KR101660227B1 - 농산물 저장 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농산물 저장 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히, 농산물의 호흡을 억제시켜 장기간 신선하게 저장하는 농산물 저장 시스템 및 방법에 관한 것이다. 농산물 저장 시스템은, 저장고 내부 환경을 측정하는 환경측정센서부, 저장고 재부 환경을 제어하는 환경관리시스템부, 환경측정센서부로부터 측정된 측정값을 수신하여 저장고 내부 환경이 사용자가 설정한 목표값에 도달하도록 환경관리시스템부를 제어하는 환경제어부 및 환경제어부와 연결되어 환경측정센서로부터 측정된 측정값 및 데이터베이스부에 저장된 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 도출한 농산물 품질 예측 결과값을 디스플레이부에 표시하는 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

농산물 저장 시스템 및 방법{STORAGE SYSTEM FOR STORING AGRICULTURAL PRODUCTS AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 농산물 저장 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히, 저온상태에서 저장고의 환경대기 중 산소 농도를 낮추고, 이산화탄소 농도를 증가시킴으로써 농산물의 호흡작용 억제 및 저장기간을 연장할 수 있는 농산물 저장 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 농산물을 저장하는 기술인 CA저장은 저온상태에서 저장고의 환경대기 중 산소 농도를 낮추고, 이산화탄소 농도를 증가시킴으로써 농산물의 호흡작용 억제시킴으로서, 장기간 신선하게 저장할 수 있는 기술이다.
신선한 과일, 채소 및 화훼 같은 농산물은 모두 호흡을 하며, 공기 중의 산소와 농산물 내부 당과 전분이 호흡을 통하여, 열, 이산화탄소 및 물로 전환된다. 수확 이후에도 신선한 농산물은 호흡을 계속하고 숙성과정을 이어간다. 농산물의 품질을 유지하면서 장기간 저장하기 위해서는 농산물의 호흡을 최소화해야하며, 저장고의 온도와 산소의 농도를 낮추면 저장고 내의 농산물의 호흡이 줄게 된다.
이에 따라, 저장실의 내부공기는 농산물이 호흡작용을 최소화할 수 있도록 산소의 농도와 온도를 낮추고, 농산물의 호흡에 의해 증가하는 이산화탄소 농도를 낮추는 등의 제어기술이 필요하다.
이러한 기술은 이탈리아, 미국, 일본 등 농산물 수확후관리기술이 선진화된 나라에서는 많이 시행되고 있지만, 설치비가 비싸고 운영비가 높으며, 외국 농산물의 생리조건에 맞춰 개발되었기 때문에 국내에서 널리 시행되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 선택적 기체분리막이 내장된 질소발생장치와 이산화탄소제거장치를 이용하여 저장고의 내부 환경을 빠르게 조성할 수 있으며, 저장고의 내부 환경을 제어할 수 있는 제어부를 이용하여 농산물 저장 시스템 및 방법을 제공하는 것에 있다.
이러한 과제를 해결하는 본 발명의 일 실시예에 의한 농산물 저장 시스템은, 저장고 내부 환경을 측정하는 환경측정센서부, 상기 저장고 내부 환경을 제어하는 환경관리시스템부, 상기 환경측정센서부로부터 측정된 측정값을 수신하여 상기 저장고 내부 환경이 사용자가 설정한 목표값에 도달하도록 상기 환경관리시스템부를 제어하는 환경제어부 및 상기 환경제어부와 연결되어 상기 환경측정센서로부터 측정된 측정값 및 데이터베이스부에 저장된 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 도출한 상기 농산물 품질 예측 결과값을 디스플레이부에 표시하는 데이터 처리부를 포함한다.
상기 환경측정센서부는 상기 저장고 내부의 온도, 습도, 기체조성 및 기압을 측정하는 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 환경관리시스템부는 상기 저장고의 온도를 조절하는 온도조절장치, 상기 저장고의 기체조성을 조절하는 기체조성장치 및 상기 저장고 내부 압력을 조절하는 공기보상주머니를 포함할 수 있다.
상기 공기보상주머니는 공기보상주머니밸브를 포함하고, 상기 공기보상주머니 밸브는 상기 저장고 외부와 연결되어 외부 공기가 흡기 또는 배기 될 수 있다.
