KR101429930B1 - 입국 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입국 제조 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 탁주를 포함하는 발효주와 증류식 소주 제조시 이용되는 입국을 균일하게 대량 생산할 수 있도록 한 입국 제조 장치에 있어서, 원료인 쌀을 씻는 쌀씻기 공정을 수행한 후에 고두밥을 찌는 증자 공정을 수행하고, 증자 공정 완료시 종국(종균)을 살포하여 파종 공정을 수행하며, 종국을 증식 배양하는 보쌈공정 및 종국균을 활성화시켜 효소 생성을 주로하는 입상 전기와 산 생성을 주로 하는 입상 후기의 입상 공정을 수행하여 입국을 출하하는 제국기에 관한 것으로, 덕트를 통해 외기의 유입정도를 조절하는 외기인입 순회 댐퍼, 제1 증자 공정과 제2 증자 공정 사이(태국산 쌀 등 장립종은 제외), 제2 증자 공정 이후에 수행되는 냉각 공정과 파종 및 보쌈시 뒤집기 공정에 동작하여 순환하는 순회 공기와 유입되는 외기를 덕트를 통해 상기 제국기 드럼으로 송풍하고, 입상 공정시에 국 상·하층 온도제어 및 상기 제국기 드럼 내부로 습기가 공급되도록 송풍하는 송풍 팬, 입상공정시에 살수분무장치에 의해 살수를 수행하고, 냉수 밸브(v/v), 온수 밸브(v/v) 혹은 수온히터로 온도제어된 물이 살수하는 살수분무기를 통과한 습공기를 제국기 드럼 내부로 공급되도록 하는 조풍탑(일명, 냉각탑), 입상 공정시에 상기 송풍 팬과 연동되어 상기 조풍탑에 살수가 되도록 동작하는 조풍탑 순환 펌프, 입국 제조에 관한 전반적인 동작을 제어하되, 상기 제국기 드럼을 회전시 제국기의 드럼을 제1 특정시간 동안 회전 후, 제2 특정시간 동안 정지하는 동작을 일정 횟수 실시한 후 연속 회전을 수행하도록 하는 소프트 스타트를 수행하고, 드럼을 정지시킬 때는 정위치에서 일정각도 더 정회전한 후 정지하고, 그 이후 다시 그 각도만큼 역회전하여 드럼 내부 제품의 하중과 급가속의 회전·정지에 따른 기어 보호대책 등을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)를 내장한 자동제어판넬과 메인 컴퓨터를 포함한다.

Description

입국 제조 장치{KOJI MACHINE APPARATUS}

본 발명은 입국 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계절에 상관없이 품질이 균일한 입국을 대량 생산할 수 있으며, 입국 제조시간을 기존 기술의 48시간에서 36시간으로 12시간 단축시켜 입국제조장치의 가동률을 25% 증가시킬 수 있는 입국 제조 장치에 관한 것이다.

탁주, 약주 및 증류식 소주 등 발효주(이하 '탁주'라 함) 제조는 일종의 미생물에 관한 생명공학의 한 분야로서, 그 중에서도 곡류를 증자한 후 Aspergillus속, Rhizopus속 등의 곰팡이를 번식시켜 효소를 함유하는 균일한 품질의 「입국」(식약청 식품첨가물공전)을 대량 생산하는 제국공정이 특히 까다롭고 어려운 이유는 누룩을 사용하는 전통주 제조법과는 달리 탁주 대량 생산과 품질의 균일화를 위하여 제국기에서 쌀을 원료로 하여 고두밥찌기(증자)와 단지 종국(종균) 살포 후 보쌈공정에서 직접 종균을 증식 배양하고(보쌈), 그 후 효소생성(입상 전단계) 및 산생성(입상 후단계)을 하되 공정 단계별로 엄밀한 온도제어 및 그에 따른 습도 제어를 하지 않으면 결코 양조장 주위의 기후조건이 사시사철 급격히 변하는 환경에서 균일한 맛과 향을 갖도록 맛있는 탁주를 빚을 수 없게 된다.

누룩은 술의 씨앗이다. 누룩을 얼마나 잘 만들고 어떤 누룩을 쓰느냐에 따라 술 맛이 달라진다. 더구나 대부분의 누룩같이 밀로 만든 누룩은 그 기질이 차갑고 날카로워 주세법상 발효제(국과 밑술)로써 시큼털털하고 걸쭉한 맛을 진하게 내므로 고품질의 술 맛과 향을 항상 균일하게 유지 하기가 가장 어려운 요소이다.

전통주 제조장 혹은 중·소형 탁주 제조장에서는 하루 탁주 생산량이 상대적으로 소량이므로 시중의 전통누룩 혹은 개량누룩-일제시대에 온도와 습도를 맞추어 사계절 제조하는 누룩-을 사용할 수 있으나, 하루에 수톤(TON)∼수백톤(TON)씩 입국을 필요로 하는 중·대형 탁주 제조장에서는 각 회사별 안정적으로 입국 물량 조달 및 각 회사 고유의 균일한 품질(맛과 향)을 갖는 제품(탁주) 생산을 위하여 각각 제국기 시스템을 운영하고 있다.

여기서 누룩은 술을 만드는 효소를 갖는 곰팡이를 곡류(주로 밀을 사용)에 번식시킨 것이다.

입국은 술의 제조방법에서 곡류(쌀 혹은 밀가루)의 전분을 액화 및 당화를 시키는 것이다(국세청 기술 연구소). 즉, 입국은 원료를 증자하여 전분화한 후 순수 배양한 곰팡이류를 증식시킨 것으로 전분을 당화 시킬 수 있는 물질이다. 입국은 전분질을 당화하여 효소가 이용할 수 있는 상태로 만들 뿐만 아니라 여러 가지 향미를 부여하고 술덧의 오염을 방지하는 주요한 역할을 한다.

이러한 입국은 제국 후 나온 중간제품인 것으로, 입국특성의 계측값 요소는 여러 가지가 있으나 식품의약품안전청의 "식품첨가물공전"중 국(麴)의 기준에 의하면 가장 중요한 계측값이 산도, 당화력(Saccharogenic Power; SP:발효하는 힘) 및 건조감량 등이다.

성분 규격상 함량을 정량할 때, 당화력으로서 입국의 표시량은 60SP(%) 이상이어야 한다. 여기서 당화력(SP)은 입국1g이 가용성 전분 1g에 작용하여 생성된 포도당을 기질(가용성 전분 1g)에 대하여 백분율로 표시한 것을 당화율이라 하며, 이 당화율에 효소의 희석 배수를 곱한 수치를 당화력(SP:발효하는 힘)이라 한다.

