“비정형 물체도 인식”…AI 활용 첨단 식품포장기술 공개

[농수축산신문=김진오 기자]

한국식품연구원(원장 백현동)은 지난 20일 비정형 제품을 박스에 넣거나 포장에서 꺼낼 수 있는 인공지능(AI)기반 로봇 자동화 시스템인 '스마트 그리퍼'를 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 기존 수작업 다품종·소량 유연 포장 공정과 비교해 작업 효율성을 18%, 생산성을 23%가량 향상시킬 수 있다.

식품연에 따르면 제조업의 AI활용은 노동력 부족과 생산성 향상에 대한 요구를 해결하는 효율적인 수단으로 떠오르고 있다. 제조업의 AI자율제조는 인간 개입을 최소화하는 무인 공장 구현을 목표로 한다.

기존 자동화는 정해진 업무를 반복 수행하도록 설정되지만 다품종·소량 생산이나 비정형 제품의 경우 공정 복잡성이 증가하고 병목 현상 등이 발생해 작업자의 개입이 불가피하게 되는 상황이다.

기존 로봇 자동화 시스템은 개별 물체마다 놓여있는 위치, 각도 등이 다른 비정형 제품의 경우 컨베이어로부터 이송 중인 제품의 정확한 위치를 인식하고 집어 올리는 ‘빈 피킹’ 동작을 수행하는 데 어려움이 있다. 또 냉동 제품은 표면 습기 등으로 로봇팔의 성능에 악영향을 주기도 한다.

이에 연구원은 로봇팔에 비정형 물체를 잡거나 들어 올릴 수 있도록 3D 뎁스 카메라와 사물인터넷(IoT)센서를 탑재해 물체의 위치 정보, 표면 각도, 수집 데이터를 바탕으로 AI에 인지시키고 로봇팔을 제어하는 기술을 개발했다.

식품연은 이번 연구 결과는 기존 로봇 시스템에 정의된 궤적을 수정하지 않고도 제품을 찾아 집을 수 있는 위치로 이동하는 유연성을 확보했다는 점에서 기술적 가치가 높다고 자평했다.

김태형 식품연 연구원은 “이번 연구 결과는 제조 로봇 자동화 기술의 발전에 중요한 기여를 할 것”이라며 “앞으로도 식품 제조 분야의 생산성 향상과 효율성 강화를 위해 첨단 기술을 융합한 AI자율제조 기술 개발에 전념하겠다”고 말했다.