KR102443112B1 - 산양삼 이력 관리 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

일 양상에 따른 산양삼 이력 관리 장치는, 유통 과정에서의 산양삼의 환경 정보 이력을 저장하는 RFID 태그; 및 상기 환경 정보 이력 및 상기 환경 정보 이력을 기반으로 판단된 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보를 포함하는 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 저장하는 2차원 바코드를 포함하고, 상기 2차원 바코드의 색 변화를 통해 시간 및 온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시계; 를 포함한다.

Description

산양삼 이력 관리 장치 및 시스템{Apparatus and System for managing history of wild-simulated Ginseng}
산양삼 이력 관리 장치 및 시스템에 관한 것이다.
TTI(Time-Temperature Integrator)는 수 년 동안 식품 품질 손실을 예측하기 위해 적용되어 왔으며, 유통 과정에서의 식품의 온도-시간 이력 반응과 TTI 반응이 관계가 있다. 그러나, TTI를 효과적인 모니터링 도구로써 인식함에도 불구하고 이 기술의 상용화는 아직 초기 단계에 머물러 있는 실정이다. 일반적으로 대부분의 TTI는 육류, 냉동 야채, 수산물, 유제품 류의 식품의 품질 저하를 지시하는 용도로 주로 짧은 유통기한의 식품에 사용되고 있다. 이에 반하여 산양삼과 같은 임산식품은 유통기한이 대체로 긴 편이며 아직 이에 적용할 수 있는 TTI는 일반적이지 않은 실정이다.
최근 TTI 및 RFID 태그와 같은 센서 및 자동식별 기술의 최근 개발은 원격 및 비파괴 모니터링을 통해 정보의 추적을 가능하게 한다. TTI는 제품의 경과시간 및 온도를 간편하게 나타내는 저가의 소형장치이며, 이 장치는 주로 색 변화를 통해 대상 식품의 품질과 직접적으로 연관되는 시간 및 온도 정보를 반영하는 특징이 있다. 효과적인 TTI의 기본 조건은 온도 변화에 대한 명확하고 연속적이며 비가역적인 반응이 나타나야 한다.
이상적으로, TTI는 저비용, 소형, 신뢰성이 있어야 하며, 식품 포장재에 쉽게 통합되고 활성화 전후의 유효 기간이 길어야 하며 온도 이외의 주변 조건에 영향을 받지 않아야 한다. TTI는 또한 온도 범위에 유연하고 강력하며 독성학적 또는 안전상의 위험이 없고 명확한 방법으로 정보를 전달해야 한다.
한편, 산양삼은 70~80% 정도의 수분을 함유하고 있어 재배 후 수주 내에 쉽게 변질 되기 쉬운 작물이다. 또한, 산양삼은 제대로 된 저온유통체계가 구축되어 있지 못해 유통, 저장 중 온도 관리가 부적절하여 부패하는 경우가 흔하다. 산양삼이 부패할 시, 상품성이 떨어지게 되므로 산양삼을 신선하게 보관하는 것이 중요하다. 그러나, 산양삼의 경우, 단열이 되는 상자에 적절한 수분이 있는 이끼를 위, 아래로 덮은 후 얼지 않을 정도의 저온 장소에 보관해야 한다고 명시만 되어있을 뿐 별다른 법에 대한 규제는 없다. 그러므로, 산양삼의 유통과정 중에 품질을 알 수 있는 방법이 필요하다.
한국등록특허공보 제10-1247642호
실시간으로 산양삼의 유통 경로상의 환경 정보(온도, 습도 등)를 수집하여 구매자나 산양삼 관리자에게 산양삼의 정확한 품질지수를 제공할 수 있는 산양삼 이력 관리 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 양상에 따른 산양삼 이력 관리 장치는, 유통 과정에서의 산양삼의 환경 정보 이력을 저장하는 RFID 태그; 및 상기 환경 정보 이력 및 상기 환경 정보 이력을 기반으로 판단된 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보를 포함하는 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 저장하는 2차원 바코드를 포함하고, 상기 2차원 바코드의 색 변화를 통해 시간 및 온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시계; 를 포함할 수 있다.
상기 환경 정보는 온도, 습도, 산소 농도, 가스 농도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 산양삼 정보는 생산자 정보, 생산 이력 정보, 품질 관리 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 생산자 정보는 농가 이름, 농가 소개, 주소, 전화 번호, 이메일, 농장주 이름, 농장주 전화 번호, 담당자 정보를 포함하고, 상기 생산 이력 정보는 재배지 또는 원산지, 품종, 수확일, 입고일을 포함하고, 상기 품질 관리 정보는 재배 환경 정보, 생산 신고 수리 일자, 생산 과정 확인 일자, 검사 기관, 검사 번호, 검사 일자, 검사자 이름, 검사 결과, 품질 인증서 유효기간을 포함할 수 있다.
상기 2차원 바코드는 QR 코드일 수 있다.
상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보는 URL 또는 URN일 수 있다.
상기 시간-온도 이력 지시계는, 기재 필름층; 상기 기재 필름층 상에 산화-환원 염료 및 산화 방지제를 포함하는 시간-온도 이력 지시계(Time-Temperature Integrator, TTI)용 잉크 조성물로 상기 2차원 바코드를 형성하는 인쇄층; 및 상기 인쇄층 상에 적층된 커버 필름층; 을 포함할 수 있다.
상기 기재 필름층은 PVC(Poly vinyl chloride)를 포함할 수 있다.
상기 산화-환원 염료는 메틸렌 블루를 포함할 수 있다.
상기 산화 방지제는 L-아스코르브산(L-ascorbic acid) 및 L-시스테인(L-cysteine)를 포함할 수 있다.
