축산 판매장에서 판매하는 고기들의 신선도 측정은 소비자의 건강을 위해 필요한 기술이다. 신선도 측정을 목적으로 다양한 센서가 연구 개발되고 있다. 센서는 다양한 고기의 신선도 상태 때문에 측정 오류가 발생한다. 따라서 강인성을 가지는 센서를 검증한 후에, 사용하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 10개의 고기 신선도 측정 센서로 얻은 데이터의 분석을 통해서, 각 측정 센서의 성능을 심층신경망을 이용하여 조사한다. 고기 종류로는 소고기, 돼지고기, 닭고기를 대상으로 검증한다. 또한 토리미터보다 성능이 우수한 다중센서를 찾기 위해서 PCA를 이용하여 3개의 센서를 찾는다. 실험에서는 심층신경망으로 3개의 센서가 토리미터보다 우수함을 증명하였다.
두부의 저장 중 신선도를 판정 할 수 있는 신선도표시계를 제작하여 두부의 표면에 부착하여 품질변화를 측정하였다. 부패시점을 판정하기 위하여 pH, VBN, TBARS, 총균수 및 관능검사를 수행하였다. 두부의 저장 중 품질변화를 측정한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 8일째에 두부는 부패초기수준에 도달하여 pH는 5.6, 총균수는 7.63 log CFU/g의 값을 나타내었다. 또한 VBN, TBARS 값도 상승하였고, 관능검사 결과도 저장 8일 이후에는 이취 및 표면에 점질물 생성 및 조직의 저하 등 가식이 불가능 하였다. 따라서 본 연구에서 사용된 신선도표시계는 두부의 저장 중 신선도를 실시간으로 나타내줌으로써 두부의 유통기한 확립 측면에서 매우 유용한 도구가 될 것으로 판단된다.
계육의 신선도를 판정할 수 있는 신선도표시계를 제작하였고, 냉장저장 중 계육의 신선도 및 품질변화를 측정하고자 저장 중 표면 pH, VBN, TBARS, 총균수, 전자코 측정 및 관능검사를 수행하였다. 저장 중 계육의 모든 부위는 저장 3일 경과 후 신선도표시계의 색의 변화로 신선도가 저하되었음을 제시해주었다. 저장 중 품질변화를 측정한 결과 신선도표시계의 반응시점과 같은 저장 3일에 VBN, TBARS, 총균수의 값 또한 부패시점에 도달하였고, 관능검사 결과도 저장 4일 이후에는 이취 및 표면에 점질물 생성 등으로 가식이 불가능하였다. 부패취를 확인하기 위해 실시한 전자코 분석에서도 저장 0일차, 저장 3일차, 저장 5일차의 향기분석에서 주성분 분석값이 뚜렷한 차이를 보여 계육 부패시점이 3일이라는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 신선도표시계인 신선도표시계는 계육의 저장 중 신선도 확인을 실시간으로 해줌으로써 계육의 유통기한 확립 측면에서 매우 유용한 장치가 될 것으로 판단된다.
상온에서의 식자재의 시간에 따른 색상 변화 정도를 통해 식자재의 신선도를 파악한다. 식자재 데이터는 임의의 식자재를 선택하여 온도, 습도 등의 외부환경이 동일한 실험환경을 조성한 후 일정 시간 간격으로 식자재 영상을 획득하여 얻는다. 영상 속 식자재의 색상은 기본이 되는 RGB 색상 모델에서 빛에 대하여 강건한 HSV 색상으로 변환 산출하여 변색 정보를 파악한다. 식자재의 기존 색상과 변색 정도를 일련의 관계식으로 산출하며, 산출된 수식을 통하여 영상 속 식자재의 신선도를 산출 추정이 가능하다. 본 논문에서 제안된 기술은 요식업계에서 식자재를 관리할 때 적용하여 식자재를 관리할 수 있다.
분광법을 이용한 비파괴 신선도 측정 연구들이 여러 차례 진행되어 왔지만, 기실과 신선도 간의 연구가 진행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 비파괴 방식으로 계란 내부의 기실을 시각적으로 계측하며 정량화하는 시스템을 개발함에 목적이 있다. 소형 챔버로 구성된 실험 환경은 2개의 850nm 대역의 IR 레이저, 2개의 서보모터, IR Cut RGB 카메라로 구성되며 계란 기실의 영상을 획득한다. 본 논문에서 계란의 기실 부피 비율이 2.9% 이하이고 밀도가 0.9800($g/cm^3$) 이상이면 60 이상의 호우 유닛 값을 갖는 B등급 이상의 신선한 계란으로 판단한다. 상기 결과 중량측정용 저울, 비파괴 판정시스템과 신선도 측정 알고리즘이 있으면 계란을 파괴하지 않고 B등급 이상의 판매 가능한 계란을 판정할 수 있음을 의미한다. 향후 계란의 신선도 판정을 할 때 계란의 기실 부피 비율과 밀도를 이용하여 계란 신선도를 비파괴 적으로 판별할 수 있는 기초 자료로 사용할 수 있기를 기대한다.
식육의 신선도를 판정 할 수 있는 신선도표시계를 제작하여 냉장 저장 중 돼지고기의 삼겹살과 쇠고기의 등심의 신선도 및 품질 변화를 측정하고자 저장 중 표면 pH, VBN, TBARS, 총균수 전자코 측정 및 관능검사를 수행하였다. 저장기간 중 삼겹살과 등심 모두 저장 6일 경과 후 신선도표시계의 색이 변하였다. 저장 기간 중 품질의 변화를 측정 한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 6일에 VBN, TBARS, 총균 수의 값도 부패 시점 기준에 도달하는 값을 나타내었고 관능검사 결과도 저장 6일 이후에는 이취 등에 의하여 가식이 불가능 하였다. 전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다. 본 연구 결과는 저장 중 식육의 이화학적, 미생물학적, 관능적 변화를 고려할 때, 제작된 신선도표시계의 시료 부착을 통하여 유통 중인 식육의 선선도 측정이 가능하다고 판단된다.
석조문화재의 풍화도의 산정은 문화재의 진단 및 보존에 매우 중요한 부분으로 많은 경우 풍화암의 속도와 신선암의 속도의 차이를 이용한 경험식에 의존하고 있다. 본연구에서는 국내의 석조문화재를 구성하고 있는 대표적 지역인 익산, 거창, 원주, 괴산, 충주에서 획득한 신선한 화강암을 대상으로 실험실 및 현장측정 장비를 이용해 속도를 측정, 비교하고 이것이 풍화지수산정에 미치는 영향을 알아보고자 한다. PUNDIT을 사용하는 현장측정의 경우 휴대가 간편하나 측정속도의 불확실성이 높을 가능성이 있기 때문에 실험실에서 암삼축 시험기를 이용한 측정과 비교하였다. 이 두 자료를 비교하여 현장측정의 상대적 정확도를 비교, 분석할 수 있었고 이 차이는 암석의 풍화도 산정에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 하지만 일반적으로 풍화도 산정에 쓰이고 있는 신선암의 속도는 5000m/s를 사용하고 있으나, 5개의 지역에서 선정된 신선한 화강암의 속도는 3200에서 4400m/s까지 다양하게 나타났다. 따라서 이러한 차이를 무시하고 풍화도를 산정하는 경우 실제 신선암의 속도를 사용하는 경우에 비하여 그 풍화도가 많게는 2단계 이상 높게 평가되었으며 이는 문화재의 진단 및 보존에 매우 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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