3D 푸드 프린팅이란 어떤것일까요

인류의 오래된 역사에서 불의 발견은 인류의 식생활에 엄청난 변화를 끼쳤습니다. 불의 발견으로 인해 인류는 훨씬 더 풍요로워지게 되었습니다 이와 비슷하게, 3D 푸드 프린팅은 마치 '21세기 불'과 같은 역할을 할 것입니다. 그럼 이제까지의 식생활을 뒤흔들고 미래의 더 발전된 식생활을 책임질 3D 푸드 프린팅에 대하여 다뤄보도록 하겠습니다. 앞서, 3D 프린터에 대해서 생소한 사람들도 있을 것이기 때문에 간략히 설명하자면 3D 프린터란 주로 플라스틱, 금속 등의 원재료를 가지고 3D 형태의 구상 및 설계도를 토대로 조형하여 3D 결과물을 만들어내는 프린터를 일컫습니다. 사실 3D 프린터는 시제품 또는 의료 및 건축용으로 쓰여지고 있다고 익히 알려져있었는데요 이걸 음식과 접목시키는 것도 그리 놀라운 것도 아닙니다. 그러니 "이걸 가지고 우리가 먹을 수 있는 음식도 만들 수 있진 않을까요?"라는 질문도 자연스럽게 나왔습니다. 원재료를 가지고 조형해서 3D 결과물이 나오니깐 음식 재료로 음식도 만들 수도 있지 않겠습니까? 이게 3D 푸드 프린팅의 시발점입니다. <출처: TNO, 푸드젯(Foodjet), 엑스터 대학 홈페이지>

외람될 수 있겠지만 사실 3D 푸드 프린팅이 나오기 전에도 '푸드 프린팅'이라는 개념은 존재했었는데 기념일에 제작하는 '포토 케이크'가 대표적입니다. 이렇듯 2D 푸트 프린팅부터 일정한 두께와 원하는 형태가 나오는 2.5D 푸드 프린팅이 있었는데 주제와는 동떨어지니 그냥 "푸드 프린팅의 역사는 이렇다"만 알고 넘기겠습니다. 2011년에는 영국의 엑스터 대학에서 초콜릿을 만드는 연구를 진행했는데 이 과정에서 3D 푸드 프린터가 쓰여졌고 초기의 3D 푸드 프린팅 성공 사례가 됐습니다. 그 이후 세계 곳곳에서 3D 프린팅을 가지고 막 뭔가를 해볼려고 작정을 하기 시작했지요. 그럼 대체 3D 푸드 프린팅에 사용되는 기술에는 어떤 것들이 있는 걸까요? 아래에 나오는 것들이 그 기술들입니다.

