냄새를 맡고 악취를 구별하는 기계가 있다던데 그 원리가 어떻게 되나요?
'기계코'라는 기계를 이용해 악취가 나는 음식의 냄새를 맡고 각 음식간 악취의 정도를 비교했다는 기사를 보았습니다. 기계가 어떻게 냄새를 감지하고 더 나아가 악취인지 향기로운 냄새인지 분간할 수 있나요? 그 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
냄새를맡고악취를구별하는기계인 전자코는여러센서로구성되어있습니다 공기샘플을흡입하면냄새분자가센서에접촉하여전기적성질이변화됩니다 이신호는컴퓨터로전송되어데이터분석을통해특정냄새를구별합니다결과적으로악취의 존재여부를판단하고사용자에게전달합니다
안녕하세요.
기계코라는 것은 화학 센서를 통해서 공기 중의 특정 분자의 패턴을 감지하고 이를 데이터화 함으로써 냄새의 특성을 분석하며, 이후 AI가 학습된 데이터와 비교해 냄새가 악취인지 향기인지를 판별하는 원리를 가지고 있습니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
문의 주신 질문에 대해 아래와 같이 말씀 드립니다.
일반적으로 냄새를 맡는 기계는 전자코(Electronic nose) 또는 지능형 후각센서라고 불리는데요,
이 기계의 작동 원리는 감지부, 신호처리, 인공지능 분석으로 결과를 도출합니다
감지부는 다채널 가스센서 어레이를 사용하여 다양한 냄새분자를 감지하고
주로 금속산화물 센서다 전도성 고분자 화합물을 이용합니다
감지된 냄새 분자에 따라 센서의 전기전도도가 변화하며 이 패턴을 분석하여 냄새의 종류와 농도를 판별합니다
이 후, 딥러닝 같은 고도의 인공지능 기술을 활용하여 냄새 데이터를 처리하고 학습된 알고리즘을 통해
냄새를 분류하고 식별합니다
분석된 데이터를 바탕으로 냄새의 종류, 강도, 악취 여부등을 판단합니다
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
냄새를 감지하는 기계는 실제로 존재하며 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 이러한 기계는 전자적인 센서, 화학 센서,
가스 감지기 등 다양한 기술을 사용하여 냄새를 감지하고 분석합니다.
다음은 몇 가지 예시입니다.
가스 감지기: 일반적으로 가스 누출을 감지하기 위한 목적으로 사용됩니다. 일산화탄소 (CO), 메탄 (CH4), 아황산가스 (SO2), 이산화황 (CO2) 등의 가스를 탐지하고 경고 신호를 발생시키는데 사용됩니다.
음식 안전 검사: 음식 산업에서는 음식의 신선도를 유지하고 오염을 감지하기 위해 냄새 감지 센서를 사용합니다.
이를 통해 식품 안전을 보장하고 품질을 관리합니다.
의료 분야: 냄새 감지 기계는 특정 질병이나 의학적인 조건을 진단하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 호흡에서 특정
화학 물질을 탐지하여 암이나 다른 질병의 조기 진단을 돕는 연구가 진행 중입니다.
환경 모니터링: 냄새 감지 센서는 대기 중의 오염물질 농도를 모니터링하고 환경 오염을 감지하는 데 사용됩니다.
품질 통제: 다양한 산업 분야에서는 제품의 품질을 보장하기 위해 냄새를 감지하는 센서를 사용합니다.
예를 들어, 자동차 제조업에서는 내부 재료의 냄새를 품질 통제 목적으로 검사합니다.
이러한 냄새 감지 기계는 다양한 분야에서 사용되며, 기술의 발전과 함께 더 정확하고 신속한 냄새 감지가 가능해지고
있습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계코(전자코, Electronic nose)라는 장비가
냄새를 감지하고 악취인지 향기인지 구분하는 방법을 나열해 보겠습니다.
1. 센서 어레이
다수의 센서 사용:
기계코는 다수의 센서 어레이를 사용하여 냄새 분자를 검지합니다. 각 센서는 특정 가스에 반응하는 성질을 가지고 있으며, 여러 개의 센서를 함께 사용하여 다양한 냄새를 감지할 수 있습니다
2. 전기적 특성 변화
전기적 특성 변화:
냄새 분자가 센서에 닿으면, 센서의 전기적 특성이 변화합니다. 이 변화는 센서의 저항이나 전압에 영향을 미치며, 이를 통해 냄새의 종류와 농도를 정량적으로 측정할 수 있습니다
3. 데이터 분석
데이터 패턴 분석:
검지된 센서 데이터를 분석하여 냄새의 패턴을 형성합니다. 이 패턴은 냄새의 종류와 강도를 판별하는 데 사용됩니다. 인공지능이나 딥러닝 기술을 이용하여 데이터를 패턴화하고 분석하여 최종적으로 냄새의 종류를 결정합니다
4. 데이터베이스화
데이터베이스화:
기계코는 냄새 패턴을 데이터베이스화하여 미지의 가스가 갖는 냄새의 감성적인 부분을 판정할 수 있습니다. 이는 기계코가 이전에 검지한 냄새 데이터를 바탕으로 미지의 냄새를 분석하여 그 종류를 판별하는 데 사용됩니다
실질적 예를 하나 들어보자면
암 진단:
예를 들어, 암 세포는 특정 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출합니다.
기계코는 이러한 VOC를 측정하여 암 세포와 건강한 세포를 구별할 수 있습니다.
연구에서는 난소암과 췌장암을 95%와 90%의 정확도로 구별할 수 있었습니다
결론적으로
기계코는 다수의 센서 어레이를 사용하여 냄새 분자를 검지하고,
센서의 전기적 특성 변화에 기반하여 데이터를 분석하여 냄새의 종류와 강도를 판별합니다.
인공지능이나 딥러닝 기술을 이용하여 데이터 패턴을 분석하여 최종적으로 냄새의 종류를 결정합니다.
이와 같이 기계적 부분과 인공지능 기술을 융합을 통하여
다양한 분야에서 활용되는 기술로 발전 중임을 확인할 수 있습니다.