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박찬석의 물류時論(65) / 드론배송의 한계점과 시사점
     
미래물류컨설팅 박찬석 대표
ㆍ게재년/월 2018/11
드론배송의 한계점과 시사점
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
글로벌 드론시장 개요

■ 세계 드론시장 추이


드론은 드론제작의 선구자로 여겨지는 니콜라 테슬라가 처음으로 전자 원격 제어장치를 만든 것이 기원이다. 1898년 매디슨 스퀘어 가든에서 라디오 주파수를 이용하여 무인보트를 제어하려는 시도를 했다. 이후 드론의 아버지로 불리는 에드워드 소렌슨이 현대의 라디오 원격 제어시스템을 발명하여 라디오 제어시스템의 기반을 마련했으며, 미국은 자율비행 항공기에 투자를 확대했다.
드론시장은 크게 상용과 군용으로 나뉘는데, 두 분야를 합친 세계 드론시장은 2015년 86.8억 달러에서 2020년 약 143.9억 달러 수준까지 성장할 것으로 예상된다.

■ 세계 드론시장의 Five Forces Analysis


현재 세계 드론시장은 생산과 운영 측면에서 미국이 지배적인 비중을 차지하고 있다. 이외에 세계시장에서 활동하는 주요 국가들은 중국, 이스라엘, 러시아, 영국, 프랑스 및 이탈리아이다. 상업부문에서 전세계 드론시장의 주요 동력은 배터리와 탑재량, 고해상도 이미지 촬영센서의 활용 가능성을 높이는데에 있다.
상업부문에서 드론의 주요 활용분야는 경찰의 감시, 화재 지도 작성, 재난 모니터링, 석유 및 가스 파이프라인 모니터링, 부동산 사진촬영 등이다.
Five force analysis를 드론산업에 적용한 그림을 살펴보면, 드론산업은 진입장벽이 낮기 때문에 경쟁자의 위협이 높으며 많은 공급자들이 있기 때문에 공급자의 협상력은 낮은 편이다.

■ 국가별 드론 연구개발 분포


최근 드론을 민간영공으로 통합하기 위해 규정을 완화하려는 여러 시도가 이어지고 있다. 미국 항공연방청은 드론의 상업적 사용을 위한 가이드라인과 표준을 만들기 위해 많은 노력을 하고 있다. 다른 국가들과 비교해 보면, 유럽의 경우 규제가 좀더 드론에 우호적이다. 일례로 2012년 런던 하계 올림픽에서 보안감시를 위해 드론이 활용되기도 하였다.
또한 민간 드론은 EU 내에서 많은 지지를 받고 있으며, 특히 영국과 프랑스에서 주목받고 있다. 영국은 130개 이상의 민간 기업들과 정부기관들에게 민간인 영공에서 드론 사용을 허가했다. 마찬가지로 프랑스도 국토안보 관련 작전에 있어 드론 사용을 승인했다.

글로벌 상업용 드론시장 현황

■ 사용자별 글로벌 상용 드론시장


2016년 기준 상용드론을 제일 많이 사용하는 분야별로 나열하면, 농업, 에너지 및 수도, 대중안전, 인프라, 방송 및 오락, 보험 순이다.
2021년도 사용자별 시장규모의 순위는 2016년과 같으나 농업, 인프라 분야의 드론시장은 지속적으로 성장할 것으로 예상되고 방송 및 오락, 보험분야의 시장의 성장은 둔화될 것으로 보인다.

 

■ 지역별 상용 드론시장 현황


세계 상용드론 시장은 미국에 집중되어 2016년 기준 약 61.45%를 차지하고 있다.
유럽 및 중동지역에서는 영국, 독일, 프랑스, 이탈리아, 네덜란드 등을 중심으로 드론 보급이 이루어지고 있으며, 앞으로도 서유럽 국가들이 시장을 차지할 것으로 전망된다. 아태지역의 경우 중국과 일본, 인도가 시장을 장악하고 있지만, 호주와 한국도 점차 큰 수요를 보일 것으로 전망된다.
북미지역은 막대한 잠재시장과 함께 시장성장을 보이고 있으며, 멕시코와 브라질과 같은 중남미 저개발 국가에서는 다양한  시장수요에 맞춰 새로운 방식의 제조능력을 선보일 것으로 전망된다.

■ 2017 Xponential 전시회에서 소개된 주요 제품들


AUVSI가 주최하는 ‘XPONENTIAL 2017 컨퍼런스 및 전시회’가 2017년 5월 8일부터 11일까지 미국 텍사스주 댈러스에서 개최되었다.
 XPONENTIAL 2017은 드론, 지능 로보틱스, 무인 시스템 분야의 리더들이 한자리에 모여 관련 업계의 미래에 대해 생각하는 국제적 이벤트로, 유명 연사의 강연과 참신한 프로그램 및 역동적인 교육 프로그램 등으로 구성됐으며 업계의 미래를 형성하는 참가자에게 새로운 영감을 제공한다. 

