KR20170000902U - 커피 중합반응 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 커피 중합반응 감지장치에 관한 것으로서, 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하는 온도변화신호 출력하여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하고, 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 사용자에게 알려줌으로서 정확한 중합반응 시점을 로스터가 알 수 있고, 이에 따라 로스터가 원하는 정확한 로스팅 정도를 확보할 수 있고, 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 온도 변화 신호를 출력하게 함으로서 로스터기와는 별도의 소형 장치로 편리하게 이용할 수 있으며, 카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화 신호를 출력하게 함으로서 로스터기와는 별도의 PC나 스마트폰 등의 기기에서 커피 중합 반응 신호를 사용자에게 알려줄 수 있고, 중합반응 경보수단으로 음향장치 또는 광원장치를 사용함으로서 커피 중합 반응 신호를 사용자에게 정확하게 알려줄 수 있다.

Description

커피 중합반응 감지장치 {Detector of polymerization of coffee}

본 고안은 커피의 로스팅 과정 중 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하고, 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 음향장치 또는 광원장치로 출력하는 커피 중합반응 감지장치에 관한 기술이다.

커피 산지에서 재배된 커피는 생두(green bean)형태로 가공되어 판매된다. 이러한 생두를 커피 로스터기에서 가열하는 로스팅 과정을 거치면 커피 원두가 되며, 커피 원두를 분쇄한 후 다양한 방법으로 실제 마실 수 있는 커피 음료를 만든다.

커피를 로스팅하면 가열 시간에 따라 복잡한 물리적·화학적 변화가 일어나는데 동일한 생두라도 커피를 어느 정도 로스팅 하는가에 따라 최종적인 커피의 맛이 크게 변화한다. 일반적으로 짧은 시간 로스팅을 하면 원두의 색은 옅은 갈색을 띄는 산미가 강한 원두가 되며, 로스팅을 많이 하면 많이 할수록 원두의 색이 짙어지며 산미는 약해지고 바디감이 강한 원두를 얻을 수 있다.

로스팅을 얼마만큼 할 것인가는 전적으로 커피를 볶는 로스터의 판단에 의해 결정되는데, 로스터는 커피가 로스팅되는 과정 중에 나타나는 형상이나 색상의 변화, 소리의 변화, 향기의 변화 등으로부터 로스팅이 진행되는 정도를 감각적으로 감지한다.

커피의 로스팅이 진행됨에 따라 갈변반응에 의해 커피의 색상은 점점 짙어 지며, 어느 순간에 도달하면 커피 내부의 수분 팽창에 의해 커피 조직이 파열되면서 1차 크랙 소리가 들리기 시작한다. 계속해서 로스팅이 진행되면 1차 크랙 소리가 연속해서 다발성으로 나타나는 1차 크랙 정점에 도달하며 이후 1차 크랙 소리는 점점 감소한다. 이후 1차 크랙 소리가 들리지 않는 휴지기를 거쳐 커피 조직이 계속 변해가면서 2차 크랙 소리가 들리기 시작하고 2차 크랙의 정점을 지나면 커피 조직은 탄화되기 시작하여 점점 검은 색으로 변한다.

즉, 커피 로스터는 로스팅 과정 중에 발생되는 이러한 크랙 소리를 통해 커피가 현재 어느 정도 로스팅 되었는가를 판단할 수 있으며 어느 시점까지 커피를 로스팅하고 배출할 것인가를 결정한다.

그런데, 1차 크랙 소리가 들리지 않는 휴지기에도 커피는 내부에서 여러 화학반응을 일으키며 변화한다. 특히, 2차 크랙 전 커피의 온도 상승속도가 느려졌다가 갑자기 빠르게 상승하기 시작하는 순간에 도달하는데, 이 시점은 커피 내부의 압력과 온도가 지속적으로 높아지면서 분자들이 중합반응으로 결합하여 안정적인 상태로 바뀌면서 커피 고유의 쓴맛이 나타나기 시작하는 매우 중요한 시점이다.

커피 품종에 따라 로스팅 정도를 다르게 하는데, 일반적으로 이 시점을 기준으로 신맛이 우세한 커피와 쓴맛이 우세한 커피로 나뉘게 된다.

