KR20190053637A - 미생물 배양 서비스 시스템 - Google Patents

미생물 배양 서비스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 네트워킹된 미생물 배양기에 대하여 사용자 중심의 미생물 배양 서비스를 제공하는 것으로서, 서버는 자가진단 처리부, 투입관리부, 배양상황 진단부 및 사용자 인터페이스부를 포함한다.

Description

미생물 배양 서비스 시스템{Service providing system for cultivating microbe}
본 발명은 미생물 배양기 운용 및 이로부터 생산 가능한 다양한 유용미생물의 배양 편의 관련, 이를 통합관리하여 사용자 중심의 서비스를 제공하는 미생물 배양 서비스 시스템에 관한 것이다.
미생물 배양기는 사용자가 종균과 종균에 최적화된 배지를 배양기에 투입하여 목적에 맞는 미생물을 배양하는 시스템으로서, 미생물의 배양을 위해 온도, pH, 에어공급량, 교반속도, 광원, 시간 등 성장 인자들을 조절할 수 있다.
미생물을 이용한 산업은 케미포비아 및 친환경에 대한 관심이 증가하면서 의약, 농업, 식품, 축산, 환경분야에서 상당한 규모로 발전 되고 있으며, 품질 좋은 미생물을 이용하기 위하여 미생물을 배양하여 바로 사용할 수 있는 미생물 자가 배양기 수요가 급증하고 있다.
그러나 미생물 자가 배양기는 비전문가에 의해 현장에서 배양이 수행되므로 배양 조건을 설정하고 설비를 관리하기 위한 방안이 시급한바, 종래 관련 기술은 배양조건을 제어하기 위한 것이 제안되었으나 비전문가인 사용자가 관리하기 어렵고 장비의 고장에 대처하기 어려운 문제가 있다.
선행기술 특허 제1136015호(미생물 배양기의 원격제어 시스템)를 보면, 배양실이 형성된 배양탱크, 상기 배양탱크에 물과 배양액을 공급하고 공급된 물과 배양액을 순환시켜 증식시키는 배양기, 상기 배양탱크와 배양기의 작동을 제어하는 로컬제어 컴퓨터, 상기 로컬제어 컴퓨터와 네트워크로 연결되어 상기 배양탱크와 배양기의 운전 상태에 대한 데이터를 송수신 하고 상기 배양탱크와 배양기의 작동을 원격으로 제어하는 데이터베이스 서버를 포함하여, 카메라에 의해 배양 진행상황을 모니터링하는 것을 특징으로 하는바, 별도의 로컬제어 컴퓨터 구성에 따른 구조의 복잡화 및 비용 상승의 문제가 있고 카메라에 의한 모니터링에 한계가 있고 사용자에 대한 서비스가 미흡하다.
본 발명은 센서 네트워킹된 미생물 배양기를 인터넷망을 통해 원격 관리하고 실시간으로 배양진행 상태를 모니터링하여 진단함으로써 배양기 관리 및 사용자 서비스를 강화한 미생물 배양 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명은 센서 네트워킹된 미생물 배양기가 송출하는 센서 데이터를 수신하여 소정의 작업을 수행하고, 사용자 단말과 통신하여 상기 작업결과를 송신하고 명령을 수신하여 처리하는 미생물 배양 서비스 시스템으로서, 상기 미생물 배양기 각 유닛 별 센서데이터인 자가진단정보를 수신하고 해당 정보를 분석한 상태정보를 사용자 단말에 전송하는 자가진단 처리부; 개별 포장되어 제품코드가 부착된 미생물 균주 또는 배지를 컴퓨터 인식하여 생성된 투입정보를 수신하여 배양조건, 투입적정량 또는 재고량에 대한 투입관리 분석작업을 수행하고 해당 처리결과를 사용자 단말에 전송하는 투입관리부; 상기 미생물 배양기의 배양 작업에 대한 센서데이터를 수신하여 분석한 배양정보를 사용자 단말에 전송하는 배양상황 진단부; 및 사용자 단말을 위한 인터페이스를 제공하여 사용자 단말과 통신하고 사용자 명령을 수신하여 처리하는 사용자 인터페이스부;를 포함하는 미생물 배양 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 미생물 배양기가 개별 포장되어 제품코드가 부여된 균주 또는 배지를 저장, 자동투입 및 인식하는 자동투입부를 구비하여, 상기 투입관리부는 상기 자동투입부로부터 센서데이터를 수신한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되는 미생물 배양기를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 미생물 배양 서비스 시스템의 사용자 인터페이스부에서 제공되어 사용자 단말에 설치되는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되도록 개별포장되고 제품코드가 부착된 균주 또는 배지를 제공한다.
