KR20090043957A

KR20090043957A - 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법

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Publication number: KR20090043957A
Application number: KR1020070109791A
Authority: KR
Inventors: 이승주; 김성수; 이광근; 임종훈; 임용묵
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-05-07
Also published as: KR100912728B1

Abstract

본 발명은 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 컴퓨터와 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 있어서, (1)복분자주의 관능적요소의 전체 기호도에 기여하는 우선순위 조사의 결과를 이용하여 각 관능적요소에 대한 순위의 퍼지값(R1)을 산출하는 단계,

(2)복분자주의 각 관능적요소의 기호도검사의 결과를 이용하여 각 관능적요소에 대한 기호도의 퍼지값(R2)을 산출하는 단계,

(3)상기 각 관능적요소에 대한 순위의 퍼지값(R1)와 각 순위의 기여도 퍼지값(PB)를 합성하여, 각 관능적요소의 기여도의 퍼지값(PA)를 산출하는 단계,

(4)상기 각 관능적요소에 대한 기호도의 퍼지값(R2)과 각 관능적요소의 기여도 퍼지값(PA)를 합성하여, 모든 관능적요소를 고려한 전체 기호도의 퍼지값(PC)를 산출하는 단계,

(5)상기 전체 기호도의 퍼지값(PC)로부터 복분자주의 품질등급을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 관한 것이다.

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(가)

PA = R1 · PB...식(나)

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(다)

PC = R2 · PA...식(라)

PC = uc1/1점 + uc2/2점 + uc3/3점 + uc4/4점 + uc5/5점 + uc6/6점 + uc7/7점 + uc8/8점 + uc9/9점...식(마)

상기 식(가), 식(나), 식(다), 식(라), 식(마)에서 분모는 퍼지값을 구성하는 집합요소, 분자는 각 집합요소의 소속도, 기호(+)는 집합을 의미하며, 식(4), 기호(·)는 퍼지추론에서 합성함수를 의미한다.

퍼지추론, 복분자주, 품질, 평가

Description

퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법{Method of quality evaluation for raspberry wines using fuzzy-reasoning}

(5)상기 전체 기호도의 퍼지값(PC)로부터 복분자주의 품질등급을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평 가방법에 관한 것이다.

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(가)

PA = R1 · PB...식(나)

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(다)

PC = R2 · PA...식(라)

술(liquor)은 알코올이 함유되어 있는 음료의 총칭이다.

술에는 에틸알코올 성분이 있어 이러한 에틸알코올이 사람을 취하게 하는 성분이다.

술은 다른 음료와는 달리 알코올을 함유하고 있어 술을 분류하는 기준으로서 알코올함량, 술의 재료, 술의 제조방법 등에 따라 여러 가지 술로 나뉠 수 있다.

술의 기원은 정확하지는 않으나, 나뭇가지가 갈라진 곳이나 바위가 움푹 팬 곳에 저장해 둔 과실이 우발적으로 발효한 것을 먹어 본 결과 맛이 좋았으므로 의식적으로 만들었을 것이라는 설이 있다. 과실이나 벌꿀과 같은 당분을 함유하는 당 분 분해 효소에 의해 당분이 분해가 되고, 공기중에 함유되어 있는 효모가 들어가 자연적으로 상기 당분 또는 당분 분해물을 발효하여 알코올을 함유하는 액체가 된다.

인류의 발달사의 측면에서 보면 과일이나 사냥을 주로 하여 생활하였던 수렵시대에는 과실을 이용한 과실주가 만들어지고, 가축을 키워서 이 가축을 식량으로 생활하였던 유목시대에는 가축으로부터 얻은 젖을 이용하여 젖술[乳酒]이 만들어졌으며, 곡식을 재배하는 기술을 이용하여 한곳에서 농사를 지으면서 정착생활을 하였던 농경시대부터 곡류를 이용하여 곡주가 빚어지기 시작하였을 것이다.

술은 그 종류에 따라 여러 가지 종류가 나뉠 수 있으며, 특히 과실을 재료로 하는 과실주는 상기에서 언급한 바와 같이 가장 오래전부터 제조되어온 술의 한 종류 이다.

과학과 산업이 발전하면서 술의 제조에 대해서도 많은 새로운 방법이 발생하였으나 특히 과실주는 그 재료가 자연에서 얻을 수 있어 동서양을 막론하고 가장 많이 섭취하고 있으며, 특히 근래에 이르러 포도주로 대표되는 과실주는 인체에 유익한 성분이 많이 발견됨에 따라 이에 대한 연구와 과실주의 생산량이 증가하고 있다.

