4차 산업혁명이 가져올 미래 'Next물류 - Logistics 4.0은 무엇인가'

새로운 물류의 시대가 펼쳐지고 있다. 사회적인 화두가 되고 있는 제4차 산업혁명에 발맞추어, 인공지능과 로봇이 중심이 된 Logistics 4.0이 물류산업의 중심으로 자리잡고 있다. 단순히 비용절감에 초점을 맞춰왔던 지금까지의 물류서비스와는 달리 고객에게 핵심 경쟁력을 제공하는 전략적인 도구로서 물류가 각광받는 시대로 접어들게 되었다.

와트의 증기기관으로 촉발된 제1차 산업혁명이나, 전기가 산업의 중심으로 자리잡았던 제2차 산업혁명까지 물류의 역할은 크게 부각되지 않았다. 물류는 단순히 원료를 조달하거나 완제품을 배달하는데 필요한 비용만을 의미했고, 유통망이 지역에 국한되었기 때문에 기업의 관심을 끌지 못했다. 하지만 정보화로 촉발된 제3차 산업혁명에서 물류는 제3의 이익원으로 각광을 받았다. 기업의 글로벌화가 진행되면서 물류비는 과거와 비교하기 힘들 정도로 증가했으며, 기업간 경쟁이 치열해지면서 물류는 비용절감을 통해 기업의 성장을 견인하는 새로운 근원으로 인식되었다.

아마존닷컴의 성공은 물류서비스의 가치가 기업 경쟁력의 핵심이 되었음을 보여준다. 로봇을 사용한 물류센터 운영 등 아마존의 효율적인 물류전략은 미국 최대의 유통업체 월마트를 뛰어넘는 성과를 보여주었으며, 온라인 유통업계에서 약점으로 지적되어 왔던 배송 리드타임을 드론을 이용한 배송을 활용하여 뛰어넘고 있다. 아마존의 우수한 물류서비스는 고객의 선택을 이끌고 있으며, 아마존의 지속적인 성장을 가능하게 한 요소로 인식되었다.

앞으로 5년간은 물류산업 전반에 걸친 변화의 바람이 거셀 것으로 예상된다. 지능형 로봇의 출현은 물류센터의 생산성 향상에 크게 기여할 것이고, 자율운행차량은 수/배송 전반에 걸쳐 커다란 영향을 미칠 것이다. 따라서 변화하는 물류시장이 어떠한 방향으로 진행되어 갈지 예측하고, 그에 대한 대응방안을 검토하는 것이 무엇보다 중요하다.

이번에는 Next물류를 구성할 주요 핵심기술들에 대해 설명하고, 이들 신기술이 고객에게 어떠한 가치를 제공하고, 또 물류시장을 어떻게 변화시킬지 살펴본다. 그리고 변화하는 물류시장에서 살아남기 위해 필요한 전략이 무엇인지 알아보도록 하자.

물류산업의 패러다임과 Next물류 기술

그 동안 물류산업에서 성과를 측정하는 주된 지표는 비용(Cost)이었다. 기업이 물류서비스를 선택할 때 가장 먼저 고려하는 요인이 비용이었다. 반면 소비자는 물류서비스의 품질(Quality)을 선호했다. 자신이 주문한 제품이 빠르고 안전하게 도착하는 것이 무엇보다 중요했다는 의미다. 서비스 품질과 비용과의 관계를 Webvan의 사례를 통해 살펴보자.

Webvan은 1996년 미국에서 설립되어 주문 후 30분 단위의 지정 배송을 약속한 온라인 소매업체이다. Webvan은 소비자가 지정한 시간 내에 배송하기 위해 미국 전역의 요소에 대규모 물류센터를 설립하였다. 그리고 교외지역까지 서비스를 실시하였기 때문에 폭발적인 주문이 발생하지 않는 한 항상 배송차량의 적재율이 낮아질 수 밖에 없는 구조였다. 게다가 대규모 물류센터는 컨베이어를 설치하고 수작업에 의해 분류 및 패킹작업을 실시해서 늘 거대한 고정비가 발생하였다.

