KR20210023293A - 전자 장치 및 이에 보관된 식품 종류 및 상태 결정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 전자 장치 및 이에 보관된 식품 종류 및 상태 결정 방법에 관한 것이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 식품을 보관하는 전자 장치에 있어서, 식품이 저장되는 저장용기; 상기 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 감지하기 위한 가스 감지 장치; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 가스 감지 장치의 적어도 하나의 온도 프로파일에 기반하여 상기 저장용기 내 기체에 포함된 가스가 추출되는 시점을 확인하고, 상기 가스 감지 장치 내에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 구성에 기반하여 상기 저장 용기 내 기체에 포함된 가스가 추출되는 시점을 확인함으로써 상기 식품의 상태를 식별하는 식품을 보관하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 식품을 보관하는 전자 장치에 있어서, 식품이 저장되는 저장용기; 상기 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 감지하기 위한 가스 감지 장치; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 가스 감지 장치의 적어도 하나의 온도 프로파일에 기반하여 상기 저장용기 내 기체에 포함된 가스가 추출되는 시점을 확인하고, 상기 가스 감지 장치 내에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 구성에 기반하여 상기 저장 용기 내 기체에 포함된 가스가 추출되는 시점을 확인함으로써 상기 식품의 상태를 식별하는 식품을 보관하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
Description
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 전자 장치 및 이에 보관된 식품 종류 및 상태 결정 방법에 관한 것이다.
일반적인 냉장 시스템으로서, 냉장고는 내부에 형성된 소정의 냉장실 및 냉동실 내를 냉기를 이용해 냉각시켜 냉장실 및 냉동실 내의 식품을 신선하게 장시간 저장하는 기기이다.
냉장고에 보관된 식품은 저온 상태에서 어느 정도 기간 동안은 신선도가 유지될 수 있으나, 시간이 지날수록 결국 숙성되거나 부패된다. 사용자는 식품의 최초 보관 시점에 대한 기억에 의해, 또는 육안으로 관찰하거나, 또는 냄새를 맡는 등의 인지 행위를 통해 냉장고에 보관된 식품의 숙성 및 부패 정도를 판단할 수 있다. 그런데 이와 같은 방법의 경우, 식품 숙성 및 부패 여부 판단의 정확성이 떨어지며, 사용자가 식품의 보관 일자를 망각하여 식품을 신선하게 섭취할 수 있는 기한을 놓치는 상황이 빈번하게 발생할 수 있다. 또, 한 실시예에 따르면, 사용자가 부패된 식품을 섭취함으로써 식중독과 같은 질환에 걸릴 위험에 노출될 수도 있다. 이에 식품의 숙성 및 부패 상태를 예측하여 사람들의 안전한 섭취를 보장하기 위한 방안이 연구되고 있다. 예를 들면, 식품으로부터 생성되는 가스를 감지하여 식품의 종류 및 상태를 예측하는 방안이 연구되고 있다. 식품이 부패하면 다양한 종류의 가스, 예를 들면 암모니아, 황화수소, 메탄 등의 가스가 발생할 수 있다.
식품에서 발생되는 가스를 측정하기 위한 가스 센서가 냉장고의 저장실 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.
종래 기술에 따른 가스 센서의 경우, 식품에서 발생되는 고농도(예: 수백 ppb 이상)의 화학 가스만을 감지하고, 저농도(예: 수십 ppb 이하)의 화학 가스는 감지하기 어려운 문제가 있다.
종래 기술에 따른 저농도 가스 검출을 위한 센서의 경우 크기가 대형이고, 고가의 분석 전용 장비를 사용하여야 하며 결과 검출까지 장시간이 소요되므로 이를 일반적인 사용자가 구입하게 되는 상용 냉장고에 적용하는데 어려움이 있다.
또한, 일반적으로 물품으로부터 발생되는 가스는 여러 종류의 가스들이 다발적으로 발생하며 혼합된 상태로 존재할 수 있는데 기존에 알려진 센서로서는 여러 종류의 가스들로부터 특정 가스를 선별하여 음식물의 상태를 예측하는데 어려움이 존재하였다.
이에, 냉장고에 보관된 물품의 상태를 식별하기 위한 효과적인 방법이 요구될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 식품을 보관하는 전자 장치에 있어서, 식품이 저장되는 적어도 하나의 저장용기; 상기 적어도 하나의 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착하는 흡착 부재; 상기 흡착 부재를 가열하는 가열부; 및 상기 흡착 부재 가열시 탈착되는 가스를 센싱하는 센싱부를 포함하는 가스 감지 장치; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저장용기 내의 식품으로부터 발생되는 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하기 위하여 상기 프로세서는, 상기 흡착 부재를 가열하도록 상기 가스 감지 장치를 제어하고, 상기 흡착 부재의 가열에 따라 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스에 관한 정보를 상기 가스 감지 장치로부터 수신하며, 상기 가스 감지 장치로부터 수신된 가스에 관한 정보를 기반으로 가스가 추출된 시점을 확인하고, 상기 흡착 부재의 가열에 따른 흡착 부재의 온도 변화, 상기 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점 중 적어도 하나에 기반하여 탈착된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하고, 검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 식품의 종류 및 상태를 결정하는 식품을 보관하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 있어서, 가스 감지 장치를 이용하여 식품이 보관된 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 추출하는 샘플링 동작; 및 샘플링된 가스를 상기 가스 감지 장치 외부를 향해 추출하면서, 상기 샘플링된 가스의 추출 시점을 확인하고, 상기 가스 감지 장치의 온도 변화, 상기 가스 감지 장치에 포함된 가스 표지 물질의 구성 및 상기 샘플링된 가스의 추출 시점에 기반하여 가스 종류 및 농도를 검출하는 검출 동작을 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법을 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 따르면, 냉장시스템 내 설치 가능한 저농도 가스 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 따르면, 다양한 종류의 식품으로부터 생성되는 다양한 가스를 선별하여 분석할 수 있는 저농도 가스 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 따르면, 냉장 시스템 내 보관된 식품의 숙성 및 부패 정도를 실시간으로 검출하여 식품의 정확한 상태를 판단하는 것이 가능할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 식품을 보관하는 전자 장치(예: 냉장 시스템)의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치가 구비된 냉장 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 육류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 과채류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 냉각 시스템(150)을 포함하는 냉장 시스템(10)의 개념도이다.
도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치의 샘플링(또는 흡착) 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치의 검출(또는 탈착) 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 서로 다른 두 종류의 가스가 가스 감지 장치의 온도 변화에 기반하여 서로 다른 시점에 추출되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은, 다른 실시예에 따른, 냉장 시스템의 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는, 도 11의 흐름도에서 검출 동작을 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 13은, 일 실시예에 따른, 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 사용자에게 정보를 제공하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는, 사용자에게 제공되는 냉장 시스템 관련 정보의 다양한 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치가 구비된 냉장 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 육류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 과채류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 냉각 시스템(150)을 포함하는 냉장 시스템(10)의 개념도이다.
도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치의 샘플링(또는 흡착) 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치의 검출(또는 탈착) 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 서로 다른 두 종류의 가스가 가스 감지 장치의 온도 변화에 기반하여 서로 다른 시점에 추출되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은, 다른 실시예에 따른, 냉장 시스템의 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는, 도 11의 흐름도에서 검출 동작을 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 13은, 일 실시예에 따른, 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 사용자에게 정보를 제공하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는, 사용자에게 제공되는 냉장 시스템 관련 정보의 다양한 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
본 개시에서, 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시의 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
본 개시에서, 각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 식품을 보관하는 전자 장치(예: 냉장 시스템)(10)의 블록도이다. 다양한 실시예들에 따르면, 냉장 시스템(10)은 프로세서(11), 메모리(12), 입력 장치(13), 표시 장치(14), 통신 모듈(15) 및 센서 모듈(16)을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 전자 장치로서 냉장 시스템(10)을 예시로 들어 설명하나 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 식품을 보관할 수 있는 전자 장치라면, 어떤 것이든 본원 발명의 범주에 속할 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 별도의 냉각 시스템이 구비되지 않은 식품 보관용 전자 장치도 본원 발명에 포함될 수 있다. 다만 아래에서는 설명의 편의상 '냉장 시스템'을 중심으로 그 다양한 실시예에 대해서 논의하기로 한다.
프로세서(11)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 프로세서(11)에 연결된 냉장 시스템(10)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(11)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(15) 또는 통신 모듈(미도시))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 냉장시스템(10)에서 프로세서(11)는 냉장 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 냉각 사이클, 제상 사이클, 또는 냉각 사이클과 제상 사이클을 동시에 수행하는 냉각-제상 사이클을 포함하는 다양한 동작들을 포함할 수 있다. 프로세서(11)는 메모리(12)에 기억/저장된 프로그램 및/또는 데이터에 따라 냉각 사이클, 제상 사이클 및/또는 냉각-제상 사이클에서 동작하는 적어도 하나 이상의 액츄에이터의 구성에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다.
메모리(12)는, 냉장 시스템(10)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(11) 또는 센서 모듈(15))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(12)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 프로그램은 메모리(12)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제, 미들 웨어 또는 어플리케이션을 포함할 수 있다.
입력 장치(13)는, 냉장 시스템(10)의 구성요소(예: 프로세서(11))에 사용될 명령 또는 데이터를 냉장 시스템(10)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(13)는 냉장 시스템(10)에 보관되는 식품의 종류를 입력 받을 수 있다. 또 한 예를 들면, 입력 장치(13)는 냉장 시스템(10)의 저장실에서 유지하는 내부 온도에 대한 목표 온도를 입력 받을 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 입력 장치(13)는 사용자 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 각종 레버, 핸들이나 스틱과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다. 아울러, 입력 장치(13)는 사용자의 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User Interface)를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 표시 장치(14)와 복수의 레이어가 적층된 복합 구조를 이룰 수도 있다.