과실주는 제조원료, 술 제조 후 보관조건 등에 따라 여러 가지 품질등급으로 나뉠 수 있다. 특히 서양의 포도주는 술의 원료인 포도의 품질이 주요한 요소로 취급되어 술 품질 결정에 중요한 요소로 취급되고 있으나 이러한 기준이 절대적인 것은 아니다.

한편 과실주는 술의 원료가 자연에서 거둔 것이므로 이러한 과실주에 대한 정확한 품질 등급 결정, 평가는 술의 가치에 있어서 매우 중요하다.

그러나 상기 과실주에 대해서는 제조방법에 대한 연구가 많이 이루어져 있을 뿐 제조한 과실주의 품질 결정 방법이나 품질 평가 방법에 대해서는 많은 연구가 필요한 실정이다. 본 발명에서는 국내에서 많이 생산되고 있는 과실주인 복분자주를 대상으로 하여 이의 품질평가방법을 퍼지추론을 이용하여 개발하였다.

본 발명은 복분자주의 품질 등급에 있어서, 복분자주의 품질 등급을 평가할 수 있는 복분자주 품질 등급 평가방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 컴퓨터와 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 있어서, 본 발명은 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 컴퓨터와 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 있어서,

(1)복분자주의 관능적요소의 전체 기호도에 기여하는 우선순위 조사의 결과를 이용하여 각 관능적요소에 대한 순위의 퍼지값(R1)을 산출하는 단계,

(5)상기 전체 기호도의 퍼지값(PC)로부터 복분자주의 품질등급을 평가하는 단계를 포함하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법을 제공하고자 한다.

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(가)

PA = R1 · PB...식(나)

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(다)

PC = R2 · PA...식(라)

본 발명은 컴퓨터와 퍼지이론을 적용하여 복분자주의 품질을 평가하는 방법을 제공하기 때문에 종래 사람의 주관적인 감각에 의해 주로 이루어지던 과실주의 품질 평가에 비해 적은 시간에 보다 객관적으로 복분자주의 품질 등급을 평가할 수 있다.

본 발명은 복분자주의 품질 등급 평가방법을 나타낸다.

본 발명은 컴퓨터와 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 있어서,

(5)상기 전체 기호도의 퍼지값(PC)로부터 복분자주의 품질등급을 평가하는 단계를 포함하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법을 나타낸다.

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(가)

PA = R1 · PB...식(나)

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(다)

PC = R2 · PA...식(라)

상기 식(가), 식(나), 식(다), 식(라), 식(마)에서 분모는 퍼지값을 구성하 는 집합요소, 분자는 각 집합요소의 소속도, 기호(+)는 집합을 의미하며, 식(4), 기호(·)는 퍼지추론에서 합성함수를 의미한다.

상기에서 복분자주는 복분자를 주재료로 하여 제조한 복분자주라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.

상기에서 복분자주의 관능적요소는 복분자주의 외관(appearence), 맛(taste), 향(aroma), 바디감(body)으로 측정할 수 있다.

상기에서 퍼지값(PC)으로부터 복분자주의 전체기호도를 산출하여 복분자주의 품질등급을 평가할 수 있다.

상기에서 퍼지값들 간의 합성은 비주얼 베이직(Visual Basic) 언어 프로그램을 이용하여 실시할 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 방법을 이용하여 품질 등급을 평가한 복분자주를 포함한다.

본 발명은 상기에서 언급한 방법을 이용하여 품질 등급별로 복분자주를 분류하는 방법을 포함한다.

이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 복분자주의 소비자 품질기호도 조사 및 관능요인 기여도 조사

