Special Report/물류 센싱기기 시장동향 - 스페셜리포트

스마트 팩토리 및 인더스트리 4.0과 맞물려, 국내 물류산업이 빠르게 확대되고 있는 가운데, 제조물류 역시 과거에 비해 자동화 수요가 늘어나면서 유망시장으로 급부상하고 있다. 이에 따라 글로벌 자동화 업체들은 물론, 공장자동화 및 물류자동화 분야에 경험이 있는 센서 제조업체들이 이 두 가지 기술이 결합된 제조물류라는 새로운 시장에 역량을 집중하고 있다.

이 시장에는 씨크코리아 및 페펄앤드푹스코리아, 터크코리아, 발루프코리아와 같은 센서 분야에서 강점을 지닌 업체를 비롯해서, 코그넥스코리아나 지브라테크놀로지스 한국지사와 같은 자동인식 장비로 알려진 업체 및 한국오므론 같은 글로벌 자동화기업들이 포진, 확대되는 시장을 선점하기 위해 치열한 기술 및 영업경쟁을 전개하고 있다.

현재 제조물류 분야는 물류센서의 인식기술을 기반으로, 제어시스템을 통합해서 제조물류 설비 자체를 최적화시키는 개념으로 기술이 발전해 나가고 있다.

주력업체들의 최근 행보를 통해 향후 제조물류 시장의 경쟁판도 및 기술 트렌드들 전망해 본다.

<기획·취재/최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

제조 물류 프로세스는 크게 자재관리, 운송/적재, 하역/보관 등의 공정으로 분류할 수 있다. 자동화된 물류 프로세스를 가정해보면, 바코드나 RFID 태그를 활용하여 자재를 관리하고, 라이다(LiDAR)와 위치결정 소프트웨어가 탑재된 무인대차(AGV)로 자재를 이송하며, 엔코더로 컨베이어의 움직임을 제어하고, 머신 비전을 활용하여 로봇 가이던스와 품질 검사를 진행하며, 거리센서는 창고 크레인의 포지셔닝, 그리고 포토, 근접, 초음파 센서 등은 모든 프로세스에서 유무감지를 위해 복합적으로 사용된다.

발루프 코리아 최원석 부장은 “일반 물류 시장은 연 20% 이상 성장하고 있으며, 향후 몇 년 간 지속적으로 성장할 것으로 예상된다.”고 말하고, “제조사들의 물류형태도 바뀌고 있는데, WMS(Warehouse Management System)를 통해 물류를 효율적으로 관리하고 있으며, AMR 및 로봇 도입을 통해 무인화 형태로 변모하고 있다.”고 설명했다.

제조 공정 트렌드 변화의 핵심은 물류 자동화

또 지브라테크놀로지스 코리아 우종남 지사장은 “스마트 팩토리 및 Logistics 4.0의 구현도 점차 확대될 것으로 보인다. 사실상 온라인과 오프라인의 경계가 사라짐에 따라 고객의 다양한 니즈를 만족시키기 위한 O2O(Online to Offline)/O4O(Online for Offline) 역시 더욱 증가할 것으로 생각된다. 따라서 이러한 시장 상황의 변화는 제조물류 분야의 수요를 증가시키는 요인으로 작용할 것이며, 이것은 다양하고 복잡한 고객의 니즈를 만족시킬 수 있는 새로운 솔루션의 도입으로 이어질 것이다. 아울러 솔루션 레버리지를 통한 생산성 향상 및 ROI 개선이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 기회 역시 증가할 것이기 때문에, 제조물류의 시장성은 기존보다 훨씬 더 확대되고 개선될 것으로 예상한다.”고 말했다.

또 페펄앤드푹스코리아 천수영 부장은 “모든 자동화의 근간은 물류다. 무인 자동화, 스마트 팩토리의 기본은 물류 자동화이기 때문에, 향후 제조 공정 트렌드 변화의 핵심은 물류 자동화가 될 것이다. 개인적으로는 전통적인 포토센서나 근접센서를 기반으로 하는 물류가 모든 자동화 시장을 주도하지 않을까 생각한다.”고 피력했다.

이처럼 제조물류 시장이 호조를 보이면서 이 시장에 주력하고 있는 많은 공급업체들이 올 2021년 긍정적인 매출성과를 얻을 것으로 예상된다.

씨크코리아 강정훈 과장은 “올 2021년 두 자릿수 성장을 달성할 것으로 보고 있다. 공장 및 물류 자동화 시장에서의 노하우와 수집된 성공 사례들을 통하여 포트폴리오를 구성하고, 전문인력을 적재적소에 배치, 그리고 적극적인 커스터마이징을 진행한 것이 주효했다.”고 말했다.

