땅콩껍질안의 수분상태를 측정하는 것은 땅콩의 판매여부를 평가받는데 있어서 중요인자가 된다. 이는 땅콩껍질안의 습도가 높으면, 차후 땅콩의 품질에 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 땅콩껍질내의 수분상태를 측정하기 위하여, 미국 농무부 (United States Department of Agriculture, USDA)의 농업연구소 (Agricultural Research Service, ARS)의 과학자들은 새로운 수분측정기기를 개발해왔다.
새로운 수분측정장치는 조지아주에 있는 ARS의 품질 및 안정성 평가연구부서(ARS Quality and Safety Assessment Research Unit)에 있는 공학자들(Samir Trabelsi와 Stuart O. Nelson)에 의하여 개발되었다. 이 새로운 수분측정장치는 농업분야에서 사용될 수 있도록 장치제조업자들과 함께 준비되고 있다.
땅콩을 저장하려면, 땅콩껍질 내부의 수분함량은 10.5% 미만까지 건조되어야 한다. 이러한 건조과정은 수분으로 인한 땅콩의 품질저하를 막기 위해서이다. 그러나 껍질의 존재로 인하여, 땅콩 내부의 수분함량을 측정하기는 어렵다. 새롭게 개발된 수분측정장치는 저동력마이크로파 감지기술(low-power microwave sensing technology)과 곡물에 대하여 특정된 수분보정식(crop-specific moisture calibration equation)을 생산하는 알고리즘을 바탕으로 땅콩내부의 수분함량을 측정할 수 있다는 것을 보여준다. 저동력마이크로파 감지기술은 특허가 있는 기술이며, 수분보정식은 Trabelsi에 의하여 개발된 것이다.
표본물질이 마이크로파에 노출되면, 마이크로파의 일부분이 표본물질을 투과한다. 이러한 투과과정중에 일부의 마이크로파는 반사된다. 이러한 현상은 조사되고 있는 개별적인 표본물질의 전기적 특성을 알려주는 정보를 제공한다. 이러한 표본물질의 전기적 특성은 수분측정장치에 프로그램으로 입력되어 사용되는 수분보정식을 만드는데 사용된다.
미국에서는 지역땅콩에 대한 바잉포인트(buying points)에서 판매에 대한 승인이 필요한 땅콩들을 USDA에서 조사한다. 땅콩들의 무게가 측정되고, 세척되며, 조사 및 품질평가가 진행되고, 궁극적으로 판매가 될 수 있도록, 농부들은 그들의 땅콩을 USSA의 조사가 이루어지는 곳으로 가져간다. 땅콩에 대한 품질평가가 진행되는 과정에서, 조사관들은 땅콩의 크기, 땅콩껍질의 크기, 땅콩의 손상도, 이물질의 함유정도, 그리고 땅콩씨의 수분상태와 같은 품질요소들을 결정한다. 땅콩껍질내부에 수분함량이 너무 높다면, 이 표본물질은 "판매불가"로 표시된다. 이러한 평가를 받은 품목의 땅콩들은 추가적으로 건조되어야 한다.
ARS의 공학자인 Trabelsi는 일리노이주 오번시(Auburn, Illinois)를 중심으로 하는 Dickey-John사(Dickey-John Corporation)와의 계약아래서 이 연구를 진행하였다. Dickey-John사는 미네소타주 쇼어뷰시(Shoreview, Minnesota)를 바탕으로 하는 TSI사(TSI Incorporated)의 단독투자자회사이다. 이 계약은 특허를 받은 땅콩껍질내부의 수분센서의 최신 형태에 대한 원형을 만들기 위한 것이다. 개발된 측정장치를 시장에서 실제 판매하는데 필요한 것들을 더 확보하기 위하여, 현재 마케팅연구 및 평가도 진행되고 있다.
***제공일자 : 2014. 08. 21
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