상기 기체조성장치는 상기 저장고에 질소밸브를 통하여 질소를 공급하는 질소발생장치, 상기 저장고로 질소가 공급될 때 상기 저장고 내부의 기체를 외부로 배기하는 배기밸브 및 상기 저장고의 산소와 이산화탄소의 농도를 조절해주는 외기밸브 및 이산화탄소제거장치를 포함할 수 있다.
상기 질소발생장치는 상기 저장고의 산소농도가 20.9% 이하 10% 이상 일 때 질소를 95% 농도로 함유한 공기를 주입하고, 산소농도가 10% 미만 3% 이상 일 때 질소를 99% 농도를 함유한 공기를 주입할 수 있다.
상기 질소발생장치 및 이산화탄소제거장치는 분자의 확산 속도를 이용하여 공기 성분을 선택적으로 분리시켜주는 선택적 기체분리막을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 농산물 저장 시스템으로 농산물을 저장하는 방법은, 저장고의 내부 환경을 측정하는 환경측정센서부와 상기 저장고 내부 환경을 제어하는 환경관리시스템부를 점검하는 시스템 점검단계, 상기 저장고의 내부 환경의 목표값을 데이터 처리부에 입력하는 단계, 상기 환경측정센서부에서 환경제어부가 측정값을 수신하며, 상기 환경제어부가 상기 데이터 처리부에서 수신한 상기 목표값으로 상기 환경관리시스템부를 제어하는 환경제어단계 및 상기 환경제어부와 연결된 데이터 처리부가 상기 환경측정센서부가 측정한 측정값을 수신하고, 데이터베이스부에 저장된 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 도출된 결과값을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함한다.
상기 목표값을 입력하는 단계는 상기 저장고의 온도, 습도, 산소농도, 이산화탄소농도 및 내부압력 중 적어도 하나를 포함하는 내부 환경, 농산물 저장가능기간 및 품질예측지수 중 적어도 하나의 목표값을 입력하여 상기 환경제어부에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 환경조절단계는 상기 저장고의 온도 및 습도가 상기 목표값에 도달하도록 상기 온도조절 장치가 온도조절을 시작하고, 상기 공기보상주머니밸브가 열리는 단계, 상기 저장고의 온도 및 습도가 목표값에 도달하면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 열리고, 상기 공기보상주머니 밸브가 닫히는 단계, 상기 저장고의 산소농도가 목표값에 도달하면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 닫히는 단계 및 상기 저장고의 내부 환경을 안정화 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저장고의 내부 환경을 안정화 하는 단계는, 상기 저장고 내부의 산소농도가 목표값 이상이 되면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 열리는 단계, 상기 저장고 내의 산소농도가 (목표값-1%) 이하가 되면 상기 외기밸브가 열리는 단계 및 상기 저장고 내의 이산화탄소농도가 (목표값+0.5%) 이상이 되면 상기 이산화탄소밸브 및 외기밸브가 열리는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 농산물 저장 시스템 및 방법은, 농산물 저장 시스템을 한국에 적합하도록 저장고를 개발하고, 선택적 기체 분리막을 이용하여 적정 규모에 적합한 질소발생장치와 이산화탄소제거장치를 개발하여 국산화하여 비용절감, 이동 및 운용이 간편한 효과가 있다.
또한, 공기보상주머니를 이용한 저장고의 기밀유지 기술과 제어부를 통한 농산물 저장 시스템을 이용하여 농산물을 신선하게 장기간 저장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 농산물 저장 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 농산물 저장고를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제어메뉴를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 저장고 내부의 초기 환경을 조성하는 단계를 나타낸 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 조성된 저장 환경을 조절하는 단계를 나타낸 플로우챠트이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예 들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 농산물 저장 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 농산물 저장고를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제어메뉴를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 농산물 저장 시스템은 환경측정센서부(100), 환경관리시스템부(200), 환경제어부(300), 데이터베이스부(500) 및 데이터 처리부(400)를 포함한다. 상기 데이터 처리부(400)는 디스플레이부(410)를 포함하는데 상기 디스플레이 부는 농산물 저장 시스템 작동시 상기 디스플레이부(410)에서 시스템진단, 설정값 입력, 시작, 실시간 저장정보, 및 그래프 보기 메뉴화면을 선택 할 수 있거나 자동으로 화면 전환되도록 설계된다.
