물류매거진

실외 배송로봇 / 도심 자율주행 배달로봇 상용화 ‘눈앞’

ㆍ게재년/월

2024/09

도심 자율주행 배달로봇 상용화 ‘눈앞’

배달비용 최적화·다양한 배송 니즈 충족 ‘라스트마일 혁신’

뉴빌리티가 배달앱 요기요와 협력해 9월부터 인천 송도에서 로봇 배달서비스 상용화를 시작하는데 이어, 배달의민족을 운영하는 우아한형제들 역시 가까운 시일내에 서울 수도권에 상용화 로봇 배달서비스를 선보일 계획이라고 밝혔다.

로보티즈도 전국 1,200개 점포를 운영중인 커피 프랜차이즈 커피에 반하다와 지난 3월 업무협약을 맺고, 로봇 ‘개미’를 활용한 로봇 배송서비스를 제공할 계획이라고 밝혔다. 로보티즈는 커피에 반하다에 순차적으로 최대 100대를 공급할 계획이다. 아울러 현대차·기아는 경찰청과 협력해 교통시스템과의 연계로 배송로봇이 횡단보도를 건너는 실증시연을 진행했다.

배송로봇이 도심을 누비며 배달서비스를 제공하는 모습을 수도권 곳곳에서 곧 볼 수 있을 것으로 보인다. 기존 테헤란로, 마곡 등 일부 지역에서 인도를 주행하는 배송로봇이 실증 중심의 서비스였다면, 앞으로는 실제 비용을 받고 배송하는 본격적인 상용화 시대로 접어들 것으로 전망된다.

이처럼 실외 배송로봇의 실전 투입이 가능해진 것은 관련 법안이 개정됐기 때문이다. 지난해 11월 17일부터 지능형로봇법(지능형 로봇 개발 및 보급 촉진법)이 시행되면서, 실외로봇을 활용한 배달 등이 허용됐다. 이보다 앞서 시행된 도로교통법 개정에 따라, 실외로봇도 보행자로 분류돼 도로 통행도 허용됐다. 다만 배송로봇이 보도를 주행하기 위해서는 보험 또는 공제에 반드시 가입해야 한다.

또한 도로교통법상 보도에 해당되는 지역에서 배송로봇을 운행하기 위해서는 운행안전인증도 필수로 받아야 한다. 인증기관은 최대속도 15㎞/h 이하, 무게 500㎏ 이하의 실외 배송로봇을 대상으로 운행 속도, 안정성, 운행구역 준수, 횡단보도 통행, 장애물 감지 및 회피 주행, 비상 정지 기능, 보안, 관제장치 등 16개 항목에 대해 심사한다.

아울러 실외 배송로봇은 보행자와 동등한 지위가 부과되므로 보행자와 동일하게 신호위반, 무단횡단 금지 등 도로교통법을 준수해야 하며, 이를 위반할 경우 운영기업에게 범칙금 3만원 등이 부과된다.

이처럼 법·제도적 기준이 마련됨에 따라 로봇 기업들은 그동안 임시로 규제가 완화된 샌드박스 구역내에서만 실증 수준으로 실외 배송로봇을 운영했던 것에서 벗어나, 앞으로 더 넓은 지역에서 불특정 다수의 고객을 대상으로 로봇 배달서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

뉴빌리티 강기혁 부대표는 “라스트마일 비용 최적화를 위해서는 가장 큰 비중을 차지하는 인건비를 줄여야 한다”며, “라스트마일을 자동화하면서 비용을 줄이는 최적의 방안이 배송로봇”이라고 말했다.

라스트마일에 있어 비용 뿐 아니라 즉시배송 등 다양한 배송에 대한 요구가 많아지고 있는 상황에서, 배송로봇 상용화가 라스트마일 혁신의 한 축이 될 것으로 전망된다.

한편, 우아한형제들에 따르면 국내 배달시장 규모는 2019년 9조 7,000억원에서 2023년 26조 4,000억원으로 약 3배 확대됐다.

