수를 나타내고 있으며, 도 5의 (d)는 40°C에서의 시간에 따른 세균수를 나타내고 있다.

도 5(a)에 의하면, 세균수는 100시간이 경과하기 이전에 일정한 수준을 유지하다가 100시간이 경과한 이후부터 세균수가 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.

도 5(b)에 의하면, 세균수는 30시간이 경과하기 이전에 일정한 수준을 유지하다가 30시간이 경과한 이후부터 세균수가 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.

도 5(c)에 의하면, 세균수는 5시간이 경과하기 이전에 일정한 수준을 유지하다가 5시간이 경과한 이후부터 세균수가 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.

도 5(d)에 의하면, 세균수는 2시간이 경과하기 이전에 일정한 수준을 유지하다가 2시간이 경과한 이후부터 세균수가 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.

이와 같이 세균수는 일정한 시간동안 증가하지 않다가 일정 시간이 경과하면 급격히 증가한다. 즉, 세균수는 유도기 기간동안 증가하지 않다가 유도기를 경과한 시점부터 급격히 증가한다.

수학식 2는 도 5에 도시되어 있는 실험 데이터를 수학식 1의 곰페르츠 모델 형태로 맞춘 수학식이다.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 곰페르츠 모델과 실험 데이터를 도시한 도면이다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 곰페르츠 모델과 실험 데이터를 도시한 도면에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 6에 기재되어 있는 'L'은 유도기를 나타내며, M은 세균의 최대 성장속도가 나타내는 시간, 는 최대 성장 속도, A는 최대성장농도를 나타낸다. 상술한 값들 중 도 2

에서 파란색으로 도시되어 있는 A,

, M은 실험 데이터로부터 획득 가능하다.

따라서 이하에서 수학식 1을 이용하여 모델 계수 B, C, L을 결정하는 과정에 대해 알아보기로 한다.

변온 조건에 대해서는 A,

, M의 3개의 모델 계수 중 최대 성장 농도는 상수이므로, 유도시간(L)과 최대성장속도(

)를 온도에 대한 함수로 나타낼 수 있다.

수학식 3은 유도시간(L)을 온도에 대한 함수로 나타내고 있으며, 유도 시간(L)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 곰페르츠 모델과 유사한 패턴을 가지는 것을 알 수 있다.

수학식 4는 최대성장속도(

)를 온도에 대한 함수로 나타낸 것이다.

상술한 수학식 3 내지 수학식 4에서 지연기간과 최대성장속도가 결정되면 정온 조건에서 곰페르츠 모델의 곰페르츠 커브가 결정된다.

또한 변온 조건 기간 중에는 해당 측정시간에서의 온도에 해당하는 유도시간(

)과 소요시간 (

)의 비를 이용하여 적응률(adaptation fraction)을 아래 수학식 5와 같이 정의한다. 적응률이 1이 되면 유도기가 종료되고 증식기로 진입한다.

즉, 상술한 적응률이 적응률이 1보다 작으면 유도기 상태이며, 1보다 큰 경우에는 증식기 상태로 해석한다.

수학식 5와 관련하여 유도기 상태에서는

하며, 증식기 상태에서는 해당 온도에서의 미생물 농도(y(t))와 시간(t) 사이에 일대일 대응함수임을 이용하여 해당온도에서의 지연시간 내에서 대응 경과시간을 하기 수학식 6과 같이 산출한다.

상기에서 (L-t)가 결정되면 수학식 1에 대한 미분항인 수학식 7을 이용하여 주어진 조건에서의 농도 변화율을 계산한다.

또한 수학식 7을 이용하여 수학식 8을 계산하여 새로운 시간에서의 미생물 농도를 예측할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대 단말에 표시되는 품질 지수의 일예를 나타내고 있다. 이하 도 7을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대 단말에 표시되는 품질 지수에 대해 알아보기로 한다.

휴대 단말은 QR 코드를 촬영하면 도 7의 왼쪽에 도시되어 있는 도면을 표시한다. 도 7의 왼쪽에 도시되어 있는 도면은 품목명, 식별번호, 부위, 신선도, 유통이력보기, 생산자, 가공자, 생산일자, 가공일자, 유통기한을 표시하고 있으며, 이외에도 다양한 정보를 표시할 수 있다.

