[논문]돼지도체 등급판정 기계 소개 및 우리나라 운영 현황

김관태; 강세주; 윤영권; 김학성; 이왕열; 윤성호

돼지도체 등급판정 기계 소개 및 우리나라 운영 현황
Introduction of Automatic grading and classification Machine and Operation Status in Korea 원문보기

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문제 정의

이에 따라 규모화 된 도축장에서의 등급판정 결과의 정확성을 높이고, 추가로 투입되는 보조인력을 줄이고자 2016년부터 자동 등급판정 기계를 도입하여 시범사업으로 추진하게 되었습니다. 더불어 등급 판정 기계를 운용하며 새롭게 생성되는 정육량, 대분할(7개 부위) 및 삼겹살 과지방에 대한 빅데이터를 확보하여 우량 종돈 선발, 사료 생산비 절감에 활용하고자 합니다.
도체가 등쪽으로 일률적으로 진행되도록 라인을 조 정하였으며, 도축라인 길이(5미터), 폭(3미터)을 확보하였으며, A자 겜블의 폭이 좁아 이미지가 중복되는 것을 보완하기 위해 지지대 장력을 개선하였습니다.
한국형 산식이란 돼지를 도체상태에서 사진을 찍어 가공 단계에서 우리나라 분할정형기준으로 분할정형하여 나올 수 있는 부위별 생산량을 예측하는 회귀식을 정확도 높게 발하는 것입니다. 우선, 우리나라 돼지를 구간별 샘플을 어떻게 추출하여 분할정형할 것인지를 검토하였습니다. 2015년 돼지 판정두수(14,500천두)를 기준으로 도체중량과 등 지방두께별 출현두수와 비율를 파악하여 E+V사에 제공하였습니다.

가설 설정

네 번째, 조사한 자료를 E+V사에서 한국형 산식을 개발하였습니다. 정육율을 조사한 자료와 VCS2000에서 측정한 자료로 데이터베이스를 구축하고, 구축한 데이터베이스를 변환 및 확장하고, 에러에 따른 이상치를 제거하였습니다.

제안 방법

고유번호(12자리)를 가진 테그를 돼지를 이송하는 겜블에 부착하여 도축공정 6단계(현수전, 현수, 흑백카메라, 컬러카메라, 도체중량, 이력번호표시기)와 등급판정, 가공단계에서 확인하고 분류할수 있는 RFID 시스템을 구축하였습니다.
국내 도축장별 사용하는 겜블이 달라 RFID 테그를 도축공정에 적용하기가 매우 어려웠습니다. 저주파를 고주파 테그로 바꾸고 부착위치를 여러번 현장 적용 실험을 통해 겜블 뒤쪽으로 확정하고, 홈을 파 테그를 삽입하던 것을 부착하는 방법으로 변경하여 적용하였습니다. 도축 공정이 높은 열(화염방사기, 500℃)과 낮은 온도(급냉실, -20℃), 겜블간 부닥침 등으로 인식율과 파손율이 높아 앞으로 많은 연구가 필요할 것으로 판단됩니다.

대상 데이터

정육율을 조사한 자료와 VCS2000에서 측정한 자료로 데이터베이스를 구축하고, 구축한 데이터베이스를 변환 및 확장하고, 에러에 따른 이상치를 제거하였습니다. 174두 중 교정을 위해서 70~80% 자료를 활용하였으며, 검증을 위해 20~30% 두수를 활용하였습니다. 교정과 검증을 위한 자료는 중복이 되지 않게 하였으며, 구간별 적정한 두수를 통계적으로 배치하여 활용하였습니다.
두 번째, 한국의 분할정형기준에 맞게 분할가공하는 표준을 정확히 설정하여 발골정형을 수행하는 사람이 수행하고 조사하는 방법에 대한 업무가 추진되었습니다. 먼저, 민속엘피씨내 분할정형을 제일 잘 하는 발골 2명, 정형 2명을 선발하고 ㈜테마텍식품산업에서 기록자 1명, 책 임자 1명 총 6명을 선발하였습니다. 그리고 농협 축산물 위생교육원 돼지 분할정형 강사를 초빙하여 한국의 분할 정형 표준으로 발골 정형하는 교육을 1일 동안 추진하였습니다.
정육율 조사는 4.19일부터 10.5일까지 암퇘지 86두, 거세돼지 88두를 구간별로 조사하여 최종 174두를 완료하였다.

성능/효과

돼지도체 등급판정 기계 및 시스템은 2015년 12월 선정되었으나 기계 설치와 우리나라의 분할정형 기준에 맞도록 소프트웨어(한국형 산식)를 개발(자부담2~3억 부담)해 줄 도축장을 선정하기 위해 3차에 걸친 설명회를 거쳐 최종적으로 ㈜민속엘피씨로 결정되었습니다. 선정 후 2016년 3월 말에 VCS2000 판정기계와 도체 프린터기는 설치 완료하였으며, 한국형 산식 개발, 도축단계와 가공단계에 분류하기 위한 RFID시스템 구축, 종합전산망과 각 단계별 전산 연계를 2016년 12월에 완료하였습니다. 판정기계가 설치된 ㈜민속엘피씨 도축장은 2015년 거점도축장으로 신규 지정된 도축장으로 소를 생산, 도축, 가공, 판매하는 계열화 시스템을 운용하고 있습니다.

