푸드테크 (식품 산업의 신혁명 | 푸드테크가 열어가는 새로운 미래)

정환묵

현재스마트산업연구소소장으로,우리나라인공지능초기연구자이며,스마트산업에대한연구를활발히하고있다.아직스마트산업이라는말이익숙하지않은우리나라에2002년부터농식품분야의IT농업혁신의필요성과초고령사회를대비한시니어산업육성을주창해왔다.

한양대학교에서전자공학과를졸업하고인하대학교에서박사학위를받은후대구가톨릭대학교컴퓨터정보통신공학부교수로정년퇴임하였으며,동대학교산업협력단장,공과대학장,교무처장,부총장을지냈고,한국지능시스템학회5대회장과한국한방산업진흥원이사를역임하였다.

일본東京대학객원연구원과明治대학정보공학과객원교수를역임하였다.저서로는〈인공지능〉,〈소프트컴퓨팅〉,〈스마트농업혁명〉,〈시니어산업화글로벌마케팅〉외다수의저서가있다.

프롤로그-4
미리알아보는푸드테크범위-9

PART01.각광받는차세대기술푸드테크-11
1.1식품산업의혁신푸드테크-12
1.24차산업에기반한식품산업의동향-14
1.3푸드테크란무엇인가-16
1.4푸드테크의분류-19
1.5왜푸드테크가주목받고있는가-22
1.6급변하는미래식품의세계-24

PART02.푸드테크혁명과스마트키친-29
2.1스마트키친이란무엇인가-30
2.2스마트조리기기와주방의변화-32
2.3창조성에기반한주방디자인-37
2.4식품진화를전망한핵심트렌드-39
2.5식품과과학기술에서탄생된인간의시각화-41
2.6요리레시피진화의3단계신기술-43
2.7가속화하는외식산업의대변혁-46
2.8식품가치의재조명-49

PART03.차세대단백질자원대체육-55
3.1대체육의현재상황과전망-56
3.2대체육의분류및개요-58
3.3대체육진화의5단계분류-61
3.4식육과대체육의상호보완관계-64
3.5대체육에의한효율적인식료품공급-68
3.6대체육의원료와제조방법-70
3.7환경문제를고려한대체육-73
3.8건강에좋은대체육을추구하는스타트업기업-75

PART04.차세대단백질자원식물육-79
4.1식물육의특징-80
4.2식물육제조기술의발전전략-82
4.3평가가높아지는식물육상품-84
4.4식물육에대한소비자수요-86
4.5육식의국가별정보파악과그대응-88
4.6외식에서일어나는식물육메뉴의채용-91


PART05.새로운식재료조류식품-97
5.1조류(藻類)식품의개요-98
5.2왜조류식품이다시주목을받는가-101
5.3조류식품의배양기술-103
5.4조류식품의가공기술-106
5.5조류식품의시장-108
5.6다양한용도를가진조류-110
5.7조류식품의보급을향한과제-112

PART06.차세대대체단백질식용곤충-117
6.1새로운단백질식용곤충-118
6.2현대식용곤충의재조명배경-120
6.3식용곤충종류와가치-122
6.4곤충의조달방법(수단)-124
6.5펫푸드용식용곤충-125
6.6유엔식량농업기구(FAO)의권장인식용곤충-128
6.7식용곤충산업의전망-129

PART07.새로운식재료배양육-133
7.1배양육의급부상-134
7.2배양육의특징-136
7.3배양육의제조기술-138
7.4배양육의상품화-141
7.5배양육은인구증가의해결방안-143
7.6생선의고기배양과3D푸드프린터-144
7.7세계최초로배양육이판매된것은싱가포르-146

PART08.시니어푸드테크산업(고령친화식품)-149
8.1시니어를지향한푸드테크산업-150
8.2시니어푸드산업의전망-152
8.3식품산업의블루오션,시니어푸드시장-154
8.4고령자의단백질섭취중요성-155
8.53D푸드프린터는개호식의핵심콘텐츠-157
8.6고령자소프트식품의새로운트렌드-159
8.7확대되는시니어용간호식시장-16

PART09.인공적농산물재배식물공장-167
9.1식물공장의분류와개요-168
9.2식물공장에서의생육모니터링-170
9.3식물공장의강점-171
9.4식물공장야채의마케팅전략-174
9.5가속하는식물공장의오토메이션화-176
9.6식물공장에도입되는인공지능(AI)-179
9.7인공지능(AI)에기반한식물공장-180
9.8미래농업과식물공장의과제-183
9.9식물공장의기후변화극복과대안농업-184