상기 농산물 저장 시스템은 도 3의 순서도에 나타난 순서와 대응하여 상기 디스플레이부(410)에 메뉴화면이 전환되어 표시되며 진행한다.
상기 “시스템진단” 화면은 농산물 저장 시스템을 처음 작동할 경우에 시스템을 초기화하고, 상기 환경측정센서부(100) 및 상기 환경관리시스템부(200)가 정상적으로 작동하는지 자동으로 점검하는 단계이다.
상기 환경측정센서부(100)는 저장고(10) 내부의 환경을 측정하는 센서들, 예를들어, 상기 저장고(10) 내부의 온도, 습도, 기체조성 및 기압 등을 측정하는 센서를 포함한다. 상기 저장고(10)의 상기 환경관리시스템부(200)는 상기 저장고(10)의 온도센서, 산소농도센서 및 이산화탄소농도센서 등이 측정한 측정값에 따라 상기 환경제어부(300)가 상기 환경관리 시스템부를 제어하여 작동한다. 산소농도센서와 이산화탄소농도센서는 대기의 산소농도인 20.9%와 이산화탄소 농도인 0.03%의 수치를 나타내는 것으로 정상작동 여부를 판단하고 보정 하도록 설계한다.
상기 환경관리시스템부(200)는 상기 저장고(10)를 제어하고 관리하는 관리제어장치들을 포함한다. 상기 관리제어장치들은 상기 저장고(10)의 온도를 조절하는 온도조절장치(210), 상기 저장고(10)의 기체조성을 조절하는 기체조성장치 및 온도변화에 대응하여 상기 저장고(10)의 내부 압력을 조절하는 공기보상주머니(230)를 포함한다. 상기 기체조성장치는 상기 저장고(10)에 질소밸브(222)를 통하여 질소를 공급하는 질소발생장치(222a), 상기 저장고(10) 내부의 기체를 외부로 배기하는 배기밸브(228) 및 상기 저장고(10)의 산소와 이산화탄소의 조성을 조절해주는 외기밸브(224) 및 이산화탄소밸브(226)를 통해 상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소제거장치(226a)를 포함한다.
또한, 상기 환경측정센서부(100) 및 상기 환경관리시스템부(200)를 점검하는 단계에서는 환경제어부(300)는 점검 항목들을 순차적으로 점검할 수 있다. 상기 항목들을 순차적으로 점검할 때, 상기 항목들 중 하나의 항목이 정상으로 작동하거나, 정상 수치가 측정되면 검사결과에 “정상”이라고 표시되고 다음 항목의 점검으로 넘어간다. 그러나 상기 하나의 항목이 정상으로 작동하지 않거나, 이상 수치를 나타낼 때는, 검사결과에 “이상”이라고 표시되고 검사는 멈추게 된다.
상기 “시스템진단”이 끝나면, 상기 “설정값 입력” 화면으로 넘어간다. “설정값 입력”화면은 상기 저장고(10)에 저장하고자하는 농산물의 적정 온도와 산소농도 및 이산화탄소농도의 목표값을 설정하고, 저장가능기간, 품질예측지수 및 입고량 등을 상기 환경제어부(300)에 입력하는 목표값 입력 단계이다. 상기 디스플레이부(410)에 목표값을 입력하게 되면 상기 입력된 목표값은 상기 데이터 처리부(400)에 저장되고 상기 환경제어부(300)로 전송된다.
상기 목표값 입력 단계에서는 “CA저장”을 선택 할 수 있는데, 산소농도 및 이산화탄소농도의 목표값 설정 시 “CA저장”을 OFF하면 상기 농산물 저장 시스템을 이용한 농산물 저장 방법이 아닌, 일반적인 저온저장방법으로 사용가능하게 된다.
상기 목표값을 수신한 상기 환경제어부(300)는 상기 환경측정센서부(100)로부터 측정값을 수신하여 상기 목표값과 측정값을 비교하며 상기 환경관리시스템부(200)를 제어하여 상기 저장고(10)의 내부 환경을 조성할 수 있는 “시작”화면으로 넘어가게 된다.
