본 논문에서는 카메라로부터 입력된 영상으로부터 쌀, 커피, 녹차 등 다양한 원료를 양품과 불량품으로 자동 분류하기 위한 분류 모델을 제안한다. 현재 농산물 원료 분류를 위해서 주로 숙달된 노동력의 육안 선택에 의존하고 있지만 작업시간이 길어질수록 반복적인 작업에 의해 분류 능력이 현저히 떨어지는 문제점이 있다. 노동력에 부분적으로 의존하는 기존 제품의 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 평균-이동 클러스터링 알고리즘과 단계별 영역 병합 알고리즘을 결합하는 비전기반 자동 원료 분류 알고리즘을 제안한다. 우선 입력 원료 영상에서 평균-이동 클러스터링 알고리즘을 적용하여 영상을 N개의 클러스터 영역으로 분할한다. 다음단계에서 N개의 클러스터 영역 중에서 대표 영역을 선택하고 이웃 영역들의 영역의 색상과 위치 근접성을 기반으로 단계별 영역 병합 알고리즘을 적용하여 유사한 클러스터 영역을 병합한다. 병합된 원료 객체는 RG, GB, BR의 2D 색상 분표로 표현되고, 병합된 원료 객체에 대해 색상 분포 타원을 만든다. 이후 미리 실험적으로 설정된 임계값을 적용하여 원료를 양품과 불량품을 구분한다. 다양한 원료 영상에 대해 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 적용한 결과 기존의 클러스터링 알고리즘이나 상업용 분류 방법에 비해 사용자의 인위적 조작이 덜 필요하고 분류성능이 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
추청벼와 삼강벼를 원료로 하여 전분을 제조하고 그 전분을 이용하여 초산 쌀 전분을 제조하여 얻어진 초산 쌀 전분의 이화학적 성질을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 초산 쌀 전분의 용해도와 팽윤력은 원료 전분에 비하여 높았으며 품종간에 약간의 차이를 나타내었다. 광투과도는 원료 전분에 비하여 높았으며 원료 전분은 $60^{\circ}C$, 초산 쌀 전분은 $50^{\circ}C$부터 증가하기 시작하였으며, blue value는 원료 전분보다 낮게 나타났다. alkali number는 원료 전분보다 약 7배 높았으며, 초산 쌀 전분 겔의 경도, 응집성, 접착성, 점착성 및 저작성은 원료 전분 겔보다 높았으며 품종간에 약간의 차이를 나타내었다. Amylograph에 의한 초산 추청 및 삼강벼 전분의 호화개시온도는 각각 $59^{\circ}C,\;62^{\circ}C$ 로서 초산 처리에 의해 $5{\sim}6^{\circ}C$ 낮아졌고, 초산 쌀 전분의 점도는 원료 전분에 비하여 $14{\sim}38%$ 증가하였으며 추청벼 전분이 삼강벼 전분보다 높았다. 초산 쌀 전분 입자의 표면구조는 원료 전분에 비하여 다소 팽윤되어 헝클어진 형태를 나타냈으며, $70^{\circ}C$ 30분 가열에 의해서 완전히 붕괴되었다.
Floating zone법으로 $LiNbO_3$ 단결정올 육성하는데 있어서 원료분말 합성과 원료봉 소결 과정의 최척의 조건을 설험적으로 조사하였다. 원료분말 합성사 낮은 고상반응 온도(700, $800^{\circ}C$)에서는 미량의 $Li_2CO_3$와 $Nb_2O_5$가 미반응상태로 남아있고, 고상반응 온도가 높을 때 ($1000^{\circ}C$)에는 입자성장이 일어나 후속공정인 원료봉 소결에 악영향을 미침이 확인되었다. $950^{\circ}C$에서 12시간 고상반응시킨 원료분말이 $LiNbO_3$의 결정상을 가지면서 미세한 결정립 크기와 균일한 크기분포를 보여 $950^{\circ}C$, 12시간이 최적의 원료분말 합성조건이었다. 원료봉 소결시 소 결온도가 높아질수록, 또 소결시간이 늘어날수록 치밀도가 증가하고 업자성장 양상이 급격히 증가함을 알 수 었었다. $1100^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 원료봉이 치밀하고, 작은 결정립 크기 와 균얼한 크기분포를 나타내어 floating zone법에 의한 $LiNbO_3$ 단결정성장에 가장 적합한 최적 의 소결 조건은 $1100^{\circ}C$, 2시간엄이 확인되었다.
새송이 버섯과 원료육의 입자 크기를 달리하여 제조한 3종(T1: 미세하게 커팅된 새송이 버섯 및 원료육, T2: 입자를 살린 새송이 버섯과 미세하게 커팅된 원료육, T3: 입자를 살린 새송이 버섯 및 원료육)의 소시지 품질 특성을 조사한 결과 pH는 새송이 버섯과 원료육의 입자가 모두 미세한 T1이 가장 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 처리구 간에 전단가의 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 조직감 중 소시지의 경도는 새송이 버섯의 입자를 살린 T2와 T3이 미세한 T1에 비해 더 높게 나타났으며(p<0.05), 원료육의 입자 크기에 따른 경도 차이는 없는 것으로 나타났다(p)0.05). 육색의 경우, 명도와 백색도는 원료육의 입자가 미세한 T1과 T2가 입자를 살린 T3에 비해 더 높게 나타났으며(p<0.05), 새송이 버섯의 입자 크기가 다른 T1과 T2 간에 유의적인 차이는 없었지만, 원료육의 입자를 살린 T3이 미세한 T2에 비해 낮게 나타났다(p<0.05). 관능검사 결과 소시지의 향, 맛 및 전체적인 기호도는 새송이 버섯의 입자를 살린 T2와 T3가 미세한 T1에 비해 높게 나타났다(p<0.05).
밀기울의 물리화학적 변형을 유도하기 위하여 3가지 형태의 스크류 조합을 달리한 이축 압출성형 가공시 수반되는 시스템 변수(압출온도, 압출압력, 기계적에너지 소모율, 평균 체류시간)의 변화를 분석하였다. 스크류는 reverse screw element(RSE)를 바렐의 중앙부에 3, 4 및 5개를 조합한 형태를 사용하여 스크류의 회전속도 $280{\sim}380\;rpm$, 원료의 공급속도 $22{\sim}38\;kg/hr$, 원료의 수분함량 $17{\sim}33%$ 범위에서 압출성형을 실시하였다. 압출온도는 RSE의 갯수가 증가할수록 상승하였고, 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였다. 압출압력은 원료의 충진율이 감소하면 낮아졌으며, RSE가 많을수록 압출온도가 상승함으로서 용융물질의 점도가 떨어져 압력이 감소하였다. 또 원료의 공급량이 증가하고 원료의 수분함량이 낮을수록 압출압력이 감소하였다. 기계적에너지 소모율(specific mechanical energy; SME)은 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였으며, RSE의 갯수를 3개에서 5개로 조합하여 사용함에 따라서 SME가 증가하였다. 평균체류시간(RT)은 RSE를 4개 조합한 경우가 가장 길었고, die hole의 크기가 작을수록 RT도 증가하였다. 원료의 공급량이 증가함에 따라서 RT는 감소하였으며, 원료의 수분함량이 증가될수록 RSE가 3개인 경우에는 RT가 증가하였고 4개 및 5개인 경우는 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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