 
 
 
 
 



드론 배송 서비스의 장단점

■ 드론, 반드시 환경 친화적이지 않다!
최근 드론 배송이 트럭 배송보다 더 환경 친화적 방법으로 떠오르고 있다. 하지만 드론 배송이 효율적으로 이뤄지려면 창고가 훨씬 많아야 한다는 지적이 제기됐다. 드론은 트럭보다 운송 거리가 짧고 배송할 수 있는 물건의 무게도 훨씬 제한적이기 때문이다.
로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National laboratory) 환경 과학자인 조슈아 스톨라로프가 이끄는 연구팀은 3년간 미국에서 멀티콥터 드론 배송과 디젤 트럭 배송을 비교했다. 그 결과 1㎏ 이하의 작은 물품일 경우 드론이 트럭보다 에너지 효용성은 높은 반면, 온실가스 배출량은 적었다.
하지만 8㎏ 가량의 큰 물품일 경우 혼재된 결과가 나타났다. 캘리포니아에서는 드론 배송이 트럭 배송보다 온실가스 배출량이 9% 적었지만, 미주리에서는 탄소배출량이 많은 전력망 때문에 드론 배송의 온실가스 배출량이 50% 많았다. 배터리로 작동하는 드론의 최대 운송 범위인 4㎞ 내에서는 건당 및 킬로미터당 에너지 소요량이 트럭보다 적었다.
이후 연구팀은 3D 로보틱스(3D Robotics)사의 아이리스(Iris)와 터보 에이스(Turbo Ace)사의 인피니티9(Infinity 9) 두가지 드론의 에너지 효용성과 성능을 비교했다. 아이리스는 0.5㎏까지 운반할 수 있는 소형 쿼드콥터이며, 인피니티9는 8㎏ 이상까지 운반할 수 있는 대형 옥토콥터다. 아이폰이나 선글라스 등 작은 물건을 배송할때는 드론이 좋은 방법이지만, 식료품이나 컴퓨터 모니터와 같이 부피가 큰 배송물품일 경우 대형 드론을 사용해도 딱히 환경 친화적이지 않다는 결론을 내렸다.

■ 화물 운송방식 개선 병행돼야
아마존은 2.5㎏ 미만의 물품에 한해 드론 배송을 도입할 계획이다. 아마존은 2016년 12월에 이미 영국에서 팝콘과 TV 스트리밍 기기 등을 드론으로 배송한바 있다. 배송 시간은 13분이 걸렸다. 아마존은 미국 기업이지만 미국내 드론 사용이 엄격히 제한돼 있어 영국에서 드론 배송 서비스를 먼저 시작했다.
드론 배송의 창고와 배송지간 거리를 최대한 줄이기 위해서는 각지에 창고를 배치해야 한다는 단점이 있다. 드론 사용은 환경에 긍정적 영향을 줄 수 있지만, 이처럼 창고를 추가로 건설해야 한다면 환경에도 부정적 영향을 미칠 수도 있다. 따라서 드론 사용과 함께 현행 화물 운송 방식을 개선하고 화석 연료에 의존하지 않는 트럭 개발도 함께 추진할 필요가 있다.

드론 배송이 넘어야 할 장애물

■ 비행시간 문제
현재 시험비행하고 있는 택배 드론의 비행 가능 시간은 대략 20분 남짓이다. 대용량 배터리를 사용하고 화물의 무게까지 있기 때문에 비행시간이 짧아질 수밖에 없다. 현재의 배터리 기술에 한계가 있기 때문이다. 비행시간이 짧으면 기본적으로 택배거리에 제한이 생긴다. 드론이 복귀해야 한다는 점까지 감안하면, 드론의 운용 반경은 생각보다 훨씬 짧아진다.
현재 국내에서 진행되고 있는 드론 시범사업의 경우 5㎞ 거리의 배송을 1차 목표로 하고 있다. 이는 물류창고 근처라고 봐야 한다.
단순히 비행시간을 늘리는 것은 어려운 일이 아니다. 배터리 대신 가솔린 등을 활용하고 기체 및 연료 저장고를 늘리면 되지만, 이럴 경우 드론 제조와 관리 비용이 늘어나 채산성이 낮아지고 사고가 날 경우 위험 부담도 커지게 된다.

