KR102079647B1 - Prediction method for moisture content in agricultural products during drying by using dielectric properties - Google Patents

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충남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for predicting moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties, capable of predicting moisture content rapidly and accurately and remarkably reducing costs. According to the present invention, the method for predicting moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties comprises: (A) obtaining basic data of dielectric properties according to the moisture content during drying agricultural products; (B) setting the output of a drying chamber; (C) predicting the dielectric properties according to the drying time before drying the agricultural products and obtaining the predicted data of the dielectric properties; (D) starting drying by irradiating microwaves to the agricultural products; (E) measuring the dielectric properties of the agricultural products according to the drying time during drying; (F) comparing and analyzing the dielectric properties during the drying measured in the step (E) with the basic data of the dielectric properties obtained in the step (A) and the predicted data of the dielectric properties before drying obtained in the step (C); (G) confirming whether the measured dielectric property value during the drying has reached the dielectric properties and the moisture content corresponding to the desired value; and (H) continuously performing the drying process on the agricultural products when the measured dielectric property value during the drying has not reached the dielectric properties and the moisture content corresponding to the desired value and terminating the drying process when the measured dielectric property value during the drying has reached the dielectric properties and the moisture content corresponding to the desired value.

Description

유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법{PREDICTION METHOD FOR MOISTURE CONTENT IN AGRICULTURAL PRODUCTS DURING DRYING BY USING DIELECTRIC PROPERTIES}Prediction of moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties {PREDICTION METHOD FOR MOISTURE CONTENT IN AGRICULTURAL PRODUCTS DURING DRYING BY USING DIELECTRIC PROPERTIES}

본 발명은 건조과정에 있는 농산물의 수분함량 예측방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로파 건조를 실시하는 건조대상 농산물의 수분함량에 따른 유전특성 데이터를 획득 및 데이터베이스화하고, 마이크로파를 이용한 건조과정 중에 있는 농산물의 유전특성을 측정함으로써 건조대상 농산물에 대하여 신속하고 정확하게 수분함량을 예측해낼 수 있도록 하며, 이를 통해 건조대상 농산물의 건조시 가공효율을 높일 수 있도록 한 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting the moisture content of agricultural products in the drying process, and more particularly, to obtain and database the dielectric property data according to the moisture content of the agricultural product to be dried, during the drying process using microwaves. By measuring the dielectric properties of agricultural products, the moisture content of the agricultural products to be dried can be predicted quickly and accurately. Through this, the moisture content of agricultural products during drying using the dielectric properties to increase the processing efficiency during drying It relates to a prediction method.

일반적으로 농산물에 함유되어있는 수분은 물리적 및 화학적 성질은 물론 생리적 작용에 큰 영향을 미치며, 저장성 및 품질에 중요한 영향을 미친다.In general, moisture contained in agricultural products has a great influence on physiological action as well as physical and chemical properties, and has an important effect on storage and quality.

이에, 농산물에 대한 수분함량을 분석 및 측정하는 방법이 활용되고 있는데, 이러한 수분 분석방법에는 무게 분석의 원리를 이용한 건조법으로서 상압가열방식과 고온가열방식, 감압가열방식 및 적외선 부분측정방식 등이 사용되고 있고, 또한 증류법과 더불어 부피 분석의 원리를 이용한 적정법 등이 사용되고 있으며, 상기 상압가열방식 건조법이 가장 많이 사용되고 있다.Therefore, the method of analyzing and measuring the moisture content of the agricultural products is utilized, and the method of analyzing the moisture is a method of drying using the principle of weight analysis, and the atmospheric pressure heating method, the high temperature heating method, the reduced pressure heating method and the infrared partial measuring method are used. In addition, a distillation method and a titration method using the principle of volume analysis are used, and the atmospheric heating method drying method is most often used.

하지만, 종래 무게 분석의 원리를 이용한 건조법은 오랫동안 수분 측정의 대표적인 방법으로 자리잡아 널리 사용되고 있으나, 그 절차가 번거롭고 시간이 오래 걸리는 단점을 지니고 있다.However, the conventional drying method using the principle of the weight analysis has been widely used as a representative method of measuring the moisture for a long time, but has a disadvantage that the procedure is cumbersome and takes a long time.

또한, 최근에는 고주파유전율을 이용한 수분측정법을 사용하고 있으나, 이는 수분 측정을 위해 요구되는 장비가 복잡할 뿐더러 고가인 단점을 지니고 있다.In addition, in recent years, although a moisture measuring method using a high frequency dielectric constant is used, it has a disadvantage that the equipment required for measuring moisture is complicated and expensive.

한편, 농산물은 건조를 통해 농산물의 수분함량을 조절하는데, 건조는 농산물이 함유한 수분을 제거하여 농산물의 화학적 변화를 지연시키고 효소 반응을 억제시키며 곰팡이 및 식품매개병원균(foodborne pathogen)으로부터의 오염을 최소화시킬 수 있게 하는 것으로서, 농산물에 대한 매우 효과적인 보존방법 중의 하나이다.On the other hand, agricultural products control the moisture content of the produce through drying, which removes the moisture contained in the produce, which delays chemical change of the produce, inhibits enzymatic reactions, and prevents contamination from mold and foodborne pathogens. It is one of the most effective preservation methods for agricultural products.

현재, 농산물의 건조에는 다양한 기술이 접목되고 있는데, 전자기파의 한 영역인 마이크로파(Microwave)을 이용하여 농산물 내부의 수분까지 완전히 제거하는 건조가공법이 사용되고 있으며, 보다 효율적인 건조를 위한 많은 연구개발이 수행되고 있다.Currently, a variety of technologies are applied to the drying of agricultural products, and a drying processing method that completely removes moisture inside agricultural products using microwave, which is an area of electromagnetic waves, is being used, and a lot of research and development is carried out for more efficient drying. have.