다른 양상에 따른 산양삼 이력 관리 시스템은, 유통 과정에서의 산양삼의 환경 정보를 측정하는 환경 정보 센서; 상기 산양삼 또는 상기 산양삼의 포장지에 부착되어, 상기 환경 정보 센서로부터 상기 환경 정보를 수신하여 환경 정보 이력으로서 저장하는 RFID 태그; 상기 RFID 태그로부터 상기 환경 정보 이력을 수신하는 RFID 리더기; 상기 RFID 리더기로부터 상기 환경 정보 이력을 수신하고 상기 수신된 환경 정보 이력을 기반으로 유통 과정에서의 산양삼 품질을 판단하고, 상기 환경 정보 이력 및 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보를 포함하는 산양삼 정보를 저장하는 서버; 상기 산양삼 또는 상기 포장지에 부착되고, 상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 저장하는 2차원 바코드를 포함하고, 상기 2차원 바코드의 색 변화를 통해 시간 및 온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시계; 및 상기 2차원 바코드를 식별하여 상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 획득하는 사용자 단말; 을 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말은 상기 2차원 바코드를 촬영하여 상기 2차원 바코드의 이미지를 획득하고 상기 획득된 이미지를 상기 서버에 전송하고, 상기 서버는 상기 이미지를 수신 및 분석하여 상기 2차원 바코드를 촬영할 당시의 산양삼의 품질을 판단하고, 상기 2차원 바코드를 촬영할 당시의 산양삼의 품질 정보를 상기 사용자 단말에 제공할 수 있다.
상기 서버는 상기 이미지를 분석하여 2차원 바코드의 색 변화를 판단하고, 판단된 색 변화를 기반으로 상기 2차원 바코드를 촬영할 당시의 산양삼의 품질을 판단할 수 있다.
상기 환경 정보 센서는 상기 산양삼 또는 상기 산양삼의 포장지에 부착될 수 있다.
상기 환경 정보 센서는 상기 산양삼을 유통하는 과정에서 상기 산양삼을 보관 하는 장소에 설치될 수 있다.
상기 환경 정보는 온도, 습도, 산소 농도, 가스 농도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 산양삼 정보는 생산자 정보, 생산 이력 정보, 품질 관리 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 2차원 바코드는 QR 코드일 수 있다.
상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보는 URL 또는 URN일 수 있다.
상기 시간-온도 이력 지시계는, 기재 필름층; 상기 기재 필름층 상에 산화-환원 염료 및 산화방지제를 포함하는 시간-온도 이력 지시계(Time-Temperature Integrator, TTI)용 잉크 조성물로 상기 2차원 바코드를 형성하는 인쇄층; 및 상기 인쇄층 상에 적층된 커버 필름층; 을 포함할 수 있다.
본 발명은 산양삼 이력 관리 장치 및 시스템에 관한 것으로, 실시간으로 산양삼의 유통 경로상의 환경 정보(온도, 습도 등)를 수집하여 구매자나 산양삼 관리자에게 산양삼의 정확한 품질지수를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 2차원 바코드 형태의 시간-온도 이력 지시계와 RFID 태그를 연계하여, 2차원 바코드의 색 변화를 통해 산양삼의 시간 및 온도 이력을 지시함과 동시에, 사용자는 2차원 바코드를 통하여 산양삼 정보를 간편하게 조회하는 것이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 산양삼 이력 관리 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 산양삼 이력 관리 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계를 간략히 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 색변화(종말점 포함)를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 19는 일 실시예에 따른 서버가 제공하는 웹 페이지들을 도시한 도면이다.
도 20은 필름의 종류 및 두께에 따른 시간-온도 이력 지시계의 색 변화를 나타낸 도면이다.
도 21은 산화 방지제의 함량에 따른 시간-온도 이력 지시계의 색 변화를 나타낸 도면이다.
도 22는 일 실시예의 시간-온도 이력 지시계로부터 식품 부패율의 예측 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
각 단계들에 있어, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 수행될 수 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "일측", "타측", "상부", "하부" 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주 기능별로 구분한 것에 불과하다. 즉, 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 산양삼 이력 관리 시스템을 도시한 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 산양삼 이력 관리 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따르면 산양삼 이력 관리 시스템(100)은 환경 정보 센서(110), 산양삼 이력 관리 장치(120), RFID 리더기(130), 서버(140) 및 사용자 단말(150)을 포함할 수 있다.
환경 정보 센서(110)는 산양삼을 유통하는 과정에서 산양삼의 보관 장소(예컨대, 창고, 물류 센터, 매장 진열대, 냉장고, 운송 수단 등)에 설치되어, 유통 과정에서의 산양삼의 환경 정보를 측정할 수 있다. 또는, 환경 정보 센서(110)는 산양삼 또는 산양삼의 포장지에 부착되어, 산양삼을 유통하는 과정에서 산양삼의 환경 정보를 주기적으로 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 환경 정보는 온도, 습도, 산소 농도, 가스 농도 등을 포함할 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 환경 정보의 종류에 특별한 제한은 없다.
산양삼 이력 관리 장치(120)는 산양삼 또는 산양삼의 포장지에 부착되어, 산양삼을 유통하는 과정에서 환경 정보 센서(110)에서 측정된 환경 정보를 환경 정보 센서(110)로부터 수신하여 저장하며, 산양삼의 유통에 따른 시간 및 온도 이력을 지시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 산양삼 이력 관리 장치(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, RFID 태그(210) 및 시간-온도 이력 지시계(220)를 포함할 수 있다.
RFID 태그(210)는 환경 정보 센서(110)로부터 산양삼의 환경 정보를 수신하여 환경 정보 이력으로서 저장할 수 있다. 또한, RFID 태그(210)는 RFID 리더기(130)가 RFID 태그(210)에 접근하면 RFID 리더기(130)의 RF 신호를 수신하여 기 저장된 환경 정보 이력을 RFID 리더기(130)에 전송할 수 있다. 여기서 환경 정보 이력은 시간대 별 환경 정보, 시간에 따른 환경 정보의 변화량 등을 포함할 수 있다.