결국 Webvan은 2001년 파산하였다. Webvan의 사례는 아무리 훌륭한 물류서비스를 제공한다 해도, 물류비용을 감내할 수 있는 수준이어야 한다는 점을 잘 보여준다. 따라서 Next물류에서 가장 먼저 고민해야 하는 것은 어떻게 비용을 낮추면서 동시에 고객에게 제공되는 서비스를 향상시킬 수 있느냐 하는 것이다. 과거 비용에 집중되었던 물류의 주요 관심영역이 고객에게 새로운 가치를 제공하는 것으로 변화하고 있는 것이다.

다시 Webvan의 사례로 돌아가 보자. Webvan의 파산 이후 일부 경영진은 아마존닷컴에 합류하였다. 그리고 일부 기술임원은 새로운 벤처기업을 만들었다. 아마존에 합류한 인력은 자신의 실패 원인이 밀도의 경제(economy of density)를 무시했다는 점임을 밝혔다. 즉, 주문이 특정 지역단위로 집중되어야 배송효율을 증가시켜 단시간 배송에도 비용을 절감할 수 있다는 점을 간과하였다는 것이다. 그리고 Webvan 기술임원들이 설립한 벤처기업 Kiva Systems는 물류창고에서 적치, 피킹, 패킹의 작업을 모두 수작업에 의존했기 때문에 창고의 작업구조가 경직되고 대규모 고정비가 발생한다는 사실을 발견했다. Kiva Systems는 로봇을 통해 적치/피킹 작업을 수행하고 작업자는 하역, 패킹과 같이 수작업이 반드시 필요한 분야에만 투입하도록 했다. 이후 Kiva Systems는 2011년 아마존에 합병되어 아마존의 모든 물류센터에 Kiva로봇을 공급하고 있다.

Next물류를 구성하는 첫 번째 기술은 바로 비용절감기술이다. 물류산업은 대규모의 인력을 필요로 하기 때문에 인건비는 물류비에서 무시할 수 없는 수준이다. 따라서 효율적인 인력활용을 가능하게 하는 기술이 필요하다. 이 분야에서 로봇기술은 무엇보다 먼저 고려될 필요가 있다.

산업현장에서 로봇은 이미 1970년대 후반부터 사용되기 시작하였다. 하지만, 최근까지도 로봇은 제조라인의 고정된 위치에서 주어진 작업만을 수행하는 것이 일반적이었다. 즉, 로봇은 반복적으로 진행되는 작업, 또는 위험한 작업에 국한하여 업무가 주어져왔다. 하지만 빅데이터 분석이 등장하면서 로봇의 작업역량은 한 단계 발전하게 되었다. 화상카메라로 읽어들인 정보를 바탕으로 빅데이터 분석을 통해 패턴을 인식하면, 로봇에 설정된 인공지능이 작동하여 이상상황에 대해 자체적으로 대처할 수 있게 된다. 상황변화에 대해 자율적인 대처능력을 로봇에 제공하는 인공지능(artificial intelligence)은 로봇을 물류분야에 적용시키기 위한 선행기술이 된다.

인공지능의 역사는 길다. 1958년 다트머스 회의에서 처음 언급된 이후 성능향상에 어려움을 겪으면서 몇 차례 부침이 있었다. 하지만 2000년대 들어 발달한 빅데이터 분석기술에 힘입어 기존의 기계학습(machine learning)을 강화한 딥러닝(deep learning)이 제안되면서 음성/화상 인식에서는 인간과 유사한 수준까지 도달했다. 특히 IoT의 발전으로 물류프로세스에서 발생하는 다양한 데이터를 수집할 수 있게 되면서, 과거 물류정보시스템에서는 파악하기 어려웠던 특성까지 인공지능을 이용해 파악할 수 있게 되었다.