또 코그넥스코리아 박민홍 상무는 “코로나 이슈로 인한 언택트 소비 등 소비 패턴의 변화가 물류시장에 긍정적인 영향을 미쳤다. 이러한 긍정적인 성장에 힘입어 코그넥스 물류팀도 약 150%의 성장을 달성했다.”고 설명했다.

한국오므론 박정민 팀장은 “올해는 작년대비 120% 정도 성장을 달성했다. 물류시장이 좋은 것도 있고, 투자심리가 회복된 영향도 우리 한국오므론의 물류사업에 기회를 제공했다.”고 말하고, “내년에는 올해 대비 두 배 이상의 성장을 목표로 하고 있다.”고 .덧붙였다.

물류 센서 기술 표준화와 융합화로 발전

물류센서 기술은 향후 표준화와 융합화로 발전이 되면서, IO-Link와 같은 센서단 통신 프로토콜의 역할이 중요해질 것으로 예상된다. IO-Link 디지털 인터페이스는 필드버스 기반 point-to-point 연결 기술로서, 제어시스템에서 자동화 최하부 영역에 이르기까지 통신이 가능하고, 액추에이터 등의 센서를 필드버스 영역과 연결하는 표준화된 IO 장치다.

발루프코리아 최 부장은 “물류센서 기술 트렌드는 표준화, 융합화라고 생각한다. ‘표준화’ 측면에서, 대형 물류 라인에서 여러 센서들을 효율적으로 운영하기 위해서는 산업표준이 필요하다. 현재, IO-Link는 그 역할을 충분히 해내고 있으며, 산재되어 있는 네크워크 인터페이스에 대한 대통합이 이루어질 것으로 예상한다.”고 말했다. 한편 ‘융합화’ 측면에서 센서 제조사들은 고객의 다양한 니즈를 부합하기 위해서 센싱기술을 통합하고 있는데, 대표적인 예로, 발루프의 BCM 센서는 진동, 온도, 습도 및 공기압 등과 같은 다양한 물리량을 측정하고 처리한 다음, IO-Link를 통해 상위 시스템으로 전송하여, 각 시스템의 정상적인 작동을 감시하여 전체 시스템의 효율성을 높이고 있다.

씨크코리아 강 과장은 “물류센서 역시 인더스트리 4.0 트렌드와 맞물려 기술이 진화되고 있다. 고객은 유연한 생산과 자재 투명성, 원가 절감 등을 통한 효율적인 생산을 추구하고 있으며, 인더스트리 4.0 트렌드와 빅데이터 기술이 맞물려서, 생산예측, 자재관리, 설비운영 등이 자동화된 스마트 팩토리가 5~10년 내에 대중화될 것으로 보고 있다.”고 말했다. 강 과장은 “전통적인 공장의 시스템은 가장 하단의 필드 단에 있는 센서로부터 PLC 등의 제어 유닛으로만 데이터가 전달되는 폐쇄적인 시스템이었다. 즉, 해당 필드 단은 PLC 로직에 의해서만 통제가 되기 때문에, 필드 단으로부터 취득된 데이터가 상위 단의 MES나 ERP에 전달되는 것이 제한적이었다. 그러나 인더스트리 4.0에서 추구하는 시스템은 이더넷 통신과 클라우드 서버 등을 활용하여 센서, 즉 필드 단으로부터 PLC뿐만이 아니라 그 상위 시스템으로도 데이터 이동이 자유로워질 것이며, 이로 인하여 사용자는 빅데이터 수집이 가능하게 되고, 수집된 데이터들은 다양한 의사결정에 활용되게 될 것이다. 따라서 향후 제조물류 프로세스 전체를 네트워크화 하는 것은 필수적이며, 이를 위한 미들웨어, 정보보안 기술 또한 준비되어야 할 향후 과제라고 할 수 있다.”고 설명했다.

