기획/R&D기술로 물류비 절감 해법 찾는다

물류 (R&D)사업은 선진국과 비교해 높은 산업계의 물류비용 지출을 줄여 산업전반의 경쟁력을 제고하기 위한 목적으로 과제를 선정해 연구개발을 지원하는 것이 핵심이다. 국토교통부는 사회적 요구와 변화방향을 고려해 물류 R&D 과제를 적극적으로 발굴한다는 계획이다. 그동안 물류 R&D사업은 주요 성과물을 내놨다. ‘위험물운송 관제시스템’이 개발돼 물류현장에 도입된 바 있으며, 물류 관련 국내 표준이 개발돼 국제표준으로 채택되는 등 산업계의 물류비용 지출을 절감하는데 일조하고 있다.

포장용기 바꿔 물류비 줄인다

국토교통부는 지난해 제2차 국가교통기술개발계획의 일환으로 추진된 ‘물류비 절감형 포장용기 및 운영시스템 개발’을 발표했다. 이 사업은 정부와 민간기업으로부터 연구비 135억4000만원을 지원받아 2009년 12월29일부터 2013년 7월29일까지 총 3년7개월에 거쳐 진행됐다.

물류비 절감형 포장용기 및 운영시스템 개발은 연세대학교 산학협력단이 주도해 연구·개발한 사업으로 농산물 포장용기, 수산물 컨테이너, 곡물 컨테이너, 원자재 거치장치, 활어 컨테이너, 탱크 컨테이너, 극지 컨테이너, 운영시스템 등이 요체다.

농산물 일관사용 단위포장용기는 농산물 물류 효율화를 목적으로 추진된 사업이다. 기존 농산물 포장용기인 P박스의 경우 T11형 파렛트에만 치수 정합이 되는 한계와 1회성 상자 사용으로 인한 자원 낭비 및 비용 증가, 단위 용기당 농산물 적입량이 적어 차량운행 횟수 증가의 문제가 지적됐다. 하지만 농산물 T11형 및 T12형 파렛트에서 적재효율을 최대화시킨 농산물 포장용기 개발(규격 500×300×200mm 및 600×500×200mm)을 통해 기존기술 대비 세척용이, 신선도 등 상품 보호성 향상으로 인한 상품 손실 최소화, 제품수송 및 회수효율을 위한 T11형과 T12형 파렛트 공동 사용 용기 개발로 공간 효율성 증대 및 물류비 절감의 성과를 거뒀다.

수산물 유통 및 저장용 온도조절 컨테이너는 다양한 수산물의 냉장/냉동 대량일괄 수송을 위해 개발됐다. 기존의 수산물 컨테이너는 EPS 상자를 이용한 일반 탑차 운송으로 일회성 포장비 증가, 적재함 분리 불가능으로 차량 회전율 감소, 운송용으로만 사용 가능한 기능 한계 및 상하역 비용 감소 등의 문제점이 지적돼왔다. 새롭게 개발된 수산물 컨테이너는 기존 고정식 전용 수산물 운송차량을 대체할 냉동 및 냉장 겸용 탈부착식 컨테이너를 개발해 컨테이너 공간을 분할했고, 냉장/냉동 동시 사용 가능한 온도 제어 및 내부 온도의 실시간 모니터링 기술을 개발했다. 이 기술은 기존기술 대비 다양한 수산물 수송 및 신설식품의 대량일괄 수송이 가능하고, 냉동창고시설이 미비한 도착지에서 저장고로 활용이 가능하다.

곡물 및 공산품 겸용 수송 컨테이너는 공차율 감소 및 적재효율 향상을 위해 연구가 시작됐다. 기존의 곡물 컨테이너는 곡물 전용 차량 수송을 공차율 증가, 측면 도어의 부재로 가공품의 상하역 불가, 컨테이너 상단 비닐 포장에 따른 밀폐성 저하 등의 문제를 안고 있었다. 하지만 새롭게 개발된 컨테이너 기술은 곡물 및 가공 제품을 호환해 수송 가능한 컨테이너 구조 설계 및 제작으로 곡물 및 가공 제품 호환 수송으로 기존 단방향 편도운송에 따른 공차운행횟수 절감, 자동조작방식의 덮개사용으로 밀폐성이 우수해 운송 중 낙곡 또는 비산먼지 발생이 없다.

