초분광 형광 영상 기술을 이용한 백미의 원산지 판별 = Geographical Origin Discrimination of White Rice using Hyperspectral Fluorescence Imaging
저자
모창연 ( Changyeun Mo ) ; 김기영 ( Giyoung Kim ) ; 임종국 ( Jongguk Lim ) ; 권성원 ( Kwon Sung Won ) ; 임동규 ( Dong Kyu Lim )
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학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
59-59(1쪽)
제공처
국내 쌀 시장을 보호하기 위해 쌀의 수입물량을 제한하는 쌀 관세화 유예기간이 2014년에 종료되어 쌀 관세화가 2015년부터 시행되고 있다. 쌀 관세화에 의해 저가 수입산 쌀이 국내산 쌀로 둔갑할 우려가 높아지고 있다. 이에 수입산 쌀의 불법유통을 방지하기 위하여 양곡관리법이 개정되어 2015년부터 시행되고 있지만, 국내산 쌀과 외관이 유사한 중립종과 단립종을 육안으로 식별이 불가능하여 원산지가 국내산으로 둔갑될 우려가 있다. 이에 신속하고 비파괴적으로 쌀의 원산지를 판별할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 초분광 형광 영상을 이용하여 국내산 백미와 중국산 백미의 원산지를 신속하게 측정하는 기술을 개발하였다. 백미는 국내에서 생산된 50종과 중국 동북 삼성지역(흑룡강성, 길림성, 요령성)에서 생산된 50종을 수집하여 사용되었다. 백미의 원산지에 따른 형광 영상을 측정하기 위해 초분광 형광 영상 시스템을 이용하였다. 이 시스템은 365nm 파장의 UV-A 여기광, 시료 이송부, 초분광 형광 영상 획득부로 구성되어 있다. UV-A 광은 15° 각도로 대칭으로 시료에 조사되고 420 ∼ 780 nm 파장 영역의 형광 영상 스펙트럼이 측정되었다. 측정한 분광영상에서 추출한 픽셀스펙트럼으로 원산지 판별 모델을 개발하였다. 중국산 백미는 국내산 백미보다 465 nm와 489 nm 파장 피크에서 형광세기가 낮게 나타나는 특성을 보였으며, 650 nm ~ 710 nm 파장영역에서는 중국산 백미가 국내산 백미보다 형광세기가 높게 나타났다. 다양한 스펙트럼 전처리 수행한 결과, 미분을 한 스펙트럼에서 국내산과 중국산 백미의 형광 세기가 다른 전처리들 보다 더 큰 차이를 보였다. 주성분 분석과 선형판별법을 적용하여 국내산과 중국산 백미의 원산지 판별 모델들 개발하였다. 그 결과, 1차 미분과 2차 미분을 적용한 모델의 국내산과 중국산 판별정확도가 모두 100%로서 전처리를 수행하지 않은 스펙트럼을 이용하여 개발한 판별모델보다 판별성능이 개선되었다.
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