음식을 만드는 3D 프린터가 있다? 어디 영화에서나 들어봤을 법한 내용이죠. 하지만 이는 더 이상 상상 속의 이야기가 아닙니다. 오늘 업계 소식은 식품 3D 프린터를 다룰 예정입니다. 식품 3D 프린터의 역사부터 발전 과정, 기술이 가지는 의미까지 면밀히 분석해 보겠습니다.

음식을 만드는 3D 프린터에 대하여...

안녕하세요 주식회사 한국기술입니다. 이번 주는 한동안 잠잠했던 수도권과 서쪽 지방에 비가 계속 내릴 것으로 전망되고 있습니다. 아침 뉴스를 보니 꽤 많은 양의 비가 예상된다고 하던데... 모쪼록 아무 피해 없이 무더운 더위만 시원하게 날려주고 가길 소망해 봅니다. 

앞서 언급 드린 대로 오늘 주제는 식품 3D 프린터입니다. 생각해 보면 어릴 적 그런 영화를 본 것 같기도 합니다. 영화의 제목은 '하늘에서 음식이 내린다면'이었는데요, 남다른 발상을 가진 발명가 주인공이 개발한 음식을 만드는 기계가 하나 있었습니다. 그 기계에서 햄버거, 피자, 도넛 등 별별 음식이 다 쏟아져 내리던 장면이 아직도 기억나는군요. 최근 디즈니가 보이는 행보처럼, 하늘에서 음식이 내린다면 영화의 실사판(?) 버전을 소개해 드릴까 합니다.

다 먹고 살자고 하는 일 아닙니까!

직전 업계 소식에서도 말씀드렸듯 인류가 생존하기 위해선 기본적으로 의, 식, 주 세 가지 요소가 모두 충족되어야 합니다. 지난번에는 인간이 거주할 수 있는 '주'에 관련된 내용을 다뤘다면, 이번에는 '식'입니다. 음식을 먹어야지 에너지 보충도 하고 스트레스도 푸는 것 아니겠습니까?

음식은 인류가 처음 이 땅에 발을 디딘 순간부터 쭉 없어서는 안 될 그런 존재로 여겨져왔습니다. 불을 발견한 이후 음식의 퀄리티는 더욱 높아졌으며, 현재는 유전자 조작 식품, 밀키트, 인스턴트, 패스트 푸드 등 다양한 형태로 진화되었습니다. 최근에는 음식과 관련된 기술을 연구하는 '푸드테크'가 핵심 4차 산업기술의 일환으로 분류되기도 했습니다.

음식과 관련된 4차 산업기술, 푸드테크

음식을 뜻하는 단어인 FOOD와 기술을 뜻하는 단어인 TECHNOLOGY의 합성어 푸드테크는 최근 큰 관심을 받고 있는 기술 중 하나입니다. 푸드테크는 식품 생산 과정에 로봇, 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터 등을 접목시켜 식품의 생산성은 대폭 향상시키고 비용은 도리어 절감시키는 기술입니다. 또한 소비자의 식품 소비 관련 정보를 취합 및 분석하여 맞춤형 식품, 서비스를 제공하기도 합니다.

예시를 몇 가지 들어볼까요? 우리에게 익숙한 스마트 팜, 수직 농장, 인공 지능 기반 식품 생산, 유전자 조작 식품, 냉장고 인터넷 등이 바로 푸드테크에 포함되는 기술들입니다. 쉬운 예시로는 쇠고기를 대체하는 대체육 정도가 있겠군요. 우리나라는 선진국에 비해 푸드테크에 대한 개념이 아직 널리 퍼지지 않은 상태입니다. 현재 우리나라에서 푸드테크가 활용되는 분야는 모바일 어플리케이션을 통한 배달 사업, 맛집 추천 등의 콘텐츠 사업이 대표적입니다. (출처: 네이버 지식백과)

푸드 테크의 핵심, 식품 3D 프린터의 역사

오늘 업계 소식의 주인공 식품 3D 프린터 역시 푸드테크의 핵심 기술로 분류되고 있습니다. 식품 3D 프린터는 2006년 미국 코넬대 호드 립슨 교수에 의해 처음 개발되었는데요, 태초의 식품 3D 프린터는 초콜릿, 쿠키, 치즈 등 비교적 간단한 원료를 사용하여 단순한 형상의 식품 정도만 출력할 수 있었다고 합니다.

