Cells Alive Freezing Technology
CAS 운용에 따른 비용 분석 개요
에너지 사용 최적화
CAS 엔진
물 분자의 결정화를 방해하는 코어 모듈인 "CAS ENGINE"은 DC24V 구동의 초저전력으로 운전 제어되며, 경제적이면서도 고품질 냉동 환경을 제공할 수 있게 합니다.
테스트 사용 기기
배치식 CAS 시스템 20장용
동결 온도 곡선의 측정
보관실 온도 -50℃ 설정 시 각종 어패류의 동결 온도 곡선(중심 온도계를 사용한 재료 심부 온도 측정값)은 실측을 통해 아래와 같이 측정되었습니다.
※또한, 이 데이터는 기기의 구성, 재료 특성, 실내 온도 등 외부 요인에 따라 변동되는 것이므로 다른 환경에서 동일성을 보장하지 않습니다.
- 「凍結温度曲線の一例」庫内設定温度 -50°C
(냉동 온도 곡선의 한 예 / 저장고 설정 온도 -50도) - 우측 상단 사진:
다양한 식재료 (전복, 조개, 생선 등)을 냉동실에 놓고 실험하는 장면
- X축: 시간 (분 단위)
- Y축: 온도 (°C)
곡선은 각각 다른 식재료가 -50도 저장고에서 얼어가는 과정을 나타내고 있다.
| 파란색 | 岩牡蠣(58g) (이와가키, 큰 석굴) | -10도(13분), -30도(16분), -45도(32분) 도달 |
| 빨간색 | あわび(132g) (아와비, 전복) | -20도(31분), -30도(34분), -45도(53분) 도달 |
| 노란색 | 赤貝(118g) (아카가이, 피조개) | -20도(33분), -30도(36분), -45도(53분) 도달 |
| 주황색 | 秋刀魚(154g) (산마, 꽁치) | -20도(22분), -30도(27분), -45도(45분) 도달 |
| 초록색 | 庫内温度(℃) (창고 내부 온도) | 일정하게 -50도를 유지 |
- 창고(냉동고)는 -50°C로 설정되어 있지만,
식재료는 서서히 냉동되어 -45도에 도달하는데 시간이 걸린다. - 재료에 따라 얼어가는 속도가 다르다.
- 예를 들어, **산마(꽁치)**는 비교적 빨리 얼지만,
- **아와비(전복)**나 **아카가이(피조개)**는 무게가 있어 더 오래 걸린다.
- 모든 식재료는
대략 30~50분 사이에 -45°C까지 냉동된다.
- 같은 환경(-50°C)에서도 식재료의 종류와 크기에 따라
냉동 속도와 얼어붙는 과정이 다르다는 점을 보여주는 그래프다. - 이 데이터는
"최적의 냉동 프로세스를 맞추려면 재료별로 다르게 관리해야 한다"는 걸 시사한다.
- 그래프 제목은 따로 없지만,
오른쪽에 사진이 두 개 있고, 각각 식재료가 표시되어 있다. - 오른쪽 사진
- 위: ヤリイカ (116g) → 창꼴오징어 (116g)
- 아래: カスゴ鯛 (136g) → 어린 도미 (136g)
- X축: 시간(분)
- Y축: 온도(℃)
파란 선과 빨간 선은 각각 다른 식재료의 냉동 과정을 나타낸다.
| 파란색 | ヤリイカ (야리이카 / 창꼴오징어) | |
| 빨간색 | カスゴ鯛 (카스고다이 / 어린 도미) |
냉동 속도 비교
| -20°C 도달 시간 | 18분 | 26분 |
| -30°C 도달 시간 | 20분 | 36분 |
| -40°C 도달 시간 | 29분 | 44분 |
- 창꼴오징어(ヤリイカ) 쪽이 어린 도미(カスゴ鯛)보다 빠르게 얼어간다.