소비자가 도 7의 왼쪽에 도시되어 있는 화면에서 유통이력보기를 선택하게 되면, 휴대 단말은 오른쪽에 도시되어 있는 영상을 표시한다. 유통 상세 이력은 유통 과정 중의 신선도, 온도, 습도 이력을 표시한다.

도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장유통우유의 유통이력상세 보기를 선택한 경우 표시되는 다른 화면을 도시하고 있다. 도 8은 품질지수는 도넛 모양으로 표시하고 있다. 적색으로 표시된 부분에 화살표가 위치하면 품질지수가 낮은 것을 의미하며, 녹색으로 표시된 부분에 화살표가 위치하면 품질지수가 높은 것을 의미한다. 이외에도 유통이력상세 보기는 온도이력과 세균수 이력을 나타내고 있다. 세균수는 온도 이력을 바탕으로 예측할 수 있으며, 예측된 세균 수에 따라 품질 지수를 산출할 수 있다. 즉, 초기 세균수를 기준으로 온도 이력에 따라 증가된 세균수를 예측하고, 예측된 세균 수에 따라 품질 지수를 산출한다. 하기 표 3은 세균수에 따른 신선도를 나타낸 일 예를 표시하고 있다.

세균수(n/n0)	신선도
1≤	100
2≤	90
3≤	80
4≤	70
5≤	60
5〉	BAD

본 발명은 세균 이외에 다른 정보에도 이용 가능하다. 즉, 영양성분 잔량, 부패도, 변색온도 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.

이와 같이 유통이력보기를 선택한 경우, 품목별로 제공되는 정보를 달리 설정할 수 있다.

부가하여 물품 품질 예측 서버는 현재의 품질지수를 기준으로 최고의 품질을 갖는 시점에 대한 산출하고, 산출된 정보를 휴대 단말로 제공할 수 있다. 즉, 물품 품질 예측 서버는 현재의 품질 지수뿐만 아니라 미래의 품질 지수도 예측하여 휴대 단말로 제공한다. 이 경우 물품 품질 예측 서버는 현시점을 기준으로 설정된 기간 이내의 평균 온도 및 습도 정보를 이용하여 미래의 품질지수를 예측하여 휴대 단말로 제공한다. 설정된 기간은 품목에 따라 달라질 수 있다. 즉, 유통기간이 긴 품목에 비해 유통기간이 짧은 품목은 설정된 기간을 짧게 한다.

도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 냉장고 내부를 도시하고 있다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 냉장고는 식품을 안착되는 부분과 식품에 부착된 라벨을 스캐닝하는 물품 리더기를 포함한다. 물론 도 9는 물품 리더기는 냉장고의 문에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 냉장고 문 내부 이외에 외부에 형성될 수 있으며, 냉장고 문의 내부와 외부에 형성되는 경우 내부에 형성된 물품 리더기와 외부에 형성된 물품 리더기는 스캐닝한 정보를 서로 송수신할 수 있다. 즉, 소비자는 물품을 냉장고에 넣을 경우 냉장고 문 외부에 형성되어 있는 물품 리더기에 스캐닝하며, 냉장고에 놓여진 식품은 내부에 형성되어 있는 물품 리더기에 의해 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 해당 정보를 제공할 수 있다. 또한, 도 9에는 명시적으로 도시되어 있지 않지만, 스캐닝한 식품에 대한 정보를 전송하며, 품질지수 제공 서버로부터 관련 정보를 수신하는 통신부를 포함하다. 품질지수 제공 서버로부터 제공받은 정보를 표시하는 표시부는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 냉장고의 외부에 형성되어 있는 표시부를 이용하여 표시한다.

본 발명은 식품, 혈액이나 화장품 등 기타 온도와 습도를 포함하는 대기 상태에 따라 품질의 변화를 가져오는 물품에 적용할 수 있다.

