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현대경제연구원, 국내 물류로봇 시장의 미래해외 시장에서 주목받는 물류로봇 용도에 맞게 개발 상용화

로봇은 배달부터 분류, 포장 등 물류 전 과정을 담당하며 점점 역할이 늘어나고 있다. 지난해 7월 시장조사업체 스태티스타는 2018년 36억 달러(약 4조2832억 원)였던 세계 물류로봇 시장이 올해 60억 달러(약 7조1376억 원), 내년 68억 달러(약 8조829억 원)에 이를 것으로 분석했다. 


물류 현장에 등장한 로봇 
물류로봇이란 제조유통업과 물류전문서비스업의 물동량 증대와 고령화, 노동력부족 등 환경 변화에 대응하기 위해 등장해, 물품을 안전하고 효율적으로 전달하기 위한 이송, 핸들링, 포장, 분류 등 물류 활동을 자동으로 수행할 수 있는 로봇시스템이다. 대중의 큰 주목을 받지 못했던 물류 로봇은 실상 우리의 일상생활을 더욱 풍요롭게 하는데 그 어느 로봇보다 크게 기여할 것으로 예상된다. 특히 고령층 증가와 청장년층 감소 등 인구 구조상 큰 변화를 겪을 것으로 예상되는 국가들은 물류 로봇의 개발과 활용을 통해 경제적 수혜뿐만 아니라 사회복지 향상이란 전략적 효과도 기대할 수 있을 것으로 보인다. 그렇다면 앞으로 물류로봇의 전망은 어떻게 기대할 수 있을까? 
물류로봇은 각종 물품의 분류에서부터 포장·적재·운반·이송이란 물류 작업을 수행할 수 있는 일련의 로봇들을 지칭한다. 물류 작업은 지정된 상품을 골라내 포장하고 최종 목적지로 운반하는 일련의 동작들에 의해 이뤄진다. 그래서 로봇이 물류 작업을 할 수 있으려면 반드시 갖춰야 할 기능들이 있다. 첫째, 작업 대상이 되는 각종 물품을 원활하게 다룰 수 있어야 한다. 포장하거나 적재용 선반과 차량에 싣고 내리는 등의 작업을 해야 하기 때문이다. 둘째, 작업 대상이 되는 물품의 속성을 제대로 인식할 수 있어야 한다. 그래야 작업하는 동안 물품을 손상시키지 않을 것이기 때문이다. 셋째, 정해진 작업 공간 내에서 스스로 원활하게 돌아다닐 수 있어야 한다. 출발지에서 지정된 목적지까지 물품을 운반해야 하기 때문이다. 물류 로봇이 물품을 안전하게 다루거나 운반하는 등의 필수적인 능력을 갖추도록 하려면 로봇의 설계·제작 과정에 다양한 기술들이 복합적으로 적용될 수밖에 없다. 우선 대상 물품의 속성이나 작업 환경을 인식하는데 필요한 이미지와 소리 등 각종 데이터를 수집할 수 있는 다양한 센서 기술들이 사용된다. 


대상 물품을 물리적으로 다루려면 다관절 로봇 팔 등 다양한 매니퓰레이터(사람의 팔과 비슷한 기능을 가진 기계) 기술도 적용된다. 작업 권역 내에서 로봇이 효율적으로 물품을 운반하는 데에는 자율주행 기술도 필요하다. 주어진 작업 상황을 종합적으로 이해하고 적합한 동작을 결정하려면 해당 분야에 적합한 인공지능(AI) 기술도 필수적이다. 그런데 물류 로봇은 단 한 종류의 로봇을 지칭하는 것이 아니라 다양한 종류의 로봇들을 총칭하는 개념이다. 물류 작업 일체를 모두 수행할 수 있는 로봇을 상용화하기에는 현실적인 제약이 너무 많기 때문이다. 일단 기술적인 한계가 있다. 
모든 기능을 소화할 수 있는 로봇을 작업 공간에 적합한 크기로 만들려면 모터·기어·구동부 등 모든 부품과 기구부 등 하드웨어 일체를 지금보다 더욱 경박단소화해야 하고 심지어 새로운 소재를 개발해야 할 수도 있다. 설령 기술적으로 완성된다고 하더라도 제작비용이 너무 커지게 되면 로봇을 사용하는 물류 사업자들이 수익성을 확보하기 어려울 수 있다. 그래서 현재의 상용화 단계에서는 각각의 용도에 맞게 상이한 기능과 구조를 갖춘 다양한 물류 로봇들이 개발되고 있다.

