KR20120058290A - 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템 - Google Patents

스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된 식품별 품질지수 저장부; 냉장고에 보관되는 해당 식품정보를 검출하는 식품정보 검출부; 시간정보를 제공하는 타이머; 냉장고의 내부온도정보를 검출하여 제공하는 온도센서; 식품정보와 시간정보 및 내부온도정보가 매칭되어 저장된 식품별 보관 정보 저장부; 상기 식품정보 검출부, 상기 타이머 및 상기 온도센서에 의해 제공되는 정보를 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부에 저장하고, 식품의 신선도를 측정 시 상기 식품별 보관 정보 저장부에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 식품별 신선도 측정부를 포함하며, 냉장고에 보관되는 식품을 냉장고의 내부 온도를 기준으로 일률적으로 적용하지 않고 각 식품별 특성을 반영하여 보관 기간과 온도에 따른 식품별 신선도 정보를 정확하게 제공해 줄 수 있다.

Description

스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템{FOOD QUALITY INFORMATION PROVIDING MEHTOD AND SYSTEM USING FOOD QUALITY-INDEX IN SMART REFRIGERATOR}
본 발명은 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 냉장고에 보관되는 음식물의 신선도를 체크하여 알려주기 위한 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉동실과 냉장실로 이루어져 있으며, 식품이나 약품 따위를 차게 하거나 부패하지 않도록 저온에서 보관하기 위한 상자 모양의 장치이다. 이러한 냉장고는 저장실과 냉각장치로 이루어지며 얼음, 전기, 가스 따위를 이용하여 냉각한다.
기술의 발전으로 냉장고는 식품을 부패하지 않도록 보관할 뿐만 아니라 보관 중인 식품의 유효 기간 정보 및 상태를 제공해주는 냉장고들이 재조되고 있으며, 1998년 12월 11일에는 출원된 바코드를 이용한 냉장고에서의 식품 보관 상태 표시 제어 방법(대한민국 공개특허공보 2000-0039121호, 2000년 07월 05일)이 출원됐다.
도 1은 종래 바코드를 이용한 냉장고에서의 식품 보관 상태 표시 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 1에 따른 종래 바코드를 이용한 냉장고에서의 식품 보관 상태 표시 제어 장치는 키입력부(10), 움직임 센서 1 내지 n(20), 바코드 검출부(30), 도어개폐감지부(40), 마이컴(50), 표시부(60) 및 경고음발생부(70) 등으로 구성되어 있으며, 바코드를 이용하여 냉장고에 보관중인 음식물에 대한 유효 기간을 경고하는 방법으로서, 냉장고의 도어가 열리는지를 검출하는 단계; 냉장고의 도어가 열리면 바코드 검출부로부터 인가되는 상품명과 유효 기간을 포함하는 바코드 정보가 있는지를 판단하는 단계; 상기 보관중인 음식물 정보의 유효 기간과 현재 시각을 비교하면서 음식물의 유효 기간이 소정 기일 정도 남아 있을 경우에 해당 음식물의 상품명 및 보관 위치를 디스플레이하면서 소정 주기로 경고음을 간헐적으로 발생하는 단계; 음식물의 유효 기간이 만료되는 경우에 해당 음식물의 상품명 및 보관 위치를 디스플레이하면서 경고음을 지속적으로 발생하는 단계를 등을 포함하고 있다.
그러나 종래 바코드를 이용한 냉장고에서의 식품 보관 상태 표시 제어 방법은 보관중인 상품의 바코드를 냉장고에서 읽고 유효기간 정보만을 비교하여 알려주는 것으로 실제 해당 상품의 신선도나 상태를 알려주는 기능은 제공하고 있지 않고 있다.
종래 바코드를 이용한 냉장고에서 더욱 진보하여 2007년 02월 13일에 신선도 표시 기능을 구비한 냉장고(대한민국등록특허공보 10-0825992호, 등록일자 2008년 04월 22일)가 출원되었다.
