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1 중소기업기술로드맵 Technology Roadmap for SME - 물류 -

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3 CONTENTS 전략분야 물류 1. 개요 1 2. 국내외정책동향 5 3. 산업이슈및동향 시장동향및전망 기술동향및이슈 중소기업시장대응전략 주요기술개발테마 중소기업기술개발테마 37 기술개발테마 스마트물류창고 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 73 소형지게차기술 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 126

4 스마트패키징시스템 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 180 배송물류라우팅지원시스템 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 228 스마트화물이동정보모니터링시스템 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 275 물류로봇 드론관제시스템 1. 개요 외부환경분석 기업분석 기술개발현황 연구개발네트워크 기술로드맵기획 314

5 물류 전략분야현황분석

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7 물류 물류 1. 개요 가. 정의 4차산업혁명시대에걸맞는물류의개념은스마트센서와통합관리SW, IoT기술등의융합을통해 Supply Chain Management를고도화하여소비자맞춤형서비스를지원하도록하는스마트물류를의미 스마트물류는제품이주문, 생산, 포장, 운송, 판매되는전과정에서첨단지식기술및지능화된소프트웨어를적용해물류시스템을효율화, 최적화한것으로포장, 수송, 보관, 상하역정보, 보안등의물류활동간연계가가능하도록혁신한시스템 Traceability, Environment Friendly, Green Logistics, Interface Oriented, Human Centered, Asset Management 등 6가지요소특징을가지며, 정보는물류활동간의 Visibility와물류활동간연계를해주는역할을함 물류는생산자와소비자사이의상품흐름을관리하는분야로, 사람들사이에무역이존재하는한경제활동을지원하는역할을함 스마트물류는물류의 5대기능인수송 보관 하역 포장 정보화부분에다양한 IT기술이적용되어물류활동의효율성 유연성 지속가능성이향상된물류환경을의미하는것으로물류환경을통합관리하는정보시스템솔루션인 SCM 부문, 실질적으로물류활동을지원하며물류활동의현대화를이끄는물류추적및관리부문, 에너지사용절감과이산화탄소배출량을저감하는목적의운송네트워크설계부문등으로구분 SCM부문은환경문제해결을위해그린 SCM로진화하고있으며, 그린 SCM은기업에구축된관리시스템인 ERP와 SCM등의애플리케이션에 WMS TMS 유해물질관리등의물류관련정보화시스템구축과통합을가속함으로써공급망전반에걸친운영효율을극대화하는것 물류추적및관리부문은 RFID/USN 등의 IT기술을이용하여물류과정에서제품의운송과정을모니터링할수있는솔루션으로국내및국제화된공급망전체와반품 반송및수리 사용후폐기의회수물류과정까지효율 효과적으로처리할수있도록추적및관리하는것 운송네트워크설계최적화부문은 GPS 또는 GIS ITS(Intelligence Transport System) 등의 IT 기술을이용하여최적화된운송네트워크의설계를구현, 이산화탄소배출량을저감시키고, 차량의저연료운행모니터링 관리와운송경로최적화시뮬레이션등을구현할수있게함 1

8 전략분야현황분석 [ 국가기술표준원스마트물류 2013] 나. 범위및분류 (1) 제품분류관점 물류분야내에서스마트유통물류서비스는산업기술분류를기반으로지능형기업물류지원기술, 유통물류관리응용기술, 지능형고객관계관리기술로구분할수있으며, 기술구현목적에따라세분화하여다양한기술로분류됨 지능형기업물류지원기술은글로벌유통물류통합인프라기술, Visibility System 기술, 유통물류정보통합환경구축기술로분류 유통물류관리응용기술은물류네트워크설계기술, 물류안전통제관리기술, 보안인증기술, 유비쿼터스정보운용기술로분류 지능형고객관계관리기술은지능형정보획득네트워크기술, 지능형고객정보관리기술로분류 [ 제품분류관점기술범위 ] 전략분야제품분류관점세부기술 물류 ( 스마트유통물류서비스 ) 지능형기업물류지원기술 글로벌유통물류통합인프라기술 Visibility System 기술 무역프로세스표준구조연구및시스템화기술 환경센서및지식데이터네트워크통합기술 국제물류정보서비스플랫폼기술 글로벌물류정보최적화기술 물류수요예측및센싱대응모니터링기술 화물정보및 RFID 복합물류연계기술 물류자동화기기안전통제기술 2

9 물류 유통물류정보통합환경구축기술 가용시설자산정보공유기술 SCM 그룹접근제어및네트워크연동기술 지능형 Cold Chain 물류망설계운영기술 물류네트워크설계기술 물류구간네크워크거점네트워크설계기술 SCM 네트워크연동표준설계기술 유통물류관리응용기술 물류안전통제관리기술 보안인증기술 폐기, 재활용, 재활용물류처리기술 위험물질및상황인지통제모니터링기술 국제표준위험물질정보망구축기술 화물정보암호화수배송정보안전강화기술 전자거래문서인증및물류동기화기술 유비쿼터스정보운용기술 입출고자동화공간적재배분최적동기화기술 위치기반통합연계기술 동적물류자원할당기술 지능형고객관계관리기술 지능형정보획득네트워크기술 지능형고객정보관리기술 고객정보반응조사자동화시스템기술 멀티채널통합분석기술 마케팅정보분석시스템기술 고객상담, 추천, 홍보시스템기술 고객정보보호및활용기술 소비자모델링및행동패턴측정기술 3

10 전략분야현황분석 (2) 공급망관점 스마트유통물류서비스를공급망관점에서분류하면유통물류시스템구축기술, 유비쿼터스유통물류정보운영통제기술, 보안 안전통제기술, 고객정보관리피드백기술로분류됨 유통물류시스템구축기술은환경센서및지식데이터네트워크통합기술, 국제물류정보서비스플랫폼기술, SCM 그룹접근제어및네트워크연동기술, 지능형 Cold Chain 물류망설계운영기술등포함 유비쿼터스유통물류정보운영통제기술은글로벌물류정보최적화기술, 물류수요예측및센싱대응모니터링기술, 화물정보및 RFID 복합물류연계기술, 입출고자동화공간적재배분최적동기화기술, 동적물류자원할당기술등포함 보안 안전통제기술은화물정보암호화수배송정보안전강화기술, 전자거래문서인증및물류동기화기술, 폐기, 재활용, 재활용물류처리기술, 위험물질및상황인지통제모니터링기술등포함 고객관리관리피드백기술은고객정보반응조사자동화시스템기술, 소비자모델링및행동패턴측정기술, 멀티채널통합분석기술, 마케팅정보분석시스템기술등포함 [ 공급망관점기술범위 ] 전략분야공급망관점세부기술 유통물류시스템구축 기술 유통물류환경에산재한정보를통합하고효율 효과적으로운영할수 있는물류통제시스템을구축하는기술 유비쿼터스유통물류 정보운영통제기술 물류정보를최적화하고모니터링하여 Global Visibility 를확보하고 센싱, 분석, 대응하는기술 물류 ( 스마트유통물류서비스 ) 보안 안전통제기술 화물정보암호화알고리즘및글로벌상호연동과위험물질에대한 사전인지및모니터링시스템을구축하여통제하는기술 고객정보관리 피드백기술 물류시스템상존재하는시장정보, 소비자반응정보, 감성유통정보, 소비자행동및의사결정구조등에대한수집, 모니터링, 분석제공 시스템을구축운영하는기술 4

11 물류 2. 국내외정책동향 가. 해외정책동향 일본 종합물류시책대강 ( 13~ 17) 은물류산업성장과국민서비스증진을위한물류체계고도화및효율화, 지속가능한물류네트워크및보안 안전물류확보를목표로수립 3개목표, 10개분야, 56개추진과제를구성 97년이후 13년까지 4차례종합물류시책대강수립 계획관리를위한세부추진과제별각연차별시행일정, 책임부처, 세부목표등종합적추진 프로그램마련 매년 PDCA(Plan-Do-Check-Act) 방식을통해민관협동으로실적관리실시 물류산업해외진출추진및글로벌역량확보 아시아각국과의물류 교통관련장관호의등을통해글로벌경쟁력강화를위한물류파트너협업추진 효율적인해외진출을위한물류인프라, 국제물류시스템구축및관리, 인력확보및육성등경쟁력강화추진 NEAL-NET( 동북아시아물류정보서비스네트워크 ) 을활용하여컨테이너선출도착정보와선적정보등컨테이너와관련된물류정보공유추진 물류산업친환경정책촉진 각운송수단별 ( 도로, 철도, 내항, 해운 ) 친환경운송지원제도추진과복합운송활성화유도 Eco Rail 마크인증, 온실가스감축에대한보조금지원등 이산화탄소저감, 에너지활용저감, 도로혼잡감소등을목적으로한복합운송기술개발진행 [ 교통운수기술개발추진제도 ] 에서환경복합운송기술개발방안마련 물류부문보안 안전확보를위한대응방안마련 물류의재해 재난방지및재해발생이후도로 항로재개등의재해 재난대응계획수립 지원문자운용에물류사업자의노하우나시설을활용하기위한협력체계구축 5

12 전략분야현황분석 독일 1) 물류허브전략을중심으로물류활동의효율성과지속가능성 ( 환경, 보안 안전, 근로여건 ) 확보를전략적목표로계획을제시 물류산업발전을위해국가기간망계획과물류산업을구체적으로연계하여 5개분야 27개의세부추진과제제시 물류허브경쟁력강화 독일의입지적 제도적우수성홍보, 민관의사소통네트워크활성화및연방정부조정기능강화를 통한정책적지원강화 화물운송수단인프라및운영시스템효율화 고속도로건설 운영민간참여확대 (PPPs) 2) 와교통정보관리시스템, 고속도로공사관리체계확립, 유럽철도와의상호호환성확대등을통한운영합리화도모 대형화물트럭 3), 장대화물열차등대량운송수단시범사업추진및장거리도로화물운송, ERTMS 4) 을활용한철도운영최적화시스템개발 복합운송 ( 멀티모달, 인터모달 ) 활성화를위한국가네트워크확보 2025년까지복합운송활성화를위한다양한목표및추진전략을제시한복합운송 2025 발표 복합운송활성화를위한재원마련과신규복합화물운송수단개발등 69개사업에총 7.73억유로를투자, 연방정부가 64% 지원 환경친화적화물운송체계개발 철도화물운송소음감소기술개발및지원방안마련, 화물운송온실가스배출감소정책및도심내 친환경수송수단활용 물류산업의근로여건개선및인적역량강화 물류인력의전문화유도및주기적인근로여건실태조사를통한물류산업근로환경개선 물류인력정규, 보수교육프로그램개발을통한인적역량강화 1) 화물교통및물류이니셔티브를위한실천계획 ( ) 2) Public Private Partnerships 3) Giga Liner 4) European Rail Traffic Management Sts 6

13 물류 중국 물류산업을육성산업으로선정 경제발전제12차 5개년계획 (2011~2015) 내주요 12개정책방향과 56개의육성중점대상중, 서비스산업발전계획에물류산업을선정 물류산업의세부계획은현대물류서비스시스템구축및 3자물류발전으로구성 물류산업발전중장기계획 (2014~2020) 발표 물류산업발전중장기계획은물류산업발전촉진, 첨단물류서비스시스템구축및개선목적으로시행 20년까지기술성, 편리성, 효율성, 안정성, 친환경성을모두갖춘첨단물류서비스시스템구축을목표로설정 물류업부가가치연평균 8% 정도의성장을추진하며, GDP 대비물류업부가가치비중을 7.5% 로늘리도록명시 물류산업발전촉진을위한 7 개주요과제제시 물류기업전문화수준제고, 물류정보화강화, 기술장비현대화추진, 물류표준화구축, 지역물류 발전추진, 국제물류발전추진, 녹색물류추진 유럽 유럽 2020전략과 Horizon2020 EU는세계금융위기로초래된경제저성장과실업률증가등을해결하기위한 유럽 2020전략 을발표 유럽 2020전략 의 7대전략중하나인 혁신연합 은 EU가직면한기후변화, 에너지고갈등의문제해결을위한 R&D 과제발굴 3대목표는 Smart, Sustainable, Inclusive Growth이며, 7대전략은디지털과제, 혁신연합, 청년교류확대, 자원효율적인유럽, 세계화시대를위한산업정책, 새로운기술과고용을위한의제, 빈곤대책을위한유럽플랫폼 EU는 'Horizon 2020' 프로그램을통해운송산업경쟁력강화및효율적인교통시스템달성을목적으로 스마트 녹색 통합운송 분야의연구개발추진 7

14 전략분야현황분석 미국 화물운송혼잡완화, 안전대책마련등화물운송시스템관련인프라개선 화물운송혼잡완화를위한 NextGen 등과같은물류기술개발, 공차세관간소화, 해상고속도로확대등인프라개선 위성항법기반네비게이션기술 (NextGen), 공차세관간소화 e-manifest시스템등 탄소배출량감축을위한전기자동차, CNG 충전소설치등 CMAQ 자금지원확대및화물운송장비에대한저공해기술개발촉진 화물운전자피로도, 중차량및위험물차량관리방안등화물운송안전대책마련 효율적인물류체계정비및화물운송계획수립을위한협의기구마련 대도시지역에대한화물운송개선프로그램, 장기화물수송계획 (LRTP) 등대도시물류체계정비를위한협의기구조정 화물운송계획개선을위한자료수집, 정보공유, 화물분석방법론개발 정책발굴등을위한공공기관 ( 각부처별 ) 및민간부문과국제화물계획이해당사자등협력체계구축 화물운송효율성향상을위한혁신적화물운송지원자금조성 화물운송등관련프로젝트의재원조달을위한교통투자센터 (BATIC) 를설치 BATIC:BuildAmericaTransportationInvestmentCenter StrongPort 프로그램등과같은항만의허브기능강화및국제무역활성화를위한인프라개선지원 StrongPort 프로그램은환경성검토및위험요인감소등을위해국제무역공급망연결하는미국항만및복합커넥터의인프라개선을지원함 복합운송활성화를위한 RRIF및 TIFIA 프로그램등재정지원 RRIF : Railroad Rehabilitation & Improvement Financing TIFIA : Transportation Infrastructure Financeand Innovation Act 8

15 물류 나. 국내정책동향 국토교통부는물류시설개발종합계획을기반으로환경 안전물류, 도시생활물류, 물류복지, 미래형 첨단물류등을구현하기위한정책을기획중 포럼은운영위원회와스마트기기, 자동차, 사물인터넷 (IoT) 웨어러블, 산업용 스마트공장등 4개분과위원회로구성되며, 각위원회별로센서수요기업, 센서기업, 학계, 연구계인사들로구성 기획은교통연구원의연구용역, 전문가자문회의및지자체의견수렴을바탕으로 2018년부터 2022년까지물류시설개발에대한정책을기획 다음총 7개의세부추진전략을통해국가물류서비스향상과미래역량강화를위한선진물류시설구축의기반을마련하고자함 1 낙후된물류시설신진화, 2 친환경 안전물류체계구축 3 도시생활물류인프라확충 4 물류복지구현을위한기반조성, 5 물류시설공공성강화및투자활성화유도, 6 미래형첨단물류시설개발 조성 7 글로벌물류네트워크역량강화 이를통해물류산업의연평균매출 10% 증가와함께 2만 5천개일자리창출을기대하고있음 국토교통부산하의교통물류실주관으로국제물류산업전을개최하여 CJ대한통운, 우아한형제들, 메쉬코리아등의관계기업 TMS 전문가들이모여정보를공유하는네트워킹데이가주기적으로시행되고있음 국토교통부에서는인공지능, 빅데이터, 사물인터넷을물류에활용하는방안을기획하기위해자율주행차, 드론, 정밀지도등을주요기술로선정하고있음 2017년 6월에는디캠프가국토교통부와공동으로미래물류기술을연구하기위한네트워킹데이를개최했음. 또한, 투자가필요한스타트업과투자가들사이에연결의장을마련 교통연구원에서는물류연구본부를중심으로 IT를물류에적용해물류 4.0시대의신기술을연구하고있음 주기적으로해외물류기술동향을제공하고있고, 국내물류기술에대한기업의수요를조사하는업무를진행하고결과를일반에게공유하고있음 과학기술정보통신부는자율차, 드론, 무인선박등을 4차산업혁명기술의집약체로선정하고, 이를위해 10년간지원을추진할예정 무인이동체의경우인공지능기반의운행경로설정이필요하고, 이는배송물류라우팅최적화에필요한기반기술임 또한단일수송수단이아닌드론, 무인이동체, 무인선박등과연계된배송시스템을차세대배송플랫폼으로선점할계획이고, 해당배송시스템라우팅의최적화가중장기적으로중요한기술임 해당로드맵을기반으로 2018년무인이동체에 120억원을지원하고, 향후 10년간지원확대를위해 5500억원의투자를추진할예정임 9

16 전략분야현황분석 [ 과학기술정보통신부 6 대공통핵심기능기술 ] * 출처 : 대한민국정책포털, 무인이동체혁신성장 10 년일정표 나왔다. 배송물류라우팅지원시스템은인공지능기반으로최적의배송경로를도출하는기술로지능형교통시스템이주요기반기술임 과학기술정보통신부는 4차산업혁명주요과제로지능형교통관리시스템을포함했고, 이를통해교통혼잡 10% 감소를목표로설정했음 스마트물류센터를구축해 ICT 기반의물류처리로화물처리속도를현재보다 33% 높이는지능형물류를주요과제로포함했음 최근정부에서국내유통산업혁신을위한정책을발표함 2017년2월산업통상자원부는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 - `17년상반기중유통 물류 ICT 제조업체간융합얼라이언스출범 ( 기술개발 ) 빅데이터를비롯하여 AI, IoT 등유통 물류산업에 4차산업혁명신기술도입촉진을위한상용화기술개발사업추진중 - 현재국내유통산업에서도입중인기술을국내에서국산화하는부분이큼 - 스마트패키징과같이기존유통산업을스마트컨슈밍산업과같이새로운산업으로변화시킬수있는혁신적인기술개발부분은포함되어있지않음 [ 유통산업분야의국내정부의 4 차산업혁명정책방향 ] 기술분야 주요연구개발과제 Big Data 제조 유통업체가공동활용가능한제조 중소협력업체 - 소싱 - 물류 - 유통 - 배송 - 고객 -A/S 과정에서생성되는빅데이터구축및분석 인공지능 (AI) 인공지능 (AI) 을활용한고객정보분석및고객맞춤형상품추천엔진개발 IoT 사물인터넷 (IoT) 기반스마트물류시스템개발 ( 표준화 ) 18 년부터상품정보메타 DB 구축, 온라인업계가공동으로활용가능한표준화된 e- 템플릿개발등민간표준개발 보급계획중 10

17 물류 2000년초의정부 IT-839 정책에힘입은다양한기술개발프로젝트와 RFID 기업들을위한인천송도 u-it클러스터단지구축을지원하였으나, 이러한관주도의 RFID 활성화정책은크게빛을보지못함 과거 RFID에는인식률등태그성능미흡, 단순 ID 정보만저장, 높은가격등기술적문제와비즈니스모델부재라는치명적인문제점이있었음 - 최근 RF 반도체의인식기술력향상에따른성능향상, 다양한정보저장, 하이브리드인쇄전자를적용한제조가격낮춤등으로국내외산업계에서적용되기시작함 - 최근 4차산업혁명의시대의도래와더불어빅데이터, 인공지능등데이터기술의비약적발전으로데이터의고부가치화와타켓마케팅 광고등제품, 솔루션, 서비스가결합된새로운비즈니스모델발굴가능해진상태임 PL 법 ( 제조물책임법 ) 으로제조사에제품안전에대한법적규제가강화됨 국내소비자들이더욱스마트해지고품질에대한요구가더욱강해짐에따라서제품의품질과안정성에대한 정보가제공가능한스마트컨슈밍에대한관심이향후지속적으로커질것으로예상됨 11

18 전략분야현황분석 3. 산업이슈및동향 가. 산업이슈 Logistics 4.0 시대의물류비즈니스 Logistics 4.0이란 IoT의진화로실현되고있는물류의새로운혁신으로, 그변혁의방향은 무인화 표준화 로진행되고있어앞으로운반, 보관, 포장, 배송같은물류의기본오퍼레이션은장치산업화 ( 装置産業化 ) 될가능성이큼 Logistics 4.0시대에살아남기위해서는 특정운송서비스에서사실상의업계표준 특정업계의서플라이체인전체를커버 물류 +α의가치를제공 물류자산제공 등의전략을자사실정에맞게선택해야함 또한 Logistics 4.0이물류의경계를허물면서그동안물류회사에장치를조달하던회사나화주였던이들이물류서비스까지제공할수있는상황이되고있음 이처럼경쟁환경이극단적으로변화하고있는가운데물류업계는새로운비즈니스모델을구축함으로써이러한변화를추가적인성장의계기로만들어야하는상황이됐음 물류의 무인화 는물류의각영역에서인간의조작이나판단이필요한프로세스를크게감소시키는것을목표로하며, 표준화 는물류에관한다양한기능 정보를연결해물류회사나수송루트 / 수단을보다유연하게교체하는것을목표로함 예를들어물류의무인화는창고로봇활용이확대되면인간의피킹작업이사라지고, 자동운전이실용화되면트럭운전자의수가대폭줄어들며드론이가정으로화물을운반할수도있음 이처럼오퍼레이션의주체가 사람 에서기계나시스템으로바뀌면결과적으로 사람이나회사에따른업무능력의차이 는줄어들게될것임 무인화와표준화가진행되면서물류가장치산업화되는것은대규모투자가필요하고, 스케일메리트획득이경쟁의중심이된다는점에서경쟁환경의혁신적인전환을초래할것임 수평적인전개로규모를추구한다면 특정한운송서비스에서업계표준이되는것 이요구되며수직전개를축으로한다면 특정업계의서플라이체인전체를커버 하는노력이필요함 운반, 보관, 포장, 배송같은기본오퍼레이션이외의영역에서물류 +α의가치를제공할수있게되면물류회사는자신의사업영역을확대할수있으며, 물류회사가아닌기업이라도물류자산을제공하는것을계기로사업영역을확대할수있음 물류가장치산업화되면사람이없어도물류의기본적인기능을제공할수있다는점에서장치의가치가높아지게되는데, 이는앞으로 물류노하우를축적한물류회사 가없어도물류서비스를제공할수있음을의미함 예를들면창고로봇이진화해창고내작업을모두맡게되면, 물류부동산회사는보관공간뿐만아니라창고내작업을담당할창고로봇을세트로제공하는창고업의역할까지담당할수있게됨 12

19 물류 또한운전자없는자동운전트럭이간선도로를달린다면용차 ( 傭 ) 와동등한서비스를제공하는자동운전트럭렌탈서비스가보급될가능성이높고, 인간이운전하는트럭에비해안전성이우수하다면용차이상의수송서비스가될수도있음 이처럼 Logistics 4.0은물류회사에대해 물류 +α의가치제공 이라는방식으로새로운비즈니스기회를모색할수있도록하는한편으로물류자산제공과관련해서는다른업계가참여할수있는리스크를초래하고있음 그동안장치조달처나화주였던이들이경쟁상대로바뀔수있다는점에서물류자산을제공하는것만으로는물류회사로서의존재가치를증명하지못하게될수있음 소비자 (CONsumer) 에서생산 ( 참여형 ) 소비자 (PROsumer) 로의진화 온라인구매문화정착 [ 소비자연결트렌드 ( 출처 :IBM) ] - 소비자의트랜드는 Connected consumer" 로 55세이상노령층도온라인에적응 (18~64세인구의 82% 가 connected. IBM, 2012) 하였으며, 소비자구매의온라인화로포장된식품의성장은계속진행되고있음 - 인터넷및 SNS 등제품을비교할수있는다양한정보획득이쉬워짐에따라제품의제조품질을유지할수있는선도유지이나차별화된마케팅등소비자눈높이향상에맞출수있는차별화된기술적용이중요한구매요인이되고있음 13

20 전략분야현황분석 ICT 기술의발전으로스마트패키징기술및시장여건마련 과거불가능했던제품들이무선통신및센서기술의발전으로패키징이데이터포인트나스위치, 센서의일부로기능확대가능 - 패키징에 RFID나 QR 등을장착함으로서스마트폰이나테블릿등무선과센서통신기술과접목하여신선제품에대한모니터링, 제품유통기한제어, 디지털마케팅및물류가시성증진등기능부여가능 - 최근사물인터넷 (Internet of Things) 기술의발전으로냉장고, 에어콘등의가전제품뿐만아니라헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카등다양한분야에서도스마트패키징을활용할수있는시장이열렸다고할수있음 상업적으로전자기술이접목된스마트패키징시장은 10년내 14억 5천달러로성장할것이며 145억개의제품에적용될것으로전망됨 (Smart Packaging Comes to Market: Brand Enhancement with Electronics , March IDTechEx Ltd) 디지털기술융합을통한제품생산 / 포장 / 물류 / 유통 / 마케팅서비스혁신가속화 - 미국백화점체인인메이시 (Macy's), 약국체인라이트에이드 (Rite Aid) 등오프라인기업들의위기가속화 - 아마존, 이베이, 구글등새로운시장진입자들이 ICT기술 (IoT, VR, 3D, AI, Robot, big data 등 ) 을무기로혁신적인가치사슬생태계 ( 또는플랫폼 ) 발굴 - 인공지능, 챗봇등에의한소비자경험뿐만아니라, 스마트선반 (Smart shelves), VR 등의기술접목으로공급망관리강화 14

21 물류 나. 핵심플레이어동향 해외업체동향 해외의경우물류, 유통, 환경등다양한분야에서 RFID 기술을이용한정보화가활발히이루어지고있음 전세계 RFID 수요는미국과 EU가주도하고있으며이들의적용사례를살펴보면 RFID 산업중물류유통이차지하는비중이가장큼 [ 해외현황 ] 기관 현황 Department of Defense ( 미국 ) 2004 년부터군수물자의재고관리효율성을높이고인력을절감하기위해군납품포장및팔레트에 RFID 부착을의무화함 Wal-Mart ( 미국 ) 2005 년부터세계 100 대납품업체에게공급하는제품에 RFID 부착을의무화함북미지역 975 개매장에서 RFID 시스템을구축한결과, 바코드대비 3 배빠른물류관리효과, 16% 낮은결품률 ( 매장내제품이없는비율 ) 을달성함 German Metro ( 독일 ) 2002 년 MIT( 미국 ) 내 Auto-Id Center 가입후 RFID 기술을적극활용하고있음 Intel, IBM, Microsoft( 이상미국 ) 등 IT 업체들과공동으로세계최초 RFID 결합매장인 Future Store 를개설함 Tesco ( 영국 ) 공급업체들과 RFID 공개실험실시하여효율성을입증하였으며, RFID 도입을확장하고있음 Volkswagen ( 독일 ) 자동차제작공정과유통과정에 RFID 를적용함 METI ( 일본 ) 물류, 유통, 환경등 18 개분야에서응용실증실험을전개함 Hitachi, NEC( 이상일본 ) 등의기업과함께 RFID 응용모델개발등을추진함 * 출처 : RFID 산업활성화지원센터 ( 한국전자통신연구원 (TTA 저널 ), 재구성 15

22 전략분야현황분석 [ 해외물류업체현황 ] 업체명 현황 Savi Technology ( 독일 ) 컨테이너보안장비인 Savi Container Security Tag 를출시하였음 Savi Container Security Tag 는무선프로토콜 17) 표준인 ISO 을따르며 RFID 기술을적용하였으며, 영하 40 와상온 85 사이에서작동이가능함 Amazon ( 미국 ) 미국 Amazon 은물류무인운반차기술을가진 Kiva System 을인수한후창고로봇 Kiva 를개발하여 Amazon 물류센터에투입하였음 Kiva 는물품이진열된선반을직원들에게운송해주는역할을하며, 이를통해주문처리비용이연간 9 억달러까지절감될것으로예측됨 StePac ( 이스라엘 ) 이스라엘 StePac L.A. 는스마트콜드체인기술을적용한 Xsence 을개발하였고이는유럽의대형농 식품기업들이이시스템을사용하고있음 Xsence 는제품을모니터링할수있는기술로 RFID/USN 기술이적용되어온습도, 산소농도등의정보를실시간으로기록하고, 트럭별로온도관리및박스단위의관리가가능함 * 출처 : 각사홈페이지, TDB 재구성 국내업체동향 국내에서는에스위너스, 이노텍, CJGLS, 한컴시큐어, SK 인포섹, 시큐아이, 파수닷컴등이 점유율상위권에있음 [ 국내물류현황 ] 업체명 에스위너스 글로비스 이노텍 사업화현황 에스위너스는컨테이너보안장비인 ConTracer 를출시하였고관련기술에대한특허를보유하고있음 ConTracer 는컨테이너의위치및상태정보의실시간모니터링이가능하며, 각국가의통신환경에맞추어사용하도록 GSM/WCDMA 기술이적용됨에스위너스는 컨테이너도어봉인장치및그작동방법 과관련된해외특허및국내특허를보유하고있음 현대상선으로부터현대자동차완성차수송사업을넘겨받은유코카캐리어스의경우매출의 50% 가량이비현대자동차물량에서발생하고있음현대글로비스의 PCC 사업도유럽, 미국동부등자동차메이커가있는지역으로운항을시작해 3PL 물류처리능력이강화됨 이노텍은무인운반차기술을적용한제품인 나르미 를개발하였음나르미는자체제어장치및자체동력을기반으로경로에따라자동으로물건을옮겨주며, 가이드센서, 마크센서, 초음파센서등을통하여정확하고신속하게물건을운반함 CLGLS CJGLS 는스마트콜드체인기술을적용한 쿨가디언 을개발하였음쿨가디언은 CJGLS 가독자개발한실시간온습도수집및전송용디바이스이며, 무선통신방식의온도센서를제한없이연결할수있는장점을가지고설치비용도기존시스템에비해 22% 절감하였음. * 출처 : 각사홈페이지, TDB 재구성 16

23 물류 [ 국내수요처현황 ] 기관 현황 조달청 2007 년기존의전자태그를이용한물품관리시범시스템을구축함여러정부기관으로시스템이용을확산하는 RFID 기반물품관리서비스고도화사업 을수행함 산업자원부 RFID 를활용한수출입국가물류인프라구축지원사업 을통해세계최초로자동차부품글로벌공급망관리에 RFID 시스템을시범적용함자동차산업의취약요소중하나인자동차부품의공급망관리 (SCM) 효율화를위해각물류거점에대해 RFID 시스템을적용함 국립수의과학검역원 수입쇠고기에대해박스별 RFID 태그부착및태그정보를수집하여검역이완료된수입쇠고기의유통경로정보를소비자까지일관성있게제공함 삼성물산 대형화되는건설프로젝트의인력및물류관리효율화를위해 RFID 기술을활용함자재공급업체와의협력을통해주요자재물류관리에적용함 CJ GLS 물류센터내에서 RFID 시스템을적용하였고, 유통물류스마트화 를주도하였으며, 온습도센서등과연동을통해재고확인에효율성을높임 아시아나항공 수화물추적통제시스템에 RFID 을적용하여, 항공수화물사고율지수의감소효과를성취함 * 출처 : 각사홈페이지, ERTI 자료재구성 17

24 전략분야현황분석 4. 시장동향및전망 가. 세계시장 2016 년전세계물류시장규모는 8 조 7,211 억달러, 2017 년에는 9 조 3,116 억달러로 성장하고 2021 년에는 12 조 3,304 억달러에이를것으로예상됨 [ 세계물류시장규모및전망 ] ( 단위 : 억달러, %) 구분 CAGR 세계시장 87,211 93,116 99, , , , * 출처 : 2014~2024 년세계물류시장규모 ( 출처 :Transparency Market Research) 글로벌물류시장이 2024년까지약 15조달러규모로성장할것이라는전망, 미국의글로벌시장조사기관인 TMR(Transparency Market Research) 는최근발표한보고서에서글로벌물류시장의규모는 2024년까지연평균 7.5% 의성장률을기록하여약 15조 5천억달러규모로성장할것으로발표 현재전세계물류시장의규모는 2016 년기준약 8 조 7 천억달러수준으로이같은 예상대로라면 2024 년에는현재의약두배가까운규모의성장을이루게될전망 TMR은 세계 물류시장의 경쟁 구도는 지금까지 Ceva Logistics, Deutsche Post DHL, FedEx, UPS 등 4개의 주요 물류업체들이 주도하는 등 매우 단편적이었으며 앞으로도 이러한시장이지속될것으로예상, 하지만제품혁신이나물리적확장계획등에어떻게 투자하느냐에 따라 경쟁지역이나 다른 글로벌 경쟁업체들보다 앞서 나갈 수도 있을 것 이라고밝힘 18

25 물류 * 출처 : Transparency Market Research, 2014~2024 년세계물류시장규모 ( 단위 : 십억달러 ) [ 글로벌물류시장시장규모 ] 19

26 전략분야현황분석 나. 국내시장 스마트유통물류시스템은물류산업이 ICT 기술과융합하여진화하는서비스분야로독자적인 시장으로구분키어려우므로전문물류산업인 3PL 시장을통해시장수요측정을하려함 국내 3PL 시장규모는약 17조원으로추산되며성장정체로인해 2021년약 16.8조원규모가될것으로추정됨 [ 3PL 국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 '16 '17 '18 '19 '20 '21 CAGR 국내시장 169, , , , , , * 출처 : 국가물류통합정보센터자료, 통계청 DB 추정 제조업평균가동률이 70% 대로하락하고조선업과중공업을중심으로한제조업체들의극심한경영난으로물류업체들의활동도위축되어삼성전기, 비투링크, 미니스톱, 삼성물산, 위드미, GM대우, 정관장, 홈플러스, 공영홈쇼핑, 롯데홈쇼핑등국내화주들의사업자선정에물류사업자들의저단가경쟁이심화 국내시장의포화로물류기업들은 억달러규모로연평균 15 20% 씩빠르게 성장하는베트남물류시장등동남아네트워크강화에나서는중 20

27 물류 5. 기술동향및이슈 가. 기술동향 고객만족을위해물류환경이보다스마트해져야할필요성에의해최근스마트물류에대한관심이고조되고있고, 스마트라는단어는많은분야에서활용되고있지만물류산업에서사용되고있는스마트물류의의미는아직정확히정의되어있지않음 단순한정보전달의개념보다진일보한전체적인물류프로세스상에서양방향으로정보를교환하고적시적소는물론전체적으로도최적의효율을만들어낼수있는것이스마트물류라정의되기도하는데, 물류를전체적으로보고비용을줄여효율성을높일수있는시스템을만들고운영하는것임 스마트물류를정의하긴어렵지만 IT 기기의발전을기반으로한정확하고섬세한정보전달, 물류의기본기능에컨설팅기능을더한전체적인효율화, 탄력 그린 고객지향이라는트렌드를바탕으로한유연성이스마트물류를정의하는데중요한키워드임 스마트물류는물류의 5대기능인수송 보관 하역 포장 정보화부분에다양한 IT기술이적용되어물류활동의효율성 유연성 지속가능성이향상된물류환경을의미하는것으로다양한 IT 기술이기존의물류환경을스마트물류환경으로개선하는데중추적인역할을하고있음 경제규모확대및글로벌화에따라전세계적으로물동량이지속적으로증가하고있고, 물류정보매체 (RFID) 기술의발달로분류 (sorting) 반출 (picking) 과같은하역자동화기술개발이활발히이루어지고있음. 뿐만아니라글로벌이슈인환경문제에대응하여친환경적물류에대한관심과수요도증가하고있음 대부분도시물류는트럭을통한육상운송이주류를이루고있음. 1톤트럭이도시곳곳에서집하와배송업무를수행하고있지만고유가와환경문제를안고있어장기적으로는이에대한개선이필요함. 현재트럭이담당하고있는물동량의상당부분은 PRT(Personal Rapid Transit) 가대신할것으로전망됨 * 출처 : 경남개발 [ 운행중인 PRT 사례 ] 21

28 전략분야현황분석 PRT는모노레일과같은궤도운송차량으로레일을조정하여동체가항상수평을유지할수있도록하여여객과화물을병합또는독립적으로처리가능한시스템으로전기를동력원으로사용하기때문에친환경적인장점이있음 도시물류를위해지하철처럼도시아래에터널을이용한지하물류기술도개발되고있음, 직경 2m 가량의지하터널에선로를따라원하는지역으로운송할수있도록하는데, 차량에는팔렛에적재한화물을싣고목적지에도착하면크레인이팔렛을하역하여지상으로운송작업을수행함 화물운전자의피로를줄여운행효율성을증대시키기위해화물트럭의연대운행기술을연구개발중임. 볼보가개발하고있는이기술은화물차량의연대운행시뒤에따라가는차량은직접운전하지않아도자동으로운행되도록하여운전자가쉴수있게하는기능임, 이미여객분야에서는연대운행기술이상용화단계에있음 * 출처 : 경남개발 [ 트럭연대운행사례 ] 한국교통연구원에서는오토콘 (Autocon) 이라는컨테이너자동수송시스템을개발중인데전체가하나로연결된환형구조로별도기관차없이레일사이에설치된선형모터로운행하고하역구간에서는관성을이용한무정차저속운행으로주행에너지를절감하고선로에설치된태양광발전시스템만으로운행에필요한에너지를충당할수있는친환경운송수단임 * 출처 : 경남개발 [ 오토콘모형 ] 22

29 물류 주거시설에튜브 컨베이어를이용한무인자동배송시스템기술이적용되어물류의편리성과친환경성이동시에추구되고있으며, 화물포장의규격화로대부분화물은컨테이너형태로운송될것임. 이에자기구동형소형컨테이너를개발하여별도의하역장비없이스스로컨테이너포장을구성하는기술과컨테이너적재효율화를위해접이식컨테이너도개발되고있음 * 출처 : [ 접이식컨테이너개발사례 ] 스마트항만에서는스마트폰 GPS WiFi Wibro 3G 유무선통합등의기술을활용하여실시간차량및화물운송정보서비스 무선인터넷기반의항만물류민원서비스 실시간물류정보공동활용서비스 항만내시설물안전및위험물관리서비스등이제공될수있는시스템을구축할계획 GPS를장착한스마트폰을이용해차량의위치정보를운송사에전송하면운송사는이들정보로효율적인배차계획이가능해지고이는차량운전자에게최적의배차로공차운행을줄여주고차량이컨테이너터미널도착전사전반출입정보 (COPINO) 를터미널운영사에전달해야드계획및본선작업계획을효과적으로수행할수있음 기존의 VAN망과웹을통한입출항신고, 예 도선신청, 선박위치조회등을스마트폰으로작업현장에실시간으로수행할수있으며, 선사 화주 터미널운영사는선박항해, 항만입출항, 터미널양적하 반출입, ICD 반출입, 육상 철도운송, 화주도착정보등의화물위치정보를스마트폰을통해확인할수있음 23

30 전략분야현황분석 * 출처 : 경남개발 [ 스마트항만의개념도 ] 24

31 물류 RFID 정보보호기술 RFID 기술을적용한개별사용자및상품의정보가급증하고있어네트워크를통해제공되는환경에서는보안문제가발생하기때문에, 국내외적으로도청, 트래픽분석, 위조, 서비스거부등 RFID 보안문제방지를위한노력이지속되고있음 Berkeley Univ.( 미국 ) 의 SmartDust 프로젝트에서채택한센서네트워크보안프로토콜인 SPINS(Security Protocols for Sensor Network) 는메시지인증, 무결성, 기밀성, 적시성등의서비스를제공하고있음 랜덤키 (Random Key) 사전분배방식은키 DB로부터무작위로키를선택하여센서네트워크기기 (Node) 에할당하며, 두개의노드가같은공동키를소유하고있으면인증을허용하는방식으로구성됨 국내에서는 USN 표준화포럼내에기술, 응용, 네트워크, 정보보호분과가구성되어있으며, 정보보호분과에 RFID 보안 Working Group(W/G) 이포함되어있음 RFID 보안 W/G은 RFID 태그등초경량네트워크환경에적합한암호화기술 ( 일례로, 스트림암호1), 해시함수2)) 등을정의하고있음 AS/RS AS/RS는창고내에서물자의취급, 운반, 저장, 반출을정해진자동화수준에따라빠른시간내에정밀하고정확하게수행하기위한이송장비와제어장치의복합체를말함 주요구성요소로는스태커크레인 (Stacker Crane), 위치장비, 단위적하형성장비, 인식및제어장비등으로구분됨 * 출처 : SSI 홈페이지 [ AD/RS ] 스태커크레인은자동창고의핵심구성요소중에하나로, 물건을보관하는랙 (Rack) 과랙사이를이동하며물건을출납하는역할을하는장치임 뼈대를구성하는마스트 (Mast), 수평이동을위한주행장치, 물품을직접반입 / 반출하는픽업장치, 추출기의수직이동을위한승강장치 (Hoisting Machinery) 로구성됨 컴퓨터로부터스케줄에따라출고명령이나오면지시된랙에서제품및부품등을추출하여출고대차등에인도함 25

32 전략분야현황분석 스태커크레인개발에있어서는에너지절감에대한효용성, 창고면적의효율적사용, 보관공간에 대한확장성, 고장시안전문제방지등의고려가중요함 * 출처 : 구글 [ 스테커크레인 ] 무인운반차 (AGV: Automatic Guided Vehicle) 자체의동력을이용하여독립적으로동작하고정의된경로를따라이동하는자재운반시스템으로, 지능적이고효율적인미래지향형물류운반시스템으로고려되고있음 작업장내모든피킹체계에적합하도록설계되어야하며, 물류솔루션과연동이용이하도록설계가이루어져야하기때문에경로설정기술이중요함 가공, 조립, 운반, 저장설비간의관계를고려하여경로를설계해야하며, 경로종류로는단일방향, 양방, 직선형, 순환형등이있음 GPS 및지능형집단제어기술을이용해 AGV 장비간상호통신이가능하도록하여스스로제어하면서물류이송을하도록하는기술이핵심임 * 출처 : 구글 [ 무인운반차 ] 26

33 물류 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 세계시장에서는대기업을비롯하여 1 천개이상의중소업체들이물류시장에참여하고 있으며, 주요업체들은유럽, 일본, 미국등의기업들임 컨베이어기술의경우미국 FK1 Logistex과스위스 Denipro, 독일의 SSI SCHAFER, 일본의다이후쿠가주도하고있음 FK1 Logistex가개발한컨베이어는 75% 의에너지저감효과를보여주는컨베이어기술로알려져있으며, Denipro 컨베이어는회전에의해서슬라이딩마찰을구현함으로써마찰력을급속히감소시켜에너지의소비를낮출수있는기술로평가받고있음 Forbo Siegling은마찰저항감소기술을적용하여부하가있는경우약 37%, 부하가없는경우는 10~20% 의에너지를절약할수있는컨베이어를개발하였음 AS/RS 기술은독일의 SSI SCHAFER, 오스트리아 TGW가선도하고있으며, 두업체는수직 / 수평이송장치인스태커크레인을비롯하여물품추출기, 리프트시스템, 트레이시스템등을개발하고있음 TGW 스테커크레인은에너지저감을위해최적의높이를갖도록설계되었으며, 마스트의견고성과경량화된구조를지니고있으며, 무게중심을개선해빠른속도로작업이가능하도록설계되었음 무인운반차는오스트리아의 KNAPP, 독일의 Dematic, 스위스 Swisslog, 네델란드의 Necon가기술개발을주도하고있으며, 현재이들업체들은무인운반차를효과적으로제어할수있는제어기술중심으로기술개발6) 에집중하고있음 항공운송분야에서도대형화물이늘어나면서더큰화물기가필요해지고있고화물적재공간의유연성이필요해지고있음. 최근미국록히드사나러시아의 Locomosky사에서는항공운송에서연료및비용절감효과가높고지상의구조물없이도이착륙이가능한대량의화물 ( 여객동시가능 ) 운송비행선을개발하고있음 * 출처 : 경남개발 [ 항공화물운송의저탄소솔루션으로부상되고있는비행선 ] 27

34 전략분야현황분석 항공물류분야에서의기술발전은항공기의발전만이아니라항공기에서화물의하역환경의 개선 적재유연성을높이기위한접이식컨테이너그리고좁은공항보관시설에화물의반출입을 보다용이하게하는장비들에서이루어지고있음 아마존은고객의주문과물류가이원화되었던기존의물류센터를주문 / 재고 / 유통을직접관리하는주문이행센터 (fulfilment center, fc) 로재정의하였고, 고객의다양한주문을예측가능한물류시스템으로구현하기위해아마존이직접모든 IT시스템을다시개발함 예측배송은고객의과거구매이력, 검색상품정보및장바구니목록등의빅데이터를분석하여상품의수요를미리예측하고주문전에미리고객과가까운 FC( 물류센터 ) 로보내어고객이해당물품을주문하면곧바로배송될수있도록한서비스 * 출처 : 아마존, 디지츠 [ 아마존의예측배송경로 ] 아마존은지난 2012년창고자동화기업인키바시스템 (Kiva Systems) 을인수하면서자사물류창고에키바창고로봇을도입했으며, 3만대가넘는창고로봇을사용중임, 이를통해물류창고자동화를진행중임아마존은전세계창고에키바로봇 3만대를가동시켰고이에따라창고운영비용중 20% 를줄이는데성공함 * 출처 : 아마존, 디지츠 [ 아마존의물류로봇키바 ] 28

35 물류 2014년 4월아마존은무인기 ( 드론 ) 를통해 16km 내근거리에대해 30분배송을목표로하는 아마존프라임에어 프로젝트를발표하여세간의이목을집중시킴, 이에따라 UPS, DHL을비롯한다른회사에서도연이어로봇의도입계획을발표하고있어향후무인택배관련기술은경쟁이치열해질전망 * 출처 : 아마존, 디지츠 [ 아마존의프라임에어프로젝트에사용된드론 ] CoolGuardian은차량적재함온습도관제, ECO Driving관리를위한운행기록관제, Rule에의한실시간온습도제어, 차량적재한보안관리기능을수행하는통합장비로물류센터내에서는 Cell단위온습도관리용으로활용가능 CoolGuardian은유선기반센서를무선으로전환하여 Location별온습도를관리하는온습도모니터링, ODB를활용한무선운행기록관제및 ECO 기능을수행하는운행기록관제 (Taco), Rule 기반의통합온습도제어시스템으로실시간온습도제어및도착지이외의지점에서차량 Lock 해제시이와관련된 Event를처리하는차량보안관제 (PEA) 시스템으로구성되어있음. SCM 프로세스상에서온습도에민감한정온관리식품및어패럴을대상으로활용되고있음 * 출처 : CoolGuardian [ CoolGuardian 온습도관제시스템 ] 29

36 전략분야현황분석 (2) 국내업체동향 저가생활제품판매점의대명사로꼽히는다이소는전국 970여개매장에서판매하는상품수만 2만여개. 이가운데 1000~2000원대제품이전체의 88% 에해당되고, 평균가격인 1200원을기준으로판매된제품수를계산해보면 8억 7000만개종류임, 다이소는현재전세계 35개국 3,600여개업체로부터이들제품을공급받고있음 * 출처 : IT조선 [ 아마존의프라임에어프로젝트에사용된드롬 ] 2013년 1,500억원을투입해용인에물류센터를설립하였고, 지하 2층에서지상 7층까지축구장 8개크기로지어진이물류센터는무인으로관리하는자동화된물류창고임, 국내최고수준의크레인과무인운반차를활용해 24시간 365일쉴새없이제품이유통됨 이러한 2만여개상품을매장별배송지에따라분류, 포장해배송트럭에실을준비까지모두자동으로진행되고있으며, 매출대비물류비용이기존 4% 대에서 2% 대로줄였고올해는해외시장과온라인시장진출도추진하고있음 30

37 물류 국내택배산업전반에 RFID 적용을목표로핵심시스템을개발하여물류전반의 Visibility 를 제공하고, Smart Client Service 및 Smart Customer Service) 현장적용을추진하고자 현재사업진행중으로시스템을개발하고있음 * 출처 : IT 조선 [ 고품질택배시스템구성도 ] 첨단물류 IT를활용하여 Smart SCM을성공적으로구축하여적용하기위해서는단순히가장최신의 Auto-ID 시스템이나센서시스템을적용하는것이아니라, 적용가능한기술의구성요소및특징을살펴보고, 적용시예측가능한타당성및경제성검증을통하여가장적합한기술이적용될수있도록해야함 부분적효용성및 ROI가아닌전체시스템관점에서시스템구성요소간의상호운용성과현장환경조건을충분이검토한후, 기술적용을위한표준화연구, 운영전략수립, 비즈니스모델개발및관련법 제도정비등이복합적으로추진 31

38 전략분야현황분석 다. 기술인프라현황 Kotra 해외물류네트워크지원사업은 KOTRA 무역관과해외전문물류서비스기업과의긴밀한공조하에국내수출기업이저렴하게물류서비스를이용하도록지원하고있음. 현지물류창고이용을지원하며, 물류컨설팅제공을통해국내수출기업의해외시장진출확대를지원하는사업 신청대상기업은현지시장에판로를이미확보하고있으나, 직수출에따른물류비과다지출및신속한납품시스템 (JIT) 부재로수출확대에애로가있는국내기업 * 출처 : KOTRA [ KOTRA 해외물류네트워크지원사업지원범위 ] 32

39 물류 진행절차 * 출처 : KOTRA [ KOTRA 해외물류네트워크지원사업진행절차 ] 한국산업단지공단은기업의물류고비용구조를개선하기위하여국가산업단지에소재한 중소기업을대상으로산업단지공동물류지원사업시행중 * 출처 : KOTRA [ 한국산업단지공단공동물류지원시스템 ] 산업단지공동물류지원사업공단내입주기업과일부인근기업들을포함하는화주들을중심으로 off-line 물류서비스제공업체와의사이에서물류와관련된중개, 대행, 운영, 지원서비스를 통합적으로제공 33

40 전략분야현황분석 6. 중소기업시장대응전략 Factor 기회요인위협요인 정책 정부의 4 차산업혁명관련산업육성의지 구체화된물류지원정책추진 제조물책임법등국제적으로규제강화 산업 대기업을중심으로활발한투자확대 발전된 IT 인프라 물류산업의영세성으로인한신기술도입어려움 대기업중심의물류 유통산업구조 시장 화물모니터링에대한요구가수요자, 공급자측면 양쪽에서모두증가하고있음 4 차산업혁명기반신물류기술부상중 소재및장비분야의원천기술부족 원천기술시장에서글로벌기업들에밀림 기술 세계적수준의 ICT 기술확보 중소기업수준에서도물류관련어플리케이션 등의개발이활발 글로벌물류대기업과의기술격차심화 중소기업들이적용하기규모상어려운경우다수 스마트물류기반기술성장필요 국제물류기술표준확보 융복합기반물류부문사업의성장 영세물류기업맞춤수요창출 안전하고믿을수있는배송시스템개발 중소기업의시장대응전략 IoT 융합기술활용을통한고부가가치물류시스템구축 안전한배송, 화물의개성에특화된물류시스템의개발통한국제물류기술표준확보 중소기업에게강점이있는응용기술을신속하게적용하여신서비스창출 34

41 물류 7. 주요기술개발테마 가. 기술개발테마개요 기술개발테마 스마트물류창고 개요 단순히제품을보관만하는곳이아니라, 고객의수요변동에능동적으로대처하는공급망관리 (SCM) 및부가서비스 (Value Added Service) 를수행하는창고 소형지게차기술 소형트럭에싣고다니면서 500kg 수준의중량물까지들어올려적재함에싣고내릴수있는소형지게차기술 스마트패키징시스템 온도, 충격, 냄새등화물특성에따라다양한화물상태를실시간으로확인하여공유함으로써화물의안전성, 보안성을확보하고가시성을향상시켜물류서비스수준을향상하는기술 배송물류라우팅지원시스템 중소기업등이말단배송시배송루트결정, 물동량배분, 운행지역결정등말단배송운영의효율화를지원할수있는상용화된시스템제공기술 스마트화물이동정보모니터링시스템 RFID/ 센서기술이결합된데이터교환모듈을탑재한회수가능한물류용기 ( 파렛트, 플라스틱상자, 대차등 ) 를기반으로상품의이력추적, 상품품질지표기준, 다양한물류정보서비스등을제공할수있는친환경첨단물류시스템 물류로봇 드론관제시스템 배송로봇 드론에관한감시, 통제및트래픽관리등을위해현장상황을별도의장소에서집중화하여모니터링하기위한시스템 키오스크 (Kiosk) 물품및서비스를제공하는소규모점포또는공공장소에설치되는터치스크린방식의무인정보단말기 스마트택배시스템 무인택배활성화, 택배물류실시간모니터링, 소비자와의상호작용, 개인정보보안등을지원할수있는기술 35

42 전략분야현황분석 나. 기술개발테마동향및전망 기술개발테마 스마트물류창고 동향및전망 창고관리자의수, 제품의레이아웃등은창고관리자의경험에의존하며, 2000 년대의 WMS 는축적된정보가있으나활용방법에대한문제가존재하므로빅데이터분석을통해생산성향상을위한솔루션을제공하는물류창고도입필요 소형지게차기술 차량용리프트설치없이소규모중량화물을자유롭게운송할수있어자유로운차량운영이가능하며, 중량물작업에의한작업자부상방지가능, 유사한유럽 / 중국기술에대비한국산기술확보 스마트패키징시스템 과거부터계속존재하였던운송화물의상태의가시성에대한수요를만족시킬수있는정보통신기술과센싱기술이등장하여수용가능한가격으로기술적용이가능해질것으로예상 배송물류라우팅지원시스템 택배등말단배송기업들중메이저기업들을제외하고는배송라우팅결정등운행을지원해주는전문화된시스템이부재하여경험에의지한배송이이루어지고있어이로인한효율성저하, 인력부족에대응할시스템부재등의문제가발생 스마트화물이동정보모니터링시스템 물류정보를가시화하여다수의기업들이정보를공유하고협업할수있는다자간협업물류기술이주목받고있으며, 세계물류솔루션시장은 2020 년까지연평균 9% 가량성장이예상되나, 실질적인스마트기술도입은미미 물류로봇 드론관제시스템 로봇을이용하여창고관리및배송에걸리는전반적인프로세스시간을단축할수있기에최근주요 IT 기업들을중심으로무인물류및배송로봇 드론이계속해서개발되고있어시장성존재 키오스크 (Kiosk) 대형프랜차이즈업체에서는키오스크를통한상품주문이일반화되고있으며, 소비자들은대기 / 처리시간이단축되거나소비자자신이직접개인화수준의최적화및서비스품질제어를할수있다는점에서편리함을느낌 스마트택배시스템 택배시장의글로벌트렌드인무인택배에대한수요가증가되고있고글로벌택배가확산되는시점에서택배물류의기술개발및표준화가시급함 36