하지만, 종래 마이크로파를 이용한 농산물의 건조 시 마이크로파와 농산물의 전자기 에너지 간의 상호작용을 이해하고 접목하기보다는 단순 마이크로파 원리를 활용하는 수준에 있다.However, rather than understanding and grafting the interaction between the microwave and the electromagnetic energy of the agricultural product when drying the agricultural product using a conventional microwave, it is at a level utilizing the simple microwave principle.

또한, 최근에는 농산물의 건조시 대상 농산물의 유전특성 등을 측정 및 예측하여 보다 효율적인 건조 처리를 위한 예측식을 개발하는 연구가 수행되고 있으나, 모든 식품 또는 농산물에 적용되는 일반적이면서도 간단한 예측식을 개발하는데 어려움이 있으며, 기존에 개발된 예측식이 존재하나 적용이 복잡함은 물론 국내의 농산물에는 적용이 어려운 실정에 있다.In addition, recently, researches to develop a predictive formula for more efficient drying treatment by measuring and predicting genetic characteristics of a target agricultural product during drying of the agricultural product have been conducted, but a general and simple predictive formula applied to all foods or agricultural products has been developed. It is difficult to apply it, but the existing developed formula exists, but its application is complicated and it is difficult to apply to domestic agricultural products.

한편, 종래 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 본 발명에서 제안하고자 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측기술에 관한 선행기술문헌은 쉽게 찾아볼 수가 없었으며, 국내등록특허 제10-1742719호에서 중량 측정을 이용한 농산물 건조장치 및 건조방법을 제안 및 개시하고 있고, 국내등록특허 제10-0678975호에서 마이크로파와 열풍을 이용하여 피건조물의 건조특성을 측정 및 건조공정을 제어하는 마이크로파 에너지를 이용한 건조특성 측정시스템 및 제어방법을 제안 및 개시하고 있으며, 국내공개특허 제10-2017-0011309호에서 마이크로파 및 열풍을 이용하여 건조 처리하는 복합건조기를 제안 및 개시하고 있다.On the other hand, when looking at the prior art documents, prior art documents regarding the water content prediction technology of the agricultural products during drying using the dielectric properties to be proposed in the present invention was not easily found, domestic registered patent No. 10-1742719 Has proposed and disclosed a drying apparatus and a drying method using a weight measurement in Korea, and in the Republic of Korea Patent No. 10-0678975, using microwave and hot air to measure the drying characteristics of the dried product and using the microwave energy to control the drying process It proposes and discloses a drying characteristic measuring system and control method, and proposes and discloses a composite dryer for drying treatment using microwaves and hot air in Korean Patent Publication No. 10-2017-0011309.

대한민국 등록특허공보 제10-1742719호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1742719 대한민국 등록특허공보 제10-0678975호Republic of Korea Patent Publication No. 10-0678975 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0011309호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0011309

본 발명은 마이크로파 건조를 실시하는 건조대상 농산물의 수분함량에 따른 유전특성 데이터를 획득하고 데이터베이스화하고, 마이크로파를 이용한 건조과정 중에 있는 농산물의 유전특성을 측정함으로써 건조대상 농산물에 대하여 신속하고 정확하게 수분함량을 예측 및 빅데이터화할 수 있도록 하며, 이를 통해 건조대상 농산물의 건조시 가공효율을 높일 수 있도록 한 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention obtains and database the dielectric property data according to the moisture content of the dried product to be microwave drying, and measures the dielectric properties of the agricultural product during the drying process using the microwave to quickly and accurately the moisture content of the agricultural product to be dried. It is a task to provide a method for predicting the moisture content of agricultural products during drying by using the dielectric properties to increase the processing efficiency when drying the agricultural products to be dried.

본 발명은 전기적 성질을 이용하여 대상 농산물의 유전특성을 측정하고 이를 통해 대상 농산물의 건조 중 수분함량을 예측할 수 있도록 하며, 종래 농산물 수분함량 분석방법에 비해 더욱 간편하면서도 신속 정확하게 측정 및 예측할 수 있도록 할 뿐만 아니라 비용을 크게 절감할 수 있도록 한 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention is to measure the dielectric properties of the target agricultural products using the electrical properties and thereby to predict the moisture content during drying of the target agricultural products, and to be able to measure and predict more easily and quickly and accurately than the conventional agricultural water content analysis method In addition, it is a task to provide a method for predicting the moisture content of agricultural products during drying by using dielectric properties to greatly reduce the cost.

본 발명은 건조과정 중에 있는 대상 농산물의 유전특성을 측정하고 건조과정 중 건조시간을 함수로 하는 단순한 예측식을 적용함으로써 고가의 유전특성 측정장비없이도 유전특성을 측정함은 물론 건조 중 대상 농산물의 수분함량을 예측할 수 있도록 한 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention measures the dielectric properties of the target agricultural products during the drying process and by applying a simple prediction equation as a function of the drying time during the drying process to measure the dielectric properties without expensive dielectric properties measurement equipment as well as the moisture of the target agricultural products during drying An object of the present invention is to provide a method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties to predict the content.

