KR20190048730A - 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치 및 방법 - Google Patents

냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉동 컨테이너 화물적재함 내부에 무선통신이 가능한 다수의 센서 태그를 설치하고, 화물 적재부 내부 온도를 기준으로 냉동컨테이너 설정온도를 유동적으로 변화시켜, 화물 적재함 내부 온도를 신선화물 최적 보관온도를 유지시킬 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로서, 화물을 적재할 수 있는 화물 적재부를 이루는 컨테이너 본체와, 상기 컨테이너 본체의 일 측에 밀폐된 공간에 설치되고, 냉동모듈에서 공급되는 공기(냉기 또는 온기)를 상기 컨테이너 본체의 화물 적재부 내로 공급하는 냉동유닛과, 상기 화물 적재부 내에 적어도 2개 이상 부착되어 화물 적재부 내부의 온도를 측정하여 측정된 실제 온도 값을 무선통신을 통해 출력하는 센서 태그와, 상기 센서 태그에서 출력되는 화물 적재부 내 실제 온도 값을 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하고, 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛에서 화물 적재부로 들어가는 공기의 흐름방향을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어부에서 생성된 제어신호를 기반으로 냉동유닛의 냉동모듈에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부 내부로 연결되는 공기순환 통로의 길을 스위칭(열림 또는 닫힘)하는 적어도 하나 이상의 구동 스위치부를 포함하여 구성되는데 있다.

Description

냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치 및 방법{Apparatus and method for maintaining optimal storage temperature of fresh cargo using reefer container}
본 발명은 냉동컨테이너에 관한 것으로, 특히 신선화물의 최적 보관온도를 유지하기 위해 신선화물을 운송하는 냉동컨테이너의 화물적재함 내부 온도를 기준으로 냉동컨테이너 설정온도를 운송 중 자동으로 변경하여 신선화물의 최적 보관온도를 유지할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장 컨테이너는 냉장이나 냉동을 필요로 하는 식품이나 신선도를 필요로 하는 농, 수, 축산물 등의 화물을 저온 상태로 저장하는 창고로 사용되거나 트럭이나 탑차 등에 장착되어 화물을 저온 상태로 운반하기 위해서 사용된다.
컨테이너의 화물 적재부 내부 온도를 조절하는 기능을 가지고 있는 종래의 냉동 컨테이너에는, 운송 시 화물적재함 온도를 일정하게 유지시켜주는 냉각기와 히터를 포함하는 냉각 유닛이 구비되어 있다. 그리고 상기 냉각 유닛에 의해 차가워지거나 더워진 공기는 상기 컨테이너의 화물 적재부로 공급되어 상기 컨테이너의 화물 적재부를 순환 시킨 후, 다시 상기 냉각 유닛으로 재순환하면서, 상기 컨테이너의 화물 적재부에 온도를 일정하게 유지시켜준다.
냉동 컨테이너는 화물 적재부 내부 온도가 사전에 설정된 설정온도를 유지할 수 있도록 냉동유닛 내부에 설치된 온도 센서를 기준으로 화물 적재부 내부 온도를 유지하고 있다.
그러나 40ft 냉동컨테이너의 경우 냉동유닛에 설치된 온도 센서를 기준으로 온도를 유지할 경우 화물적재함 내부 온도와 컨트롤러에서 설정한 온도 간에 편차가 발생하여 신선화물의 최적 보관온도를 유지하기 어려운 문제점이 있다.
이로 인해 사전에 설정된 냉동컨테이너 설정온도를 기준으로 화물적재함 내부 온도를 변화시켜 화물의 최적 보관온도를 맞추기 위해서는 오랜 시간이 필요해 화물 운송 초기에 신선화물의 콜드체인이 깨져 신선화물의 품질이 저하되는 문제점이 발생된다.