순도 시험에 산도(이는 pH값이 아님)가 완성된 최종 제품(예컨대, 탁주)의 맛을 결정하는데 있어 가장 중요한 요소가 되며 최소값은 입국의 경우 5.0 이상이어야 한다.

산도의 계산방법은 아래의 수학식 1과 같다.

여기서, a: 0.1N 수산화나트륨 용액의 소비 mL 수, f: 0.1N 수산화나트륨 용액의 factor를 의미한다.

또한 혼합지시액(브롬티몰블루 0.2g 및 뉴트랄레드 0.1g을 알코올 300mL에 녹임)을 이용하여 녹인다.

건조감량은 생산된 입국 10g을 취하여 105℃에서 4시간 건조할때의 그 무게 차이값이다. 이때 입국은 30% 이하 이어야 한다.

이러한 입국을 제조하는 종래의 기존 기술에 의한 입국 제조방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 주조 원료를 1차 증자한 후 67℃까지 냉각한 후 2차 증자를 하되 2차 증자시는 원료(쌀)의 종류가 장립종(태국산 쌀 등)인지 단립종(국산 쌀, 중국 쌀, 캘리포니아 쌀)인지에 따라 그 증자방법과 증자시간을 달리하여 증자하고, 증자한 주조 원료를 냉각하여 종국을 파종한다. 종국이 파종되면 보쌈 시작 온도까지 파종 냉각을 한 후 직접 종균을 증식·배양하는 보쌈 공정에 들어간다.

보쌈 공정에서는 파종된 원료를 아무런 외부 자극없이 가만히 두면 종균이 증식·배양되면서 자연적인 발열 반응이 일어나 국실 내의 원료의 온도가 서서히 올라가게 된다.

보쌈시 원료의 허용온도 범위, 즉 현재값(PV)은 설정온도(SV)에 대하여 다음과 같다.

SV-0.1℃≤원료 허용온도(PV)≤SV+1.5℃

그러므로, 보쌈 공정시 원료 허용온도가 상한값(SV+1.5℃)에 다다르면 송풍 FAN을 ON시키고 DRUM을 정회전시켜 국실 내 원료의 온도가 하한값(SV-0.1℃)에 다다를 때까지 계속 냉각시켜준 후, 원료의 온도가 하한값에 이르면, 송풍 FAN OFF 및 제국기 DRUM을 정위치 정지시키고 다시 아무런 외부 자극없이 가만히 두면, 점점 증식·배양된 종균의 발열 반응으로 원료의 상·하층 온도가 점점 올라가서 또 다시 상한값이 되면 상기와 같이 냉각시킨 후 정위치 정지한다.

이와 같이 DRUM이 회전하는 공정(뒤집기 공정)은 전 보쌈공정에 걸쳐 보통 4~5회 실시하며, 보쌈공정의 소요시간은 일반적으로 18시간이 소요된다.

이때 송풍 FAN은 일반 유도모터(Induction motor)에 의하여 단순 ON/OFF 기동 및 정지하는 방법을 사용하므로 송풍 FAN을 고정하는 기계의 축과 모터 베어링에 심한 충격을 주어서 기계 및 모터에 무리를 줄 뿐만 아니라 송풍 FAN 초기 기동시 심한 소음이 발생되며, 풍량/풍속의 가변속 제어가 되지 않아 온도 제어가 어렵다.

또한 DRUM 회전 시작시는 DRUM 내부에 있는 약 2TON의 원료를 내장하고, 급회전 시작시 DRUM을 지탱하는 SHAFT 양측에 위치하는 METAL BEARING에 가하여 지는 진동과 충격을 방지하기 위하여 약 3초 ON(회전)/약 5초 OFF(정지)를 5회 실시한 후 연속 정회전시키는 공정을 채택한다.

또한 DRUM을 정지시킬 때에는 DRUM 내 제품이 회전시 DRUM 회전에 따른 관성력으로 제품이 DRUM 회전방향으로 비스듬히 쏠림 현상이 발생하므로 이를 방지하여 DRUM을 정위치 정지시 제품을 DRUM 내부에 수평으로 위치시키기 위하여 정위치 각도보다 약 45° 더 회전시켜 DRUM 회전을 정지시킨 후, 그 각도(45°)만큼 역회전시켜서 정위치에 정지시키는 방법을 사용한다.

그러나, 2 TON 정도의 무거운 제품을 내장하여 비록 3초라도 급격히 DRUM을 회전시킬때에는 어쩔 수 없이 DRUM을 지지하는 양측의 METAL BEARING에 상당한 진동과 충격이 가하여지므로, METAL BEARING의 기계적 마모가 극심하여 METAL BEARING의 수명이 극히 짧아져 제국기 운전 정지 및 제국기 수리를 하여야 하므로 그에 따른 제품 생산 중단과, 제품 생산 중에 METAL BEARING에 문제 발생시는 생산중인 제품을 폐기처리하는 일이 수시로 발생되어 생산관리에 문제점이 많았다.

결국 기존 기술에 의한 보쌈 공정시 송풍 FAN ON/OFF 및 DRUM 회전시는 상기와 같이 여러 기계적인 문제점이 있으면서도 단지 자연적인 발열반응에 따른 온도제어만 수행하므로 왕성한 종균의 증식·배양이 어려워 보쌈시 소요시간이 18시간이나 소요된다.

또한, AMYLASE, PROTEASE 등의 생성으로 증미(찐쌀)의 용해·당화촉진, 효모의 증식 및 발효를 촉진시키는 종국(종균)을 활성화 시키기 즉, 효소(입상 전기) 및 산(입상 후기)을 생성하는 입상공정은 수동식 외기인입 순회 댐퍼의 개도 작동에도 운영자가 신경을 쓰고 있으나, 오직 자동식 순회 댐퍼의 개도(%) 값에만 관심을 갖으니, 비록 자동 순회 댐퍼값의 설정값이 입상공정 1~8단계 STEP 별로 의미를 가져도 원초적으로 수동식 외기인입 순회댐퍼의 개도값이 적절하지 않아서 결과적으로 입상 시 송풍팬의 온/오프 표준 가동 주기는 기준값과의 차이가 10분~2시간 전후까지 그 편차(ΔT)가 엄청나게 크게 되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

입상공정 도중 제품(국)의 상·하층 온도 TREND GRAPH는 컴퓨터에 미리 설정되어 있는 제어 설정 TABLE에 따른 송풍 ON 타이머 시간과 송풍 OFF 타이머 시간에 맞추어 톱날파 파형(SAW TOOTH WAVE)형태가 되어야 이상적인 입상공정 각 STEP별 온도 제어 및 타임주기 자동제어가 되어서 송풍 FAN과 입상FAN에 의하여 공급 및 순환되는 바람이 조풍탑을 통과하면서 풍량에 따라서 습기를 다량 혹은 미량을 머금게 되므로 이 습기를 머금은 바람을 제국기 DRUM 내부의 국에 불어 넣어주어 국의 온도 및 습도 제어를 하게 된다. 즉 미생물 배양·증식 및 생성에 가장 중요한 요소인 정밀한 온도제어 및 습도제어를 입상공정에서 수행 하게 된다.

