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[Monthly Focus[ 성장하는 물류 업계, 물류로봇 업계 움직임 '활발' 물류 자동화 시장 현황 정대상 기자입력 2021-06-25 16:48:01

자동화 요구 증가하는 물류 업계

 

후지경제연구소가 올해 2월 발표한 ‘차세대 물류 비즈니스·시스템의 실태와 장래 전망 2020’ 보고서에 따르면, 물류업계는 일손 부족과 더불어 전자 상거래 이용 증가에 따른 다품종·다빈도·소액배송에 대한 대응이 과제로 떠오르고 있으며, 이 같은 현상이 물류 자동화 시스템에 대한 요구 증대로 이어지고 있다.

 

일본 차세대 물류시스템 시장


자료. 후지경제연구

 

물류 관련 로봇 자동화 부문의 경우 피킹이나 디팔레이징(적재된 박스를 하역하는 작업) 등 기존에는 자동화가 어려웠던 공정에 로봇이 도입되는 사례가 나타나고 있다. 특히 코로나19 팬데믹이 시작되면서 AMR을 이용한 협동형 피킹 지원 로봇 시장이 열리면서 로봇이 작업자의 부담을 감소시켜주는 대안으로 주목받고 있다. 또한 다품종으로의 전환이 가속화되고 계절에 따라 상품의 물동량이 변화하는 물류 업계의 특성 상 유연한 레이아웃이 중요해지면서 가이드리스(Guideless) AGV나 AGF(Automated Guided Forklift, 무인지게차) 시장이 신장하고 있다. 
물류 시설 분문에서는 전자상거래 사용자가 늘어나면서 레이아웃의 자유도와 기동성을 실현할 수 있는 시스템에 대한 수요가 높아지고 있다. 특히 작업자 부담 경감을 위한 선반 반송 타입의 물류로봇이 주목받고 있다. 
라스트 1마일 부문에서는 자율주행 기술 기반의 배송로봇 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일본의 경우에는 드론을 이용한 무인 택배 배송 로봇에 대한 전망도 밝다. 

 

차세대 물류 시스템 & 사업

자료. 후지경제연구소

 

기업 간 협력으로 시너지 확보

 

글로벌 산업용 로봇시장이 2010년 3조 4,000억 원에서 2019년 10조 4,000억 원으로 13%의 증가세를 보였고, 2020년 이후에는 연평균 23% 수준의 성장률을 기록하며 2025년에 약 36조 7,000억 원까지 성장할 것으로 전망된다. 그중 물류로봇 분야는 로봇기술의 발전으로 인해 복잡한 작업까지 수행이 가능해지면서 3~5년 이내에 폭발적인 증가세가 예상된다. 
이 같은 추세에 따라 국내 물류 자동화 업계 또한 새로운 기술 트렌드에 대응하기 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다. 그중 두드러지는 움직임은 기업 간 협력이나 M&A를 통한 기술력 확보 움직임이다. 차세대 시장으로 부상하고 있는 이 분야에 출사표를 던진 중견·대기업들과 투자규모 증가로 대형화되는 프로젝트 대응력을 높이려는 중소기업 간의 협력 사례가 만들어낼 시너지는 앞으로의 시장 흐름에서 주목해야 할 부분이다. 

 

현대L&S
지난 2019년 3월 설립한 현대L&S는 현대로보틱스가 물류 자동화 사업에 도전하기 위해 아세테크와 함께 설립한 기업이다. 아세테크는 DPS, DAS, DPC, VDW(Voice-Directed Work) 등 다양한 솔루션과 자동화 레퍼런스를 보유한 기업이다. 현대L&S는 현대로보틱스의 하드웨어 기술과 아세테크의 레퍼런스를 융합한 물류 자동화 전문 기업이다. 
물류로봇을 포함한 물류 자동화 시장의 성장 가능성을 높게 평가한 현대로보틱스는 물류 프로세스 상에서 로봇을 최적으로 제안하기 위해 물류SI 역량이 필요하다고 판단, 이 분야에 강점을 지닌 아세테크와 전략적으로 제휴했다. 아세테크 또한 투자규모 증가로 프로젝트가 대형화되는 상황에서 현대로보틱스와의 협력으로 안정적인 프로젝트 수행 기반을 확보하게 됐다. 
한편 현대L&S는 지난 5월 25일(화)부터 28일(금)까지 열렸던 2021 국제물류산업대전(KOREA MAT 2021)에서 AMHS(Automated Material Handling System) 전문 기업인 제닉스의 AGV 4종을 함께 전시한 바 있다. 회사는 제닉스의 KIVA AGV(SLAM & Conveyor), SLAM Fork AGV, Mobis형 AGV로 구성된 라인업으로 첨단 무인 운반 시스템을 한눈에 살펴볼 수 있도록 했다. 

