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운반로봇
운반로봇(transport robot)은 이동 기능을 갖추고 물건을 운반하는 일을 수행하는 물류로봇의 일종이다.
개요[편집]
운반로봇은 사람 대신 물건을 운반해 주는 기능을 수행한다. 예를 들어 창고에서 쓰이는 운반로봇은 진열과 집품 과정에서 사용된다. 선반이 작업자 위치로 와서 상품을 전달하는 방식인 GTP(Goods to Person)이 적용되어 작업자가 걷지 않고 물건을 받을 수 있어 편리하다. 대부분의 운반로봇은 무인육상이동체(UGV)의 하나인 무인운반차(AGV, Automated Guided Vehicle) 또는 자율주행 로봇(AMR, Autonomous Mobile Robot)을 기반으로 한다. 관련 업계에 따르면 물류 자동화 분야에서 AGV와 AMR의 비율은 2026년 약 15%에 이를 것으로 전망된다. AGV와 AMR이 각종 설비와 솔루션으로 구성되는 물류 자동화 시장 내에서 가장 큰 분야가 된다는 것이다.[1][2]
분류[편집]
AGV[편집]
AGV는 바닥이나 천장 등에 부착된 자기 테이프, QR코드 또는 기차 선로와 유사한 레일 등으로 유도되는 경로를 따라 이동하는 로봇이다. 자율주행 기술, 센싱 기술, 모니터링 기술, 기기 운영기술, 시스템 분석 및 관리기술 등을 갖춰 기존 물류 이송 방식인 컨베이어 시스템을 대체하는 기술을 갖추고 있다. 주행제어와 위치인식을 동시에 구현함으로써 작업자의 편의를 보장하고, 생산성을 증대시킬 수 있다는 점에서 주목을 받고 있다. 이동 경로가 미리 정해져 있어 경로를 신속하게 변경하기 힘든 한계를 지닌 반면 전용 경로를 설정할 수 있어 고속으로 이동하기에 유리한 면도 있다. 그래서 AGV는 사용자가 로봇의 이동에 필요한 자기 테이프나 레일 등의 인프라를 충분히 설치할 수 있는 대규모 물류 창고를 보유한 기업들이 주로 채택하는 경향이 있다. 대규모 물류 창고라면 취급 상품의 종류도 많고 물동량도 많기 마련이므로 많은 상품을 신속하게 옮길 수 있어야 하기 때문이다. 그 결과 AGV는 많은 물품을 신속하게 옮기는 작업에 적합하도록 가반하중(可搬荷重)이 높은 동시에 고속 이동을 할 수 있도록 설계되는 경우가 많다. 제조 관련 4차 산업 분야 전반에 적용 가능한 넓은 범용성을 가진 AGV는 자동차 산업, 로봇 산업 등 다양한 산업군에 활용되고 있으며, 물류 로봇 산업에 대한 기대가 높아짐에 따라 전 세계적 R&D 투자 또한 적극적으로 이뤄지고 있다.[1][3]
AMR[편집]
AMR은 AGV와 달리 사전에 로봇 전용의 이동 경로를 설정하지 않아도 이동할 수 있다. 탑재된 카메라·라이다·적외선 센서 등으로 수집한 각종 정보를 이용해 주변 환경을 탐지하고 장애물을 피하면서 목적지를 스스로 찾아갈 수 있기 때문이다. 하지만 AMR은 길을 찾아 이동하는 과정에서 AGV보다 많은 시간을 소모하는 경향이 있다. 또한 각 물류 공정마다 설치된 다수의 로봇들과 장비들 간의 긴밀한 협동 작업이나 대규모 물동량을 소화하는 데 필요한 빠른 이동 속도와 가반하중 등에서 AGV보다 열세인 경우가 많다. 그래서 AMR은 정해진 공간 안에서 많은 물동량을 취급해야 하는 대형 물류 업체보다 로봇의 작업 동선이 자주 바뀔 수 있는 작업장이나 AGV 작동에 필요한 각종 인프라를 갖추기 힘든 소규모 물류 창고나 호텔·병원 등에 더 적합한 것으로 평가받는다. 또한 활동 공간이 너무 넓어 자기 테이프 등 각종 인프라를 충분히 설치하기 힘든 공항이나 백화점 등에도 AMR이 더 적합하다고 인정받는다. 예를 들어 최근 식당에서 종종 볼 수 있는 음식 서빙로봇은 대부분 AMR이기도 하다.[1]