그러나 현실은 수동식 외기입인순회 댐퍼의 개도값을 입상공정시 소요되는 약 24시간 수동으로 계속 감시하고 조절하여 주어야 하는 문제점이 있으므로 이를 컴퓨터를 이용한 자동식 외기인입순회댐퍼 제어 방식으로 수행토록 하여야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입국을 대량 생산하는데 있어서 입국 제조 시간을 기존 기술의 48시간/CYCLE에서 36시간/CYCLE로 획기적으로 단축시켜 입국 제조장치 설비 가동률을 기존 기술의 방식보다 25%증가시킬 수 있는 입국 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 송풍 FAN 기동 및 DRUM 회전 시작과 정지시 급격한 기계 충격에 의한 기계적 마모 방지를 하여 고장 발생률을 획기적으로 줄이면서, 온·습도 제어의 전체 공정을 자동제어하여 외부 환경의 급격한 변화와 무관하게 균일한 품질의 입국을 제조할 수 있도록 한 입국 제조 장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탁주를 포함하는 발효주와 증류식 소주 제조시 이용되는 입국을 균일하게 대량 생산할 수 있도록 하는 입국 제조 장치 및 방법에 있어 제국 공정의 기본적인 PROCESS의 FLOW는 기존 기술 특허의 48시간(H) 방식과 본 발명의 36시간(H) 방식이 일부 자동화된 기기를 제외하고는 상당부분 유사하다.

즉, 본 발명의 일 실시예인 제국공정을 설명한 도 1을 참고하면 제품(입국)을 생산하기 위한 초기 공정인 고두밥찌기(증자) 공정은 상기 48시간(H) 방식과 본 발명의 36시간(H) 방식이 일치한다.

그러므로, 제국기 DRUM에 원료를 투입하고 급수를 하여 쌀씻기, 불리기, 물 빼기를 한 후, 원료(쌀)의 품종에 따라 스팀을 투여하여 1차증자/2차증차 및 냉각을 하고, 종국(종균)을 파종한 후 골고루 잘 섞어 주기 위하여 DRUM을 회전시키면서 함께 송풍 FAN을 ON 시켜서 국 내부의 온도가 "보쌈시작 온도"까지 온도를 낮추어 보쌈 준비를 하는 공정은 동일하다.

그러나, 보쌈 공정시 종균의 배양·증식 속도를 획기적으로 증가시켜 보쌈공정 시간을 기존 기술의 18시간에서 본 발명 기술의 12시간으로 줄여서 6시간을 단축시키기 위하여 본 발명은 보쌈시에도 기존의 정속도 송풍 FAN 과는 달리 INVERTER로 속도 제어가 되는 가변속 송풍 FAN을 초저속으로 회전시킴과 동시에 조풍탑 하부 흘수선 아래에 있는 물 속에 잠수식 수온히터를 설치하여 보일러 운전 여부와 관계없이 수온제어된 물을 조풍탑 순환펌프로 순환시키며 살수시켜 조풍탑을 통과하여 가습된 공기를 DUCT를 통하여 국실 내부로 불어 넣는다. 이때 조풍탑 출구 측의 DUCT에 풍온 히터를 설치하고 그 온도를 제어하여 종균에 미세한 온도변화(STRESS)를 가하여 준다. 그리하면 파종된 종국균은 자연적인 배양·증식때 보다 훨씬 왕성하게 배양·증식이 일어나게 되어 보쌈공정 시간을 줄일 수 있게 된다.

이때 종균에 미세한 온·습도 변화의 Stress를 주기 위하여 인버터로 가변속되는 송풍 FAN을 사용하여 마치 일반 빌딩의 엘리베이터 운전시 가변속으로 상승·하강 속도제어가 되어 우리가 탑승시 가속도 변화를 거의 못 느끼듯이 Soft start/Soft stop 속도 제어를 하여 송풍 FAN에 기계적인 무리를 가하지 않게 한다.

또한, DRUM 회전시도 상기 가변속 송풍 FAN 운전 방식과 같이 인버터에 의한 가변속 DRUM 회전모터를 채택하여 Soft start/Soft stop 속도 제어를 하여 비록 DRUM 내부 제품(종국)의 하중이 2 TON 전후의 중량물일지라도 급격히 한쪽으로 쏠림 현상이 일어나지 않아서 DRUM을 지지하는 SHAFT 측 METAL BEARING 이나 DRUM 회전용 GEAR 계통에 기계적인 손상을 가하지 않게 한다.

여기서 상기 송풍 FAN 운전은 인버터에 의한 가변속 속도 제어를 하여 그 풍속/풍량을 0%~100%까지 임의로 제어가 가능하여 급격한 송풍 FAN ON/OFF에 따른 기계적 충격 방지를 하는 것을 특징으로 한다.

여기서 송풍 FAN 운전을 초 저속으로 운전하여 기존 기술에 의한 입상 FAN 및 외기 댐퍼를 설치하지 않고 단지 송풍 FAN 저속 운전 방식만으로 입상 FAN 기능을 하는 것을 특징으로 한다.

여기서 송풍 FAN을 입상 FAN 기능 혹은 미세풍량·풍속 MODE로 운전시는 최고 송풍 FAN rpm의 10%~15%의 저속 운전 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 송풍 FAN을 통상적인 송풍 FAN MODE로 운전시는 송풍 FAN rpm을 100% 전속 운전 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 보쌈 공정에 있어 종균의 증식·배양시 자연적으로 일어나는 발열 반응에 따른 국의 온도를 보쌈시 허용온도 범위 이내로만 단순 제어하는 기존 기술의 방식이 아니라 종균에 미세한 온·습도 변화의 Stress를 주기적으로 가하여 종균의 증식·배양을 극히 왕성하게 하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 보쌈 공정에 있어 보일러 운전 여부와는 관계없이 종균에 미세한 온·습도 변화 Stress를 주기적으로 가하기 위하여 조풍탑 하부 흘수선 내에 잠수식 히터를 설치하고 주기적으로 잠수식 히터를 ON/OFF 하면서, 조풍탑 순환펌프를 잠수식 히터 ON/OFF 주기와 일치시켜 운전하여 수온에 변화를 주면서 분무를 시키고, 송풍 FAN을 저속운전(미세·풍량·풍속) MODE로 상기 주기와 동기시켜 ON/OFF 하면 조풍탑을 통과한 공기는 온도 제어가 된 습기를 머금게 되고, 이 가습된 공기가 DUCT를 거쳐 주기적으로 국실에 공급하여 보쌈공정시 미세한 온·습도 변화 Stress를 주는 기술을 특징으로 한다.