- 오징어는 조직이 부드럽고 수분이 많아 빨리 냉동되지만,
어린 도미는 뼈와 살 구조가 복잡해서 냉동에 시간이 더 걸린다. - 따라서 동일 조건(냉동고 내부 온도)에서도 재료에 따라 냉동 속도에 큰 차이가 난다.
- 빠른 냉동은 세포 손상을 줄이고, 해동 시 품질을 유지하는 데 중요하다.
- 오징어처럼 수분 함량이 높은 재료는 빠른 냉동이 특히 효과적이다.
- 생선류는 종류에 따라 맞춤형 냉동 설계가 필요하다.
운전 사이클(동결 시간) 설정
테스트 사용기(배치식 CAS 시스템 20장용)
각종 어패류는 CAS 동결기에 투입 후 대략 30분 정도면 -20℃ 이하의 동결 상태에 들어가는 것이 이 그래프에서 알 수 있습니다.
제품의 동결을 보다 확실하게 하고 재료의 안정화를 이루기 위해서는 마진 등을 고려하여 1회 운전 60분 정도의 운전 사이클로 동결하는 것이 바람직하다고 생각됩니다.
트레이 치수와 냉동 모습에 대해
당사 냉동기로 표준 규격으로 채택하고 있는 냉동 팬은 프랑스식 상판입니다.
냉동 팬(기기 부속품)
규격 프랑스식 상판 600mm×400mm×20mm
선반 1장당 수용 기준은 냉동 제품의 형태에 따라 다르지만, 대체로 3kg 정도를 수용하는 것을 권장합니다.
가변식 선반 구조 채택
배치형 CAS 냉동기는 가변식 선반 구조를 채택하고 있으므로 냉동 대상물의 높이, 크기 등 용도에 따라 자유로운 선반 구성이 가능합니다.
선반 수 추가 등 희망 사항이 있으시면 언제든지 문의해 주십시오.
50mm 간격으로 조절 가능한 선반 구조를 채택하고 있어,
냉동 대상물의 높이나 크기에 따라
용도에 맞춘 자유로운 선반 배열이 가능하다.
- 사진에 나온 것은 업소용 급속 냉동기 또는 CAS 냉동 시스템 내부다.
- 선반 간격을 50mm 단위로 조정할 수 있어서
다양한 크기의 식재료(고기, 생선, 조개류 등)를
효율적으로 냉동할 수 있다. - 필요한 만큼 선반을 띄우거나 좁힐 수 있어서
높이가 큰 재료도 쉽게 넣을 수 있다.
프랑스 상판 규격의 시판 액세서리가 추천
포션 형성에 최적화된 플렉시팬 시리즈
냉동 팬에 눌어붙는 것을 방지하는 실 패드 시리즈
CAS 동결의 작업성을 높이고, 더욱이 편리성이 높은 일회용 형태를 쉽게 생산할 수 있게 해주는 액세서리류가 시판되고 있습니다.
닛푸쓰코시(日仏商事) 주식회사가 판매하는 플렉시팬(Flexipan)과 실패드(Silpad) 등 실리콘 유리섬유 제품은 프랑스 상판 규격에 부합하는 제품도 많아 고품질이며 사용하기 편리한 상품입니다.
각 제품은 CAS 동결 시 함께 사용하면 소모성 부품의 발생을 방지하여 품질 향상과 비용 절감을 실현하는 우수한 제품입니다.
※몰드 제품에 대한 자세한 내용은 직접 판매 회사 등에 문의하십시오.
이미지 출처: 닛푸쓰코시(日仏商事) 주식회사
CAS 운전에 드는 전기요금에 대해
실제로 영업을 하고 있는 수산사업자를 대상으로 샘플링한 전력사용량 실측치를 분석하여 참고용으로 게재합니다.
해당 회사는 종업시간은 오전 9시부터 오후 5시를 기본으로 하는 회사로 수산물(원어) 및 1차 가공한 어패류(회제품 등), 반찬류를 제조하고 있습니다.
