KR102314279B1 - 음식물에서 발생하는 기체와 주변 환경을 정밀하게 측정할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법 - Google Patents

음식물에서 발생하는 기체와 주변 환경을 정밀하게 측정할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법 Download PDF

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Abstract

흡입팬과 같은 별도의 장치 없이 음식물에서 발생하는 기체를 센서로 직접 가이드하여 측정의 정확성을 담보하는 동시에, 사용자가 음식물의 향후 상태까지도 실시간으로 모니터링할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법이 제공된다.
상기 기체 측정 장치는 본체; 상기 본체에서 일측으로 연장되며, 외주면에 복수의 홀이 형성된 중공의 탐침; 상기 본체에 내장되는 센싱 모듈; 상기 센싱 모듈의 센싱 데이터를 분석하여 음식물의 현재 상태 정보와 음식물의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 생성하는 전자 제어 모듈을 포함하고, 상기 탐침은 음식물에 삽입되며, 상기 센싱 모듈은 상기 탐침을 통하여 인입된 기체를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

Description

음식물에서 발생하는 기체와 주변 환경을 정밀하게 측정할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법{GAS MEASURING DEVICE CAPABLE OF PRECISELY MEASURING GAS GENERATED FROM FOOD AND SURROUNDING ENVIRONMENT, AND METHOD OF MONITORING STATE OF THE FOOD USING THE SAME}
본 발명은 음식물에서 발생하는 기체와 주변 환경을 정밀하게 측정할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법에 관한 것이다.
기체 측정 장치는 대상물에서 발생하는 기체를 센싱하여 다양한 정보를 생성하는 센서로서, 일 예로, 인체의 호흡 과정에서 배출되는 기체에서 특정 바이오마커를 센싱하여 건강 상태를 측정하거나, 음식물에서 배출되는 특정 기체를 센싱하여 음식물의 상태(부패도, 악취 등)를 측정하는 장치로 이용될 수 있다.
한편, 종래의 기체 측정 장치는 기체를 센서 모듈에 접촉시키기 위해, 팬으로 기체를 흡입하거나 외부에서 바람을 불어 기체를 센서 모듈의 주위로 공급해야 하는 불편함이 있었으며, 이에 따라, 측정의 정확도 또한 담보할 수 없는 문제가 있었다.
특히, 음식물의 상태를 측정하는 경우에서, 측정의 정확도는 음식물의 풍미와 섭취자의 안전 등에 직결되기 때문에, 이를 위한 해결책이 필요한 실정이다.
또한, 종래의 기체 측정 장치는 음식물의 현재 상태만을 측정할 수 있을 뿐, 사용자가 음식물의 향후 상태를 실시간으로 모니터링할 수 없어, 사용자 편의성에 반하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 특2000-0071440, 2000년 11월 25일 공개
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 흡입팬과 같은 별도의 장치 없이 음식물에서 발생하는 기체를 센서 모듈로 직접 가이드하여 측정의 정확성을 담보하는 동시에, 사용자가 음식물의 향후 상태까지도 실시간으로 모니터링할 수 있는 기체 측정 장치와 이를 이용한 음식물의 상태를 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 기체 측정 장치는 본체; 상기 본체에서 일측으로 연장되며, 외주면에 복수의 홀이 형성된 중공의 탐침; 상기 본체에 내장되는 센싱 모듈; 상기 센싱 모듈의 센싱 데이터를 분석하여 음식물의 현재 상태 정보와 음식물의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 생성하는 전자 제어 모듈을 포함하고, 상기 탐침은 음식물에 삽입되며, 상기 센싱 모듈은 상기 탐침을 통하여 인입된 기체를 센싱하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기체 측정 장치는 상기 탐침에 배치되는 열선을 더 포함하고, 상기 전자 제어 모듈은 사용자 제어와 자동 제어 중 적어도 하나에 의해 상기 열선을 발열시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센싱 모듈은 pH 센서와, 트리메탈아민 센서와, 암모니아 센서와, 온도계와, 습도계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기체 측정 장치는 사용자 기기와 페어링되고, 상기 사용자 기기에는 음식물의 현재 상태 정보와 음식물의 예측 상태 정보 중 적어도 하나가 텍스트, 숫자, 기호, 그래프 및 이미지 중 적어도 하나의 형태로 디스플레이되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 