로지스틱스 4.0

로지스틱스 4.0

오노즈카 마사시 지음

에밀 / 2019년 11월 / 224쪽 / 16,000원



서장 - 경제의 혈맥, 로지스틱스(Logistics) 4.0



로지스틱스 1.0 - 철도와 트럭의 시대

로지스틱스라는 말은 원래 병참이라는 군사 용어에서 비롯되었는데, 19세기 후반부터 경제 활동에도 쓰이게 되었다. 트럭과 철도로 대표되는 로지스틱스 분야의 첫 번째 혁신인 ‘운송의 기계화’가 경제 활동에 큰 영향을 미친 결과라 할 수 있다. 영국의 리처드 트레비식이 발명한 증기 기관차는 땅 위에서의 운송 능력을 비약적으로 발전시켰고, 기차가 자리 잡으면서 배로 하는 운송도 변화하기 시작했다. 철도와 증기선을 이용해 대량의 물자를 먼 곳까지 정확하고 효율적으로 운반할 수 있게 된 것이다. ‘운송의 기계화’를 이루는 또 하나의 중요한 변화는 트럭인데, 마차가 자취를 감추고 수많은 트럭 운송 회사가 생겼다. 로지스틱스 분야에서 20세기는 대량 운송의 막을 연 시대라 할 수 있다.

로지스틱스 2.0 - 지게차와 컨테이너의 시대

1950년대에 일어난 두 번째 혁신은 짐을 싣고 내리는, 하역의 자동화다. 제2차 세계대전 중 병참을 지원하는 데 사용된 지게차는 전쟁이 끝나자 물류 현장에 보급되었고, 팰릿도 함께 보급됐다. 1960년대에 보급된 해상 컨테이너도 하역의 효율화에 크게 기여했다. 해상 컨테이너를 이용하면 출발지에서 화물을 싣고 도착지에 도달할 때까지 컨테이너 단위로 화물이 운송되므로, 트레일러에서 컨테이너선으로 갈아타기도 간편하다. 유럽과 북미 지역처럼 해상 컨테이너와 철도 컨테이너가 공용인 곳에서는 컨테이너선과 철도, 트레일러를 조합해서 바다와 육지를 넘나드는 해륙 일관 운송을 할 수도 있다.

로지스틱스 3.0 - 관리의 시스템 시대

1970년대에 들어서자 세 번째 혁신인 관리 작업의 시스템화가 싹을 틔웠다. 창고 관리 시스템(WMS)은 재고 수량을 관리하기 위해 도입되었고, 같은 시기에 도입된 운송 관리 시스템(TMS)은 트럭 배차 간격을 관리하는 시스템이다. WMS와 TMS 이용은 1980년대 이후에 일반화되었다. 한편 일본에서는 1978년 수출입ㆍ항만 관련 정보 처리 시스템(NACCS) 가동이 시작되었다. NACCS는 통관 및 관세 납부 등을 효율적으로 처리할 목적으로 구축된 행정기관, 수출입업자, 물류 회사, 해운ㆍ항공회사, 통관업자, 금융기관 등을 서로 연계하는 정보 처리 시스템이다.

로지스틱스 4.0 - 물류의 첨단화 시대

지금 진행 중인 네 번째 혁신이 바로 로지스틱스 4.0이다. IoT, AI, 로보틱스라는 차세대 테크놀로지가 발달하고 활용 범위가 확대되면서, 소인화와 표준화를 통해 물류 장비산업화가 일어나고 있다. 소인화란 로지스틱스 각 영역에서 인간이 조작하고 판단해야 하는 과정이 대폭 줄어드는 것을 말한다. 표준화는 로지스틱스에 관한 다양한 기능과 정보가 연결되어 운송 경로나 수단을 유연하게 운용하는 것이다. 이를테면 표준화가 이루어지면 랙(선반)이나 창고를 여러 화주가 공유할 수 있다. 그리고 공급망의 상류에서 하류에 이르는 정보들이 연계되면 재고와 기회 손실을 최대한 줄일 수 있다.

