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[SPECIAL REPORT] 물류로봇 연 13%씩 증가하며 급성장…충분한 이해와 준비만이 도입 성공률 높인다

입력 : 2021.03.26 11:40

[초특가 할인] 스마트공장을 위한 단 하나의 필수 지침서 '스마트공장 바이어스가이드'
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[헬로티]


온라인 쇼핑의 급증으로 물류센터에서의 물류로봇 도입이 크게 증가할 것으로 예상되며, 인력부족 문제에 대한 대응 및 물류센터의 효율 향상을 위해 24시간 무인작업이 가능한 물류로봇이 물류기업에 의해 요구되고 있다. IFR의 시장전망에 따르면 향후 물류로봇은 물류센터, 대형건물 등 비제조환경 물류로봇을 중심으로 성장할 것으로 예상되고 있다. 물류로봇의 기대효과와 도입을 위한 고려사항으로는 어떤 게 있는지, ‘물류로봇 활용가이드’ 온라인 세미나에서 유진로봇 신경철 회장과 마로로봇테크 김덕근 대표가 제시한 물류로봇 도입의 성공 팁을 정리했다.



물류로봇은 공장에서 고하중의 재료나 완제품을 이송하는 데 사용되며, 포크타입으로 해서 일종의 지게차를 무인화해서 운전자 없이 스스로 운반해주는 로봇이 적용되고 있다. 또한, 물류창고를 자동화하는 데에 AGV( 무인운반 로봇), 자동 상하차 로봇 등이 활용되고 있다.


특히, AGV는 특정거리를 기준으로 소재·재료의 반복적 이동이나 중형의 생산품 혹은 물품을 나르는 데 적용된다. 그리고 배송지연에 따른 비효율성이 발생되는 경우에도 AGV가 사용된다. 그 외 2개 이상의 이동에 따른 공정, 소재·재료의 위치 파악이 중요한 공정 등에 활용되고 있다. 최근엔 인공지능을 탑재하여 라인 없이 갈 위치를 찾아가는 AMR도 많이 나와 있다.


또한, 옥내배달용으로 카페 서비스 배달과 호텔에서의 룸서비스, 병원에서의 검체, 약품 등을 배달해주는 로봇이 개발 또는 적용되고 있으며, 옥외배달용으로는 피자배달 로봇, 자율주행 트럭 등이 아직 실용화되지는 않았지만 앞으로 기대되는 활용 분야이다.


물류로봇은 급성장하고 있다


물류로봇은 업무용 서비스로봇 중 가장 큰 비율을 차지하며 향후 급성장이 기대된다. 국제로봇연맹(IFR)의 World Robotics 2019 보고서에 의하면 물류로봇의 시장이 전체 서비스로봇 시장의 절반 정도를 차지하고 있다. 국내 물류로봇 시장 또한 중소벤처기업부에 따르면 2022년까지 연평균 13%씩 증가하며 2,060억 원이 예상된다.


이러한 급성장에는 트렌드의 변화도 한 몫을 했다. 물류산업의 경우 △대량수송에서 맞춤형 운송 서비스로 변화하고 있으며, △온라인 주문이 많아지면서 하역·보관창고의 대형화와 고도화가 필요해지고 있다. 또한, △거래 규모의 증가와 기업들의 물류 관리 강화, 모바일 디바이스 등의 확산으로 실시간 물류 정보 제공의 필요성이 증대되고 있다.


제조업도 소비자의 질적 수준이 높아지면서 제품의 라이프 사이클이 점점 짧아지고 있으며, 다품종 소량생산에 적합한 셀 방식으로 전환되고 있다.


이러한 트렌드 변화는 스마트 물류관리 시스템과 하드웨어 자동화 필요성을 증대시켰으며, 결국 물류로봇을 통한 효율적인 물류관리와 물류비용의 절감이 가능해졌다. 그리고 안전한 작업 환경을 구축할 수 있었다. 또한, 기존의 컨베이어 시스템, OHS(Over Head Shuttle) 방식, AGV, 팔레타이징 로봇 등의 자동화 설비에서 자율주행 방식의 AGV(AMR) 활용이 증가하기 시작했고, 공정간 물류 이송이 가능해졌다. 생산 방식도 물류로봇에 의한 셀 생산과 디지털 생산 방식으로 바뀌었다.