뉴빌리티

'뉴비' 9월부터 인천 송도서 요기요 배달 시작

뉴빌리티가 인천 송도에서 배달앱 요기요와 함께 9월부터 로봇 배달서비스를 시작한다. 이에 따라 앞으로 송도 전역에서 요기요 앱을 통해 배달음식을 주문하면 뉴빌리티 자율주행 로봇 ‘뉴비(NEUBIE)’가 배달하는 모습을 볼 수 있게 된다.

뉴빌리티는 현재 국내에서 가장 많은 실외 자율주행 로봇을 운영하며 축적한 기술과 노하우를 보유하고 있다.

삼성 수원사업장과 전국 골프장 및 캠핑장 등에서 자율주행 로봇 배달서비스를 진행한데 이어, 세븐일레븐과는 서울 방배동 일대를 시작으로 건국대학교 서울캠퍼스까지 로봇 배달서비스를 확대한바 있다. 올해 6월부터는 삼성물산과 서초 래미안 리더스원 아파트 입주민을 대상으로, 아파트 단지와 외부 상가를 연계한 로봇 배송서비스를 시범 운영하고 있다.

이외에 사우디 네옴시티의 미래형 친환경 복합 산업단지 옥사곤에서 라스트마일 딜리버리 테스트도 진행중이다.

이처럼 뉴빌리티는 전국 15개 지역과 미국, 사우디아라비아 등에서 로봇 배달서비스를 운영하며, 국내외 다양한 환경의 운행 데이터를 확보해왔다. 지난해 뉴비가 수행한 배달건수가 4,500여건에 달하는 등 누적 1만건 이상의 주행을 돌파했다.

뉴빌리티가 실외 로봇배송에서 경쟁력을 갖출 수 있는 것은, 로봇의 성능은 강화하면서 가격을 낮추고 데이터 기반의 플랫폼이 잘 갖춰져 있기 때문이다. 즉, 고가의 라이다 센서 대신 카메라만을 활용해, 자율주행이 가능한 AI 로봇과 도심지부터 주거단지, 캠퍼스, 캠핑장에 이르기까지 다양한 환경에 빠르게 도입이 가능한 플랫폼을 갖췄다는 것이 특징이다.

강기혁 부대표는 “그동안 실외 배송로봇의 성장을 제약하는 요소로 고가의 배송로봇, 실내보다 높은 기술적 난이도, 정부 규제 등이 지적돼 왔다”며, “뉴빌리티는 카메라 기반의 자율주행 로봇 ‘뉴비’로 로봇 가격경쟁력을 확보했으며, 로봇을 통합 관리하면서 모니터링하는 플랫폼 ‘뉴비고’를 통해 복잡한 도심환경에서 안정적으로 로봇이 운행할 수 있도록 지원한다”고 설명했다.

카메라 기반 배송로봇 ‘뉴비’로 가격경쟁력 제고

뉴빌리티는 2019년 배송로봇 사업을 시작할 당시부터 상용화되기 위해서는 가격과 범용성이 중요하다고 판단하고, 라이다가 아닌 카메라 기반의 딜리를 개발했다.

라이다 센서는 변수가 많은 실외 환경에서 실시간 3D 맵핑이 가능하다는 큰 장점이 있지만, 빛이나 기상조건, 외부충격에 매우 민감해 유지보수 비용이 많이 든다. 특히 무엇보다 고가라는 점이, 비용절감이 목적인 배송로봇 비즈니스에는 가장 큰 단점이다. 반면, 카메라는 가격이 저렴하고 빛이나 날씨, 외부충격에 강하지만, 로봇 주행을 위해서는 2D를 3D로 전환하는 고도화된 알고리즘이 필요하다는 단점이 있다.

강기혁 부대표는 “최근 2D를 3D로 전환하는 기술이 발전함에 따라, 전세계적으로도 카메라 기반 배송로봇이 트렌드가 되고 있다”고 말했다.