상기 “시작”화면에서는 상기 농산물 저장 시스템을 가동시작하기 전에 질소공급 및 경보전송을 포함하는 작동옵션을 선택할 수 있다. 상기 질소공급 옵션을 선택하면, 상기 농산물 저장 시스템이 작동하여 상기 질소밸브(222)가 열렸을 때, 상기 질소발생장치(222a)가 가동되어 질소는 상기 저장고(10)의 산소농도가 21~10% 일 때 질소를 95%농도로 함유한 공기를 주입하고, 산소농도가 10~3% 일 때 질소를 99%농도로 함유한 공기를 주입하게 된다. 또한 상기 경보전송 옵션을 선택하면, 정전 등으로 시스템이 종료되었을 경우, 온도변화가 0℃± 2 또는 산소농도 및 이산화탄소농도가 목표값에서 크게 벗어날 경우 사용자의 모바일로 경보알람을 전송해 준다.
도 4는 본 발명의 저장고 내부의 초기 환경을 조성하는 단계를 나타낸 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 조성된 저장환경을 조절하는 단계를 나타낸 플로우챠트이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 농산물 저장 시스템은 상기 “시작”화면에서 “가동시작”을 누름과 동시에 시작된다. 상기 농산물 저장 시스템은 상기 환경제어부(300)가 상기 환경측정센서부(100)가 측정값을 수신하여, 상기 환경제어부(300)가 입력받은 목표값을 기준으로 상기 환경관리시스템부(200)를 제어한다.
도 4를 참고하면, 상기 온도조절장치(210)가 상기 입력받은 온도 목표값으로 가동되며, 상기 공기보상주머니밸브(232)가 열린다(S1). 상기 온도조절장치(210)는 상기 저장고(10) 내부의 온도를 떨어트리게 된다. 상기 저장고(10)는 외벽이 철재로 모두 용접되어 있기 때문에 기밀을 유지시키는데 유리하며, 내부용량은 20.9L로 약 1톤의 사과를 적재할 수 있다. 그러나 외부공기와 차단된 상기 저장고(10)의 내부 온도를 상기 온도조절장치(210)로 급격히 떨어트리게 되면, 67.5m3의 체적을 가지는 상기 저장고(10)의 온도가 1℃ 내려가게 되면 내부에는 0.12bar의 음압이 발생하게 되며, 이때 저장고(10)의 바닥이나 벽면에 문제가 생겨 상기 저장고(10)의 기밀을 유지할 수가 없게 된다. 따라서 상기 공기보상주머니(230)가 공기보상주머니밸브(232)를 포함하고, 상기 공기보상주머니(230) 밸브가 상기 저장고(10) 외부와 연결되어 상기 저장고(10)의 온도가 내려갈 때에는 외부의 공기를 흡입하고 반대로 온도가 올라갈 때는 상기 공기보상주머니(230) 안에 있는 공기를 외부로 배출하면서 상기 저장고(10) 내부의 압력을 조절하게 된다. 상기 공기보상주머니(230) 안의 공기는 대체로 상기 저장고(10) 안의 공기보다 높기 때문에 온도차에 의하여 공기보상주머니(230) 내부에 결로가 발생할 수 있으므로, 상기 공기보상주머니(230) 하부에 고인 물은 호스(234)를 통하여 외부로 배출될 수 있도록 설계할 수 있다.
상기 온도조절장치(210)가 운전 중일 때, 상기 “시작”화면의 “저장온도 조절 중”버튼에 불이 들어오고, 상기 저장고(10) 내의 온도가 표시된다.
상기 저장고(10) 내의 온도가 상기“설정값 입력”화면에서 입력한 온도의 목표값보다 높거나 낮은 온도가 되면 상기 온도조절장치(210) 가동이 멈추고, 질소밸브(222)와 배기밸브(228)가 열리며, 상기 공기보상주머니(230) 밸브가 닫힌다(S2). 이때, 상기 “시작”화면의 “산소농도조절중”버튼에 불이 들어오고 상기 질소밸브(222)를 통하여 외기가 유입된다. 상기 “시작”화면에서 질소공급 작동옵션을 선택하였다면, 상기 농산물 저장 시스템이 작동하여 상기 질소밸브(222)가 열렸을 때, 상기 질소발생장치(222a)가 작동되고, 상기 질소발생장치(222a)는 상기 질소밸브(222)를 통하여 상기 저장고(10)의 산소농도가 21~10% 일 때 질소를 95%농도로 함유한 공기를 주입하고, 산소농도가 10~3% 일 때 질소를 99%농도로 함유한 공기를 주입하게 된다.