43 물류 8. 중소기업기술개발테마 가. 중소기업기술수요 중소기업, 대기업 공기업등에대하여설문조사및방문조사를통하여기술수요조사를실시 주요기술분야별신청과제에대한내용을분석하여각분야별로중소기업이관심을갖는제품을파악 RFID/USN 분야에서는실시간안전정보활용기술, 센서통신응용기술, RFID 태그인식기술 (RFID 리더 ), RFID 활용실시간공정물류관리등에대한수요가높은것으로나타남 유통물류응용기술분야에서는로봇제어를위한 GPS 내장형관성항법장치 (INS), 지능형서비스기능을갖춘고성능모션플랫폼개발, 이동로봇의 3D 실내공간정보생성및자율주행기술등에대한수요가높은것으로나타남 지능형기업물류지원기술분야에서는다자유도병렬로봇기반인터랙티브가상현실체험시스템, 그라인딩작업을위한산업용로봇의힘측정장치및힘제어기술, 무선리모콘식중하중운반용도비로봇개발기술등에대한수요가높은것으로나타남 기타유통물류 / 마케팅관련기술분야에서는지능형멀티에이전트이송로봇시스템을위한자율주행컨트롤러, 고속자율주행이가능한복차선이액형차선도색장비, 스마트티칭이가능한 SMT 디스펜서로봇시스템등의기술에대한수요가높은것으로나타남 [ 중소벤처기업부 R&D 지원사업신청과제현황 ] 주요품목 과제건수 합계 점유율 (%) 평균증가율 (%) RFID/USN 물류 유통물류응용기술 지능형기업물류지원기술 기타유통물류 / 마케팅관련기술 합계

44 전략분야현황분석 나. 중소기업기술개발테마 기술개발테마 개요 스마트물류창고 단순히제품을보관만하는곳이아니라, 고객의수요변동에능동적으로대처하는공급망관리 (SCM) 및부가서비스 (Value Added Service) 를수행하는창고 소형지게차기술 소형트럭에싣고다니면서 500kg 수준의중량물까지들어올려적재함에싣고내릴수있는소형지게차기술 스마트패키징시스템 온도, 충격, 냄새등화물특성에따라다양한화물상태를실시간으로확인하여공유함으로써화물의안전성, 보안성을확보하고가시성을향상시켜물류서비스수준을향상하는기술 물류 배송물류라우팅지원시스템 중소기업등이말단배송시배송루트결정, 물동량배분, 운행지역결정등말단배송운영의효율화를지원할수있는상용화된시스템제공기술 스마트화물이동정보모니터링시스템 RFID/ 센서기술이결합된데이터교환모듈을탑재한회수가능한물류용기 ( 파렛트, 플라스틱상자, 대차등 ) 를기반으로상품의이력추적, 상품품질지표기준, 다양한물류정보서비스등을제공할수있는친환경첨단물류시스템 물류로봇 드론관제시스템 배송로봇 드론에관한감시, 통제및트래픽관리등을위해현장상황을별도의장소에서집중화하여모니터링하기위한시스템 38

45 기술개발테마현황분석 스마트물류창고

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47 스마트물류창고 정의및범위 스마트물류창고는단순히제품만을보관하던기존의물류창고에서고객수요변동에따른공급망사슬관리 (SCM) 및부가서비스를수행할수있도록최신기술 (ICT,IoT) 을적용한물류창고를의미 물류관리시스템, 로봇, IoT, 빅데이터기술이발달하면서구축비용대비효과가높아짐에따라스마트물류창고의필요성이대두됨물류창고의자동화, 지능화하면서도작업자편리성관리상 정부지원정책 정부는고부가물류산업육성으로세계 10 위권물류국가로도약을목표로지원정책제시 인천창조경제혁신센터는스마트물류거점육성사업본격화. 전체사업규모는 1,590 억원이며 한진그룹이 200 억을담당함 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 기술 ) 우수한 IT 인프라 ( 정책 ) 산업지원정책수립기회 (Opportunity) 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대기업중심물류 ( 기술 ) 핵심원천기술미흡 ( 정책 ) 산업계연계미흡위협 (Threat) ( 환경 ) e 커머스산업의발달 ( 정책 ) 물류에대한정부인식변화 ( 환경 ) 대기업자체기술은중소기업에이식어려움 ( 기술 ) 구축된 WMS 데이터에대한활용방안부족 중소기업의시장대응전략 기업 / 화주의물류운영현황을파악하여이에대한 Data를구축할수있는입출고시스템마련 구축한 WMS, WCS 등의 Data를기반으로물류센터시뮬레이션, 입 / 출고이동시뮬레이션분석도구를개발

48 핵심요소기술로드맵

49 스마트물류창고 1. 개요 가. 정의및필요성 스마트물류창고란스마트물류를가능하게하는물류센터내정보시스템, 출입과솔루션을 구성하여기존단순보관기능을하던물류창고가공급사설망관리및부가가치를창출할 수있는창고를말함 기술로보면크게 ICT 연동기술, 창고운영관리시스템, 안전물류관리로나눌수있으며각각의기술이상호간유기적으로연동하여입고예정, 입고, 보관, 출고의전체 Process를관리할수있어야함 물류에있어서물류창고는보관기능, 저장형태, 온도, 비즈니스모델등에따라여러가지종류의창고가존재하고있으며각각의물류창고의출고 Process가각각달라모두동일한형태로구분하기어려움 [ 스마트물류창고의예시 ] 디지털시장의성장으로인간과기기간의상호작용이심화하고있어서기기들의지능화되고 있으며, 이에따라시장에서요구하는스마트물류창고의기능도복합화 물류창고는과거소품종대량출고형태로부터소품종소량출고로물류창고의형태가바뀌고있음 산업혁명이후대량생산체제를완성하고대량의제품을대량으로출고하는형태가일반적인물류창고의형태 43

50 기술개발테마현황분석 소비자의구매편의성, 접근성에대한요구가늘어남에따라도심내의점포가점점늘어남에따라최소한의재고만가지고운영하는소매점이늘어남. 이에따라소분솔루션인 DPS, DAS등의시스템을도입하여출고효율화하였음 최근에는물류창고에서소비자에게온라인으로직접배송하는온라인쇼핑이늘어남에따라이를대처할수있는물류창고의 Needs가늘어나고있음최종소비자에게직접발송하는업종특성상정확하고빠른배송이기업의경쟁력이되어물류시스템의중요성이점점늘어나고있음. 특히기존에비용으로만생각하였던물류업종이하나의경쟁력으로인식이바뀌어자동화, 시스템화가빠르게진행중이고스마트물류창고에대한필요성이대두됨 [ 물류창고의변화 ] 기존단순한업무를처리하던물류창고의기능이복잡해지고고도화되고있어다양한시스템및기계장치도입이가속화하고있음 대표적인노동집약적산업인물류창고작업은노동인구감소에따라구인에대한어려움이발생하고있음 특히수도권외곽에많이분포하고있는물류창고의경우작업자를구하기가어려운경우가많아자동화추진. 기계동력을이용하여작업인원이많이필요없는작업환경을구축 고도화된물류창고 Process를처리하기위하여다양한자동화기기, 전자제품, 센서및카메라가물류현장에적용할필요성이증가하고있음 자동화기기및전자기기의제어기술이점점중요해지고있음 단순작업이많은생산현장과는다르게고객의주문형태에따라매번작업이달라지는형태를가지고있어복잡한자동화기술을적용 기기를컨트롤하는 PLC 프로그램과물류창고관리소프트웨어 (WMS) 를중계하는물류창고제어시스템 (WCS) 기술포함 기기장비들의설치가많아짐에따라전력, Data 입출력을위한배선작업이필요함에따라전력공급과동시에 Data 전송할수있는기술을통하여설치한장비에대한관리 44

51 스마트물류창고 나. 범위 (1) 제품분류관점 스마트물류창고는창고의종류, 비즈니스모델, 창고시스템에따라다양하게분류되며 적용하고자하는대상에따라다양한형태의스마트물류창고의형태를보이게됨 물류기능에따라 TC형,DC형등으로구분되고, 보관제품에따라상온, 냉장, 냉동으로나뉨. 또한의류, 편의점, 이커머스등비즈니스모델에따라서구분할수도있음 처리해야하는물류센터규모에따라서도구분할수있는데대형물류창고의경우자동화 ( 컨베이어, 자동소팅기, 자동창고 ) 가도입되고, 중소형의경우반자동화작업 Process 효율화솔루션을도입함 (2) 공급망관점 스마트물류창고기술을공급망관점에서분류하면 ICT 연동기술, 창고운영관리시스템, 안전물류관리기술이있음 스마트물류기술은 3PL 업자및자사물류를운영하고있는기업혹은물류창고를소유하고있는기업이필요로하는물류관리기술을적용 스마트물류에적용되는자동화, IoT, 물류작업관리등을통하여빠르게변화하고있는비즈니스모델에적용 [ 공급망관점기술범위 ] 기술개발테마 공급망관점 세부기술 창고업 화주의물류를대행하는 3 자물류기업을대상으로물류창고의 정보를빠르게수집분석공유할수있는스마트물류창고를구축. 화주와 3PL, 업자의시너지향상 스마트물류창고 스마트팩토리 제조효율향상을지향하는스마트팩토리기술은생산공정효율 향상이라는목표를가짐. 이때부품의공급, 완제품포장등다양한 범위에서응용가능 이커머스 배송서비스품질향상및고객대응. 정밀한재고관리, 반품, 판매 등록기능 45

52 기술개발테마현황분석 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 (1) 산업의특징 물류산업은생산자로부터소비자까지의물적흐름을가리킴. 기업의매출은고객만족으로창출하며이를위해서는최종소비자가제품을받아볼때올바른시간, 장소, 상태, 구색, 수량을만족시켜야하기때문에이를중계하는일은물류산업이담당 세계적으로분산돼있는원자재 생산 소비전체를관리하는 SCM이발달함에따라경쟁단위가기업대기업에서 SCM 대 SCM으로발전하고있음 경제성장률, 수출입물량, 내수제조유통업현황에영향을받지만기본적인경제성장과함께상품수요가증가하면서지속인증가추세임상품가격과별도로화물의이동은변동이크지않기때문에경기에따른변동성은작음 국내물류산업은 2000년이후이커머스확대등에따른급격한양적성장을하고있으나시스템도입에대한인식은낮은편. 국내운송업기준매출액은 2000년대비 40.8조원으로부터 2015년 118.2조원으로연평균 7% 성장 온라인시장, 신규서비스의등장으로인하여단순보관출고하는업태에서부가가치창출을하기위한물류창고가필요하게됨 물류수요의변화와기술발전에따른국내외물류시장급변특히물류창고자동화시스템화, 로봇화에대한요구증가 단일제품설치가아닌복수의시스템, 기계장치, 전자기기를도입함으로설치에대한전체최적화가중요한과제 기계장치전자기기의설치에따른제어기술이중요해짐에따라설치뿐만아니라설치할장치에대한제어및컨트롤이중요한분야 특히인건비상승, 고령화에따른물류창고내자동화수요가급격히늘어나고있으며물류 Process에맞는적재적소에설치할경험및실행능력이중요 46

53 스마트물류창고 물류창고자동화및물류시스템은해외의존도가높음 중소기업들이원천기술개발에대한투자는가격경쟁력에대한부담을유발함으로서중소기업자체의결정에의하여원천기술개발진행이어려우며, 시장수요의강한 Needs에의해개발투자가가능하지만정부지원과정책과제를통하여개발환경여건조성이절실히필요 국산물류창고자동화기술및시스템이있으나외산시스템에대한선호도가높아경쟁력이낮은상태 국산화를통한저가격고효율고성능제품은해외수입의존도가높으므로세계최고수준의제품국산화와원천기술의확보를통한다양한분야에파급력을높여야하며, 이를통해품질경쟁력확보및수출경쟁력확보가능 [ Logistics Trend Rader ] * 출처 : DHL logistics trend radar

54 기술개발테마현황분석 (2) 산업의구조 스마트물류창고산업은주도하는기업에따라다양하게존재 대기업의경우자사및계열사물류창고시스템및자동화등을구축하고있음 중소기업의경우는중소 / 중견기업주도의스마트물류창고는독자적인기술및경험을바탕으로하고있으나대기업과의경쟁에따른어려움이존재함 스마트물류창고는외부시장의영향을받는경우가많음특히이커머스발달과저금리 시대에따른새로운투자처로각광받고있음 이커머스시장의경우고객과의직접접촉이없어물류창고에서의배송이고객과의접점이여서물류창고에서일어나는고객배송서비스가가장큰요인이기때문에스마트물류창고에대한니즈는증가하고있음 수도권지방에는연면적 4500m2의물류창고가매년 7.8% 신축하고있는데이는저금리시대투자사들이보는매력적인투자처로인식하고있음 물류관리형태파악및빠른투자비회수를위한물류시스템에대한요구가늘어나고있음 [ 이커머스시장성장률과수도권물류센터수 ] IoT, 로봇, 물류시스템등다양한산업간의연계를통하여물류창고효율화 자동화, IoT, ICT 등물류창고효율화의관점에서다양한산업을후방산업으로두고있음 스마트물류창고의전방산업의경우유통, 도소매업등이있고특히이커머스의성장세가빠른속도로증가하고있음 미국아마존을필두로전세계이커머스시장에대한성장세가뚜렷함 특히직접판매가아닌온라인판매업에대해선고객에게물건을전달하는최종접점이물류창고가됨으로스마트물류창고에대한요구가늘어나고있음 48

55 스마트물류창고 [ 스마트물류창고분야산업구조 ] 후방산업스마트물류창고분야전방산업 물류관리시스템자동화로봇 ICT, IoT ICT 연동기술창고운영관리기술 이커머스도매, 소매홈쇼핑공장 세계물류업의경우 3자물류 (3PL) 이확장하고있으나국내대부분의화주인대기업들이자회사물류형태인 2자물류를선호하여 3자물류시장이확장하기어려움. 따라서자사물류창고의경우시스템이나자동화도입도자사 SI기업에맡기고있는경향이커서전체시장확대가어려움이에따라중소스마트물류창고업체가성장하기어려운측면이있음또한국내물류전체관점에서도세계와비교하여경쟁력을보이기어려움 [ 국가물류경쟁력지수 ] * 출처 : International LPL global rankings

56 기술개발테마현황분석 나. 시장환경분석 (1) 세계시장 스마트물류창고시장은물류창고업, 물류시스템및자동화를연계한업종임으로독자적인시장으로구분하기어려우므로여기서는생산라인에서사용되는제조로봇을제외한비제조환경로봇의시장규모를통해스마트물류창고의성장치를추정함 16년약 9억 5,500만달러인비제조환경물류로봇시장은 21년까지약 25억 1,000만달러규모로급성장해연평균약 21.3% 정도의성장세를보일전망 로봇의도입외에도자동화라인, IoT, 운영관리시스템등의도입을고려하면스마트물류창고의시장규모및성장세는이이상으로클것으로전망됨 [ 스마트물류창고세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 955 1,171 1,436 1,706 2,069 2, * 출처 : KEIT, 물류로봇기술동향및향후전망,

57 스마트물류창고 (2) 국내시장 국내물류창고업은전국적으로창고의수는감소하는추세이나창고의면적이지속적으로확대되고있어창고의대형화추세가나타나고있음 물류창고수는 2003년약 14,500개에서 2007년약 13,000개로감소추정되면서 4년만에전체창고수가약 10.3% 로감소함 물류창고면적의경우, 2002년 714만m2에불과하던전국창고면적이연평균 11.5% 의높은증가율을나타나면서확대되어 2007년에는 1,229만m2로추정 창고면적별매출액비중의경우, 2008년기준 5,000m2이상대형창고가국내전체창고매출액의약 88% 를차지하고있는것으로나타나대형창고가규모의경제를통해타창고에비해면적대비훨씬높은매출액을달성하고있는것으로분석된다. 또한, 분류및상하차등부가적인서비스를제공하는경우가많고, 이는화물을유치하는데유리하게작용하고있는것으로보임 다이소, 이마트등대형유통기업들의자체시스템을제외하면국내물류기업들의스마트물류창고등자동화도입률은유의미한통계가없을정도로떨어지기때문에, 여기서는그와가장관련이깊은물류로봇규모로국내시장을추정함 16년약 99억원인물류로봇시장은 21년까지약 182억원규모로급성장해연평균약 13.1% 정도의성장세를보일전망 [ 스마트물류창고국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 국내시장 * 출처 : 한국로봇산업진흥원,

58 기술개발테마현황분석 다. 기술환경분석 다양한형태를띄고있고, 투자금액이큰스마트물류창고의경우동일한시스템이아닌특정물류창고에적합한솔루션을도입하는경우가많음 대형물류창고의경우다양한기계장치, 전자기기가들어가기때문에이를통합제어하는시스템이중요 센서및다양한전자제품이연결되어통신할경우전원및 Data통신의선을무선혹은최소한인기술에대한필요성이증가하고있음 ICT, IoT 연동기술 디지털표시기 물류창고에서사용하는디지털표시기로서컨트롤러와표시기로구성되어있고, 이를이용하여 DPS, DAS등시스템을구성할수있음 전원과 Data를 2개의선으로동시에공급할수있어야향후유지보수및관리가편해야함 [ 디지털표시기와컨트롤러 H/W 구성 ] 52

59 스마트물류창고 Sorter는대량의물건을매장별로분배할때기계동력을이용하여빠르게분배하는기계장치를말함 주로통과형물류센터 (TC 형 ) 과의류분배에많이사용하고있고, 물류형태에따라여러가지종류의소터로구분 [ 다양한종류의 Sorter ] RfID Tag가부착되어있는제품을통과시키면자동으로제품을인식할수있는 Gate로서출입고및반품을효율화 다만모든제품에 RFID가부착되어있어야의미가있음으로전사적 SCM 관점에서도입하여야효과를볼수있음 [ 의류용 RFID 게이트 ] 53

60 기술개발테마현황분석 물류관리기술 WMS 물류창고관리시스템으로서물류창고에필요한입고, 재고, 출고관리를하는시스템 ERP 는주로기업의모든자원위주로관리하지만 WMS 는물류운영 Process 관점에서관리 * 출처 : 아세테크 [ WMS 도식 ] 54

61 스마트물류창고 WCS - 물류창고내에설치한자동화시스템, 자동창고, 피킹시스템등의장치를관리하는시스템. 물류창고현장에서자동화수요증가에따른 WCS 기능및성능의고도화요구가점점늘어나고있음 위에서제시한자동화설비및솔루션을한번에제어가능해야함 * 출처 : 아세테크 [ WCS 도식 ] 55

62 기술개발테마현황분석 3. 기업분석 가. 주요기업비교 글로벌물류기업들은이미자사의물류창고상당부분을자동화시켰으며, 완전무인창고를 건설하는시도도점차늘어가고있음 아마존은 2012년 kiva system을인수한이후 3만대가넘는물류로봇을운영하며자사물류창고자동화에박차 매출액대비물류비용비중을연평균 35.1% 수준으로늘리며연구개발에투자하고있으며, 이러한결과로미국내대도시에서 2시간배송, 드론배송, 물류센터자동화등의성과를이룸 아마존서버 ( 대형컴퓨터 ) 에있는인공지능이홈페이지와창고내의모든것을파악해로봇을조종하는방식으로무인창고를운영 최근에는물품을싣고떠다니는거대한열기구형공중창고 ' 항공수송센터 ' 를개발하고있으며, 고객의주문이들어오면가까운공중창고에서드론이상품을집까지배송하는방식 중국에서도 AGV(Automated Guided Vehicle) 수요가점차늘어나며택배기업인 STO, 전자상거래기업인징둥등유통과정의전과정혹은일부과정을완전자동화하는시도가 늘어나고있음 * 출처 : KOTRA(2016. 중국신전략로봇연구소 ) [ 중국의 AGV 소비증가량및증가율 ] 56

63 스마트물류창고 국내중소기업사례 에이아이엠은 화장품, 전자부품 처럼 정밀화를 요하는 제작 시스템의 조립 및 품종별 공급 시스템을개발, 상용화에성공했으며, ' 플렉시블피딩시스템 ' 으로불리는자동화생산설비로부품 공급부터조립까지완성 랩투마켓은 자동화 장비 및 시스템을 개발하는 기업으로 첨단 물류 장비 시스템 개발하여 화주기업의 물류시스템에 대한 최첨단 기술적용 및 지속적인 최신성 유지가 가능하고 IoT-빅데이터-생산 물류자동화가 연계된 종합시스템 및 제조-유통-물류를 융합하는 시스템의 구축 가능 진코퍼레이션은공급망관리솔루션을개발하는 기업으로 WMS 창고관리시스템은입고, 적치, 재고, 피킹, 출고등물류센터프로세스전체를통합관리하여고객기업의물류관리및운영능력을 향상시킴으로써경영자원의유용한활용과고객서비스향상을지원하는시스템임 더블유앤이케이는스마트공장자동화를구현하는기업으로 WMS창고관리시스템은창고내의재고 흐름을 추적 및 통제하는 시스템으로 재고관리 및 창고 운영을 용이하게 하며, 이노비즈 기업 인증을보유함 메카티엔에스는전자장비제조업체로, 자사의전자제품제작노하우를이용하여국가연구과제로 지능형혼합적재물류자동화시스템개발을수행한전력이있음 광원엘에스는 물류창고자동화설비 제조 기업으로 AS/RS 자동화 창고는 수직 공간을 활용하여 보관물량을늘리고, 비용, 시간을최소화시킴. 물류자동화시스템은 (KLAS) 단순입출고에한정된 소규모보관의자동화창고부터복잡한 WIP(Work In Process) 라인까지적용가능함 [ 주요중소기업비교 ] ( 단위 : 백만원,%) 국내업체자산총계매출액 매출액증가율 영업이익율 당기순이익율 R&D 집중도 랩투마켓 5) 더블유앤이케이 864 1, 메카티엔에스 , 광원엘에스 10,268 9, ) 랩투마켓은 2015 년재무재표기준으로작성 57

64 기술개발테마현황분석 나. 주요기업기술개발동향 (1) 해외업체동향 KIVA Systems는물류창고관리와 AGV의기능을결합한물류로봇제품을개발하여 Amazon의물류창고에적용하고있으며, 이는전자상거래업체들의신속하고다양한수요에대응하기위한목적을가지고있음 특히이물류로봇은비교적작은크기에 400kg이넘는가반하중을처리할수있으므로작업효율성을제고하였으며표준화된공간에서표준화된플랫폼을사용함으로서유지보수가원활하도록개발되었음 중국은 매년 40% 이상씩 성장하고 있는 온라인 쇼핑몰, 2012년 5.8% 의 비중에 불과했으나 2017년 이후 70% 이상의 비중을 차지할 것으로 예상되는 모바일 쇼핑몰, 2014년에비해 2016년약 2배가넘는성장을달성한택배시장등의급격한성장으로인해 최근작업속도를향상시키고비용절감이가능한스마트물류에대한수요가높아짐 징동닷컴 (JD.com) 은 2014년 10월에상하이에 상하이 아시아1호 로 명명된 스마트물류센터를 건설 - 20만m2규모로창고 2개동 ( 각동면적약 10만m2 ) 으로구성 - 로봇을활용한무인창고는기존창고의 10배이상효율이높고, 인력투입시보다작업속도는 5 6배빨라점차적으로물류센터운영에로봇투입확대를계획 일본의히타치제작소는물류창고선반에서물품을픽업하고검품용특정상자에넣는집품작업을수행하는 AI 물류창고관리시스템을개발 히타치가개발한인공지능은계속해서추가되는업무데이터는사람의손을거치지않고자동으로저장되며, 업무효율이높아지는업무방법을도출하고작업자에게지시를내리는형태 궁극적으로는인공지능을통해환경변화에자동으로대응 58

65 스마트물류창고 (2) 국내업체동향 저가생활제품판매점의대명사로꼽히는다이소는 2013년 1,500억원을투입하여용인에무인자동화물류센터를설립 6.5km에달하는컨베이어시스템, 제품관리위한 RFID 태그등이완전자동화를가능케하고있으며덕분에다이소의매출대비물류비용은기존 4% 대에서 2% 대로하락 삼성SDS는자사의스마트물류솔루션인 Cello 를통해기존의 WMS 방식에서탈피한데이터관리및최적의사결정제공을지원하고있으며, 이는 3PL을넘어 4PL이라고칭할만큼다양한물류효율화방안을제공 Cello Virtual Warehouse 는 WMS 데이터를분석해다차원분석 (Multi-Dimensional Analysis) 을지원하는데, 이를통해관리자는자사의창고운영과정에서현재우수한부분은어떤곳이고, 어느부분을개선해야할지알수있음또한창고내작업자의동선, 재고배치등에대해다양한대안을시나리오형태로제공하며, 시뮬레이션엔진을통해각시나리오의효과를분석해이를알기쉬운형태로시각화하여제시 VR을통해창고의현재운영상태를보여주는기능까지지원하는데, 이는 WMS의데이터를바탕으로배치현황과개선안을시나리오별로가상현실로구성해보여줌으로써효과적인의사결정을지원하는방식 Cello Loading Optimizer는전세계적으로사용되고있는삼성SDS의대표적인적재시뮬레이션도구로박스는물론파렛트, 컨테이너등다양한적재작업을지원하며, 사전설정을통해사용자가원하는방식으로적재가이루어질수있도록도움 CJ대한통운은최첨단 3D Visibility( 가시성 ) 시스템 을개발하여 2010년현장에적용 창고내에각랙공간마다 RFID( 무선주파수인식 ) 칩을부착해특정랙공간에보관되어있는제품의 정보를 중앙시스템에서 실시간으로 파악, 그 정보를 터치스크린 화면에 3D 영상으로 보여주는 시스템 1단부터층층이보관되어있는제품의정보를한눈에파악할수있는장점이있으며, 터치스크린 방식이기때문에보고싶은랙이나셀을찾아이동하면서상세정보를확인할수도있음 59

66 기술개발테마현황분석 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 2000 년대들어 WMS( 창고관리시스템 ) 가폭발적인성장을이루고대부분선진기업의 창고들이 WMS 를도입하여모든작업을관리했으나, WMS 에축적된실적을어떻게 활용할지에대해서는아이디어가없었음 빅데이터분석으로촉발된다양한분석기술의발전이창고작업의개선에영향 ICT 및 IoT와연동하기시작한스마트물류창고기술을통해 WMS는창고에서일어난업무실적을관리하고, 개별작업자의작업동선을복기하며컴퓨터알고리즘을통해찾아낸최적의동선과비교해지금까지의작업방식에서개선점을찾아낼수있음 실제입 출고실적을바탕으로다양한창고레이아웃시나리오에대해시뮬레이션을수행하여, 생산성을향상시킬수있는재고배치의아이디어를획득 아마존이 2012년 KIVA Systems를인수하고아마존독점으로키바로봇을사용하기위해관련제품의판매를중단한이후, 창고로봇을개발하는스타트업이속속등장하는등키바를대체할수있는타사의창고로봇들이많이개발되고있음 키바로봇을위한소프트웨어시스템을구축, 운용했었던로커스로보틱스 (Locus Robotics), 창고에서일하는직원을돕는창고로봇을개발한페치로보틱스 (Fetch Robotics), 야외작업이가능한운반로봇을판매중인하베스트오토메이션 (Harvest Automation) 등 IoT와스마트센서, 무선통신등의신기술을결합하여물류창고의온 습도등상태관리가쉬워지고측정범위, 설치비용적인측면에서상당한진보를보임 CJ대한통운의 쿨가디언 은센서가실시간으로측정한온습도정보를서버로전송하면이데이터를수집해저온차량및물류센터온습도관리에활용하는시스템으로, 무선통신방식의온도센서를제한없이연결할수있어정보수집범위를무제한으로확장할수있고설치비용도기존에비해약 22% 절감 와이즈맥스, 진코퍼레이션, 마이다스콘과같은기업들도유 무선공유기등인터넷연동을활용하여 PC나태블릿등어떠한스마트기기로도쉽게창고의상태를모니터링하고관리할수있는온습도측정계를개발 60

67 스마트물류창고 나. 특허동향분석 스마트물류창고특허상주요기술 주요기술 스마트물류창고와관련된기술은 ICT 연동기술, 창고운영관리시스템기술, 안전물류관리기술이있으며, ICT 연동기술은실시간상품관리기술, 물품인식기술, 적재최적화시뮬레이션기술로구분됨. 또한, 창고운영관리시스템기술은작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술, 가상창고관리기술, 레이아웃시뮬레이션기술로구분되며, 안전물류관리기술은온습도관리기술, 물류정보관리기술, 위험관리기술로구분됨 분류요소기술설명 ICT 연동기술 창고운영관리시스템 안전물류관리기술 실시간상품관리기술물품인식기술적재최적화시뮬레이션기술작업동선최적화기술무인관리자동화기술가상창고관리기술레이아웃시뮬레이션기술온습도관리기술물류정보관리기술위험관리 상품의주문, 입고, 출고, 재고, 반품추적을통한물류관리기술 RFID 태그를통한물품인식기술 물류자원장비최소화를위한인공지능을통한적재최적화시뮬레이션기술 빅데이터를활용한최적의작업동선시나리오를제공할수있는기술 상품을매장별배송지에따라분류, 포장해배송트럭에실을준비까지자동화할수있는기술 효율적이고직관적인창고관리를위한 3D 기반의가상창고시각화기술 상품입출고관리를통한레이아웃시뮬레이션수행기술 보관상품의품질유지를위한온습도자동관리장치 유통이력, 온도 / 품질등물류정보통합관리기술 화재 / 보안자동감지를통한위험사전방지시스템기술 61

68 기술개발테마현황분석 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 스마트물류창고에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 실시간상품관리기술 ICT 연동기술 물품인식기술 적재최적화시뮬레이션기술 작업동선최적화기술 창고운영관리시스템 무인관리자동화기술 가상창고관리기술 레이아웃시뮬레이션기술 온습도관리기술 안전물류관리기술 물류정보관리기술 위험관리 합계 ,615 국가별요소기술별특허동향에서는실시간상품관리기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는온습도관리기술, 가상창고관리기술, 물품인식기술의출원건수가많았음 실시간상품관리기술은미국이가장많은출원량을보유하고있으며, 유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서는미국이가장많은출원량을보유하고있고유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 스마트물류창고에대한기술은미국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 62

69 스마트물류창고 주요기술별출원인동향 세부분야 ICT 연동기술 창고운영관리시스템 안전물류관리기술 요소기술 실시간상품관리기술 물품인식기술 적재최적화시뮬레이션기술 작업동선최적화기술 무인관리자동화기술 가상창고관리기술 레이아웃시뮬레이션기술 온습도관리기술 물류정보관리기술 기술집중도 주요출원인 씨제이지엘에스 ( 주 ) ( 주 ) 케이티 SAP AG TORAY INDUSTRIES HITACHI ( 주 ) 소노비전 이상철씨제이지엘에스 LOGOBJECT AG KONICAMINOLTA HOLDINGS 씨제이지엘에스 ( 주 ) SYED KAMRAN HASAN 이재천세연테크놀로지 ( 주 ) LABTHINK INSTRUMENTS 씨제이지엘에스 ( 주 ) ( 주 ) 넥스데이타 IBM 쿠팡 ( 주 ) HITACHI SAP AG TORAY INDUSTRIES ( 주 ) 티알이엔씨 SAP AG HITACHI 이재천 IBM 국내특허동향 중소기업중심쿠팡 ( 주 ),( 주 ) 소노비젼, 한국화스너 ( 주 ) 등 중소기업및공공연구기관중심케이아이씨시스템즈 ( 주 ), 경희대학교, 한국기술교육대학교등중소기업및공공연구기관중심렉코리아 ( 주 ), 한국로봇융합연구원, 인천대학교등 중소기업및개인중심 ( 주 ) 한국무역정보통신, 박재홍, 홍교식등 중소기업및개인중심 ( 주 ) 해진테크,( 주 ) 유엠솔루션,( 주 ) 텔사인등 중소기업및개인중심 ( 주 ) 티알이엔씨, 우종완, 현대엘리베이터 ( 주 ) 등 중소기업및개인중심쿠팡 ( 주 ), 박석준 중소기업및공공연구기관중심한국항공대학교,( 주 ) 와이티에스, 한국로봇융합연구원등중소기업및공공연구기관중심유로지스넷 ( 주 ),( 주 ) 와야, 한국전자통신연구원등 위험관리 현대자동차 ( 주 ) ( 주 ) 포스코아이씨티 IBM 중소기업및공공연구기관중심 ( 주 ) 민성정보시스템,( 주 ) 밀리언비즈, 전자부품연구원등 ICT 연동기술분야주요출원인동향 실시간상품관리기술에서는 SAP AG가가장많은특허를보유하고있으며, 물품인식기술에서는 TORAY가가장많은특허를보유하고있으며, 적재최적화시뮬레이션기술에서는 LOGOBJECT AG가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는중소기업을중심으로자실시간상품관리기술에대한연구개발이이루어지고있음 63

70 기술개발테마현황분석 창고운영관리시스템기술분야주요출원인동향 작업동선최적화기술에서는 KONICAMINOLTA HOLDING가가장많은특허를보유하고있으며, 무인관리자동화기술에서는 LABTHINK INSTRUMENTS가가장많은특허를보유하고있으며, 가상창고관리기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있으며, 레이아웃시뮬레이션기술에서는 SAP AG가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는중소기업및개인을중심으로가상창고관리기술에대한연구개발이이루어지고있음 안전물류관리기술분야주요출원인동향 온습도관리기술에서는 SAP AG가가장많은특허를보유하고있으며, 물류정보관리기술과위험관리기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는중소기업및공공연구기관을중심으로물류정보관리기술에대한연구개발이이루어지고있음 스마트물류창고분야의주요경쟁기술및공백기술 스마트물류창고분야의주요경쟁기술은실시간상품관리기술이고, 공백기술은레이아웃시뮬레이션기술, 작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술로나타남 스마트물류창고분야에서실시간상품관리기술이가장경쟁이치열할분야이고, 레이아웃시뮬레이션기술, 작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 세부분야요소기술기술집중도 ICT 연동기술 창고운영관리시스템 안전물류관리기술 실시간상품관리기술물품인식기술적재최적화시뮬레이션기술작업동선최적화기술무인관리자동화기술가상창고관리기술레이아웃시뮬레이션기술온습도관리기술물류정보관리기술위험관리 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 64

71 스마트물류창고 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 ICT 연동기술 창고운영관리시스템 안전물류관리기술 실시간상품관리기술물품인식기술적재최적화시뮬레이션기술작업동선최적화기술무인관리자동화기술가상창고관리기술레이아웃시뮬레이션기술온습도관리기술 빅데이터를이용하여소비자의구매패턴을분석하여구매예측을가능케하는기술 납품관리네트웍연계형재고관리시스템을통해발주서를웹으로자동전송할수있는기술 RFID 무선통신과휴대형객체인식모듈을통해특정공간내물체의위치를인식하고관련정보를통합관리서버로전송하는기술 상품의신청과출고및배송정보를인터넷과무선통신을이용한환경에서처리하여물류정보흐름을관리할수있는기술 각종물류의적재보관수단으로이용되는전동랙을무궤도주행방식에의해제어하는기술 다량의상품이이동및보관되는물류과정에서상품이쌓여진파렛트를보다효율적으로보관하기위한고정식파렛트적재기술 저탄소녹색성장시대에물류비용절감과탄소배출량감소를위한화주중심의스마트물류네트워크최적의사결정을위한지식형물류서비스기술 서플라이체인의최적화를위해서플라이체인모델을시뮬레이션하는기술 대단위물류창고에서좀더효율적으로고객위주의배송이이루어질수있도록적재에대한반복작업을최소화할수있는기술 수하물의배송단계를최소화하여연료낭비및환경오염의발생을예방하기위한물류관리시스템기술 물류창고에서화물을적재보관하기위한랙구조물의적재공간을가변가능하게하여화물의사이즈에상관없이적재공간을확보하는기술 반도체기억소자와자체안테나를갖는 RFID 태그를이용한광대역전자물류시스템기술 일정기간별로상품별판매량을집계하여판매량에따라해당상품의피킹로케이션을할당하는피크앤패스프레임워크처리기술 상품의특성을각각판별하여각상품에대해정확하고객관적으로재고적정수준을평가할수있는기술 물류센터에서처리할상품에대한운영패턴정보를설정하여실시간또는준실시간으로용이하게상품에대한온습도를관리할수있는기술 RFID 태그를이용하여실시간창고내온습도를체크하여최적의온습도를유지하는기술 65

72 기술개발테마현황분석 물류정보관리기술 위험관리 플레이트넘버 (LPN) 의스캔정보를통해불량유통기한을검출하고해당상품을제거하는기술 능동및수동무선식별태그를이용한물류관리시스템을구현하기위한기록매체기술 화물을승하강시키는스태커크레인이고장날경우랙에적재된화물을비상으로반출할수있도록랙구조를구성하는기술 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 실시간상품관리기술에대한요소기술대부분은중소기업을중심으로연구개발이이루어지는것으로나타났으며, 물류정보관리기술, 물품인식기술, 온습도관리기술에대해서도중소기업및공공연구기관의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 ICT연동기술에서는 RFID 및다양한태그를통해물품의상세정보를인식하여실시간으로상품을관리하고이를모바일및인터넷등을통해관리자에게관련정보를제공하기위해필요한기술이개발되고있는것으로나타남 창고운영관리시스템기술에서는안정적이고최적화된공간활용을위한창고운영프로세스의자동화에필요한기술이개발되고있는것으로나타남 안전물류관리기술에서는무인시스템에대응하기물품의속성정보를자동으로인식하여해당물품들의품질을유지하고, 다양한장애및위험발생상황에즉시적으로대응하기위한기술이개발되고있는것으로나타남 66

73 스마트물류창고 중소기업특허전략수립방향및시사점 스마트물류창고분야의공백기술분야는레이아웃시뮬레이션기술, 작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술로나타남 물류창고는단순히제품을보관만하는곳이아니라, 고객의수요변동에능동적으로대처하는공급망관리 (SCM) 의핵심역할을수행하는곳으로효율적인자원활용과비용증가를억제하기위해최신물류 IT 기술에대한개발이진행될수있음 스마트물류창고는대기업보다는중소기업및공공연구기관을중심으로연구개발이이루어지고있기때문에다른물류분야에비해중소기업의참여가높은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고중소기업과공공연구기관을중심으로개발이이루어지고있는레이아웃시뮬레이션기술, 작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술에대해서는대기업과의경쟁력을갖추기위해필요한특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서중소기업과공공연구기관을중심으로연구개발을활발히하고있는레이아웃시뮬레이션기술, 작업동선최적화기술, 무인관리자동화기술에대해서는기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 67

74 기술개발테마현황분석 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 연구개발기관 스마트물류창고분야주요연구개발기관 스마트물류기술연구센터 ( 센터장김용태 ) - 한경대학교를중심으로다양한기업및기관들이연결되어물류정보분석및제공, 물류기술연구개발, 기술지원및컨설팅, 제품화지원, 전문인력양성과보급등 에너지저감형스마트물류기술연구및전문인력양성 을목표로하고있음 - 3년씩 2단계에걸쳐원천기술개발-제품별상용화-사업화및자립화과정을거쳐중소기업들에스마트물류창고관련기술이전을도와주고있음 인하대학교부설연구기관 (RFID/USN 산학공동연구소 ) - 한진정보통신, 기타관련기업체등이참여하여 RFID/USN 관련기술을연구하고산업화모델및시제품을개발하며이를실제물류, 의료, 환경등에적용하기위한산학연프로젝트및대형국책사업을수행 삼성 SDS - 자사의통합물류솔루션 Cello를기반으로다양한스마트물류구현시도를하고있으며, 홈페이지 News Room을통해관련연구동향과성과를발표 연구개발자원 정부지원프로그램 2017년 2월산업통상자원부유통물류과는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 - 유통 물류업체-정보통신기술 (ICT) 신기술업체-제조업체간융합연맹체 ( 얼라이언스 ) 를구축해신비즈니스성공사례 * 를창출할계획 *( 예시 ) ➀국제표준선점, ➁공동기술개발, ➂비즈니스모델개발, ➃전문인력협력등 - 18년부터제조 유통업체가공동활용가능한빅데이터구축 * 등 4차산업혁명신기술실증사업과상용화기술개발에 5년간 150억원을투입해유통산업의세계적인플랫폼화를촉진 산업부산업기술개발과에서는 2018년융합신산업챌린지프로젝트내에 600억규모의스마트컨슈밍산업을위한초연결기반스마트패키징서비스개발과제발굴추진중 유통산업내 / 산업군융합생태계조성을위한융합형인재양성추진 - 정보기술 (IT) 유통물류학과등을통해정보기술 (IT) 기술의유통 물류산업도입, 옴니채널구축등에대한석사급융합전문인력 60명배출 ( 16~ 20년, 22.5억원 ) 18년산업핵심기술개발 ( 지식서비스 ) 내 VR AR 기반의유통서비스를위한 3D 상품데이터제작서비스시스템개발등 10개과제약 300억규모신규 R&D 과제추진 68

75 스마트물류창고 중소기업대상시설및장비지원 중소기업전용연구시설 (Rental Lab) ( 한국생산기술연구원 ) - 공동연구수행및장비를효율적으로이용하고자하는중소기업에게연구공간을제공하고, 연구원인프라 ( 인력, 장비등 ) 를활용한근접지원을통해기업의생산성및경쟁력을높이고있음 실용화중심의로봇중소기업부설연구소 ( 한국로봇융합연구원 ) - 국내로봇기업의경쟁력강화를위해공동연구개발 기술자문 장비이용등기업지원서비스제공 - 지능형로봇개발및제품상용화촉진사업 / 로봇융합비즈니스사업 / 경북특화산업로봇융합사업 / 수요발굴지원단 / 중소기업융 복합기술개발사업 연구장비공동활용지원사업 ( 중소벤처기업부, 한국로봇산업진흥원 ) - 주관기관이보유한연구시설과장비, 소프트웨어를중소기업이공동활용하도록지원 - 연구개발과설계및디자인, 시제품제작, 성능평가, 양산및마케팅에이르는원스톱지원 국가연구시설장비진흥센터 ( 미래창조과학부 ) - 장비활용종합포털사이트 ZEUS를통해국가연구시설 장비의활용극대화를위해필요한정보를체계화하고모두가편리하게이용할수있도록최상의서비스를제공 산업기술개발장비공동이용시스템 e-tube ( 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원, 한국에너지기술평가원, 한국산업기술진흥원 ) - e-tube를통해산업기술 R&D에필요한연구장비를보다쉽고, 빠르고, 편리하게이용할수있도록적극지원 지능형로봇테스트베드 ( 한국전자통신연구원 ) - 지능형로봇테스트베드에서로봇시험장비및인프라구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 지능형로봇시험지원서비스제공 69

76 기술개발테마현황분석 나. 연구개발인력 스마트물류창고분야는한국전자통신연구원, 한국과학기술연구원에서주로연구개발을 진행하고있음 [ 스마트물류창고분야주요연구인력현황 ] 기관 부서 대표번호 스마트물류기술연구센터 인하대학교 RFID/USN산학공동연구소 한국물류연구원 한국전자통신연구원 중소기업협력부 한국로봇융합연구원 제조로봇연구본부

77 스마트물류창고 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 스마트물류창고의요소기술은크게 ICT 연동기술, 창고운영관리시스템, 안전물류관리 기술등총 3 개의분류로구분됨 기술이전이가능한기관은한국전자통신연구원, 부산대학교, 한국로봇융합연구원, 전자부품 연구원이있음 [ 스마트물류창고요소기술연구기관및인원 ] 분류요소기술기관 ICT 연동기술 IoT 를활용한물류작업효율화기술 각종센서및기계장치데이터연결기술 한국전자통신연구원 부산대학교 창고운영관리시스템 자동화제어기술 한국로봇융합연구원 안전물류관리기술 물류창고내사고방지및재난예방감시기술 제품안전을위한온습도및위해요소관리기술 전자부품연구원 한국로봇융합연구원 71

78 기술개발테마현황분석 (2) 이전기술에대한세부내용 [ IoT 를활용한물류작업효율화기술 ] 분류 기술명 기술이전목적및필요성 세부내용 IoT를활용한물류작업효율화기술 현재, 무선 RFID 활용이점차적으로증가되고있으며, 시장이점차적으로크게형성될환경에이르고있음. 이러한무선 RFID는여러주파수를사용하고있으며, 각각의주파수에대하여그응용분야도매우다양하게존재함. 무선 RFID에대한무궁무진한응용분야가있다는것은이분야의종사자라면누구나쉽게알수있음. 본기술이전의칩기술은아날로그신호처리를위한 RFA(Radio Frequency Analog), 비접촉프로토콜및디지털인터페이스신호처리용 RFD(Radio Frequency Digital), CPU와메모리소자로구성된논리제어모듈, 끝으로센서모듈로구성됨. 본기술개발에있어서, 하드웨어적으로는 ISO/IEC 14443을따르는 Type A, B 형식의비접촉 IC 카드, ISO/IEC RF Card(RFID 태그 ), 등을구현할수있는칩기술임. 본기술이전대상인비접촉 IC 카드는정보보호시스템분야에서다양한응용분야에적용되고있음. 예를들자면, 전자화폐, 교통카드, 출입통제, 소액유통, 무선데이터전송장치등이있음. 이러한목적으로사용되는대부분의 RFID는외국제품의 RFID Tag를이용하여국내에서응용서비스를부가하여사용하고있는실정임. 이에, 본연구원이개발한비접촉 RFID는센서인터페이스기술이포함되고경우에따라서모바일과직렬통신이가능하게끔개발된칩임. 이개발된칩을활용하여국내및국외의기업들이우수한상용상품을개발, 카드시장의활성화에의한산업경제의성장을도모하고자함. 최근들어, 비접촉 RFID는그적용시스템에따라다양한모델, 즉휴대폰, 교통카드, 물류시스템, 차량통제, 가축인식표로구현되고있음. 이와같은형태를만족하기위해서는, 비접촉 RFID가응용시스템에적합하게설계되어야함. 본기술이전은비접촉 RFID 개발기술로서 RFID Tag 칩설계기술전수를목적으로함. 활용방안 -RFID Tag / RF Card 칩개발 -RFID Tag / RF Card용센서칩개발 -RFID Tag / RF Card 시스템구축 -RFID Tag / RF Card 상용제품개발 기술활용방안및기대성과 기대성과 -RFID Tag / RF Card 태그칩기술확보 -RFID Tag / RF Card 태그용센서설계및칩기술확보 -RFID Tag / RF Card 시스템구축기술확보 -RFID Tag / RF Card 다-종류의상용제품기술확보 72

79 스마트물류창고 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 스마트물류창고분야키워드클러스터링 ] [ 스마트물류창고분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 warehouse-e nvironment, retail-store, material-hea ndiling 5~7 1. ROBOTIC MANIPULATOR FOR WAREHOUSES 2. Rfid in ecommerce supply chain management 3. State-of-the-art Approaches to Material Transportation, Handling and Warehousing 클러스터 02 system, present-inve ntion, method 4 1. Challenges and opportunities in computing logistics cost in e-commerce supply chain 2. Scripting Language for Robotic Storage and Retrieval Design For Warehouses 3. Modeling Post-disaster Challenges of Humanitarian Supply 73

80 기술개발테마현황분석 Chains: A TISM Approach 클러스터 03 query, data-wareho use, processor 4~6 1. Architecture design and implementation of real-time tracking system for vehicular terminal 2. A portable subway logistics system for the transportation of small and medium-size cargo 3. Robot-enabled case picking 클러스터 04 robotic-mani pulator, multi-dimens ional, authorizatio n-request 6 1. METHOD AND SYSTEM FOR COLLECTING DIFFERENT PRODUCTS FORMING PART OF AN ORDER 2. AUTOMATIC WAREHOUSE SYSTEM 3. Systems and methods to process transactions and offers via a gateway 클러스터 05 industrial-ve hicle, longitudinaldirection, individual-or der 6~8 1. Transportation System Using Crowdsourced Warehouses and Storage Facilities 2. The impact of RFID technology on warehouse process innovation: A pilot project in the TPL industry 3. Selecting logistics providers in Thailand: A shippers' perspective 클러스터 06 pick-list, depository-m onitoring, storage-cont ainer 6~8 1. SYSTEM AND METHOD FOR PICKING VALIDATION 2. Depository monitoring system in semiconductor storage warehouse 3. Research on warehouses management based on RFID and WSN technology 클러스터 07 work-positio n, storage-facili ty, multilevel-st orage 6 1. A cross-border workflow management framework for measuring the performance of warehouse operations 2. Indicators propose and analysis on national logistics competitive strength 3. Control system for storage and retrieval systems 클러스터 08 identification -information industrial-tru ck, informationwarehouse 4 1. TAG FOR ORDER FULFILLMENT 2. RFID Tag readability issues with palletized loads of consumer goods 3. A RFID logistics resource management system for the warehouses 클러스터 09 time-period, analytical-pr ocessing, third-party 4~6 1. Development of an OLAP based fuzzy logic system for supporting put away decision 2. Warehouse and internal logistics management based on modeling & simulation 3. Warehouse Truck 클러스터 10 access, set, managemen t-system 5 1. Robot-enabled case picking 2. Characterizing business intelligence workloads 3. Flexible and platform-independent 74

81 스마트물류창고 (2) 요소기술도출 [ 스마트물류창고 ] 요소기술 IoT를활용한물류작업효율화기술각종센서및기계장치데이터연결기술창고관리시스템기술고도화자동화제어기술물류창고내사고방지및재난예방감시기술제품안전을위한온습도및위해요소관리기술실시간상품관리기술물품인식기술적재최적화시뮬레이션기술작업동선최적화기술가상창고관리기술레이아웃시뮬레이션기술 출처 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 75

82 기술개발테마현황분석 (3) 핵심요소기술선정 [ 스마트물류창고의핵심요소기술 ] 분류핵심요소기술키워드 ICT 연동기술 IoT 를활용한물류작업효율화기술 각종센서및기계장치데이터연결기술 IoT, RFID, 인식 2 선식배선네트워크, 물루솔루션기기, 센서, 카메라 창고운영관리시스템 창고관리시스템기술고도화 자동화제어기술 현황파악, 출입고, 재고, Data 분석, 효율화 자동화, 연동, 제어 안전물류관리기술 물류창고내사고방지및재난예방감시기술 제품안전을위한온습도및위해요소관리기술 센서, 영상, 동체간연동, 감시, 위험상황예방 온습도관리, 센서, 영상, 동체간연동, 정보분석 76

83 스마트물류창고 나. 스마트물류창고기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 77

84 기술개발테마현황분석 다. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된 핵심요소기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 스마트물류창고분야핵심요소기술연구목표 ] 분류핵심요소기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 ICT 연동기술 IoT 를활용한물류작업효율화기술 각종센서및기계장치데이터연결기술 물품부착 RFID 태그인식률 다양한기기를 2 선식배선네트워크이용해하나의컴퓨터로제어 95% 97% 99% 이상 물류솔루션기기 센서 카메라 IoT 기술을유통전반에도입해고도화된제어기술적용 창고운영관리시스템 창고관리시스템기술고도화 작업현황진척률파악 (%) 출입고, 재고 Data 분석 95% 97% 99% 이상 출고 Data 통합 Data 분석알고리즙탑재프로그램개발 Data 에기반한효율화방안제시 출고 Process 에부합하는작업지시 Data 분석을넘어효율화방안을제시하는시스템고안 자동화제어기술 상위물류시스템의 Data 를받아자동화장비제어 개별장비제어 복수장비동시제어 장비제어연동 Data 에따른창고전체자동화장비연동제어 안전물류관리기술 물류창고내사고방지및재난예방감시기술 제품안전을위한온습도및위해요소관리기술 화재및도난등에대한리스크관리 온습도관리기술 창고내동체충돌방지기술 센서를통한위험상황감지기술 창고내온습도관리 센서를통한충돌방지기술 영상에의한위험상황감지기술 생산 ~ 판매온습도관리 영상에의한충돌방지기술 동체간연동에의한위험상황예방기술 SCM 전관점온습도관리동체간연동에의한충돌방지기술 안전및제품관리향상을위한정보분석기술개발 78

85 스마트물류창고 라. 핵심요소기술심층분석 IoT 를활용한물류작업효율화기술 기술개발 필요성 스마트도시의관점에서운송및물류의사용자요구사항을충족시키고물류작업의자동화를 위해서는 IoT 의다양한솔루션개발이필요 기술개발전략 RFID 및 NFC 기반기술을사용한물류의각단계에서요구되어지는정보를 수집하고분석하여활용할수있는기술개발 스마트기술개발분야와 IoT 의접목 No 명칭출원인 1 RFID 기반의물류정보동기화장치한국전자통신연구원 2 화물적재시스템및화물적재방법한국전자통신연구원 3 영상정보를이용한선택적 RFID 태그정보제공방법한국전자통신연구원 4 물체근접인식센서기능이있는알에프아이디태그리더기한국전자통신연구원 관련특허현황 5 휴대단말기에서 RFID 태그의순차추정방법부산대학교 6 RFID 태그의이동을감지하여태그의위치정보를자동으로구하고설정하는 RFID 시스템과그방법 부산대학교 7 영상정보를이용한물류정보제공시스템및그방법 ( 주 ) 한국무역정보통신 8 알에프아이디기반양적하작업처리및실시간모니터링시스템및그방법 ( 주 ) 한국무역정보통신 9 RFID 기법을이용하여상품정보를제공하는방법및시스템에스케이텔레콤 ( 주 ) 10 무선주파수식별태그를이용한포토레지스트물류관리시스템및방법 삼성전자 ( 주 ) 적용가능분야 관련기업 물류창고자동화분야 화물이동모니터링시스템 국내 : 한국전자통신연구원, 부산대학교, ( 주 ) 한국무역정보통신등 국외 : TORAY Industries HITACHI, SAP AG 등 79