여기서 보쌈 공정에 있어 상기 송풍 FAN을 저속 운전 MODE로 주기적으로 ON/OFF 운전시, 풍온에 미세한 Stress를 가하기 위하여 조풍탑 출구와 국실을 연결하는 순회공기용 DUCT 내에 풍온 가열용 풍온 히터(Heater)를 설치하고, 이 히터를 상기 저속 MODE 송풍 FAN ON/OFF 주기와 동기시켜 ON/OFF 운전하여 보쌈 공정시 미세한 온도 변화 Stress를 주는 기술을 특징으로 한다.여기서 저속 MODE 송풍 FAN, 조풍탑 순환 펌프, 잠수식 수온 히터, DUCT 내 풍온 히터의 ON/OFF 주기는 10분 ON, 10분 OFF를 기준값으로 하되, 제국기 내 국온의 변화값에 따라 그 ON/OFF 시간은 수분(0~5분)을 자동으로 ON/OFF 시간을 가감토록 시키는 것을 특징으로 한다.

한편 효소를 생성하는 입상 전기와 구연산을 생성하는 입상 후기 공정에 있어 기존 기술에 의한 입상 시간은 총 24시간이 소요되나 본 발명 기술에서는 총 18시간이면 된다.

기존 기술에 의한 입상 방법은 국의 상·하층 온도가 입상 1~8단계 각 STEP별 온도가 하한값에 다다르면 조풍탑 순환펌프 ON 및 입상 FAN ON(국의 온도가 하한에 다다랐으므로 상한온도까지 가열시) 혹은, 국의 각 STEP 별 온도가 상한값에 다다르면 상기 조풍탑 순환펌프 OFF 및 입상 FAN OFF와 함께 송풍 FAN FULL SPEED(100%) ON 방식으로 입상 공정을 제어하였다. 물론 입상 8단계에서 국의 온도를 대대적으로 낮출 경우에는 DRUM 회전까지 하였다.

기존 기술에 의한 입상 공정시 문제점은 기계적인 입상 FAN 용량 및 순회 DAMPER 용량, 또한 기계적으로 이들을 지탱하는 PIPE의 구경이 기계적으로 고정되어 있어 입상에 필요한 충분한 공기량을 원천적으로 공급할 수 없는 구조적인 결함에 있었다. 이에 본 발명에서는 아예 조풍탑 입구의 순회공기 흐름량을 제어하는 기존의 BY-PASS 형태로 구성되는 입상 FAN , 순회 DAMPER 및 BY-PASS PIPE를 기계적으로 철거하고, 그 대신 MAIN DUCT 상에 위치하여 인버터에 의하여 가변속되는 송풍 FAN을 적용하여 입상시 제국기 국실에 요구되는 충분한 풍량 및 산소를 종균에게 공급하는 기술을 특징으로 한다.

상기 인버터에 의한 송풍기 풍량·풍속 제어 방식은 입상시 국의 현재온도(PV: Present Value)는 1~8단계별 국의 상한 허용 온도와 하한 허용 온도 범위를 넘지 않도록 가변속 송풍 FAN ON/OFF 제어를 하여 제어하도록 하되, 상기 기술 특징과 같이 국의 온도를 입상 허용온도 범위까지 낮출경우 송풍 FAN의 rpm을 올리거나 낮추어서 입상시 국 온도 변화의 SOW-TOOTH WAVE 파형에 일치하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 기존 기술의 방식은 전동식 외기인입 자동댐퍼 전단에 수동으로 개폐도를 조절하는 기계식 KNIFE 방식을 설치하고, 그 후단에 전동식 외기인입 자동댐퍼을 2중으로 구성함으로써, 수십대의 제국기를 설치·운영하는 탁주 제국 공장에서는 이 KNIFE방식 수동식 외기 인입 댐퍼의 개도값에 따른 입상시 온도 TREND 개도값 제어에 무리가 발생하였다. 그러므로 본 발명에서는 KNIFE 방식 수동식 외기 인입 댐퍼는 없애고 오직 전동식 자동 외기인입 댐퍼만 채택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 외부 환경의 급격한 변화와 무관하게 균일한 품질의 입국을 제조함에 있어서, 종래 장치에 비하여 획기적(48H 소요->36H 소요)으로 제조 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 생산 시간을 단축함으로써 제국 공정에 있어서 제국기 가동율을 25% 증가시켜 고가인 제국기 댓수를 25% 증설시킬 뿐만 아니라, 생산성을 25% 증가시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 생산시간을 단축함으로써 물 사용량을 절감하고, 보일러 가동에 의한 열 손실을 줄이며, 전기사용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 드럼 회전모터를 인버터로 가변속 속도제어하여 DRUM의 METAL BEARING 보호기능이 탁월하고, 송풍 FAN 모터를 인버터로 가변속 속도제어하여 제품의 온·습조 제어기능이 탁월하며, 종전의 입상 FAN 및 외기댐퍼를 삭제할 수 있다.

뿐만 아니라, 제국기 25% 증설 필요시 공장의 증설에 따른 토지 및 건물 증설 비용 절감 효과가 있다.

본 발명은 입국 제조 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 탁주를 포함하는 발효주와 증류식 소주 제조시 이용되는 입국을 균일하게 대량 생산할 수 있도록 한 입국 제조 장치에 있어서, 원료인 쌀을 씻는 쌀씻기 공정을 수행한 후에 고두밥을 찌는 증자 공정을 수행하고, 증자 공정 완료시 종국(종균)을 살포하여 파종 공정을 수행하며, 종국을 증식 배양하는 보쌈공정 및 종국균을 활성화시켜 효소 생성을 주로하는 입상 전기와 산 생성을 주로 하는 입상 후기의 입상 공정을 수행하여 입국을 출하하는 제국기에 관한 것으로, 기존 기술에 의한 방법에 있어서는 상기 공정을 수행할 때 필요한 시간은 48 HOUR/CYCLE 이었으나, 본 발명에서는 36 HOUR/CYCLE이 소요되는 기술을 제안하였다.

이때, 원료의 쌀 씻기 공정에서부터 밥 찌기, 냉각 후 종국(종균) 살포를 하는 파종 공정 및 파종 후 종국을 증식·배양하기 위한 보쌈시작 온도까지의 냉각 공정은 기존 기술과 동일하다.