또 지브라테크놀로지스 한국지사 우 지사장은 “위드코로나 시대로 접어들고 경기가 점차 개선됨에 따라 스마트 팩토리와 Logistics 4.0 의 구현도 더욱 가속화될 것으로 생각된다. IoT를 통한 빅데이터의 수집 및 고객의 니즈에 부합하는 솔루션을 제공하기 위한 데이터의 분석은 그 중요성이 날로 증가하고 있다. 데이터 수집의 관점에서 모든 솔루션의 기반이 되는 로 데이터의 수집 방법과 시간, 실시간 분석을 가능케 하는 센서는 더욱 다양해지고, 세분화될 것으로 예상된다. ”고 말했다. 이와 함께 “PDA 같은 하드웨어들은 스마트폰과 비슷하게 갈 것으로 보인다. 언제가 될진 모르지만, 앞으로는 디스플레이가 가상화면화 될 때가 올 것이다. 그 다음에는 3D 화면이 출시될 것이다.”라고 말하고, “무인화가 진행되고, 작업자들이 장비를 들고 다니는 걸 번거로워 한다, 따라서 웨어러블 기기가 지속적으로 늘어날 것이고, 소형 경량화 될 것이다. 과거에는 작업자들인 건(Gun) 같은 장비를 계속 들고 다녀야 했다면, 손가락에 끼우는 기기 하나로 작업자 자신이 가지고 있는 PDA 모바일 기기와 페어링이 되기 때문에, 지게차를 운전하든, 박스를 움직이든, 걸어가든, 언제 어디서나 스캐닝이 가능하고, 그에 따른 이차적인 작업 데이터를 항상 받을 수 있다.”고 덧붙였다.

센서의 인식기술을 기반으로 제어시스템을 통합해서, 제조물류 설비 자체를 최적화시키는 개념으로 기술이 발전

특히 물류분야에서 그 역할이 급부상하고 있는 제품 가운데 하나가 비전센서나 비전 카메라를 포함한 머신 비전으로, 코그넥스코리아 박 상무는 “향후 물류 시장에서 딥러닝이 장착된 비전 카메라에 대한 수요가 증가할 것으로 예상된다. 현재는 바코드 리더기 위주의 기술이 물류 고도화 단계에서 각광 받고 있다. 하지만, 비전 카메라는 각 물류 처리단계에 있어서 배송 형태, 배송물의 크기, 파손, 분실에 대한 정교한 정보를 제공한다. 고객은 딥러닝을 통해 원하는 정보를 축적하고, 이 정보를 다른 산업 및 물류 고도화에 반영할 수 있다.”라고 설명하고 “현재까지의 기술 트렌드는 입고부터 출고까지 각 단계에서의 이력 관리가 중요했다면, 앞으로는 어느 단계에서 어떤 파손이나 분실이 발생했으며 이를 어떻게 개선할 수 있는지에 대한 자료가 필요할 것으로 예상된다.”고 피력했다.

또 터크코리아 여태빈 부장은 “향후 제조물류는 스마트 및 디지털화, 인더스트리 4.0의 가속화로 스마트폰, 태블릿 PC 등 모바일기기에서 보다 쉽게 제조 물류 프로세스 제어와 모니터링이 가능하고, 로봇, AGV, 가상현실(VR) 어플리케이션, 인공지능 등의 활용으로 제조물류 계획을 보다 쉽게 수립하며 지원할 수 있도록 진화할 것이다. 또한 발전된 디지털화 및 혁신을 통해 제조물류를 보다 유연하고 효율적으로 운영하게 될 것이다. 한마디로 제조물류의 디지털 이노베이션 파크가 형성되는 것이다. 이를 위해 물류센서 또한 발전해가는 디지털 이노베이션 파크에서 역할을 다 할 수 있게 지금보다 한층 진화된 새로운 기술과 기능의 등장으로 까다로운 어플리케이션을 해결할 것이며, 통신 방식의 발전으로 네트워크 연결이 쉬워질 것이고, 보다 복잡하고 다양한 요구에 맞게 지능적이고 유연하고 탄력적인 기능을 가진 진보된 스마트센서로 발전해 나갈 것으로 본다.”고 설명했다.

또 한 가지 제조물류에서의 중요한 변화 가운데 하나는 서보 제어의 증가다.

한국오므론 송하민 책임은 “기존에는 PLC로 단순히 물류 컨베이어 위주의 제어만 했었는데, 이제는 영상정보도 받아야 되고, 빠르게 들어오는 정보를 기반으로 즉시 판단을 해서 정확하게 분류하는 액션을 해줘야 된다. 따라서 리스폰스가 대단히 빨라야 된다. 바로바로 분류를 못 시키면 서울에 갈 물건이 대전에 가 있게 되거나 한다. 실제로 인식한 정보가 바로 제어기에 반영이 돼서 구동부까지 꾸며줘야 실제로 리얼타임으로 제어가 될 수 있기 때문에 서보가 필요하다.”고 설명했다.