상기한 과제를 해결하기 위한 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법은, (A) 건조대상 농산물의 건조중 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득하여 데이터베이스화하는 단계; (B) 상기 건조대상 농산물을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입한 상태에 건조챔버의 출력을 설정하는 단계; (C) 상기 건조챔버 측 마이크로파의 설정된 출력에 따른 유전특성 건조모델식을 예측식으로 적용하여 농산물 건조 전에 건조시간에 따른 유전특성을 예측하고, 유전특성 예측데이터를 획득 및 빅데이터화하는 단계; (D) 상기 건조챔버 내 설정된 출력으로 농산물을 향해 마이크로파를 조사하여 건조를 시작하는 단계; (E) 상기 마이크로파 조사에 의한 건조 중 건조시간에 따른 농산물의 유전특성을 측정하는 단계; (F) 상기 (E)단계를 통해 건조대상 농산물의 건조 중 유전특성을 측정하였으면, 이를 상기 (A)단계에 획득한 유전특성 기초데이터 및 상기 (C)단계를 통해 획득한 건조전 유전특성 예측데이터와 비교 분석하는 단계; (G) 상기 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였는지를 확인하는 단계; (H) 상기 (G)단계에서 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하지 않았으면 농산물의 건조를 지속적으로 수행하고, 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였으면 건조를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for predicting the moisture content of the agricultural products during drying using the dielectric properties to solve the above problems, (A) prior to obtaining a database of the dielectric properties according to the moisture content of the drying of the agricultural product to dry; (B) setting the output of the drying chamber in a state in which the agricultural product to be dried is put into a drying chamber having a microwave output; (C) predicting the dielectric characteristics according to the drying time before the agricultural product is dried by applying the dielectric characteristic drying model equation according to the set output of the drying chamber side microwave, and obtaining and predicting the dielectric characteristic prediction data; (D) irradiating microwave toward the produce at the set output in the drying chamber to start drying; (E) measuring the dielectric properties of agricultural products according to drying time during drying by the microwave irradiation; (F) If the dielectric properties during drying of the agricultural product to be dried in step (E) were measured, the basic data obtained in step (A) and the pre-drying dielectric property prediction obtained in step (C) Comparative analysis with data; (G) checking whether the dielectric property measured value measured during drying reaches a dielectric property and a water content corresponding to a target value; (H) If the dielectric property measurement value measured during the drying in step (G) does not reach the dielectric property and water content corresponding to the target value, drying of the agricultural product is continuously performed, and the dielectric property measurement value measured during drying is Terminating drying if the dielectric properties and moisture content corresponding to the target value have been reached.

여기에서, 상기 (A)단계에서는, 상기 건조대상 농산물에 대해 일정 두께를 갖는 편 형태의 시편을 준비하는 단계; 상기 준비된 시편을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입하는 단계; 상기 건조챔버 측 마이크로파 출력을 선택한 후 건조를 실시하는 단계; 상기 건조중인 시편에 대해 건조시간별 수분함량에 따른 중량과 유전특성의 변화를 측정하는 단계; 를 통해 건조대상 농산물의 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득할 수 있다.Here, in the step (A), the step of preparing a specimen in the form of piece having a predetermined thickness for the agricultural product to be dried; Injecting the prepared specimen into a drying chamber having a microwave output; Selecting the drying chamber side microwave output and performing drying; Measuring a change in weight and dielectric properties according to moisture content for each drying time of the dried specimen; Through the basic data of the dielectric properties according to the moisture content of the agricultural product to be dried can be obtained in advance.

이때, 상기 건조챔버 내에 와이퍼를 구비하여 건조중인 시편의 유전특성 측정시 마이크로파 출력에 의한 가열로 인해 시편 표면에 생성되는 수분을 제거할 수 있도록 구성함으로써 표면에 생성된 수분에 의해 유전특성 측정에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.In this case, a wiper is provided in the drying chamber to remove moisture generated on the surface of the specimen due to heating by microwave output when measuring the dielectric characteristic of the dried specimen, thereby affecting the dielectric characteristic measurement by the moisture generated on the surface. Can be prevented.

이때, 상기 시편의 유전특성 측정에는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 사용할 수 있다.In this case, an open terminal ended coaxial probe and a network analyzer may be used to measure the dielectric properties of the specimen.

여기에서, 상기 (C)단계에서는, 상기 예측식에 대해 지수 함수로 표현되는 아래 (식 1)의 Henderson and pabis 건조모델식을 이용하되 통계프로그램에 의한 비선형 회귀분석을 수행하여 Henderson and pabis 건조모델식에 대한 매개변수(a,k)를 추정함으로써 건조중 농산물에 대해 건조시간에 따른 유전특성을 예측할 수 있다.Here, in step (C), the Henderson and pabis dry model is performed by performing a nonlinear regression analysis by a statistical program using the Henderson and pabis dry model equation (1) expressed as an exponential function for the prediction equation. By estimating the parameters (a, k) for the equation, it is possible to predict the dielectric properties of drying products for drying time.

(식 1) MR = a exp (-kt)(Equation 1) MR = a exp (-kt)

여기서, 상기 a와 k는 매개변수임.Wherein a and k are parameters.

여기에서, 상기 건조대상 농산물은 고구마인 것을 특징으로 한다.Here, the agricultural product to be dried is characterized in that the sweet potato.

본 발명에 따르면, 건조대상 농산물에 대해 건조중 유전특성을 활용하여 기존에 비해 보다 신속하고 정확하게 수분함량을 예측 및 예측데이터를 활용한 빅데이터화가 가능하며, 종래 농산물 수분함량 분석방법에 비해 더욱 간편하면서도 비용을 크게 절감할 수 있음은 물론 단순한 예측식 적용으로 고가의 유전특성 측정장비 없이도 농산물의 유전특성을 측정할 수 있으며, 건조대상 농산물의 건조시 가공효율을 높일 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.According to the present invention, it is possible to predict the moisture content more quickly and accurately by using the dielectric properties during drying for the agricultural product to be dried, and to make big data using the predictive data, and more convenient than the conventional method of analyzing the moisture content of agricultural products. In addition, it is possible to greatly reduce costs, and can also measure the genetic characteristics of agricultural products without expensive genetic characteristics measuring equipment by applying simple predictive formulas, and achieve useful effects to increase processing efficiency when drying the agricultural products to be dried. have.

