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[4차 산업혁명과 로봇] 신유통 시대 물류로봇…자율주행 기술 기반 급성장

입력 : 2019.04.24 11:40

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[첨단 헬로티]


공장이나 물류센터에서 물품을 픽업해 다른 장소로 옮기는 자율이동 로봇 시장이 급성장세를 보이고 있다. 물류로봇 시장은 1년에 약 43%씩 성장할 것으로 예상되며, 작년에 45%가 성장했다. 4차 산업혁명과 함께 산업 현장에는 다양한 로봇이 깊숙이 자리잡아갈 것이다. 산업용 로봇을 제외한 그 선봉이 바로 물류로봇이라고 본다. 자율주행 기술 기반으로 한 물류로봇 동향에 대해 지난 3월 27일 열린 ‘제4차 산업혁명과 로보틱스 컨퍼런스 2019’에서 한컴로보틱스 김동경 전무가 강연한 내용을 정리했다.


▲ 한컴로보틱스 김동경 전무는 “4차 산업혁명과 함께 산업 현장에는 다양한 로봇이 깊숙이 자리잡아갈 것이며,

산업용 로봇을 제외한 그 선봉은 물류로봇이 될 것”이라고 말했다.


4차 산업혁명의 기술은 대표적으로 AI, 빅데이터, 3D프린팅, IoT 등 여러 가지 기술이 있다. 그리고 AI(인공지능)에는 인지지능, 조작지능, 공간지능, 학습지능 등이 있으며, 이런 지능들은 공장에서 사용되는 물류로봇뿐만 아니라 서비스로봇에서도 똑같은 개념의 지능을 이용해서 로봇을 고도화하고 있다.


로봇 산업은 사실 상상을 초월한 엄청난 사업이다. 그런데 국내에서 로봇은 많이 사용은 하고 있지만 로봇을 만드는 회사는 적다. 그래서 로봇에 좀 더 관심을 가진다면 우리나라 산업 발전에 큰 도움이 되리라 본다.


배터리나 플러그가 우리 옆에 있으면서도 있는지 없는지 모르듯이 로봇도 우리 곁에 자연스럽게 들어올 것이다. 그 시기는 아직 멀었다고 하지만, 먼 얘기는 아니다. 산업용 로봇을 제외하고 우리 사회에서 사용하는 로봇을 본다면 물류로봇이 가장 앞에 설 것이며, 이 물류로봇은 단지 물건 나르는 용도만 아니라 밥도 해주고 청소도 해주고 친구도 되어주는 로봇이 될 것이다.


물류로봇의 중요한 2가지 기술


물류로봇의 중요한 기술 중 하나인 자율주행에 대해 살펴보겠다. 자율주행을 하기 위해서는 크게 2가지 기술이 사용된다. 포지셔닝과 슬램 기술이다.


포지셔닝(Positioning)은 GPS를 생각하면 된다. GPS의 원리는 지구에 떠 있는 위성 3개를 활용한 삼각측량법에 근거하여 자기 위치를 잡는 거다. 실외에서는 GPS라는 기술이 사용되고 실내에서는 IPS, 즉 GPS에 대응되는 Indoor Positioning System이라는 것이 사용된다. 실내에서는 위성의 신호를 받을 수 없기 때문이다. IPS 시스템은 특별하게 신호를 발생시킬 수 있는 와이파이(WiFi)나 비콘(Beacon) 같은 발생장치들을 실내 특정 위치에 붙여놓고 거기서 나오는 신호를 이용해서 자기 포지션을 잡는 기술이다.


슬램(SLAM)은 사람이 걸어가면서 자기 위치를 알고 맵을 그린다는 뜻이다. 처음 가본 건물이나 장소에 가면 걸어가면서 자기도 모르게 눈으로 들어오는 시야의 환경을 가지고 위치를 파악하게 되고 머릿속에 맵을 그리게 될 것이다. 그런 기술을 슬램이라고 한다.


이런 슬램을 사람은 눈과 같은 감각기관을 통해서 하는데 로봇은 크게 2가지를 가지고 한다. 카메라 또는 레이저를 사용한다. 카메라는 사람과 똑같이 지나가면서 찍은 장면을 보관하고 다음에 지나갈 때 먼저 찍었던 장면과 매칭시켜서 자기 위치를 파악하고 목적지를 찾아가는 기술이다.


레이저를 이용하는 방법은 눈이 아닌 레이저 장치를 이용하는 건데, 예를 들어 레이저로 책상의 거리나 벽 사이의 거리를 스캔하면 데이터가 나온다. 즉, A라는 지점과 B라는 지점의 데이터를 모아서 전체적인 맵을 그리게 된다.


