| 박찬석의 물류時論(102) / e-커머스 시대, 물류센터의 공간구조와 건축 변화(3/3) | |||
 
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e-커머스 시대, 물류센터의 공간구조와 건축 변화(3/3) ③물류창고(센터)의 공간 및 구조적 현황 본 考는 그동안 연구가 미비했던 물류센터의 건축적 구조와 변화에 대한 내용이 체계적으로 잘 정리된 <‘자동화, 대형화로 인한 물류센터의 건축적 변화에 대한 고찰’, 서울대 석사논문, 조용현, 2020년 2월>을 인용하여 재정리한 내용임을 밝힌다. 물류창고(센터)의 공간적·구조적 현황 ■ 쿠팡의 물류 흐름과 과정
쿠팡 물류센터의 내부공간을 물류 중심으로 살펴보면, 대형차량을 통해 하역장으로 들어온 상품은 초 고빈도(낱개단위), 고빈도(박스단위), 저빈도(대형 묶음단위)로 입고가 각각 나뉘고 해당 적재공간으로 이동한다. 초 고빈도 물품의 경우, 입고&하역공간에서 작업자들에 의해 포장이 해체되고 곧바로 이동공간의 소터와 컨베이어 벨트 등의 자동화 설비를 통해 적재공간으로 이동한다. 이동공간에서는 분류의 기능이 포함되지 않아 적재공간 근처까지만 이동하며, 인력에 의해 랜덤스토우 방식으로 채워진다. 박스단위의 고빈도 물품과 대형 묶음단위의 저빈도 물품의 경우, 접안공간에서 입고 작업공간을 생략한채 곧바로 각각의 적재공간으로 이동한다.
초 고빈도 물품의 출고 과정은 동일한 적재공간에서 입고와 동시에 이루어진다. 작업자가 소터를 통해 운반된 물품을 직접 피킹하여 랜덤스토우 방식으로 적재하는 것과는 별개로, 또 다른 작업자가 전자장비로 전송된 구매자의 구매목록을 확인하고 전송된 위치로 이동하여 물품들을 박스 단위로 피킹하고 카트에 담아 출고를 위한 이동공간의 컨베이어 벨트에 보낸다. 물품들은 이동중에 소터를 통해 배송되는 지역의 물류센터별로 자동 분배되어 출고 하역장으로 이송된다. 물류의 과정을 중심으로 쿠팡 물류센터의 각 공간에서 벌어지는 자동화 진행여부를 보면, 공간 및 건축적 특징으로 이어지는 다음과 같은 결과를 살펴볼 수 있다.
쿠팡 물류센터의 적재공간은 자동화 방식으로 랜덤스토우 방식을 적용하였지만, 인력과 지게차에 의한 피킹에 의존하므로 작업범위 안에서 수용할 수 있는 무게와 이동범위, 즉 닿을 수 있는 높이와 거리 안에서 해결되어야 한다. 이는 수평, 수직적 확장을 제한시켜 일정 높이마다 새로운 층 구성을 필요로 하며, 작업자가 피킹을 위해 왕복해야 하는 거리의 제한으로 수평적 확장 또한 제한을 받는다. 이에 쿠팡 물류센터는 수직적으로는 적층이라는 건축적 구축방식으로 수직적 제한을 해결하고 있으며, 수평적으로는 별도의 건축적 해결방안 없이 인력으로 소화할 수 있도록 일정 범위마다 구역을 나누는 방법으로 해결하고 있다. 물류센터의 배치 및 외부공간 구성에는 대지의 형상과 대형차량의 접안이 큰 영향을 미친다. 특히 Cross-Dock 시스템 도입으로 11톤 대형 화물차까
지 접안할 수 있는 공간 구성에 따라 배치는 큰 영향을 받는다. 쿠팡의 물류센터들은 모두 단일동으로 구성되어 있으며, 건축물 내에 계획된 곡선/직선 램프나 건축물 외부램프로 경사도를 극복하면서 대형 화물차의 층별 접안이 가능하도록 계획되어 있는 점을 확인할 수 있다. 층고의 경우 역시 사례마다 6~15m로 큰 편차를 보인다. 일부 지역의 경우 높은 층고를 보유하고 있으며 경사를 활용하여 각층별 접안이 가능한 지역도 있어, 대지 형태 및 이용이 유형적 특징으로 이어지지는 않았다. 이처럼 전체적으로 상이한 규모와 형태는 결국 동일한 시스템으로 건물의 내부를 광활하게 이용해야 하는 물류센터의 특성과 달리 건물별 상이한 시
