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청구권자

청구권자 정보제공
과제번호 22HCLP-C163201-02
사업명 고부가가치 융복합 물류 배송·인프라 혁신기술개발 사업
과제명 배송기사 노동부하 저감 저상형 적재함 및 하역장비 개발
주관연구기관 한국철도기술연구원
분류 -   -   -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2026-12-31

총괄연구책임자

총괄연구책임자 정보제공
성명 이석
소속 한국철도기술연구원
전화번호 031-460-5000

연구정보

연구정보 제공
연구개발개요 최근 COVID-19 사태 발생, 보호무역주의 증가, 국제 분업체계 약화 및 투자회복 지연 등의 영향으로 세계 경제성장률 및 세계교역량의 성장은 둔화되나 택배를 비롯한 글로벌 생활물류시장은 급성장 중으로 코로나19 사태 및 전자상거래 활성화로 ’20년 택배 물량이 33억 개를 넘어서 ‘19년보다 21% 증가하였고, 코로나19 사태가 장기화하고 있어 택배 수요는 계속 늘어날 것으로 전망되고 있다.

하지만, 택배물량의 급증으로 배송기사의 업무가 가중되어 과로사 문제 등 사회문제로 부각되고 있다. 매년 과중한 노동시간과 열악한 근무여건으로 근무 중 사고, 뇌출혈, 심근경색 등으로 배송기사가 사망하는 사고가 발생하고 있으며 이를 해결하기 위해 정부에서는 신규택배기사에게 평균 물량의 60~70%만 배정하고 택배차량과 기사를 신속히 충원할 것을 업계에 권고하였으나 일부 제한된 시범지역에만 인력 투입을 추진하기도 하지만 효과는 미미하며 최근 택배 분류작업으로 인한 택배노조 파업 등의 배송기사의 노동문제는 물류산업 차원을 뛰어넘어 사회정치적 쟁점으로 확대되고 있는 실정이다.

게다가 공원형 아파트의 대중화로 입주민 안전 등의 이유로 배송을 위한 택배차량의 지상 진입이 어렵고, 신규 복합단지 등의 지하주차장 진입높이가 낮아 높이가 낮은 적재함이 있는 트럭을 사용해야 하는 상황이 발생하면서 택배차량이 지상 또는 지하로 아파트에 진입하지 못해 택배기사가 먼 거리를 도보로 배송함으로 배송시간이 대폭 길어지고 택배기사의 작업부하가 증가하고 있는 상황도 벌어지고 있다.

또한 환경문제 해결을 위하여 친환경차량에 대한 수요가 증가하고 있다. 세계적인 기후변화 대응정책에 따라 환경부하를 줄일 수 있는 교통·생산체계로 전화되는 추세이며 정부는 미세먼지 배출의 주요 요인인 경유화물차를 친환경 차량으로 전환하기 위한 정책을 추진하고 있다. 하지만, 디젤 택배차량은 택배 운송환경의 특성상 단거리의 빈번한 정차 및 가감속이 이루어지는 가혹조건에서의 운행으로 다량의 미세먼지 및 온실가스를 배출하며 경유화물차에 의하여 발생하는 미세먼지 비율은 도로이동원에 의한 미세먼지 배출량 중 68.9%를 차지하는 등 환경오염에 주범이 되고 있어 문제 해결이 시급하다.

이와는 별개로 노동인구 감소 및 고령화 등으로 물류 인프라 소외지역의 물류효율성이 저하되고 있는 문제가 있다. 물류 상하역장비가 부족한 물류 인프라 취약지역(도심형 슈퍼, 농수산 도매상가, 농어촌 등)에서 화물 상하역을 위한 작업자의 노동부하가 증가되고 있으며 지게차를 보유하고 있는 작업장에서도 특정시간대에 작업이 집중되면 지게차 사용을 위한 대기시간 등의 발생으로 작업효율이 저하되는 문제점을 나타내고 있다. 도심 중소형 슈퍼마켓의 경우 물품 상하역 장비를 구비하기는 어려워 트럭을 도로변에 불법주차 후 수작업 하역으로 인한 도심 교통체증 발생 등 사회적 비용이 증가하고 있는 실정이다.

따라서 지하주차장 진입높이 제한 등 기존 인프라 구조의 한계에 따른 사회적 부작용 해소하고 말단배송 작업자의 생산성 저해요소를 극복할 수 있는 방안이 필요하다. 지하주차장 진입이 가능한 기존 저상형 적재함의 경우 내부공간이 좁아 적재량이 적고 작업자가 허리를 구부리고 작업해야 하는 등 작업환경이 불편하여 이를 개선할 수 있는 기술개발이 필요하다. 또한 배송기사가 쉽고 편하게 탑승하고 적재함 내 화물에 접근할 수 있는 구조개선 필요하다. 동시에 환경문제 해결을 위하여 기존 화석연료를 사용하는 트럭의 친환경 택배차량 전환에 대한 요구가 증가하고 있어 전기구동 방식의 택배차량 개발이 필요하고 기존의 물류를 고려하지 않은 인프라(지하주차장, 차 없는 아파트 등)에 대하여 전기구동 기반 저상형 트럭적재함을 이용하여 적재용량 손실을 최소화하면서 배송기사 작업성을 높일 수 있는 기술개발이 필요하다.