가) 소비자 품질 기호도 조사

(1) 재료 및 방법

복분자주는 국내에서 시판되는 복분자주 20종을 수거하여 전 제품을 묘사분석용 시료로 사용하였다. 만인산 참 복분자주와 지리산 참 복분자주는 복분자 100%로 제조되지 않은 과실기타주류와 살균탁주로 다른 시료와 비교하여 주종의 차이가 있었으나 국내에서 "복분자주"로 시판되는 모든 제품을 포함하고자 시료에 채택되었다. 연구에 사용된 시료는 표 1과 같다. 복분자주의 품질을 제품을 최종적으로 소비하고 구매하는 소비자의 기호도로 가정하여 전체적인 기호도, 외관 기호도, 향 기호도, 맛 기호도, 바디감 기호도로 구분하여 품질특성 분석을 실시하였다. 소비자는 한국식품연구원에 있는 전체연구원을 대상으로 성별, 연령을 고려하여 층화추출법을 이용하여 총 96명의 소비자(남: 56, 여 40: 20-30대: 63, 40-50대: 33)를 대상으로 실시하였다. 소비자의 일반사항은 표 2에 나타내었다. 각 항목의 기호도는 9점 기호도 척도 (9점: 대단히 좋다, 1점: 대단히 싫다)에 의해 평가되었다. 시료는 상온에서 난수표로 표기되어 투명컵에 제시되었고 패널은 William's latin square법에 의해 랜덤하게 제시된 시료에 대해 평가하여 묘사분석과 동일한 방법으로 실시하였다. 평가에 참여한 소비자의 일반특성은 표 와 같다. 분석결과는 SAS (Statistical Analysis Systems) for Windows 7.2와 Unscrambler 9.1을 이용하여 분산분석(Analysis of Variance), PLS regression 등 분석을 실시하였다.

표 1. 복분자주 수거 제품의 원료 및 제조사.

코드	제품명	주종	원료	알코올 함량	제조원
goindol	고인돌 복분자주	과실주	복분자과실 100%	15%	고창고인돌 복분자주
myungsan	고창명산품 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16.8%	고창명산품 복분자 영농조합법인
seohaean	고창서해안 복분자주	과실주	복분자열매 100%	16%	고창특산 복분자주
gwangju	광주연수당 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16%	㈜ 연수당 복분자주
naebyun	내변산 복분자주	과실주	복분자 100%	15%	동진
naejang	내장산 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16%	내장산복분자 영농조합법인
daegwan	대관령 복분자주	과실주	복분자주 100%	16%	홍지원
maninsan	만인산 참 복분자주	살균탁주	백미, 소맥분, 전분당, 복분자과실	13%	대전주조
maewon	매원 정하나 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16%	매원양조
moonjang	문장대 복분자주	과실주	복분자즙, 과당, 상실원주	15%	삼백주가
bohae	보해 복분자주	과실주	복분자과실 100%	15%	보해양조 주식회사
seobang	서방산 복분자주	과실주	복분자주 100%	16%	전주 이강주 소양양조장
dongback	선운산 동백 복분자주	과실주	복분자 과실 (전북 고창 100%)	17%	선운산 동백 복분자주
sanmaeso	선운산 복분자주 산매수	과실주	복분자	16%	선운산 복분자주 흥진
sunchang	순창 복분자술	과실주	복분자과실 100%	16%	영농조합법인 순창복분자
jiri	지리산 복분자술	과실주	복분자과실 100%	16%	지리산 솔송주
cham	지리산 참 복분자주	과실 기타주류	지리산 상치 산딸기, 녹용	15%	지리산약술㈜
hanrasan	한라산청정 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16%	한백당
hampyung	함평천지 산딸기와인 레드마운틴	과실주	복분자과실 100%	16%	함평천지 복분자 영농조합법인
san	홍천 산 복분자주	과실주	복분자과실 100%	16%	설악양조

표 2. 소비자 품질 기호도 조사 대상의 일반사항 (n = 96)

(2) 결과 및 고찰

소비자를 대상으로 한 복분자주의 소비자 품질 기호도 조사 결과는 표 3과 같다. 5가지 항목에서 시료의 평가는 매우 유사하게 나타나 평가자들이 각 항목에서 일관된 평가를 한 것으로 여겨진다. 모든 항목에서 시료간의 유의적 차이가 나타났다 (p<0.0001). 전반적인 기호도에서는 고인돌 제품이 본 조사에 사용된 20개의 복분자주 중에 가장 높은 점수를 나타냈으나 절대적인 점수는 "6.11"로 약간 좋다의 수준인 것으로 나타났다. 다음으로는 홍천산>고창명산품>매원>산매수>고창서해안>내장산>대관령>보해>함평>선운산동백>한라산>내변산>순창>지리산>서방산>지리산참>만인산>문장대>관주연수당 순으로 나타났다. 명산품, 매원, 산매수가 "5.63-5.88" 대의 점수를 나타냈고 전체적인 기호도가 낮은 제품으로는 광주연수당, 문장대, 만인산, 지리산 참 제품이 4점대의 점수를 보여 약간 싫은 수준으로 나타났다. 그 외 향, 맛, 바디감 항목에서는 전체적인 기호도 평가와 전반적으로 유사한 성향을 나타냈고 외관에서 일부 차이를 나타냈다.

