자체 개발한 "숙성고 유동해석 기반 풍미 공간분포 예측·제어" 기술에 대해 임시명세서(가출원, 특허법 제42조의2) 출원을 추진하고자 합니다.
드라이에이징(건식숙성)은 0~4°C 챔버에서 소고기를 수 주간 노출 건조시켜 감칠맛 성분(자유아미노산, 대표적으로 글루탐산)을 축적시키는 공정입니다. 문제는 숙성 결과가 한 덩이 안에서도 부위마다 다르다는 것입니다. 공기를 많이 받는 면과 바람이 가려진 면은 건조 속도가 다르고, 그 차이가 효소 활성을 갈라 풍미 발달을 가릅니다.
그런데 이 차이를 잴 방법이 없습니다. 고기 표면 수십 지점에 풍속계를 붙일 수 없고, 붙이는 순간 센서가 흐름을 바꿔버립니다. 자유아미노산은 실험실 파괴검사로만 확인됩니다. 그래서 업계는 경험칙에 의존하고, 품질은 다 끝난 뒤에야 알게 됩니다.
본 발명은 이 "측정할 수 없는 값"을 계산으로 얻습니다. 선행 문헌·특허는 전부 "센서로 재서 판단"하거나 표면 전체에 단일 조건을 가정하는데, 심사 실무에서 "재서 만드는 구조"는 진보성이 서지 않는다는 판단이 이미 나와 있습니다. 계산으로 얻는 구조가 차별점입니다.
공기·물 같은 유체의 흐름은 물리 법칙(나비에-스토크스 방정식)을 따르지만, 이 방정식은 현실적인 형상에서는 손으로 풀 수 없습니다. 그래서 공간을 수십만~수억 개의 작은 칸(격자)으로 쪼개고, 각 칸에서 방정식을 컴퓨터로 근사해 푸는 것이 CFD입니다. 결과물은 "공간의 모든 지점에서 바람이 어느 방향으로 얼마나 세게 부는가"라는 속도장(유동장)입니다. 측정이 불가능한 국소 풍속을, 흐름을 교란하지 않고 전 지점에서 얻을 수 있습니다.
공간을 작은 검사체적으로 나누고 각 체적의 보존 법칙을 직접 수지로 맞춥니다 — "들어온 양 − 나간 양 = 쌓인 양"이라는 회계를 체적마다 수행하는 방식입니다. 구조적으로 질량이 보존되고 수십 년 검증이 쌓여 상용 CFD(ANSYS Fluent 등)의 산업 표준입니다.
유체를 격자 위를 오가는 가상 입자들의 분포로 표현하고, 입자들이 "이동·충돌"을 반복하는 단순 규칙에서 흐름이 재현되게 합니다. 계산이 국소적이어서 GPU 병렬화에 특히 유리 — 소비자용 GPU 한 장으로 챔버 전체를 풉니다.
청구항은 특정 기법에 한정하지 않습니다. "유동장을 수치해석으로 산출하는 단계"라고만 요구하며, 후속 단계는 저장된 속도장 파일만 받으므로 기법을 바꿔도 절차가 그대로 성립합니다. FVM·LBM 모두 공지 기법이고, 발명은 기법 자체가 아니라 기법의 산출물을 풍미 예측·제어에 잇는 절차에 있습니다.
다섯 개의 솔버가 사슬로 이어집니다: 챔버 공기 유동의 계산에서 출발해, 28일 뒤 고기 한 덩이의 부위별 풍미 분포를 예측하고, 그 예측으로 챔버를 움직입니다.
챔버 내부 유동장을 1회 산출 — 전 지점의 풍향·풍속
지점별 국소 풍속 → 국소 물질전달계수. 계측 불가능해 계산으로만 얻는 값
확산·증발을 28일 시간전개 → 부위별 수분함량·수분활성도
효소활성 게이트 → 자유아미노산 종별·부위별 축적. 글루탐산 피크-감소까지 재현
자세 변경 시점·풍속·습도 스케줄 결정 → 실제 장치 구동
공기는 초 단위로 정착하고 숙성은 주 단위로 진행되므로, 바람은 한 번 계산해 고정하고 느린 건조·숙성만 그 조건 아래 시간전개합니다(시간척도 분리 — 수학적으로 타당한 근사).
청구 구조: 독립항 3개(방법 / 시스템 / 기록매체) + 종속항 13개.