RFID 태그(210)는 그 종류에 제한되지 않는다. 예컨대, RFID 태그(210)는 사용 동력에 따라 수동형(passive) RFID 태그, 반수동형(semi-passive) RFID 태그 또는 능동형(active) RFID 태그일 수 있고, 사용 주파수에 따라 LFID(low-frequency identification) 태그, HFID(high-frequency identification) 태그 또는 UHFID(ultrahigh-frequency identification) 태그일 수 있다.
시간-온도 이력 지시계(time-temperature integrator, TTI)(220)는 2차원 바코드를 포함하며, 2차원 바코드의 색 변화를 통해 유통 과정에서의 시간 및 온도 이력을 지시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 2차원 바코드는 QR 코드일 수 있으며, 산양삼 정보에 접근할 수 있는 링크 정보를 저장할 수 있다. 이때 산양삼 정보는 산양삼의 환경 정보 이력, 생산자 정보, 생산 이력 정보, 품질 관리 정보, 및 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보 등을 포함할 수 있다. 여기서 생산자 정보는 예컨대, 농가 이름, 농가 소개, 주소, 전화 번호, 이메일, 농장주 이름, 농장주 전화 번호, 담당자 정보(예컨대, 담당자, 담당자 주소, 담당자 전화번호, 담당자 이메일 등) 등을 포함하며, 생산 이력 정보는 예컨대, 재배지 또는 원산지, 품종, 수확일, 입고일 등을 포함하며, 품질 관리 정보는 재배 환경 정보(예컨대, 토양의 적합성, 재매 면적, 온도, 습도, 강수량, 바이러스 검정, 육묘, 종순생산, 상태 등), 생산 신고 수리 일자, 생산 과정 확인 일자, 검사 기관, 검사 번호, 검사 일자, 검사자 이름, 검사 결과, 품질 인증서 유효기간 등을 포함하며, 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보는 유통 과정에서 측정된 환경 정보 이력을 기반으로 판단된 산양삼 품질 정보를 포함할 수 있다. 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보는 산양삼 정보가 기록된 웹 페이지에 접근할 수 있는 링크 정보로서 URL(uniform resource locator) 또는 URN(Uniform Resource Names)일 수 있다.
최종 소비자는 2차원 바코드의 색 변화를 육안으로 확인하여, 산양삼이 유통 과정에서 양호한 환경에서 보관이 이루어졌는지 여부를 판단하는 것이 가능하다. 또한, 최종 소비자는 별도의 RFID 리더기(130)를 구비하지 아니하고도 사용자 단말(150)을 이용하여 2차원 바코드를 인식하여 산양삼의 환경 정보 이력, 생산자 정보, 생산 이력, 품질 관리 정보, 및 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보 등을 포함하는 산양삼 정보를 확인하는 것이 가능하다.
시간-온도 이력 지시계(220)에 대한 구체적인 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
RFID 리더기(130)는 RFID 태그(210)와 통신하여 RFID 태그(210)에 저장된 환경 정보 이력을 획득할 수 있다. 구체적으로, RFID 리더기(130)는 RFID 태그(210)에 RF 신호를 방출하고, RFID 태그(210)로부터 RFID 태그(210)에 저장된 환경 정보 이력을 수신할 수 있다. 이때, RFID 리더기(130)와 RFID 태그(210)는 근거리 무선 통신(near field communication, NFC) 기술을 이용하여 서로 통신할 수 있다.
RFID 리더기(130)는 RFID 태그(210)로부터 수신된 환경 정보 이력을 서버(140)에 전송할 수 있다. 이때 RFID 리더기(130)와 서버(140)는 유무선 통신 기술을 이용하여 서로 통신할 수 있다. 여기서 무선 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, Wi-Fi 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함할 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
서버(140)는 산양삼 정보를 저장 및 관리할 수 있다.
예컨대, 서버(140)는 유통 과정에서의 환경 정보 이력을 RFID 리더기(130)로부터 수신하여 저장할 수 있다. 또한, 서버(140)는 생산자 또는 서버 관리자로부터 입력된 생산자 정보, 생산 이력, 품질 관리 정보 등을 저장할 수 있다.
서버(140)는 유통 과정에서의 환경 정보 이력을 기반으로 유통 과정에서의 산양삼의 품질(예컨대 부패율 등)을 판단할 수 있다. 또한, 서버(140)는 사용자 단말(150)로부터 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 이미지를 수신하여 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화를 판단하고, 판단된 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화를 기반으로 산양삼의 품질(예컨대 부패율 등)을 판단할 수 있다. 예컨대, 서버(140)는 수학식 1을 이용하여 산양삼의 품질을 판단할 수 있다.
Figure 112020096527870-pat00001
여기서, X는 산양삼의 품질, 예컨대 부패율을 나타내고,
Figure 112020096527870-pat00002
은 시간-온도 이력 지시계(220)의 반응 속도 상수일 수 있다. 또한,
Figure 112020096527870-pat00003
는 시간-온도 이력 지시계(220)의 활성화 에너지를 나타내고,
Figure 112020096527870-pat00004
은 기체 상수를 나타내고,
Figure 112020096527870-pat00005
는 절대 온도로서 온도 이력에 대한 대표적인 온도치를 나타내고,
Figure 112020096527870-pat00006
는 시간-온도 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화 시간을 나타낼 수 있다. 여기서,
Figure 112020096527870-pat00007
는 유통 과정에서의 환경 정보 이력(구체적으로 온도 이력)으로부터 도출되거나, 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화로부터 도출될 수 있다. 이때,
Figure 112020096527870-pat00008
가 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화로부터 도출되는 경우, 회귀 분석을 통해 구축된 색 변화와
Figure 112020096527870-pat00009
의 관계를 정의한 모델을 이용할 수 있다.