PART10.식량문제해결의새돌파구육상양식-187
10.1수산업의현실과육상양식의기대-188
10.2관심이집중되는육상양식-190
10.3기술혁신이이루어지는육상양식-191
10.4양식기술을활용한소비자수요의상품설계-193
10.5IoT/AI를활용한스마트수산업-195
10.6IoT/AI기술을활용한육상양식-197
10.7육상양식의장점과단점-199
10.8농업과양식을결합한아쿠아포닉스-201

PART11.푸드테크와관련된환경문제-207
11.1푸드비즈니스에관련된환경문제-208
11.2식품손실과식품폐기물-209
11.3플라스틱제품의용기포장의문제-213
11.4환경문제와푸드비즈니스-214
11.5농·축산부문탄소중립-215
11.6디지털기술에의한탄소중립-220
11.7농업의온실효과가스절감대책-221

PART12.유통과가공에관한푸드테크-225
12.1기대되는푸드체인의스마트화-226
12.2스마트푸드체인의정의-228
12.3수급매칭을최적화한스마트푸드체인-229
12.4농산물신선도의시각화-231
12.5농산물품질·신선도의보존기술-234
12.6진화를거듭하는품질보존기술-235
12.7농업·농촌의디지털전환(DX)혁명-237
12.8농촌디지털전환(DX)‘CASE’활성화-240
12.9도매시장의역할과생산ㆍ유통스마트화-242
PART13.푸드테크와메타버스-247
13.1메타버스의정의와특징-248
13.2VR/AR/MR이란?-255
13.3메타버스플랫폼과활용사례-258
13.4메타버스로영역을확대하는식품업계-262
13.5메타버스단계및과제들-264

PART14.푸드테크를견인하는차세대기술-269
14.1푸드테크를견인하는4차산업관련기술-270
14.2인공지능및응용분야-275
14.3로봇의기술혁명-296
14.44차산업혁명과사물인터넷-309
14.5빅데이터의정의및동향-314

PART15.4차산업기술에기반한스마트축산-327
15.1축산의스마트화-328
15.2인공지능(AI)에기반한축산업-332
15.3축산업에관한정보화-335
15.4낙농에서사용되는로봇-337
15.5조사료생산에서급이(給餌)까지의스마트화-341
15.6ICT를활용한효율적인급이기술-343
15.7클라우드소집단관리시스템-344
15.8ICT기술을활용한축산업-347

21세기인류는생존에있어서가장필요한식품에관련된여러가지문제에직면하고있습니다.앞으로엄청난인구증가와함께,식품수요도당연히커져가고,육류를비롯한식품공급은부족해질것으로예상하고있습니다.

그중에서도문제가되는것이단백질인데,최대공급원인축산은생산성이높지않고,더구나그것이확대되면그만큼온실효과가스배출도늘어나게됩니다.또하나의단백질자원인생선은이미남획이시작되고있어많은어종에서자원고갈이우려되고있습니다.

지금이대로라면예상되는인구폭발에는도저히대응할수없어,보다효율적인식품을생산할필요가있으며그대안으로기대되는것이푸드테크라고생각합니다.세계각국의식품관련분야에최첨단기술을활용하는엄청난변화가푸드테크(FT:FoodTechnology)로향하며,식품의세계는푸드테크라는변혁의한가운데에있고그장르의폭은매우넓습니다.

푸드테크의범위는그중에서도대체육,조류식품,곤충식,육상양식,식물공장,식물육종등이특히주목되고있습니다.근육세포를증식시키는배양육,식물성단백질에의한대체육과대체어,유전자정보를바꾸는게놈편집,요리를인쇄하는3D푸드프린터,농업ㆍ어업현장에서활약하는AI,로봇,드론,사람의손을거치지않는조리로봇,요리기술을필요로하지않는스마트조리기기등이러한이노베이션(Innovation)은급속하게실현되고있고,이미실현된것도많습니다.

4차산업혁명시대를맞이해지속가능성을지닌미래식품에대한관심이증대한가운데혁신기술이적용된푸드테크의중요성또한커지고있습니다.미국에서개최된CES2022에서푸드테크기술은그해의5대기술트렌드중하나로소개되었습니다.SKS(SmartKitchenSummit)에서도요리레시피를프로그램화하여,IoT기술로조리가전을조작하는이른바‘키친(주방)OS’에대한개념이실현되는세상이펼쳐지고있습니다.초보자도쉽게요리를만들수있는스마트조리기기나,레시피를사이에두고인터넷쇼핑이나조리를할수있는‘키친OS’등불과몇년전까지도생각하지못했던기술혁신이일어나고있습니다.