86 기술개발테마현황분석 각종센서및기계장치데이터연결기술 기술개발 필요성 물류창고의무인화및자동화프로세스를구축하기위해서는지게차, 로봇, 컨베이어등의작업을통제하고제어할수있는정보수집을위한센서기술과취합된정보와각장치들간의데이터연결기술이필요 수집된정보를분석하여발생가능문제를예측할수있는기술이필요함 기술개발전략 사물에센서와통신기능을무여해모든사물을연결함으로사물과사물간정보를상호소통하는지능형기술및시스템개발 수집된정보를분석하여작업을예측하고문제가발생했을경우지능적으로기계장치가대응할수있는빅데이터분석기술개발 RFID, NFC, Bar Code의인식율정확도를향상시킬수있는기술개발 No 명칭출원인 관련특허현황 1 2 리더연결부하의실시간분산을지원하는 RFID 미들웨어시스템과그방법 다중홉통신을갖는항만물류용능동형 RFID 시스템및그통신방법 부산대학교 부산대학교 3 근거리통신을이용한물류관리방법및시스템한국전자통신연구원 4 5 알에프아이디태그가내장된카지노칩과이를이용한관리시스템및그방법 전파식별기술을이용한운송용기자동수불관리시스템및그방법 한국전자통신연구원 한국전자통신연구원 적용가능분야 RFID, NFC 태그분야 IoT 통신네트워크분야 빅데이터기반의머신러닝분야 관련기업 국내 : 한국전자통신연구원, 부산대학교, ( 주 ) 한국무역정보통신등 국외 : TORAY Industries HITACHI, SAP AG 등 80

87 스마트물류창고 창고관리시스템기술고도화 기술개발 필요성 스마트물류창고는인적자원의운영을최소화하고모든단계에있어자동화및시스템화를 목적으로하고있기때문에지능형무인창고관리시스템의기술개발이필요 빅데이터를활용하여최적의작업동선시나리오를제공할수있는기술개발 기술개발전략 상품을매장별배송지에따라분류, 포장해배송트럭에실을준비까지자동화할수있는기술개발 효율적이고직관적인창고관리를위한 3D 기반의가상창고시각화기술개발 상품입출고관리를통한레이아웃시뮬레이션수행기술개발 No 명칭출원인 1 창고관리시스템의피크앤패스프레임워크처리방법쿠팡 ( 주 ) 2 알에프아이디태그를이용한광대역전자물류시스템및그방법 씨제이지엘에스 ( 주 ) 관련특허현황 3 무선단말기와파렛트식별자를이용한공장생산제품의물류관리시스템및방법 씨제이지엘에스 ( 주 ) 4 4 자물류서비스제공을위한통합물류관리시스템및그방법 ( 주 ) 케이티 5 클라우드기반의데이터처리장치및상요자단말 ( 주 ) 케이티 6 무인물류접수방법및장치 세연테크놀로지 ( 주 ) 적용가능분야 빅데이터를활용한머신러닝분야 3D 기반의시각화및시뮬레이션설계분야 관련기업 국내 : ( 주 ) 케이티, 씨제이지엘에스,, 쿠팡 ( 주 ) 등 국외 : IBM, HITACHI, SAP AG, SYED KAMRAN HASAN 등 81

88 기술개발테마현황분석 자동화제어기술 기술개발 필요성 스마트물류창고는인적자원의운영을최소화하고모든단계에있어자동화및시스템화를 목적으로하고있기운영전반에활용되고있는자동화요소에대한제어기술이필요 기술개발전략 센서가수집한정보중에서불필요한데이터를제거하고, 유의미한정보만을선택 사물인식정보를연동하여인식정보를최적화하여정확한상황분석이가능하도록개발 No 명칭출원인 1 실시간추적정보를이용한차량충돌방지방법및이에적합한시스템 ( 주 ) 포스코아이씨 2 무선단말기와파렛트식별자를이용한공장생산제품의물류관리시스템및방법 씨제이지엘에스 ( 주 ) 관련특허현황 3 특정공간내이동물체의위치인식및통합관리를위한자동화장치및관리방법 한국로봇융합연구원 4 능동및수동무선식별태그를이용한물류관리시스템및그방법 ( 주 ) 케이티 5 4 자물류서비스제공을위한통합물류관리시스템및그방법 ( 주 ) 케이티 적용가능분야 자동화제어분야 자율주행, 속도감시및사물인식카메라 관련기업 국내 : ( 주 ) 포스코아이씨, 씨제이지엘에스 ( 주 ), ( 주 ) 케이티등 국외 : TORAY INDUSTRIES, HITACHI, IBM 등 82

89 스마트물류창고 물류창고내사고방지및재난예방감시기술 기술개발 필요성 스마트물류창고는인적자원의운영을최소화하기때문에창고내발생가능한화재 / 보안 / 장애 등의위험요소에대해자동감지를통해위험을사전에방지할수있는기술개발이필요 기술개발전략 화재발생을감지하고화재가발생하였을경우화재확산을방지할수있도록기본적인창고내차단장치를즉시적으로운영함과동시에 119에화재를신고하고창고관리자에게화재발생에대한알람을전달할수있는모니터링시스템이개발되어야함 창고내의하역및물류이동등의장치에고장이날경우비상으로해당업무를대체할수있는제어기술개발 No 명칭출원인 1 물류창고내이동형장비사고예방서비스제공방법및시스템 전자부품연구원 2 유통물류산업의온실가스저감형그린체인관리방법및시스템 팬더아이앤씨 관련특허현황 3 실시간추적정보를이용한차량충돌방지방법및이에적합한시스템 ( 주 ) 포스코아이씨 4 자체공장의동적부품투입지시시스템현대자동차 ( 주 ) 5 판매자간물품을공유하여패키지물품을제공하는맞춤형구매중계시스템및그방법 ( 주 ) 밀리언비즈 6 무인물류접수방법및장치 세연테크놀로지 ( 주 ) 적용가능분야 모니터링분야 관련기업 국내 : 현대자동차 ( 주 ), 전자부품연구원, ( 주 ) 밀리언비즈, ( 주 ) 포스코아이씨티등 국외 : IBM, ONITEO AB, UNIV CHINA PETROLEUM 등 83

90 기술개발테마현황분석 제품안전을위한온습도및위해요소관리기술 기술개발 필요성 스마트물류창고는인적자원의운영을최소화하기때문에창고내상품의속성정보를 지능적으로파악하고최적의창고환경을조성함으로써상품의품질을유지하고관리할수있는 기술개발이필요 기술개발전략 상품의포장재및센서등을통해자동으로상품의속성정보를수집및분석하여, 보관상품의품질유지를위한온습도자동관리장치의개술개발 유통이력, 온도 / 품질등물류정보를통합관리하는물류정보관리기술개발 RFID 태그를이용하여실시간창고내온습도를체크하여최적의온습도를유지하는기술개발 No 명칭출원인 1 물류장비통합제어시스템및방법한국항공대학교 2 특정공간내이동물체의위치인식및통합관리를위한자동화장치및관리방법 한국로봇융합연구원 3 물류센터관리장치유로지스넷 ( 주 ) 관련특허현황 4 자동물류창고시스템의이상물품감시장치 ( 주 ) 와이티에스 5 6 무선단말기와파렛트식별자를이용한공장생산제품의물류관리시스템 능동및수동무선식별태그를이용한물류관리시스템및그방법 씨제이지엘에스 ( 주 ) ( 주 ) 케이티 7 모바일파워카트한국철도기술연구원 적용가능분야 스마트포장분야 온습도자동제어분야 관련기업 국내 : 한국로봇융합연구원, 씨제이지엘에스 ( 주 ), ( 주 ) 와이티에스등 국외 : TORAY INDUSTRIES, HITACHI, IBM 등 84

91 기술개발테마현황분석 소형지게차기술

92

93 소형지게차기술 정의및범위 광의의의미에서소형지게차는산업차량 (Industrial Truck) 의범주에속함. 산업차량은화물의운반, 적재, 이동등의작업에쓰이는이동식기계로서, 공장, 창고및건설현장등의비도로상에서쓰임 소형지게차의범주는명확히정의될수는없으나, 일반적인관점에서 3톤이하의소형화물을취급하고, 주로공장이나창고등의산업현장에서주로쓰이는산업차량으로볼수있음 정부지원정책 산업통상자원부는 2015년부터 2020년까지총 1,508억원 ( 국비 1,147.8억원, 민간 360.4억원 ) 을투자할예정 과학기술정보통신부는스마트센서수요의폭발적증가대비수입에의존하고있는국내센서산업에대한정부의센서관련지원사업현황을진단하고효과적인스마트센서개발을위한정부정책도출 과학기술정보통신부는스마트헬스, 홈, 재난 / 재해, 농업등 4개분야 IoT 서비스대상스마트센서품목도출 과학기술정보통신부는 IoT센서 ROIC 등 2개분야 IoT 서비스적용스마트센서사업품목도출 ( 각과제당 30~40억 /5년(3+2년), 2016년추진 ), 나노인프라연계 2015년 45억확정중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 환경 ) 유연한산업구조 ( 정책 ) 산업지원정책수립기회 (Opportunity) 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대량생산체제구축이힘든구조 ( 기술 ) 국내 IT융복합기술이잘적용되지않고있음 ( 정책 ) 지게차와물류산업간연계정책부족위협 (Threat) ( 환경 ) 제품특성상중소기업수요가지속적으로존재 ( 기술 ) 신기술융합수요증가 ( 환경 ) 신기술적용에대한관심부족 ( 기술 ) 글로벌업체와의기술격차 중소기업의시장대응전략 정보통신 (ICT), 사물인터넷 (IoT), 인공지능 (AI), 로봇기술등과의융합을통해소형지게차기술의비약적인변화에대응하는신기술개발 지능형카메라에적용하여생산공정에투입이가능한화상처리알고리즘개발

94 핵심요소기술로드맵

95 소형지게차기술 1. 개요 가. 정의및필요성 광의의의미에서소형지게차는산업차량 (Industrial Truck) 의범주에속함. 산업차량은화물의운반, 적재, 이동등의작업에쓰이는이동식기계로서, 공장, 창고및건설현장등의비도로상에서쓰임. 소형지게차의범주는명확히정의될수는없으나, 일반적인관점에서 3톤이하의소형화물을취급하고, 주로공장이나창고등의산업현장에서주로쓰이는산업차량으로볼수있음 본소형지게차기술은향후 4차산업혁명으로발생할소형지게차를사용하는산업현장에서의변화에맞추어서 ICT/IoT와기술융합을통하여차량의효율성, 편의성, 안전성, 관리성및친환경운용성을높일수있는기술을구현하기위하여궁극적으로지능형무인자동화기술과안전강화기술이근간을이룸. 특히기존에개발된단순한무인주행시스템이아닌지게차특성을반영한전복이나주위사람과의충돌을방지하기위한차량제어시스템및근접경보시스템, 화물의위치와이동, 차량의상태모니터링을위한원격관리텔레매틱스시스템과전동기반의파워팩시스템과유기적인연결을통해서소형지게차의주요시스템을통합플랫폼화할수있도록하는기술개발을의미 지게차조작기술 - 무인지게차, 피킹자동화, 자율주행, 원격조종, 첨단어태치먼트관련기술 ICT 연동기술 - 위치인식, 전자유압제어, 비젼시스템, 텔레매틱스관련기술 안전강화기술 - 협소한차체에높은하중의화물을높게취급하는지게차특성상, 전도와전복에대한사고가빈번하게일어남, 차량의안정도를모니터링하여전도 / 전복방지제어시스템관련기술 - 차량주변의사람또는사물과의충돌로부터재해를방지하기위한근접경보및제어시스템기술 - 폭발위험이높은다양한환경에서차량으로인한발화, 폭발인자를제가하여안전한작업을가능하게하는방폭기술 지게차개조기술 - 작업장치, 드라이빙 / 스티어링구조개선, 차체안정도, 전자유압관련기술 89

96 기술개발테마현황분석 소형지게차의특징 [ 대표적인범용소형지게차형상 ] 파렛트 / 비파렛트 (Pallet/Non-Pallet): 파렛트를전용으로취급하기위한포크를가지고있는형태와일반적인화물을위치시키도록평평한구조로만든형태가있음 - 비파렛트 (Non-Pallet) 보통파렛트형태가아닌화물을차량에적재하는다른수단들 수동식 / 동력식 (Manual/Powered): 화물을취급하기위한차량의이동과작업장치의수직 / 수평이동기능을구현하기위한수동식또는동력식형태가있음 - 수동식 (Manual) 작업장치작동및차량이동을위하여조종사가직접힘을가하는방식 - 동력식 (Powered) 차량에내정된에너지원 ( 예, 배터리 ) 를이용하여작업장치를작동하고차량을이동함 보행식 / 탑승식 (Walk/Ride): 자동화차량이아닌경우, 탑승식은조종사가입승또는좌승의형태로올라타서조종하는경우이며, 보행식의경우에는조종사가보행하며차량을조종하는형태임 - 보행식 (Walk) 수동식또는동력주행식차량이있으며일반적으로주행속도를조종사의보행속도에맞게제한함 - 탑승식 (Ride) 동력주행방식으로서차량의주행속도는조종사의보행속도보다더빠름 적재 / 비적재 (Stack/No Stack): 화물을적재하는방식일경우들어올림 (Lifting) 장치를사용함 - 적재 (Stack) 화물의적재및비적재방식의사용이가능하며적재방식의차량은작업장치에대한비용이상대적으로높음 - 비적재 (No Stack) 화물을싣고이동하기위하여몇센티미터의들어올림장치 ( 예, 파렛트잭 ) 를가진차량도비적재방식의장비임. 비적재방식의차량은화물의상단이나선반등지면과높이떨어진곳으로화물을이동할수없음 협소통로 (Narrow Aisle): 소형지게차는최소회전반경을가지도록설계되거나, 통로에서화물을적재 / 하역시일부회전만하거나전체적으로회전하지않는방식의형태도있음 - 협소통로 (Narrow Aisle) 일반적으로높은차량가격과함께입승식형태를가짐, 필요한통로공간이작음, 화물의취급을위한차량구조로서카운터밸런스 (counterbalance) 와스트래들 (straddle) 구조가단독또는혼합된형태임 - 작은회전반경 (Small turning radius) 스트래들또는리치 (reach) 형태의기능으로구현 - 회전불필요 (No turning required) 최소의통로에서주로사용하며한방향으로만화물의적재 / 하역이가능한사이드로더 (sideloaders) 나작업장치의회전이가능한터렛트럭 (turret truck) 90

97 소형지게차기술 [ 소형지게차의특징에대한이미지 ] 소형지게차는제조, 물류산업에서의필수적인산업기계로서자리잡고있으며제품의효율, 편의성및안전성등의증대는곧바로타산업에영향을미치는구조로서산업의전반을지탱하는기계로서관련기술개발이필요함 인구감소, 고령화시대를맞이하여감소되는인력대체및증가되는생산성향상요구에따라소형지게차의운영효율향상을위한기술개발이요구됨. 특히국내물류산업은선진국에비해효율성이크게떨어져비용의증가를가져오고있으며여러복합적인요인중물류기기의대표격인소형지게차에대한사용률, 적정성, 노후성에있어서도불리한요인으로지적되고있음 소형지게차특성상산업현장에서빈번하고지속적으로쓰이는제품으로서장시간조종에따라작업자에게피로도가증가하는경향이있으며, 위험환경에서의사용으로인한전복, 충돌, 추락, 발화사고등에대한안전성확보기술이요구되고있음 91

98 기술개발테마현황분석 [ 소형지게차기술개발의필요성 ] 특히, 방폭분야에있어서기술의고도화내지위험물질취급의증가로인해폭발위험이높은 산업현장또는물류현장의비중은증가하고있으며, 이에따라위험한산업현장또는 물류현장에서의작업에대한안전성확보가크게요구되고있는상황임 [ 방폭지게차활용및주요적용산업 ] 제조, 물류분야에서의화두인 4차산업혁명의시대를맞이하여주요기술분야인정보통신 (ICT), 사물인터넷 (IoT), 인공지능 (AI), 로봇기술등과의융합을통한소형지게차기술의비약적인변화가있을예정이며기술과아이디어로무장한새로운형태의제품은기술기반의많은중소기업에게다양한기회를제공할것임 센서시스템및이미지캡처와같은빠른개발사이클을통한자동피킹시스템, 원격조종등새로운자동화솔루션기술부상 92

99 소형지게차기술 차량-인간, 차량-차량, 차량-시스템 ( 예, ERP, 제조업체 ) 에대한상호통신을위한텔레매틱스기술이요구되며지도정보, 지상 / 위성통신, 데이터계측, 빅데이터활용, 플릿매니지먼트 (fleet management) 기술등과도연계하여높은수준의기술을적용한소형지게차기술개발필요함 AI를포함한지능제어소프트웨어는자동차의무인자율주행시스템뿐만아니라다양한운반, 수송기계에적용될예정이며, 관련기술개발을통하여소형지게차에적용시높은효율성과편의성을바탕으로제품경쟁력을향상시킬수있음 [ 소형지게차기술의융복합기술개념 ] 소형지게차의다양한기술들은지게차를구성하는요소기술및제품으로서국내에는대기업과중소기업모두소형지게차제조및판매사업을영위하고있으며해외에서도대기업과중견, 중소기업모두비슷한형태의사업구조를가지고있기때문에, 관련요소기술의통합 / 모듈화소형지게차기술개발후사업성확보가가능 사업규모및고객커스터마이징이필요한소형지게차제품특성상, 세계적으로많은중소기업제조사가지속적으로존재함. 중소기업여건상플랫폼및파워팩키지등의시스템기술에대한연구개발능력이낮기때문에제조사입장에서는턴키기반의시스템모듈에대한제품및기술지원을받기원함. 일부글로벌선도대기업을제외한큰기업들역시무인지게차및 IT융복합기술의연구개발을자체적으로하기보다는파트너쉽을선호하는경향이많음 무인지게차및자동오더피킹시스템은완제품의데이터와연동되는요소기술로서협업이필요함 ICT연동소형지게차기술들은지게차조작기술및친환경수송기술의서브기술로활용될수있으며해당기술들을플랫폼화하여공급할수있음 소형지게차기술의기술확장성이뛰어나며작업장치를가지는이동기계 ( 소형건설기계, 특수차량등 ) 에확정적용할수있음 국내에는화학산업용시설, 조선및플랜트산업용시설, 반도체산업용시설등의위험관리가필요한대규모산업시설이충분히건설된상황이므로, 국내의관련기술의개발및생산업체들은판로를확보하기용이한상황임. 나아가, 국내에는방폭기술이가장필요한산업인국방산업이확고한위치로구축된상황이며, 기본적으로모든국방산업에서는무기를취급하여야하므로국내의방폭기술, 특히방폭개조된지게차또는팔레트트럭에대한시장은잠재력이충분함 93

100 기술개발테마현황분석 나. 범위 (1) 제품분류관점 소형지게차기술의적용은완제품기준으로제조현장이나물류현장등에서화물의운반, 적재및하역등을수행하며취급용량 3.0톤이하의차량을의미하며제품의타이어종류, 에너지원, 구조등에따라서 ClassⅠ~ClassⅧ까지나뉘어짐 타이어종류 : 주로공기식타이어 (Pneumatic tyre) 가쓰이며, 그밖에쿠션타이어 (Cushion tyre) 와솔리드타이어 (Solid tyre) 가있음. 쿠션타이어는타이어하중용량대비작은사이즈와탄성을가지고있음 - 공기식타이어는공기를주입하여사용하는일반적인방식이며비교적노면이나쁜곳에서사용이용이함 - 쿠션타이어는타이어하중용량대비작은사이즈와외부는딱딱한고무재질로되어있고, 내부는소프트한재질로인한탄성을가지고있어서조종사에게진동충격을덜전달함 - 솔리드타이어는통고무로만든재질로서큰하중에견디기쉬우며, 노면이좋은곳에서사용함 에너지원 : 주로전동식 (Electric type) 과엔진식 (Internal Combustion type) 으로나뉨 - 전동식은배터리와전기모터로구성되며, 유해가스가발생하지않고소음이적어보급이확대되고있는추세임. 엔진식차량에비해서유지보수성이좋으며운전조작이쉬움. 배터리용량의한계로장시간연속작업이불가하며주로실내에서쓰임 - 엔진식은엔진과트랜스미션등으로구성되며, 카운터밸런스지게차의일반적인형태임. 디젤엔진의경우에는배기가스가분출되면소음이비교적심한편임. 그밖의엔진으로는가솔린, LPG엔진도있으며소음과배기가스가적어서주로북미지역에많이사용 [ 소형지게차의완제품분류 ] 대표이미지분류명상세설명 CLASS Ⅰ 탑승식전동트럭, 3~4 개의바퀴 ( 솔리드타입, 쿠션타입, 공기타입 ) 를가지는탑승식전동지게차로서탑승의형태는앉거나서있는방식둘다해당됨 CLASS Ⅱ 전동식협소통로트럭, 리치트럭 (Reach truck) 과오더피커트럭 (Order Picker truck) 이해당됨 오더피커트럭에는조종사가작업기쪽에탑승하여위, 아래로이동할수있으며, 작업기는유압실린더와체인등의시스템으로이루어짐 기타제품으로는입승식스트래들 (Straddle), 스윙마스트 (Swing Mast), 굴절식 (Articulated) 트럭, 사이드로더 (Sideloader) 및터렛 (Turret) 트럭이포함됨 CLASS Ⅲ 전동식파렛트트럭, 일반적으로 Waklies 로알려진전동식핸드파렛트트럭이해당됨 마스트를가지고있지않은작업기는파렛트포크또는플랫폼방식으로이루어져있으며수십센티미터의작은높이로만들어올려짐 일부트럭은리치타입으로되어있으며대부분은스트래들타입임 94

101 소형지게차기술 CLASS Ⅳ 엔진식쿠션타이어트럭, 쿠션타이어를가지고있는내연기관식지게차로서탑승식의형태를가짐 CLASS Ⅴ 엔진식공기타이어트럭, 공기타이어를가지고있는내연기관식지게차로서탑승식의형태를가짐 CLASS Ⅵ 탑승식견인트럭, 전기또는내연기관으로작동되는견인트럭으로서 999 파운드이상의견인력을가져야함 CLASS Ⅶ CLASS Ⅷ 헝지형트럭, 공기타이로구성된지게차로서대부분디젤엔진으로구동되며야외에서주로사용함 작업기는마스트 (Mast) 방식또는텔레스코픽붐 (Telescopic Boom) 방식으로이루어짐 운반용, 개인용캐리어, 화물을운반할수있는적재함을가진차량 분류된소형지게차종류에는아래와같은세부기술들이단독또는공통적으로적용될수 있으며구현하고자하는기술에따라서복수의기술들을적용할수있음 소형지게차에사용되는핵심기술은고효율달성을위한고성능소형화, 파워트레인, 고용량친환경에너지원이먼저활발하게적용되고있으며 IT 융합기술을기반으로하는효율성, 안전성과편의성을확대하는기술들이점차확대되고있음. 최종적으로는자율주행과피킹자동화기술및텔레매틱스기술과기존기술의융복합을통한완전무인지게차기술이확대될예정의기술분야임 [ 소형지게차무인자동화기술주요구성 ] 95

102 기술개발테마현황분석 기술개발테마 제품분류관점 [ 제품분류관점기술범위 ] 세부기술 피킹자동화기술 고해상도스캐너, 카메라, 레이저측량, 피킹알고리즘및제어시스템 지게차조작기술 자율주행기술 원격조종기술 고정밀 GPS, ADAS 센서 ( 라이다, 레이더, 카메라등 ), 주행알고리즘, 통합차량제어시스템등 전자유압제어, 데이터통신, HMI 등 지능형어태치먼트기술 부하측정, 제어및전송기술, 피킹자동화연동기술, 시야확보기술 소형지게차기술 안전강화기술 안전구동제어기술 충돌감지기술 방폭기술 기능안전알고리즘, 전도 / 전복방지시스템등 초음파, 라이다센서, 속도별가변제어, 알람시스템 내압, 본질안전회로등다양한방폭기술의적용 비젼시스템기술 특수형상카메라, 스캐너및지원소프트웨어, 대상물판단알고리즘 ICT 연동기술 위치인식기술 전자유압제어기술 스캐닝, GPS 기술, 서버전송기술 유압컴포넌트 ( 펌프 / 밸브 / 액츄에이터 ) 에대한전자식제어, 콘솔등 텔레미틱스기술 상태모니터링, 근거리 / 원거리데이터통신, 관리시스템 UI 적용, 빅데이터구축 친환경구동기술 최단경로및최단거리도출기술 에너지효율화기술 머신러닝, 주행제어알고리즘, GPS 위치기반기술등 고효율 AC 인버터 & 파워트레인 ( 전동모터, 드라이브유닛 ), 리튬이온, 전동식엑츄에이터, 연료전지, 하이브리드기술 96

103 소형지게차기술 (2) 공급망관점 최종적으로다양한기술이전체적으로소형지게차완제품에적용이가능하나, 각각의 요소기술또는모듈기술을적용한제품모듈을구성할수있어서, 기존의소형지게차를 비롯한다양한장비군에적용이가능함 [ 공급망관점기술범위 ] 기술개발테마 공급망관점 세부기술 무인지게차 레이더, 라이다등으로구성된 ADAS 시스템을적용하고, 주위 대상물인지, 위치판독기술및주행알고리즘적용을통한 무인자동화주행기술 방폭지게차 고온, 스파크, 마찰등으로인하여발화요인이될수있는전장품, 구동전기모터, 브레이크, 배터리, 전자제어부품등에대하여내압, 본질안전회로, 안전증가등다양한방폭구조의기술을적용하여신규방폭형소형지게차또는기존지게차의개조를일컫는기술 소형지게차기술 자동오더피킹 어태치먼트 단독사용또는무인지게차기술과연동되는기술로서대상화물을자동추적하고, 피킹 ( 적재 ) 할수있도록카메라센서, 레이저측량, 스캐닝판독및기구제어알고리즘을통한자동작재시스템으로서비숙력된작업자나시야확보가힘든화물을안정성있게취급할수있는기술 특정한형상의화물또는기존의포크에추가적인자유도를부여한어태치먼트제품에부하제어, 운동제어, 원격데이터송수신을통한기능제어등을접목하고, 작업시야성향상을위한비젼시스템을추가하여기술로서, 단독모듈기술또는무인지게차및자동오더피킹기술과연동할수있는관련기술 지게차용 IT 통합형클러스터모듈 전자제어방식의편의성, 안전성 ( 전복방지기능포함 ) 을확보할수있는차량제어기능 (VCU) 과파워트레인의구동제어 (TCU) 기능을통합한기술. 추가로근접센싱시스템을접목한접근경보시스템 (PAS) 및지게차의상태를모니터링할수있는디스플레이 (OP) 기능이가미된통합클러스터모듈관련기술 파워팩 기존납축전지의사용시간, 충전시간, 수명등의기술적한계를극복하기위한대체방식으로서리튬이온또는연료전지를기반으로하는 AC인버터및제어시스템, 배터리관리시스템, 구동파워트레인, 전자유압관련기술 엔진의사용을최소화하기위한전기 / 유압하이브리드기술 97

104 기술개발테마현황분석 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 (1) 산업의특징 소형지게차및관련기술은제조, 물류산업의기초적인필수설비로서현재는건설, 농 / 수산산업까지다양하게확대되고있음 인구의고령화, 인구감소및육체노동의기피현상으로인하여인간의기계의존도를심화될것이며, 최우선적으로소형지게차를비롯한산업현장에서의기계화가우선적으로확대가예상됨 중소기업소형지게차제조사들은유연한제품군으로내수시장에서높은점유율을차지하고있으며, 대기업들은카운터밸런스타입위주의대량생산체제를갖추는품목과수출지향형제품으로서의강점을가지고있음 소형지게차시장은 2010년이후로꾸준히증가세를유지하고있음 소형지게차는 2만여개이상의다양한부품이조립되는종합기계기술산업으로서부품의중요성이매우높은산업임 완성제조사입장에서 2만여개의부품조립생산의형태로각기종별일괄생산이불가. 대량생산체제를위한경제적생산규모가요구되지만산업기계특성상고객요구에대한다양한파생모델에따른부품의상이성으로인하여생산효율성의저하와제품원가부담때문에모든기술에대한연구개발투자가매우어려운산업임 소형지게차완성품제조사들은많은부품과기술개발요소들에대한대응책으로기술기반의전문중소기업들과협업을활발히하고있음 산업현장에서의인력사용에대한애로사항에따른대처방안으로무인, 자동화, 원격관리기술인비약적으로발전하면서소형지게차제품에적용되고있으며기술적으로는 IT 융복합기술의적용이최우선으로이루어지고있으나, 국내산업의경쟁력은선진국대비매우취약한상황 국내 IT융복합기술은대규모산업인자동차산업을위주로이루어지고있으며, 기초기술및부품에대한공유는가능하나소형지게차라는완성품특성이반영된무인화, 자동화, 작업특성, 안전성및통합모듈에대해서는연구가미약한상태임 소형지게차관련글로벌선도업체들은무인지게차를비롯한 IT융복합기술솔루션과제품군들출시를확대하고있으나, 국내대기업을포함한업계에서는상용화된제품을내놓지못하고있는실정임 과거무인지게차의거동적인특성만반영된제품은개발된적이있으나, 실제지게차에필요한다양한효율, 안전, 편의성에대한복합기술이미비한관계로상용화가되지못하고있는실정임 98

105 소형지게차기술 [ 무인자동화소형지게차의개발배경 ] 해외선진국을중심으로는방폭관련산업이성장하고있으나, 아직까지국내에서는관련산업이성장하지못한상황으로, 방폭관련기술도해외선진기업에의해주도적으로개발되고있을뿐현재까지국내기술에의해개발이거의시도되지않은기술임. 다만, 향후국내에서도안전사고의증가및안전의식의확대에따라성장이예상되는산업으로관련기술에대한기술개발이필요한상황임 방폭개조기술은원자재인지게차를공급받은상태에서지게차각부품들에대한방폭개조를수행하여제공하는산업으로서, 대기업또는중소기업으로부터제공받은원자재에대하여중소기업또는소기업들이개조작업을수행하는구조로이루어져, 후방산업의경쟁력도생산제품의경쟁력에영향을미칠수있음 [ 방폭지게차개조기술주요개념 ] 99

106 기술개발테마현황분석 (2) 산업의구조 소형지게차가속한산업차량또는건설기계산업은기계산업분야주력산업중하나로서전방 및후방산업에영향력이크며, 그중소형지게차는제조업과그로부터파생되는제품을 취급하는물류산업에있어서기초적인공정을담당하는필수기계라할수있음 [ 소형지게차기술분야산업구조 ] 후방산업소형지게차기술분야전방산업 원격통신 (4G/5G), M2M 통신, RF 기반부품, 글로벌표준 ( 통신 / 안전제어 ), 무선모듈, ADAS 센서, 아날로그센서, 방폭기초부품및소재, 리튬이온, 연료전지모듈, 유압기기, 반도체소자, 동력전달부품 통합형소프트웨어및전장모듈, 원격관제시스템, 무인자동화, 지능형어태치먼트, 전복 / 충돌방지시스템, 방폭형기술, 신개념에너지전동구동시스템, 전기 / 유압하이브리드시스템 제조업 ( 대부분의 2 차산업에적용 ), 물류유통산업, 농 /, 수산업, 건설업, 임대업 산업차량관련산업의활성화는전방산업인제조 / 물류업의생산유발계수를높이게되며이는 고임금의 노동력을 대체하기 위하여 산업현장에 투입되는 소형지게차의 이용이 확대됨을 의미 산업차량의이용의확대는임대료의상승을유발 후방산업중가장연관성이있는분야는전기 / 전자, 유압, 구조, 동력기술에대한 IT 융합 / 안전 / 친환경분야로소형지게차기술의거의모든부문이전기및유압에의해작동 및제어되므로이분야에대한기반기술없이는소형지게차산업이성장할수없음 [ 소형지게차산업의 Value Chain 분석 ] 100

107 소형지게차기술 나. 시장환경분석 (1) 세계시장 2016년전세계지게차시장은지속적으로성장하고있으며최근 4년동안은 100만대이상의판매가하였음 세계시장의지게차판매대수는 2009년금융위기를제외하고는 2008년부터 2016년까지평균 4.4% 의성장률을보여왔으며작년에는 118만대의지게차가판매되었음 * 출처 : WTIS. Represents order intake [ 글로벌시장규모 - 판매대수 ] 지게차시장의세계시시장분포를보았을때유럽 (35%), 미주 (24%), 중국 (23%) 이가장큰 시장을가지고있으며, 중국과일본을포함한아시아 - 태평양시장이 37% 로가장큼 * 출처 : WTIS. FY 12/31/16 Orders Reports [ 지역별글로벌시장규모 - 그래프 ] 101

108 기술개발테마현황분석 [ 지역별글로벌시장규모 - 리스트 ] Region Orders % Change Shipments % Change Europe(53 countries/territories) 373, , % 359, , Americas(4 countries/territories) 277, , % 259, , Asia(43 countries/territories) 413, , % 409, , Africa(56 countries/territories) 16,337 16, % 16,950 16, Oceania(29 countries/territories) 18,903 19, % 18,641 19, Total(236 countries/territories) 1,099,880 1,182, % 1,064,224 1,152, Class별지게차시장을구분하였을경우 Class5 타입 (35%) 과 Class3 타입 (34%) 이가장많으며뒤이어 Class1 및 Class2별로구성되어있음. 일반적으로 Class5 지게차형태에서용량이높은지게차가존재가기때문에전체분포율대비해서매출액 (56%) 이가장많으며, 원론적으로중 / 대형지게차분야에서도본소형지게차기술이적용될수있는잠재시장임 * 출처 : WTIS. FY 12/31/16 Orders Reports [ 형태별 (ITA Class) 글로벌시장분포 ] 102

109 소형지게차기술 [ 세계지게차시장 TOP20 제조사 ] ( 단위 : 백만달러, %) 2016 Rank 1 Company Toyota Industries Corporation(JP) 2015 Rank 2015 Revenue 2016 Revenue Change Product type (ITA Class) % Class 1~5 2 KION Group(DE) % Class 1~5 3 Mitsubishi Nichiyu Forklift Co.,Ltd.(JP) % Class 1~5 4 Jungheinrich AG(DE) % Class 1~3 & Crown Equipment Corp.(US) Hyster-Yale Materials Handling, Inc.(US) Anhui Forklift Truck Group Corp.(CN) Doosna Industrial Vehicle(KR) Hangcha Group Co.,Ltd.(CN) Calrk Material Handling International, Inc.(KR) % Class 1~ % Class 1~ % Class 1~ % Class 1~ % Class 1~ % Class 1~5 11 Komatsu Ltd.(JP) % Class 1 & 4~5 12 Hyundai Heavy Industries(KR) * 0% Class 1~2 & 4~5 13 combilift Ltd.(IE) % Class 1~5 14 EP Equipment, Ltd.(CN) % Class 1~3 & 5 15 Konecranes(FI) N/A % Class 5 16 Longking Forklift Co.,Ltd.(CN) * 0% Class 1~5 17 manitou(fr) N/A % Class 1~3 & 5 18 Hubtex(DE) * 0% 19 Paletrans Equipment(BR) * 0% Class 2~3 20 Godrej&Boyce Manufacturing(IN) % Class 1~5 합계 $29782 $ % * 출처 : World Industrial Truck Staticstics (WITS) organization. Class3 를제외한국내주요지게차생산업체인두산 / 현대 / 클락의국내생산분의경우 3 톤이하의 소형지게차가약 80% 를차지하고있으며보수적으로이를전서계시장규모에대입하면 소형지게차에대한아래와같은전세계시장규모를추산할수있음 103

110 기술개발테마현황분석 [ 소형지게차분야의세계시장규모 - 과거 ] ( 단위 : 천대 ) 구분 비고 세계시장 소형지게차분포율 : 80% * 참조 : WTIS. Represents order intake, 한국건설기계산업협회, 2015 년지게차규격별생산판매현황 가격으로의환산을위해 16 년기준우리나라의지게차평균가격을 2 만달러로잡고적용 6) [ 소형지게차분야의세계시장규모 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 18,900 19,740 20,620 21,540 22,500 23, * 참조 : WTIS. Represents order intake, 한국건설기계산업협회, 2015 년지게차규격별생산판매현황 6) 2016 년도기계장비시가표준액표책자 통해평균계산 104

111 소형지게차기술 (2) 국내시장 산업통상자원부산하공법단체인한국건설기계산업협회의집계에따르면 2016년지게차총생산은 38,839대로전년대비 3.7% 감소하였으나내수판매는 16,368대로전년대비 3.5% 증가함 지게차내수판매의구동방식별판매량은디젤식 8,997대, 전동식 7,201대, LPG식 170대로전년대비 1.6% 감소, 9.6% 증가, 66.7% 증가함. 국내를포함해전세계적인환경규제로인하여내연기관식지게차는감소하고전동식지게차는지속적으로증가할것으로예상됨 * 출처 : 한국건설기계산업협회, 2016 년지게차생산판매현황 [ 2016 년지게차생산, 판매현황 ] * 출처 : 한국건설기계산업협회, 2016 년지게차생산판매현황 [ 2016 년지게차생산, 판매월별추이 ] 각구동방식은지게차내수판매비중의각 55.0%, 44.0%, 1.0% 점유, 각점유율은전년대비각 2.8% 하락, 2.4% 상승, 0.4% 상승함

112 기술개발테마현황분석 [ 구동방식별판매비중 ] 구분 전동식 디젤식 내연기관식 LPG 식 내수 44.0% 55.0% 1.0% 수출 22.3% 38.0% 39.7% 국내의 3.0 톤이하의지게차시장을추산해보면전체시장의약 80% 정도로예상되며, 이를 소형지게차시장으로볼수있음 아래규격별지게차판매현황그래프에서는 Class3 타입의제품이포함되지않음, * 출처 : 한국건설기계산업협회, 2015 년국내지게차규격별판매현황 [ 규격별지게차국내시장규모 ] 글로벌시장의 Logn-Term CRGR(2004~2016) 4.4% 를감안하여 2016~2021 년까지의국내 소형지게차예상판매시장규모는아래의표와같음 [ 소형지게차분야의국내시장규모 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 세계시장 2,619 2,734 2,854 2,980 3,111 3, * 출처 : WTIS. Represents order intake, 한국건설기계산업협회, 2015 년지게차규격별생산판매현황

113 소형지게차기술 (3) 무역현황 2016년도지게차총수출판매는 24,008대로전년대비 4.4% 감소함 지게차수출의구동방식별판매량은디젤식 9,120대, LPG식 9,521대, 전동식 5,367대로전년대비각 7.0% 감소, 2.9% 감소, 2.3% 감소 각구동방식은지게차수출의각 38.0%, 39.7%, 22.3% 점유, 각점유율은전년대비각각 1.1%P 하락, 0.6%P 상승, 0.5%P 상승 2016년지게차수출지역별비중은북미 37.4%, 유럽 29.9%, 중동 7.6%, 중남미6.8%, 오세아니아 6.3%, 기타지역 12.0% 로이루어짐 * 출처 : 한국건설기계산업협회, 2016 년건설기계산업동향결산주 ) 신제품선적물량기준, 해외생산법인생산, 판매포함 [ 2016 년지게차생산, 판매월별추이 ] 무역협회 MIT Code 수출액참조하였을때 2012~2016년까지의지게차분야수출액은감소추세에있으며수입은급격히증가되고있는추세임 국내지게차제조사의수출은 2009~2010년글로벌금융위기로인하여급격히감소가되었고, 2011~2012년에걸쳐서시장회복및높은성장률을기록했으나 2013년부터다시감소하기시작함. 감소의원인으로는대체적으로신흥시장에서의가성비를무기로한중국제조사들의약진과선진제조사와의기술및브랜드격차로인하여경쟁력이감소하고있는것으로분석. 이기간동안 CAGR은 3.56% 를기록함 수입의경우, 국내산업구조의고도화로다양한지게차에대한요구가증대함에따라, 수입대형지게차, 소형고성능 / 특수형지게차및어태치먼트등의수입제품시장이커지고있음. 이기간동안의 CAGR은 9.41% 로서높게나타나고있음 전반적으로수출의감소와수입의증가로인하여무역수지가 CAGR 6.13% 의감소세를보이고있으며무역특화지수역시감소하고있음. 전통적으로흑자산업이었던지게차산업에있어서후발국과선진국사이에서의샌드위치현상이높게나타나고있음 107

114 기술개발테마현황분석 [ 지게차관련무역현황 ] ( 단위 : 천달러, %) 구분 CAGR 수출금액 643, , , , , 수입금액 63,190 63,339 82,908 81, , 무역수지 580, , , , , 무역특화지수 * * 참조 : 한국무역협회품목별수출입현황 (MTI Code) * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 현재의무역상황에대한특별한변화가없을경우, 향후소형지게차의시장 ( 전체지게차 시장의 80% 적용 ) 은무역수지의급격한감소또는적자상태로전환될수있음 [ 소형지게차관련향후무역량예상 ] ( 단위 : 천달러, %) 구분 CAGR 수출금액 348, , , , , , 적용 수입금액 93, , , , , , 적용 무역수지 258, , , , , 적용 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 108

115 소형지게차기술 다. 기술환경분석 (1) 기술개발트렌드 연구개발동향 소형지게차기술은과거로부터꾸준히발전해왔으며과거에는주로성능요소와디자인요소, 사용자의편의성및환경을고려한개발이이루어져왔음 2000년대들어와서인간을고려한안전및친환경인자에대한기술개발트렌드가형성되었으며사회적으로도다양한건강및안전보증에대한요구가일어남. 특히내연기관의오염물질을통한환경피해를줄이고자단계별배기가스규제가이루어지고있으며최근미국 TIER4( 유럽 STAGE4) 의단계를통한강력한규제단계에봉착하게됨 최근, 그리고향후의기술개발방향은다양한사용목적에적합한맞춤형지게차를비롯하여무인화지게차 (Autonomous Forklift), 텔레매틱스관리시스템 (Telematics Management System) 및차세대친환경에너지동력원 ( 리튬이온, 연료전지등 ) 에대한개발에집중 제품발전트렌드에따라인간중심의설계개념강화, 운전자편의성, 정비용이성, 환경친화성, 시야성, 에너지절감, 옵션사양확대및고부가가치형어태치먼트등이증가 [ 소형지게차기술분야제품발전트렌드 ] 대분류중분류상세기술 인간공학감성공학환경친화에너지효율생산성부가사양 안전관련법규강화 운전자편의성 정비성 시야성확보기술 저소음 / 저진동 승용차감각의디자인 저매연엔진개발 전동식에너지동력원및장치 고연비 / 고출력파워트레인개발 무인형지게차 고부가가치형어태치먼트 위험환경운용기술 극한환경운용기술 PL(Product Liability, 제조물책임법 ), 미국 OSHA, 한국 KOSHA 등 유압구동시스템 & 조이스틱컨트롤등 배터리, LPG 탱크의원터치탈, 장착구조, 브러쉬리스모터등 마스트의슬림화, 구조변경, 카메라설치 플로팅파워트레인및소음저감구조 외부스타일링, 내부인스트루먼트등 커먼레일, DPF, SCR 시스템적용 AC모터시스템, 리튬이온, 연료전지등 유압 / 전동식에너지회생기술및연비강화시스템 하이브리드적용시스템 유압파워트랜스미션 (HST) 자율주행시스템 자동오더피킹시스템 ( 자동, 하이마스트 ) 텔레매틱스지게차관리시스템 특수형어태치먼트확대 방폭형지게차 고온, 저온, 고산지역특화지게차 109

116 기술개발테마현황분석 [ 소형지게차기술분야기술개발동향 ] 특히, 높은배기가스규제에대한기술개발비용대비효과의한계로인하여향후 10년안에내연기관식지게차에서전동식지게차로의전환히더욱가파르게이어질것으로기대되며기존의납 / 축전지배터리의환경적, 효율적문제단점에도불구하고가격경쟁력을가졌던과거와는달리리튬이온, 연료전지등의고밀도, 친환경에너지동력원들의생산가격하락이지속적으로이루어지고있는바, 관련기술개발이집중적으로이루어질것으로예상됨 [ 지게차배기가스규제강화추세현황 ] 110

117 소형지게차기술 (2) 기술환경분석 국토교통부는거시적인정책의일환으로 국가물류기본계획 을 10년단위의법정계획으로수립하여육, 해, 공물류전반을포괄하는계획으로서종합적발전방향과추진전략을제시하고있음 기존 2006~2020년적용으로계획했던국가물류기본계획추진실태, 국내외물류여건및 4차산업혁명 으로대표되는미래전망등을바탕으로문제점을보완하여미래물류정책추진방향을제시한 2016~2025년적용국가물류기본계획을진행하고있음 특히, 미래대응형스마트물류기술개발및확산을위한 R&D 투자비중이확대될예정이며 물류센터로봇기술, 핵심스마트물류기술 에필요한기술개발환경이조성될예정임 - 소형지게차기술은향후 ICT, 로봇기술등과의융복합발전을통하여드론, 로봇등과경계가모호해질것으로예상됨 - 차세대물류기술은 4대 (VR, 자율물류, IoT, 웨어러블기기 ) 미래기술 R&D 개발전략및투자계획마련될것이며, 소형지게차분야와밀접한물류센터등에서는 무인화 를위한증강현실 (VR)+ 웨어러블 +IoT 융합형관리시스템등이도입될예정임 IoT 기반융합형스마트물류센터기술개발및보급에있어서소형지게차를포함한물류기기들은로봇기반물류자동화장치로서의역할과통합운영시스템내에적용될수있도록개발이요구될예정임 소형지게차라는완성품을이루는기술특성상, 다양한중요요소기술들이필요하며, 각 기술들은중소벤처기업부, 산업통상자원부, 과학기술정보통신부, 환경부및지역지자체 등에서개별적으로추진하는과제들과연관성이많이있음 소형지게차기술로분석한분야중에너지효율관련기술은산업통상자원부의에너지기술정책로드맵수립에따라기술개발을주도하고있으며, 청정에너지기술의 수소 연료전지 및 수송 분야의기술에대한정책과연관성이있음 수소연료전지기반융복합기술과 IoT 기반전기차자동충전및인터페이스기술개발, 저탄소대체연료엔진자동차기술개발은향후소형지게차의기술에접목할수있음 지게차분야는한국의법규적인기준은 건설기계 로묶여있어서, 관련정책이추구하는 분야와환경과상이한경우가있음. 해외의경우에는 산업차량 이라는독립된분야로 분류되어물류산업에밀접한정책적연관성을가지고있음 111

118 기술개발테마현황분석 3. 기업분석 가. 주요기업비교 다품종소량생산형태로수요처에따라다양한커스터마이징이이루어지고있는소형지게차 기술시장의일반적인트렌드를파악하기어려워, 여기서는무인자동화소형지게차기술 개발과가장밀접한관련이있는물류로봇분야의주요기업기술동향을확인함 2016년 ~2019년예상판매대수기준으로물류로봇은전문서비스로봇의 53% 를차지하여전문서비스로봇중가장유망한분야 7) 2015년기준제조환경대비제조환경물류로봇비중은각 17.9%, 82.1% 에서 2019년에는약 10%, 90% 정도로비제조환경물류로봇의비중이지속적으로증가할것으로예상 2012 년 Amazon 에인수된 KIVA Systems( 현아마존로보틱스 ) 에서개발, 운용하고있는 물류로봇시스템이대표적인예로서 2014 년현재 Amazon 의물류창고에서약 1,000 대 정도가사용되고있음 현단계에서물류로봇의대부분은주로오더피킹목적으로사용되고있지만, 중국의 HikVision 은이를택배분류작업에활용 물류로봇은현재대부분의기업이물류센터적용을우선목표로제품을개발중이나, 향후 단순제조업이나운송업에서의활용을넘어서대형마트처럼사람들이많은곳에서의 유통업무역시담당할수있을것으로보임 또다른형태의물류로봇으로는라스트마일배송로봇및드론이있으며, 보행로를따라이동하는실외배송로봇 Starship Technologies( 미국 ), 보행로 산책로 자전거도로등을활용하여배달하는실외배송로봇 Dispatch( 미국 ), 도미노피자와호주스타트업 Marathon Targets가공동개발하고있는피자배달로봇등이현재테스트중이거나실용화직전단계에있는상황 7) 한국산업기술평가관리원, 물류로봇기술동향및향후전망,

119 소형지게차기술 나. 주요기업기술개발동향 (1) 해외업체동향 소형지게차를포함한지게차시장은대형글로벌제조사위주로형성되어있으며, 지속적인 M&A를통하여다양한브랜드가합종연횡하고있음 Toyota Industries Corporation(TICO) 는 8,563만달러의매출액으로 2016년도글로벌시장 1위를수년째이어오고있음. 실제로는유럽과일본시장에서의판매가증가되었지만 3% 의환율하락영향으로달러환산매출은동일함. KON Group은 4% 의성장률과함께 5,879만달러의매출액으로 2016년도 2위를차지함 한국 ( 창원 ), 중국 ( 칭다오 ), 미국 ( 렉싱턴 ) 에제조기지를둔클라크머터리얼핸들링이 0.1% 의 저조한증가율을보이며 740 만달러로세계랭킹 10 위를차지 (2) 국내업체동향 두산산업차량 ( 인천 ) 이매출액 781 만달러, 10.6% 의높은증가율로세계지게차시장에서 TOP 6 위를차지하였음 일부중소기업을제외한한국주요제조사의총매출액은 1,998 만달러의규모로집계됨 현대중공업 ( 현, 현대건설기계, 울산 ) 은 477 만달러로세계지계차시장에서 12 위차지 113

120 기술개발테마현황분석 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 현재의무인자동화소형지게차기술은기존 AGV를생산하던기업들이전용차량과전용시스템구조, 전용사용환경의플랫폼으로개발되었기때문에, 차량과부품의낮은생산성과원가상승으로인하여상용화가빠르지않음. 따라서기존대량생산체제를갖추고있는소형지게차제조기업과기존차량의개조를통한무인자동화소형지게차기술이적용된다면빠른상용화와함께플랫폼을개발하는중소기업입장에서높은사업성을가질수있음 나. 특허 / 논문분석 소형지게차기술특허상주요기술 주요기술 소형지게차 기술과 관련된 기술은 지게차 조작기술, ICT 연동기술, 친환경 수송기술이 있으며 지게차조작기술은고성능소형화기술, 피킹자동화기술, 자율주행기술, 원격조종기술, 안전구동 제어기술로구분됨. 또한 ICT 연동기술은스캐너기술로구분되며, 친환경수송기술은최단경로및 최단거리도출기술, 에너지효율화기술, 탄소배출량최소화기술로구분됨 분류요소기술설명 고성능소형화기술 피킹자동화기술 소형화대비높은성능을낼수있는초경량부품소재개발기술 자동피킹시스템기술 지게차조작기술 ICT 연동기술 친환경수송기술 자율주행기술원격조종기술안전구동제어기술스캐너기술최단경로및최단거리도출기술에너지효율화기술탄소배출량최소화기술 목적지까지자율주행을통해상품을이송할수있는기술 사람이탑승하지않고원격에서지게차를조종할수있는기술 안전구동제어기술 위치를인식함과동시에작업환경에맞춰맵핌을수행하는스캐너를이용한위치인식및캡핑시스템구축기술 이동거리를최소화함으로써지게차의에너지를절감하여대기오염을최소화할수있는기술 낭비되는자원을최소화하고환경오염을절감할수있는에너지관리기술 탄소배출량을줄여대기오염을최소화할수있는기술 114

121 소형지게차기술 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 소형지게차기술에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 고성능소형화기술 피킹자동화기술 지게차조작기술 자율주행기술 원격조종기술 ,113 안전구동제어기술 ICT 연동기술스캐너기술 265 2, ,329 4,617 최단경로및최단거리도출기술 친환경수송기술 에너지효율화기술 1,770 1,799 2, ,546 탄소배출량최소화기술 1, ,565 합계 4,535 5,366 4,191 2,486 16,578 국가별요소기술별특허동향에서는에너지효율화기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는스캐너기술, 탄소배출량최소화기술, 원격조종기술, 최단경로및최단거리도출기술의출원건수가많았음 에너지효율화기술은일본이가장많은출원량을보유하고있으며, 유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서는미국이가장많은출원량을보유하고있고유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 소형지게차기술에대한기술은미국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 115

122 기술개발테마현황분석 주요기술별출원인동향 세부분야 요소기술 기술집중도 주요출원인 국내특허동향 고성능소형화기술 한온시스템 ( 주 ) 현대자동차 ( 주 ) HONDA MOTOR 대기업및중소기업중심한국단자공업 ( 주 ),( 주 ) 오스템 ( 주 ) 만도등 피킹자동화기술 ( 주 ) 포스코아이씨티현대자동차 ( 주 ) QUALCOMM 대기업중심현대중공업 ( 주 ), 두산인프라코어 ( 주 ), 대우저선해양 ( 주 ) 등 지게차조작기술 자율주행기술 현대자동차 ( 주 ) 한국전자통신연구원 IBM 대기업및공공연구기관중심한국철도기술연구원, 국민대학교, 현대오트론 ( 주 ) 등 원격조종기술 IHI 전한실업 ( 주 ) GOOGLE 대기업및공공연구기관중심금호산업 ( 주 ), 한국건설기술연구원, 한국세라믹기술원등 안전구동제어기술 현대자동차 ( 주 ) 기아자동차 ( 주 ) KMW 대기업및개인중심현대모비스 ( 주 ),( 주 ) 두원정공, 오병섭등 ICT 연동기술스캐너기술 친환경수송기술 최단경로및최단거리도출기술 에너지효율화기술 현대자동차 ( 주 ) 한국전자통신연구원 SEIKO EPSON 삼성전자 ( 주 ) SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES STC UNM 현대자동차 ( 주 ) TOYOTA MOTOR ROBERT BOSCH 대기업중심 ( 주 ) 오토닉스, 한국지엠 ( 주 ), 한국해양과학기술등 대기업중심현대자동차 ( 주 ),SK 텔레콤 ( 주 ), 현대모비스 ( 주 ) 등 대기업및중소기업중심기아자동차 ( 주 ), 한온시스템 ( 주 ), 현대모비스 ( 주 ) 등 탄소배출량최소화기술 현대자동차 ( 주 ) 기아자동차 ( 주 ) WRIGLEY W M JUN 대기업및중소기업중심 SK 케미칼 ( 주 ), 한국타이어 ( 주 ), 쌍용자동차 ( 주 ) 등 지게차조작기술분야주요출원인동향 고성능소형화기술에서는 HONDA MOTOR가가장많은특허를보유하고있으며, 피킹자동화기술에서는포스코아이씨티가가장많은특허를보유하고있고, 자율주행기술에서는현대자동차가가장많은특허를보유하고있고, 원격조종기술에서는 GOOGLE가가장많은특허를보유하고있고, 안전구동제어기술에서는현대자동차가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업을중심으로자율주행기술및고성능소형화기술에대한연구개발이이루어지고있음 116