이 시점을 판단하기 위해서 일반적으로 사용하는 방법은 1차 크랙 정점의 온도를 기준으로 약 5℃ 상승한 시점부터 “하나, 둘, 셋”하면서 카운트를 하며 온도가 1℃ 상승하면 다시 “하나, 둘, 셋”하면서 카운트를 한다. 이 때, 중합반응이 일어나기 전에는 카운트 숫자의 값이 거의 일정하나 중합반응이 일어나기 시작하면 온도 상승 속도가 빨라지면서 카운트 숫자값이 이전 카운트 한 숫자값보다 작아진다.

그러나 이러한 방법은 카운트 할 때마다 시간상의 오차가 발생하게 되어 정확성에 문제가 있고, 한 번의 카운트에 걸리는 시간 이하로 시간 차이가 발생할 경우 중합반응의 시작 시점을 놓치게 되어 로스터가 원하는 정확한 로스팅 정도를 확보하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 단위 온도 변화당 걸리는 시간을 정확히 측정하여 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 시점임을 알려주는 커피 중합반응 감지장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 특허 공개 10-2014-0107850

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 커피의 로스팅 과정 중 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하고, 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 경보 수단을 통해서 알리는 커피 중합반응 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 온도 변화 신호를 출력하도록 하는 커피 중합반응 감지장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화 신호를 출력하도록 하는 커피 중합반응 감지장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 음향장치 또는 광원장치를 이용하여 사용자에게 하는 중합반응 경보를 알리는 커피 중합반응 감지장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치는 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하는 온도변화신호 출력수단과; 기 온도변화신호 출력수단으로부터 출력신호를 받아들여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하는 시간간격 측정수단과; 상기 시간간격 측정수단의 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 출력하는 중합반응 감지수단과; 상기 중합반응 감지수단의 신호를 사용자에게 알리는 중합반응 경보수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 온도변화신호 출력수단은 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 온도변화신호 출력수단은 카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 신호를 출력하는 것을 특징한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 중합반응 경보수단은 음향장치로 알람을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 중합반응 경보수단은 광원장치로 알람을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하는 온도변화신호 출력하여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하고, 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 사용자에게 알려줌으로서 정확한 중합반응 시점을 로스터가 알 수 있고, 이에 따라 로스터가 원하는 정확한 로스팅 정도를 확보할 수 있다.

둘째, 본 고안은 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 온도 변화 신호를 출력하게 함으로서 로스터기와는 별도의 소형 장치로 편리하게 이용할 수 있다.

셋째, 본 고안은 카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화 신호를 출력하게 함으로서 로스터기와는 별도의 PC나 스마트폰 등의 기기에서 커피 중합 반응 신호를 사용자에게 알려줄 수 있다.

넷째, 본 고안은 중합반응 경보수단으로 음향장치 또는 광원장치를 사용함으로서 커피 중합 반응 신호를 사용자에게 정확하게 알려줄 수 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치를 설명하기 위한 구성도
도 2는 커피 로스팅 중 시간에 따른 온도변화를 설명하기 위한 그래프를 표시한 도면
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치로서, 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 온도변화신호를 출력하고, 중합반응 경보신호를 음향장치 및 광원장치로 출력하는 장치의 구성도.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치 중 온도변화신호 출력수단으로, 카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화신호를 출력하는 구성도.

이하 첨부된 도면과 함께 본 고안의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 고안인 커피 크랙 음향 증폭장치를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커피 크랙 음향 증폭장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 커피 로스팅 중 시간에 따른 온도변화를 설명하기 위한 그래프를 표시한 도면이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 커피 중합반응 감지장치로서, 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 온도변화신호를 출력하고, 중합반응 경보신호를 음향장치 및 광원장치로 출력하는 장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 커피 크랙 음향 증폭장치는 온도변화신호 출력수단(10), 시간간격 측정수단(20), 중합반응 감지수단(30), 중합반응 경보수단 등으로 구성된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하는 온도변화신호 출력수단과(10); 상기 온도변화신호 출력수단으로부터 출력신호를 받아들여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하는 시간간격 측정수단과(20); 상기 시간간격 측정수단의 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 출력하는 중합반응 감지수단(30)과; 상기 중합반응 감지수단의 신호를 사용자에게 알리는 중합반응 경보수단(40)을 포함하는 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 온도변화신호 출력수단(10)으로 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치(11)를 누를 때마다 신호를 출력하도록 하며, 중합반응 경보수단(40)으로 음향장치(41)나 광원장치(42)를 이용할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 온도변화신호 출력수단으로, 카메라(50)로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화신호를 출력하도록 한다.

