좌측부터 이진규 이화여자대학교 교수, 김석범 메타몰프 CTO, 이수현 고려대학교 교수, 최정윤 KTR 책임연구원, 김영원 한국생산기술연구원 선임연구원, 조용원 노틸러스인베스트먼트 이사 / 권용만 기자
김영원 한국생산기술연구원 선임연구원
” 현재 3D 푸드 프린팅의 상업화의 해결 과제는 ‘수요’”
3D 프린터를 이용한 대안 식품의 제조는 이제 상상 속 기술이 아니라 현실에 가까이 다가왔다. 하지만 이를 대량 생산 단계의 상업화로 발전시키기 위해서는 기술적 측면 이상으로 3D 푸드 프린팅만이 할 수 있는 매력적인 ‘상품’이 필요하다는 점이 제시됐다.
13일 서울 강남구 한국과학기술회관서 열린 월드푸드테크 2025 컨퍼런스의 ‘성남X3D프린팅푸드’세션에서는 3D 프린터를 이용한 음식 제조 측면을 다뤘다. 이번 세션은 이진규 이화여자대학교 교수가 좌장을 맡고 김석범 메타몰프 CTO, 이수현 고려대학교 교수, 최정윤 한국화학융합시험연구원(KTR) 책임연구원이 나서 현황과 현재의 과제들을 제시했다.
식품 따라 달라지는 3D 푸드 프린팅 기술 활용
김석범 메타몰프 CTO는 이 자리에서 3D 푸드 프린팅을 위한 장비 제조 측면에서의 관점을 소개했다. 김석범 CTO는 “3D 푸드 프린팅에는 크게 다섯 가지 방법이 있고 주로 압출 방식을 많이 사용한다. 소재에서는 압출성과 형상 유지성, 고정 메커니즘과 소재 안정성 등의 특성이 중요하다”며 “소재가 선정됐다면 프린터에서는 소재의 주입과 토출, 경화, 공정조건 등을 고려해 흐름을 최적화하는 것이 중요하다”고 설명했다.
이어 “프린터의 기술 구조를 결정하는 것은 만들고자 하는 식품의 설계를 어떻게 확정할지에 대한 것”이라며 “어떤 식품을 만들지 분명해져야 장비를 구성할 수 있다. 이후 소재, 공정, 시스템 순으로 접근하는 것이 효과적인 접근 방법이라 본다”고 제시했다. 그리고 실제 현장에서는 만들고자 하는 식품과 사용되는 소재에 따라 주입, 토출, 경화 방식이나 프린터의 동작 방식과 헤드 구성, 최적화 알고리즘이 달라진다고 덧붙였다.
김석범 메타몰프 CTO / 권용만 기자
이수현 고려대학교 교수는 3D 푸드 프린팅 기반으로 대체식품에서의 다양한 조직감을 구현하는 방법을 소개했다. 이수현 교수는 ‘3D 푸드 프린팅’에 대해 ‘3차원 디지털 디자인과 영양학적 데이터를 이용해 식품소재를 다양한 적층 방식으로 식품을 재구성하는 기술’로 정의했다. 이어 “3D 푸드 프린팅은 속 채움의 패턴과 밀도, 프린팅 속도와 노즐 크기 등의 변수에 따라 최종적으로 만들어진 식품의 식감 등이 달라진다”고 말했다.
이수현 고려대학교 교수 / 권용만 기자
실제 식품 같은 질감을 구현하기 위해 다양한 소재를 활용한 출력에서도 여러 가지 방법이 시도되고 있다. 이수현 교수는 이 중에서도 단일 노즐에 여러 가지 소재를 함께 넣어 복합 소재 구성을 가진 음식 프린팅을 시도한 사례를 소개했다. 파스칼 원리를 사용한 이 방법에서는 같은 원료 소재를 넣더라도 조합 방법에 따라 결과가 다르고, 단단한 소재와의 조합으로 지지력 보강 효과 등도 구현할 수 있다며 이러한 방법은 대체육 제작 등에서 효과적으로 활용된 것으로 언급했다.
최정윤 KTR 책임연구원은 3D 푸드 프린팅 산업에 관련된 시험과 인증 관련 내용을 소개했다. 최정윤 연구원은 “3D 푸드 프린팅은 융복합 기술인 만큼 품질과 안전, 보안 등 여러 가지 요소가 종합적으로 고려돼야 한다”며 “3D 푸드 프린팅에서도 산업에 특화된 품질과 안전, 보안 측면의 신뢰성을 종합적으로 확보해 안전한 소재와 장비, 기술 구축에 나서야 할 것”이라 제시했다.
최정윤 연구원은 이 자리에서 3D 푸드 프린팅과 관련된 시험, 인증으로 소프트웨어 품질과 기능안전, 보안 관련 인증을 제시했다. 이 중 소프트웨어 품질의 GS 인증은 3D 프린터를 위한 소프트웨어에 적용될 수 있고, AI와 데이터 품질 관련 인증도 푸드테크에서의 3D 프린터 활용에서 신뢰성 확보에 도움을 줄 수 있을 것이라 언급했다. 또한 기능안전 측면은 조리 로봇 등에서 적용될 수 있고, 연결된 장비에 대한 보안 인증 또한 필요할 것이라 덧붙였다.
