“경량화물 취급업체를 대상으로 테스트베드를 구축하여
실제 유통·물류창고에서의 실용화 테스트 및 성능검증 등
현장적용을 수행할 예정이다.”
전자상거래 발달로 다품종 소량화물이 증가함에 따라 물류를 신속하게 처리하는 기술개발의 요구가 커지고
있다. 또한 무인점포와 매장·창고를 통합한 신개념 유통매장이 유럽과 미국에서 보급되면서 화물반출이
용이한 스마트 물류장비에 대한 수요가 점점 늘고 있다. 경량화물용 물류자동화장비 기술을 확보하고
운영 소프트웨어를 개발한 본 연구 성과를 토대로 국산기술이 해외 물류시장을 선점하는 것은 물론 물류
자동화기술 선진국으로 도약하는 전기가 마련될 것으로 기대한다.
다품종 소량화물 처리하는
첨단물류장비 수요 증가
‘스마트 물류’가 신성장동력으로 떠오르고 있다. 스마트 물류란 물류산업과 정보통신기술(ICT)이 융합된 것
으로 전자상거래 발달, 해외직구족 등장, 한·중 자유무역협정(FTA) 확대 등으로 급부상하고 있다. 특히 최
근에는 유통과 물류가 융합하면서 다품종·소량·다빈도에 신속함을 더한 서비스가 물류산업의 중요한 축
으로 떠오르고 있다. 또한 물동량의 급격한 증가와 인건비 상승으로 인해 물류작업의 효율을 향상시키기 위
한 자동 피킹 시스템, 자동 반출입 시스템 등 첨단 물류장비에 대한 수요가 덩달아 증가하고 있다. 외국에서
는 차별화된 기능을 갖춘 물류 자동화장비 기술개발이 이뤄지고 있으며, 장비 성능에 초점이 맞춰졌던 과거
와 달리 작업환경을 고려한 인체공학적 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 국내의 경우 AGV(무인운반차),
지게차 등에 대한 기술개발은 활발한 반면 노동집약적 작업인 피킹에 대한 자동화장비 기술개발은 전무한
실정이다.
우리나라의 물류시장은 가공 및 환적 비중이 높고 열악한 작업환경으로 인해 종사자가 줄어들면서 무역산업
뿐만 아니라 제조산업에도 악영향을 초래하고 있다. 이를 극복하고 기존의 물류 물동량을 원활히 처리하기
위해서는 자동화된 작업설비 구축을 위한 기술개발이 선행되어야 한다.
경량화물용 물류장비 기술개발로
작업 효율성 개선 개선
본 연구는 경량화물용 물류장비 기술개발을 통해 물류작업의 효율을 높이는 것을 목표로 총 4개의 물류자동화장비 및 운
영 소프트웨어가 개발됐다. ‘고속자동피킹시스템(APS: Automatic Picking System)’은 A자 형태의 프레임 채널에 화물을
적재, 보관했다가 고객주문에 따라 자동으로 토출(피킹)하고 분류하는 시스템이다. 복층 화물 적재부, 고속 토출기, 2단
필링장치 개발을 통해 작업의 신속성과 유연성을 확보했다.
‘고속자동화물반출입시스템(GDS: Goods to Destination System)’은 화물을 전용 용기에 적재하여 수평이송체인 셔틀로
랙에 보관하였다가 오더에 맞춰 출고하는 복합 자동화 물류 장비이다. 고속 셔틀, 리프터, 보관 랙, 피킹스테이션으로 구
성되어 있으며, 물류창고의 보관 작업부터 출고 작업까지 자동화장비를 통해 한 번에 처리할 수 있다. 보관 작업을 자동
화하여 작업자에게 주문에 따른 개별상품의 하역정보를 정확하고 신속하게 전달할 수 있으며, 기존의 자동화 랙 시스템
에 비해 높은 처리량과 확장 용이성, 낮은 구축비용이 장점이라고 할 수 있다. 시스템 운영 소프트웨어인 ‘스마트 운영시
스템’을 통해 신속한 물동량 처리 및 효율적인 물류 장비 운영도 가능하다. 본 연구의 2차년 개발 기술인 ‘언더피크 방식의
셔틀 및 관련시스템’은 반도체를 취급하는 S社에 판매되었으며 2015년 11월부터 상용화되어 기업 매출 12여억 원 발생에
일조했다.