인공지능이 로봇에 이식되면서, 로봇은 스스로 환경변화를 감지하고 그에 적합한 행동을 할 수 있는 역량을 보유하게 되었다. 산업용 로봇은 지시된 작업만 수행하지만, 인공지능이 이식된 로봇은 스스로 판단하여 행동하는 소위 자율형(Autonomous) 로봇으로 진화했다. 그 결과 비정형 작업이 일상적으로 발생하는 물류현장에서 로봇의 적용이 가능하게 되었으며, 다양한 종류의 박스를 스스로 판단하여 팔렛타이징 하는 상업로봇이 서비스 되고 있다.

결국 Next물류는 보다 적은 작업자가 높은 효율로 물류작업을 수행하기 위한 방향으로 발전할 것이며, 다양한 IoT데이터를 스스로 해석하여 인공지능화 한 로봇의 활용이 획기적으로 늘어날 것이다.

이를 위해서 반드시 고려해야 하는 것은 표준화다. 로봇은 몇몇 선진기업이 시장을 과점하고 있으며, IoT는 셀 수 없는 많은 정보를 수집하고 제공한다. 이들 데이터가 일정한 표준에서 처리되지 않으면, 인공지능화 하기 위한 정보의 흐름(Information Flow) 제어에 엄청난 비용과 시간이 소요된다.

이미 Fanuc과 같은 로봇기업은 자신의 로봇을 사용하는 전세계 기업을 대상으로 로봇의 제어를 허용하는 생태계를 구축하였으며, 외부기업에게 로봇과 IoT의 연결을 위한 표준화 정보를 제공하고 있다. 표준화된 환경에서 IoT를 통해 다양한 데이터를 수집하고, 인공지능화 하여 로봇이 물류 작업자의 생산성을 강화하는 것이 다가올 Logistics 4.0시대에 Next물류가 추구하는 방향이 될 것이다.

Next물류의 제공가치

최근 일본의 가전업체 파나소닉은 가까운 미래에 가전제품이 서비스화 될 수 있다는 개념을 소개했다. 예를 들어 고객은 식품의 선도유지를 위해 냉장고를 구매한다. 하지만 실시간 물류서비스가 일반화 되면, 고객은 필요할 때 제품을 구매하게 되고 더 이상 냉장고를 필요로 하지 않는다는 것이다. 즉, 물류서비스의 향상이 소비자의 생활방식을 바꾸고, 이것이 기존의 산업구조 변화를 이끌 수 있다는 것이다. 파나소닉은 이러한 개념을 가지고 미국과 일본에서 실험적으로 초고속 물류를 바탕으로 하는 디지털 시티 사업을 수행하고 있다. Next물류에서 구현되는 혁신적인 물류프로세스는 앞으로 인류의 삶을 크게 바꿔 놓을 것이다. 이를 보다 자세하게 살펴보도록 하자.

먼저, 가까운 미래에 배송리드타임은 크게 줄어들 것이다. 그리고 줄어든 리드타임을 기반으로 하는 다양한 사업이 창출될 것이다. 배송리드타임의 단축은 ‘16년 11월에 성공적으로 시험을 마친 아마존 프라임 에어와 같은 드론 배송을 통해 이미 실현되었다. 아마존이 특허를 출원한 공중창고(Flying Warehouse)는 드론의 활용이 대단히 광범위 하다는 점을 잘 보여준다. 아마존은 비행선이 공중에서 창고역할을 수행하고, 드론이 셔틀버스처럼 비행선을 드나들면서 배송을 수행하는 모델을 제시했다. 각국의 비행과 관련된 규제문제가 해결된다면, 드론 배송은 미래 물류에서 소비자물류(Last Mile Delivery)의 한 축을 담당할 것으로 예상된다.

