최근 4차 산업혁명이 큰 화두로 대두되면서, 로봇 활용에 의한 생산성 향상과 이를 통한 작업 인력 절감에 대한 논의가 이루어지고 있는 추세입니다. 여기서 ‘생산성 향상’은 누구나 동의할 수 있는 긍정적인 용어나, ‘인력 절감’은 일자리 감소 및 실업 등의 개념과 결부되면서 다소 부정적인 의미로 느껴질 수도 있겠습니다.
그래서 이번 주제는 물류 센터라는 작업 공간에 한정해 로봇 혹은 기타 설비를 통한 자동화 추세를 살펴보고, 실제 인력 절감에 어느 정도 영향이 있는지를 고찰해 보도록 하겠습니다. 우선 물류 센터 자동화 컨셉을 설명하기 위해, 다음과 같은 주문~배송의 일반적인 물류 흐름을 살펴보겠습니다.
1) 유통 물류 센터의 주요 작업은 다음과 같이 구성됩니다.
- 하차/입고: 차량에서 상품 하차 후 센터 입고 처리
- 적치/보관: 지정된 장소로 상품 이송 후 보관 설비에 보관
- 피킹/분류(합포장): 보관 설비에서 상품을 꺼내어 고객 주문 별로 분류
- 검수/포장: 검수 후, 배송용 Box로 포장
- 상차/출고: 택배 집화 차량이 도착하면 배송 Box 상차 처리
이 중 자동화는 어느 부분에 적용되고 있을까요? 주로 피킹/분류 분야에 한정되어 있고 적치/보관 분야에는 일부 적용되고 있습니다. 가장 대표적인 운송 로봇을 살펴보겠습니다.
바로 AGV(Automated Guided Vehicle) Type의 운송 로봇입니다. 아마존에서 사용 중인 KIVA가 가장 대표적이며, 핵심 기능은 이송입니다.
l 운송 로봇 적용 창고 구성 예시
‘운송 로봇’을 활용하면 기존에는 사람이 일일이 옮겨야 했던 것을 로봇이 자동으로 필요장소(Workstation)로 운송하므로 생산성이 향상되고 작업 처리속도가 빨라지게 됩니다. 그런데 이러한 AGV 방식을 활용하면 로봇이 이동할 수 있는 ‘공간’이 추가로 필요하게 됩니다.
그래서 이 ‘공간’마저 줄이기 위해 자동 창고(AS/RS) 형식의 로봇도 활용되고 있습니다. (자동 창고 방식이 반드시 더 뛰어나다는 것은 아닙니다. 각자 장단점이 존재하므로, 상품 및 출하 특성, 공간 및 예산 등 종합적인 고려를 통한 설비 선정이 필요합니다.)
l 자동 창고 상부 주행 로봇 구성 예시
위와 같은 방식은 Bin을 통해 상품을 집약 보관하고 상부에 로봇이 움직이면서 필요한 상품을 피킹하고 사람이 작업할 수 있는 Port(Workstation)로 이송하는 시스템입니다. 보관된 상품의 상부에서 로봇이 주행하므로 별도의 이송 공간이 최소화되고, 보관 공간이 집약되므로 공간 활용 효율성 역시 향상되게 됩니다.
이렇듯 로봇을 통한 자동화는 단지 작업 생산성을 높일 뿐만 아니라 공간 활용의 효율성까지 동시에 향상할 수 있는 장점이 존재합니다. 하지만, 아직 로봇이 도달하지 못한 분야가 있습니다. 바로 ‘이송 단위 변경’에 대한 자동화입니다.
앞에서 살펴본 AGV는 작업자가 적재한 ‘Box’들을 ‘Box’ 단위로 필요한 작업자에게 이송하면, 작업자는 ‘Box’에서 낱개 단위로 피킹하는 구조입니다. 자동 창고 형식의 로봇에도 ‘Bin(Box)’ 단위로 피킹해 ‘Box’ 단위로 이송하는 것은 자동화가 가능하지만, Box 내 낱개를 피킹하는 작업은 작업자에게 의존하고 있습니다.
