튀김·김치 양념 등에 사용…국내 10%대로 낮아
우리나라 식품산업은 인공지능과 로봇 기술 등이 결합한 푸드테크 산업으로 빠르게 발전해가고 있다. 특히 식품 가공 및 포장 분야에서 로봇 도입이 확대되어가고 있다. 하지만 다른 국내산업과 비교하면 아직 로봇 활용도가 매우 낮은 것이 사실이다.
또 식품산업 현장에서는 반복적인 작업이 많아, 이로 인한 작업자들의 근골격계질환과 안전사고 발생률이 높은 편이다. 최근엔 인력난을 겪는 업체들이 많다. 생산효율을 높이고 안전을 위해 작업환경이 고되고, 인력이 노령화된 곳에서는 로봇을 활용하고, 사람은 다른 생산적인 곳으로 재배치할 필요가 있다.
협동 로봇이 있다. 이 로봇은 사람과 협력해 작업을 수행하는데, 좁은 공간에서도 작업 수행이 가능해 활용사례가 늘고 있다. 협동 로봇은 독일에서 먼저 시작해 발전해왔으며 우리나라보다 기술이 많이 앞서 있다. 산업용로봇과는 속도나 충격량 등으로 구분하기도 한다.
F&B모델로는 치킨튀김로봇이나 돈까스튀김로봇, 도넛튀김로봇 등으로 많이 활용한다. 협동 로봇은 작업자와 함께 작업을 하다가도 충돌하면 정지하게 되어 있어 작업상 안전사고가 거의 발생하지 않는다. 식품업체에서는 소형로봇이 유용하게 활용된다. 손으로 로봇을 잡고 사용할 수도 있고 다른 용도로도 전환할 수 있다.
식품산업은 기계제조산업에 비해 로봇에 대한 거부감이 높아 도입이 더딘 편이었지만 최근 여러 곳에서 협동 로봇을 활용하고 있다. 예를 들면, 카스테라 제조 시 거품을 없애주는 공정에 로봇이 거품을 제거한 후 다음 공정으로 트레이를 이동시켜주는 단순반복적인 작업에 활용되고 있다. 또 김치 제조업체에서 교반기에 들어가는 로봇은 김치에 양념 소스를 부어주고, 교반시켜주는 작업 등에 도입했다. 바퀴가 달려서 장소를 이동시키며 활용할 수 있는 로봇도 있어 전통제조업뿐 아니라 서비스업종에서도 적용하고 있다. 튀김 공정에서는 인체에 유증기로 인한 해를 끼칠 염려가 없어 많이 활용된다.
로봇의 끝에는 카메라를 부착해 촬영까지 할 수 있다. 와인병 핸들링, 병 핸들링 등 다양한 적용이 가능하다. 시작은 자동차 산업에서 일찍부터 시작되었으나 대부분의 산업 분야로 확산하고 있다. 온·습도에 민감할 수 있다고 생각하기 쉽지만, 요즘은 방수기능을 잘 갖춘 기기가 많이 나와 90% 정도의 공기 중 습도에서도 거의 영향을 받지 않는다.
또 프로그래밍을 쉽게 할 수 있도록 설계되어 간단한 입력은 현장에서 쉽게 할 수 있다. 비전 카메라를 설치해 아이템만 입력하면 활용할 수 있고, 무게 70kg 정도는 작업이 가능하다. 해외에서는 요거트 포장 델타 로봇, 스파이더 로봇, 맥주사의 경우 맥주 캔을 집어서 외포장을 위한 반복 작업 수행에 활용하고 있다. 협동 로봇은 툴체인저(Toolchanger)를 통해 다양한 기능으로 변경사용이 가능하다.
글로벌 로봇 제작사로는 네덜란드 유니버설이 있고, 국내에는 두산로보틱스와 레인보우로보틱스, 뉴로미카 등이 사업을 하고 있다. 한국식품연구원(KFRI)에서는 디지털팩토리사업단을 통해 식품산업의 인공지능과 로봇 기술을 적용하는 연구개발을 과학기술대전 등에서 소개한 바 있다.
국내 식품산업의 로봇 활용은 10%대로 국제 수준에는 크게 미치지 못하고 있다. 식품 대기업은 산업용로봇을 오래전부터 도입해 활용하고 있으나, 부분적으로는 협동 로봇이 필요한 영역들이 많아 보인다. 중소기업에서는 다양한 작업공정에서 협동 로봇의 도입 활성화가 추진될 것으로 전망하고 있다. 특히 반복 작업이 계속되는 공정에서는 생산성 향상뿐 아니라 안전사고 예방을 위해서도 협동 로봇 개발을 서둘러야 할 필요가 있다.
