4차 산업혁명 시대를 맞아 새로운 기술이 속속 등장하고 있는 현 상황에서 식품제조업 분야 역시 ICT가 융합된 스마트팩토리는  대표적인 혁신기술이다.

식품산업계가 과학기술, 정보통신기술(ICT)을 융합해 4차산업혁명을 주도하고 있는 가운데 정부는 제조업분야에서 불량률 감소, 생산성 향상 등 기업의 성과 제고와 대중소기업간의 격차 해소 및 중소기업에 양질의 일자리 창출 등을 위해 국정과제로 2022년까지 스마트공장 2만개 보급을 추진하겠다는 각오다.

스마트공장이란 실시간으로 데이터를 수집‧분석하고, 제품의 설계, 제조 및 유통·물류 등 생산 전 과정에 ICT기술을 적용해 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산 공장을 말한다.

최근 식품전문 인공지능(AI)을 도입해 스마트화에 속도를 내고 있는 식품업계가 정부 주도하에 식품산업에 스마트팩토리 도입·확산을 통한 스마트 제조혁신을 꾀하고 있다.

스마트공장 보급 사업을 통해 불량률 저감, 고용증가 등 가시적인 성과가 창출되는 등 제조업의 혁신이 확산되고 있는 식품산업의 미래를 전망해 본다.

식품산업에 스마트팩토리 도입·확산 시급
국내 식품산업은 2016년 기준 매출 102조원, 종사자 33만명, 사업체수 5만7000여개로 매년 지속적으로 성장해 일자리 창출 및 수출 증대, 국산 농산물 소비 등 국민경제에 크게 기여하고 있다.

하지만 식품산업이 더욱 성장하고 국제 경쟁력을 확보하기 위해서는 낮은 부가가치 및 저생산성, 인력부족, 식품품질·안전에 대한 소비자의 높은 기대치 등은 극복해야 할 과제다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 식품산업에 스마트팩토리 도입·확산을 통한 스마트 제조혁신이 필수적으로 필요하나, 현재까지 식품업계의 스마트팩토리 도입실적은 낮은 수준이다.

4차 산업시대를 맞아 식품업계는 ICT기술을 접목한 스마트팩토리 개발 속도를 높이고, 미래형 솔루션을 제공하고 있다.

최근 식품업계에 인공지능을 활용한 챗봇 도입 바람이 불고 있다.

챗봇은 문자 대화를 통해 질문에 알맞은 답이나 정보를 제공하는 대화형 인공지능 소프트웨어로, 빅데이터를 기반으로 한 고객응대로 시간이나 상담 상황에 구애받지 않고 즉각적 응대가 가능하다.

인공지능 기술기반 고객맞춤 마케팅시스템 구축
동원F&B 동원몰 챗봇 ‘푸디’

동원F&B가 세계 최고의 인공지능 가운데 하나인 ‘IBM 왓슨’을 기반으로 한 식품전문 인공지능 챗봇 ‘푸디(Foody)’를 새롭게 선보였다.

지난해 5월 첫 선을 보인 푸디는 인공지능 기술을 기반으로 사용자의 질문을 해석해 최적의 답변을 제공하는 챗봇(Chatbot·채팅로봇) 서비스다.

고객이 하는 질문의 의도를 정확히 이해하고 최적의 답변을 제공할 수 있다.

푸디(Foody)는 ‘푸드(Food·식품)’와 ‘버디(Buddy·단짝)’의 합성어로, 식품전문 챗봇만의 차별화된 서비스로 고객에게 더욱 친밀하게 다가가겠다는 의미가 담겨있다.

동원몰 고객은 홈페이지 내의 챗봇 상담기능을 통해 ‘푸디’에게 결제, 배송, 교환 등 각종 주문 관련 사항과 적립금, 쿠폰 등 다양한 회원 서비스에 대해 문의할 수 있다.

푸디는 인공지능이 스스로 학습하는 ‘딥러닝(Deep learning)’ 과정을 통해 고객의 취향과 구매 성향을 분석해 맞춤형 상품을 추천하거나, 구매한 상품과 연관된 레시피를 추천하는 등 식품전문 챗봇만의 특화된 서비스를 제공하고 있다.

동원F&B 관계자는 “4차 산업혁명 시대에 발맞춰 새로운 소비자 가치를 제공하기 위해 식품전문 챗봇 서비스를 도입했다”며 “푸디의 기능을 지속적으로 강화해 인공지능을 통한 고객 맞춤형 마케팅 시스템을 완벽하게 구축해나갈 예정”이라고 전했다.

첨단 푸드테크 기업으로 도약 신호탄
롯데제과, AI 트렌드 예측시스템 ‘엘시아’ 본격도입

롯데제과가 약 2년간 개발해온 AI 트렌드 예측시스템 ‘엘시아(LCIA: Lotte Confectionery Intelligence Advisor)’를 현업에 본격 도입, 첨단 푸드테크 기업으로의 도약을 알렸다.