그러나, 본 발명의 목표인 입국제조공정 소요 시간을 기존 기술의 48시간/CYCLE에서 36시간/CYCLE로 단축하여 대당 수억원대의 제국기의 가동율을 25% 개선하기 위하여 그 중요 공정인 보쌈 공정 및 입상 공정을 수행시 동일한 품질을 유지하면서도 그 시간을 단축할 수 있는 기술을 개발하였다.

보쌈공정시 기존 기술에서는 단순히 균의 증식·배양에 따른 자체 발열반응시 국의 온도를 보쌈시 허용온도 범위 내로 제어하는 단순한 송풍 FAN ON/OFF 방식에 의하나, 본 발명에서는 보쌈공정부터 종균의 증식·배양을 활성화하기 위하여 조풍탑 하부 흘수선 내에 수온 히터로 가열된 온수를 조풍탑 내에서 순환 및 조풍탑 상부에서 분무시키고, 이 분무된 물줄기를 통과하여 가습된 공기는 그 온도를 가열하기 위해 조풍탑 출구측 DUCT에 풍온 히터를 설치하여 더욱 정밀하게 온도 제어된 공기를 10분 전후의 주기로 공급하여 종균에 적절한 STRESS를 가하였다. 이때 가온·가습된 공기의 공급 주기는 국온에 따라 자동제어된다.

이렇게 보쌈 공정시부터 종균에 적절한 온·습도 STRESS를 가하여 균의 증식·배양 속도는 기존 기술에 의한 단순 발열반응에 따른 배양시보다 그 소요시간이 18시간에서 12시간으로 단축되었다.

입상공정시 기준 기술의 문제점은 MAIN AIR DUCT와 병렬로 입상전용 AIR DUCT를 설치하고, 그 중간에 외기 DAMPER 및 입상 FAN을 설치 운영하였다.

기존 기술에서도 입상시는 항상 조풍탑을 운영하였으며, 국의 온도가 입상시 국의 허용온도 상한값에 다다르면, 송풍 FAN ON 및 입상 FAN OFF, 입상시 국의 온도가 입상시 국의 허용온도 하한값에 다다르면 송풍 FAN OFF 및 조풍탑 순환펌프 ON 및 입상 FAN ON을 하여 국실 내부에 습기를 가습하였다.

그러나,이 경우 근본적인 문제점은 입상용 입상 FAN 배관 LINE은 100mm 정도의 PIPE로 고정되어 있고, 또한 입상 FAN 모터의 마력(H·P)수도 고정되어 있어 입상에 필요한 충분한 온·습도를 갖는 공기를 항상 공급받을 수 없었고, 또한 균의 활성화에 필요한 충분한 산소(O₂)를 공급받는 것은 한정되어 있었다.

이에 본 발명에서는 상기 MAIN AIR FLOW DUCT에 BY-PASS로 설치되어 있는 입상전용 외기 DAMPER 및 입상 FAN을 철거하고, MAIN AIR FLOW DUCT 상에 있는 송풍 FAN을 가변속으로 운용하여 입상시 국실 내부에 필요로 하는 공기량을 적절히 공급하였다. 그리하여 입상 공정 소요시간을 기존의 24시간/CYCLE에서 본 발명에서는 18시간/CYCLE로 단축하였다.

결과적으로 입국공정 총 소요시간은 기존의 48시간/CYCLE에서 36시간/CYCLE로 12시간, 즉 25% 단축시킬 수 있었다.

도 1은 중·대형 탁주 제조장에서 적용하는 통상적인 제국공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입국 제조 장치의 제국기 자동 제어 시스템을 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입국 제조 장치 구성 예시도이다.
도 4는 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 기술에 의한(이하 '기존'으로 표시함) 입국 제조 장치의 일반적인 운전 소요 시간을 비교한 도표이다.
도 5는 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서 배양 스텝별 당화력 분석 테스트 결과(예)를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서 배양 스텝별 산도 분석 테스트 결과(예)를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서의 시간대 별 입국 특성 분석 테스트한 결과(예)를 나타낸 도표이다.
도 8은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서의 스텝별 샘플 분석 테스트 결과(예)를 나타낸 도표이다.
도 9 및 도 10은 기기별/공정별 주요 기능 및 용도의 요약표이다.
도 11은 입국제조장치 전 공정에 있어 각 요소별, 시간대별 온도 TREND GRAPH를 보여주는 그래프이다.

본 발명에 따른 입국 제조 장치 및 방법은 고두밥과 누룩을 사용하고 담금 후 그르는 전통 방식의 막걸리, 동동주, 약주 등의 발효주 제조법이 아닌 매일 원료(예컨대, 쌀)만 수톤 이상씩 사용하는 중대형 제조장에서 탁주, 약주 혹은 발효소주(이하, '탁주'라 칭함)를 대량으로 생산할 때 밑술과 담금(발효) 공정을 만드는 기본 원재료인 입국을 안정적으로 대량 생산(하루 2 톤 ~ 수백 톤)하고, 또한 최종 제품인 탁주의 품질 즉 맛과 향을 1년 사시사철 균일하게 유지하게 하면서, 입국 생산 시간을 종래의 방식보다 획기적(48시간->36시간)으로 단축하여 생산량을 25% 증가시킬 수 있는 기술적 구성을 제안한다.

하기의 설명에서 본 발명의 입국 제조 장치 및 방법의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제국공정을 설명하기 위한 통상적인 제국 공정의 예시도이다.

국내의 중·대형 탁주 제조장의 통상적인 쌀찌기(증자) 공정부터 파종 및 파종 후 보쌈준비에 이르는 냉각 공정은 보편화되어 있다. 그러므로 이 공정은 본 발명에서는 해당되지 않는다.

그러나, 기존 기술에 의한 제국 공정은 48시간이 소요되나, 본 발명은 일년 사시사철 기후가 변화하는 혹독한 환경에서 각 회사별 탁주의 맛과 향을 일정하게 유지토록 하는 근본적인 반제품(입국)을 대량으로 매일 생산하면서 기존 기술에 의한 방법보다 그 생산성이 25% 향상되는 기술을 개발하였다.

이를 위한 구체적인 기술은 제국 공정에 있어 보쌈공정과 입상공정에 있으므로 초기의 쌀찌기(증자) 공정부터 파종 공정까지는 그 기술을 생략하였다.

보쌈 공정에서 기존 48시간 공정에서의 기술은 단순히 국의 상·하층 온도가 종균의 증식·배양 단계에서 자연적으로 일어나는 발열반응시 그 온도를 허용온도값 이내로 맞추어 주기 위하여 송풍 FAN(24) ON/OFF 및 제국기 DRUM 회전/정지만 하여 국실 내부의 국 상·하층 온도가 보쌈시 허용온도 범위 이내가 되도록만 제어하였다.

