금회는 BioIN에 게재된 한국식품연구원 김범근 책임연구원님의 “Food tech, 식품 3D 프린팅 기술”을 전송드립니다.

3D 식품 프린팅 기술은 CAD나 3D 스캐너를 통해 만들어낸 3차원 디지털 디자인을 바탕으로 식품 원료를 한 층씩 적층하여 3차원으로 재구성하는 식품제조기술입니다. 

식품 3D 프린팅 방식은 물리적 특성에 따라 크게 4가지 즉, 소스와 같은 점도 재료를 위한 잉크젯 인쇄(Color Jet Printing), 설탕 및 지방과 같은 전력 기반 재료를 위한 선택적 레이저 소결(Selective Laser Sintering), 단백질 및 전분과 같은 분말 재료 및 액체 결합제를 위한 바인더 분사(Binder jetting), 압출 인쇄 (Fused Deposition Modeling) 등으로 구분됩니다.

향후 연구분야의 핵심을 요약하면 다음과 같습니다.

① 3D 프린팅용 소재 발굴

 ▶3D 식품 프린팅의 토출·적층 안정성 극대화를 위해 검류 등의 고분자들이 많이 활용되나, 영양을 고려한 대체 원료 발굴 연구가 필요함

 ▶곤충 등 3D 식품 프린팅 원료로 활용될 수 있는 광범위한 원료 발굴 및 가공적성 최적화 연구가 필요함

② 수요자 중심의 개인맞춤형 식품 설계

 ▶식품의 맛과 외형뿐만 아니라, 물성, 영양학적 요구와 신체 능력에 부흥하는 궁극적인 의미의 맞춤형 식품을 디자인할 수 있는 연구개발이 필요함

 ▶음식을 씹거나 삼키기 어려운 섭식장애 환자나 영유아 및 고령층을 위한 영양식품을 개발하는 등 맞춤형 케어푸드 개발이 필요함

③ 전투식량

 ▶병사들의 전투복에 생리학적 또는 영양적 상태를 측정할 수 있는 장치를 부착한 후 데이터를 베이스캠프로 전송하여 이를 기반으로 식품을 출력하는 등 일련의 공정 개선 관련 연구가 필요함

 ▶식량 운송비 절감, 각 병사의 취향별 식품 선택권 부여, 음식쓰레기 발생량 저하, 전투식량의 유통기한 연장 등의 효과를 기대할 수 있음

④ 우주식품

 ▶우주에서 장기간 체류하는 것을 고려하여 저장성 향상을 위한 분말 소재 개발 및 하드웨어 구축이 요구됨

 ▶3D 프린팅의 장점 중 하나인 음식물 찌꺼기가 남지 않는다는 점에서 유리함 

⑤대체식품(배양육)

 ▶대체식품은 실제 식육과의 식감·풍미 차이를 극복하기 위한 인공 지방·혈액·단백질의 3가 지 성분을 3D 프린팅에 활용하는 연구도 필요함

 향후 식품 3D 프린팅 기술의 가정 도입이 일반화 될 경우, 현재 조리용 부엌이 제조용 식품공장으로 바뀌게 됩니다.  개인 건강과 식습관에 맞는 신선한 개인 맞춤형 케어푸드 시대를 맞이 하게 될 것입니다.

 업무에 도움이 되시기 바랍니다.

 김 필 주 드림