Ellen Kuhl박사의 논문요약: 식품 AI- 발견과 혁신 가속화 및 민주화
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| 인 구증가로 인한 식량 부족을 AI로 해결할 수 있다는 제안이 스탠포드 대학교 엘렌 컬 박사로 부터 나왔다. |
다음은 스탠포드 공과대학의 교수로 너무나 유명한 엘렌 컬 (Ellen Kuhl) 박사가 쓴 논문을 인공지능으로 요약한 것을 조금 손을 본 것이다. .
인공지능, 이제 음식까지 바꾼다고?
2050년, 인류는 100억 명에 가까운 사람들을 먹여 살려야 한다. 문제는 지금의 식량 생산 시스템으로는 그걸 감당할 수 없다는 것. 기후 변화, 식량 불균형, 자원의 낭비까지—지구는 이미 한계에 다다르고 있다. 그런데, 이 위기 속에서 한 줄기 희망처럼 등장한 기술이 있다. 바로 인공지능(AI)이다.
‘AI가 음식을 바꾼다고?’ 어쩌면 조금 생뚱맞게 들릴지도 모른다. 하지만 과학자들은 말한다.
“AI 없이는 미래 식량 혁신은 없다.”
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음식 개발, 아직도 ‘감’에 의존한다고?
새로운 식품을 만든다고 하면, 우리는 최첨단 기술을 떠올리기 쉽다. 하지만 현실은 다르다. 전통적인 식품 개발 과정은 말 그대로 ‘시험하고 실패하고 또 반복하는’ 일의 연속이다. 고기를 대체할 식물성 고기 하나를 만들기 위해 수십 번의 실험과 소비자 테스트가 필요하다. 시간도, 돈도, 인력도 엄청나게 들어간다.
예를 들어, 닭고기를 대체할 버거 패티를 만든다고 해보자. 어떤 고기를 흉내 낼 건지부터 시작해, 어떤 식물성 단백질을 쓸지, 어떤 지방과 향신료를 넣을지, 어떤 방식으로 익힐지까지 수많은 요소를 조합해야 한다. 게다가 이 모든 조합이 소비자 입맛에 딱 맞아야 한다. 어렵지?
바로 이 지점에서 AI가 빛을 발한다.
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AI가 음식 만드는 법
AI는 음식을 만드는 방식을 근본부터 바꿔놓는다. 단순히 맛있는 조합을 찾아주는 게 아니라, 전 과정을 자동화하고 최적화한다.
AI는 다음과 같은 일을 해낸다:
* 새로운 단백질 구조 예측하기: 고기의 쫄깃한 식감을 흉내 내려면 어떤 분자가 필요할까? AI는 단백질의 구조와 기능을 예측해준다.
* 새로운 조합 발견하기: 무려 파인애플 주스와 양배추 즙이 우유 맛을 낸다고? AI는 이런 상상을 초월하는 조합도 찾아낸다. (실제로 이 조합은 식물성 우유 제품 NotMilk의 핵심이다!)
* 소비자 취향 예측하기: 굳이 수천 명을 대상으로 설문하지 않아도, AI는 특정 연령대나 지역 사람들의 기호를 예측해준다.
* 향과 맛 개선하기: 고기 특유의 ‘불향’이나 ‘감칠맛’을 식물에서 뽑아내기란 어렵다. 하지만 AI는 맛 성분 간의 관계를 학습해, 식물성 재료로도 그 풍미를 구현할 수 있다.
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## 데이터, 데이터, 그리고 또 데이터
AI가 제대로 작동하려면 데이터가 필요하다. 음식에서는 생각보다 다양한 데이터가 쏟아진다. 재료, 영양 정보, 식감, 맛, 향기, 가격, 환경 영향… 심지어 음식이 혀에서 녹는 느낌까지도 수치화된다. 연구자들은 이 모든 정보를 AI가 학습할 수 있도록 정제하고 연결한다.
예를 들어, 두부는 수분 함량에 따라 질감이 달라진다. 실키한 두부는 90% 이상이 물이고, 단단한 두부는 76% 이하다. 이런 데이터들이 쌓이면, AI는 재료 구성만 보고도 그 음식의 씹는 느낌을 예측할 수 있게 된다.
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현실은 아직 완벽하지 않지만...
물론 AI가 모든 걸 다 해결해주는 건 아니다. 아직은 AI가 맛, 향, 질감을 완벽히 예측하기에는 한계가 있다. 사람이 느끼는 ‘고소함’이나 ‘시원함’ 같은 미묘한 감각은, 데이터로 수치화하기 어렵기 때문이다.
그래서 AI는 인간 전문가와 협력하는 파트너로 작동한다. 재료 조합을 제안하고, 테스트 횟수를 줄여주고, 시간과 비용을 절감하는 보조 역할을 한다. 하지만 이게 쌓이면, 전체 개발 속도는 수십 배 빨라진다.
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그리고, 새로운 ‘맛의 민주화’가 시작된다
이 기술이 진짜로 중요한 이유는 하나다. 누구나, 어디서든, 더 좋은 음식을 만들 수 있게 된다는 것. 이제 몇 명의 전문가나 대기업만이 식품을 개발하던 시대는 끝났다. 작은 스타트업도, 지방의 연구소도, 데이터를 가지고 있다면 세계적인 식품을 만들 수 있는 시대가 온다.
식량 안보, 기후 변화, 지속 가능성, 건강 문제... 우리가 마주한 거대한 위기를 해결할 열쇠 중 하나가 AI가 만든 음식일지도 모른다.
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출처 논문
Kuhl, E. AI for food: accelerating and democratizing discovery and innovation. *NPJ Science of Food* 2025, 9, 82.