| 박찬석의 물류時論(104) / 자율로봇·드론 등의 첨단 기술을 통한 수배송기술의 발전과 미래방향② | |||
 
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자율로봇·드론 등의 첨단 기술을 통한 수배송기술의 발전과 미래방향② 본 考는 필자가 국토연구원에서 발간하는 ‘월간 국토’ 2022년 2월호에 기고한 『자율로봇, 드론 등의 첨단수송을 통한 배송기술의 발전과 미래방향』 내용을 지면 제한으로 소개하지 못했던 내용을 추가, 보완하여 2회에 결쳐 기고하고자 함. 물류의 미래 ‘Mobility’에 달렸다 ■ Last Mile Delivery 시장 전망
미국의 물류 운송시장을 선점하려는 자동차업계 OEM들의 경쟁이 치열해지고 있다. GM은 2021년 1월 세계 최대 기술 가전 박람회(CES)에서 전동화 모빌리티 기반의 운송서비스인 브라이트드롭(BrightDrop) 사업을 위해 개발한 EV600과 EP1 pallet을 처음 선보이며 물류시장 선점을 예고했다. Ford도 이커머스 업계의 승패 척도가 될 ‘라스트마일 딜리버리(Last mile delivery·배송 제품이 배달 차량에서 내려져 주문자의 대문 앞까지 가는 거리)’ 를 위한 모빌리티와 로봇 개발에 본격적으로 돌입했다. 코로나19 확산으로 비대면 소비가 폭발적으로 증가하며 이커머스 시장이 기
대치를 넘어 급성장하고 있으며, 소비자들의 무료·당일배송 등에 대한 기대감이 커지고 있는 와중에, 이를 가능케하는 모빌리티 기술에 이커머스 산업의 미래가 달려있기 때문이다. 시장조사기관 스타티스타(Statista)에 따르면 자율주행 라스트마일 딜리버리 시장은 2021년 119억 달러에서 2030년 847억 2,000만 달러 규모로 성장할 전망이며, 여기에는 드론 배달의 비중도 높아질 것으로 예상됐다. 북미의 경우 2018년 312억 5,000만 달러 수준에서 2022년 509억 5,000만 달러를 육박할 것으로 예측됐다.1) 라스트마일 배송은 소비자측면과 공급자측면에서 모두 중요한 의미를 갖고
있다. 소비자입장에서 라스트마일은 단순히 물건을 전달받는 것 이상의 의미를 갖게 된다. 구매한 소비자에게는 최종 배송단계가 사용자 경험(UX: User Experience)이 형성되는 첫 번째 단계이기 때문이다. 이때 형성된 경험은 해당 서비스 혹은 제품에 대한 로열티 생성에 영향을 주게 된다. 한편, 공급자 입장에서의 라스트마일은 비용이 가장 많이 발생하는 부분이다. 라스트마일은 현재 전체 물류비용의 절반 이상을 차지하고 있으며, 현재 노동 집약적인 부분이 커 효율성 개선이 쉽지 않은 분야이다. ■ 자율주행 기술 발전 동향 북미지역 주요 업체들의 미래 모빌리티 시장 선점을 위한 기술개발과 시범 주행을 위한 노력들을 살펴보면 다음과 같다. - GM의 브라이트드롭(BrightDrop)
2021년을 전기차와 미래 모빌리티로의 전환점으로 여기는 GM은 회사 로고까지 변경하며 전기차 시장과 미래 모빌리티 업계 선점을 위해 노력 중이다. GM은 이번 CES에서 수직이착륙기(VToL)를 공개한 것을 비롯해, 브라이트드롭(BrightDrop)사업 론칭과 함께 자율주행 배달 첫 제품 ‘EV600’과 ‘EP1’을 선보였다. 배터리 구동으로 움직이는 전기 팔레트(화물운반대) 제품인 EP1은 완벽히 라스트마일 딜리버리를 위해 만들어진 제품으로, 짧은 거리를 타깃으로 만들어졌다. EV600은 장거리 배달을 위한 전기 상용트럭으로, 얼티엄 배터리 시스템으로 구동되며 완전 충전시 최대 250마일까지 주행을 목표로 하고 있다. 화물을 목적지까지 안전하게 유지하도록 설계된 모션 센서가 탑재된 적재함 보안 시스템, 전방 충돌 경고, 전방 보행자 제동, 전·후방 주차 어시스트 등의 첨단 안전 기능을 갖췄다. - FORD
