케민 인더스트리스 연구개발(R&D) 부서의 데이터 기반 의사결정

당시 그는 미네아폴리스-세인트폴 지역의 어느 회사에서 화학자로 일하게 될 것이라고 생각했다. 하지만 쉬퍼의 교수 중 한 명이 그가 훌륭한 연구원이 될 수 있을 것이라고 언급하자 그의 관심사는 바뀌었다.

“제 교수님 중 한 분이 저를 설득하셨죠. ‘이봐, 넌 연구 장비 다루는 데 꽤 능숙하잖아. 대학원에 진학하는 건 어때?’라고요.” 슈이퍼가 말합니다. “그게 교수님들이 가장 즐겨 하시는 말씀인지는 모르겠지만요. 트윈 시티스 어딘가에서 괜찮은 직장을 구했을 거라고 확신해요. 그곳에는 훌륭한 기업들이 많으니까요. 하지만 저는 대학원에 진학해서 질량 분석법을 공부하기로 결정했어요. 그 경험 덕분에 기기를 다루는 법을 익혔고, 기기를 통해 수집할 수 있는 데이터의 가치를 이해하게 되었죠.”

대학원을 졸업한 후, 쉬퍼는 결국 아이오와주 디모인에 위치한 식품 제조업체인 케민 인더스트리즈로 향하게 되었다.

“그 전에는 옥수수 습식 제분 분야에서 일했습니다.”라고 쉬퍼는 말합니다. “그리고 신약 개발 업계, 특히 의료 분야에 제가 잘 맞을지 알아보기 위해 잠시 일해본 적도 있지만, 딱 맞는 분야는 아니었습니다. 이유는 모르겠지만, 식품 과학이나 식품 공학 전공은 아니지만 식품 업계에서 제 자리를 찾게 되었습니다. 저는 현장에서 직접 배우며 차근차근 경력을 쌓아왔습니다.”

유용한 데이터 수집

쉬퍼가 대학원에서 배운 기술, 특히 식품 제조업체에 유용한 정보를 제공하는 도구를 활용하는 방법은 그의 경력에 큰 도움이 되었다.

“저는 주로 반려동물 사료 고객사를 지원하는 업무를 맡고 있습니다.”라고 쉬퍼는 말합니다. “그중 한 가지 방법은 계측 장비를 조작하여 유용한 데이터를 수집하는 것입니다. … 계측 분야에 대한 탄탄한 배경 지식을 갖추고 있어서 이 일은 저에게 안성맞춤이었습니다.”

쉬퍼는 연구에서 꾸준히 수분 활성도와 등온선을 활용해 왔지만, 처음부터 그랬던 것은 아니다. 그와 그의 팀이 특이한 현상에 직면한 후에야 비로소 식품이 겪는 과정을 더 잘 이해할 수 있도록 도와줄 장기적인 해결책을 모색하기 시작했다.

“우리는 두 가지 분말을 섞고 있었는데, 보통 분말은 흐르는 성질을 띠기 마련이죠.”라고 쉬퍼는 말합니다. “하지만 이 분말들을 섞는 과정에서 콘크리트 같은 물질이 형성되었습니다. 물을 전혀 넣지 않았는데도 말이죠. 그래서 우리는 재료를 더 잘 이해하기 위해 어떻게 특성을 규명할 수 있을지 연구하게 되었습니다.”

처음에 팀은 학계 인사, 즉 포화 염용액을 이용해 등온선을 측정해 본 경험이 있는 전문가와 협력해야 할 것이라고 생각했습니다. 문제를 해결하는 데 도움이 될 만한 장비가 있다는 사실은 알고 있었지만, 그 장비를 구입하는 것이 상당한 투자 수익을 가져다줄 수 있다는 점은 미처 깨닫지 못했습니다.

“등온선을 통해 그래프의 양상을 고체 내부에서 일어나는 물리적 변화와 연관 짓는 법을 알게 된 후, 등온선이 우리에게 매력적으로 다가왔습니다,”라고 쉬퍼는 말합니다. “그런 연관성을 파악하게 되자, 우리는 원하는 결정을 내릴 수 있게 되었습니다.”

