물류센터 '첨단'의 겉옷을 입다

전 세계적으로 전자상거래시장이 급격하게 성장하면서 물류센터의 중요성이 부각되고 있다. CJ대한통운은 지난 9월 물류전문지 기자들을 대상으로 군포에 위치한 티이에스 이노베이션 센터(TES Innovation center)를 공개했다. 회사 측은 운송 로봇 시스템, 스마트 패키징 시스템 등 물류센터 내 업무 효율성과 생산성을 끌어올릴 만한 다양한 첨단 장비를 선보였다. 운송 로봇 시스템은 자율주행 운송로봇과 용도별 운송랙의 도킹을 통해 피킹, 이적, 운송작업의 연속성을 제공하는 작업자 협업기반의 물류센터 무인화 시스템이다. 자동 완충 충진 시스템 등으로 이뤄진 스마트 패키징 시스템은 다양한 사이즈의 박스를 연속조립하거나 일괄수축포장, 충격완화 등 패키징 자동화를 구현할 수 있는 합포장 솔루션이다. CJ대한통운 관계자는 아직 시범운영 단계로 구체적인 사항에 대한 외부노출은 불가하다는 입장을 보였다. 

한편 같은 달 이 회사는 전국 택배서비스터미널의 분류 자동화에 1227억원을 투자한다는 계획도 밝혔다. 국내 중소기업과 공동으로 연구·개발한 ‘휠소터(Wheel Sorter)’를 전국 모든 서비스터미널에 설치한다고 발표했다. CJ대한통운이 운영하고 있는 서브터미널은 수도권 100여개를 비롯해 전국 200여개로 2018년 4월까지 설치를 완료할 예정이다. 

향후에는 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT)에 기반한 첨단 기술을 연구·개발해 택배에 적용해 나간다는 전략이다. 예를 들면 택배기사가 배송 시 운송장 정보를 확인하지 않고 음성인식 기술을 탑재한 기기를 통해 고객의 주소, 상품종류, 요청사항 등을 확인하고 배송하는 것이다. CJ대한통운은 이러한 시스템 도입을 통해 택배기사 근무여건과 고객서비스가 향상돼 물동량 증가와 택배기사 수익성 증대의 선순환 구조가 형성될 것으로 전망된다.

日, 물류센터 첨단장비 도입 앞장 

이웃나라 일본의 경우 우리보다 한참 앞서 물류현장의 생산성·효율성을 높이기 위한 노력을 기울여 왔다. 일본은 65세 이상 인구가 총인구의 20% 이상을 차지하는 ‘초고령사회’에 진입한 뒤로 심각한 인력난에 허덕이고 있다. 특히 물류업계의 인력난은 심각한 수준인 것으로 파악된다. 일본 물류기업들은 앞다퉈 각종 첨단장비를 물류현장에 도입해 업무 효율성과 생산성을 높여나가고 있다. 

후지물류는 지난 9년간 개발해온 ‘재고정리 로봇’을 소형화·경량화 하는데 성공했다. 일명 ‘로지라프(Logistics giraffe)’로 불리는 후지물류의 재고정리 로봇 3호기는 기존 1, 2호기에 비해 소형화·경량화돼 중·경량 선반의 물품 재고정리 등 활용할 수 있는 범위가 크게 확대됐다는 평가다. 또한 태블릿 단말기를 사용해 사무실에서도 원격으로 조작할 수 있으며 작업자와의 충돌방지 기능도 갖췄다. 

로지라프는 RFID를 첨부한 상품을 대상으로 자동 주행하며 재고정리 작업을 실시하는데 로트넘버와 시리얼 넘버를 기록한 IC태그를 일괄 판독해 통상 많은 인력이 필요하고 손이 많이 가는 재고정리 작업을 더 빠르고 확실하며, 안전하게 진행한다. 특히 로지라프는 작업원이 드나드는 좁은 통로에서도 활용할 수 있다는 게 큰 장점이다. 이 로봇의 안테나는 자동제어로 최대 5.4m 높이까지 올릴 수 있기 때문에 팰릿 랙의 상단에 보관된 상품도 인력을 투입하지 않고 정리할 수 있다. 안테나는 모터가 아닌 에어컴프레셔 방식으로 움직인다. 로지라프의 주행속도는 최대 분당 40m이며 한쪽에 4개의 안테나를 탑재하고 있다. 무엇보다 소형화·경량화 된 덕분에 엘리베이터 승차도 가능하며 복수의 현장에서 공동이용할 수 있고 자동주행 설정을 위한 바닥 공사도 불필요하다. 

일본의 히타치 역시 지난해부터 인공지능(AI)을 도입한 물류작업의 효율성 개선 실험을 진행하고 있다. 히타치는 물류센터 내 작업을 개선하기 위해 일단 동작이나 커뮤니케이션 분석을 통해 생산성을 높이려는 시도를 하고 있다. 히타치가 AI에 입력하는 것은 과거의 집품(集品) 작업 지시 데이터와 집품 작업 실적 데이터다. 이를 통해 작업시각과 특정 선반의 혼잡함의 상관관계를 분석하고 집품 작업을 효율화하려는 것이다. 히타치는 실증실험에서 AI를 사용하지 않은 경우와 비교해 평균 작업시간을 8% 단축하는데 성공했다. 향후 업무현장의 레이아웃이나 업무흐름 등을 보다 세밀한 형태로 적용하면 더 높은 수준의 효율 개선을 기대할 수 있다는 게 히타치의 분석이다. 