상기 질소발생장치(222a)는 선택적 기체분리막에 통과시킬 때 산소와 질소의 투과속도 차를 이용하여 압축공기로부터 질소를 분리하도록 설계된다. 상기 질소발생장치(222a)는 공기압축기, 공기건조기, 선택적기체분리막, 공기유량제어기 및 제어장치 등으로 구성된다. 대기공기를 공기 압축기로 압축시켜, 공기건조기로 수분을 제거하고, 선택적 기체분리막에 통과시켜 질소농도가 95~99%인 가스를 발생하도록 설계된다. 상기 질소발생장치(222a)에서 발생한 질소는 95~99%의 농도로 상기 질소밸브(222)를 통해 상기 저장고(10) 내부로 공급된다. 이때, 저장고(10) 내부의 기압을 유지시키며, 상기 저장고(10) 내부의 산소, 이산화탄소 등의 기체조성을 조절하기 위하여 저장고(10) 내부의 기체를 배기해야 하는데, 이때 배기밸브(228)가 열리게 된다. 이러한 방법으로 저장고(10) 내의 산소를 치환하여 질소의 농도를 높이고 산소의 농도를 낮추게 되는데 이러한 상기 질소발생장치(222a)의 치환성능은 공기 압축기 압력은 0.9MPa, 선택적 기체분리막의 공기분사 압력은 0.5MPa, 질소 주입유량은 50L/min이고, 저장고(10)의 내부체적이 67.5m3일 때, 시간당 0.48%로, 배기밸브(228)를 연 상태에서 저장고(10)의 산소농도를 18.8%에서 4.3%까지 낮추는데 걸리는 시간은 7시간이 소요되어, 신속하게 저장고(10) 내부의 환경을 조성할 수 있다.
상기 저장고(10) 내의 산소농도가 상기“설정값 입력”화면에서 입력한 산소농도의 목표값보다 작거나 같아지면 상기 질소밸브(222) 및 상기 배기밸브(228)가 닫히고(S3), 상기 질소발생장치(222a)의 가동이 멈추며, 상기“시작”화면의 “저장안정화단계”버튼에 불이 들어오고 상기 저장고(10)의 내부 환경을 농작물 저장 상태로 유지하며 조절해주는 저장환경조절단계가 시작된다.
상기 저장고(10) 내부 환경이 조성된 후, 저장고(10)에 저장된 농산물은 스스로 호흡하기 때문에, 장기간 저장 시 산소의 농도는 낮아지고 이산화탄소의 농도가 증가하게 되며 이러한 현상으로 인해 농산물의 품질이 떨어지게 된다. 따라서 농산물을 오랫동안 신선한 상태로 저장하기 위해서는 상기 저장고(10) 내부의 산소농도와 이산화탄소의 농도는 조절되어야 한다. 상기 저장고(10)의 기체조성은 상기 기체조성 센서가 측정한 내부의 측정값에 따라 상기 환경제어부(300)가 상기 외기밸브(226), 상기 이산화탄소 밸브(228) 및 상기 이산화탄소제거장치(228a)를 제어하여 유지된다.
도 5를 참고하면, 상기 저장고(10) 내부의 산소농도를 유지 및 조절하기 위하여, 상기 산소농도센서가 측정한 상기 저장고(10) 내부의 산소농도가 (목표값-1%)이하가 되면 외기밸브(224)가 열리게 된다(S4). 외기의 산소농도는 20.9%이기 때문에 환기팬을 가동하여 외기를 흡입하게 되면 상기 저장고(10) 내부의 산소농도는 자연스럽게 올라가게 된다. 상기 저장고(10) 내부의 산소농도가 (목표값+1%) 이상이 되면 외기밸브(224)는 닫힌다(S5).
상기 저장고(10) 내부의 산소농도가 목표값을 초과하게 되면 상기 질소밸브(222) 및 배기밸브(228)가 열려 질소를 함유한 공기가 공급되는 단계(S2)로 돌아간다.