즉, 보쌈 공정 과정에서 기존의 기술에서는 조풍탑에 의한 온·습도 제어 공정을 전혀 사용하지 않고, 단지 자연적인 발열반응에 따른 온도 제어만 하였다.

그러나, 본 발명에서는 보쌈공정에 있어서도 가변속 송풍 FAN(24)을 인버터(41)에 의한 속도제어 방식으로 초저속(5Hz~10Hz)으로 회전시킴과 동시에 조풍탑 순환펌프(25)를 ON시켜 온도제어가 된 온수를 사내 보일러(boiler)의 작동 여부와는 관계없이 국실에 온도제어가 된 습기를 머금은 공기를 약 10분 주기로 공급/정지시키는 방식을 적용하여, 국실 내의 종균에 미세한 온·습도 변화(STRESS)를 가하여 종국균의 배양·증식 속도를 획기적으로 개선하는 기술을 발명하였다.

이때, 풍온제어를 위하여 조풍탑 후단에 풍온히터(28)를 설치하여 풍온을 더욱 미세하게 조절한다.

여기서 조풍탑 내에서 조풍탑 하부 흘수선 아래에 있는 물(42)을 순환시키는 조풍탑 순환펌프(25)가 물(42)을 상부로 펌핑하면 조풍탑 상부의 살수분무장치(43)에서 분무되는 물은 일종의 안개 형상이 되므로 조풍탑을 통과하여 가변속 송풍 FAN(24)으로 강제로 순회하는 공기는 습기를 머금게 된다.

이때 이 순회공기의 온도제어를 위하여 조풍탑 하부 흘수선 내의 물속에는 사내 보일러 작동 여부와 관계없이 수온 조절을 위하여 수온히터(27)를 설치한다. 그러면, DUCT 내 순회공기의 온도는 외부의 기상 상태와 관계없이 온도 제어가 이루어진다.

또한, 단지 조풍탑 하부의 물(42) 속에 위치하는 수온히터(27) 열량 만으로는 DUCT 내 순회공기 온도를 충분히 제어할 수 없으므로, 별도로 조풍탑 출구측 DUCT에 풍온히터(28)를 설치·운영한다.

보쌈공정시 국실 내부의 온도값은 자체 발열 반응에 의한 온도값과 외기인입 공기의 열량 및 DUCT 내 수온히터와 풍온히터의 발열량에 따른 총 엔탈피 공급량과 외부로의 유출 열량에 따라 달라지므로, 상기 풍온히터(28)와 수온히터(27)로 가열되어 가습된 공기를 국실 내부로 순회시키는 역할을 하는 초저속 송풍 FAN(24)의 운전 주기는 컴퓨터가 계절 및 주위환경에 따라 그 주기(T)를 자동으로 조정하는데, 봄·가을시 10분 ON/OFF 주기(T)를 기준으로 조정한다.

이때 초저속으로 운전되는 송풍 FAN(24)은 수온히터(27)와 풍온히터(28)가 온(ON)된 후 1분 이후에 기동(ON)하여 히터(HEATER)의 예열 시간을 갖게 한다.

이때 10분 주기로 초저속으로 운전되는 송풍 FAN(24)의 운전주기(T)를 외부 기상 변화에 따라 ON/OFF 운전함에 있어, 만일 현재(PV)의 풍온값(36)이 설정값(SV: Set Value) ±1℃이면 매 10분 주기(T)마다 20초(SEC) 씩 ON/OFF 주기를 길게 혹은 짧게 자동적으로 조정하여 보쌈공정이 원활히 수행되게 한다.

보쌈 공정 이후에는 효소를 생성하는 입상 전기와 구연산을 생성하는 입상 후기 공정이 수행된다.

이때 기존 기술에 의한 입상 공정은 제국기 국실과 조풍탑 사이를 연결하여 공기를 순환시키는 순회공기용 DUCT LINE 상에 있어 국실 출구와 조풍탑 사이에 입상 FAN과 외기 댐퍼를 설치하고, 이를 순회하는 공기 LINE은 100Φ정도(제국기 용량/설비 TON 수에 따름)의 SUS PIPE로 기계적으로 연결되어 있었다. 이때 국실 내부의 국 상·하층 온도(38, 39)가 입상시 국의 현재 온도값(PV)이 하한치에 다다르면, 조풍탑 운전 ON 및 입상 FAN ON을 하여 가습된 공기를 국실로 송풍하고, 국실의 현재 온도값(PV)이 상한치에 다다르면, 조풍탑 운전 OFF, 즉 보일러 가동 중지시는 수온 조절이 되지 않은 물을 조풍탑 내에 순환시켜 분무하는 조풍탑 순환펌프(25)를 OFF 시키며, 입상 FAN을 정지시키고 송풍 FAN을 100% rpm으로 강제로 회전시켜 국실의 온도를 낮추는 단순 기술을 채택하였다.

이때, 국실 내의 엔탈피 조정을 위하여 입상 1단계에서 입상 8단계까지 요구되는 국실 내 국의 상·하 온도값(38, 39) 제어를 위하여 입상용 외기 DAMPER 및 입상 FAN을 사용하였다.

그러나, 기존 기술에 의한 방법에 있어 근본적인 문제점은 첫째 BY-PASS LINE인 입상용 입상 FAN과 외기 댐퍼 LINE이 일정한 규격의 기계적인 PIPE(100 Φ 전후)로 고정되어 있고, 또한 입상 FAN의 모터 출력이 고정되어 있을 뿐만 아니라 입상용 외기 DAMPER PIPE SIZE가 기계적으로 고정되어 있어, 입상시 제국실 내 증미(찐 쌀)의 용해·당화 촉진, 효모의 증식 및 발효를 촉진시키는 종균(종국)을 활성화시켜줄 때 상기 기존 기술에 의한 방법에서는 입상 전·후기 공정에서 충분한 산소 공급과 온·습도 제어를 원활히 할 수 없는 근본적인 문제점이 있었다.

이에 본 발명에 있어 조풍탑 운용 및 순회공기용 DUCT내 풍온히터(28), 자동식 버트플라이 밸브(21) 및 조풍탑 급수선 하부 물(42) 속에 위치하는 수온히터(27)의 운용 방법은 보쌈 공정에서 전술한 기술대로 적용하되, 가변속 송풍 FAN(24) 및 그 제어용 인버터(41)와, 입상 8단계 시작시 작동하는 DRUM 회전모터(23)와, 그 속도 제어를 하는 인버터(40)를 응용하여 입상시 종균의 효모 증식 및 발효를 더욱 활성화한다.