아울러 히타치는 다품종소량 상품을 취급하는 물류센터에 피킹용 로봇 외에 인공지능을 활용한 최적의 제어기술을 통해 효율성과 유연성을 양립한 새로운 형태의 물류센터 운영을 검토하고 있다. 그 첫 단계로 소비자가 주문한 상품이 보관된 선반까지 스스로 이동해 상품을 꺼내고 상자에 담는 작업이 가능한 자율이동형 양팔 로봇 개발이다. 이 로봇은 자율적인 이동과 작업을 지원하는데, 로봇 스스로 센서 등을 사용해 상황에 맞춰 자율적으로 팔을 사용해 작업을 하고 있다.
글로벌 유통기업 물류센터 유연성 개선 

아마존 알리바바 타깃 월마트 같은 글로벌 유통기업들은 최근 전략적 인수, 새로운 물류센터(distribution center) 및 풀필먼트 센터(fulfillment center) 구축, 수백만달러 규모의 투자 등의 방식으로 기존의 공급사슬(Supply Chain) 운영을 재편성하고 있다. 

월마트는 지난 2005년 자사의 서플라이체인을 전략적으로 검토하면서 물류 네트워크에서 처리량이 극대화되는 지점을 주목했다. 당시 월마트의 SKU(상품관리 최소 분류 단위)는 약 30만개 수준이었다. 월마트는 유연성을 촉진하기 위한 전략으로 입고된 제품을 보관하지 않고 바로 배송하는 방식으로 설계된 고속 크로스도킹(cross-docking) 장비를 갖춘 물류센터 40곳을 오픈했다. 월마트는 이러한 시스템을 도입해 지난 10년간 물류를 빠른 속도로 처리해 왔으며, 최근에는 온라인 시장의 성장에 대비해 네트워크 설계를 재설정하고 이에 맞게 특화된 풀필먼트 시설, 자동화된 고속 처리 장비, 새로운 서플라이체인 기술에 10억달러를 투자했다. 

아마존 역시 서플라이체인의 유연성 향상을 위해 물류센터 네트워크 설계를 특화시키고 배송 네트워크를 지속적으로 발전시키고 있다. 외신에 따르면 아마존은 현재 미국 내에만 약 160개 이상의 유통시설을 갖추고 있으며 각 시설은 7가지 기능의 프로토타입으로 특화돼 있다. 그중 풀필먼트 및 재분배 센터는 75곳, 분류센터 26곳, 프라임나우 전용 허브와 배송 및 분류 사업소는 각각 43곳과 16곳이다. 또한 새로운 프로토타입 시설인 배송 사업소 네트워크는 인구가 밀집한 대도시 인근에 9290㎡ 이내의 비교적 작은 규모로 입지하고 있다. 그밖에도 독립적인 운영시설이 필요한 식료품을 위해 ‘상하기 쉬운 제품을 위한 아마존 프레시’와 ‘건조한 제품의 당일배송을 위한 아마존 팬트리’라는 새로운 배송 프로토타입을 도입했다. 이렇듯 아마존이나 그밖에 멀티채널 소매업체들은 서플라이체인 전략을 재편성함으로써 제품 생산부터 소비를 연결해주는 배송 채널을 진화시키고 있다.

스마트 물류 핵심은 데이터 투명성

창고 관리 및 제어 소프트웨어 통합 개발 업체 비트론(WITRON)은 물류4.0 시대에는 실시간으로 모든 차원의 데이터가 투명하게 통합될 것이며, 이러한 데이터의 투명성은 수요체인을 위한 결정을 내릴 때 도움이 될 것으로 예측했다. 

비트론이 발간한 보고서에 따르면 미래의 물류센터는 제품의 수령부터 발송에 이르기까지 전 과정에서 모든 제품, 장소, 요소들이 연계되며 작업자의 개입 없이 주문 처리과정이 실시간으로 최적화될 것으로 전망된다. 이에 따라 물류과정은 주문과정, 우선순위 등이 실시간으로 유연하게 변할 것으로 예상된다. 여기서 핵심은 전체 시스템이 상호 연결되면서 변화가 있을 경우엔 실시간으로 반응하는 것이다. 

특히 보고서에선 물류센터의 핵심적인 요소인 오더피킹(order picking) 과정에서 데이터의 일관성이 유지된다면 업무를 최적화할 수 있을 것으로 내다봤다. 업무량과 주문 구조를 바탕으로 필요한 피킹 용량을 결정하는 방식이다. 인력에 대한 요구 수준, 스케줄 변경, 기계 작동시간이 시스템에 의해 정해지고, 10m 이상의 높은 창고부터 각각의 하위체계에 이르기까지 재고 관리가 통제되는 것을 뜻한다. 자동화 또는 반자동화된 오더피킹 과정은 상품을 고려해 진행되기 때문에 오류도 발생하지 않는다는 분석이다. 

이 과정에는 적재 알고리즘이 활용된다. 적재 알고리즘은 각각의 제품에 대한 마스터데이터와 고객 수요를 바탕으로 모든 주문을 최적화하는 적재방식을 설계한다. 지능형 적재 알고리즘은 오더피킹의 가격 효율화에 필요한 모든 데이터와 요소를 지속적으로 수집한다. 가령 수송비용을 줄이기 위해 적합한 트레일러를 선택하고 팰릿과 롤컨테이너를 빽빽하게 적재하는 데 초점을 둔다. 반면 단기배송의 경우 보관에 적합한 피킹 방식에 초점을 두지만, 일정하게 정한 한도가 변경될 때마다 새로운 요구사항에 맞게 자동으로 최적화된다. 

< 김동민 기자 dmkim@ksg.co.kr >