면에 따른 음식물의 상태를 모니터링하는 방법은 탐침을 음식물의 내부에 삽입하는 단계; 센싱 모듈에서 상기 탐침을 통해 인입되는 기체를 센싱하여, 음식물에서 발생하는 기체에 대한 데이터와 환경 데이터를 센싱하는 단계; 전자 제어 모듈에서 센싱 데이터를 분석하여 음식물의 예측 상태 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 음식물의 상태를 모니터링하는 방법은, 상기 전자 제어 모듈에서 상기 탐침에 배치된 열선을 가열하여 기체 인입을 촉진시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센싱 모듈은 pH 센서와, 트리메탈아민 센서와, 암모니아 센서와, 온도계와, 습도계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 음식물의 상태를 모니터링하는 방법은, 상기 전자 제어 모듈을 통해 음식물의 예측 상태 정보를 사용자 기기로 송신함으로써, 사용자가 음식물의 예측 상태 정보를 실시간으로 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다
본 발명에서는 음식물에 삽입되는 탐침을 통해, 음식물에서 발생하는 기체가 탐침의 외주면에 형성된 복수의 홀을 통해, 본체의 센서 모듈 내부로 직접 인입됨으로써, 흡입팬과 같은 별도의 장치 없이 음식물에서 발생하는 기체를 센서 모듈에 직접 접촉시켜 측정의 정확성을 담보할 수 있는 기체 측정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서는 열선을 통해 음식물에서 발생하는 기체를 적극적으로 센서 모듈로 가이드할 수 있는 기체 측정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서는 음식물의 주변 환경을 센싱하여, 향후 음식물의 상태를 예측할 수 있으며 사용자 기기와 페어링되어, 사용자에게 음식물의 현재 상태뿐만 아니라 향후 상태까지도 실시간으로 모니터링할 수 있는 기체 측정 장치를 제공한다.
나아가 본 발명에서는 상기 기체 측정 장치를 이용한 음식물의 향후 상태를 예측하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 기체 측정 장치가 포함된 음식물 측정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 기체 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 음식물의 향후 상태를 예측하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 기체 측정 장치(100)와 음식물의 향후 상태를 예측하는 방법(1000)에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 기체 측정 장치가 포함된 음식물 측정 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 기체 측정 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 음식물의 향후 상태를 예측하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 기체 측정 장치(100)는 음식물(1)에 삽입되어 음식물(1)의 상태를 측정할 수 있으며, 사용자 기기(2)와 페어링되어 사용자가 음식물(1)의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 구비될 수 있다.
이 경우, 사용자 기기(2)는 스마트폰, 랩톱, PDA 및 태블릿 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 사용자 기기(2)에는 본 발명의 기체 측정 장치(100)에서 생성된 음식물(1)의 현재 상태 정보와 음식물(2)의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 텍스트, 숫자, 기호, 그래프 및 이미지 중 적어도 하나의 형태로 디스플레이될 수 있도록, 프로그램이나 앱(App)이 구비될 수 있다. 그 결과, 사용자는 사용자 기기(2)의 디스플레이를 통해, 음식물(1)의 현재 상태나 예측 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다(IoT 기반 음식물 상태 정보 모니터링 시스템)
이를 위해, 본 발명의 기체 측정 장치(100)는 본체(10), 탐침(20), 센싱 모듈(30), 열선(40) 및 전자 제어 모듈(50)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 본 발명의 기체 측정 장치(100)의 외관을 형성하는 외장 케이스로서, 금속 재질이나 플라스틱 재질 등으로 이뤄질 수 있다. 본체(10)에는 외부로 연장된 탐침(20)이 배치될 수 있으며, 센싱 모듈(30)과 열선(40) 및 전자 제어 모듈(50)이 내장될 수 있다. 한편, 본 발명의 기체 측정 장치(100)는 음식물(1)의 내부에 삽입되어 음식물(2)의 상태를 측정하므로, 사용자가 쥐고 쉽게 삽입할 수 있도록, 본체(10)에 그립(미도시)이 형성될 수도 있다.
