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      • 계란 신선도 평가를 위한 호우유닛 및 내부 기실 관련성 구명

        노태균 ( Taegyun Rho ),조병관 ( Byoung-kwan Cho ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

        계란 등급판정의 중요 지표인 난중(무게), 난황 및 난백 점도는 신선도와 밀접한 관련이 있다. 현재 계란의 신선도는 파괴적인 방법인 Haugh Unit(HU) 측정법으로 평가하는데, 할란으로 인한 손실비용이 발생하고 측정에 긴 시간이 소요되며, 자동화가 어렵다는 단점이 있다. 이러한 할란측정 방식은 판정물량이 많을수록 손실비용이 비례해서 증가하므로 이를 대체하기 위한 비파괴 측정기술 개발의 수요가 높다. 본 연구에서는 비파괴 측정의 지표로 활용될 수 있는 계란 기실과 계란 신선도 지표로 사용되는 HU과의 상관관계를 확인하고자 하였다. 실험을 위해 60-68g 중량의 675개 계란을 사용하였으며, 0주부터 8주까지 9주 동안 5, 10, 25℃에 저장하면서 실험을 진행하였다. 각 온도별로 한 주에 25개의 계란을 무작위로 선택하여, HU과 기실 크기를 측정하였다. HU 측정은 HU 전용측정기를 이용하였으며, 기실 측정은 투광 방법을 통해 기실의 위치를 찾아 작은 구멍을 내고 비어있는 기실 부분에 물을 넣어 부피를 측정하는 방식인 물 치환법 방식을 사용하였다. 획득한 HU과 기실 부피를 분석한 결과, R2 = 0.85~0.97의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구 결과를 통해 계란 내부의 기실 크기로 계란 신선도 지표인 HU의 예측이 가능함을 확인할 수 있었다.

      • 능동자극 열영상 분석을 통한 계란의 기실 측정 시스템 개발

        박대서 ( Daeseo Park ),노태균 ( Taegyun Rho ),김준태 ( Juntae Kim ),조병관 ( Byoung-kwan Cho ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

        현재까지 계란의 신선도 판정은 그룹별로 샘플링된 계란을 할란하여 난백의 높이와 계란의 무게를 측정하고, 이를 통해 계산한 Haugh unit(HU)으로 그룹 전체의 계란에 등급을 부여해왔다. 이러한 방법은 전체 계란에 대한 전수조사가 어렵고, 측정 시간과 노동력 소모가 심하다. 그리고 파괴적 방법이므로 측정을 통한 경제적 손실이 발생하는 단점이 있다. 따라서 이러한 문제들을 해결하기 위한 계란 신선도의 비파괴 측정기술 개발이 요구되어왔다. 본 연구는 기실 부피를 통해 계란의 신선도를 예측할 수 있는 능동자극 열영상 기반의 기실측정 시스템 개발을 위해 수행되었다. 계란에 공기유동을 통한 능동자극을 부여하여 열영상을 촬영한 후 영상분석을 통해 기실의 크기를 자동으로 측정하는 장치 및 소프트웨어를 제작하였다. 실험을 위해 총 800개의 계란을 15°C에서 60%의 상대습도에서 0, 1, 2, 4, 7일간 보관하며 사용하였다. 측정된 기실 이미지에서 특징을 추출하여 회귀모델을 만들고 물치환법으로 실측한 기실 크기와 비교 분석하였다. 계란의 기실 크기 예측 결과 R2가 0.90, 평균제곱근오차(RMSE, root mean square error)는 51.1 mm3의 성능을 보였다. 이미지 특징을 통해 HU 예측 모델을 구축하였는데, HU 데이터의 비선형성 때문에, 비선형 회귀모델인 Artificial Neural Network 모델을 활용하였다. 총 256개의 레이어와 10,000회의 학습 횟수로 하이퍼파라미터를 결정한 결과 기실 부피 예측은 RMSE가 40.3 mm3으로 개선되었으며, HU의 예측도 RMSE 3.4 HU으로 우수한 성능을 보였다. 본 연구는 능동자극 열영상 분석을 통해 계란 내 기실크기와 신선도 지표인 HU의 예측 가능성을 보여주었다.

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