해외 물류로봇 활용 사례 
현재 개발 중이거나 상용화된 물류 로봇들은 공정별 작업과 역할 등에 따라 보다 구체적인 명칭으로 불린다. 대형 트레일러나 택배 트럭 등의 차량에 물품을 싣거나 내리는 작업을 하는 로봇은 상·하역 로봇이다. 물품 운반을 전담하는 것은 운반(이송) 로봇이라고 불리고 창고 내 보관용 선반에 물품을 적재하거나 적재된 물건을 다시 골라내는 역할은 피킹(picking) 로봇의 몫이다. 보관 창고의 선반이나 소매 매장의 판매대에 진열된 물품 내역을 조사하는 로봇은 재고 관리 로봇이라고 불린다. 가정 등 최종 목적지로 물품을 배송하는 역할은 운반물의 크기·무게·거리 등에 따라 배송용 드론, 소형 화물용 라스트 마일(last mile) 배송 로봇, 대형 화물용 자율주행차량 등이 분담한다. 
이 밖에 호텔·병원·백화점 등 일반 건물에서 물품 운반을 담당하는 운반 로봇도 있다. 이처럼 다양한 물류 로봇들은 각각 주어진 역할에 맞게 필요한 기능들을 중심으로 설계돼 있다. 예를 들어 상·하역 로봇은 비좁은 차량의 적재함에 지정된 물품을 싣거나 내릴 수 있어야 하므로 시각 인식 기능과 물품을 다룰 수 있는 피킹용 매니퓰레이터 기능에 특화된다. 반면 재고 관리 로봇은 저장 공간에 보관된 물품 내역을 파악해야 하므로 이동을 위한 자율주행 기능뿐만 아니라 물품 내역을 파악하기 위한 시각적 이미지 등의 각종 인식 기능을 갖춰야 한다. 운반 로봇은 공장, 물류 창고, 호텔 등의 구내에서 스스로 이동할 수 있도록 자율주행 기술과 실내 위치 측정 및 동시 지도화(SLAM : Simultaneous Localization and Mapping) 기술을 결부한 실내 자율주행을 핵심 기능으로 삼는다. 물론 일부 물류 로봇들은 고객의 요구에 따라 복합적인 기능을 갖출 수도 있다. 

예를 들어 운반 로봇이나 재고 관리 로봇에 물리적 작업을 위한 피킹 기능을 추가할 수도 있다. 각종 물품을 옮기거나 저장하는 물류 작업이 수반되는 사업 영역은 모두 물류 로봇의 잠재적 수요처이기 때문이다. 실제로 물류 기업이나 제조업체 외에도 마트·백화점 등 유통 업체들과 기타 서비스 업체들 중 일부는 이미 물류 로봇의 도입을 적극적으로 검토하거나 개발하고 있다. 이러한 추세를 보면 조만간 물류 로봇의 활동 공간은 물류 창고나 공장의 울타리를 넘어 마트·백화점·호텔·병원·학교·공항 등 대형 건물이나 항만 등의 특정 권역으로 확장될 전망이다. 또 실외 배송 로봇이 등장하는 시점에는 물류 로봇의 활동 영역도 특정 건물을 넘어 시내 전역과 고속도로에 이르는 광범위한 공간을 모두 포함할 것으로 예상된다. 

해외 물류로봇 시장 
현재 유럽이 가장 큰 물류로봇 시장이지만, 향후 아시아태평양 지역이 가장 빠른 성장세를 보이며 시장을 키울 것으로 관측했다. 2018년 기준 유럽은 14억달러 시장 규모로, 전체 물류로봇 시장의 39% 비중을 차지했다. 북미와 아시아태평양은 각각 10억달러(28%), 9억달러(26%) 수준이었다. 아시아태평양 지역은 지난 2017년부터 연평균 37%로 가장 높은 성장률을 기록 중이다. 글로벌 물류로봇 시장은 업무용 서비스 로봇 시장이 가장 크게 자리 잡아, 향후 고성장이 기대되고 있다. 실제로 최근 처리 물품이 급증하고 있는 전자상거래 업체의 물류센터 자동화를 목적으로 물류 로봇이 활용되고 있다. 

글로벌 기업인 아마존 로보틱스는 무인운반 로봇을 활용해 물건을 박스에 넣는 시간을 대폭 단축했다. 영국의 온라인 유통업체인 오카도(OCADO)는 물건을 운반하고 분류하는 작업을 로봇이 담당한다. 호텔을 비롯한 일반사무실, 병원 등 실내에서도 문서 및 물건 이송을 위해 물류로봇의 도입이 확대되는 추세다. 엘리베이터와 연동한 중소형 물품 이송 중심의 옥내용 자율승강로봇을 활용해 유통물류업을 비롯 제조, 호텔, 의료, 건설 등 다양한 업종에서 활용되고 있다는 것이다. 다만 국내 물류로봇 시장은 아직 시장 형성 초기단계라는 평가다. 
국내 시장 규모는 2017년 112억 원으로 전체 서비스로봇 시장의 2.1%에 불과했다. 하지만 정부는 물류로봇을 글로벌 시장규모, 비즈니스 잠재역량, 도전가치 등을 고려해 4대 전략 분야 중 하나로 선정했다. 따라서 중소벤처기업부도 ‘중소기업 전략기술로드맵 2019~2021’에서 지능형 로봇의 7대 전략품목중 하나로 선정해 앞으로 물류시장이 급성장할 것으로 기대가 모아지고 있다. 산업통상부 자료에 따르면 2020년에는 국내 물류로봇 시장이 206억에 달할 것으로 전망하고 있다.                                    

정순아 기자  media675@sisanewsn.co.kr

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