물류매거진

포스코DX / 유연한 수요 대응 가능 비고정형 설비·로봇자동화 구축 활발 (기기)

ㆍ게재년/월

2023/12

유연한 수요 대응 가능 비고정형 설비·로봇자동화 구축 활발

수직형 자율로봇 기반 ‘스카이팟’ 으로 물류자동화시장 공략

포스코DX 석재호 물류자동화사업실장이 “복잡하고 빠르게 변화하는 물류환경에 대응하기 위해서는 로봇, AI기술 등 첨단 기술이 필수적인 요소”라며, “에너지절감 및 친환경, 지역사회와 공존하는 지속가능한 스마트 물류센터를 지향하는 것이 우리 모두의 책임”이라고 강조했다.

지난달 24일 개최한 미래물류기술포럼에서 석재호 실장은 ‘물류자동화 기술트렌드와 ESG’를 주제로, 물류자동화 기술로 로보틱스, AI, 디지털트윈 등을 소개하고, 지속가능한 스마트 물류센터로 나아가기 위한 방향성을 제시했다.

최근 물류시장은 불확실성 증가로 인한 투자 감소, 시장수요 및 관리상품 변화, 인력난 심화로 인한 물류자동화 수요 증가, ESG 경영 중요성 확대 등이 화두가 되고 있다.

특히 올해 팬데믹 이후 원자재가 상승과 고금리 기조, 전쟁으로 인한 글로벌 물류 불안정성 증대로 물류센터 신규투자가 감소 및 지연되고 있고 있다. 국내의 경우 올해 발주예정 사업중 60%가 취소 및 지연되는 등 대규모 물류센터 건설이 전면적으로 재검토되고 있는 상황이다.

또한 이커머스 주도의 물류산업 변화로 유연한 수요 대응이 중요해졌다. 이커머스는 특성상 물동량이 급격히 변동하는 경우가 많아, 고정식 설비보다는 비고정형 설비와 로봇 자동화에 초점을 맞추고 있는 상황이다. 그러나 다양한 상품을 동시에 취급해야 하므로 자동화가 어렵다는 문제도 존재한다. 따라서 이커머스 기업들은 단계적으로 확장 가능한 자동화설비 도입을 통해 대규모 초기 투자비에 대한 부담을 줄이고 있는 추세이다.

이외에 물류센터 인력난 심화 및 물류기업 ESG 경영 중요성이 확대됨에 따라 물류자동화 필요성도 계속해서 증가하고 있다.

아울러 90%의 물류기업들이 인력부족을 호소하고 있으며, 이로 인해 납기지연이 발생하고 사고위험도 증가하고 있다. 또한 물류센터가 늘어나면서 인근 지역 교통혼잡이나 대기차량 공회전으로 발생하는 대기오염이나 소음 등으로 지역주민 민원도 발생하고 있는 상황이다.

석재호 실장은 “이같은 문제들은 물류자동화 설비로 해결할 수 있다”며, “포스코DX는 스마트 물류를 구현하기 위해 물류자동화 기술 프레임워크의 요소 기술을 지속적으로 개발하고 고도화해 나가겠다”고 말했다.

‘스카이팟’ 랙과 AMR 융합 하이브리드 GTP 솔루션

이에 따라 포스코DX는 로봇 기반의 자동화기술과 비전 등 AI 기반의 지능화 기술을 공급하고 있다.

포스코DX가 최근 주목하고 있는 기술은 AMR을 활용한 물류자동화이다. 사전 프로그래밍 작업을 정확히 수행해, 휴먼에러를 제거하고 정확도가 향상되며 더 많은 작업을 신속하고 효율적으로 처리할 수 있다.

특히 포스코DX가 국내 공급권을 확보한 엑소텍(Exotec) 기업의 스카이팟(Skypod)은 랙과 AMR이 융합된 하이브리드 AS/RS 기반 GTP솔루션이다.

스카이팟은 빈이 큐브 형태로 재고를 보관하는 스토리지와 피킹스테이션, 스토리지와 피킹 스테이션을 오가며 빈이나 트레이에 보관된 상품을 운반하는 로봇으로 구성돼 있다.

스카이팟의 가장 큰 특징은 로봇이 랙에 직접 올라가 빈을 가져오는 수직형 자율주행이 가능하다는 점이다. 또한 물동량에 맞춰 공간을 유연하게 조성할 수 있으며, 물동량이 늘어날 경우 운영 중단 없이 모듈형 랙을 추가해 스토리지 용량을 확장하고 로봇과 스테이션을 늘리면 된다. 스카이팟은 또한 모든 SKU에 대해 2분 이내 응답하며, 창고 처리량은 5배 증가한다.

엑소텍은 2015년 설립 이후 2022년까지 미국, 유럽, 일본 등에 스카이팟을 81대 공급했다.

일본 유니클로는 주문 증가와 판매 변동에 대응하기 위해 6m 높이의 스카이팟을 도입했으며, 그 결과 저장용량 3배 증가, 물동량 처리 5배 증가, 연간 800만달러의 비용 절감 효과를 얻었다고 밝혔다.

프랑스 까르푸는 당일 배송 및 주문 정확성에 대한 고객 수요 증가와 이벤트 주문에 대한 물량 변화에 효과적으로 대응하기 위해 스카이팟을 구축했다. 이를 통해 1만 5,000개 이상 제품 종류의 처리량이 4배 이상 증가하고, 2시간내 배송으로 인한 고객 만족도가 향상됐다.

이기종 로봇 통합관제시스템 도입

AI Vision 기술을 활용한 화물 자동형상 인식·분류, 상하차 적재량 인식 등 AI 기술은 한진택배 메가허브터미널 등 택배현장에 적용하고 있다.

AI 형상인식은 택배터미널에 입고되는 화물을 크기에 따라 소형/중형/대형으로 나누고 마대나 스티로폼과 같은 이형상품도 구분해 분류한다. 이를 통해 기존 수작업에 의존하던 택배 분류를 AI 기술로 자동 처리함으로써 인건비를 절감하고 있다.

AI 상하차 적재량 인식은 도크 작업 진척률을 분석하는 기법이다. 즉, 단안 영상 기반 및 Top-View 변환 등 깊이 추정기술 2가지를 병행한 상하차 추정 진척률 계산을 통해 차량배차스케쥴링, 배정 도크 추천으로 화물차 대기사간 감소 및 효율적 상하차 작업 관리가 가능하다.

아울러 포스코DX는 향후 이기종·복수 제조사의 로봇에 대한 통합 관제와 실제 물류센터를 가상으로 모델링한 디지털트윈 기반의 통합관제시스템을 적용해, 운영 효율성과 안전성을 향상시키고 생산성을 제고해 나갈 계획이다.

최근 물동량에 따른 유연성 확보를 위해 AGV나 AMR을 도입하는 경우가 많은데, 이기종 복수 제조사의 로봇 도입시 호환성 문제가 발생하고 운영 및 유지보수 복잡성이 증가하는데다 운영비용도 늘어난다.

따라서 포스코DX는 통합관제시스템을 통해 이기종 로봇의 작업할당, 경로, 최적화, 우선순위 설정 등을 자동화하고 실시간 데이터 분석으로 작업량 조정 및 자원할당을 최적화한다는 방침이다.