서버(140)는 산양삼 정보를 조회할 수 있도록 산양삼 정보가 기록된 웹 페이지를 사용자 단말(150)에 제공할 수 있다. 또한, 서버(140)는 산양삼의 품질 정보를 사용자 단말(150)에 제공할 수 있다.
사용자 단말(150)은 시간-온도 이력 지시계(time-temperature integrator, TTI)(220)의 2차원 바코드를 인식하여 2차원 바코드에 저장된 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 획득할 수 있다. 이때, 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보는 전술한 바와 같이, 산양삼 정보가 기록된 웹 페이지에 접근할 수 있는 링크 정보로서 URL(uniform resource locator) 또는 URN(Uniform Resource Names)일 수 있다.
사용자 단말(150)은 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보가 획득되면, 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 출력하여 사용자에게 제공한 후 사용자의 명령에 따라 산양삼 정보에 접근하여 산양삼 정보를 출력할 수 있다. 또는 사용자 단말(150)은 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보가 획득되면 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 출력하지 아니하고 바로 산양삼 정보에 접근하여 산양삼 정보를 출력할 수 있다.
사용자 단말(150)은 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드를 촬영하여 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 사용자 단말(150)은 획득된 이미지를 서버(140)에 전송할 수 있다. 이미지를 수신한 서버(140)는 수신된 이미지를 기반으로 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드의 색 변화를 분석하여 사용자 단말(150)이 시간-온도 이력 지시계(220) 또는 2차원 바코드를 촬영할 당시의 산양삼의 품질을 판단하여 사용자 단말(150)에 제공할 수 있다. 사용자 단말(150)은 서버(140)로부터 산양삼의 품질 정보를 수신하여 출력할 수 있다. 이를 통해 최종 소비자는 산양삼을 수신할 당시 또는 산양삼을 수신한 후의 산양삼의 품질 정보를 보다 정확히 확인하는 것이 가능하다.
일 실시예에 따르면, 사용자 단말(150)은 휴대폰, 스마트폰, 태블릿, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 장치, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있고, 웨어러블 디바이스는 손목시계형, 손목 밴드형, 반지형, 벨트형, 목걸이형, 발목 밴드형, 허벅지 밴드형, 팔뚝 밴드형 등을 포함할 수 있다. 그러나 사용자 장치는 상술한 예에 제한되지 않으며, 웨어러블 디바이스 역시 상술한 예에 제한되지 않는다.
도 3은 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계를 간략히 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계(220)는 기재 필름층(310), 인쇄층(320) 및 커버 필름층(330)을 포함할 수 있다.
기재 필름층(310)는 통상의 식품 포장재로 사용되는 재질일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기재 필름층(310)은 PVC(Polyvinyl chloride)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 기재 필름층(310)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 산소 투과도 조절을 위해 30 내지 100㎛, 40 내지 90㎛ 또는 50 내지 80㎛ 두께로 형성될 수 있다.
인쇄층(320)은 기재 필름층(310) 상에 형성될 수 있다. 인쇄층(320)은 TTI용 잉크 조성물로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, TTI용 잉크 조성물은 산화-환원 염료 및 산화 방지제를 포함할 수 있다.
산화-환원 염료는 통상의 TTI에 사용되어 산호의 확산에 의해 환원형 염료가 산화되어 색이 변하는 산화-환원 염료라면 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 메틸렌 블루, 메틸렌 그린, 루미놀, 니트로-플루오레논 유도체, 아진, 오스뮴 페난트롤린디온, 카테콜-펜던트 테르피리딘, 톨루엔 블루, 크레실 블루, 나일 블루, 뉴트럴레드, 페나진 유도체, 티오닌, 아주르 A, 아주르 B, 아주르 C, 톨루이딘 블루 O, 아세토페논, 메탈로프탈로시아닌, 나일 블루 A, 개질된 전이 금속 리간드, 1,10-페난트롤린-5,6-디온, 1,10-페난트롤린-5,6-디올, [Re(펜-디온)(CO)3Cl], [Re(펜-디온)3](PF6)2, 폴리(메탈로프탈로시아닌), 폴리(티오닌), 퀴논, 디이민, 디아미노벤젠, 디아미노피리딘, 페노새프러닌, 페노티아진, 페녹사진, 톨루이딘 블루, 브릴리언트 크레실 블루, 3,4-디히드록시벤즈알데히드, 소디움 2,6-디브로모페놀-인도페놀, 소디움 o-크레솔 인도페놀, 인디고테트라설포닉산, 인디고 트라이설포닉산, 인디고 카르민, 인디고모노설포닉산, 사프라닌 T, 2,2'-바이피리딘 (Ru complex), 2,2'-바이피리딘 (Fe complex), 나이트로페난트롤린 (Fe complex), N-페닐안트라닐산, 1,10-페난트롤린 (Fe complex), N-에톡시크리소이딘, 5,6-디메틸페난트롤린 (Fe complex), o-디아니시딘, 디페닐아민 술폰산나트륨, 디페닐벤지딘, 다이페틸아민, 비올로겐, 폴리(아크릴산), 폴리(아주르 I), 폴리(나일 블루 A), 폴리(메틸렌 그린), 폴리(메틸렌 블루), 폴리아닐린, 폴리피리딘, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(티에노[3,4-b]티오펜), 폴리(3-헥실티오펜), 폴리(3,4-에틸렌디옥시피롤), 폴리(이소티아나프텐), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리(디플루오로아세틸렌), 폴리(4-디시아노메틸렌-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']디티오펜), 폴리(3-(4-플루오로페닐)티오펜), 폴리(뉴트럴 레드) 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 식품 적용시의 안전성의 측면을 고려하여 메틸렌 블루를 사용할 수 있다.
