2021년 10월 21일, 목요일


국토와교통

2021년 10월호
(통권 447호)


물류 자동화 ‘레고형 셔틀 시스템’, 수직이동으로 공간활용도 높아


  김정현 기자     입력 2021/09/07 (화)



보관·하역작업 자동 처리, 효율성 확보…물류신기술 제3호 지정
 
크기가 다양한 화물의 적재와 이송이 가능한 ‘레고형 셔틀 시스템’이 물류신기술 제3호로 지정됐다. 신기술은 최대 50㎏ 미만 상품박스의 보관, 이송, 피킹 작업을 수행하는 다품종 소형 화물에 특화된 복합 물류 자동화 시스템(GDS)이다.

레고형 셔틀 시스템은 물류센터 내 설치된 레일과 리프트 등을 이동하는 적재장치를 ‘레고’처럼 교체 및 재조립이 가능하도록 모듈화했다. 이에 따라 크기가 다양한 화물의 적재와 이송이 가능하다.

특히, 수직이동 등 공장 내 자유로운 화물이송이 가능해 다양한 운영환경에서 활용이 가능하다.

㈜랩투마켓이 개발한 레고형 셔틀 시스템은 아시아 하드웨어 배틀(AHB) 예선에서 20개 기업 중 대상을 수상하여 한국 대표로 선정된 바 있다. 아시아 하드웨어 배틀은 매년 아시아 5개국에서 IoT, AI, 핀테크, 하드웨어 유망 기술 보유 스타트업 기업이 출전해 중국에서 경연대회를 갖는 행사다.
 
㈜랩투마켓, 혁신기업 국가대표 1000 선정

또한 ㈜랩투마켓은 정부가 선정하는 ‘혁신기업 국가대표 1000’에 선정된 기업이다. 금융위원회는 5월 6일 혁신기업 국가대표 1000 종합 금융지원방안을 발표했다. 이 사업은 산업별 대표 혁신기업에게 기업의 자금 수요에 맞게 대출, 보증, 투자 등을 지원하는 사업이다.

2015년 설립된 ㈜랩투마켓은 물류 컨설팅 및 물류 자동화 솔루션 개발 전문 기업으로 다품종 소량 화물을 취급하는 풀필먼트·물류센터의 입·출고, 보관, 피킹 자동화 솔루션을 보유하고 있다. 또한, 총연구비 45억원 규모의 국토교통부 R&D 사업에 선정되어 레고형 셔틀 및 포장시스템 개발에 나서기도 했다.

㈜랩투마켓이 개발한 보관·하역작업 자동 처리용 포킹 폭 조절 및 승하강이 가능한 셔틀 시스템은 이러한 기술력을 바탕으로 물류신기술 제3호로 지정됐다.
 
■ 기술개발자
 · ㈜랩투마켓 (대표이사 장윤석)
   서울시 마포구 백범로 31길 21 서울창업허브 별관 313호
   www.lab2m.com
■ 물류신기술 제3호
   보호기간 : 2021. 04. 23 ~ 2026. 04. 22(5년)
 

 
탈부착 모듈화 구조, 다양한 환경에 적용 가능

구체적으로 살펴보면 신기술은 레고형 셔틀 시스템, 모듈랙, 컨베이어, 화물리프트, 셔틀리프트로 구분할 수 있다. 이중에서 핵심기술은 바로 레고형 셔틀 시스템이다.

레고형 셔틀 시스템은 랙에 보관된 화물을 피킹·로딩하여 입·출고하는 시스템으로 전후좌우 양방향으로 자유롭게 이동이 가능하다. 또한 다양한 크기의 화물 포킹이 가능하도록 폭조절이 가능하며 공중레일에서 화물 공급 및 회수가 가능한 승·하강 기능을 갖추고 있다. 이러한 피킹모듈, 폭조절모듈, 리프트모듈은 작업환경과 수요에 맞춰 탈부착이 가능한 모듈형으로 구성됐다.

특히, 수직이동 등 공장내 자유로운 화물이송이 가능해 독일과 미국 등 선진국 물류시스템 보다 다양한 운영 환경에서 활용할 수 있는 국산기술이다.
 

 
시공기간 단축, 경제성 확보

시공기간도 단축된다. 신기술은 화물보관랙 및 주행레일 모듈 적재, 조립 설치, 화물리프트 설치, 셔틀 이동위치정보 확인, 시운전 등의 시공절차를 거쳐 2개월 이내에 시공할 수 있다. 반면, 기존기술은 지반공사, 구동레일설치, 스태커크레인 설치, 화물보관랙 설치, 스태커크레인의 이동위치정보 인식 작업 등 3개월 이상이 소요된다.

또한, 기존기술은 확장공사를 하거나 고장 등으로 유지보수가 필요한 경우 지반공사 등을 필요로 하여 가동을 중지해야 하지만, 신기술은 일부 가동하면서 확장공사를 진행할 수 있다.
 
