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TES 이노베이션 센터 / 기술과 공학, 시스템이 구현한 스마트 물류센터
게재년/월 2016/11
기술과 공학, 시스템이 구현한 스마트 물류센터
W네비게이터로 피킹하고 운송로봇이 이송, MCC에서 모니터링



자율주행 운송로봇이 랙에 먼저 도착해 작업자를 기다리고, 피킹해야 할 상품의 위치는 아이패드를 통해 확인하며, 스캔만으로 제품의 무게나 체적 등의 데이터가 생성되고, 상품 크기에 맞는 박스를 선택해 완충재까지 자동으로 포장되는 물류센터.
무인화·자동화된 첨단 물류기술을 한 곳에 모아 놓은 곳은 바로 CJ대한통운이 군포 복합물류터미널에 구축한 ‘TES 이노베이션 센터’이다.
TES는 물류 자동화를 위한 ‘기술(Technology)’, 물류 프로세스 최적화를 위한 ‘공학(Engineering)’, IoT 기술 기반의 ‘시스템&솔루션(System & Solution)’을 의미한다. 즉, 물류 전과정에 걸친 스마트 로지스틱스 구현을 위한 기술 개발을 하는 R&D센터로, CJ대한통운이 로드맵을 통해 개발했거나 개발중인 81개의 과제가 이곳에서 연구되고 있다.
TES 이노베이션 센터는 물류는 더 이상 노동집약적인 3D 산업이 아닌, 첨단기술이 구현된 고부가가치 산업이라는 인식전환의 결과물이다. 또한 변화되고 있는 물류 패러다임에서 지능화된 물류경쟁력을 확보함으로써 물류 프로세스를 혁신하고 시장을 선도하기 위한 노력의 일환이기도 하다.
CJ대한통운은 향후 물류는 고객이 원하는 물건을 원하는 시간과 장소에 최상의 품질로 배송할 수 있느냐에 따라 경쟁력이 좌우된다고 보고 있다. 이를 구현하기 위해서는 물류센터에서 신속한 처리가 우선돼야 하며, 고객의 니즈를 충족할 수 있는 다양한 배송 옵션을 선택할 수 있어야 한다. 아울러 물류센터 운영 및 배송 현황 등을 실시간으로 확인할 수 있는 Visibility도 확보돼야 한다.
미래기술연구팀 권구포 팀장은 “물류센터에서의 프로세스가 늦어지면 포장 이후 배송에도 영향을 끼치므로 자동화 등을 통해 물류 속도를 높여야 하며, 고객이 원하는 시간과 장소에 배송하기 위해서는 온디맨드 서비스가 가능해야 하므로 무인배송을 포함한 다양한 배송수단이 연구돼야 한다”며, “이 2가지를 확보하기 위해서는 통합 Visibility가 가능해야 하므로 창고운영 Visibility, 물류 리소스 Visibility, 글로벌 Visibility 등도 추진하고 있다”고 설명했다.
이에 따라 TES 이노베이션 센터는 자동화·무인화·지능화된 기술 개발에 매진하고 있다. 그러나 물류 현장은 정해진 패턴을 그대로 반복하는 것이 아니라 다양한 환경에 민첩하게 대응할 수 있어야 하므로 자동화하는 것이 쉽지 않다.
권구포 팀장은 “현재 수준에서 어느 정도 자동화를 이룬 뒤 이를 로봇으로 대체할 수 있는 부분을 연구하고 향후 전체적으로 자율적으로 운영될 수 있는 센터를 구축하는 것을 궁극적인 목표로 삼고 있다”며, “기술을 효과적으로 적용할 수 있도록 엔지니어링을 하는 것이 TES 이노베이션 센터의 역할”이라고 밝혔다.