표 3. 복분자주의 소비자 품질 기호도 조사 결과 (n=96)

	전체적인 기호도	외관	향	맛	바디감
	acceptability	appearance	aroma	taste	body
고인돌	6.11^a	6.42^ab	6.14^ab	6.05^a	5.78^a
고창 명산품	5.78^abc	6.37^ab	6.38^a	5.64^abc	5.58^ab
고창 서해안	5.50^bcdef	6.39^ab	6.00^abc	5.33^cde	5.27^abcdef
광주 연수당	4.26^j	5.91^ef	5.09^hi	4.04^k	4.60^gh
내변산	5.21^efgh	5.61^fg	5.14^ghi	5.15^defg	5.16^bcdef
내장산	5.50^bcdef	6.34^abc	5.27^fghi	5.29^cdef	5.23^bcdef
대관령	5.39^cdefg	6.02^de	5.86^abcde	5.11^defg	5.31^abcde
만인산	4.41^j	5.57^g	5.30^fghi	3.96^k	4.41^h
매원 정하나	5.73^abcd	6.20^bcde	5.74^bcdef	5.38^cde	5.41^abcd
문장대	4.38^j	6.05^cde	4.79^ij	4.23^kj	4.76^fgh
보해	5.38^cdefg	6.65^a	5.39^defgh	5.13^defg	5.44^abcd
서방산	4.95^hi	6.20^cdef	5.40^defgh	4.61^hij	4.85^efgh
선운산동백	5.34^defgh	6.03^de	5.57^cdefgh	5.31^cde	5.27^abcdef
산매수	5.63^bcde	6.29^bcd	5.66^bcdefg	5.49^bcd	5.39^abcd
순창	5.10^fgh	6.19^bcde	5.34^efghi	4.84^ghi	4.98^defg
지리산	5.03^gh	5.48^g	5.22^fghi	4.87^fghi	4.93^defg
지리산참	4.58^ij	6.13^bcde	4.31^j	4.49^ij	5.52^abc
한라산 청정	5.30^efgh	6.03^de	5.60^bcdefgh	5.13^defg	5.03^cdefg
함평 천지	5.35^defgh	6.31^bcd	5.50^cdefgh	5.01^efgh	5.25^bcdef
홍천산	5.88^ab	6.34^abc	5.91^abcd	5.84^ab	5.66^ab
LSD (5%)	0.42	0.31	0.56	0.43	0.52

관능특성 분석인 묘사분석과 제품의 품질평가로 이루어진 기호도 조사와의 상관관계를 파악하기 위해 이변량 상관분석이 이루어졌고 결과는 표 8과 같다. 진하기, 알코올향, 신향, 복분자향, 단맛, 과일맛, 바디감 같은 복분자의 과일특성과 관련성이 높은 항목은 전체적인 기호도, 외관, 향, 맛 바디감과 유의적인 양의 상관관계를 나타냈고 반면 인공과일향, 이취, 이미는 기호도 항목과 유의적인 음의 상관관계를 나타내어서 예상대로 기호도에 부정적인 영향을 주는 것으로 확인되었다.

나) 소비자 관능요인 기여도 조사

위의 실시예 가)에서 수행한 동일한 96명의 일반 주류 소비자를 대상으로 일반적으로 소비자들이 생각하는 전체적인 기호도를 결정하는데 있어서 외관, 향, 맛, 바디감에 대한 가중치를 순위법과 9점 척도법을 이용하여 조사하였다. 결과는 표 4와 표 5와 같다.

표 4. 관능적 요인의 기여도에 대한 관능검사 순위법의 빈도수 결과

표 5. 관능적 요인의 기여도에 대한 관능검사 9점 척도법의 빈도수 결과

<실시예 2> 복분자주의 품질등급 설정 (관능품질평가의 퍼지추론)

가) 퍼지 추론 방법

퍼지 추론은 일반적으로 퍼지값의 설정, 퍼지값들의 상관관계 설정, 퍼지값의 합성 과정으로 구성된다. 임의의 대상(관능적 요인의 기여도 및 기호도)을 하나의 값이 아닌 여러 값들로서 대략적으로 표현하는 수단인 퍼지값(P)은 집합의 요소(x)와 각 요소가 대상의 표현에 소속되는 정도를 나타내는 소속도(u)로 구성된다(식 (1)). 이때 집합요소는 두가지 척도(9점척도, 4순위법)의 형태로 구성하였다.