엘시아는 인공지능(AI)를 통해 수천만 건의 소셜 데이터와 POS 판매 데이터, 날씨·연령·지역별 소비패턴 및 각종 내·외부 자료 등을 종합적으로 판단해 고유의 알고리즘을 통해 식품에 대한 미래 트렌드를 예측해 이상적인 조합의 신제품을 추천해준다. 사용자는 ‘엘시아’가 추천한 신제품 조합의 3개월 후 8주간의 예상 수요량을 미리 알 수 있다.

엘시아는 제품의 트렌드를 분석하기 위해 제품에 DNA 개념을 도입해 알고리즘에 적용했다. 제품의 속성을 맛, 소재, 식감, 모양, 규격, 포장 등 7~8가지의 큰 카테고리로 나누고 수백 개의 세부 속성으로 나눴다.

그리고 과거 성공 사례에 대한 제품 DNA를 분석해 시스템의 알고리즘을 완성시켰다. 뿐만 아니라 알파고와 같이 딥 러닝(deep learning) 기술을 적용, 시간이 흐를수록 자가 학습을 통해 예측의 정확도가 높아진다.

또 ‘엘시아’는 제품 DNA 지역, 유통채널, 성별·연령·직업·산업별로 다양한 관점에서의 분석을 가능케 할뿐만 아니라 버즈량 증가 추세와 편차, 경향 등 고도화된 소셜 데이터 분석이 가능하다. 신제품에 대한 소비자 반응 등도 실시간으로 파악된다.

롯데제과는 ‘엘시아’가 기존 식품산업의 업무 방식 자체를 완전히 뒤바꿀 수 있는 획기적인 시스템이 될 것으로 기대하고 있다.

기존의 시장 분석이 개인의 주관이 개입된 단편적인 정보를 바탕으로 했다면 ‘엘시아’는 광범위한 자료를 바탕으로 과학적이고 객관적인 정보를 제공한다.

롯데제과는 이번에 도입한 ‘엘시아’를 통해 심도 있고 신속한 시장 분석이 가능해져 제품 개발이나 마케팅 전략 수립에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

또 객관적이고 과학적인 분석 자료를 실시간으로 확인할 수 있어 의사 결정에 대한 시간 손실도 줄일 수 있다. 롯데제과는 향후 ‘엘시아’를 신제품 개발뿐만 아니라 생산, 영업 전반에 걸쳐 활용한다는 계획이다.

롯데제과 민명기 대표는 “식품 시장의 트렌드가 급변하고 있다. 유행의 확산 속도가 급격히 빨라지는 한편 지속 기간은 점차 짧아지는 추세다. 이런 변화의 속도에 반응이 늦은 기업은 도태될 수밖에 없다.

이런 상황에서 ‘엘시아’는 롯데제과가 50년 후에도 시장을 주도할 수 있게 하는 가장 큰 무기가 될 것이다. 엘시아를 통해 미래 식품 시장 트렌드를 선도해 나갈 것”이라며 포부를 밝혔다.

한편, 롯데제과는 2017년 1월부터 롯데정보통신, IBM 등과 시스템 구축을 위한 태스크포스팀(TFT)을 구축하고 시스템 개발에 박차를 가해왔다. 현재 롯데제과는 ‘엘시아’를 다른 식품 계열사 등으로 확대시켜 나가는 것에 대해서도 검토하고 있다.

최첨단 기술·설비로 백두산 천혜의 물 그대로 전달
농심 ‘백산수’ 신공장

농심은 천혜의 자연이 선사한 백두산 물을 그대로 담아내기 위해 2015년 백산수 신공장을 완공했다. 주변 자연환경을 잘 보존하면서도 원수의 이로움을 그대로 담아내는 조화로운 공장, 스마트팩토리다.

농심은 백산수 신공장을 세계 최고의 생산설비로 지었다. 대부분의 시스템은 자동화됐고 생산기록은 전부 데이터화 돼 체계적으로 관리된다.

또 이도백하 지역의 청정자연과 조화를 이루는 친환경 공장이며, 공장 내부로 연결된 철도를 바탕으로 물류혁신을 이뤘다.

백산수 신공장의 경쟁력은 먼 데 있지 않다. 백두산 천혜의 물을 그대로 사람들에게 전달하기 위한 농심의 노력이 똑똑한 설비로 구현됐다.

농심이 새롭게 지은 백산수 신공장은 규모와 시설을 논하기 전에 궁극적으로 추구하는 가치가 있다.

바로 백두산 물, 그 자체다. 어떻게 하면 우수한 백두산 물을 세계의 소비자에게 그대로 전달할 수 있을까에 대한 고민이 백산수 신공장 건설의 핵심이었다.