123 소형지게차기술 ICT 연동기술분야주요출원인동향 스캐너기술에서는 SEIKO EPSON 이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는개인및대기업을중심으로스캐너기술에대한연구개발이이루어지고있음 친환경수송기술분야주요출원인동향 최단경로및최단거리도출기술에서는 SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES가가장많은특허를보유하고있으며, 에너지효율화기술및탄소배출량최소화기술에서는현대자동차가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업을중심으로에너지효율화기술, 탄소배출량최소화기술에대한연구개발이이루어지고있음 소형지게차기술분야의주요경쟁기술및공백기술 소형지게차기술분야의주요경쟁기술은에너지효율화기술이고, 공백기술은안전구동제어기술, 피킹자동화기술, 자율주행기술로나타남 소형지게차기술분야에서에너지효율화기술이가장경쟁이치열할분야이고, 안전구동제어기술, 피킹자동화기술, 자율주행기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 세부분야요소기술기술집중도 고성능소형화기술 지게차조작기술 피킹자동화기술 자율주행기술 원격조종기술 ICT 연동기술안전구동제어기술 스캐너기술 친환경수송기술 최단경로및최단거리도출기술 에너지효율화기술 탄소배출량최소화기술 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 117

124 기술개발테마현황분석 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 고성능소형화기술 차량용공조장치의도어엑츄에이터에관한기술루제품을소형화 / 슬림화하면서구동력을향상시킬수있는기술연료전지차량의냉각시스템에서워터펌프와펌프제어기를일체형으로구현하여부품을소형화함으로써냉각성능의향상을도모할수있는기술 피킹자동화기술 차량적재물의방사능분석과차량번호및운전자얼굴인식을통한적재자동화시스템기술마이크로프로세서와블루투스통신을통하여화물시스템과연동하여효율적인화물적재를구현하는기술 지게차조작기술 자율주행기술 자율주행차량용페달조작안전장치로페달의오조작을방지하는기술도로표지영상을이용하여노선정보를자동으로인식하는장치기술 원격조종기술 중장비의주행장치를구동시키는조작수단의일측면중회전축과이격된지점에결합되는샤프트를개조없이안정적으로동작시킬수있는기술인터넷, 차량에장착된감지제어부로부터자동차주변의환경을감지인식하는기술 안전구동제어기술 안전장치자동온오프기능을구동하는장치로알터네이터로부터발생되는전기신호를통해안전장치를가동하는기술전방감지를이용하여전방물체와의충돌가능성을예측하여경보화면및경보음을발생시키는기술 ICT 연동기술 스캐너기술 복수의레이저스캐너를이용하여이동하는차량의적재불량을검측하는기술주행가능공간맵데이터를축적하여 2 차원레이저스캐너를이용하여차선을검출하는기술 최단경로및최단거리도출기술 차량주행상황을고려하여경로를산출하고예상시간을고려하여최적경로를산출하는기술다양한소스로부터데이터를취합하여주행량에따라가변선택가능한경로를가지게하는기술 친환경수송기술 에너지효율화기술 액체온도조절기로부터냉각액을모터냉각채널로전달하여자동차의열을제어하는기술태양전지판에발전된에너지를보조배터리에저장하여온도컨트롤러에서쿨링 / 히팅을제어하는기술 탄소배출량최소화기술 차량배기가스실시간센싱에기초한 IoT 기반의차량관리간접통제기술차량이정지상태인지를감지하여그에따라배터리를충전하는기술 118

125 소형지게차기술 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 소형지게차기술에대한요소기술 대부분은대기업을중심으로연구개발이이루어지는것으로나타났으며, 자율주행기술, 원격조정기술에서는공공연구기관의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 지게차조작기술에서는원격에서지게차를조작하여무인으로물류를이송할수있는기술이개발되고있는것으로나타남 ICT 연공기술에서는레이저스캐너를이용하여차량의이동에필요한정보를검출하는기술이개발되고있는것으로나타남 친환경수송기술에서는탄소배출량을최소화하고이동거리를줄임으로서에너지를효율적으로활용하면서환경오염을방지하는기술이개발되고있는것으로나타남 중소기업특허전략수립방향및시사점 소형지게차기술분야의공백기술분야는안전구동제어기술, 피킹자동화기술, 자율주행기술로나타남 소형지게차기술은최근활발해지고있는 4차산업혁명시대에맞춰인공지능, 빅데이터기반의자율주행분야의기술력이확보됨에따라무인운행에필요한자동화및안전성에대한기술개발이진행될수있음 전반적으로소형지게차기술은기존의자동차분야의대기업을중심으로연구개발이이루어지고있기때문에개인및중소기업의참여가높지않은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고있는안전구동제어기술, 피킹자동화기술에대해서는물류프로세스의자동화에필수적인특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서공공연구기관에서연구개발을활발히하고있는자율주행기술, 원격조종기술에대해서는공공연구기관으로부터해당기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 119

126 기술개발테마현황분석 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 연구개발기관 소형지게차기술분야주요연구개발기관 스마트물류기술연구센터 ( 센터장김용태 ) - 한경대학교를중심으로다양한기업및기관들이연결되어물류정보분석및제공, 물류기술연구개발, 기술지원및컨설팅, 제품화지원, 전문인력양성과보급등 에너지저감형스마트물류기술연구및전문인력양성 을목표로하고있음 - 3년씩 2단계에걸쳐원천기술개발-제품별상용화-사업화및자립화과정을거쳐중소기업들에관련기술이전을도와주고있음 업계연구기관연계를통해지게차기술개선및과제도출을실시하고있는기관들 - 건설기계부품연구원 - 현대중공업 - 해송엔지니어링 - 인하대학교건설기계공학과 - 한국과학기술원건설및환경공학과 연구개발자원 국가연구개발지원사업 중소벤처기업부 - 중소기업기술혁신사업 - 상용화기술개발사업 ( 구매조건부등 ) - 융복합기술개발사업 - 산학연협력기술개발사업 - 제품서비스기술개발사업 - 중소기업 R&D 역량제고사업 - 제품 공정개선기술개발사업 - 맞춤형기술파트너지원사업 - 산연전용과제 : 우수 R&D 인프라를활용한대표적인중소기업지원연구기관으로연구부서와중소기업간연계를통한기술지원은물론변리사, 산학연협력코디네이터, 기술거래사, 기술가치평가사등기술사업화관련전담인력이사업화사안마다관여해고품질비즈니스컨설팅제공 120

127 소형지게차기술 산업통상자원부 - 에너지 자원기술개발사업 - 전략핵심소재기술개발사업 - 신재생에너지기술개발사업 - 산업융합원천기술개발사업등 - 로봇미래전략 (2013~2022) - 산업엔진프로젝트 (19대미래성장동력 ) - 사업화연계기술개발사업 ( 민간투자연계형등 ) 환경부, 국토교통부 - 글로벌탑환경기술개발사업 - 건설기술연구사업 - 대형시설, 물류창고등에이송로봇적용 보건복지부 - 병원內물류수요에병원용이송로봇시범적용 평창올림픽조직위원회 - 평창올림픽에안내, 홍보, 이송, 경비로봇등활용 로봇산업정책협의회 - 창의적 도전적로봇연구촉진을위한풀뿌리지원프로그램 한국로봇산업진흥원 - 로봇산업클러스터 : 센터와장비를구축하고, 기술사업화촉진및로봇창업맞춤형지원과상용화기술개발지원을통해의료, 사회안전, 제조분야의로봇산업육성을목표로함 - 로봇활용중소제조공정혁신지원사업 : 로봇을활용한중소제조공정혁신으로국내중소제조업의생산성향상, 고부가가치화등제조경쟁력강화와국내로봇기업경쟁력제고및로봇산업규모확대를지원하는사업으로수요기업당국비최대 3~10억원지원 ( 총사업비 50% 이내 ) 및민간부담금국비 50% 이상현금매칭으로경제적지원 - 시장창출형로봇보급사업 : 보건복지부와국립재활원이참여하는의료재활로봇보급사업으로산업통상자원부와부천산업진흥재단이참여하는시장창출형로봇부품보급사업등의공공수요형사업과아이디어발굴형사업을진행 중소기업대상시설및장비지원 중소기업전용연구시설 (Rental Lab) ( 한국생산기술연구원 ) - 공동연구수행및장비를효율적으로이용하고자하는중소기업에게연구공간을제공하고, 연구원인프라 ( 인력, 장비등 ) 를활용한근접지원을통해기업의생산성및경쟁력을높이고있음 실용화중심의로봇중소기업부설연구소 ( 한국로봇융합연구원 ) - 국내로봇기업의경쟁력강화를위해공동연구개발 기술자문 장비이용등기업지원서비스제공 121

128 기술개발테마현황분석 - 지능형로봇개발및제품상용화촉진사업 / 로봇융합비즈니스사업 / 경북특화산업로봇융합사업 / 수요발굴지원단 / 중소기업융 복합기술개발사업 연구장비공동활용지원사업 ( 중소벤처기업부, 한국로봇산업진흥원 ) - 주관기관이보유한연구시설과장비, 소프트웨어를중소기업이공동활용하도록지원 - 연구개발과설계및디자인, 시제품제작, 성능평가, 양산및마케팅에이르는원스톱지원 국가연구시설장비진흥센터 ( 미래창조과학부 ) - 장비활용종합포털사이트 ZEUS를통해국가연구시설 장비의활용극대화를위해필요한정보를체계화하고모두가편리하게이용할수있도록최상의서비스를제공 산업기술개발장비공동이용시스템 e-tube ( 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원, 한국에너지기술평가원, 한국산업기술진흥원 ) - e-tube를통해산업기술 R&D에필요한연구장비를보다쉽고, 빠르고, 편리하게이용할수있도록적극지원 지능형로봇테스트베드 ( 한국전자통신연구원 ) - 지능형로봇테스트베드에서로봇시험장비및인프라구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 지능형로봇시험지원서비스제공 122

129 소형지게차기술 나. 연구개발인력 소형지게차분야는동의대학교, 한국항공우주연구원, 경북대학교, 전자부품연구원, 한국철도기술연구원에서주로연구개발을진행하고있음 [ 소형지게차기술분야주요연구조직현황 ] 기관부서대표번호 건설기계부품연구원융복합기술본부 인하대학교건설기계공학과 한국과학기술원건설및환경공학과

130 기술개발테마현황분석 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 소형지게차기술중기술이전이가능한요소기술은크게소형지게차시스템제어, 무인자동화 기술, 파워팩의총세개의분류로구분됨 기술이전이가능한기관은충남대학교, 한남대학교, 부산대학교, 계명대학교, 한국철도기술연구원 등이있음 [ 소형지게차기술요소기술연구기관및인원 ] 분류요소기술기관 차량제어시스템 (TCU, VCU) 개발 충남대학교 소형지게차시스템제어 원격관제시스템 한남대학교 무인자동화기술 자율주행및자동오더피킹기술 부산대학교 AC 인버터및제어모듈개발 계명대학교 파워팩 전기 / 유압하이브리드시스템 한국철도기술연구원 124

131 소형지게차기술 (2) 이전기술에대한세부내용 [ 원격관제시스템 ] 분류 세부내용 기술명 원격관제시스템 기술개요 본발명은 PWM 신호를이용한무인지게차장치에관한것으로서, 더욱상세하게는공사장이나물류업체에서지게차가물체를들어올린상태에서운반할경우에시야를가려인명사고가발생하는데이를개선하고자블루투스통신을이용하여스마트폰으로조종할수있는 PWM 신호를이용한무인지게차장치에관한것이다.. 본발명인 PWM 신호를이용한무인지게차장치는, 전동지게차의포크에승강구동력을제공하는스텝모터를 1,2 상여자방식으로제어하기위한스텝모터제어기 (110); 전동지게차의바퀴에주행구동력을제공하는디씨모터를제어하여전진및후진을수행하기위한디씨모터제어기 (120); 기울임업과다운을제공하는디지털서보모터를제어하기위한서보모터제어기 (130); 상기스텝모터제어기와디씨모터제어기및서보모터제어기에 PWM 신호를제공하여동작및정지를수행할수있도록하기위한 PWM제어수단 (140); 을포함하여구성되는것을특징으로한다. 본발명을통해항상휴대하고있는스마트폰을이용하여블루투스통신에의해원격무선조정을수행할수있도록함으로써, 공사장이나물류업체의인명피해를줄이는효과를제공하게된다. 등록연도 2016 기술이전비용 관련링크 유상 125

132 기술개발테마현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 소형지게차기술분야키워드클러스터링 ] [ 소형지게차기술분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 power-source, corner-cap, recording-devi ce 5~7 1. Electric hybrid drive for retrofitting to internal combustion vehicles 2. Analysis of assignment rules in a manually operated distribution warehouse 3. AGV trace sensing and processing technology based on RGB color sensor array 클러스터 02 gear-train, multi-sensor, automatic-tran 6~8 1. Using a hybrid approach based on the particle swarm optimization and ant colony optimization to solve a joint order batching and picker routing problem 126

133 소형지게차기술 smission 2. Method and apparatus for fuel island authorization for trucking industry using proximity sensors 3. An automatic approach for the generation of the roadmap for multi-agv systems in an industrial environment 클러스터 03 computer-cont rol, hydraulic-fluid, authorization 4~6 1. Adjacent sites punctuality rate computation based on automatic vehicle location data 2. METHOD AND APPARATUS FOR FUEL ISLAND AUTHORIZATION FOR TRUCKING INDUSTRY USING PROXIMITY SENSORS 3. Vehicle embedded health monitoring and diagnostic system: The mini-vehicle computer system (VCS) 클러스터 04 클러스터 05 flowrate, recording-med ium, contact-line second-skin power-distribu tion, lifting-mandrel International Conference on Applied Mechanics, Mechatronics and Intelligent System, AMMIS Applications of radio frequency identification (RFID) technology with emaintenance cloud for railway system 3. Robots to organise themselves like a swarm of insects 1. Derivation of a clinical decision rule for whiplash associated disorders among individuals involved in rear-end collisions 2. Advanced Virtual Reality Applications and Intelligent Agents for Construction Process Optimisation and Defect Prevention 3. DRIVER-FREE TRANSPORT VEHICLE FOR THE TRANSPORTATION OF HEAVY LOADS ON CARRIAGES AND METHOD FOR OPERATING THE TRANSPORT VEHICLE 클러스터 06 transportation, device, apparatus 6~8 1. METHOD FOR CREATING TIMETABLES FOR TRANSPORTATION SYSTEMS TAKING INTO ACCOUNT TIME LIMITS 2. SWTRACK: An intelligent model for cargo tracking based on off-the-shelf mobile devices 3. Method and apparatus for automatically adjusting dispensing units of a dispenser 클러스터 07 클러스터 08 클러스터 09 클러스터 10 vehicle, component, transmission tote-delivery, guide-rail, housing output-shaft robotic-weldin g, parameter beam-deflectio n, fue-tank, anomalous-uni t 6 4~ PLANETARY GEAR TRAIN OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES 2. Design of an intelligent vehicle system for storehouse management based on image processing and RFID technologies 3. Current positions and development trends in air brake systems for Mercedes-Benz commercial vehicles 1. Methods and apparatus for fulfilling tote deliveries 2. A novel intelligent train condition monitoring system coupling laser beam into image processing algorithm 3. Research of AGV positioning based on the two-dimensional Code Recognition Method 1. 3rd International Conference on Green Power, Materials and Manufacturing Technology and Applications, GPMMTA Robots to organise themselves like a swarm of insects 3. METHODS AND SYSTEMS FOR AUTOMATED BRIDGE STRUCTURAL HEALTH MONITORING 1. Beam Distortion Control System Using Fluid Channels 2. Characterization of articulated vehicles using ladar seekers 3. Automated track surveying and ballast replacement 127

134 기술개발테마현황분석 (2) 요소기술도출 [ 소형지게차기술 ] 요소기술콘솔및원격조작용전자유압모듈기술차량제어시스템 (TCU, VCU) 접근경보시스템 (PAS) 기술원격관제시스템통합제어시스템구성기술자율주행및자동오더피킹기술지능형어태치먼트 AC인버터및제어모듈전기 / 유압하이브리드시스템방폭개조기술에너지효율화기술탄소배출량최소화기술 출처 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 128

135 소형지게차기술 (3) 핵심요소기술선정 [ 소형지게차기술의핵심요소기술 ] 분류핵심요소기술키워드 콘솔및원격조작용전자유압모듈기술 CAN 통신적용, IP65 이상, 제어정확도 차량제어시스템 (TCU, VCU) 차체제어, 구동제어 소형지게차시스템제어 접근경보시스템 (PAS) 기술 UWB 통신기반센서, UWB 통신기반네트웍기술 원격관제시스템 원거리통신, 서버관제, UI&HMI 통합제어시스템구성기술 다중기능구현신뢰성, 소형화, IP66 무인자동화기술 자율주행및자동오더피킹기술 지능형어태치먼트 서라운드스캐닝, 데이터프로세싱, 오류감지, 동력학차량정보인터페이스, 고속네트워크 통합제어시스템연계, 부하감지 파워팩 AC 인버터및제어모듈 전기 / 유압하이브리드시스템 통합제어시스템연계, 국제표준적용 (EMC, Safety) 유압모듈구성, 유압모듈기능제어 소형지게차방폭기술 방폭개조기술 방폭형부품개발, 본질안전회로 129

136 기술개발테마현황분석 나. 소형지게차기술기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 130

137 소형지게차기술 다. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된 핵심요소기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 소형지게차기술분야핵심요소기술연구목표 ] 분류 핵심요소기술 기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 콘솔및원격조작용전자유압모듈기술 CAN 통신적용, IP65 이상, 제어정확도 제어시스템, 하드웨어개발 제어성및정확도향상 통합제어시스템구성기술개발 차량제어시스템 (TCU, VCU) 차량요구사항선정 ( 차체제어, 구동제어 ) 차량요구사항선정, S/W 개발 목업제작, 차량적용시험평가 통합제어시스템구성기술개발 소형지게차시스템제어 접근경보시스템 (PAS) 기술 UWB 통신기반센서및네트웍기술 감지조건별알고리즘 차량적용시험평가 통합제어시스템구성기술개발 원격관제시스템 원거리통신, 서버관제, UI&HMI 통신모듈, 관제알고리즘 HMI & UI 개발 통합제어시스템구성기술개발 통합제어시스템구성기술 다중기능구현신뢰성, 소형화, IP66 기능통합회로설계 하드웨어 ( 보드 / 케이스 ) 개발 차량적용시험평가및최적화 소형지게차통합시스템제어모듈개발 무인자동화기술 자율주행및자동오더피킹기술 서라운드스캐닝, 데이터프로세싱, 오류감지, 동력학차량정보인터페이스, 고속네트워크 동역학차량정보구성, 서라운드스캐닝, 고속네트웍기술개발 데이터프로세싱, 차량 - 운전자연계인터페이스, 제어오류감지기술 차량적용시험평가및최적화 무인자동화소형지게차개발 지능형어태치먼트 통합제어시스템과기능, 통신연계, 부하감지 기능제어알고리즘, 전장품개발 하드웨어 ( 기계구성부 / 컨트롤러 ) 개발 차량적용시험평가및최적화 무인자동화지게차연동어태치먼트 파워팩 AC 인버터및제어모듈 통합제어시스템과기능, 통신연계, 국제표준적용 ( EMC, Safety) 기본알고리즘, 제어회로설계 IGBT 관련 HW 개발 ( 개별기판, 베이스기판, 터미널, 케이스 ) 차량적용시험평가및최적화 소형전동식지게차구동시스템적용기술개발 전기 / 유압하이브리드시스템 유압모듈구성및기능제어 하이브리드유압모터개발 제어모듈구성부개발 차량적용시험평가및최적화 소형전동식지게차구동시스템적용기술개발 소형지게차방폭기술 방폭개조기술 방폭형부품개발, 본질안전회로 전동지게차분해및개조 부품모듈 / 전자회로개발, 장착 차량적용시험평가및최적화 폭발위험환경적용무인및방폭지게차개발 131

138

139 기술개발테마현황분석 스마트패키징시스템

140

141 스마트패키징시스템 정의및범위 스마트패키징시스템은스마트스토어 * 와같은 4차산업혁명사회의제조, 유통에적합한정보통신 (ICT), 하이브리드인쇄전자 ** 기술과상품패키징기술의융합으로실시간모니터링, 소비자와의상호작용, 제품안전성 품질보장이가능한융합패키징기술을의미함 (* 모든상품과소비자의스마트폰이연동되어실시간데이터가수집되고, 완전자동상거래가구현되는스토어 ( 예 : 아마존고, 2016년하반기부터미국시애틀에구축 운영중 )) (** 하이브리드인쇄전자는新생산방식 ( 인쇄, R2R연속생산, 3D프린팅 ) 으로제조한전자부품과기존전자부품이결합된센서, 무선통신기능을가지는플렉시블형태의혁신적전자제품 ) 정부지원정책 2017년 2월산업통상자원부유통물류과는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 -유통 물류업체-정보통신기술 (ICT) 신기술업체-제조업체간융합연맹체 ( 얼라이언스 ) 를구축해신비즈니스성공사례 * 를창출할계획 *( 예시 ) ➀국제표준선점, ➁공동기술개발, ➂비즈니스모델개발, ➃전문인력협력등 - 18년부터제조 유통업체가공동활용가능한빅데이터구축 * 등 4차산업혁명신기술실증사업과상용화기술개발에 5년간 150억원을투입해유통산업의세계적인플랫폼화를촉진 산업부산업기술개발과에서는 2018년융합신산업챌린지프로젝트내에 600억규모의스마트컨슈밍산업을위한초연결기반스마트패키징서비스개발과제발굴추진중중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 환경 ) 스마트패키징전후방연관산업및우수인프라 ( 기술 ) 세계수준유연하이브리드인쇄전자기술확보 ( 정책 ) 규제프리존등산업지원정책수립기회 (Opportunity) ( 환경 ) 4차산업혁명기반의신물류 유통부상중 ( 기술 ) 세계최고수준의 ICT 기술확보 ( 정책 ) 스마트패키징분야투자확대 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대기업중심의물류 유통산업구조 ( 기술 ) 소재 장비분야원천기술부족 ( 정책 ) 범부처연계미흡위협 (Threat) ( 환경 ) 유럽, 미국, 일본기업투자확대 ( 기술 ) 신뢰성확보등기술장벽 ( 정책 ) PL( 제조물책임법 ) 법등규제강화 중소기업의시장대응전략 스마트패키징연관산업및인프라를기반으로한제품화추진 : 대학 연구소중심의기초원천 R&D를스마트패키징연관산업과연계한제품화추진 국내소재 장비분야의기술적열세극복의기회 : 소재및장비중심의 R&D 국산화율제고로선진국의기술력추월및세계시장선점추진

142 핵심요소기술로드맵

143 스마트패키징시스템 1. 개요 가. 정의및필요성 스마트패키징시스템기술정의 스마트패키징시스템이란각종센서기반의스마트패키징제품을유연 / 인쇄전자등첨단제조기술을활용하여최종고객에게상품에가공부터유통과정의품질이력에대한다양한정보를제공함과동시에스마트패키징라벨을통해고객및소매업체의가격부담을완화할수있는기존패키징제품과차별화된경쟁력을갖춘패키징을의미 [ 스마트패키징의영역 ] 디지털시장의성장으로인간과기기간의상호작용이심화되고있어서기기들의지능화되고있으며, 이에따라시장에서요구하는센서의기능도소형화, 복합화되고있음 - ( 스마트패키징기술 ) 포장된제품의품질을안전하게보호하고유통기한을늘림은물론상품의부가가치를높이기위하여적용되는다양한포장및인쇄전자소재, 장비및소자기술 - ( 스마트패키징제품 ) 기술을접목한패키징 ( 포장 ) 및관련제품 ( 스마트패키징기술을접목한시스템, 기계, 장비, 소재, 라벨등포함 ) 스마트패키징시스템기반초연결스마트컨슈밍산업 상점內물품 소비자정보가연결 공유되고서비스化되어소비자에게똑똑한소비의기회를제공하는스마트컨슈밍 * 의구현을위해 ICT 기술 시스템을제공하고이를활용하여서비스하는新물류 유통가치창출형융합산업의대두 137

144 기술개발테마현황분석 컨슈밍 : 제조에서물류, 유통에이르는소비와관련된전통산업영역 스마트컨슈밍 : ICT 기술과의융합으로물품 소비자정보가연결 공유되어스마트化된컨슈밍 [ 스마트컨슈밍산업 ] 현재진행중인스마트컨슈밍은소비자의움직임정보, 스마트폰과의연결을기반으로하는주로소비자정보의획득이중심으로단순자동상거래, 소비자위치기반타겟마케팅등한정된서비스제공하는수준임 ( 컨슈밍 2.0) 향후스마트컨슈밍산업은모든물품또는선반에스마트패키징 ( 라벨 ) 이부착되어모든물품이상품정보를감지하여생산자 공급자 소비자들간소비자 상품정보가연결 공유되는형태로발전예상 [ 컨슈밍의진화 ] 138

145 스마트패키징시스템 기술개발필요성 ( 글로벌유통환경변화 ) 온라인유통업체의성장및온 / 오프라인의융합 - 아마존, 알리바바등글로벌 IT 유통기업의비약적인성장으로인해오프라인업체들이쇠퇴하면서최근미국에서 retail apocalypse ( 상점들의대량폐업사태 ) 현상이사회적문제로대두 오프라인유통의활로모색시급 [ 폐업 방치된미국쇼핑몰모습과 2017 년폐업을발표한미국상점수 ] - 미국 Amazon 과중국 Taobao 는최근 IT 기술과유통이융합된스마트스토어 * 로오프라인진출 스마트컨슈밍이유통의미래임을제시 * 스마트스토어 : 모든상품과소비자의모바일기기가연동되어실시간데이터가수집되고, 소비자경험제공, 물류관리, 완전자동상거래가구현되는스마트패키징기반의소비형태의예 [ 미국아마존고의모습과중국알리바바의타오카페사례 ] 유통 물류의미래로서스마트컨슈밍부상 - ( 오프라인업체 ) 온라인업체들의공세속에생존하기위해온라인에서는경험하지못하는쇼핑환경의제공을위해 ICT 기술과융합된스마트스토어형태의상점으로의변화필요 - ( 온라인업체 ) 아마존등의글로벌유통기업은드론, 인공지능등의기술력을바탕으로물류의최적화를통해배송시간, 비용 ICT 기술과결합된스마트물류형태의물류환경구축필요 - (O2O) ICT 기술의적용을통해온라인과오프라인의경계가없어지는완전한 O2O 환경구축가능 ( 스마트컨슈밍산업의부상 ) 기존의유통물류의컨슈밍을스마트컨슈밍으로변화시키는스마트컨슈밍산업이부상중 - (4차산업혁명 ) 유통 물류산업이 4차산업혁명의전초지가될것으로예상, 이미아마존의 아마존대쉬 와인공지능기반의비서 알렉사 의주요역할은생필품의간편구매 - ( 스마트컨슈밍산업 ) 현재비콘, 비전장치, WiFi, RFID 등의기술을이용하여새로운쇼핑환경을제공하는시스템을구축하는기업들이속속창업중 139

146 기술개발테마현황분석 - ( 선진국동향 ) 미국 Amazon 등글로벌유통기업을중심으로스마트스토어구축운영중이며, 미국에서는이미 스마트리테일, connected retail" 등으로불리는스마트컨슈밍산업이형성중 ( 중국의급부상 ) 중국은알리바바등 IT 유통기업을중심으로스마트컨슈밍에집중투자시작 - 알리바바는최근스마트컨슈밍기반의스토어인타오카페를넘어서모어몰 (More Mall) 이라는쇼핑몰구축시작 ( 최근수년동안스마트컨슈밍에 80억불투자 ) - 최근스마트컨슈밍의핵심기술인스마트패키징분야에집중투자하여특허대량확보중 년중국상하이인근 Changzhou에스마트컨슈밍용스마트패키징기술개발를위한연구센터를구축하고, 연구개발투자중 [ 중국의 Changzhou Institute of Printed Electronics Industry ] ( 상품의초연결化를통한경쟁력확보 ) 초기수준의국내스마트컨슈밍산업의기술경쟁력강화를 통한글로벌산업주도권확보를위해스마트컨슈밍의완성된형태인초연결기반스마트컨슈밍을 구현하기위한기술의개발필요 - 현재사용되고있는비콘, 카메라등으로구현되는효과는제한적이며궁극적으로스마트패키징, 스마트선반등각상품들이연결되는기술확보시스마트컨슈밍산업주도가능 - 기술난이도가높은초연결기반기술을선제적으로개발함으로써중국의추격을차단할수있음 ( 정부지원필요성 ) 국내의스마트컨슈밍산업은아직미미한수준이며, 최근일부대기업에서는 시도 * 되고있으나, 융합얼라이언스와같은산업적생태계의형성을위한정책적지원필요 * 2017 년 5 월 KT 와 GS 리테일은 퓨처스토어 의개발을위한 MOU 체결, 2016 년 8 월삼성 SDS 는스마트컨슈밍의초기형태인 넥스샵 을공급시작 - ( 對中기술경쟁력우위유지 ) 최근중국에서는스마트패키징분야에선제적인기술투자를하고 있으나, 기술적난이도높은초연결스마트컨슈밍기술에선제적으로투자함으로서기술경쟁력우위 유지 - ( 글로벌경쟁력강화필요 ) 현재반도체 디스플레이등기존전자산업의정체로인해곤경을겪고 있는국내중소전자부품회사들에게새로운사업진출의기회를제공하며글로벌시장으로진출기회 140

147 스마트패키징시스템 나. 범위및분류 (1) 스마트패키징시스템기술범위 전통적물류산업과 IT, BT, NT, CT 등지식산업의융합으로고부가가치를창출하는창의적융 복합산업 스마트패키징은전통적제조산업과지식산업과의융합을통해성장하고있는신개념의융복합산업 제품의식별과함께내부의상품과부품에관한정보를센서네트워크를이용하여자동으로상품정보를획득및전달하여상품과부품의추적및이력관리가능 제품광고효과극대화및가공, 신선품의신선도유지 검출을통해제품의가치상승 스마트패키징시스템확대에따라물류산업은수송, 포장, 하역, 정보등의배송의기능에국한되지않고 B2B, B2C, C2C, O2O 사이의통합공급망관리로확대됨 공급망관리에스마트패키징시스템이적용됨에따라정보공유, 공급가시성, 고부가가치구현등물류서비스의효율이증대되고있음 농식품, 의약품, 유통 / 물류분야의핵심트렌드에따라향후시장을주도할수있는 6대스마트패키징기술을도출하고, 이를구현하기위한핵심기술 ( 소재, 장비및소자등 ) 을개발이필요 [ 핵심트렌드에따른스마트패키징기술범위및도출기술 ] (2) 패키징기술의분류 패시브 / 액티브 (Passive and Active) 패키징 패시브패키징은외부환경으로부터포장된제품을차단하여제품의품질을최대한보존하는기능을가진패키징으로기술수준과부가가치가상대적으로낮음 액티브패키징은포장재나포장내부에물리적, 화학적, 생물학적방법으로포장내, 외부의환경을감지하거나측정하여포장내부환경을변화시키거나외부환경에적합하게포장특성을변화시킬수있는기능을가진패키징 141

148 기술개발테마현황분석 [ Active packaging system 의구성 ] 지능형패키징 (Intelligent Packaging) 포장재내부및외부에통신기능을포함하여포장및 / 또는제품의품질상태와환경변화를감지하거나측정하여생산자, 유통업자및소비자에게알릴수있는기능을가진패키징 지능형패키징기술은크게두가지로구분 - 패키징내부의변화를감지하는 Diagnostic Indicator 기술과이 Diagnostic 센서가보낸신호를저장하고송수신하는 Communication Packaging System기술 [ 지능형패키징과능동형패키징의기술사례 ] 구분사례주요내용 신선식품의온도변화를모니터링하는 RFID 기술 Closed-loop 모델을이용하여신선식품의유통중온도변화를추적할수있도록 Temp Trip Ultra-frequency RFID Tag 를장착하여 Cold Chain 상의온도모니터링 지능형패키징 특정온도에서색상이변하는감온성맥주라벨기술 식품에직접인쇄하는레이저라벨 Molson Coors Brewing 사는나라별선호하는맥주음용온도에서색상이변하는 맥주병라벨기술개발 ( 미국및유럽에서는 4, 중국에서는 5 7 에서라벨의색상이 변화 ) 과일표면의색소를레이저로파괴하여표시사항을인쇄할수있는 Natural Laser Light system(nll) 기술개발 과일의저장수명이나맛, 안전성에문제가없으며 FDA 승인획득 NFC 기반스마트라벨 ThinFilm 사는유통과정에서특정온도를넘지않도록온도추적이가능한 NFC 기반 스마트라벨개발 (NFC Phone 이라벨의신호를감지하여특정온도에근접하면표시 ) 로봇인쇄전자시스템 Functional Ink 로알려진전자물질을 2D 또는 3D 기판에인쇄하여디지털온도계, 태양전지, 센서가부착된 Smart Packaging 분야에사용가능 142

149 스마트패키징시스템 능동형패키징 식물성항균오일필름 NCC 코팅제 (Nano Crystalline Cellulose) 의약품위조방지를위한첨단 Nanopillar 인쇄기술 식품에직접화학적보존제를첨가하는대신오레가노나정향나무싹에서추출한천연항균제를이용하여 Edible Film을만들어포장용 Plastic Bag의안쪽에코팅하거나 Sachet의형태로제공하여곰팡이성장지연 목재폐기물로만든투명생분해물질에나노파티클을첨가하여 NCC를제조, 복합필름에코팅하여사용 식품포장용고차단성포장재의알루미늄호일을대체하여자외선, 산소, 수분차단제또는물성강화제로사용 사람의머리카락넓이보다 500배나작은초현미경적인 Nanopillar 를플라스틱표면에배열하여습기를포착하면숨겨진이미지가나타나게하는제품위조방지기술 폴리우레탄과접착제의특별 Blending 기법적용으로 Nanopillar 가금형에서쉽게분리될수있도록제곱인치당 1달러이하의비용으로 Nanopillar 가들어있는라벨을롤단위로인쇄 인공 DNA 미세나노 Tag 최근 2개월간 ( ) 유럽에서 131,000리터의 올리브 오일과 식초 위조품적발 실리카코팅한인공합성 DNA와철산화물나노입자를함유한나노 Tag를제품에 투여하여위조품적발가능 나노패키징 (Nano Packaging) [ Nano packaging 의특징 ] 나노패키징은나노테크놀로지기술을응용한신물질, 신소재, 신기술을이용하여포장재의차단성, 열적안전성, 내연 내구성등의물성을강화하고, 제품의질적향상과보존을위한흡착, 항균, 가스조절등의기능을부여한첨단패키징으로일반패키징의발전된형태 또한, 경량화, 재활용, 분해등과같은다기능소재가가능해지면서환경친화적이점과제품 물류의정보를감지하고저장할수있는통신기능의이점까지적용할수있게되어, 한정되고한계에도달했던패키징의영역과능력을한층극대화할수있는기술임 나노기술는패키징산업을다양화, 다기능화할수있는새로운가능성을제시함으로써기능성코팅제, 전도성접착제, 전도성잉크, 기능성배리어필름을개발해제품화단계에있으며, 지금은더다양한패키징영역에서나노테크놀로지가도입됨으로써많은연구와시도가진행되고있음 143

150 기술개발테마현황분석 스마트패키징 (Smart Packaging) [ 스마트패키징특성 ] 지능형, 나노패키징을포함, 보다넓은관점에서유통환경, 시장의요구등에맞게적절한가격, 소재, 공정기술, 기능등을포함하고있는패키징 스마트패키징은물류의핵심기능인수송, 포장, 보관 / 하역, 정보의기능을포장에담기위해필수적으로필요한 Active/passive, Intelligent, Communication, Nano technology 기능을구현할수있는융합기술임 144

151 스마트패키징시스템 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 사회환경변화및소비자수준향상에따른패키징의기능확대요구 일인가정확대에따른패키징의역할증대 - 최근, 1인가구의증가로편의성을강조한소포장기술과같이쉽게조리할수있으면서도품질과맛을보장할수있는차별화된패키징기술에대한수요증가하고있으며, 가정간편식시장 5년사이 51.1% 성장 (2011년, 1조 1,067억원 2015년, 1조 6,720억원 ) - 신선편의식품시장 ( 샐러드, 간편과일등 ), 간편성및건강에대한관심증가로최근 5년사이 59.1% 증가 ( 농식품부 2017년 2월 6일보도자료 ) 고령화가속 - 세계에유래가없이빠른속도로초고령사회로진입중 (2018년에는 65세이상인구가전체 14% 를넘어서는고령사회, 2030년에는전체 24.1% 예상 ) - 고령친화식품시장 5년사이 54.8% 성장 (2015년출하액기준 7,903억원. 농식품부 보도자료 ) 안전과오용에대한사회적위협및소비자들의불안감증가 식품및의약품등안전에대한사회적관심확산 [ 멤브레인트렌드모니터 ( 조사결과 ] - 위조사결과와같이, 조사대상중전체 61.5% 가최근 1년식품구입시불안감느끼는것으로응답 - 전세계가짜의약품시장은 2000억달러로매춘시장 (186억달러, Havocscope, LLC, 2016) 보다큰것으로나타났으며우리나라도지난 5년간 4437억원어치가적발되었음 ( 데일리팜, 2015년 9월6일 ) - 여기에가짜전자제품 (1690억달러), 가짜식품 (490억달러), 가짜자동차부품 (450억달러), 가짜장난감 (340억달러), 가짜신발및의류 (280억달러), 가짜스포츠제품 (65억달러), 가짜화장품 145

152 기술개발테마현황분석 (30억달러) 등 스마트 패키징을 통해 위조 및 변조를 막을 수 있는 시장은 5400억달러 ( 약 648조원 ) 에이를것으로예상 - 스마트의약품패키징기술은 NFC (Near Field Communications) 또는 RFID (Radio Frequency Identification antennas) 기술을 저가로 신뢰성 있게 적용할 수 있는 인쇄전자기술 도입이 진행되고있음 소비자 (CONsumer) 에서생산 ( 참여형 ) 소비자 (PROsumer) 로의진화 온라인구매문화정착 [ 소비자연결트렌드 ( 출처 :IBM) ] - 소비자의트랜드는 Connected consumer" 로 55세이상노령층도온라인에적응 (18~64세인구의 82% 가 connected. IBM, 2012) 하였으며, 소비자구매의온라인화로포장된식품의성장은계속진행되고있음 - 인터넷및 SNS 등제품을비교할수있는다양한정보획득이쉬워짐에따라제품의제조품질을유지할수있는선도유지이나차별화된마케팅등소비자눈높이향상에맞출수있는차별화된기술적용이중요한구매요인이되고있음 ICT 기술의발전으로스마트패키징시스템기술및시장여건마련 과거불가능했던제품들이무선통신및센서기술의발전으로패키징이데이터포인트나스위치, 센서의일부로기능확대가능 - 패키징에 RFID나 QR 등을장착함으로서스마트폰이나테블릿등무선과센서통신기술과접목하여신선제품에대한모니터링, 제품유통기한제어, 디지털마케팅및물류가시성증진등기능부여가능 - 최근사물인터넷 (Internet of Things) 기술의발전으로냉장고, 에어콘등의가전제품뿐만아니라헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카등다양한분야에서도스마트패키징을활용할수있는시장이열렸다고할수있음 146

153 스마트패키징시스템 상업적으로전자기술이접목된스마트패키징시장은 10년내 14억5천달러로성장할것이며 145억개의제품에적용될것으로전망됨 (Smart Packaging Comes to Market: Brand Enhancement with Electronics , March IDTechEx Ltd) 디지털기술융합을통한제품생산 / 포장 / 물류 / 유통 / 마케팅서비스혁신가속화 - 미국백화점체인인메이시 (Macy's), 약국체인라이트에이드 (Rite Aid) 등오프라인기업들의위기가속화 - 아마존, 이베이, 구글등새로운시장진입자들이 ICT기술 (IoT, VR, 3D, AI, Robot, big data 등 ) 을무기로혁신적인가치사슬생태계 ( 또는플랫폼 ) 발굴 - 인공지능, 챗봇등에의한소비자경험뿐만아니라, 스마트선반 (Smart shelves), VR 등의기술접목으로공급망관리강화 물류및유통에적합한스마트패키징시스템기반초연결서비스기술에대한요구증대 물류가글로벌화됨에따라기업물류및유통비용을줄이고물류과정중가시성 (visibility) 와추적성 (traceability) 을강화할필요성증대 - 스마트라벨등을적용하여무선 SCM(Supply Chain Management) 을통한물류비절감, 물류과정중감시기능강화로도난및도용방지, 태양에너지나진동에너지를활용한충전배터리기술개발등물류및유통효율을높이기위한기술개발진행 전자상거래, 홈쇼핑과택배산업의활성화에따른패키징기술의변화요구 - 유통및물류과정중도난이나파손, 배송문제등에대한소비자불만이급증함에다라화물추적등실시간추적이필요한기술을저가의비용으로구현필요 택배및해외배송에대한소비자불만의대부분은불안한물류서비스 - 택배화물운송서비스에대한불만은휴대폰및이동전화서비스에이어한국소비자원에접수되는상담다발품목중하나 ( 매월 1,000 2,000 건 ) 해외에서도물류서비스에대비자불만과클레임에대한대응방안에고심 - 유럽의경우일개보험사가 2005년부터 2008년까지처리한 7,284 건에대한클레임비용이평균미화 19,265 달러였으며최대 1천 1백만달러를지급 - 대부분의사례는도난, 부주의한취급, 외부환경, 충돌, 온도등물류환경에제대로대응을하지못하여발생 매년 350억유로에해당하는식품이유통중부패로인해버려지고있고미국에서는매년처방의약품의 40% 가폐기되고있음 147

154 기술개발테마현황분석 나. 시장환경분석 (1) 해외시장동향 글로벌유통산업에서도 온라인쇼핑의확산시대 에서 온 오프라인과물류가결합한 新유통의시대 로전환중 오프라인기업은온라인채널을, 온라인기업은오프라인채널을확장하는 O2O(Online to Offline) 서비스를활성화 운영효율성제고및고객만족도극대화를위해온 오프라인유통채널을통합 운영하는옴니채널 (Omni-Channel) * 구축이가속화 소비자가온라인, 오프라인, 모바일등다양한경로를넘나들며상품을검색하고구매할수있도록한서비스로각유통채널의특성을결합해어떤채널에서든같은매장을이용하는것처럼느낄수있도록한쇼핑환경 4차산업혁명기술을통하여가치창출의원천이 상품 서비스의거래중개 에서 생산 / 소비에대한지식과정보 로전환된스마트컨슈밍산업으로발전중 빅데이터를활용한스마트스토어 Amazon Go 로인하여미국소비재판매시장에서아마존점유율이 5%(2016년 ) 에서 7%(2018년 ) 로급성장중 [ 아마존과월마트매출과순익시가총액추이 ( 출처 : 나스닥 ) ] 스마트컨슈밍산업 (Connected retail market) 시장은매년 20 % 내외로급속도로성장하고있어서, 2022년에는세계시장이약 54 조원 ( 환율 1불 =1,000원기준 ) 에도달할것으로예상됨 스마트컨슈밍산업에서비콘, 스마트패키징으로대표되는하드웨어분야가빅데이터등 SW 분야보다크나, SW 연간성장율 (24.4%) 이하드웨어 (19.3%) 보다높기때문에 2022년에는하드웨어분야 : SW 분야비율이 58 : 42 으로균형을이룰것으로예상됨 148

155 스마트패키징시스템 [ 세계 connected retail market 추이 ( 단위 : 백만달러 ) ] 구분 CAGR H/W 9, , , , , , , % S/W 4, , , , , , , , % 합계 13, , , ,946,0 33, , , , % [ Connected Retail Market Analysis, Market Size, Application Analysis, Regional Outlook, Competitive Strategies and Forecast, 2015 to 2002 ( 출처 : Grand View Research(2017)) 스마트컨슈밍산업의핵심하드웨어인스마트패키징시스템분야도지속적으로성장하여 2022 년 22 조원 ( 환율 1 불 =1,000 원기준 ) 의세계시장을확보할것으로예상됨 - 스마트패키징시장은전체패키징시장의약 1 % (2015 년기준 ) 규모로, 세계패키징시장규모 : 860 조원 (2015 년 ), 세계스마트패키징시장 : 11 조원 *(2015 년 ) 임 센서와무선기능이포함된 좁은의미의스마트패키징 시장이아닌, 수분제거, 산소차단등기능성이있는기술적으로발전된상품포장도포함된 넓은의미의액티브패키징 시장도포함한통계수치임 [ 스마트패키징시스템세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 11,936 13,882 14,598 16,977 21,835 25, * 출처 : Grand View Research,(2016) Smart Packaging Market 149

156 기술개발테마현황분석 (2) 국내시장동향 유통산업의전략적변곡점시대도래 백화점 대형마트등전통적인오프라인유통산업이시장포화로성장이정체됨 - 대표적인백화점인롯데쇼핑의경우 2011년에영업이익이 1.5조원대에서 2016년 1조원아래로떨어졌으며, 대형할인점인이마트도 2010년대초반에 7천억대에서 5천억대로하락 온라인 모바일유통의활성화, 온라인기업을중심으로유통 물류결합추진중 - 국내온라인 모바일쇼핑의매출및비중은 2013년 38.5조원, 15% 에서 2015년 53.9조원, 19% 로빠른성장중 - 온라인유통회사인소셜커머스중쿠팡의경우 로켓배송 이라는자체물류 ( 배송 ) 시스템을구축하여신속한배송을통한경쟁우위를추진하였으나, 아직까지는 5천억원적자 ( 16년기준 ) 로시스템정착에어려움을겪고있음 [ 국내유통업태별매출액현황 ] 롯데, CJ홈쇼핑등에서는소비자정보를선진국에서도입한빅데이터 인공지능소프트웨어로분석하여물류 유통비즈니스창출에도입하는스마트컨슈밍 ( 소비자정보를활용한자동상거래및타겟마케팅사업 ) 으로진입시작함 - 국내에서도삼성SDS의넥스샵과같이스마트컨슈밍구현에필요한소프트웨어를중점적으로개발중이나, 상품데이터수집을위한스마트패키징등과같은하드웨어와이를적용한비즈니스모델의개발은미흡한실정임 [ 스마트패키징시스템국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 국내시장 13,664 17,258 21,796 27,529 34,769 43, * 출처 : Smart cold chain management 기획보고서 150

157 스마트패키징시스템 다. 기술환경분석 (1) 해외기술동향 미국 Wal-Mart 에서 1 만원 / 개로판매되고있는고급와인용온도지시계를 Thinfilm 에서 하이브리드인쇄전자기술을적용하여기능이향상된스마트와인라벨을 1 백원 / 개수준으로 가격을낮춤 [ 월마트스마트패키징적용사례 ] 주요기능으로는와인정품인증, 개폐여부, 보관온도등을나타낼수있음 최고급와인을연간 60 만병이상소매점에공급하는호주 Ferngrove Wine Group 에서는 인쇄전자기술을응용한 NFC 부착스마트와인라벨을통한위변조방지패키징기술을적용 [ 변조방지 NFC Tag 가내장된스마트패키징와인라벨 ] 미국내 100여개의매장을가지고있는유통체인업체 Fresh & Easy에서는 Bizerba USA에서생산한시간-온도지시계라벨을수산물포장용시간-온도지시계라벨 ( Fresh Meter ) 에적용하여유통매장에서소비자까지고품질및안전성을보장 독일의 Bizerba, Santa Monica Seafood 및 Pacific American Fish Co.(PAFCO) 등수산물가공및포장업체도동참하여 FTA의수산물 HACCP에적합한라벨개발 151

158 기술개발테마현황분석 비콘 (Beacon) 을이용한근접마케팅강화 다수의소비자가주머니, 가방에스마트폰을갖고다니는상황에서매장내소비자위치에기반한개인화된실시간메시지전송, 거래성립, 프로모션을제공하는등근접마케팅에사용되는블루투스와비콘기술 BLE(Bluetooth Low Energy, 저전력블루투스 ) 는기존 Bluetooth보다훨씬적은전력을사용하여더짧은거리에서데이터를전송하므로, IoT 사용량의급증에따라향후 7년간상당한성장을보일것으로예상됨 판매, 소매지불 (Retail Payments) 및구매데이터획득을통한고객충성도평가에 BLE 기술이사용되고있음 스마트패키징태그식별및 IoT 기술을이용한근접마케팅서비스지원 Printed Electronics ( 인쇄전자 ) 및 RFID 기술, 근거리 (10cm) 무선통신기술 미국식생활용품제조협회 (Grocery Manufacturers Association: GMA) 는 SmartLabel 을개발하여소비자들이식품, 음료, 개인용품, 가사및애완용품에대한법적정보는물론성분, 칼로리, 유전자조작여부, 부작용등의상세정보를표준화된스마트폰앱등을통하여스마트폰이나홈페이지로쉽게확인할수있도록추진중. 현재 30여개미국식품, 음료, 소비자용품제조기업들이참여하고있고, 준비기간을거쳐 2017년매장에설치 스마트패키징기술의주요적용사례 기술구분주요내용비고 신선품의온도변화를모니터링하는 RFID 기술 유제품, 신선육, 해산물에 TempTrip Ultra-frequency RFID Tag 를장착하여 Cold Chain 상의온도모니터링 특정온도에서색상이변하는감온성맥주라벨기술 식품에직접인쇄하는레이저라벨 Molson Coors Brewing 사는나라별선호하는맥주음용온도에서색상이변하는맥주병라벨기술개발, 국내 Hite 에도적용됨 과일표면의색소를레이저로파괴하여표시사항을인쇄할수있는 Natural Laser Light system(nll) 기술개발 NFC 기반스마트라벨 로봇인쇄전자시스템 ThinFilm 사는유통과정에서특정온도를넘지않도록온도추적이가능한 NFC 기반스마트라벨개발 Function Ink 로알려진전자물질을 2D 또는 3D 기판에인쇄하여디지털온도계, 태양전지, 센서가부착된 Smart Packaging 분야에사용 식물성항균오일필름 식품에직접화학적보존제를첨가하는대신오레가노나정향나무싹에서추출한천연향균제를이용하여 Edible Film 을만들어패키징용 Plastic Bag 의안쪽에코팅하거나 Sachet 의형태로제공하여곰팡이성장지연 152

159 스마트패키징시스템 (2) 국내기술동향 스마트컨슈밍산업과관련하여국내주요유통기업은 AI, 빅데이터등 4 차산업혁명 주요기술들을도입하기시작하였으나, 미국, 중국의대형유통기업대비소극적투자중 스마트패키징시스템관련기술은 15 년국가기술표준원에서발간한 스마트 SCM 표준기반 로드맵 (2015 년, 한국표준협회 ) 의보고서를정리하여개발기술의목표및수준을다음과 같이도출함 [ 스마트패키징시스템관련기술현황및목표 ] Smart Packaging 핵심요소기술 기술수준 국내수준선진국수준목표 (2022) 온습도, 가스, 신선도 Indicator 기술 80% 100% 100% Smart Sensor Tag 기술 60% 100% 80% 모바일기반물품식별기술 50% 100% 80% 위치확인, 추적 RFID 기술 80% 100% 100% 인쇄전자기술 60% 100% 80% 위변조방지 Packaging 기술 80% 100% 90% Gas 흡수또는방출 Packaging 기술 80% 100% 90% 스마트라벨기술 70% 100% 90% 자체가열, 냉각 Packaging 기술 70% 100% 90% 나노입자 Packaging 적용기술 60% 100% 80% * 출처 : 스마트 SCM 표준기반로드맵 (2015 년, 한국표준협회 ) 위와같은, 스마트패키징시스템관련기술들은크게, 소재, 장비및인쇄전자, 센서, 디스플레이, 지시계, 통신기술등으로구분가능하며, 소재분야의경우세계최고수준인일본에비하여 70% 기술수준으로기술격차가 5년이상으로국내전문가들은추정하고있음 장비분야의경우세계최고수준인유럽 일본에비하여 75% 기술수준으로 4년의기술격차가보이고있음 소자분야의경우세계최고와의기술격차가 1년이하인표시장치 ( 디스플레이 ) 부터기술격차가 4년이상인유연배터리까지소자별로다양한기술격차를보이고있음 153

