배추 심 제거 로봇 자동화, 식품 제조 혁신의 새로운 전환점

한국식품연구원(이하 식품연) 식품융합연구본부 스마트제조연구단 권기현 박사 연구팀은 머신비전 기술을 활용해 배추 심의 정확한 위치와 깊이를 인식하고, 이를 기반으로 배추 심을 자동으로 제거하는 로봇 시스템을 개발했다.

이 기술은 기존의 수작업 방식과 비교해 작업 효율성 및 정확도를 대폭 향상시킬 수 있다.

식품 제조공정 자동화는 노동력 부족과 생산성 향상 요구를 해결하는 중요한 과제로 떠오르고 있다. 기존의 자동화 시스템은 배추와 같은 농작물의 정확한 심 위치와 깊이를 인식하기 어려워 효율성과 정확도가 낮았으며, 특히 복잡한 형태와 다양한 깊이를 가진 배추 심을 정확하게 식별하기 어려웠다. 이에 따라 수작업에 의존해 왔는데, 시간 소모가 크고 정확도에 한계가 있어 정밀한 심 인식 및 제거 시스템 개발이 필요했다.

머신비전 기반의 로봇 자동화는 이러한 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 접근법으로, 정확하고 효율적인 심 제거 작업을 가능하게 한다. 이 시스템은 배추의 밑면과 절단면을 촬영한 영상 데이터를 기반으로 머신비전 모델을 개발하고, 이를 통해 배추 심의 중심 영역과 깊이를 실시간으로 인식하여 로봇 팔이 정확하게 심을 제거할 수 있도록 설계되었다. 또한 실시간 이미지 처리를 통해 작업 중 발생할 수 있는 변수에 대응함으로써 작업자가 개입하지 않아도 자율적으로 작업을 수행할 수 있게 한다. 이로 인해 작업 효율성이 크게 향상되며, 정확도와 작업 일관성이 보장되어 가식 부위의 손실률을 저감하고 폐기율을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

이번 연구 결과를 활용하여 배추 심 제거 로봇을 개발, 김치 공장 등에서 배추 손질에 사용하는 등 식품 제조 공정 자동화의 새로운 전환점을 제시할 수 있다. 이 기술은 식품 제조업의 인력난 해소와 생산성 향상은 물론, 작업자의 안전과 효율성까지 대폭 개선할 수 있다. 또한, 머신비전 기술을 활용한 비가식 부위 제거 자동화 시스템은 다양한 농작물에 적용할 수 있어, 식품 제조 분야에 혁신적인 변화를 이끌어낼 것이다.

식품연 권기현 책임연구원은 “이번 연구 결과는 식품 제조 자동화 기술의 발전에 중요한 기여를 할 것”이라며, “앞으로도 식품 제조 분야의 생산성 향상과 효율성 강화를 위해 첨단 기술을 융합한 식품 제조혁신 기술 개발에 전념하겠다”고 전했다. /박상래 기자



전북을 바꾸는 힘! 새전북신문 *무단전재-재배포 금지