상업화 국면에 들어선 3D 푸드 프린팅, 기술보다 중요한 '제품성' 확보
3D 푸드 프린팅 기술은 지속적인 진화를 거쳐 실제 식품 생산에 적용 가능한 수준에 접근하고 있습니다. 그러나 이 기술의 대량 생산 및 상업화를 실현하기 위해서는 단순한 기술 진보를 넘어, 소비자의 수요를 충족시킬 수 있는 '매력적인 제품' 개발이 핵심 과제로 부각되고 있습니다. 이에 따라 기술, 소재, 시험 인증, 수요 탐색 등 다양한 분야에서의 종합적인 접근이 필요하다는 분석이 제기되고 있습니다.
소재 특성과 장비 구성의 상호작용
서울 강남구 한국과학기술회관에서 개최된 ‘월드푸드테크 2025’의 ‘성남X3D프린팅푸드’ 세션에서 김석범 CTO는 3D 푸드 프린팅 장비 제조의 기술적 측면을 심도 있게 분석하였습니다. 특히 그는 소재 선정이 장비 구조 설계에 미치는 영향을 상세히 설명하며, 시스템 구성의 순차적 접근 필요성을 강조하였습니다.
“프린터의 기술 구조는 만들고자 하는 식품의 설계를 어떻게 결정하느냐에 달려 있으며, 명확한 설계가 확정된 이후에야 소재와 공정, 시스템 구축이 가능하다”는 견해를 제시하였습니다.
현재 3D 푸드 프린팅에는 총 다섯 가지 프린팅 방식이 있으며, 이 중 압출 방식이 일반적으로 가장 많이 사용되고 있습니다. 그러나 각 방식은 식품의 성질, 소재의 점도와 안정성, 경화 방식 등에 따라 장단점이 뚜렷하게 나뉘며, 이에 따라 맞춤형 장비 설계가 필수적입니다.
조직감 구현의 다양성과 기술적 섬세함
이수현 고려대학교 교수는 3D 프린팅 기술을 활용한 '조직감 재현' 기술을 중심으로 발표를 진행하였습니다. 그는 “3차원 디지털 디자인과 영양학적 데이터를 활용해 식품을 다양한 적층 방식으로 재구성하는 기술”이라고 3D 푸드 프린팅을 정의하였으며, 이로 인해 기존 제조 방식보다 훨씬 더 섬세한 맞춤형 자연식 감각 재현이 가능하다고 설명하였습니다.
예를 들어, 프린터 설정에서 노즐의 크기, 프린팅 속도, 속 채움의 밀도 조절만으로 같은 소재를 이용하더라도 전혀 다른 식감의 제품을 생산할 수 있습니다. 또한 단일 노즐에 의한 복합 소재 출력을 통해 대체육 등 응용 제품의 지지력 강화 효과를 얻게 되는 파스칼 원리 응용 사례도 소개되었습니다. 이 같은 공정은 고기 질감 구현 등의 대체 식품 제조 영역에서도 실질적으로 활용되고 있습니다.
신뢰 기반 강화를 위한 시험·인증 체계
3D 푸드 프린팅 산업이 상업적 영역으로 확대되기 위해서는 기술적 신뢰 기반의 확보가 필수적입니다. 이에 따라 최정윤 책임연구원은 시험평가 및 인증 요소의 중요성을 강조하며, 특히 품질, 안전성, 기능안전 등의 기준 정립이 선행되어야 한다고 언급하였습니다.
“융복합 기술인 3D 푸드 프린팅에서는 소프트웨어 품질, 기능안전, 보안성 등 다양한 요소가 통합적으로 평가되어야 하며, 이를 위한 독자적 인증 체계가 필요하다”는 점을 강조하였습니다.
현재 제안된 시험 항목에는 소프트웨어에 대한 GS 인증, AI 및 데이터 품질 인증, 조리 로봇 기능안전 인증 등이 포함되며, 산업 전반의 신뢰도를 좌우하는 기반 요소로 간주되고 있습니다.
상업화의 과제로 부상한 ‘수요 발굴’
김영원 연구원은 3D 푸드 프린팅의 상업화에 있어 가장 큰 과제로 '적절한 수요의 확보'를 제시하였습니다. 그는 현재까지의 기술은 대체로 대량생산이라는 전통 제조 기준과의 경쟁에 초점을 맞추고 있으나, 3D 프린팅 기술에는 오히려 맞춤형 수요 대응이 더 적합하다고 언급하였습니다.
이와 함께, 장비의 인쇄 속도나 공정 단축을 통한 상대적 효율 향상보다는, 제품의 차별화된 특성이 먼저 정의되고 이에 적합한 시장 수요가 발굴되어야 실질적인 상업화가 가능하다는 점이 제시되었습니다. 김석범 CTO 역시 “매력적인 아이템의 등장이 결국 대량생산을 뒷받침할 수 있다”고 언급하며, 기술보다 상품성이 우선되어야 한다는 방향성을 강조하였습니다.
글로벌 표준화와 협력체계의 필요성
표준화는 기술 확산과 상업 진입의 핵심 요건 중 하나로 제시되고 있습니다. 최정윤 책임연구원은 “산업 표준을 국내 연구진이 주도하여 정립한다면 글로벌 시장에서의 경쟁력을 확보할 수 있다”며 산업계 참여를 독려하였습니다.
김영원 연구원 또한 “연구개발 결과물을 산업적으로 구현하기 위해서는 표준화와 인증제도의 선추진이 필요하며, 이에 대한 정부와 각 출연연구기관의 지원이 병행되어야 한다”는 주장으로 이를 뒷받침하였습니다.
조용원 이사는 투자자의 관점에서 “하드웨어와 소재, 플랫폼 기술이 융합된 사업구조가 더 높은 평가를 받을 가능성이 크며, 이는 향후 배양육, 대체육 시장의 확대 가능성과도 맞물려 시장성을 인정받을 수 있다”고 제안하였습니다.
3D 푸드 프린팅 기술의 발전은 단순한 기술적 진보를 넘어 매력적인 제품 개발이 핵심 과제로 부각되고 있습니다. 이를 위해서는 한양3D팩토리와 같은 전문 기업의 유용한 지원이 필요하며, 시험 인증 및 표준화 체계가 조화롭게 작동하여 글로벌 시장에서의 성공적 성과를 기대할 수 있습니다.