하지만 고도의 기술 발전을 통해 현재는 복잡한 형상은 물론이고 미세한 식감, 질감까지 조절 가능한 정도가 되었습니다. 이에 생명공학, 식품 등 다양한 산업에서 연구 및 기술 개발에 적극 뛰어들고 있는 상황입니다. 전문가들도 식품 3D 프린터의 시장 규모가 앞으로 꾸준히 성장할 것으로 보고 있고요.

이미 상용화된 식품 3D 프린터가 있다?

기술 발전은 식품 3D 프린터의 응용 분야를 송두리째 바꿔 놓았습니다. 식품 3D 프린터 출시 초기에는 제한적인 기능 탓에 한정된 응용 분야를 가지고 있었습니다. 케이크, 빵, 쿠키와 같은 디저트류의 외관 장식을 제조하는 정도가 그나마 유의미하게 쓰였다고 평가 받았으니까요.

이대로는 시장이 소멸되겠다고 생각한 것일까요, 식품 3D 프린터는 지속되는 연구 끝에 변환점을 맞이하게 됩니다. 식품의 일부 부재료가 아닌 온전한 식품 자체를 제작할 수 있게 된 것인데요, 이를 바탕으로 일부 기기는 상용화에 성공했습니다. 예시를 들어드리죠. 영국의 FOOD INK & BYFLOW라는 레스토랑은 3D 프린터로 만든 음식, 식기, 인테리어 소품으로 매장을 운영하고 있고, 미국의 CHEF 3D에서는 식품 3D 프린터로 6분 만에 만든 피자를 맛볼 수 있습니다. 메인 쉐프가 3D 프린터라니... 참 신기하죠?

식품 3D 프린터를 왜 개발하는 걸까요?

식품 3D 프린터는 왜 큰 주목을 받는 것일가요? 엄밀히 따지면 사람, 기계가 만드는 것보다 속도도 느리고 양산에 뛰어난 강점이 있는 것도 아닌데 말이죠. 사실 이유는 다양합니다. 밀키트를 떠올려 보시길 바랍니다. 별도의 재료 손질이나 간을 보는 과정이 불필요한 밀키트는 특유의 간편함과 보장된 맛을 무기로 큰 사랑을 받습니다. 학교 급식부터 군 급식까지 밀키트가 활발히 사용되고 있을 정도니까요. 물론 안전사고를 예방하는 효과도 있습니다. 식품 3D 프린터 역시 마찬가지입니다. 간단하게 출력해서 먹을 수 있죠.

환경의 영향을 받지 않는다는 점 역시 식품 3D 프린터가 가지는 특장점입니다. 식품 3D 프린터는 불이 없어도 음식을 만듭니다. 가열이 필요한 밀키트와는 또 다른 부분인데요, 이는 특수 환경에서 음식을 먹어야 하는 사람들에게 매우 적합한 솔루션입니다. 직업 특성상 음식 걱정이 많은 사람들, 군인과 우주비행사 정도가 떠오르네요.

군인들은 작전 수행을 위해 물자 조달이 쉽지 않은 환경에 나가있는 경우가 많습니다. 황량한 사막이라던지 드넓은 해양이라던지... 하나 같이 맛있는 음식을 맛보기에 쉽지 않은 환경입니다. 맨날 풀, 생선만 먹을 수도 없고, 보급되는 전투식량도... 드셔본 사람들은 알겠죠...? 맛 없습니다. 우주비행사는 비슷하거나 더 심각한 환경에서 근무합니다. 우주니까요. 이런 특수 환경에서 별다른 장비 없이 음식을 출력할 수 있다면 삶의 질이 달라질 것입니다.

