어려운 식품 포장도 척척, ‘만능 AI 로봇 손 등장’

시사위크=박설민 기자  국내 연구진이 인공지능(AI) 기반 스마트 로봇 손을 이용한 자율 식품 포장 기술을 개발했다. 식품생산업체의 생산성 강화 및 식품 위생 증진에 큰 보탬이 될 전망이다.

한국식품연구원(식품연)은 3D뎁스 카메라와 사물인터넷(IoT)센서가 융합된 ‘AI기반 스마트 그리퍼’를 개발했다고 20일 밝혔다.

제조업에서의 AI는 노동력 부족과 생산성 향상에 대한 요구를 해결하는 효율적 수단이다. 하지만 식품과 같은 다품종 소량 생산 및 비정형 제품의 경우 공정 복잡성이 증가해 AI의 완전 자동화는 불가능했다.

이 같은 문제를 해결하고자 식품연 연구팀은 실제 사람의 손과 유사한 역할을 하는 로봇 손 ‘그리퍼’를 고안했다. 이 그리퍼에는 비정형 제품을 박스에 넣거나(인케이싱) 포장에서 꺼내는(언로딩) 작업에 적합한 3D뎁스 카메라와 IoT센서가 탑재됐다.

그리퍼의 카메라와 첨단센서는 물체의 3차원 위치 정보 및 표면 각도 등 데이터를 수집·분석한다. 그 다음, 이 데이터를 바탕으로 AI가 물건을 어떻게 쥐고 움직일지를 인지해 로봇 손에 명력을 내리게 된다.

연구팀은 최종적으로 만들어진 그리퍼의 능력을 기존 다품종 소량 유연 포장 공정의 수작업 방식과 비교했다. 그 결과, 작업 효율성을 18%, 생산성을 23%가량 향상시킬 수 있음을 확인했다. 또한 기존 로봇 포장 시스템과 비교해도 궤적 수정이 따로 필요 없이도 제품을 찾아 집을 수 있어 유연한 작업에도 효과적이었다.

김태형 식품연 연구원은 “이번 연구 결과는 제조 로봇자동화 기술의 발전에 중요한 기여를 할 것”이라며 “식품 제조 분야의 생산성 향상과 효율성 강화를 위해 첨단 기술을 융합한 AI 자율제조 기술 개발에 전념하겠다”고 밝혔다.

이번 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술평가원(KEIT)의 AI 자율제조 선도프로젝트 과제로 수행됐다.