활용[편집]
약품 운반[편집]
영국 밀턴 케인스 대학병원에서 밀턴(Milton)이라는 애칭으로 불리는 펭귄모양의 자율주행 약품 운반 도우미 로봇이 운행되고 있다. 병원 약국과 선택된 입원 병동 사이를 상당한 거리를 스스로 돌아다닐 수 있다. 영국 국민보건서비스(NHS)는 새로운 도우미 로봇 시험의 일환으로 병원에서 약과 처방전, 기타 물품을 운반하기 위해 펭귄형태의 로봇을 도입했다. 이 로봇은 병원 직원들의 부담을 덜어주는 데 도움을 주고 있다. 이 시험은 퇴원하기 전에 종종 마지막 단계인 약을 기다리는 병원 환자들의 시간을 줄이는 것을 목표로 한다. 이 로봇은 자율주행차와 동일한 4 레벨 자율주행 기능을 갖추고 있다. 즉, 밀턴은 병원 내에서 이동 중 휠체어나 직원을 만나면 피해 갈 수 있다. 밀턴은 직원들을 돕기 위해 특정 경로로 약을 배달하기 시작하게 된다. 이 시험 결과는 영국 국민의료보험 산하 병원 전반에 걸쳐 안전하게 확장되고 영국 전역의 다른 병원에 도입될 수 있는지를 결정하는 데 사용될 예정이다. 이 로봇에는 약을 운반하기 위한 해치가 있는데, 목적지에 도착하면 병원 직원이 직접 열도록 돼 있다.[4]
화물 운반[편집]
미국의 로봇 제조업체 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)가 개발한 핸들(Handle)이라는 이름의 운반로봇은 창고에서 화물을 운반한다. 1개의 팔과 그 팔에 달린 빨판으로 물건을 흡착해 들어올린다. 이에 따라 하역 능력은 이전 모델과 비해 45kg에서 15kg으로 줄었다. 대신 이전보다 훨씬 세밀한 작업이 가능해졌다. 예컨대 힘제어 기능을 이용해 새 상자를 기존 상자 옆에 차곡차곡 쌓아나갈 수 있다. 핸들은 엉덩이로 몸의 균형을 잡으면서 민첩하게 작업을 수행한다. 발이 아닌 바퀴를 이용해 움직이는 덕분에 방향을 바꾸는 동작은 부드럽고 이동 속도는 빠르다. 보스턴 다이내믹스가 공개한 영상에 따르면, 핸들은 골판지 상자를 가로 3열, 세로 6열로 나란히 쌓는 실력을 보여준다. 영상에서 시범작업에 쓰인 물품은 무게 5kg이다. 핸들은 깊이 1.2미터, 높이 1.7미터까지 깔판 위에 물품을 쌓을 수 있다.[5]
농작물 운반[편집]
농업기계화연구소는 농작업자와 일정한 거리를 유지하면서 수확물 등을 싣고 따라 다니는 농작업자 추종 운반로봇을 개발했다. 이 운반로봇은 최대 100kg의 적재물을 실을 수 있으며, 주행속도는 0.3∼0.8m/s로 사람이 걷는 속도와 비슷하다. 운반로봇은 자동과 수동으로 조작할 수 있는데, 자동으로 움직일 때는 작업자와 0.2∼2m 간격을 두고 움직임을 자동으로 감지, 따라오며 수동 조작할 때는 운반로봇에 부착된 것이나 작업자 손에 들고 조작할 수 있는 조이스틱으로 조종하면 된다. 특히 운반로봇은 온실 등 실내에서 주로 많이 사용되므로 동력을 배터리(24V)로 해 온실 내 공기를 오염시킬 염려가 없으며, 한 번 충전으로 5시간 동안 사용이 가능하다. 운반로봇은 토마토, 오이 등의 수확한 농작물 운송이나 정식 작업 등 모종 등을 싣고 자동으로 작업자를 따라 다니므로 손수레를 조금씩 이동해 작업해야 하는 번거로운 작업이 해결됐다.[6]