상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소농도는 상기 이산화탄소밸브(226) 및 상기 이산화탄소제거장치(226a)로 조절되며, 상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소의 농도가 (목표값+0.5%)이상일 때 상기 이산화탄소밸브(226)가 열리게 된다(S6). 외기의 이산화탄소농도는 0.03%이기 때문에 외기밸브(224)가 열렸을 때 이산화탄소의 농도도 자연스럽게 낮아질 수 있다. 그러나 외기밸브(224)만으로 이산화탄소의 농도를 목표값으로 조절하기 힘들기 때문에, 진공펌프(226b)를 작동시켜, 상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소를 상기 이산화탄소밸브를 통하여(226) 상기 이산화탄소제거장치(226a)로 제거한다.
상기 이산화탄소제거장치(226a)는, 상기 질소발생장치(222a)와 마찬가지로, 선택적 기체분리막을 포함한다. 농산물의 호흡에 의해 상기 저장고(10)의 이산화탄소의 농도가 증가하게 되면 진공펌프(226b)를 작동시켜 저장고(10) 내의 공기를 흡입하여, 선택적 기체분리막을 통과하게 된다. 이때, 선택적 기체분리막을 통과한 공기로부터 이산화탄소가 분리되어 저장고(10) 내의 이산화탄소의 농도가 낮아지게 된다. 사과의 경우, 상기 저장고(10)의 내부체적이 67.5m3일 때, 상기 이산화탄소제거장치(226a)의 성능은 시간당 1.6%로 이산화탄소농도가 1%이상 올라가게 되면 1시간 정도 진공펌프를 작동시켰을 때, 상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소농도를 1% 이하로 유지할 수 있다.
상기 이산화탄소제거장치(226a)로 상기 저장고(10) 내부의 이산화탄소를 제거하는 방법에서, 상기 진공펌프(226b)로 내부의 공기를 흡입할 때, 상기 저장고(10) 내부의 수분을 잡아주는 수분트랩이 설치될 수 있다.
상기의 방법으로 저장고(10)의 이산화탄소농도가 0.03% 이하가 되면 진공펌프가 작동을 멈추고, 상기 이산화탄소밸브(226)가 닫힌다(S7).
상기 외기밸브(224)는 상기 농산물 저장 시스템이 추후 고농도의 이산화탄소가 필요한 시금치, 아보카도, 브로콜리, 체리 등을 저장을 위해 사용할 경우에 이산화탄소 가스관을 연결하여 상기 저장고(10) 내부에 공급할 수 있게 설계할 수 있다.
상기 저장고(10)의 내부 환경이 안정화되어 상기 농산물 저장 시스템이 유지 가동 될 때, 상기“시작”화면에서 상기 경보전송 옵션을 선택하였다면, 정전 등으로 상기 농산물 저장 시스템이 종료되었을 경우, 또는, 온도변화가 0℃± 2, 산소농도 및 이산화탄소의 농도가 목표값을 크게 벗어날 경우 등의 사건이 발생하면 상기 환경제어부(300)는 사용자의 모바일로 경보알람을 전송해 준다.
상기 환경측정센서부(100)는 실시간으로 측정된 측정값을 상기 환경제어부(300) 로 보내 상기의 방법으로 상기 농산물 저장 시스템을 유지 가동시킨다. 또한 상기 환경제어부(300)는 상기 측정값을 데이터 처리부(400)로 전송하여, 상기 측정값을 수신한 상기 데이터 처리부(400)는 실시간으로 상기 “시스템 정보”화면에 측정값을 표시한다. 상기 “시스템 정보”화면에는 점검부품의 작동시간을 표시할 수 있는데, 상기 점검부품은 진공펌프, 환기팬, 증발기 팬, 응축기 팬, 증발기 히터 및 압축기 등 상기 환경관리시스템부(200)의 부품들을 포함할 수 있다. 상기 “시스템 정보”화면에 상기 점검부품의 작동시간을 표시함으로써, 상기 점검부품의 내구연한 및 교체시기의 판단이 가능하다.