메틸렌 블루는 산소에 의해 산화되어 파란색을 띠게 된다. 산화된 메틸렌 블루는 환원전극에서 전자를 받아 환원되어 무색을 띠게 되는데, 산소에 의한 산화속도가 전기화학적 환원속도보다 빠른 경우 메틸렌 블루는 파란색을 띠게 된다. 즉, 산화-환원 상태에 따른 산화환원 염료의 색 변화를 통해 산소의 유입여부를 확인할 수 있다.
산화-환원 염료는 TTI용 잉크 조성물에 0.01 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 산화-환원 염료의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 지시계로서의 색을 나타낼 수 없으며, 0.01 내지 10 중량% 범위 내인 경우에 인간의 눈과 색차계로 색을 측정하였을 때 항상 같은 지시색을 느낄 수 있다.
산화 방지제는 산화-환원 염료의 산화 반응을 제어하는 물질로, TTI의 최종 활성화 에너지 값에 도달 시간을 지연시키는 효과가 있다. 산화 방지제는 L-아스코르브산(L-ascorbic acid), 토코페롤(tocopherol), 베타-카로틴(β-carotene), 부틸하이드록시아니졸(BHA), 부틸하이드록시톨루엔(BHT), Tert-부틸하이드로퀴논(TBHG) 및 프로필갈레이트(PG)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나, 및 L-시스테인(L-cysteine), 메티오닌, 시스테아민, 호모시스테인, S-아데노실메티오닌, 아세틸시스테인, 환원된 또는 산화된 글루타티온 및 S-아세틸-글루타티온로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 산화 방지제는 L-아스코르브산(L-ascorbic acid) 및 L-시스테인(L-cysteine)의 조합으로 형성될 수 있다. 하나의 강한 산화 방지제를 사용하는 것보다 이들을 조합하여 사용하는 경우에 TTI의 활성화, 보관 안정성이 향상될 수 있다.
산화 방지제의 함량은 산양삼과 같이 긴 유통기한을 가진 식품에 적용되기 위해서 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 산화 방지제가 L-아스코르브산(L-ascorbic acid) 및 L-시스테인(L-cysteine)의 조합인 경우, TTI용 잉크 조성물에 대해 L-아스코르브산은 0.5 내지 4.5 중량%, 1 내지 4 중량%, 바람직하게는 2 내지 3 중량% 포함될 수 있고, L-시스테인은 0.1 내지 0.8 중량%, 0.2 내지 0.7 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 0.6중량% 포함될 수 있다.
전술한 범위보다 적게 포함되는 경우, 산화-환염 염료의 산화 지연 능력이 저하되어 긴 유통기한의 식품에 적용하기 어렵고, 전술한 범위보다 많이 포함되는 경우, 산화 방지제가 조성물에 잘 녹지 않고, 메틸렌 블루가 특이적이 색 변화를 보여 지시능이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, TTI용 잉크 조성물은 물성을 조절할 수 있는 용매 및/또는 고분자 물질을 더 포함할 수 있다. 이때, 용매 및 고분자 물질은 통상 잉크에 사용되는 용매 및 고분자 물질이라면 그 종류에 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 고분자 물질은 제인(zein), 글리아딘(gliadin), 호르딘(hordein) 등을 포함하며, 용매는 증류수, 메탄올, 에탄올, 아세톤 등을 포함할 수 있다. 특히 제인의 경우 유기 용매에 녹으며 물에 녹지 않아 내부 구성 요소가 밖으로 확산되는 것을 막는 역할을 하는 동시에 잉크에 점도를 부여해 인쇄 적성을 좌우하는 역할을 한다. 고분자 물질, 용매는 식품 포장재에 인쇄될 수 있는 최적의 잉크 물성을 위해서 TTI용 잉크 조성물에 대하여 각각 1 내지 30중량%, 10 내지 20 중량%로 포함될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 인쇄층(320)은 실크스크린 인쇄법에 의해 형성될 수 있다. 실크스크린 인쇄 시 예를 들어, 200 내지 350 메쉬(mesh)의 실크스크린을 이용할 수 있으며, 240 내지 260 메쉬의 실크스크린을 이용하면, 최적의 인쇄물 성상을 나타낼 수 있다.
인쇄층(320)은 2차원 바코드, 예컨대 QR 코드로 형성될 수 있다.
인쇄층(320)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 인쇄층(320)은 원활한 인쇄와 TTI 제조에 적합하도록 10 내지 50㎛, 15 내지 45㎛, 바람직하게는 20 내지 30㎛ 정도의 두께로 인쇄될 수 있다.
커버 필름층(330)은 인쇄층(320)의 표면에 산소 공급 제어를 위한 것으로, 필름의 종류나 두께를 조절함으로써, 기재 필름층(310) 상에 인쇄된 TTI용 잉크 조성물이 외부로부터 파손되는 것을 방지하는 동시에, 산소 공급을 제어하여 식품의 종류에 따른 유통기간을 조절할 수 있는 역할을 한다.
커버 필름층(330)은 PE(Polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PVC(Poly vinyl chloride) 및 OPP(oriented polypropylene) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
커버 필름층(330)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 커버 필름층(330)은 산소 투과도 조절을 위해 30 내지 100㎛, 40 내지 90㎛ 또는 50 내지 80㎛ 두께로 형성될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 작동원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 색변화(종말점 포함)를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 작동 원리를 설명하면, 산화 방지제인 L-아스코르브산 및 L-시스테인을 이용하여 산화-환원 염료인 메틸렌 블루를 류코(leuco) 메틸렌 블루로 환원시킨다(1 단계). 그 상태로 잉크 조성물을 제조하여 실크스크린 프린팅 기법을 이용하여 2차원 바코드로 인쇄 후 코팅시켜준다(2 단계). 제작된 시간-온도 이력 지시계(2차원 바코드)는 공기에 노출 시 산화된 원래 형태로 돌아가면서 색을 다시 띠게 된다(3 단계).