본 발명에 따르면, 사용자는 미생물 배양기를 설치하기만 하면 추가 설비 없이도 배양기 설비 및 배양 작업이 원격관리되고 소모품 교체주기 및 재고량 파악이 자동으로 수행되어 사용자에게 통보되는바, 비전문가인 사용자가 미생물 배양기를 도입하고 관리하기 매우 용이하며, 미생물 배양의 실패확률을 최소화한다.
본 발명에 따른 미생물 배양 서비스의 제공을 통해 미생물 배양기의 확대 보급이 가능하고 시장 활성화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되는 미생물 배양기의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되는 사용자 단말용 컴퓨터 프로그램의 구성 블록도이다.
본 발명은 센서 네트워킹된 미생물 배양기가 송출하는 센서 데이터를 수신하여 소정의 작업을 수행하고, 사용자 단말과 통신하여 상기 작업결과를 송신하고 명령을 수신하여 처리하는 미생물 배양 서비스 시스템으로서, IoT 망 등을 이용한 센서 네트워크 기반으로 미생물 배양기와 서버가 직접 연결되고, 사용자는 휴대 단말에 설치한 애플리케이션을 통해 서버로부터 작업결과를 통보받고 문의, 제어 또는 주문 등의 명령을 처리할 수 있는 미생물 배양 서비스 시스템이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술특징으로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템의 구성 블록도로서, 각 현장에 설치된 미생물 배양기(1)와 센서 네트워킹된 서버(A)는, 자가진단 처리부(10), 투입관리부(20), 배양상황 진단부(30) 및 사용자 인터페이스부(40)를 포함하여 사용자 단말(2)에 설치된 컴퓨터 프로그램을 통해 작업정보를 송신하고 사용자 명령을 수신 및 처리한다.
자가진단 처리부(10)는 미생물 배양기(1) 각 유닛 별 센서데이터인 자가진단정보를 수신하고 해당 정보를 분석한 상태정보를 사용자 단말(2)에 전송한다.
미생물 배양기(1)는 미생물 균주 및 배지를 투입하고, 배지를 살균 및 멸균처리하고 온도, pH, 에어공급량, 교반속도, 광원, 시간 등의 배양조건을 설정하여 미생물을 배양하기 위한 다양한 유닛으로 구성된다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 배양기 유닛을 센서 기능단위로 서버(A)와 연결된 자동투입부 센서(11), 배양조 센서(12), 조건조절유닛 센서(13) 및 유닛구동부 센서(14)로 구분하여 설명한다. 서버(A)와의 연결 방식은 본 발명의 기술 특징이 아니며 다양한 구현이 가능하다.
본 발명은 개별 포장되어 제품코드가 부여된 미생물 균주 또는 배지 제품을 컴퓨터 인식시키는 특징이 있는바, 제품 포장이나 제품코드 인식을 통한 투입작업은 배양하고자 하는 미생물 외 기타 미생물제에 의한 품질저하를 막을 수 있고, 배양조건의 자동 세팅이 가능하여 사용자 오류를 방지할 수 있다.
상기 제품코드는 바코드, QR코드 등 다양한 인식기술에 의해 구현될 수 있는 부분이며, 제품의 포장 역시 포장 소재, 포장 형태, 포장방법 등에서 다양한 형태로 구현되어 자동투입부와 연계된다.
사용자가 제품을 낱개로 투입하여 제품코드를 컴퓨터 인식시킴으로써 배양조건을 자동세팅시킬 수도 있으나, 미생물 배양기(1)에 자동투입부를 적용하여 제품을 저장하고 필요시 자동 투입 및 인식되도록 자동화 구현이 가능하다.
