IT기반 물류 시스템 기초 기술 개발

지난 1월 26일~28일까지 코엑스 태평양홀에서 개최된 대학보유기술전시회에 아직 국내에서는 시도되지 않았던 물류 기술이 등장했다. 서울대 기계항공학부 조영만 교수 팀이 개발한 ‘IT기반 물류시스템 구현을 위한 초고속 전자동 계량 시스템’이 그것인데, 물류 자동화 설비 업체인 IPS의 연구를 대신 맡아 해냈다고 한다.

이 시스템 개발 배경은 물류량이 급속히 증가하는 현대 사회에서 대용량 물류 처리 시스템의 구축이 절실하기 때문이다. 이에 따라 무인 자동화와 처리속도가 극대화된 물류 시스템과 컨베이어 상에서 정지 없이 이동하는 화물의 하중 및 치수(dimension)를 자동으로 측정할 수 있는 시스템이 요구 된다는 것. 이 기술의 응용분야는 자동창고의 입고 및 출고 검품 시스템, 물류 배송업체의 요금 자동화 시스템, 택배회사의 화물 추적 시스템, 생산 제품의 불량 선별 및 중량별 분류 시스템 등을 들 수 있다. 서울대 지능제어시스템연구실 유재석 연구원이 출품 작품의 작동 개요와 기술에 대해 본지에 알려 왔다.


<이동중인 박스의 자동 치수 측정 시스템>

1. Dimension 센서(STI사의 VXY6500 series) 개요
- 적외선 어레이 센서
- Beam 간격 : 6.4mm
- Beam 수 : 72개(수평) / 72개(수직)
- 최대 오차 : 12.8mm(수평) / 6.4mm(수직)
- Scanner 샘플링 주기 : 50μs(20kHz)

2. Dimension 센서 사진(보라색 불빛은 적외선 발광부)

3. 기존 Dimension 측정 방식
- 단순히 센서에 수평 또는 수직으로 직사각형 물체를 통과시키면서 Dimension을 측정하기 때문에 측정 센서 간격에 따라 오차가 좌우됨

4. 정밀한 측정을 위한 아이디어
- 작동중인 컨베이어에 직사각형 물류 박스를 센서에 대해 15도에서 75도 사이로 돌려서 투입
- Serial 통신(RS-232)을 이용한 Interfacing
- 물류 박스를 스캔하여 최외곽에 찍힌 점들을 Least Square Fitting하여 직사각형을 구현

5. 실험결과
- 각도는 15~75도 사이
- Sample Rate(=1/샘플링주기)는 100Hz~10kHz
벨트 속도는 0.5~1.5m/s
- 수평면의 Dimension을 최소 26mm*26mm 최대 450mm*350mm로 Setting하면
- 실험 결과는
·Sample Rate = 1000Hz 일때 Dimension 평균 오차 0.63mm이하
·Sample Rate = 1500Hz 일때 Dimension 평균 오차 0.5mm이하
·Sample Rate = 2000Hz 일때 Dimension 평균 오차 0.4mm이하
- 고속 물류처리를 위한 연속하중 측정 Conveyor Module 개발