[3D프린팅뉴스] ‘케어푸드에서 체육까지’ 세계 ‘3D식품프린터’ 업계 동향

안녕하세요. 산업용 3D프린터 전문 ㈱ 에이엠 코리아입니다.FIS식품 산업 통계 정보를 최근 트렌드로 떠오르고 있는 세계”3D식품 프린터”업계의 동향을 소개했습니다.3D프린팅 기술은 컴퓨터 모델 프로그램을 통해서 구조물을 더욱 쌓는 적층 과정을 거쳐서 입체적인 구조물을 제작하는 기술입니다.주로 자동차, 항공, 의료 등의 영역에서 활용되는 가운데 식품 산업에서도 3D프린터의 연구가 이어지고 있습니다.2006년 미국 코넬대 호도·리프 송 교수의 연구실이 초콜릿, 쿠키, 치즈를 원료로 하는 최초의 3D식품 프린터를 개발했습니다.3D프린터에서 식품을 제작하는 경우, 식감이나 외관 질감을 미조정할 수 있고 다른 분야보다 활용 범위가 넓고 연구 개발이나 산업화가 빨리 적용할 수 있습니다.현재 생명 공학에서 식품에 이르는 다양한 산업 군의 연구실, 대기업, 스타트 업이 기술 개발에 나서고 있습니다.세계 3D식품 프린팅 시장은 2018년 7,880만달러로 추산되고 2019년부터 2023년까지 연평균 46.1%성장하고 5억 2,560만달러로 식품의 퍼스널 라이즈 강화 및 대체 식품 시장의 확대, 친환경 소비 성향에 영향을 받아 세계적으로 시장이 성장할 것으로 예상됩니다.2022년 세계 지역별 3D식품 프린팅 시장 규모는 북미(36.2%)유럽(31.4%), 아시아(23.3%), 기타(11.1%)지역 순으로 북미 시장은 3D프린팅 식품의 수용을 위한 안전 규정 개정, 제과점 및 레스토랑의 맞춤형 식품에 대한 수요 확대로 3D식품 프린팅 시장이 확대했습니다.아시아 지역은 상업용 식품 산업의 성장과 생활 수준 향상, 3D프린팅 기술의 지원으로 향후 급속히 성장할 것으로 예측되고 있습니다.국내의 경우 기술 개발의 초기 단계로 연구용 제품이 주로 발매됐으며 현재 시제품이 개발된 프린터는 식품 위생 법상 식품 생산과 판매가 제한된 상업적 출시 및 활용이 어렵습니다.식품 제조에 적용 가능한 3D프린팅 기술은 FDM(Fused Deposition Modeling), SLS(Selective Laser Sintering), CJP(Color Jet Printing)등이 있습니다.압출 적층 제조(FDM)방식은 3D프린팅 분야에서 가장 많이 쓰이는 기술에서 고온과 고압을 활용하고 액화 상태에서 재료를 추출하는 방식으로 3D프린팅 분야에서 가장 많이 쓰이는 기술입니다.그러나 하나의 식품을 인쇄하는데 오랜 시간이 걸리고 표면이 매끄럽지 못하다는 단점이 있다.선택적 소결(SLS)방식은 설탕, 녹말 같은 식용 분말 형태의 원료에 뜨거운 열을 가해 녹여 굳힌 적층 과정을 거칩니다.상대적으로 강도가 높지만 제작 시간이 긴 정확도가 떨어진다는 단점이 있습니다.잉크젯 프린팅(CJP)방식은 식용 분말 및 액체를 분사하는 방식으로 매우 다양한 종류의 색을 구현할 수 있습니다.이는 낮은 점성 재료의 표면을 묻을 때에 사용되며 주로 쿠키, 케익, 페스트리 등 식품에 사용되거나 제품 외관을 살리기 데코레이션 제작에 활용됩니다.한편 글로벌 패스트 푸드 체인 KFC는 러시아의 3D공학 프린팅 솔루션 연구소와 협업하는 닭고기를 제조하는 3D프린팅 기술의 개발에 착수했습니다.닭고기 세포를 반복 사용 방식으로 실제의 KFC치킨 맛과 식감이 비슷한 것처럼 느끼도록 연구 개발이 지속적으로 계속되고 있습니다.

스페인 식품기계 제조업체 내추럴머신즈가 개발·판매한 3D 식품프린터 ‘후디니(Foodini)’, 파스타, 쿠키, 햄버거, 피자 등 다양한 종류의 식품을 출력할 수 있으며 자체 조리법 중 하나를 선택하거나 내장된 조리법을 자신만의 조리법으로 수정해 활용 가능하다.

최근 3D프린팅 기술이 주로 적용되는 식품산업 분야는 가공식품 제조, 원료 생산, 특수용도식품 유형으로 구분됩니다. 일상에서 흔히 볼 수 있는 초콜릿, 쿠키, 피자, 파스타 등을 소비자가 선호하는 재료, 모양, 식감에 따라 다르게 제작할 수 있으며 또한 군용식품, 우주식품 등 특수식품 개발에도 활용됩니다. 3D 프린터 공정 원리상 불을 사용하지 않고도 음식을 만들 수 있다는 장점이 있어 특수한 환경에서의 제조가 가능합니다. 또한 개인별 요소를 정확하게 측정하여 환경에 맞는 식사를 제공할 수 있다는 점에서 활용도가 높습니다.

휴대용 멀티 3D 프린터 제조사와 협력 기획한 레스토랑 푸드잉크 & by Flow’, 기기를 통해 음식을 제공하며 식기, 인테리어 소품 모두 3D 프린터로 제작.

고령화 및 건강에 대한 관심 증가로 관리 푸드, 메디 푸드 시장을 확대하고 3D식품 프린터로 제작한 특수 용도 식품의 개발도 동시에 이어지고 있습니다.저작 활동이나 소화가 원활하지 않은 고령층 환자 때문에 재료, 질감 등을 세밀하게 조절할 수 있으며 활용도가 매우 높게 평가됩니다.마지막으로 세계적으로 환경과 건강에 대한 관심으로 대체 체육이 주목 받고 있습니다.특히 중국의 경우 최근 돼지 고기의 가격이 크게 오른 가운데 신종 코로나 바이러스 감염증이 겹치면서 대체 체육의 판매가 늘어나는 추세를 보이고 있습니다.체육 시장을 확대하고 3D프린팅 기술로 만든 대체 고기도 개발되고 있습니다.3D프린터는 식물성 원료를 프로그래밍하고 마블링, 조직감 등을 세밀하게 조절한 대체 고기를 제조할 수 있지만 기존의 육류 수준의 맛과 모양의 질감을 느끼는 것은 물론이고 실제 육류 생산보다 비용 및 시간이 절감되고 향후의 식량 부족, 환경 오염 문제도 해결할 수 있다는 장점이 있습니다.

식물성 재료를 원료로 지방층을 쌓아 마블링을 실현하고 일반 육류의 맛을 재현한 대체육 ‘Redefine Meat’

특히 이스라엘 기업들이 대체육 개발에 활발한 움직임을 보이고 있습니다. 각 업체는 실제로 육류의 맛을 재현하기 위해 식물성 원료로 근육층, 지방층 등의 특징을 살리는 고도의 공정 과정을 개발했습니다. 또한 최소한의 시간으로 다량의 제품을 제작하는 3D 프린터의 상용화를 계획하고 있습니다.출처 : 소믈리에타임즈(https://www.sommeliertimes.com )

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