생산량은 일산 100킬로그램 정도, 성수기에는 500킬로그램 정도를 생산하고 있습니다.
CAS 동결기는 근무 시간에만 가동하는 것이 이 회사의 일반적인 가동 주기이지만, 성수기에는 동결을 마친 제품의 회수 작업에 시간이 걸릴 것으로 판단되면 초과 근무로 이를 수행하거나, CAS 동결기를 냉장 모드로 설정하여 다음날 아침에 회수하는 경우를 구분하여 가동하고 있습니다.
동결 작업의 시작과 함께 문 개폐, 미동결 상품 투입 등 동결기에 큰 부하가 간헐적으로 발생하지만, CAS 동결기에서는 동급 최고 성능의 축열체 내장 오리지널 트윈 패널을 채택하여 그 변동을 부드럽게 흡수하고, 컴프레서의 운전 시간을 최단화하는 제어가 이루어져 에너지 절약과 상품 품질 향상에 기여하고 있습니다.
대용량 컴프레서를 간헐적으로 운전함으로써 상품 품질 향상과 에너지 절약을 양립시키는 기계 설계를 실시하고 있습니다.
- 이 냉동고(또는 저장고) 벽은
총 두께가 125mm로 설계되어 있다. - 외부와 내부는 모두 스테인리스 강판으로 구성되어 있다.
- 그 사이에는
- 단열층 (열이 통하지 않게 차단)
- 축열층 (열을 저장하는 층)
이 이중으로 들어가 있다.
- **HST 기술(Heat Storage Technology)**을 통해
- 저장된 열을 조절하면서
- 에너지를 효율적으로 발생시키고,
냉동 온도를 안정적으로 유지할 수 있다는 것이 핵심이다.
- 즉, 정밀 냉동이 필요할 때
- 에너지 소비를 줄이면서도
- 고품질 냉동 환경을 만든다는 이야기다.
"트윈 패널 HST 기술"을 이용해, 에너지 절약과 정밀 냉동을 동시에 실현하는 고성능 냉동고 구조를 설명하는 이미지.
CAS 운전에 드는 전기요금에 대하여측정 기기: 배치식 20장 CAS 동결기 사용시간당 평균 전력 소비량 약 12kwh(풀 가동 시) ① 동결 사이클 1시간 ② 1회 가동당 투입 가능한 트레이 매수 20장 ③ 트레이 1장당 평균 처리량 약 3kg ④ 전력요금(저압전력 계약 시의 일반값) @18/kwh ⑤※ ※계약에 따라 다릅니다. (전력량 요금을 참고하여 각자 누적하십시오.) 소비전력 추산①12kwh×②1h×⑤@18=216엔(1운전 사이클) ⑥⑥216엔÷(③20장×④3kg)=3.6엔 ⑦ ⑦보다, CAS 동결기 운전에 필요한 전력 요금은, 본 환경, 관측지에서 약 3.6엔/kg으로 전망된다. ◎이 운전 조건에서는 트레이 1장당 약 11엔의 전기 요금(급속 동결기+CAS 관련 기기 포함)이 대략적인 값으로 계산됩니다. |
또한, 상기 수치는 배치식 20매 타입 CAS 냉동기에 20매의 트레이를 사용하여 제품을 만들었을 때의 실측치이지만, 이 배치식 CAS 냉동고에서는 트레이 사이에 여유를 두고 설계한 관계로 생산 형태에 맞게 선반 수를 늘릴 수도 있습니다.
최대 수용 매수는 상품의 높이에 따라 다르지만 40매 정도가 용적적 한계이므로 공간 커스터마이징을 통해 개별적으로 발생하는 동결 비용을 더욱 절감할 수 있는 상황입니다.
② 운전 주기는 중심 온도계를 사용하여 심부 온도를 측정한 후 각 소재에 따라 결정하십시오.