탐침(20)은 기체를 센싱 모듈(30)로 유도하기 위해 음식물(1)에 삽입되는 구성 요소로서, 중공 형태로 본체(10)에서 일측(하측)으로 연장될 수 있으며, 외주면에는 기체의 유입을 위한 복수의 홀(21)이 형성될 수 있다.
센싱 모듈(30)은 탐침(20)의 복수의 홀(21)을 통하여 인입되는 기체를 센싱하여, 다양한 센싱 데이터를 생성하는 구성 요소일 수 있다. 일 예로, 센싱 모듈(30)은 음식물(1)에서 발생하는 기체에 대한 데이터와 음식물(1) 주변의 환경 데이터를 생성할 수 있다.
이를 위해, 센싱 모듈(30) 음식물(1)의 산도를 측정하기 위한 pH센서(31)와, 음식물(1)에서 발생하는 기체를 측정하기 위한 트리메탈아민 센서(32) 및 암모니아 센서(33)와, 음식물(1) 주변의 환경을 센싱하기 위한 온도계(34) 및 습도계(35) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
열선(40)은 탐침(20)에 배치될 수 있으며, 특히, 탐침(20)에서 복수의 홀(21)이 형성된 부분과 이웃하여 위치할 수 있다. 열선(40)은 발열 시, 기체의 유동을 촉진시켜, 탐침(20)의 복수의 홀(21)을 통해 센서 모듈(30)로 이동하는 기체의 이동량을 증가시켜, 측정의 정밀도를 담보할 수 있도록 할 수 있다.
전자 제어 모듈(50)은 센싱 모듈(30)에서 생성된 센싱 데이터를 분석하여 음식물(1)의 현재 상태 정보와 음식물(1)의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
이를 위해, 전자 제어 모듈(50)은 센싱 모듈(30)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 센싱 모듈(30)의 데이터를 전자 신호 형태로 전달받아 분석 프로그램 알고리즘에 따라 처리할 수 있다.
한편, 음식물(1)의 현재 상태 정보는 현재 시점에서 음식물(1)의 부패도(신선도), 산도, 악취 발생 여부 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 음식물(1)의 예측 상태 정보를 음식물(1) 주변의 환경(온도, 습도)에 따른 향후 시간의 흐름에 따른 음식물(1)의 부패도(신선도, 산도, 악취 발생 여부 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 제어 모듈(50)은 사용자 제어와 자동 제어 중 적어도 하나에 의해 제어 신호를 전달받아 열선(40)을 발열시킬 수 있다. 즉, 전자 제어 모듈(50)은 사용자가 본체(10)에 마련된 버튼(미도시)을 터치하는 동작(사용자 제어)에 의해 열선(40)을 발열시킬 수도 있고, 센싱 모듈(30)에서 센싱 데이터를 생성하기 위한 기체의 유입량이 적다고 판단한 경우 센싱 모듈(30)로부터 제어 신호를 전달(자동 제어)받아 열선(40)을 발열시킬 수도 있다.
전자 제어 모듈(50)은 사용자 기기(2)와 페어링되어, 음식물(1)의 현재 상태 정보와 음식물(1)의 예측 상태 정보를 전송할 수 있으며, 이를 위해, 전자 제어 모듈(50)과 사용자 기기(2)는 다양한 원거리/근거리 통신 방식에 의해서 정보를 송수신할 수 있으며, 일 예로, 블루투스 방식이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다(RFID, 로라, 비콘 등).