식품 3D 프린터와 대체육

대체육 분야에도 식품 3D 프린터가 쓰일 수 있습니다. 식품 3D 프린터는 식물성 원료를 프로그래밍하여 마블링, 조직감 등을 디테일하게 설계할 수 있는데요, 기존 육류와 상당히 유사한 맛과 식감을 제공한다고 합니다. 기존 육류 생산 대비 적은 비용, 시간이 소요되는 동시에 환경 보전에도 좋은 영향을 끼치고요.

대체육은 동물성 지방을 함유하고 있지 않아서 심혈관 질환 등 각종 질병 예방에 효과적인 걸로 알려져 있죠. 심지어 몇몇 대기업은 대체육 선물세트를 출시하기도 했습니다. 대체육에 대한 사회와 시장의 관심이 뜨겁다는 뜻입니다. 전문가들은 생태계 보존과 지구온난화 개선에 대한 관심이 커지고 채식주의자가 점점 증가하며 대체육 시장이 앞으로 더욱 성장할 것이라고 내다봤습니다.

대세는 맞춤형 음식!

맞춤형 음식이란 음식 소비자의 특성을 고려하여 그에 맞는 음식과 서비스를 제공하는 것입니다. 대체육과도 연관되는 이야기인데요, 세상에는 육고기를 먹지 않는 사람들이 많이 있습니다. 자신이 추구하는 가치에 따라 채식주의자의 길로 접어드는 사람도 있고, 본인이 믿는 종교의 율법에 의해 육고기 취식이 금해지는 경우도 있겠죠. 이런 분들을 위해 식물성 고기를 제공하는 겁니다. 앞서 언급드린 대로 식품 3D 프린터가 만드는 고기는 마블링과 조직감을 갖추고 있어 식감이 상당히 뛰어나기에 적절한 해결책이 될 수 있습니다.

메디푸드, 케어푸드도 맞춤형 음식에 포함됩니다. 인류의 평균 수명이 점차 늘어나며 고령화 및 건강에 대한 관심이 어느 때보다 뜨거운 상황입니다. 사람이 나이가 들면 신체에 많은 변화가 생깁니다. 내가 소싯적에 뭐도 해봤는데 지금은 안 된다느니 20대 초반만 해도 체력이 넘쳐났는데 지금은 밤만 되면 피곤해서 나가지 못한다느니 하는 말을 많이 들어보셨나요? 신체에 변화가 생겨서 그렇습니다. 치아 역시 마찬가지입니다. 음식을 씹기 위해서는 건강한 치아가 필수적입니다. 하지만 나이가 들면 치아와 잇몸이 약해져서 질긴 음식을 씹기 어려워집니다. 소화도 잘 안되고요. 식품 3D 프린터는 재료, 질감 등을 소비자에 맞게 세팅할 수 있기에 맞춤형 음식을 제공할 수 있습니다.

식품 3D 프린터 시장의 현재와 미래

세게 식품 3D 프린터 시장 규모는 얼마나 되고 앞으로 또 얼마나 성장할까요? 한국농수산식품유통공사에서 발표한 시장 동향 보고서를 통해 알아보겠습니다. 보고서에 의하면 전 세계 식품 3D 프린터 시장은 2017년 약 5,200백만 달러 정도의 규모를 가지고 있었습니다. 그리고 바로 그 다음 해인 2018년에 7,880만 달러로 부쩍 성장하게 됩니다. 2019년부터는 연평균 약 46.1%씩 성장해 2023년 약 5억 2,560만 달러에 이를 것으로 전망했습니다. 성장세가 어마어마하죠? 비록 하늘에서 음식이 내린다면 영화에 나오는 기계처럼 음식이 무한으로 나오는 단계는 아직 아니지만, 앞으로도 기술은 계속 발전할 것이기 때문에 어쩌면 서류를 복사하듯 음식을 찍어낼 수 있는 세상이 올 수도 있지 않을까 기대가 됩니다.

오늘은 미래 기술 중 하나인 식품 3D 프린터에 대해 상세히 설명드렸습니다. 재밌고 신선한 3D 프린터 업계 소식은 꾸준히 올라올 예정이니 재밌게 읽으셨다면 한국기술 홈페이지에 자주 방문해 주세요.