상기 본 고안인 커피 크랙 음향 증폭 장치를 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 온도 변화 신호 출력수단(10)은 로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 일정 온도로 가열된 커피 로스터기에 커피 생두를 투입하면 로스터기의 온도는 급격히 떨어졌다가 상승하기 시작한다. 지속적으로 열을 가하면 일정시간이 지난 후, 1차 크랙이 발생하며 시간이 지남에 따라 1차 크랙이 최대로 발생하는 1차 크랙의 정점에 이른다. 통상 1차 크랙의 정점에서 약 5℃정도 상승한 시점이 t0가 된다. 시간 간격 측정수단(20)은 온도변화신호 출력수단(20)으로부터 출력신호를 받아들여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정한다. 도 2에서 T0, T1, T2, T3를 등간격의 단위온도라고 가정하면 t1시점에서 t0와 t1사이의 시간간격, [t0, t1]을 측정하고, t2시점에서 t1와 t2사이의 시간 간격, [t1, t2]을 측정한다. 도2에 나타낸 바와 같이 중합반응이 일어나기 전에는 [t0, t1]과 [t1, t2] 값에 차이가 없으나, 중합반응이 일어나기 시작하면 시간간격은 [t2, t3]로 줄어든다. 다시 말하면 [t0, t1]과 [t1, t2]의 값 차이는 ’가깝고 [t1, t2]와 [t2, t3]값 차이는 큰 값을 보인다.

이때, 중합반응 감지수단(30)은 시간간격 측정수단(20)의 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 크므로 중합반응 신호를 중합반응 경보수단(40)으로 출력하여 사용자에게 중합반응이 시작되었음을 알린다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 온도변화신호 출력수단(10)으로 사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치(11)를 누를 때마다 온도변화신호를 출력하도록 할 수 있으며, 기기 내부에 시간 간격 측정수단(20)과 중합반응 감지수단(30)을 내장하여, 중합반응 경보수단(40)으로 음향장치(41)나 광원장치(42)를 이용할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 온도변화신호 출력수단으로, 카메라(50)로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 온도 변화신호를 출력하도록 할 수 있으며, 이 경우에도 기기(60) 내부에 시간 간격 측정수단(20)과 중합반응 감지수단(30)을 내장하여 사용자에게 중합반응이 시작되었음을 알릴 수 있다. 기기(60)는 PC나 스마트 기기 또는 임베디드 시스템이 될 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 영상으로부터 숫자영역을 추출하고 자동 숫자인식 기능을 통하여 숫자 정보를 추출하는 것은 당업자에게 잘 알려진 기술이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같은, 본 고안인 커피 중합반응 감지장치는 커피를 로스팅하는 분야에 적용할 수 있는 것이다.

10 : 온도변화신호 출력수단 11 : 스위치
20 : 시간간격 측정수단 30 : 중합반응 감지수단
40 : 중합반응 경보수단 41 : 스피커
42 : LED 50 : 카메라
60 : PC, 스마트기기, 임베디드 시스템

Claims (5)

1. 커피 중합반응 감지장치에 있어서,
   로스터기의 온도측정 수단으로부터 온도의 변화를 감지하여 단위온도 변화시점마다 신호를 출력하는 온도변화신호 출력수단과;
   상기 온도변화신호 출력수단으로부터 출력신호를 받아들여, 단위온도 변화에 걸리는 시간을 측정하는 시간간격 측정수단과;
   상기 시간간격 측정수단의 현재 측정값과 직전 측정값의 차이가 기준 값보다 클 경우 중합반응 신호를 출력하는 중합반응 감지수단과;
   상기 중합반응 감지수단의 신호를 사용자에게 알리는 중합반응 경보수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는
   커피 중합반응 감지장치
2. 제 1항에 있어서,
   상기 온도변화신호 출력수단은
   사용자가 로스터기의 온도계로부터 단위 온도의 변화를 감지하여 스위치를 누를 때마다 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 커피 중합반응 감지장치
3. 제 1항에 있어서,
   상기 온도변화신호 출력수단은
   카메라로 촬영한 로스터기의 온도변화 동영상으로부터 온도 정보를 추출하여 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 커피 중합반응 감지장치
4. 제 1항에 있어서,
   상기 중합반응 경보수단은 음향장치로 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 커피 중합반응 감지장치
5. 제 1항에 있어서,
   상기 중합반응 경보수단은 광원장치로 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 커피 중합반응 감지장치
   
   

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