전자코,전자혀,전자눈,농축기,고상추출

‘제로’ 넘어 ‘저당’으로… 맛의 타협 없는 웰니스 식단 대세
대상, ‘전자혀’·특허 기술로 최적 단맛 설계, 샘표·동원홈푸드도 기술력 경쟁

소스부터 발효음료까지… 급성장하는 저당 시장

대상 청정원은 당 함량과 칼로리를 낮춘 ‘저당 홍초’ 제품군이 출시 1년여 만에 누적 매출 200억 원을 돌파하며 가파른 성장세를 보임에 따라, 올해 매출 목표를 300억 원으로 상향 조정했다. 대상 청정원의 저당 소스 및 드레싱 라인업 역시 지난해 6월 출시 이후 1년 만에 누적 판매량 300만 개, 누적 매출 100억 원을 돌파했다.

동원홈푸드의 식단 관리 전문 브랜드 ‘비비드키친’ 역시 3년 연속 국내 저당·저칼로리 소스 시장 점유율 1위를 유지하며, 최근 샌드위치와 식사빵 트렌드에 맞춘 ‘저당 딜라이트 마요’ 시리즈 5종을 새로 선보이는 등 제품군 확대에 박차를 가하고 있다.

‘제로’의 한계 극복… 핵심은 대체당 조합과 과학적 설계

대상은 당원료별 강도, 지속성, 바디감, 후미 등을 측정하는 관능 분석과 ‘전자혀 기기’를 활용한 과학적 프로파일링 기법을 도입했다. 단맛의 패턴을 분석해 최적의 당 조합을 도출하고, 일반 소스의 물성을 구현하는 저당 소스 특허 출원 기술(출원번호: 10-2025-0067006, 10-2025-0207832)을 적용해 식습관을 바꾸지 않고도 당 부담을 낮출 수 있도록 했다.

삼양사는 단일 대체당을 넘어 알룰로스를 중심으로 식이섬유, 고감미 감미료, 텍스처 소재 등을 조합하는 ‘혼합당’ 기술에 주목하고 있다. 삼양사 관계자는 “알룰로스는 설탕과 유사한 벌크감과 깔끔한 감미를 제공하지만 감미도가 설탕의 약 70% 수준이어서 제품 특성에 따라 다른 소재를 함께 적용해야 기존 맛과 물성을 구현할 수 있다”는 설명이다. 그는 이어 “특히 알룰로스·식이섬유 연구 데이터를 AI와 결합해 당류 저감률과 품질, 원가 등을 고려한 최적 배합비를 도출하는 ‘3S Solution’을 선보이며 제품 개발 과정의 시행착오를 줄이고 있다”고 덧붙였다.

샘표 역시 특허를 획득한 생현미 발효 기술(특허등록: 10-1441790)에 기반해 흑초 원액의 함량과 유기산 등 건강 성분은 그대로 유지하면서, 1회 섭취량(25ml) 기준 당류 0.5g, 열량 5kcal 이하로 줄인 제형 기술을 적용한 ‘백년동안 흑초 저당’ 라인업을 강화하고 있다.

R&D 역량이 가르는 웰니스 K푸드의 미래

식품업계 관계자는 “소비자들이 더 이상 건강을 위해 맛을 sacrifice(희생)하지 않는다”며 “대체당 수직계열화 및 과학적 감미 기술력을 바탕으로 기존 식감을 그대로 살려내는 기술 진입장벽을 축적하는 것이 향후 시장 주도권의 핵심이 될 것”이라고 밝혔다.

식품공학자인 노봉수 서울여자대학교 식품공학과 명예교수가 맛을 감각과 인지의 관점에서 분석한 '미각 해킹'을 출간했다. 

'미각 해킹'은 식품의 맛을 단순히 재료나 조리법의 결과로 보는 데서 벗어나, 인간의 뇌가 맛을 받아들이고 해석하는 과정까지 살펴보는 개념이다.

책에서는 화학적 분석과 공학적 설계, 심리적 해석이 결합해 맛의 형성과 인지에 영향을 미치는 과정을 설명한다.

전통적인 조리가 재료의 풍미를 불과 물, 시간 등을 활용해 조절해왔다면, 미각 해킹은 인간의 감각 체계와 인지 과정에 초점을 맞춘다는 점에서 차이가 있다.

저자는 서울대학교 식품공학과를 졸업한 뒤 동서식품에서 음료 개발 업무를 수행했으며, 미국 UC 데이비스에서 식품공학 석·박사 학위를 취득했다. 이후 서울여대 식품공학과 교수로 재직했으며 현재 명예교수로 활동하고 있다.

프랜차이즈 외식업계 관계자는 "외식 브랜드가 메뉴를 개발할 때 맛 자체뿐 아니라 소비자가 맛을 어떻게 인식하는지에 대한 이해도 중요해지고 있다"며 "미각과 인지에 대한 연구가 축적되면 메뉴 개발이나 제품 설계 방식에도 새로운 접근이 가능할 것"이라고 말했다.