160 기술개발테마현황분석 (3) 국내 외기술정책동향 해외스마트컨슈밍산업의형성움직임에대한국내대응전략부재 4차산업혁명의도래와더불어해외에서는유통 물류가스마트컨슈밍으로진화하면서스마트컨슈밍산업이형성중이나, 국내에서는이에대응하기위한전략부재 아마존등과같은글로벌유통 IT 서비스기업들은 IT 기술을유통 물류에적극적용하여파괴적혁신을진행해나가고있으나, 국내에서는유통과 IT를융합한기업이없어이러한변화에대한대응이어려움 정부의주도에의한유통 IT 융합산업의태동을위한국내유통 물류업계의변화지원필요 스마트컨슈밍산업형성을위한정책적지원부재 스마트컨슈밍산업은유통, 물류, ICT, 소재 장비등의다수의산업들에걸쳐서융합된, 기존의산업들에존재하지않는 4차산업성격의신산업으로서정책적활성화가필요하나이를위한정책적지원부재 후발주자인측면에서주도권을확보하기위해도전적인기술전략필요 국내의세계적인수준의 ICT 기술을기반으로초연결기반스마트컨슈밍기술을확보하려는전략필요 최근정부에서국내유통산업혁신을위한정책을발표함 2017년 2월산업통상자원부는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 - `17년상반기중유통 물류 ICT 제조업체간융합얼라이언스출범 ( 기술개발 ) 빅데이터를비롯하여 AI, IoT 등유통 물류산업에 4차산업혁명신기술도입촉진을위한상용화기술개발사업추진중 - 현재국내유통산업에서도입중인기술을국내에서국산화하는부분이큼 - 스마트패키징과같이기존유통산업을스마트컨슈밍산업과같이새로운산업으로변화시킬수있는혁신적인기술개발부분은포함되어있지않음 [ 유통산업분야의국내정부의 4 차산업혁명정책방향 ] 기술분야 Big Data 주요연구개발과제 제조 유통업체가공동활용가능한제조 중소협력업체 - 소싱 - 물류 - 유통 - 배송 - 고객 -A/S 과정에서생성되는빅데이터구축및분석 인공지능 (AI) 인공지능 (AI) 을활용한고객정보분석및고객맞춤형상품추천엔진개발 IoT 사물인터넷 (IoT) 기반스마트물류시스템개발 ( 표준화 ) 18 년부터상품정보메타 DB 구축, 온라인업계가공동으로활용가능한표준화된 e- 템플릿개발등민간표준개발 보급계획중 154

161 스마트패키징시스템 2000년초의정부 IT-839 정책에힘입은다양한기술개발프로젝트와 RFID 기업들을위한인천송도 u-it클러스터단지구축을지원하였으나, 이러한관주도의 RFID 활성화정책은크게빛을보지못함 과거 RFID에는인식률등태그성능미흡, 단순 ID 정보만저장, 높은가격등기술적문제와비즈니스모델부재라는치명적인문제점이있었음 - 최근 RF 반도체의인식기술력향상에따른성능향상, 다양한정보저장, 하이브리드인쇄전자를적용한제조가격낮춤등으로국내외산업계에서적용되기시작함 - 최근 4차산업혁명의시대의도래와더불어빅데이터, 인공지능등데이터기술의비약적발전으로데이터의고부가치화와타켓마케팅 광고등제품, 솔루션, 서비스가결합된새로운비즈니스모델발굴가능해진상태임 PL 법 ( 제조물책임법 ) 으로제조사에제품안전에대한법적규제가강화됨 국내소비자들이더욱스마트해지고품질에대한요구가더욱강해짐에따라서제품의품질과안정성에대한 정보가제공가능한스마트컨슈밍에대한관심이향후지속적으로커질것으로예상됨 해외에서는스마트패키징시스템을중심으로관련산업에필요한다양한기술개발과제도개선을진행중 미국, 유럽, 일본을중심으로선진국의경우식품, 패션, 리테일산업에서 ICT를융합한새로운비즈니스모델개발을위하여많은연구를지원중 특히, 유럽에서는네델란드 NVC, 스웨덴 Acreo, 영국 CPI가협력하여공급망관리 (Supply Chain Management) 에적용가능한스마트패키징을활발하게개발중 - 60조원 ( 14년) 시장규모와약 2만명의종사자를가지고있는세계적경쟁력을가진스웨덴패키징산업에서도스마트패키징등차세대기술개발을위해서정부에서매년 350억원규모의 R&D 투자중임 미국 EU 일본등은 1식별가능한정보만개인정보범주에포함하고, 2개인정보활용시사전동의방식이외에상황에따라사후동의방식도인정하고있으며, 국내에서도생산과소비에대한정보를바탕으로가치를창출하는컨슈밍 3.0 시대에맞추어서, 법과제도개선이필요함 - 1비식별정보라도타정보와결합하여식별가능하면개인정보로규정, 2사전동의가없는경우개인정보의수집및이용을원천적으로금지하는국내법을선진국수준으로완화하는노력이필요함 155

162 기술개발테마현황분석 3. 기업분석 가. 주요기업비교 ( 국외 ) 스마트컨슈밍산업을주도중인주요기업 [ 현재미국등해외에서생성중인스마트컨슈밍산업의구조 ] ( 스마트리테일 스마트물류기업 ) 스마트컨슈밍용 ICT 기술 시스템을공급받거나개발하여유통 물류에적용하여新수익을창출하는기업 ( 스마트패키징기반시스템공급기업 ) 스마트컨슈밍을구현하기위해전자부품과소프트웨어및통신을결합하여통합솔루션을제공하는기업 ( 시스코는 IoT기반, 필립스는 lighting 기반, 인텔은칩기반으로시스템제공 ) ( 스마트패키징부품제조기업 ) 스마트컨슈밍을구현하기위한전자부품 ( 스마트패키징, 비콘, 스마트선반, 디지털사이니지, 가상현실등 ) 을제조 공급하는업체들 ( 빅데이터분석 서비스기업 ) 스마트컨슈밍을통해획득된데이터를분석하여, 물류최적화, 마케팅등에활용할수있도록서비스하는데이터기업 ( 마케팅기업 ) 스마트컨슈밍을활용하여타겟마케팅을진행하는기업으로소비자위치분석기반, 비콘 센서기반분석등을진행 156

163 스마트패키징시스템 국내중소기업사례 에스위너스는컨테이너상태 위치추적장치 ' 컨트레이서D' 와컨테이너부착용전자봉인장치 ' 아이록 ' 을개발한업체로사물인터넷을활용한패키징기술을보유 라이엇은스마트패키징과관련된다양한사업들을전개하기위해준비중인스타트업기업으로식품, 의약품처럼온습도에민감한화물을모니터링할수있는제품및솔루션을개발하여상용화예정에있음 휴럼 / 미래이앤아이 / 인실리코는각각건강식품, 신호변환기, 소프트웨어개발업을주업으로삼고있는업체들로, 업종은모두다르지만수도권기업성장지원센터와함께스마트패키징육성기술개발전략에참여하여공동으로스마트패키징기술상용화시도를하고있음 로지포커스 는 RFID와바코드를활용해개별제품마다식별이가능하도록함으로써물류센터에서매장까지추적관리할수있고물류센터내입 출고와피킹등현장작업중에발생하는제품에대한데이터를실시간으로확인하는기술개발 [ 주요중소기업비교 ] ( 단위 : 백만원,%) 국내업체자산총계매출액 매출액증가율 영업이익율 당기순이익율 R&D 집중도 에스위너스 3,808 1, 휴럼 9,679 18, 미래이앤아이 3,315 3, 인실리코 6,032 8, 로지포커스 8,550 31,

164 기술개발테마현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 국내 외제조사별스마트패키징용저가센서제품개발현황 현재실리콘기반의센서들이인쇄형센서제품들이대체개발되고있는상황이며, 가스센서, ph 센서, 시간에따른온도특성을모니터하는시간 - 온도지시계기술들이개발되고있음 [ 스마트패키징제품용센서개발현황 ] 구분 다양한기존가스센서들 Time Temperature Indicator (TTI) 회사 ICA ( 영국 ) Figaro ( 일본 ) Figaro ( 일본 ) 센코 ( 한국 ) Freshp oint Lab. ( 이스라엘 ) DSM NV and Food Quality Sensor Internat ional Inc ( 미국 ) Temptim e Corp. ( 미국 ) 3M ( 미국 ) Freshpoi nt and Ciba ( 스위스 ) 제품 적용분야 아세틸렌 ( 식물의성숙도측정 ) TMA ( 생선의신선도측정 ) 암모니아 ( 고기의신선도측정 ) 황하수소 ( 함황단백질부폐도측정 ) 산소농도측정 ( 진공포장내의산소도측정 ) 식품의신선도측정 (ph 측정 ) 시간에따른온도측정 시간에따른온도측정 시간에따른온도측정 스마트패키징제품용유연박막배터리제품현황 스마트라벨의경우, 인체부착또는근접환경에사용되는경우가많기때문에액상전해액의누수발생경우, 위험물질에노출되는문제점을가짐 1.5V 공칭전압을갖는 MnO2/Zn 기반배터리의경우고전력디바이스적용에대한한계를가지며, 특히표시소자를포함하는전자선반라벨 (ESL), 스마트아이템라벨 (SIL) 등에서요구하는약 2~4V 의공칭전압을만족하기에는부족함 최근고전력구현및장기안정성을목적으로리튬전이금속기반의전고체박형배터리개발이진행되고있지만, 전극물질과전해질과의고체-고체계면형성으로저항이높아출력발현의문제점이발생하고고체전해질내의이온전도도특성이기존액체전해질대비현저히낮은문제점을가짐 전고체배터리개발초기에는반도체제조공정에서주로사용되는 Sputtering 및 Thermal evaporation 방식을사용하여전극재료및전해질을기판위에적층하여제조하였으나, 공정특성상적용할수있는재료의한계를가짐 158

165 스마트패키징시스템 [ 스마트패키징제품용유연박막배터리개발사례 ] 구분 저전력 1 회용배터리 (Primary battery) 고전력충전용배터리 (Rechargeable battery) 회사 Power paper ( 이스라엘 ) Blue Spark Tech. ( 미국 ) Enfucell ( 핀란드 ) Enfilm ( 미국 ) CYMBET ( 미국 ) Prologium ( 타이완 ) 공칭전압 1.5V 1.5V 1.5V 3.8V 3.8V 3.7V 양극 / 음극 MnO2/Zn MnO2/C-Zn MnO2/Zn LiCoO2/Li LiCoO2/Li LiCoO2/Li 전해질 Aqueous Aqueous ZnCl2 Aqueous LIPON 고체전해질 LIPON 고체전해질 Ceramic 고체전해질 방전용량 (mah/cm2) 4.5 1~ mah 50 μah 2.0 두께 0.7 mm 0.62 mm 0.8 mm 0.2 mm 0.2 mm 0.38 mm 패키징 PET PET Al pouch 작동온도 -20~60-30~65-35~ ~70-30~80 적용분야 PowerPaper TM Cosmetics product TEMP TRAQ Electronic temperature label NXP 社 Biopharmace utical product Smart card PCB power Smart card 실험실수준 (Lab scale) 에서는주로전극재료및고체전해질입자를순서대로적층하여압력을가하여눌러주는 powder pressing process 방식을사용하고있지만, 대면적화및대량생산적용에는한계를가짐 현재 Blue Solution 社에서리튬폴리머전지를제작하기위해적용하고있는 Wet coating process (R2R process) 는슬러리형태의전극재료및폴리머전해질을 slot die를이용하여코팅후, 원하는사이즈로절단및적층시켜제작하는방식으로대면적배터리제작에용이함 전고체배터리제작회사중하나인 Imprint Energy 社에서는 wet coating process 중하나인 screen printing 방식으로사용하고있으며, 이는특정형판을이용하여슬러리를형판의모습대로기판에코팅하는방식으로소형배터리제작에용이함 그외전고체배터리제조할수있는방식으로는기존고체연료전지 (SOFC) 제조방법을이용하는 Pasting route 방식이있으며, 이는슬러리형태의재료를스프레이노즐을이용하여분사하여적층하는방식이며, 얇은두께의적층에장점이있지만입자의크기에따라노즐막힘현상이발생하는문제점을가짐 159

166 기술개발테마현황분석 [ 전고체배터리제조공정의예 ] 신선식품및코스메슈티컬분야스마트패키징관련국내업체기술개발현황 국내에서는신선식품관련한화S&C, CJ제일제당등을중심으로스마트패키징요소기술적용사례가아래와같이조사되고있으며, 코스메슈티컬관련탭스인터네셔널, 지팬스스마트로등중소기업들의기술 [ 국내의신선식품관련스마트패키징개발사례 ] 관련기술사례기업주요내용 RFID 한화 S&C 광우병등해외악성전염병발생에다른수입쇠고기의안전성확보를위해수입쇠고기추적서비스구현 냉동창고환경에서인식률하락및시스템미비에따른현장업무부담률증가로확산실패 지시계동국대포장연구센터 포장된농식품의품질과잔여유효기간을알려주는시간 - 온도이력 지시계, 지표가스기반의식품품질 ( 선도 ) 측정가스지시계사업화 액티브차단막 CJ 제일제당 HMDSO+O2 조합에의한나노크기차단막코팅기술 포장표면산소차단성증가로포장원가절감및유통기한 증가 [ 국내의코스메슈티컬관련스마트패키징개발사례 ] 관련기술사례기업주요내용 온도센서 + RFID 텝스인터네셔널 온도센서와통신기능이포함된스마트패키징을의약품이송 적용해서이송환경모니터링 포장에 스마트의약품상자 지팬스스마트로 인쇄기반온습도센서기반의약품보관함개발 시간지시계 IoT + 빅데이터 LG 생활건강 아모레퍼시픽 시간지시계를사용하여라벨내부의염료누출시간으로화장품의사용시간을알려줌 ( 유통기한표시 ) SK 텔레콤과연계하여스마트뷰티서비스및빅데이터활용을통한고객서비스개발 160

167 스마트패키징시스템 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 (1) 인쇄전자스마트패키징제조기술 현재스마트패키징용제품들은센서, 배터리, RF 칩등이집적된형태로개발되고있으나, 현재반도체기반또는 MEMS 센서등고비용공정이나고가부품들로구현되어보다넓은시장진출에한계 현재고급소비재또는의약품용패키징분야에서 3000~4000원수준의제품들이개발되고있으나, 300~500원정도로가격을낮출경우매우큰시장이형성될것으로전망 가격경쟁력확보를위하여일반패키징시장진출을위해저가하이브리드인쇄전자스마트패키징제조기술의개발이매우중요 하이브리드인쇄전자스마트패키징제조공정 스마트패키징용제품은각종포장재의외부부착이용이하고, 패키지제조시내장가능해야할뿐만아니라, 저가생산이가능한구조를가지고있어야함. 필름라벨형태, 카드형태, 패키지의내장가능한형태로나눌수있음 스마트패키징용제품은각종포장재의외부부착이용이하고, 패키지제조시내장가능해야할뿐만아니라, 저가생산이가능한구조를가지고있어야함. 필름라벨형태, 카드형태, 패키지의내장가능한형태로나눌수있음 [ 스마트패키징용라벨형태의제품 ] 필름형카드형내장형 회사 Thinfilm SoluM medic 제품 적용분야 Bottle Label Item Label Electronic blister 사용환경에따라서, 온도, 습도, ph, 충격등을감지하여제품의이력을클라우드컴퓨팅을통해관리하므로, 안테나, 통신부품, 메모리, 배터리, 센서, 지시계들이통합집적화되어야함 이러한요구조건을충족시키기위해서는핵심제조기술로써, 유연한필름형태의기판위에회로및안테나를패터닝공정, 실리콘칩형태의고성능 IC 부품과통신부품이직접화공정, 박막봉지공정등이 Roll-Roll 공정에적합한생산제조공정이개발이되어야함 161

168 기술개발테마현황분석 최근, 하이브리드인쇄전자기술은차세대제조혁신기술로연구개발되고있으며, 잉크젯인쇄, 그라비어오프셋인쇄, 스크린인쇄등의인쇄공정을기반으로 3차원곡면, 유연기판, 신축성기판소재에회로를직접형성하고, 극소형고성능 IC 부품을실장하여, 저가의전자부품과기기를생산할수있다는장점을가지고있음 [ 하이브리드인쇄전자기술의구성도 ] 기술명 Printed Electronics Silicon Chip Electronics Hybrid Printed Electronics 개념도 + = 하이브리드인쇄전자소재개발방향 : 기존의단순한전도성배선인쇄소재, 코팅소재뿐만아니라, 최근, 듀퐁사에서는웨어러블기반의소자제작공정을대응하고자, 신축특성을가지면서도세탁이가능한전도성, Encap 소재등을인쇄전자공정용으로공급하기시작 하이브리드인쇄전자공정장비개발방향 : 인쇄전자장비의개발방향은현재, 인쇄전자분야의개발방향은기존의고성능의전자부품 (IC chip, LED, 메모리 ) 등은그대로사용하되, 수요자의요구사항에적합한저가의인쇄전자제품을만들수있는장비개발에초점을두고있음 [ 스마트패키징의가격분석및목표가격도달전략 ] 162

169 스마트패키징시스템 (2) 스마트패키징시스템기반스마트컨슈밍실현을위한초연결기술 개별제품물류유통정보, 개별제품에대한소비자의소비심리와행동양식정보를 제공하지못함으로인한매우제한적인물류및리테일서비스실행 개별제품의물류유통정보의부재로발생하는물류서비스구축한계 신선식품의유통신선도이력제공서비스부족 개별제품에대한소비자의소비심리와행동양식정보부족 오프라인매장, 온라인, 모바일등다양한채널을통합해활용하는옴니 (Omni) 채널환경을 통해최대소비자만족을추구하는유통패러다임의변화요구 개별제품스마트패키징시스템을도입한혁신적인물류유통서비스 최종소비자에게유통과정중의신선도유지정보를제공함으로소비자의신선제품에대한신뢰도 향상및구매촉진 [ 스마트가치사슬 ] 소비자와사업자, 모든유통채널들이연결되는커넥티드리테일 (Connected Retail) 서비스와스마트스토어 (Smart Store) 기술확보 제조, 유통, 소비전반의스마트化를위해개별스마트패키징상품과소비자의구매로연결시키는판매전략기술 신선제품의신선도에따른프로모션전략서비스기술 163

170 기술개발테마현황분석 사물인터넷과관련된인간감성중심의최대소비자만족을추구하는새로운소비패턴 등장을선도하는스마트리테일 (Smart Retail) 서비스및빅데이터기반스마트컨슈밍통합 솔루션기술개발 개별제품스마트패키징시스템과연결된다양한 IoT 장치가쏟아내는수많은데이터를관리, 분석, 활용하여소비자의소비패턴빅데이터를확보하고, IoT 기반고부가가치스마트리테일구현 소비자의소비경험이해와통찰을위한빅데이터애널리틱스 (Data Analytics) 서비스기술개발 개별제품스마트패키징정보와 IoT 정보및소비자의소셜미디어활용정보를이용한소비자들의소비심리와행동양식파악을통한상품구성결정반영서비스 개별제품스마트패키징정보와 IoT 정보를통한소비자구입상품정보분석을통한구매예상상품추천서비스 텍스트마이닝기술을이용한소비자의소셜네트워크서비스공간에서의구매트렌드분석및여론정보서비스분석을통한소비자타켓마케팅 AS-IS TO-BE 기존물류서비스 유통과정의신선도유지관리정보체계구축미흡 신선도이력정보를저장하기위한데이터인프러스트럭쳐구성부담 소비자와사업자간, 사업자와유통채널간, 소비자와유통채널간물류정보의연속성부족 물류유통정보부재로서비스구축한계 신선식품의유통이력제공서비스부족 기존리테일서비스 소비자의소비심리와행동양식정보부족 RFID 태그의불법복제와파손등으로제품이력정보의낮은신뢰도와부정확성 매장선반과소비자간제스처, 음성등인터페이스서비스기술부족 스마트물류및리테일서비스 개별제품스마트패키징을도입한혁신적인물류유통서비스 개별제품스마트패키징을도입한스마트리테일 (Smart Retail) 서비스 개별제품스마트패키징으로소비자와사업자, 모든유통채널들이연결되는커넥티드리테일 (Connected Retail) 서비스 IoT 기반빅데이터기반스마트컨슈밍서비스 개별제품스마트패키징정보와 IoT 정보를분석한, 소비자소비패턴확보 소비자의소비패턴분석확보및구매트렌드및광고서비스 개별제품스마트패키징정보와 IoT 정보기반한, 매장내소비자이동경로및소비경험데이터서비스 소비심리와행동양식파악을통한빅데이터 Analysis 서비스 개별제품스마트패키징정보와 IoT 정보를통한상품추천서비스 164

171 스마트패키징시스템 (3) 스마트패키징시스템기반스마트컨슈밍비즈니스모델발굴 기존유통물류의 4차산업화를위해서는 4차산업혁명에필수적인기술들을활용하고소비자들의니즈와수용성에대한정확한이해필수 멀티채널구매가일상화 (67% 가온라인, 모바일, 전화, SNS, 매장등 ) 되어있으나온라인구매고객들의불만도커지고있음 식품안전성, 삶의질을중시하는라이프스타일, 초연결사회등이주요이슈로도출 (2015, 미래창조과학부 ) 포장된내용물의품질정보의확보는소비자안전뿐만아니라비용과직결 식음료, 의약품, 전기전자등유통물류환경에서파손이나변질이발생할수있는제품들의경우스마트패키징기술에대한관심고조 상품판매가온라인화되고반품, 국제물류등이늘어나면서유통물류비도급증 미국소비자의경우식품의 30% 를폐기, 연간 1000억달러의유통중제품파손 ( 미국 ISTA( 국제안전수송협회 )) 소비와유통은소비자와판매자모두의참여로기술과서비스혁신가능 개발자주도의 R&D로는복합다양한소비패턴, 소비와기술의생태계및플랫폼의형성, 다양한사회및기술시스템의변화등반영불가 M-commerce (Mobile commerce), F-commerce (Facebook commerce) 등소비가개인화되고있어사용자참여로문제해결및서비스 & 기술혁신유도필요 상용화를위해스마트패키징시스템의성능및안전에대한검증필수 다양한소재와기술의적용으로스마트패키징기술과이를활용한서비스성능의검증과평가를위하여국내외표준화필요 총포장비용, 가독성, 안전성 ( 무독성 ), 안정성, 비가역성, 생산성, 친환경성등스마트패키징과관련서비스의다양한요소성능및안전검증 스마트컨슈밍구현서비스의발굴및개발 소비자가요구하는스마트컨슈밍서비스개발및상용화를위하여제조후물류, 유통서비스분석, 예상시나리오발굴및분석, 예상서비스를정립 스마트제조, 스마트패키징, 스마트물류및스마트리테일 ( 스마트선반등 ), 스마트컨슈머 ( 소비자 ) 를다각도로조사, 분석하고혁신기술과사용자중심의서비스디자인접목을통해최종비즈니스모델을개발 165

172 기술개발테마현황분석 [ 서비스및비즈니스모델개발추진방법 전략 ] 물리적인터넷 (Physical Internet) 기능을가진스마트패키징의실증, 성능평가및표준개발 국내외정보수집및스마트패키징표준화전략수립 인쇄전자기술기반물리적인터넷용스마트패키징실증 ( 식품, 의약품, 전기전자제품등전략시장에따라결정 ) 스마트패키징용어, 심볼, 데이터호환등소프트표준과물리적성능 ( 강도, 내압성, 내환경성등 ) 에대한하드표준, 스마트패키징시험방법, 독성, 안전성등검증및성능평가표준, 태깅, 마킹, 웹서비스등응용표준개발 스마트컨슈밍실증 ( 리빙랩 ) 기술 IoT인프라, 리테일링, 관리체계등을실증하고사용자와판매자, 물류및스마트컨슈밍생태계참여자를탐색하여혁신적인서비스모델개발 참여자상호간의협력및조정, 공동펀딩및포트폴리오, IT 인프라등을공유 스마트컨슈밍시스템차원에서리빙랩 ( 실증센터 ) 조성및운영시스템구축을통한제품이력정보, 상태정보, 소비패턴정보, 재고관리정보등제공 166

173 스마트패키징시스템 나. 특허 / 논문분석 스마트패키징시스템특허상주요기술 주요기술 스마트패키징시스템과관련된기술은인쇄전자기술, 콘텐츠관리시스템기술, 포장용기최적화기술이있으며인쇄전자기술은디지털인쇄장치기술, 비침습성패키징센싱기술, 콘텐츠정보자동제공기술, 바코드인쇄기술로구분됨. 또한, 콘텐츠관리시스템기술은유통기한예측기술, 위치추적기술로구분되며, 포장용기최적화기술은지능형패키징기술, 내외부환경모니터링기술, 스마트물류용기기술로구분됨분류요소기술설명 인쇄전자기술 콘텐츠관리시스템 포장용기최적화기술 디지털인쇄장치기술비침습성패키징센싱콘텐츠정보자동제공기술바코드인쇄기술유통기한예측기술위치추적기술지능형패키징기술내외부환경모니터링기술스마트물류용기기술 신호전송센서기술및기능성색소개발기술 외부오염으로부터콘텐츠보존을위한비침습성센싱기술 내용물의상태, 성분정보등의콘텐츠를자동으로알려주는기술 자외선및적외선잉크, MICR 잉크등을이용한바코드및데이터인쇄기술 센서태그로부터전송되는유통환경파악을통한콘텐츠변질가능성계산을통한유통기한예측 RFID 및센서기술을이용한콘텐츠위치를추적하고관련정보를전송해주는기술 주변의환경에맞게스스로최적의상태를유지하고실시간정보를제공하는기술 온도, PH, 압력빛과같은내외부환경변화모니터링기술 바코드, RFID, 영상기술등을통한자동인식기술인터넷, 모바일의네트워크환경과결합하여물류분야의추적성, 효율성을높이는기술 167

174 기술개발테마현황분석 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 스마트패키징시스템에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 디지털인쇄장치기술 인쇄전자기술 비침습성패키징센싱 콘텐츠정보자동제공기술 바코드인쇄기술 콘텐츠관리시스템 포장용기최적화기술 유통기한예측기술 위치추적기술 , ,660 지능형패키징기술 내외부환경모니터링기술 56 2, ,323 4,314 스마트물류용기기술 합계 1,213 3,286 1,913 1,448 7,860 국가별요소기술별특허동향에서는내외부환경모니터링기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는위치추적기술, 스마트물류용기기술, 바코드인쇄기술의출원건수가많았음 내외부환경모니터링기술은미국이가장많은출원량을보유하고있으며, 일본이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서는미국이가장많은출원량을보유하고있고한국이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 스마트패키징시스템에대한기술은미국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 168

175 스마트패키징시스템 주요기술별출원인동향 세부분야 요소기술 기술집중도 주요출원인 국내특허동향 인쇄전자기술 디지털인쇄장치기술 비침습성패키징센싱 IDEON 김병삼 ( 주 ) 제이브이엠 ( 주 ) 이엔이티아이 ( 주 ) 팜패밀리 3M INNOVATIVE PROPERTIES 중소기업및공공연구기관중심농촌진흥청, 한국전자통신연구원,( 주 ) 나라시스템등 중소기업중심 ( 주 ) 일양포덱소,( 주 ) 에스이치산업등 콘텐츠정보자동제공기술 한국전자통신연구원삼성전자 ( 주 ) IBM 대기업및공공연구기관중심광운대학교, 대진대학교, 에스케이플래닛 ( 주 ) 등 바코드인쇄기술 TOPPAN PRINTING 에스케이씨 ( 주 ) XEROX 중소기업중심 ( 주 ) 한진피앤씨,( 주 ) 모리아타운, 화성피앤지 ( 주 ) 등 콘텐츠관리시스템 유통기한예측기술 위치추적기술 한국교통대학교풀무원식품 ( 주 ) ECHIGO SEIKA ISEKI AGRICULT 삼성전자 ( 주 ) TEKTRONIX 중소기업및개인중심 ( 주 ) 크린톤제오닉,( 주 ) 코파스, 김금순등 대기업중심 ( 주 ) 포스코,( 주 ) 아모레퍼시픽,CJ ( 주 ) 등 지능형패키징기술 NIPPON PORISUTAA 곽종성 Saber Sohrabi 개인및공공연구기관중심전라남도, 이재희, 한국건설기술연구원등 포장용기최적화기술 내외부환경모니터링기술 TETRA PAK 한국식품연구원 JATCO 공공연구기관중심호산대학교, 부산대학교, 농림축산식품부등 스마트물류용기기술 에스케이플래닛 ( 주 ) ( 주 ) 인베트 SOLICORE 대기업및중소기업중심 ( 주 ) 루셈, 삼성전자 ( 주 ),( 주 ) 오르비테크등 인쇄전자기술분야주요출원인동향 디지털인쇄장치기술에서는 IDEON이가장많은특허를보유하고있으며, 비침습성패키징센싱기술에서는 3M INNOVATIVE PROPERTIES가가장많은특허를보유하고있으며, 콘텐츠정보자동제공기술에서는한국전자통신연구원이가장많은특허를보유하고있으며, 바코드인쇄기술에서는 TOPPAN PRITING이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는중소기업및공공연구기관을중심으로디지털인쇄장치기술에대한연구개발이이루어지고있음 콘텐츠관리시스템분야주요출원인동향 유통기한예측기술에서는 ECHIGO SEIKA 가가장많은특허를보유하고있으며, 위치추적 기술에서는 ISEKI AGRICULT 가가장많은특허를보유하고있음 169

176 기술개발테마현황분석 국내에서는대기업을중심으로위치추적기술에대한연구개발이이루어지고있음 포장용기최적화기술분야주요출원인동향 지능형패키징기술에서는 NIPPON PORISUTAA가가장많은특허를보유하고있으며, 내외부환경모니터링기술에서는 JATCO가가장많은특허를보유하고있으며, 스마트물류용기기술에서는에스케이플래닛이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업및중소기업을중심으로스마트물류용기기술에대한연구개발이이루어지고있음 스마트패키징시스템분야의주요경쟁기술및공백기술 스마트패키징시스템분야의주요경쟁기술은내외부환경모니터링기술이고, 공백기술은유통기한예측기술, 비침습성패키징센싱기술, 지능형패키징기술로나타남 스마트패키징시스템분야에서내외부환경모니터링기술이가장경쟁이치열할분야이고, 유통기한예측기술, 비침습성패키징센싱기술, 지능형패키징기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 세부분야요소기술기술집중도 디지털인쇄장치기술 인쇄전자기술 비침습성패키징센싱 콘텐츠정보자동제공기술 바코드인쇄기술 콘텐츠관리시스템 유통기한예측기술 위치추적기술 포장용기최적화기술 지능형패키징기술 내외부환경모니터링기술 스마트물류용기기술 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 170

177 스마트패키징시스템 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 디지털인쇄장치기술 랩핑용비닐의신축력조절이우수한 IoT 형스마트랩핑 기술 전자빔경화성잉크를이용한패키징용인쇄기술 인쇄전자기술 콘텐츠관리시스템 포장용기최적화기술 비침습성패키징센싱콘텐츠정보자동제공기술바코드인쇄기술유통기한예측기술위치추적기술지능형패키징기술내외부환경모니터링기술스마트물류용기기술 액체가흘러 이송수단과 구동수단의 주변이 오염되거나 침수되는것을예방하는센서기술 봉투포장의스팀을제거하는기술 택배포장지에부착된송장바코드를판독하는스캔기술 콘텐츠배송 이력사항을 단계별로 정보화하여 제공하는 기술 정보기록 RFID TAG를 제공하여 제품정보, 기업정보, 생산정보, 사용설명등의정보를제공하는기술 상품에마킹된 코드를 인식하여 상품정보를 웹 서버에 요청하여제공하는기술 식품의포장에부착되어있는 RFID 코드를통해식품의 유통기한 및 칼로리 안내 기능을 갖는 다기능 주방 단말장치기술 음식물의포장용기 개봉 후 소비자가 섭취 기한을 효과적으로관리하는유통기한자가관리기술 특별한라벨을 이용하여 밀봉 상자 내부의 내용물을 추적하는기술 RFID 모듈을이용하는포장어셈블리기술 별도의접착제를사용하지않고접착밀봉처리할수있는 수성접착제를통한충격흡수기능을갖는포장재기술 연속단위의 포장팩을 자동으로 절단하여 비용을 절감 시키는기술 포장기계량데이터모니터링및원격제어기술 RFID 태그와 NFC 태그를 이용한 실시간 물품 품질 모니터링기술 농수산물포장패키지의마크이미지스캔시, 내장된앱을 이용해 마크 이미지를 판독하여 가격, 유통, 생산 이력 정보등해당농수산물과관련된정보를표시하고, 내장된 앱을이용해자동으로정보를전송하는기술 포장백내부의 LCD의모델번호및바코드의육안식별을 위해 포장백에 형성되는 투시창을 기계적인 장치를 이용하여수작업없이완전자동화를실현할수있도록한 LCD 포장백의투시창성형기술 171

178 기술개발테마현황분석 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 내외부환경모니터링기술에대한요소기술대부분은공공연구기관을중심으로연구개발이이루어지는것으로나타났으며, 위치추적기술, 스마트물류용기기술에대해서도대기업의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 인쇄전자기술에서는바코드및데이터인쇄를통해내용물에대한품질을자동으로관리하고해당상품정보를실시간으로사용자에게제공할수있는신호전송센싱기술이개발되고있는것으로나타남 콘텐츠관리시스템기술에서는 RFID 등센서기술을이용하여내용물의유통기한을예측하고해당물류의위치를추적할수있는정보전송기술이개발되고있는것으로나타남 포장용기최적화기술에서는포장용기를통해내용물의품질을최적의상태로유지하고내외부환경변화에즉시적으로대응할수있도록사용자에게실시간정보를제공해줄수있는인터넷, 모바일등네트워크와결합된정보제공기술이개발되고있는것으로나타남 중소기업특허전략수립방향및시사점 스마트패키징시스템분야의공백기술분야는유통기한예측기술, 비침습성패키징센싱기술, 지능형패키징기술로나타남 스마트물류인프라의구축에따라프로세스를자동화하고작업의효율성및신속성은물론경제성을확보할수있는스마트패키징기술에대한개발이진행될수있음 다만, 스마트패키징시스템은대기업및공공연구기관을중심으로연구개발이이루어지고있기때문에개인및중소기업의참여가높지않은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고있는유통기한예측기술, 비침습성패키징센싱기술, 지능형패키징기술에대해서는향후스마트물류프로세스의서비스품질향상을위해필요한특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서개인을중심으로연구개발을활발히하고있는유통기한예측기술, 비침습성패키징센싱기술, 지능형패키징기술에대해서는개인으로부터해당기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 172

179 스마트패키징시스템 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 (1) 연구개발기관 스마트패키징시스템분야주요연구개발기관 한국생산기술연구원패키징기술센터 ( 심진기센터장 ) - 첨단신제품개발, Idea 제품상품화등융합형 R&D 추진 - 인력양성, 인력공급, 패키징설계솔루션제공, 패키징국제환경규제대응 - 패키징설계, 시제품제작, 시험분석및성능평가등패키징기술지원 한국식품연구원스마트유통시스템연구단 ( 김병삼책임 ) - IoT 기반스마트안전융통시스템및식품품질이력관리기술 - u-food 시스템기반구축 - 농식품산지유통시설 (RPC, APC, GAP시설 ) 최적화연구 동국대지능형농식품포장연구센터 ( 이승주교수 ) - 지시계부착지능형농식품포장개발 (BT 융복합 ) - RFID-지시계부착지능형농식품포장개발 (IT BT 융복합 ) - 신개념의농식품지능형포장재및포장시스템개발 (IT BT NT 융복합 ) 한국건설생활환경시험연구원물류안전평가센터 ( 오재영센터장 ) - TTI 기반화장품스마트패키징기술개발 - 의약품안전보관상자및온도센서기반스마트라벨기술개발 - 물류안정및성능평가 국가식품클러스터연구개발부 ( 윤찬석부장 ) - 식품패키징팀, 기능성팀, 품질안전팀, 파일럿플랜트팀으로구성된연구개발부운영 - 식품포장재설계및제작지원및 IT기반스마트패키징개발 한국기계연구원첨단생산장비연구본부인쇄전자연구실 ( 조정대실장 ) - 스마트패키징요소기술확보 ( 고속광소결, 미세선폭, 박막코팅, 레지스터제어, 고속건조 ) - 스마트패키징요소제품확보 ( 히터, 인쇄 TSP 패널, 슈퍼캐피시터, OPV, 안테나, OTFT, 사이니지 ) - 시스템기술확보 (R2R 스크린, Offset, 슬롯다이, 멀티코터, R2P, 인쇄형상계측장비 ) 한국생산기술연구원마이크로나노공정그룹 ( 강경태수석 ) - 직접인쇄기술기반마이크로 / 나노공정기술개발 - 에너지, 환경및바이오융합형초미세시스템융합기술기반초미세부품실용화기술지원 - 나노구조응용기능성표면제조기술및시스템개발 173

180 기술개발테마현황분석 구미전자정보기술원 ( 노진수선임 ) - 인쇄 RFID 개발및요소부품 ( 안테나, 정류기, TFT) 개발 - 용액공정기반인쇄형온도, 습도, 압력센서개발 전자부품연구원 IT응용연구센터 ( 최주환센터장 ) - SW융합 IT 부품 / 시스템제어및농생명 SW융합응용기술개발 - 스마트라벨핵심기술개발 ( 통신모듈, 센서모듈, 에너지모듈 ) 이지스 - 백신및혈액의약품배송을위한온도이력스마트라벨개발 - 인쇄전자기반 RFID 및스마트센서개발 이그잭스 - 전도성잉크및전도성페이스트개발및일괄생산시스템보유 - RFID, NFC안테나, Bio Sensor, 태양전지용메탈페이스트, Bezel 전극생산 LG 전자 - 스마트폰전극 ( 베젤, 엔젤링 ) 인쇄용시스템개발 - 스마트라벨용센서시스템개발 크림솔루션 - 스마트패키징요소기술인초연결구현을위한유통 물류산업계의적용환경의소프트웨어 / 통신환경분석및응용소프트웨어개발 KT - GS와퓨처스토어구현을위한 MoU를체결하고편의점을 4차산업혁명형 미래형점포 로변신시키기위한연구개발추진 삼성SDS - 넥스샵과같은스마트컨슈밍 ( 소비자정보를활용한자동상거래및타겟마게킹사업 ) 구현에필요한핵심소프트웨어를개발하여상용화함 롯데백화점 - AI 시스템 (IBM 왓슨 ) 을이용한지능형쇼핑어드바이저 ( 챗봇 ) 시스템도입및식품매장에카트나장바구니없이바코드가포함된단말기인 쇼퍼 를들고구매상품의바코드만찍으면집으로자동배송하는 스마트쇼퍼 서비스도입 (2) 연구개발자원 정부지원프로그램 2017 년 2 월산업통상자원부유통물류과는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 - 유통 물류업체 - 정보통신기술 (ICT) 신기술업체 - 제조업체간융합연맹체 ( 얼라이언스 ) 를구축해 174

181 스마트패키징시스템 신비즈니스성공사례 * 를창출할계획 *( 예시 ) ➀국제표준선점, ➁공동기술개발, ➂비즈니스모델개발, ➃전문인력협력등 - 18년부터제조 유통업체가공동활용가능한빅데이터구축 * 등 4차산업혁명신기술실증사업과상용화기술개발에 5년간 150억원을투입해유통산업의세계적인플랫폼화를촉진 산업부산업기술개발과에서는 2018년융합신산업챌린지프로젝트내에 600억규모의스마트컨슈밍산업을위한초연결기반스마트패키징서비스개발과제발굴추진중 유통산업내 / 산업군융합생태계조성을위한융합형인재양성추진 - 정보기술 (IT) 유통물류학과등을통해정보기술 (IT) 기술의유통 물류산업도입, 옴니채널구축등에대한석사급융합전문인력 60명배출 ( 16~ 20년, 22.5억원 ) 18년산업핵심기술개발 ( 지식서비스 ) 내 VR AR 기반의유통서비스를위한 3D 상품데이터제작서비스시스템개발등 10개과제약 300억규모신규 R&D 과제추진 중소기업대상시설및장비지원 패키징기술센터 ( 한국생산기술연구원 ) - 패키징시제품제작지원 ( 설계, 공학설계 / 엔지니어링해석, 제조 Tool 선정 / 시험생산 ) - 고용연계형기업현장인턴십, 전문가멘토링, 패키징현장인력맞춤형교육진행 - 국내외패키징클러스터구축을통한네트워크강화, 패키징기업의경쟁력향상지원 국가식품클러스터 - 공동연구수행및장비를효율적으로이용하고자하는중소기업에게연구공간을제공 - 연구원인프라 ( 인력, 장비등 ) 를활용한근접지원 - 지원내용은크게시설지원, 장비지원, 기술및공동연구지원으로구성되어있음 인쇄전자기술지원센터 ( 한국인쇄전자산업협회 ) - 인쇄전자유관연구소및대학교내전문가와장비를이용하여소재, 소자, 장비등의성능및시험평가진행 - 旣구축된시제품제작지원시설을연계 활용하여인쇄전자기반스마트패키징요소부품시제품제작 연구장비공동이용클러스터사업 ( 중소기업청 ) - 중소기업이첨단고가연구장비를쉽게이용할수있도록지원 나노융합기술원기업지원사업 ( 포항공과대학교 ) - 중소기업바우처지원 ( 중소기업대상연구장비이용료의 60~70% 지원 ) - 원스톱기업지원 ( 나노인프라첨단연구장비활용, 기술사업화지원및전문인력양성교육제공 ) - 사업화촉진지원 ( 기업의개발기술제품화와사업화, 매출증대및고용창출을지원 시제품제작지원센터 ( 구미전자정보기술원 ) - 구미시중소기업의시제품제작지원 - 기술닥터사업, 창업보육센터, 해외전시회지원, 시장개척단등구미시기업지원사업운영 175

182 기술개발테마현황분석 나. 연구개발인력 스마트패키징시스템분야는한국생산기술연구원, 구미전자정보기술원, 한국건설생활환경시험 연구원, 한국전기연구원, 한국기계연구원, 한국전자통신연구원, 전자부품연구원, 국가식품클러스터 등에서주로연구개발을진행하고있음 [ 스마트패키징시스템분야주요연구인력 / 조직현황 ] 기관 성명 / 부서 직급 / 대표번호 한국생산기술연구원 강경태 수석 한국건설생활환경시험연구원 김종경 센터장 구미전자정보기술원 노진수 선임 한국건설생활환경시험연구원 서상욱 선임 전자부품연구원 최주환 센터장 한국생산기술연구원 심진기 센터장 한국건설생활환경시험연구원 오재영 센터장 한국식품연구원 김병삼 책임 한국전기연구원 이건웅 책임 한국생산기술연구원 이상호 수석 한국기계연구원 기술화사업실 코리아패키징 이유석 대표 한국인쇄전자산업협회 정안정 사무국장 한국인삼공사 조현준 부장 국가식품클러스터 윤찬석 부장 정부는유통산업내 / 산업간융합생태계조성을위해정보기술 (IT) 기술의유통 물류산업도입, 옴니채널구축등에대한석사급융합전문인력 60 명배출추진 ( 16~ 20 년, 22.5 억원 ) 176

183 스마트패키징시스템 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 스마트패키징시스템요소기술은크게핵심부품제조기술, 연속공정기반집적기술, 스마트 선반 H/W, S/W 구현기술, 빅데이터기반물류최적화시스템기술의총네개의분류로 구분됨 기술이전이가능한기관은한국생산기술연구원, 전자부품연구원, 한국기계연구원, 한국식품연구원, 순천대학교 RIC 가있음 [ 스마트패키징시스템요소기술연구기관및인원 ] 분류요소기술기관 레이저를이용한구리잉크의소결방법 한국생산기술연구원 핵심부품제조기술 정전식터치패널을통해인식가능한터치태그, 그정보인식방법및이를이용한정보제공방법 한국생산기술연구원 은나노와이어기반투명전극제조를위한패터닝기술 전자부품연구원 연속공정기반집적기술 고속인쇄가능한롤투롤윤전인쇄방식의전자소자제조기술 롤임프린트장비및연속광소결기술 열전소자가적용된농식품수배송장치기술 한국기계연구원 한국기계연구원 한국식품연구원 스마트선반구현기술 인쇄기반센서어레이및사이니지제조기술 onem2m 표준기반 IoT 플랫폼오픈소스 멀티디바이스무선전력전송기술 순천대학교 RIC 전자부품연구원 전자부품연구원 물류최적화시스템기술 배송식품정보통합제공방법 신선편이농산물의선도유지포장기술 u-it 를융합한미곡종합처리장 (RPC) 기술개발 한국식품연구원 한국식품연구원 한국식품연구원 177

184 기술개발테마현황분석 (2) 이전기술에대한세부내용 [ 고속인쇄가능한롤투롤윤전인쇄방식의전자소자제조기술 ] 분류 기술명 세부내용 고속인쇄가능한롤투롤윤전인쇄방식의전자소자제조기술 기술개요 인쇄전자를그라비어오프셋인쇄유닛들에의한윤전인쇄기로 10um 급정밀 중첩인쇄할수있는인쇄기제작기술 기계구조의 μm 급얼라인먼트기술이요구됨 인쇄실린더의정밀런아웃기술이요구됨 현미경적비전컨트롤기술이요구됨 기술이전목적및필요성 순간건조장치가필요함 기존인쇄방식은 2차원평면이미지인쇄에적용이가능하고, 중첩정밀도는 100~150μm에불과함 기존의윤전인쇄기술은중첩인쇄정밀도가낮아전자소자의 3차원적 MEMS 구조를중첩인쇄할수없으며, 개발된인쇄전자용인쇄기들은대부분단층인쇄용임 기술의특징및장점 다층의구조를가진인쇄전자를롤투롤로윤전인쇄할수있는그라비어오프셋인쇄유닛의인쇄기를통해선진적으로인쇄전자윤전인쇄기의시장을선점할수있음 미세한레지스터마크에의한현미경카메라비전컨트롤로 10μm 이내의중첩정밀도를제공함 다층구조의 MEMS 전자소자를일관적으로인쇄생산하여생산성을확보한인쇄기술을제공함 다층구조의인쇄전자를일관적으로중첩인쇄함 - 캐퍼시터, 트랜지스터등으로이루어진마이크로선폭을가진다층구조의미세한전자회로패턴을롤투롤의적층중첩인쇄방법으로대량생산이가능하게되었음 패드인쇄방식의소프트한실리콘고무가도포된인쇄실린더가그라비어실린더로부터미세패턴을전이받아낮은접촉압력으로 100% 피인쇄체웹에그대로전이인쇄하는독특한전이방식은 3차원잉크층형성의장점을발휘함 기술성숙도 (TRL) 단계 : 5 관련지적재산권 롤-투-롤윤전인쇄방식을이용한전자소자제조장치 (KR ) / 롤-투-롤윤전인쇄시스템의인압제어장치 (KR ) / 롤-투-롤윤전인쇄방식을이용한전자소자의제조방법및그제조장치 (KR

185 스마트패키징시스템 EP ) / 오프셋인쇄용블랑켓실린더 (KR ) / 진동없이잉크를닦을수있는평판그라비어인쇄판거치실린더 (KR ) / 진동없이밀착회전하는실린더로구성된오프셋인쇄기의인쇄유닛 (KR ) / 롤-투-롤윤전인쇄방식을이용한전자소자의고속제조방법및그제조장치 (PCT/KR2008/006168) / 상이한형상을갖는레지스트마크를이용하여다중전자인쇄층을가늠맞춤하는방법 (KR ) / 분할잉크챔버가설치된전자회로인쇄용윤전인쇄기와이의인쇄방법 (KR ) / 인쇄전자윤전인쇄기의판통실린더축방향이동제어구동장치 (KR ) / 실시간위치조정이가능한인쇄전자윤전인쇄의정밀중첩인쇄방법 (KR US13/627523) / 실시간위치조정이가능한인쇄전자윤전인쇄기의중첩및중복인쇄장치및그방법 (KR ) / 전자회로인쇄용그라비어오프셋윤전인쇄기의투루롤링 (KR ) / 롤-투-롤인쇄전자윤전인쇄기의레지스터마크를이용한가늠맞춤장치및그방법 (KR ) / 그라비어오프셋윤전인쇄유닛의인쇄화면길이를이용한투루롤링 (KR ) / 롤-투-롤윤전인쇄방식을이용한전자소자의제조방법및그제조장치 (KR ) 179

186 기술개발테마현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 스마트패키징시스템분야키워드클러스터링 ] [ 스마트패키징시스템분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 platform-me mory, magnetic-rin g, electrical-dev ice 4~6 1. System, method, and device for delivering communications and storing and delivering data 2. Passive UHF RFID packaging with electromagnetic band gap (EBG) material for metallic objects tracking 3. Automatic Infrared Radiometric Scanning to Detect Flexible Package Seal Defects 클러스터 02 mechanism, packaging-d evice, body 6~8 1. Processing- and product-related causes for food waste and implications for the food supply chain 2. Control of perishable goods in cold logistic chains by bionanosensors 180

187 스마트패키징시스템 3. Automated caregiving device with prompting based on caregiver progress 클러스터 03 vaporizablematerial, packaging-m achine, pavement-co ndition 6 1. Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material 2. SmartSite: Intelligent and autonomous environments, machinery, and processes to realize smart road construction projects 3. The impact of rhythm-based visual reference system in long highway tunnels 클러스터 04 gas, delivery, control 4 1. Control of perishable goods in cold logistic chains by bionanosensors 2. RFID-assisted product delivery in sustainable supply chains: A knowledge-based approach 3. METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING PACKAGING OF ITEMS ON A PRODUCTION/DISTRIBUTION LINE 클러스터 05 heating-ele ment, content-encr yption, transportatio n-kit 5~7 1. Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material 2. Watermarking algorithm for color two-dimensional code based on DCT-SVD 3. Logistics, Distribution, and Support 클러스터 06 real-time, rear-surface platform-pro cessor 4~6 1. Fiber optic inner string position sensor system 2. The impact of rhythm-based visual reference system in long highway tunnels 3. Intelligent Packaging and Food Safety 클러스터 07 fluid-contain ment, test-sensor, audience-me asurement 6~8 1. LOW-PRESSURE PACKAGING FOR FLUID DEVICES 2. Industrial case study of the MICA support system for warehouse workers 3. Low cost passive UHF RFID packaging with electromagnetic band gap (EBG) substrate for metal objects 클러스터 08 drug-delivery, atmosphericpressure, packaging-m aterial 4 1. Securing anti-counterfeiting technologies 2. ROTARY-TYPE FILLING MACHINE AND METHOD FOR CALCULATING FILLING QUANTITY FOR ROTARY-TYPE FILLING MACHINE 3. The use of radio frequency identification technology in packaging systems: Experimental research on traceability 클러스터 09 linking-mem ber, inner-string mouldable-pl astic 4~6 1. Automatic feed phase identification in multivariate bioprocess profiles by sequential binary classification 2. Selected structural diagnostics and prognostics sensors 3. Method for the detection of harmful changes in storage temperature of sensitive products, e.g. refrigerated or frozen food, using a shape memory alloy 클러스터 10 material, cover, monitoring 6~8 1. Modular station pickup locations 2. Co-coverage of preventive interventions and implications for child-survival strategies: Evidence from national surveys 3. Communication with your packaging: Possibilities for intelligent functions and identification methods in packaging 181

188 기술개발테마현황분석 (2) 요소기술도출 [ 스마트패키징시스템 ] 요소기술저가센서제조기술유연박막배터리제조기술롤투롤저온칩본딩기술롤투롤집적 제조장비기술디자인맞춤형스마트패키징회로설계기술스마트패키징연동가능한스마트선반 H/W 구현스마트선반운영어플리케이션및통신모듈개발 IoT 기반데이터인프라스트럭쳐구축기술상품및소비자추적분석빅데이터플랫폼구축기술 ICT 및센서기술기반스마트리테일스토어구축기술디지털인쇄장치기술비침습성패키징센싱 출처 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 182

189 스마트패키징시스템 (3) 핵심요소기술선정 [ 스마트패키징시스템의핵심요소기술 ] 분류핵심요소기술키워드 스마트패키징핵심부품제조기술 저가센서제조기술 유연박막배터리제조기술 스마트패키지센서, 가스, 저가 유연박막배터리, 고용량, 저전압 연속공정기반집적 제조기술 롤투롤저온칩본딩기술 롤투롤집적 제조장비기술 롤투롤, 칩본딩, 생산속도감축 롤투롤, 연속생산 디자인맞춤형스마트패키징회로설계기술 디자인 DB, 시뮬레이션 스마트패키징연동선반 H/W SW 기술 스마트패키징연동가능한스마트선반 H/W 구현 스마트선반운영어플리케이션및통신모듈개발 RFID, 비콘, 압력센서, 습도센서 POS 시스템, ESL 연계구동, 소비자분석 IoT 기반데이터인프라스트럭쳐구축기술 제품정보, 소비자정보, 공급자정보 빅데이터수집 / 정형화기반물류최적화시스템기술 상품및소비자추적분석빅데이터플랫폼구축기술 센서, 공급이력, 위치정보관리 ICT 및센서기술기반스마트리테일스토어구축기술 상품수량, 위치정보, 매장정보 183

190 기술개발테마현황분석 나. 스마트패키징시스템기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 184

191 스마트패키징시스템 다. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된 핵심요소기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 스마트패키징시스템분야핵심요소기술연구목표 ] 분류 스마트패키징핵심부품제조기술 핵심요소기술 저가센서제조기술 유연박막배터리제조기술 기술요구사항 종류 <4 종가스농도 <500ppm 온도 <80 도 두께 <0.5mm 용량 >2mAh/c m2 전압 <3V 연차별개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 50% 80% 100% 50% 80% 100% 최종목표 스마트패키지저가센서제조기술개발 유연박막배터리제조기술개발 연속공정기반집적 제조기술 롤투롤저온칩본딩기술 롤투롤집적 제조장비기술 기판폭 <300m m 속도 <1m/ 분온도 <150도기판폭 <300m m 피치 <70um 속도 <1m/ 분 50% 80% 100% 50% 80% 100% 저온칩본딩기술개발 롤투롤연속생산기술개발 디자인맞춤형스마트패키징회로설계기술 디자인 DB 및시뮬레이션갯수 3 건 3 건 4 건 DB 기반시뮬레이션시스템구축 스마트패키징연동선반 H/W, S/W 기술 스마트패키징연동가능한스마트선반 H/W 구현 스마트선반운영어플리케이션및통신모듈개발 통신모듈 >3개 (RFID, 비콘등 ) 센서 >3개 ( 압력, 습도등 ) POS 시스템 ESL 연계구동소비자분석 50% 80% 100% 50% 80% 100% 스마트선반 H/W 개발 스마트선반구동 S/W 개발 IoT 기반데이터인프라스트럭쳐구축기술 제품, 소비자, 공급자정보시스템구축 50% 80% 100% 데이터수집 빅데이터수집 / 정형화기반물류최적화시스템기술 상품및소비자추적분석빅데이터플랫폼구축기술 센서, 공급이력, 위치정보관리 50% 80% 100% 데이터관리 ICT 및센서기술기반스마트리테일스토어구축기술 상품수량, 위치, 매장정보등제공 50% 80% 100% 서비스제공 185