뉴비는 최대 적재하중이 20㎏, 적재함 부피는 49L이며, 자체 개발한 보냉백이 탑재돼 온도와 형태를 유지하면서 배송이 가능하다. 평균 운행 속도는 3~4㎞/h로 성인의 걸음 속도와 비슷하며, 최대 속도는 5.76㎞/h이다.

또한 최근 자동차안전연구원의 기상환경 재현동에서 진행한 강수량 테스트에서 호우주의보에 해당하는 시간당 30㎜ 비에도 문제없이 주행하는 결과를 보였다.

국내외 다양한 환경 운행 데이터 기반 ‘플랫폼’ 장점

로봇서비스 관리를 위한 RaaS 플랫폼 ‘뉴비고(NEUBIEGO)’는 뉴빌리티가 제공하는 로봇 배송서비스의 핵심이다.

플랫폼은 로봇 및 업무관리, 사이트 할당, 원격제어시스템, 배차 및 경로 관리, 플랫폼간 연동, 엘리베이터 시스템 연동 등으로 구성돼 있다. 이를 통해 지도와 배송지역을 매핑하는 과정은 물론, 업무를 각 로봇에 할당하고 배송경로를 관리하면서 이를 모니터링하고, 대시보드를 통해 데이터를 제공하는 역할을 한다.

이에 따라 주문이 들어오면 플랫폼에서 로봇에게 업무를 할당하고, 로봇은 최적 경로에 따라 목적지로 주행한다. 사전에 국토지리정보원에서 제공하는 지도를 기반으로 실제 배송지역을 매핑하기 때문에, 자동차가 네비게이션 안내에 따라 운행하듯이 로봇 역시 경로를 찾아 주행할 수 있다.

돌발상황이 발생할 경우 플랫폼에서 알람이 울리고, 관제실에서 모니터링하면서 원격으로 해결하거나 심각한 경우 현장 진행요원이 직접 출동하기도 한다.

이외에 오픈 API 제공으로 고객사와의 인터페이스가 용이한 것도 장점이다. 따라서 로봇 배달서비스를 위한 셋업 시간이 매우 빠른 것이 장점이다.

강기혁 부대표는 “구조가 단순한 캠핑장의 경우 3일 이내, 좀더 복잡한 곳은 일주일 이내로 로봇 배달서비스를 구현할 수 있다”며, “이는 데이터 기반의 플랫폼이 잘 구축돼 있기 때문”이라고 설명했다.

보험 가입·CS 인력배치로 안전성 확보

뉴빌리티는 9월부터 본격 시행하는 요기요와의 로봇 배송서비스를 안정적으로 운영하는데 집중할 방침이다. 또한 초기 약 30여대의 뉴비로 시작하고, 향후 지역을 확장해 나갈 계획이다.

특히 안전성과 신뢰성 확보에도 만전을 기하고 있다. 한국로봇산업협회의 실외이동로봇 손해배상책임 단체보험에 가입해, 만일의 사고 발생시 신속한 피해 보상이 이루어질 수 있도록 대비하고 있다.

또한 로봇 관제와 관리는 물론, 긴급 상황 발생시 신속한 대응과 조치가 가능하도록 자체적인 CS 인력과 현장 운영 요원들을 배치할 예정이다.

강기혁 부대표는 “이번 송도 로봇배송을 통해 뉴빌리티는 더욱 안정적이고 효율적인 도심지 로봇배달 운영시스템을 구축하고 배달산업 혁신의 발판을 마련하게 됐다”며, “이를 기반으로 올 연말까지 서울 도심 주거지역 및 대학가 중심으로 서비스 운영 지역을 확대해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

우아한형제들

배민에서 주문하면 딜리가 배달 ‘상용화 가시화’

우아한형제들 배달로봇 ‘딜리(Dilly)’가 실외이동로봇 운행안전인증을 획득, 실제 도심 로봇배송에 한걸음 다가섰다. 우아한형제들은 이번 인증을 획득함에 따라, 딜리를 조만간 실전에 투입한다는 계획이다.