FORD의 라스트마일 딜리버리 전략은 도심형을 공략한 것으로 보인다. 아파트나 건물 계단을 오르내리기 쉬운 로봇 개발에 나섰기 때문이다. 미국 스타트업 기업인 어질리티 로보틱스(Agility Robotics)와 파트너십을 맺은 FORD는 2족 보행 배달전문 로봇인 ‘디짓(Digit)’ 2대를 구매했다고 밝혔다. FORD는 디짓을 자율주행 배달트럭에 태워 구매자의 현관 앞에 배달 후 초인종까지 누르는 시나리오로 이 로봇을 개발할 구상을 하고 있는 것으로 알려졌다. - 스텔란티스(Stellantis) 피아트크라이슬러(FCA)와 프랑스의 PSA의 공식 합병을 통해 세계 규모 3위의 자동차 기업으로 부상한 스텔란티스의 자율주행 상용 모빌리티 출시 계획 발표에도 이목이 집중되어 있다. 아직 이와 관련 공식 발표는 없지만, 기존에 FCA가 구글 웨이모와 파트너십을 맺고 추진해오던 배달용 자율주행 모빌리티 공동개발이 진행중에 있었던데다가 이번 대규모 합병을 통해 개발 비용과 시간을 줄일 수 있게 되었기 때문에, 업계 전문가들은 GM, FORD, Stellantis의 이커머스 시장 선점을 위한 경쟁은 가속화될 것으로 전망하고 있다. - 아마존(Amazon)
자율주행 스타트업인 죽스(ZOOX)인수 약 반년만인 2020년 12월 자율주행 택시인 ‘로보택시’를 공개했다. 현재 네바다주 라스베이거스와 캘리포니아주에서 안전성 검증을 위한 시험 주행을 계속하고 있는 ZOOX는 샌프란시스코 도심에서 로보택시가 승객을 태우고 주행하는 영상을 공개한바 있다. ZOOX는 시험운행이 완료되면 샌프란시스코와 라스베이거스에서 모바일 앱 기반의 차량 공유 서비스를 우선적으로 시작할 계획이라고 밝혔다. ZOOX가 공개한 로보택시는 배터리 완전 충전시 최대 16시간 주행이 가능하다. 양방향 주행이 가능해 도로가 좁은 도심에서 사람들을 이송하거나 물건을 나르는데도 용이하게 사용될 것으로 보이며 전좌석 에어백이 설치돼 있다. 아마존과 죽스가 로보택시에 대한 추가 공식 발표를 하지는 않았지만 전문가들은 이 로보택시가 무인 배달에 사용될 것이며, 당초 아마존의 ZOOX 인수 계획이 무인 배송을 위한 것이었을 것으로 여기고 있다.2) 자율주행차와 Platooning Truck ■ 자율주행 기술 발전 동향
자율주행은 융합의 기술이다. 자동차 공학과 인공지능, 센서 기술의 융합으로 그치지 않는다. 몇년전만 해도 자율주행이 곧 현실로 다가올 것이라 했지만, 지금은 상용화가 그렇게 쉽지 않다는 보수적 입장이 강하다. 자율주행차가 사고를 낼 경우 책임의 소재를 누가 질지, 운전자와 보행자의 안전이 상충할 때 누구를 우선할지와 같은 법과 철학, 윤리의 문제도 함께 걸린다. 자율주행차는 차량 제조사와 스타트업이 바라보는 시점이 다르다. 완벽한 기술을 확보하지 않은 상황에서 출시해 예상치 못한 오류로 사고가 나면 기업은 굉장한 위험에 빠질 수 있다. 그래서 제조사는 보수적으로 접근하는 반면 스타트업은 상당히 도전적으로 기술 개발에 나선다. 자율주행차 상용화가 빠르게 진행될 것이라는 초기의 낙관론은 사라졌다. 