도 6 내지 도 19는 일 실시예에 따른 서버(140)가 제공하는 웹 페이지들을 도시한 도면이다.
서버(140)는 도 6에 예시된 로그인 웹 페이지와 도 7에 예시된 회원 가입 웹 페이지를 산양삼 이력 관리 서비스를 이용하려는 서비스 이용자(예컨대, 산양삼 생산자 또는 판매자 등)에게 제공할 수 있다.
서버(140)는 도 8에 예시된 프로필 업데이트 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다. 서비스 이용자는 프로필 업데이트 웹 페이지를 통해, 서비스 이용자의 기본 정보(예컨대, ID, 이름, 이메일, 전화번호, 주소, 회사 형태 등)을 입력할 수 있다. 입력된 서비스 이용자의 기본 정보는 제품 및 배송 정보와 연계될 수 있다. 일부 기본 정보(ID와 이메일 주소 등)는 회원 가입시 입력된 기본 정보(ID와 이메일 주소 등)과 연계되어 자동 입력될 수 있다.
서버(140)는 도 9에 예시된 농가 정보 입력 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다. 서비스 이용자는 농가 정보 입력 웹 페이지를 통해, 농가 정보 또는 생산자 정보(예컨대, 농가 이름, 농가 소개, 주소, 전화 번호, 이메일, 농장주 이름, 농장주 전화 번호, 담당자 정보(예컨대, 담당자, 담당자 주소, 담당자 전화번호, 담당자 이메일 등) 등)을 입력할 수 있다. 담당자 정보는 서비스 이용자의 기본 정보와 연계되어 자동 입력될 수 있다.
서버(140)는 서비스 이용자로부터 농가 정보 또는 생산자 정보가 입력되면, 도 10에 예시된 농가 정보 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다.
서버(140)는 도 11에 예시된 제품 정보 입력 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다. 서비스 이용자는 제품 정보 입력 웹 페이지를 통해, 제품 정보, 예를 들면, 농가 이름, 생산 이력 정보(재배지 또는 원산지, 품종, 수확일, 입고일 등), 재배 환경 정보(토양의 적합성, 재매 면적, 온도, 습도, 강수량, 바이러스 검정, 육묘, 종순생산, 상태 등), 생산 신고 수리 일자, 생산 과정 확인 일자, 검사 기관, 검사 번호, 검사 일자, 검사자 이름, 검사 결과, 품질 인증서 유효기간 등을 입력할 수 있다. 농가 이름은 농가 정보와 연계되어 자동 입력될 수 있다.
서버(140)는 서비스 이용자로부터 제품 정보가 입력되면, 도 12에 예시된 제품 정보 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다.
서버(140)는 도 13에 예시된 배송 정보 입력 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다. 서비스 이용자는 배송 정보 입력 웹 페이지를 통해, 배송 정보를 입력할 수 있다. 이때 배송 정보는 배송하고자 하는 제품 정보(예컨대, 농가 이름, 품종, 입고일 등) 및 최종 소비자에게 제공할 정보 등을 포함할 수 있다. 농가 이름은 서비스 이용자의 기본 정보와 연계되어 자동 입력될 수 있다.
서버(140)는 서비스 이용자로부터 배송 정보가 입력되면, 즉 배송하고자 하는 제품 정보가 입력되고 최종 소비자에게 제공할 정보가 선택되면, 도 14에 예시된 배송 정보 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다.
서버(140)는 서비스 이용자의 명령에 따라 2차원 바코드를 생성하여 도 15 또는 도 16에 예시된 2차원 바코드 생성 웹 페이지를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다. 생성된 2차원 바코드는 시간-온도 이력 지시계(time-temperature integrator, TTI)로 형성되어 산양삼 또는 산양삼의 포장지에 부착될 수 있다.
서버(140)는 도 17 내지 도 19에 예시된 산양삼 정보 확인 웹 페이지를 최종 소비자에게 제공할 수 있다. 최종 소비자는 사용자 단말을 이용하여, 산양삼 또는 산양삼의 포장지에 부착된 시간-온도 이력 지시계 또는 2차원 바코드으로부터 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 획득하고 산양삼 정보 확인 웹 페이지에 접근하여 산양삼 정보를 확인할 수 있다.
한편, 도 6 내지 19의 웹 페이지는 일 실시예에 불과하다. 즉, 서버(140)가 제공하는 웹 페이지의 구성은 다양하게 변경 가능하며, 웹 페이지를 통해 입력되는 정보 및 출력되는 정보는 다양하게 변경될 수 있다.
실시예 1. TTI 제조
메틸렌블루(MB) 0.2 g와 증류수 100 ㎖를 교반기를 사용하여 15분간 섞어주었다. Sodium alginate(점증성 물질) 7 g을 첨가하고 멸균한 다음 10분간 저어가며 식혀 주어 잉크 베이스를 준비하였다. L-ascorbic acid과 L-cysteine(5:1, w/w) 혼합 분말 1.2~2.1 g을 증류수 15 ㎖와 함께 빈 비커에서 초음파처리(40 kHz, 35 W) 하여 섞어주었다. 용액 15㎖를 미리 준비한 잉크 베이스 100㎖에 용액에 첨가하여 30분간 ultrasonic stirrer(USS-1, Nissei Co., Japan)를 사용하여 교반하였다. 마지막으로 tween 80과 PEG를 각각 5 g, 10 g을 첨가하여 잉크의 물리적 특성을 조정하고 교반기를 사용하여 15분간 교반하여 TTI 인쇄용 잉크를 준비하였다.