수출입 원자재용 거치장치 개발은 물류비 절감 및 안전성 증대를 목적으로 추진됐다. 기존의 목재 거치대의 경우 1회성으로 높은 고박 비용 발생, 비효율적 거치대로 상·하역시 고박 및 해체작업 복잡, 운송 중 코일 이탈로 제품 손상 및 인명 피해 발생 등의 문제점이 지적됐다. 이같은 문제를 해결하기 위해 기존 1회용 목재 거치대를 대체할 수 있도록 회수 및 재사용 가능한 벌크 화물 운송/보관용 거치대 기술을 개발했다. 이 기술은 기존기술 대비 여러 개의 코일을 실은 코일랙을 일반 컨테이너에 고박가능하면서 기존 대비 일회성 고박비용 및 시간절감, 서포트 부분의 모양을 코일굴곡과 거치대의 서포트 일체형으로 개선해 최소한의 래싱만으로 완전성 확보가 가능하게 됐다.

활어 국제 운송용 컨테이너 기술 개발은 국제 활어운송시장의 확대에 따른 니즈로 개발이 착수됐다. 현재 활어의 수출입은 무수동면 형태의 항공운송 또는 국제 규격화 되지 않은 활어 컨테이너를 사용하고 있다. 이 때문에 물류비의 과다 발생, 대량 운송의 한계, 장거리 활어 운송용 컨테이너의 부재 등의 문제점이 산재해 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 수조 적입용 보온 컨테이너 기술 개발, 활어 운송용 수조 및 운용장치 기술 개발, 활어 컨테이너 상용화를 위한 장비 개발, 단위별 상세 설계 및 시제품 제작, 시제품 구조 강도 검증 및 성능 테스트, 시장 적용성 검증을 위한 시연사업 시행 및 결과분석, 활어 컨테이너 최종 설계 등의 연구가 진행됐다. 이 기술이 도입되면 해상운송을 통한 장거리 활어 대량 운송으로 물류비 절감, 국제 규격의 활어 컨테이너 운송으로 실용화 가능, 국제 규격을 준용한 활어 컨테이너 개발로 활어 국제 운송시장 선점이 가능할 것으로 전망된다.

복합운송용 다목적 액화가스 탱크 컨테이너 기술 개발은 액화천연가스의 안전한 수송 및 대량수송을 위해 추진됐다. 기존의 탱크 컨테이너는 LNG가스 공급 배관이 없는 산간 및 도서지역에 LNG가스 공급배관 설치시 막대한 비용 발생, LNG가스의 보다 효율적인 공급을 위해 육송과 해송에서 복합적으로 사용이 가능하며 저장소로도 사용이 가능한 수송용기의 개발이 필요했다.

이를 위해 육상/해상운송과 저장이 가능한 탱크 컨테이너 기술 개발, 단위 성능테스트 및 통합 성능 테스트, 탱크 컨테이너 특례기준 고시/특례고시 개정안 도출, 시장 적용성 검정을 위한 육상 및 해상 시연사업 시행/분석 등의 연구가 진행됐다. 이 기술이 도입되면 육상 및 해상 운송 가능으로 대량 일괄 운송에 따른 물류비 절감, 저장/수송 기능을 갖춘 탱크 컨테이너 실용화 가능, LNG 수송을 위한 탱크 컨테이너 개발을 통해 국제 경쟁력 증대 등이 가능할 것으로 보인다.

극지 운송용 컨테이너는 극한 상황에서 화물의 안전한 수송을 위해 개발된 기술이다. 기존 운송용 컨테이너는 TSR을 이용하는 수출제품의 겨울철 운송시 혹한으로 인한 제품의 훼손 및 파손이 발생하고 극지 운송을 위해 컨테이너에 단열재를 보강한 컨테이너는 적재량 감소 및  폐기처리 문제가 발생했다. 이 때문에 혹한의 기후조건에서도 제품을 안전하게 운송할 수 있는 극지 컨테이너의 개발이 필요한 상황이었다.

이를 해결하기 위해 극한의 온도환경 조건에서도 제품의 안전성을 보장할 수 있는 극지 컨테이너 기술개발(단열 벽면 구조, 무전원 난방, 일반 컨테이너 기준 내부 용적율 최대화를 위한 형상 기술), 설계요구 조건 분석 및 시제품 설계/제작, 단열벽면구조 개발에 따른 프로토-타입 테스트, 극지 물류시설 및 장치 현황 분석, 시장 적용성 검증을 위한 시연사업 시행 및 결과분석 등의 연구를 진행했다. 극지 컨테이너 기술개발이 현장에 적용될 경우 기후영향 최소화로 제품 보호, 기후와 무관한 물동량 확보로 시장 안정화, 극한 기후에서도 안전한 수송이 가능한 극지 컨테이너의 실용화 가능, 국제 규격에 적합한 극지 컨테이너 개발로 새로운 운송경로 개발이 가능할 것으로 전망된다.