물류로봇에 사용되는 바퀴로는 메카넘 휠과 옴니 휠이 있다. 메카넘 휠은 1973년 스웨덴의 Mecanum AB라는 회사에서 Bengt ilon이라는 엔지니어가 발명한 디자인의 바퀴로 기본적으로 알루미늄 휠에 45°로 기울어진 다수의 우레탄롤러가 장착된 바퀴를 뜻한다.


물류로봇은 다양한 종류가 있으며, 현재 기본적인 스탠다드 형태로는 팔래트를 들어서 이동시키는 로봇과 지게차 형태의 로봇으로 크게 2가지이다. 그리고 무게가 100kg짜리, 200kg짜리냐에 따라 조금씩 달라지는 형태의 로봇이 있다.


신유통 시대의 물류로봇


물류로봇을 가장 많이 사용되는 분야가 유통이다. 유통과정은 크게 퍼스트마일(FirstMile) , 웨어하우스(Warehouse), 라스트마일(LastMile) 3가지로 나눌 수 있다. 퍼스트마일은 원산지에서 창고까지 이동시키는 단계이고, 라스트마일은 창고에 있는 것을 소비자들에게 배달해주는 단계를 말한다.


유통이 중요하게 된 이유는 AI, 빅데이터 기술이 발전하면서 굳이 사람이 매장에 가서 물건을 사지 않아도 되기 때문이다. 요즘 매장에 가서 사는 것보다 핸드폰이나 PC로 구매해서 받는 패턴으로 바뀌고 있다. 따라서 물류 및 유통 시장은 고객들에게 물건을 얼마나 빨리 제공할 것인가가 가장 큰 이슈라고 할 수 있다. 가히 신유통 시대에 접어든 것이다.


그래서 물류 및 유통회사들은 빅데이터 활용과 매장 시스템 디지털화를 통한 실시간 제품 수요 및 재고 파악에 나서고 있으며, B2C와 맞춤 소비의 발전으로 창고 저장 시간이 점차 감소하고 있다. 또한, AI, 빅데이터, IoT 등의 기술과 로봇들을 이용하여 전과정 무인자동화 물류센터의 확대로 상품의 포장, 분류, 적재 등의 과정에 효율을 높이고 단시간 고효율의 배송이 가능해졌다.


물류로봇은 우리같이 작은 나라보다는 큰 대륙에서 먼저 발전하고 있고, 특히 중국에서 더 활성화가 되고 있다. 한 예로, 알리바바의 물류센터 경우 벌써 물류창고 시스템이 자동화되어서 그 안에 많은 로봇들이 활용되고 있다. 중국의 쑤닝 그룹에서도 상하이 Fengxian에 200개의 AGV(페이로드 800kg)를 이용한 물류 시스템을 구축했다.


우리나라의 경우, 이마트는 ‘페퍼’라는 휴머노이드 로봇을 선보이며 쇼핑도우미 기능은 물론 AI 기반 대화형 서비스를 제공하는 수준으로 발전했다. 신세계그룹도 AI 기반 자율주행 스마트카트로 미래 쇼핑에 대한 방향성을 제시했다.


물류로봇은 라스트마일에도 적용되고 있다. 사실 라스트마일은 재미있는 부분이기도 하지만 가장 어려운 부분이기도 하다. 중간 거점에 있는 창고에서 소비자들에게 배달하는 로봇의 형태는 다양하게 나와 있다. 그런데 아직 이런 로봇이 거리로 나온다는 것은 자율자동차와 기술적으로 크게 다르지 않다. 사람이나 장애물에 충돌하지 않으면서 목적지를 찾아가야 하고 필요하면 계단도 올라가야 하는 이슈들이 있어서, 아직 자동차를 통해서 라스트마일에 사용되는 물류로봇을 시도하고 있다. 따라서 사용화 되기까지는 좀 더 시간이 필요하다. 그리고 배송 로봇으로 드론도 많이 이용하고 있다. 실제로 알리바바로봇과 진동로봇에서는 배송에 드론을 활용하려는 시도가 이루어지고 있다.


공장에서도 이런 핫한 이슈들이 있다. 새로 신축한 공장들은 자동화로 잘 만들면 그만이지만, 기존 공장들은 허물고 다시 만들 상황이 안 된다. 보통은 장비와 장비사이의 이송을 지게차나 사람이 직접 옮긴다. 따라서 물류에서 요구되는 로봇과 시스템들의 통합이 더 많이 필요하다면 가장 먼저 커지는 시장은 공장이라고 본다.

/임근난 기자(fa@hellot.net)

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