표시 장치(14)는 냉장 시스템(10)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(14)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터와 같은 장치가 해당될 수 있고, 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(14)는 상기 입력 장치(13)의 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(15)은 냉장 시스템(10)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도) 및 기타 냉장 시스템(10) 내에 저장된 식품들의 정보를 냉장 시스템(10)의 외부 장치(예: 서버(20)또는 다른 전자 장치)와 통신하도록 할 수 있다. 통신 모듈(16)을 이용하여 외부 장치에 각종 데이터들을 전송함으로써, 데이터 처리의 일부나 그 전체가 외부 장치에서 일어날 수 있게 할 수 있다. 통신 모듈(15)은 어떤 적절한 네트워크(가령, LAN, 인터넷 등)나 통신 프로토콜(가령, 블루 투스, 와이파이, NFC, IEEE 802.15.4, IEEE 802.11 등)을 이용하여 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(15)를 통해 전송되는 정보는 신호를 운반하는 통신 링크를 통해 통신 모듈이 수신할 수 있는 전자 신호, 전자기 신호, 광 신호, 또는 기타 신호들의 형태일 수 있으며, 유선 또는 케이블, 광섬유, 전화선, 휴대폰 링크, 무선 주파수(RF) 링크 및/또는 기타 통신 채널들을 이용하여 구현될 수 있다.
센서 모듈(16)은 냉장 시스템(10)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(16)은, 예를 들면, 온도 센서(16-1), 습도 센서(16-2), 압력 센서(16-3), 근접 센서(16-4)를 포함할 수 있다. 이 밖에도, 도면에 도시되진 않았으나, 제스처 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 또는 조도 센서를 더 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 냉장 시스템(10)은 상술한 구성들 이외에, 저장 용기(17)와 가스 감지 장치(18)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저장 용기(17)는 냉장 시스템(10)에 구비되는 통상의 저장 용기(17)일 수 있다. 이와 달리, 다른 실시예에 따르면, 냉장 시스템(10)의 특정 위치에 구비되어, 특정 기능(예: 가스 감지 기능)을 수행하기 위한 특정한 저장 용기(17)(이하 '전용 용기'라 함)일 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 저장 용기(17) 냉장 시스템(10) 내에서 복수 개 구비될 수도 있으며, 하나 이상의 저장 용기(17)를 전용 용기로 지정하여 사용할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 가스 감지 장치(18)는 상기 저장 용기(17)에 보관된 식품에서 발생하는 가스 중 적어도 일부의 가스를 감지하기 위한 구성일 수 있다. 냉장 시스템(10)에는 상기 센서 모듈(16)과 별개로 구비될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 가스 감지 장치(18)는 저장 용기(17)에 인접한 바깥에 배치되거나 또는 저장 용기(17)의 내부 공간에 구비될 수도 있다. 저장 용기(17)가 복수 개 구비된 경우 가스 감지 장치(18)는 복수 개의 저장 용기(17) 마다 마련될 수도 있으나, 이와 달리, 가스 감지 장치(18)는 냉장 시스템(10)의 전용 용기에 보관된 식품에서 생성된 가스만 검출하도록 할당될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 냉장 시스템(10)은 상술한 구성요소들 외에도, 상술한 구성요소들에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 다른 구성요소들은 인터페이스, 커넥터, 안테나 모듈, 전력관리모듈(예: PMIC)이 포함될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치(300)(예: 도 1의 가스 감지 장치(18))를 포함하는 냉장 시스템(10)을 나타내는 도면이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 가스 감지 장치(300))(예: 도 1의 가스 감지 장치(18))를 포함하는 냉장시스템(10)을 개시할 수 있다.
먼저, 도 2에 도시된 실시예에서 냉장 시스템(10)은 식품을 수용하는 공간을 지정된 저온으로 유지시키는 냉장고(100), 또는 지정된 고온으로 유지시키는 온장고를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 냉장고(100)에는, 어는점 이하의 지정된 저온으로 유지시키는 냉동실을 포함할 수 있다. 이하에서는 냉장 시스템(10)으로서, 냉장고(100)를 예를 들어 설명할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 냉장고(100)는 저장실과 도어의 형태에 따라 그 종류가 구분될 수 있다. 냉장고(100)는, 저장실이 수평격벽에 의해 상하로 구획되어 상측에 냉동실이 형성되고 하측에 냉장실이 형성되는 TMF(Top Mounted Freezer)형 냉장고와, 상측에 냉장실이 형성되고 하측에 냉동실이 형성되는 BMF(Bottom Mounted Freezer)형 냉장고가 있을 수 있다. 또한, 저장실이 수직 격벽에 의해 좌우로 구획되고 일 측에 냉동실이 형성되며 타 측에 냉장실이 형성되는 SBS(Side By Side)형 냉장고가 있으며, 저장실이 수평격벽에 의해 상하로 구획되고 상 측에 냉장실이 형성되고 하측에 냉동실이 형성되되 상 측의 냉장실은 한 쌍의 도어에 의해 개폐되는 FDR(French Door Refrigerator)형 냉장고가 있을 수 있다. 이 밖에도 다양한 타입의 냉장고가 본 발명에 적용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 냉장고(100)는 외관을 형성하는 본체(101)와, 본체의 내부에 전면이 개방되도록 마련된 적어도 하나의 저장실(112, 122, 212, 222)과 저장실(112, 122, 212, 222)의 개방된 전면을 개폐하도록 본체(101)에 회동 가능하게 결합된 적어도 하나의 도어(111, 121, 211, 221)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본체(101)는 저장실(112, 122, 212, 222)을 복수 개의 저장실로 구획하는 격벽(102)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저장실(112, 122, 212, 222)은 격벽(102)에 의해 좌/우 및/또는 상/하로 구분될 수 있다. 도 2에는 격벽(102)에 의해 저장실(112, 122, 212, 222)이 좌/우로 구분된 것이 도시된다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다.
다양한 실시예들에 따르면, 저장실(112, 122, 212, 222)에는 식품을 올려놓거나 수용할 수 있도록 복수 개의 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)가 구비될 수 있다. 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)는 상기 격벽(102)이 저장실(112, 122, 212, 222)을 구획하는 것과, 추가적으로 또는 대체적으로, 저장실(112, 122, 212, 222)을 더욱 세분화시켜 구획할 수 있다.
도면에 도시되진 않았으나, 냉장고(100)에는 냉장고(100)를 저온 상태로 유지시키기 위해 마련된 냉각 시스템(예: 후술하는 도 5의 냉각 시스템(150))이 구비될 수 있다. 냉각 시스템(150)은 냉장고(100)의 본체(101) 내부에 구비될 수 있으며, 식품이 저장되는 저장실과 다른 공간 상에 배치될 수 있다. 냉각 시스템(150)은 냉기를 순환시키기 위한 다양한 구성들, 예를 들면, 유로(예: 후술하는 도 5의 유로(151)), 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기, 기타 열교환기, 송풍팬, 냉기 덕트 를 포함할 수 있다. 냉각 시스템(150)에 의해 냉기를 순환시키는 동작은 공지된 기술에 자명한 사항이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2에서 냉장고(100) 내에 구비된 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)는 도 1에서 도시된 저장용기(17)와 대응되는 구성일 수 있다. 따라서, 도 1에서 전술한 바와 유사한 취지에서, 냉장고(100) 내에 구비된 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)에는 가스를 감지하기 위한 가스 감지 장치(300)(예: 도 1의 가스 감지 장치(18))가 인접하여 구비될 수 있다. 가스 감지 장치(300)를 이용해 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)에 구비되는 다양한 식품에서 발생하는 가스를 검출할 수 있다. 예를 들면, 가스 감지 장치(300)를 에틸렌, 암모니아, 메틸머캅탄(methyl mercaptan), 황화수소, 아세트산, 메틸아민, 트리메틸아민(TMA), 또는 다이메틸설파이드와 같은 다양한 종류의 가스를 구별하여 검출할 수 있다. 참고로 여기서의 에틸렌은 과채류가 숙성 및 부패될 때 발생하는 가스일 수 있으며, 암모니아 및 메틸머캅탄은 고기류가 숙성 및 부패될 때 발생하는 가스일 수 있다. 상기 과채류는 그 종류에 따라 상기 에틸렌 이외에도 상이한 종류의 가스를 발생시킬 수 있다. 본 개시의 가스 감지 장치(300)는 식품에서 발생한 다양한 종류의 가스를 검출 가능하며, 이를 식품의 종류를 판별하기 위한 정보로서 활용할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 가스 감지 장치(300)는 식품의 숙성 및 부패 과정에서 발생하는 수백 ppm 이상 농도의 가스는 물론 수십 ppm 이하의 저농도의 가스도 검출할 수 있다. 즉, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 가스 감지 장치(300)를 이용함으로써 가스가 어떤 종인지 검출할 수 있을 뿐만 아니라 해당 가스가 어떠한 농도를 가지는 검출할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)에 가스 감지 장치(300)가 구비된다는 것은 가스 감지 장치(300)가 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)의 내부에 장착되거나 또는 선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)의 외부에 장착되는 것일 수 있다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 저장용기(223)의 외부에 가스 감지 장치(300)가 구비될 수 있다. 이하의 실시예에서는, 냉장 시스템(10)에 구비된 다양한 식품 보관 공간(선반(113, 123) 및/또는 저장용기(213, 223)) 중에서 저장용기(223)를 한 예로 들어 설명할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 선반(113, 12) 및/또는 저장용기(213, 223)를 인출하는 동작에서 가스 감지 장치(300)가 함께 인출되는 모습이 도시되나, 이와 달리 가스 감지 장치(300)는 선반(113, 12) 및/또는 저장용기(213, 223)의 인출 시 함께 인출되지 않고 냉장 시스템(10)의 일측에 위치가 고정되어 사용되는 실시예도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가스 감지 장치(300)가 구비되는 저장용기(223)는 적어도 일시적으로 냉장고(100) 외부, 및/또는 인접한 다른 선반(113, 123), 및/또는 저장용기(213, 223)와의 공기의 유동이 차단된(또는 밀폐된) 공간을 형성할 수 있다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 저장용기(223)는 손잡이(223a)를 이용하여 냉장고(100)의 저장실(112, 122, 212, 222)로부터 외부를 향해 인출되거나 인입될 수 있으며, 저장용기(223)가 완전히 인입될 경우 저장용기(223) 내부 공간(223b)은 밀폐된 상태를 유지할 수 있다. 저장용기(223)의 내부 공간(223b)을 밀폐된 상태로 유지함으로써, 해당 저장용기(223)의 외부로부터 침투하는 가스를 차단하고, 이로써 가스 감지 장치(300)는 해당 저장용기(223) 내 보관된 식품으로부터 발생하는 가스를 보다 정확히 검출할 수 있게 된다. 다른 실시예에 따르면, 가스 감지 장치(300) 스스로 밀폐된 공간을 형성할 수도 있다. 이에 대해서는 이하, 도 5를 통해 상세히 살펴보도록 한다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 과채류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다. 도 4는, 일 실시예에 따른, 육류의 숙성도별 숙성/부패 지표를 나타내는 그래프이다.