‘유연제함기(Flexible Case Erector)’는 제품 외포장에 사용되는 박스 용기 제함 작업을 자동화하고 박스 규격 변화에 유연
하게 대응할 수 있는 장비이다. 유연제함기는 박스 공급부, 박스 이송부, 박스 제함부로 구성되어 있으며, 다양한 크기의
박스를 신속하게 처리할 수 있는 것이 특징이다. 각 모듈별 세팅 규격 변환 시간은 10초 전후로, 일반적인 제함 장비의 세
팅 규격 변환 시간이 5분에서 10분인 것을 감안했을 때 작업 속도에 큰 차이가 생기는 것을 알 수 있다. 또한 유연제함기
는 고객의 요구에 따라 커스터마이징이 가능한 장비로, 현재 현작적용이 진행 중인 C社의 경우 기존의 3가지 크기의 박스
가 아닌 4가지 크기 박스를 처리할 수 있게 설치되었다.
‘SMART Mach service’는 물류 자동화 장비의 재고, 고장여부 등을 실시간으로 제어하는 통합소프트웨어다.
장비를 제어하고 운영하는 Smart WCS(Warehouse Control System)와 고도화된 유지보수 서비스를 제공하는
SMART Maintenance System으로 구성되어있다. Smart WCS는 물류 현장에 설치된 자동화 장비를 효과적으
로 운영하고 관리하기 위한 소프트웨어로 기존 ECS(Equipment Control System)를 개선하여 상세한 장비 모
니터링 및 능동적 유지보수 서비스를 제공하는 것이 특징이다. SMART Maintenance System은 고도화된 성능
모니터링 서비스, 능동적 유지보수 서비스 등을 클라우드 기반으로 제공하는 신개념 응용 어플리케이션이다.
국내최초 GDS 장비개발로
물류자동화 국가경쟁력 제고
본 연구의 대표성과는 국내 최초로 GDS장비를 개발해 물류자동화 시장에서 국가경쟁력을 끌어올렸다는 점
이다. 또한 물류화물 프로세스를 간소화해 물류비를 절감한 한편 물류 자동화장비를 보존하는 소프트웨어
기술개발을 통해 장비의 유지보수 비용을 절감한 것도 큰 성과 중 하나다. 특히 물류자동화장비 유지보수시
스템 개발은 관련 산업의 경제성을 제고하고 시장을 활성화시켰다는 점에서 큰 성과가 있다. 학술적 측면에
서는 셔틀의 스케줄링 및 제어기술, 작업자의 작업환경을 고려한 IoT기술기반의 피킹스테이션 기술개발을
통해 기술 및 학술발전에 긍정적인 영향력을 미쳤다.
연구팀은 개발 장비를 2015년 개최된 ‘제5회 국제물류기기전’에 전시해 해외 바이어들의 주목을 받았으며,
2016년 6월에는 독일에서 개최된 ‘하노버국제물류운송박람회’에 참가해 물류장비들을 원격제어하는 시연행
사를 진행했다. 또한 장비 유지보수 관련 세계적 연구기관이자 미국 NSF 지정 Intelligent Maintenance Center
인 신시내티 대학교(University of Cincinnati)와 협력연구를 진행했으며, 2015년 9월부터는 독일의 디자인전
문기업과 상용화를 위한 공동연구를 수행 중이다. 연구팀은 앞으로 경량화물 취급업체를 대상으로 테스트베
드를 구축하여 실제 유통·물류창고에서의 실용화 테스트 및 성능검증 등 현장적용을 수행할 예정이다.
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