스템을 적용해야 하므로, 자동화된 내부 공간의 구축이 제한됨을 보여준다. 또한 물류센터의 숫자와 양적 규모가 늘어남에도 전체 물류센터의 건축적 체계가 아직 표준화의 방향으로 나아가지 못했음을 보여준다. 쿠팡의 물류센터들은 비교적 제약이 약한 구축 요건으로 다양한 배치와 형태를 건축적으로 수용하였으며, 이는 직접 구축 방식이 아닌 임대 방식의 수용으로 이어졌다. 현재 쿠팡이 소유한 물류센터는 인천 1곳에 불과하며 나머지는 임대방식으로, 동탄, 오산과 같이 다른 물류기업들과 공간을 공유하는 경우도 있다. 이로 인해 외부 디자인에 있어서도 물류센터간 통일성이 결여되어 있고, 이미 허가주체가 구축해 놓은 디자인 요소를 그대로 사용하는 경향을 보인다. ■ 이마트의 물류 흐름과 과정
쿠팡이 비교적 최근에 나타난 신생 회사라면, 이마트는 1990년대부터 현재에 이르기까지 이미 많은 오프라인 매장들을 가지고 있는 상태에서 최근의 소비변화를 겪고 있다. 1993년 대형 슈퍼마켓(대규모 점포)를 시작으로 전국적으로 매장을 늘려온 이마트는, 창고화된 쇼핑공간에서의 대량구매가 유행하던 2010년에 창고형 매장인 이마트 트레이더스를 별도로 운영하였다. 최근에는 인터넷쇼핑과 더불어 소비시장이 온라인으로 전환되자 그간 운영해온 여러 사이트들을 통합하여 이마트몰을 런칭하고, 김포, 용인에 자동화를 기반으로 한 온라인 전용 물류센터를 구축해 수도권 시장에 대응하고 있다. 물품이 입고돼서 포장해체 작업을 거쳐 이동하는 과정까지는 쿠팡과 같다.
그러나 피킹 과정을 포함한 운반, 분류/적재에 이르기까지의 과정은 자동화된 시스템에 의해 이루어지며, 물품은 포장 해체 작업후 냉장, 냉동 보관이 가능하도록 선 제작된 상자(Stock keeping unit, SKU)에 담겨 이동한다. 이동공간의 컨베이어 벨트는 적재공간까지 연결되어 연속적인 분류와 적재를 가능하게 한다. 이마트가 구축한 이러한 방식은 컨베이어 벨트에서 이동해 온 물품이 적재공간 앞에서 곧바로 분류되어 Y, Z열이 움직이는 기계화 설비를 통해 고정된 랙에 물품을 적재하고 꺼내는 방식으로 이동과정 및 공간을 통합한다. 또한 수직적인 구성에 유리하며, 수평적으로 넓은 대지를 필요로 하지 않는다. 이마트의 적재공간은 3가지로 세분화 및 자동화되어 있으며, 3D그리드 방식
인 수직그리드 방식을 취하므로 대지의 높이제한과 연면적이 허용하는 한 수직으로 단일 층을 구성하는 데에는 큰 제약이 없다. 단일 건물 안에서 별도의 층을 구성시, 3D그리드 방식이 적용된 적재 공간은 전 층에 걸쳐 높은 층고의 공간을 사용하고, 그 이외의 공간은 층별로 분할하여 사용하는 방식이 한 건물 내에서 조합되어 나타나는 특성을 보인다. 입고와 출고시의 작업 및 포장해체 작업, 출고 분류시 검수과정을 제외한 대부분의 이동/분류/적재과정에서 자동화가 구축되어 있다. 넓은 대지를 보유한 미국보다는 영국의 신선식품 중심의 물류기업인 오카도 사례를 참조하여 구성한 적재공간의 3D 구성 방식은 높이의 한계를 비교적 극복한 물류센터들의 구축을 가능하게 했다.
