사물인터넷(IoT)은 다른 기계나 기술과 비슷해 보이지만 실제로는 우리가 생각지도 못하는 곳까지 진출해 있기 때문에 실제로는 우리 사회의 깊숙이 들어와 있다. 많은 산업 분야가 IoT 기술을 채택하고 있는 가운데, 특히 식품 업계는 이 기술을 도입해 큰 이익을 얻을 수 있다.

식품 산업은 농작물 재배부터 생산 및 포장까지 담당한다. 그러면 도매 업체와 소매 상점을 통해 식품이 운송 및 판매로 이어진다. 이 식품 유통 체인에서 IoT 기술은 작업 중단이나 시간 낭비가 발생하지 않도록 원활한 프로세스를 유지하는 역할을 한다.

식량 공급망과 IoT

IoT 과정은 식량 공급망과 함께 작동한다. 식량 생산 초기 단계에 도입된 IoT는 농부들이 농작물에 적절한 양의 비료와 물을 주고 작물 관리를 통해 가장 경제적인 방식으로 식량을 재배할 수 있도록 지원함으로써 그 역할을 수행합한다. 시스코(Cisco)의 전 수석 미래 학자이자 IoT 업체 스트링파이(Stringify)의 설립자인 데이브 에반스는 IBM과 같은 회사가 왓슨(Watson) 컴퓨터 시스템을 사용해 '정밀 농업'을 가능케 했다고 말했다. 정밀 농업은 날씨, 토양 및 대기질에 대한 실시간 데이터뿐만 아니라 농작물 성숙도, 장비, 노동 비용 및 기타 세부 사항에 대한 실시간 데이터를 수집해 수행된다. 이런 모든 데이터를 얻은 다음에는 예측 분석을 사용해 올바른 결정을 내릴 수 있다.

예측 분석 기법은 소프트웨어를 사용해 현재 날씨, 토양의 기울기, 토양 유형 및 햇빛 노출에 대한 정보와 수분, 열, 화학 물질 등을 측정하는 센서로 얻은 데이터를 결합해 실시간으로 유용한 정보를 이끌어낸다. 이로써 농부들은 물, 에너지 등을 효율적으로 사용해 생산성을 높이거나 가축의 위치, 건강 상태 등을 추적할 수 있다.

식품 가공 산업에서의 IoT

농장에서 생산된 식재료는 가공 단계를 거친다. 이 단계에는 IoT 기술이 이미 큰 영향을 미치고 있다. 우선 IoT 센서의 사용을 최적화함으로써 식품 설비가 각 장비의 부품 상태를 효과적으로 추적하고 점검한다. 그런 다음 유지 보수 작업을 예측하고 고장을 피하기 때문에 기계 가동 중단 시간을 줄일 수 있다. 기계가 멈추는 시간이 줄어들면 손실이 감소한다.

식재료 포장이 끝나면 IoT 기기가 다시 활약한다. 센서가 온도와 신선도를 추적해 식품의 상태를 모니터링한다. 그리고 IoT 센서가 식품의 처리 단계를 모니터링해 만약 식품이 이렇게 처리된다면 유해할 경우 등을 예측하고 경고한다.

IoT 기술을 이용한 식품 포장

식재료를 음식으로 만든 다음에는 오염이나 유출을 방지하고 안전을 위해 포장 작업을 진행해야 한다.

과거에는 포장이 식품을 부적절한 온도, 습도, 미생물 등으로부터 보호하기 위한 과정이었다면 이제는 IoT 기술을 통해 능동적이고 지능적인 포장 과정이 진행된다. IoT 기술은 소위 대화형 시스템이기 떄문에 포장된 품목과 주변 환경 사이의 관계를 계산한다. 이런 방법을 사용하면 식품의 유통기한을 최대한 연장한 포장이 가능해진다. 예를 들어 일반적인 빵보다 소비자가 밀가루와 전자렌지 등으로 쉽게 빵을 구워먹을 수 있도록 만들어진 식품의 유통기한이 훨씬 길다.

스마트 패키징 장치도 사용된다. 이런 장치에는 두 가지 유형이 있다. 첫 번째 유형은 바코드 레이블과 RFID(무선 주파수 식별) 태그를 사용하는 것이다. 두 번째 유형은 환경 변화를 모니터링하는 것이다. 예를 들어 시간대에 따른 기온 변화 등을 모니터링한다. 요즘에는 식품 패키징에 특별한 잉크를 사용하는 것도 일반적인 포장법이다. 이 특수 잉크로 쓰인 글자는 포장지 안에 있는 음식이 상했을 경우 연해지거나 지워진다.

식품의 운송 및 모니터링

식품이 가장 정교한 시설에서 잘 포장되더라도 효율적이고 효과적인 물류 네트워크가 없으면 최종 사용자에게 도달하지 못한다. 이 과정에서 IoT는 또 한 번 매우 중요한 역할을 담당한다. 식품 물류의 전 과정에는 냉장 또는 난방뿐만 아니라 식품의 신선도에 따라 온도 및 설정을 추적 및 모니터링, 조정할 수 있는 기능이 필요하다. 이런 맞춤형 관리를 할 수 있는 것이 바로 IoT 기술이다. 오늘날 수많은 트럭 회사가 이런 IoT 기술이 도입된 특수 차량과 원격 센서 등을 이용해 식품 재고 관리 상태를 모니터링한다.

원격 모니터링 기술이 발전함에 따라 공장 및 물류 회사와 같은 대부분의 시설이 IoT 기술을 사용해 식품 배송 및 운송 관리를 보다 효과적으로 추적하게 됐다. 즉 식품을 가장 최적의 상태로 이동시켜 최종 소비자가 신선한 음식을 구입할 수 있도록 만드는 것이다.

궁극적으로 IoT 기술은 식품 업계의 공급 체인이 제작, 운영, 이송 과정을 더욱 효율적이며 투명하게 진행할 수 있도록 만든다. 이렇게 수집된 데이터는 기존 제품을 개선하기 위한 시스템을 만드는 데 통찰력을 제시한다. 그 결과 비용이 감소하고 생산성이 높아질 것이다.

[researchpaper 리서치페이퍼=이택경 기자]