운송로봇 초당 1m 속도로 최대 500㎏ 적재 가능

TES 이노베이션 센터에는 물류센터내 피킹, 분류, 포장, 출고 과정에 첨단 물류기술을 적용하는 모습을 구현했다.
W네비게이터는 전자상거래에 특화된 이동형 피킹시스템으로 소량 다품종 피킹에 적합하다. 이 제품은 피킹카트에 부착된 아이패드 화면에 피킹할 제품의 랙 위치와 해당 셀 위치가 표시된다. 특히 최적화된 이동경로와 작업순서가 나와 있어 작업자는 정보를 시각적으로 확인하면서 빠르고 정확하게 업무를 처리할 수 있는 장점이 있다.
피킹카트 셀에는 LED 조명이 부착돼 피킹할 제품을 스캔하면 자동으로 해당 셀에 불이 들어와 작업위치가 표시되므로 피킹 정확도가 향상된다. 아울러 피킹작업이 완료되면 저절로 불이 꺼지는 적외선 센서를 활용한 작업완료 인식 자동화로 수동 스캔작업을 최소화했다. 현재 W네비게이터는 올리브영, 스타벅스 등에서 사용하고 있다.
권구포 팀장은 “아이패드 화면에 물류센터 로케이션이 나타나고 피킹할 제품 위치가 표시되므로 쉽게 재고를 찾을 수 있으며, 상품 바코드를 인식하면 피킹카트 해당 셀에 불이 켜지므로 투입오류를 방지할 수 있다”며, “피킹이 완료되면 불이 꺼지지만 피킹할 제품이 남아 있을 경우 해당 셀의 불이 계속 켜져 있어 또다른 위치에 가서 제품을 선택하는 등 주문을 충족하도록 설계했다”고 밝혔다.
자율주행 운송로봇은 중량물, 경량물, 파렛트, 롤테이너 등 4가지 타입으로 개발했다. 운송로봇은 피킹정보가 입력되면 자동으로 해당 재고위치로 이동하고 작업자는 재고를 운송로봇에 적재한다. 속도는 초당 1m이며 중량형은 최대 500㎏ 적재 가능하다. 센서로 장애물을 인식하며 로봇간 통신을 통해 운행 우선순위를 정할 수도 있다.
CJ대한통운은 재고를 파렛트랙에 대부분 보관하는 국내 물류환경에 맞게 운송로봇을 개발했다. 권구포 팀장은 “아마존 키바는 그 자체가 움직이는 보관 랙으로 피킹 정보에 따라 작업자를 찾아가는 시스템이지만, 국내 물류센터는 이미 파렛트랙에서 재고를 보관하는 경우가 대부분이어서 기존 인프라에 적용할 수 있는 한국형 운송로봇을 개발하는 것이 필요했다”며, “컨셉이 다를 뿐이며 기술적인 면은 큰 차이가 없다”고 밝혔다.

인텔리전트 스캐너로 상품 체적 데이터 산출

토탈피킹에 대한 출고 분류는 MPS로 진행한다. 기존 DPS나 DAS는 거래처 수만큼 고정 셀이 필요하지만 MPS는 탈부착이 가능한 MPI를 기반으로 하기 때문에 물동량에 따라 셀의 수를 자유롭게 설정할 수 있다.
분류가 완료되면 컨베이어를 통해 검수대로 이동한다. 광학기술을 활용한 고속복합인식시스템인 인텔리전트 스캐너가 기존 바코드 리더기보다 4배 빠르게 여러 개의 상품 정보를 인식한다. 단순히 제품 바코드만 인식하는 것이 아니라 중량, 부피 등의 상품 체적 데이터를 산출해 저장한다.
권구포 팀장은 “분당 150m의 속도로 지나가는 컨베이어에서도 약 5개의 상품을 한번에 인식할 수 있으므로 검수 속도를 약 30% 향상시킬 수 있다”며, “스캐너 통과시 제품 체적 데이터를 자동으로 산출함으로써, 포장할때 제품에 맞는 박스를 선택하거나 트럭 적재 알고리즘에 데이터를 활용하는 기반을 갖출 수 있다”고 설명했다.
검수를 마친 제품은 스마트 패키징 시스템에 의해 자동으로 합포장된다. 상자 위에 비닐을 덮고 저온으로 가열하면 수축되면서 제품이 고정된다. 뽁뽁이로 대변되는 완충재 없이도 운송중 파손위험이 없으며 자원을 절약할 수 있다.
출고는 RFID 리더기 통과만으로 간단하게 완료된다. 권구포 팀장은 “RFID는 동시에 수백개의 태그를 읽을 수 있어 많은 양의 물량을 컨트롤하기에 매우 적합하다”며, “올리브영 명동점 등 시내 3개 매장에서 천정에 리더기를 달고 매장 입고시 자동으로 스캔하도록 하는 등 여전히 현장에서 사용하고 있다”고 설명했다.