접안 공간의 구성을 중심으로 본 이마트 물류센터의 특징은 크게 1층 접안을 기본으로, 여러 면에서의 접안공간을 확보하고 있다는 점이다. 물류센터들의 사례를 보면 전부 평지에 계획되어 있으며, 주변 대지 역시 큰 단차 없이 진입이 가능하게 되어 있다. 따라서 후면에 상부층으로의 접안을 가능하게 하는 차량진입램프가 설치되어 있는 용인의 경우를 제외하고는 1층 접안만이 가능한 반면, 최소 2면에서 4면까지 대형차량 접안이 가능하도록 구성되어 있다. 이마트 물류센터들은 접안공간을 1층에 주로 배치하면서 건축물의 높이 대부분 10m 내외의 층고를 보유하고 있어, 사례에 따라 편차가 심했던 쿠팡과는 차이를 보인다. 자동화가 구축되고 비교적 최근에 지어진 김포의 경우 4층 이상의 층수를 보유하고 높이도 비교적 높았으며, 이전에 지어진 대구와 시화의 경우에는 건축물의 높이가 비교적 낮고 단층이나 2층의 구조로 이루어져 있으나 10m 이내의 층고가 확보되어 있다. 물류창고(센터)간 특징 비교 ■ 내부공간 및 적재/이동공간 비교
쿠팡과 이마트 두 기업의 물류센터 모두 필수공간 요소인 적재공간에서 자동화 방식으로 랜덤스토우 방식을 사용하나, 공간 구축방식에서는 일반 파렛트 방식, 수직그리드 방식으로 차이를 보인다. 이는 결국 건축적 구축방식에서도 각각 적층의 방식, 수직적 확장방식으로 나타나며, 이러한 차이는 또 다른 필수공간 요소인 접안공간과 이동공간의 변화로 이어진다. 적층방식의 경우 필연적으로 이동공간이 층별로 반복되어 나타날 수 밖에 없으며, 수직적 확장방식의 경우 이동공간이 통합된다. 접안공간 역시 각각 대형차량 램프를 이용한 층별접안, 지면의 넓은 공간을 활용해야 하는 1개 층 다면접안의 형식으로 차이를 보이고, 건축물의 배치와 형태에까지 영향을 미치므로, 자동화 방식 차이가 결국 필수공간 요소의 연계된 변화 및 건축적 변화까지 이끌었다고 할 수 있다.
이러한 적재공간 구축방식의 차이는 결국 건축적 구축방식의 차이로 나타난다. 쿠팡의 경우 인력과 지게차가 작업할 수 있는 물리적인 범위(길이 및 높이)가 제한되어 있으므로, 작업한계 높이 초과시, 하나의 층을 다시 구성하는 적층의 방식을 취하고 있다. 반면 이마트는 수직그리드 방식으로 인해 자동화 장비가 물리적 작업 범위를 극복해 주면서, 높이에 대한 한계가 일정부분 자유로운 수직으로 확장된 구축방식을 취하고 있다. 물류센터를 각지에 구현해야 하는 특성상 일정부분 표준화가 선행되는 것은 매우 중요하다. 그러나 쿠팡의 물류센터들은 유사한 면적임에도 다양한 형태가 나타났다. 이는 대지의 형상이나 조건, 지역별 수요의 차이에서 기인할 수 있으나, 전체적으로 상이한 규모와 형태는 자동화된 내부공간을 구축하지 못함에 따라 동일한 시스템으로 건물의 내부를 효율적으로 이용하지 못하고, 건축물별 상이한 시스템이 적용됨을 보여준다. ■ 건축적 구축방식 및 필수공간요소 간의 관계 비교
쿠팡과 이마트 두 기업의 물류센터 모두 필수 공간요소인 적재공간에서 자동화 방식으로 랜덤스토우 방식을 사용하나, 공간 구축방식에서는 일반 파렛트 방식, 수직그리드 방식으로 차이를 보인다. 이는 결국 건축적 구축방식에서도 각각 적층의 방식, 수직적 확장 방식으로 나타난다. 이러한 차이는 또 다른 필수공간 요소인 접안공간과 이동공간의 변화로 이어진다. 적층방식의 경우 필연적으로 이동공간이 층별로 반복되어 나타날 수밖에 없으며, 수직적 확장방식의 경우 이동공간이 통합된다. 접안공간 역시 각각 대형차량 램프를 이용한 층별접안, 지면의 넓은 공간을 활용해야 하는 1개 층 다면 접안의 형식으로 차이를 보이고, 건축물의 배치와 형태에까지 영향을 미치므로, 자동화 방식 차이가 결국 필수공간 요소의 연계된 변화 및 건축적 변화까지 이끌었다고 해석할 수 있다 ■ 물류센터내 필수 공간요소 간의 관계 자동화 방식으로 랜덤스토우를 적용한 적재공간에서 어떠한 공간 구축방식을 택하는가에 따라 접안공간의 변화에도 영향을 미치며, 건축물의 외형적 변화까지 이어짐을 확인할 수 있었다. 