도 2는 신선도 표시 기능을 구비한 냉장고의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 따른 종래 신선도 표시 기능을 구비한 냉장고는 저장할 식품명을 입력하는 입력부(110)와; 식품의 신선도 정보를 표시하는 표시부(120)와; 냉장고 내부 온도를 검출하는 센서부(130)와; 저장 시간을 검출하는 타이머(140)와; 식품저장정보와, 냉장고 내부 온도 및 저장 시간에 따른 식품별 신선도 판정 기준정보를 저장하는 저장부(150)와; 상기 센서부 및 타이머에 의해 검출되는 정보로부터 상기 입력부에 의해 입력된 식품명에 해당하는 식품의 온도에 따른 저장 시간 변화를 실시간 모니터링하여 식품저장정보를 생성하고, 이 식품저장정보를 상기 저장부에 실시간 저장하는 식품저장정보 생성부(161)와, 상기 저장부에 저장되는 식품별 신선도 판정 기준정보를 참조하여, 상기 저장부에 실시간 저장되는 식품저장정보에 포함된 식품의 온도에 따른 저장 시간 변화로부터 해당 식품에 대한 신선도를 실시간 판정하고, 판정된 해당 식품의 신선도 정보를 상기 표시부를 통해 실시간 표시 처리하는 신선도 판정부(162)를 포함하는 제어부(160)와; 상기 신선도 판정부에 의해 판정된 식품의 신선도 정보를 네트워크로 출력하는 통신부(170)와; 상기 신선도 판정부에 의해 판정된 식품의 신선도 정보를 음성으로 출력하는 음성출력부(180)를 포함한다.
그러나 종래 신선도 표시 기능을 구비한 냉장고는 보관되는 식품에 관계없이 냉장고의 내부온도와 저장시간을 이용하여 식품에 대한 신선도를 판정하기 때문에 보관중인 식품의 특성이 반영되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 냉장고에 보관되는 식품별 신선도 특성을 반영하여 사용자에게 정확한 신선도 정보를 제공해 줄 수 있는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템은 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된 식품별 품질지수 저장부; 냉장고에 보관되는 해당 식품정보를 검출하는 식품정보 검출부; 시간정보를 제공하는 타이머; 냉장고의 내부온도정보를 검출하여 제공하는 온도센서; 식품정보와 시간정보 및 내부온도정보가 매칭되어 저장된 식품별 보관 정보 저장부; 상기 식품정보 검출부, 상기 타이머 및 상기 온도센서에 의해 제공되는 정보를 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부에 저장하고, 식품의 신선도를 측정 시 상기 식품별 보관 정보 저장부에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 식품별 신선도 측정부를 포함한다.
상기 식품정보 검출부는, 바코드 리더기, RFID 태그 리더기 중 어느 하나 이상이다.
그리고 상기 식품별 신선도 측정부가 신선도를 측정하고자 하는 식품의 선택 기준은, 식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순일 수 있다.
한편, 상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 해당 식품의 품질지수정보는, 아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고, 여러 온도, 습도 등 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고, 품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수 등을 구하고, 상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고, 계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 정보이다.
[수학식 1]
Figure pat00001
그리고 상기 식품별 신선도 측정부는, 변동적인 온도에 대해 MKT(Mean Kinetic Temperature)를 적용하여 신선도를 측정하기 위한 냉장고 내부온도의 대표 온도를 설정할 수 있다.
또한 상기 식품별 신선도 측정부를 통해 측정된 해당 식품정보의 신선도를 사용자에게 표시하는 표시부; 및 상기 표시부를 통해 표시되는 식품정보의 신선도 정보를 사용자 단말기로 전송하는 무선 송신부를 포함한다.
그리고 냉장고에 저장된 식품의 재고량을 무게로 측정하는 전자저울; 및 식품별 보관 정보 저장부에 기 저장된 식품별 개별 무게정보를 비교하여 해당 식품의 개수를 산출하여 재고량을 판단하는 재고량 판단부를 포함하되, 상기 무선 송신부가 상기 재고량 판단부를 통해 판단된 해당 식품의 재고량 정보를 사용자 단말기로 전송할 수 있다.
그리고 상기 표시부를 통해 표시되는 식품정보의 선선도 정보를 측정하기 위해 초기 정보를 입력하기 위한 정보 입력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법은 저장부에 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된 식품별 품질지수를 저장하는 단계; 식품별 신선도 측정부가 제공되는 냉장고에 보관될 해당 식품정보, 시간정보 및 냉장고의 내부온도정보를 제공받아 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부에 저장하는 단계; 및 식품별 신선도 측정부가 식품의 신선도를 측정 시 식품별 보관 정보 저장부에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 식품별 품질지수 저장부에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 식품별 신선도 측정부가 신선도를 측정하고자 하는 식품의 선택 기준은, 식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순일 수 있다.
