▲ 음식물 씹는 로봇(좌측)과 사람의 음식물 씹는 동작(오른쪽)

일본 식품 제조업체인 J-오일밀즈는 오사카대학 히가시모리 미츠루(東森充) 교수와 공동으로 사람이 음식물을 씹는 과정을 재현할 수 있는 로봇을 개발했다고 26일 밝혔다.

이번 연구 성과는 ‘일본기계학회학술지’에 발표됐으며, 향후 식품 평가의 질을 높이는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

J-오일밀즈는 유지 제품, 전분 등 식품을 제조 및 판매하는 기업이다. 회사에 따르면 전분은 식감을 다양하게 컨트롤함으로써 식감의 개량 등 식품의 기능성 향상에 도움을 준다. 또한 식품의 맛을 내는 데는 식재료의 맛이나 향뿐만 아니라, 씹는 맛, 탄력, 혀의 촉감 등 식감도 매우 중요한 요소다. J-오일밀즈는 식품의 식감 평가 시 씹는 동작이 중요한 구성 요소라고 판단해 씹는 로봇 개발에 나섰다.

'씹는 행위(저작 행위)'는 음식물을 입안에 넣고, 삼키기 쉽도록 치아로 씹으면서 타액과 섞어 ‘식괴’(食塊, 음식물 덩어리)를 만드는 과정이다. 이 과정은 음식을 치아로 씹어 으깨고, 혀로 타액과 섞고, 음식물을 다듬어 정리하는 동작들로 구성돼 있다.

식품 개발 현장에선, 식감을 평가하기 위해 사람이 풍미나 물성 등을 측정하는 관능 평가와, 식품의 경도나 탄력을 측정하는 기계 측정을 동시에 실시하고 있다. 기존의 씹는 장치는 대부분 식괴를 만들지 않은 채 씹는 과정만 대상으로 하고 있어 식감의 일부만을 평가할 수 밖에 없었다. 음식물을 씹어서 으깨 음식물의 경도나 탄력성 등 역학 데이터를 평가하는 데 그쳤다는 설명이다.

J-오일밀즈와 히가시모리 미츠루 교수는 지난 2018년부터 씹는 동작의 전체 과정을 평가할 수 있는 로봇 개발에 착수, 최근 씹는 로봇 개발을 완료했다.

연구팀이 개발한 씹는 로봇은 기존 장치와 마찬가지로, 역학 데이터를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 씹는 과정의 시각 데이터도 얻을 수 있다. 기존 장치로는 부족했던 시간축의 변화나 씹는 과정의 가시화를 실현할 수 있어 사람이 느끼는 복잡한 식감을 보다 세밀하게 평가할 수 있다는 것이다.