자동투입부를 적용하는 경우 사용자는 제품을 저장공간에 적재시키기만 하면, 필요시 자동 투입, 인식 및 배양조건 세팅이 이루어져 사용오류를 방지하고 제품 재고량 파악이 더욱 용이한 장점이 있다.
배양조 센서(12)는 배양조 내의 배지살균(또는 멸균) 또는 배양액에 대한 센싱을 위한 구성으로서, 배지 살균 및 멸균을 위한 용수의 조절 및 자외선 램프 구동 상황 등을 모니터링하고 제어할 수 있다.
또한 배양액에 대해서는 전기화학적 바이오센서가 적용될 수 있으며, 배양의 결과물인 배양액에 대한 직접적인 미생물 측정을 통해 배양진행상황 및 배양결과를 모니터링할 수 있다.
조건조절유닛 센서(13)는 배양조건에 대한 센싱을 통해 배양조건의 변화를 모니터링하기 위한 센서로서, 자동세팅된 배양조건(온도, pH, 에어공급량, 교반속도, 광원, 시간 등)은 상황에 따라 적절히 변동하여야 하는바, 이를 모니터링하고 제어하기 위한 것이다.
유닛구동부 센서(14)는 유닛 별 전기회로나 임베디드 회로 등의 정상가동여부를 센싱하기 위한 것이다.
이와 같이, 자가진단 처리부(10)는 각 유닛의 기능별 센서군인 자동투입부 센서(11), 배양조 센서(12), 조건조절유닛 센서(13), 유닛구동부 센서(14)로부터 배양조건 또는 유닛별 장치 상태를 포함하는 자가진단정보(센서 데이터)를 수신 및 분석하여 상태정보를 생성한다.
자가진단 처리부(10)는 상기 상태정보를 사용자 인터페이스부(40)를 통해 사용자 단말(2)로 통보하는바, 상기 자가진단정보 분석결과, 이상 상황으로 판단되는 경우에는 각 유닛별 제어신호를 송출하거나 사용자 단말에 대응조치정보를 전송한다.
자가진단 처리부(10)는 미생물 배양기(1) 각 유닛별 제어신호를 송출하여 각 유닛의 동작을 원격 제어할 수 있는바, 각 유닛의 ON/OFF, 배양조건 재설정, 자동구동유닛의 원격제어 등이 가능하다.
또한 자가진단 처리부(10)는 미생물 배양기(1) 각 유닛별 사용이력을 기반으로 소모품 교체주기를 관리하고, 사용자 단말(2)에 소모품 교체주기를 안내할 수 있다.
투입관리부(20)는 개별 포장되어 제품코드가 부여된 미생물 균주 또는 배지를 컴퓨터 인식하여 생성된 투입정보를 수신하여 배양조건, 투입적정량 또는 재고량에 대한 투입관리 분석작업을 수행하고 해당 처리결과를 사용자 단말에 전송한다.
구체적으로, 상기 투입정보에 따른 배양조건정보를 제어하거나, 배양조건정보의 정상 세팅여부를 판단하거나, 선택된 배양용량 대비 투입된 균주 또는 배지의 투입용량을 판단하여 적정용량여부를 판단하고 사용자 단말에 투입정보를 통보한다.
또한 투입된 균주 또는 배지의 주문량과 투입용량을 기준으로 균주 또는 배지의 재고량을 판단하고 사용자 단말에 해당 투입정보를 통보할 수 있으며, 미생물 배양기(1)가 개별 포장되어 제품코드가 부여된 균주 또는 배지를 저장, 자동투입 및 인식하는 자동투입부를 구비하는 경우, 자동투입부 센서(11)의 센서 데이터를 수신하여 투입정보를 사용자 단말(2)에 통보할 수 있으며 재고량을 보다 쉽게 파악할 수 있다.
배양상황 진단부(30)는 미생물 배양기(1)의 배양액에 대한 센서데이터를 수신하여 정상 배양여부를 분석한 배양정보를 사용자 단말에 전송하는 바, 배양진행상황 또는 배양결과를 분석하고 통보한다.
