식품·가공 산업을 위한 위생 설계: 세척 용이성에서 비용 절감까지

위르겐 호프만(Jürgen Hofmann)이 유리 캐비닛을 엽니다.

"이것 좀 보세요." 그가 말합니다. 스테인리스 강관 내부, 90도 분기관이 볼트 체결된 커버로 끝나는데, 한때 센서가 있던 자리입니다. 관이 밀봉되어 세척액이 닿을 수 없는 데드엔드(dead end)가 생겼고, 거친 마감은 박테리아의 온상이 되었습니다.

호프만의 사명은 명확합니다: 위생이 중요한 작업을 쉽고 효과적으로 만드는 기계를 설계하는 것. 세척 용이성(Cleanability)이 그의 만트라입니다.

그는 독일 프라운호퍼 공정공학·포장 연구소(Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging)가 주도하는 프로젝트에 합류했습니다. 이 이니셔티브에는 온라인 포털 HygienicProcessing.com이 포함되어 있으며, 위생 설계 지식, 실용적 팁, 문헌 링크, 전문가 네트워크의 종합 허브입니다.

9년간 뮌헨 공과대학(Technical University of Munich) 바이엔슈테판(Weihenstephan) 캠퍼스 공정공학과 학술 조교로 근무해 온 호프만은 식품 관련 연구의 선도적 중심지에서 일해 왔습니다.

"장비가 깨끗하게 유지되어야 하는 곳이라면 어디든 위생 설계가 중요합니다."라고 그는 설명합니다. "제약, 화장품, 심지어 페인트도 포함됩니다."

식품 가공에서 세척은 액체 구동 작업입니다. 액체는 모든 파이프, 밸브, 탭, 펌프를 방해받지 않고 흘러야 합니다. 호프만의 일은 미생물이 서식할 수 있는 틈, 구멍, 홈, 데드존을 제거하는 것입니다. 매끄러운 표면, 올바른 각도의 곡선, 완벽하게 밀착되는 씰과 가스켓이 필수입니다.

유제품 분야에서 예를 들면, 씰이 과거에 내부 파이프 표면에서 후퇴해 설치되어 틈이 생기고 미생물 번식지가 되었습니다. 이런 장비는 여전히 사용 중이지만, 호프만은 씰이 파이프 벽과 플러시(flush)되도록 재설계를 도왔고, 세척 용이성을 극적으로 개선했습니다.

그러나 투자 결정은 종종 사일로(silo)화되어 있습니다. "자본 예산과 유지보수 예산이 별도지만, 위생 설계를 채택하면 장비 수명주기 동안 25~50%를 절약할 수 있습니다."라고 그는 지적합니다. "오염 발생 시 비용은 천문학적일 수 있습니다."

모든 식품이 동일한 수준의 검토를 요구하는 건 아닙니다. 맥주는 알코올이 병원성 박테리아를 억제하므로 유제품만큼 중요하지 않습니다—다만 무알코올 맥주는 별도 과제가 있습니다. 유제품 오염은 더 심각할 수 있으며, 최근 방부제 없는 제품 선호 소비 트렌드가 엄격한 위생의 필요성을 높입니다.

호프만의 대학은 유럽 위생 공학·설계 그룹(EHEDG) 표준을 따르는 세척 용이성 테스트 센터를 운영합니다. 테스트는 표준화된 오염물질을 부품과 참조 파이프에 통과시키고, 1% 알칼리 세제를 적용한 후 아가배지에 잔여물을 배양해 잔존 오염을 정량화합니다.

"이 일이 즐거운 건 실질적 차이를 만들기 때문입니다."라고 호프만은 말합니다. "우리는 공정에 영향을 주고, 새 트렌드를 설정하며, 우리 컨셉으로 기계를 만드는 회사를 볼 때 보람을 느낍니다."

트렐레보그 씰링 솔루션(Trelleborg Sealing Solutions)은 뮌헨 대학과 긴밀히 협력하며 호프만의 위생 원칙을 충족하는 씰 설계 연구에 집중해 왔습니다.

"식품, 음료, 제약 가공을 위한 최적 씰 구성을 권장합니다."라고 CPI 개발 유럽 기술 매니저 부르크하르트 레디그(Burkhard Ledig)는 말합니다. "최근 예가 터콘 바리실 울트라-클린(Turcon Variseal Ultra-Clean)입니다."

바리실(Variseal)은 가공 시스템용으로 설계되어 거의 모든 화학 매체와 호환되며, 우수한 내마모성, 마찰 특성, 극한 온도 견딤성을 가집니다. 기존 PTFE 씰은 탄성이 없어 스프링으로 씰을 활성화해야 하는데, 그 스프링이 박테리아가 축적될 데드 스페이스를 만듭니다.

"그래서 대안을 개발했습니다."라고 레디그는 설명합니다. "터콘 바리실 울트라-클린은 활성화 스프링을 터콘 케이스 내부에 감싸 데드 스페이스를 없애고 박테리아 축적을 방지합니다. 이는 식품, 음료, 제약 제조사에 필수적입니다."

---

교실이 된 펍

공정공학과는 펍이 교육 실험실을 겸하는 독특한 곳으로, 카를 소머(Karl Sommer) 교수 이름을 딴 찰리스 필스 펍(Charly's Pils Pub)은 최첨단 양조장 위생을 전시합니다. 바에는 양조장 관계자와 펍 주인이 다양한 맥주에 가장 적합한 시스템을 비교할 수 있는 탭이 있고, 최신 세척 기술도 전시됩니다.

"많은 펍 주인이 탭 유닛 투자를 망설이고 위생 교육도 부족합니다."라고 호프만은 지적합니다. 그는 펍 방문 시 유리잔 없이 병맥주를 주문해 위험을 설명하곤 합니다. 그러나 양조 산업은 극적으로 발전했습니다. "어릴 적 옆집에 개방 발효 양조장이 있었는데, 하룻밤 세균 증식으로 첫 잔은 버렸습니다."라고 회상합니다. "이제 대형 양조장은 12~18개월 유통기한을 목표로 하며, 더 높은 공정 기술과 위생 표준을 요구합니다."

본 기사는 트렐레보그 씰링 솔루션(Trelleborg Sealing Solutions) 제공입니다. 더 알아보기: www.trelleborg.com.