AQUALAB 기상 흡착 분석기 소개

케민 인더스트리스에서 쉬퍼의 업무에 지대한 영향을 미친 도구 중 하나는 AQUALAB 기상 흡착 분석기입니다.

“우리는 1년 남짓 전부터 이 도구를 분석 도구 모음에 포함시킬 수 있는 행운을 누려왔습니다,”라고 쉬퍼는 말합니다. “우리는 우리 분말들이 주변의 수분 활성도가 변하거나 보관 창고에 따라 어떻게 반응하거나 적응하는지 이해하는 데 관심이 있습니다. 이는 제가 처음 화학 공부를 시작하고 화학자가 되기로 결심했을 때 생각했던 것과는 천지 차이입니다.”

AQUALAB 기상 흡착 분석기는 과학자로서 슈이퍼와 그의 팀이 관심을 갖는 정보를 제공합니다. 하지만 이는 케민 인더스트리스가 중요한 경영 결정을 내리는 데 도움이 되는 귀중한 정보이기도 합니다.

“다양한 원료를 다루다 보니… 시료를 채취할 수 있습니다.”라고 쉬퍼는 말합니다. “우리는 해당 원료의 건조 감량률을 파악하고 있으며, 이를 분석기에 입력할 수 있습니다. 그러면… 습도 변화나 해당 물질의 수분 함량이 어떻게 변할 수 있는지 파악할 수 있습니다. 바로 이를 측정하여 수분 흡착 등온선을 도출하는 것입니다.”

복잡한 계산도 쉽게

측정은 식품 제조 공정에서 의심할 여지 없이 필수적인 단계입니다. 하지만 데이터를 수집하는 것은 해결책의 절반에 불과하며, 식품 과학자들은 그 데이터를 올바르게 해석해야 합니다. 안타깝게도 데이터 분석에는 종종 복잡하고 시간이 많이 소요되는 계산이 수반됩니다. 하지만 AQUALAB 수증기 흡착 분석기와 연동되어 유용한 계산을 수행해 주는 소프트웨어 제품인 ‘Moisture Analysis Toolkit’을 사용하면 그렇지 않습니다.

“AQUALAB을 선택하기 전에 검토했던 다른 장비들 중 일부의 경우, 분석기를 테스트하고 결과를 확인한 뒤 ‘자, 이제 데이터로 가득 찬 거대한 엑셀 파일만 남았군’이라고 말하곤 했습니다.”라고 Schieffer는 말합니다. “그리고 당시에는 우리를 대신해 일부 계산을 해줄 수 있는 도구가 없었습니다. 그러다 Moisture Analysis Toolkit을 테스트해 본 결과, 유통 기한을 파악하고 포장 특성이나 창고 환경이 이에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 예측할 수 있게 되었습니다.”

데이터를 측정하고 분석할 수 있는 도구를 활용하면, 복잡한 연구개발(R&D) 프로세스를 그 어느 때보다 훨씬 빠르게 진행할 수 있습니다.

미래를 만들어 가다

이러한 도구들을 바탕으로, Kemin Industries의 Schieffer와 동료들은 자신감을 가지고 앞으로 나아가고 있다.

“케민은 끊임없이 전진하며 고객에게 최상의 서비스를 제공할 방법을 모색하고 있습니다,”라고 쉬퍼는 말합니다. “우리는 확보할 수 있는 데이터를 적극 활용하고 있습니다. … 고객에게 최적의 솔루션을 제공할 수 있도록 이러한 원료들의 특성을 분석하고 있습니다.”

이 과정은 쉬퍼에게 진정한 행복을 안겨주며, 이것이야말로 직업적 만족감의 가장 훌륭한 형태입니다.

“제가 화학에 발을 들인 계기를 돌이켜보면, [바로] 반응과 실험을 진행하는 과정에 느껴지는 경이로움 때문이었습니다,”라고 쉬퍼는 말한다. “대학원 시절 저를 지탱해 준 것은 기기를 통해 유용한 데이터를 수집할 수 있다는 점이었습니다. 이것이 대부분의 사람들에게 기쁨을 주는 일이라고 말하는 건 아니지만, 저에게는 확실히 기쁨을 줍니다.”

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