한편 로지스틱스 4.0이 물류를 더욱 편리하게 만드는 점은 있지만, 물류에 쓰이는 장비가 산업화된다는 측면에서 보면 기존의 노동집약적 비즈니스는 설 자리가 없어질 것이다. 따라서 현재 물류 회사의 비즈니스 모델로는 로지스틱스 4.0 시대에서 살아남을 수 없을지 모른다. 물류업계에서 과거에는 없었던 ‘파괴와 창조에 의한 비연속적 성장’이 나타나고 있다. 따라서 로지스틱스 4.0의 본질과 전망을 정확하게 이해하고 패러다임 전환을 기회로 받아들여 새로운 성장 모델을 만들어 내야 한다.

물류 이노베이션



자율주행 트럭, 드론, 창고 로봇 같은 미래 기술이 확산되면 물류 분야에서 ‘사람 손에 의존하는 작업’은 사라질 것이다. 물론 그런 상황이 지금 당장 실현되지는 않는다. 하지만 소인화는 서서히 확대되는 추세다. 최종 목표는 인간이 필요 없는 상황이지만, 그 지점에 도달하려면 ‘필요 인력 감소’, ‘누구나 할 수 있는 시스템 구축’, ‘힘든 작업 제거’ 등 과도기적 변화를 거쳐야 한다. 따라서 중ㆍ장기에 걸쳐 이루어질 변화를 예측해서 전략적인 계획을 세워 그에 필요한 투자를 충분히 해야 한다.

새로운 로지스틱스

자율주행 트럭: 로지스틱스 4.0에 따른 소인화 중에서도 가장 눈에 띄게 변화하는 작업은 트럭 운송이다. 다임러는 2025년 상용화를 목표로 자율주행 트럭을 개발하고 있다. 2015년 공개된 자율주행 트럭인 프레이트라이너 인스피레이션 트럭은 교통량이 많은 고속도로를 시속 80킬로미터로 자율주행할 수 있다. 물론 어느 날 갑자기 운전기사가 필요 없어지진 않을 것이다.

프레이트라이너 인스피레이션 트럭도 길 위의 표지판이 부족하거나 악천후 상황에는 운전기사가 운전한다는 전제 하에 고속도로에서의 부분 자율주행을 개발하고 있다. 완전 자율주행을 실현하려면 기술적 문제뿐 아니라 법률과 자동차 보험 제도를 재검토해야 한다. 하지만 부분 자율주행 또한 물류비용 구조에 상당한 영향을 끼칠 것이다. 장거리 트럭 운전기사를 ‘장시간 운전’이라는 중노동에서 해방시킬 수 있기 때문이다.

한편 차량 간격이 제어된 여러 차량이 함께 달리는 군집주행은 물류비용 절감과 더불어 운전기사 부족 문제를 해결하는 데 이바지할 것이다. 일본에서는 2018년 1월부터 협조형 차간 거리 유지 제어(CACC) 기술을 활용한 트럭 군집주행의 시험 운행을 시작했다. 군집주행은 완전 자율주행의 전 단계로 앞서가는 선도 차량에만 운전자가 탑승하고 나머지 트럭 2대는 운전자 없이 선도 차량을 뒤따르는 방식이다. 참고로 북미 지역도 군집주행 사업화에 착수했다.

드론 택배: 말단 물류 거점에서 소비자의 집까지 물품을 배달하는 라스트 원 마일 배송 분야는 차세대 혁신을 활용한 소인화를 당면 과제로 인식하고 있다. 지금 상용화되고 있는 드론도 문제 해결책 중 하나로 꼽힌다. 아마존은 드론 배송 시스템 아마존 프라임 에어 상용화를 위해 각국에서 시험 비행을 하고 있다. 드론 활용은 라스트 원 마일 분야에만 국한되지 않는다. 구내 운송이나 설비 검사 도구로 이용하는 기업도 있다. 세계 최대의 소매점 체인인 월마트도 재고 관리에 드론을 활용한다.

