KR102558257B1 - 조리로봇을 이용한 면 조리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리로봇을 이용한 면 조리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 면 조리에 조리로봇을 사용하여 공정이 정확하고 정밀하게 수행되므로 품질을 일정하게 유지할 수 있고, 조리로봇 이용 체험을 통해 사용자의 흥미를 유발하고 즐거움을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 조리 공정의 다양한 조건을 조리로봇의 작업에 최적화함으로써, 조리로봇 사용에 의해 발생하는 오류를 최소화하고 면요리의 맛과 식감을 향상시켜 품질이 우수한 면요리를 제조할 수 있다.

Description

조리로봇을 이용한 면 조리 방법{Method for Cooking Noodle with Cooking Robot}

본 발명은 조리로봇을 이용한 면 조리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조리로봇 이용에 맞춤화된 공정으로 면을 조리하는 방법에 관한 것이다.

로봇(robot)은 어떠한 작업이나 조작을 자동 수행하는 장치를 일컫는 것으로, 구체적으로는 인간이 수행하는 일련의 복잡한 작업들을 시스템에 의해 자동적으로 수행하는 기계적 장치를 의미한다.

로봇은 인간이 해오던 일을 대신하는 역할을 하며, 특히 단조로운 반복 작업, 불쾌한 작업, 위험한 작업 등 인간이 기피하는 작업들을 대신할 수 있다는 점에서 매우 유용하다. 또한, 로봇은 공정 제어 시스템에 의해 동작하므로 작업의 정밀도 및 정확도가 높다는 장점이 있다.

종래에는 로봇이 산업 현장에서 주로 이용되었으나, 최근에는 기술의 발전, 생활 수준의 향상 및 비대면 상황의 필요성에 의해 서비스업, 요식업 등 다양한 분야로 영역을 넓히고 있다. 예를 들어, 식당에서 서빙 또는 배달을 하는 로봇, 카페에서 커피를 내리는 로봇 등이 개발된 바 있다. 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-2232603호는 로봇 암(arm)을 이용한 커피 추출 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 커피 추출에 로봇 암을 적용하여 일정한 품질의 커피를 자동으로 추출하고, 포터 필터의 파지 및 세척을 용이하게 하는 시스템을 기재하고 있다.

최근에는 실제 음식의 조리에 이용되는 로봇, 이른바 조리로봇이 개발되고 있다. 이와 관련된 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-2284663호에서는 용기에 담긴 각각의 음식물을 조리하는 장치를 기재하고 있으며, 자동조리 장치에 다양한 설정의 조리 기능이 구비된 로봇을 이용하는 시스템을 개시하고 있다. 서비스업이나 요식업에 로봇을 적용하는 경우 인력 대체 및 정확도 향상 외에도 부가적인 장점이 있는데, 바로 로봇의 동작을 노출시켜 보는 사람들로 하여금 흥미를 유발할 수 있다는 것이다.

이와 같이, 조리로봇은 인간의 조리 작업을 대체하는 역할을 하면서 고품질의 요리 제조가 가능할 뿐만 아니라 식당에서 소비자에게 새로운 볼거리와 체험을 제공할 수 있다. 그러나, 인간의 경우 이용자의 요청이나 상황 변화를 인지하고 판단하여 대응할 수 있지만, 로봇은 설정된 시스템에 의해 동작하기 때문에 다양한 상황에서도 적용이 가능하도록 조리 방법을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 동일한 요리의 제조 작업을 수행하는 경우라 하더라도, 조리로봇의 작업 조건은 인간의 작업 조건과 차별화될 필요가 있고, 재료의 특성도 맞춤화가 필요하다.

그런데, 조리로봇과 관련한 기술들은 대부분 로봇의 부품, 구조 및 제어에 초점이 맞춰져 있고, 로봇을 이용한 최적의 조리 방법 자체에 대한 개발은 미진한 실정이다.

본 발명의 목적은 조리로봇에 최적화된 공정에서 면을 조리하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조리로봇을 이용한 면 조리 방법을 제공한다.

본 발명의 면 조리 방법은 (i) 사용자로부터 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 수용하는 단계; (ii) 상기 그릇을 조리부로 이동시켜 면요리 재료를 건지개가 거치된 조리부에 투입하고, 빈 그릇을 거치대로 원위치 시키는 단계; (iii) 상기 조리부에 투입된 재료를 90 내지 99℃에서 20 내지 40초간 익히는 단계; (iv) 익힌 재료를 건지개로 건지고 거치대로 운반하여 상기 그릇 내에 투입한 후, 건지개를 조리부로 원위치 시키는 단계; 및 (v) 85 내지 95℃로 유지된 육수 포트에서 국자로 육수를 퍼내어 상기 그릇 내에 투입한 후, 국자를 육수 포트로 원위치 시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 상기 면요리 재료는 쌀국수면, 우동면, 국수면, 파스타면, 옥수수면 및 당면으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 면 재료를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 상기 면 재료의 굵기는 0.5 내지 5mm인 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 면요리 재료는 숙주, 청경채, 알배추, 버섯, 유부, 소고기 및 돼지고기로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 부재료를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 (i) 단계에서, 상기 면요리 재료의 중량은 50 내지 200g일 수 있다.