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193 기술개발테마현황분석 배송물류라우팅 지원시스템

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195 배송물류라우팅지원시스템 정의및범위 배송물류라우팅지원시스템이란공급자들과수요자들로이루어진물류망의물류배송비용을최소화하기위해각종센서를통해수집된배송물류데이터에대한분석과배송시스템의모델링을바탕으로배송라우팅을최적화할수있도록지원하는의사결정시스템을의미 지원시스템의결과를사용자의사결정의보조수단으로사용하는간접적의사결정지원방식, 관리자가내리기힘든의사결정상황에서계량적분석을통해의사결정을내리는직접적의사결정지원방식의 2가지로나눌수있음정부지원정책 2017년 2월산업통상자원부유통물류과는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 -유통 물류업체-정보통신기술 (ICT) 신기술업체-제조업체간융합연맹체 ( 얼라이언스 ) 를구축해신비즈니스성공사례 * 를창출할계획 *( 예시 ) ➀국제표준선점, ➁공동기술개발, ➂비즈니스모델개발, ➃전문인력협력등 - 18년부터제조 유통업체가공동활용가능한빅데이터구축등 4차산업혁명신기술실증사업과상용화기술개발에 5년간 150억원을투입해유통산업의세계적인플랫폼화를촉진 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 환경 ) 전후방연관산업및인프라우수 ( 기술 ) GPS 등의맵핑기술에강점보유 ( 정책 ) 규제프리존등산업지원정책수립기회 (Opportunity) ( 환경 ) 4차산업혁명기반의신물류 유통부상중 ( 기술 ) 세계최고수준의 ICT 기술확보 ( 정책 ) 물류분야투자확대 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대기업중심의물류 유통산업구조 ( 기술 ) 소재 장비분야원천기술부족 ( 정책 ) 범부처연계미흡위협 (Threat) ( 환경 ) 유럽, 미국, 일본기업투자확대 ( 기술 ) 신뢰성확보등기술장벽 ( 정책 ) PL( 제조물책임법 ) 법등규제강화 중소기업의시장대응전략 민간라스트마일배송에폭넓게적용할수있는라우팅플랫폼개발 모니터링에필요한소재 R&D 국산화율제고로선진국의기술력추월및세계시장선점추진

196 핵심요소기술로드맵

197 배송물류라우팅지원시스템 1. 개요 가. 정의및필요성 배송물류라우팅지원시스템이란공급자들과수요자들로이루어진물류망의물류배송비용을최소화하기위해각종센서를통해수집된배송물류데이터에대한분석과배송시스템의모델링을바탕으로배송물류라우팅을최적화할수있도록지원하는의사결정시스템. 단순배송수단의경로설정뿐아니라물류거점, 적재방법, 물류시스템관리전반에서머신러닝, 인공지능, 수리최적화등의계량적인의사결정방법론을통해전체물류시스템의효율성향상및극대화달성을목표로함 * 출처 : Unity [ 물류 4.0 시대의물류기술로드맵 ] 191

198 기술개발테마현황분석 4 차산업혁명및물류 4.0 시대의도래로인공지능, 머신러닝, 수리최적화등기존의 정성적인의사결정이아닌모델과수치에기반한정량적의사결정지원시스템의개발이 가능한환경이갖추어짐 출처 : Fraunhofer [ 물류기술을이끌 4 차산업혁명의주요기술 ] 배송시스템에관여하는 GPS를포함한각종센서기술들의발전으로실시간도로정보및배송위치정보등의다양한데이터수집이가능해짐 효율적인분산저장장치및클라우드기술, 물리적저장장치용량의비약적인발전으로방대한데이터를저장, 관리할수있음 방대한데이터분석기반의의사결정지원을할수있는강화학습및딥러닝알고리즘등인공지능알고리즘들이활발히연구되고있음. 더나아가인간의정성적데이터기반의사결정보다더나은결과를낼수있는수리모델및최적화기반의정량적의사결정이가능해짐 192

199 배송물류라우팅지원시스템 갈수록복잡해지는물류환경과정부규제및소비자들의요구를충족시키기위해배송물류라우팅지원시스템의필요성은점차증대되고있음 최근각소비시장에서모바일 IT 기술의발전과필요한서비스를필요할때제공받기를원하는 스마트 소비자의증가에힘입어하나의트랜드로자리잡음 국토교통부가발표한자료에따르면우리나라는 90% 가넘는인구가도시에거주하고있어고도의도심집중화현상이발생한상황으로, 고도의도심집중화현상은물건의유통및배송의역할이더욱중요해짐 전국적인물동량증가로인한대규모물류센터의증설이필요해짐에따라입지와위치, 주변환경들을고려한입지선정이필요 환경부의자료에따르면배송분야가배출하는미세먼지및온실가스는전체배출량중 29% 로가장큰비중을차지함. 탄소배출에따른공기오염과미세먼지의증가로인해친환경물류네트워크설계의중요성이대두되기시작 효율적인물류관리체계의구축을위한주문정보시스템과기업실행시스템의연동이필요 국내뿐만아니라글로벌공급사슬상의전체물류효율증대를위해상호적으로표준화된정보교환관련기술의개발이필요 중요물품의거래증가로인해수 배송간피해사례최소화필요 실제배송환경에서는교통정체의영향이지대하므로교통정체를고려하는라스트마일배송시스템구축이필요. 더나아가교통정체는불확실성한요소로서방대한데이터의분석을반영할수있는모델필요. 이를위해발전된컴퓨팅환경을기반으로딥러닝등최신머신리닝및인공지능기반의교통예측모델의개발이필요함 배송물류라우팅지원시스템은크게 5가지로세분화할수있음 배송경로최적화기술 : 공급자로부터다수의소비자에게물건을전달하기위한물류배송차량의효과적인경로계획의사결정을지원하는기술 물량배분기술 : 공급사슬상각지에위치하는공급지별가용물량에대한의사결정 스마트적재및배송지원기술 : 배송차량에물건을효율적으로적재및적재후의관리에대한기술 스마트물류관리시스템기술 : 실시간모니터링및통합데이터베이스구축기술등 ICT 기술을이용하여효율적으로물류를관리할수있는환경을마련 스마트물류인프라기술 : 첨단인공지능및최적화기술을통한보다효율적인물류배송인프라구축기술 193

200 기술개발테마현황분석 나. 범위 (1) 간접적의사결정지원 배송물류라우팅지원시스템은간접적 / 직접적인의사결정지원으로구분할수있음 간접적지원시스템에서는지원시스템의결과를사용자 ( 관리자 ) 가의사결정을내리는보조 수단으로사용하거나직접적인의사결정과정에관여하지않고최적화된의사결정을내릴수 있도록간접적으로돕는기술 [ 간접적의사결정지원 ] 기술개발테마 요소기술세부기술설명 스마트적재및배송지원기술 화물의안정배송기술 수 배송과정에서피해사례가발생하지않도록 ICT 기술을활용한안심물류서비스기술. 한가지예로, 부패하기쉬운물품의경우냉동탑차의감지기술을통한자동온도조절 네트워트시뮬레이션기술 실시간운영모니터링을통한예외상황및문제발생대응시뮬레이션기술 배송물류라우팅지원시스템 스마트물류관리시스템기술 통합관리시스템 주문정보 시스템과 기업 실행 시스템의연동을통한효율적인관 리체계구축 시스템간 표준화된 데이터베이 스공유 스마트물류인프라기술 상호운용성표준화기술 글로벌물류효율을높이기위해공급사슬상의가시적정보공유를위한상호표준화된정보교환기술 이기술을통해글로벌공급사슬상에서각그룹이서로 win-win 하는전략을세울수있음 194

201 배송물류라우팅지원시스템 (2) 직접적의사결정지원 배송물류라우팅지원시스템중직접적의사결정지원시스템은실제관리자가내리기힘든의사결정상황에서인공지능 / 머신러닝, 수리최적화기술을통해계량적인분석을통한의사결정을내리는지원시스템을의미함 최근의배송시스템환경은물동량증가및교통정체불확실성등을모두고려해야하는상황이기때문에인간의단순정성적의사결정은해당상황에서최선의선택이아닐가능성이높음 따라서보다방대한데이터를분석할수있는강력한컴퓨팅파워와계량적의사결정방법론을적용한모델링을통해내린정량적인의사결정이보다나은결과를도출할수있음 [ 직접적의사결정지원 ] 기술개발테마 요소기술세부기술설명 배송경로최적화기술 자동라우팅기술 배송순서, 도로정보및위치정보등을바탕으로한수요자중심의최적화된루트설정및실시간정보를바탕으로배송경로재설정기술 배송기사개인화배송경로최적화기술 빅데이터기반으로배송기사별특성을고려한배송경로설정최적화기술 물량균등배분기술 머신러닝을활용하여균등하게물량을배송하는기술 배송물류라우팅지원시스템 물량배분기술 주문량통제기술 배송차량대수, 차수별운행시간기준등의배송정보수집분석을통한주문량통제기술 스마트적재및배송지원기술 적재시뮬레이션기술 상차조합시제품의 3 차원형상을고려하여적재가능여부검증과최적화된적재율구현 스마트물류관리시스템기술 친환경물류네트워크설계기술 탄소배출량최적화를위한수배송스케쥴링기술 스마트물류인프라기술 물류거점최적화기술 물류센터수및용량, 수송망 분석을 통한 물류거점 최적화 시스템 195

202 기술개발테마현황분석 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 (1) 산업의특징 물류의정의는재화가공급자로부터수요자에게이르는일련의과정으로, 물류산업은이를위한제반활동을영위하는산업 물류산업전반에걸쳐효율적으로구동되는시스템을위한방법론을논의하고글로벌범위에서의물류경쟁력향상을위한연구가활발 물류산업은현대에이르러생산과소비단계의효율성제고를위한중요한서비스산업으로인식되기시작 물류산업은낮은변동성과안정적인수익성을가지는특징이있음 물류산업중육상운송및물류시설운영, 물류서비스업은계절적경기변동이크지않으며, 특히항공이나해운등글로벌경쟁체제에속한운송산업에비해낮은변동성을보임 물류는국내경제성장률, 수 출입물량, 내수시장의제조업과유통업업황등의영향을다소받지만, 기본적으로경제성장과함께상품수요가증가하면서관련물동량도꾸준히증가하기때문에시장규모는전체적으로보았을때상향추세를나타냄 화물의이동량은상품가격의변동에크게영향받지않고증가추세에놓여있기때문에수요산업의가격및경기변화에비해물류산업의변동성은여타다른산업보다훨씬낮은수준 그러나미시적관점에서물류산업내경쟁구조의변화와이에따른서비스의수수료변화, 수요트렌드의변화등으로인해개별업체는성장또는쇠락의양상을다양하게보임 효과적인배송물류라우팅지원시스템개발을위해서는지역적네트워크분포현황에대한면밀한조사가필요 물류산업에참여하는구성원들은동질한서비스와높은경쟁강도를보임 물류서비스의품질은고객과물류서비스제공자의상호작용에의해달라질수있으나기존의무형적이고소멸성을갖는물류서비스의특성상물류서비스제공구성원간의차별화가쉽지않음 서비스자체의변화는경쟁자가바로모방할수있어차별성이유지되기어려워동질한서비스를바탕으로경장하게됨 이와같은경쟁구조속에서개별업체의경쟁력과차별성은수익성의차이로나타나게됨. 이러한특성하에서, 배송물류라우팅지원시스템의도입은다른물류경쟁자가쉽게따라할수없는시스템관리차원에서의차별성을가지게하여, 궁극적으로물류업계에서의장악력과수익을늘릴수있는기회가됨 196

203 배송물류라우팅지원시스템 (2) 산업의구조 물류산업은앞서정의했듯이다양한분야에걸쳐있는산업임 대분류세분류세세분류 화물운송업 물류시설운영업 물류서비스업 육상화물운송업 해상화물운송업 항공화물운송업 파이프라인운송업 창고업 ( 공동집배송센터운영업포함 ) 물류터미널운영업 화물취급업 ( 하역업포함 ) 화물주선업 물류장비임대업 물류정보처리업 물류컨설팅업 해운부대사업 항만운송관련업 항만운송사업 화물자동차운송사업, 화물자동차운송가맹사업, 철도사업 외항정기화물운송사업, 외항부정기화물운송사업, 내항화물운송사업 정기항공운송사업, 부정기항공운송사업, 상업서류송달업 파이프라인운송업 종합물류서비스업종합물류서비스업종합물류서비스업 * 출처 : 물류사업기본법 시행령별표 1. [ 물류산업의범위 ] 일반창고업, 냉장및냉동창고업, 농 수산물창고업, 위험물품보관업등 복합물류터미널, 일반물류터미널, 해상터미널, 공항화물터미널, 화물차전용터미널, 컨테이너화물조작장 (CFS), 컨테이너장치장 (CY), 물류단지, 집배송단지등물류시설의운영업 화물의하역, 포장, 가공, 조립, 상표부착, 프로그램설치, 품질검사등부가적인물류업 국제물류주선업, 화물자동차운송주선사업 운송장비임대업, 산업용기계 장비임대업, 운반용기임대업, 화물자동차임대업, 화물선박임대업, 화물항공기임대업, 운반 적치 하역장비임대업, 컨테이너 파렛트등포장용기임대업, 선박대여업 물류정보데이터베이스구축, 물류지원소프트웨어개발 운영, 물류관련전자문서처리업물류관련업무프로세스개선관련컨설팅, 자동창고, 물류자동화설비등도입관련컨설팅, 물류관련정보시스템도입관련컨설팅 해운대리점업, 해운중개업, 선박관리업 항만용역업, 물품공급업, 선박급유업, 컨테이너수리업, 예선업 항만하역사업, 검수사업, 감정사업, 검량사업 형태별로물류업체의역할을나눌수있음 1PL( 자가물류 ): 화주가내부물류조직을통해물류업무를직접수행 2PL( 자회사물류 ): 별도의자회사가모기업의물류업무를수행 3PL(3자물류 ): 화주와계약을통해물류자산 ( 트럭, 창고등 ) 자체를컨트롤하는서비스제공 4PL(4자물류 ): 물류컨설팅및 IT시스템을활용하여최적화된물류서비스수행 197

204 기술개발테마현황분석 나. 시장환경분석 (1) 세계시장 운송에있어서기존에는대량수송위주였다면최근에는모바일기반온라인상거래시장의폭발적인증가로인해라스트마일배송중심으로탈바꿈하고있음 전세계적으로거래의방식과범위가다양해지면서소비자중심의물류수요가크게증대됨 온라인쇼핑과모바일기기가대중화됨에따라구매 판매의중심이오프라인에서온라인으로이동하는현상이두드러지게나타남 해외직구또는개인간거래의증대로개인화된소규모물류서비스수요가증가 개개인의생활패턴에맞춘예약배송시스템, 무인택배보관함, 편의점택배, 배송대행등물류서비스운송구조가더욱복잡해짐 기존에는공산품중심이었다면최근에는신선식품, 생물, 음식등물품에맞춰배송방법을달리해야하는서비스가필요 소비자의물류배송에대한기대가높아지는반면기존의운송방식은점차그한계를보이고있음 PwC 자료에따르면기업활동에있어 소비자요구충족 이중요하거나중요해질것이라고응답한기업의비중이매우높음을확인할수있음 * 출처 : 현대경제연구원 [ 글로벌물류기업의경영활동별중요도인식 ] 198

205 배송물류라우팅지원시스템 물류네트워크에관여하는다수의이해관계자에실시간물류정보제공의필요성이증대됨 거래규모의증가와모바일디바이스등의확산으로제공해야하는정보량자체가매우크게증가하였음 전자상거래의규모확대, 옴니채널방식의확신 모바일및스마트디바이스를사용하는상시이동중인운송서비스공급자수가증대되어실시간정보제공의필요성이높아짐 * 출처 : FRED [ 전자상거래의증가추세 ] 물류서비스가배송하는상품의만족도에크게영향을끼치기때문에운송전단계를관리및 모니터링하려는기업들이증가하여, 제공해야하는정보량또한증가 배송물류라우팅지원시스템의세계시장규모를따로구하는것이어려우므로, 여기에서는물류관련 S/W의세계시장규모통하여배송물류라우팅지원시스템시장규모를간접적으로추정함 물류 S/W 세계시장규모는 16년부터 21년까지연평균 9.9% 의성장이예상됨 199

206 기술개발테마현황분석 [ 물류 S/W 세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 8,100 8,900 9,800 10,800 11,800 13, * 출처 : SupplyChain24/7, 2014 TOP 20 global supply chain management softwares suppliers 물품의보관에있어서창고및물류센터의대형화와고도화가가속됨 수송규모의확대와다품종관리시설도입에따라대형화된물류센터가등장 시설및교통의발전, 화주기업의대형화, 온라인구매의증가가그원인 온라인거래확대, 1인가구증가, 신선물류수요증대로관리해야하는물품의종류와크기가다양화되어이를위해고도화된물류센터가필요 물류창고의대형화및고도화는창고복잡성을가중시켜효율적인운영관리의필요성이증대됨 * 출처 : 현대경제연구원 [ 2005 년이후아마존물류창고신규건립건수및평균면적 ] 200

207 배송물류라우팅지원시스템 항목 온도조절시설구축 상 하차효율화 내용 제품 ( 식품 ) 품질유지를위한냉장냉동설비및온도감지장치등구축필요 신선식품의외부노출시간을줄여신선도를최대한유지하기위한노력필요 작업기준준수냉동실작업시작업자안전을위한작업기준준수 ( 예 : 1 시간작업후 10 분휴식 ) 물류정보관리 기타 유통이력표시, 온도품질등정보제공 그외설비및제품관리를위한센서, 전기등사용에따른비용소요 * 출처 : 현대경제연구원 [ 신선식품취급에따른물류창고업무고도화 ] 물류산업의핵심경쟁력이변화하고있음 소비자의다양한요구에따른유연한물류네트워크의확보가물류산업의경쟁력요인으로대두됨 자동화기기및물류 4.0 시대의첨단물류기술을이용한물류효율최적화 정보통신기술의물류에의활용이매우중요 구분 크라우드소싱 공급자 - 수요자매칭플랫폼 기존자원활용 내용 피기비 (PiggyBee), 프렌드쉬퍼 (Friendshippr), 딜리브 (Deliv), 우버이츠 (UberEats), 무버 등은일반인이상품을운반하는배송서비스를제공 쉐어마이스토리지 (ShareMyStorage), 커비홀 (Cubbyhole) 등은일반인들이개인소유의빈공간을활용해물품창고서비스를제공 고고밴, 부릉, 우버프라이트 (UberFreight) 등은운수업자 ( 트럭운전사등 ) 와소비자 ( 화주 ) 를연결해주는서비스운영 마이소호 는소호몰 ( 주로개인이운영하는소규모판매점 ) 과물류창고서비스제공자를연결시켜주는서비스를제공 월마트는직원들이퇴근길에고객이주문한상품을배송하는 퇴근배송제 를시범도입 * 출처 : 현대경제연구원 [ 탄력적물류네트워크구축사례 ] [ 새로운배송수단도입 ( 배송로봇, 드론, 퀵연계배송 ) ] 201

208 기술개발테마현황분석 (2) 국내시장 세계시장규모와마찬가지로, 국내배송물류라우팅지원시스템의시장규모를물류관련 S/W 의시장규모통하여간접적으로추정함 물류 S/W 국내시장규모는 16 년부터 21 년까지연평균 2.6% 의성장이예상됨 [ 물류 S/W 국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 국내시장 2,076 2,130 2,185 2,242 2,300 2, * 출처 : 소프트웨어정책연구소, 2017 소프트웨어산업전망 2.6 종합물류서비스제공을지향하는 3PL (3자물류) 시장의확대가능성이높음 한국무역협회의기업물류비실태조사에따르면, 국내기업의물류비 / 매출액비중은 2005년 9.7%, 2007년 9.1%, 2009년 8.4%, 2011년 8.0% 로감소트렌드를따르지만국내기업의국내물류비는 6.5% 로일본기업의 4.9% 에비해여전히높은수준. 이는물류비용절감을위해물류전문기업을아웃소싱하는기업들이증가하여따라제3자물류비중이 25.7%(2002) 에서 59.6%(2012) 로증가하나, 선진국에비해서는여전히낮은수준이기때문 * 출처 : 한국무역협회 `2012 년 3 자물류활용실태조사 `, Korearatings [ 물류기업의 3PL 활용비중추이 ] 202

209 배송물류라우팅지원시스템 택배시장은국내물류산업내가장대표적인장치산업 지난 20년간대형택배업체를중심으로인프라구축및 IT 부문에대한투자를지속적으로함 홈쇼핑 / 온라인쇼핑시장의급성장으로 2011년까지매년두자릿수성장률을이룸 택배산업은소화물을신속하고편리하게송하인으로부터집하하여수하인에게배송해주는운송체제 도시내및도시간소화물수송에적합하며, 소형차량을이용한도시권역별집 배송체제를유지. 이러한배송체제를형성하기위해서는전국적으로택배터미널, 분류장치, 전용차량, 조직망, 정보시스템등을갖추어야함. 택배산업은대규모자금이투입되는자본집약형장치산업이며전국적인배송망을갖추어야하는네트워크산업임. 규모가클수록단위단가가감소하여경쟁력을갖게되는규모의경제산업임 대부분의택배업체들은터미널간거점운송 (Hub and Spoke) 방식을통해여러지역에환적터미널을입지시켜운송하는방식을이용. 이방식은택배운송서비스네트워크규모에따라서역내터미널 ( 예 : 발송지터미널, 도착지터미널 ) 과중계터미널 (Hub) 로구분되며, 이러한터미널의연결로운송망이구축. 서비스차별화가어려운택배시장의특성으로인해다수의중소형업체들을포함하여치열한가격경쟁이전개되어택배시장의성장에도불구하고평균단가가지속적으로하락 * 출처 : 통합물류협회, Korearatings [ 택배물량및평균단가추이 ] 203

210 기술개발테마현황분석 해결해야할 4 차산업혁명시대에서의국내의물류산업 환경의문제점이다수존재함 국내물류기업의 ICT 투자및활용이부진하고, 사물인터넷, 빅데이터등물류산업발전에기여할 수있는 ICT 에대한인지도가낮은수준임 * 출처 : 미래창조과학부, 한국정보화진흥원, 현대경제연구원 [ 국내물류기업의정보화율및정보화투자율 ] [ 국내물류기업의사물인터넷및빅데이터기술인지율 ] 물류자동화및물류 4.0시대의신기술도입은일부일자리의대체및새로운역량확보에대한필요성이증가하고있고, 물류 4.0시대의변화하는산업 인력의구조에따른고용시장및시스템패러다임이변화하고있지만이에대한대비가미흡 낮은물류인프라경쟁력에따른물류신기술도입및혁신의지연과과경직적인법제도규제로인해신기술도입 사용화가제한되는사례가종종발생함 쿠팡로켓배송논란과한국에서의우버사업철수, 드론규제등이그예시 204

211 배송물류라우팅지원시스템 다. 기술환경분석 (1) 기술개발트렌드 연구개발동향 배송물류라우팅지원시스템은 IT산업의발전에따라발전하여왔으며, 특히인터넷과 SW의발달을기반으로실시간라우팅의최적화까지가능한상태임 4차산업혁명시대에따라인공지능기법인머신러닝기술을대량의물류빅데이터분석에활용함으로써라우팅최적화의효과는더욱증대하고있음 기존의라우팅최적화가배송시간, 거리등배송경로에만집중되었다면, 머신러닝기반의최적화는교통정체, 기상이변등의불확실성을고려한라우팅최적화가가능함 최근머신러닝기술에대한관심이집중되고있고, 물류 4.0 시대에이를배송경로최적화에 적용하는연구를진행중 [ 10 대유망물류기술 ] 기술 자율물류기술 물류위기관리기술 스마트콜드체인기술 물류자원공유기술 신유통플랫폼기술 물류보안기술 물류장비및용기경량화기술 노동편의성및안전향상기술 청정물류도시건설기술 일자리의변화 (Job Shift) 내용 자율물류기술은공급망사슬내의자원들이스스로의사결정을해물류서비스를제공할수있도록지원하는기술 천재지변과파업등과같은인재에도대응할수있는기술로서정보수집기술, 관제및예측기술, 대응기술등이핵심 공급사슬에서신선화물의부패를최소화하고맛 품질유지, 유통기한연장을위해온습도, 화물상태모니터링, 원격제어하는기술 물류자원공유기술은물류내유휴자원들을공유함으로써자원의활용도를증대하고새로운가치를창출할수있는기술 포장, 가공, 보관, 당일배송, 반품등미래고객의니즈에대응하기위하여유통채널을연계시켜주는플랫폼기술 모니터링기술, 경로추적및경보, 안전거래및해킹방지기술이핵심이고, 운송경로및수단에대한실시간모니터링및자동경보등에적용될기술 탄소복합섬유등첨단신소재를기반으로한물류자원경량화는물류시설비용및운영비를줄일수있는중요한기술 노동자용웨어블러디바이스, 자동상 하역보조장비개발, 자동보관이송장비개발등이핵심기술 지하운송네트워크시설구축기술, 자동지하물류장비개발기술, 지하물류시스템운영기술을핵심기술 물류거점의자동화, 자율운송, 물류운송의무인화로인해단기적으로도선사, 항해사, 트럭운전자, 철도기관사등의직업이사라질것으로보이며이와관련된기술 * 출처 : 2017 년물류산업이주목해야할 10 대유망기술 205

212 기술개발테마현황분석 배송물류라우팅지원시스템의핵심은배송에영향을미치는많은변수를고려하는것이고, 머신러닝기반의예측모델과이를활용한수리모형기반의최적화연구및개발을진행하고있음 예측모델은교통량과기상이변등의상황을예측하기위한데이터기반의예측모형연구및개발을진행하고있음. 그러나, 실시간생성되는배송과관련된데이터는빅데이터로서단순통계기법과기존의컴퓨팅자원으로분석이어려움 이를위해시계열과데이터마이닝기반의빅데이터분석을병렬켬퓨팅자원을이용해분석하는방법에대한연구및개발이진행되고있음 또한, 전체적인배송제약조건을수리모형화하고배송경로의최적화연구가진행되고있음 우리나라의경우배송물류라우팅지원시스템의기술수준은머신러닝기반의 TMS으로일부기업에서연구및개발하여기업에게공급하고있음 앞서제시한 10대유망물류기술은모두배송시간, 비용에영향을미치는기술로이를적용한배송물류라우팅계획이필요함 기업에서는머신러닝과예측모델기반의자유물류기술을중요기술로인식하고, Transportation Management System (TMS) 에이를구현하는기술을연구및개발하고있음 - 예 : 삼성SDS Cello, 메쉬코리아부릉 TMS, LGCNS FMS solution 위기관리기술, 콜드체인기술등을배송경로최적화과정에서고려하고비용및시간절감을위한연구및방법론개발이필요한상황 [ 10 대유망물류기술분야별기술개발동향 ] 기술 자율물류기술 물류위기관리기술 스마트콜드체인기술 물류자원공유기술 신유통플랫폼기술 물류보안기술 물류장비및용기경량화기술 노동편의성및안전향상기술 청정물류도시건설기술 일자리의변화 (Job Shift) 내용 IT 컨설팅기업과글로벌물류기업에의해 TMS 를고도화하는방향으로개발이진행 DHL, UPS 등물류기업을중심으로자연재해와관련된예측과배송모형연구및개발이진행 한국은후진적인수준이며, 미국등선진국에의해연구및개발이주도되고있음 전사차원의배송경로의파악과최적화를위해연구가선행되어야하고, 글로벌 IT 컨설팅기업 (SAP, 오라클등 ) 에의해개발이이루어지고있음 O2O기반의앱이대표적이고, 한국은배달의민족등의일부스타트업에의해연구와발전이이루어지고있음 삼성 SDS 등에서블록체인. 경로추적등의기술을무역에적용하는방안을연구및 SW 또는플랫폼으로상용화를진행중 탄소섬유등을물류에적용하는방안을연구하는것으로연료비절감의효과를가져오지만, 현재는물류에적용하는연구가초기단계인상태 상, 하역등에서노동력을도와주는기술로국내는현대중공업등에의하여산업로봇형태로개발이이루어지고있으며, 해외는드론배송등을통해개발과상용화가진행됨 지하물류네트워크등청청물류및수송기법의연구와개발이필요하나해외기업들이중심이고한국은초기단계의연구를진행하고있음 인력을대체하는인공지능기술의발전이가져올인력구성의변화등을예상해중장기적물류관련기획에반영하는것이필요함 206

213 배송물류라우팅지원시스템 (2) 기술환경분석 국토교통부는물류시설개발종합계획을기반으로환경 안전물류, 도시생활물류, 물류복지, 미래형 첨단물류등을구현하기위한정책을기획중 포럼은운영위원회와스마트기기, 자동차, 사물인터넷 (IoT) 웨어러블, 산업용 스마트공장등 4개분과위원회로구성되며, 각위원회별로센서수요기업, 센서기업, 학계, 연구계인사들로구성 기획은교통연구원의연구용역, 전문가자문회의및지자체의견수렴을바탕으로 2018년부터 2022년까지물류시설개발에대한정책을기획 다음총 7개의세부추진전략을통해국가물류서비스향상과미래역량강화를위한선진물류시설구축의기반을마련하고자함 1 낙후된물류시설신진화, 2 친환경 안전물류체계구축 3 도시생활물류인프라확충 4 물류복지구현을위한기반조성, 5 물류시설공공성강화및투자활성화유도, 6 미래형첨단물류시설개발 조성 7 글로벌물류네트워크역량강화 이를통해물류산업의연평균매출 10% 증가와함께 2만 5천개일자리를창출을기대하고있음 국토교통부산하의교통물류실주관으로국제물류산업전을개최하여 CJ대한통운, 우아한형제들, 메쉬코리아등의관계기업 TMS 전문가들이모여정보를공유하는네트워킹데이가주기적으로시행되고있음 국토교통부에서는인공지능, 빅데이터, 사물인터넷을물류에활용하는방안을기획하기위해자율주행차, 드론, 정밀지도등을주요기술로선정하고있음 2017년 6월에는디캠프가국토교통부와공동으로미래물류기술을연구하기위한네트워킹데이를개최했음. 또한, 투자가필요한스타트업과투자가들사이에연결의장을마련 교통연구원에서는물류연구본부를중심으로 IT를물류에적용해물류 4.0시대의신기술을연구하고있음 주기적으로해외물류기술동향을제공하고있고, 국내물류기술에대한기업의수요를조사하는업무를진행하고결과를일반에게공유하고있음 과학기술정보통신부는자율차, 드론, 무인선박등을 4차산업혁명기술의집약체로선정하고, 이를위해 10년간지원을추진할예정 무인이동체의경우인공지능기반의운행경로설정이필요하고, 이는배송물류라우팅최적화에필요한기반기술임 또한단일수송수단이아닌드론, 무인이동체, 무인선박등과연계된배송시스템을차세대배송플랫폼으로선점할계획이고, 해당배송시스템라우팅의최적화가중장기적으로중요한기술임 해당로드맵을기반으로 2018년무인이동체에 120억원을지원하고, 향후 10년간지원확대를위해 5500억원의투자를추진할예정임 207

214 기술개발테마현황분석 [ 과학기술정보통신부 6 대공통핵심기능기술 ] * 출처 : 대한민국정책포털, 무인이동체혁신성장 10 년일정표 나왔다. 배송물류라우팅지원시스템은인공지능기반으로최적의배송경로를도출하는기술로지능형교통시스템이주요기반기술임 과학기술정보통신부는 4차산업혁명주요과제로지능형교통관리시스템을포함했고, 이를통해교통혼잡 10% 감소를목표로설정했음 스마트물류센터를구축해 ICT 기반의물류처리로화물처리속도를현재보다 33% 높이는지능형물류를주요과제로포함했음 2020 글로벌물류강국 을비전으로한정부의지원계획 (5대추진전략 ) 육해공통합물류체계구축을통해물류효율화구현 고품질의물류서비스제공을위한소프트인프라확보 녹색물류체계구축과물류보안강화로선진물류체계구현 글로벌물류시장진출을위한물류산업경쟁력강화 시장기능회복을통한물류산업경쟁력제고 208

215 배송물류라우팅지원시스템 3. 기업분석 가. 주요기업비교 배송물류라우팅지원시스템의세계시장은물류작업의자동화와물동량증가그리고유가의급등으로인해비용절감을목적으로기업들이도입하는사례가많아지고있음 국내는택배사와유통업체위주로자사내부 SW 개발을통해시스템을구축하고있고, 해외의경우물류기업에서전문적인 SW를개발해기업들에게공급하고있음 [2] 일부국내기업에서클라우드와데이터마이닝기반의 SW 및시스템을구축해공급하기시작하고있음. 그러나국내중견 / 중소기업의경우수작업으로배송물류를관리하고있음 과거 4년간 Transportation Management System(TMS) 시장의규모는연평균 9.75% 성장했고, 시장규모는 2016년 16억달러에서 2021년까지 31억달러까지성장할것으로예측됨 국가별로기술력을비교하면, 북미와독일그리고네덜란드의기업들이주요기업으로뽑히고있고, 특히미국기업들의비율이두드러짐 순위공급사 2015 년수익국가 1 SAP $ 2,671 Billion 독일 2 Oracle $ 1,449 Billion 미국 3 JDA Software $ 468 Billion 미국 4 Manhattan Associates $ 209 Billion 미국 5 Epicor $ 162 Billion 미국 6 Descartes Systems Group $ 146 Billion 캐나다 * 출처 : SupplyChain247( ), 2014 Top 20 Global Supply Chain Management Software Suppliers 물동량증가로인해발생하는빅데이터를패턴인식에기반하여최적화된배송및라우팅경로를실시간도출하는것이핵심 현재의수동배송계획으로물동량증가량을수용하기에는부족하며, 최적의배송경로를도출하는데한계가있음 최적화이론을활용한최적의배송경로도출이필요하고, 실시간도출을위한머신러닝기법과컴퓨팅자원의활용이중요함 해외의 Enterprise resource planning(erp) 공급기업들은기존의 ERP 시스템구축능력을기반하여전문화된 TMS를공급하고있음. 대표적으로 SAP와 Oracle이있고, 최근에는 UPS 등에서자사내부적으로사용하던 TMS를기업에게제공하고있음 우리나라의경우과거택배사와유통회사에서자사 SW를구축해활용했으나, 근래에는일부기업에서 TMS를전문적으로개발하여공급하려도시도하고있음. 대표적으로메쉬코리아의 부릉 TMS, 삼성SDS의 Cello 가있고, 이마트, 마켓컬리등의유통회사는자사내부의시스템을직접개발해서사용하고있음 209

216 기술개발테마현황분석 국가 공급사명 [ 국내외주요기업의 SCM 관련시스템 ] 제공 SCM 시스템 SCP WMS MES/ERP TMS Oracle ü ü ü ü JDA Software ü ü Manhattan Associates ü ü ü Epicor ü ü ü IBM ü 미국 Infor Global Solutions ü ü ü ü GTNexus ü ü Kewill Systems ü HighJump Software ü ü PTC ü Logility ü ü ü IBS ü ü ü ü 독일 Quintiq ü ü ü SAP ü ü ü ü 캐나다 Descartes Systems Group Kinaxis ü ü ü 네덜란드 Unit4 ü ü 브라질 Totvs ü ü ü 스웨덴 IFS ü ü ü ü 중국 Inspur Genersoft ü 삼성 SDS ü ü ü ü 한국 LG CNS ü ü ü ü 메쉬코리아 ü 210

217 배송물류라우팅지원시스템 국내중소기업사례 메쉬코리아는자사의물류서비스 ' 부릉 ' 을활용해고객을통한배송서비스뿐아니라라스트마일배송이필요한물류업체들에게도물류관리솔루션및라우팅제공을하고있으며, 대한민국디지털경영혁신대항유통부문중소벤처기업부장관상수상 솔레오는화물차량지입기사를위한클라우드기반의화물정보 O2O서비스시스템개발 유니넷소프트는사람이나차량의이동동선을활용한당일배송서비스플랫폼개발 경동물류 는경동물류는자동화시스템, 국제특송서비스사업, 생필품당일주문배송사업, 이케아가구배송및조립서비스등다양한물류활동으로유명한물류기업으로, GIS와 GPS 기술을통해차량관제및라우팅체계확립 티라유텍은솔루션을활용한배송계획수립, 최적배차스케줄자동생성솔루션을보유한업체로 SK텔레콤, 하누리티엔과의협업을통해서울우유협통조합에라우팅지원시스템개선솔루션을제시한바있음 네오시스템즈 는국내전통물류솔루션기업으로, 최근자사솔루션인인트라로지스 (IntraLogis) 의라우팅기능으로운송경로를최적화 [ 주요중소기업비교 ] ( 단위 : 백만원,%) 국내업체자산총계매출액 매출액증가율 영업이익율 당기순이익율 R&D 집중도 메쉬코리아 10,510 5, 솔레오 경동물류 50,638 73, 티라유텍 9,935 17, 네오시스템즈 1,799 1,

218 기술개발테마현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 SAP, Oracle 등기존에 ERP를공급하던기업이중심이되었으나, 일부물류, 배송기업에서전문화된 TMS를개발해공급하기시작하고있음 SAP, Oracle 등은자사의 ERP에 SCM과관련된모듈을추가해제공하고있으며, 재무, 구매모듈과연동하여사용할수있다는장점을부각함. 특히, Warehouse Management System(WMS), Supply Chain planning(scp) 와같은 SCM 분야의시스템과의높은연동성을장점으로개발및공급하고있음 UPS는 오리온 라는 TMS를개발하고외부기업에컨설팅형식으로제공하고있음. 해당시스템의특징은우회전만하도록경로를계획하여신호대기와공회전으로인한연료비용을최소화했음. 그결과연간 3~4억달러를절감 DHL과 FedEx 역시운송사의장점에기초하여경로계획, 라우팅등과관련된자사기술을다른기업에게컨설팅형식으로제공하고있음 고객사의서버구축및유지와관련된비용감소와전문화된경로계획서비스를제공하기위해대부분의경쟁사들은클라우드기반의 TMS를제공 클라우드서비스의큰혜택은고객사는서버와관련소프트웨어의구입및유지비용이크게절감된다는점임. 새롭게 TMS 관련서비스를제공하는경우클라우드기반의서비스를공급한다면기존의 TMS관련기업들과경쟁을하는데불리하지않음 배송관련모든데이터가한곳에집중되기때문에실시간으로대용량의데이터를효율적으로처리하고분석할수있음 위와같은클라우드서비스의장점을활용하여 UPS, DHL 등이서비스를제공하고있으며, 배송이주요사업이었던점을함께활용하여 SAP와 Oracle 등일반적인 ERP 업체와차별화된서비스를제공하고있음. 그러나, Oracle과 SAP의장점은클라우드서비스를제공하는동시에일반적인기업에서사용하는엑셀, ERP 등과의연동성이높음 [ 클라우드기반의 TSM 의운용개념도 ] 212

219 배송물류라우팅지원시스템 머신러닝, 빅데이터분석기술의고도화를활용한동적인실시간배송경로계획과운용이가능해졌음 대용량의데이터를머신러닝기술기반의분석법을활용해실시간으로분석이가능. 미국의 vaizva 의경우 SAP사의 SAP HANA에머신러닝기법을적용해화물운송계획을제공하는 SW를제공 [ Vaizva 의 predictive transport tracking 서비스화면 ][15] 또한, GPS기반의경로추척을통해배송경로 Tracking과교통랑예측과관련된정확도가상승했음. DHL의경우 GPS기반으로교통량과화물을추적하고, 수리적최적화기법을활용한 TMS를고객사에게맞춤형으로제공 Internet of Things(IoT) 기술의발전은배송경로와관련된차량의데이터를인공지능기법을적용하기위한서버또는컴퓨터로전송하는데기여하고있음. 인텔은비물류기업이나 IoT 기술을수송수단에적용하는시스템개발을진행하며서비스로제공 IoT를통해단순한차량에대한정보만이아니라, 창고의남은재고량 (WMS), 연료비관련정보 (SCP) 등을종합적으로고려한배송경로계획이가능 이를통해, 자율주행트럭, 트럭플래투닝등물류 4.0시대의새로운운송방법에신속하며효율적인배송경로서비스를제공 - 트럭플래투닝 : 자율주행트럭이군집화되어서로떨어지지않고밀착하여운송하는기술. 현재, 볼보와 BMW 등에서중장기적중요운송수단으로개발 모바일기반의 TMS 서비스를제공해지역의구분없이배송계획관련정보를전달 미국의 Cerasis사는모바일애플리케이션형태의 TMS 서비스를제공하고있음. UPS나 DHL도제공하고있지만, 대기업이아니어도중견 / 중소기업또한모바일기반을통해차별화된 TMS 서비스가가능하다는사례 213

220 기술개발테마현황분석 (2) 국내업체동향 국내의경우물류회사와유통회사에서자체 TMS를구축하여사용 이마트의경우실시간교통정보를배송트럭의네비게이션과연동하여최적의라우팅경로를실시간으로도출 온라인식료품쇼핑몰마켓컬리는전날밤 11시까지주문을다음날아침 7시까지배송해야함. 이를위하여우편번호를기준으로공평하게배송기사에게물량을할당하고최적의배송경로를도출하는 TMS를구축하여운영 메쉬코리아, 네오시스템즈등일부기업에서전문적인 TMS를구축해기업에게공급 메쉬코리아는 부릉 TMS' 라는서비스를기업에게라스트마일기반의물류플랫폼서비스를제공하고있음. 단시간내에최적의배차와배송경로를설정하고, 배송기사들의경험과노하우를데이터화하여반영해시간이지날수록배송경로최적화가정교해지는것이특징 [ 부릉 TMS 의화면 ] 네오시스템즈는 로지스허브 서비스를기업에게제공하고있음. 이를사용하는 KJ 로지스는화물의 배차부터운송그리고정산까지모두모바일기반으로실시간운영하고있음. 또한이를운영하는 차주는자신에게경제적인오더만선별적으로선택해운송할수있음 Geographic Information System(GIS) 를기반으로한라우팅솔루션이출시되고있음 GIS는일반지도에나타난지형정보와지하시설물등의지리공간정보를디지털화한복합적인정보시스템 한국에스리는 GIS 기반의 TMS를제공하고있음. 이는기존의교통량기반의시스템을포함하여도로네트워크, 시설물등의정보까지모두반영해최적경로를도출 214

221 배송물류라우팅지원시스템 사용자가시간을목적으로하는경우최단시간을도출하고, 만약 2 시간운전후 10 분휴식이라는 제약조건을지정한다면휴식장소까지고려한최적의배송경로를도출 [ 국내외중요기업동향 ] 회사명국가관련동향 클라우드기술기반의 TMS 를제공하고있음 SAP 독일 기존의 ERP 시스템과연동해재무, 구매, 제품출납등과연동하여배송경로를 계획할수있다는장점이있음 ORACLE 미국 Supply chain planning(scp) 가특화된 ERP 시스템 이를통해비용절감을목표로공급망의설계가가능함 UPS 미국 오리온 시스템을통해최적의배송경로를도출하는시스템을기업에제공하고있음 우회전만시행하여신호대기시간, 이로인한공회전연료비용등을절감한다는 특징이있음 UBER 미국 분단위최적화를통해드라이버에게실시간으로최적의운행경로를전달하고있음 또한, 드라이버들의경험에의한도로의특성 ( 도로공사, 도로의폭 ) 등을데이터화 하여현실적최적경로도출에사용하고있음 INFOPLUS 미국 주문부터운송까지일련의과정을한번에관리할수있다는장점이있음 창고내부에인력관리까지가능하여 SCM 비용과관련된최적화를진행할수있음 메쉬코리아 한국 부릉 TMS' 를통해클라우드기반으로배송관련데이터를취합및분석하고최적의경로를제시하고있음 또한, 드라이버의경험을지속적으로취합하고이를계량하여시스템의고도화를꾸준히하고있음 네오시스템즈 한국 로지스허브 를통해수송후정산까지원스텝으로해결하는플랫폼을기업에게제공하고있음 특히, 드라이버 ( 차주 ) 가일방적으로화물을선택할수있어서지입제차주의이용률을높이고기업은차량관리비용을절감할수있는장점이있음 삼성 SDS 한국 머신러닝기반의빅데이터분석으로최적의배송경로를도출한다는장점이있음 텍스트마이닝기법을활용한뉴스분석을통해배송지에대한이슈를수집하고 이를최적배송경로도출한다는특징이있음 215

222 기술개발테마현황분석 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 클라우드기술 Software as a Service(SaaS): 클라우드기반의 TMS에서가장많이활용하는클라우드서비스의종류임. 다른사용자의컴퓨터에서데이터를저장및분석하며웹브라우저를통해사용자의컴퓨터와연결 SaaS의장점 - 데이터가클라우드에있으므로컴퓨터가중단되어도데이터가손실되지않음 - 소프트웨어구매, 설치, 업데이트, 유지보수하지않아도됨 - 연결된모든컴퓨터에서앱및데이터에액세스할수있음 인공지능을기반으로대량의데이터를유입, 분석. 해석하는기술의고도화와이를기반으로한비즈니스및고객관리서비스의운영되고있음 기존개발자위주의높은수준의코딩이아닌, 일반인도쉽게가능한로우 (low) 코딩이가능해짐. 그리고이에따라사용자중심의 UI가중요하게안식되고있음 저비용에컴퓨팅파워를실현시킬수있다는장점을기반으로중소기업의혁신을촉진 머신러닝기술 머신러닝기술인인공신경망과강화학습을활용해최적의배송경로와배송수간을결정하는것이대표적인사례 수송과관련된대용량의데이터를실시간수집, 저장그리고분석하기위해서는머신러닝기반의자동화된데이터분석기술이필요함 앞서클라우드기술과머신러닝기술이효과적으로활용되기위해서는수집된데이터의양이충분히많아야하고, 이를위해서센서, IoT와관련된시스템이사전에구축되어야함 배송경로최적화와더불어주소지명을정제하는곳에서도사용. 텍스트마이닝기법을활용해기존에고객마다다르던주소형식을파악하는방법연구및개발 216

223 배송물류라우팅지원시스템 [ 머신러닝의개념도 ][28] GPS 및 IoT 기술 Global Positioning System(GPS) : GPS 수신기는세개이상의 GPS 위성으로부터송신된신호를수신하여위성과수신기의위치를결정하는것 정확한수송수단의현위치파악은데이터를통해유추한최적경로설정이중요하고, GPS는지리정보를고려한최적배송경로도출에중요한자원 Internet of Things(IoT) : 사물에센서와통신기능을내장하여인터넷에연결하는것을의미 IoT 기반의배송차량을이용하면실시간으로교통관련데이터를주고받을수있으며배송경로및라우팅의최적화를실시간으로수행하고적용 데이터수집을위한여건인 IoT와 GPS는배송경로와라우팅의최적화를위해서는선행되어야하는필수환경이고, 인터넷을기반으로실시간으로배송차량과운전자에게동적인경로변경사항을실시간적용 라스트마일배송이화두가되는시점에서 IoT를활용한다면도로사정을포함하여창고의재고상태, 생산일정등을모두고려한배송경로계획이가능 [ GPS 기반의 TMS 운영의개념도 ][30] 217

224 기술개발테마현황분석 나. 특허 / 논문분석 배송물류라우팅지원시스템특허상주요기술 주요기술 배송물류 라우팅 지원시스템과 관련된 기술은 배송경로 최적화 기술, 물량배분 기술, 물류관리 시스템기술이있으며, 배송경로최적화기술은자동라우팅기술, 물류거점최적화기술, 상호 운용성표준화기술로구분됨. 또한, 물량배분기술은네트워크시뮬레이션기술, 물량균등배분 기술, 주문량통제기술로구분되며, 물류관리시스템은적재시뮬레이션기술, 화물의안정배송 기술, 친환경물류네트워크설계기술, 통합관리시스템기술로구분됨 분류요소기술설명 배송경로최적화기술 물량배분기술 물류관리시스템 자동라우팅기술 물류거점최적화기술 상호운용성표준화기술 네트워크시뮬레이션기술 물량균등배분기술 주문량통제기술 적재시뮬레이션기술 화물의안정배송기술 친환경물류네트워크설계기술 통합관리시스템 배송순서, 도로정보및위치정보등을바탕으로한수요자중심의최적화된루트설정 물류센터수및용량, 수송망분석을통한물류거점최적화시스템 글로벌물류효율을높이기위해 Supply Chin 상의가시적정보공유를위한상호표준화된정보교환기술 실시간운영모니터링을통한예외상황및문제발생대응시뮬레이션기술 머신러닝을활용하여균등하게물량을배송하는기술 배송차량대수, 차수별운행시간기준등의배송정보수집분석을통한주문량통제기술 상차조합시제품의 3 차원형상을고려하여적재가능여부검증과최적화된적재율구현 운, 배송과정에서피해사례가발생되지않도록 ICT 기술을활용한안심물류서비스기술 탄소배출량최적화를위한수배송스케쥴링기술 주문정보시스템과기업실행시스템의연동을통한효율적인관리체계구축 218

225 배송물류라우팅지원시스템 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 배송물류라우팅지원시스템에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 배송경로최적화기술 자동라우팅기술 602 7, ,886 10,334 물류거점최적화기술 상호운용성표준화기술 57 3, ,188 네트워크시뮬레이션기술 343 6, ,803 9,181 물량배분기술 물량균등배분기술 22 5, ,408 8,344 주문량통제기술 426 1, ,742 적재시뮬레이션기술 물류관리시스템 화물의안정배송기술 친환경물류네트워크설계기술 226 2, ,299 통합관리시스템 합계 1,941 27,924 2,001 8,363 40,229 국가별요소기술별특허동향에서는자동라우팅기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는네트워크시뮬레이션기술, 물량균등배분기술, 상호운용성표준화기술의출원건수가많았음 자동라우팅기술은미국이가장많은출원량을보유하고있으며, 한국이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서는미국이가장많은출원량을보유하고있고한국이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 배송물류라우팅지원시스템에대한기술은미국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 219

226 기술개발테마현황분석 주요기술별출원인동향 세부분야 요소기술 자동라우팅기술 기술집중도 주요출원인 NIPPON STTEL 현대자동차 ( 주 ) IBM 국내특허동향 대기업및공공연구기관중심현대모비스 ( 주 ),( 주 ) 포스코, 삼성전자 ( 주 ) 등 배송경로최적화기술 물량배분기술 물류거점최적화기술 상호운용성표준화기술 네트워크시뮬레이션기술 물량균등배분기술 주문량통제기술 적재시뮬레이션기술 ( 주 ) 한국무역정보통신네오시스템즈 ( 주 ) IBM 현대중공업 ( 주 ) ( 주 ) 포스코 AMERICAN EXPRESS HITACHI TOSHIBA ( 주 ) 케이클라우드 IBM 김재성현대자동차 ( 주 ) TOYOTA MOTOR NEC 쿠팡 ( 주 ) SAP AG NIPPON STEEL 성균관대학교 IBM 중소기업및공공연구기관중심한국전자통신연구원, 동양미래대학교,( 주 ) 유디코등 대기업및중소기업중심씨제이지엘에스 ( 주 ), 유로지스넷 ( 주 ),( 주 ) 쓰리뷰등 중소기업및공공연구기관중심 ( 주 ) 한국무역정보통신, 한국기계연구원,( 주 ) 버텍스아이디등 중소기업및개인중심박대순,( 주 ) 북스빌,( 주 ) 두올테크, ( 주 ) 해진테크등 중소기업중심 ( 주 )GS 홈쇼핑,( 주 ) 이베이쾨아, ( 주 ) 케이클라우드등 대기업및중소기업중심 ( 주 ) 클푸,( 주 )LG 화학,( 주 ) 크라운제과등 화물의안정배송기술 서경원 ( 주 ) 브이컴 ZTE 개인중심김태훈, 홍교식, 전현주등 물류관리시스템 친환경물류네트워크설계기술 NIPPON STTEL 씨제이지엘에스 ( 주 ) IBM 대기업및공공연구기관중심한국전자통신연구원, 부산대학교, 삼성전자 ( 주 ) 등 통합관리시스템 ( 주 ) 어가람닷컴 ( 주 ) 케이티 ACCENTURE GLOBAL SERVICES 중소기업및공공연구기관중심한국전자통신연구원, 부산대학교,( 주 ) 유엠솔루션등 배송경로최적화기술분야주요출원인동향 자동라우팅기술, 물류거점최적화기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있으며, 상호운용성표준화기술에서는 AMERICAN EXPRESS가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업및공공연구기관을중심으로자동라우팅기술에대한연구개발이이루어지고있음 물량배분기술분야주요출원인동향 네트워크시뮬레이션기술에서는 IBM 이가장많은특허를보유하고있으며, 물량균등배분 220