자율주행 배달 로봇 / 원격 조종 무인 선박: 라스트 원 마일 배송에 자율주행 배달 로봇을 활용하는 방식도 점점 구체화되고 있다. 영국의 로봇 개발 벤처기업인 스타십 테크놀로지는 2014년 창업한 이래 세계 20개국 100개 이상의 도시에서 자율주행 배달 로봇인 스타십 로봇을 시험 운행 중이다. 스타십 테크놀로지뿐 아니라 세계 여러 기업이 자율주행 배달 로봇 상용화에 착수했다. 한편 운송 분야의 무인화는 해상이라고 예외가 아니다. 세계 유수의 엔진 제조업체 롤스로이스는 자율운항 선박을 실현하기 위한 로드맵을 발표했다. 2020년에는 근해 화물선의 무인 원격 조종을 선보이고, 2030년에는 같은 범위를 원양 화물선으로 확대하며, 2035년에는 무인 선박의 완전 자율운항을 목표로 한다.

로봇과 물류

자동 창고의 활용법: 자동 창고는 현재 부분적 용도로만 쓰인다. 구조적인 난점 때문인데, 다양한 화물을 취급하고 수급 변동이 심한 물류 센터는 자동 창고를 이용하는 데 적합하지 않다. 실제로 대다수 물류센터는 입고에서 출고에 이르는 작업을 사람에게 의존한다. 그런데 이 상황을 창고로봇이 해결할 수 있다. 창고 로봇은 범용성이 커서 입출고량의 변화에도 유연하게 대처할 수 있다.

아마존의 선반 로봇: 아마존의 선반 운송형 로봇 키바(현재는 로봇 드라이브)는 선반 아래에 들어가 선반을 들어 올려 출고 상품을 선반 통째로 운반할 수 있다. 아마존은 지금까지 세계 각국의 물류 센터에 총 10만 대의 로봇 드라이브를 도입해 노동 생산성을 높이는 데 성공했다. 선반 운송형 로봇 활용은 아직 걸음마 단계이다. 운용 방법도 이제부터 확립해 나가야 한다.

또한 로봇 생산 라인을 구축할 정도의 수요가 없으므로 생산 비용을 절감하는 데 한계가 있다. 따라서 바닥 면적, 출고 빈도, 인력 등 일정 조건을 충족한 물류 센터가 아니면 투자 대비 효과를 기대할 수 없다. 앞으로 도입 대수가 증가하면 투자 대비 효과를 기대할 수 있는 범위가 확대되면서 널리 보급될 것이다.

인간과 협업하는 창고 로봇: 선반 운송형과는 다른 관점에서 접근한 창고 로봇도 점차 상용화되고 있다. 인간과 함께 일한다는 전제 하에 움직이는 협동 로봇은 그중 가장 주목받는 형태라 할 수 있다. 로커스 로보틱스는 협동 로봇을 제작하는 벤처기업인데, 이 회사의 협동 로봇인 로커스봇은 해당 상품이 놓인 선반 앞에서 대기한다. 직원은 로커스봇의 화면에 표시된 상품을 선반에서 꺼내어 로커스봇이 운반해 온 상자에 넣는다. 그리고 작업자가 버튼을 누르면 로커스봇은 작업자에게 ‘다음에 갈 장소’를 전달한 뒤, 다음에 꺼내야 하는 상품이 놓인 선반 앞이나 포장대까지 이동한다. 작업자가 로커스봇에게 지시받은 곳에 가면 그곳에는 선반에서 상품을 꺼내기를 기다리는 다른 로커스봇이 있다.

무인 지게차의 사업성: 현재 대다수의 지게차는 오퍼레이터라 불리는 작업자가 조종하는데, 무인으로 바뀌면 선반 운송형 로봇과 같은 기능성을 갖게 될 것이다. 실제로 대형 지게차 제조업체 도요타 자동직기와 미쓰비시 로지스넥스트는 무인 지게차를 이미 시장에 출시했다. 무인 지게차의 성능은 하루가 다르게 향상하고 있다. 노동력 부족 문제가 날이 갈수록 심각해지면서 창고 로봇을 활용하는 곳이 꾸준히 증가하는 것으로 보아, 무인 지게차의 상용 범위도 머지않아 점차 확대될 것이다.