방법 독립항의 여섯 단계 — ① 유동장 수치해석 산출 → ② 표면 복수 지점 각각의 국소 물질전달계수 결정 → ③ 수분함량 공간분포 산출 → ④ 국소 수분활성도 변환 → ⑤ 효소활성 게이트로 자유아미노산 종별 축적량의 공간분포 예측 → ⑥ 그 분포에 근거해 송풍부·가습부 실제 구동 또는 배치·자세 변경.
| 실시예 | 내용 | 핵심 수치 |
|---|---|---|
| 1 | 균일 조건 대조 — 제어와 연결된 예측 대상 자체가 성립하지 않음 | 레벨 보정 대조 |
| 2 | 통념과 반대: 잘 마른 면이 풍미 덜 발달 | −3.8% (반응 억제 −10.0%가 농축 +6.1%를 압도) |
| 3 | 공간 분산을 줄이면 평균이 그대로여도 건조량 증가 | 분산 −40% → 건조량 +9.5% |
| 4 | 예측이 격자 해상도에 비의존 | 3개 해상도 편차 0.315% (허용 1%) |
| 5 | 상충하던 두 목표 동시 달성 | 무게감량 14.8% · 수분활성도 0.831 |
| 6 | 공개 문헌 정량 재현 | 표면부 총 자유아미노산 오차 0.15% |
명세서에는 한계 6개 항목(실측 데이터 부재, 등온 가정, 글루탐산 피크 시점 지연 등)도 정직하게 기재합니다 — 과도한 일반화로 무효가 되는 것을 막고 후속 출원 여지를 남깁니다.
| 구분 | 내용 | 판단 |
|---|---|---|
| 국내 등록건 1 | 센서 계측 기반 숙성 진단 — 넓은 청구는 거절되고 특정 계측으로 한정 등록 | 저촉 낮음 |
| 해외 공개건 1 | 숙성고 습도 제어 게인 조정 — 유동해석·아미노산 기재 없음 | 저촉 낮음 |
| 해외 대기업 2건 | 촬영 이미지 기반 상태 판단·제어(광 조사 요구) — 구성 겹침 없음다만 "상태 판단 → 제어" 상위 구조를 다년간 확보 | 청구항 저촉 없음 |
| 학술 문헌 | 3차원 건조 해석은 있으나 표면을 단일 상수로 부과, 유동 결합 없음 | 차별 유효 |
"유동해석으로 지점별 계수를 유도 + 종별 공간분포 산출 + 분포를 제어에 되먹임"의 결합은 확인된 어느 문헌에도 없습니다. 단, 한 연구그룹 논문 2편의 조합에 의한 진보성 공격 가능성은 변리사 검토 항목입니다.
| 단계 | 내용 |
|---|---|
| 가출원 | 국내 임시명세서 출원 — 청구범위 심사 없이 명세서만으로 출원일 확보 |
| +12개월 내 | 자체 실측 데이터 보강 → 정식 명세서(국내우선권 주장) 출원 |
| 이후 | PCT 국제출원 검토 |
| # | 항목 | 담당 | 상태 |
|---|---|---|---|
| 1 | 파라미터 대표값 1칸 기재 | 기술 | 완료 — 검증 구성의 정본 값으로 기재 |
| 2 | 제출용 워드 조립(본문+도면 11장) | 기술 | 완료 |
| 3 | 변리사 선임·상담 | 경영 | 승인 요청 |
| 4 | 공지예외 주장 여부 확정 | 변리사 | 상담 1순위 |
| 5 | 출원인 명의(개인/법인)·직무발명 처리 | 경영+변리사 | 결정 필요 |
| 리스크 | 내용 | 대응 |
|---|---|---|
| 공개 관리 | 출원 전 기술 내용이 공개되면 신규성이 상실됨(일부 관할은 구제 제도 없음) | 출원 전 일체 비공개 유지(현재 준수 중), 공지예외 등 절차 사안은 변리사 상담 1순위 |
| 노하우 공개 수위 | 파라미터 구체값을 다 쓰면 경쟁자가 이용, 안 쓰면 기재불비 위험 | 형태·결정 절차는 전부 기재, 구체값은 범위+대표 1조(변리사와 수위 확정) |
| 외부 도구 라이선스 | 실시예 일부가 외부 CFD 도구 산출물 — 결과 공개 시 설정 파일 공개 의무 발생 | 출원 전 비공개 유지, 자체 솔버 2종 확보로 의존 축소 진행 |
| 조합 진보성 | 유동 결합(2009)과 생화학 해석(2017)을 같은 그룹이 따로 발표 | 종별 분포·제어 되먹임·예측 불가 효과 4종으로 방어(변리사 검토) |