또한, 상기 데이터 처리부(400)는 수신한 상기 측정값으로 산소농도 및 이산화탄소의 농도 변화, 온도 및 습도의 변화 및 상기 저장고(10) 내부 압력의 변화를 그래프의 형태로 상기 “그래프 보기”화면에 표시할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스부(500)에 저장되어 있는 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 저장고(10) 내 농산물의 품질예측지수와 저장가능기간을 시간에 따라 그래프의 형태로 상기 “그래프 보기”화면에 표시할 수 있다. 상기 “그래프 보기”화면에 실시간 측정값 및 알고리즘 결과값을 그래프로 표시함으로써, 사용자는 상기 농산물의 저장환경과 농산물의 품질 변화를 예측하고 그에 따른 대응 방안 판단이 가능하다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
10: 저장고
100: 환경측정센서부 200: 환경관리시스템부
210: 온도조절장치 220: 기체조성장치
230: 공기보상주머니 300: 환경제어부
400: 데이터처리부 410: 디스플레이부
500: 데이터베이스

Claims (14)

  1. 저장고 내부 환경을 측정하는 환경측정센서부;
    상기 저장고 내부 환경을 제어하는 환경관리시스템부;
    상기 환경측정센서부로부터 측정된 측정값을 수신하여 상기 저장고 내부 환경이 사용자가 설정한 목표값에 도달하도록 상기 환경관리시스템부를 제어하는 환경제어부;
    상기 저장고에 저장된 농산물의 품질 예측 알고리즘이 저장된 데이터베이스부; 및
    상기 환경제어부와 연결되어 상기 환경측정센서로부터 측정된 측정값 및 상기 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 도출한 상기 농산물 품질 예측 결과값을 디스플레이부에 표시하는 데이터 처리부를 포함하고,
    상기 환경관리시스템부는,
    상기 저장고의 온도를 조절하는 온도조절장치;
    상기 저장고의 기체조성을 조절하는 기체조성장치; 및
    상기 저장고 내부 압력을 조절하는 공기보상주머니를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환경측정센서부는 상기 저장고 내부의 온도, 습도, 기체조성 및 기압을 측정하는 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공기보상주머니는 공기보상주머니밸브를 포함하고, 상기 공기보상주머니 밸브는 상기 저장고 외부와 연결되어 외부 공기가 흡기 또는 배기 되는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기체조성장치는,
    상기 저장고에 질소밸브를 통하여 질소를 공급하는 질소발생장치;
    상기 저장고로 질소가 공급될 때 상기 저장고 내부의 기체를 외부로 배기하는 배기밸브; 및
    상기 저장고의 산소와 이산화탄소의 농도를 조절해주는 외기밸브 및 이산화탄소제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 질소발생장치는 상기 저장고의 산소농도가 20.9% 이하 10% 이상 일 때 질소를 95% 농도로 함유한 공기를 주입하고, 산소농도가 10% 미만 3% 이상 일 때 질소를 99% 농도로 함유한 공기를 주입하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 질소발생장치 및 이산화탄소제거장치는 분자의 확산 속도를 이용하여 공기 성분을 선택적으로 분리시켜주는 선택적 기체분리막을 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 시스템.
  8. 저장고의 내부 환경을 측정하는 환경측정센서부와 상기 저장고 내부 환경을 제어하는 환경관리시스템부를 점검하는 시스템 점검단계;
    상기 저장고의 내부 환경의 목표값을 데이터 처리부에 입력하는 단계;
    상기 환경측정센서부에서 환경제어부가 측정값을 수신하며, 상기 환경제어부가 상기 데이터 처리부에서 수신한 상기 목표값으로 상기 환경관리시스템부를 제어하여 내부 환경을 제어하는 환경제어단계; 및
    상기 환경제어부와 연결된 데이터 처리부가 상기 환경측정센서부가 측정한 측정값을 수신하고, 데이터베이스부에 저장된 농산물 품질 예측 알고리즘을 이용하여 도출된 결과값을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 환경관리시스템부는 상기 저장고의 온도를 조절하는 온도조절장치, 상기 저장고의 기체조성을 조절하는 기체조성장치 및 상기 저장고의 내부 압력을 조절하는 공기보상주머니를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 목표값을 입력하는 단계는 상기 저장고의 온도, 습도, 산소농도, 이산화탄소농도 및 내부압력 중 적어도 하나를 포함하는 내부 환경, 농산물 저장가능기간 및 품질예측지수 중 적어도 하나의 목표값을 입력하여 상기 환경제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.