 

2021 국제물류산업대전에 참가한 현대L&S(사진. 로봇기술)

 

∙ 티로보틱스
티로보틱스는 FPD 진공이송로봇을 제조하는 국내 상장기업으로, 최근 11세대 진공이송로봇 양산에 성공해 일본 장비제조사에 납품하면서 건재한 기술력을 과시했다. 
회사의 주력 사업인 진공 로봇 분야의 경우 FPD 투자 등락에 영향을 받을 수밖에 없기 때문에 티로보틱스는 협동로봇, 의료·재활로봇, 자율주행로봇 등 꾸준히 성장 모멘텀을 마련해왔는데, 최근 이 회사는 물류 AGV/AMR 개발에 성공한 모션디바이스 인수를 결정하면서 자율주행로봇 사업을 더욱 강화했다.
2011년 모션 시뮬레이터 분야에서 사업을 시작한 모션디바이스는 2019년부터 모션 시뮬레이터에 사용되는 핵심 구동기술을 확장해 물류로봇 개발을 시작했다. 이 회사의 물류로봇에는 수백 대의 AGV를 충돌이나 병목현상 없이 효율적으로 제어하는 ACS(AGV Control System), 바닥 평탄도에 문제가 있어도 모든 휠의 접지력이 유지될 수 있도록 하는 로드 밸런싱 메커니즘, 고속 자동 충전 등의 기술이 적용됐다. 
모션디바이스의 물류로봇은 이미 국내 기업들과 스마트공장 접목을 위해 협업 중에 있는 상황으로, 근시일 내 물류시장에서 티로보틱스의 로봇을 접할 수 있을 것으로 기대된다. 

 

모션디바이스의 물류로봇(사진. 로보기술)

 

∙ 브이원텍
검사 장비 및 소프트웨어(SW) 전문 기업 브이원텍이 올해 4월 물류로봇 전문 기업 시스콘을 인수하면서 물류 자동화 사업에 진출했다. 
브이원텍이 사업 다각화 및 시너지 창출을 위해 인수한 시스콘은 2013년 설립된 산업용 로봇제조 및 자동화 설비회사로 국내 AMR 기반의 자율주행 물류로봇 개발 및 제조 기술을 확보하고 있는 기업이다. 시스콘은 지난 2019년 현대모비스 전기차 제조라인에 EV 부품을 공정 간 이송하는 AMR 공급 프로젝트 계약을 체결했고, 올해는 현대위아에 28억 원 규모의 AMR 공급계약을 체결하기도 했다. 
브이원텍은 자사의 안정적인 재무구조에 시스콘의 기술력을 융합함으로써 물류 자동화 신사업에 성공적으로 안착했다. 
 
소팅 작업을 수행하는 로봇

 

제조 현장에서 물류 이송을 담당하는 로봇이라면 정해진 경로를 정밀하게 이동하는 것이 중요하다. 반면 유통물류 분야에서는 방대한 품종의 제품을 신속하게 분류할 수 있도록 지원하는 기술의 중요성이 보다 높아진다. 물품을 인식하기 위한 비전 및 바코드&리딩 기술, 로봇 암을 탑재해 물류로봇에 물건을 담는 기술 등이 여기에 포함된다. 현재는 로봇 암을 이용해 물건을 AGV/AMR에 담는 방식보다 기술적으로 구현이 쉬운 트레이(선반) 방식의 AGV/AMR을 많이 사용하지만, 궁극적으로 완전 무인화를 위해 로봇 암이 탑재된 방식의 시스템 연구가 활발하게 진행 중이다. 