상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 해당 식품의 품질지수정보는, 아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고, 여러 온도, 습도 등 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고, 품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수 등을 구하며, 상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고, 계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 정보이다.
[수학식 1]
Figure pat00002

한편 상기 식품별 신선도 측정부는, 변동적인 온도에 대해 MKT(Mean Kinetic Temperature)를 적용하여 신선도를 측정하기 위한 냉장고 내부온도의 대표 온도를 설정할 수 있다.
본 발명은 냉장고에 보관되는 식품을 냉장고의 내부 온도를 기준으로 일률적으로 적용하지 않고 각 식품별 특성을 반영하여 보관 기간과 온도에 따른 식품별 신선도 정보를 정확하게 제공해 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 바코드를 이용한 냉장고에서의 식품 보관 상태 표시 제어 방법을 나타낸 도면.
도 2는 종래 신선도 표시 기능을 구비한 냉장고의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 냉장고에서 식품 품질지수 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 아레니우스식을 나타낸 도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 MKT를 나타낸 도,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 멜론의 품질지수를 측정한 예시도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 우유의 품질지수를 측정한 예시도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 쌀의 품질지수를 측정한 예시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도이다.
도 3에 따른 본 발명의 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템은 식품별 품질지수 저장부(100), 식품정보 검출부(200), 타이머(300), 온도센서(400), 식품별 신선도 측정부(500) 및 식품별 보관 정보 저장부(600)를 포함하며, 정보 입력부(210), 표시부(700), 무선 송신부(800), 전자저울(900) 및 재고량 판단부(910)를 더 포함할 수 있다.
식품별 품질지수 저장부(100)는 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된다.
상기 식품의 품질지수를 측정하는 과정에 대해 간략히 설명하면, 일반적으로 식품의 품질변화는 도 5에 도시된 바와 같이 아레니우스식(Arrhenius equation)에 의해 해석되어진다. 이 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
상기 [수학식 1]을 이용하여 품질지수를 측정하는 과정은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
식품의 품질지수를 이용하여 유통기한을 예측하는 방법을 간략히 설명하면, 먼저 피대상 식품을 여러 온도, 습도 등 다양한 환경조건하에 보관하면서 각 환경조건에서 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정한다. 동시에 훈련된 패널에 의해 사람이 관능적으로 식품의 품질평가를 병행한다.
관능평가는 외관, 이취, 조직감, 맛, 종합적인 평가 등에 대하여 직접 식품을 섭취하는 상황을 고려하여 관능점수를 평가한다.
관능평가에서 관능점수는 보통 9점 평점법이나, 7점 평점법 등을 이용하고, 이때 9점은 가장 신선한 제조 직후의 품질(신선도)을 그리고 1점은 품질지수가 모두 소진되었을 때를 나타내며 5점이나 7점은 식용가능시점 등으로 실정하여 그 점수대에 도달했을 때의 품질지표의 값을 결정한다. 이때 상응한 품질지표의 물리화학적품질값을 결정한다.
이때 측정한 품질인자 값의 변화와 관능평가 값의 변화와의 관계를 상관분석하여 가장 상관관계가 높은 품질인자를 품질지표로 산정한다. 그 후에는 품질지표의 반응속도를 [수학식 1]을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수 등을 구한다.
이들 상수값이 결정되면 품질지표가 어떤 특정온도에서 단위시간당 변화하는 값의 정도(반응속도상수, k)를 계산할 수가 있고, 그로부터 어떤 온도에서 식품의 유통기한을 설정할 수가 있다. 아울러 이런 방식으로 품질지수나 영양소의 잔존값등을 환산, 예측할 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하여 멜론의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 경도, 당도, 중량변화, 색도와 관능평가(맛, 조직감, 향, 종합평가)를 조사하여 분석한 결과 경도가 관능평가점수와 가장 높은 상관관계를 나타내어 멜론의 경우는 경도를 품질지표로 선정하였으며 경도의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질과 숙도를 예측하였다.
