2조 - 브루어

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 실시간알코올도수측정및모니터링이가능한수제맥주키트

영문 : DIY beer kits with real-time alcohol measuring and monitoring

과제 팀명

브러워

지도교수

나영승 교수님

개발기간

2018년 9월 ~ 2018년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 2014430037 최예나(팀장)

서울시립대학교 기계정보공학과 2012430018 오진석

서울시립대학교 기계정보공학과 2013430006 김고운

서울시립대학교 기계정보공학과 2013430036 정해민

서울시립대학교 기계정보공학과 2013430041 최원진

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

가. 개요

맥주는 소주와 함께 우리나라에서 가장 많이 소비되는 주류이다. 하지만 국내 맥주시장은 독과점 때문에 맛이 없고 종류가 단순하다는 인식이 있다. 이러한 원인들로 소비자들은 수입맥주를 선호하는 현상을 보인다. 이러한 맥주의 추세는 수제맥주로 옮겨가고 있다. 일반맥주의 판매량은 감소한 반면 소규모맥주(수제맥주)는 매년 증가추세에 있으며 2020년 까지는 시장점유율이 20%에 달할 것으로 예측된다. 이러한 트렌드에 발맞춰 본 프로젝트는 가정용 수제 맥주키트를 개발하는 것을 목표로 한다.

개발 과제의 배경 및 효과

나. 프로젝트의 필요성

맥주의 품질은 원료 및 양조기술에 영향을 받으며 제조장에서 갓 출하된 신선감이 살아있는 맥주가 맛이 우수하다. 
소규모맥주(수제맥주)는 제정 공정 없이 맥즙 공정부터 시작되며 여과와 살균공정을 거치지 않고 생산이 된다. 그러한 이유로 소규모맥주는 품질에 영향을 주는 원료 인자에 의한 영향을 적게 받으며 집에서 바로 마실 수 있기 때문에 신선함을 느낄 수 있다는 장점이 있다.
하지만 사계절이 뚜렷한 한국의 특성상 양조기술 중 큰 영향을 끼치는 요소인 온도 제어에 어려움이 따르며 뛰어난 양조기술을 가진 전문적인 수제 맥주 키트는 가격이 매우 비싸다. 또 현재 발효 중인 맥주의 도수를 실시간으로 확인할 수 없다. 그리고 싼 가격에 측정을 하기 위해서는 발효조를 개봉해서 센서와 맥주가 접촉을 해야 하는 단점이 있었다.
이를 보완할 기술을 개발한다면 급격한 성장 중인 수제맥주 시장에서 우위를 선점할 수 있다.

개발 과제의 목표와 내용

다. 프로젝트의 목표

현재 시중에 있는 수제맥주 제조기는 단순히 원액과 발효조만을 제공한다. 때문에 시중의 수제맥주 제조기는 원료에 의해서만 맛이 결정이 된다. 또한 도수를 실시간을 확인할 수 없어 사용자가 도수를 조절하기에는 어려움이 있으며 맥주가 다 완성된 후에야 발효의 정도를 확인할 수 있다. 
이에 따라 본 프로젝트에서는 온도 제어 기술, IoT를 통해 실시간 알코올/발효도를 비접촉/무개폐로 측정하는 기술을 가진 수제맥주키트를 저렴한 단가로 제작한다.

관련 기술의 현황

State of art

가. 수제 맥주 키트의 배경

1.맥주의 정의

우리나라는 사용원료를 기준으로 맥주를 정의하고 있다. 맥아, 홉, 효모, 양조용수를 주 원료로 하여 제조된 발효 알코올 음료이다. 알코올분 도수는 대통령령으로 정하는 도수 범위 내인 것을 맥주라고 한다. 발효공법상 상면발효맥주, 하면발효맥주, 자연발효맥주로 분류된다.

파일:Image01.jpg

2. 제조 공정

제조공정은 생보리를 효소가 생성된 맥아로 가공하는 제맥공정(5일 소요), 담금을 통해 맥아를 맥아즙으로 가공하는 맥즙공정(8시간 소요), 발효, 숙성, 저장, 여과, 포장공정을 거쳐 완제품을 만드는 맥주공정(3~4주)로 이루어진다.

여기서 수제맥주는 제맥공정 없이 맥즙공정부터 시작되며, 여과와 살균공정을 거치지 않고 생산된다.

나. 경쟁 제품 및 특허 동향

1. 경쟁제품 분석

시중에 나와 있는 세 가지의 경쟁 제품을 아래의 기준을 가지고 분석한다. 그러나 안정성의 경우 조사에 제한 사항이 있어서 정확성, 경제성, 편의성 세 가지로 분석하였다.

정확성	도수 측정과 온도 제어가 정확한가?
경제성	단가가 저렴한가?
안정성	부품의 크기가 안정한가? 쓰러질 염려가 없는가?
편의성	센서 박스의 외관과 어플의 UI가 사용자가 이해하기 쉬운가?

1.1 Minibrew

Minibrew는 약 50여 가지의 맥주를 제조할 수 있다. 직접 온도 제어를 하는 것이 아니라 맥아를 넣고 발효 전에 사용자의 희망 맥주를 선택하면 해당 레시피에 따라 양조와 발효방법이 설정된다. 어플로는 현재 발효 진행 상황을 볼 수 있다. 그러나 도수 확인은 할 수 없다. 가격은 1,199＄(약 136만원) 정도로 매우 비싸다. 조작은 맥주 키트에서는 할 수 없고 어플로만 가능하다.

1.2 iGulu

iGulu도 마찬가지로 온도를 사용자가 직접 제어할 수는 없지만 발효를 시작할 때 희망 맥주를 선택하면 해당 레시피에 따라 양조와 발효방법이 설정된다. 현재 발효주의 상태를 측정하는 센서를 알기에는 한계가 있어서 Minibrew보다 가격이 조금 더 저렴하므로 Minibrew보다 정확도가 떨어질 것으로 판단하였다. 그러나 iGulu는 어플로도 조작이 가능하고 맥주 키트에 부착되어 있는 스크린에서도 제어가 가능하다. 그리고 또한 어플로 제조 재료도 구입할 수 있어 편리하다. 999＄(약 113만원)

1.3 Coopers

Coopers는 발효진행 상황을 확인할 수 없다. 제어를 할 수 없고 맥아에 따라 맥주의 종류가 결정되게 된다. 온도를 확인할 수 없으며 도수 측정은 발효가 다 끝난 후 비중을 이용한 전통적인 방식으로 측정할 수 있다. 가격은 115,900원으로 타 제품에 비해서 저렴한 편이다.

기술 로드맵

내용

특허조사

내용

특허전략

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

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설계

설계사양

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개념설계안

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이론적 계산 및 시뮬레이션

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조립도

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조립순서

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부품도

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제어부 및 회로설계

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소프트웨어 설계

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자재소요서

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결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

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포스터

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특허출원번호 통지서

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개발사업비 내역서

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완료 작품의 평가

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향후평가

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부록

참고문헌 및 참고사이트

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소프트웨어 프로그램 소스

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