전문가 사이에서는 완전 자율주행 상용화까지 인공지능(AI)의 큰 과제를 해결해야 함에 따라, 10년 가까운 시간이 걸릴 것이라는 견해가 우세하다. 자율주행의 개념은 1960년대에 벤츠를 중심으로 제안되었고, 1970년대 중후반부터 초보적인 수준의 연구가 시작되었다. 1990년대 들어 컴퓨터의 판단 기술분야가 크게 발전하면서 장애물이 개입되는 자율주행 분야가 본격적으로 연구되기 시작했다. 2016년 10월 NHTSA3)는 미국 자동차 학회(SAE)의 J3016 문서에 명시된 자율수준을 공식적으로 채택하여, 현재는 6단계로 구분하고 있으며, 현재의 기술단계는 2.0~ 2.5 레벨로 추정되고 있다. ■ 정부의 자율주행 교통/물류 정책
국토교통부는 향후 5년간(2021~2025) 자율주행차의 확산과 자율주행 기반 교통물류체계의 발전을 위한 ‘제1차 자율주행 교통물류 기본계획’을 마련하고, 국가교통위원회의 심의를 거쳐 최종 확정하였다. 제1차 자율주행 교통물류 기본계획은 ‘자율주행자동차 상용화 촉진 및 지원에 관한 법률’에 따른 5년 단위 법정계획으로, 최근 자율주행 기술의 발달과 함께 세계 각 국은 자율주행 셔틀, 택시, 배송 등 자율주행 기반의 교통물류체계의 도입을 위해 경쟁하고 있다. 정부도 자율주행차 상용화 및 자율주행 기반 교통물류체계의 조속한 도입을 위해 중장기 정책 방향인 기본계획을 마련하였다. ■ Platooning Truck(군집주행 트럭)
대형 화물차 군집주행이란, 차량간 통신으로 연결된 2~5대의 차량이 좁은 간격을 유지하며 줄지어 주행하는 방식이다. 선두차량은 전문 드라이버가 운전하며, 추종차량은 레이더, 카메라 등의 환경센서를 통해 얻은 차선정보, 그리고 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신으로부터 수신한 선행 차량의 주행정보를 이용하여 완전 자율주행 상태로 선두차량을 추종한다. 미국 컨설팅 회사 맥킨지의 보고서에 따르면, 군집주행은 4단계를 거쳐 완전 자율주행으로 진행될 것이라 예측하고 있다. 여기서 2, 3단계가 실질적인 군집주행 단계로 볼 수 있는데, 이 시기부터 물류비가 하락할 것으로 예상되
며 화물차주의 운전 편의성도 확보될 전망이다. 자율주행 기술은 도심을 운행하는 승용차보다 고속도로 중심의 트럭 분야에서 먼저 상용화될 것으로 보이며, 상용화 시점은 2025년으로 예상되고 있어, 화물운송시장의 크나큰 변화를 예고하고 있다. 이 단계까지는 군집주행은 고속도로에서만 이용 가능해, 일반도로부터는 화물차주가 직접 운행해야 한다. 물류비용은 인건비·연비 등을 포함해 10~15% 가량 줄어들 것으로 예측된다. 4) 군집주행 트럭이 본격 상용화되면 예상되는 변화는 <표 2>와 같다. 드론 배송의 한계와 과제들 ■ 드론산업 육성을 위한 정책
정부는 ‘드론산업발전 기본계획(17.12.21)’과 ‘무인이동체 기술개발사업 시행계획(19.12.27)’을 수립하였다. 이에 따라 2026년까지 현재 704억원 시장규모를 4조 4000억원으로 키우고, 기술경쟁력 세계 5위권 진입, 사업용 드론 5만 3,000대 상용화를 목표로 설정하고, 5세대(5G) 이동통신을 활용한 비가시권·군집비행이 가능한 드론 운영 기술개발, 육해공 공통 적용이 가능한 무인이동체 원천기술개발 및 통합운용 실증 등 혁신적인 무인이동체 기술개발을 수립하였다. 이를 통해 산업간 융합뿐 아니라 공용 시험장비 지원, 시제품 제작, 특허·인증, 수출지원 등 새싹기업(스타트업)의 빠른 사업화 지원이 추진되고 있다. 