도 11은 우유의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 산도와, 일반세균을 조사하여 분석한 결과 일반세균이 관능평가점수와 가장 높은 상관관계를 나타내어 우유의 경우는 경도를 품질지표로 선정하였으며, 산도와 일반세균의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질을 예측하였다.
도 12는 쌀의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 경도, 일반세균 및 지방산가의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질을 예측하였다.
식품정보 검출부(200)는 바코드 또는 RFID 태그가 부착된 식품이 냉장고에 보관될 때 바코드 또는 RFID 태그를 리딩하여 해당 식품정보를 검출하고 식품별 신선도 측정부(500)에 제공한다. 일반적으로 식품정보 검출부(200)는 바코드 리더기 또는 RFID 태그 리더기 등이 이용된다. 여기서, 식품정보에는 식품명, 종류, 제조일자 및 유효기간 정보가 포함될 수 있다.
그리고 타이머(300)는 시간정보를 식품별 신선도 측정부(500)에 제공한다.
또한 온도센서(400)는 식품을 보관중인 냉장고의 내부온도정보를 검출하여 식품별 신선도 측정부(500)에 제공한다. 이때, 온도센서(400)는 냉장고에 저장공간별로 다르게 온도가 설정된 경우 각 저장공간에 각각 설치된다.
그리고 식품별 신선도 측정부(500)는 식품정보 검출부(200)에 의해 검출된 식품정보와 타이머(300)를 통해 제공되는 시간정보 및 온도센서(400)에 의해 제공되는 내부온도정보를 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부(600)에 저장한다. 이때, 식품별 신선도 측정부(500)는 냉장고의 각각의 저장공간에 설치된 각 온도센서(400)를 식별하고 그 정보를 각각 이용한다.
이러한 식품별 신선도 측정부(500)는 신선도를 측정하고자 하는 식품을 선택한다. 이때, 식품별 신선도 측정부(500)가 신선도를 측정하고자 하는 식품을 선택하는 기준은 식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순으로 측정할 수 있다.
상기에서와 같이 신선도를 측정하고자 하는 식품이 선택되면, 식품별 신선도 측정부(500)는 식품별 보관 정보 저장부(600)에서 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 확인하고, 식품별 품질지수 저장부(100)에 저장된 해당 식품정보의 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정한다. 이때, 식품별 신선도 측정부(500)는 냉장고에 보관된 식품의 품질지수는 보관된 식품의 남은 유통기한을 반영하여 적용한다.
이후, 식품별 신선도 측정부(500)는 측정된 해당 식품정보의 신선도를 식품별 보관 정보 저장부(600)에 저장한 후 저장된 식품별 신선도를 표시부(700)를 통해 사용자에게 제공한다.
여기서, 개별 품질분석항목별 품질지수는 식품의 특성 및 영양성분에 따라 비타민A, B, C, 무기질, 탄수화물과 같은 품질분석항목이 설정되며, 설정된 항목별로 식품에 잔존하는 영양성분 값을 퍼센트(%) 또는 수치로 나타낸다.
품질지수는 식품이 생산, 수확 또는 제조된 직후의 품질지수를 100%(모두 소실되었을 때는 0%)로 했을 때 상대적으로 몇%에 해당하는가를 나타낸다. 즉 품질지수는 식품의 종합적인 품질정도 즉 신선도의 상대적인 값을 나타낸다.
또한 품질지수는 지수값의 범위에 따라서 최우수(매우신선), 우수(신선), 양호(보통), 미흡, 식용가능 등의 등급으로 표시할 수 있으며, 식품의 종합적인 품질정도, 신선도 또는 식품의 영양성분 값이나 변색정도를 기준으로 상대적인 % 또는 등급으로 표시할 수 있다.
이때 품질정보는 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 유통기한을 포함한다.
개별 품질분석항목은 식품에 포함된 영양성분별 영양성분함량(영양성분값)이며, 식품의 특성 및 영양성분에 따라 개별 품질분석항목은 변경될 수 있음은 물론이다.
현재 제조사에서 제공하는 유통기한 설정방법은 결정된 반응속도상수(k)값으로부터 연평균 온도와 안전계수를 반영하여 유통시한을 설정하여 표기하고 있다. 이때 품질지수나 유통기한을 예측하는데 가변적인 환경변수인 온도의 경우 실제 변동적인 모든 측정값을 그대로 아레니우스식에 대입하며 계산하는 것은 쉽지 않고 많은 시간과 불편이 따른다.