 

∙ 하이크비전 / 하이크로봇
전 세계 CCTV 시장에서 장기간 선두를 유지하고 있는 하이크비전은 약 5년 전 하이크로봇을 설립하고 물류 자동화 시장에 본격적으로 뛰어 들었다. 국내에는 지난 2018년 말부터 대기업 및 계열사의 물류 자동화 프로젝트를 수행하면서 레퍼런스를 쌓았다. 
지난 2021 국제물류산업대전에서 이 회사는 다양한 AGV/AGF 라인업과 더불어 물류 대상품의 5면 인식이 가능한 비전 기술을 함께 선보였다. 해당 데모는 움직이는 AGV에 탑재된 박스의 바코드 정보를 읽어 AGV에 전달하고, AGV가 이 정보를 받아 분류 목적지로 물품을 이송하는 시스템이다. 육면체 박스 어떤 곳에 바코드가 붙어 있어도 AGV가 해당 영역을 지나가면 정보를 읽을 수 있기 때문에 박스를 특정 방향으로 위치시켜야 하는 등의 수고를 줄일 수 있고, 박스가 구르는 등의 상황이 발생해도 분류가 가능하다. 
하이크비전코리아 관계자는 “당사 리더기의 강점은 타사 대비 해상도가 월등히 높은 카메라를 사용한다는 점이다. 대부분 5메가픽셀 카메라를 최대 해상도로 사용하는 것에 반해 우리는 최대 20메가픽셀까지 해상도를 지원한다.”라며 “훨씬 많은 양의 물품에 대한 바코드 정보를 한 번에 리딩할 수 있으며, 이는 보다 적은 수의 카메라도 동일한 영역을 커버할 수 있어 시스템 전체 비용 절감 측면에서도 메리트가 있다”라고 강조했다. 

 

하이크로봇의 AGV 시스템(사진. 로봇기술)

 

∙ 한국소터
한국소터는 트레이 타입 AGV를 이용한 물품 분류 시스템을 올해 처음으로 선보였다. 중국과 미국, 일본 등 해외에서 우체국, 통신사, 도서관, 슈퍼마켓, 의류물류창고와 같은 다양한 현장에 공급 레퍼런스를 보유하고 있는 한국소터의 지능형 AGV 소터는 최대 3㎧의 속도를 지닌 소형 AGV가 돌아다니면서 물품을 원하는 장소로 이동시킨다. AGV가 인식 에어리어를 찾아가 각 물품의 바코드 정보를 획득하면, 정해진 구역이나 토트박스에 찾아가 물품을 내려놓는다. 
현재 한국소터는 메자닌(Mezzanine) 소터 시스템과 덱(Deck) 소터 시스템의 두 가지 시스템을 공급하고 있다. 메자닌 소터 시스템은 시간당 6,000~25,000개의 많은 물류를 처리해야 될 경우 적합한 시스템으로 대규모 물류센터나 우체국 등에 적합하다. 또한 덱 소터 시스템은 시간당 7,000개(단층)~14,000개(복층)의 물류 처리량에 적합한 시스템으로, 증설이나 레이아웃 변형 등이 용이하다. 

 

소형 AGV로 물품을 분류하는 한국소터의 지능형 AGV 소터 시스템(사진. 로봇기술)
 

 

팔레타이징 특화 애플리케이션

 

유통물류 분야의 팔레타이징/디팔레타이징 애플리케이션에서 사람과 작업 공간을 공유하는 경우에는 필연적으로 협동로봇을 사용할 수밖에 없다. 그러나 협동로봇이 지닌 암 리치는 팔레타이징/디팔레타이징 작업에 있어 한계로 작용한다. 가장 큰 문제는 원하는 높이까지 박스를 쌓을 수 없다는 점으로, 이는 전체 물류 시스템에서 팰릿(Pallet, 팔레트)의 수를 증가시키는 악영향을 끼친다. 