TTI 잉크는 스크린 인쇄기(MHP-780M, Minong Micro Tech Co., Korea)로 250 메쉬 실크스크린을 사용해 PVC 밑단 필름에 인쇄했다. TTI는 QR 코드 형태로 인쇄되었다(도 5 참조). 열풍 건조기(GHG 630 DCE, Bosch Co., Germany)를 사용하여 50℃에서 30초간 건조한 후 라미네이트 기계(P-1020, Prime Lami Co., Korea)를 사용하여 열 코팅형 PET 필름을 도포하였다. 컷팅 플로터(Graphtec CE6000, Diosystem Co., Korea)를 사용하여 TTI를 낱개로 절단한 후 진공 포장기(VK-450, SAMWOOPACK Co., Korea)를 사용하여 알루미늄 진공백에 진공 포장하였다. 포장한 TTI는 사용 전 실온에서 보관하며 사용시에 진공백을 뜯어내면 TTI가 활성화되게 하였다.
실시예 2. 커버 필름의 종류와 두께에 따른 TTI의 활성화 에너지 측정
산소와 반응하여 색이 변하는 TTI의 종말점(end point)을 조절하기 위해 커버 필름의 종류와 두께를 다르게 하여 색 변화를 관찰하였다. 식품 포장에 사용되는 플라스틱 필름은 고분자 물질로서 합성수지를 원료로 하여 만든다. TTI에 적용하기 위해 3가지 필름으로 polyethylene terephthalate(PET), polyvinyl chloride(PVC), oriented poly propylene(OPP)을 선정하였다. 유리질 상태로 이루어진 PET, PVC는 투과도가 상대적으로 낮으며 고무질 상태로 이루어진 OPP는 투과도가 높다(Dhawan, 2013; dabral et al., 1992). 선정한 필름을 이용하여 인쇄형 TTI를 제작하여 시간에 따른 색 변화를 비교하였다(도 20). 산화 방지제 양은 L-ascorbic acid 1.75%, L-cysteine 0.35%으로 고정하였다. 측정결과 OPP 24 ㅅm, PVC 115 ㅅm, PET 100 ㅅm, PET 150 ㅅm, PET 200 ㅅm 순으로 최종 ΔE 값에 도달하였다. 이중 PVC 115 ㅅm는 다른 필름에 비하여 낮은 최종 ΔE 값을 나타냈다. 비교적 Long term인 산양삼에 적용하기 위해 최종 ΔE 값에 느리게 도달하고 최종 ΔE 값에 차이가 없는 PET 200 ㅅm 필름을 산양삼 맞춤형 TTI 제작에 선정하였다.
실시예 3. 산화 방지제 함량에 따른 TTI의 활성화 에너지 측정
선정한 PET 200 ㅅm 필름을 기준으로 산화 방지제 양을 4가지로 조절하여 TTI shelf-life를 조절하였다(도 21). 산화 방지제의 사용은 최종 ΔE 값에 도달하는 시간을 확장하는 효과와 더불어 TTI 컬러(MB → Leuco-MB)를 되돌리는 효과를 제공하였으며, 양이 증가할수록 shelf-life가 증가하였다. 사용한 산화 방지제 양 4가지는 온도와 함께 색 변화율이 증가하였다. 그러나 과도한 산화 방지제 사용시 잉크에 녹지 않고 MB의 특이한 색 변화를 보여 사용 산화 방지제의 양이 제한된다. 산화 방지제 농도별 TTI 중 산양삼의 유통기한을 예측하는데 적절한 색 변화 시간을 가지는 TTI로 산화 방지제 양 L-ascorbic acid 2.625%, L-cysteine 0.525%을 선정하였다.
실시예 4. TTI로부터 식품 부패율 예측
(1) 산양삼의 부패율 모델링
산양삼의 품질지표인 부패율은 9개의 산양삼을 5℃, 10℃, 20℃, 30℃ 저장고에서 각각 저장하여 1주마다 측정을 하여 평균값으로 데이터를 도출하였다. 산양삼의 부패 기준이 명확히 존재하지 않기 때문에 0~5점까지 산양삼 품질의 기준을 설정하여 부패율을 측정하는데 관능평가로 진행하였다. 하지만 부패단계에 따라 매겨지는 점수가 관찰자에 의해서 쉽게 측정되기 어렵고, 관능평가로 산양삼의 품질변화를 예측하기 어려웠다. 따라서 관능평가에 있어 누구나 눈에 띄게 부패된 정도를 확인할 수 있는 단계를 기준으로 정하여 산양삼의 품질을 TTI로 예측할 수 있도록 모델링을 진행하였다. 이때 산양삼의 부패정도를 파악할 수 있는 단계를 관능평가 1점 "극소한 병변 혹은 물러짐 발생"으로 설정하였다. 이때 품질척도는 "부패 감지가 시작할 때, 부패율을 100%"로 설정하였고, 품질 예측식은 0차 반응으로 진행되었다. 0차와 1차 반응식에 상관없이 k(반응속도)는 그래프로 도출될 때, 기울기는 고정되기 때문에 "1/(부패율 100%에 도달하는 시점)"으로 도출해 낼 수 있다. 따라서 각 온도(5℃, 10℃, 20℃, 30℃)에서 관능평가 1점에 도달하는 시간(5℃-3주, 10℃-2.1주, 20℃-1.4주, 30℃-0.5주)을 이용하여 품질 예측 식을 완성하였다. 이를 통해 산양삼의 품질지표에 따른 활성화 에너지 "Ea = 47.81714(KJ/mol)"을 도출하였다.