구체적으로, 배양상황 진단부(30)는 배지살균(또는 멸균) 및 배양 등과 같이 배양조 내에서 진행되는 작업에 대한 모니터링을 통해 배양정보를 생성하고 사용자 단말(2)에 통보한다.
본 발명에 따른 미생물 배양기(1)의 배지살균은 용수를 적게 넣어 가열살균하고, 나머지 용수는 자외선 살균램프를 통해 보충함으로써 살균 시간 및 전력 소모를 최소화할 수 있는바, 이 경우 배양상황 진단부(30)는 배지 살균 상황관련, 용수의 양과 자외선 램프 구동에 대해 모니터링 할 수 있다.
배양상황 진단부(30)는 배양정보를 지속적으로 수신하기 때문에 축적된 배양결과의 빅데이터 구축이 가능한바, 축적된 배양 정보를 기반으로 분석리포트를 생성하여 사용자 단말(2)에 제공할 수 있다.
사용자 인터페이스부(40)는 사용자 단말(2)을 위한 인터페이스를 제공하여 사용자 단말과 통신하고 사용자 명령을 수신하여 처리하는바, 사용자 단말(2)에 표시되는 정보 영역은 도 3에 도시된 바와 같이, 상태정보 표시영역(21), 투입정보 표시영역(22), 배양정보 표시영역(23), 사용자 명령영역(24) 및 주문영역(25)을 포함한다.
사용자 인터페이스부(40)는 미생물 배양 서비스 시스템 서버(A)의 구성인 자가진단 처리부(10), 투입관리부(20) 및 배양상황 진단부(30)과 연동하여 생성된 정보를 사용자 단말(2)에 표시하고 사용자 명령을 수신하여 처리한다.
자가진단 처리부(10)가 생성하는 상태정보는 상태정보 표시영역(21)에 표시되고, 사용자는 사용자 명령영역(24)를 통해 상태정보관련 문의 또는 요청 등의 명령을 송신할 수 있다.
또한 사용자가 상태정보에 따라 소모품을 주문하고자 할 경우, 사용자 인터페이스부(40)는 소모품 주문을 위한 인터페이스인 주문영역(25)을 제공하여 사용자의 주문을 입력받아 주문작업을 처리한다.
투입관리부(20)가 생성하는 투입정보는 투입정보 표시영역(22)에 표시되고, 사용자는 사용자 명령영역(24)를 통해 투입정보관련 문의 또는 요청 등의 명령을 송신할 수 있다.
또한 사용자가 투입정보에 따라 균주 또는 배지의 제품을 주문하고자 할 경우, 사용자 인터페이스부(40)는 균주 또는 배지 제품 주문을 위한 인터페이스인 주문영역(25)을 제공하여 사용자의 주문을 입력받아 주문작업을 처리한다.
배양상황 진단부(30)가 생성하는 배양정보는 배양정보 표시영역(23)에 표시되고, 사용자는 사용자 명령영역(24)를 통해 배양정보관련 문의 또는 요청 등의 명령을 송신할 수 있다.
본 발명의 기술적 범위는 미생물 배양기(1)가 미생물 배양 서비스 시스템 서버에 센서 네트워킹되고 미생물 배양 서비스 시스템 서버와 사용자 단말(2)은 인터넷을 통해 연결되어 미생물 배양 서비스 시스템 서버를 중심으로 정보교환이 이루어지는 것이다.
따라서 미생물 배양 서비스 시스템 서버에 적용되는 미생물 배양기(1)는 도 2에 적시된 기능의 센서들을 구비하여 상술한 기술적 특징에 요구되는 센서데이터를 송출하고 제어신호에 의해 원격제어하도록 본 발명에 특화된 배양장치이다.
상술한 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템의 사용자 인터페이스부에서 제공되는 사용자 단말용 컴퓨터 프로그램은 사용자 휴대단말에 설치하여 사용하는 애플리케이션의 형태이며, 도 3의 표시영역을 포함하는 GUI 및 백엔드 처리기능을 제공하도록 본 발명에 특화된 것이다.