[신아일보] 강동완 선임기자

컬러레이(900310)(900310)가 판상 산화아연(ZnO flake)을 활용한 인공지능(AI) 전자코(Electronic Nose)용 센싱 소재 개발 가능성을 검토하고 있다. 아직 연구개발과 기술 검증 단계로, 판상 산화아연의 구조적 특성과 가스 감응 성능을 확인하고 AI 기반 가스 인식 기술에 적용할 수 있는지를 살펴보는 데 연구 역량을 집중하고 있다.

전자코는 여러 센서에서 발생하는 신호를 분석해 특정 가스나 냄새의 특성을 구분하는 기술이다. 최근 인공지능이 시각과 청각을 넘어 다양한 감각 정보를 인식하는 방향으로 발전하면서 가스와 냄새를 감지·분석하는 이른바 'AI 후각' 기술에 대한 연구도 확대되고 있다. 여러 센서에서 얻은 복합적인 신호를 AI로 분석해 가스 종류와 특성을 식별하는 방식이다.

컬러레이는 기존 산화아연 기반 촉각 센싱 소재를 연구해온 경험을 토대로 판상 산화아연의 가스 감응 특성에 주목하고 있다. 산화아연은 물리·화학적 특성 때문에 가스 센서 소재로 꾸준히 연구돼 온 물질로, 특히 나노 크기로 구현할 경우 표면 활성 부위가 늘어나면서 다양한 가스에 반응하는 특성을 보인다.

수소와 에탄올, 포름알데히드, 아세톤, 휘발성유기화합물(VOCs) 등이 대표적이다. 가스 분자가 산화아연 표면에 흡착되면 표면의 산소 이온과 산화·환원 반응이 일어나고, 이 과정에서 소재의 전기저항이 달라진다. 컬러레이는 이 같은 전기적 변화를 측정해 가스 종류를 구별하는 센싱 기술로 활용할 수 있는지를 연구하고 있다.

특히 연구팀이 주목하는 소재는 두께가 수십 나노미터 수준인 2차원 판상 구조의 산화아연이다. 판상 구조를 활용하면 활성 결정면의 노출을 확대할 수 있어 기존 산화아연과 비교해 가스 감응 특성과 센싱 성능에 어떤 변화가 나타나는지 확인할 수 있다는 판단이다.

소재의 표면 특성을 조절하는 연구도 진행한다. 판상 산화아연에 귀금속을 첨가하거나 서로 다른 소재를 결합한 이종구조를 형성하는 방식으로 에탄올, 아세톤, 황화수소, 암모니아 등 다양한 가스에 대한 반응 특성을 조절할 수 있는지를 검토하고 있다.

서로 다른 가스에 차별화된 반응을 보이는 여러 센싱 유닛을 구성하는 것이 목표다. 각각의 센싱 유닛에서 나타나는 전기저항 변화 패턴을 종합적으로 분석하면 단일 센서로는 구분하기 어려운 복합 가스의 특성도 식별할 수 있기 때문이다.

컬러레이는 향후 이 같은 센싱 소재에서 발생하는 데이터를 AI 분석 기술과 결합하는 방안도 연구할 계획이다. 합성곱신경망(CNN) 등 AI 기반 분석 기술을 적용해 여러 센싱 유닛에서 얻은 신호 패턴을 학습시키고 복합적인 가스 정보를 구분할 수 있는지를 확인한다는 구상이다.

상온 또는 상온에 가까운 환경에서의 가스 감응 성능도 주요 검증 대상이다. 실제 센싱 소재로 활용하기 위해서는 특정 가스에 대한 반응 여부뿐 아니라 다양한 환경에서 안정적으로 센싱 성능을 유지할 수 있는지도 중요하기 때문이다.

다만 현재 관련 연구는 상용화나 제품 개발 단계가 아닌 연구개발 및 기술 검증 단계다. 컬러레이는 우선 판상 산화아연의 구조적 특성과 가스 감응 특성을 파악하고 센싱 소재로서의 활용 가능성을 확인하는 데 초점을 맞추고 있다.

컬러레이 관계자는 "현재 판상 산화아연 기반 AI 전자코 관련 연구는 연구개발 및 기술 검증 단계"라며 "판상 산화아연의 구조적 특성과 가스 감응 특성을 확인하고 센싱 소재로서의 적용 가능성을 연구하는 데 중점을 두고 있다"고 말했다.

이어 "향후에도 관련 소재의 특성과 AI 기반 가스 인식 기술에 대한 적용 가능성을 지속적으로 연구해 나갈 계획"이라며 "판상 산화아연을 비롯한 나노소재의 구조와 특성을 연구하고 다양한 센싱 분야에서 소재 적용 가능성을 검토해 나가겠다"고 덧붙였다.

컬러레이는 판상 산화아연의 가스 감응 특성을 기반으로 다양한 센싱 유닛을 개발하고 AI 분석 기술과의 결합 가능성을 검증하며 차세대 전자코용 소재 적용 범위를 단계적으로 모색한다는 계획이다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr