[교통신문 이재인 기자] 3D 센서로 상품의 위치를 파악해 적재·운반하는 커넥티드 물류로봇과 병원·호텔, 스마트시티 조성단지에서 시범운영 되고 있는 AI 인공지능 로봇을 활용한 신사업 모델에 힘이 실릴 전망이다. 4차 산업기술 기반 첨단 기기들의 연결고리라 할 수 있는 ‘5세대 이동통신(이하 5G)’이 산업시장에 공급되면서다.

차세대 정보통신 5G는 스마트물류의 단계별 상용화 가능성에 대한 실증작업은 물론, 나아가 국책과제인 스마트시티 관련 사업모델의 향배를 가늠해볼 수 있는 시금석이란 평가다.

첨단물류를 골자로 한 기반시설과 인물적 자원 등 산업 현장에 대한 개보수가 집중됐다면, 5G는 그간의 산물을 연결, 하나의 유기체로 가동한지 여부를 판단하는 역할을 맡게 된다.

예컨대 물류 시설장비에 부착된 센서와 이를 연결하는 네트워크, 물류 현장 작업자와 IT 기기 등 다양한 유형의 자산과의 결합을 통해 스마트물류 구현 정도를 비교하는 평가지표인 셈이다.

스마트시티의 핵심 요소에 교통물류가 포함돼 있는 점을 감안하면, 5G는 무인자동화 관련 서비스 상품과 초연결 사회를 목표로 한 국내 산업에 재도약을 위한 이정표로 평가되고 있다.

산업계는 ‘생산-소비-투자’의 자극제로서 침체의 기로에 놓인 내수시장에 새로운 변화와 활력을 불어 넣을 것으로 기대하고 있다.

▲초연결시대 ‘물류’로 통한다

5G의 초고속, 초지연성 특성은 지연 발생 시 심각한 사고로 이어질 수 있는 자율주행차량을 비롯, 실시간 피드백을 요하는 초고속 전송을 필요로 하는 물류 프로세스의 구성 요소에 긍정적 영향을 미칠 것으로 평가되고 있다.

기존 LTE 네트워크용 기기장비들의 경우, 속도와 지연율은 상대적으로 빠른 반면 전력 소모가 높다는 단점으로 인해 저전력을 요하는 스마트 미터링 기기 등의 지원에 한계가 있었는데 이를 보완할 수 있게 되면서다.

하나의 물리적 네트워크를 각종 장비에 최적화된 여러 개의 가상 네트워크로 분할·제공한다는 5G의 특징을 감안하면, 불특정다수로부터 실시간 변화하는 다량의 물류 정보를 모든 사물과 센서를 통해 항시 대응토록 하고, 외부조건 값에 맞춰 결합·분리·연동 가능한 맞춤형 가상 네트워크로 준비돼 있다.

수많은 센서와 다양한 디지털 물류기기 시설과의 호환은 물론, 항시 초고속의 연결성을 제공함과 동시에 저지연성에 기반한 신뢰성과 전력 사용을 최소화 하는 형태로 물류산업 현장에 반영될 전망이다.

5G 초연결 물류 비즈니스는, 신사업 핵심사안으로 설정된 ‘무인자동화’, ‘도시 물류 공동화 모델’, ‘개인별 맞춤형 서비스’를 현실화하고, 자율주행 운송수단으로의 전환과 물류 공동화 실현 등 배송업무의 효율성을 목적으로 한 과제 수행을 완수하는 중요한 열쇠로 작용하고 있다.

여기에는 리튬이온 배터리 지게차에 5개의 센서를 부착, 전방위 사물을 감지함으로써 충돌을 예방하는 무인 지게차를 비롯해 3차원 영상처리 기술로 화물차 운전자와 보행자, 주변 차량 간 안전거리를 확보하는 서라운드뷰 기능, 장비상태·연비·서비스 이력 등을 실시간 검진하는 원격관리시스템 등이 포함돼 있다.

코로나19 여파로 확대된 비대면 문전배송을 수행하는데 있어 5G 기술이 활용되고 있다.

택배기사의 업무에서 가장 많이 사용되는 언어를 모아 시스템에 이를 분류하여 고객의 질문에 자동으로 대답하거나 택배기사에게 음성으로 알려주는 AI 솔루션 가상비서가 운영되는가 하면, 택배기사의 주요업무인 화물을 전달하는 과정에서 부재 중 수취인을 대신해 화주가 지정한 자동차 트렁크나 무인 택배함 등의 임시보관 장소에 인도하는 작업 역시 가능케 했다.

이러한 5G 기반 택배 물류는 AI 로봇 등이 배치된 스마트 오피스, 빌딩제어시스템으로 운영되는 무인점포 시설과 연계한 상시 이용 가능 서비스를 실현토록 하고, 스마트 주차와 카셰어링, 등 다양한 상품과의 결합을 통해 도심 상권 주거 환경 정화에 마중물 역할을 하고 있다.

▲5G 스마트물류 혈맥 뚫나

하이브리드형(半자동화) 플랫폼을 통해 자동화 기기장치와 권역별 물류 인프라 간의 접근성과 반응속도를 향상시키는 ‘스마트물류’ 조성 작업이 진행되고 있다.

이는 정보의 재생산과 플랫폼 활용범위의 무한확장을 거쳐 가상공간에서 관리되는 ‘슈퍼그리드 물류’를 모델로 실증연구가 검토·추진되고 있고, 그간의 경험 지식과 소비패턴에 맞춰 시스템 자체적으로 환경변화를 예지·대응하는 ‘자생물류’로의 진화를 목표하고 있다.

적용된 결과물에는 다목적 고속화 분류 검수 기술과 기능별 특화 패키징 서비스, 무인자동화 기반의 상하차, 자율주행 운송수단, 보관시설 내 입출고 물량의 전략적 배치 및 동선 최적화를 위한 관리시스템, 이러한 자원들을 하나의 유기체로 연동하는 통합관제 물류 클라우드 솔루션 등이 대표적 예다.

빅데이터로 가공된 정보를 분석해 값을 산출하는데 AI 인공지능이 투입된다면, 미션을 수행하는 물류로봇 이를 통해 산출된 결과물의 피드백을 취합한 후 저장하는 방식으로 디지털 트랜스포메이션과 물류 서비스의 고도화가 가능하다는 것이다.

5G와 연결된 화물운송 물류 서비스는 ‘생산성 증대’와 ‘안전성 강화’를 핵심으로 하고 있다.

화물차의 ‘통신 센서 시스템(Vehicle Telematics)’은 지리 정보 시스템(GIS) 및 기타 데이터와의 연동을 통해 차량 위치와 적재물 상태를 추적할 수 있으며, 탑재된 센서를 통해 브레이크, 타이어 압력, 연료 소비량, 엔진 성능 데이터를 기반으로 지속적인 차량 상태에 대한 모니터링과 법규에서 정한 운전자의 ‘안전운전 의무 불이행’ 여부를 감시하면서 연료 효율이 높은 운전 습관을 장려하는 효과가 있다는 이유에서 5G 첨단물류 개보수 사업이 확정됐다.

UPS의 경우 ‘ORION(On-Road Integrated Optimization and Navigation) 이니셔티브’를 수행 중인데, 구체적으로 200여개의 센서가 내장된 배송 차량을 현장 배치함으로써 운전자의 행동을 원격 모니터링하고 가장 효율적인 경로를 선택하도록 하고 있으며, 이를 통해 연료와 정비 비용, 운송비 등을 절감하는 전략을 추진 중이다.

이러한 작업은 궁극적으로 스마트시티를 조성하는 재건사업에 주춧돌로 지목됐다.

5G망이 활성화되면 집배송 물류의 이용편익과 주문자 맞춤형 온디맨드 서비스 범위를 확장시키면서 택배 우편물의 문전배송 작업과 사물인터넷(IoT)을 결합해 에너지 사용량을 개선함과 동시에 빌딩 관리와 건물 보안, 생활안전, 유지관리비 절감 등의 부가가치를 창출하는 원천소스라는 것이다.

최근 우정경영연구센터는 5G와 우편물류 시스템을 총망라한 스마트 우체국 건설에 착수했다.

수화물 픽업 시간, 온도와 외부 환경에 대한 데이터 등 처리과정에서 발생하는 다양한 정보를 실시간으로 수집‧전송토록 설계돼 있는데, 이는 모바일 앱에서 원격 관리 가능한 잠금 매커니즘과 온도 제어시스템 등의 스마트 기능을 추가하면서 오배송으로 인한 비용 절감과 신규 서비스 창출, 수신인의 보안, 완전한 가시성을 실현하는 커넥티드 우편함을 개발 중인 것으로 보고돼 있다.

