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한국철도기술연구원 원종운 박사, 스마트물류는 사람의 삶을 위한 환경과 연결되어야
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한국철도기술연구원 원종운 박사, 스마트물류는 사람의 삶을 위한 환경과 연결되어야
  • 이광희 기자
  • 승인 2020.01.20 10:13
  • 댓글 0
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스마트물류는 4차산업 기술이 융합되는 종합산업
인간과 기계의 협업, 컨테이너 혁신 등으로 작업 효율성 높이고 물류 비용 절감
5G 상용화로 드론, 로봇, AR 등 4차산업 기술 융합 빨라져...스마트물류 고도화 진행
물류는 자본과 규모의 싸움, 프리미엄 서비스 요금 차별화 같은 합리적 비즈니스 필요
한국철도기술연구원 원종운 박사
한국철도기술연구원 원종운 박사

2020년 4차산업 기술은 더욱 빠르게 진보할 것으로 전망된다. 본지는 이에 4차산업혁명의 선두에서 핵심 기술 진보에 노력하는 학계 및 기관, 기업의 전문가를 찾아 인터뷰하는 <전문가에게 듣는 2020년 트렌드 특집> 기획기사를 연재하고 있다. 

4차산업 기술에 대한 국제 경쟁도 더욱 치열해지고 있다. 이번 회에서는 전자상거래 시대의 배송 핵심을 이루는 스마트물류 전문가를 찾았다. 중국 산둥(山東)성 칭다오(靑島)는 2020년 동북아시아 국제 스마트 물류 허브로 거듭난다는 계획을 밝히기도 했다. 중국 시진핑 지도부가 추진하는 실크로드 경제권 계획 ‘일대일로’와 한중 자유무역협정(FTA) 발효가 칭다오 물류산업 발전의 기회를 제공할 것이란 전망이다. 국내에서도 경상남도가 "지리적으로 글로벌 생산ㆍ물류 거점으로 성장할 수 있는 유리한 위치"에 있다면서, "동남경제권이 두바이와 같은 세계적인 물류 플랫폼으로 성장할 수 있다"는 의지를 내비친 바 있다. 

이에 스마트물류 전문가로 한국철도기술연구원 원종운 박사를 만나 우리나라의 물류 현실과 2020년의 전망, 향후 비전에 대해 의견을 들었다.

▶스마트물류는 4차산업 기술이 융합되는 종합산업...인간의 삶을 위한 환경과 연결되어야

이전의 물류 프로세스는 들어서 옮기고 쌓고 내려주고 손이 많이 가는 노동집약적 업무였다. 이제 정보화 산업이 발전하면서 IoT나 RFID 등을 이용해 물류의 현재 상태와 위치에 대한 정보를 데이터화 하고 있다. 우리나라 택배 물량만 해도 1년에 16억개 이상이고, 물류의 데이터를 모으면 어마어마하다. 그래서 빅데이터 분석을 하게 된다. 

빅데이터는 당연히 환경 정보나 다른 인접 정보와도 연결된다. 예를 들어 비오는 날은 어떤 물건이 많이 배송되고, 물건의 상태가 어떻게 유지되고 변화하는지 등에 대한 데이터 교류가 일어나는 것이다. 빅데이터 분석에는 인공지능이 결합하게 되고 인공지능이 데이터를 분석, 판단, 예측을 해주게 된다. 

스마트한 물류를 위해서는 이런 인공지능의 분류, 판단, 예측에 따라 상황에 따른 '유연한 변화와 대응'이 요구되고, 이런 요구에 부응하기 위해 로봇이 투입된다. 결국 스마트물류는 4차산업 기술이 융합되고 망라되는 종합 산업이다.

스마트물류는 시간과 공간의 차이를 메꾸어 주는 산업이라고 본다. 몇 시에 어느 장소로 가져다 달라, 그리고 그 시간이나 장소는 변경될 수도 있다. 이런 변동성을 가진 시간과 장소를 얼마나 잘 추종해서 갈 수 있느냐의 문제와 또 하나는 어디까지 추종해야 할 것인가, 어디까지 추종하는 것이 효율적인가 하는 효율성의 문제도 고려해야 한다. 즉 수익성이 뒷받침 되어야 한다는 의미다.

또한 스마트물류는 인간의 삶을 위한 환경과도 맞닿아 있다. 환경을 위한 에너지원, 환경에 피해가 많은 화석에너지 보다 수소에너지나 태양에너지 등 친환경 에너지의 문제도 담겨야 하고, 자율주행이나 드론 배송 등 다양한 기술과 산업이 융합되어 나타나게 된다. 