본 발명의 음식물(1)의 상태를 모니터링하는 방법(1000)은 탐침(20)을 음식물(1)의 내부에 삽입하는 단계(1100); 전자 제어 모듈(50)에서 탐침(20)에 배치된 열선(40)을 가열하여 기체 인입을 촉진시키는 단계(1200); 센싱 모듈(30)에서 탐침(20)의 외주면에 형성된 복수의 홀(21)을 통해 인입되는 기체를 센싱하여, 음식물(1)에서 발생하는 기체에 대한 데이터와 환경 데이터를 센싱하는 단계(1300); 전자 제어 모듈(50)에서 센싱 데이터를 분석하여 음식물(1)의 현재 상태 정보와 음식물(1)의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 생성하는 단계(1400); 전자 제어 모듈(50)을 통해 음식물(1)의 예측 상태 정보를 사용자 기기(2)로 송신함으로써, 사용자가 음식물(1)의 예측 상태 정보를 실시간으로 모니터링하는 단계(1500)를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 기체 측정 장치를 이용하는 경우, 음식물(1)에서 발생하는 기체에 대한 데이터는 물론 음식물(1) 주변의 환경 데이터까지 분석하여, 음식물(1)의 현재 상태 정보뿐만 아니라, 음식물(1)의 현재 상태 정보에서 음식물(1) 주변의 환경 데이터를 대입하여 시간이 지남에 따른 음식물(1)의 예측 상태 정보를 생성함으로써, 사용자가 일정 시간 후의 음식물(1)의 상태를 예측하도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 기체 측정 장치(100)의 변형례(미도시)에서는 탐침(20)이 형상 기억 합금으로 형성되어 있어서, 음식물(1)에 삽입 시 충분한 기체를 유입시키기에 온도가 낮은 경우 만곡되는 형상 변형을 통해 온도가 높은 곳을 트래킹하여 적정 지점에 삽입될 수 있다.
나아가 본 발명의 기체 측정 장치(100)의 변형례(미도시)에서는 음식물(1)의 종류를 입력하는 입력부가 별도로 마련되고, 입력부를 통해 입력된 음식물(1)의 종류에 따라 적정 기체 발생 온도를 산출하고, 적정 기체 발생 온도로 열선(40)을 작동시켜 측정의 정확성을 담보할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. 본체;
    상기 본체에서 일측으로 연장되며, 외주면에 복수의 홀이 형성된 중공의 탐침;
    상기 본체에 내장되는 센싱 모듈; 및
    상기 센싱 모듈의 센싱 데이터를 분석하여 음식물의 현재 상태 정보와 음식물의 예측 상태 정보 중 적어도 하나를 생성하는 전자 제어 모듈을 포함하고,
    상기 탐침은 음식물에 삽입되며, 상기 센싱 모듈은 상기 탐침을 통하여 인입된 기체를 센싱하고,
    상기 센싱 모듈은 pH 센서, 트리메틸아민 센서, 암모니아 센서, 온도계 및 습도계를 포함하고,
    상기 현재 상태 정보는 상기 pH 센서, 상기 트리메틸아민 센서 및 암모니아 센서를 기반으로 생성되고,
    상기 예측 상태 정보는 상기 현재 상태 정보 및 상기 음식물의 주변 환경에 대한 환경 정보를 기반으로 생성되고,
    상기 환경 정보는 상기 온도계 및 상기 습도계를 기반으로 생성되고,
    상기 현재 상태 정보는 상기 음식물에 대한 부패도 정보, 산도 정보 및 악취 발생 여부 정보를 포함하고,
    상기 예측 상태 정보는 시간의 흐름에 따른 부패도 정보를 포함하고,
    상기 기체 측정 장치는 사용자 기기와 페어링되고,
    상기 사용자 기기에는 음식물의 현재 상태 정보와 음식물의 예측 상태 정보 중 적어도 하나가 텍스트, 숫자, 기호, 그래프 및 이미지 중 적어도 하나의 형태로 디스플레이되고,
    상기 탐침은 형상 기억 합금으로 형성되어, 상기 음식물에 상기 탐침이 삽입될 때 상기 음식물에서 온도가 높은 곳을 트래킹하여 만곡되는 형상 변형을 통해 상기 온도가 높은 곳으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 기체 측정 장치.
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