유지보수 강화, 확장공사 시에도 공장 가동 가능

레고형 셔틀 시스템의 시공절차를 살펴보면 먼저, 모듈 기반 화물보관랙과 주행레일 구조물을 쌓아올려 고정하는 방식으로 설치되어 시공기간을 단축할 수 있다. 이때 하부바닥면은 랙 고정 베이스판과 앙카볼트로 고정된다.

특히, 신기술은 화물보관랙과 각 층의 주행레일이 연결되고 화물보관랙의 전체를 고정하기 위한 X자형 보강구조물을 연결한다. 이에 따라 별도의 지반공사가 필요 없고 소량의 앵커볼트 체결만으로 설치가 가능하다.

또한 신기술의 이동위치 인식작업은 위치바코드를 기초로 운영된다. 이에 따라 박스 보관위치 마다 각각 위치인식을 할 필요가 없으며, 위치 확인 작업으로만으로도 시스템 운영이 가능하여 장비이동 위치정보 인식시간을 단축할 수 있다.
 

 
물류센터 천장공간 활용, 공간효율성 향상

신기술의 또다른 특징 중 하나는 물류센터의 천장공간을 활용한다는 것이다. 일반적인 물류센터는 바닥면에 화물을 적재하는 등 주로 바닥공간을 주로 활용하고 있다. 반면 신기술은 랙에 화물 보관·피킹 작업을 하면서 천장공간으로 화물을 공급하는 자동화 시스템을 개발했다.

기존기술의 OHT 시스템도 공중에서 화물을 이송하는 기능을 제공하고 있다. 그러나 신기술은 자재 보관 기능과 함께 OHT 공중 이송 기능을 처리할 수 있도록 한단계 진화했다.

이러한 기술을 바탕으로 레고형 셔틀 시스템은 물류센터 및 풀필먼트센터, 온라인쇼핑몰, 전자제품 및 자동차부품 재고 보관 물류창고 등에 최적화 됐다. 소형·경량상품이면서 한개의 박스에 동일 상품 또는 2개 이상의 종류 상품이 물류작업되는 창고 및 공장에서 자동화 시스템을 적용할 수 있는 것이다. 레고형 셔틀 시스템은 반도체 웨이퍼 보관 및 테스트부품 보관물류센터 등 반도체공장에 설치되어 운영되고 있으며, 한국파렛트풀 시화물류센터에서 레고형 셔틀 기반 자동화물반출입시스템을 설치하여 시범운영 됐다.
 

 
안전센서 설치, 작업자 안전·효율 향상

이와 함께 신기술은 화물보관랙 안에서 화물 포킹과 주행 작업을 수행하기 때문에 시스템과 작업자 간 충돌로 인한 안전사고를 최소화할 수 있다. 기존기술의 수작업 형태보다 피킹 작업자의 이동거리 최소화, 상품위치 검색시간 절감 등으로 작업 효율 및 작업 업무 경감이 가능한 것이다.

총길이 37m의 화물보관랙과 총 상품 360개, 120박스 현장을 기준으로 분석할 경우 작업자 1명이 수작업으로 피킹·출고할 경우 이동거리는 약 7㎞이고 작업시간은 3시간이 소요된다. 반면 신기술을 도입할 경우 2시간만에 작업할 수 있다. 기존의 노동집약적인 작업자 기반 물류작업에서 벗어나 자동화를 통하여 인명사고를 최소화하고 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한 셔틀 시스템의 안전을 확보하기 위하여 안전센서가 설치됐다. 셔틀 고장 등 비상상황 발생시 제어 패드의 비상정지 기능을 활용할 수 있다.
아울러 셔틀 시스템은 무선통신을 통해 동작되기 때문에 주파수 혼용 및 AP고장에 따른 통신에러 문제가 발생할 수 있다. ㈜랩투마켓은 이를 해결하기 위해 무선 통신 모듈을 이중화했다. 무선 모듈 고장으로 셔틀과 AP1 통신이 두절된 경우 자동으로 다른 AP2로 자동 로밍 되도록 구성된 것이다.

한편, 물류시장은 코로나19 확산과 정부의 방역지침에 따라 비대면 온라인쇼핑이 급증하고 있다. 이에 따라 빠른 주문 처리 및 신속한 배송을 위해서 풀필먼트센터가 구축되어 있으나 많은 작업자를 필요로 하고 작업자의 안전과 높은 피로도, 인건비의 증가 등으로 인하여 자동화 기술 도입이 필요한 실정이다.

이에 따라 국내 기술로 물류자동화를 실현한 ㈜랩투마켓이 개발한 보관·하역작업 자동 처리용 포킹 폭 조절 및 승하강이 가능한 셔틀 시스템은 이러한 기술력을 바탕으로 국내외 물류현장에서 활발히 적용될 것으로 기대된다.
 
김정현 기자
 
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