따라서 변동적인 온도에 대해 어떤 대표적인 한 온도로 표기할 수 있다면 계산이 쉬워지게 되며 이러한 온도를 도 6에 도시된 MKT(Mean Kinetic Temperature)로 표기하고 있으며 MKT를 적용하여 계산하면 빠른 계산이 가능하다.
따라서 품질지수나 유통기한을 예측할 때는 냉장고 내부온도를 MKT로 단순화하는 과정과 품질지표의 반응속도를 해석하여 모델링하는 과정 그리고 이 둘을 연계하여 미리 작성된 프로그램에서 연산하여 디스플레이하는 과정으로 구성된다. 이때 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 정보 등은 식품별 품질지수 저장부(100)에 데이터베이스로 구축하여 제공되어 진다.
그 뿐만 아니라, 본 발명은 표시부(700)가 식품별 신선도 측정부를 통해 측정된 해당 식품정보의 신선도를 사용자에게 표시할 수 있다. 여기서, 표시부(700)는 LCD 또는 LED 디스플레이 장치일 수 있다.
그리고 무선 송신부(800)는 표시부(700)를 통해 표시되는 식품정보의 신선도 정보를 사용자 단말기로 전송한다. 여기서, 사용자 단말기는 사용자의 휴대 단말기, 사용자 컴퓨터, 스마트폰 등일 수 있다.
여기서, 무선 송신부(800)와 사용자 단말기는 이메일, SMS, SNS 등이 이용될 수 있다.
한편, 전자저울(900)은 냉장고에 저장된 식품의 재고량을 무게로 측정한다. 이때, 전자저울(900)은 냉장고의 다수개의 저장공간에 각각 설치될 수 있으며, 특정 저장공간에만 설치될 수 있다.
그리고 재고량 판단부(910)는 식품별 보관 정보 저장부에 기 저장된 식품별 개별 무게정보를 비교하여 해당 식품의 개수를 산출하여 재고량을 판단한다.
재고량 판단부(910)를 통해 판단된 해당 식품의 재고량 정보는 무선 송신부(800)가 사용자 단말기로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명은 표시부(700)를 통해 표시되는 식품정보의 선선도 정보를 측정하기 위한 초기 정보를 바코드 또는 RFID 태그를 통해 읽어들일 수도 있고, 정보 입력부(210)를 통해 입력할 수도 있다. 여기서, 정보 입력부(210)는 키패드, 터치패드일 수 있다.
한편, 정보 입력부(210)는 구입한 식품의 영수증을 통해 해당 식품의 초기 정보가 제공될 경우 직접 그 정보를 입력함으로써 보다 정확한 신선도 정보를 측정할 수 있다.
본 발명의 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 저장부에는 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 포함된 식품별 품질지수가 저장된다(S100).
상기 식품별 품질지수 저장부(100)에 포함된 식품별 품질지수는, 아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고, 여러 온도, 습도 등 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고, 품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수 등을 구하고, 상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고, 계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따른 계산된 정보이다.
[수학식 1]
Figure pat00004
이어서, 식품별 신선도 측정부(500)는 식품정보 검출부(200)에 의해 식품에 부착된 바코드 또는 RFID 태그를 리딩하여 검출한 식품정보와 타이머(300)를 통해 제공되는 시간정보 및 온도센서(400)에 의해 제공되는 내부온도정보를 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부(600)에 저장한다(S200).
이후, 식품의 신선도를 측정 시 식품별 신선도 측정부(500)는 식품별 보관 정보 저장부(600)에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 식품별 품질지수 저장부(100)에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정한다(S300). 이때, 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 단계(S300)에서 식품별 신선도 측정부(500)는 냉장고에 보관된 식품의 품질지수는 보관된 식품의 남은 유통기한을 반영하여 적용할 수 있다.
이때, 식품별 신선도 측정부(500)가 신선도를 측정하고자 하는 식품의 선택 기준은, 식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순이다.
한편, 식품별 신선도 측정부(500)는, 변동적인 온도에 대해 MKT(Mean Kinetic Temperature)를 적용하여 신선도를 측정하기 위한 냉장고 내부온도의 대표 온도를 설정한다.
