KR20010104795A

KR20010104795A - 원유 등급 판정시스템

Info

Publication number: KR20010104795A
Application number: KR1020000025877A
Authority: KR
Inventors: 이선희
Original assignee: 이선희
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-11-28

Abstract

본 발명은 측정기 샘플 홀더(sample holder)의 바닥면에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유 샘플의 온도를 감지하는 온도센서와, 측정기 샘플 홀더의 양측에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유를 통한 양단간의 저항 및/또는 전기 전도도를 측정하는 발광소자와 수광소자 및/또는 한 쌍의 셀과, 샘플 홀더 내의 온도 변화에 따른 상기 발광소자와 수광소자와의 저항 및/또는 한 쌍의 셀 간의 전기 전도도의 변화를 분석하여 피측정용 원유 내의 체세포와 세균 수 그리고 전해질의 량을 측정하고, 이를 근거로 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 판정하는 연산 및 판정수단 및 연산 및 판정수단의 판정에 따른 해당 젖소의 유방염 여부 및/또는 원유의 등급을 표시하는 표시수단으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 젖소의 유방염이나 원유의 등급을 목장이나 원유를 착유하는 현장에서 즉시 판정할 수 있는 것이다.

Description

원유 등급 판정시스템{A class judgment system of milk}

본 발명은 원유 등급 판정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비파괴 생물계측기술을 이용하여 젖소의 원유를 착유하는 현장에서 원유에 포함된 체세포와 세균 수 및 전해질 량에 따라 젖소의 유방염이나 원유의 개략적인 등급을 판정하고, 이를 근거로 젖소 및 원유를 관리할 수 있도록 하는 원유 등급 판정시스템에 관한 것이다.

산업기술의 발전이 가속화되면서 비파괴 생물 계측기술이 다양한 분야에 응용되어지고 있다. 특히, 최근에는 환경공학을 중심으로 한 유체의 오염도 측정에 많이 이용되고 있을 뿐만 아니라 농업에서도 농산물의 비파괴 검사에 계측기술을 많이 이용되고 있다. 하지만, 아직까지는 축산업에서의 비파괴 생물 계측기술의 응용 및 도입이 미미한 것으로 보여진다.

즉, 식물 생산분야에서는 비파괴 생물 계측기술이 규격화된 영역으로 실용성을 인정받고 있지만, 축산분야에서는 아직 초기 연구단계에 불과한 기술로서 근적외선 영역의 흡수 및 반사파장을 이용한 신호를 컴퓨터에 입력 저장한 후 그 이미지 데이터를 분석하는 과정을 거친다.

일반적으로 젖소의 원유를 분석하여 젖소의 유방염을 검사하거나 혹은 원유의 등급을 판정할 수 있으나, 대부분의 계측기기들이 대형이거나 유방염 검사 및 원유의 등급판정이 별도의 실험실에서 이루어지기 때문에 농가, 즉 젖소의 원유를집유하는 현장에서는 젖소의 유방염이나 원유의 등급을 판정할 수 없었다.

다시 말하면, 축산 농가에서는 각 젖소의 상태나 각 젖소로부터 얻은 원유의 등급 등을 현장에서 실시간으로 판정할 수 없어, 젖소를 관리하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라 각기 다른 등급의 원유를 섞어서 집유하기 때문에 원유의 전체적인 등급이 낮아지는 결점이 있다.

상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 본 발명은 비파괴 생물계측기술을 이용하여 젖소의 원유를 착유하는 현장에서 원유에 포함된 체세포와 세균 수 및 전해질 량에 따라 젖소의 유방염이나 원유의 개략적인 등급을 판정하고, 이를 근거로 젖소 및 원유를 관리할 수 있도록 하는 원유 등급 판정시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

다시 말하면, 본 발명은 젖소의 유방염이나 원유의 등급을 집유가 이루어지는 현장에서 실시간으로 검사 및 판정할 수 있도록 하여 젖소의 관리 및 원유를 등급별로 보다 효율적으로 집유할 수 있도록 하는 원유 등급 판정시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원유 등급 판정시스템의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.