본 발명의 상기 (ii) 단계에서, 조리로봇이 조리부 상에서 그릇을 90° 이상으로 기울여 재료를 조리부에 투입한 후, 그릇을 털어내는 흔들기 동작을 1 내지 10회 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 (iii) 단계에서, 조리부의 물 온도는 92 내지 97℃인 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 (iii) 단계에서, 조리부에서 재료를 익히는 시간은 25 내지 35초인 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 (iv) 단계에서, 조리로봇이 건지개로 익힌 재료를 건진 후, 건지개를 털어내는 흔들기 동작을 1 내지 30회 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 (v) 단계에서, 상기 육수 온도는 87 내지 92℃인 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 (v) 단계에서, 상기 육수의 염도는 0.90 내지 1.20%인 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 (v) 단계에서, 조리로봇이 육수를 퍼내기 전에, 국자로 육수를 젓는 동작을 1 내지 6회 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 (v) 단계에서, 그릇 내에 투입되는 육수의 중량은 180 내지 270g일 수 있다.

본 발명에서, 상기 조리로봇은 복수 개의 로봇 암(arm)을 포함하는 본체부; 상기 로봇 암에 연결되고 그릇 또는 조리기구를 파지(grip)하는 파지부; 및 상기 본체부 및 파지부의 구동을 제어하는 신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 면 조리에 조리로봇을 사용하여 공정이 정확하고 정밀하게 수행되므로 품질을 일정하게 유지할 수 있고, 조리로봇 이용 체험을 통해 사용자의 흥미를 유발하고 즐거움을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 조리 공정의 다양한 조건을 조리로봇의 작업에 최적화함으로써, 조리로봇 사용에 의해 발생하는 오류를 최소화하고 면요리의 맛과 식감을 향상시켜 품질이 우수한 면요리를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명은 조리로봇을 이용하여 면을 조리하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 재료를 익힌 후 그릇에 담고 육수를 부어 조리를 완료하는 모든 단계가 조리로봇에 의해 수행된다. 이와 같이 조리로봇을 사용함에 따라, 시스템에 의해 공정이 정확하고 정밀하게 수행되어 품질을 일정하게 유지할 수 있고, 조리로봇 이용 체험을 통해 사용자의 흥미를 유발하고 즐거움을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 조리 공정의 조건을 조리로봇의 작업에 최적화함으로써, 조리로봇 사용에 의해 발생하는 오류를 최소화하고 면요리의 맛과 식감을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서는 로봇에 의해 구현되는 면 조리 방법을 제공하며, 본 발명의 조리 방법은 다음의 단계를 포함할 수 있다:

(i) 사용자로부터 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 수용하는 단계;

(ii) 상기 그릇을 조리부로 이동시켜 면요리 재료를 건지개가 거치된 조리부에 투입하고, 빈 그릇을 거치대로 원위치 시키는 단계;

(iii) 상기 조리부에 투입된 재료를 익히는 단계;

(iv) 익힌 재료를 건지개로 건지고 거치대로 운반하여 상기 그릇 내에 투입한 후, 건지개를 조리부로 원위치 시키는 단계; 및

(v) 육수 포트에서 국자로 육수를 퍼내어 상기 그릇 내에 투입한 후, 국자를 육수 포트로 원위치 시키는 단계.

본 발명에서 사용되는 조리로봇은, 본 발명에서 의도하는 각 단계의 동작을 수행할 수 있는 부품을 가진 조리로봇이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 복수 개의 로봇 암(arm)을 포함하는 본체부; 상기 로봇 암에 연결되고 그릇 또는 조리기구를 파지하는 파지부; 및 상기 본체부 및 파지부의 구동을 제어하는 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 조리로봇이 본 발명의 조리 방법에 맞게 이동, 회전, 절곡, 상하 운동 등의 다양한 동작을 수행함으로써 그릇이나 조리기구를 운반 또는 파지하고 재료를 투입하거나 건져내는 조리 작업을 수행할 수 있다.

본 발명에서, 상기 본체부는 복수 개의 로봇 암을 포함하여 조리로봇의 바디를 이루는 구성요소로서, 복수 개의 관절부를 포함하여 자유롭게 동작이 가능하다. 상기 본체부에서 각 로봇 암은 각 관절부에 의해 접속되는 구조를 가지며, 로봇 암의 수는 1 내지 7개일 수 있다. 로봇 암의 수가 많을수록 섬세한 동작이 가능할 수 있으나 너무 많으면 제어 효율성이 낮고 관리가 어려울 수 있다.