즉, 이송 단위의 변화 혹은 작업 단위의 변화가 발생하는 Process에서의 로봇의 자동화는 아직 충분히 정착되고 보편화되지 못한 것이 현실입니다. 핵심 작업 영역에 있어서 ‘사람’의 개입이 절대적으로 필요하다고 볼 수 있습니다.
2) 유통 물류 센터에서 출하된 화물은 보통 택배를 통해 배송됩니다.
- 하차/입고: 차량에서 화물들을 꺼내어 컨베이어에 적재합니다.
- 분류: 각 화물들의 착지에 따라 분류합니다.
- 상차/출고: 해당 착지로 이송하기 위해 차량에 화물을 적재합니다.
택배는 상대적으로 간단한 프로세스를 가지고 있으며, 핵심 작업은 분류 작업입니다. 그리고 이 분류 작업은 이미 설비를 통한 자동화가 도입되었습니다.
l 분류 설비 예시(Cross Belt Sorter)
이러한 설비를 통해 기존 수작업 분류 대비 작업 속도와 분류 정확성이 비약적으로 향상되게 되며 단위 공간당 처리량 역시 향상됩니다. 그런데 택배 업무에 가장 많은 인원이 필요한 곳은 분류가 아니고 바로 상-하차입니다.
택배는 대량의 물량을 신속하게 처리하는 것이 핵심 업무로 단시간에 많은 차량의 상-하차가 필요하며 이에 따라 많은 작업 인원이 필수로 필요하게 됩니다. 그러면 상-하차에 대한 자동화 현황은 어떨까요? 앞서 유통센터를 살펴보면서 ‘이송 단위’ 혹은 ‘작업 단위’ 변화 프로세스의 자동화는 미흡한 상황이라고 언급했습니다.
택배 상-하차 역시 마찬가지입니다. ‘차량’ 단위에서 ‘Box’ 단위로 변경되는 하차 작업이나, ‘Box’ 단위를 ‘차량’ 단위로 변경시키는 상차 작업 모두 기계 혹은 로봇을 통한 자동화가 거의 진행되지 못한 상황입니다. (국내에 상-하차 자동화가 도입된 사례는 한곳도 없습니다.) 이러한 이유로 택배 터미널에는 아직도 많은 작업자가 필수로 필요한 상황입니다.
요약하자면, 로봇 등 자동화를 통한 비약적인 생산성 향상과 공간 효율 향상이 가능합니다. 단, 여기에는 제약이 존재하고 특히, 이송 단위 변경 업무에는 아직도 다수의 작업자를 통한 수작업에 의존할 수밖에 없는 것이 현재 상황이라고 정리될 수 있겠습니다. 그러면 제목의 질문으로 돌아가 봅시다. ‘물류 로봇이 일자리를 빼앗을 것인가?’ 이 질문은 사실 모호합니다.
자동화의 효과는 인력 감소도 있지만, 엄밀히 따지면 인당•공간당 생산성의 향상입니다. 그리고 이러한 향상을 통해 물류 서비스가 개선될 수 있습니다. 익일 출하가 원칙이었던 센터가 기존보다 더 많은 물량을 당일 출하시킬 수 있도록 고도화되는 것이 하나의 예입니다.
즉, 생산성 향상을 통한 고객 서비스 증대가 가능해지는 것입니다. 하지만 물량 증가와 서비스 증대는 물류 센터 내 더 많은 작업 인원을 필요로 하게 되겠지요. 그래서 다음과 같은 도식이 생성됩니다.
인당 생산성의 증가와 물류 센터 내 작업 인원의 감소는 다소 다른 측면으로 바라볼 필요가 있습니다. ‘로봇=인력 대체’라는 프레임보다는 생산성 향상을 통한 Customer Value 향상의 측면에서 자동화를 바라보는 것도 하나의 안목이 될 것이라는 생각이 듭니다.
그런데 만약 로봇이 물류 작업의 전 영역을 자동화하면 어떻게 될까요? 사실 최근 기술 발전의 속도가 매우 빨라지는 것도 사실인바, 이러한 기술 발전을 통해 로봇의 자동화 범위가 어디까지 확장될 수 있는지를 관심 있게 지켜보는 것도 하나의 재미가 될 것입니다.
글 l LG CNS 엔트루컨설팅 SCM/물류그룹
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