상술한 바에 의하면 QR 코드를 이용하여 품질을 모니터링하는 방안에 대해 개시하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 원거리에서 확인이 가능한 컬러코드, 스마트코드를 이용하여 품질을 모니터링할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

102: 물품 리더기 104: 카드 리더기
106: 온도 이력 제공 서버 110: 품질지수 제공 서버
120: 냉장고 130: 휴대 단말

Claims (11)

1. 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 외부의 서버로부터 수신하는 수신부;
   상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보, 상기 물품을 보관하는 냉장고의 온도에 대한 정보인 물품별 보관 온도 및 상기 수신부에서 수신한 물품별 온도 이력을 저장하는 저장부;
   상기 배송 이력 정보, 보관 온도 및 물품별 온도 이력을 이용하여 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부;
   산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 서버.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 품질지수 산출부는,
   상기 보관 온도와 온도 이력을 이용하여 상기 물품에서 생육하는 세균의 수, 영양소, 신선도 중 적어도 하나를 산출함을 특징으로 하는 품질지수 제공 서버.
   
3. 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 온도 이력 제공 서버로부터 수신하며, 냉장 서버로부터 특정 물품에 대한 온도 이력을 포함한 물품 정보를 수신하는 수신부;
   상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보를 저장하는 저장부;
   상기 배송 이력 정보, 온도 이력 제공 서버로부터 수신한 온도 이력 및 상기 냉장 서버로부터 수신한 온도 이력을 이용하여 상기 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부;
   산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 서버.
   
4. 삭제
5. 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩한 물품의 식별 정보, 리딩한 각 물품별 온도 이력을 외부의 서버로부터 수신하는 수신부;
   상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 리딩된 시점부터 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도에 대한 정보인 배송 이력 정보, 상기 물품을 보관하는 냉장고의 온도에 대한 정보인 물품별 보관 온도 및 상기 수신부에서 수신한 물품별 온도 이력을 저장하는 저장부;
   상기 배송 이력 정보와 보관 온도와 물품별 온도 이력을 이용하여 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질 지수를 산출하는 품질 지수 산출부;
   산출한 상기 품질 지수를 전송하는 전송부를 포함하며,
   상기 저장부에 저장되는 물품별 배송 이력 정보는 날씨 정보를 제공하는 날씨 정보 제공 서버로부터 제공받음을 특징으로 하는 품질지수 제공 서버.
   
6. 매장에 설치된 물품 리더기에 의해 리딩된 물품의 식별 정보, 리딩한 물품의 온도 이력을 전송하는 온도 이력 제공 서버;
   상기 온도 이력 제공 서버로부터 수신한 온도 이력과 냉장 서버로부터 수신한 온도 이력 또는 저장된 온도 정보를 이용하여 상기 냉장 서버로부터 요청받은 물품에 대한 품질지수를 산출하는 제공하는 품질지수 제공 서버;
   상기 품질지수 제공 서버로 특정 물품에 대한 정보를 전송하며, 상기 품질지수 제공 서버로부터 상기 물품에 대한 품질지수를 수신하는 냉장 서버를 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.
   
7. 제 6항에 있어서, 상기 냉장 서버는,
   냉장고에 설치되며, 물품에 부착되어 있는 라벨을 리딩한 물품 리더기로부터 수신한 물품의 식별 정보를 전송하며, 상기 품질지수를 수신하는 통신부;
   냉장고 설치된 물품 리더기로부터부터 수신한 물품 정보와 상기 품질지수를 저장하는 저장부를 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 품질지수 제공 서버 또는 냉장 서버로부터 수신한 품질지수를 표시하는 휴대 단말을 포함함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 품질지수 제공 서버는,
   매장에 설치된 상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 상기 냉장고에 보관되기까지의 시간 및 온도, 상기 물품이 보관되는 냉장고의 온도에 대한 정보를 저장함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.
   
10. 제 9항에 있어서, 상기 품질지수 제공 서버는,
    매장에 설치된 상기 물품 리더기에서 리딩한 물품이 상기 냉장고에 보관되기까지의 온도를 날씨 정보를 제공하는 날씨 정보 제공 서버로부터 수신함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.
    
11. 제 9항에 있어서, 상기 품질지수 제공 서버는,
    수신된 상기 온도 정보를 이용하여 상기 물품에서 생육하는 세균의 수를 산출함을 특징으로 하는 품질지수 제공 시스템.

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