본 발명에서, 상기 파지부의 일측은 본체부의 로봇 암에 체결 또는 접속되고, 다른 일측은 그릇 또는 조리기구를 파지하는 동작을 수행한다. 파지부의 움직임을 통해 조리 용기 또는 도구를 파지하거나 파지 상태를 해제할 수 있으며, 파지 상태에서 로봇 암이 작동되면 그릇 또는 조리기구를 이동시키거나 기울이는 작업을 수행할 수 있다.

상기 파지부는 양측에서 대상을 가압하여 파지할 수 있는 핑거 형태, 개폐 형태, 또는 진공 흡착, 자력 등 가압 이외의 수단을 이용한 형태일 수 있다. 예를 들어, 그릇의 경우 핑거 형태의 파지부로 그릇의 상하를 가압하여 파지할 수 있으며, 가위 또는 빨래집게 형태의 개폐형 파지부가 설치되는 경우 파지 상태에서 단단히 고정이 가능하다는 점에서 바람직하다. 또한, 조리도구의 경우 진공 흡착, 자력 등의 수단으로 파지부와 조리도구의 일측을 강하게 결합하는 방식으로 파지할 수 있다. 상기 파지부는 로봇 암과 탈착 가능하게 결합될 수 있어, 하나의 로봇 암이 여러 종류의 파지부를 대체하면서 작업을 하는 것도 가능하다.

본 발명에서, 상기 제어부는 기설정된 신호에 따라 제어명령을 통해 조리로봇의 동작을 제어하는 구성요소이다. 구체적으로, 상기 제어부에 입력되는 신호는 조리로봇이 본 발명의 조리 방법을 수행할 수 있도록 명령을 생성할 수 있다.

상기 조리로봇은 본체부, 파지부 및 제어부 외에, 부가 기능을 수행하기 위한 부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조리로봇은 조리 과정을 촬영하는 카메라부, 통신을 통해 제어부에 외부 신호를 전달하기 위한 통신부, 작동 상황의 안내음성을 출력하거나 오류 발생시 알림음을 출력하는 스피커부 등을 더 포함할 수 있다.

상기 조리로봇의 동작은 하나의 로봇 암으로 수행될 수 있으며, 다수개의 로봇 암을 이용하여 각각 수행될 수도 있다. 본 발명에서, 동시에 진행되는 조리의 수에 따라 동작에 사용되는 로봇 암의 수를 적절히 변경하여 조리를 수행할 수 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 구조의 조리로봇을 이용한 면 조리 방법을 제공하며, 본 발명의 조리 방법은 (i) 사용자로부터 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 수용하는 단계; (ii) 상기 그릇을 조리부로 이동시켜 면요리 재료를 건지개가 거치된 조리부에 투입하고, 빈 그릇을 거치대로 원위치 시키는 단계; (iii) 상기 조리부에 투입된 재료를 익히는 단계; (iv) 익힌 재료를 건지개로 건지고 거치대로 운반하여 상기 그릇 내에 투입한 후, 건지개를 조리부로 원위치 시키는 단계; 및 (v) 육수 포트에서 국자로 육수를 퍼내어 상기 그릇 내에 투입한 후, 국자를 육수 포트로 원위치 시키는 단계를 포함할 수 있다.

이하, 각 단계에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 사용자가 원하는 재료를 그릇에 담아 거치대에 올려놓으면 조리로봇이 이를 인식하고 작업을 개시한다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 사용자가 다양한 면요리용 재료들 중에서 본인의 취향에 맞는 재료를 선택 및 조합하여 그릇에 담아 거치대에 놓을 수 있도록 다양한 종류의 면요리용 재료들을 거치대 앞에 제공할 수 있다.

상기 면요리 재료는 쌀국수면, 우동면, 국수면, 파스타면, 옥수수면, 당면 등의 면 재료를 포함한다. 조리의 효율성, 조리로봇의 설계, 사용자의 대기 시간 등을 고려하면, 짧은 시간 내에 조리가 가능한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명에서 면 재료로는 건면 기준 굵기가 0.5 내지 5mm, 바람직하게 0.6 내지 2mm, 더 바람직하게 0.8 내지 1.5mm인 것을 사용할 수 있으며, 너비는 0.5 내지 5mm, 바람직하게 1 내지 4mm일 수 있다.

바람직하게, 상기 면 재료로는 건면을 물에 10분 이상, 바람직하게 20분 이상 침지시킨 것을 사용할 수 있으며, 또는 1차로 삶아내는 작업을 거친 면 재료(즉, 반조리된 면 재료)를 사용할 수 있다. 이에 따라, 면 재료가 부드러워지고 조리 시간이 짧아져 조리로봇에 최적화된 조리 시간 내에 작업이 가능하고, 우동면과 같이 굵은 면이라도 단시간 내에 조리할 수 있다.

상기 면요리 재료는 요리의 종류에 따라 적절한 부재료를 더 포함할 수 있다. 상기 부재료로는 숙주, 청경채, 알배추, 버섯, 유부, 소고기, 돼지고기 등을 1종 이상 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 예시된 재료 외에도 면 재료와 유사한 조리 시간을 갖는 다양한 재료들을 사용할 수 있다.