한국오므론 박 팀장은 “현재 모 택배사에 싱귤레이터를 적용하는 프로젝트를 진행하고 있다.”고 말하고, “단순히 판별하는 개념보다는 센서의 인식기술을 기반으로 제어시스템을 통합해서 제조물류 설비 자체를 최적화시키는 개념으로 진행을 하고 있다. 이런 프로젝트에는 자동분류기인 소터나 물건 간 간격을 벌려주는 기술이 중요하기 때문에, 서보가 대량으로 들어간다. 이런 장비들도 이제는 영상기술과 제어기술이 같이 적용이 된다.”라고 설명했다. 이와 함께 “계열사인 오므론 전자부품에서 판매하고 있는 ToF 센서로 로봇의 이동 경로상에 있는 물체를 인식하거나 거리를 측정해서 이적재 할 수 있는 솔루션을 할 수 있다. 오므론은 이런 기술과 접목해서 결합시킬 수 있는 어플리케이션을 계속 찾아내고 있다. AMR의 자율주행 기술도 결국은 센서기술이다. 환경 인식, 거리측정, 주변 장애 감지 등 여러 가지 환경에 대한 부분들을 종합적으로 판단을 하는 것이 자율주행 로봇의 특징이기 때문에, 센서기술과 결합된 AMR 시장에서 우리 오므론의 역할이 점점 커질 수밖에 없다.”라고 피력했다.

한국오므론 송 책임은 “물류라고 하는 게 단순히 공정에 대한 물류도 있지만, 변수가 많다. 똑같은 제품이 하나도 없이 모두 다르기 때문에, 자동화 되고 공정이 되기 위해서는 영상처리에 대한 기술이 필요해질 것이다. 단순히 센서가 아닌, 로봇과 AI에 대한 영상인식 기술, 판별하고 분류할 수 있는 기술, 비전과 로봇이 연동되는 기술이 많이 필요해질 것으로 생각된다. 물류에는 택배 상하차 등 아직 자동화되지 않은 부분이 꽤 많다. 그동안 물류업계가 AI에 대해 확신을 못 했었는데, AI 실체가 활발하게 나오고 있기 때문에, 물류업체들이 AI의 가능성을 인식하기 시작했다. 로봇 도입이 활발해지는 것도 과거에는 PoC로 끝나는 경우가 많았는데, 현재는 로봇 채용에 적극적인 고객들이 많아 사업기회가 생기고 있다. 결국 영상기술과 로봇기술의 조합이 앞으로는 물류업계 혁신의 핵심으로 부상할 것으로 전망한다.”고 역설했다.

커스터마이징과 솔루션 공급능력이 공급업체의 성적표 결정

한편, 이러한 기술 트렌드와 고객 니즈에 대응하기 위해 각 공급업체들이 역량을 집중하고 있는 것은 솔루션 공급 및 커스터마이징 제공이다.

지브라테크놀로지스 한국지사 우 지사장은 “지브라는 단순하게 하드웨어를 공급하는 제조사가 아닌, 고객의 환경에 최적화된 솔루션을 제공하는 솔루션 프로바이더다. 고객의 요구조건을 명확하게 파악한 후 ZDS(Zebra Data Service)를 통해 수집된 빅 데이터를 클라우드 기반의 사바나 플랫폼에 통합해서 고객의 업무 환경에 최적화된 솔루션을 제공함으로써, 디지털 트랜스포메이션을 구현하고 있다.”고 말했다.

터크코리아 여 부장 역시 “터크의 제품 포토폴리오 계획은 한마디로 ‘센서 투 클라우드(Sensor to Cloud)’다. 필드의 최하단 스마트 센서에서 커넥티비티, 인터페이스 유닛, PLC 및 IoT 게이트웨이 및 클라우드까지 모든 공정에 필요한 제품과 기술을 서비스하는 것을 목표로, 제조물류에 필요한 다양한 제품을 구비해 나갈 계획이다.”라고 말했다.

한국오므론 송 책임은 “센서와 제어기기, 출력기기 간의 조합된 라이브러리와 어플리케이션 기술로 고객의 과제를 해결하는 게 우리 오므론의 중요한 목표다. 오므론은 더 이상 센서나 단품 확대를 위한 전략이 아니라 고객 관점에서의 어플리케이션의 가치 전달을 목표로 하고 있다. 지금까지 반도체나 디스플레이, 2차전지 등 주요 분야에서의 i-Automation의 가치가 인정된 만큼 다양한 물류분야에서도 ILOR+S 를 통합한 오므론만이 제공 가능한 어플리케이션을 계속해서 제공해 나간다는 것이 변함없는 전략이다.”라고 설명했다.