Figure 112020096527870-pat00010
여기서 k는 반응속도 상수, t는 시간, X는 ΔE 값, X0는 초기 ΔE 값, X는 산양삼의 품질지표 값을 의미한다(Rahman, Jung, Choi, Ko, & Lee, 2013).
반응속도상수 k를 온도의존성을 나타내는 Arrhenius 식(수학식 3)에 적용하여 활성화 에너지(activation energy)를 구하였다:
Figure 112020096527870-pat00011
여기서 k는 반응속도 상수, A는 pre-exponential factor, Ea는 활성화 에너지(kJ/mol), R은 기체상수(8.314ㅧ10-3 kJ/mol K-1), T는 절대온도(K)를 의미한다(Taoukis & Labuza, 1989).
(2) TTI 모델링
TTI(Time-Temperature Integrators; 시간-온도 이력 지시계)가 시간-온도 이력에 따라 반응하여 결과적으로 색이 변화게 된다. 즉, 산화 방지제의 양에 따른 산화환원반응에 의한 발색 메커니즘을 설정하였다. TTI를 항온에서 저장하면서 시간에 따른 색의 변화를 측정하였다. 각 온도에서 얻어진 데이터를 이용하여 kinetic 함수 식에서의 매개변수를 SAS 통계 프로그램을 사용하여 회귀 분석하여 산출하였다. 온도와 매개변수를 Arrhenius 식에 대하여 회귀 분석하여 Arrhenius 식에서의 매개변수를 산출하였고, 이를 통해 TTI의 활성화 에너지 "Ea = 57.42812(KJ/mol)"을 도출하였다.
Figure 112020096527870-pat00012
(3) 예측 결과
TTI와 산양삼의 부패율에 따른 Ea값이 다르기 때문에, 산양삼의 부패율 품질지표 식을 토대로 TTI에 경향에 따른 식품 부패율을 예측할 수 있다. 품질지표 X에 대해서 5℃에서는 3주가 지나고 170이 넘을 때, 10℃에서는 2.1주가 지나고 165를 넘을 때, 20℃에서는 1.4주가 지나고 135를 넘을 때, 30℃에서는 0.5주가 지나고 84를 넘을 때 TTI의 색변화를 통해 산양삼의 부패를 확인할 수 있다. 따라서 TTI를 통해 산양삼의 부패율을 예측할 수 있다(도 22).
Figure 112020096527870-pat00013
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 산양삼 이력 관리 시스템 110: 환경 정보 센서
120: 산양삼 이력 관리 장치 130: RFID 리더기
140: 서버 150: 사용자 단말
210: RFID 태그 220: 시간-온도 이력 지시계

Claims (20)

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  11. 유통 과정에서의 산양삼의 환경 정보를 측정하는 환경 정보 센서;
    상기 산양삼 또는 상기 산양삼의 포장지에 부착되어, 상기 환경 정보 센서로부터 상기 환경 정보를 수신하여 환경 정보 이력으로서 저장하는 RFID 태그;
    상기 RFID 태그로부터 상기 환경 정보 이력을 수신하는 RFID 리더기;
    상기 RFID 리더기로부터 상기 환경 정보 이력을 수신하고 상기 수신된 환경 정보 이력을 기반으로 유통 과정에서의 산양삼 품질을 판단하고, 상기 환경 정보 이력과 유통 과정에서의 산양삼 품질 정보를 포함하는 산양삼 정보를 저장하는 서버;
    상기 산양삼 또는 상기 포장지에 부착되고, 상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 저장하며, 색 변화를 통해 시간 및 온도 이력을 지시하는 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계; 및
    상기 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계를 식별하여 상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보를 획득하는 사용자 단말; 을 포함하고,
    상기 사용자 단말은 상기 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계를 촬영하여 상기 서버에 전송하고,
    상기 서버는 상기 촬영된 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계를 분석하여 산양삼의 부패율을 판단하고, 상기 산양삼의 부패율 정보를 상기 사용자 단말에 제공하고,
    상기 서버는 하기 수학식을 이용하여 상기 산양삼의 부패율을 판단하는,
    산양삼 이력 관리 시스템.
    [수학식]
    Figure 112022065044579-pat00036

    (여기서, X는 산양삼의 부패율이고,
    Figure 112022065044579-pat00037
    은 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계의 반응 속도 상수이고,
    Figure 112022065044579-pat00038
    는 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계의 활성화 에너지이고,
    Figure 112022065044579-pat00039
    은 기체 상수이고,
    Figure 112022065044579-pat00040
    는 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계의 색 변화로부터 도출되는 온도 이력에 대한 대표적인 온도치이고,
    Figure 112022065044579-pat00041
    는 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계의 색 변화 시간임)
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 환경 정보 센서는 상기 산양삼 또는 상기 산양삼의 포장지에 부착되는,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 환경 정보 센서는 상기 산양삼을 유통하는 과정에서 상기 산양삼을 보관 하는 장소에 설치되는,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 환경 정보는 온도, 습도, 산소 농도, 가스 농도 중 적어도 하나를 포함하는,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 산양삼 정보는 생산자 정보, 생산 이력 정보, 품질 관리 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계는 QR 코드형 시간-온도 이력 지시계인,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 산양삼 정보에 접근할 수 있는 정보는 URL 또는 URN인,
    산양삼 이력 관리 시스템.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 2차원 바코드형 시간-온도 이력 지시계는,
    기재 필름층;
    상기 기재 필름층 상에 산화-환원 염료 및 산화방지제를 포함하는 시간-온도 이력 지시계(Time-Temperature Integrator, TTI)용 잉크 조성물로 상기 2차원 바코드를 형성하는 인쇄층; 및
    상기 인쇄층 상에 적층된 커버 필름층; 을 포함하는
    산양삼 이력 관리 시스템.
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