다중하역장비. 출처:한국철도기술연구원
다중하역장비. 출처:한국철도기술연구원

인간과 기계의 협업, 컨테이너 혁신 등으로 작업 효율성 높이고 물류 비용 절감

철도연구원에서 구상하는 스마트물류는 기술적인 면에만 있는 것이 아니라 사람들의 삶의 질을 높여갈 수 있도록 안전, 환경적인 면도 고려하고 있다. 사례를 들어서 설명한다면 환경을 위해 수소기관차에 대한 연구도 진행하고, 전국의 수소망을 철도 시설을 이용해 구축하는 것도 생각하고 있다. 철도역 부근에 수소 충전소를 설치할 수도 있고, 도심이 아닌 외곽에 수소 저장소를 두어 철도 인입으로 효율적인 공급과 저장을 확보하는 것 등에 대한 연구다.  

일반 물류로 본다면 우리 연구원에서 접이식 컨테이너에 대한 개발도 하고 있다. 초기 물류 혁명이 컨테이너에 의해 이루어졌다면 접이식 컨테이너가 또 하나의 혁명이 될 것이다, 이런 관점도 있다. 보내는 물량과 받는 물량의 언밸런스를 해결할 방법이 된다. 중국에서 미국으로 가는 물량과 미국에서 중국으로 가는 물량에 차이가 있는데, 빈 컨테이너도 다시 돌아가야 한다. 접이식 컨테이너가 공간의 유실이나 강도에 이상이 없다면 빈 컨테이너의 공간 부피는 사분의 일 정도로 줄어 물류비가 대폭 감소하게 되는 효과를 가져올 수 있다. 현재 해외 운송 현장에서 실증 과정을 거치고 있다.

그외에도 피킹 로봇이나 택배 물량을 하역하는 로봇도 개발하고 있다. 극지 컨테이너에 대한 연구도 진행하고 있다. 극지는 온도가 낮아 컨테이너의 보온이 필요하다.  남극 극지연구소와 코리안 루트 탐사를 지원하고 있는데 추운 지방에서의 물류 지원을 위해 단열 효과를 가진 극지 컨테이너 개발도 진행하고 있다. 

▶국가 차원의 위험물 운송 관리, IoT나 인공지능 같은 4차산업 기술로 해결 가능

국가 차원에서 화물 관리를 보면 위험물 운송과 관리가 중요하다. 그런데 우리나라 위험물 운송의 90% 이상이 도로를 이용한다. 사고의 위험도 안고 있고 관리상의 문제도 많이 발생한다. 이런 위험 관리를 위해 도로를 달리는 위험물을 실시간 모니터링할 수 있는 기술적 시스템과 법규 초안까지 철도연구원에서 작성하여 지금은 법제화 되고, 한국교통안전공단에서 위험물 실시간 모니터링 시스템을 관리하고 있다.

국가적으로는 도로를 달리는 위험물을 상대적으로 운송 체계가 시스템화 되어 있는 철도로 옮겨 운송하는 것이 좋은데, 철도는 대량 운송을 하다 보니 대용량 사고의 위험도 있을 수 있다. 그래서 이런 대용량 사고의 위험은 IoT나 인공지능 같은 4차산업 기술로 해결을 해보자, 운송 중에 발생할 수 있는 이상 징후를 예측하고, 발견하고, 분석해서 대응할 수 있는 기술 시스템을 만들고 있다.

운송관련 블록체인 표준화 연구, 국제 물류 진출을 위한 연구 과제 수행

국제 물류 분야에서는 블록체인 기반의 정보 교류에 대한 연구를 진행하고 있다. 국제 물류를 들여다 보면 첫번째는 번역의 문제를 해결해야 한다. 이를 위해 표준 EDI(Electronic Data Interchange : 전자문서교환)를 블록체인에 싣는 것이다. 이는 서로 신뢰할 수 있는 상태에서 정보를 교환하므로 문서 작성이나 확인에 소요되는 인력이나 경비를 크게 감소시킬 수 있다. 

이뿐 아니라 블록체인 기반 정보는 오입력의 실수를 막을 수 있고, 국가간 신뢰도를 높이는 데도 크게 기여할 수 있다.  

우리나라 물류가 철도를 이용해 해외에 나갈 때 국제철도연맹(UIC)과 국제철도협력기구(OSJD)를 이용하게 되는데, 우리 철도연구원에서 OSJD에 '철도 물류 블록체인'이라는 기본 컨셉을 제안해 보자는 생각을 가지고 시스템을 연구하고 있다. 적용이 된다면 프라이빗 블록체인이나 그룹 블록체인 형태의 멤버쉽 블록체인으로 시작할 것으로 본다. 이 부분도 연구과제다. 퍼블릭 블록체인으로 가느냐, 프라이빗 블록체인으로 가느냐, 또는 이 둘을 링크시킬 수도 있고 이런 부분을 연구하는 것이다.

결국 OSJD에 운송관련 블록체인을 어떻게 표준화할까를 연구하는 연구회를 가지는 것을 목표로 우리 역량을 키워서 러시아나 중국 등과 대등하게 연구회를 구성하기 위해 준비하고 추진하는 것이다.

