김치 원부재료 품질관리 원천기술 개발…업계 애로사항 해결
세계김치연구소(소장 장해춘)는 원부재료 품질관리에 어려움을 겪고 있는 김치산업계의 현장 목소리를 반영해 배추 무름병 등 배추의 병해를 실시간으로 분석할 수 있는 ‘초분광 영상 처리기술’을 개발했다고 밝혔다.
배추의 조직을 무르게 하는 배추 무름병은 잎, 줄기, 뿌리에 수침상 반점이 생기기 시작해 빠른 속도로 확대되어 포기 전체가 썩게 되는 병해이다. 배추 무름병균의 오염 및 발현 정도가 김치의 품질에 영향을 주기 때문에 신속하고 정확한 무름병 부패균의 오염 여부를 판별할 수 있는 실시간 모니터링 기술이 요구된다. 기존의 배추 무름병 분석 방법으로는 무름병균을 배지에서 배양해 계수하는 방법이 널리 사용됐으나, 복잡한 전처리 과정으로 인해 분석 시간이 최소 48시간 이상 소요됐다.
이에 세계김치연구소 하지형 박사 연구팀은 초분광 영상 처리기술을 이용해 정밀하고 특성화된 분광 정보와 영상 이미지를 취득해 배추의 무름 현상 발현을 사전에 예측·진단할 수 있는 분광 특성 기반의 배추 품질 분류 기술을 개발했다. 최신 머신러닝(Machine Learning) 기법을 활용해 초분광 이미지 정보를 분석한 것으로, 배추 무름병균을 3분 이내로 신속히 찾아냈다. 분류 예측 정확도는 96% 수준으로 높은 신뢰도를 나타냈다.
장해춘 세계김치연구소 소장은 “육안으로 식별하기 어려운 배추의 품질 상태를 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 원천기술을 개발함으로써 배추 무름병으로 인한 김치제조업체의 손실을 막을 수 있을 것”이라며 “앞으로도 김치산업계에 기술적·경제적 파급효과가 큰 원천기술 개발에 집중해 김치산업진흥 선도기관으로 나아가겠다”라고 밝혔다.
한편 세계김치연구소는 본 기술을 활용해 ‘실시간 배추 품질평가 머신비전 시스템’을 개발해 고품질 배추김치 생산에 도움이 될 수 있도록 상용화할 계획이다. 본 연구결과는 과학기술 분야 국제 학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재됐다.