또한 리드타임 단축과 관련해서 3D프린터의 역할을 간과할 수 없다. 미국의 물류업체 UPS는 싱가포르에 3D프린터 공장을 설립했다. 이 공장은 주로 동남아 각지의 제조업체의 수리, 유지보수용 부품을 직접 3D프린터로 제조해서 납품한다. 과거 수리용 부속은 설비 제조업체의 자체적인 재고보유 기간이 짧아서, 발주부터 납품까지 많은 시간이 소요되었다. 하지만 3D프린터의 활용은 이러한 조달 리드타임을 혁신적으로 단축할 뿐만 아니라, 물류업체에게 새로운 매출원이 될 수 있다.

소비자 물류의 또 다른 추세는 24시간 배송이 가능하게 되었다는 점이다. 세계 각국은 트럭 운전수의 노동시간을 엄격하게 규제하는 경우가 많다. 또한 고객의 생활패턴도 심야에 제품을 인도받는 경우가 흔하지 않다. 하지만 심야에도 어떤 제품이 필요한 상황은 늘 발생한다. 예를 들어 서버관리자가 특정 부품의 이상을 심야에 발견했을 경우, 지속적인 서비스 제공을 위해 심야라도 상관없이 물건을 인도받고 싶을 것이다. 일본의 가전 양판점 요도바시 카메라는 자사의 전자상거래 사이트에서 주문한 물건은 전국의 오프라인 매장에서 1시간 안에 제공하고 있다.

리드타임의 단축과 24시간 배송은 많은 변화를 가져올 것이다. 우선 소량 다빈도 구매가 일반화 될 것이다. 따라서 구입품의 보관 소요가 낮아지면서, 가전의 서비스화가 이루어 질 수 있다. 여기에 드론을 비롯하여 즉시배송을 위한 인프라가 갖춰지면, 가정에서 음식을 조리하기보다 조리된 음식을 배달해 먹는 식으로 라이프스타일이 변화할 수 있다. 그리고 라이프스타일의 변화는 기업 측면에서도 새로운 사업기회가 발생한다는 것을 뜻한다.

미국의 프린터 제조업체 Brother는 최근 교환용 잉크 카트리지의 포장을 변경했다. 과거에는 소비자가 직접 소모품점에 들러 제품을 구입했기 때문에, Brother의 잉크 카트리지는 진열대에 걸기 위한 고리를 상자에 부착했다. 하지만, 최근 생산된 제품은 잉크를 교환할 때가 되면 IoT 장비를 통해 자동적으로 사전에 설정된 전자상거래 업체를 통해 주문을 낼 수 있다. 따라서 별도의 진열을 위한 포장이 아닌, 단순히 배송에 최적화된 포장을 통해 물류효율 향상을 기대하게 되었다.

이처럼 IoT가 물류에 적용되면서 과거에는 수집하지 못한 새로운 정보를 수집할 수 있게 되었다. 이제 물류가 단순한 제품의 이동에만 국한되는 것이 아니라, 유통분야에서는 고객 접점(Moment of Truth)으로서, 또한 단순한 시장 수요가 아닌 고객 선호(Customer Preference)를 파악할 수 있는 정보의 원천으로서 자리잡은 것이다.

일본의 전자상거래 업체 아스쿠루는 물류에서 획득한 정보를 제조업자에게 적극적으로 제공한다. 전자상거래 업체의 특성상 판매한 제품에 대해 다양한 피드백 정보를 웹을 통해 획득할 수 있다. 그리고 전자상거래 업체는 이 피드백을 판매자 평가에 사용한다. 하지만 아스쿠루는 피드백 정보를 제품단위로 통합하여 분석했다. 예를 들어 사무실에서 대량으로 구매하는 녹차음료의 경우, 소비자의 피드백이 주로 당도와 카페인에 관한 이야기가 많은 것을 발견했다. 이를 바탕으로 제조업체에 당도와 카페인 함유량을 줄인 제품을 제안하여 성공적인 제품개발로 이어갈 수 있었다. 이와 같이 물류분야의 IoT활용은 보다 다양한 정보의 수집, 분석을 통해 시장의 민감한 수요변화를 가장 앞서 파악할 수 있는 첨병의 역할을 수행할 것으로 기대된다.

Next물류 전략

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