도 2는 도 1의 시스템이 적용된 측정기를 나타낸 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 원유 등급 판정시스템의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.

도 4는 도 3의 시스템이 적용된 측정기를 나타낸 정면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

11a,11b : 셀 12,22 : 샘플 홀더

13,23 : 온도센서 14,24 : 연산 및 판정수단

15,25 : 표시수단 16,26 : 온/오프 키

17,27 : 리셋 키 18,28 : 측정기

21a : 발광소자 21b : 수광소자

29 : 모터 30 : 모터 구동부

31 : 날개

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원유 등급 판정시스템은, 측정기 샘플 홀더의 바닥면에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유 샘플의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 측정기 샘플 홀더의 양측에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유를 통한 양단간의 저항 및/또는 전기 전도도를 측정하는 발광소자와 수광소자 및/또는 한 쌍의 셀(cell)과, 상기 샘플 홀더 내의 온도 변화에 따른 상기 발광소자와 수광소자와의 저항 및/또는 상기 한 쌍의 셀 간의 전기 전도도의 변화를 분석하여 피측정용 원유 내의 체세포와 세균수 그리고 전해질의 량을 측정하고, 이를 근거로 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 판정하는 연산 및 판정수단 및 상기 연산 및 판정수단의 판정에 따른 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 표시하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하여 전기 전도도를 이용한 젖소의 유방염 검사 및 원유의 등급판정에 대해서 살펴본다.

이를 위한 구성으로는 휴대가 가능한 정도의 부피를 갖는 측정기(18)의 전방에는 원유의 샘플을 투입할 수 있는 샘플 홀더(12)가 형성되어 있고, 이 샘플 홀더(12)의 내부에는 투입된 원유의 온도를 측정하기 위한 온도센서(13)가 장착되어 있으며, 샘플 홀더(12) 내의 양측에는 한 쌍의 셀(11a)(11b)이 장착되어 있다.

샘플 홀더(12)에 장착된 온도센서(13)와 한 쌍의 셀(11a)(11b)이 연산 및 판정수단(14)에 연결되어 샘플 홀더(12)에 투입된 원유의 온도와 전기 전도도에 대한 정보를 제공하고 있다. 이렇게 원유에 대한 온도와 전기 전도도에 대한 정보를 인지한 연산 및 판정수단(14)은 샘플 홀더(12) 내의 온도 변화에 따른 한 쌍의 셀(11a)(11b) 간의 전기 전도도의 변화를 분석하여 측정하고자 하는 원유 내의 체세포와 세균 수 그리고 전해질의 량을 측정하고, 이를 근거로 해당 젖소의 유방염및/또는 원유의 등급을 판정한 후 이를 표시수단(15)으로 출력하도록 구성되어 있다.

도면 중 미설명 부호 16은 측정기(18)를 "온/오프(on/off)" 하기 위한 온/오프 키(on/off key)이고, 17은 동작중이거나 동작이 완료된 측정기(18)를 리셋(reset)하기 위한 리셋 키(reset key)이다. 여기서, 표시수단(15)과 온/오프 키(16) 및 리셋 키(17)는 도면에서 보이는 바와 같이 측정기(18)의 표면으로 노출되어 있어, 측정결과를 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 측정기(18)의 동작을 원활하게 설정할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 측정기(18)를 이용하여 원유의 등급과 젖소의 유방염을 측정 및 판정하는 과정을 보면, 샘플 홀더(12)에 측정하고자 하는 젖소의 원유 샘플을 투입한다.

그리하면, 온도센서(13)는 투입된 원유의 온도값을 측정하여 연산 및 판정수단(14)에 제공한다. 또한, 한 쌍의 셀(11a)(11b)은 전기 전도도에 대한 데이터를 측정하여 연산 및 판정수단(14)에 제공한다.