상기 면요리 재료는 전체 50 내지 200g, 바람직하게는 100 내지 180g, 더 바람직하게는 120 내지 160g이 그릇에 담겨 제공되는 것이 로봇 조리용으로 적합하다.

재료가 너무 많고 무거우면 이를 수용하기 위한 그릇의 크기가 커져야하고, 로봇의 작동 강도 및 작업 반경이 커지므로, 조리 효율성이 떨어지고 조리에 시간이 오래 걸려 로봇으로 구현하기에 한계가 있고, 육수 양 대비 건더기 재료의 양이 많아 싱거울 수 있다. 재료가 너무 적은 경우, 육수가 정량 투입되는 시스템에서는 건더기 재료와 육수의 밸런스가 맞지 않아 맛이 떨어질 수 있다.

상기 그릇은 재료가 투입되는 용기이자 최종 조리된 면요리를 담는 용기로서, 그 형태는 재료의 크기 및 면요리의 종류에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에서 사용되는 그릇은 재료를 담았다가 조리부에 투입한 후 최종 요리를 담아내기 위해 재사용되므로, 처음에 담은 재료가 조리부에 완전히 투입되어 그릇에 남지 않도록 하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서, 상기 그릇은 우동면 등 점성이나 습기가 있는 재료가 잘 달라붙지 않는 재질로 코팅된 것이 바람직하다.

상기 그릇의 크기는 대략적으로 1인분 재료가 그릇의 2/5 내지 4/5, 바람직하게 2/3 내지 3/4 정도 담길 수 있는 크기일 수 있다.

상기 거치대는 조리 작업 개시를 위해 그릇을 거치하는 공간으로, 그릇의 크기 및 형상을 고려한 투입구를 형성함으로써 거치대에서 그릇이 기울어지거나 움직이는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 상기 거치대 주변에는 이용 가능 여부를 표시하기 위한 LED 등이나 스크린이 추가로 구비될 수 있다.

본 발명에서는 사용자가 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 놓는 행위를 센서 등의 장치로 인식하여 조리 작업을 개시할 수 있으며, 또는 사용자가 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 놓은 후 작동 버튼을 누르면 이에 의해 조리 작업을 개시할 수 있다.

먼저, 거치대에 수용된 그릇을 조리부로 이동시키기 위해, 그릇을 파지한다. 조리로봇을 원활하게 이용하기 위해서는 그릇이나 조리도구 운반의 안전성이 매우 중요하므로, 그릇과의 단단한 고정이 가능한 파지부를 이용하여 운반 안정성을 높이는 것이 바람직하다. 특히, 파지부가 가위나 빨래집게 형태의 개폐 형식인 경우 조리 작업시 그릇이 미끄러지거나 빠지는 문제를 해결하고 거치대에 그릇을 올바르게 올려놓을 수 있으므로 더 바람직하다.

파지 동작 후, 조리로봇이 그릇을 파지한 상태에서 조리부로 운반한다. 이때, 운반 속도가 너무 느리면 작업 시간이 길어져 조리로봇의 효율성이 떨어질 수 있으며, 운반 속도가 너무 빠르면 재료가 그릇에서 이탈되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 운반 동작은 5초 이내, 예를 들어 1 내지 4초 동안 수행되는 것이 바람직하다.

그릇이 조리부로 운반되면, 그릇을 조리부 상에서 90° 이상으로 서서히 기울여 그릇 내 재료를 조리부에 투입한다.

이때, 그릇을 기울여 재료를 낙하시킨 후에 기울인 상태로 털어내는 흔들기 동작을 추가 수행함으로써 재료 일부가 그릇에 남는 현상을 방지할 수 있다. 상기 흔들기 동작은 1 내지 10회 수행될 수 있으며, 잔여물 제거와 작업 시간을 모두 고려하였을 때 2 내지 7회 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흔들기 동작은 동작의 효과 및 제조 공정의 시간을 고려하여 1 내지 5초, 바람직하게 1.5 내지 3초 동안 수행될 수 있다.

본 발명에서, 상기 조리부는 재료를 익히는 포트 형태를 갖는 것으로, 조리부는 1개당 하나의 포트를 갖는 구조 또는 하나의 큰 포트에 여러 개의 투입구가 형성된 뚜껑을 덮어 복수개의 조리부를 형성하는 해면기 구조로 설계될 수 있다. 그중, 해면기 구조를 이용하면 각 조리부의 온도를 통일할 수 있고 장치 관리가 용이하므로 바람직하다. 본 발명에서, 조리로봇 한 대당 조리부의 수는 1 내지 10개일 수 있으며, 로봇 운영 효율 관점에서 2 내지 6개인 것이 바람직하다. 여기에서, 조리부의 개수는 재료 투입구의 개수로 산정한다.