  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 기체조성장치는 상기 저장고에 질소를 공급해주는 질소밸브, 상기 질소밸브를 통해 질소가 공급될 대 상기 저장고 내부의 기체를 외부로 배기하는 배기밸브 및 상기 저장고의 산소와 이산화탄소의 조성을 조절해주는 이산화탄소밸브와 외기밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 환경제어단계는,
    상기 저장고의 온도 및 습도가 상기 목표값에 도달하도록 상기 온도조절 장치가 온도조절을 시작하고, 상기 공기보상주머니밸브가 열리는 단계;
    상기 저장고의 온도 및 습도가 목표값에 도달하면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 열리고, 상기 공기보상주머니 밸브가 닫히는 단계;
    상기 저장고의 산소농도가 목표값에 도달하면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 닫히는 단계; 및
    조성된 상기 저장고의 내부 환경을 조절하는 저장환경조절단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 질소밸브는 상기 저장고의 산소농도가 20.9% 이하 10% 이상 일 때 질소를 95% 농도로 함유한 공기를 주입하고, 산소농도가 10% 미만 3% 이상 일 때 질소를 99% 농도로 함유한 공기를 주입하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 저장고의 내부 환경을 조절하는 저장환경조절단계는,
    상기 저장고 내부의 산소농도가 목표값 이상이 되면 상기 질소밸브 및 배기밸브가 열리는 단계;
    상기 저장고 내의 산소농도가 (목표값-1%) 이하가 되면 상기 외기밸브가 열리는 단계; 및
    상기 저장고 내의 이산화탄소농도가 (목표값+0.5%) 이상이 되면 상기 이산화탄소밸브 및 외기밸브가 열리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 저장 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101896939B1 (ko) * 2017-03-14 2018-10-29 대한민국 농산물 품질예측 시스템 및 방법
KR102037991B1 (ko) 2018-04-26 2019-10-30 동국대학교 산학협력단 농산물 저장 시스템 및 방법
KR102230968B1 (ko) * 2020-11-02 2021-03-23 정수유통 주식회사 농산물 수송용 컨테이너
KR102256617B1 (ko) * 2020-11-02 2021-05-26 정수유통 주식회사 농산물 수송용 차량
KR20210156151A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 대한민국(농촌진흥청장) 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101883835B1 (ko) 2016-10-14 2018-08-01 대한민국 농작물 저장 시스템 및 그 동작 방법
KR20180138541A (ko) * 2017-06-21 2018-12-31 아사히 가세이 가부시키가이샤 청과물의 포장체, 보존 장치 및 보존 방법
JP7377715B2 (ja) * 2018-12-28 2023-11-10 ティアンジン シーエヌアールオー サイエンス アンド テクノロジー カンパニー リミテッド 気調貯蔵システム及びその制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100332481B1 (ko) * 1999-08-13 2002-04-17 대한민국(관리청:특허청장, 승계청:농촌진흥청장) 저온저장고에 대한 환경관리 자동화 방법 및 이를 갖춘 저온저장고

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657185U (ja) * 1993-01-28 1994-08-09 伸剛 長内 青果物等の貯蔵装置
KR101027327B1 (ko) * 2008-11-11 2011-04-11 대한민국 작물의 저장 및 생리장해 제어 시스템 및 방법
KR20130051056A (ko) * 2011-11-09 2013-05-20 이용님 환경조절에 의한 채소류의 장기 저장장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100332481B1 (ko) * 1999-08-13 2002-04-17 대한민국(관리청:특허청장, 승계청:농촌진흥청장) 저온저장고에 대한 환경관리 자동화 방법 및 이를 갖춘 저온저장고

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101896939B1 (ko) * 2017-03-14 2018-10-29 대한민국 농산물 품질예측 시스템 및 방법
KR102037991B1 (ko) 2018-04-26 2019-10-30 동국대학교 산학협력단 농산물 저장 시스템 및 방법
KR20210156151A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 대한민국(농촌진흥청장) 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법
KR102525958B1 (ko) * 2020-06-17 2023-04-27 대한민국 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법
KR102230968B1 (ko) * 2020-11-02 2021-03-23 정수유통 주식회사 농산물 수송용 컨테이너
KR102256617B1 (ko) * 2020-11-02 2021-05-26 정수유통 주식회사 농산물 수송용 차량

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