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류한석의 신기술 토크
정해진 미래, 스마트 물류센터
류한석 류한석기술문화연구소 소장 2020년 07월호


지난 호에서 살펴본 아마존의 성공사례에서 알 수 있듯 물류센터에 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등과 같은 첨단 테크놀로지를 접목하면 많은 이점을 얻을 수 있다. 작업량을 최적화하는 것은 물론이거니와 작업자의 오류와 부상 위험 감소, 작업의 비효율성 감소, 작업량의 정확한 측정 및 이를 통한 인력 요구사항의 효율적 관리 등 여러 분야에서 향상이 이뤄진다.
이번에는 스마트 물류센터 구축을 위해 필요한 핵심기술 및 솔루션 사례를 살펴보도록 하자.

컴퓨터비전, AI 기술이 접목된 무인운반차와 팔레타이징 로봇
‘무인운반차(AGV; Automated Guided Vehicle)’는 물류센터에서 화물을 운반하는 설비로 지게차 방식, 견인차 방식, 컨베이어 방식 등 다양한 형태가 존재한다. 과거에 무인운반차는 주로 바닥의 선이나 스티커를 이용해 경로를 파악하며 작동했지만, 최근에는 컴퓨터비전(computer vision) 및 AI 기술을 이용한다. 컴퓨터비전은 카메라와 같은 시각 센서를 통해 입력받은 이미지 및 영상을 분석함으로써 주변 물체와 환경에 대한 정보를 생성하고 인식하는 기술이다.
2003년 설립된 시그리드(Seegrid)는 스마트 물류센터를 위한 하드웨어와 소프트웨어를 제공하는 전문 기업이다. 시그리드의 무인운반차는 컴퓨터비전 기술을 적극 활용하고 있으며 경로를 따라 이동하면서 자동으로 상세한 3D 지도를 구축한다. 또한 관제 시스템을 통해 다수의 무인운반차를 동시에 모니터링하고 제어할 수 있으며 자동화된 트래픽 관리도 제공한다.
‘팔레타이징 로봇(palletizing robot)’은 팔레타이징을 수행하는 로봇으로, 팔레타이징이란 화물을 팔레트 위에 쌓는 것을 뜻하는 업계 용어다. 팔레트는 물류센터에서 핵심적인 요소인데, 일반적으로 팔레트에 대량의 화물을 적재해 지게차로 운반한다. 무인운반차와 마찬가지로 예전부터 물류센터에서는 제한된 기능을 가진 팔레타이징 로봇이 사용돼왔는데, 최근에는 컴퓨터비전 및 AI 기술을 이용해 성능이 크게 향상되는 추세다.
지난 2017년 소프트뱅크가 인수한 보스턴다이내믹스(Boston Dynamics)가 선보인 팔레타이징 로봇 ‘핸들(HANDLE)’은 스스로 움직이며 화물을 적재하는 모바일 로봇이다. 핸들은 2개의 바퀴형 다리(wheel–leg)를 가진 로봇으로, 스스로 균형을 잡고 이동하면서 흡착식 로봇 팔을 이용해 상자를 옮긴다. 15kg 중량의 화물을 다룰 수 있으며 시간당 360개의 상자를 처리할 수 있다.

분류, 운반, 포장 등 전체 프로세스 최적화하는 스마트 물류센터 관리 시스템
‘스마트 물류센터 관리 시스템’은 수많은 무인운반차와 팔레타이징 로봇, 물류센터에 설치된 각종 설비와 IoT 장치를 제어하고, 물류센터에서 발생하는 모든 데이터를 취합하고 분석한다.
즉 화물의 입출고·이동·포장 등 전체 프로세스를 통제하며 효율적인 작업 할당을 통한 인건비 절감, 공간 레이아웃 최적화, 재고 정확도 개선, 화물 픽업 정확도 및 동선 개선, 물류센터의 유연성·안전성·보안성 향상, 공급업체와의 관계 개선 등 지속적으로 시스템을 개선하는 최적화 전략을 포함한다. 이를 위해 물류센터에서 발생하는 모든 데이터를 취합하고 이를 분석해 더 나은 방법을 찾는다.
6리버시스템즈(6 River Systems)는 아마존 풀필먼트 센터와 흡사한 물류센터를 구축할 수 있도록 도와주는 각종 솔루션을 제공한다. 6리버시스템즈의 ‘척(Chuck)’은 작업자의 업무 속도를 향상해주는 무인운반차이자 협업로봇으로, 머신러닝(machine learning)으로 물류센터 환경을 파악하면서 가장 효율적인 경로를 파악해 최대 90kg의 화물을 운반한다.
물류센터에서 발생하는 주요 작업 중 하나는 분류다. 제품을 효율적이고 빠르게 분류하는 것이 중요한데, 6리버시스템즈의 ‘모바일 분류(Mobile Sort)’ 시스템은 분류와 관련된 여러 프로세스를 관리하며 이미지, 조명, 센서를 이용해 작업자에게 지시하고 작업 내용을 검증함으로써 작업 속도와 정확성을 높인다.
6리버시스템즈의 ‘팩아웃(Packout)’은 포장 작업의 효율성을 향상시키는 시스템이다. 고객이 주문한 물품들이 포장 장소에 도착하면 송장이 출력되고 화면에 작업 지시사항이 표시되며, 특히 물품 상태와 수량 체크를 강화해 오배송이나 배송 누락이 발생하는 걸 사전에 차단한다. 이를 통해 포장 작업의 생산성을 2~3배 개선할 수 있으며 거의 완벽한 주문 정확도를 달성해 고객 만족도를 높일 수 있다.
지면 관계상 6리버시스템즈의 솔루션 위주로 살펴봤지만 이외에도 오토스토어(AutoStore), 페치로보틱스(Fetch Robotics), 아이엠로보틱스(IAM Robotics), 베크나로보틱스(Vecna Robotics), 소프트로보틱스(Soft Robotics) 등 여러 업체가 스마트 물류센터를 구축해주는 솔루션이나 기술을 제공하고 있다.
최근 아마존 물류센터에서 코로나19로 직원이 잇따라 사망하면서 논란이 됐다. 국내에서도 쿠팡, 마켓컬리에서 확진자가 발생해 사회의 이목이 집중됐다. 이 같은 상황으로 인해 아마존, 월마트, 알리바바, 신세계, 롯데 등 여러 국내외 유통업체는 스마트 물류센터 솔루션의 도입·확대와 비대면화를 더욱 가속할 계획이다.
스마트 물류센터는 정해진 미래다. 다만 초기 투자비용 및 운영비용을 면밀히 고려해야 하고, 무엇보다 자사의 비즈니스에 적합한 솔루션을 도입하는 것이 중요하기 때문에 세부 기술요소들에 대해 신중히 평가해야만 충분한 도입 효과를 누릴 수 있을 것이다.
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