※ 동결 환경, 구성 기기, 동결 주기 설정 및 피동결 물질의 물성에 따라 실제 수치와 다를 수 있음을 양해 바랍니다.
CAS 냉동에 소요되는 전기요금 개산치
(배치식 20장 CAS 냉동기 사용, 처리량 60kg/시 가정)
- 표에 나온 수치는 계산값이며,
실제 환경, 제품 규격, 성분 등에 따라 크게 변동할 수 있다. - 1회 운전 시 냉동 수량은 배치식 20장 기계를 기준으로 한 수치다.
이 개산치를 20으로 나눈 값이 트레이 1장당 대략적인 생산 수량이 된다.
| 햄버그 | 130g | 500개 | 65전 |
| 참치(마구로) | 180g | 350개 | 90전 |
| 쇠고기 | 150g | 400개 | 75전 |
| 뼈 붙은 돼지고기 | 400g | 150개 | 12엔 50전 |
| 고등어 데리야끼 | 90g | 650개 | 45전 |
| 채소 조림(炊き合わせ) | 180g | 330개 | 90전 |
| 고기 감자조림(肉じゃが) | 120g | 500개 | 60전 |
| 털게(毛ガニ, 통째) | 500g | 150개 | 2엔 50전 |
| 조개(가리비, 껍질째) | 150g | 400개 | 75전 |
| 만두(교자) | 230g | 260개 | 1엔 15전 |
| 슈마이 | 190g | 315개 | 95전 |
| 고기만두(肉まん) | 150g | 400개 | 75전 |
- 일반적인 햄버그, 고기, 참치 등은 1개당 약 60~90전 정도의 전력비가 든다.
- 크기가 크거나 무거운 식재료(예: 뼈붙은 돼지고기, 털게 등)는 1개당 1엔 이상의 비용이 든다.
- 가벼운 제품일수록 트레이당 수량이 많고, 개당 전력 비용도 낮게 나온다.
정밀 동결 CAS의 유지보수 비용에 대해
정밀 동결 CAS는 Cells Alive Freezing Unit(아래 왼쪽 그림)과 특수한 트윈 패널을 채용하여 구성된 케이스와 급속 동결 장치(아래 오른쪽 그림)가 일체가 되어 기능하는 동결 시스템입니다.
Cells Alive Freezing Unit은 그 기능이 전자 기판에 집약된 독립형 모듈로 되어 있어, 통상 사용 시 장비 도입 후 애프터 서포트는 발생 기회가 낮은 것으로 되어 있습니다.
CPU와 연결하여 설치되는 발신기 역시 신뢰성이 매우 높은 부품이므로 장기간 특별한 유지보수 지원 업무가 필요한 경우는 거의 없습니다.
평소 청소와 간단한 기기 관리만으로도 장기간 안심하고 사용하실 수 있습니다.
위 그림에 있는 케이스와 급속 냉동 유닛은 일반적인 업무용 급속 냉동기에 비해 견고하고 안정적인 운전을 가능하게 하는 부품을 사용하여 제조되었습니다.
압축기는 여유 있는 마력 설정으로 필요한 최소한의 가동을 하는 간헐 운전을 하고 있으므로 마모 등의 열화를 최소화하여 장기간 안심하고 사용하실 수 있습니다.
팬 모터 등의 노출 회전 부분에 대해서는 사용 상황 등에 따라 베어링 또는 모터의 교환이 사용 후 일정 기간이 경과하면 발생할 수 있습니다. (운전 개시부터 대략 8년째 이후)
냉매관이나 케이스 부품에 오염이 쌓이거나 부식이 발생하지 않도록 평소 간단한 관리, 설치 환경 점검을 실시하는 것만으로 불필요한 유지보수 비용 발생 억제에 도움이 됩니다.
運用コスト試算
About the CAS CASとは？ Cells Alive Freezing Technology CAS運用に係るコストの分析概要 CAS凍結のランニングコスト CAS凍結のメンテナンスコスト
www.abi-net.co.jp
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