딜리는 우아한형제들이 로봇사업에 뛰어든지 7년만에 자체 개발한 배달로봇이다. 그동안 우아한형제들은 국내외 업체에서 개발한 로봇을 커스터마이징해 실증 사업을 진행했지만, 딜리는 한국 배달환경에 맞춰 자체 기술력으로 개발했다.

우아한형제들은 “한국은 상권이 이면도로나 대로변에 많이 위치해 있어 트래픽이 높으며, 여름은 너무 덥고 겨울은 너무 추운데다 눈과 비가 자주 오는 미끄러운 도로환경이라는 특성이 있다”며, “이같은 국내 도로환경에도 자율주행이 가능하도록 딜리를 개발했다”고 밝혔다.

딜리는 라이다, 교통신호 및 장애물 인지 카메라 등과 같은 센서가 부착돼 있다. 또한 대량의 데이터를 학습하는 딥러닝과 컴퓨터비전 기반 인지(Perception)를 사용해 대상을 인지하고 위치를 계산하면서 움직임을 파악하고 예측하는 기능을 가지고 있다. 또한 행동 트리(Behavior tree) 기술을 기반으로 주변 상황을 인지하면서 로봇 움직임을 결정하는 한편, 안전하고 효율적인 이동경로를 생성하기 위해 각종 탐색 알고리즘을 활용한다.

이에 따라 복잡한 도심 환경에서 주변 사물과 장애물을 빠르고 정확하게 파악하고, 유동 인구가 많은 보행로에서 행인을 피하고 돌발상황에서도 빠르게 새로운 경로를 생성할 수 있다.

또한 딜리에는 6개 바퀴를 부착해 접지력을 높였으며, 독립 서스펜션을 장착해 비포장도로나 연석 같은 울퉁불퉁한 표면을 지날 때도 속도는 유지하면서 음식이 쏟아지거나 망가지지 않도록 했다. 또한 앞뒤 바퀴가 독립적으로 움직일 수 있게 설계해 고속 주행시 안정적으로 이동함은 물론, 엘리베이터나 아파트 복도 등 좁은 공간에서도 방향 전환이 쉽도록 했다. 이밖에 먼지나 비도 견딜 수 있는 IP54 방수·방진 등급을 획득해, 계절의 변화가 뚜렷한 한국의 기후 환경에서도 안정적인 서비스가 가능하도록 했다.

딜리는 최대 30㎏ 무게의 상품을 적재할 수 있으며, 적재함 부피는 25.6L로 2L 생수병 6개를 한번에 담을 수 있다. 로봇의 높이는 일반적인 책상이나 식탁 높이인 720㎜로 설계돼, 사용자가 허리를 많이 굽히지 않고 음식을 넣거나 꺼낼 수 있도록 했다.

이외에 기존 충전 방식과 달리 배터리 교체 방식을 채택해, 운영 시간중 방전될 경우에도 빠르게 서비스에 재투입할 수 있다.

우아한형제들은 서울 및 수도권 일부 지역에서 딜리와 배달의민족 앱을 연계해 낮은 비용의 배달서비스를 선보일 예정이다. 배달로봇이 본격 도입되면, 배달 수요가 높을 때 부족한 배달원 수를 보충할 수도 있고, 배달원이 기피하는 배달을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

우아한형제들은 2019년부터 아파트 단지, 공항, 대형 오피스, 공원 등에서 실외 배달, 실내 배달 등 여러 형태의 로봇 배달서비스를 실험하며 경험을 쌓았다. 지난해에는 딜리를 통해 서울 코엑스몰에서 횡단보도를 건너 맞은편 건물로 배달하는 서비스를 선보이기도 했다.

우아한형제들 황현규 로봇사업기획팀장은 “이번 실외이동로봇 운행안전인증 획득을 통해 로봇이 보행로와 이면도로를 자유롭게 주행할 수 있게 돼, 배달 가능 지역을 크게 확대할 수 있을 것으로 기대된다”며, “배달의민족 앱과 연계한 로봇 배달서비스를 더 많은 소비자가 이용할 수 있도록 기술 개발에 속도를 낼 것”이라고 말했다.