227 배송물류라우팅지원시스템 기술에서는 TOYOTA MOTOR 가가장많은특허를보유하고있으며, 주문량통제기술에서는 SAP AG 가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는중소기업을중심으로주문량통제기술에대한연구개발이이루어지고있음 물류관리시스템기술분야주요출원인동향 적재시뮬레이션기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있으며, 화물의안정배송기술에서는 ZTE가가장많은특허를보유하고있으며, 친환경물류네트워크설계기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있으며, 통합관리시스템기술에서는 ACCENTURE GLOBAL SERVICES가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업및공공연구기관을중심으로친환경물류네트워크설계기술에대한연구개발이이루어지고있음 배송물류라우팅지원시스템분야의주요경쟁기술및공백기술 배송물류라우팅지원시스템분야의주요경쟁기술은자동라우팅기술이고, 공백기술은통합관리시스템기술, 화물의안정배송기술, 물류거점최적화기술로나타남 배송물류라우팅지원시스템분야에서자동라우팅기술이가장경쟁이치열할분야이고, 통합관리시스템기술, 화물의안정배송기술, 물류거점최적화기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 세부분야요소기술기술집중도 배송경로최적화기술 자동라우팅기술 물류거점최적화기술 물량배분기술 물류관리시스템 상호운용성표준화기술네트워크시뮬레이션기술물량균등배분기술주문량통제기술적재시뮬레이션기술화물의안정배송기술친환경물류네트워크설계기술 통합관리시스템 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 221

228 기술개발테마현황분석 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 배송경로최적화기술 물량배분기술 물류관리시스템 자동라우팅기술 물류거점최적화기술 상호운용성표준화기술 네트워크시뮬레이션기술 물량균등배분기술 주문량통제기술 적재시뮬레이션기술 화물의안정배송기술 친환경물류네트워크설계기술 통합관리시스템 사용자패턴을분석하여최적물류프로세스및사용자설정에의한물류출력물자동구성서비스를제공하는기술 선박의위치정보를추출하여이를선적및하역을위한사전작업에연동하는기술 배송네트워크를관리및최적화하여복수의운송업체들과통신하여최적화된운송업체에게배송을전달하는기술 Contracer 와서버간의물류추적장비의통신을통해페이로드최적화를갖는통신프로토콜기술 좌표 (x, y) 위치값을이용하여체계적인블록번호를생성하고이를이용하여주소매칭정보를구현하는기술 상품입고 / 출고현장에서 EPCglobal 표준을토대로신뢰성높은제품인식정보를제공하는기술 생산현장의공정물류를무인화하는무인운반과셀방식의이송과정을시스템한스마트팩토리에적용되는 ICT 기반의무인반송시스템기술 RFID 인프라를통해물류정보를동기화하고믈류프로세스를관리하는기술 지능형물류창고네트워크구축을위한물류현장용창고관리스마트카트기술 데이터망과전화망을다중이용하여배달주문정보를출력관리하는기술 가상개인정보를이용하여보안운송장발급을통해안정적인주문서비스를제공하는기술 3D 카메라와빅데이터플랫폼을이용하여물류적재를보조하는기술 상품의적재정보를활용한피킹방법및적재율을관리하는기술 차주가출발시간과출발지및목적지를입력하면기구축된전자지도서비스를통해소요시간과동선, 목적지도착시간을제공하는기술 플랫폼을이용한 ON-OFF 채널을통해 BPSS정보를바탕으로새로운개념의택배대리수령을지원하는기술 IoT 기반의복합운송서비스를위한배차방법및이를지원하는장치기술 유통물류산업의온실가스저감을위한그린체인관리기술 포스시스템을이용하여입고, 출고, 재고수량을정확하게파악하고안정적인재고데이터를구축하는기술 바코드기반의포장 / 인수도처리를통해물류센터와배송지점간의정보를연동하는기술 222

229 배송물류라우팅지원시스템 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 자동라우팅기술에대한요소기술대부분은대기업및공공연구기관을중심으로연구개발이이루어지는것으로나타났으며, 네트워크시뮬레이션기술, 물량균등배분기술에대해서도중소기업의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 배송경로최적화기술에서는물류거점의최적화를위한자동라우팅설계에필요한네트워크기반의표준화정보생성 / 운영 / 구축 / 활용에필요한기술이개발되고있는것으로나타남 물량배분기술에서는 3D, 가상시뮬레이션을통해안정적인배송이진행될수있도록주문량을자동으로통제하고관리하는기술이개발되고있는것으로나타남 물류관리시스템기술에서는최근글로벌적으로이슈가되고있는환경문제에대응하기위해배송과정에서환경오염을최대한방지하기위해최적의배송경로제공, 온실가스절감을위한그린체인기술이개발되고있는것으로나타남 중소기업특허전략수립방향및시사점 배송물류라우팅지원시스템분야의공백기술분야는통합관리시스템기술, 화물의안정배송기술, 물류거점최적화기술로나타남 안정적이고경제적인물류프로세스구현을위해최적화된배송경로설계와지능적인물량배분기술을기반으로통합적인물류관리시스템에대한개발이진행될수있음 배송물류라우팅지원시스템은대기업및공공연구기관뿐만아니라중소기업중심의연구개발이이루어지고있기때문에다른물류분야에비해중소기업의참여가높은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고중소기업과공공연구기관을중심으로개발이이루어지고있는통합관리시스템기술, 화물의안정배송기술, 물류거점최적화기술에대해서는대기업과의경쟁력을갖추기위해필요한특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서중소기업과공공연구기관을중심으로연구개발을활발히하고있는통합관리시스템기술, 화물의안정배송기술, 물류거점최적화기술에대해서는기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 223

230 기술개발테마현황분석 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 (1) 연구개발기관 배송물류라우팅지원시스템분야주요연구개발기관 한국교통연구원물류연구본부 - 한국교통연구원은교통정책연구, 개발하고교통정책기술에관련된국내외각종정보를수집, 조사, 분석하여이를널리보급함으로써교통분야발전에기여하기위해설립된정부출연연구기관으로삶의질향상과국가경쟁력제고를위하여효율적이고지속가능한교통체계추진정책을제시하고, 나아가교통관련기초자료구축및핵심기술개발을통해교통산업발전을선도하기위하여설립 국토교통과학기술진흥위원회교통물류실 - 국내유일의국토교통 R&D 전문기관으로국토교통 R&D의기획, 관리, 평가와건설 교통신기술인증업무를수행하고있으며, 국민생활과밀접한국토교통 R&D를통해국민모두가행복해지는기술, 창조적국토공간을구현하는기술을만들어나가고자설립 한국물류산업정책연구원 ITS첨단교통연구본부 - 글로벌물류체계구축과물류기업의경쟁력제고, 선진물류체계구축및녹색성장물류발전을위한법률및제도개선과 U-SCM활성화와글로벌물류시스템구축및글로벌물류기업육성등을위한혁신을선도하며, 국제물류전문인재양성을통한선진물류국가건설을위하여설립 서울대학교자동화시스템공동연구소 - 고가의공동장비확충및공동활용등국내대학및산업계에인프라를제공하며자동화및시스템분야의기초및핵심기반기술의창출로기술인프라창출을연구하고있음 고려대학교산업경영공학부공급사슬및가치망연구실 - 경영과학 (Operation Research, OR) 의최적화이론에기반을둔수송수단할당과배송경로최적화연구를주요연구로진행하고있음 서울시립대학교교통물류연구실 - 국가적인물류거점시설의규모분석을통해효과적인운영방법을연구하고, 화물교통으로인한교통혼잡을줄임으로써국가물류비용을최소화하기위한연구를진행 LG CNS / 삼성 SDS / 포스코 ICT - SCM과관련분야의기업컨설팅을진행하고있음. 또한수리적모델링을바탕으로 TMS, WMS 등을고객맞춤형으로제작하고공급하고있음 메쉬코리아 - 네이버와국토교통부로부터지원을받아 TMS를통한배송경로최적화 R&D를집중적으로수행하고있고, 그결과를대한통운, 이마트등에공유 224

231 배송물류라우팅지원시스템 (2) 연구개발자원 정부지원프로그램 국토교통과학기술진흥원 - 국토교통과학기술육성법에근거하여정부에서물류및교통관련신기술개발과관련된연구를공지하고, 연구지원대상자선발을주관하고있는기관 - 교통과관련된정부주관의연구는모두공시되고, 그범위에 TMS, 교통인프라와관련된플랫폼개발이포함되어있음 한국교통연구원 - 물류기술생산및수요기업조사를진행하고, 이를통해물류기술과관련된기업들의수요를발표하고있음 - 위자료를통해어느기업에서물류기술중어느분야에필요성을느끼고있는지통계량을통해확인할수있음 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화 - 정부에서향후 150억원을투자하여유통과관련된신기술에투자하기로한사업 - 유통 물류업체와 ICT 신기술업체, 제조업체간의융합얼라이언스를구축해공동기술개발, 비즈니스모델개발, 국제표준선점등성공사례를선도해나가기로했음 정부지원프로그램 한국교통연구원 - 국가연구시설장비진흥센터 (NFEC) 는과학기술발전에기반이되는연구시설 장비의고도화추진을체계적으로지원하기위하여 과학기술기본법 에의해설립 - 연구시설 장비의활용률을높이기위해전략적투자, 공동활용촉진, 전문인력양성, 총괄운영관리를핵심업무로설정하여추진 [ 연구시설 장비의공동활용방법 ] 225

232 기술개발테마현황분석 나. 연구개발인력 배송물류라우팅지원시스템분야는 SK 텔레콤, 한국해양과학기술원, 한국철도기술연구원에서 주로연구개발을진행하고있음 [ 배송물류라우팅지원시스템분야주요연구인력현황 ] 기관 부서 대표번호 SK텔레콤 대전창조경제혁신센터 한국해양과학기술원 안전방위연구본부 한국철도기술연구원 ICT융합신기술연구팀 한국교통연구원 물류연구본부 국토교통과학기술진흥위원회 교통물류실 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 배송물류라우팅지원시스템의요소기술이전이가능한기관은경북 IT 융합산업기술원, 한국전자통신연구원, 전자부품연구원, 한국기계연구원이있음 [ 배송물류라우팅지원시스템요소기술연구기관및인원 ] 요소기술 기관 배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술 광주과학기술원 로드밸런싱기술 자동차부품연구원 통합관리시스템 한국전자통신연구원 물류거점최적화기술 한국철도기술연구원 226

233 배송물류라우팅지원시스템 (2) 이전기술에대한세부내용 [ 배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술 ] 분류 세부내용 기술명 배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술 기술이전목적및필요성 본발명은클라우드를기반으로하는내비게이션시스템에관한것으로서, 클라우드서버에서수집한방대한주행정보와연산결과를개별차량의내비게이션에전달하여운전자에게제공하는클라우드를기반으로하는내비게이션시스템에관한것이다. 현재위치를수신하는 GPS 수신부와, 차량의전면, 후면또는측면중하나이상의방향을촬영하는영상촬영부와, 상기영상촬영부의영상과상기차량의주행경로와속력및현재위치를저장하고, 상기속력을기반으로도로별또는경로별실시간도로 교통상황및평균주행속도를연산하는클라우드서버와, 상기 GPS 수신부로부터입력받은주행경로와속력및현재위치와, 상기영상촬영부의영상을상기클라우드서버에전송하고, 상기 GPS 수신부에서입력받은상기차량의현재위치를기반으로인근 CCTV 영상을수신받는통신부와, 전자지도, 상기통신부에서입력받은 CCTV 영상, 상기클라우드서버로부터입력받은각도로별또는경로별실시간도로 교통상황및평균주행속도를표시하는디스플레이수단을포함한다. 등록연도 2015 기술이전비용 유상 관련링크 227

234 기술개발테마현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 배송물류라우팅지원시스템분야키워드클러스터링 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 클러스터 02 message, broadcast, schedulingmethod delivery-syste m, apparatus, scheduling [ 배송물류라우팅지원시스템분야주요키워드및관련문헌 ] 4 6~8 1. On localization of enterprise information system 2. DELIVERY OF FEEDBACK INFORMATION TO SCHEDULING SERVICE TO DETERMINE OPTIMUM BROADCAST TIMES BASED UPON CLIENT PLATFORM TUNER CONTENTION 3. Method for Scheduling Data Transmission in Hybrid Communication Networks for Transportation Safety Systems 1. The application research of cold-chain logistics delivery schedule based on JIT 2. Contents distribution system, contents distribution method, terminal apparatus, and recording medium on which program thereof is recorded 3. SYSTEM FOR OPTIMIZING TRANSPORTATION SCHEDULING 228

235 배송물류라우팅지원시스템 클러스터 03 usage-rule, packet viewer-progr am 4~6 1. APPARATUS AND METHOD OF SCHEDULING TIMING PACKETS TO ENHANCE TIME DISTRIBUTION IN TELECOMMUNICATION NETWORKS 2. TECHNIQUES FOR SCHEDULING DELIVERY OF WIRELESS POWER IN WIRELESS POWER DELIVERY ENVIRONMENTS 3. Logistics case study based research: Towards higher quality 클러스터 04 클러스터 05 asset-deliver y, confidence-l evel, transportatio n-track power-distri bution, control-unit, predicted-du ration 6 4~6 1. A PRIORI SCHEDULING OF MULTIPLE ASSETS WITHIN A COLLECTION OF ASSET DELIVERY OPPORTUNITIES 2. An imperfect software debugging model considering log-logistic distribution fault content function 3. Vehicle scheduler in city logistics under uncertain traffic 1. Logistic expert systems and artificial intelligent in electric power 2. Commentary: The logistics of actionable intelligence leading to 9/11 3. SYSTEM AND METHOD TO SCHEDULE RESOURCES IN DELIVERY OF HEALTHCARE OF A PATIENT 클러스터 06 client-compu ter, first-rate, audiovisual-c ontent 6~8 1. CONTENTS DELIVERY SYSTEM AND METHOD USING PAGE REDIRECTION, AND GSLB SWITCH THEREOF 2. Artificial intelligence versus logistic regression statistical modelling to predict cardiac complications after noncardiac surgery 3. MANAGEMENT AND DELIVERY OF AUDIOVISUAL CONTENT ITEMS THAT CORRESPOND TO SCHEDULED PROGRAMS 클러스터 07 neural-struct ure, disital-conte nt, domain-nam e 6~8 1. DELIVERING SCHEDULED AND UNSCHEDULED THERAPY WITHOUT DETRIMENT TO BATTERY LIFE OR ACCURACY OF LONGEVITY PREDICTIONS 2. Logistics service design for cross-border E-commerce using Kansei engineering with text-mining-based online content analysis 3. Logistics management research collaboration in Asia 클러스터 08 portion, position, vehicle 6 1. The signals and noise: Actionable information in improvised social media channels during a disaster 2. Business intelligence in managing of technical-information system 3. TRANSPORTATION SCHEDULE PLANNING SUPPORT SYSTEM AND TRANSPORTATION SCHEDULE PLANNING SUPPORT METHOD 클러스터 09 ad-meeting, central-contr oller, power-suppl y 5~7 1. Electronic Device, Home Network System and Method for Protecting Unauthorized Distribution of Digital Contents 2. Contents distribution system 3. Supply chain information in analyst reports on publicly traded companies 클러스터 10 content-stre am, distribution-li st, artificial-intel ligence 6~8 1. Tunable consistency guarantees of selective data consistency model 2. Controlling moisture content and truck configurations to model and optimise biomass supply chain logistics in Ireland 3. Acquisition of business intelligence from human experience in route planning 229

236 기술개발테마현황분석 (2) 요소기술도출 [ 배송물류라우팅지원시스템 ] 요소기술 출처 최적배송경로도출기술배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술로드밸런싱기술적재시뮬레이션기술네트워크시뮬레이션기술친환경물류네트워크설계기술효율적인데이터상효교환표준화 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 통합관리시스템 기술 / 시장분석, 전문가추천 물류거점최적화기술 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 230

237 배송물류라우팅지원시스템 (3) 핵심요소기술선정 [ 배송물류라우팅지원시스템의핵심요소기술 ] 분류핵심요소기술키워드 배송경로최적화기술 최적배송경로도출기술 배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술 최적경로도출, 휴리스틱, 알고리즘 비정형데이터, 교통상황, 고속처리 물량배분기술로드밸런싱기술물량유지, 주문량통제 스마트적재및배송지원기술 적재시뮬레이션기술 화물사이즈별적재, 안정배송 스마트물류관리시스템기술 네트워크시뮬레이션기술 친환경물류네트워크설계기술 동적네트워크, 시뮬레이션 직접오염, 간접오염, 오염절감 스마트물류인프라기술 효율적인데이터상효교환표준화 데이터교환성, 표준화, 이종시스템간교환성 231

238 기술개발테마현황분석 나. 배송물류라우팅지원시스템기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 232

239 배송물류라우팅지원시스템 다. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된 핵심요소기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 배송물류라우팅지원시스템분야핵심요소기술연구목표 ] 분류핵심요소기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 배송경로최적화기술 최적배송경로도출기술 전체배송커버율 (%) 50% 이상 75% 이상 95% 이상 최적배송경로도출휴리스틱알고리즘개발 배송경로데이터및교통상황데이터수집및분석기술 데이터분석률 (%) 70% 이상 85% 이상 95% 이상 비정형데이터고속처리기술개발 물량배분기술 로드밸런싱기술 순간최고부하 (%) 150% 이하 120% 이하 100% 이하 일정한물량을유지하는로드밸런싱기술개발 스마트적재및배송지원기술 적재시뮬레이션기술 적재성공률 (%) 85% 이상 95% 이상 다양한화물사이즈에맞는적재시뮬레이션기술개발 스마트물류관리시스템기술 네트워크시뮬레이션기술 친환경물류네트워크설계기술 병목구간비율 (%) 오염도절감률 (%) 10% 이하 50% 이상 5% 이하 65% 이상 3% 이하 80% 이상 동적네트워크를위한시뮬레이션기술개발 직 간접적인오염도를포함하는설계기술 스마트물류인프라기술 효율적인데이터상효교환표준화 표준프로토콜사용비율 (%) 85% 이상 95% 이상 100% 이상 이종시스템간데이터교환성이확보되는표준기술 233

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241 기술개발테마현황분석 스마트화물이동정보 모니터링시스템

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243 스마트화물이동정보모니터링시스템 정의및범위 스마트화물이동정보모니터링시스템이란물류이동추적기술과물류이동관제시스템을구축하여실시간화물의상태, 위치및이동경로등을제공하고이동과정에서발생하는정체및장애요소들에대한정보를제공하는친환경물류시스템을의미 물류이동추적기술은 RFID등 ICT 기술을활용하여화물의이동정보를전송하고수집하는기술을의미하며, 물류이동관제시스템은수집된데이터를기반으로도난및파손의예방및물류시스템운영정보를제공하는기술을의미정부지원정책 2017년 2월산업통상자원부유통물류과는 유통산업혁신을통한글로벌경쟁력강화방안 발표 -유통 물류업체-정보통신기술 (ICT) 신기술업체-제조업체간융합연맹체 ( 얼라이언스 ) 를구축해신비즈니스성공사례 * 를창출할계획 *( 예시 ) ➀국제표준선점, ➁공동기술개발, ➂비즈니스모델개발, ➃전문인력협력등 - 18년부터제조 유통업체가공동활용가능한빅데이터구축 * 등 4차산업혁명신기술실증사업과상용화기술개발에 5년간 150억원을투입해유통산업의세계적인플랫폼화를촉진 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 환경 ) 위성통신망솔루션공급이가능한환경 ( 기술 ) GPS 등의맵핑기술에강점보유기회 (Opportunity) ( 환경 ) 4차산업혁명기반의신물류 유통부상중 ( 기술 ) 세계최고수준의 ICT 기술확보 ( 정책 ) 신비즈니스성공사례창출지원정책 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대기업중심의물류 유통산업구조 ( 기술 ) 소재 장비분야원천기술부족위협 (Threat) ( 환경 ) 유럽, 미국, 일본기업투자확대 ( 기술 ) 민간대기업의기술개발이대부분 ( 정책 ) 물류가시성확보정책수립부족 중소기업의시장대응전략 화물이동정보모니터링연관산업및인프라를기반으로한제품화추진 : 대학 연구소중심의기초원천 R&D를연관산업과연계한제품화추진 모니터링에필요한소재 R&D 국산화율제고로선진국의기술력추월및세계시장선점추진

244 핵심요소기술로드맵

245 스마트화물이동정보모니터링시스템 1. 개요 가. 정의및필요성 스마트화물이동정보모니터링시스템이란물류의이동상황을파악할수있도록 ICT기술인 RFID, 영상기술등을기반으로데이터교환모듈을탑재한회수가능한물류용기를제작하고이를활용하여다양한물류정보서비스를제공할수있는친환경첨단물류시스템이며, 물류이동추적기술과물류이동관제시스템으로구분할수있음 물류이동추적기술은화물운송수단에서물류거점간반출입및하역등의정보를실시간으로알려주는추적시스템기술인글로벌물류추적시스템기술, 인터넷, 모바일네트워크환경하에서물류분야의추적성및효율성을높이기위하여바코드, RFID, 영상기술등자동인식기술을활용하는스마트물류용기기술, RFID 태그가결합된물품배송용디지털운송장관리및정보수집을담당하는디지털운송장정보수집기술, 물류정체를사전에예방하기위하여필요한장애발생정보를전송하는이벤트알람기술, 화물차량의현재위치나물품의적재량그리고이동경로의정보등을자동으로측정하고관제서버로전송하는화물차량정보자동전송기술로구성됨 물류이동관제시스템은빅데이터기반글로벌통합관제시스템을운영하는글로벌물류시스템모니터링기술, 위치기반의보안장비를장착하여이동중인화물의도난및파손에대한정보를제공하는위치기반의보안관리기술, 정보공유를위한상호표준화된정보를교환하는상호운용성표준화기술로구성됨 239

246 기술개발테마현황분석 * 출처 : [ 물류의이동에따른모니터링시스템구성도예시 ] 화물의위치파악은화물을보내고받는측과화물을운송하는업체모두에게매우중요한과제이며이를구현하기위해서는최신 ICT 기술이접목되어야하며이를통해발전된물류시스템을구축할수있음 화물의위치를정확하게파악하는것은운송업체및화주의큰걱정거리임. 많은기술발전이이뤄지고있으나, 아직기존의구형추적방법에의존하고있어화물의위치를구체적으로파악하기어렵고이로인해물류비용의부담이증가하고있음 다양한통신기기가통합된전자센서장비들을활용하여자동으로모바일네트워크를통해물류시스템으로정보가전달되고이를통해네트워크로연결되어있는모든물류업체와관계자들이자신과관련된화물의위치를쉽게체크할수있을뿐아니라, 화물의내부및외부상태를신속하게확인할수있음 글로벌한화물의추적을가능하게하기위해정확한 GPS 위치추적기술과화물의현상태를정확하게파악할수있는센서기술뿐아니라, 해상이동과같은장시간의환경에서도별도의충전없이사용가능하도록저전력과작은대역폭만으로도작동하는통신기술이필요하고화물이적치된환경에서도음영지역없이원활한통신이가능한통신기술이필요함 국제적으로이동하는물류운송프로세스기간동안실시간으로정보를파악하기위해서는이동통신및위성통신기술등기존에사용화되어있는통신인프라를활용한장거리통신기술이요구됨 글로벌한위치정보화물의상태정보가수집되면데이터제공및분석을통해스마트공급사슬등다양한스마트산업서비스를제공할수있음 240

247 스마트화물이동정보모니터링시스템 * 출처 : [ 화물에부착된 RFID 로부터데이터수집 ] 능동형 RFID와같이비록수동형에비해고가이지만내구성이뛰어나며풍부한정보획득기술들이스마트화물이동정보모니터링에핵심기술이요구됨 화물의정보파악을위하여필요한센서기술을결정할때중요한요소는생산성과내구성이며도입을위한과도한비용이발생하지않으며악조건에서잘견뎌야함 실제로물류가움직이는환경에서는작은박스부터 30톤컨테이너까지다양한사이즈와무게로구성된블록들이여기저기이동하는환경이라일반적인장비들이견디기쉽지않기때문에악조건에서버틸수있는하드웨어개발이필요함 RFID 관련장비는매우저렴한편이며화물에부착하는수동형태그와같은경우는 1센트단위의가격으로도가능함 화물이예정된구역을지나가거나벗어나면경보및알림이가능한 RFID 지오펜스와같은장비를설치하면물류의소재파악이용이함 지게차나크레인과같은장비에이동형 RFID 판독기를설치하게되면장비들이이동하면서태그가붙은화물의상태를지속적으로확인하여풍부한정보를전달할수있으며능동형 RFID 태그는현장에서바로부착이가능 물류이동관제시스템은빅데이터기반글로벌물류시스템모니터링기술, 위치기반 보안관리기술, 상호운용성표준화기술로구성되어있음 빅데이터는서비스개선을하고자하는기업이라면반드시취해야할도구이며. 수많은정보에서숨겨진가치있는정보를발견할수있도록데이터를설계하고활용하는능력이기업의향후생존을결정할핵심경쟁력이되고있음 예상치못한자연재해 ( 폭설, 홍수 ) 및인재 ( 파업등 ) 등이발생할경우빅데이터기반물류시스템모니터링을통해육 해 공운송채널및실시간교통상황을분석하여대체운송경로를찾아물류시스템의불확실성을최소화할수있음 241

248 기술개발테마현황분석 빅데이터기반모니터링을통해궂은날씨가온라인구매량의증가로이어지고이는물류기업의물량증가로연결된다는등의정보를파악할수있으며, 이런사실을통해기업들은프로세스를최적화하여다양한고객의니즈를충족시킬수있으며, 새로운비즈니스기회를포착해시장에서경쟁우위를선점할수도있음 화물보안은화물의안전한운송뿐아니라위험불법화물의리스크관리측면에서도반드시필요한기술임 화물컨테이너에보안관련전자장치를장착하여운송되는컨테이너의개폐여부와선적된화물의정보그리고향상된속도와가시성이보장되는방법에대한연구가활발하게진행중임 물류이동의글로벌화및개방화그리고상호의존성이크게증가하면서국가간무역활동에있어테러위협이증가하고있어불법무기및폭발물운송을예방하기위해보안강화필요 다양한센서로부터화물의상태 및위치정보등이전달되고취합되는과정에서우선 강조되는사항은표준포맷임 서로상이한시스템에서저장된데이터들이융합될때발생할수있는다양한문제와걸림돌을 제거할수있는중요한사항임 데이터형식이표준화가가능하다면, 이를활용하여분석하는시스템의성능이더욱향상될수 있고, 화물데이터분석을위한전처리부담도축소될수있음 최근제조에서회수까지모든거점에서발생하는물류정보를가시화하여다수의기업들이정보를공유하고협업할수있는다자간협업물류기술이주목받고있으나실질적인스마트기술도입은미미 국내물류시장에서는화물이주로대기업들의물량비중이높아전문물류회사에화물을위탁하는대신에물류자회사를설립하고, 설립이후계열내운송물량의상당부분을물류자회사에위탁함에따라기술개발을통한성장보다는계열기반의물류회사들이단기간내에외형성장이가능했으며물량을하청에재하청을주는물류다단계구조를만들어온것이문제임 60~70% 이상을보이는선진국의 3자물류이용수준에비해서매우낮은수준이며물류자회사를통한일감몰아주기로물류산업의발전정체가지속적인상황임 급격히늘어나는화물운송량에비해물류기반시설이매우부족한상황이며물류관제센터와같은핵심적인역할이부재하여효율적인물류통제가어려운상황이며이로인해발생하는비용증가는경쟁이치열한상황에서새로운기술투자에큰걸림돌이되고있음 242

249 스마트화물이동정보모니터링시스템 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 (1) 산업의특징 최근들어물류화물모니터링및추적기술은 IoT 기술의발전에따라유의미한비용절감과이익을창출할수있게되었음. 따라서물류화물모니터링기술은 IoT 기술과밀접한관련을보임 기존의화물추적방법은바코드스캐너를이용하여단순히물품의재고정보만관리하는정도로쓰이고있었음 그러나최근개발되는다양한솔루션들은 IoT 기술과융합하여제품들의입 출고, 작업자의위치및이동경로추적, 제품상태의파악등물류전반에걸친화물상태모니터링및가시성확보가가능해졌으며, 일부는실제현업에적용되고있음 따라서물류화물모니터링기술은 IoT 기술과밀접하게관련되어있으며, 사물인터넷시장이커짐과동시에증가하는추세를보일것으로예상됨 [ 증가하는사물인터넷시장규모 ] 물류화물모니터링기반기술은다양한 ICT 기술을토대로하며, 그중대표적으로 RFID 기술이있음 RFID는무선주파수인식기술로 1990년대말부터재고관리및공급사슬의관리등에서폭넓게사용되었음 유비쿼터스의사전적의미는 언제어디서나있는 이라는뜻 : RFID는유비쿼터스를실현시키는핵심기술 243

250 기술개발테마현황분석 RFID를통해모든물체들이무선네트워크상에서인식될수있는존재로탈바꿈이됨 RFID는여러분야에쉽게적용할수있는범용성과기존산업의인프라에큰수정을가하지않고도자연스럽게녹아들어그기능을통해시스템전체적으로큰이익을가져다줄수있는효과적이고효율적인기술 특히, 발전된 RFID 기술은재고관리및공급사슬의관리등에서사용가능성이엿보이지만, RFID 적용에따른성과확인사례가예상보다적으며 ROI에대한명확한통계등의부재로인해 RFID의확산이예상보다는확산속도가저조함. 더욱이 RFID 기술이디지털기술이아닌아날로그기술이므로이로인한물리적한계도확산장애요소 그러나최근 RFID 기술의효용성을다양한측면에서실험및증명을시도하는연구가폭넓게수행되고있고, 점차과학적인결과를토대로다양한물류기업들이도입을시도하려하는움직임을보이고있음 물류화물모니터링기술은기본적으로위치정보가제공되어야하므로 GPS, LBS 기반의기술과밀접한연관이있음 LBS는유 / 무선네트워크, 첨단측위기술, 커넥티드디바이스, 다양한응용프로그램기반의스마트화로진화하고있으며적용범위가전산업으로확대되고있는추세임. 특히물류화물추적분야에서의응용이기대됨 한국인터넷진흥원 2016년국내 LBS 산업실태조사결과보고서에따르면, 국내 LBS 시장은대규모사업자에의한독점적시장지배구조로개인또는중소기업이시장에서성공하기어려운상황임. 결론적으로국내 LBS산업은소규모 LBS사업자의입지부족, 원천기술부족, 여러정책적지원미비등으로어려움을겪고있음. 따라서물류화물모니터링기술은위치정보기반서비스기술의제도적개선과병행되어야함 244

251 스마트화물이동정보모니터링시스템 나. 시장환경분석 화물추적서비스자체의시장분석은새로이등장하는기술들이많고아직선행분석 사례가많지않아효과적인분석을위해서는배경이되는물류시장과관련기술들의시장 환경분석이매우중요함 (1) 세계시장 다국적기업의공급사슬관리 (SCM) 및 e-commerce의발달이지속적으로진행되어, 부가가치를창출할수있는물류서비스의수요가지속적으로증대되는양상을보이고있는추세 지식기반 (Knowledge-based) 사업과전자상거래의발달로세계화기업의공급망효율성제고를위한다양한물류시스템의개선이핵심요소가됨. 특히다국적기업이물류산업의중심이된현재, 해외배송등장거리배송이폭발적으로증가 [ 글로벌물류네트워크현황 ] 국제물류가활발해짐에따라물류화물추적의필요성이증대되고있으며, 다양한업체에서물류가시성확보를위한서비스를제공함 아래그림은에어콘테이너로지스틱스 ( 주 ) 에서제공하는국제물류가시성을위한시스템의프레임워크를나타냄 245

252 기술개발테마현황분석 [ 에어콘테이너로지스틱스 ( 주 ) 의물류가시성솔루션예시 ] 물류산업에서의 RFID의도입은 2000년대중반이후활발해최신기술이라고하기는어렵지만, 그응용과적용범위가현재도증가추세에있어눈여겨보아야하는기술임 아래그림을보면소매유통, 물류, 우편등의분야에서화물모니터링과추적및효율적인재고관리등물류가시성확보를위한시스템의기반기술로서 RFID 기술이많이활용되고있음을알수있음 최근들어 RFID 적용분야전반적비율을기준으로물류및유통산업이약간감소하는추세로예상되지만, 전체 RFID 시장은꾸준히증가하고있음 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 15,740 21,510 29,600 41,460 57,260 79, * 출처 : Technavio Reasearch, 한국전자통신연구원재구성 246

253 스마트화물이동정보모니터링시스템 [ 세계 RFID 분야별서비스시장분포전망 ] GPS 및위치정보산업의시장환경분석은스마트화물추적서비스의동향분석에매우중요함 이는스마트화물추적을통한물류가시성확보의핵심기술이기때문임 한국전자통신연구원의위치정보서비스 (LBS) 기술및시장동향분석연구에따르면, 2014년세계 LBS 시장은 83.8억달러로평가되며, 연평균성장률 37.46% 로성장하여 2019년까지 LBS 시장은 414.6억달러에이를것으로예상됨 특히, 북미와유럽이세계 LBS 시장의 50% 이상을점유하고있음 차량운행관리는 GPS 및추적기술을통해차량의현재위치와운행정보등에관한실시간데이터를제공하는솔루션임. 특히 Bi Intelligence에따르면, 2020년에는북미에서상업용차량 1억 8000만대에적용을할것으로예견하였음. 이는전체시장의 90% 가량을차지하는매우큰수치임 관련기업들은트럭을통한물적자산의운송모니터링에 GPS 기술을이용한솔루션을매우효과적으로사용중에있음 247

254 기술개발테마현황분석 (2) 국내시장 국내물류시장은그규모가꾸준히증가하고있으며, 이에따라물류시장에관여하는여러기업들이물류시스템의효율화를위한투자가지속될것으로예상됨 꾸준히증가하는물류시장과, 다양화되는고객들의수요, 그리고기업의안정적인물류시스템운영을위해물류가시화에대한투자가증대될것으로예상됨. 국내의위치기반서비스시장은꾸준한성장세를보여, 연평균 15.1% 의성장률을보일 것으로전망 특히, 서비스별매출을조사해보면물류추적 B2B 가두번째로큰매출을차지할것으로예측하는 연구결과도있음 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 국내시장 * 출처 : 한국전자통신연구원, 2015 국내시장의동향은대기업을중심으로자체적 RFID 성공적사례를기반으로 RFID에대한수요가꾸준히증가하고있음 특히국내의 RFID 응용서비스분야중물류유통분야에서의적용이대부분을차지할정도로물류유통분야에서널리쓰이는기술임 믈류처리량이방대한대기업들을중심으로해당기술에기반하여물류최적화를위한물류가시성확보에주력하고있음 248

255 스마트화물이동정보모니터링시스템 다. 기술환경분석 (1) 기술개발트렌드 과거에는 RFID 기반의기술개발이주를이루었다면, 현재는 IoT 와통신기술, 인공지능및빅데이터분석기술의발전으로다양한형태의기술들이각자의트렌드를이루고발전하고있음 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템의핵심기술과응용기술분야 ] 분류핵심기술응용기술분야 블록체인 글로벌물류추적시스템기술, 상호운용성표준화기술등 물류이동추적기술 & 물류이동관제시스템 스마트컨테이너비콘 RFID 위치정보기반 글로벌물류추적시스템기술, 위치기반의보안관리기술, 화물차량정보자동전송기술등 글로벌물류추적시스템기술, 스마트물류용기기술등 글로벌물류추적시스템기술, 스마트물류용기기술, 디지털운송장정보수집기술 글로벌물류추적시스템기술, 위치기반의보안관리기술 인공지능및빅데이터분석기술 이벤트알람기술, 글로벌물류시스템모니터링기술 * 위표는스마트화물이동정보모니터링시스템의핵심기술들과그응용분야들을정리함. 응용기술분야에명시된기술들에만한정하여적용가능한것이아니라, 대표적응용분야들만정리함 블록체인은 공공거래장부 로써거래가이루어질때마다모든사용자가가진거래내역과대조하게끔설계되어우수한보안을달성수있는시스템임 블록체인기술의가치에대해많은기업이깨닫고이를물류에적용할방안을모색하고있음 블록체인은물류문야에서다음과같이응용될수있음 ( 참고 : SK C&C) - 화물위치수집시블록생성 - 화주에게신뢰성있는정보를공유 - 선사에서선하증권 BL 문서발행 - BL 문서등록에대한블록이쌓이면알림을받은화주는해당정보검색가능 - 세관에서문서확인 - 세관확인에대한정보도블록으로생성되어저장 - 수입지은행에서신용장발행 - 송하인과수출지은행에서결제요청 블록체인의도입으로물류업계는화주에게수송을맡긴화물이어떠한경로를거쳐어디로수송되고있는지에대한정보인물류의가시성을크게강화할수있음 249

256 기술개발테마현황분석 블록체인도입을위한제도적논의가필요 [ 블록체인과물류 ] 스마트컨테이너란컨테이너의위치나화물의현재상태정보등을인간이직접기록및관리하던기존의방식에서, IoT 기술을활용하여화물의실시간위치추적, 상태모니터링의자동화에더하여최종적으로컨테이너의자산의효율적인관리를목적으로함. 이를통해기업은수익창출과서비스경쟁력제고에대한목표를달성할수있음 스마트컨테이너를통해여러가지물류관리의효율성을높일수있음 - 스마트컨테이너를통해단대단 (End-to-end) 가시성을확보할수있음 - 화물에대한고객의신뢰가확보됨 - 운송전반에대한통제력을확보할수있음 스마트컨테이너는전원공급및통신환경에제약때문에모니터링이힘들었던컨테이너를대상으로서비스가이루어지고, 멀티모달 (multimodal) 환경에서도일관되게서비스를제공할수있음. 이와같은서비스를제공할수있게된요인은다음과같음 - 통신기술의발달 - 센서기술의발전과센서단가의하락세 250

257 스마트화물이동정보모니터링시스템 [ 센서기술발전 & 센서단가하락 ] - 빅데이터기술과클라우드시장의성숙에따라데이터분석이효과적으로가능한플랫폼이구성됨 스마트컨테이너상용화를위해서는몇가지해결해야할과제가있음. 특히컨테이너의장거리이동과제한적인전력공급때문에전력소비를최소화하는알고리즘개발및적용으로서비스의지속성을확보해야함 - 예를들어, 진동센서를활용하여진동이발생되는운송중에는주기적으로위치정보와화물의상태를전송하며, 멈춰있을경우취침모드로전환 - 배터리용량에따라신호주기를자동으로조절하는기술 - 운송모드별로센서활성화를제어 - 화물에대한센싱정보는장비내부에저장하고다음항구에도착하여 Cellular 통신재개시일괄전송. 공해상위치에대해서는 AIS 정보를활용하는방안고려가능. 이는공해상에서데이터송수신방법은위성통신을통해서만가능하기때문임 비콘기술은물류가시성을확보하는데응용할수있음 기존의기술인 RFID 와 GPS기술은물류네트워크를통해흐르는단일항목의가시성을제공함 - GPS는사전적기술 : 트럭, 기차, 비행기또는컨테이너의위치를제공 - RFID는사전 / 사후, 운송자산및제품수준에서모두이용가능 기존기술은여러가지제한이있음 - RFID는인프라구축을위해큰비용을필요로함 - 능동형태그 (Active tag) 는수동형태그에비해추가비용을발생시켜물류에서의확장적용에제한을줌 비콘은기존기술의한계를넘을수있는 BLE (Bluetooth Low Energy) 기술 - 독립적인형태 - 최신블루투스표준기반위에설치 - 낮은비용의장치 - 자체적전원공급가능 - 근접서비스제공을위한데이터계획설계불필요 251

258 기술개발테마현황분석 - 주변장치 ( 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터등 ) 를통해정보전달 비콘이물류에응용될수있는가장큰이유는물류배송은확정된공간을통해운반함 - 확정된공간 : 창고유통센터 트럭기차비행기등기계장치 창고유통센터 - 해당요소들이비콘태그가될수있음 [ 물류가시성과비콘기술 ] 빅데이터와애널리틱스를통해실시간물류가시성이제공될수있음 삼성 SDS 에서는물류솔루션인 Cello 를개발하여물류가시성을높이고있음 [ 삼성 SDS 물류솔루션 Cello ] 252

259 스마트화물이동정보모니터링시스템 대량의이동수단경로데이터를빅데이터기술로분석하여제시간에화물이도착할지여부를확률적으로예측할수있는실시간분석모델을개발하여실제솔루션에탑재하고있음 컨테이너에 IoT 센서를부착하여공장내외물류가시성을높임 화물의분실및도난을예방함 253

260 기술개발테마현황분석 (2) 기술환경분석 RFID 기반물류거점정보시스템구축사업등기존기술에대해서는국가적정책에의한물류가시화및스마트물류모니터링기술에대한지원이이루어지고있음 RFID 인프라구축이완료되면물류가시성이크게확대되어물류기업의효율이크게향상될것임 기존항만의 RFID 인프라와연계통합되어시너지를확대함 내륙컨테이너기지, 복합화물터미널, 물류단지, 공항, 철도화물거점등주요물류거점에 RFID 리더기를설치하여화물차량의태그를인식해게이트자동화및차량, 화물의반출입의자동인식으로각종물류업무에활용하는사업이진행됨 유통물류진흥원은물류가시성을제고하기위해바코드와 RFID에대해표준을확립하려노력하고있음 [ 물류가시성과 RFID 기술 ] 비콘또는스마트컨테이너등첨단 IoT 기술과인공지능및빅데이터를활용한스마트물류모니터링은주로민간기업에의해연구되고있음 CMA CGM은자사의메가컨테이너선에컨테이너모니터링기술을적용함 삼성 SDS는스마트물류모니터링에대한중요성을파악하고빅데이터분석기술을적극활용하여물류가시화효율을높이기위해노력하고있음 국내의경우정부주도의첨단기술을이용한물류가시성확보로드맵수립및시범사업추진협의체구성 운영이시급한상황임 254

261 스마트화물이동정보모니터링시스템 3. 기업분석 가. 국내외비교 화물이동정보모니터링시스템은인터넷및 IoT 기술의발달로관련기술이발전하고있음 국내는판토스, 삼성 SDS 등대기업물류및 SI 기업을중심으로관련기술을개발하고사업화하고있고, 해외또한머스크라인, IBM 등물류, SI 기업이기술개발및사업화를진행하고있음 화물위치에대한정보를포함해화물온도, 습도, 진동등상태에대한정보까지실시간으로모니터링가능한시스템개발이진행되고있는상황 화물이보관되는창고의경우에도 RFID, IoT를기반으로화물이적재되고보관되는과정등이실시간으로모니터링되는스마트창고시스템을배송업체를중심으로개발중에있음 화물이동정보모니터링의기반인 GPS 추적기기전세계시장은 2016년기준, 1.25 십억달러 ( 한화 1조 3천억원 ) 로추정되고있으며 2023년까지매년 12.91% 시장이증가할것으로예측되고있음 [ 지역별 GPS Tracking device의시장규모 ] 순위지역비율금액 1 북미 20% 2 억 5 천달러 2 유럽 35% 4 억 3 천달러 3 아시아 35% 4 억 3 천달러 4 기타 10% 1 억 2 천달러 * 출처 : MARKETSandMARKETS(2017,06), GPS Tracking Device Market 육상수송은차량관제시스템인 Fleet management system (FMS) 와 GPS를융합한차량추적플랫폼이주로화물이동정보모니터링시스템으로사용되고있음 FMS는차량의이동속도, 위치, 상태등을집계하고관제하는시스템으로 GPS를이용해실시간으로차량의위치를추적할수있어서물류에서화물이동정보모니터링에사용함 전세계시장은 2012년기준으로약 50억달러이었으나, 2022년 330억달러까지성장할것으로예측되고있음 해운업의경우운송정보를블록체인기술을기반으로관계사에실시간전송하는기술을개발하고있고, 이를통해서류작업과관련된업무효율성을증가시킴 위성기술은실시간화물이동정보전송의근간이되는기술이고, 국내의경우 KT가배송업체, 제조기업등과협력하여위성기술을기반으로한실시간화물추적서비스를제공하고있음 스마트컨테이너는통관절차에필요한정보를관세기관에위성과인터넷기술을통해자동으로전송 실시간화물의온도, 습도등을파악할수있으며, 배송업체는이를기반으로화물이동중적재물의파손을최소화할수있음 255

262 기술개발테마현황분석 FMS 를공급하는주요기업 [ 2014 년기준해외 FMS 를공급하는주요기업과사용자수 ] ( 고객수 : 사용하는거래처수 / 사용자수 : 사용하는사용자수 ) 국가기업명고객수사용자수 네덜란드 TomTom 36, ,000 미국 Teletrac 22, ,000 아일랜드 Fleetmatics 29,000 39,150 캐나다 Geotab 12, ,000 미국 ManagerPlus 10, ,000 미국 JDA 4,000 32,000 미국 Telogis 4,000 32,000 미국 IMS 11,000 27,500 미국 GPSTrackIt 2,802 14,010 미국 GPS Insight 2,000 20,000 미국 Ron Turley Associates 2,600 15,600 미국 Omnitracs 3,800 11,400 벨라루스 Gurtamz ,000 영국 Chevin 1,828 11,806 캐나다 Webtech Wireless 1,000 8,000 미국 Trimble 1,075 6,944 영국 Fleetio ,000 싱가포르 AVLView.com 968 1,420 미국 Assetworks ,000 미국 RASTRAC 487 4,789 국내기업의경우 LG CNS, 삼성 SDS, KT 등이사업화하고, 기업에게서비스를제공하고있으나 사용자수는집계안됨 256

263 스마트화물이동정보모니터링시스템 국내중소기업사례 에이웍스는 IoT 및지능형물류추적기반스마트물류서비스를골자로하는기업으로, 부산시미래성장동력산업 16개기업중하나로선정됨 모람씨앤티는차랑위치추적서비스및차량관리가주력인중소기업으로아이폰, 안드로이드전용의자사서비스이용가능어플리케이션을만들어쉽게물류추적서비스를이용할수있도록함 카이로스커뮤니케이션즈는화물이동정보시스템을택배에활용하여, 이를기반으로택배안심보관서비스앱 ' 택배바다 ' 를운영중이고, 최근택배보관호스트전용앱 ' 택배바다Host' 를출시 에스엠상선 는블록체인기술을활용해물류프로세스를간소화하는데에성공한기업으로, 인공위성과 IoT를연계하여컨테이너화물실시간추적기술을개발 트레드링스는수출입물류전문기업으로 ' 통합화물관리시스템 ' 을통해수출입기업들이가시성있는수출입업무를진행하도록화물파악서비스를제공하는업체로, 벤처창업활성화국무총리표창수상 옵티로는주문관리시스템과창고관리및트레킹시스템, 글로벌물류네크워크를보유한물류솔루션전문기업으로스마트물류기업 ( 주 ) 에이전트비와 logistics 4.0 시대의해외특송최적화 기술개발협약체결 [ 주요중소기업비교 ] ( 단위 : 백만원,%) 국내업체자산총계매출액 매출액증가율 영업이익율 당기순이익율 R&D 집중도 모람씨앤티 1,085 1, 트레드링스 1,

264 기술개발테마현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 FMS는화물을탑재한차량의위치를포함해속도, 연료소비등을종합적으로집계하고, 클라우드를기반으로다른 SCM 플랫폼과연동이가능하도록개발되고있음 TomTom은퀄컴과함께 IoT 기반의 connected, 자율주행자동차등에서활용이가능한고화질지도와차량의상태등을정확도높게전송할수있는플랫폼을발표했음 Fleetmatics는스타트업기업으로서클라우드기반의 FMS를제공하고있음. 휴대폰, PC 등인터넷접속이가능하다면손쉽게어플리케이션을통해차량의위치및이동정보, 화물상태등을확인할수있는것이특징 Teletrac Navman은문자와음성기반의차량정보알림시스템인 ELD Solution 을발표했음. 이를통해사용자는차량의정보를손쉽게확인할수있음. 또한, 차량라우팅시스템까지함께제공되어향후차량의예정된운행시간까지산출이가능한것이특징 * 출처 : [ Teletrac Navman 의 ELD Solution 화면 ] 해상화물의경우 Cargo Management System에의하여화물이동정보가확인되고, 터미널내 RFID 센서를통해화물이어느과정에있는지실시간으로확인할수있는기술을개발및발전시키고있음 Mercator는항공화물의입출고를실시간으로확인할수있는 API 형태의 cargo management system을개발하여공급하고있음. 이를통해입출고된화물이배송과정중어느곳에위치하는지정확하게확인할수있음 WIPRO는수출입화물의이동에따른영수증, 계산서등을자동으로발급하는 cargo management system을개발했음. 수출입의경우인도시점, 선적지등에따라영수증이발급되는데해당시스템을통해자동으로화물의위치를추적하여관련서류를발급하고관계기관의시스템과공유할수있는것이특징 258

265 스마트화물이동정보모니터링시스템 [ Cargo Management System 의개요 ] 스마트컨테이너를통해별도의 GPS, RFID의설치없이화물의이동경로를파악할수있고, 화물상태를확인하는것을넘어관리까지할수있음 머스크라인은 Remote Container Monitoring (RCM) 프로젝트를통해컨테이너의위치뿐만아니라화물의온도, 상태등을실시간으로추적하는기술을개발했음 RCM을통해냉장식품의배송효율성을극대화하였으며, 지속적으로수집되는컨테이너의위치와상태를기반으로설비및보전에활용했음 냉장식품의특성상보관에문제가생기면고객의클레임이증가하는데지속적인화물의정보를수집하여클레임의수를낮출수있음 [ 머스크라인의스마트컨테이너의운영개념도 ] 259

266 기술개발테마현황분석 (2) 국내업체동향 국내업체의경우배송기업을중심으로물류, 화물의가시성을발전시키는데집중하고있음 판토스는물류가시성시스템을개발해사용하고있음. 현재는이를발전시켜선행관리센터를구축하고수송중돌발변수에대비하여배송에문제가없도록관리하고있음 판토스는전세계 40개국의선박, 항공기그리고항만과공항등의물류흐름을실시간으로확인할수있음. 향후컨테이너내부의정보까지확인할수있는클라우드기반의시스템을개발할예정 삼성SDS는위성 Automatic identification System (AIS) 를기반으로 24시간선반의이동경로를파악하고이를가시화하는플랫폼을개발및공급하고있음 [ 판토스화물가시성시스템의화면 ] Cargo Management System의국내시장은항공사와해운업체를중심으로개발하고있고, 일부포워딩 ( 물류대행 ) 또는스타트업업체에서공급하고있음 에스위너스스마트컨테이너의한종류인 ConTracer 를개발했음. 이는화물상태를실시간으로파악할수있고, 컨테이너의위치를실시간으로웹을통해확인할수있음. 특히, 문개폐상태를확인할수있어서안정적으로화물수송이가능함 SM상선은초소형위성송수신국 (VSAT) 과 IoT를기반으로선박위치실시간모니터링플랫폼을자체개발, 이를통해냉동컨테이너의상황을내륙의서버로실시간전송및확인가능 * 출처 : [ 국내중소기업의컨테이터수송정보관련제품의모습 ] 260

267 스마트화물이동정보모니터링시스템 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 GPS 기술 Global Positioning System (GPS) : GPS 수신기는세개이상의 GPS 위성으로부터송신된신호를수신하여위성과수신기의위치를결정 현재자동차내비게이션, 스마트폰등에서사용하는위성항법 (GNSS, Global Navigation Satellite System) 은오차가약 15 30m 수준으로정밀한화물위치정보파악에는한계가있음 최근국토교통부와한국항공우주연구원이 3m 이내의오차를발생시키는초정밀위성항법기술을확보했음. 이를통해향후새로운수송수단인무인수송차그리고지능형교통체계등에서 GPS 기술을활용하는데기반여건을조성함 큰특징은기존의저렴한 GPS 수신기를사용할수있어빠른상용화가예상됨 아래의사진처럼좌측은운동장인식이고리지못하고실제지역에서벗어나나, 우측과같이새로운위성항법장치는고르고정확하게운동장을인식하고있음 [ 기존 ( 좌 ) 및새로운 ( 우 ) 위성항법기술의비교 ] IoT 기술 인터넷을기반으로배송수단의환경 ( 위치, 화물의상태등 ) 을관제센터로전송하는데사용되고있음 Internet Of Things (IoT) : RFID, NFC, GPS 등의센서가사물에부착되고, 이로부터측정되는데이터가인터넷을통해관측자또는사용자에게전달되는기술 현실적으로선박, 항공기보다트럭에적용하기쉬우며실제코카콜라배송차량등에적용하여운전자의행동, 냉동창고의온도, 차량위치, 차량상태등을관제센터로전송하는데사용중 선박의경우최근위성통신장치를이용해관제센터와송수신하는스마트선박의개발이진행되고있음. 해당선박의 IoT 장비들은전기사용이제한적이라는환경을고려하여태양광, 리튱이온지속가능한전원공급장치를사용하도록설계되어있음 261

268 기술개발테마현황분석 [ 코카콜라의 IoT 기반의배송트럭개념도 ] VSAT 기술 Very Small Aperture Terminal (VSAT) : 사업장또는일부지역에부착되어위성과양방향성을가지고송수신하는통신망 주로선박에서내륙지역과통신망을구성하기위해사용하고, 해당기술은정확도높은실시간배송정보전송의기본이되는기술 최근에는선박, 항공기등에대한실시간위치추적및상태등을관리하기위해필요성이증가하고있음. 관련기업은크게위성과정보를송수신하는장치를개발하는기업, IT 플랫폼을제공하는기업으로분류 국내에서는 KT SAT 등의 IT 기업을통해위성통신망과관련된솔루션을공급받을수있음 [ VSAT 기반선박운용의개념도와 VSAT 모습 ] 262

269 스마트화물이동정보모니터링시스템 나. 특허 / 논문분석 스마트화물이동정보모니터링시스템특허상주요기술 주요기술 스마트화물이동정보모니터링시스템과관련된기술은물류이동추적기술, 물류이동관제시스템기술이있으며, 물류이동추적기술은글로벌물류추적시스템기술, 스마트물류용기기술, 디지털운송장정보수집기술, 이벤트알람기술로구분되며, 물류이동관제시스템은화물차량정보자동전송기술, 글로벌물류시스템모니터링기술, 위치기반의보안관리기술, 상호운용성표준화기술로구분됨분류요소기술설명 물류이동추적기술 물류이동관제시스템 글로벌물류추적시스템기술 스마트물류용기기술 디지털운송장정보수집기술 이벤트알람기술 화물차량정보자동전송기술 글로벌물류시스템모니터링기술 위치기반의보안관리기술 상호운용성표준화기술 ICT 기술을활용하여화물운송수단에서물류거점간반출입, 하역등에정보를실시간으로알려주는추적시스템기술 바코드, RIFD, 영상기술등을통한자동인식기술인터넷, 모바일의네트워크환경과결합하여물류분야의추적성, 효율성을높이는기술 RIFD 태그가결합된물품배송용디지털운송장및정보수집기술 장애발생예측및장애발생시실시간알람정보제공을통해물류정체를사전에방지하는기술화물차량의현재위치, 물품의적재량그리고이동경로정보를자동으로측정하여관제서버로전송하는기술 빅데이터기반글로벌통합관제시스템운영기술 위치기반의보안장비를장착하여이동중인화물의도난, 파손에대한정보를제공하는기술 정보공유를위한상호표준화된정보교환기술 263