본 발명은 농산물의 유전특성 예측 데이터를 통해 마이크로파 처리를 위한 농산물의 가열 패턴을 결정하는데 이용할 수 있고, 농산물의 유전특성과 수분함량의 높은 상관관계를 통해 종래에 비해 보다 간편하고 빠른 수분측정 등에 활용이 가능하며, 기존의 건조방정식을 이용한 농산물의 유전특성 예측을 통해 농산가공식품의 마이크로파 처리분야에도 응용할 수 있다.The present invention can be used to determine the heating pattern of agricultural products for microwave treatment through the predictive data of the dielectric properties of agricultural products, and can be used for moisture measurement, which is simpler and faster than in the past, through the high correlation between the dielectric properties of agricultural products and water content. It is possible to apply to the microwave processing field of agricultural processed foods through the prediction of the dielectric properties of agricultural products using the existing dry equation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법에 있어 건조중 수분함량에 따른 유전특성 데이터를 사전 획득하는 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 있어 건조대상 농산물의 주파수 특성에 따른 유전특성을 보여주는 도면으로서, (a)는 500MHz 내지 3GHz 주파수 범위에서 농산물의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 도면이고, (b)는 2450MHz 주파수에서 농산물의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 있어 Henderson and pabis 건조모델식을 이용한 유전특성 예측식 및 2450MHz 주파수에서 마이크로파 출력별 유전특성 예측값을 나타낸 도면으로서, (a)는 900W, (b)는 630W, (c)는 360W, (d)는 90W 출력에서의 건조시간에 따른 유전특성 예측값을 보여주고 있다.1 is a flowchart illustrating a method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a step of pre-acquiring the dielectric property data according to the moisture content during drying in the method of predicting the moisture content of the agricultural product during drying using the dielectric properties according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the dielectric properties according to the frequency characteristics of the agricultural product of the drying target in the present invention, (a) is a view showing the result of measuring the dielectric properties according to the moisture content of the agricultural product in the frequency range of 500MHz to 3GHz, ( b) shows the results of measuring the dielectric properties according to the moisture content of agricultural products at the frequency of 2450MHz.
4 is a diagram showing a dielectric characteristic prediction equation using the Henderson and pabis dry model equation and the dielectric characteristic prediction value for each microwave output at 2450 MHz frequency in the present invention, (a) is 900W, (b) is 630W, (c) is 360W and (d) show the predicted dielectric properties with drying time at 90W output.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are selected as general terms widely used as possible, but in some cases, the terms arbitrarily selected by the applicant, in which case, the meanings described or used in the detailed contents for carrying out the invention are not simply names. Considering this, the meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings will be described in detail the technical configuration of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법에 있어 건조중 수분함량에 따른 유전특성 데이터를 사전 획득하는 단계를 나타낸 흐름도이며, 도 3은 본 발명에 있어 건조대상 농산물의 주파수 특성에 따른 유전특성을 보여주는 도면으로서, (a)는 500MHz 내지 3GHz 주파수 범위에서 농산물의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 도면이고, (b)는 2450MHz 주파수에서 농산물의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 있어 Henderson and pabis 건조모델식을 이용한 유전특성 예측식 및 2450MHz 주파수에서 마이크로파 출력별 유전특성 예측값을 나타낸 도면으로서, (a)는 900W, (b)는 630W, (c)는 360W, (d)는 90W 출력에서의 건조시간에 따른 유전특성 예측값이다.1 is a flowchart illustrating a method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view according to an embodiment of the present invention In the method of predicting the moisture content of the agricultural product during drying using the dielectric properties is a flowchart showing the step of pre-acquiring the dielectric characteristic data according to the moisture content during drying, Figure 3 is a dielectric characteristic according to the frequency characteristics of the agricultural product to be dried in the present invention Figure (a) is a view showing the results of measuring the dielectric properties according to the moisture content of agricultural products in the frequency range of 500MHz to 3GHz, (b) is a measure of the dielectric properties according to the moisture content of agricultural products at a frequency of 2450MHz Figure 4 is a diagram showing the results, Figure 4 is a dielectric characteristic prediction and 2450MHz frequency using the Henderson and pabis dry model in the present invention A diagram illustrating a standing microwave dielectric properties by the output prediction value, (a) is 900W, (b) is 630W, (c) is 360W, (d) is the predicted value according to the dielectric properties of drying time at 90W output.

상기한 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 4 described in detail with respect to the method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using the dielectric properties according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법은 도 1에 나타낸 바와 같이, 유전특성 기초데이터 획득단계(S10), 마이크로파 출력 설정단계(S20), 마이크로파 출력에 따른 유전특성 예측식 적용단계(S30), 마이크로파 건조 시작단계(S40), 건조중 유전특성 측정단계(S50), 유전특성 데이터와 비교 분석단계(S60), 목표 유전특성 및 수분함량 도달여부 확인단계(S70), 마이크로파 건조 지속 또는 종료단계(S80)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, a method for predicting moisture content of agricultural products during drying using dielectric properties according to an embodiment of the present invention is based on dielectric property data acquisition step (S10), microwave output setting step (S20), and dielectric power according to microwave output. Characteristic prediction formula application step (S30), microwave drying start step (S40), dielectric property measurement step (S50) during drying, dielectric property data and comparative analysis step (S60), the target dielectric properties and moisture content check step (S70) ), Consisting of a configuration including a microwave drying duration or end (S80).

상기 유전특성 기초데이터 획득단계(S10)는 건조대상 농산물의 건조중 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득하여 데이터베이스화하는 단계이다.The basic characteristic data acquisition step (S10) is a step of acquiring a database of the basic genetic characteristics based on the moisture content during drying of the agricultural product to be dried in advance.