현재 국내외 기업들의 기술개발 및 동향을 보면, 경제성을 배제한 공공분야와 국방분야의 드론개발과 적용은 활발히 이루어지고 있다. 그러나 드론의 상업적 이용(물류)에 있어서는 일부 분야(예: 창고 내 재고관리 등)를 제외하고는 기술적, 제도적 한계로 인해 제한적으로 적용될 수밖에 없는 분야로 볼 수 있다. ■ 상업적 드론배송의 한계와 과제 미국의 아마존이나 UPS, 독일의 DHL, 중국의 징동물류, 국내의 경우 우체국 등을 중심으로 드론 배송을 위한 실증 실험을 계속하고 있으나, 다양한 문제점 및 한계를 도출하고 있어, 드론의 상업적 활용은 상당 기간 지연될 가능성이 많다. ▲일반적 과제
첫 번째, 관련 기술이 충분히 뒷받침되어야 할 것이다. 건물의 입간판, 전신주 등의 위치까지 포함한 완전한 입체지도가 필요하며, 자동차나 사람을 피할 수 있도록 레이더(Radar), 초음파 센서, 라이다(LIDAR)와 같은 주변을 감지하는 기술도 필요하다. 이러한 정보를 실시간으로 판단하고 능동적으로 위험을 회피하는 인공지능 기술의 발전도 있어야 한다. 두 번째, 항공기가 가진 구조적 약점을 해결하는 것이다. 드론의 경우 배송 등의 목적으로 사용기 위해서는 어느 곳에서나 수직으로 뜨고 내릴 필요가 있다. 그러나 자유자재로 날아다니기 위해서는 빠른 속도가 요구되며, 배터리로 움직이는 경우가 많기 때문에 소모량이 상당하다. 결국 장거리 비행 기능과 수직 이착륙 기능을 동시에 구현해야 하는 숙제가 생긴다. 세 번째, 드론의 개발된 기술 수준에 맞는 제도적 보완이 필요하다. 현재, 드론의 도심지역 비행은 금지되어 있다. 도심에서 사고를 일으킬 경우 안전상 문제가 있고, 테러 목적으로 악용될 수도 있기 때문이다. 여객기와 충돌해 항공사고가 일어날 수 있기 때문에 공항 근처에서도 사용할 수 없는 한계성이 있다. 이러한 한계성을 극복할 수 있는 제도적 지원과 배려가 필요하다. ▲상업적 측면의 문제점과 과제 첫 번째, 경제성이 없다. 미국 페덱스는 8달러 90센트(1만 88원), UPS는 8달러 60센트(9,750원), 일본의 야마모토 익스프레스는 676엔(7,353원)으로 한국보다 3배 넘게 비싸다.(국내 Box 당 2,100~2,200원대) 두번째, 안전성의 문제이다. 드론의 운송 Box가 비행중 이탈과 충돌 방지기술이 완벽하지 않아 안전사고에 대한 대비가 미비하다. 세 번째, 드론의 소음 문제이다. DJI 미니2 경우 무게가 250g 정도이나, 프로펠러로 인한 소음이 귀에 거슬릴 정도이다. 수백대의 드론이 비행할때 발생하는 소음으로 민원 발생의 여지가 많아 이에 대한 해결책이 요구되고 있다. 네 번째, 기술적 한계성의 문제이다. 드론택배에 사용되는 기체 무게는 25㎏ 내외이나, 배송할 수 있는 물품의 무게는 1㎏ 이하로 테스트하고 있다. 과다한 배터리의 무게와 수명으로 인하여 비행시간이 30분 이내로 제한되는 경우가 많다. 다섯번째, 드론의 착지 문제를 해결하기가 어렵다. 도심지역의 경우 아파트나 빌딩 밀집지역으로 드론이 안전하게 착지하여 물품을 전달할 수 있는 공간이 부족하다. 여섯번째, 사생활 침해 문제가 대두될 수 있다. 소음과 더불어 카메라로 무분별한 촬영시, 이를 감지하고 방지할 수 있는 수단이 없어서 사생활이 노출될 가능성이 많다. 일곱 번째, 날씨에 취약하다. 