월드푸드테크 2025 콘퍼런스의 ‘성남X3D프린팅푸드’세션 패널토의에는 발표자와 함께 김영원 한국생산기술연구원 선임연구원, 조용원 노틸러스인베스트먼트 이사가 참여해 현재 3D 푸드 프린팅의 기술과 상용화에 대한 다양한 과제에 대해 의견을 제시했다.
김석범 메타몰프 CTO는 이 자리에서 “3D 푸드 프린팅은 기존의 식품이 하지 못했던 새로운 뭔가를 개발하는 것이 방향성이라 본다. 장비 역시 3D 프린팅만이 할 수 있는 부분을 지향하는 모습”이라 제시했다. 이어 “3D 푸드 프린팅의 확대는 기존 식품 기술 기반으로는 불가능했지만 3D 프린터로는 가능한 것들이 나오는 것이 핵심이 될 것”이라 말했다.
김영원 한국생산기술연구원 선임연구원은 현재 3D 푸드 프린팅의 상업화에 있어 해결해야 될 과제로 ‘수요’를 꼽았다. 그는 “일단 대량 생산으로 기존 기술을 이기겠다는 의식 자체가 걸림돌이다. 3D 프린터에 맞는 수요를 찾는 게 과제가 될 것”이라 언급했다. 또한 “대량 생산에서는 장비 자체의 속도도 중요하지만 공정 수를 줄이거나 부품 통합, 맞춤형 등으로 상대적인 속도를 증가시키는 것이 효과적일 것이다. 제품화에서는 3D 프린팅에 맞는 수요를 찾는 것이 상업화에 가까이 가는 방법이 될 것”이라 제시했다.
이어 김석범 메타몰프 CTO는 “현재 3D 푸드 프린팅의 대량생산이 어려운 이유는 이를 사용할 제품이 적다는 것이다. 대량생산을 할 제품들이 나오지 않은 것이지 기반 기술은 있다”고 밝혔다. 이어 “3D 프린팅만으로 소비자의 관심을 끌 만한 것들이 많이 나와야 한다. 좋은 아이템이 등장한다면 대량 생산은 문제가 되지 않을 것이다”라 덧붙였다.
최정윤 KTR 책임연구원은 시험과 인증에 대해 “시험과 인증에는 표준과 기준이 존재하고, 기준을 우리가 선도해서 만든다면 글로벌 산업 선도가 가능할 것이다”며 “이는 기업, 연구진이 함께 참여해야 한다”고 밝혔다.
김영원 한국생산기술연구원 선임연구원도 “연구개발 기술을 산업화하기 위해서는 표준화가 중요하다. 3D 푸드 프린팅도 표준화가 된다면 인식이 달라질 것이다”라고 밝혔다. 이어 “기업이 인증 등에 직접 나서는 것은 리스크가 크다. 연구개발과 검증, 시험평가에 대한 지원 등이 정부출연연구소의 역할이라 본다”며 “정부와 산업계, 연구계간 협력을 견고하게 만들고 확장할 방안을 고민해야 한다”고 말했다.
조용원 노틸러스인베스트먼트 이사는 “투자자의 관점에서는 자체적인 소재를 가진 하드웨어와 결합된 플랫폼 업체가 매력적이다. 하드웨어만으로는 어렵다”고 밝혔다. 이어 “국내에서도 이런 회사들이 계속 나왔으면 한다. 현재 배양육이나 대체육 시장 등이 조금 천천히 성장하고 있지만 향후 규모 있는 산업이 될 것으로 기대한다”고 전망했다.
한편 ‘월드푸드테크 표준’을 주제로 열리는 이번 행사에는 전 세계 30개국 이상에서 전문가들이 참여해 50여개 세션을 운영한다. 이번 콘퍼런스는 월드푸드테크협의회, 대한상공회의소, 서울대학교 월드푸드테크창발센터가 공동 주최하고 농림축산식품부, 해양수산부, 식품의약품안전처, 농촌진흥청, 유엔 산업개발기구(UNIDO), 국제녹색성장기구(GGGI) 등 국내외 기관과 지자체, 주요 푸드테크 기업이 후원한다.
출처: IT조선 권용만 기자
3D 푸드 프린팅, 산업화 위한 마지막 퍼즐은 ‘매력적 제품’
3D 프린터를 이용한 대안 식품의 제조는 이제 상상 속 기술이 아니라 현실에 가까이 다가왔다. 하지만 이를 대량 생산 단계의 상업화로 발전시키기 위해서는 기술적 측면 이상으로 3D 푸드 프린팅만이 할 수 있는 매력적인 ‘상품’이 필요하다는 점이 제시됐다.13일 서울 강남구 한국과학기술