이때, 상기 S10단계에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 건조대상 농산물에 대해 일정 두께를 갖는 편 형태의 시편을 준비하는 단계(S11)와, 상기 준비된 시편을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입하는 단계(S12)와, 상기 건조챔버 측 마이크로파 출력을 선택한 후 건조를 실시하는 단계(S13)와, 상기 건조중인 시편에 대해 건조시간별 수분함량에 따른 중량과 유전특성의 변화를 측정하는 단계(S14)를 통해 건조대상 농산물의 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득할 수 있다.At this time, in step S10, as shown in Figure 2, the step of preparing a specimen of a piece having a predetermined thickness for the agricultural product to be dried (S11), and the step of putting the prepared specimen into a drying chamber having a microwave output (S12), the step of performing drying after selecting the drying chamber side microwave output (S13), and measuring the change in weight and dielectric properties according to the moisture content of each drying time for the dried specimen (S14) Through this, it is possible to obtain in advance basic data on the dielectric properties according to the moisture content of the agricultural product to be dried.

여기에서, 상기 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에는 내부 일측에 원심팬을 설치 및 배기덕트와 연결하는 구성을 통해 건조시 건조챔버 내부에 생성되는 수증기를 제거하도록 구성할 수 있으며, 상기 건조챔버 내에 와이퍼를 동작하게 구비하거나 또는 내부로 투입하여 동작 가능하게 구성함으로써 건조중인 시편의 유전특성 측정시 마이크로파 출력에 의한 가열로 인해 시편 표면에 생성되는 수분을 제거할 수 있도록 하며 이를 통해 시편의 표면에 생성된 수분에 의해 유전특성 측정에 좋지 않은 영향을 미치는 것을 방지토록 함이 바람직하다.Here, the drying chamber having a microwave output may be configured to remove the water vapor generated in the drying chamber during drying through the installation of a centrifugal fan on one side and connecting with the exhaust duct, the wiper in the drying chamber Either by operating it or by putting it inside, it is configured to be operable to remove moisture generated on the surface of the specimen due to heating by microwave output when measuring the dielectric characteristics of the dried specimen. It is desirable to prevent adverse effects on the dielectric property measurement.

상기 시편의 건조시간별 수분함량에 따른 유전특성 측정에는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 사용할 수 있다.An open terminal ended coaxial probe and a network analyzer may be used to measure dielectric properties according to moisture content of each specimen.

상기 시편의 건조시간별 수분함량에 따른 중량 측정에는 로드셀센서를 사용할 수 있다.A load cell sensor may be used for measuring the weight according to the moisture content of each specimen during drying.

상기 건조챔버로는 마이크로파 출력을 갖는 전자레인지를 사용할 수 있다.As the drying chamber, a microwave oven having a microwave output may be used.

상기 건조시간별 수분함량에 따른 유전특성의 변화를 측정하는 단계(S14)에서는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 이용한 마이크로파 반사법을 채택함이 바람직하다.In the step of measuring the change in dielectric properties according to the moisture content of each drying time (S14), it is preferable to adopt a microwave reflection method using an open-ended coaxial probe and a network analyzer.

여기에서, 상기 유전특성 측정단계(S14)를 위한 예시로서, 농산물 중에서 고구마를 사용하여 유전특성을 측정하였으며, 도 3에 그 유전특성 측정 결과를 그래프로 도시하였다.Here, as an example for the dielectric property measurement step (S14), the dielectric properties were measured using sweet potatoes among agricultural products, and the results of the dielectric property measurement are shown in a graph of FIG. 3.

이때, 상기 건조챔버로는 전자레인지를 사용하였고, 고구마에 대한 건조시간별 수분함량에 따른 유전특성 측정에는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 사용하였다.In this case, a microwave oven was used as the drying chamber, and an open terminal ended coaxial probe and a network analyzer were used to measure dielectric properties according to moisture content of dried sweet potatoes.

여기에서, 상기 개방 단말 동축선 프로브로는 Keysight Technologies사의 85070E probe를 사용하였고, 상기 네트워크 분석기로는 Keysight Technologies사의 N9923A 모델(RF 벡터 네트워크 분석기)을 사용하였다.Here, the open terminal coaxial probe was used as the 85070E probe from Keysight Technologies, and the N9923A model (RF Vector Network Analyzer) from Keysight Technologies was used as the network analyzer.

도 3은 건조대상 농산물로 고구마를 사용하여 주파수 특성에 따른 유전특성을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the dielectric characteristics according to the frequency characteristics using sweet potato as the agricultural product to be dried.

여기서, 도 3의 (a)는 500MHz 내지 3GHz 주파수 범위에서 고구마의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 것으로서, 고구마의 수분함량이 감소함에 따라 유전상수 값 또한 감소함을 보여주고 있으며, 동일한 수분 함량일 때 유전상수는 500MHz에서 가장 높은 값을 나타내고 주파수가 증가함에 따라 감소함을 보여주고 있다.Here, Figure 3 (a) shows the results of measuring the dielectric properties according to the moisture content of sweet potatoes in the frequency range of 500MHz to 3GHz, showing that the dielectric constant value also decreases as the moisture content of sweet potatoes, At the same moisture content, the dielectric constant shows the highest value at 500 MHz and decreases with increasing frequency.

또한, 도 3의 (b)는 2450MHz 주파수에서 고구마의 수분함량에 따른 유전특성을 측정한 결과를 나타낸 것으로서, 이 역시 고구마의 수분함량이 감소함에 따라 유전상수 값 또한 감소함을 보여주고 있다.In addition, Figure 3 (b) shows the result of measuring the dielectric properties according to the moisture content of sweet potatoes at the frequency of 2450MHz, this also shows that the dielectric constant value also decreases as the moisture content of sweet potatoes.

즉, 농산물이 함유한 수분함량과 농산물의 유전특성이 상호간에 밀접한 관계에 있음을 보여주고 있다.In other words, the water content of agricultural products and the genetic characteristics of agricultural products are closely related to each other.

