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물류로봇 / 물류로봇 적용 활성화, 국내는 개발·시험단계 머물러

admin

ㆍ게재년/월

2017/09

물류로봇 적용 활성화, 국내는 개발·시험단계 머물러
인력난 해소·효율성 향상 위한 수요 증가 ‘연평균 22.6% 고성장 전망’

온라인시장의 급성장으로 물류센터에서 사용하는 물류로봇 수요가 크게 늘어날 것으로 전망된다. 이에 따라 2015년 기준 제조환경 대 비제조환경 물류로봇 비중이 각각 17.9%, 82.1%에서 2019년에는 약 10%, 90% 정도로 비제조환경 물류로봇의 비중이 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.
한국산업기술평가관리원이 발표한 ‘물류로봇 기술동향 및 향후 전망’ 보고서에 따르면, 2016~2019년 예상 판매대수 기준으로 물류로봇은 전문 서비스로봇의 53%를 차지해 가장 유망한 분야로 꼽혔다.
물류로봇은 2015년 7억 8,000만달러(1.9만대) 규모에서 2019년 53억 3,000만달러(17.5만대) 규모로 연평균 22.6%(36.3%) 고성장이 예상된다. 즉, 2019년에는 2015년 대비 판매대수 기준 약 340%, 시장규모 기준 약 220% 성장할 것으로 전망된다.
물류로봇의 대당 판매가격은 2019년 약 2만 7,000달러로 2015년 4만 1,000달러의 70% 이하 수준으로 하락할 것으로 예측된다.
국내 물류로봇 시장규모는 2013년 66억원에서 연평균 13.1% 성장해 2018년에는 126억원에 달할 것으로 한국로봇산업진흥원(2015년)이 전망했다. 산업기술평가관리원은 이 전망치가 국내 물류로봇 시장이 제대로 형성되지 않은 2015년 시장규모를 기준으로 예측한 것으로, 최근 국내 물류업체들이 물류 프로세스 혁신을 위해 물류로봇 도입을 적극적으로 준비중에 있기 때문에, 실제 국내 물류로봇 시장규모 및 성장률은 이보다 더 높을 것으로 예상했다.

오더피킹에 물류로봇 적용 확대 추세

물류로봇 사업화는 크게 공장 및 물류센터 물류로봇과 병원, 요양원 등 대형건물 물류로봇 제품으로 나뉘어 추진되고 있다.
2015년 기준 아태지역(40.5%), 유럽(32.2%), 북미(24.7%)의 순으로 시장 규모를 형성하고 있으며, 물류로봇의 생산지 비중은 북미(81.1%), 아태지역(10.7%), 유럽(8.1%) 순으로 북미 편중 현상이 심한 편이다.
물류센터에서 사용하는 물류로봇은 주로 오더 피킹에 적용되고 있다. 고객의 주문에 따라 물품을 보관 장소에서 찾아내 각 배송처별로 분류하고 정리하는 업무를 담당하는 것이다. 로봇이 피킹 작업자와 함께 이동하면서 작업자가 재고를 피킹해 로봇에 비치한 박스에 담고 다음 목적지로 이동하는 형태가 최근 많이 개발되고 있다.
6RS(6 River System)가 개발한 물류로봇 Chuck은 피킹할 물품 이미지, 개수, ID, 작업자 이동 방향 등이 표시되는 터치 스크린을 탑재했으며, 작업자 키에 맞춰 높이 조정도 가능하다. 로커스 로보틱스의 Locus Bot을 도입한 Quiet Logistics는 물류로봇 도입 이후 작업자의 이동거리가 22.53㎞에서 8.04㎞로 단축되고 물품 피킹과 패키징 작업의 정확도가 향상되는 결과를 보였다.
물류로봇이 직접 물품을 집어서 담는 피킹 기능은 프로토타입 개발 및 시범 적용단계이다. Fetch Robotics가 개발한 피킹로봇 Fetch와 이송로봇 Freight가 대표적으로, 피킹로봇과 이송로봇이 함께 움직이면서 제품을 피킹하고 이를 포장대까지 운반하는 역할을 하게 된다. 물류로봇을 활용하므로 기존 물류센터 환경 변화를 최소화하면서 24시간 운영이 가능한 것이 장점이다.
Right Hand Robotics는 사람과 비슷한 시간당 500~600개의 아이템을 집을 수 있는 Right Pick 기술을 개발했으며, 플라스틱으로 포장된 물건과 다른 물건에 의해 부분적으로 가려진 물건을 인식하는 문제를 해결한 것으로 알려졌다.
이외에 병원·요양원을 중심으로 의약품 및 검체 등의 소형과 식사 등의 중대형 물품이송을 중심으로 하는 시장도 확대되고 있다. 대형건물에서 움직이는 물류로봇은 자동문이나 엘리베이터 연동 기능이 필요하며, 여러 사람과 함께하는 공간에서 운영되므로 중저속으로 이동하는 것이 특징이다.
AETHON사의 TUG 로봇은 병원에서 의약품, 검체, 식사, 린넨 등의 배송이 주목적으로, 미국·유럽·호주 등 150개 이상 병원에서 500대 이상 로봇을 운영하고 있다. 파나소닉은 병원내 의약품 및 기타 용품 운반용 로봇 HOSPI-R을 개발, 최대 20㎏을 적재하고 1.0m/s 속도로 9시간 연속 운영할 수 있다.
이밖에 Starship Technologies와 같이 최종 소비자에게 음식 등을 배송하는 실외 배달용 로봇들이 테스트되고 있으며, 물류센터 또는 대형 마켓에서 재고를 파악하기 위한 재고관리 로봇도 테스트중이다.