포장용기 및 장비 운영시스템 개발은 포장용기의 체계적 관리가 가능한 범용 운영시스템 개발의 필요에 의해 등장했다. 현재 국내 물류장비 및 용기의 운영시스템은 대부분 단위기업 관리시스템의 한계성을 갖고 용기 관리를 위해 자체 개발을 할 수 있는 기업은 극소수다. 이러한 문제점 때문에 개별 운영시스템 개발이 어려운 중소기업의 체계적 용기 관리를 위해 국가적 차원의 범용 운영시스템 개발 및 보급의 필요성이 제기됐다. 이 기술의 도입을 위해 국내 포장용기 및 장비 운용실태 조사 분석, 포장용기별 표준코드체계 개발, 타 시스템과의 인터페이스를 위한 표준기능 분석 및 설계, 범용 운영시스템 표준 기능 분석, 시장 적용성 검증을 위한 시연사업 시행 및 결과분석, 시연사업 결과에 따른 통합 운영시스템 보완 등의 연구가 진행됐다. 범용 운영시스템 개발이 보급화 될 경우, 포장용기 및 물류장비의 효율적 관리로 물류비 절감, 영세기업의 체계적 관리를 위한 범용 운영 시스템 보급으로 실용화, 시스템 연동으로 호환성 증진 및 경쟁력 강화를 기대할 수 있을 것으로 예측된다.

물류 R&D기술은 물류현장 도입을 위해 논의가 활발히 오가는 단계다. 농산물 포장용기는 농협 및 아워홈 등에서 농산물 보관/배송용으로 사용을 검토하고 있다. 수산물 컨테이너는 일본 측 관심 표명으로 일본 측 상담을 통해 판매 성사 후 한국 시장에 보급한다는 계획이다. 수입곡물 컨테이너의 경우 (주)로고물류 등 사용 화주 물색 및 협의를 통해 개발 용기의 적용 및 실용화를 추진하고 있다. 원자재 거치장치는 한진해운 측과 긴밀한 시험·운영 계획 협의를 통해 상용화 방안을 모색한다는 방침이다. 활어 컨테이너 역시 한진해운과의 기술실시계약을 통한 개발 용기의 시장 보급 및 사용을 추진하는 것으로 알려졌다.

극지 컨테이너는 밴플러스와의 기술실시계약을 통해 극지 컨테이너의 시장 보급 및 사용을 계획하고 있다. 또 북극해 항로 운항 개설 전까지 대륙철도를 통한 국내화주 및 물류기업들(범한판토스, 글로비스 등)의 복합운송 사용 계획을 세우고 있다.

CJ대한통운 물류 R&D 분야 ‘선봉장’ 자처

물류기업은 CJ대한통운이 물류 R&D에 적극적으로 나서고 있다. CJ대한통운은 지난해 10월 첨단 물류 운영 기술과 현장 사례를 소개하고 시연하는 물류기술포럼 ‘테크 콘서트’를 개최해 엠피아이(MPI), 엑스패스(ExPAS), 쿨 가디언(Cool Guardian),  에코가디언(Eco Guardian), 비주얼라이저(Visualizer), 스마트큐브, 핌스(PIMS) 등의 신기술을 선보였다.

CJ대한통운이 선보인 MPI(Mobility of PI : 무선 물류정보 표시기)는 부가 장비나 지시서 없이 유통/물류 현장 운영작업을 지원하는 무선기반 다기능 실시간 정보 교환기기이다. 엠피아이는 피킹, 재고조사, 작업지시, 검수 등 다양한 업무에 활용이 가능해 물류효율성 증대는 물론 녹색 물류 실현에도 도움이 될 것이라고 설명했다.

엑스패스는 기존의 자동분류 체계에 반품체계를 확장 접목시킨 시스템으로 1차 분류된 상품을 2차 분류해 한번에 여러 개를 동시에 분류할 수 있는 시스템이다. 특히 스마트기기와 분류 알고리즘을 활용해 처리능력과 생산성이 획기적으로 향상됐다는 평가다.

쿨 가디언은 물류센터 내부와 제품의 배송차량에 센서를 부착해 무선으로 보관 및 배송중인 제품의 온도 및 습도를 관리할 수 있는 솔루션이다. 특히 50개의 센서를 통해 다량의 정보를 수집할 수 있어 운용성이 향상됐다.

에코 가디언은 배송차량에 장착해 차랑의 위치와 연료사용량, 적재함 내 배송제품의 온습도, 차량 문열림 등 다양한 정보를 무선으로 관리해 주는 시스템이다. 특히 유량센서와 차량에서 발생하는 데이터를 활용해 정확한 연료소모량을 측정할 수 있어 에코드라이빙을 유도한다.