또한 물류 인프라 취약지역의 인력수급 난항 해소 및 수작업 하역으로 인한 도심 교통체증 해결방안 마련 필요하다. 농수산업 물류의 경우, 산지로부터 제품 조달 시 주로 인력에 의존하고 있으나 산지 노동자들의 고령화 문제가 심화되면서 인력수급이 어려워지고 있기 때문에 물류 인프라 취약지역 등에서 범용적으로 사용할 수 있는 차량 탑재용 상하역 장비의 기술개발이 필요하며 트럭에 적재하여 동시에 이동 가능하며 차량 운전기사 1인으로 이동 및 상하역 작업을 가능하여지도록 하는 기술개발을 통해 작업 효율성 향상이 요구되고 있다.
최종목표 배송기사들의 노동부하 저감과 주거지역 접근성을 제고하고 배송 및 배송기사들의 작업환경 개선 및 말단배송 효율성을 극대화하는 하역장비 개발을 위해 실내고 및 적재용량을 확보할 수 있는 저상형 트럭 적재함과 접이 및 차량에 탑재 가능한 상하역 보조장비(휴대용 지게차) 개발하는것이 최종 목표이다.

실내고 및 적재용량을 확보할 수 있는 저상형 트럭 적재함은 다음과 같은 목표치를 설정하여 개발한다.
- 차량 높이 : 2,140mm 이하
- 적재공간 : 7.5m3 이상
- 적재함 높이 : 1,580mm 이상
- 지상고 : 340mm 이하
- 화물취급능력 : 1톤 이상

접이식 및 차량에 탑재 가능한 상하역 보조장비(휴대용 지게차)는 다음과 같은 목표치를 설정하여 개발한다.
- 차량 적재여부 : 5톤 이상 화물차 하부에 탑재
- 인상능력 : 1톤 이상
- 최저 지상고 : 150mm 이상
- 등판각도 : 22° 이상
연구내용 및 범위 저상형 트럭 적재함은 연구 착수시에는 연구실 규모의 기본성능 검증 수준으로 시작되며 연구 종료시에는 도로 주행을 위한 인증을 완료한 저상형 적재함을 가지는 전기화물차의 사업화 제품으로 발전시킨다. 차량 탑재형 상하역 보조장비의 경우 착수시에는 연구실 규모의 기본성능 검증 수준으로 시작되며 연구종료시에는 시범사업을 통한 차량 탑재형 상하역 보조장비 사업화 제품으로 발전시킨다.

1단계에서 저상형 적재함 설계 및 핵심모듈 개발에서는 아래와 같은 목표를 달성하기 위해 개발 업무를 수행한다.
- 차량 높이: 2.14m이하
- 적재공간: 7.5CBM 이상
- 적재함 높이: 1.58m 이상
- 지상고: 340mm 이하
- 화물취급능력: 1톤 이상
- 모터 효율 및 출력: 개조전 차량 대비 95% 이상
- 정상 조향 조정력: 200N 이하
- 고장시 조향 조정력: 300N 이하
- 서스펜션 정강성: 2.5G 이상
- 차량 제어기 제작
- 차량 제어기 알고리즘 구성
- 차량 안정성 검토를 위한 시뮬레이션 수행

1단계 차량 탑재형 상하역 장비 설계 및 프로토타입 개발에서는 아래와 같은 목표를 달성하기 위해 업무를 수행한다.
- 슬림화 접이구조: 접이 상태의 높이 570mm 이하
- 인상능력: 1000kg 이상
- 경량화: 자중 980kg 이하
- 상하역 장비 주행속도 설계 및 제작: 5km/h
- 마스트 상승속도: 6m/min
- 최저지상고: 150mm 이상
- 등판각도: 22도 이상
- 차량 탑재부: 5톤 이상 화물차 하부 탑재
- 차량 탑재형 상하역 장비 프로토타입 개발: 2건
- 차량 탑재부 프로토타입 개발: 1건
- 원격조작 및 작업지원 알고리즘 개발
- 안전성 검토를 위한 시뮬레이션 수행

2단계 저상형 적재함 시제품 개발 및 인증에서는 아래와 같은 목표를 달성하기 위해 업무를 수행한다.
- 저상형 적재함 시제품 개발: 3건
- 주행가능거리 성능시험: 개조전 차량 대비 90% 이상
- 차량 중량: 개조전 차량 대비 105% 미만
- 적재함 편의장치: Ramp 타입
- 실 적재 가능 중량: 1톤 이상
- 실도로 주행을 위한 차량 인증 수행
- 차량 주행성능 시험(등판, 가속, 최고속도 등): 개조전 차량 대비 동등 이상
- 주행 테스트를 통한 제어기 성능 검증 수행
- 관제시스템 기능검증

2단계 차량 탑재형 상하역 장비 설계 및 프로토타입 개발에서는 아래와 같은 목표를 달성하기 위해 업무를 수행한다.
- 차량 탑재형 상하역 장비 시제품 제작: 2건
- 차량 탑재부 시제품 제작: 1건
- 인상능력 성능시험: 1000kg 이상
- 자중 성능시험: 980kg
- 상하역 장비 주행속도 성능시험: 5km/h
- 마스트 상승속도 성능시험: 6m/min
- 등판각도 성능시험: 22도 이상
- 슬림화 접이구조 및 접이시 높이 성능시험: 570mm
- 원격조작 및 작업지원 기능 성능시험: 무선원격 조정
- 차량 탑재형 상하역 장비 테스트베드 구축 및 시험운영: 1건
- 차량 탑재형 상하역 장비 효과분석 및 사업화 전략 마련

3단계 저상형 적재함 시제품 개발 및 인증에서는 아래와 같은 목표를 달성하기 위해 업무를 수행한다.
- 저상형 적재함 테스트베드 구축 및 시험운영: 2건
- 저상형 적재함 트럭 개조 및 정비 프로세스 표준화 메뉴얼 제작
- 적재함 사용성 평가: 만족도 80% 이상
- 저상형 적재함 효과분석 및 사업화 전략 마련

과재현황의 상세내용은
PC 또는 태블릿 화면을 통해 확인하실 수 있습니다.

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