도 2를 다시 살펴보면, 냉장고(100)의 저장실(112, 122, 212, 222)에는 다양한 식품들이 보관될 수 있다. 상기 식품의 종류는 어떤 특정한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 식품의 종류로서, 육류, 어류, 과일류, 채소류 등이 포함될 수 있으며, 상기 육류의 종류로는 닭고기, 돼지고기, 소고기, 양고기 등이 포함될 수 있다. 이 밖에도 다양한 종류의 식품들이 포함될 수 잇다.
식품의 숙성 또는 부패 시에는 다양한 종류의 가스가 발생한다. 발생되는 가스 중 식품의 숙성도와 밀접한 관계가 있는 가스 성분으로는 암모니아, 에틸렌 등이 있으며, 이들 가스 성분은 신선한 상태에서는 검출되지 않고 숙성이 진행됨에 따라 숙성도에 비례하여 농도가 증가된다.
참고로, 여기서 '숙성'은 유기물이 효소나 미생물의 작용에 의해 발효되거나, 잘 익은 것을 말한다. '부패'는 유기물이 미생물의 작용에 의해 악취를 내며 분해되는 현상을 말하며 상기 숙성 단계를 상당 기간 경과했을 때 발생한다. 냉장고에 보관된 식품의 보관 기한이 오래되면, 숙성 단계를 지나 부패하게 되는데, 부패된 식품으로 인해 냉장고 내에 악취가 발생할 수 있으며, 부패된 식품을 섭취하면 사용자의 건강을 해칠 우려가 있다.
아울러, 가스 성분은 그 숙성되는 시간에 따른 농도에 있어서 식품의 종류에 따라 큰 차이를 가질 수 있다. 어떤 식품의 경우는 동일한 숙성 기간 동안 수백 ppm 이상의 고농도의 가스를 생성하는 한편, 다른 식품의 경우는 동일한 숙성 기간 동안 최대 수십 ppm에 불과한 저농도의 가스를 생성할 수도 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 과일류의 경우 숙성에 따라 다양한 가스가 발생할 수 있는데, 그 가스는 대체로 에틸렌(M)을 포함하고, 또한 1 종 이상의 VOC(Volatile Organic Compound)(N)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 과일류(사과)는 39종의 VOC를 포함할 수 있다. 과일류(사과)의 경우 최초 냉장 보관일로부터 냉장 보관 후 대략 1일까지는 소정량(m1)의 VOC(N)에 비해 상대적으로 미량(n1)의 에틸렌(M)이 검출된다. 그리고 냉장 보관 후 대략 7일경부터는 에텔렌(M)이 VOC(N)보다도 높은 농도를 갖도록 방출(예를 들어 7일차에 m2>n2, 12일 차에 m3>n3)되며, 이의 결과를 1일차와 비교하면, 1일차에 비해 수십 배 짙은 농도를 갖도록 검출되는 것을 확인할 수 있다. 과일류의 다양한 종류에 따라서 그 농도의 구체적인 수치는 달라질 수 있으나, 숙성시 발생하는 가스의 분포 양상은 대체로 도 3과 같이 형성될 수 있다. 즉, 과일류의 경우 에틸렌은 숙성도의 지표 가스로 활용될 수 있다. 실제로 에틸렌은 그 자체로 과일이나 야채의 부패를 유발시키는 가스인 것으로도 널리 알려져 있다.
또 한 예로, 육류(소고기)의 경우에도 숙성에 따라 다양한 가스가 발생할 수 있는데, 그 가스는 대체로 암모니아(Q), 황화합물 (R)을 포함하고 1 종 이상의 VOC(Volatile Organic Compound)(S)가 포함될 수 있다. 그런데, 도 4를 참조하면, 육류(소고기)의 경우 최초 냉장 보관일로부터 냉장보관 후 대략 5일까지는 암모니아(Q)가 거의 발생하지 않음(q1
0)을 확인할 수 있다. 이때, 미량(r1)의 황화합물(R)과 미량(s1)의 VOC(S)은 검출될 수 있는데 각각 사용자의 후각으로 인식하기 어려운 정도의 농도(예: 0.05ppm 미만)를 가질 수 있다. 그리고 냉장 보관일로부터 대략 냉장보관 후 대략 6일경에 이르러서도 sub ppm(예: 1 ppm 미만)의 사용자의 후각으로는 인식 불가능한 농도의 가스(암모니아(q2), 황화합물(r2), VOC(s2))가 발생함을 확인할 수 있다. 그리고, 냉장보관 후 대략 8일경에 비로소 사용자의 후각으로도 인식 가능한 농도의 가스(암모니아(q3), 황화합물(r3), VOC(s3))(예: 8일차에서 암모니아의 경우 5ppm 이상의 암모니아가 발생할 수 있음)가 발생함을 확인할 수 있다. 그러나 냉장보관 후 대략 8일경에는 식품이 이미 부패한 단계에 이른 것일 수 있으며, 사용자가 이를 섭취할 경우 건강을 해칠 우려가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 식품의 종류마다 숙성에 따라 발생하는 가스의 종류는 다르고, 그 농도 또한 큰 차이를 가질 수 있다. 상기 식품 자체의 종류에 따른 차이도 있을 수 있지만 동일한 식품이라 할지라도 다른 여러 요인에 의해서 검출되는 가스의 종류 및 그 농도가 달라질 수도 있다. 어떤 실시예에 따르면, 식품 자체의 숙성도 뿐만 아니라 식품에 첨가된 양념이나 부가 재료 등에 의해서도 영향을 받게 되며, 또 한 실시예에 따르면, 식품을 보관하는 방법(예: 랩핑하여 보관하는 경우도 있음)이나 용기의 밀폐도에 따라서도 많은 영향을 받을 수 있다.
이와 같은 상황에서, 대체로 5ppm 이상 농도의 가스에 대해서만 검출할 수 있는 종래 기술에 따른 센서만으로는, 사용자로 하여금 냉장고 내에 보관된 다양한 종류의 식품의 상태에 대한 정보를 정확하고 신속하게 제공받도록 하기에 역부족이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 고농도의 가스뿐만 아니라 저농도의 가스의 존재 유무 및 이를 통해 냉장고(100) 내에 보관된 식품의 종류 및 상태를 정확하고 신속하게 결정할 수 있도록 하는 가스 감지 장치(300)를 개시한다.
참고로 냉장고 내의 저장용기에 수용될 수 있는 식품의 종류는 어떤 특정한 실시예에 한정되지 않는다. 본 개시의 가스 감지 장치(300)를 통해 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있는 식품 또한 어떤 특정한 실시예에 한정되지 않는다.
상기 도 3에 도시된 실시예에 따르면, 과일류(사과)의 경우 숙성도의 지표 가스는 에틸렌이 해당되고, 이는 가스 감지 장치(300)를 통해서 검출해야 할 대상 가스(또는 목표 가스)가 될 수 있다. 이와 달리, 상기 도 4에 도시된 실시예에 따르면, 육류(소고기)의 경우 숙성도의 지표 가스는 암모니아가 해당되고, 이는 가스 감지 장치(300)를 통해서 검출해야 할 대상 가스(또는 목표 가스)가 될 수 있다. 이처럼 식품의 종류에 따라 가스 감지 장치(300)가 검출해야 할 대상 가스가 변화할 수 있다. 실제 실험 결과에 따르면, 가스 감지 장치(300)를 통해 저장용기(223) 내의 식품으로부터 발생하는 가스를 검출하면, 예컨대, 과일류가 냉장 보관 7일차일 때, 과일류의 경우 에틸렌이 가장 먼저 검출된다. 다른 예로, 육류가 냉장 보관 6일차일 때, 육류의 경우 암모니아가 가장 먼저 검출된다.
어떤 실시예에 따르면, 냉장고(100)의 저장용기(223) 내에 복수 개의 식품이 함께 보관될 수 있으며, 이들 복수 개의 식품에서 각각 서로 다른 숙성도의 지표 가스가 생성될 수도 있다. 사용자에게 보다 실용적인 식품의 종류 및 상태 결정 방법을 제공하려면, 이와 같이 복수 개의 식품이 하나의 공간 내에 존재할 경우에도 가스 감지 장치(300)가 상기 대상 가스를 독립적으로 검출해야 할 필요가 있을 수 있다. 만약 하나의 저장용기(223) 내에 과일류와 육류가 함께 보관된 경우라 할지라도, 각각의 식품의 숙성도에 따라 발생하는 가스의 종류는 상이하기 때문에, 가스 감지 장치(330)를 통한 식품의 종류 및 상태 결정을 수행할 수 있다.
가스 감지 장치(300)에 대해서 이하 도 5 내지 9를 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이하의 설명에서, 저장용기에 대한 예시로서 '저장용기(213)'을 이용하여 설명할 수 있다. '저장용기(213)'는 이전의 실시예에서 전술한 '저장용기(223)'와 실질적으로 동일한 것이므로, 이전의 실시예에서 전술하였던 설명은 후술하게 될 실시예에 준용되고, 후술하게 될 설명들은 전술하였던 실시예에 준용될 수 있다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 냉각 시스템(150)을 포함하는 냉장 시스템(10)의 개념도이다. 도 5에 도시된 실시예는, 냉각 시스템(150)이 냉장고(100)에 포함된 저장용기(213)에 냉기를 제공하고, 순환시키는 동작을 나타낼 수 있다.
냉각 시스템(150)은 냉장고(100)에 구획된 저장실(112, 122, 212, 222)에 냉기를 제공하고 이를 순환시키기 위한 구성일 수 있다. 냉각 시스템(150)은 냉장고의 본체(101) 내의 일측에 설치되며, 저장실(112, 122, 212, 222)과 소정 부분에서 연통하여 냉기를 제공할 수 있다. 상기 '냉기'는 지정된 온도 이하의 공기로서, 냉각 시스템(150)에 포함된 순환 유로(151) 내의 '냉매'와 열교환하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 냉각 시스템(150)의 일 측에는 분리막(152)이 구비되어 저장용기(213)를 향해 유동하는 냉기(P1) 내에 불순물이 포함되는 것을 방지할 수도 있다.