5G 상용화로 드론, 로봇, AR 등 4차산업 기술 융합 빨라져...스마트물류 고도화 진행

5G가 상용화 되면 서버와 드론, 로봇과의 통신이 딜레이 없이 연결될 수 있다. 그러면 드론이나 로봇은 센서와 게이트만 달고 머리는 서버에 올려 운용할 수 있다. 서버에서 드론이나 로봇에 명령을 스트리밍 할 수 있게 된다. 서버는 파워풀하게 돌아가고 드론이나 로봇의 제조 비용은 현저하게 낮출 수 있는 것이다. 

스마트물류는 결국 로봇 자동화로 가게 되는데, 현재의 기술로는 징검다리가 필요하다. 다양한 상품을 현재 기술로 로봇이 하나하나를 다 선별하여 담기 어려우므로 사람이 해야 하는데, 이 작업 과정에 증강현실(AR) 기술을 융합시킬 수 있다.  사람의 작업에는 피로도에 따라 휴먼 에러가 발생할 수 있다. 그래서 작업자에게 AR 기술이 적용된 스마트 글라스를 착용하게 하면 글라스가 상품을 선별하고 작업의 확인까지 해줄 수 있다. AR 기술이 휴먼 에러를 해결해 주는 것이다. 이 스마트 안경을 이용하는 기술을 비전피킹이라고 하는데 이미 글로벌 종합물류기업 중에는  몇년전부터 적용을 시도하고 있기도 하다. 

이 기술을 로봇이나 드론에 융합하여 더 나아간다면 인공지능, 빅데이터, AR, 자율주행 등이 모두 융합된 로봇 자동화가 완성될 수 있다. 드론도 하늘을 나는 로봇이라고 보면 된다.  AR 기술은 지게차에도 적용하여 시야를 확보하거나 사각지대를 해소하여 작업 안전도를 높일 수 있다.

VR을 이용한 물류 현장 시뮬레이터 교육으로 작업 안전도와 숙련도를 높여가 스마트물류 시대를 앞당길 수 있다.

원종운 박사가 ‘2016 Innovation Awards’를 수상했다

스마트물류는 자본과 규모의 싸움...투자 유입과 함께 프리미엄 서비스 요금 차별화로 합리적 비즈니스 이루어져야

물류의 글로벌 경쟁력은 결국 규모의 싸움이라고 볼 수 있다. 투입되는 투자와 시장 규모가 중요한데 중국과는 경쟁이 어려운 상황으로 볼 수 있다. 

우리나라의 경우 투입되는 자본과 시장 규모에 비해 현재의 기술 대비 모험적인 서비스를 하고 있다고 볼 수 있다. 물류가 합리적으로 가면서 성장해야 하는데, 현재는기술이나 시장 규모가 성숙하기 전에 고객의 니즈를 높여 서비스하는 위험이 있다.

 해외 유명 물류기업의 경우를 보면 서비스에 따른 요금 체계를 다양화하는 노력을 기울이고 있다. 빠른 배송과 느리게 도착하는 배송료가 다르고, 프리미엄 서비스와 일반 서비스 요금이 많은 단계로 나뉘어 있다. 우리나라는 거의 모든 서비스가 프리미엄 수준이고 요금은 거의 단일가 수준에 매우 저렴하다. 글로벌 물류 기업 강자로 성장하는데 제약이 될 수 밖에 없다.

우리나라 물류 기업들이 서비스 차별화를 해야 하는데 지금 서비스 차별화를 하게 되면 경쟁력을 잃는 결과가 될 수 있어 선택을 못하는 형국이다. 결국 매우 모험적으로 보이고 무리수를 두고 있다는 판단이 든다. 

비행기를 타면 비즈니스석과 이코노미석 요금 체계가 다르고, KTX와 무궁화호의 요금이 다르다. 같은 거리를 이동해도 택시와 버스 요금이 다르듯이 물류 서비스에도 서비스에 따른 차별화가 필요하다. 

우리나라 고객들도 상당한 준비가 되어 있다고 판단한다. 이미 배달의 민족 등 업체를 이용하며 배달료를 지불해본 경험이 있고, 프리미엄 서비스에는 적정한 비용을 지불하는 것이 미래를 위해 효율적이라는 판단을 하고 있다. 

*원종운 박사는...

경북대학교 전자공학과에서 공학박사 학위를 취득하고 ETRI 우정기술연구센터에서 근무했다. 현재는 한국철도기술연구원 물류기술연구팀의 책임연구원으로 일하고 있으며, 'IoT 기반 화물열차 실시간 모니터링 기술' 개발로 국제철도연맹(UIC)에서 ‘2016 Innovation Awards’를 수상했다. 과학기술연합대학원 교수로도 활동하며 지능형 물류 기술 개발과 스마트물류 산업 경쟁력을 높이기 위해 매진하고 있다.

 

 



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