즉, 기존 기술에 의한 입상 공정시 근본적인 문제점이었던 고정된(100Φ 정도) BY-PASS 형태로 연결된 입상 PIPE LINE에 있어, 애초에 이 BY-PASS LINE 및 입상 FAN과 외기 DAMPER를 철거하고, MAIN AIR FLOW ROOT 인 송풍 FAN(24)의 속도를 인버터(41)로 가변속 제어하여 입상시 제국기 국실에 풍부한 공기량을 송풍하여 국의 상·하층 온도 제어가 더욱 유연하게 됨은 물론 풍부한 공기 공급에 따른 산소 공급량이 자유롭게 제어되어 국의 효모증식 및 발효가 왕성하게 되어 입상 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.

본 발명에서 조풍탑(일명, 냉각기)(43)은 보쌈 공정 및 입상시 드럼 내부 국의 온·습도를 제어하는 구조물로서, 보쌈 및 입상 공정시 조풍탑 내부 급수를 조풍탑 순환펌프로 순환시키면서 조풍탑 상부에서 하부로 살수기능, 보쌈 및 입상 공정시 수온 제어 기능, 제국기 드럼(a)내 순회공기 가습 기능, 조풍탑 내부 급수 드레인(drain) 기능 등을 수행한다.

조풍탑(43)에서 보쌈 공정 및 입상시 풍온 가온 기능은 보일러 가동 중지로 온수공급이 안될 때에 단지 제국실 내부 미생물 증식에 의한 자체 발열효과에도 불구하고 국 상·하층 온도(10, 11)가 낮을 때, 보조기능으로서 조풍탑 출구에 별도의 풍온용 풍온히터(28)를 설치하고, 최저속도(10% rpm)로 회전하는 송풍 FAN을 ON/OFF시켜서 DRUM으로 송풍하여 국 상·하층 온도를 제어한다.

조풍탑(43)에서 입상시 상기와 같이 보일러 가동 중지시, 수온 가열 방법은 조풍탑 하부 흘수선 내에 조풍탑 수온히터(27)를 설치하여 수온을 가열한다.

조풍탑(43)에서 OVERFLOW 드레인 밸브 기능은 전동식 밸브(23)로 자동제어된다.

본 발명의 일 실시예에서 OPTION 사항으로 냉각기는 저녁에 출하되는 입국을 송풍시키고, 설정 온도로 냉각하여 다음날 아침 출하시까지 일시적으로 보관하는 역할을 하며, 필요시 신규 설치 가능하다. 냉각기가 있으면, 익일 아침에 반출/포장시 유용하다.

이제 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서의 실제 구동 결과를 예시하여 설명하기로 한다. 본 발명은 전술한 바와 같이 기존 입국 제조 장치에서의 입국 생산 시간을 단축시킨 것이다.

이후 기존 입국 제조 장치에서의 총 운전 시간은 48시간이 걸리고, 본 발명의 입국 제조 장치에서의 총 운전시간은 36시간이 걸린 실험예를 예시하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치의 운전 소요 시간을 비교한 도표이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서 침지 공정에서 파종·냉각 공정까지는 동일하다.

그러나, 보쌈 공정과 입상 공정에 있어서 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치의 구동 시간에 차이가 발생한다.

먼저 보쌈 공정에 있어서, 1회 뒤집기 공정에서 기존 입국 제조 장치는 12시간이 걸리는 반면, 본 발명의 입국 제조 장치는 6시간이 걸리며, 기존 장치에 비해 6시간을 단축시킬 수 있다.

그리고, 기존 입국 제조 장치는 입상 공정에서 STEP1에서 1시간 30분이 소요되고, STEP2에서 1시간 30분이 소요되고 STEP3~STEP5는 각각 1시간이 소요되고, STEP6에서 3시간 45분이 소요되고, STEP7에서 7시간15분이 소요되고, STEP8에서 7시간이 소요된다.

반면, 본 발명의 입국 제조 장치는 입상 공정에서 STEP1에서 1시간이 소요되고, STEP2에서 1시간이 소요되고, STEP3~STEP5는 각각 1시간이 소요되고, STEP6에서 2시간 45분이 소요되고, STEP7에서 5시간 15분이 소요되고, STEP8에서 5시간이 소요된다.

즉, 입상 공정에서 본 발명의 입국 제조 장치는 기존 입국 제조 장치에 비해 6시간을 단축시킬 수 있다.

총 소요시간을 비교해 보면, 기존 입국 제조 장치는 48시간이 걸리는 반면, 본 발명의 입국 제조 장치는 36시간이 걸린다. 즉, 본 발명의 입국 제조 장치는 기존 입국 제조 장치에 비해 표준 생산시간을 12시간 단축시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서 배양 스텝별 당화력 분석 결과를 보여주는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 입국 제조 장치가 기존 입국 제조 장치에 비해 배양 스텝별 당화력이 우수한 것을 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서 배양 스텝별 산도 분석 결과를 보여주는 그래프이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 입국 제조 장치가 기존 입국 제조 장치에 비해 배양 스텝별 산도가 우수한 것을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서의 입국 분석 결과를 나타낸 도표이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 입국 제조 장치가 기존 입국 제조 장치에 비해 생산시간을 12시간 단축시키면서, 이와 동시에 당화력, pH, 산도, 수분(건조감량) 등의 데이터에서 기존 입국 제조 장치와 유사하거나 더 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 입국 제조 장치와 기존 입국 제조 장치에서의 스텝별 샘플 분석 결과를 나타낸 도표이다.

도 8을 참조하면, 보쌈 공정에서 각 스텝별로 샘플을 분석한 결과, 본 발명의 입국 제조 장치가 기존 입국 제조 장치에 비해, 당화력, pH, 산도, 수분(건조감량) 등의 특성이 우수함을 확인할 수 있다.

도 9 및 도 10은 기기별/공정별 주요 기능 및 용도의 요약표이다.