등록특허공보 제10-1286565호 (등록일자 2013.07.10.)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 냉동 컨테이너 화물적재함 내부에 무선통신이 가능한 다수의 센서 태그를 설치하고, 화물 적재부 내부 온도를 기준으로 냉동컨테이너 설정온도를 유동적으로 변화시켜, 화물 적재함 내부 온도를 신선화물 최적 보관온도를 유지시킬 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치의 특징은 화물을 적재할 수 있는 화물 적재부를 이루는 컨테이너 본체와, 상기 컨테이너 본체의 일 측에 밀폐된 공간에 설치되고, 냉동모듈에서 공급되는 공기(냉기 또는 온기)를 상기 컨테이너 본체의 화물 적재부 내로 공급하는 냉동유닛과, 상기 화물 적재부 내에 적어도 2개 이상 부착되어 화물 적재부 내부의 온도를 측정하여 측정된 실제 온도 값을 무선통신을 통해 출력하는 센서 태그와, 상기 센서 태그에서 출력되는 화물 적재부 내 실제 온도 값을 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하고, 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛에서 화물 적재부로 들어가는 공기의 흐름방향을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어부에서 생성된 제어신호를 기반으로 냉동유닛의 냉동모듈에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부 내부로 연결되는 공기순환 통로의 길을 스위칭(열림 또는 닫힘)하는 적어도 하나 이상의 구동 스위치부를 포함하여 구성되는데 있다.
바람직하게 상기 제어부는 센서 태그에서 전달되는 화물 적재부 내 실제온도 값을 기준으로 냉동컨테이너 온도제어 알고리즘을 통해 냉동컨테이너의 설정온도를 설정하여 냉동유닛에서 화물 적재부 내로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 냉동유닛은 화물 적재부 내부 상황에 따라 각기 독립적으로 운영이 가능한 냉각기, 히터 및 순환 모터로 구성된 냉동컨테이너 냉동모듈과, 상기 냉동유닛 내부에 설치되어 화물 적재부로 유입되는 공기의 온도 및 화물 적재부를 순환해서 냉동유닛으로 돌아오는 공기의 온도를 감지하는 제 1, 2 온도 센서부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 냉동유닛의 공기가 화물 적재부 내부로 유입되는 통로 역할을 하는 공기순환 통로를 구성하고, 상기 공기순환 통로는 냉동컨테이너 하부에 구성되며, 종단면이 'T'형태의 통로부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법의 특징은 (A) 냉동컨테이너 화물 적재함 내부에 부착된 복수의 센서 태그를 이용하여 화물 적재함 내부 실제 온도 데이터를 수집하여 무선통신을 통해 제어부로 상기 수집된 화물 적재함 내부 실내 온도 데이터를 전달하는 단계와, (B) 제어부에서 상기 전달된 화물 적재함 내부 실제 온도 데이터를 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하는 단계와, (C) 제어부에서 상기 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛에서 화물 적재부 내부로 유입되는 공기의 흐름을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 단계와, (D) 상기 생성된 제어신호를 기반으로 적어도 하나 이상의 구동 스위치부의 스위칭을 통해 냉동유닛의 냉동모듈에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부 내부로 연결되는 공기순환 통로로 순환시키는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
바람직하게 상기 (B) 단계는 (B1) 신선화물 최적 보관온도 유지를 위한 냉동컨테이너 설정온도 계산을 위해서 신선화물의 최적 보관온도, 저온장애 온도, 고온장애 온도 데이터가 사전에 설정되는 단계와, (B2) 냉동컨테이너 화물 적재부 내부 온도를 제어하기 위한 온도(기준온도, 하한 및 상한 온도)를 선정하는 단계와, (B3) 화물 적재부 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그를 이용하여 수집한 내부 온도를 기반으로 화물 적재함 내부의 최고, 최저 온도를 확인하는 단계와, (B4) 상기 확인된 화물 적재부 내부 최고, 최저 온도 및 상기 선정된 하한 및 상한온도를 비교하여 냉동유닛 설정온도 변경 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (B3) 단계는 화물 적재부 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그를 이용하여 수집한 화물 적재부 내부 온도를 정렬하여 화물 적재부 내부 온도 편차 및 화물 적재부 내부 최고 온도와 최저 온도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (B4) 단계는 수집된 센서 태그의 온도 값을 정렬하여 최저온도와 최고온도를 수집하는 단계와, 상기 수집된 최고온도(Max temp.)가 하한온도(Lower limit) 이하인 경우, 수식
Figure pat00001
을 이용하여 A를 구하고, A가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 A를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와, 상기 수집된 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이상인 경우, 수식