이와 같이, 본 발명에서는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 이용하여 마이크로파 건조시 건조시간별 수분함량에 따른 유전특성의 변화를 측정할 수 있고, 이를 통해 건조대상 농산물에 대해 유전특성 기초데이터를 사전에 획득함으로써 데이터베이스화할 수 있다.As described above, in the present invention, the change of dielectric properties according to moisture content during drying time can be measured by using an open-ended coaxial probe and a network analyzer. It is possible to make a database by obtaining basic data on the genetic characteristics of the agricultural products to be dried in advance.

상기 마이크로파 출력 설정단계(S20)는 상기 건조대상 농산물을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입한 상태에 건조챔버의 출력을 설정하는 단계이다.The microwave output setting step (S20) is a step of setting the output of the drying chamber in the state in which the agricultural product to be dried is put into a drying chamber having a microwave output.

이때, 건조챔버를 통해서는 마이크로파 출력에 대해 다양하게 선택할 수 있다 할 것인데, 예를 들면 900W, 810W, 720W, 630W, 540W, 450W, 360W, 270W, 180W, 90W 등으로 출력을 선택할 수 있다.In this case, the drying chamber may be variously selected for the microwave output. For example, the output may be selected as 900W, 810W, 720W, 630W, 540W, 450W, 360W, 270W, 180W, 90W, and the like.

상기 마이크로파 출력에 따른 유전특성 예측식 적용단계(S30)는 상기 건조챔버 측 마이크로파의 설정된 출력에 따른 유전특성 건조모델식을 채택하여 예측식으로 적용하고 이를 통해 건조대상 농산물의 건조 전에 건조시간에 따른 유전특성을 예측하여 유전특성 예측데이터를 획득 및 데이터베이스화하는 단계이다.The step of applying the dielectric characteristic prediction equation according to the microwave output (S30) is adopted as a prediction equation by adopting the dielectric characteristic drying model equation according to the set output of the microwave in the drying chamber side and through this according to the drying time before drying the agricultural product to be dried In this step, the genetic characteristics prediction data is acquired and the database is predicted.

이때, 건조대상 농산물의 유전특성 예측데이터는 데이터베이스(DB) 업데이트를 통해 빅데이터화하여 사용할 수 있다.At this time, the genetic characteristics prediction data of the agricultural products to be dried can be used by big data through a database (DB) update.

여기에서, 상기 유전특성 예측을 위한 예측식에 대해서는 지수 함수로 표현되는 아래 (식 1)의 Henderson and pabis 건조모델식을 이용함이 바람직하다.Here, it is preferable to use the Henderson and pabis dry model equation of the following equation (1) expressed as an exponential function for the prediction equation for the dielectric characteristic prediction.

(식 1)(Equation 1)

MR = a exp (-kt)MR = a exp (-kt)

여기서, 상기 a와 k는 매개변수임.Wherein a and k are parameters.

여기서는 상기 Henderson and pabis 건조모델식을 이용하되 통계프로그램에 의한 비선형 회귀분석을 수행하여 Henderson and pabis 건조모델식에 대한 매개변수(a,k)를 추정함으로써 건조중 농산물에 대해 건조시간에 따른 유전특성을 예측할 수 있다.Here, by using the Henderson and pabis dry model equation, the nonlinear regression analysis by statistical program is performed to estimate the parameters (a, k) for the Henderson and pabis dry model equation. Can be predicted.

도 4는 상기 (식 1)의 Henderson and pabis 건조모델식을 이용하되 SPSS24.0 통계프로그램에 의한 비선형 회귀분석을 수행하여 Henderson and pabis 건조모델식에 대한 매개변수(a,k)를 추정함으로써 마이크로파 건조시간에 따른 농산물의 유전상수를 예측한 결과를 나타낸 그래프이다.4 is a microwave by using the Henderson and pabis dry model of the formula (1), but by performing the nonlinear regression analysis by SPSS24.0 statistical program to estimate the parameters (a, k) for the Henderson and pabis dry model formula It is a graph showing the result of predicting the dielectric constant of agricultural products according to drying time.

여기서는 건조대상 농산물로 고구마를 사용하여 2450MHz 주파수에서 900W[도 4의 (a)], 630W[도 4의 (b)], 360W[도 4의 (c)], 90W[도 4의 (d)] 출력에 따른 유전상수를 예측한 결과치이다.Here, 900 W [Fig. 4 (a)], 630 W [Fig. 4 (b)], 360 W [Fig. 4 (c)], 90 W (Fig. 4 (d)) at 2450 MHz using sweet potato as a dry target product. ] It is the result of predicting the dielectric constant according to the output.

여기에서, 마이크로파 출력이 증가할수록 짧은 시간 내에 유전상수 측정값이 급격하게 변화하였으며, 마이크로파 건조에 따른 유전상수의 변화는 마이크로파 건조에 따른 수분함량의 변화와 유사한 경향을 나타내고 있다.Here, as the microwave output increases, the dielectric constant measured value rapidly changes within a short time, and the change in dielectric constant due to microwave drying shows a tendency similar to the change in moisture content due to microwave drying.

부연하면, 마이크로파 출력이 감소할수록 매개변수 k값은 감소하고, 고구마의 초기 유전상수값에 따라 매개변수 a값이 크게 영향을 받고 있음을 나타내고 있다.In other words, as the microwave output decreases, the parameter k value decreases, and the parameter a value is greatly affected by the initial dielectric constant value of sweet potato.

도 4에서 상기 예측식 및 통계프로그램을 이용한 비선형 회귀분석 결과에 따른 R2값은 모든 출력에서 0.95 이상을 나타내고 있다.In FIG. 4, the R 2 value according to the nonlinear regression analysis result using the predictive equation and the statistical program shows 0.95 or more at all outputs.