비주얼 라이저는 제품의 재고현황 및 작업동선을 3D로 볼 수 있는 시스템으로 유통기한이나 출하빈도, 재고 보관일수 등의 정보를 색상으로 구분해 관리할 수 있게 돕는다. 또 물류창고 내 재고관리, 작업동선 분석 등 생산성 분석을 활용하고 있으며, 랙 설계, 제품배치 등 운영업무 개선을 위한 정보도 제공하고 있다.

스마트 큐브는 신선식품, 고성능 저자 및 의료제품 등 온도와 외부충격에 민감한 고가화물의 특송서비스를 위해 신소재로 특수 냉매를 이용하여 제작한 친환경 융합 패키징 솔루션이다. 스티로폼에 비해 최대 400% 단열성능이 뛰어나며, 반영구적으로 재사용이 가능하다, 더구나 모바일을 통해 배송정보를 실시간으로 관리할 수 있다.

핌스는 무선통신, 센싱, 영상, 모바일 기술 등을 활용해 특수 컨테이너의 내부 온습도, 전력사용량, 외부충격 여부 등을 실시간으로 관리할 수 있는 기술이다. 특히 위험물, 냉동컨테이너를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 고장예측 시스템을 통해 사고를 미연에 방지할 수 있다.

올해 물류 R&D 키워드 녹색·안전·기술

국토교통부는 물류산업 경쟁력 강화를 위해 올해 물류 R&D 투자 목표로 ▲선진국 대비 기술수준 90% 달성 ▲화물수송 부문 CO2 배출량의 16.4% 절감 ▲물류시설운영 인건비 40% 절감 ▲물류산업재해 발생률 20% 저감 ▲삶의 질 향상 삶의 질 지표 20% 개선 등을 제시했다. 올해 국토교통부가 지원하는 물류 R&D 지원 분야는 물류산업 에너지 절감 기술 분야와 고속소터기 등 작업시간단축을 위한 기술분야, 물류작업인력의 작업환경 개선을 위한 기술분야를 중점적으로 지원한다는 방침이다.

특히 국내시장에 국한되지 않고 세계시장에 경쟁력을 갖는 기술을 발굴하여 지원하고 ICT기술 등 첨단기술 접목, 환경부하저감, 물류작업환경개선을 통한 3D산업 이미지를 탈피한다는 전략이다.

이와 관련된 구체적인 사업추진 전략은 ▲월드퍼스트앤드베스트
(World First & Best) 기술개발 ▲스마트 기술확보를 통한 물류비 절감 ▲물류부문 환경부하 감축 ▲고되고 반복적인 작업최소화로 삶의 질 향상 등  크게 네 가지로 나뉜다.

월드퍼스트앤드베스트 기술개발은 세계최초로 시도하는 선도기술 개발과 집중적인 투자, 독자적 기술력 확보를 통해 해외시장 진출, 산·학·관·연 협력을 통한 비즈니스모델 개발을 요체로 한다.

스마트 기술확보를 통한 물류비 절감은 처리능력(속도, 용량) 및 정확도 향상기술 개발, 단절없는 물류 체계 구현, 물류보안 안전성 강화를 통한 국가신인도 제고를 골자로 하고 있다.

물류부문 환경부하 감축은 신재생 에너지를 활용한 화석연료 의존도 탈피, 기후변화 대응과 관련한 기업부담의 저감, 불필요한 작동 및 오작동 최소화를 통한 유지보수비 절감 등이 주요 내용이다.

마지막으로 고되고 반복적인 작업최소화로 삶의 질 향상을 위해 힘든 육체노동을 기피하는 노동력 확보곤란 현상에 대비, 고령화 사회에 대비한 열악한 화물수송 노동환경의 개선, 다품종 소량생산 제품 취급비중 증가추세에 능동적 대처를 전략하고 있다.

아울러 국토부는 물류 R&D 투자를 위한 지원 방침으로 경량 트레일러 및 접이식 컨테이너 등 물류비 비중과 에너지 소비가 가장 높은 도로운송장비의 경량화 및 공회전 최소화를 통한 연비절감 기술개발 추진한다는 계획이다.

또 저속/단속적 수동작업을 최소화하고 물류 작업속도 향상을 위해 고속 상자화물 분류기 및 증강현실을 이용한 작업자 지원 장비 등 고속/연속 작업 물류장비개발을 추진하고 있다. 이와 함께 노동의존형 물류작업 환경을 개선하고 작업자 노동환경을 저감하기 위해 근력 보조장비 및 중량화물 이송 지원장비 등 물류 작업자 지원 장비를 개발할 예정이다. < 김동민 기자 dmkim@ksg.co.kr >