■ 물품 수령 문제
여러 난관을 뚫고 택배 드론이 목적지에 도착하면, 수령인에게 물품을 전달해야 하는데 현재는 마당에 물품을 떨어드리거나, 도르래를 이용하여 사람이 직접 수령하는 방법을 사용하고 있다.
그러나 우리나라에서는 이런 방법은 치명적인 단점이 있다. 공동주택에 사는 인구 비율이 높기 때문이다. 특히 대도시의 경우 80% 가량 주민이 공동주택에 거주하고 있으며, 전국으로 확대해도 공동주택비율은 약 50% 이상에 달한다.
공동주택의 경우 세대별로 마당이 없어 물품을 떨어뜨리는 방식은 사용할 수 없으므로 사람이 직접 받아야 하는데, 편의성을 생각하면 창문을 활용해야 하나 사고의 위험이 높다. 고속으로 회전하는 플로펠러에 손을 다칠 수 있고, 드론이 건물과 충돌하여 추락할 수도 있다.
또한 자동으로 조정되기 때문에 특정 창문 앞에서 호버링하는 수준의 미세 조정이 가능할 지도 의문이다. 그렇다면 수령인이 건물 밖으로 나와 물품을 받아야 하는데, 이럴 경우 배달해주는 택배의 편리함(안방 배송)이 완전히 사라지는 것이다. 소비자의 편의성과 만족을 중시하는 기업입장에서는 부담스러울 수밖에 없다.

■ 돌발상황 대처 문제
드론 택배가 상용화되려면 이륙-배송-복귀 3단계가 모두 자동으로 이루어져야 한다. 그 이유는 비용 때문이다. 드론 택배의 장점은 배송비용을 절감할 수 있다는 것인데, 드론 한대당 한명의 조정사가 붙어야 하는 시스템이라면 인건비 절감 효과가 사라진다. 기업 입장에서 거액의 개발비를 들여가며 뛰어들 필요가 없는 것이다.
드론의 자동비행 자체는 현재 기술로도 가능하다. 하지만 돌발 상황에 대해 대처하기는 어렵다. 배송중 새가 공격한다든가, 갑자기 비가 오거나 거센 바람이 몰아칠 경우 대응할 방법이 없다.
현재 CJ대한통운에서 이점을 고려하여 비상시 낙하산이 자동으로 펴지는 기술을 개발 중에 있으나, 낙하산이 펴져서 기체가 무사히 착륙한다 해도 배송이 지연되는 것을 막을 수가 없다. 또한 드론을 회수하기 위해 사람이 직접 가야 하는 불편이 뒤따른다. 드론 택배가 정상적으로 수행되려면 외부 요인에 영향을 받지 않도록 튼튼한 기체를 제작해야 한다는 과제를 안게 되는 것이다.

■ 각종 규제 문제
현재 드론의 비행과 관련되는 모든 사항은 항공법의 규제를 받고 있다. 문제는 항공법 규정을 그대로 적용할 경우 드론 택배가 사실상 불가능하다. 단적인 예로 현행 규정상 조종자의 시야 밖으로 드론을 날리는 것은 엄연한 불법이다.
최근 들어 일부 규정이 완화되기는 했으나, 사람이 많은 곳이나 주택가의 접근, 해가 진 후에는 드론을 날릴 수 없다. 겨울철에도 드론 운영이 제한될 수밖에 없고, 드론의 배달 경로에 비행금지구역이나 비행제한구역이 있다면 이도 문제가 될 수 있다.
드론 택배가 제대로 이루어지기 위해서는 이런 규제를 완화될 필요가 있다. 그렇다고 무작정 규제를 풀어 버리면 드론 사고가 급증할 가능성이 높아진다. 예외규정을 두고 차별적으로 적용한다면 드론 애호가나 영세 사업자가 형평성 문제를 제기할 수도 있다.
정부가 우격다짐으로 일방적인 규제와 예외규정을 정할 것이 아니라 다양한 이해관계자와 충분한 의견 수렴을 거치는 ‘운영의 묘’가 필요할 때이다.

월마트 드론 배송 전략과 시사점

■ 드론의 짧은 배송 거리가 월마트와 타깃에게는 오히려 기회


아마존이 드론 배송에 가장 적극적이지만, 효율성 측면에서는 오히려 월마트와 타깃이 드론 배송의 최대 수혜자가 될 수 있다는 분석이 나왔다. 아마존에 밀려 전자상거래 분야에서는 존재감이 미약하지만 촘촘한 매장 네트워크를 통해 드론 배송에서는 아마존에 우위를 점할 수 있다는 것이다.
‘비즈니스인사이더’가 운영하는 BI인텔리전스가 기상 정보업체 웨더컴퍼니(The Weather Company)의 데이터를 독점 분석해 보도한 바에 따르면, 아마존은 현재 드론의 배송 거리 한계 등을 이유로 드론 배송을 위한 최적의 조건을 갖추지 못하고 있다. 이에 반해 전통적인 오프라인 매장 기반 업체인 월마트와 타깃은 점포간 거리가 드론 배송 범위에 있어 배송 거점에 있어 우위를 확보할 수 있는 것이다.


