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Abstract

The potentialities of 3D printing technology are discussed from technical and research-oriented perspectives for industrial manufacturing of a variety of food products. Currently, 3D printing technology has advanced to enable us to process or cook innovative foods. However, food-based materials for 3D printing are still limited in terms of eating qualities, nutritional values and functionality as well as industrial production. Therefore, this uprising issue on alternative food processing techniques especially focused on the exploration of new food materials combined with these 3D printing technologies needs to be re-spotlighted, and then solved to pave the way to this innovative and sensational area of investigation with more accessibility. In this review, previous research work and industrial applications conducted by frontier research groups in this field are covered, then to open discussion for future research on the 3D printing of food.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3D 프린터용 식품소재 개발
3D 프린터용 식품소재 개발은 현재 어느 수준에 머물러 있는가?
주로 식품 장식이나 예술분야에 국한되어 있으며, 공정화를 비롯하여 식감, 영양학적, 기능적 측면의 구현에 있어서는 제한적인 수준에 머물러 있다.

최근에 이르러 3D 프린팅 하드웨어 기술은 식품 제조산업에 적용가능한 단계로 급속하게 발전되었다. 그러나, 3D 프린터용 식품소재 개발은 주로 식품 장식이나 예술분야에 국한되어 있으며, 공정화를 비롯하여 식감, 영양학적, 기능적 측면의 구현에 있어서는 제한적인 수준에 머물러 있다. 이를 극복하고 미래의 식품가공 신기술로 자리잡기 위해 식품공학계를 비롯하여 기계공학, 컴퓨터 공학, 신소재공학 등 다양한 학제간의 융합연구가 절실한 상황이다.

여러 산업에서 3D 프린터를 적극적으로 도입
여러 산업에서 3D 프린터를 적극적으로 도입함으로써 식품 생산쪽은 어떠할 것으로 예측되는가?
현재 공산품의 대량생산을 위해 널리 사용되고 있는 압출(extrusion)이나 사출(injection mounding)같은 전통적인 제조공법이 식품 가공 및 제조공정에도 널리 도입되어 적용되고 있는 것처럼, 현존의 3D 프린터를 활용한 독자적인 제조공법들이 향후 식품의 생산공정에 분명히 적용될 것으로 예측된다.

그럼에도 불구하고 3D 프린터의 장점을 활용하는 새로운 제조공법에 의한 신소재 개발을 목적으로 여러 산업에서 3D 프린터를 적극적으로 도입하고 있으며, 특히 음식 제조기술이나 식품소재 개발에도 이러한 3D 프린터를 활용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다(3). 현재 공산품의 대량생산을 위해 널리 사용되고 있는 압출(extrusion)이나 사출(injection mounding)같은 전통적인 제조공법이 식품 가공 및 제조공정에도 널리 도입되어 적용되고 있는 것처럼, 현존의 3D 프린터를 활용한 독자적인 제조공법들이 향후 식품의 생산공정에 분명히 적용될 것으로 예측된다. 이를 위해 많은 연구 그룹들이 다양한 시도를 하고 있으며, 더불어 3D 프린터용 신규 식품소재 개발 역시 진행 중이다.

3D 프린터에 대한 개발 및 연구
3D 프린터에 대한 개발 및 연구는 최근 어디에 초점이 맞춰지는가?
프린터 기기 자체의 동작원 리나 기술의 발전 및 최적화에 대한 영역과 최근에는 이 기술의 새로운 이용방식 및 적용가능한 신소재 개발에 보다 더 초점을 맞추고 있는 실정이다.

이어서, 신속조형(rapid prototyping)과 동의어처럼 사용되는 “3D 프린터”라는 명명이 MIT 대학의 Sachs에 의해 제안되었으며(2), 30여년이 지난 최근에 이르러서는 미래의 제조업 기술로 새롭게 주목받고 있다. 이러한 3D 프린터에 대한 개발 및 연구는 프린터 기기 자체의 동작원 리나 기술의 발전 및 최적화에 대한 영역과 최근에는 이 기술의 새로운 이용방식 및 적용가능한 신소재 개발에 보다 더 초점을 맞추고 있는 실정이다. 현재 시제품 및 완성품 제작에도 널리 사용되는 3D 프린터는 입체물의 인쇄 혹은 제조방식에 부합되는 재료의 종류에 따라 분류가 가능하다.

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