냉장고는 냉각 시스템(150)을 이용하여 냉각 시스템(150) 내부에 존재하는 냉기(P1)를 저장용기(213) 측으로 유동시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 냉각 시스템(150)으로부터 저장용기(213) 측으로 유동된 냉기(P1)에 의해서, 저장용기(213) 내에 존재하는 기체는 열을 빼앗겨 냉기(P2)가 될 수 있다. 그리고 이 냉기(P2)를 다시 냉각 시스템(150)으로 유동시키는 원리를 통해 저장용기(213) 내부의 온도를 지정된 값으로 유지시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 냉장고(100)의 저장용기(213)의 일 측에는 가스 감지 장치(300)가 구비될 수 있고, 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)는 분리막(152)을 통해 냉각 시스템(150) 쪽으로 배출되거나 가스 감지 장치(300)를 통해 냉각 시스템(150) 쪽으로 배출될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 가스 감지 장치(300)는 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)가 서로 다른 두 개의 유로(P3, P4)를 통해 냉각 시스템(150)으로 유동하도록 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치(300)는 하우징(310), 하우징(310)의 적어도 일측에 구비되어 상기 유로(P3, P4)를 개폐하는 개폐부(320), 그리고, 하우징(310) 내부에 수용되는 흡착 부재(330) 및 센싱부(340)를 포함할 수 있다.
하우징(310)은 소정 크기로 형성되어, 저장용기(213)의 내부 또는 외부에 장착될 수 있다. 도 3에는 저장용기(213)의 외부에 장착된 것이 도시되나 반드시 그에 한정되지 않는다. 저장용기(213)가 밀폐 공간을 형성할 수 있는 실시예와, 추가적으로 또는 대체적으로, 가스 감지 장치(300) 또한 하우징(310)에 의해 밀폐 공간을 형성할 수 있다. 하우징(310)이 밀폐 공간을 형성하면 특별한 사정(개폐부(320)의 개폐 동작)이 없는 한 하우징(310)으로 가스 감지 장치(300) 외부의 기체가 유입되는 것이 방지될 수 있다.
개폐부(320)는 하우징(310)의 적어도 일측에 구비되어 유로(P3, P4)를 개폐할 수 있다. 유로(P3, P4)는 어느 하나가 선택적으로 개폐되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 유로 P4는 개방되고, P3만 선택적으로 개폐되는 형태도 가능하다. 유로(P3, P4)의 개폐 양태에 대해서는 이 밖에 다양한 실시예가 적용될 수 있다. 만약 유로 P4를 통해 냉기(P2)가 배출되면, 냉기(P2)에 포함된 가스 중 적어도 일부를 가스 감지 장치(300)에 의해 검출할 수 있게 된다.
개폐부(320)를 이용해 하우징(310)으로부터 흡착 부재(330)를 향한 냉기의 유동을 조절할 수 있다. 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)가 흡착 부재(330)를 향해 유동함으로써 저장용기(213) 내 식품의 숙성도 및 부패도를 검출할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 개폐부(320)의 종류는 다양할 수 있다. 예를 들면 개폐부(320)로서, 가변 셔터(shutter), 1 way valve(예: relief 밸브, safety 밸브)가 사용될 수 있다. 참고로 도 5에 도시된 실시예에서는 개폐부(320)로서 가변 셔터를 사용하는 실시예를 도시하고, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서는 1 way valve를 사용하는 실시예가 도시된다.
일 실시예에 따르면, 냉기의 순환은 냉장고(100)에 포함된 액츄에이터(예: 펌프(미도시))를 사용할 수 있다. 예를 들면, 액츄에이터(예: 펌프(미도시))를 사용하여 냉기를 순환시키는 경우에는 유량 조절용 밸브를 추가로 구비하고, 프로세서의 다양한 동작(예: 냉각 사이클, 제상 사이클, 냉각-제상 사이클) 동작에 따라 상기 유량 조절용 밸브를 제어하여 냉기를 순환시키는 방식을 따를 수 있다.
본 개시에서는 액츄에이터를 사용하지 않는 실시예를 제공할 수도 있다. 일 실시예로서, 개폐부(320)를 활용한 개방(open) 또는 폐쇄(close) 동작과 저장용기(213)와 냉각 시스템(150) 간의 온도차를 이용한 확산(diffusion)을 이용하여 냉기를 순환시킬 수도 있다. 액츄에이터(예: 펌프(미도시))를 사용하지 않는 경우에는 액츄에이터(예: 펌프(미도시))를 사용하는 경우에 비해 냉기를 순환시키는 시스템이 비교적 단순한 구성을 가지므로, 설비 비용을 저감할 수 있고, 또한 냉장고 내 다른 부품의 실장성을 높일 수 있는 장점이 있다.
흡착 부재(330)는 개폐부(320)의 유로 개폐 동작에 따라 공급되는 냉기 속 가스를 흡착(및/또는 농축)하는 구성일 수 있다. 흡착 부재(330)를 구성하는 물질은 그 종류 및 조합이 다양할 수 있다. 예를 들어 어떤 흡착 부재(330)는 제 2 가스에 비해 제 1 가스를 보다 잘 흡착할 수 있고, 다른 흡착 부재(330)는 제 1 가스에 비해 제 2 가스를 보다 잘 흡착하도록 구성될 수 있다.
개폐부(320)의 유로가 열리면 흡착 부재(330)는 가스를 흡착할 수 있다. 개폐부(320)의 유로가 닫히면 흡착 부재(330)는 더 이상 가스를 흡착하지 않게 된다. 흡착 부재(330)에 가스가 어느정도 흡착된 이후에는 가스를 탈착시켜 가스의 종류 및 농도를 검출할 수 있게 된다. 예를 들어, 개폐부(320)가 열림(open) 동작시, 저장용기(213) 내 존재하는 냉기(P2)는 흡착 부재(330)를 통과하여 냉각 시스템(150) 측으로 유동할 수 있다. 냉기(P2)가 흡착 부재(330)를 통과하여 냉각 시스템(150) 측으로 유동하는 과정에서 흡착 부재와 대응되는 가스가 흡착 부재(330)에 흡착될 수 있다. 개폐부(320)가 닫힘(close) 동작시, 저장용기(213) 내 존재하는 냉기(P2)는 흡착 부재(330)를 통과하지 않게 된다. 개폐부(320)의 열림(open) 동작에서 흡착 부재(330)에 흡착되었던 가스는 이후 흡착 부재(330)로부터 탈착되면서 냉각 시스템(150) 측으로 추출(또는 배출)될 수 있다.
센싱부(340)는, 도 1에서 전술한 센서 모듈(150)과 별개의 구성으로서, 흡착 부재(330)로부터 탈착되는 가스를 감지하여 가스의 농도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 센싱부(340)는 흡착 부재(330)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 센싱부(340)는 복수의 서로 다른 가스를 각각 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 센싱부(340)를 이용하여 흡착 부재(330)로부터 탈착되는 다양한 종류의 가스를 검출할 수 있다. 또한, 센싱부(340)를 이용하여 가스의 다양한 농도를 검출할 수도 있다. 센싱부(340)를 통해 검출된 가스의 다양한 종류 및 다양한 농도는, 이후 상기 가스가 어떤 식품에서 발생하였는지, 또는 어떤 숙성 상태에서 발생하였는지를 판단하는 데 활용될 수 있다.
도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치(300)를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따른, 가스 감지 장치(300)는 전술한 바와 같이 하우징(310), 개폐부(320), 흡착 부재(330), 센싱부(340)를 포함할 수 있다. 하우징(310) 내부에는 흡착 부재(330) 및 센싱부(340)가 배치될 수 있으며, 하우징(310)의 일 측에는 개폐부(320)가 구비되어 하우징(310) 내부로 흐르는 냉기의 유동을 제어할 수 있다.
흡착 부재(330)는 냉장고 내를 순환 중인 냉기로부터 목표 가스를 흡착(또는 농축)할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 목표 가스는 식품 신선도(숙성도) 또는 부패도와 관련된 가스로서, 에틸렌, 암모니아, 메틸머캅탄(methyl mercaptan), 황화합물(예: 황화수소), 아세트산, 트리메틸아민(TMA) 또는 다이메틸설파이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 앞서 말했듯 상기 가스의 종류로서 특정한 예시에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시예들에 따르면, 흡착 부재(330)는 적어도 하나 이상의 흡착 물질(330a, 330b, 330c 중 어느 하나)과, 필터부(331), 스크러버(332) 및 가열부(333)를 포함할 수 있다.
흡착 부재(330)는, 실질적으로 가스가 흡착되는 구성인 적어도 하나 이상의 흡착 물질(material)(330a, 330b, 330c 중 어느 하나)을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 흡착 물질(material)의 구성은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 한 예를 들면, 흡착 부재(330)는 한 종류의 흡착 물질(330a)을 포함하여 구성될 수도 있고, 이와 달리 흡착 부재(330)는 두 종류의 흡착 물질(330b)을 포함하여 구성될 수도 있다. 또 다른 예로서, 흡착 부재가 서로 다른 두 개의 물질을 포함한다고 할 때, 흡착 부재에 포함된 서로 다른 두 개의 흡착 물질의 비중을 동일하게 하거나 또는 다르게 할 수도 있다. 또, 한 실시예에 따르면, 흡착 부재에 포함된 서로 다른 두 개의 흡착 물질을 서로 분리시켜 구성할 수 있다. 여기서 서로 다른 두개의 흡착 물질을 분리시키는 경우는 다단 스테이지(stage)로 구성할 수 있으며, 각 stage 사이는 개별 소재를 이용한 레이어드(layered) 구조 또는 glass wool과 같은 분리막을 사용하여 레이어드 구조를 형성할 수 있다. 또 한 예를 들면, 흡착 부재에 포함된 서로 다른 두 개의 물질을 혼합하여 구성할 수도 있다. 이 밖에 세 개 이상의 흡착 물질의 조합을 통해서도 흡착 부재를 구성할 수도 있다.
적어도 하나 이상의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)은 그 예로서, 활성 탄소, 제올라이트(zeolite), 세피올라이트(sepiolite) 또는 앞에서 언급한 물질이 포함된 한가지 이상의 혼합물일 수 있다. 또 다른 예로, 적어도 하나 이상의 흡착 물질 (330a, 330b, 330c)은, 폴리다이메틸실록산, 또는 Tenax TA 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 포피린 또는 프탈로시아닌 중 적어도 하나가 코팅되어 목표 가스에 대한 선택적 흡착성이 향상된 복합재일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 흡착 물질 (330a, 330b, 330c)은 소형 용기에 담겨 제공될 수 있다. 이때, 소형 용기의 재질은 스테인리스강, 유리, 쿼츠 또는 실리콘 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 적어도 하나의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)은 본 개시의 냉장 시스템(10)에 설치되기 전에 미리 지정될 수 있다. 물론, 냉장 시스템(10)을 사용하는 도중에 적어도 하나의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 구성을 교체할 수도 있다.