물류 솔루션 업체의 가치: 창고 로봇의 도입이나 운용에 관한 경험이 있는 사람은 극소수이다. 협동 로봇처럼 업체에 따라 운용 방법이 달라서 운용 방식이 확립되어 있지 않은 시스템도 적지 않다. 그러므로 첨단 시스템의 도입과 운용을 지원하는 물류 시스템 통합업체의 역할이 대단히 중요하다. 일본의 벤처기업인 그라운드는 첨단 기술을 활용해 물류 솔루션을 제공한다. 물류 시스템 통합업체의 역할을 맡는 회사도 꾸준히 증가하고 있다. 최첨단 물류 시스템을 도입하려는 물류 회사, 물류 회사에 물류 시스템을 판매하고자 하는 제조업체는 물류 시스템 통합업체를 잘 활용하는 것이 중요하다.

새로운 비즈니스의 탄생



물류판 공유 경제(제품과 서비스를 공동 이용하는 구조)라고 할 수 있는 새로운 비즈니스가 싹트고 있으며, 대체로 세 가지 방향(생산과 구매의 연결, 사물인터넷플랫폼, 물류를 초월한 연결)으로 나뉜다. 소인화를 ‘사람의 업무를 기계와 시스템으로 대체하는 혁신’이라고 해석한다면, 표준화는 ‘사람의 업무를 기계와 시스템에 대체할 때 필요한 리소스를 공유 경제로 최소화하는 혁신’이라고 할 수 있다.

생산과 구매의 연결

차세대 공급망 플랫폼: 수직 통합에 따른 표준화는 조달ㆍ생산과 같은 상위 과정에서 먼저 진행된다. 독일의 대기업 지멘스는 마인드스피어라는 운영 체제를 제공한다. 마인드스피어는 기계나 부품을 만드는 공작 기계에 관한 다양한 데이터를 모아서 생산성 개선과 보완점을 분석하는 개방형 사물인터넷이다. 이 시스템을 이용하면 생산에 필요한 가동 시간 단축, 제조 공정 개선, 기계나 시스템을 운용할 수 없는 시간을 뜻하는 다운타임 방지 등 공작 기계의 성능을 향상할 수 있다.

또 여러 공장 간에 정보를 공유하고 납품처의 설비 가동에 따른 생산량 변경, 출고 시점 등을 조정하면 과잉 생산이 개선되어 공급망을 효율화할 수 있다. 독일을 비롯한 유럽 제조업체뿐 아니라 미국과 일본 제조업체에서도 사용되고 있다. 조달ㆍ생산 최적화를 실현하는 차세대 플랫폼 서비스의 일례라 할 수 있다.

아마존이 바꾼 소비 프로세스: 수직 통합에 따른 표준화는 유통ㆍ판매 이후 과정에서도 일어난다. 일본의 가오는 오래전부터 수요 예측을 통해 공급망 최적화를 추진했다. 품목별ㆍ납품처별로 축적된 일일 판매 실적을 근거로 미래 수요를 예측하고 판매 계획과 생산 계획을 작성한다. 담당자의 의도가 개입되지 않고 품목별ㆍ납품처별로 수요 특성과 계절 변동, 가격 탄력성, 상담 정보에 근거해 과학적으로 예측함으로써 상품이 남거나 모자라는 재고ㆍ결품 문제를 최소화하고 물류비용을 절감한다.

사물인터넷플랫폼

물류를 공유하는 기업들: 여러 기업이 물류 기능을 공유하는 공동 물류는 여러 기업의 화물을 취급해서 화물량을 늘리고 물류 효율성을 높인다. 이 방식을 운용하는 기업은 두 가지 특성을 보인다. 첫째, 단순히 화물량이 적은 지역이나 경로에서 타사와 함께 화물을 보관ㆍ운송하는 것이다. 둘째, 올 때와 갈 때의 화물량, 계절과 시간대 등에 따라 취급 화물량의 격차가 큰 지역ㆍ경로에 공동 물류를 실시하자는 생각이다. 공동 물류는 수평 통합으로 효율화를 이루는 예전부터 있었던 비즈니스 방식이라고 할 수 있지만, 특정 기업 간의 고정적 관계가 전제이기 때문에 갑작스러운 수요 증가나 취급량 급감에는 적절히 대응하지 못하는데, IoT를 활용한 매칭 비즈니스 성장은 이 상황을 바꿔 놓을 것이다.