조리부 내에는 고온의 물(열수)이 존재한다. 따라서, 그릇 내 재료가 조리부에 투입되면 고온의 물에 의해 재료가 익게 된다. 이때 조리부에 사용되는 물로는 일반적인 물 뿐만 아니라 재료에 간을 더하기 위해 염분을 첨가한 물을 사용하는 것도 가능하다.

상기 조리부에서, 조리 작업의 신호에 따라 그때그때 조리부를 가열하여 물의 온도를 상승시키는 방식을 이용하거나, 보온 또는 지속적인 가열을 통해 열수의 온도를 계속 유지하는 방식을 이용할 수 있으며, 작업시간의 단축 및 온도의 오차 감소를 위해서는 열수의 온도를 계속 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 조리부의 입구에는 조리 후 재료를 건져내기 위한 건지개가 거치될 수 있다. 거치된 건지개 상에 재료를 낙하시켜 투입하면, 재료를 익힌 후 건지개를 들어올리는 동작을 통해 열수를 분리하고 간편하게 재료만을 건져낼 수 있다. 조리부에는 상기 건지개를 거치하기 위한 고리나 홈이 형성될 수 있다.

상기 건지개는 체망 형태로서, 재료가 건지개에서 이탈되지 않으면서 구멍에 재료가 끼이지 않고 골고루 익도록 하기 위해 타공보다는 체망 형태의 건지개를 이용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 건지개는 열수에 의해 변형되지 않는 소재로 이루어지며, 특히 스테인리스 스틸 소재인 것이 적합하다.

상기 건지개는 조리부의 입구 또는 내부에 거치될 수 있다. 예를 들어, 건지개의 테두리가 조리부 입구보다 작은 경우 건지개는 조리부의 내부로 삽입되고 고리를 통해 거치될 수 있고, 건지개 테두리가 조리부 입구보다 큰 경우 건지개를 단순히 올려놓는 방식으로 거치하거나 홈에 의해 고정 거치되도록 할 수 있다. 특히, 건지개의 테두리가 조리부의 입구보다 큰 경우, 재료가 건지개를 이탈하지 않으므로 바람직하다. 예를 들어, 건지개 테두리의 직경은 조리부 입구 직경의 1.05 내지 1.3배일 수 있다.

본 발명에서 조리부의 크기는 목적하는 요리의 양에 따라 다르게 설계할 수 있다. 조리부의 깊이 또한 다른 부재들과의 균형을 고려하여 달라질 수 있으나, 건지개를 거치하기 위해 충분한 깊이를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다.

상기 조리부에 재료를 투입한 후 빈 그릇은 거치대로 원위치될 수 있으며, 투입된 재료는 조리부 내의 열수에 의해 익기 시작한다.

본 발명에서는 상기 재료를 익히는 단계에서 조리부 내 물의 온도를 조절함으로써 공정 안정성을 크게 향상시키고 문제 발생 상황을 효과적으로 방지할 수 있다.

일반적으로 가정이나 식당에서 면요리를 조리하는 경우 100℃ 이상의 끓는 물에 면재료를 투입하고 계속 끓이면서 조리한다. 그런데 조리로봇을 이용하는 경우 조리부 내 물이 100℃를 넘게 되면, 조리부에서 발생하는 수증기에 의해 로봇 암이나 파지부가 수증기가 지속적으로 노출되는 현상이 발생한다.

조리로봇의 표면은 일반적으로 플라스틱, 스틸 등의 소재로 이루어지기 때문에, 수증기에 지속적으로 노출되면 표면에 물방울이 맺히는 문제가 발생한다. 이러한 물방울이 흘러내려 조리 장치나 거치대에 떨어지는 경우 위생 및 품질에 영향을 미치며 사용자에게 좋지 않은 이미지를 줄 수 있다. 뿐만 아니라 물방울이 파지부와 그릇의 접촉부로 흘러가면 파지 안정성이 현저히 저하되어, 파지부에서 그릇이 미끄러지고 이탈하는 심각한 문제로 이어질 수 있다.

조리로봇의 경우 기설정된 시스템에 의해서만 동작하기 때문에 이러한 문제 발생 상황에 대처하기 어렵고, 만약 이러한 문제 상황에 의해 조리로봇에 오류나 고장이 발생하면 조리 작업의 자체가 불가능하게 된다. 따라서, 조리로봇을 이용한 조리 작업시에는 조리로봇에 최적화된 작업 환경 및 공정을 설정하는 것이 매우 중요하다.

본 발명에서는 조리부 내 물의 온도를 90 내지 99℃, 바람직하게 92 내지 97℃, 더 바람직하게 93 내지 96℃로 세팅함으로써, 수증기 발생에 의한 조리로봇의 안정성 저하 문제를 해결하고 문제 발생 상황을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 재료가 과조리되거나 퍼지는 현상 또는 재료 온도가 낮거나 덜 익는 현상을 방지하여, 맛과 식감이 우수한 면요리를 제조할 수 있다.