물은 일반 가공식품과 달라서 제조라인을 거치면서 제품 완성도가 높아지는 게 아니다. 원료의 배합과 처리과정도 없다.

오로지 자연 그대로의 물을 사람이 먹을 수 있도록 하는 최소한의 여과 시스템이 전부다. 농심은 세계 최고 품질의 내두천 물을 그대로 병에 담고자 수원지와 공장을 잇는 수로부터 생산, 포장설비까지 완벽하게 갖췄다.

단순히 첨단화, 자동화, 무인화가 스마트팩토리를 뜻하는 것이 아니라, ‘백산수를 백두산 원수와 다르지 않게 하는 것’이 바로 농심이 생각하는 스마트팩토리의 정의다.

농심은 본격적인 백산수 사업을 위해 창립 이래 최대 규모인 2000억원을 들여 기존 공장 인근에 백산수 신공장을 준공하고 세계 최고의 설비로 백산수 생산라인을 구축했다.

백산수 신공장은 약 30만㎡의 부지에 공장동, 유틸리티동, 생활관 등 연면적 8만4000㎡ 규모로 건설됐다.

백산수 신공장의 특징은 세계 최고의 설비만으로 구축됐다는 점이다. 백두산 물을 그대로 소비자들에게 전하기 위해서는 한 치의 결함도 용납할 수 없었다. 최고의 설비만이 백두산 물의 품질을 그대로 살려낼 수 있다는 믿음이다.

먼저, 수원지로부터 흘러온 물을 여과하는 설비는 독일의 펜티어(Pentair)사로부터 도입했다. 수원지와 공장을 잇는 3.7km의 송수관로를 거쳐 공장으로 유입되는 물에 대한 최종 여과작업을 수행한다.

외부 오염원에 전혀 노출되지 않아 백두산 물의 품질을 그대로 유지해 주는 첫 과정이다. 최근 미세먼지 등 환경이슈에도 백산수의 건강함은 변하지 않는다.

백산수 페트 용기 제작은 캐나다의 허스키(Husky)사가 맡았다. 먹는샘물 병과 뚜껑(캡)의 형태를 성형하는 사출 작업을 담당한다. 허스키사는 먹는샘물 용기 사출설비 분야에서 세계시장의 70%의 점유율을 보이는 글로벌 업체다.

먹는샘물 생산의 핵심이라고 할 수 있는 충전∙포장설비는 독일의 크로네스(Krones)사와 손잡았다.

흔히 보틀링(Bottling)이라고 하는, 물을 먹는샘물 병에 담는 공정부터 라벨지 포장, 컨베이어 벨트 이송, 적재까지 공정을 크로네스사의 첨단 설비가 담당한다. 독일 크로네스사는 1951년 설립된 글로벌 No.1 음료생산설비업체로 에비앙, 피지워터 등 세계적인 음료 브랜드의 생산설비를 제작한 바 있다.

이 첨단설비를 통해 농심은 먹는샘물 품질을 그대로 유지하는 동시에 과학적이고 위생적인 백산수 생산시스템을 갖추게 됐다.

농심은 백산수 신공장을 ‘스마트팩토리(Smart Factory)’로 칭한다. 물의 특성상 사람의 노력으로 품질이 더 좋아지는 것이 아니기 때문에 자연을 보존하고 자연과 조화를 이루는 것이 백산수 신공장의 지향점이다.

농심은 인간의 편의만을 위한 공장이 아니라, 자연과 인간이 공존하며 상생하는 방향으로 백산수 스마트팩토리를 설계했다. 최대 200만톤의 생산능력을 갖췄으면서 에너지는 최저 수준으로 사용할 수 있다.

농심은 백산수 한 병을 생산하는데 사용된 에너지의 양을 산출해 낭비되고 있는 부분은 없는지 실시간으로 체크한다.

농심은 마시는 물, 생명을 유지하는 먹거리를 다루고 있기 때문에 데이터를 소중하게 생각한다. 생산시설 내외부의 실시간 변화 자료를 축적해 빅데이터화하고 공유한다.

생산에너지 최적화위한 빅데이터 플랫폼 개발
매일유업, 청양공장 생산성 10%↑

매일유업 역시 4차산업 시대를 맞아 ICT 기술을 접목한 생산에너지 최적화를 위한 빅데이터 플랫폼 개발을 적용한 청양공장이 주목받고 있다.

매일유업 청양공장은 빅데이터 분석 도입을 통해 △생산성 10% 향상 △에너지 비용 10% 절감 △충전공정의 불량률 30%의 목표를 설정했다.

매일유업은 공정 단계마다 빅데이터 분석을 도입하고 있으며, 올해 아산공장, 상하공장, 영동공장 등 7개 공장으로 확대·도입할 방침이다.

이밖에 CJ제일제당, 삼양사 등 동종업계 현장 벤치마킹 지원 등 유관업계 모델 확산 노력도 눈여겨 볼만하다.