한국식품연구원(원장 백현동)은 '인공지능(AI) 로봇 시스템'을 개발했다고 21일 밝혔다.
식품 제조 공정은 원료 형태가 일정하지 않고, 조리 과정이 섬세해 작업자 숙련도에 전적으로 의존해 왔는데, 식품연은 로봇 자동화의 기술적 파급효과를 극대화하기 위해 식품 제조 공정 중 가장 난도가 높은 '김부각 튀김'을 실증 대상으로 선정했다. 얇고 부서지기 쉬운 김부각은 일반적인 기계로 다루기 매우 어려워 자동화 불모지로 여겨져 왔다.
이번 연구로 개발된 시스템은 식품의 물리적 상태를 실시간 인지하고 대응하는 기술이 핵심이다. 먼저 지능형 위치 인식 및 선별 단계에서 머신비전과 센서가 원료 크기·위치를 파악해 불량품은 즉시 제거하고, 정상품만 최적의 파지 조건을 설정한다. 이어 파지용 로봇이 이를 특수 제작 그리퍼로 전달하면, 특유의 좌우 흔들기 동작을 정밀 재현해 유탕 공정을 수행한다.
로봇 자동 공정과 수작업을 비교 분석한 결과, 김부각 색상, 팽창도, 식감 등 모든 평가 항목에서 수작업과 유사도가 높았다. 또 로봇 시스템 적용 시 수작업 대비 제품 생산성은 약 3.2배 향상됐으며 품질 균일성 또한 약 1.5배 개선된 것으로 나타났다.
이번 연구 성과는 식품과학 분야 국제 최상위 학술지인 'Food Research International'에 게재돼 학술적 가치를 인정받았다.
향후 튀김처럼 짧은 조리 시간의 차이가 제품 품질을 결정짓는 다양한 식품 제조 공정에도 폭넓게 응용되어 식품산업 전반의 디지털 전환에 기여할 것으로 기대된다.
김아나 식품연 박사는 “이번 성과는 로봇이 식품의 물리적 특성을 이해하고 조리하는 피지컬 AI의 실질적인 적용 사례”라며, “김부각 공정에서 증명된 이 기술은 고도의 정밀함이 요구되는 식품 제조 전 분야의 디지털 전환을 이끄는 핵심 동력이 될 것”이라고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