Figure pat00002
을 이용하여 B를 구하고, B가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 B를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와, 상기 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 미만이고 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이하인 경우, 수식
Figure pat00003
을 이용하여 C를 구하고, C가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 C를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와, 상기 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 이상이고, 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 초과인 경우, 수식
Figure pat00004
를 이용하여 D를 구하고, D가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 D를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와, 상기 수집된 최고온도(Max temp.)와 최저온도(Min temp.)가 상한온도(Upper limit)와 하한온도(Lower limit) 이내인 경우, 기준온도를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치 및 방법은 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 운송 중 냉동컨테이너 설정 온도를 실제 화물적재함 내부 온도를 기준으로 자동으로 조절함으로써 짧은 시간에 화물 적재함 내부 온도를 신선화물의 최적 보관온도와 유사하게 변화시키고, 신선화물 최적 보관온도 유지가 가능하도록 하여 신선화물의 품질 저하를 막을 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치의 구성을 나타낸 구성도
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 3 은 도 2에서 냉동컨테이너 설정온도를 계산하여 설정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 화물을 적재할 수 있는 화물 적재부(100)를 이루는 컨테이너 본체(10)와, 상기 컨테이너 본체(100)의 일 측에 밀폐된 공간에 설치되고, 냉동모듈(210)에서 공급되는 공기(냉기 또는 온기)를 상기 컨테이너 본체의 화물 적재부(100) 내로 공급하는 냉동유닛(200)과, 상기 화물 적재부(100) 내에 적어도 2개 이상 부착되어 화물 적재부(100) 내부의 온도를 측정하여 측정된 실제 온도 값을 무선통신을 통해 출력하는 센서 태그(110)와, 상기 센서 태그(110)에서 출력되는 화물 적재부(100) 내 실제 온도 값을 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하고, 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛(200)에서 화물 적재부(100)로 들어가는 공기의 흐름방향을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부(300)와, 상기 제어부(300)에서 생성된 제어신호를 기반으로 냉동유닛(200)의 냉동모듈(210)에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부(100) 내부로 연결되는 공기순환 통로(400)의 길을 스위칭(열림 또는 닫힘)하는 적어도 하나 이상의 구동 스위치부(120a)(120b)로 구성된다.
상기 센서 태그(110)는 냉동컨테이너 화물 적재부(100) 내에 부착되어 정해진 주기에 따라 화물 주변 온도 및 습도를 수집하여 냉동유닛(200)에 설치되어 있는 냉동컨테이너 상태정보 수집ㅇ제어 장치에게 Wi-Fi, 433MHz RF, 2.5GHz RF, bluetooth를 포함하는 무선통신을 이용하여 정보를 전송한다. 이때 시분할 방식을 이용하여 하나의 냉동컨테이너 상태정보 수집ㅇ제어 장치를 이용하여 최대 16개의 센서 태그로부터 온도 및 습도 정보를 수집할 수 있다. 또한 센서 태그(110)는 USB 인터페이스를 통해 내부에 기록한 로그 확인이 가능하며, 배터리 충전을 통해 재사용이 가능하다.
상기 제어부(300)는 센서 태그(110)에서 전달되는 화물 적재부(100)내 실제온도 값을 기준으로 냉동컨테이너 온도제어 알고리즘을 통해 냉동컨테이너의 설정온도를 설정하여 냉동유닛에서 화물 적재부(100)내로 공급되는 공기의 온도를 조절하여 화물 적재부(100) 내부가 화물 최적 보관온도를 유지시킬 수 있도록 제어한다. 이때 설정온도는 실시간 상태정보 모니터링 서버(미도시)로부터 관리자가 원격 제어한 온도이다. 따라서 제어부(300)는 이러한 설정온도 및 센서 태그(110)에서 수집한 온도 정보를 바탕으로 냉동컨테이너 온도제어 알고리즘을 통해 내부 온도를 자동으로 조절한다.
상기 실시간 상태정보 모니터링 서버는 냉동컨테이너 상태정보 수집ㅇ제어 장치에서 전송해 오는 정보들을 수신하는 미들웨어(middleware)와 정보를 저장하는 테이터베이스(database), 사용자들에게 냉동컨테이너 운송정보를 제공하기 위한 웹 프로그램으로 구성된다. 미들웨어는 냉동컨테이너 상태정보 수집ㅇ제어 장치에서 냉동컨테이너 정보를 수신하고 정상적으로 정보를 수신하였다는 ACK(Acknowledgement)를 전송하며, 운송중인 냉동컨테이너의 원격설정이 가능하다.