상기 단계에서, 재료를 익히는 시간, 즉 재료를 조리부에 투입한 시점부터 건져내는 시점까지의 시간은 20 내지 40초, 바람직하게 25 내지 35초, 더 바람직하게 28 내지 32초일 수 있다. 상기 조건에서, 각 재료가 조리부 내 세팅된 물 온도에서 충분히 익을 수 있다. 재료를 익히는 시간이 너무 짧으면 재료가 덜 익고 익히는 시간이 너무 길면 과하게 익기 때문에, 맛과 식감이 모두 떨어지는 품질 저하가 발생한다. 또한 상기 조리부에 물을 추가 급수하는 경우 물의 온도가 떨어져 재료가 설익는 문제가 있을 수 있다는 점을 고려할 때, 최소 30초 이상 익히는 것이 바람직하다.

상기 조리부에는 물의 온도를 유지하기 위한 가열 수단이 구비될 수 있다. 상기 가열 수단에 의해, 조리부 내의 물을 가열하거나 물의 온도를 일정 범위 내로 유지할 수 있다. 예를 들어, 사용자에 의해 조리 작업 명령 신호를 받으면 가열 수단이 조리부의 가열을 시작하여 물의 온도를 상승시킬 수 있고, 또는 사용자의 신호와는 관계 없이 가열 수단의 지속적인 가동을 통해 온도가 유지되도록 할 수 있다.

또한, 상기 조리부에는 물을 추가 공급하기 위한 온수 급수부 등이 더 구비될 수 있다. 이에 따라 재료 및 건지개의 이동이나 증발에 의해 손실되는 물의 양을 보출할 수 있고, 재료 종류에 따라 물에 배어나는 향을 제거할 수 있다.

조리부에서 재료를 익힌 다음, 조리로봇의 파지부로 상기 건지개를 들어올려 익힌 재료를 건지고 거치대로 운반한다.

이때, 익힌 재료를 건진 후 운반하기 전에 건지개를 털어내는 흔들기 동작을 수행함으로써, 재료와 건지개에 존재하는 수분을 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 흔들기 동작은 1 내지 30회 수행될 수 있으며, 수분 제거와 작업 시간을 모두 고려하였을 때 5 내지 20회 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흔들기 동작은 동작의 효과 및 제조 공정의 시간을 고려하여 1 내지 5초, 바람직하게 1.5 내지 3초 동안 수행될 수 있다.

상기 건지개의 흔들기 동작은 조리부 상부로부터 5 내지 20cm, 바람직하게 8 내지 12cm 높이에서 진행될 수 있다. 해당 범위의 높이 내에서 안정적으로 동작을 수행할 수 있으며, 높이가 너무 높은 경우 조리부 외의 영역으로 물이 많이 튀는 문제가 있고, 높이가 너무 낮은 경우에는 흔들기 동작에 의해 조리부의 입구와 건지개가 부딪히는 현상이 발생할 수 있다.

익힌 재료가 담긴 건지개를 거치대로 운반한 다음, 건지개를 그릇 상에서 90° 이상, 바람직하게는 180°까지 서서히 기울이고 털어내어 익힌 재료를 그릇에 투입한다. 이 과정에서, 사용자는 눈 앞에서 자신이 그릇에 담아놓은 재료가 이동하여 조리되고 그 후 다시 그릇에 담기는 모습을 볼 수 있어 흥미를 느낄 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에서, 그릇에 익힌 재료를 투입하기 전에, 그릇을 예열하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 그릇을 예열하는 경우 그릇에 익힌 재료를 투입한 후 재료의 온도가 급격히 떨어지는 문제를 해결할 수 있으며, 특히 면이 식으면서 달라붙는 현상을 방지할 수 있으므로 바람직하다. 상기 예열은 재료를 익히는 동안 열수 또는 육수를 투입했다가 빼는 방식으로 수행할 수 있으며, 또는 거치대 아래에 보온 장치를 추가 설치하여 거치대 상에서 그릇의 온도가 떨어지지 않도록 설계할 수 있다.

상기와 같은 공정으로 재료를 익히고 그릇에 투입한 다음, 건지개를 조리부로 원위치 시킨 후 파지를 해제할 수 있다.

그 후, 로봇 암이 육수 포트 측으로 이동하고, 육수를 퍼내기 위해 육수 포트에 거치된 국자를 파지한다. 상기 국자를 파지하는 파지부와 상기에서 건지개를 파지하는 파지부는 동일하거나 다를 수 있다. 본 발명에서, 건지개를 파지하고 해제한 후에 상기와 동일한 로봇 암의 파지부로 국자를 파지할 수 있으며, 또는 서로 다른 파지부에 건지개와 국자를 각각 파지하는 것도 가능하다.

상기 육수 포트는 국물용 육수가 보관되는 곳으로서, 육수 포트의 용량은 5리터 이상일 수 있으며, 바람직하게 8리터 이상인 경우 육수 포트의 교체 주기가 길어 인력 소모를 줄일 수 있다.