이와 같이, 건조대상 농산물의 건조 전에 건조시간에 따른 유전특성을 예측하여 유전특성 예측데이터를 획득 및 이를 활용할 수 있다.In this way, by predicting the dielectric characteristics according to the drying time before drying the agricultural product to be dried can obtain and utilize the dielectric characteristic prediction data.

상기 마이크로파 건조 시작단계(S40)는 상기 건조챔버 내 설정된 출력으로 농산물을 향해 마이크로파를 조사하여 건조를 시작하는 단계이다.The microwave drying start step (S40) is a step of starting the drying by irradiating the microwave toward the produce at the output set in the drying chamber.

상기 건조중 유전특성 측정단계(S50)는 상기 마이크로파 조사에 의한 건조 중 건조시간에 따른 건조대상 농산물의 유전특성을 측정하는 단계이다.The dielectric property measuring step (S50) during drying is a step of measuring the dielectric properties of the agricultural product to be dried according to the drying time during drying by the microwave irradiation.

이때, 상기 건조대상 농산물의 유전특성 측정에는 이미 상술한 바와 같이, 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 사용할 수 있다.In this case, as described above, an open terminal ended coaxial probe and a network analyzer may be used to measure the dielectric properties of the agricultural product to be dried.

상기 유전특성 데이터와 비교 분석단계(S60)는 상기 건조대상 농산물의 건조 중 유전특성을 측정하였으면, 이를 상기 S10단계에서 획득한 유전특성 기초데이터 및 상기 S30단계를 통해 획득한 건조전 유전특성 예측데이터와 비교 분석하는 단계이다.When the dielectric property data and the comparative analysis step (S60) measured the dielectric properties during drying of the agricultural product to be dried, the dielectric property basic data obtained in the step S10 and the pre-dried dielectric property prediction data obtained through the step S30 And comparative analysis.

상기 목표 유전특성 및 수분함량 도달여부 확인단계(S70)는 상기 S50단계를 통해 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였는지를 확인하는 단계이다.The step of checking whether the target dielectric property and moisture content is reached (S70) is a step of checking whether the dielectric property measured value measured during drying reaches the dielectric property and water content corresponding to the target value through the step S50.

상기 마이크로파 건조 지속 또는 종료단계(S80)는 상기 S70단계에서 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하지 않았으면 상기 S40단계로 보내 S70단계를 실시함으로써 농산물의 건조를 지속적으로 수행하고, 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였으면 건조를 종료하는 단계이다.The microwave drying duration or end step (S80), if the dielectric property measurement value measured during drying in step S70 does not reach the dielectric properties and moisture content corresponding to the target value to send to step S40 to perform the step S70 The drying is continuously performed, and the drying is terminated when the dielectric property measured value during the drying reaches the target dielectric property and water content.

이에 따라, 상술한 단계로 이루어지는 본 발명에 따른 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법을 통해 건조대상 농산물에 대하여 건조중 신속하고 정확하게 수분함량을 예측 및 빅데이터화할 수 있고 종래 농산물 수분함량 분석방법에 비해 더욱 간편하면서도 비용을 크게 절감하는 방식을 적용할 수 있으며, 이를 통해 건조대상 농산물의 건조시 가공효율을 높일 수 있는 장점을 발휘할 수 있다.Accordingly, through the method of predicting the moisture content of the agricultural product during drying using the dielectric properties according to the present invention made of the above-described steps, it is possible to quickly and accurately predict the moisture content during drying and big data of the agricultural product to be dried, and the conventional agricultural product water content. Compared to the analytical method, it is possible to apply a method which is more simple and greatly reduces the cost, and through this, it can exhibit the advantage of increasing the processing efficiency when drying the agricultural products to be dried.

또한, 본 발명은 농산물의 유전특성 예측 데이터를 통해 마이크로파 처리를 위한 농산물의 가열 패턴을 결정하는데 이용할 수 있고, 농산물의 유전특성과 수분함량의 높은 상관관계를 통해 종래에 비해 보다 간편하고 빠른 수분측정 등에 활용이 가능하며, 기존의 건조방정식을 이용한 농산물의 유전특성 예측을 통해 농산가공식품의 마이크로파 처리분야에도 응용할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can be used to determine the heating pattern of agricultural products for microwave treatment through the predictive data of the dielectric properties of agricultural products, and the moisture measurement is simpler and faster than the conventional method through the high correlation between the dielectric properties of agricultural products and moisture content. It can be used in the field, etc., through the prediction of the dielectric properties of agricultural products using the existing dry equation can provide an advantage that can be applied to the microwave processing field of agricultural processed food.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description illustrates the present invention by way of example, and the embodiments disclosed in the specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the present invention, so that those skilled in the art to which the present invention pertains can understand the present invention. Various modifications and variations will be possible without departing from the spirit of the technology. Therefore, the protection scope of the present invention is to be interpreted by the matter described in the claims, it should be interpreted that the technical matters within the scope equivalent to that included in the scope of the present invention.