3D 푸드 프린팅은 일반 3D 프린팅과 마찬가지로 다양한 기술이 활용 되어지는데 대표적인 것이 바로 압출적층조형(Fused Deposition Modeling, FDM) 방식입니다. 압출기가 노즐을 통해 원료를 밀어 얇게 짜면서 이를 층층히 쌓아올리는 원리입니다. 3D 푸드 프린터는 일반 3D 프린터와는 다르게 초콜릿, 반죽, 크림 등을 재료로 쓴다는 게 차이점입니다. 그리고 레이저를 이용한 기술로는 2가지가 있는데 첫째는 선택적레이저소결조형(Selective Laser Sintering, SLS)이라는 방식입니다. 원료가 되는 가루를 얇게 뿌린 다음, 레이저를 쏘아서 형태를 잡아줍니다. 즉, 레이저의 열을 이용하여 가루가 점차 구워지면서 결합되는 것입니다. 둘째는 광경화성물질적층조형(Stereolithography Apparatus, SLA) 방식입니다. 액체 원료에 레이저를 쏘아서 고체화시키면서 형태를 잡아 3차원의 결과물을 만들어내는 것입니다. 그리고 마지막으로 파우더베드프린팅(Powder Bed and inkjet head 3D Printing, PBP) 방식인데 원료가 되는 가루를 얇게 뿌린 후, 바인더라고 불리는 접착제와 컬러잉크를 설계대로 뿌려서 쌓아올리는 방식입니다. 정리를 하자면 레이저의 힘이 비밀이었습니다. 레이저를 가지고 열을 이용해 가루를 소결시키거나, 액체에 분사시켜서 3D 형태의 결과물을 만들어 내는 것입니다. 아무튼 그것들이 3D 푸드 프린팅 기술의 원리입니다. 다양한 기술들을 적재적소로 활용해서 원하는 3D 결과물을 얻어내는 것입니다. 구상하고 설계도를 만들어 원재료를 설정하고 레시피를 토대로 특정 기술로 원하는대로 창조 시킵니다. 물론 프린터가 프린팅해서 나온 음식을 먹는 다는 것에 거부감을 가지고 있는 사람들도 존재할 것입니다. 사람이 만든 음식, 즉 요리사가 만든 음식을 먹고 생활해왔기 때문에 유독 반감이 심한 케이스가 있을 것입니다. 그러나 현실에서는 이미 수많은 음식이 기계로 가공되어지고 있고, 제조되어지고 있는 것도 사실이며 인류는 더욱더 편리를 추구하고 효율을 추구하는 경향이 있기 때문에 미래에 많은 분야에서 일이 기계로 대체되는 것에 적응할 시간이 필요합니다. 지금의 스마트폰처럼 말입니다. 반면에 3D 푸드 프린팅에 대해서 긍정적인 생각을 가지고 있는 사람들도 존재할 것입니다. 3D 푸드 프린팅은 그동안 인류가 불가능했던 영역에 발을 디뎠고 인간의 삶에 도움을 주고 긍정적인 영향을 미치는 면이 분명히 있습니다. 구체적으로 3D 푸드 프린팅이 어떻게 인간의 삶에 도움을 주는 지 궁금할만한데 그 부분은 본문의 후반에 서술해놨으니 쭉 읽다보면 알게 되겠습니다. 그럼 3D 푸드 프린팅의 현주소는 어떠합니까? 3D 푸드 프린팅 시장에서는 이러한 일이 생겼습니다. 미국의 3D 시스템즈라는 3D 푸드 프린팅 시장을 선도하는 기업은 한가지 특별한 프린터를 개발해냈는데 그것은 설탕을 정교한 모양으로 만들어내는 셰프젯(Chefjet)이라는 프린터라고 합니다. 셰프젯은 세계적으로 인정받은 사탕을 만들 수 있는 3D 프린터라고 합니다. 또한 3D 시스템즈는 글로벌 초콜릿 제조사인 허쉬와 협력하기도 했습니다.

3D SYSTEMS: 야 허쉬, 3D 초콜릿 프린터 하나 개발해볼 생각 없냐? 우리에겐 기술력이 인정된 셰프젯이 있습니다. 어떻겠습니까?

HERSHEY’S: 응 그렇게 할게.

그렇게 해서 초콜릿 3D 프린터인 코코젯(Cocojet)이 탄생하게 되었습니다. 초콜릿 제조업에도 새로운 혁신이 일어나게 되었습니다. <출처: 3D Printing today>