도 11은 입국제조장치 전 공정에 있어 주요 온도 계측 POINT의 시간대별 TREND GRAPH이다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

1 MAIN COMPUTER
2 LCD 모니터
3 무정전 전원 장치(UPS)
4 OFF DELAY TIMER(쌀 불리기)
5 OFF DELAY TIMER(물 빼기)
6 OFF DELAY TIMER(쌀 찌기, 증자)
7,8,9,10,11 디지털 지시 제어기
12 PLC/w MCC
13 기록계
14 LOP(현장제어반)
15 온수 밸브
16 냉수 밸브
17 강증 밸브
18 약증 밸브
19 가열 밸브
20 급수 밸브
21 버터플라이 밸브
22 조풍탑 드레인 밸브
23 드럼 회전 모터
24 송풍팬
25 조풍탑 순환 펌프
26 실온 히터
27 조풍탑 수온히터
28 조풍탑 풍온히터
29 전동식 순회 댐퍼
30 외기인입 자동댐퍼
31 자동식 스팀 GATE
32 정위치 근접센서
33 살수 위치 센서
35 실온 센서
36 풍온 센서
37 수온 센서
38 국온 상온센서
39 국온 하온센서
40 드럼 회전모터 인버터
41 송풍 FAN 인버터
42 조풍탑 급수선 하부 툴
43 조풍탑/w 살수 분무 장치
44 온도센서(기록계용*4)

Claims (12)

1. 덕트(DUCT)를 통해 냉각을 위한 송풍과 습기를 제국기에 제공하여 탁주를 포함하는 약주, 증류식 소주(희석식 소주가 아님) 등의 발효주 제조시 이용되는 입국을 균일하게 대량 생산할 수 있도록 한 입국 제조 장치에 있어서,
   원료인 쌀을 씻는 쌀씻기 공정을 수행한 후에 쌀의 주성분인 전분의 용해 및 당화가 용이하도록 고두밥을 찌는 증자 공정을 수행하고, 증자 공정 완료시 종국(종균)을 살포하여 파종 공정을 수행하며, 종국을 띄워서 증식 배양하는 보쌈공정 및 종국균을 활성화시켜 효소와 산을 생성하는 입상 공정을 수행하여 입국을 출하하는 제국기;
   제1 증자 공정과 제2 증자 공정 사이, 제2 증자 공정이후에 수행되는 냉각 공정과 파종 및 보쌈공정에 동작하여 순환하는 순회 공기와 유입되는 외기를 덕트를 통해 상기 제국기로 송풍하고, 보쌈 및 입상 공정시에 국의 온도제어 및 상기 제국기 내부로 습기가 공급되도록 송풍하는 송풍량을 제어하고, 입상 공정시 국실 내 종국(종균)을 활성화시키는데 필요로 하는 산소(O₂)와 습도를 공급하기 위하여 덕트 상에 있는 인버터에 의하여 구동되며, 조풍탑 및 그 부속 기구에 온·습도를 제어하면서 산소를 공급하기 위한 가변속 송풍 팬;
   입국 제조에 관한 전 공정에 있어 상기 제국기의 드럼(DRUM)을 회전시킬 때, 제국기의 드럼을 제1 특정시간 동안 회전 후, 제2 특정시간 동안 정지하는 동작을 일정 횟수 실시한 후, 연속회전을 수행하도록 하는 소프트 스타트(Soft Start)를 수행하고, 상기 드럼을 정지시킬 때는 정지시킬 정위치에서 일정각도 더 정회전한 후 정지하고, 그 이후 일정각도 더 정회전한 각도 만큼 역회전시켜서 드럼을 정지시키고, 상기 드럼 내 국의 가속도 회전시 충격으로부터 드럼의 웜 기어(WARM GEAR)를 보호토록 회전시키는 드럼 회전 모터;
   살수분무장치에 의해 살수를 수행하고, 보쌈 및 입상 공정시에 덕트를 통해 온도 제어가 된 살수가 습공기로 제국기 내부로 공급되도록 하는 조풍탑;
   보쌈 및 입상 공정시에 상기 송풍 팬과 연동되어 상기 조풍탑에 살수가 되도록 동작하는 조풍탑 순환 펌프;
   보쌈 및 입상 공정시 송풍 팬(FAN)과 연동하여 덕트(DUCT)를 통하여 순환하는 공기의 풍온제어를 함에 있어, 상기 덕트에 유입되는 외기량을 조절하여 덕트 내 풍온을 제어토록 하는 외기인입 순회댐퍼;
   순환 공기가 순회하는 덕트에 투-도어(Two-Door) 형태로 설치된 댐퍼(DAMPER)의 개도를 제어하여 순회공기량을 조절하고, 이에 따라 입상 공정시 국 상·하층 온도를 제어하도록 하는 전동식 순회 댐퍼; 및
   입국 제조에 관한 전 공정에 있어 제국기 시스템의 온도계측, 비상시 댐퍼 개도 수동 설정, 정위치 센서 신호 수집, 제어반 내 타이머(TIMER) 신호 수집, PBL(Push Button/w LED)과 셀렉터 스위치(Selector Switch)의 신호 수집과 제어, 각종 전동 밸브(v/v), 댐퍼 및 모터를 제어할 때 그 로직(LOGIC)을 수동 및 자동 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)와 MCC(Motor Control Center)를 갖고 입국 제조 전 공정을 중앙 감시 제어(SCADA: Supervisory Control & Data Aquisition)하는 메인 컴퓨터(Main Computer)를 포함하는 입국 제조 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   보쌈 공정 및 입상 공정시에 상기 외기인입 순회댐퍼는 상기 조풍탑에서 덕트를 통해 제국기 내부로 온도 제어가 된 습공기가 공급되도록 구동할 때 유입되는 외기 공기량에 의해 각도가 제어되는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   증자후 덕트를 통해 상기 제국기 내부의 스팀(steam)을 외부로 방출하기 위한 자동식 배기 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 송풍팬을 연속적으로 가변하여 변속제어하기 위한 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제국기 내부로 제공되는 풍온의 총량의 조절하기 위한 덕트 밸브인 자동식 버터플라이(butterfly) 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 조풍탑 출구에 위치하여 보쌈이나 입상 공정시 에너지 절감 목적으로 보일러 가동을 중지시켜 온수 밸브의 사용여부와 관계없이 풍온에 온도를 가하기 위한 조풍탑 풍온히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 조풍탑 하부 흘수선 내에 위치하여, 보쌈 공정 및 입상 공정시 보일러 가동 여부와 관계없이 수온을 가열하기 위한 조풍탑 수온히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   보쌈공정부터 조풍탑을 가동하고, 인버터에 의하여 구동되는 송풍 팬과 조풍탑 순환펌프를 작동시켜 가습된 공기를 주기적으로 국실에 불어넣어주어 국의 온·습도에 스트레스(STRESS)를 가하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   야간에 출하되는 입국을 보관할 수 있도록 입국을 냉각시키기 위한 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 조풍탑 내부 급수용 드레인(drain)으로서, 전동식으로 제어되는 조풍탑 드레인 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 드럼 회전 모터는 더 유연한 소프트 스타트를 위하여 인버터에 의하여 구동하는 것을 특징으로 하는 입국 제조 장치.
    
12. 삭제

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