색채선별기(color sorter)는 쇄미를 제거한 완전미 중에 혼입되어 있는 착색립이나 완전미와 같은 크기의 이물질을 제거하는 광학적 선별기로 소비자의 쌀 소비성향이 고급화되어 가면서 도입되기 시작하였다. 색채선별기는 곡류?과실류?채소류?가공식품 등에 이르기까지 다양한 품목들을 선별할 수 있으나 우리나라에서는 미곡종합처리장에서 고품질의 쌀 생산을 위해 설치하는 선별기이다.
1. 구조 및 선별원리
가. 구조
색채선별기의 구조는 호퍼, 진동식 정량공급장치, 공급벨트 또는 슈트, 광원, 광전소자(센서), 공압배출 노즐, 제어장치로 구성된다. 이송장치가 슈트일 경우 20~30채널당 1개 공급장치를 사용하여 1, 2차 선별에 적합한 물량을 조절 하며 면선별 방식은 벨트의 속도로 공급량을 조절하게 되어 있다. 슈트의 재질은 알루미늄 테프론을 코팅하여 사용한다. 광원은 일반적으로 특수형광등과 할로겐 등을 사용하고 있다.
그림 1 색채선별기 개략도
반사광식은 개체의 표면 빛깔에 의한 반사특성을 이용하여 표면 빛깔에 따라 개체를 분류하는 것이다. 예를 들면 건전한 백미와 빛깔이 검게 변질된 백미의 가시광역에서의 분광반사식은 475㎚ 부근에서 가장 큰 차이가 나타난다.
이와 같은 반사특성의 차이를 이용하는 곡류용 색채선별기의 일례는 그림1 에서 보는 바와 같다. 이 그림에서 광학부를 구성하는 수광소자에 475㎚ 부근의 파장만을 통과시키는 광학 필터를 사용함으로써 건전한 백미와 착색된 백미에 대한 수광소자의 출력이 달라진다. 성능은 회사간 차이가 있으나 1체널 당 200kg/시간 정도다
나. 선별원리
그림 2 색채선별원리
곡물용 색채선별기의 원리는 선별물이 진동식 정량공급장치에 의하여 일정량 슈트를 통하여 상단에 떨어진다. 그리고 선별물은 슈트(Chute) 하단의 일정한 지점에서 조사(照射)되고 있는 광원(Lamp)을 지나게 되며, 이때 투과 반사되는 빛의 양을 수광센서(Sensor)가 인지한다. 한편 제어장치는 선별물의 종류에 따라 이미 기억된 기준값을 비교색판(Backround Plate)으로 비교하여 그 범위를 벗어나는 착색립자를 순간적으로 센서가 공기분사장치(Air Ejector)를 작동시켜 착색립을 분리 제거 시킨다. 백미의 경우는 착색 여부에 따라 반사도가 다르게 나타나고, 전?후 센서에 의해서 판단된 착색립이나 이물질 등은 불량미로 판단되어 이젝터(압축공기 배출기)에서 나오는 압축공기로 불어냄으로 정백미로부터 분리된다.
2. 선별기의 종류 및 성능
현재 국내에 보급되어 있는 곡류용 색채선별기는 7개 정도이며 처리능력은 쌀의 경우 시간당 0.3~5톤 정도이며, 채널을 기준하면 10~120정도가 보급되고 있다. 그리고 최근에는 콩 등의 두류용 색채선별기, 과일용 색상 선별기 등 이용분야가 늘어나고 있다.
표2 색채선별기 제작업체
제작업체
형식
체널수
이용분야
비고
대원산업
채널
3~60, 90
곡류
한국
안자이
채널
48,60,90
곡류, 산업용
일본
사다께
채널
40,60,80
곡류
일본
핫도리
채널
48,60,80,
차
일본
도요
채널,면
46,66
곡류
일본
ESM
채널
80
곡류
미국. 일본
SORTEX
채널
40
곡류
영국
3. 선별기 구조
그림 1) 색채선별기
( 쌀 선별상태 )
그림 4 두류 색채선별기
( 콩?팥 선별상태)
4. 사용상의 주의사항
○ 기계설치는 지면이 평탄한곳에 설치하고 그렇지 않은 경우는 지면을 수평으로 맞추고 고정볼트를 지면에 밀착 진동이 없도록 한다.
○ 사용할 전원을 확인한 후 전원의 전압이 220v인지 확인한다.
○ 광원이나 수광센서 등의 광학부에 햇빛, 형광등, 수은등 같은 빛이 차 단될 수 있는 위치 또는 차광판을 설치한다.
○ 주변온도가 0℃ 이하인 경우에는 압축기의 필터 보호를 위한 가온장치가 요구되며 40℃ 이상이면 컨트롤러에는 공랭장치가 필요하다.
○ 공압 배출기의 작동회수를 예측하여 용량이 충분한 압축기를 선택한다.
○ 공급호퍼에 곡물를 넣고 개폐판을 조절해서 한꺼번에 많은 양의 곡물이 공급되지 않도록 조절 한다.
○ 작업도중 돌발적인 일이 생기면 곧바로 전원 스위치를 off로 하여 기계 의 손상을 줄이도록 한다.
○ 기계가 작동할 때는 위험하므로 절대로 선별부 등 주요부는 손을 대지 않도록 주의 한다.