또한 본 발명에 따른 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되도록 개별 포장되어 제품코드가 부착된 균주 또는 배지 역시 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1 : 미생물 배양기 2 : 사용자 단말
10 : 자가진단 처리부 20 : 투입관리부
30 : 배양상황 진단부 40 : 사용자 인터페이스부
A : 서버

Claims (16)

  1. 센서 네트워킹된 미생물 배양기가 송출하는 센서 데이터를 수신하여 소정의 작업을 수행하고, 사용자 단말과 통신하여 상기 작업결과를 송신하고 명령을 수신하여 처리하는 미생물 배양 서비스 시스템으로서,
    상기 미생물 배양기 각 유닛 별 센서데이터인 자가진단정보를 수신하고 해당 정보를 분석한 상태정보를 사용자 단말에 전송하는 자가진단 처리부;
    개별 포장되어 제품코드가 부착된 미생물 균주 또는 배지를 컴퓨터 인식하여 생성된 투입정보를 수신하여 배양조건, 투입적정량 또는 재고량에 대한 투입관리 분석작업을 수행하고 해당 처리결과를 사용자 단말에 전송하는 투입관리부;
    상기 미생물 배양기의 배양 작업에 대한 센서데이터를 수신하여 분석한 배양정보를 사용자 단말에 전송하는 배양상황 진단부; 및
    사용자 단말을 위한 인터페이스를 제공하여 사용자 단말과 통신하고 사용자 명령을 수신하여 처리하는 사용자 인터페이스부;를 포함하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자가진단 처리부는 상기 자가진단정보 분석결과, 이상 상황으로 판단되는 경우에는 각 유닛별 제어신호를 송출하거나 사용자 단말에 대응조치정보를 전송하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자가진단 처리부는 상기 센서데이터로서 배양조건 또는 유닛별 장치 상태를 포함하여 수신하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자가진단 처리부는 미생물 배양기 각 유닛별 제어신호를 송출하여 각 유닛의 동작을 원격 제어하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자가진단 처리부는 미생물 배양기 각 유닛별 소모품 교체주기를 관리하고, 사용자 단말에 소모품 교체주기를 안내하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스부는 소모품 주문을 위한 인터페이스를 제공하고, 주문작업을 처리하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투입관리부는 상기 투입정보에 따른 배양조건정보를 제어하거나, 배양조건정보의 정상 세팅여부를 판단하여 통보하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투입관리부는 선택된 배양용량 대비 투입된 균주 또는 배지의 투입용량을 판단하여 적정용량여부를 판단하고 사용자 단말에 통보하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 투입관리부는 투입된 균주 또는 배지의 주문량과 투입용량을 기준으로 균주 또는 배지의 재고량을 판단하고 사용자 단말에 통보하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스부는 균주 또는 배지 주문을 위한 인터페이스를 제공하고, 주문작업을 처리하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배양상황 진단부는 배지살균상황, 배양진행상황 또는 배양결과를 분석하고 사용자 단말에 통보하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 투입관리부는 개별 포장되어 제품코드가 부여된 균주 또는 배지를 저장, 자동투입 및 인식하는 미생물 배양기의 자동투입부로부터 센서데이터를 수신하여 재고량을 파악하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배양상황 진단부는 축적된 배양결과 정보를 기반으로 분석리포트를 생성하여 사용자 단말에 제공하는 미생물 배양 서비스 시스템.
  14. 상기 1항 내지 13항 중 어느 한 항의 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되는 미생물 배양기.
  15. 상기 1항 내지 13항 중 어느 한 항의 미생물 배양 서비스 시스템의 사용자 인터페이스부에서 제공되어 사용자 단말에 설치되는 컴퓨터 프로그램.
  16. 상기 1항 내지 13항 중 어느 한 항의 미생물 배양 서비스 시스템에 적용되도록 개별포장되고 제품코드가 부여된 균주 또는 배지.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024072098A1 (ko) * 2022-09-27 2024-04-04 씨제이제일제당 (주) 균사체의 생산을 위한 방법, 기록 매체 및 전자 장치

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