드론 배송은 소매 업체들에게 있어 가장 중요한 화두 중 하나다. 미국 소비자들이 온라인 쇼핑을 더 많이 사용하는 가장 중요한 요인은 신속한 무료 배송이다.
현재 월마트와 타깃은 전자상거래에 관한한 아마존 근처에도 가지 못한다. 실제 두 회사 모두 상당한 성장을 보이고 있지만 전자상거래 분야에서 지분을 확보하고 있다는 징후는 거의 없다.
이같은 전자상거래 분야의 약세는 월마트와 타깃의 전반적인 성장 둔화로 이어지기도 했다. 월마트의 총 매출은 2017년 1월 마감되는 회계년도 기준으로 0.8% 증가한 것으로 나타났으며, 타깃의 2016년 매출은 2015년 대비 0.9% 성장에 그쳤다. 이에 반해 아마존의 지난해 소매 매출은 25% 가까이 증가했다.

■ 매장 네트워크를 드론 배송 기지로 활용
지표의 큰 격차에도 불구하고 다행스러운 것은 월마트와 타깃이 아마존의 최첨단 기술 우위에 맞설 수 있는 강력한 무기를 갖고 있다는 점이다. 바로 수많은 점포들이다. 웨더컴퍼니의 데이터에 따르면 광범위한 매장 네트워크를 통해 드론 배송에서 아마존보다 더 나은 위치에서 서비스를 제공할 수 있으며 300만명 이상의 매장 방문자를 커버할 수 있다.
현재 드론이 비행할 수 있는 유효 거리는 길지 않은데 월마트 및 타깃 고객의 상당 수가 매장 가까이에 살고 있다. 이는 아마존의 주문 처리 센터의 범위 내에 살고 있는 미국인의 비율에 비교하면 매우 큰 수치이다. 월마트와 타깃의 드론 배송이 성공할 수 있는 지점이 바로 여기다.
아마존은 미국인의 44%가 주문 처리센터 20마일 이내에 살고 있다고 밝히고 있다. 이는 현재 드론 비행 범위에서는 너무 먼 거리에 해당한다. 실제 아마존이 영국에서 테스트하고 있는 드론은 왕복 15마일 거리 정도를 지원한다. 따라서 아마존은 드론 배송을 원활하게 서비스하기 위해 더 많은 처리 센터를 설립하거나 다른 전략을 제시해야 한다.

■ 매장 재설계, 재고 관리 혁신 등이 필요
매장에서 시작하는 드론 배송이 월마트와 타깃이 온라인 판매를 늘리고 아마존과 격차를 좁힐 수 있는 강력한 도구라는 것은 확실해 보인다. 그러나 몇 가지 과제가 있다. 우선 드론 배송을 처리하고 이를 관리하는 새로운 직원을 수용할 수 있는 매장 재설계가 필요하다. 아마존은 이를 위해 영국에서 드론 배송을 위한 자동화된 경로와 시설을 구축해 직원들이 배송 패키지를 드론에 적재할 수 있도록 테스트하고 있다.
또한 드론 배송까지 항목에 넣어 재고를 추적하고 관리하는 새로운 방법을 찾아야 한다. 아직까지도 많은 소매 업체는 온라인에서 주문하고 매장에서 픽업하는 옵션을 처리할 때 재고 관리에 문제를 갖고 있다. 온라인 주문 수행이지만 창고가 아닌 개별 매장 선반에서 물품을 꺼내야 하기 때문이다.
물론 아직은 드론 배송에 대한 많은 의구심이 존재한다. 구현 비용이 과연 어느 정도인지, 소비자들이 쉽게 수용할지, 그리고 무엇보다 항공 운송 규정의 문제가 있다. 그러나 이 부분이 해결된다면 월마트와 타깃은 온라인 매출을 크게 늘리는 절호의 기회를 가질 수 있다. 막강한 매장 네트워크 덕분에 아마존의 온라인 경쟁자로 부상할 수 있으며 심지어 아마존을 이길 수도 있는 길이 생긴 것이다.
 

-  참고문헌  -
1. 드론의 상업적 활용에 대한 전망, 정보통신기술진흥센터, 2018. 5. 20
2. 미국의 상업용 드론시장 전망, KOTRA LA 무역관, 2018. 3. 30
3. 드론 서비스의 장단점, 리서치 페이퍼, 2018. 2. 21
4. 드론산업 기반구축 방안, 4차산업혁명위원회, 2017. 12. 28
5. 아마존을 이길 수 있는 월마트와 타깃의 드론배송 전략, 로봇신문사, 2017. 4. 18
6. 기타: 전자신문, 매일경제, 지디넷코리아, CIO, EconoTimes, 조선비즈, 이데일리,     MOBI Inside, 교통신문, 디지털타임즈, 오마이뉴스, 한겨례 등 잡지 기사

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 

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