로봇과 3D비전을 이용한 물류 자동화 시스템 공급 기업 로아스는 이 같은 문제를 로보티큐의 특화된 애플리케이션으로 해결했다. 로보티큐 팔레타이징 솔루션은 팔레타이징 패턴을 자동으로 생성하고 최적화된 동작으로 부드럽게 수행하며, 분당 최대 13박스를 적재할 수 있다. 

 

2021 국제물류산업대전에서 로아스가 팔레타이징 솔루션(사진. 로봇기술)


외형은 수직 주행 부가축에 유니버설로봇이 탑재된 형태로, 팔레타이징 작업의 중요한 요소인 상하 작업 반경을 확장했다. 중·대형 다관절로봇이 아닌 유니버설로봇을 이용해 최대 2,200㎜ 높이까지 적재할 수 있고, 들 수 있는 최대 박스 무게는 8㎏이다. 


한편 이 시스템의 특징은 단순히 로봇의 작업 반경을 확장한 것에 그치지 않는다. 핵심은 팔레타이징/디팔레타이징 로봇 자동화를 위한 모든 요소가 집약되어 있다는 점이다. 6축 유니버설로봇과 부가축을 통합한 이 수직 7축 애플리케이션은 이미 그 자체로 완전히 통합돼 있기 때문에 별도의 인터페이스나 프로그래밍이 필요 없다. 이는 설치에 소요되는 시간 낭비를 줄이는 것과 더불어 동기화된 모션 제어와 자연스러운 움직임으로 협동로봇의 수명 연장 효과도 기대할 수 있다. 


박스 크기/무게 입력-팰릿 사이즈 입력-팰릿 패턴 생성의 간편한 조작으로 애플리케이션 설정이 가능하다는 점도 매력적이다. 여기에 진공 그리퍼까지 포함돼 있기 때문에 사용자는 최소한의 노력으로 이 시스템 하나로 팔레타이징/디팔레타이징 로봇 자동화 시스템을 구축할 수 있다. 

 

시장 잠재성 높은 물류로봇

 

현대경제연구원이 발표한 ‘물류로봇 시장 동향과 시사점(2020. 2. 18)’ 보고서에 따르면, 세계 물류로봇 시장은 업무용 서비스로봇 중 가장 큰 비중을 차지하며 그중 비제조업용 AGV(옥내용)가 83%(2017년, 대수 기준)를 차지했다. 


국내 물류로봇 시장은 아직 시장 형성 단계로, 산업통상자원부가 2019년 3월 발표한 자료에 따르면 지난 2017년 기준 국내 물류로봇 시장은 전체 개인/전문서비스 로봇 시장의 2.1% 수준인 112억 원에 불과했으나, 연평균 13%의 성장률을 달성해 오는 2022년 206억 원 규모를 달성할 것으로 전망된다. 정부는 글로벌 시장 규모와 비즈니스 잠재 역량, 도전가치 등을 종합적으로 고려해 선정한 4대 로봇 전략 분야에 물류로봇을 포함했고, 중소벤처기업부 또한 ‘중소기업 전략기술로드맵 2019-2021’에서 지능형 로봇 7대 전략품목 중 하나로 선정했다. 이에 따라 국내 물류로봇 시장 또한 급격히 성장할 것으로 기대된다. 


한편 현대경제연구원은 이와 관련해 몇 가지 시사점을 제시했다. 우선 서비스 로봇 중 가장 유망하면서도 적용 다변화가 전개되고 있는 물류로봇 시장 선점을 위해 관련 기술 확보와 시장 개발 환경 조성에 집중해야 하고, 현재 이 분야가 개발단계에 있는 만큼 주요국 정책과 글로벌 시장 및 관련 업체의 전략 등을 모니터링해 중장기 사업개발 로드맵을 시급히 수립해야 한다고 제안했다. 또한 제품과 고객을 포함한 경쟁 기반 확보를 위해 속도감 있는 정책 및 사업 전개가 필요하고, 시장과 고객에게 비용 절감 및 수익 증대와 같은 편익을 보증할 수 있는 비즈니스 모델 개발을 강화해야 한다고 강조했다. 

정대상 기자
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