상기 냉동유닛(200)은 화물 적재부(100) 내부 상황에 따라 각기 독립적으로 운영이 가능한 냉각기, 히터 및 순환 모터로 구성된 냉동컨테이너 냉동모듈(210)과, 상기 냉동유닛(200) 내부에 설치되어 화물 적재부(100)로 유입되는 공기의 온도 및 화물 적재부(100)를 순환해서 냉동유닛(200)으로 돌아오는 공기의 온도를 감지하는 제 1, 2 온도 센서부(220a)(220b)로 구성된다.
그리고 상기 냉동유닛(200)의 공기가 화물 적재부(100) 내부로 유입되는 통로 역할을 하는 공기순환 통로(400)가 구성된다. 이때, 상기 공기순환 통로(400)는 냉동컨테이너 하부에 구성되며, 구성되는 공기순환 통로(400)는 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 종단면이 'T'형태의 통로부(400a)로 구성되어 순환되는 공기가 한 번에 퍼지는 것을 막아 멀리까지 이동될 수 있도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1과 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 먼저 냉동컨테이너 화물 적재함(100) 내부에 부착된 복수의 센서 태그(110)를 이용하여 화물 적재함(100) 내부 실제 온도 데이터를 수집하여 무선통신을 통해 제어부(300)로 상기 수집된 화물 적재함(100) 내부 실내 온도 데이터를 전달한다(S100).
제어부(300)에서는 상기 전달된 화물 적재함(100) 내부 실제 온도 데이터를 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산한다(S200).
이어 제어부(300)는 상기 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛(200)에서 화물 적재부(100) 내부로 유입되는 공기의 흐름을 조절하기 위한 제어신호를 생성한다(S300).
이렇게 생성된 제어신호를 기반으로 적어도 하나 이상의 구동 스위치부(120a)(120b)의 스위칭을 통해 냉동유닛(200)의 냉동모듈(210)에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부(100) 내부로 연결되는 공기순환 통로(400)로 순환시킨다(S400).
이때, 상기 냉동컨테이너 설정온도를 계산하는 단계는 신선화물 최적 보관온도 유지를 위한 냉동컨테이너 설정온도 계산을 위해서 신선화물의 최적 보관온도, 저온장애 온도, 고온장애 온도 데이터가 사전에 설정되며, 도 3에서 도시하고 있는 과정을 통해 냉동컨테이너 설정온도가 계산된다.
도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 냉동컨테이너 화물 적재부(100) 내부 온도를 제어하기 위한 온도(기준온도, 하한 및 상한 온도)를 선정한다(S201). 즉, 관리자가 저온장애 온도, 고온장애 온도, 적정 보관온도를 설정하면, 신선화물의 저온장애 및 고온장애를 예방하기 위해 저온장애 온도를 하한온도로, 고온장애 온도를 상한온도로 선정하며, 적정 보관온도는 냉동컨테이너 화물 적재부(100) 내의 기준온도로 사용된다.
이어 화물 적재부(100) 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그(110)를 이용하여 수집한 내부 온도를 기반으로 화물 적재함(100) 내부의 최고, 최저 온도를 확인한다(S202). 이는 화물 적재부(100) 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그(110)를 이용하여 수집한 화물 적재부(100) 내부 온도를 정렬하여 화물 적재부(100) 내부 온도 편차 및 화물 적재부 내부 최고 온도와 최저 온도를 확인한다.
그리고 상기 확인된 화물 적재부 내부 최고, 최저 온도 및 상기 선정된 하한 및 상한온도를 비교하여 냉동유닛(200) 설정온도 변경 여부를 판단한다(S203). 이때 가장 중요한 것은 신선화물이 저온장애 또는 고온장애 온도에 노출되는 것을 예방하는 것이다.
상기 냉동유닛(200)의 설정온도 변경 여부는 냉동컨테이너 온도제어 알고리즘을 이용한 다음 5가지 조건에 따라 결정된다.
먼저, 수집된 센서 태그(110)의 온도 값을 정렬하여 최저온도와 최고온도를 수집한다.
