세계김치연구소는 국산 김치의 경쟁력 강화를 위한 김치 생산 자동화의 일환으로 '김치 양념 속 넣기 자동화 장치'를 개발해 본격 상용화에 나섰다. 

정영배 세계김치연구소 선임연구원은 지난 15일“김치의 양념 혼합 공정을 효율화하기 위해 김치 양념 속 넣기 자동화 장치를 개발해 지난 2017년 인천김치절임류가공사업협동조합에 기술 이전했다”며 “이를 김치공장에 적용해 본격적인 상용화에 성공했다"고 밝혔다.     

김장문화는 유네스코 인류무형유산으로 등재될 만큼 한국 고유의 느낄수 있는 문화이다. 최근 영양학적 우수성이 널리 알려지면서 전 세계인의 관심을 받고 있지만, 국내 김치산업은 최저임금 인상, 생산원가 상승 등 여러 요인으로 이중고를 겪고 있다.

김치의 제조공정은 절임, 세척, 양념 혼합, 포장 등 많은 인력과 시간이 소요되는 고된 노동의 과정이다. 그중에서도 배춧잎을 한장씩 벌려서 양념하는 포기김치의 양념 혼합 과정은 대부분 수작업으로 이루어져 가내 수공업 형태를 벗어나지 못하고 있으며 가장 많은 인력이 투입되지만, 기계화 자체가 어려워서 김치생산 자동화에 가장 큰 걸림돌이었다. 

김치은 인천김치절임류가공사업협동조합 이사장은 “김치산업 종사자는 대부분 50~70대로, 고령화에 따른 인력난이 심각한 현 상황에서 본 자동화 기술을 통해 김치산업의 인력난을 해소하는 데 도움이 되는 것은 물론 나아가 단순 반복 노동은 최소화시키고 디지털화하여 김치의 제조원가 절감과 품질 균일화를 동시에 실현함으로써, 국내 김치 시장 활성화는 물론 세계 시장에서 김치산업의 경쟁력을 강화해 나가겠다“고 밝혔다.

기존에 개발된 양념 혼합 장치의 경우, 단순 버무림 기능에 불과하여 맛김치와 같은 썰은 김치에 제한적으로만 사용이 가능했다. 그러나 본 기술은 충진기에서 분사되는 양념이 절임 배추의 잎 사이사이 안쪽 깊숙이 분사되고 양념을 머금은 배추를 컨베이어 벨트에 올려주면 레미콘 방식을 응용한 양념혼합기에 들어가 양념을 골고루 펴 바르는 2차 공정을 거치게 된다. 일정한 점도의 양념이 지속적으로 공급되면서 양념 혼합실 내부에 설치된 스크루 컨베이어의 경사로를 따라 회전하면서 양념이 묻는 원리이다. 이는 수작업 대비 양념 혼합 완성도가 90% 수준에 달한다. 

특히 김치 10t 이상을 생산할 때 양념 혼합 공정에 필요한 인력이 보통 16명인데 반해 본 장치를 도입하면서 3~4명 수준으로 줄게 됐다. 또한, 시간당 김치 생산량은 기존 수작업(280kg) 대비 9배 가까이 증가한 2800kg를 생산할 수 있다.

2019년도에 중소기업중앙회와 삼성전자가 공동으로 추진 중인 '스마트공장 구축 지원 사업'의 대상기업으로 김치조합 회원사 5업체가 선정돼 양념 속 넣기 장치와 최적화된 MES 시스템 구축을 시작했다.

김치은 이사장은 “김치공장의 가장 큰 문제점은 작업 공정에 대한 소요 시간이나 데이터 부족으로 인해 생산계획이 주먹구구식으로 운영되고 있다는 점” 이었다며 “정확한 생산계획의 수립 없이는 스마트공장 고도화를 이루기가 어렵다는 판단이 섰다”고 당시를 회상했다.

이에 지원사업 멘토와 협의해 제반 활동인 작업지시, 생산실적, 설비관리 등 생산현장의 데이터를 실시간으로 집계, 분석하여 생산활동에 즉각적으로 활용되는 모니터링 시스템을 도입하여 설비의 이상 여부를 모니터링하기 때문에 고장 발생을 예방할 수 있어 안정적으로 납기를 준수하고, 장비 수명을 극대화할 수 있게 되었다. 스마트공장을 구축하며 제품 수주부터 생산까지의 모든 프로세스가 전산화됨으로써, 김치의 품질을 좌우하는 조건들을 실시간 수집하고 분석할 수 있게 된 것이다.

농가식품의 대표이기도한 김 이사장은 “물가상승과 최저임금 인상으로 어려운 김치 산업에 스마트공장의 도입으로 임직원 모두가 변화하는 계기를 맞았고, 혁신을 이끌어 낼 수 있었다" 며 "스마트공장을 운영함으로써 김치류 제조 공정 과정에서 설비, 작업자, 작업 등으로부터 시시각각 발생하는 생산정보를 실시간 데이터를 수집하고, 처리해 현장 관리자에 제공하는 POP시스템으로 신속하고 정확한 의사 전달 체계를 구축 할수 있는 만큼, 김치공장도 스마트공장 선도 기업이 돼 다른 업체들에게 하면 된다는 것을 보여주고 싶다”고 말했다.