스크러버(332)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 가스를 흡착시키는 동작에서 가스 속에 부유하는 고체 또는 액체 입자를 포집하는 구성일 수 있다. 저장 용기(213) 내에 포함된 기체에는 식품의 숙성 지표가 될 수 있는 가스 이외에 다른 가스들이 존재할 수 있다. 이들 다른 가스들이 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착되면 크로스토크(crosstalk)로서 흡착 부재(330)를 이용한 가스 감지 장치(300)의 가스 인식률에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 스크러버(332)를 이용해 다른 가스에 의한 상기 크로스토크(crosstalk)를 줄일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 스크러버(332)에 의해 크로스토크(crosstalk)를 일으키는 가스를 90% 이상 제거할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스크러버(332)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 일측 또는 타측, 또는 일측과 타측 모두에 형성될 수 있다.
가열부(333)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 가스가 흡착된 상태에서 흡착 물질(330a, 330b, 330c)을 가열시키면 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착되어 있던 가스가 탈착되도록 하기 위한 구성일 수 있다. 흡착 물질(330a, 330b, 330c)은 소정 온도 이하에서 가스를 흡착시키거나 흡착된 상태를 유지할 수 있으나, 소정 온도를 초과하면 흡착되어 있던 가스가 탈리(elimination)되는 반응을 일으킬 수 있다. 상기 가열부(333)를 이용하면 목표 시간 내에 목표 온도로 상기 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 온도를 상승시킴으로써 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착되어 있던 가스를 추출할 수 있게 된다.
필터부(331)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)이 가열부(333)에 의하여 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착된 목표 가스 이외의 다른 가스를 필터링하는 구성일 수 있다. 필터부(331)는 적어도 하나 이상의 필터를 포함할 수 있으며, 각 필터는 서로 다른 구조(예: 컬럼 또는 체 형태)를 가지거나 서로 다른 필터링 성분을 사용할 수 있다. 필터부(331)는 표면에 복수의 공동(porous)이 형성된 형태일 수 있다. 필터링 성분은, 예로, Tenax TA, 탄소물질, 제오라이트, AAO(Anodized AluminumOxide) 또는 MOF(Metal Organic Framework)와 같은 다공성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 필터링 성분에 포피린, 프탈로시아닌 또는 탄소기반 나노물질 등이 코팅될 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 MOF 내 금속(metal)은 Pt, Zn Cu, Be, Fe, Ni, W, Co, Mn, Mo, Cr, Mg, V, Li, Ca, Na 중에 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, MOF 내에는 -COOCu, -COOAg, -HSO4, -COOLi, -SO3H, -OP(=O)OH2, -P(=O)(OH)2, -OH, -COOH 중 적어도 하나의 기능기를 갖는 물질을 포함할 수 있다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치(300)의 샘플링(또는 흡착) 동작을 나타내는 도면이다. 도 8은, 일 실시예에 따른, 가스 감지 장치(300)의 검출(또는 탈착) 동작을 나타내는 도면이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 가스 감지 장치(300)는 상기 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착하는 흡착 부재(330)를 포함하며, 상기 흡착 부재(330)로부터 탈착된 가스를 이용해 가스 종류를 검출할 수 있다.
저장 용기 내 식품의 상태를 결정하기 위해, 먼저 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 일부를 샘플링(sampling)할 수 있다.
도 7을 참조하면, 가스 감지 장치(300)의 샘플링(또는 흡착) 동작에서 개폐부(320)는 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)를 하우징(310) 내에 유동시킬 수 있다. 하우징(310) 내에 유동된 냉기는 흡착 부재(330)를 통과하여 냉각 시스템(150) 측으로 유동될 수 있다.
이 과정에서, 흡착 부재(330) 내의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에는 냉기에 포함된 가스가 지속적으로 흡착될 수 있다. 냉기에 포함된 가스 중 적어도 일부는 스크러버(332)에 의해 제거될 수 있다. 그리고 스크러버(332)에 의해 제거되지 않은 가스 중 일부가 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 별도의 액츄에이터를 사용하지 않고도 확산(diffusion) 방식을 통해 저장 용기 내 기체에 포함된 가스를 가스 감지 장치(300)에 노출시킬 수도 있다. 확산 방식을 이용하는 경우에는 개폐부(320)가 오픈된 상태를 길게 유지할수록 대체로 흡착 물질(330a, 330b, 330c) 내의 가스 흡착도가 높아질 수 있으며 이를 통해 보다 정밀한 검출 결과를 획득할 수 있다.
저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 일부를 샘플링(sampling) 한 다음에는 가스 감지 장치(300)의 검출 동작을 수행하고, 여기서 얻어진 정보를 이용해 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 가스 감지 장치(300)의 검출(또는 탈착) 동작에서 개폐부(320)는 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)의 하우징(310) 내로의 유동을 차단할 수 있다. 개폐부(320)가 저장용기(213) 내에 존재하는 냉기(P2)의 하우징(310) 내로의 유동을 차단하지 않으면, 이하 검출 동작에서 새로운 가스가 지속적으로 유입되어 검출 결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 가스 감지 장치(300)는 냉기의 유동이 차단된 상태, 즉 하우징(310) 내부가 밀폐된 상태에서, 가열부(330)를 가열함으로써 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착되어 있던 물질을 탈착시킬 수 있다.
이때 센싱부(340)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착된 가스의 농도를 측정할 수 있다. 센싱부(340)가 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착된 가스를 측정하는 원리는 다양하게 적용될 수 있다. 가스의 흡/탈착속도를 이용하는 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography), 질량 스펙트로메트리(Mass spectrometry), 효소 촉매와 화학적 결합을 유도하는 센서(Enzyme-linked Immunosorbant Assay), 화학적 결합과 반응을 색 변화를 통해 확인하는 센서(ColoriMetric), 반응 결과를 pH/저항 등의 전기적 신호로 변환하는 센서(Elec.Chem sensor), 반도체 표면과 대상 가스의 반응에 따른 전기 전도도의 변화를 확인하는 센서(MOS; Metal Oxide Sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센싱부(340)가 탈착된 가스의 농도를 측정하기 이전에, 필터부(331)를 통해 흡착 부재(330a, 330b, 330c)로부터 탈착된 가스 중 측정 대상이 되는 가스만을 선별하여 그 농도를 측정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 가열부(330)를 가열하는 과정에서 기 지정된 온도 프로파일(temp profile)에 따라 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착되는 가스의 순서가 달라질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 가열부(330)를 가열하는 과정에서 흡착 부재(330)에 포함된 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류에 따라 흡착 부재로부터 탈착되는 가스의 순서가 달라질 수 있다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 서로 다른 두 종류의 가스가 흡착 부재의 온도 프로파일에 기반하여 선별되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)는 흡착 부재(330)에 대한 샘플링 동작에서 센서 신호를 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)를 참조하면, 샘플링 동작에서, 가스 감지 장치(300)의 개폐부(320)는 저장용기(213) 내의 기체를 하우징(310) 측으로 유동시킬 수 있다. 이때, 센싱부(340)는 기초 신호(baseline signal)을 이용하여 주변 환경의 가스 농도를 측정할 수 있다. 여기서 주변 환경을 측정한다는 것은 흡착 부재(330) 주변의 대상 가스 및/또는 기타 다른 가스의 존재여부를 측정하는 것일 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 가스 감지 장치(300)가 대상 가스를 검출하기 위한 동작이 최초가 아닐 경우, 즉, 이전에 검출 동작을 적어도 1회 이상 수행한 경우에는 흡착 부재(330) 주변에 잔류하는 대상 가스가 존재할 수 있으며, 이는 현재 냉장 시스템(10) 내의 식품 상태를 결정하는데 영향을 미칠 수 있다. 또는 저장 용기 내에 상기 대상 가스 이외에도 다른 가스가 존재하는 경우 냉장 시스템(10) 내의 식품 상태를 결정하는데 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 영향을 최소화 하기 위해 센싱부(340)를 이용하여 기초 신호에 따른 기초 정보(baseline data)를 미리 확보하여 둘 필요성이 있으며, 이를 통해 보다 정확한 결과를 도출할 수 있다.
검출 모드에서는, 가스 감지 장치(300)의 개폐부(320)가 닫히며, 하우징(310) 내부는 밀폐상태가 될 수 있다. 그리고, 가열부(340)는 흡착 부재(330)를 가열하여, 적어도 하나의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 흡착된 가스(농축된 물질)를 탈착시킬 수 있다.
흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류 및 그 조합은 다양할 수 있다. 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류 및 그 조합의 다양성에 따라, 흡착되는 가스의 종류 및 농도도 다양할 수 있다. 그로 인하여, 흡착 물질(330a, 330b, 330c)을 가열했을 때 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착되는 가스의 종류 및 농도도 다양할 수 있다. 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류 및 그 조합의 다양성만큼, 흡착 물질(330a, 330b, 330c)을 가열 했을 때, 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 어떤 특정한 가스가 탈착되도록 하기 위한 온도(온도 프로파일) 또한 다양할 수 있다.
예를 들어, 센싱부(340)는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)이 어떤 특정한 온도로 가열되었을 때, 특정 시점에 특정 양상을 가지는 신호를 검출할 수 있다. 도 9의 (b)를 참조하면, 제 1 온도 프로파일에 대하여, 예를 들면, 피크(peak) A, B, C를 갖도록 출력되는 제 1 신호(S1)가 검출될 수 있으며, 상기 제 1 온도 프로파일과 다른 제 2 온도 프로파일에 대하여, 피크(peak) A, B, C를 갖도록 출력되는 제 2 신호(S2)가 검출될 수 있다. 만약, 2개의 동일한 식품에 대하여 각각 상기 제 1 온도 프로파일 및 제 2 온도 프로파일에 따른 검출 동작을 수행할 경우 피크(peak) A, B, C의 순서 및 양상(검출되는 시간(또는 속도) 포함)은 동일하게 형성될 수 있다. 만약, 2개의 서로 다른 식품에 대하여 각각 상기 제 1 온도 프로파일 및 제 2 온도 프로파일에 따른 검출 동작을 수행할 경우 피크(peak) A, B, C의 순서 및 양상은 전혀 상이하게 형성될 수 있다. 2개의 서로 다른 식품에 대하여, 각각 제 1 온도 프로파일에 따른 검출 동작을 수행할 경우에도 마찬가지로 피크(peak) A, B, C의 순서 및 양상은 전혀 상이하게 형성될 수 있다. 아울러, 2개의 동일한 식품에 대하여 동일한 제 1 온도 프로파일에 따른 검출 동작을 수행할 경우에도 그 숙성도에 따라서 피크(peak) A, B, C가 검출되는 시간(또는 속도)가 상이하게 형성될 수 있다.