그리고 수집된 최고온도(Max temp.)가 하한온도(Lower limit) 이하인 경우(조건 1), 다음 수학식 1을 이용하여 A를 구한다. 그리고 A가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 A를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정한다.
Figure pat00005
또한 수집된 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이상인 경우(조건 2), 다음 수학식 2를 이용하여 B를 구한다. 그리고 B가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 B를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정한다.
Figure pat00006
또한, 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 미만이고 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이하인 경우(조건 3), 다음 수학식 3을 이용하여 C를 구한다. 그리고 C가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 C를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정한다.
Figure pat00007
또한, 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 이상이고, 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 초과인 경우(조건 4), 다음 수학식 4를 이용하여 D를 구한다. 그리고 D가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 D를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정한다.
Figure pat00008
또한, 최고온도(Max temp.)와 최저온도(Min temp.)가 상한온도(Upper limit)와 하한온도(Lower limit) 이내인 경우(조건 5)는 기준온도를 설정온도(Set temp.)로 설정한다.
조건 1과 조건 3의 경우 화물 적재부(100) 내부 온도가 하한온도보다 낮을 때 화물 적재부(100) 내부 온도를 높이기 위해 선택되고, 조건 2와 조건 4의 경우 화물 적재부 내부 온도가 상한온도 보다 높을 때 화물 적재부 내부 온도를 낮추기 위해 선택된다.
본 발명에 따른 신선화물 최적 보관온도 유지 방법을 국내에서 싱가포르로 운송되는 실제 해상운송 구간에 적용하여 검증한 결과, 다음 표 1에서 나타내고 있는 것과 같이, 운송기간 중 대부분의 차지하는 해상운송 구간에서 기존 냉동컨테이너 화물 적재부 내부 온도 편차인 약 3.0℃보다 적은 0.5℃ 내외의 온도 편차를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 참고로 표 1은 2017년 6월 16일부터 2017년 6월 28일까지 경북 성주에서 싱가포르로 운송하는 참외 화물이 적재된 20ft 냉동컨테이너 화물 적재부 내부에 부착된 16개의 센서 태그에서 5분 단위로 수집한 약 1,690개의 온도 값을 정리한 결과이다. 단위는 ℃이다.
Intermodal Local Maritime
Sensor Tag#1 4.6 5.6 4.3
Sensor Tag#2 4.3 4.5 4.2
Sensor Tag#3 4.7 5.9 4.3
Sensor Tag#4 4.1 4.2 4.0
Sensor Tag#5 4.3 4.5 4.3
Sensor Tag#6 5.0 6.6 4.4
Sensor Tag#7 4.6 5.9 4.2
Sensor Tag#8 4.1 4.2 4.0
Sensor Tag#9 5.0 6.9 4.4
Sensor Tag#10 4.5 4.3 4.3
Sensor Tag#11 4.7 6.1 4.3
Sensor Tag#12 4.2 4.4 4.2
Sensor Tag#13 5.3 7.4 4.5
Sensor Tag#14 4.3 4.5 4.2
Sensor Tag#15 5.2 7.5 4.5
Sensor Tag#16 4.2 4.4 4.2
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 화물을 적재할 수 있는 화물 적재부를 이루는 컨테이너 본체와,
    상기 컨테이너 본체의 일 측에 밀폐된 공간에 설치되고, 냉동모듈에서 공급되는 공기(냉기 또는 온기)를 상기 컨테이너 본체의 화물 적재부 내로 공급하는 냉동유닛과,
    상기 화물 적재부 내에 적어도 2개 이상 부착되어 화물 적재부 내부의 온도를 측정하여 측정된 실제 온도 값을 무선통신을 통해 출력하는 센서 태그와,
    상기 센서 태그에서 출력되는 화물 적재부 내 실제 온도 값을 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하고, 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛에서 화물 적재부로 들어가는 공기의 흐름방향을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부와,
    상기 제어부에서 생성된 제어신호를 기반으로 냉동유닛의 냉동모듈에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부 내부로 연결되는 공기순환 통로의 길을 스위칭(열림 또는 닫힘)하는 적어도 하나 이상의 구동 스위치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 센서 태그에서 전달되는 화물 적재부 내 실제온도 값을 기준으로 냉동컨테이너 온도제어 알고리즘을 통해 냉동컨테이너의 설정온도를 설정하여 냉동유닛에서 화물 적재부 내로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉동유닛은
    화물 적재부 내부 상황에 따라 각기 독립적으로 운영이 가능한 냉각기, 히터 및 순환 모터로 구성된 냉동컨테이너 냉동모듈과,
    상기 냉동유닛 내부에 설치되어 화물 적재부로 유입되는 공기의 온도 및 화물 적재부를 순환해서 냉동유닛으로 돌아오는 공기의 온도를 감지하는 제 1, 2 온도 센서부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉동유닛의 공기가 화물 적재부 내부로 유입되는 통로 역할을 하는 공기순환 통로를 구성하고, 상기 공기순환 통로는 냉동컨테이너 하부에 구성되며, 종단면이 'T'형태의 통로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 장치.