해당 시설물은 5G망과 접해 자동으로 조명을 설정하거나 사용하지 않는 공간의 냉난방을 줄여 에너지 효율성을 높이고, 기기 이상이나 결함을 사전에 감지하고 수리토록 안내하는 유지보수 관리 기능과 화재 감지나 외부인 접근 통제, 긴급 서비스 호출 강화 목적으로 검토선상에 올라 있다.

한펀, 산‧학‧연에서는 모든 사물과 사람을 거미줄처럼 연결하는 5G가 이른바 초연결 사회를 구축해 4차 산업혁명을 이끌 것으로 보고 다양한 전용 콘텐츠에 대한 R&D 투자와 보다 더 교묘해지는 사이버 공격에 대한 대책마련을 주요 과제로 지목했다.

▲무인자동화 초석 5G

5G망을 보유하고 있는 KT와 물류 플랫폼 운영사인 삼성SDS, 신성이엔지는 5G 스마트팩토리와 산업용 사물인터넷(IoT) 사업화를 위한 전략적 협업을 본격화한다.

파트너십을 체결한 3사는 ▲5G 기반 사업 실증사례 발굴 ▲산업용 사물인터넷(IIoT: Industrial Internet of Things) 사업 확대 ▲시범 및 실증 사업을 위한 ‘인프라-플랫폼-서비스’ 협력 ▲KT ICT 기술적용 스마트팩토리 제품 개발 및 공급 ▲비즈니스 모델 공동발굴과 컨설팅 지원 등을 함께 추진키로 했다.

구체적으로 KT는 IoT, LTE, 5G 등 전용 네트워크 인프라를 제공하는데, KT 기업전용 5G는 일반 인터넷망을 통하지 않고 보안성을 강화한 전용 무선망을 제공함으로써 기업정보 보안이 중요한 스마트팩토리 조성사업을 견인한다는 내용이 포함돼 있다.

참여사들은 기업전용 5G 네트워크와 산업용 IoT 플랫폼을 활용해 스마트팩토리의 수백, 수천개의 IoT 제품을 하나로 연결해 일괄 제어하고 쉽게 데이터를 관리할 수 있는 다양한 5G 스마트팩토리 서비스를 개발한다는 계획이다.

여기에는 물류 시설 네트워크를 보다 정교하게 재배치하는 작업과 함께 각종 자동화 기기를 하나의 유기체로 통제하는 것을 목표로 한 시스템 고도화와 화물차 이외 다양한 운송수단으로 배송 방식을 통합 관리하는 방안이 포함돼 있다.

이는 물류 터미널 등의 시설 인프라를 무인자동화 체제로 전환하면서 연중무휴 가동되는 물류체인의 쌍방향 소통과 고효율을 보장하는 첨단시설 장비, 솔루션에 대한 수요가 증대되고 있다는 판단에서다.

5G는 위치 추정 센서와 장애물 감지 센서 등이 장착된 자율주행 배송 로봇을 비롯해 추종형 이동기술을 활용한 물류로봇, 무인항공기 드론 등을 하나의 관제센터에서 통제하고 수집된 데이터를 기반으로 각종 시뮬레이션과 대응전략 수립에 용이성을 더한다.

무엇보다 불특정다수로부터 전달된 다양한 명령 값을 실시간 대량 처리해야 하는 환경에 발맞춰 자동화 필요성이 증대되고 있고, 인공지능·물류로봇 등 각종 자동화 기기장치를 통해 신속 정확한 미션 수행과 설정 값에 맞춰 항시 유기적이고 능동적으로 대응 가능한 프로세스 정립이 강조되고 있다는 점을 종합하면 5G의 활용범위는 보다 확대될 것이란 관측이다.

산학연에서도 ‘5G-물류’에 대한 활용방안을 구체화하고 있는데, 4G LTE 대비 5G 데이터 용량은 약 1000배 많고 속도는 200배 빠른 차세대 이동통신으로써 초저지연성(지연시간 1ms)과 초연결성이 최대의 강점인 점을 들어 가상현실 미디어 디바이스와 콘텐츠, 자율주행, 사물인터넷(IoT) 부문에서 5G를 통한 상품개발과 상용화를 예고했다.

한편, 국제전기통신연합에서는 연내 5G 표준화 계획을 준비 중인 것으로 보고돼 있다.

5G는 사물 인터넷과 함께 결합해 자율주행 차량의 연결, 홀로그램 통화, 원격 수술 등 무한 가능성을 보유한 응용 분야로 빠르게 진화하고 있다.

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