3D 시스템즈와 허쉬가 협력하여 개발한 코코젯은 FDM 방식인데 다크, 화이트, 밀크 초콜릿 중 원하는 맛을 제조할 수 있다고 합니다. 코코젯으로 만든 초콜릿이 정말 보기에도 좋고 맛도 좋을까 의문입니다.. 이거 말고 다른건 못 만드나? 3D 프린터로 이거밖에 못해? 왜 안 파스타요 왜 안 빵이요. 물론 파스타와 빵을 만들 수 있는 3D 푸드 프린터도 존재합니다. "원재료가 무엇이냐", "무슨 3D 프린터 제조기술을 쓸 것이냐", "레시피에 따라 정확한 결과물이 나올 수 있느냐" 등등 이런 것들만 체크한다면 불가능할 것도 없으니 말입니다. 스페인의 네츄럴 머신사에서는 언론의 주목을 받았던 파스타, 빵을 제조할 수 있는 3D 푸드 프린터인 '푸디니(Foodini)'를 개발했다고 합니다. 일반적인 푸드 프린터들은 음식 재료를 프린터 안에 장착해야하는 반면 푸디니는 음식의 재료를 프린터 안의 캡슐에 채워 넣는 방식입니다. <출처: 내추럴 머신 홈페이지> 이렇게 기계가 알아서 음식을 만들어내니깐 참 편리하고 좋습니다. 미래엔 요리사라는 직업이 어떻게 될 지 궁금하지않습니까. 그래 3D 푸드 프린팅이 우리에게 놀라움을 준다는 건 알겠는데 그렇다면 구체적으로 인간의 삶에 어떻게 도움을 주는 걸까? 3D 푸드 프린팅은 단순히 놀라움을 주는 것 뿐만이 아니라 제작자가 상상하고 구상한 3D 형태의 설계도를 가지고 마음껏 디자인할 수 있게 되었다는 겁니다. 그 뿐만이 아니라 재료의 선택도 마음대로 할 수 있어서 좋습니다. 그러니깐 어떤 특정한 음식을 좋아하기는 하는데 특정 재료 때문에 알레르기가 있는 사람이 있다면 그 알레르기를 유발하는 특정 재료만 바꾸어 제조시키기만 하면 문제 없습니다. 게다가 다양한 3D 형태의 구상 및 설계를 바탕으로 이전에는 구현하기 어려웠던 음식의 구성, 구조, 질감을 제작자가 원하는대로 표현, 제조할 수 있게 된 것입니다. 그러니깐 정리하자면 3D 푸드 프린팅은 외적인 부분 뿐만 아니라내용물, 영양소, 맛이 완전히 다른 개별적인 음식을 제작자의 취향대로 만들어낼 수 있다는 겁니다. 3D 푸드 프린팅의 대단한 특성이 뭐냐면 똑같은 음식이라도 기존엔 요리사의 역량에 따라 맛이 천차만별로 달랐습니다. 그런데 3D 푸드 프린팅 기술은 시간과 공간의 제약을 뛰어넘어 언제 어디서라도 레시피와 재료를 가지고 동일한 설계를 바탕으로 같은 수준의 질과 맛의 음식을 향유할 수 있게 되었다는 겁니다. 그러니 해외의 유명 음식을 한국에서도 똑같이 누릴 수 있게 될 것입니다. 인류 역사에서 불이 발견되었던 것처럼 거대한 패러다임의 전환을 맞이할 수도 있습니다. 마 근데 3D 푸드 프린터를 어떻게 사용하는 지 모르겠습니까.

3D 푸드 프린터의 사용법은 정말 간단합니다. 그냥 프로그래밍된 레시피 파일을 프린터에 다운로드하고 재료를 투입해 요리화시키도록 하면 끝입니다. 정말 쉽지 않습니까. 이 3D 푸드 프린터는 아직까지는 먼 미래의 일처럼 보일 수 있지만 세계에 많은 가정에서 전자레인지가 쓰이고 있는 것처럼 미래에는 3D 푸드 프린터가 현재의 전자레인지만큼 많이 가정에서 쓰일 날도 올 수도 있겠습니다. 다음으로 3D 푸드 프린팅이 인간의 삶에 도움을 줄 수 있는 다른 부분이 있습니다. 3D 푸드 프린팅을 연구하고 있는 과학자 키엘드 반 보멜 가령 특정 영양소에 대해 거부반응을 일으키거나 물질에 취약한 병을 앓고 있는 사람이라면 3D 푸드 프린팅을 통해 사람보다 더 정교하게 이를 제거해낼 수 있습니다. 또한 TNO에서 보멜은 씹거나 삼키는데에 문제가 있는 사람들에게 3D 푸드 프린팅이 대안적인 음식을 제공할 것이라고 언급했습니다. 발전된 테크놀로지... 시발 놀랍습니다. 그러니 이젠 음식 섭취에 불편함을 느꼈던 장애인들에게도 3D 푸드 프린팅이 그 대안을 주어 음식을 문제없이 먹을 수 있는 기회를 주어질 수 있다고 하니 장애인게이들도 희망을 가지길 바랍니다.