공간 전체에서 자동화의 경향을 보이는 Amazon의 사례와 비교시, 수직적인 방식으로 외형적 변화가 일어나는 차이점도 확인할 수 있었다. 주목해야 할 사항은 자동화로 인한 변화가 최종적으로 건축적 변화로 귀결되는 것이 아닌, 변화를 지속하여 끊임없는 순환을 통해 필수공간 요소들이 재정립되어가고 있다는 점이다. Amazon의 2D그리드 방식의 선택은 인력으로 소화할 수 없는 물리적 거리의 한계를 뛰어넘어 수평적으로 광활한 물류센터를 구축하게 하였다. 이는 ㎞ 단위의 긴 접안공간 형성을 가능하게 하여, 한 면의 접안만으로도 입고와 출고 물량을 동시에 소화 가능한 장방형의 물류센터 구축으로 이어졌다. 적재공간과 접안공간을 이어주는 요소로서의 이동공간 역시 긴 거리를 포괄하기 위한 빠른 컨베이어 벨트 방식의 구축으로 이어졌으며, 이로 인해 입고 접안 이후 하역부터 적재과정까지를 통합하는 양상으로 나타난다. 물류센터와 물류센터간 관계 비교
쿠팡에서 일어나는 물류의 흐름을 보면 전체 과정은 1)구매자-Hub 물류센터-Spoke를 거쳐 배송되는 경우, 2)Hub 물류센터(-1, -2)-Spoke 물류센터를 거쳐 바로 배송되는 경우로 크게 나눌 수 있다. 쿠팡은 대형물류센터가 다른 공간이나 장소에 비해 큰 면적을 차지하고 있음에도 보다 긴박한 작업이 동시에 벌어지는 압축적인 공간임을 보여준다. Spoke 물류센터에서 바로 배송되는 경우는, 다른 물품을 기다렸다가 함께 배송되거나 단독이라 할지라도 지역의 다른 구매자가 주문한 물품까지 함께 배송해야 하므로 대형물류센터에서의 이동 과정이 한 단계 생략되었다고 해서 시간이 단축됨을 의미하지는 않으며, 실제로 긴 소요시간을 갖는 것으로 관찰되었다. 이마트에서 일어나는 물류의 흐름을 보면, 전체적인 과정은 크게 1)물류센터에서 직접 배송되는 경우와 2)오프라인 매장을 활용하는 경우 3)판매자로부터 직접 배송되는 경우로 나눌 수 있다. 먼저 온라인 물류센터에서 배송되는 경우, 온라인 물류센터에서 곧바로 구매자에게 전달되는 경로를 지니고 있었으며, 시간 역시 쿠팡에 비해 보다 짧은 시간 안에 물류가 이동하도록 유지되고 있었다. 다만, 이러한 결과의 배경에는 소화물량 이상을 주문할 수 없게끔 관리하고 있는 체계에 의한 것으로, 재고가 소진되지 않는 한 무한정 당일배송 주문이 가능한 쿠팡의 경우와는 차이가 있으므로, 중요한 결과치라고 보기 어렵다.1) 또한 이러한 한정된 소화 물량은 오프라인 매장을 활용하는 방식으로 이어져, 완전히 독립된 자동화 체계를 갖춘 물류센터간의 구축은 이루어지지 못하였음을 반증한다. 주1. 이마트의 경우, 사전 분석을 통해 단일 주문량이 5건 정도라는 통계치를 바탕으로 SKU와 자동화시스템을 구축하였다.  박찬석은 미래물류컨설팅의 대표컨설턴트로 재직 중이며, 물류/SCM 분야 컨설턴트와 한국생산성본부, 한국통합물류협회 등에서 물류/SCM전문 강사로 출강 중에 있다.
이밖에 삼성경제연구소 사이버 포럼인 ‘SCM 연구회’의 대표 시샵을 맡고 있으며, 네이버 블로그 ‘박찬석의 물류/SCM 바로보기(http://blog.naver.com/neologis)’를 운영하고 있다. 주요 관심 분야는 물류Cost, 물류/SCM 전략, 물류센터 기본 설계 및 운영 최적화, 물류보안과 제3자 물류 및 국제물류 분야이다 * E-Mail: mincho79@emapl.com H.p: 010-4533-8307 <저작권자 ⓒ 월간 물류매거진(www.ulogistics.co.kr) 무단전재 및 재배포금지> |
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