튀김, 조리, 정밀 이송 등 높은 숙련도가 요구되는 식품을 만들 때 편차를 잡을 수 있는 AI 로봇 시스템이 개발됐다.

한국식품연구원(원장 백현동)은 정형화되지 않은 식재료와 복잡한 조리공정으로 자동화의 사각지대에 놓여있던 식품 제조 현장을 혁신하기 위해 ‘AI 로봇 시스템’을 개발했다고 21일 밝혔다.

식품연은 로봇 자동화의 기술적 파급효과를 극대화하기 위해 식품 제조공정 중 가장 난도가 높은 ‘김부각 튀김’을 실증 대상으로 선정했다. 

이번 연구를 통해 개발한 시스템은 로봇이 단순히 정해진 동작을 반복하는 수준을 넘어, 식품의 물리적 상태를 실시간으로 인지하고 대응하는 Physical AI 기술이 핵심이다.

지능형 위치 인식과 선별 단계에서 머신비전과 센서가 원료의 크기와 위치를 파악, 불량품은 즉시 제거하고 정상품에 대해서만 최적의 파지 조건을 설정한다. 

이어 파지용 로봇이 얇고 취급이 어려운 반제품을 파손 없이 유탕용 로봇의 특수 제작된 전용 로봇 그리퍼로 전달하면, 해당 로봇이 숙련공 특유의 좌우 흔들기 동작을 정밀하게 재현, 열전달 효율을 극대화하는 유탕 공정을 맡는다. 

연구진은 “로봇 자동 공정과 수작업을 비교 분석한 결과, 로봇 시스템이 김부각의 색상, 팽창도, 식감 등 모든 평가 항목에서 수작업보다 높은 유사도와 일관성을 나타냈다”고 밝혔다. 

실제 통합 공정 성과 평가 결과, 로봇 시스템을 적용했을 때 수작업보다 제품 생산성은 3.2배가량 향상됐으며, 품질 균일성은 약 1.5배 개선됐다.

식품연 김아나 박사는 “이번 성과는 로봇이 식품의 물리적 특성을 이해하고 조리하는 Physical 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 말했다.

저작권자 © 식품저널 foodnews 무단 전재 및 재배포 금지