이후, 식품별 신선도 측정부(500)는 측정된 해당 식품정보의 신선도를 식품별 보관 정보 저장부(600)에 저장한 후 저장된 식품별 신선도를 표시부(700)를 통해 사용자에게 제공한다(S400).
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100 : 식품별 품질지수 저장부 200 : 식품정보 검출부
300 : 타이머 400 : 온도센서
500 : 식품별 신선도 측정부 600 : 식품별 보관 정보 저장부
700 : 표시부 800 : 무선 송신부
900 : 전자저울 910 : 재고량 판단부

Claims (14)

  1. 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된 식품별 품질지수 저장부;
    냉장고에 보관되는 해당 식품정보를 검출하는 식품정보 검출부;
    시간정보를 제공하는 타이머;
    냉장고의 내부온도정보를 검출하여 제공하는 온도센서;
    식품정보와 시간정보 및 내부온도정보가 매칭되어 저장된 식품별 보관 정보 저장부; 및
    상기 식품정보 검출부, 상기 타이머 및 상기 온도센서에 의해 제공되는 정보를 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부에 저장하고, 식품의 신선도를 측정 시 상기 식품별 보관 정보 저장부에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 식품별 신선도 측정부를 포함하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 식품정보 검출부는,
    바코드 리더기, RFID 태그 리더기 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부가 신선도를 측정하고자 하는 식품의 선택 기준은,
    식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순인 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부는,
    식품별 품질지수에 유통기한 반영하여 식품별 품질지수를 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 해당 식품의 품질지수정보는,
    아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고,
    여러 온도, 습도와 같이 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고,
    품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수를 구하고,
    상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고,
    계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 정보인 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
    [수학식 1]
    Figure pat00005

  6. 제 1항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부는,
    변동적인 온도에 대해 MKT(Mean Kinetic Temperature)를 적용하여 신선도를 측정하기 위한 냉장고 내부온도의 대표 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부를 통해 측정된 해당 식품정보의 신선도를 사용자에게 표시하는 표시부; 및
    상기 표시부를 통해 표시되는 식품정보의 신선도 정보를 사용자 단말기로 전송하는 무선 송신부를 포함하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    냉장고에 저장된 식품의 재고량을 무게로 측정하는 전자저울; 및
    식품별 보관 정보 저장부에 기 저장된 식품별 개별 무게정보를 비교하여 해당 식품의 개수를 산출하여 재고량을 판단하는 재고량 판단부를 포함하되,
    상기 무선 송신부가 상기 재고량 판단부를 통해 판단된 해당 식품의 재고량 정보를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 표시부를 통해 표시되는 식품정보의 선선도 정보를 측정하기 위해 초기 정보를 입력하기 위한 정보 입력부를 더 포함하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
  10. 저장부에 보관시간 및 보관온도별 각 식품의 품질지수 정보가 저장된 식품별 품질지수를 저장하는 단계;
    식품별 신선도 측정부가 제공되는 냉장고에 보관될 해당 식품정보, 시간정보 및 냉장고의 내부온도정보를 제공받아 매칭시켜 식품별 보관 정보 저장부에 저장하는 단계; 및
    식품별 신선도 측정부가 식품의 신선도를 측정 시 식품별 보관 정보 저장부에 저장된 해당 식품에 대한 식품정보, 내부온도정보 및 보관시간정보를 식품별 품질지수 저장부에 저장된 식품별 품질지수에 대입하여 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 단계를 포함하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부가 신선도를 측정하고자 하는 식품의 선택 기준은,
    식품이 보관된 순서 또는 식품의 신선도가 급변하는 식품 순인 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 식품별 품질지수 저장부에 저장된 해당 식품의 품질지수정보는,
    아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고,
    여러 온도, 습도와 같은 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고,
    품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수를 구하고,
    상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고,
    계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 정보인 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00006

  13. 제 10항에 있어서,
    상기 식품별 신선도 측정부는,
    변동적인 온도에 대해 MKT(Mean Kinetic Temperature)를 적용하여 신선도를 측정하기 위한 냉장고 내부온도의 대표 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 해당 식품정보의 신선도를 측정하는 단계는,
    식품별 품질지수에 유통기한 반영하여 식품별 품질지수를 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 냉장고에서 식품 품질지수를 이용한 식품의 신선도 정보 제공 시스템.
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