(2) E-NOSE 기술: 98% 정확도로 커피 아로마의 비밀 해독 - IEEE Spectrum

 

 

커피 애호가들의 세계에서

다양한 커피 향을 구별하는 데 능숙한 일부 열렬한 커피 애호가는
이제 새로운 E-Nose가 등장하면서 격돌하게 될 것으로 예상됩니다.

지난달에 발표된 연구에 따르면,
이 새로운 감지 시스템은 커피 향을 98%의 정확도로 구별할 수 있다고
IEEE Transactions on AgriFood Electronics에 발표되었습니다.

E-Nose는 기체를 평가하고 해당 물질의 성질을 분류하는 장치로,

위스키와 같은 제품의 품질 보증,
실시간 건강 평가 (예: 개인의 포도당 수준 모니터링) 및
지속 가능한 농업 (예: 수확 준비 여부 확인)과 같은
다양한 용도로 인해 인기를 얻고 있습니다.

대만 국립 고신과학기술대학의 전기 공학 학부 교수인 Lee(Chung-Hong Lee) 교수는

열렬한 커피 애호가로, 이러한 기술을 그의 최애 음료 중 하나인 커피의 맥락에서

적용하는 것에 관심을 가졌습니다.

커피 품종은 재배 지역, 기후, 수확 이후 처리(건조 및 습식 방법), 

로스팅 처리 및 원두 자체의 유전 메이크업과 같은 

다양한 요인에 의존한다고 그는 설명합니다. 

 

그러나 중요한 것은 기후 변화가 원두 풍미와 향기에 영향을 미치는 지역 환경을 

변화시키고 있다는 것입니다.

이는 “커피를 개인적으로 즐기는 것을 넘어, 기후 변화로 인한 환경 변화에 대비하여 

향기를 보존하고 이해에 기여하는 것이 더 큰 목표입니다. 

다른 수확 연도에 걸쳐 품질과 풍미 프로필의 일관성을 보장하는 것”

이라고 Lee 교수는 설명합니다.

이 비전을 실현하기 위해 Lee의 팀은 특정한 기체에 민감한 

여덟 개의 상용급 금속 반도체 산화물 센서 배열을 사용하여 E-Nose를 구축했습니다. 

 

이러한 센서는 분자의 존재를 감지하고 수집된 데이터는 

인공 지능 (AI) 알고리즘으로 처리됩니다. 

 

연구원들은 그런 다양한 지역에서 온 16가지 다른 커피 원두를 구별할 수 있는 

여러 AI 시스템을 훈련하고 테스트했습니다.

놀랍게도, 모든 AI 알고리즘은 커피 종류에 따라 

81%에서 98%의 정확도를 자랑했습니다. 

 

가장 뛰어난 성과를 보인 것은 합성곱 신경망 (CNN) 알고리즘으로, 

커피 종류에 따라 90%를 넘는 정확도를 거의 항상 기록했으며 

몇 가지 커피 품종에 대해 98%의 정확도를 달성했습니다.

Lee 교수는

"커피를 마시는 여행에서 그 향기의 비밀을 풀어내는 것은

감각적인 즐거움과 첨단 기술의 자연스러운 융합이 됩니다"라고 진솔하게 말합니다.

그러나 이 연구의 가치는 단순히 현재 음료를 식별하는 데 그치지 않습니다.

Lee의 팀은 E-Nose의 데이터를 사용하여 

커피 향기의 포괄적인 디지털 도서관을 구축하고 있습니다.

 

 이 디지털 저장소는 

전 세계 다양한 커피 생산지에서 나오는 다양하고 복잡한 프로필을 포착합니다.

 

 중요한 것은 이 커피 맛의 디지털 도서관이 원래 풍미의 기준을 만들고 

기후 변화가 커피 원두 농업에 영향을 미치는 동안 

이러한 풍미가 어떻게 변하는지를 이해하는 데 기여할 수 있다는 것입니다.

"커피 풍미의 디지털 도서관은 원래 맛의 기준을 만들고 

기후 변화가 커피 원두 농업에 어떻게 영향을 미치는지를 

이해하는 데 기여할 수 있습니다. 

 

이 기술은 소비자가 원하는 커피를 확실히 받을 수 있도록

충분히 도움이 될 수 있다"라고 Lee 교수는 강조합니다.

커피 애호가들의 세계를 넘어, 이 기술은 속임수에 맞서는 데 잠재력을 지닙니다. 

E-Nose가 생성한 상세한 프로필은 부정한 판매자가 

하나의 원두 품종을 다른 것으로 마케팅하려는 시도에 대비하는 

안전장치로 작용할 수 있습니다.

 

 이는 소비자가 기대한 커피를 받도록 보장하여 커피 시장의 정직성을 강화합니다.

Lee 교수는 이 E-Nose 기술을 상용화하는 것에 흥미를 느끼고 있으며, 

이 기술의 능력을 활용하려는 기업이나 스타트업과의 협력에 열려있다고 밝혔습니다.

 

 또한 그는 커피에 대한 E-Nose뿐만 아니라 커피 맛을 감지하는 전자 혀, 

최상의 성숙 커피를 걸러내는 전자 눈, 

심지어 커피 원두의 수분 함유량을 평가하는 촉각 시스템도 

개발할 수 있는 가능성을 엿봅니다.

"이 다음 단계는 커피 생산지에서의 문제를 해결하고

농민들에게 혜택을 주기 위한 중요한 단계"라고 Lee 교수는 강조합니다.

 

이 기술의 상용화는

글로벌 커피 산업의 품질, 정통성 및 지속 가능성을 보장하는

중요한 발전이 될 수 있습니다.

결론적으로, 

커피의 감각적인 매력과 첨단 E-Nose 기술의 결합은 

커피 생산의 끊임없는 변화에 있어서 향기를 보존하고 이해하는 데 새로운 문을 엽니다. 

 

기술이 전통적인 산업에 침투함에 따라 이 혁신적인 접근법은 

커피 애호가들의 미감뿐만 아니라 

세계에서 가장 사랑받는 음료 중 

하나의 진정성을 보호하는 데 기여할 것으로 약속합니다.

 

 

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