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권기영 ( Giyoung Kweon ),이상윤 ( Sangyoon Kee ),유승준 ( Seungjun Ryu ),박영기 ( Young-ki Park ),양재경 ( Jaekyung Yang ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
무주군 3곳의 지역에서 172개의 토종다래 샘플을 수집하여, 각 86개씩 임의로 calibration과 validation 데이터로 분리하였다. 토종다래의 당도측정은 온도에 민감하게 반응함으로 변화하는 외기에서도 정확하게 예측하기 위하여 온도별 예측실험을 실시하였다. 각 10, 20, 30도로 설정한 항온기에 토종다래를 넣어두고 한 시간 이후 스펙트로미터(FieldSpec 4, ASD Inc., Colorado, USA)를 이용하여 샘플을 측정하였다. 스펙트로미터의 측정가능한 범위는 350~2500 nm이지만 당도예측과 상관관계가 낮은 파장대와 잡음이 많은 파장대를 제외하여 730~2300 nm 범위에서 토종다래를 측정하였다. 토종다래의 당도는 brix 0~55%의 측정범위를 가진 휴대형 디지털 당도측정기(SCM-1000, HM Digital, Korea)를 사용하였다. 전체 토종다래의 당도 평균값은 16.1, 표준편차는 3.9, 최대값은 25.8, 최소값은 9.8 brix로 측정되었다. 당도예측을 위한 데이터 분석과 모델생성은 Matlab (MathWorks, USA)과 PLS_Toolbox (Eigenvector Research Inc., USA)를 이용하였다. 스펙트로미터로 측정한 데이트는 전처리 과정(1st derivative, Standard Normal Variate, Mean Center Correction)을 거친 후 PLS regression을 행하였으며, Latent variable (LV)는 8로 설정하였다. 캘리브레이션을 위한 토종다래 샘플들은 leave-one-out cross validation을 통해 모델검증을 하였고 이후 validation 데이터로 예측성능을 검증하였다. 분석결과, 측정온도 10도에서의 캘리브레이션 모델의 R2는 0.80, cross validation의 R2는 0.70, 생성된 calibration 모델에 validation data를 사용하여 예측한 결과 R2는 0.74로 나타났다. 20도에서의 캘리브레이션 모델의 R2는 0.83, cross validation의 R2는 0.71, validation data에서의 예측한 결과는 R2는 0.86으로 나타났다. 30도에서의 캘리브레이션 모델의 R2는 0.83, cross validation의 R2는 0.73, validation data의 예측한 결과는 R2는 0.80으로 나타났다. 10, 20, 30도에서 측정한 데이터를 모두 통합하여 모델을 만들고 분석을 한 결과, 캘리브레이션 모델의 R2는 0.76, cross validation의 R2는 0.73, validation data의 예측한 결과는 R2는 0.74로 나타나 변화하는 외기온도에서도 비파괴로 토종다래의 당도분석이 가능함을 확인하였다.
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