여기서, 모든 물질에는 그 물질만이 가지는 고유한 전기적인 저항이나 광학적인 반응파장 영역을 가지고 있다. 이러한 전기적신호와 광학적인 특징을 이용하여 원유의 등급을 측정할 수 있다.

즉, 액체(원유) 내에는 여러 가지 미량원소를 포함한 전해질이 포함되어 있다. 원유에도 마찬가지다. 따라서 원유 내에서 일정한 전압을 이용하여 전기 전도도를 측정함으로서 원유 내의 체세포와 세균 수를 개략적으로 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 전기 전도도는 원유 내의 전해질의 량에 따라 차이를 가지며, 이는 저항의 역수로 나타난다. 이러한 전기 전도도의 차이를 이용하여 원유의 등급을 간이적으로 측정한다.

또한, 근적외선 영역의 파장을 발생하는 발광소자(LED나 근적외선 영역을 반사 또는 흡수하는 필터를 말한다)를 이용하여 원유를 투과시키고, 이 광학영역대에서 수광할 수 있는 수광소자를 설치하여 원유에서의 발광소자에서 나오는 파장을 반사 또는 투과하고, 반사 또는 투과되어 나오는 파장 영역을 수광소자에 의해 모아서 전압 측정기(Voltage Mater)로 측정하면 원유 중의 체세포와 세균의 개략적인 포함 비율에 따라 전압값의 차이를 보이는 데, 이를 이용하여 원유의 간이적 등급을 측정할 수 있다. 여기서, 출력전압의 값이 작으면 증폭기를 이용하여 증폭시킬 수도 있을 것이다.

물론, 원유 내의 전기 전도도의 변화와 광학적인 파장변화를 측정함에 있어서 모두 온도의 함수로 나타나기 때문에 온도센서를 이용하여 출력값을 보정하는 것이 필요하다.

온도센서(13)와 한 쌍의 셀(11a)(11b)에 의해 측정된 원유의 온도값과 전기 전도도에 대한 데이터가 입력되면, 연산 및 판정수단(14)은 위와 같은 특성을 이용하여 해당 원유에 대한 등급을 판정하는 한편 이 원유를 제공한 젖소의 유방염 여부를 판정한다. 그리고, 그 결과를 표시수단(15)을 통해 출력한다. 이에 따라 농가에서는 원유를 집유하는 현장에서 젖소의 유방염 여부 뿐만 아니라 원유의 등급을 간단하게 알아 볼 수 있는 것이다. 특히, 측정기(18)가 휴대가 간편한 소형이기 때문에 장소가 공간에 구애받지 않고 젖소의 유방염과 원유의 등급을 검사 및 측정할 수 있는 것이다.

다음으로, 도 3과 도 4를 참조하여 저항을 이용한 젖소의 유방염 검사 및 원유의 등급판정에 대해서 살펴본다.

이를 위한 구성으로는 휴대가 가능한 정도의 부피를 갖는 측정기(28)의 전방에는 원유의 샘플을 투입할 수 있는 샘플 홀더(22)가 형성되어 있고, 이 샘플 홀더(22)의 내부에는 투입된 원유의 온도를 측정하기 위한 온도센서(23)가 장착되어 있으며, 샘플 홀더(22) 내의 양측에는 발광소자(21a)와 수광소자(21b)가 장착되어 있다.

샘플 홀더(22)에 장착된 온도센서(23)와 한 쌍의 발광소자(21a)와 수광소자(21b)는연산 및 판정수단(24)에 연결되어 샘플 홀더(22)에 투입된 원유의 온도와 전기 저항에 대한 정보를 제공하고 있다. 이렇게 원유에 대한 온도와 전기 저항에 대한 정보를 인지한 연산 및 판정수단(24)은 샘플 홀더(22) 내의 온도 변화에 따른 한 쌍의 발광소자(21a)와 수광소자(21b) 간의 전기 저항의 변화를 분석하여 측정하고자 하는 원유 내의 체세포와 세균 수 그리고 전해질의 량을 측정하고, 이를 근거로 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 판정한 후 이를 표시수단(25)으로 출력하도록 구성되어 있다.