상기 흡착 물질(330a, 330b, 330c)은 냉장 시스템(10) 내부의 데이터 베이스나 외부 장치(예: 서버(20) 또는 다른 전자 장치)의 데이터 베이스에 미리 저장될 수 있다. 또한, 흡착 물질의 다양한 온도 프로파일에 따른 신호의 검출 순서 및 양상 또한 상기 냉장 시스템(10) 내부의 데이터 베이스나 외부 장치(예: 서버(20) 또는 다른 전자 장치)의 데이터 베이스에 미리 저장될 수 있다. 즉, 흡착 물질과 관련된 정보는 가스 감지 장치(300)를 통한 검출 동작 시 미리 알고 있는 정보일 수 있다. 이에 대비해, 센싱부(340)에서 측정되는 가스의 추출 시점은 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 가열 이후, 가스가 실제 탈착됨에 따라 실시간 확인될 수 있다. 다만, 상기 센싱부(340)에서 측정되는 가스의 추출 시점은 상기 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류(및/또는 그 조합)에 따라 종속적이며, 이러한 정보를 통해 저장 용기 내 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있게 된다.
즉, 본 개시의 냉장 시스템(10)은 적어도 상기 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 종류 (및/또는 그 조합)에 기반하고, 흡착 물질(330a, 330b, 330c)로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점에 기반하여 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있게 된다.
식품의 종류 및 상태는, 검출된 가스의 종류 및 농도에 따라 구별될 수 있다. 참고로 여기서 식품의 상태는 상기 식품이 보관된 후 경과 시간에 따른 상태, 상기 식품의 신선도 또는 숙성도에 따른 상태, 상기 식품이 조리된 상태, 상기 식품이 냉동 처리된 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
식품의 종류 및 상태를 구별하는 한 가지 예로서, 센싱부(340)에서 획득되는 신호에 암모니아가 추출되면 저장 용기 내 식품이 육류(소고기) 임을 결정할 수 있고, 센싱부(340)에서 획득되는 신호에 에틸렌이 추출되면 저장 용기 내 식품이 과채류(사과) 임을 결정할 수 있다. 물론 이는 예시적인 것으로서, 실제 식품의 종류 및 상태는 검출된 가스의 농도, 검출된 다른 가스의 유무 등 보다 구체적이고 정확한 판단 과정을 통해 결정될 것이다.
이하, 냉장시스템(10)의 식품의 종류 및 상태를 식별하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.
냉장시스템(10)의 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법은, 프로세서(11)의 연산 및 처리 동작을 통해 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 메모리(12)에 기 저장된 인스트럭션에 따라, 하기 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법에 포함된 복수의 동작들을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 흡착 부재(330)를 가열하도록 가스 감지 장치(300)를 가열할 수 있다. 또는 프로세서(11)는 가스 감지 장치(300)에 포함된 가열부를 직접적으로 제어하여 흡착 부재(330)를 가열시킬 수도 있다. 예를 들어, 가스 감지 장치(300)에 별도의 프로세서가 구비되는 경우에는 프로세서(11)가 가스 감지 장치(330)에 구비된 별도의 프로세서를 이용하여 가열부를 가열시킬 수 있다. 이와 달리 가스 감지 장치(300)에 별도의 프로세서가 구비되지 않은 경우에는 프로세서(11)가 가열부를 직접적으로 제어하여 가열시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 가스 감지 장치(300)로부터 가스에 관한 정보(예: 가스를 검출하였는지 여부, 검출된 가스가 어떤 농도를 가지는 지 여부)를 수신할 수 있으며, 수신된 정보를 통해 가스가 추출된 시점을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 상기 가스 감지 장치(300)로부터 수신된 가스가 추출된 시점의 정보와, 미리 입력된 흡착 부재의 온도 변화와 관련된 정보와, 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성에 대한 정보를 이용하여 탈착된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있다.
이하, 본 개시의 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 설명함에 있어서, 동작들은 프로세서(11)를 통해 수행될 수 있음을 유의해야 한다. 일 실시예에 따르면,
프로세서(11)는 적어도 일부 냉장시스템(10) 내의 메모리(12)(또는 데이터 베이스)로부터 제공된 데이터, 또는 냉장시스템 외부의 외부 장치(예: 서버 또는 다른 전자 장치)의 데이터 베이스로부터 제공된 데이터에 기초하고, 또한 적어도 일부 가스 감지 장치(300)에 포함된 센싱부(340)로부터 제공된 식품의 종류 및 상태에 대한 데이터에 기초하여 식품의 종류 및 상태를 판단할 수 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 10(a)는 식품 종류 및 상태 결정 방법을 간단히 나타낸 것으로서, 샘플링 동작(1001) 및 검출 동작(1002)을 포함한다. 도 10(b)는 상기 도 10(a)의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 대한 보다 구체적인 예를 도시한다.
샘플링 동작(1001) 및 검출 동작(1002)은 저장 용기 내 식품의 숙성도 및 부패도를 살펴보기 위한 목적에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 샘플링 동작(1001) 및 검출 동작(1002)은 사용자의 명령에 의하거나 냉장 시스템(10)에 기 설정된 시간의 경과 또는 기 설정된 주기에 의해 수행될 수 있다.
샘플링 동작(1001)은 가스 감지 장치(300)를 이용하여 식품이 보관된 저장용기(213) 내 기체에 포함된 가스를 추출하는 동작일 수 있다. 일반적으로 냉각 시스템(150)을 통해 저장용기(213) 내 기체는 냉장고(100) 내를 지속적으로 순환할 수 있다. 샘플링 동작(1001)을 통해 식품의 보관 이후 어떤 시점에서 저장 용기(213) 내의 기체에 포함된 가스를 추출하여, 이하의 검출 동작(1002)을 위한 사전 준비를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 샘플링 동작(1001)은, 가스를 추출하는 동작으로서, 가스 중 적어도 일부를 흡착 부재에 흡착시키는 동작(1010)을 포함할 수 있다.
검출 동작(1002)은 가스 감지 장치(300)로부터 샘플링된 가스를 가스 감지 장치 외부(예: 냉각시스템(150) 또는 저장용기(213))를 향해 추출하면서, 가스 감지 장치(300) 내의 온도 변화에 기반하여 샘플링된 가스의 추출 시점을 확인하고, 가스 감지 장치(300)에 포함된 가스 표지 물질의 구성 및 상기 샘플링된 가스의 추출 시점에 기반하여 가스 종류 및 농도를 검출하는 검출 동작을 포함할 수 있다. 샘플링 동작(1001)을 소정의 시간 동안 수행된 이후, 검출 동작(1002)을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가스 표지 방법(gas marking method)으로서, 전술한 흡착(adsorption) 방법을 사용할 수 있다. 즉 상기 가스 표지 물질로서 흡착 물질(330a, 330b, 330c)을 활용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 검출 동작(1002)은 흡착 부재를 가열하는 동작(1020)을 포함하고, 탈착된 가스 정보를 수신하는 동작(1030)과, 흡착 부재의 온도 변화에 기반하여 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점을 확인하는 동작(1040)을 포함할 수 있다. 그리고, 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 기 지정된 구성 및 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점에 기반하여 상기 가스의 종류 및 농도를 검출하는 동작(1050)을 포함할 수 있다.
또 한 실시예에 따르면, 상기 검출 동작(1002)은 가스 감지 장치로부터 검출된 가스의 종류 및 농도와 상기 냉장시스템 내부 데이터베이스 또는 상기 냉장시스템 외부 서버에 포함된 정보를 비교하여 식품 종류 및 상태를 결정하는 동작(1060)을 더 포함할 수 있다.
도 11은, 다른 실시예에 따른, 냉장 시스템(10)의 식품의 종류 및 상태를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11은, 전술한 도 10의 흐름도보다 더 구체화된 냉장 시스템(10)의 식품 종류 및 상태 결정 방법을 나타낸다. 도 12는, 도 11의 흐름도에서 검출 동작을 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 먼저, 프로세서(11)는 저장용기 내 식품 유/무를 판단하는 동작(1101)을 수행할 수 있다. 이에 대한 판단은, 일 실시예에 따르면, 냉장시스템(10) 내의 메모리(12)(또는 데이터 베이스)로부터 제공된 데이터, 또는 냉장시스템 외부의 외부 장치(예: 서버 또는 다른 전자 장치)의 데이터 베이스로부터 제공된 데이터에 기초할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 냉장 시스템(10)에 구비된 중량 측정 장치를 통해 저장용기 내 식품 저장용기 내 식품 유/무(1101)를 판단할 수도 있다.
만약 저장용기 내 식품이 있다면, 프로세서(11)는 사용자 입력이 있거나 또는 설정된 측정 시간/주기에 도달하였는지 여부를 판단(1102)할 수 있다.
그리고 프로세서(11)는 가스 감지 장치(300)의 개폐부(320)를 오픈하여 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 샘플링하는 동작을 수행할 수 있다. 샘플링 동작에서 가스 감지 장치(300) 내 흡착 부재(330)에는 기 지정된 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 대응하는 가스가 흡착된다. 도 11에서는 개폐부(320)의 예시로서 가변 셔터(shutter)가 사용되며, 가변 셔터를 오픈하는 동작(1103)으로 도시된다.
가변 셔터가 오픈된 이후, 프로세서(11)는 가스 감지 장치(300) 내의 흡착 물질(330a, 330b, 330c)에 가스가 흡착된 시간이 설정된 시간/주기에 도달한 경우를 판단(1104)할 수 있다.
그리고 가스가 흡착된 시간이 설정된 시간/주기에 도달했다고 판단되면, 프로세서(11)는 개폐부(320)를 차단하는 동작을 수행할 수 있다. 도 11에서는, 개폐부(320)의 예시로서 가변 셔터를 차단하는 동작(1105)이 도시된다.
개폐부(320)가 차단되어 가스 감지 장치(300) 내부를 밀폐된 상태가 되면, 검출 동작(1106)을 수행하고, 냉장 시스템(10) 내의 식품의 종류 및 상태를 결정할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 11의 검출 동작(1106)에 대한 보다 상세한 흐름도가 도시된다.
