자동화로 식품 생산을 안전하게 가속화하다

식품 산업을 바퀴에 비유하면, 안전이 허브(hub)이고 생산·청결·노동이 스포크(spoke)입니다. 이 스포크들을 하나로 묶는 림(rim)이 바로 자동화여야 합니다. 자동화가 각 요소를 직접 개선할 수 있기 때문입니다. 그 이유를 살펴보겠습니다.

생산성 향상

최근 PMMI 보고서에 따르면, 2011년 제정된 식품안전현대화법(FSMA)은 FDA의 초점을 오염 대응에서 식품 안전 문제 예방으로 전환시켰습니다. 기업 규모와 관계없이 FSMA와 오늘날의 경제 환경은 식품 제조사에게 도전이자 기회가 되고 있습니다.

예를 들어 음료 생산에서, 이제 시설들은 회전식 충전기(rotary filler)를 사용하여 탄산음료, 와인, 우유, 물을 100개 이상의 밸브가 장착된 대형 터렛으로 단일 라인으로 유도하여 연속적으로 병을 채웁니다. 설비 속도가 빨라지면 교대당 생산량이 늘어나고 이는 곧 이익으로 직결됩니다. 물론 라인 속도를 높이면 작업자도 더 빨리 움직여야 합니다. 유명한 "I Love Lucy" 초콜릿 공장 장면은 속도가 정확성을 앞지를 때 벌어지는 일을 희화화한 것이지만, 현실에서 조금만 빨라져도 제품 파손이나 수량 오류가 발생할 수 있습니다. 로봇을 생산 공정에 도입하면, 예를 들어 팔레타이징이나 포장 속도를 높이면서도 제품 무결성을 해치지 않을 수 있습니다.

오염 방지

자동화 도입의 또 다른 동력은 플랜트 내 오염 제거입니다. FDA 추산 미국 내 식중독 사례는 연간 최대 4,800만 건에 달하며, 이로 인한 경제적 손실은 수십억 달러에 이릅니다.¹ FSMA 같은 법규는 새로운 공정 도입과 추가 운영 비용을 요구하므로, 이에 대비하지 못한 소규모 업체에는 특히 큰 부담입니다. 사람이 라인에 투입되면 불결한 손, 검사 누락, 온도 모니터링 실패 등을 통해 식품을 오염시킬 위험이 있습니다. 로봇 워크셀을 생산 라인에 도입하면 무균 환경을 더 쉽게, 반복 가능하게, 기록 가능하게 구축할 수 있습니다. IP65~67 등급의 로봇은 정기 세척이나 부분 침수 세척이 용이합니다. 자동화는 초기 투자비가 들지만, 신중하게 설계·구현하면 1년 내에 투자 회수가 가능합니다.

노동 비용 관리

식품 산업 바퀴의 세 번째 스포크는 노동, 구체적으로는 노동 비용 관리입니다. 제조 현장에서 작업자는 반복 동작을 수행하는 경우가 많습니다. 반복적으로 허리를 굽히거나 비틀면 부상 위험이 커지고, 이는 작업 손실, 재교육, 보험 청구로 이어집니다. 동일 시설에서 연쇄적인 부상이 발생하면 OSHA 조사로 이어질 수도 있습니다.

인력 채용과 유지에도 비용이 듭니다. 식품 제조는 중량물 취급, 냉장 실내 근무, 외진 곳 통근 등을 수반하므로 우수 인력을 구하기 어렵습니다. 구직자가 있어도 고용 선별 테스트를 통과하지 못하는 경우가 많습니다. 채용되어 근무하는 직원이라도 풀타임 직원 유지에는 의료비 등 고유의 레거시 비용이 발생합니다. 이는 인력을 로봇으로 대체하라는 뜻이 아닙니다. 오히려 자동화는 채용 난항, 반복적이거나 위험한 작업, 작업 속도 향상 필요성에서 비롯된 공백을 로봇이 메워주는 것입니다.

미국에는 크래프트 하인즈 같은 대기업부터 소규모 가족 기업까지 2만 개 이상의 식품 제조사가 있습니다. 기업 규모와 관계없이 식품 오염 방지, 청결 유지, 생산 증대, 작업자 보호는 최우선 과제입니다.

현대 식품 가공·유통 네트워크의 구조상, 한 건의 오염 사고가 광범위한 사태로 번질 수 있습니다. 이는 리콜을 초래하고 브랜드 이미지에 타격을 줍니다. 추적 시스템으로 오염 제품의 출처를 빠르게 파악하더라도, 사고 발생 시 오염 자체를 막을 수는 없습니다. 로봇을 팀에 합류시켜 안전 최우선 원칙을 지키면, 상황과 관계없이 부패 제품이나 교차 오염으로 인한 사고를 최소화하거나 예방하기가 훨씬 수월해집니다.

¹ fda.gov: Foodborne Illnesses: What You Need to Know