세계적인외식업체들이주목하는푸드테크분야는로봇입니다.접객부터주문·결제,AI자동조리로봇(음식·카페등),서빙이나퇴식,디시워셔및정리,배달등로봇의활용범위는더욱확대되고있습니다. 
한국푸드테크협의회에따르면,푸드테크국내시장규모는600조원,세계시장규모는반도체산업보다약50여배많은4경원에달하는등미래성장잠재력이매우큰산업으로평가받고있습니다.푸드테크가주목받는가장큰이유는시장의성장잠재력이기도합니다.

이제푸드테크는과학기술의발전과더불어성장함으로써,새로운비즈니스모델을제시하고부분적으로는활성화되는단계까지와있습니다.따라서푸드테크는새로운마케팅전략의소재로서현대의흐름에부합하여그에따른수익창출을기대하기에충분하다고판단됩니다.이에,푸드테크분야에관한종합적인기술과시장,비즈니스모델과사례등을분석하여,국내기업의기술개발과새로운마케팅전략을수립하여야합니다.

과거우리나라는스마트폰,반도체등에서일부패권형성에성공한경험이있습니다.이러한경험과기술력을바탕으로다양한식품부문에첨단기술을적용해새로운기술을개발함으로써,국가경제의어려움을극복하고국제경쟁력을갖춘혁신적인푸드테크모델을만들어가야합니다.

최근육류소비로인한환경,건강,윤리문제해결대안으로떠오른대체육시장이새로운소비트렌드로나타나고있습니다.최근에나타난대체육붐은다양한수요가복합적으로작용하여탄생한것입니다.종교등의이유로육식이터부시되는사람,건강식을추구하는건강지향심이높은사람,지구온난화등의환경문제에대한의식이높은사람등을들수있습니다.이와함께경제수준과개인의취향에따라식품에대한기호가다양해지고동물복지가중시되어윤리적소비에대한사회적관심이대체식품에대한요구로이어지고있습니다.외국에서는신흥스타트업기업뿐만아니라,대기업식품메이커도참가하기시작하고있습니다.

새로운단백질원료로서는곤충도들수있습니다.색다른것으로취급받을것같지만영양가가높고,생산효율도매우높습니다.또하나의변화와혁신이요구되고있는것은어업의세계도마찬가지입니다.세계의바다에서수산자원이감소하고있어,주변국가와의쟁탈전이격심해지고있기때문입니다.

우리나라도국제적인위상이상승하면서다양한국제적인행사와이에따른외국인방문객이나관광객에대한관심이집중되는가운데국가별종교나관습(금지된음식)에관한정보를미리파악하여,적절히대응할필요가있습니다.

우리나라의IT기술이선진국대열에있기까지많은진화과정을거치면서기술력이향상된것과같이,푸드테크도같은과정을밟을수있습니다.K-POP도한때는영세산업이었던것처럼,언젠가세계를선도할한국의푸드테크(K-FT)가될수있을것이라고확신하고있습니다.

향후다양한푸드테크부문에새로운기술을지속적으로개발함으로써,국가의기술력을높이고국제경쟁력을높여생산기술과시스템까지수출하는혁신성장의동력이되도록추진되어야합니다.

이책에서는,식품산업분야에서4차산업핵심기술을이해하려는독자를위하여관련기술을가급적상세하게설명하려고노력하였습니다.특히〈See&Think〉란을두어본문내용이나관련내용을이해하는데도움이되도록하였습니다.

최근에관심이집중되고있는푸드테크에대한자료나서적은거의없는실정입니다.따라서푸드테크에관심있는독자들을위하여기본적인지식이나이해를넓혀주는자료가필요하다는판단에따라책을집필하게되었습니다.이책에대한보완점이나잘못된부분의지적이나조언을주시면,다음재판시에최대한반영하도록하겠습니다.

푸드테크에관련된자료가많지않은상황에서지금까지저자의경험을바탕으로푸드테크의범위를설정하고,주관적관점에서집필하였기에관점에따라다를수도있다는점을밝혀둡니다.

이책이완성되기까지푸드테크에대한국내외의참고자료를인용하거나유효적절하게활용하였다는점을밝혀둡니다.논문이나전공서적과는달리기본적인이해에초점을두게됨에따라,참고문헌이나인용문헌을일일이열거하는것은오히려일반독자에게혼란을야기할수있다고생각하여생략하였습니다.