도면 중 미설명 부호 26은 측정기(28)를 "온/오프(on/off)" 하기 위한 온/오프 키(on/off key)이고, 27은 동작중이거나 동작이 완료된 측정기(28)를 리셋(reset)하기 위한 리셋 키(reset key)이며, 31은 샘플 홀더(22)에 투입된 원유를 젓기 위한 날개이며, 29, 30은 연산 및 판정수단(24)의 제어로 날개(31)를 구동시키기 위한 모터와 모터 구동부이다. 여기서, 표시수단(25)과 온/오프 키(26) 및 리셋 키(27)는 도면에서 보이는 바와 같이 측정기(28)의 표면으로 노출되어 있어, 측정결과를 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 측정기(28)의 동작을 원활하게 설정할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 측정기(28)를 이용하여 원유의 등급과 젖소의 유방염을 측정 및 판정하는 과정을 보면, 샘플 홀더(22)에 측정하고자 하는 젖소의 원유 샘플을 투입한다.

그리하면, 온도센서(23)는 투입된 원유의 온도값을 측정하여 연산 및 판정수단(24)에 제공한다. 또한, 한 쌍의 발광소자(21a)와 수광소자(21b)는 전기 저항에 대한 데이터를 측정하여 연산 및 판정수단(24)에 제공한다.

이렇게 온도센서(23)와 한 쌍의 발광소자(21a)와 수광소자(21b)에 의해 측정된 원유의 온도값과 전기 저항에 대한 데이터가 입력되면, 연산 및 판정수단(24)은 위와 같은 특성을 이용하여 해당 원유에 대한 등급을 판정하는 한편 이 원유를 제공한 젖소의 유방염 여부를 판정한다. 그리고, 그 결과를 표시수단(25)을 통해 출력한다. 이에 따라 농가에서는 원유를 집유하는 현장에서 젖소의 유방염 여부 뿐만 아니라 원유의 등급을 간단하게 알아 볼 수 있는 것이다. 특히, 측정기(28)가 휴대가 간편한 소형이기 때문에 장소가 공간에 구애받지 않고 젖소의 유방염과 원유의 등급을 검사 및 측정할 수 있는 것이다.

본 발명에 의하면, 원유의 등급을 현장에서 간단하게 계측할 수 있어 원유 등급 측정을 위한 노동력을 최소화 할 수 있으며, 노동집약적인 축산업을 자동화된 기술집약적인 산업으로 발전시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 현장에서의 축산물 생체등급 판정을 포함한 생체정보 계측의 기초자료로 활용 가능하며, 휴대용 간이 생체정보 계측기의 개발 등으로 대외 수출 등의 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

측정기 샘플 홀더의 바닥면에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유 샘플의 온도를 감지하는 온도센서;

상기 측정기 샘플 홀더의 양측에 설치되어서 샘플 홀더 내의 원유를 통한 양단간의 저항 및/또는 전기 전도도를 측정하는 발광소자와 수광소자 및/또는 한 쌍의 셀;

상기 샘플 홀더 내의 온도 변화에 따른 상기 발광소자와 수광소자와의 저항 및/또는 상기 한 쌍의 셀 간의 전기 전도도의 변화를 분석하여 피측정용 원유 내의 체세포와 세균 수 그리고 전해질의 량을 측정하고, 이를 근거로 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 판정하는 연산 및 판정수단; 및

상기 연산 및 판정수단의 판정에 따른 해당 젖소의 유방염 및/또는 원유의 등급을 표시하는 표시수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 원유 등급 판정시스템.