지능형 물류배송 로봇의 정의, 기술개발 필요성과 분류

 

정의

지능형 물류배송 로봇은 로봇 기능을 활용해 물류 시스템을 최적화하고 공장이나 물류센터뿐만 아니라 자율주행 기능으로 배송 기능을 수행하는 로봇으로 정의됩니다. 이는 물체 인식 및 파지 기술 등을 갖추고 로봇 팔과 물품의 분류 및 적재 등의 기능을 통해 지능형 물류 시스템을 최적화하는 작업에 활용됩니다. 특히, 공장 물류센터에서는 제품 이송, 택배 등 물품 배송의 역할을 수행하는 자율주행 이동로봇 시스템을 활용하며, 지능형 물류 배송 로봇은 전문 서비스용 로봇에 포함되어 지능 강화와 실외배송으로 서비스 적용 범위가 확대되는 추세에 있습니다.

 

지능형 물류 배송로봇은 실내외 자율주행 기술, 물체인식 기술, 물체의 파지 및 조작 기술 등의 핵심기술로 구성되어 있습니다. 실내외 자율주행 기술은 실내외 환경에서 지도 작성, 위치 인식, 경로 계획, SLAM 등의 자율주행 기술울 적용합니다. 물체인식 기술에서는 학습 및 미학습 물체에 대한 정확한 인식, 분류 및 파지점 추정 기술로 인공지능 기반의 비전 인식 소프트웨어 기반 기술이 적용됩니다. 그리고, 물체의 파지 및 조작 기술을 적용하면 다종의 물체가 혼재된 상황에서 물체를 안정적으로 파지하고 이송 및 조작할 수 있게 됩니다..

 

기술개발 필요성

물류 자동화 시스템은 기업의 경쟁력을 좌우하는 핵심 요인이며 소비자의 다양화된 요구와 상품 주기 단축에 대응할 수 있는 역량을 갖추게 합니다. 따라서, 제조 공장, 물류센터 등 환경 변화에 따라 기업의 비용 절감과 작업효율 향상을 위한 물류 로봇의 수요가 증가하고 있는 상황입니다. 아마존의 키바는 창고의 물류비용을 크게 절감하면서 물류 로봇의 가치를 증명하고 있으며, 국내에서도 CJ대한통운이 물류 첨단화를 통해 재도약을 준비하고 있습니다.

 

COVID-19 이후 온라인 거래 규모 증가로 신규 창고 건립이 함께 늘어나면서 물류 관리 효율화 방안으로 물류-배송 통합 시스템 내 로봇 활용이 강조될 전망입니다. 또한, 물류 수요의 급증으로 물류센터의 규모가 커지고 수도권에서 비수도권 지역으로 물류센터 건립이 확대되고 있으며, 그 예로 쿠팡에서는 전기 화물차 기반의 배송통합센터를 전국으로 확대하기 위해 수도권, 제주, 부산에 이어 청주에 신규 창고를 건립하고 있습니다.

 

또한, 실외 이동 로봇에 관한 규제 완화와 첨단로봇 규제혁신으로 지능형 물류 배송 로봇의 활용가치가 높아지고 있습니다. 첨단로봇 선제적 규제혁신은 새로운 비즈니스 창출 촉진을 목표로 하며 로봇의 모빌리티 기능 확대를 위한 것들로 이루어져 있습니다. 구체적인 몇 가지 예를 들면, 도시공원 통행을 위한 공원 내 출입 가능한 동력장치 무게 제한(30kg 미만) 완화와 로봇이 주변 상황 정보를 수집하도록 개인정보 보호법에 처리 근거를 신설하는 것 등입니다. 이로써 물류센터, 식당, 캠핑장 등 실내 또는 제한된 공간을 넘어 이동 로봇의 활동 범위가 넓어지면서 택배 배송 사업 효율의 극대화를 기대할 수 있을 것입니다.

 

물류배송 로봇의 분류

우선 전방산업과 후방산업에서의 물류배송 로봇산업을 분류할 수 있습니다. 지능형 물류 배송 로봇은 로봇 산업 중에서도 가장 활발하게 개발되고 있는 사업 분야로 후방산업으로서의 기술적 완성도가 높음 편입니다. 지능형 센서, 모터, 감속기 등 로봇 개발에 필요한 부품 및 부분품의 현재 개발 수준으로는 지능형 물류 배송 로봇을 제작하는 데 큰 무리가 없습니다. 향후 물류 자동화를 위한 인공지능 기술, 물류 배송 로봇 관리를 위한 관제 기술 등 복잡 환경에 대응하기 위한 소프트웨어 기술개발의 고도화도 필요하게 됩니다.

 

또한, 지능형 물류 배송 로봇의 전방산업으로서의 기계전자 제품의 제조 산업과 물류 배송 산업에서도 11톤가량의 무게를 적재하고 이동시킬 수 있다는 점에서 기계전자제품 제조 산업에서 적극적으로 도입 중입니다. 그리고, 지능형 물류 배송 로봇은 높은 생산 효율과 근로자의 안전확보 및 노동 강도 감소의 이유로 물류 배송 산업에서 높은 시장 가치를 보유하고 있습니다.

 

용도별로 분류하면, 물류 자동화를 위한 실시간 재고 관리, 안전 관리 및 위험요소 조기 감지, 화물처리용 AGV(무인운반체)와 드론 로봇 형태의 로봇이 다수 있습니다. 그리고, 지능형 물류 배송 로봇은 제조 공정용, 물류 창고용, 무인 배송용 로봇으로 분류될 수 있습니다. 제조 공정용 로봇은 제조 공정 시스템 내에서 제품생산과 자동화를 위한 물류 이송을 담당하고, 창고 관리용 로봇은 재고 관리 상품 분류를 위한 머니퓰레이터와 이를 운반하는 AGV 기술을 활용하며, 무인 배송용 로봇은 배송 차량에 상품을 승하차하고 목적지까지 상품을 배송하는 로봇으로 AGV, 드론 등을 주로 사용합니다.

 

지능형 물류배송 로봇의 분류에 있어서 자율주행 기술의 고도화로 최근에는 AMR 사용 추세가 강화되고 있습니다. 장애물을 인지하고 회피하여 최적의 대체 경로를 찾는 등 고도화된 자율주행 기술이 물류 로봇에 적용되면서 AMR의 활용이 늘어나고 있는 상황입니다. 작업자의 이동 거리가 증가하고, 부가업무 수행이 가능하게 되면 지정된 경로를 반복주행하는 AGV를 대신하여 AMR 사용이 더욱 늘어날 것으로 전망하고 있습니다.