P(X) = {(x, ux(x)) | x∈X, ux(x)∈[0,1] }...식(1)

여기서 소속도는 최대값 1, 최소값 0을 갖는데 소속도가 1이라 함은 그 해당 집합 요소가 표현에 소속되는 정도가 최대를 의미하여 0이라 함은 소속도가 없다는 의미이다. 그 중간 값들은 소속되는 정도가 중간정도 즉, 애매함을 의미한다. 또한 퍼지값의 다른 표현으로 식 (7), (8), (10)과 같이 나타낼 수도 있다.

두 가지 대상 P(X)와 P(Y) 사이에 특정한 관계가 존재하면 그 관계에 근거하여 관계퍼지값(R, relation fuzzy value)이 식 (2), (3)과 같이 연산된다.

R(X,Y)= {(x,y,uR(x,y)) | x∈X, y∈Y, uR(x, y)∈[0, 1] }...식(2)

uR(x, y) = min[ux(x), uy(y)]...식(3)

R에 임의의 퍼지값, P(X')를 합성하면 그에 대응하는 퍼지값, P(Y')이 식 (4), (5)와 같이 연산된다.

p(Y') = {(y',uY(y')) | y'∈Y, uY(y')∈[0, 1]}...식(4)

uY(y') = max[min(uX(x'), uR(x,y))]...식(5)

경우에 따라 집합의 요소들로 구성된 퍼지값을 대표적인 하나의 값으로 비퍼 지화(defuzzificaiton)할 수 있다. Center of gravity of fuzzy set 방법에 의하여 P(Y')가 하나의 값으로 식 (6)과 같이 연산된다.

...식(6)

여기서 C는 P(Y')의 퍼지값을 하나의 값으로 환산한 것이다. 이와같은 퍼지추론의 연산과정을 Visual Basic 언어로 프로그램을 작성하여 컴퓨터로 수행하였다.

관능검사로부터 얻어진 전체기호도의 점수를 Duncans의 다중비교법으로 분석하여 각 시료의 평균값에 대한 유의적 차이를 검정하였으며, PC용 SAS 통계처리 프로그램을 사용하였다.

나) 관능적 요인의 기여도

복분자주의 전체기호도를 결정하는데 각 관능적 요인이 기여하는 정도를 나타내는 퍼지값(PA)과, 그 기여하는 정도의 수준을 나타내는 퍼지값(PB)을 설정하였다. PA는 외관, 맛, 향, 바디감의 집합요소로 구성하였고(식(7)), PB는 평가수준인 4순위의 집합요소로 구성하였다(식(8) 참조).

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(7)

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(8)

상기 식(7), 식(8)에서 여기서 분모/분자, +는 일반 산술연산기호가 아니라 퍼지값을 나타내는 기호로서 분모는 퍼지값을 구성하는 집합요소, 분자는 각 집합요소의 소속도, +는 집합을 의미한다. 이때 PA내 소속도는 외관, 맛, 향, 바디감에 대하여 각 수준별로 관능요원의 빈도수를 그 평가수준에서의 빈도수 총합에 대한 비율로 나타내었다(표 6).

표 6. 관능적 요인의 기여도에 대한 관능검사 순위법의 빈도수 결과

PB내 소속도는 4개(식(8))의 집합요소 중 하나의 집합요소에만 1로 하고 나머지는 0으로 하였다. 이때 소속도 1, 0, 0, 0의 조합이란 모든 수준에서 소속도 1이 주어진 수준만이 고려되었음을 의미한다. 이와 같이 설정한 PA와 PB 사이에 각 수준별(PB)로 산출된 관능적 요인의 기여도(PA)라는 관계를 나타내는 관계퍼지값(R1)는 다음과 같이 산출되었다.

...식(9)

여기서 matrix는 일반산술에서와 달리 두 종류의 집합 요소로 구성된 퍼지값을 표현하는 기호이다. 관계퍼지값의 집합요소는 외관, 맛, 향, 바디감, 1순위, 2순위, 3순위, 4순위로 구성되고 소속도는 식(9)와 같다.