가정용[편집]
일본의 프리퍼드로보틱스가 개발한 가정용 자율주행 운반로봇 카챠카는 가정에서 음성명령에 따라 물건을 옮긴다. 주방에서 거실로 음식을 자동으로 옮기는 상황 등에 활용할 수 있다. 카챠카가 개발된 이유는 재택근무 도입 등으로 사람들이 가정에서 보내는 시간이 증가했기 때문이다. 주변 인테리어와 어울리도록 디자인 전문 기업와도 협업했고, 색이 쉽게 바래지 않는 소재도 채택했다. 카챠카는 공장에서 활용되는 자율운반로봇(AGV)과 비슷한 모습이다. 크기는 가로, 세로, 높이 각각 24㎝, 38.7㎝, 12.4㎝다. 선반에 물건을 올려놓으면 로봇이 선반 아래로 들어가 원하는 위치로 옮겨놓는다. 최대 적재 중량은 선반을 포함해 20㎏다. 선반은 최대 3단까지 갖춰 공이나 음식등을 따로 배치해 운반할 수 있다. 초당 최대 40cm 속도로 이동하도록 구현되었다. 카챠카는 사람과 사물을 구별하면서 장애물을 회피하도록 카메라와 라이더, 3차원(3D) 비행시간측정(ToF) 센서 등이 탑재되었다. 로봇에는 네 개의 마이크도 부착됐다. 사람이 음성으로 원하는 위치를 지정하면 로봇이 목소리를 알아듣고 자동으로 운반한다. 자체 개발한 머신러닝(ML) 기술을 적용하여 일상 소음에도 정확하게 음성을 인식한다. 스마트폰 애플리케이션과 연동해 운반 지시를 내릴 수도 있다. 예약 기능을 도입한 것도 특징이다. 미리 설정한 시간에 맞춰 원하는 위치로 사물을 가져다준다. 카챠카는 정해진 시간에 책을 읽거나 약을 섭취하는 등 규칙적인 생활에 도움을 줄 것으로 기대된다.[7]
각주[편집]
- ↑ 1.0 1.1 1.2 진석용 연구원, 〈물류 산업을 바꾸는 운반 로봇 ‘AGV·AMR’ (테크트렌드)〉, 《한경비즈니스》, 2022-03-25
- ↑ 오지은 기자, 〈(르포) 로봇이 상품 모아 작업자 위치로 찾아온다…쿠팡 물류혁신 현장〉, 《연합뉴스》, 2023-02-07
- ↑ 윤소원 기자, 〈미국 내 공장의 핵심기계 무인운반차 AGV〉, 《로봇기술》, 2021-12-31
- ↑ 이성원 기자, 〈영국 병원에 도입된 펭귄형 약운반 도우미 로봇〉, 《로봇신문》, 2023-01-04
- ↑ 곽노필 기자, 〈보스턴 다이내믹스, 새 화물운반 로봇 공개〉, 《한겨레》, 2019-03-29
- ↑ 〈농작물 ‘운반로봇’ 나온다〉, 《한국농어민신문》, 2001-11-21
- ↑ 송윤섭 기자, 〈(IT핫테크)日 목소리 듣고 물건 운반하는 가정용 로봇 출시〉, 《전자신문》, 2023-02-05
참고자료[편집]
- 진석용 연구원, 〈물류 산업을 바꾸는 운반 로봇 ‘AGV·AMR’ (테크트렌드)〉, 《한경비즈니스》, 2022-03-25
- 윤소원 기자, 〈미국 내 공장의 핵심기계 무인운반차 AGV〉, 《로봇기술》, 2021-12-31
- 이성원 기자, 〈영국 병원에 도입된 펭귄형 약운반 도우미 로봇〉, 《로봇신문》, 2023-01-04
- 곽노필 기자, 〈보스턴 다이내믹스, 새 화물운반 로봇 공개〉, 《한겨레》, 2019-03-29
- 송윤섭 기자, 〈(IT핫테크)日 목소리 듣고 물건 운반하는 가정용 로봇 출시〉, 《전자신문》, 2023-02-05
- 〈농작물 ‘운반로봇’ 나온다〉, 《한국농어민신문》, 2001-11-21
- 오지은 기자, 〈(르포) 로봇이 상품 모아 작업자 위치로 찾아온다…쿠팡 물류혁신 현장〉, 《연합뉴스》, 2023-02-07
같이 보기[편집]
