식품연, 불닭소스 생산라인 실증으로 생산성 47% 향상·설비 운영 효율 개선

[농축환경신문] 한국식품연구원(식품연)이 인공지능(AI)과 로봇 기술을 활용해 K-푸드 수출제품 생산공정의 생산성과 운영 효율을 크게 높이는 현장 실증에 성공했다.

식품연은 산업통상자원부와 한국로봇산업진흥원이 추진한 ‘2025년 AI 자율제조로봇 실증사업’에서 연구와 실증을 총괄하며 사업계획 수립부터 생산공정 진단, 기술 검토, 성능 평가, 성과 확산까지 전 과정을 주도했다고 밝혔다.

이번 실증은 삼양식품 밀양공장의 불닭소스 생산라인을 대상으로 진행됐다. 삼양식품은 실증 현장을 제공했으며, 에스케이팩은 로봇 설비와 자동화 라인 구축을, 데이로텍스는 생산 데이터 수집과 AI 분석 시스템 구축을 담당했다.

최근 K-푸드 수출 증가로 식품 제조업계에서는 생산량 확대와 품질 안정성을 동시에 확보할 수 있는 스마트 제조기술의 필요성이 커지고 있다. 특히 수출용 불닭소스는 새 용기 디자인 적용으로 이송 과정에서 흔들림과 간섭이 발생할 수 있고, 점도가 높은 소스류 특성상 충전량과 온도, 포장 상태를 일정하게 유지하는 데 어려움이 있었다.

이에 식품연은 생산라인 일부 공정에 AI와 로봇 기술을 적용했다. 로봇은 빈 용기를 받침대에 적재해 정확한 위치로 이동시키고, 필름 라벨링 공정 전후의 용기 분리·재적재 작업과 소포장 제품의 박스 적재 작업을 수행했다.

AI는 생산라인의 온도, 압력, 중량, 로봇 작동 상태 등 다양한 데이터를 실시간으로 분석해 공정 상황을 모니터링했다. 이를 통해 작업자는 공정 병목 현상이나 충전량 오차, 설비 이상 징후 등을 신속하게 확인할 수 있도록 지원받았다.

특히 이번 시스템은 사람을 대체하기보다 작업자의 판단을 지원하는 방식으로 운영됐다. 로봇이 반복 작업을 수행하고 AI가 이상 징후를 분석하면, 최종 판단과 공정 조정은 현장 작업자와 관리자가 직접 수행하는 구조다.

실증 결과는 뚜렷했다. 하루 생산량은 기존 10톤에서 14.7톤으로 증가했으며, 생산성은 47% 향상됐다. 제조원가는 35.5% 절감됐고 설비 가동 안정성도 개선된 것으로 나타났다.

식품연은 현재 해당 생산라인을 대량생산 환경에 맞춰 최적화하는 작업을 진행하고 있으며, 향후 운전 조건 개선과 현장 적응이 이뤄지면 생산성과 설비 운영 효율이 더욱 높아질 것으로 기대하고 있다.

이번 실증은 점도가 높은 소스류 식품은 물론 용기 형태와 포장 방식이 다양해 자동화가 쉽지 않은 수출용 식품 생산공정에도 AI와 로봇 기술을 적용할 수 있음을 입증했다는 점에서 의미가 크다.

오승일 식품연 안전유통연구단 박사는 “이번 실증은 AI와 로봇이 사람을 대체하는 것이 아니라, 작업자가 더 빠르고 정확하게 판단할 수 있도록 지원하는 기술이라는 점을 확인한 사례”라며 “앞으로도 식품 제조 현장에서 신뢰할 수 있는 AI 기술을 개발해 생산성 향상과 산업 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다.

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