드론 통한 무인배송 가능성 검증

TES 이노베이션 센터에서는 드론을 통한 무인배송도 연구한다. 현재 CJ대한통운은 영월에서 드론 비행테스트를 진행하면서 무인배송의 실제 가능성을 검증하고 있는 중이다.
여기서 더 나아가 이착륙을 위한 도킹 스테이션을 구상중이다. 권구포 팀장은 “드론을 통한 무인배송 시나리오를 구성해보면, 물류센터 옥상에 위치한 도킹 스테이션에서 충전중인 드론에 제품을 실은 뒤 하늘을 날아 목적지인 건물 옥상 도킹 스테이션에 도착해 상공 5m에서 제품을 공중 하강시켜 내려놓고 다시 물류센터로 복귀한다”며, “소포는 건물내 물품보관소에서 고객이 찾아갈 수 있도록 한다”고 설명했다.
현재는 배송 시험테스트 단계인 만큼 안전을 최우선으로 하고 있다. 특히 드론 추락 등 비상상황에 대비해 낙하산을 부착했으며, 관제센터에서 위치를 파악해 차량으로 회수하도록 하고 있다. 권구포 팀장은 “드론 상용화에 적합한 곳은 섬이나 산간 등과 같은 교통 취약지역이므로, 돌풍 등에 대비한 연구를 지속적으로 하고 있다”고 밝혔다.

전국 물류센터 및 물류 자원 현황 실시간 모니터링

물류현황과 물류 자원을 실시간으로 관제할 수 있는 MCC(Monitoring & Control Center)도 위치해 있다. 이를 통해 전국에 운영중인 물류센터와 물류자원, 글로벌 Supply Chain 등에 대한 통합 Visibility를 확보하고 있다.
예를 들면 스타벅스 물류를 관리하는 덕평물류센터의 입고량, 분류 진척률, 배송 완료율 등을 리얼타임으로 확인할 수 있으며, 이력 추적도 가능하다. 배송의 경우 매장 도착시간뿐 아니라 어떤 운행 경로로 배송됐는지 파악 가능하며, 문제 발생시 화물정보망 헬로서비스를 통해 가장 가까운 위치에 있는 차량을 찾아 대체할 수 있다.
이외에 분류 자동화설비 생산성이나 온습도 및 전력 등에 대한 모니터링도 MCC에서 실시하고 있다,
신선식품은 선도관리가 중요하므로 재고 유통기한 관리는 3D를 통해 시각적으로 쉽게 파악할 수 있도록 했다. 이에 따라 최근 입고된 재고는 파란색, 유통기한이 임박한 재고는 빨간색, 부자재 등의 유통기간 관리가 필요없는 재고는 검정색으로 표시된다.
권구포 팀장은 “유통기간과 재고 위치를 육안으로 쉽게 파악할 수 있어 일배 상품 등의 신선도 관리가 향상됐다”며, “폐기 등의 의사결정은 화주가 직접 한다”고 설명했다.
3D를 통한 Visibility 확보는 시즌상품을 관리하는데에도 효과적이다. 출고 빈도 등이 표시되므로 시즌에 돌입하면 재고를 물류센터 전면에 배치해 동선을 최소화하는 등의 재고 재배치 전략에 활용할 수 있기 때문이다.
이외에 컨테이너 운영 현황, 국가별 물류센터 운영 현황 등 글로벌 Visibility도 MCC에서 관리하고 있다.
권구포 팀장은 “현재 통합 Visibility는 원하는 화주 위주로 제공하고 있다”며, “원가 경쟁력을 갖출 수 있는 핵심적인 기술을 확보하고 있는 만큼 합리적인 가격으로 서비스를 제공한다”고 밝혔다.
한편, 운송로봇 등 TES 이노베이션 센터에서 개발한 기술은 내년 경기도 광주에 오픈할 예정인 메가허브터미널에 일부 적용할 계획이다.


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