검출(1106)에 있어서, 일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 냉장고 내 보관식품에 대한 정보를 확인(1201)할 수 있다. 냉장고 내 보관식품에 대한 정보는 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 데이터 베이스로부터 제공(1201')될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 여기서 냉장고 내 보관식품에 대한 정보는 사용자가 냉장고 내 식품을 저장하는 시점에서 사용자가 식품에 대한 정보를 입력하는 행위(예: 바코드 입력)를 통해 기 저장된 정보일 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 여기서 냉장고 내 보관식품에 대한 정보란, 검출의 목적이 되는 저장용기 내 식품에 대한 정보뿐만 아니라, 냉장고 내 다른 저장용기 내 식품에 대한 정보도 함께 고려될 수 있다.
프로세서(11)는 냉장고 내 보관식품으로서, 가스 감지 동작을 수행하기 위한 저장용기 내에 데이터 베이스에 저장된 식품이 실제로 보관되고 있는 경우 신선/숙성 지표에 따른 검출 가스를 선정하는 절차를 진행할 수 있다. 이와 달리, 가스 감지 동작을 수행하기 위한 저장용기 내에 데이터 베이스에 저장된 식품이 보관되고 있지 않은 경우(예를 들어, 육류 저장 용기 내에 다른 식품이 저장되어 있다거나, 식품 보관시 바코드에 육류가 저장된 것으로 기록된 상황에서 저장 용기 내에 다른 식품이 검출된 경우)에 프로세서(11)는 사용자에게 이를 알리거나 기능(검출 동작)을 중지시킬 수 있다. 여기서 저장용기 내에 데이터 베이스에 저장된 식품이 보관되는지 여부는 냉장 시스템 내 별도로 구비된 식별 장치(예: 카메라) 또는 검출 장치(별도의 센서)를 이용하여 확인할 수 있다.
프로세서(11)는 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 데이터 베이스로부터 신선/숙성 지표에 따른 검출 가스에 대한 정보를 제공받고, 냉장고 내 보관식품에 대한 정보 및 제공된 신선/숙성 지표에 따라 검출되어야 하는 대상 가스가 무엇인지 선정(1203)할 수 있다. 프로세서(11)는 나아가 선정된 검출 대상 가스의 실제 추출시점에 따른 최적 온도를 선정(1204)할 수 있다. 이때 가열부는 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 데이터 베이스로부터업데이트된 온도 정보에 따라 최적 온도가 선정될 수 있다. 그리고 상기 최적의 가열부 온도에 따라 가스 감지 장치를 가열(1205)할 수 있다.
도 12에는 가스 감지 장치 가열부를 가열하는 동작(1205) 수행 후, 다른 동작들이 생략되어 도시될 수 있다. 예컨대, 도 10에서 흡착 부재를 가열하는 동작(1020) 이후의 동작들이 상기 도 12의 가열부 가열 동작(1205) 이후에 수행될 수 있다.
상술한 냉장 시스템(10) 내의 식품의 종류 및 상태를 결정 방법은, 냉장 시스템(10)을 가동하는데 있어서 복수 회 반복되어 수행될 수 있으며, 상기 방법의 반복 수행을 통해 획득되는 정보는 실시간으로 또는 지속적으로 업데이트되어 사용자에게 보다 정확한 정보를 제공할 수 있다. 상기 업데이트는 냉장 시스템(10) 내의 데이터 베이스 또는 냉장 시스템(10) 외부의 서버(또는 전자 장치)의 데이터 베이스를 활용할 수 있다. 또한, 상기 방법에 따라 도출된 결과와 업데이트된 정보들을 사용자에게 실시간으로 알림으로써, 사용자로 하여금 냉장 시스템(10) 내에 보관된 식품의 활용 여부에 대한 취사 선택에 도움을 줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(11)는 상기 검출 동작을 수행한 후 최초로 수행되는 것인지 여부를 판단(1110)할 수 있다. 한 예로, 저장용기에 육류(소고기)가 보관된 이후에 최초로 수행된 검출 동작인 경우에는 검출 결과에 따라 확보된 신선/숙성 지표를 기초로 식자재를 구별(1112)하고, 새로운 보관식품에 대한 정보를 냉장 시스템(10)의 데이터 베이스 또는 외부 서버(20)의 데이터 베이스에 업데이트(1113)할 수 있다. 만약, 최초 검출 동작이 아닌 경우에는, 기존의 보관식품에 대한 정보를 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 데이터 베이스에 업데이트(1113)할 수 있다.
나아가 프로세서(11)는 센싱부(340)를 통해 획득된 흡착 부재(330) 주변 환경(또는 저장 용기 내의 기초 환경)에 대한 기초 정보(baseline data)를 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 개시에 따른 가스 감지 장치(300)가 대상 가스를 검출하기 위한 동작이 최초가 아닐 경우, 즉, 이전에 검출 동작을 적어도 1회 이상 수행한 경우에는 흡착 부재(330) 주변에 잔류하는 대상 가스 또는 기타 다른 가스가 존재할 수 있으며, 이는 현재 냉장고(100) 내의 식품 상태를 정확히 결정하는데 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 영향을 최소화 하기 위해 센싱부(340)를 이용하여 획득한 기초 정보(baseline data)를 저장하고 활용할 수 있다. 이 기초 정보는 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 식품 신선도 및 식품 숙성도와 관련된 데이터가 포함된 데이터 베이스에 저장(1114')될 수 있다. 상기 식품 신선도 및 식품 숙성도와 관련된 데이터가 포함된 데이터 베이스에는 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 구성에 대한 정보, 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 구성에 대응하는 온도 프로파일에 대한 정보, 센싱부(340)를 이용하여 획득한 기초 정보(baseline data) 등이 포함될 수 있다.
프로세서(11)는 식품 신선도 및 식품 숙성도와 관련된 데이터가 포함된 데이터 베이스로부터 흡착 물질(330a, 330b, 330c)의 구성에 최신 데이터를 확보(1115)한 이후, 상기 기초 정보(baseline data) 및 센싱부(340)로부터 검출된 가스 추출 시점에 대한 정보를 상기 최신 데이터와 비교 및 연산(1116)하고, 검출 결과를 도출(1117)할 수 있다.
그리고 프로세서(11)는 상기 검출 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 상기 검출 결과에 따른 식품의 처리에 대한 취사 선택에 도움을 줄 수 있다.
한편, 냉장 시스템(10) 내에 식품을 보관하는 시점에 있어서, 사용자가 식품에 대한 정보를 직접 냉장시스템(10)에 입력(1111)할 수 있다. 입력 장치의 예로, 식품의 바코드를 인식하는 장치가 구비될 수 있는데, 만약 사용자가 식품의 바코드를 입력하면 냉장 시스템(10) 또는 외부 서버(20)의 식품 이력과 관련된 데이터가 제공(1111')되어, 신선도 및 숙성도 지표에 따라 냉장 시스템(10) 내의 식품을 구별할 수도 있게 된다. 상기 식품의 바코드를 인식하는 장치는 냉장시스템(10)에 구비될 수 있으나, 이와 별개로 냉장시스템(10)과 별도로 구비되는 것일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 냉장시스템(10)과 별도로 구비되는 것으로서 식품의 바코드를 인식하는 장치는 사용자 휴대 단말의 카메라 모듈이 해당될 수 있다.
도 13은, 일 실시예에 따른, 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 사용자에게 정보를 제공하는 방법을 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 냉장 시스템(10) 내에 구비된 통신 모듈(16) 또는 냉장 시스템 외부에 구비된 서버(20)를 통해 사용자에게 식품의 종류 및 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 도 13은, 서버(20)를 통해 사용자에게 식품의 종류 및 상태에 대한 정보를 제공하는 방법을 도시한다.
도 13을 참조하면, 일 실시예로서, 냉장 시스템(10)에 구비된 표시 장치(14)를 통해 사용자에게 식품의 종류 및 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 냉장 시스템(10) 내 어떤 저장 용기에 육류(예: 스테이크)가 보관되어 있을 때, 냉장 시스템(10)은 이에 대한 가스 샘플링 및 검출 동작을 수행하고, 사용자에게 그 결과를 냉장 시스템(10)의 디스플레이부를 통해 제공할 수 있다.
다른 실시예로서, 서버(20)에 등록된 사용자 단말(30)을 통해 사용자에게 식품의 종류 및 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 냉장 시스템(10) 내 어떤 저장 용기에 육류(예: 스테이크)가 보관되어 있을 때, 냉장 시스템(10)은 이에 대한 가스 샘플링 및 검출 동작을 수행하고, 그 결과를 사용자 단말(30)의 디스플레이부를 통해 제공할 수 있다.
도 14는, 사용자에게 제공되는 냉장 시스템 관련 정보의 다양한 예시를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 사용자에게 제공되는 냉장 시스템 관련 정보로서, 냉장고기기의 상태 정보와, 냉장고 내 특수 저장고(예: 김치 냉장고)에 대한 정보와, 기타 기능(탈취)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또 한, 실시예에 따르면, 냉장고의 문 열림 횟수라던지, 냉장 시스템 사용에 따른 통계 정보를 제공할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예와 별개로, 사용자에게 제공되는 냉장 시스템 관련 정보로서, 냉장 시스템에 포함된 복수 개의 저장 용기(예: 1칸 내지 12칸의 저장용기)에 대한 식품보관 정보를 제공할 수도 있다.