앞서 살펴봤듯이 물류로봇은 공장물류용, 일반옥내용, 물류창고용, 옥외배달용, 이렇게 4가지 유형이 있다. 이것의 연관 산업 구조를 보면, 먼저 전방산업은 제조업, 물류창고(물류센터), 택배산업 등이 있으며, 앞으로는 병원, 호텔, 각종 서비스산업이 물류로봇의 주요 수요처가 되겠다.


후방산업은 물류로봇이 발전함에 따라서 센서, 신호처리, 모터 및 액추에이터, 로봇 매니퓰레이터 등의 수요가 점차 늘어날 것으로 보인다. 또한, 여러 가지 통신제어 모듈, RFID/USN, 유무선 이동통신, 데이터 관리 및 처리 시스템, 시스템 설계 및 제어, 그리고 통합 소프트웨어 등에 대한 수요가 많이 늘고 필요하게 될 것이다.


왜 물류로봇인가


그러면 물류로봇이 왜 필요한가? 첫째, 작업자의 업무 부담을 해소해줄 수 있다. 단순 반복 작업이나 감당하기 어려울 정도로 폭주하는 물량을 해결해 주며, 근로자의 작업 환경을 개선해 준다.


둘째, 작업인력의 부족을 해결해 줄 수 있다. 노동인구의 감소와 고령화로 인한 물류작업 인력의 확보가 어렵고, 특히 코로나 영향으로 외국인 입국이 제한되면서 외국인 근로자를 필요로 하는 중소기업의 인력수급에 로봇은 하나의 대안이 될 수 있다.


셋째, 정확한 자재 공급이다. 물류로봇은 원하는 시간에 원하는 장소로 자재를 공급해 줄 수 있다.


넷째, 물류시간을 단축해준다. 아마존은 물류로봇 키바로 60~75분의 물류속도를 15분으로 단축했으며, 또 24시간 운용으로 투입 인력을 감소하여 인건비를 절감했다.


다섯째, 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 시간 단축으로 인한 창고 축소와 재고를 적재하는 공간의 효율을 높일 수 있으며 물류로봇의 유연한 동선 변경으로 공간 활용성이 증가한다. 아마존의 경우 출고량 40%, 공간 활용도 22% 증가했다.


물류로봇 도입 시 고려사항


다음으로, 물류로봇을 도입할 때 고려사항에 대해 알아보겠다. 먼저, 경제성이다. 물류로봇을 도입했을 때 정말 도입 효과가 있는지, 그리고 도입 비용은 얼마 정도 들며 도입 기간은 얼마나 소요되는지 등을 충분히 검토해야 한다. 또 하나는 안전성이다. 이송 시 배송의 오류가 없어야 하며, 작업자와 부딪치거나 물건들이 훼손되는 일이 없어야 할 것이다.


그리고 가장 중요한 것은 물류로봇을 어떻게 사용할 것이냐의 활용 방법이다. 무엇을(중량, 사이즈, 형태), 어디에서 어디로 배송(엘리베이터, 장비), 어떻게(트레이, 팔레트, 견인, 장비와 연계), 정밀도(장비와 연동 정밀도) 등을 파악해야 한다.


레이아웃 변경에 대한 대응도 중요하다. 생산량 증가에 따라 생산라인이 변경되면 로봇 경로를 바꿔줘야 하고, 그 외 다양한 구조의 변경에도 대응이 가능해야 한다.


또 하나는 작업자와의 공존이다. 로봇 도입은 작업자를 완전 대체하는 것이 아니라 협업이다. 작업자의 이동 범위를 축소하고 근력을 보호하며 업무의 효율성을 높여 생산성을 증가시킨다.


관제소프트웨어도 고려할 사항 중 하나이다. 작업자가 쉽게 조작할 수 있는지, 소프트웨어 비용은 얼마나 들어가는지 등을 파악해야 한다.


그리고 좁은 공간과 장비와의 연동 등으로 기존의 물류로봇을 바로 접목하지 못할 경우가 있으므로 커스터마이징이 되는지도 반드시 고려해야 한다. 또한, 유지보수 과정에서 생산라인의 멈춤 시간을 최소화하면서 해결할 수 있어야 한다.


마지막으로, 물류로봇 기업과의 미팅 시 물품별 물동량, 공급주기, 도입 장소의 도면, 이송물건의 사이즈와 형태, 그리고 이동경로 등을 사전에 준비하면 빠른 도입을 할 수 있다.

/임근난 기자(fa@hellot.net)

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