관능적 요인의 기여도를 각 수준별이 아닌 종합적인 수준에서 산출하기 위하여 PB의 소속도를 1, 0, 0, 0의 조합이 아닌 4가지 평가수준의 크기를 반영하는 소속도를 대입하고 관계퍼지값과 합성하여 관능적 요소의 기여도를 추론하였다(도 9). 이때 평가수준의 크기를 반영하는 소속도는 평가수준이 높을수록 전체기호도에 미치는 정도가 높고 수준이 낮을수록 미치는 정도가 낮기 때문에 0.4/1순위, 0.3/2순위, 0.2/3순위, 0.1/4순위로 정하였다.

도 9는 추론된 종합적 수준에서의 관능적 요인의 기여도로서 가로축은 집합요소인 관능적 요인이고 세로축은 각 집합요소의 소속도를 나타내는데 소속도는 0.2/외관, 0.4/맛, 0.3/향, 0.2/바디감으로 나타났다.

표 7. 관능적 요인의 기여도에 대한 관능검사 9점 척도법의 빈도수 결과

한편 9점 척도법으로 평가한 결과는 각 속성에 대한 점수의 합을 구하고 총합에 대한 백분율로 계산하여 관능적 요인의 기여도의 퍼지값에 소속도를 적용하였다. 그 결과는 0.22/외관, 0.29/맛, 0.26/향, 0.2/바디감로 나타났다.

다) 전체기호도

각 관능적 요소에 대한 기호도를 나타내는 퍼지값(PC)을 설정하였다. PC는 9점 척도의 집합요소로 식 (10)과 같이 구성하였다.

PC = uc1/1점 + uc2/2점 + uc3/3점 + uc4/4점 + uc5/5점 + uc6/6점 + uc7/7점 + uc8/8점 + uc9/9점...식(10)

이때 PC내 소속도는 각 관능적 요인에 대하여 1점, 2점, 3점, 4점, 5점, 6점, 7점, 8점, 9점에 답한 관능요원의 빈도수를 요원의 전체수에 대한 비율로 나타낸 것으로 20종의 복분자주 중에서 A(고인돌복분자주)를 예로 들어 표 8과 같이 산출하였다. PA내 소속도는 4가지 집합요소 중 하나의 집합요소에만 1로하고 나머지는 0으로 하였다. 이때 PA의 소속도 1, 0, 0, 0의 조합과 PC의 관계는 관능검사시 모든 관능적 요인을 동시에 고려하지 않고 독립적으로 각각에 대하여 기호도를 평가하였음을 의미한다.

표 8. 고인돌 복분자주의 관능검사 9점 척도법의 빈도수 결과

고인돌 복분자주를 예로 하여 퍼지추론 과정을 나타내었다. PC의 퍼지값과 이에 대응하는 PA의 퍼지값 사이의 4가지 관계를 서로 연산하여 관계퍼지값(R2)이 다음과 같이 산출되었다.

...식(11)

관계퍼지값의 집합요소는 외관, 맛, 향, 바디감, 1점, 2점, 3점, 4점, 5점, 6점, 7점, 8점, 9점으로 구성되고 소속도는 식(11)과 같다.

전체기호도를 추론하기 위하여 PA의 집합요소인 외관, 맛, 향, 바디감의 소속도를 1, 0, 0, 0의 조합이 아닌 종합적인 소속도(각 관능적 요인의 기요도)를 관계퍼지값(R2)과 합성하여 전체기호도를 산출하였다.

도 10은 고인돌 복분자에 대한 퍼지추론의 결과로서 가로축은 집합 요소인 기호도의 수준이고 세로축은 각 집합요소의 소속도를 나타낸다. 이와같이 고인돌 복분자의 전체기호도를 하나의 값이 아닌 대략적인 집합값 즉 퍼지값으로 나타냄으로서 통계법의 평균값과 유의성 검정 결과와 달리 인간의 감각에 가까운 어느 정도 또는 일종의 분포로서 추론할 수 있었다.