드론은 날씨에 민감해서 바람이 많이 부는 상황에서 비행을 할 수 없고, 비가오면 모터에 물이 들어갈 수도 있다. 결언 인간이 역사적으로 끊임없이 극복하고자 도전했던 한계는 ‘시간’과 ‘공간’이 대상이었다. 4차산업혁명은 모든 것이 연결되고 보다 지능적인 사회로 진화시키는 초연결사회 진입하는 통로를 제공하고 있다. 최근의 코로나19 팬더믹으로 인한 비대면 거래 증가와 ICT 발전에 따른 이커머스 시장 확대, 고령화 사회 진입 등으로 유통/물류산업 현장에서는 어느 때보다 자동화, 무인화의 요구가 커지고 있다. 자율로봇(물류)의 경우, 물류현장의 작업환경 개선, 인력부족과 빠른 배송경쟁 등으로 인해 지속적 현장 적용이 이루어질 분야이다. 자율주행차의 경우 인공지능 등의 기술적인 분야와 법·제도적 장벽으로 인해 일반 배송차량보다는 간선운행을 하는 군집주행 트럭이 2025년을 기준으로 상용화될 가능성이 높다. 드론의 경우 공공 및 국방분야의 경우 상용화 정도가 빠르나, 물류분야의 경우 자율주행차와 마찬가지로 지연(약 10년)될 가능성이 높다 하겠다. 주1 ‘라스트마일 딜리버리’ 가 이커머스 승패 좌우, 미국 디트로이트무역관, 2021. 02. 04 주2 ‘라스트마일 딜리버리’ 가 이커머스 승패 좌우, 미국 디트로이트무역관, 2021. 02. 04 주3 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration, 미국 고속도로 교통안전 위원회) 주4 상용차신문, 2021. 1. 22. (이슈진단) 변화없는 운송시장 System으론 자율주행 ‘허상’ -참고 문헌 및 자료- 1. 급기야 ‘10분 배송’ 시대, 가열되는 골목상권 침해 논란, 한국일보, 2021. 12. 27. 2. 오재학, 2021. 7. 29, 모빌리티 대전환 시대: 새로운 변화와 선순환적 추진전략, 한국교통연구원 3. 제1차(2021~2025) 자율주행 교통물류 기본계획(안), 공청회 자료, 한국교통연구원, 2021. 6. 8. 4. 월간 SW 중심사회, 플랫폼 경제, 2021년 2월호 5. (이슈진단) 변화없는 운송시장 System으론 자율주행 ‘허상’, 상용차신문, 2021. 1. 22. 6. 김인성,유상아, 2020년 여름호, 물류로봇 동향과 우편물류 로봇 도입에 대한 소고, 정보통신정책연구원, 우정정보 7. 코로나가 가져올 구조적 변화: 디지털 경제 가속화, 삼일회계법인, Samil Issue Report, 2020. 4. 8. 관계부처합동, 2019. 10. 17. 선재적 규제혁파 로드맵(드론분야) 9. 한국로봇산업진흥원, 2018. 8. 물류보봇시장 동향과 수요환경 10. 장필성외 2인, 2018. 6. 27, 자율주행차 사업화의 쟁점과 정책과제, 과학기술정책 연구원, 동향과 이슈-제49호 11, 정보통신기술진흥센터, 2017. 8. 2, 서비스 로봇시장 인식조사 결과, 주간기술동향 12. 박찬석, 2017. 2, 군집주행 차량의 등장과 운송산업의 미래, 물류매거진 2월호 13. 삼정KPMG 경제연구원, 2017. 1. 23, 4차산업혁명과 초연결 사회. 변화할 미래산 업, Issue Monitor-제68호 14. 기타, https://brunch.co.kr/brunchbook/mobility  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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