현대차·기아

실시간 교통정보 연동 ‘배송로봇 도심 횡단보도 주행’

현대차·기아는 자율주행 배송로봇 ‘달이 딜리버리(DAL-e Delivery)’가 교통시스템과 연계를 통해 신호정보를 인식하고 횡단보도를 안전하게 횡단하는 시연을 실시했다.

달이 딜리버리는 현대차·기아가 편리한 물품 수령을 위해 사무실 등에서 운영하는 자율주행 배송로봇으로, 이지스자산운용의 팩토리얼 성수에서 음료 배달서비스를 제공하고 있기도 하다. 최대 4.32㎞/h까지 속력을 낼 수 있어 성인 평균 걸음 속도와 유사한 수준으로 이동하며, 내부에 10kg까지 물건을 적재할 수 있다.

이번 횡단보도 실증 시연을 통해, 달이 딜리버리가 건물 밖으로 나와 실외에서도 자율주행이 가능하다는 것을 확인했다.

현대차·기아는 지난 8월 경기도 의왕시 부곡파출소 앞 횡단보도에서 경찰청, 한국도로교통공단, 의왕시와 함께 자율주행 배송로봇의 횡단보도를 주행하는 실증을 진행했다.

현대차·기아는 이번 기술 시연을 위해 로보틱스랩의 로봇 관제시스템과 경찰청에서 제공하는 ‘실시간 교통신호 수집제공 시스템’을 연계하고, 교통 신호에 맞춰 로봇을 제어할 수 있도록 기술 개발을 마쳤다.

관제시스템이 연동된 교통신호 정보를 기반으로 신호등의 점멸 순서와 대기 시간 등을 미리 연산해 이동 시간 단축을 위한 최적의 경로를 로봇에게 안내하고, 로봇은 자율주행 기술을 기반으로 사람 또는 장애물을 회피하며 경로를 이동하는 동시에 관제시스템의 지시에 따라 횡단보도를 건넌다.

또한 로봇 관제시스템은 복수의 로봇도 다중으로 관제할 수 있도록 구성됐다. 여러 대의 로봇이 동시에 운용되더라도 문제없이 신호 정보를 확인하고 교차로를 횡단할 수 있는 등 자유로운 확장이 가능하다.

달이 딜리버리는 신호 정보 연동 외에도, 로봇에 탑재된 AI비전 기술을 활용해 현장 신호정보를 자체적으로 한 차례 더 확인한다. 이에 따라 간혹 신호 시스템에 오류가 발생하더라도, 로봇 스스로 현장 신호등 정보를 확인할 수 있어 안전하게 이동할 수 있다.

또한 4개의 PnD(Plug and Drive) 모듈이 장착돼 자연스러운 회피 이동과 함께 최적 경로로 코너 운행이 가능한 점도 특징이다. 아울러 주변을 정확하게 인지할 수 있게 도와주는 2개의 라이다와 4개의 카메라 모듈 탑재로 안전한 자율주행 구현을 가능하게 한다.

현대차·기아는 “이번 실증은 관련법 개정 이후 로봇이 교통신호 정보를 활용해 횡단보도를 건너는 최초의 시연”이라며, “카메라 기반 로봇은 횡단보도에서 주변의 차량이나 사람에 의해 시야가 가려지는 갑작스러운 돌발상황에 대처하지 못하는 문제가 발생할 수 있는 반면, 경찰청의 실시간 교통 신호정보를 연동하면 로봇이 실시간으로 신호정보 상태를 정확하게 인지하고 안전하게 횡단보도를 건널 수 있다”고 설명했다.

한편, 현대차·기아 로보틱스랩은 국내외 스마트 건축 관련 파트너들과 함께 로봇친화 빌딩 구현을 위해 엘리베이터, 보안게이트 및 기타 인프라 표준을 구축해 나가고 있으며, 이를 실외 인프라 연동까지 확장하기 위한 기술 개발을 지속하고 있다.