표 9. 20가지 복분자주의 추론된 전체 기호도의 퍼지값 및 비퍼지값

* 퍼지추론 기여도를 사용한 경우

* 백분율 기여도를 사용한 경우

상기 표 9에는 각 퍼지값을 비퍼지화 과정(식(6))에 의하여 하나의 값으로 변환한 전체기호도의 점수를 순위별로 나타내었다. 이때 비퍼지화 과정은 9점 척도의 집합요소를 각각 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1의 수치값으로 대치하여 변환하였다. 추론결과 표 18에서와 같이 퍼지추론의 기여도를 사용한 경우는 고인돌(1), 홍천산(20), 고창명산품(2), 선운산 산매수(14), 서해안(3), 선운산 동백(13), 내장산(6), 보해(11), 한라산 청정(18), 대관령(7), 매원(9), 함평(19), 순창(15), 내변산(5), 서방산(12), 문장대(10), 지리산(16), 연수당(4), 만인산(8), 지리산 참(17)의 순으로 전체기호도가 높게 나타났는데, 관능검사로 직접 얻어진 전체기호도의 평균값을 통계처리한 결과와 순위가 거의 일치하고 있음을 알 수 있었다. 또한 백분율의 기여도를 사용한 경우도 유사하게 나타났다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 실시예 2에서 관능적 요인의 기여도 퍼지값을 나타낸 그래프이다(청색 바(bar)는 퍼지추론의 소속도, 자주색 바(bar)는 점수 총합의 백분율이다).

도 2는 실시예 2에서 고인돌 복분자주의 추론된 전체 기호도의 퍼지값을 나타낸 그래프이다(청색 바(bar)는 퍼지추론 기여도 사용한 경우, 자주색 바(bar)는 백분율 기여도 사용 경우이다).

도 3은 실시예 2의 퍼지추론 방법을 이용하에 실시예 1에서 나타낸 20가지 복분자주의 추론된 전체 기호도의 퍼지값을 나타내 그래프로서, 도 3a는 퍼지추론 기여도를 사용한 경우이고, 도 3b는 백분율 기여도를 사용한 경우이다.

Claims

컴퓨터와 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법에 있어서,

(1)복분자주의 관능적요소의 전체 기호도에 기여하는 우선순위 조사의 결과를 이용하여 각 관능적요소에 대한 순위의 퍼지값(R1)을 산출하는 단계,

(2)복분자주의 각 관능적요소의 기호도검사의 결과를 이용하여 각 관능적요소에 대한 기호도의 퍼지값(R2)을 산출하는 단계,

(3)상기 각 관능적요소에 대한 순위의 퍼지값(R1)와 각 순위의 기여도 퍼지값(PB)를 합성하여, 각 관능적요소의 기여도의 퍼지값(PA)를 산출하는 단계,

(4)상기 각 관능적요소에 대한 기호도의 퍼지값(R2)과 각 관능적요소의 기여도 퍼지값(PA)를 합성하여, 모든 관능적요소를 고려한 전체 기호도의 퍼지값(PC)를 산출하는 단계,

(5)상기 전체 기호도의 퍼지값(PC)로부터 복분자주의 품질등급을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법.

PB = ub1/1순위 + ub2/2순위 + ub3/3순위 + ub4/4순위...식(가)

PA = R1 · PB...식(나)

PA = ua1/외관 + ua2/맛 + ua3/향 + ua4/바디감...식(다)

PC = R2 · PA...식(라)

PC = uc1/1점 + uc2/2점 + uc3/3점 + uc4/4점 + uc5/5점 + uc6/6점 + uc7/7 점 + uc8/8점 + uc9/9점...식(마)

상기 식(가), 식(나), 식(다), 식(라), 식(마)에서 분모는 퍼지값을 구성하는 집합요소, 분자는 각 집합요소의 소속도, 기호(+)는 집합을 의미하며, 식(4), 기호(·)는 퍼지추론에서 합성함수를 의미한다.
제1항에 있어서, 복분자주는 복분자를 주재료로 하는 과실주의 퍼지 추론을 이용한 품질등급 평가방법.
제1항에 있어서, 복분자주의 관능적요인은 외관, 맛, 향, 바디감 임을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법.
제1항에 있어서, 퍼지값(PC)으로부터 복분자주의 전체기호도를 산출하여 복분자주의 품질등급을 평가하는 것을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법.
제1항에 있어서, 퍼지값들 간의 합성은 비주얼 베이직(Visual Basic) 언어 프로그램을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 퍼지 추론을 이용한 복분자주의 품질등급 평가방법.
특허청구범위 제1항의 방법을 이용하여 품질 등급을 평가한 복분자주.
특허청구범위 제1항의 방법을 이용하여 품질 등급별로 복분자주를 분류하는 방법.