상기 육수의 온도는 85 내지 95℃, 바람직하게는 87 내지 92℃, 더 바람직하게는 88 내지 91℃일 수 있다. 상기 온도는 요리의 맛과 운반에 최적화된 온도로서, 육수가 너무 뜨거우면 사용자가 그릇을 들고 자리로 이동할 때 심한 열감을 느낄 수 있으며, 육수의 온도가 낮으면 면요리의 식감이 떨어지게 된다.

상기 육수 포트에는 육수의 온도를 유지하기 위한 가열 수단이 구비될 수 있다. 상기 가열 수단에 의해 육수 포트 내의 육수를 가열하거나 육수의 온도를 일정 범위 내로 유지할 수 있다. 예를 들어, 조리 작업 명령 신호를 받으면 가열 수단이 육수 포트의 가열을 시작하여 육수 온도를 상승시킬 수 있고, 또는 제어 신호와 관계 없이 가열 수단의 지속적인 가동을 통해 육수 온도가 계속 유지되도록 할 수 있다.

상기 육수 포트는 육수를 추가 공급하기 위한 육수 급수부, 육수에서 침전으로 인한 맛의 편차를 해결하기 위한 육수 교반부 등을 더 포함할 수 있다.

상기 육수는 면요리의 국물이 되는 것으로, 상기 육수는 제조하고자 하는 요리의 종류에 따라 다양하게 사용할 수 있다. 육수란 사전적으로 고기를 우려낸 물을 의미하나, 본 발명에서는 편의를 위하여 요리 업계에서 통상적으로 이용되는 채수를 포함하는 국물류를 모두 육수로 지칭한다. 예를 들어, 상기 육수로는 물에 다시다, 치킨 스톡 같은 조미료를 넣고 끓여 준비하거나, 고기류, 해산물, 채소, 뼈 등을 우려낸 물 또는 이에 조미료를 첨가한 것을 사용할 수 있다.

육수는 요리에 맛과 간을 내는 것이므로, 적당한 염도를 가져야한다. 구체적으로, 상기 육수의 염도는 0.90 내지 1.20%, 바람직하게 0.95 내지 1.1%일 수 있다. 그런데 육수는 다양한 성분의 혼합물이기 때문에 포트 내에 장시간 보관되면 상층과 하층의 분리가 일어나 염도에 차이가 나는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 국자를 파지한 후 들어올리기 전에 육수 포트 내에서 육수가 섞이도록 젓는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 국자로 원형을 그리거나, 국자를 상하 또는 좌우로 반복 이동함으로써 육수가 섞이게 할 수 있다. 상기 젓는 동작은 1 내지 6회, 바람직하게는 2 내지 4회 수행될 수 있으며, 이로써 육수의 염도 분리 문제를 해결하고 일정한 맛의 육수를 제공할 수 있다.

조리로봇의 파지부가 국자의 일측을 파지하고 육수 포트 상으로 들어올린 후, 5 내지 60°의 각도로 1 내지 4초간 기울여 국자에서 육수를 일부 덜어내고, 직립 상태로 되돌린 후에 그릇 측으로 운반할 수 있다. 이와 같이 운반 전에 육수 일부를 덜어냄으로써 국자로 육수를 운반하는 동안 육수가 국자에서 넘치는 현상을 방지할 수 있다. 상기 운반 동작은 5초 이내, 예를 들어 1 내지 4초 동안 수행되는 것이 바람직하다.

상기한 일련의 동작을 통해 육수가 담긴 국자를 그릇 측으로 운반한 다음, 국자를 그릇 위에 위치시키고 점점 기울여 국자 내의 육수를 그릇으로 투입한 후, 국자를 직립 상태로 되돌리고 육수 포트로 원위치 시킨 후 파지를 해제하여 조리 작업을 완료한다. 이때, 육수가 그릇 밖으로 튀는 경우 사용자에게 불쾌감을 유발할 수 있으므로, 육수가 그릇 내에만 투입되도록 하는 것이 중요하다. 이에 따라, 육수를 그릇에 붓는 속도 및 위치를 섬세하게 조절하는 것이 필요하다.

본 발명에서, 육수를 투입하는 단계는 국자를 60 내지 120°의 각도로 2 내지 10초간 기울임으로써 수행될 수 있다. 또한, 국자는 그릇 상면으로부터 국자 아랫면의 거리가 10cm 이하, 바람직하게 5cm 이하, 더 바람직하게 3cm 이하가 되도록 위치할 수 있으며, 이에 따라 육수가 튀거나 넘치는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명에서 육수는 익힌 재료의 양을 고려하여 180 내지 270g, 바람직하게는 200 내지 250g, 더 바람직하게는 220 내지 230g의 양으로 그릇에 투입될 수 있다. 육수의 양이 너무 적으면 간이 맞지 않을 수 있으며, 너무 많을 경우 면요리 재료의 권장량 및 그릇 크기 대비 육수의 양이 많아 재료의 균형이 맞지 않고 그릇에서 육수가 넘치는 문제가 발생할 수 있다.