후속연구

저주파를 고주파 테그로 바꾸고 부착위치를 여러번 현장 적용 실험을 통해 겜블 뒤쪽으로 확정하고, 홈을 파 테그를 삽입하던 것을 부착하는 방법으로 변경하여 적용하였습니다. 도축 공정이 높은 열(화염방사기, 500℃)과 낮은 온도(급냉실, -20℃), 겜블간 부닥침 등으로 인식율과 파손율이 높아 앞으로 많은 연구가 필요할 것으로 판단됩니다.
특히 한국인이 가장 좋아하는 거래삼겹살량 내 지방량이 얼마인지를 측정하여 지방비율을 제공함으로써 육가공업체가 지방선호도에 따라 분리 가공할 수 있도록하여 국내산 돼지고기의 품질을 업그레이드할 수 있을 것으로 판단합니다. 또한 도체 1마리당 좌 반도체 내부 사진이 1장씩 찍어 전체 등지방두께, 호흡기 질병 등을 추정할수 있을 것으로 판단됩니다.
아래 모식도는 등급판정단계에서 기계판정과 인력판정을 하여 등급판정자료와 기계 측정 자료를 한돈산업 전단계에서 활용할 수 있는 방법을 제시하고 있습니다. 생산농가, 사료회사, 종돈회사, 도축장, 등급판정, 축산물공 판장(도매시장), 식육포장처리업체 등 모든 업체가 활용 가능할 것으로 판단됩니다.
도축장 현실과 기계판정 시스템을 운영할 능력 등을 종합적으로 판단하여 점진적으로 확대 적용할 것을 농식품부와 협의하여 진행할 예정입니다. 지금 기대 하는 것 이상으로 돼지도체 기계판정 시스템이 잘 정착되어 한돈산업 전반에 큰 획을 긋는 사업으로 발전되기를 기대해 봅니다.
도체마다 가공단계에서 생성되는 정육율을 측정하여 BIG DATA를 만듭니다. 특히 한국인이 가장 좋아하는 거래삼겹살량 내 지방량이 얼마인지를 측정하여 지방비율을 제공함으로써 육가공업체가 지방선호도에 따라 분리 가공할 수 있도록하여 국내산 돼지고기의 품질을 업그레이드할 수 있을 것으로 판단합니다. 또한 도체 1마리당 좌 반도체 내부 사진이 1장씩 찍어 전체 등지방두께, 호흡기 질병 등을 추정할수 있을 것으로 판단됩니다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

돼지도체 등급판정 과정은?

돼지가 도축된 후 이뤄지는 등급판정은 품질평사가 성별, 도체중량, 등지방두께, 외관, 육질, 결함 등 21개 판정 항목을 빠른 시간 내에 확인하여 결과를 입력하고, 도장을 날인 하는 과정으로 진행됩니다. 그런데 현재 우리나라는 도축 시설의 현대화와 규모화로 시간당 300두 이상의 돼지를 도축하는 도축장이 늘어나고 있습니다.

돼지도체 등급판정 기계란?

돼지도체 등급판정 기계는 도축 후 도체상태인 돼지의 비육상태를 등지방측정자, 초음파, 광원, 카메라 등으로 측정하여 한 마리 도체에서 얻을 수 있는 정육량을 추정하는 기계입니다. 사람이 직접 측정하는 수동(이동)식 기계와 자동으로 측정하는 자동(고정)식 기계로 분류되며 활용범위가 넓어짐에 따라 점점 발전하여 왔습니다.

자동 등급판정 기계가 도입된 배경은?

돼지가 도축된 후 이뤄지는 등급판정은 품질평사가 성별, 도체중량, 등지방두께, 외관, 육질, 결함 등 21개 판정 항목을 빠른 시간 내에 확인하여 결과를 입력하고, 도장을 날인 하는 과정으로 진행됩니다. 그런데 현재 우리나라는 도축 시설의 현대화와 규모화로 시간당 300두 이상의 돼지를 도축하는 도축장이 늘어나고 있습니다. 또한 정부에서는 시설, 위생 등 현대화 된 도축장에 대한 거점도축장 지정을 통해 도축장의 처리능력을 높이고 있어 시간당 도축처리 속도는 더 늘어날 것으로 전망됩니다. 이에 따라 규모화 된 도축장에서의 등급판정 결과의 정확성을 높이고, 추가로 투입되는 보조인력을 줄이고자 2016년부터 자동 등급판정 기계를 도입하여 시범사업으로 추진하게 되었습니다.

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