  5. (A) 냉동컨테이너 화물 적재함 내부에 부착된 복수의 센서 태그를 이용하여 화물 적재함 내부 실제 온도 데이터를 수집하여 무선통신을 통해 제어부로 상기 수집된 화물 적재함 내부 실내 온도 데이터를 전달하는 단계와,
    (B) 제어부에서 상기 전달된 화물 적재함 내부 실제 온도 데이터를 이용하여 냉동컨테이너 설정온도를 계산하는 단계와,
    (C) 제어부에서 상기 계산된 설정온도를 유지시키기 위해 냉동유닛에서 화물 적재부 내부로 유입되는 공기의 흐름을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 단계와,
    (D) 상기 생성된 제어신호를 기반으로 적어도 하나 이상의 구동 스위치부의 스위칭을 통해 냉동유닛의 냉동모듈에서 발생시키는 공기(온기 또는 냉기)를 화물 적재부 내부로 연결되는 공기순환 통로로 순환시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 (B) 단계는
    (B1) 신선화물 최적 보관온도 유지를 위한 냉동컨테이너 설정온도 계산을 위해서 신선화물의 최적 보관온도, 저온장애 온도, 고온장애 온도 데이터가 사전에 설정되는 단계와,
    (B2) 냉동컨테이너 화물 적재부 내부 온도를 제어하기 위한 온도(기준온도, 하한 및 상한 온도)를 선정하는 단계와,
    (B3) 화물 적재부 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그를 이용하여 수집한 내부 온도를 기반으로 화물 적재함 내부의 최고, 최저 온도를 확인하는 단계와,
    (B4) 상기 확인된 화물 적재부 내부 최고, 최저 온도 및 상기 선정된 하한 및 상한온도를 비교하여 냉동유닛 설정온도 변경 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (B3) 단계는 화물 적재부 내부에 적어도 2개 이상 부착된 센서 태그를 이용하여 수집한 화물 적재부 내부 온도를 정렬하여 화물 적재부 내부 온도 편차 및 화물 적재부 내부 최고 온도와 최저 온도를 확인하는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 (B4) 단계는
    수집된 센서 태그의 온도 값을 정렬하여 최저온도와 최고온도를 수집하는 단계와,
    상기 수집된 최고온도(Max temp.)가 하한온도(Lower limit) 이하인 경우, 수식
    Figure pat00009
    을 이용하여 A를 구하고, A가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 A를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와,
    상기 수집된 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이상인 경우, 수식
    Figure pat00010
    을 이용하여 B를 구하고, B가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 B를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와,
    상기 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 미만이고 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 이하인 경우, 수식
    Figure pat00011
    을 이용하여 C를 구하고, C가 상한온도(Upper limit)보다 낮을 경우 C를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 높을 경우 상한온도(Upper limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와,
    상기 수집된 최저온도(Min temp.)가 하한온도(Lower limit) 이상이고, 최고온도(Max temp.)가 상한온도(Upper limit) 초과인 경우, 수식
    Figure pat00012
    를 이용하여 D를 구하고, D가 하한온도(Lower limit)보다 높을 경우 D를 설정온도(Set temp.)로 설정하고, 낮을 경우 하한온도(Lower limit)를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계와,
    상기 수집된 최고온도(Max temp.)와 최저온도(Min temp.)가 상한온도(Upper limit)와 하한온도(Lower limit) 이내인 경우, 기준온도를 설정온도(Set temp.)로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너를 이용한 신선화물 최적 보관온도 유지 방법.
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