국내 물류로봇 개발 및 시장개척 단계
국내의 경우 물류센터를 위한 자동화 솔루션 기업이 주를 이루고 있으며, 해외에서 사업화가 이미 진행된 자율주행, 피커추종, 다중로봇 운영 최적화, WMS 연동 등의 기능을 가지는 물류로봇은 아직까지 기술개발 및 시험단계에 있다.
CJ대한통운 종합물류연구원에서 최대 500㎏을 적재하고 1m/s 속도로 움직이는 자율주행 물류로봇을 개발해 물류센터에서 시험중이다. 코어벨은 박스별로 해당하는 파렛트에 구분 적재하는 구분적재 로봇시스템 및 물류이송에 사용되는 무인운반차를 개발해 로봇 보급사업을 수행하고 있다. 또한 마로로봇테크는 QR코드 인식형 물류로봇 MR.Logi, 포테닛은 자율주행 기술기반의 제품을 판매한다.
병원에서의 물품 이송 물류로봇은 시장 개척단계로, 유진로봇이 대표적이다. 유진로봇은 병원, 노인간병 시설, 푸트코트 등에서 활용할 수 있는 운반로봇 GoCart를 개발, 최대 300㎏를 적재하고 엘리베이터를 이용한 층간 이동이 가능하다. 이외에 엔티로봇은 최대 80㎏ 적재 가능한 의료검체 무인운반로봇을 개발하고 국내외 보급사업을 진행중이다.
해외에서 테스트중인 피킹 및 재고관리 로봇 관련 업체는 현재 국내에 없는 실정이며, 라스트마일 배송과 관련해 드론을 활용한 테스트는 진행되고 있으나 실외 주행 형태의 제품 역시 전무하다. 또한 물류로봇을 위한 모듈화된 공통 솔루션 형태의 기술 개발도 아직까지 진행되고 있지 않다.

향후 24시간 작업 위한 물류로봇 수요 증가 예상
향후 물류로봇은 물류센터, 대형건물 등 비제조환경 물류로봇을 중심으로 성장할 것으로 IFR의 자료를 인용해 보고서는 전망했다. 특히 온라인시장 확대로 물류센터 물동량이 늘어나면서 인력부족 문제에 대한 대응 및 물류센터 효율 향상을 위해 24시간 무인작업이 가능한 물류로봇 수요는 더욱 증가할 것으로 예상된다.
또한 현재까지의 물류로봇은 이송로봇으로 물품을 탑재하고 정해진 위치까지 이동하는 것이 주된 기능이었지만, 물류센터 니즈를 반영해 24시간 물류작업을 하기 위해서는 다양한 물품을 안정적으로 피킹할 수 있는 피킹로봇도 필요하다.
다만 해외를 중심으로 시장이 형성된 이송로봇도 바닥 바코드 등 인공표식을 이용한 위치 인식은 안정적으로 동작하지만, 초기에 많은 비용이 소요되고 인공표식 부분 손상시 물품이송이 제대로 안되는 문제점을 가지고 있다고 보고서는 지적했다.
따라서 이미 상용화가 진행된 물류로봇 시장에서 국내 기업이 기존 제품을 능가하는 경쟁력을 확보하고 보급을 촉진하기 위해서는 인공표식이 아닌 자연표식을 이용해 위치인식 및 자율주행을 하는 기술의 완성도와 가격 경쟁력을 더 높여야 한다.
중장기적으로 24시간 무인작업이 가능한 물류로봇을 개발하기 위해서는 다양한 종류와 특성을 가지는 물품을 인식하고 파지하는 기술 개발이 절대적으로 필요하다. 특히 물류센터에 존재하는 수천에서 수만가지 물품의 종류와 위치 및 자세에 대한 정밀한 인식과 이들 물품을 대상으로 피킹작업을 수행하기 위해 파지장치 및 파지를 위한 학습 기술이 필요하다.
현재 물류센터에서 4만 5,000대 이상의 물류로봇을 운용하며 상당한 성과를 내고 있는 아마존 역시 로봇은 이송 기능만 담당하고 사람이 피킹하는 인간-로봇 협력모델로 24시간 운영가능한 수준은 아니다. 이에 따라 관련 기술 확보를 위해 자체적으로 아마존 로봇 챌린지(Amazon Robotics Challenge, ARC)를 지속적으로 개최하는 등 차세대 물류로봇을 위한 기술확보를 위해 노력 중이다.
파지장치 등 물류로봇 중점 기술이 확보되면 향후 물류로봇은 대형 물류업체에서 도소매점까지, 단순 선반이송 및 피커추종 이송로봇에서 고정·이동형 피킹로봇, 상하역까지 가능한 로봇까지 단계적으로 물류센터에 활용될 것으로 보고서는 전망했다.

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