Claims (6)

(A) 건조대상 농산물의 건조중 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득하여 데이터베이스화하는 단계;
(B) 상기 건조대상 농산물을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입한 상태에 건조챔버의 출력을 설정하는 단계;
(C) 상기 건조챔버 측 마이크로파의 설정된 출력에 따른 유전특성 건조모델식을 예측식으로 적용하여 건조대상 농산물의 건조 전에 건조시간에 따른 유전특성을 예측하고, 유전특성 예측데이터를 획득 및 빅데이터화하는 단계;
(D) 상기 건조챔버 내 설정된 출력으로 건조대상 농산물을 향해 마이크로파를 조사하여 건조를 시작하는 단계;
(E) 상기 마이크로파 조사에 의한 건조 중 건조시간에 따른 건조대상 농산물의 유전특성을 측정하는 단계;
(F) 상기 (E)단계를 통해 건조대상 농산물의 건조 중 유전특성을 측정하였으면, 이를 상기 (A)단계에 획득한 유전특성 기초데이터 및 상기 (C)단계를 통해 획득한 건조전 유전특성 예측데이터와 비교 분석하는 단계;
(G) 상기 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였는지를 확인하는 단계;
(H) 상기 (G)단계에서 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하지 않았으면 건조대상 농산물의 건조를 지속적으로 수행하고, 건조 중 측정된 유전특성 측정값이 목표치에 해당하는 유전특성 및 수분함량에 도달하였으면 건조를 종료하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.
(A) obtaining a database of the basic characteristics of the dielectric properties according to the moisture content during drying of the agricultural product to be dried;
(B) setting the output of the drying chamber in a state in which the agricultural product to be dried is put into a drying chamber having a microwave output;
(C) predicting the dielectric characteristics according to the drying time before drying the agricultural products to be dried by applying the dielectric characteristic drying model equation according to the set output of the drying chamber side microwave, and obtaining and predicting the dielectric characteristic data step;
(D) irradiating microwaves toward the dry target agricultural products at the output set in the drying chamber to start drying;
(E) measuring the dielectric properties of the agricultural product to be dried according to the drying time during drying by the microwave irradiation;
(F) If the dielectric properties during drying of the agricultural product to be dried in step (E) were measured, the dielectric property basic data obtained in step (A) and the pre-drying dielectric property prediction obtained in step (C) Comparative analysis with data;
(G) checking whether the dielectric property measured value measured during drying reaches a dielectric property and a water content corresponding to a target value;
(H) If the dielectric property measurement value measured during drying in step (G) does not reach the dielectric property and water content corresponding to the target value, drying of the agricultural product to be dried is continuously performed, and the dielectric property measured during drying is measured. Terminating the drying if the value reaches the dielectric property and the moisture content corresponding to the target value; Method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using a dielectric characteristic comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 (A)단계에서는,
상기 건조대상 농산물에 대해 일정 두께를 갖는 편 형태의 시편을 준비하는 단계;
상기 준비된 시편을 마이크로파 출력을 갖는 건조챔버에 투입하는 단계;
상기 건조챔버 측 마이크로파 출력을 선택한 후 건조를 실시하는 단계;
상기 건조중인 시편에 대해 건조시간별 수분함량에 따른 중량과 유전특성의 변화를 측정하는 단계; 를 통해 건조대상 농산물의 수분함량에 따른 유전특성 기초데이터를 사전에 획득하는 것을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.
The method of claim 1,
In the step (A),
Preparing a specimen of a piece shape having a predetermined thickness with respect to the agricultural product to be dried;
Injecting the prepared specimen into a drying chamber having a microwave output;
Selecting the drying chamber side microwave output and then performing drying;
Measuring a change in weight and dielectric properties according to moisture content for each drying time of the dried specimen; Prediction of the moisture content of agricultural products during drying using the dielectric properties, characterized in that to obtain in advance the basic data of the dielectric properties according to the moisture content of the agricultural product to be dried.
제 2항에 있어서,
상기 건조챔버 내에 와이퍼를 구비하여 건조중인 시편의 유전특성 측정시 마이크로파 출력에 의한 가열로 인해 시편 표면에 생성되는 수분을 제거할 수 있도록 구성함으로써 표면에 생성된 수분에 의해 유전특성 측정에 영향을 미치는 것을 방지함을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.
The method of claim 2,
The wiper is provided in the drying chamber to remove moisture generated on the surface of the specimen due to heating by microwave output when measuring the dielectric characteristic of the specimen being dried, thereby affecting the measurement of the dielectric characteristic by the moisture generated on the surface. Method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using the dielectric properties characterized in that to prevent.
제 2항에 있어서,
상기 시편의 유전특성 측정에는 개방 단말 동축선 프로브(open-ended coaxial-probe)와 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 사용한 것을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.
The method of claim 2,
The method for predicting the moisture content of the agricultural product during drying using the dielectric properties, characterized in that for measuring the dielectric properties of the specimen using an open-ended coaxial probe and a network analyzer.
제 1항에 있어서,
상기 (C)단계에서는,
상기 예측식에 대해 지수 함수로 표현되는 아래 (식 1)의 Henderson and pabis 건조모델식을 이용하되 통계프로그램에 의한 비선형 회귀분석을 수행하여 Henderson and pabis 건조모델식에 대한 매개변수(a,k)를 추정함으로써 건조중 농산물에 대해 건조시간에 따른 유전특성을 예측하는 것을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.
(식 1)
MR = a exp (-kt)
여기서, 상기 a와 k는 매개변수임.The method of claim 1,
In the step (C),
Using the Henderson and pabis dry model equation (Equation 1) expressed as an exponential function for the prediction equation, the nonlinear regression analysis by statistical program was performed to determine the parameters for the Henderson and pabis dry model equation (a, k). A method for predicting the moisture content of agricultural products during drying using the dielectric properties, characterized in that for estimating the dielectric characteristics of the agricultural products during drying by estimating a.
(Equation 1)
MR = a exp (-kt)
Wherein a and k are parameters. 제 1항에 있어서,
상기 건조대상 농산물은 고구마인 것을 특징으로 하는 유전특성을 이용한 건조 중 농산물의 수분함량 예측방법.The method of claim 1,
The method of predicting the moisture content of the agricultural product during drying using the dielectric properties, characterized in that the dry agricultural product is sweet potato.
KR1020180117939A 2018-10-04 2018-10-04 Prediction method for moisture content in agricultural products during drying by using dielectric properties KR102079647B1 (en)

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