트럭 플랫폼 동향: 사람과 IT를 조합한 구화구차(求貨求車, e마켓 플레이스에서 물류의 공급자와 수요자를 연결하는 것) 시스템을 구축해서 규모의 경제를 실현한 업체가 나타났다. 일반 물류 회사이면서 중개 사업에 진출한 트랜컴은 고객과의 소통과 복잡한 조건을 파악하여 매칭하는 작업을 어드저스터(Adjustor)라는 직원에게 맡기고, 매칭이 아직 성립되지 않은 조건이나 거래처 정보 등을 컴퓨터 화면으로 확인할 수 있는 시스템을 구축했다. 운송 회사와 화주ㆍ원청회사들은 기존 방식대로 전화만 하면 되므로 트랜컴의 구화구차 서비스를 이용할 때 어려움이 없었다. 이로써 매칭 성공률이 높아졌다. 구화구차는 사람과 IT를 연계함으로써 다른 곳보다 앞서 장비산업화가 진행된 업체라 할 수 있다.

물류를 초월한 연결

관리 시스템의 진화: WMS이나 TMS와 같은 물류 관리 시스템은 물류와 직접적으로 관계가 없는 다양한 기능과 정보를 집어넣음으로써 진화를 거듭했다. 예컨대 초기 WMS는 창고 내 재고 수량을 데이터로 축적하여 화주에게 보관료와 입출고료를 청구하는 게 전부인 시스템이었다. 지금은 입고에서 격납ㆍ출고ㆍ검수ㆍ포장에 이르는 작업 상황과 화물 배치까지 전부 관리할 수 있다. TMS도 원래는 운송 실적을 데이터로 축적해 화주에게 운송료를 청구하는 시스템이었지만, 지금은 각 화물의 출발지와 도착지의 장소, 용적ㆍ중량, 납품시각 등을 사전에 입력해서 필요 트럭 수량과 최적 운송 경로를 자동으로 산출한다.

한편 일본의 파스코는 TMS를 기반으로 물류 솔루션 서비스를 제공한다. 파스코는 과거 기상재해가 도로교통 등 운송 인프라에 미친 영향을 데이터베이스화해서 시간당 강수량과 강설량, 적설량, 풍속ㆍ풍향 등을 근거로 통행금지 실시, 산사태, 내수 범람 위험성 등을 예측한다. 이를테면 평소의 운송 경로를 사용할 수 없다고 예측되면, 시스템 화면에 알람이 표시되고 출고시각을 앞당기거나 우회로를 사용하고 또는 다른 운송 수단을 선택해 화물 정시 도착성을 높일 수 있다.

로지스틱스 이상의 플랫폼: 화물의 내용물도 공유 대상이 된다. DHL에 비견하는 규모의 대형 물류 회사 UPS는 화주 대신 제품을 제조ㆍ출고하는 3D프린터 서비스를 시작했다. 세계 각국에 있는 UPS의 물류 거점에 배치된 3D프린터를 적절히 이용할 수 있는 서비스다. 시제품이나 수주 생산품을 제조하긴 하지만 빈도가 낮아서 3D프린터를 갖출 정도는 아닌 화주 입장에서는 제조비용을 억제할 수 있는 편리한 서비스다. 덧붙여 그 시제품이나 수주 생산품을 먼 곳으로 배송해야 할 경우, 납품처 근처에 있는 UPS의 3D프린터를 이용하면 훨씬 빠르고 저렴하게 배달할 수 있다. UPS는 화물의 내용물에도 개입해 물류라는 틀에서 벗어난 플랫폼을 구축하려 한다.