전술한 식품의 종류 및 상태 결정 방법에 따라 각 저장 용기 내 식품의 숙성도 및 부패도를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 14에는, 저장용기 1번 칸에 과일(사과)가 보관일로부터 10일 경과했음이 표시되고, 저장용기 2번 칸에 과일(배추)가 보관일로부터 14일 경과했음이 표시되며, 저장용기 3번 칸에는 육류(소고기)가 보관일로부터 7일 경과했음이 표시될 수 있다. 또한, 저장용기 4번 칸에는 육류(돼지고기)가 보관일로부터 5일 경과했음이 표시되고, 저장용기 5번 칸에는 어류(고등어)가 보관일로부터 3일 경과했음이 표시될 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 물품 상태 식별 방법에 따르면, 냉장시스템 내 설치 가능한 저농도 가스 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 물품 상태 식별 방법에 따르면, 식품으로부터 생성되는 다양한 가스를 선별하여 분석할 수 있는 저농도 가스 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 냉장 시스템 및 이의 물품 상태 식별 방법에 따르면, 냉장 시스템 내 보관된 식품의 부패 정도를 실시간으로 검출하여 식품의 정확한 상태를 판단하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 본 개시의 냉장 시스템 및 이의 물품 상태 식별 방법에 따르면, 복수 개의 저장용기에 각각 포함된 식품의 종류 및 상태에 대해서뿐만 아니라, 하나의 저장용기에 포함된 식품의 종류 및 상태에 대해서도 결정할 수도 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 냉장 시스템(10)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 냉장 시스템(10))의 프로세서(예: 프로세서(11))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 식품을 보관하는 전자 장치에 있어서,식품이 저장되는 적어도 하나의 저장용기; 상기 적어도 하나의 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착하는 흡착 부재; 상기 흡착 부재를 가열하는 가열부; 및 상기 흡착 부재 가열시 탈착되는 가스를 센싱하는 센싱부를 포함하는 가스 감지 장치; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저장용기 내의 식품으로부터 발생되는 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하기 위하여 상기 프로세서는, 상기 흡착 부재를 가열하도록 상기 가스 감지 장치를 제어하고, 상기 흡착 부재의 가열에 따라 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스에 관한 정보를 상기 가스 감지 장치로부터 수신하며, 상기 가스 감지 장치로부터 수신된 가스에 관한 정보를 기반으로 가스가 추출된 시점을 확인하고, 상기 흡착 부재의 가열에 따른 흡착 부재의 온도 변화, 상기 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점 중 적어도 하나에 기반하여 탈착된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하고, 검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 식품의 종류 및 상태를 결정하는 식품을 보관하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 식품의 상태는, 상기 식품이 보관된 후 경과 시간에 따른 상태, 상기 식품의 신선도 또는 숙성도에 따른 상태, 상기 식품이 조리된 상태, 상기 식품이 냉동 처리된 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 가스 감지 장치는 상기 식품이 저장된 적어도 하나의 저장용기 중 특정된 저장용기에 설치되며, 상기 특정된 저장용기는 식품의 종류 및 상태를 결정하기 위한 전용용기로서 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 가스 감지 장치는, 하우징; 상기 하우징의 적어도 일측에 형성된 개폐부; 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스를 센싱하기 위한 센싱부;를 더 포함하고, 상기 흡착 부재는 상기 하우징의 내부에 수용되며, 상기 개폐부의 개방시에 상기 기체에 포함된 가스를 흡착시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 가스 감지 장치의 하우징은 상기 개폐부의 동작에 따라 적어도 일시적으로 밀폐된 공간을 형성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 개폐부는 상기 저장용기 내 기체가 확산(diffusion)을 통해 상기 하우징 내부로 유동하도록 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 가스 감지 장치는 상기 식품으로부터 발생된 가스를 포집하기 위한 스크러버를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 흡착 부재로부터 탈착된 물질을 필터링하여 대상 가스를 추출하기 위한 필터부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 필터부는 MOF(Metal Organic Framework)를 포함하는 다공성 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 MOF 내 금속성 물질은 Pt, Zn Cu, Be, Fe, Ni, W, Co, Mn, Mo, Cr, Mg, V, Li, Ca, Na 중에 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 MOF은 -COOCu, -COOAg, -HSO4, -COOLi, -SO3H, -OP(=O)OH2, -P(=O)(OH)2, -OH, -COOH 중 적어도 하나의 기능기를 갖는 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 온도를 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 있어서, 가스 감지 장치를 이용하여 식품이 보관된 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 추출하는 샘플링 동작; 및 샘플링된 가스를 상기 가스 감지 장치 외부를 향해 추출하면서, 상기 샘플링된 가스의 추출 시점을 확인하고, 상기 가스 감지 장치의 온도 변화, 상기 가스 감지 장치에 포함된 가스 표지 물질의 구성 및 상기 샘플링된 가스의 추출 시점에 기반하여 가스 종류 및 농도를 검출하는 검출 동작을 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 샘플링 동작은, 식품이 보관된 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착 부재에 흡착시키는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 검출 동작은, 상기 흡착 부재를 가열하는 동작; 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스에 관한 정보를 가스 감지 장치로부터 수신하는 동작; 상기 가스 감지 장치로부터 수신된 가스에 관한 정보를 기반으로 가스가 추출되는 시점을 확인하는 동작; 및 상기 흡착 부재의 가열에 따른 흡착 부재의 온도 변화, 상기 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점 중 적어도 하나에 기반하여 상기 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 검출 동작은, 상기 가스 감지 장치로부터 검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나와 상기 전자 장치 내부 데이터베이스 또는 상기 전자 장치 외부 서버에 포함된 정보를 비교하여 식품 종류 및 상태를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 샘플링 동작 및 상기 검출 동작은, 사용자의 명령에 따라 또는 기 설정된 주기에 따라 수행될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 온도를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 습도를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 식품의 상태는, 상기 식품이 보관된 후 경과 시간에 따른 상태, 상기 식품의 신선도 또는 숙성도에 따른 상태, 상기 식품이 조리된 상태, 상기 식품이 냉동 처리된 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100 : 냉장고
300 : 가스 감지 장치
310 : 하우징
320 : 개폐부
330 : 흡착 부재
331 : 필터부
332 : 스크러버
333 : 가열부
340 : 센싱부
300 : 가스 감지 장치
310 : 하우징
320 : 개폐부
330 : 흡착 부재
331 : 필터부
332 : 스크러버
333 : 가열부
340 : 센싱부
Claims (20)
- 식품을 보관하는 전자 장치에 있어서,
식품이 저장되는 적어도 하나의 저장용기;
상기 적어도 하나의 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착하는 흡착 부재; 상기 흡착 부재를 가열하는 가열부; 및 상기 흡착 부재 가열시 탈착되는 가스를 센싱하는 센싱부를 포함하는 가스 감지 장치; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 저장용기 내의 식품으로부터 발생되는 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하기 위하여 상기 프로세서는,
상기 흡착 부재를 가열하도록 상기 가스 감지 장치를 제어하고,
상기 흡착 부재의 가열에 따라 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스에 관한 정보를 상기 가스 감지 장치로부터 수신하며,
상기 가스 감지 장치로부터 수신된 가스에 관한 정보를 기반으로 가스가 추출된 시점을 확인하고,
상기 흡착 부재의 가열에 따른 흡착 부재의 온도 변화, 상기 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점 중 적어도 하나에 기반하여 탈착된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하고,
검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 식품의 종류 및 상태를 결정하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 식품의 상태는,
상기 식품이 보관된 후 경과 시간에 따른 상태, 상기 식품의 신선도 또는 숙성도에 따른 상태, 상기 식품이 조리된 상태, 상기 식품이 냉동 처리된 상태 중 적어도 하나를 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 감지 장치는 상기 식품이 저장된 적어도 하나의 저장용기 중 특정된 저장용기에 설치되며, 상기 특정된 저장용기는 식품의 종류 및 상태를 결정하기 위한 전용용기로서 사용되는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 감지 장치는,
하우징;
상기 하우징의 적어도 일측에 형성된 개폐부; 및
상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스를 센싱하기 위한 센싱부;를 더 포함하고,
상기 흡착 부재는 상기 하우징의 내부에 수용되며, 상기 개폐부의 개방시에 상기 기체에 포함된 가스를 흡착시키는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 가스 감지 장치의 하우징은 상기 개폐부의 동작에 따라 적어도 일시적으로 밀폐된 공간을 형성하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 개폐부는 상기 저장용기 내 기체가 확산(diffusion)을 통해 상기 하우징 내부로 유동하도록 하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 가스 감지 장치는 상기 식품으로부터 발생된 가스를 포집하기 위한 스크러버를 더 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 흡착 부재로부터 탈착된 물질을 필터링하여 대상 가스를 추출하기 위한 필터부를 더 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 필터부는 MOF(Metal Organic Framework)를 포함하는 다공성 물질을 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 MOF 내 금속성 물질은 Pt, Zn Cu, Be, Fe, Ni, W, Co, Mn, Mo, Cr, Mg, V, Li, Ca, Na 중에 적어도 하나의 물질을 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 MOF은 -COOCu, -COOAg, -HSO4, -COOLi, -SO3H, -OP(=O)OH2, -P(=O)(OH)2, -OH, -COOH 중 적어도 하나의 기능기를 갖는 물질을 포함하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 온도를 제어하는 식품을 보관하는 전자 장치. - 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법에 있어서,
가스 감지 장치를 이용하여 식품이 보관된 저장용기 내 기체에 포함된 가스를 추출하는 샘플링 동작; 및
샘플링된 가스를 상기 가스 감지 장치 외부를 향해 추출하면서, 상기 샘플링된 가스의 추출 시점을 확인하고, 상기 가스 감지 장치의 온도 변화, 상기 가스 감지 장치에 포함된 가스 표지 물질의 구성 및 상기 샘플링된 가스의 추출 시점에 기반하여 가스 종류 및 농도를 검출하는 검출 동작을 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 샘플링 동작은,
식품이 보관된 저장용기 내 기체에 포함된 가스 중 적어도 일부를 흡착 부재에 흡착시키는 동작을 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 검출 동작은,
상기 흡착 부재를 가열하는 동작;
상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스에 관한 정보를 가스 감지 장치로부터 수신하는 동작
상기 가스 감지 장치로부터 수신된 가스에 관한 정보를 기반으로 가스가 추출되는 시점을 확인하는 동작; 및
상기 흡착 부재의 가열에 따른 흡착 부재의 온도 변화, 상기 흡착 부재에 포함된 적어도 하나의 흡착 물질의 기 지정된 구성 및 상기 흡착 부재로부터 탈착된 가스가 추출되는 시점 중 적어도 하나에 기반하여 상기 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나를 검출하는 동작을 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 검출 동작은,
상기 가스 감지 장치로부터 검출된 가스의 종류 및 농도 중 적어도 하나와 상기 전자 장치 내부 데이터베이스 또는 상기 전자 장치 외부 서버에 포함된 정보를 비교하여 식품 종류 및 상태를 결정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 샘플링 동작 및 상기 검출 동작은, 사용자의 명령에 따라 또는 기 설정된 주기에 따라 수행되는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 온도를 제어하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 결정된 식품의 종류 및 상태에 따라 상기 저장용기의 습도를 제어하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 식품의 상태는,
상기 식품이 보관된 후 경과 시간에 따른 상태, 상기 식품의 신선도 또는 숙성도에 따른 상태, 상기 식품이 조리된 상태, 상기 식품이 냉동 처리된 상태 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치 내의 식품 종류 및 상태 결정 방법.
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