이와 같이 그릇 내에 육수를 부으면 요리가 완성되는데, 익힌 재료와 육수가 만나 맛, 식감 및 온도 측면에서 훌륭한 요리가 될 수 있다.

육수를 부은 후, 국자를 육수 포트로 원위치 시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 국자를 육수 포트로 이동시킨 후, 국자가 육수 내에 잠긴 상태에서 상하운동을 1 내지 5회 수행한 후 원위치될 수 있다. 이로써 육수의 염도 분리 문제를 더욱 효과적으로 해결할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 조리장치는 조리로봇이 지속적으로 균일하게 조리를 수행할 수 있도록 하는 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조리장치는 조리부 또는 육수 공급부에서 물 또는 육수의 온도를 인식하는 온도 센서, 물 또는 육수의 수위를 인식하는 수위 센서, 그릇의 무게를 인식하는 중량 센서 등의 감지부; 가열 수단이나 감지부의 제어를 위한 제어부 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에서, 거치대에 중량 센서를 구비하여 면요리 재료가 담긴 그릇의 무게를 칭량할 수 있다. 상기 칭량값에서 그릇의 중량을 빼면 면요리 재료의 중량이 산출되며, 상기 면요리 재료의 중량에 따라 후속 공정에서 투입되는 육수의 양을 비례적으로 조절하여 건더기와 육수의 밸런스를 조절할 수 있다. 다만, 면요리 재료의 양이 너무 많아서 육수의 양이 함께 많아지면 그릇에서 넘칠 수가 있으므로, 로봇의 제어부에 면요리 재료의 최대 중량을 설정하고 이를 초과하는 경우 조리 동작이 개시되지 않도록 제어함으로써 요리가 넘치는 문제가 발생하지 않도록 설계할 수 있다.

본 발명을 이용하면, 조리로봇으로 쌀국수, 잔치국수, 우동, 마라탕 등 빠른 조리가 가능한 면 요리를 최적의 조건에서 제조하고 로봇 사용에 의한 오류 및 단점을 개선하여 맛과 식감이 우수한 고품질의 요리를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 조리로봇 이용 체험을 통해 사용자의 흥미를 유발하고 즐거움을 제공할 수 있다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 복수 개의 로봇 암(arm)을 포함하는 본체부;
   상기 로봇 암에 연결되고 그릇 또는 조리기구를 파지(grip)하는 파지부; 및
   상기 본체부 및 파지부의 구동을 제어하는 신호를 생성하는 제어부
   를 포함하는 조리로봇을 이용한 면 조리 방법으로서,
   상기 방법이 다음의 단계를 포함하는, 조리로봇을 이용한 면 조리 방법:
   (i) 사용자로부터, 1 내지 4mm 너비의 건면을 물에 20분 이상 침지시키거나 1차로 삶아낸, 쌀국수면, 우동면, 국수면, 파스타면, 옥수수면 및 당면으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 면 재료 및 숙주, 청경채, 알배추, 버섯, 유부, 소고기 및 돼지고기로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 부재료를 포함하는 면요리 재료가 담긴 그릇을 거치대에 수용하는 단계로서, 면요리 재료의 중량이 120 내지 160g이며, 그릇은 면요리 재료가 그릇의 2/3 내지 3/4의 양으로 담길 수 있는 크기를 갖는 것인 단계;
   (ii) 상기 그릇을 조리부로 1 내지 4초 동안 이동시키고, 조리부 상에서 그릇을 90° 이상으로 기울여, 면요리 재료를 조리부 입구 직경의 1.05 내지 1.3배의 테두리 직경을 갖는 건지개가 거치된 조리부에 투입한 후, 그릇을 털어내는 흔들기 동작을 1.5 내지 3초 동안 2 내지 7회 수행하고, 빈 그릇을 거치대로 원위치 시키는 단계;
   (iii) 상기 조리부에 투입된 재료를 93 내지 96℃로 유지된 열수에서 30 내지 32초간 익히는 단계;
   (iv) 익힌 재료를 건지개로 건진 후 건지개를 털어내는 흔들기 동작을 1.5 내지 3초 동안 5 내지 20회 수행한 다음, 거치대로 운반하여 상기 그릇 내에 투입한 후, 건지개를 조리부로 원위치 시키되, 상기 그릇에 익힌 재료를 투입하기 이전에 그릇을 육수 또는 열수로 예열하는 단계; 및
   (v) 88 내지 91℃로 유지된 8리터 이상의 용량을 갖고 육수 교반부가 구비된 육수 포트에서 국자로 0.95 내지 1.1%의 염도를 갖는 육수를 퍼내어 상기 그릇 내에 220 내지 230g의 육수를 투입한 후, 국자를 육수 포트로 원위치 시키되, 상기 국자로 육수를 퍼내기 전 젓는 동작을 2 내지 4회 수행하고, 국자를 육수 포트로 원위치 시킬 때 국자가 육수에 잠긴 상태에서 상하운동을 1 내지 5회 수행한 후 원위치 시키는 단계.
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