270 기술개발테마현황분석 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 스마트화물이동정보모니터링시스템에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여 분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 글로벌물류추적시스템기술 ,384 물류이동추적기술 스마트물류용기기술 227 3, ,003 디지털운송장정보수집기술 592 3, ,761 이벤트알람기술 110 1, ,199 화물차량정보자동전송기술 ,549 물류이동관제시스템 글로벌물류시스템모니터링기술 120 9, ,131 12,071 위치기반의보안관리기술 3,513 7,880 1,958 1,638 14,989 상호운용성표준화기술 합계 5,644 27,085 2,655 5,959 41,343 국가별요소기술별특허동향에서는위치기반의보안관리기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는글로벌물류시스템모니터링기술, 디지털운송장정보수집기술, 스마트물류용기기술의출원건수가많았음 위치기반의보안관리기술은미국이가장많은출원량을보유하고있으며, 유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서는미국이가장많은출원량을보유하고있고일본이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 스마트화물이동정보모니터링시스템에대한기술은미국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 264

271 스마트화물이동정보모니터링시스템 주요기술별출원인동향 세부분야 요소기술 기술집중도 주요출원인 국내특허동향 글로벌물류추적시스템기술 안성식현대중공업 ( 주 ) US POSTAL SERVICE 대기업및개인중심삼성중공업 ( 주 ),( 주 ) 포스코, 대우조선해양 ( 주 ) 등 물류이동추적기술 스마트물류용기기술 디지털운송장정보수집기술 씨제이지엘에스 ( 주 ) 권순태 IBM 한국전자통신연구원 HITACHI IBM 대기업및개인중심 ( 주 ) 케이티,SK 텔레콤 ( 주 ), 삼성물산 ( 주 ) 등 대기업및공공연구기관중심동국대학교,LG 이노텍 ( 주 ),LS 산전 ( 주 ) 등 이벤트알람기술 ( 주 ) 포스코엘지디스플레이 ( 주 ) MICROSOFT 대기업및개인중심삼성전자 ( 주 ), 신한산업 ( 주 ), 이진국등 화물차량정보자동전송기술 한국전자통신연구원 LG 전자 ( 주 ) NTT DOCOMO 대기업및공공연구기관중심 ( 주 ) 동부대우전자, 인천대학교, 현대중공업 ( 주 ) 등 물류이동관제시스템 글로벌물류시스템모니터링기술 위치기반의보안관리기술 한국전자통신연구원한국해양과학기술원 IBM SK 텔레콤 ( 주 ) 에스케이플레닛 ( 주 ) IBM 대기업및공공연구기관중심인천대학교, 삼성전자 ( 주 ), 건양대학교등 대기업및공공연구기관중심 LG 전자 ( 주 ),( 주 )LG 유플러스, 고려대학교등 상호운용성표준화기술 ( 주 ) 이베이코리아이기원 IBM 중소기업및개인중심이기원,( 주 ) 덩키닥터,( 주 ) 넥스트에이등 물류이동추적기술분야주요출원인동향 글로벌물류추적시스템기술에서는 US POSTAL SERVICE가가장많은특허를보유하고있으며, 스마트물류용기기술과디지털운송장정보수집기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있으며, 이벤트알람기술에서는 MICROSOFT가가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업및공공연구기관을중심으로글로벌물류추적시스템기술및디지털운송장정보수집기술에대한연구개발이이루어지고있음 물류이동관제시스템분야주요출원인동향 화물차량정보자동전송기술에서는한국전자통신연구원이가장많은특허를보유하고있으며, 글로벌물류시스템모니터링기술, 위치기반의보안관리기술, 상호운용성표준화기술에서는 IBM이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는개인및대기업및공공연구기간을중심으로화물차량정보자동전송기술및위치기반의보안관리기술에대한연구개발이이루어지고있음 265

272 기술개발테마현황분석 스마트화물이동정보모니터링시스템분야의주요경쟁기술및공백기술 스마트화물이동정보모니터링시스템분야의주요경쟁기술은위치기반의보안관리기술이고, 공백기술은상호운용성표준화기술, 글로벌물류추적시스템기술, 화물차량정보자동전송기술로나타남 스마트화물이동정보모니터링시스템분야에서위치기반의보안관리기술이가장경쟁이치열할분야이고, 상호운용성표준화기술, 글로벌물류추적시스템기술, 화물차량정보자동전송기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 세부분야요소기술기술집중도 물류이동추적기술 물류이동관제시스템 글로벌물류추적시스템기술스마트물류용기기술디지털운송장정보수집기술이벤트알람기술화물차량정보자동전송기술글로벌물류시스템모니터링기술위치기반의보안관리기술상호운용성표준화기술 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 물류이동추적기술 글로벌물류추적시스템기술스마트물류용기기술디지털운송장정보수집기술이벤트알람기술 화물추적어플리케이션을적용하여휴대단말이화물선적관리서버로부터선박의위치정보를제공하는기술 내부와외부간에정보를송수신할수있는초음파통신을이용한물류모니터링기술 위치추적이되는블루투스기능의텍을통해상품의위치집계정보를파악할수있는기술 운송용기의 RFID를스캐닝하여인식함으로써운송용기의입출고를결정하는기술 무선식별태그 (RFID 태그 ) 를이용한재고와납입관리를스마트폰의어플을통하여실시간파악할수있는기술 상품에부착된배송장에정보영역정보처리부를포함하는배송장처리기술 예기치않은정전, 방법, 방재, 온습도변화등이발생한경우이를자동으로감지하여관리자에게실시간으로통보하는기술 이동형장비에설치되어작업자의위치정보를기초로이동형장비의위험정보를작업자에게알람을알려주는 266

273 스마트화물이동정보모니터링시스템 물류이동관제시스템 화물차량정보자동전송기술 글로벌물류시스템모니터링기술 위치기반의보안관리기술 상호운용성표준화기술 기술 사용자의통신 단말기에 설치되어 물품의 출발 지점 정보와배송지점정보를운반자의단말기로전송하는기술 배송상황이 스마트폰, 테블리 PC등 전자 디바이스의 위젯을통해현재위치를기준으로배송상황을전송하는 기술 자동화장비를 관리하는 제어장치와 장비 제어장치를 통합하여통합관리하고모니터링하는기술 RFI 및 센서 노드를 이용한 물류 이력 시스템을 통해 물류를관리하는기술 GPS 기반 위험예방 알림바법으로 안심영영 이탈여부를 측정하여위험을알리는기술 RFID 리더로부터 송수신된 신호에 따라 문제 발생을 인식하고제어하는기술 자재코드의속성변경에따른처리기준을표준화한표준 속성정보를제공하여시스템오류를최소화하는기술 송장정보의효과적이고효율적인동기화를위한 XML과 같은소프트웨어언어를제공하는기술 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 위치기반의보안관리기술에대한 요소기술 대부분은 대기업 및 공공연구기관을 중심으로 연구개발이 이루어지는 것으로 나타났으며, 화물차량 정보 자동 전송 기술, 디지털 운송장 정보 수집 기술에 대해서도 대기업과공공연구기관의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 물류이동추적기술에서는운송장을디지털화하여정보를수집하고이를활용하여물류의이동을 추적하는기술이개발되고있는것으로나타남 물류이동관제시스템에서는물류의위치정보를수집하고 이를기반으로보안관리할 수있는 기술이개발되고있는것으로나타남 267

274 기술개발테마현황분석 중소기업특허전략수립방향및시사점 스마트화물이동정보모니터링시스템분야의공백기술분야는상호운용성표준화기술, 글로벌물류시스템모니터링기술, 스마트물류용기기술로나타남 물류의이동현황을추적, 관리하기위한다양한추적시스템과물류자동화가확대됨에실시간으로장애및보안이관리될수있는기술에대한개발이진행될수있음 다만, 전반적으로스마트화물이동정보모니터링시스템은대기업및공공연구기관을중심으로연구개발이이루어지고있기때문에개인및중소기업의참여가높지않은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고있는상호운용성표준화기술, 글로벌물류시스템모니터링기술에대해서는향후물류시스템의글로벌화시장선점에필요한특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서공공연구기관에서연구개발을활발히하고있는상호운용성표준화기술, 글로벌물류시스템모니터링기술, 스마트물류용기기술에대해서는공공연구기관으로부터해당기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 268

275 스마트화물이동정보모니터링시스템 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 (1) 연구개발기관 스마트화물이동정보모니터링시스템분야주요연구개발기관 서울대학교기계공학과 Global Navigation Satellite System (GNSS) 연구실 - 위성항법, GPS 등위성송수신과관련된기술연구및개발을중심으로연구를수행하고있고, GPS 송수신과관련된기술을중요연구로진행하고있음 고려대학교컴퓨터학과무선데이터통신연구실 - 자동차네트워크와관련된연구를중심으로수행하는곳으로인터넷기반의커넥티드카, 지능형자동차등의연구를진행하고있음 항공우주연구원 SBAS 사업단 - 위성항법팀등을중심으로 GPS와인공위성등에대한연구및기술개발을진행하고있음 - 항공우주연구원의설립목적은정부, 민간, 법인, 단체등과연구개발협력및기술용역수탁 위탁, 주요임무분야의전문인력양성임 한국교통연구원물류연구본부 - 한국교통연구원은교통정책연구, 개발하고교통정책기술에관련된국내외각종정보를수집, 조사, 분석하여이를널리보급함으로써교통분야발전에기여하기위해설립된정부출연연구기관으로삶의질향상과국가경쟁력제고를위하여효율적이고지속가능한교통체계추진정책을제시하고, 나아가교통관련기초자료구축및핵심기술개발을통해교통산업발전을선도하기위하여설립 국토교통과학기술진흥위원회교통물류실 - 국내유일의국토교통 R&D 전문기관으로국토교통 R&D의기획, 관리, 평가와건설 교통신기술인증업무를수행하고있으며, 국민생활과밀접한국토교통 R&D를통해국민모두가행복해지는기술, 창조적국토공간을구현하는기술을만들어나가고자설립 한국물류산업정책연구원 ITS첨단교통연구본부 - 글로벌물류체계구축과물류기업의경쟁력제고, 선진물류체계구축및녹색성장물류발전을위한법률및제도개선과 U-SCM활성화와글로벌물류시스템구축및글로벌물류기업육성등을위한혁신을선도하며, 국제물류전문인재양성을통한선진물류국가건설을위하여설립 LG CNS / 삼성 SDS / 포스코 ICT - SCM과관련분야의기업컨설팅을진행하고있음. 또한수리적모델링을바탕으로 TMS, WMS 등을고객맞춤형으로제작하고공급하고있음 KT SAT - 인공위성과관련된솔루션및플랫폼을기업에게공급하고컨설팅하는곳으로해상위성통신서비스를공급받을수있음 269

276 기술개발테마현황분석 (2) 연구개발자원 정부지원프로그램 축산차량 GPS 운영비지원 - 축산관계시설에출입하는차량에대하여 GPS 단말기를장착하여악성가축전염병발생시질병확산조기진압하기위해지원하는정책 국토교통부산업 사회혁신프로젝트 - 국토교통부는 2020년까지 GPS 기술의정확도를높이기위한 GPS 보정시스템 (SBAS) 기술개발과관련된지원정책을추진할예정 - 동시에초연결 지능형네트워크조성에대한지원을통해 IoT 기반의서비스공급의증가를유도할예정 국토교통과학기술진흥원 - 정부에서입찰하는물류와관련된연구및기술개발용역을관리하는공공기관. RFID, GPS 기반의수송관련연구또는시스템개발과관련된공고문을확인할수있음 - 국토교통과학기술육성법에근거하여정부에서물류및교통관련신기술개발과관련된연구를공지하고, 연구지원대상자선발을주관하고있는기관 한국교통연구원 - 새로운수송수단에대한연구를진행하는곳으로지능형컨테이너, 배송시스템에대한연구가중점으로진행됨 - 이에따라교통연구원에서외부기관에의뢰하는배송정보와관련된용역또는정부지원프로그램의공고문을확인할수있음 정부지원연구시설 국가연구시설장비진흥센터 - 국가에서유휴연구장비시설을모두총괄적으로관리하여수요가있는곳에제공하는기관 - 홈페이지접속후장비활용종합포털 (ZEUS, 에접속하여연구시설활용에대한정보를전달받을수있음 - 휴대전화어플리케이션이있으며손쉽게활용할수있음 270

277 스마트화물이동정보모니터링시스템 [ 장비활용종합포털 ] 한국교통연구원 - 국가연구시설장비진흥센터 (NFEC) 는과학기술발전에기반이되는연구시설 장비의고도화추진을체계적으로지원하기위하여 과학기술기본법 에의해설립 - 연구시설 장비의활용률을높이기위해전략적투자, 공동활용촉진, 전문인력양성, 총괄운영관리를핵심업무로설정하여추진 [ 연구시설 장비의공동활용방법 ] 271

278 기술개발테마현황분석 [ 물류기술관련국가연구시설장비등록현황 ] 연번 표준분류 대분류중분류소분류 제품명 1 데이터처리장비장비소프트웨어 데이터처리장비기반소프트웨어 오라클데이터베이스엔터프라이즈에디션 2 데이터처리장비장비소프트웨어 - 앤시스메카니컬 (Rev. 13) 3 데이터처리장비장비소프트웨어 - Ansys/RELEASE 기계가공 / 시험장비자동화 / 이송장비자동생산 / 라인장비상자및판지그리퍼 5 기계가공 / 시험장비성형 / 가공장비 3D 프린터 3D 프린터 6 기계가공 / 시험장비자동화 / 이송장비로봇로봇팔 7 기계가공 / 시험장비자동화 / 이송장비이송장치 / 차랑 주행및승강구동모터세트 8 기계가공 / 시험장비자동화 / 이송장비이송장치 / 차랑 이재장치구동 / 모터세트주구동부 9 물리적측정장비 - - 화물차풍실험용목업 10 기계가공 / 시험장비성형 / 가공장비압연장비밴딩롤러 11 환경조성 / 생산 / 사육시설환경조성형시설항온 / 항습시설항온룸챔버 272

279 스마트화물이동정보모니터링시스템 나. 연구개발인력 스마트화물이동정보모니터링시스템분야는서울대학교, 고려대학교, 한국항우주연구원, 한국물류산업정책연구원에서주로연구개발을진행하고있음 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템분야주요연구인력현황 ] 기관 부서 대표번호 서울대학교 GNSS 연구실 고려대학교 무선데이터통신연구실 한국항공우주연구원 SBAS 사업단 한국물류산업정책연구원 ITS첨단교통연구본부 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 스마트화물이동정보모니터링시스템의요소기술이전이가능한기관은한국과학기술원, 한국전자통신연구원, 한국해양과학기술연구원이있음 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템요소기술연구기관및인원 ] 요소기술 기관 GPS 정확도개선기술 한국과학기술원 RFID 의수송수단적용기술 한국전자통신연구원 무선인터넷 (WIFI) 기반의내륙수송수단과관제소의통신기술 한국해양과학기술원 해양과내륙지역통신기술 한국해양과학기술원 273

280 기술개발테마현황분석 (2) 이전기술에대한세부내용 [ GPS 정확도개선기술 ] 분류 세부내용 기술명 GPS 정확도개선기술 기술설명 불특정다수의사용자로부터 GPS 참조위치정보없이수집된무선랜 핑거프린트시이퀀스에대해서실내지도와주소정보를사용하여핑거프린트의 수집위치를자동으로라벨링하는기법 라디오맵을자동으로구축하여전세계실내공간을커버하는실내 GPS 시스템을 저렴한비용으로구축할수있는기술 관련링크

281 스마트화물이동정보모니터링시스템 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템분야키워드클러스터링 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 클러스터 02 refractive-in dex, beam-deliver y, scanning-dir ection access, apparatus, control [ 스마트화물이동정보모니터링시스템분야주요키워드및관련문헌 ] 4 6~8 1. Tunable Acoustic Gradient Index of Refraction Lens and System 2. Dosimetry auditing procedure with alanine dosimeters for light ion beam therapy 3. Wireless sensor networking, automation technologies and machine to machine 1. Integrating space technology into society: Societal, political, economic, and logistical roadblocks for the space sector 2. IMAGE READING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS 3. Impact of a priority-setting consultation on doctor-patient agreement after a geriatric 275

282 기술개발테마현황분석 클러스터 03 shot-region, product-inte grity, label-body 6 1. EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD 2. An anonymous RFID grouping-proof with missing tag identification 3. Patterning motor neurons in the Drosophila ventral nerve cord using latent state 1. Development of a novel simulation model for assessment of laparoscopic camera navigation 2. A communicating object's approach for smart logistics and safety issues in warehouses 3. Information transmission and processing systems and methods for freight carriers 클러스터 04 video-conten t, dynamic-sele ction, trailer-identif ication 4~6 클러스터 05 storage-devi ce, imaging-syst em, control-meth od 6~8 1. METHODS AND SYSTEMS FOR MANAGING AUTOMATED IDENTIFICATION TECHNOLOGIES INFORMATION 2. Dynamic Optoacoustic Angiography of Peripheral Vasculature 3. IoT Considerations, Requirements, and Architectures for Smart Buildings-Energy Optimization and Next-Generation Building Management Systems 클러스터 06 clinical-effec t, distributionunit, particular-pr oduct 6 1. SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING DOSIMETRY IN OPHTHALMIC PHOTOMEDICINE 2. GPS tracking cattle as a monitoring tool for conservation and management 3. Leveraging Internet of Things within the military network environment - Challenges and solutions 클러스터 07 control-syste m, radio-freque ncy, module 5~7 1. ARTICLE MANAGEMENT SYSTEM 2. Inkjet printed nanomaterial based flexible radio frequency identification (RFID) tag sensors for the internet of nano things 3. Use of real-time GNSS-RF Data to characterize the swing movements of forestry equipment 클러스터 08 managemen t-server, computer-pr ogram, light-distribu tion 4 1. SYSTEMS AND METHODS FOR RECORDING AND RECREATING INTERACTIVE USER-SESSIONS INVOLVING AN ON-LINE SERVER 2. Guiding lay navigation in geriatric patients with cancer using a distress assessment tool 3. The Investigation of the Ardales Cave, Spain 3D Documentation, Topographic Analyses, and Lighting Simulations based on Terrestrial Laser Scanning 클러스터 09 detection, motor-vehicl e, subject-matt er 4~6 1. Multi Sensor Detection, Stall to Stop and Lock Disabling System 2. Response to agriculture by a woodland species depends on cover type and behavioural state: insights from resident and dispersing Iberian lynx 3. Associations between Australian clinical medical practitioner exposure to workplace aggression and workforce participation intentions 클러스터 10 package-exc hange, first-sensor partial-regio n 6~8 1. Package Management System For Tracking Shipment And Product Integrity 2. Improvements on GPS location cluster analysis for the prediction of large carnivore feeding activities: Ground-truth detection probability and inclusion of activity sensor measures 3. Partial aortic root remodeling in case of ascending aortic aneurysms 276

283 스마트화물이동정보모니터링시스템 (2) 요소기술도출 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템 ] 요소기술 GPS 정확도개선기술 RFID 의수송수단적용기술 무선인터넷 (WIFI) 기반의내륙수송수단과관제소의통신기술 센서를활용한내륙화물이동정보집계기술개발 ( 스마트컨테이너 ) 해양과내륙지역통신기술 자연환경변화에도정확한상태의정보송신기술개발 실시간데이터집계및분석을위한클라우드기반의관제플랫폼개발 이동정보중이상치데이터검출관련기술 출처 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 기술 / 시장분석, 전문가추천 277

284 기술개발테마현황분석 (3) 핵심요소기술선정 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템핵심요소기술 ] 분류핵심요소기술키워드 GPS 정확도개선기술 GPS, 초정밀지도, 위치정보획득 GPS 및 RFID 기술 RFID 의수송수단적용기술 RFID, 화물정보 IoT 기반의수송기술 무선인터넷 (WIFI) 기반의내륙수송수단과관제소의통신기술 센서를활용한내륙화물이동정보집계기술개발 ( 스마트컨테이너 ) 장거리무선인터넷, 정보송수신 화물데이터수집, 수송수단지능화 인공위성기반의실시간통신기술 해양과내륙지역통신기술 자연환경변화에도정확한상태의정보송신기술개발 화물사이즈바리에이션, 적재시뮬레이션 정보송수신, 송수신안정화 관제모니터링기술 실시간데이터집계및분석을위한클라우드기반의관제플랫폼개발 이동정보중이상치데이터검출관련기술 동시수집, 동시분석 이상치데이터검출, 검출알고리즘 278

285 스마트화물이동정보모니터링시스템 나. 스마트화물이동정보모니터링시스템기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 279

286 기술개발테마현황분석 다. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된 핵심요소기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 스마트화물이동정보모니터링시스템분야핵심요소기술연구목표 ] 분류핵심요소기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 GPS 및 RFID 기술 GPS 정확도개선기술 실제위치와측정된위치오차 [m] 3m 이내 1m 이내 초정밀지도및실제에가까운위치정보획득기술개발 RFID 의수송수단적용기술 화물관련정보획득비율 [%] 80% 이상 90% 이상 수송과관련된정보획득기술개발 IoT 기반의수송기술 무선인터넷 (WIFI) 기반의내륙수송수단과관제소의통신기술 센서를활용한내륙화물이동정보집계기술개발 ( 스마트컨테이너 ) 통신가능거리 [m] 보관된화물의데이터수집률 [%] 100m 이상 90% 이상 200m 이상 99% 이상 장거리무선인터넷정보송수신기술개발 화물보관및수송수단의지능화관련기술개발 인공위성기반의실시간통신기술 해양과내륙지역통신기술 자연환경변화에도정확한상태의정보송신기술개발 정보전송률 [%] 정보전송률 [%] 95% 이상 99% 이상 85% 이상 90% 이상 다양한화물사이즈에맞는적재시뮬레이션기술개발 자연환경에도높은정보송수신기술개발 관제모니터링기술 실시간데이터집계및분석을위한클라우드기반의관제플랫폼개발 이동정보중이상치데이터검출관련기술 데이터분석률 [%] 이상치검출률 [%] 85% 이상 80% 이상 90% 이상 90% 이상 99% 이상 95% 이상 다양한정보를동시수집및분석하는기술개발 수송정보와관련된이상치데이터를검출하는알고리즘개발 280

287 기술개발테마현황분석 물류로봇 드론 관제시스템

288

289 물류로봇 드론관제시스템 정의및범위 물류로봇 드론관제시스템이란제품및부품등을기존의전통적인이송수단이아닌무인로봇및드론등을통해이송하는환경에서다수의로봇및드론의운영상황을모니터링하고트래픽등을관리하며작업오더할당등의운영제어를하기위한집중화된시스템 지상을이동하는물류로봇및상공으로이동하는드론은기본적으로사람을대신하여제품을이송하는시스템정부지원정책 중소벤처기업부는우수 R&D 인프라를활용한대표적인중소기업지원연구기관의연구부서와중소기업간연계를통한기술지원은물론변리사, 산학연협력코디네이터, 기술거래사, 기술가치평가사등기술사업화관련전담인력이사업화사안마다관여해고품질비즈니스컨설팅제공 한국로봇산업진흥원에서로봇산업클러스터, 로봇활용중소제조공정혁신지원사업, 시장창출형로봇보급사업과같이물류로봇관련기술을개발하고자하는중소기업들을다양한형태로지원하고있음 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) ( 환경 ) 유연한산업구조 ( 기술 ) 우수한 IT 인프라 ( 정책 ) 산업지원정책수립기회 (Opportunity) ( 환경 ) e커머스산업의발달 ( 기술 ) 기반기술연구 개발 ( 정책 ) 물류에대한정부인식변화 약점 (Weakness) ( 환경 ) 대기업중심물류 ( 기술 ) 핵심원천기술미흡 ( 정책 ) 산업계연계미흡위협 (Threat) ( 환경 ) 영세업체는규모상기존솔루션적용어려움 ( 기술 ) 글로벌업체와의기술격차 ( 정책 ) 미시적 R&D 정책 중소기업의시장대응전략 물류로봇을활용할수있는관제시스템의기본성능확보 소규모, 중규모로물류로봇을운영할때최적의 Tipping Point를찾는관제솔루션을개발하여영세업체수요창출

290 핵심요소기술로드맵

291 물류로봇 드론관제시스템 1. 개요 가. 정의및필요성 물류로봇 드론관제시스템이란제품및부품등을기존의전통적인이송수단이아닌무인로봇및드론등을통해이송하는환경에서다수의로봇및드론의운영상황을모니터링하고트래픽등을관리하며작업오더할당등의운영제어를하기위한집중화된시스템임. 또한운영관리이외에도각종이례상황발생시신속한대응이가능할수있도록해야하며사고를미연에방지할수있도록구성되어야함 전체물류시스템의효율적운영을위해서개별이송수단이외에도여러자원들, 예를들면상하역기기및장소, 대기장소, 타인터페이스시스템등과의연계및운영계획을고려할수있어야함 지상을이동하는물류로봇및상공으로이동하는드론은기본적으로사람을대신하여제품을이송하는시스템으로다음과같이활용되고있음 ( 드론 ) UVA(Unmanned Aerial Vehicle) 이라는용어가일반적으로사용되고있으며원격탐사, 관측, 감시등의다양한목적으로사용되고있음. 물류분야에서는여러기업에서드론을이용하여제품을수송하려는시도를하고있으며특히아마존의경우 2016년 12월영국에서고객이주문한물품을처음으로배송하였음. 원격으로사람이조정해서운영하는경우와자율적으로이동하는경우가있음 ( 로봇 ) AGV(Automatic Guided Vehicle) 의경우물류센터내, 공장내혹은항만야드등에서제품및부품등을자동으로이송하는데많이사용되는시스템임. 사전에미리정의된경로를따라이동하며이를위해마그네틱테이프, 마그네틱마커, 트랜스폰더등을인프라에설치하여이동경로및 AGV의위치정보를파악하는경우가많이있음 ( 로봇 ) 아마존에서는기존물류센터내에서작업자가제품을피킹하러카트를끌고이동하는작업 (person-to-good) 을효율화하기위해 KIVA 라는시스템을도입. 제품이담긴선반을로봇이피킹을하는작업자에게가져다줌으로써 (good-to-person) 작업의효율성을높이고있음. KIVA는바닥에 2D 바코드를부착하고이를이용하여위치를인식함 ( 로봇 ) 이외에도다양한물류이송로봇이개발되고있음. 물류센터내에서마그네틱테이프등인프라설비구축없이레이저스캐너등을이용하여위치추정을하고이송서비스를하는다양한로봇들을여러업체에서출시하였음 (Aethon, Rocus, DHL 등 ) 최근실내뿐만아니라실외에서도주행가능한물류로봇들이다양한업체들에서개발및출시되고있음 (Marble, Dispatch 사등 ) 주로차량자율주행과는다르게인도를이용하는경우가많으며원격조종및부분적자율주행기술을적용하는경우가많음 285

292 기술개발테마현황분석 아마존 prime air 8) KIVA 9) Locus 10) Marble 11) [ 제품이송을위한다양한물류로봇 드론예시 ] 복수의물류로봇 드론시스템을효율적으로운영하기위해서는개별기기에대한모니터링및관리, 경로설정및운영계획, Job 할당및관리, Traffic 관리, 기기및관제시스템간 / 기기간통신시스템등의다양한기능등이요구됨 이러한관제시스템은적용하고자하는기기, 화물의특성및제공서비스의수준에따라서요구되는기능및수준이달라짐 ( 드론 ) 현재 NASA에서미연방항공청의지원으로 UTM(Unmanned Aerial Systems Traffic Management) 라는무인항공기관제시스템을개발중에있음. 2015년에서 2019년까지연구가진행될예정이며 1~4단계로구성되어있음. 주요기능은다음과같음. 국내에서도국토교통부국가연구개발사업으로 2017년부터해당연구가시작 [ UTM 추진계획 ] 12) Airspace Operation & Management : 공역관리및지오펜싱 ( 고정형 / 가변형공역배정 ) Wind & Weather Integration : 날씨및바람정보및예측정보의통합 8) Source : amazon, 9) Source : Mind Blowing Videos, 10) Source : Locus Robotics Autonomous Robots, 11) Source : WIRED, 12) Scource : P.H.Kopardekar, Safely Enabling Low-Altitutde Airspace Operation Unmanned Aerial System Traffic Management (UTM), RPAS Symposium,

293 물류로봇 드론관제시스템 Congestion Management : 교통체증관리 Seperation Management : 안전을위해무인기간분리관리 - 공역관리, 기기to기기 /UTM 간통신, 위치추적시스템 Contingency Management : 재난상황에서의시스템활용 ( 항만 ) 항만내에서컨테이너의상하역, 보관및이송등을위해 TOS(Terminal Operation System) 을사용하고있음. 최근유럽, 중국등지에서완전자동화터미널등이구축 운영되고있는상황이며이를위한야드내 AGV 및 Crane 등에대한관제 운영시스템이개발및적용되고있음. 다음은 TSB사의 TOS 시스템예시이며크게 3가지의기능으로구분되어있음 [ CATOS(Computer Aided TOS) ] 13) Planning : 안벽계획 ( 모선접안에따른안벽, 크레인, 작업자등의배치계획 ), 야드계획 ( 컨테이너배치, 리마샬링등 ), Ship planning( 컨테이너무게, 방향등을고려해배에상하역하기위한계획 ) Operation : 모니터링시스템 ( 안벽 배및터미널모니터링 작업현황및작업정체등 ), 터미널시스템 ( 설비및작업자에게작업지시및현황등을제공하기위한터미널시스템 ), C3IT 서버 ( 터미널, 장비및 planning 시스템간연계를위한시스템 ) Management : 운영데이터에대한분석및관리시스템, 컨테이너관련관세등다양한문서처리시스템 (AGV) 공장이나물류센터내에서활발하게사용되고있는 AGV에대한운영 관제시스템은다음과같은주요기능을가지고있음 AGV, 각종센서 - 관제시스템간통신시스템 운영상황모니터링시스템 Traffic management, 충돌회피및이동경로최적화기능 13) Scource : 287

294 기술개발테마현황분석 AGV 작업할당및이동관리시스템 (AGV 의배차기능포함 ) 이벤트로깅및진단기능 (PRT) Personal Rapid Transit 이라불리는 on-demand 방식의이동수단으로승객의요구에따라배차등스케줄과이동경로가결정되는소형이동시스템임. 완전무인자동운전이며궤도혹은마그네틱마커기반으로운행하는경우가많음. 고객의승하차등을위한역사개념이존재함. 운행제어시스템은개별차량의 local 운행 ( 역진입, 분기부통과, 차량간격제어등 ) 을위한차량운행제어계층과전체차량의노선운행 ( 경로설정, 차량관리등 ) 과관련된네트워크운행제어계층으로구분되며구체적으로는다음과같은서브시스템을가짐 중앙제어시스템 : 운행제어를위한전체시스템, 통신제어및운행제어알고리즘수행 역제어시스템 : 역단위제어를위한시스템, 역진출입부에서차량간충돌방지및분기 / 병합제어를수행, 역내출입문제어및역내차량정보현시등 선로변제어시스템 : 역이외의선로에서차량과의통신을통해차량제어및분기제어, 차량의위치파악등 차량제어시스템 : 차량의속도제어및분기병합제어, 타제어시스템과의통신기능, 차량의위치를검측하는기능등 288

295 물류로봇 드론관제시스템 나. 범위 (1) 제품분류관점 관제시스템과개별로봇 드론사이의업무정의수준에따라, 그리고운영하는시나리오에따라, 전체시스템이제공하고자하는서비스에따라관제시스템의주요기능이결정. 특히최근개별로봇및드론의자율주행기능확대에따라경로설정및네비게이션기능등의업무를기본적으로개별이송기기단에서수행하는등기존관제시스템의업무범위가변화되고있는상황임 드론의경우추돌사고방지를위해지오펜싱등을요구하고있음 중앙관제시스템이개별기기를컨트롤하는경우에도셧다운등위급상황시에시스템혼란을막기위해개별적기기에대응기능이요구되기도함 상기사례등을감안하였을때관제시스템에서요구되는주요핵심기술은모니터링및 통신기술, Traffic 관리기술, 기기운영기술, 시스템분석및관리기술로구분할수있음 [ 제품분류관점기술범위 ] 기술개발테마 물류로봇 드론관제시스템 모니터링및통신기술 제품분류관점 모니터링기술 통신기술 Traffic 관리기술 기기운영기술 시스템분석및관리기술 세부기술 현재시스템의운영상태를파악하기위한기술 - 기기의위치, 화물의위치, 기기화물적재 / 배송상태, 기기의상태, 경로의상태 (block 발생등 ), 맵정보관리, 화물배치정보관리 운행에관련한환경정보취득기술 - 장애물정보 ( 사람, 화물, 타기기등 ), 교통환경정보 ( 신호등, 도로연석등 ), 날씨및바람정보등 기기, 관제시스템및기타센서간정보통신을위한기술 - 제어정보, 위치정보, job 할당정보, 영상등기타 data 등 - 관심공간, 정보량, 정보의신뢰성및실시간성등고려필요 주어진환경하에서다수의기기를효율적으로운행하기위한관리기술 - 최적경로생성기술, 기기간추돌방지를위한관리기술, 시뮬레이션기술, 이동가능구역설정및관리기술 기기별작업을할당하고운영하는기술 - 화물수송 order 배치기술, 기기에배치된작업을할당하는기술, WMS 시스템과화물정보공유를위한기술 자동운전이아닌경우원격조정기술이필요 다양한환경에대한능동적의사결정시스템 - 실외의경우사람, 차량등외부타장애물파악및대응기술필요 기기의상태진단및예방보전기술 전체시스템의효율성및성능을분석하고관리하는기술 - 시스템의생산성, 기기별작업시간비율, 총이동거리, 화물의평균작업완료시간등 289

296 기술개발테마현황분석 (2) 공급망관점 화물이송을위한관제시스템은앞서살펴보았듯이적용대상에따라항공 ( 드론 ), 항만 ( 컨테이너야드 ), 실내 ( 물류센터등 ) 및실외 (last-mile) 로나눌수있음 최근인근물류센터혹은인근가게등에서상품의최종목적지까지수송하는부분을 last-mile로칭하고있으며이를위해드론이나인도등을이용하여주행하는물류로봇을적용하는방법이많이제시되고있음 [ 공급망관점기술범위 ] 기술개발테마 공급망관점 항공 세부기술 드론을이용하여상공으로화물을이송하는시스템에대한관제 - 공역관리및지오펜싱, 날씨및바람정보및예측정보의통합, 교통체증관리, 안전을위해무인기간분리관리 ( 공역관리, 기기to기기 /UTM 간통신, 위치추적시스템 ) 등이요구됨 물류로봇 드론관제시스템 항만 실내 항만내화물을이송하는시스템에대한관제 - 계획기능 ( 안벽계획, 야드계획, Ship planning 등 ), 운영기능 ( 모니터링, 터미널시스템, 연계시스템 ), 관리 ( 운영데이터에대한분석및관리기능등 ) 주로물류센터및공장등실내에서제품및부품을이송하는물류로봇에대한관제 - 기기간통신시스템, Traffic 관리시스템, 기기운영시스템등 실외 실외공간에서최종소비자에게까지이송하는물류로봇에대한관제 - 실내물류로봇관제기술및외부환경파악및취득기술, 외부환경을고려한의사결정기술등필요 290

297 물류로봇 드론관제시스템 2. 외부환경분석 가. 산업환경분석 (1) 산업의특징 물류산업의수요및규모의증가 글로벌기업들은신기술도입, 업종융합등으로배송전쟁을선도하고있음 미국의아마존, 중국의알리바바의사업모델을통해미래국가경쟁력의핵심이물류산업임을확인 아마존이개최한아마존피킹챌린지에서여러종류의제품들을정확히분류해떨어뜨리거나파손시키지않고지시받은장소에갖다놓을수있는로봇경진대회가각광을받으며연구기관들이참가하는분위기는마치수술용로봇챌린지나 DARPA 의재해로봇챌린지, 인공지능연구대회와같은분위기임 각국에서드론을이용한배송서비스를앞다투어준비함 향후국가경쟁력확보차원에서물류로봇에대한기술선점이필요 드론으로대표되는새로운물류시장을형성하고기존시장은강화시키는경쟁력있는물류로봇개발의필요성이대두됨 인건비등제반비용을감소시키려는물류와 4 차산업혁명의결합으로, 글로벌물류로봇시장은향후더욱증가할전망 물류센터에서사용되는키바형의 GTM(Goods to Man: 물건이사람에게오는방식 ) 로봇만하더라도, 로커스로보틱스의로커스, 클리어패스로보틱스의오토 ( 이하미국 ), 그레이오렌지로보틱스의버틀러 ( 인도 ), 독일쿠카로보틱스의자회사인스위스로그의캐리픽로봇 ( 중국계 ) 등다양한종류의물류로봇및드론이이미현장에서운영되고있음 하지만물류로봇에대한투자는대규모자본이필요한프로젝트로간주되고, 국내물류기업의 99% 가량을차지하는중소기업입장에서도입하기쉽지않은기술 물류로봇의초기구매비용도문제이지만, 운영 ( 통제, 관제, 물류작업상황변화에따른프로그램조정, 하드웨어 / 소프트웨어유지보수등 ) 에서적지않은유지비용과다수의물류로봇을동시에관리및감독할수있는시스템구축이요구됨 RMS(Robot Management System) 라불리는물류로봇의현장작업을위한체계가곧로봇이수행하는작업의성과를좌우함 다수의장비를운용할때의핵심은이러한장비를관제 통제하는알고리즘시스템으로, RMS 는주문을분석한뒤최적화된동선으로피킹오더를내리고, 제품별수요율에따라각박스를적재할위치를갱신하여지시하는등기존 WMS 가수행하던역할을대체 291

298 기술개발테마현황분석 (2) 산업의구조 물류로봇 드론관제시스템은스마트물류시설운영에있어서사용되는로봇과드론의동선을 최적화하고운영상의이상발생시경제적, 환경적피해를최소화하는한편최단시간내에 원래의기능을회복하고사후관리할수있도록하는체계 절차 기술 WMS 기반으로물류로봇 드론의여건을고려하여운영및유지보수의계획과절차를수립하고현황및결과를관리할뿐만아니라사고또는재해메커니즘을규명하고, 피해를저감시키거나사고를방지하기위한제반체계구현기술 기존의 WMS는창고등물류설비와관련된데이터를축적하고있지만, 이를활용하여개선안을제시하거나실시간으로상황에반응하는프로세스를갖추고있지는못함 전방산업으로는물류로봇및드론을활용하는자동화물류시스템대부분의분야가속하며, 후방산업으로는센서및 S/W, 통신기술등과연관이있음 [ 물류로봇 드론관제시스템산업구조 ] 후방산업물류로봇 드론관제시스템전방산업 물류로봇제작산업, 데이터관리및처리, 소프트웨어산업, 센서부품산업 통신기기, 무선통신장치, 원격제어시스템, 제조공정로봇, 창고관리로봇, 무인택배로봇 제조공정산업, 물류창고산업, 스마트택배산업, 시스템인터페이스 292

299 물류로봇 드론관제시스템 나. 시장환경분석 (1) 세계시장 물류로봇 드론관제시스템과관련된소프트웨어는대체로특정종류의물류로봇과세트를 이루는경우가많고개발하는대기업들이보통자사의솔루션을보유하고있어단독시장을 측정하기어렵기때문에, 여기서는물류로봇의시장규모를통해관련시장규모를파악 물류로봇분야의세계시장규모는 2014 년 3 억 18 백만달러규모에서 2018 년 16.87% 성장하여 4 억 71 백만달러의시장을형성할것으로전망되며, 2020 년에는 6 억 33 백만 달러의시장이될것으로추정됨 [ 물류로봇분야의세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 세계시장 * 출처 : World Robotics 2014, 지능형로봇 2015, 국내외로봇산업동향 2015 등을참고하여추정 * 출처 : Macquarie, IITP, 2017 [ 로봇분야별출하대수분석및예상 ] 물류로봇시장의성장가능성이상당히높고지금도수많은물류대기업들이진출해있으나, 운영시스템은아직발전단계에있으며규모및비용상의효율성문제로중소기업들이물류 로봇및드론관제시스템을도입하기는쉽지않음 293

300 기술개발테마현황분석 (2) 국내시장 물류로봇의국내시장규모는 2014 년 76 억규모에서 2020 년 160 억원을돌파할것으로 추정됨 [ 물류로봇분야의국내시장규모및전망 ] ( 단위 : 억원, %) 구분 CAGR 국내시장 * 출처 : World Robotics 2014, 지능형로봇 2015, 국내외로봇산업동향 2015 등을참고하여추정 국내물류로봇은아직아마존이나테슬라, 알리바바등이채택한것과같은선도적기술을 개발적용한예는없음 국내시장의규모가작고열악하며무엇보다중소기업의진입장벽이높음 그런국내에서도최근 CJ 대한통운과한진택배등의물류회사를중심으로로봇의도입이나 로봇기술의적용에많은관심을가지기시작 294

301 물류로봇 드론관제시스템 다. 기술환경분석 온라인쇼핑의급증으로물류센터에서의물류로봇채택이크게증가할것으로예상되며, 인력부족문제에대한대응및물류센터의효율향상을위해 24 시간무인작업이가능한물류 로봇이물류기업에의해요구되고있음 아마존이 2012년 KIVA Systems를인수하고아마존독점으로키바로봇을사용하기위해관련제품의판매를중단한이후, 창고로봇을개발하는스타트업이속속등장하는등키바를대체할수있는타사의창고로봇들이많이개발되고있음 키바로봇을위한소프트웨어시스템을구축, 운용했었던로커스로보틱스 (Locus Robotics), 창고에서일하는직원을돕는창고로봇을개발한페치로보틱스 (Fetch Robotics), 야외작업이가능한운반로봇을판매중인하베스트오토메이션 (Harvest Automation) 등 물류로봇뿐아니라국내외전문로봇업체에서는병원, 요양원, 호텔등의수요에기반하여건물내물류를처리하는로봇을상용화하였으며앞으로대형건물에서의물류로봇적용시도가늘어날것으로예상됨 병원 요양원을중심으로소형 ( 의약품 / 검체 ), 중대형 ( 식사 / 린넨 ) 물품이송중심으로사업화가되었으며, 시장이확대되고있는중. 호텔에서는 Savioke가 Relay 로봇으로초기시장개척중 자동문, 엘리베이터연동기능이필요하며, 여러사람들이함께하는공간에서운영되어중저속으로이동하는것이특징 해외에서는유통단계에서의재고관리로봇역시제품테스트단계에있으며향후물류센터뿐 아니라대형마켓, 소매점에서재고파악중심의관리를수행할예정 295

302 기술개발테마현황분석 3. 기업분석 가. 주요기업비교 2016년 ~2019년예상판매대수기준으로물류로봇은전문서비스로봇의 53% 를차지하여전문서비스로봇중가장유망한분야 14) 2015년기준제조환경대비제조환경물류로봇비중은각 17.9%, 82.1% 에서 2019년에는약 10%, 90% 정도로비제조환경물류로봇의비중이지속적으로증가할것으로예상 2012 년 Amazon 에인수된 KIVA Systems( 현아마존로보틱스 ) 에서개발, 운용하고있는 물류로봇시스템이대표적인예로서 2014 년현재 Amazon 의물류창고에서약 1,000 대 정도가사용되고있음 현단계에서물류로봇의대부분은주로오더피킹목적으로사용되고있지만, 중국의 HikVision 은이를택배분류작업에활용 물류로봇은현재대부분의기업이물류센터적용을우선목표로제품을개발중이나, 향후 단순제조업이나운송업에서의활용을넘어서대형마트처럼사람들이많은곳에서의 유통업무역시담당할수있을것으로보임 또다른형태의물류로봇으로는라스트마일배송로봇및드론이있으며, 보행로를따라이동하는실외배송로봇 Starship Technologies( 미국 ), 보행로 산책로 자전거도로등을활용하여배달하는실외배송로봇 Dispatch( 미국 ), 도미노피자와호주스타트업 Marathon Targets가공동개발하고있는피자배달로봇등이현재테스트중이거나실용화직전단계에있는상황 14) 한국산업기술평가관리원, 물류로봇기술동향및향후전망,

303 물류로봇 드론관제시스템 국내중소기업사례 모트렉스 는글로벌상용배송차량위치및주행패턴분석시스템구축 마로로봇테크는 QR코드를인식하여정확한위치및방향을내비게이션하는관제물류로봇개발 위피아는위치정보와전자지도, 배차시스템및타정보를결합하여추적된위치정보를기반으로관제센터에서최적의차량관제를도와주는솔루션개발 카택스는법인차량운행관제앱 ' 카택스 TMS' 를개발해구글플레이자동차분야화제의앱에선정되었으며, 앱을통해물류관제와차량배차등다기능솔루션제공 숨비는산업용드론제조업체로, 뉴욕시립대, 한국해양과학기술원등다양한연구기관과제휴를맺고드론통신기술을공동개발할정도로드론관제에기술력을갖춘업체 켐에쎈은 LTE 군집비행드론관제플랫폼 ' 로퍼 ' 를출시했고, 이를이용해원주에서산학협업통해의료드론인프라구축에나섬 [ 주요중소기업비교 ] ( 단위 : 백만원,%) 국내업체자산총계매출액 매출액증가율 영업이익율당기순이익율 R&D 집중도 모트렉스 123, , 마로로봇테크 1, 위피아 1,780 1, 숨비 1,

304 기술개발테마현황분석 나. 주요기업기술개발동향 (1) 해외업체동향 물류로봇뿐아니라, 관제시스템을활용해기존유인운전시스템에자율주행을위한센서모듈및 SW를장착하여로봇화를하는솔루션업체들이생겨나고있음 Seegrid, Brain Cooperation( 이상미국 ) 은각각무인자율주행을위한비전시스템과로봇운영시스템 (Brain OS) 를탑재하여로봇스스로학습을통해원할한자율주행이이루어지도록함 Amazon 은드론이 30 분이내에도착할수있는 2.2kg 이하의물품에대해서공중택배 서비스를제공하기위해시험하고있으며, 2016 년 12 월 7 일영국에서최초의실제배송을 수행하는등물류드론의상용화가시작됨 Amazon이나 Google이시내나교외에서드론배송을하려면장기적으로대형플랫폼형식의드론교통관제시스템이필요한데, 이에따라미국에서는 NASA 주도로 UAS Traffic Management(UTM) 이라는관제시스템을개발중 단지관제시스템에머물지않고, 가령드론으로부터날씨정보를수집하여더정밀한지역날씨예보등에활용하는등드론으로부터다양한정보를받아빅데이터를쌓아활용하려는장기적인포석이존재 NASA는향후 10년이내에실리콘밸리지역에서관제시스템시범운영을계획 이와관련해최근 KPCB, Andreessen Horowitz, 구글등이스마트폰운영체제안드로이드와같이드론운영체제를개발하여프레임워크를선점하려는신생기업에투자 EU 집행위원회역시같은이유로물류, 검사서비스, 농업목적의경량무인드론의비행범위를확대하고종합관제시스템구축예정 EU 내고도 150미터이하규제영공인 U Space 에서의드론비행을대상으로하는종합규칙을도입할계획 무인항공기의항공교통관제자동화계획의일환으로, 위원회는 2019년까지드론과소유자등록시스템과드론의전자식별시스템을구축할예정 지오펜싱기술을도입해드론이비행할때자동으로피해갈수있는민감구역의데이터베이스작업도진행 298

305 물류로봇 드론관제시스템 (2) 국내업체동향 CJ대한통운은경기도군포소재한국복합물류터미널에서자사의물류첨단화시스템 TES 이노베이션센터 를운영하고있음 물류통합관제시스템인 MCC(Monitoring&Control Center) 를통해물류센터내재고현황은물론센터의프로세스별작업현황, 택배화물물동흐름등을모두확인가능 이와더불어 W-내비게이터 라고불리는이동형피킹시스템을사용해무인으로창고운영 삼성 SDS 는통합물류솔루션 첼로 를통해다양한분야에서물류자동화시스템을 구축하였으며, 그중하나로빅데이터기술을활용해천재지변, 돌발상황등을예측하고이를 물류과정에적용하여최적경로를구하는것이가능 LG유플러스는비가시권에서도통신망으로드론의비행을조종하고재난감시, 측량, 물류수송등에이용할수있는 'U+ 스마트드론클라우드드론관제시스템 ' 을국내최초로상용화예정 전용컨트롤러를통해수동으로조작하는기존드론과달리, 목적지만입력하면드론이륙에서비행을거쳐귀환에이르는전과정이자율주행으로이루어짐 연결된통신망을통해드론의위치를실시간으로파악하고비행고도, 속도, 배터리잔량을실시간으로파악하며마치항공기관제시스템처럼드론을운용하는것이가능 추가로드론이촬영하는풀HD급고화질영상을실시간으로확인이가능한등다양한부가기능도제공될예정 국내물류산업의경우영세기업이 99% 가량을차지하고있으나, 규모의경제를통해물류로봇 드론관제시스템에큰부담을느끼지않는대기업과는달리중소기업들은물류로봇활용빈도가낮거나활용해도활용대수가적기때문에대규모솔루션을도입하기어려움 영세업체들도활용할수있는플랫폼형태의관제솔루션이필요 299

306 기술개발테마현황분석 4. 기술개발현황 가. 기술개발이슈 물류로봇은공장이나단순창고등의정해진환경에서마그네틱라인등의미리지정된표식을따라이동하는형태에서점차다양한작업수행이가능한자율주행기능을포함하고활용하는방향으로기술발전이진행 자율주행은플랫폼과센서를포함한 H/W 자체, 센싱된데이터를융합ㆍ처리하는정보처리및환경인지, 그리고주어진목표를달성하기위해필요한로봇제어등다양한기능이조화되어야이루어질수있는고수준의기술임 물류센터 / 창고를위한물류로봇분야에서는전문물류기업이관심을가지고기술개발및사업화를추진중임. 해외에서사업화가이미진행된자율주행, 피커추종, 다중로봇운영최적화, WMS 연동등의기능을가지는물류로봇은전문물류기업과의협력을통해현재보유또는개발중인기술의최적화관점에서사업화가가능할것으로전망 나. 특허 / 논문분석 물류로봇 드론관제시스템특허상주요기술 주요기술 물류로봇 드론관제시스템과관련된기술은물류로봇 드론의행동, 물류로봇 드론의지능, 통제및관리시스템에대한기술이있으며, 물류로봇 드론의행동에대한기술은이송 / 핸들링기술, 포장 / 분류기술, 선적기술, 위치인식 / 이동기술로구분됨. 또한물류로봇 드론의지능에대한기술은원거리광역영상합성기술, 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술, 정밀작업을위한 3인칭임의시점구현기술, 인명탐지기술로구분되며, 통제및관리시스템기술은충동방지기술, 트래픽관리기술, 차량및교통통합관리기술, 모니터링및이력관리기술로구분 300

307 물류로봇 드론관제시스템 분류요소기술설명 물류로봇 드론의행동 이송 / 핸들링기술포장 / 분류기술선적기술위치인식 / 이동기술 물류를안전하고효율적으로전달하기위해필요한로봇의이송 / 핸들링기술 물류를안전하고효율적으로전달하기위해필요한로봇의포장 / 분류기술 물류를안전하고효율적으로전달하기위해필요한로봇의선적기술 물류로봇의위치인식, 기본적이동 ( 주행, 계단이동, 위치인식등 ) 에관한기술 원거리광역영상합성기술 물류전달시발생되는인식 / 판단을위한영상합성기술 물류로봇 / 드론의지능 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 물류전달시발생되는인식 / 판단을위한 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 고객맞춤형 (3 인칭 ) 요구를위한정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 인명탐지기술 작업시안전등을위해필요한인명탐지기술 충돌방지기술 물류전달시다른물체와의충돌을방지하는기술 통제및관리시스템 트래픽관리기술 차량및교통통합관리기술 트래픽발생예측을통한배송시간준수기술 최적의배송루트생성기술 모니터링및이력관리기술 물류로봇 / 드론에관한현장상황모니터링기술 301

308 기술개발테마현황분석 세부분야별특허동향 주요기술별국가별특허동향 물류로봇 드론관제시스템에대한요소기술별주요국가별특허정보데이터입수하여분석함 분류요소기술한국미국일본유럽계 이송 / 핸들링기술 물류로봇 드론의행동 포장 / 분류기술 선적기술 위치인식 / 이동기술 원거리광역영상합성기술 물류로봇 드론의지능 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 인명탐지기술 충돌방지기술 14, , ,830 통제및관리시스템 트래픽관리기술 차량및교통통합관리기술 1, ,058 모니터링및이력관리기술 합계 16,453 1,224 14, ,113 국가별요소기술별특허동향에서는충돌방지기술이다른기술들에비해특허출원건수가가장많았으며, 그다음으로는차량및교통통합관리기술, 인명탐지기술, 트래픽관리기술, 위치인식 / 이동기술의출원건수가많았음 충돌방기술은한국이가장많은출원량을보유하고있으며, 유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있고, 이외에다른모든요소기술에서도한국이가장많은출원량을보유하고있고유럽이상대적으로적은출원량을보유하고있음 이에따라, 물류로봇 드론관제시스템에대한기술은한국에서가장활발한연구가이루어지고있음을알수있음 302

309 물류로봇 드론관제시스템 주요기술별출원인동향 세부분야 요소기술 기술집중도 주요출원인 국내특허동향 이송 / 핸들링기술 삼성전자 ( 주 ) 신성에프에이 EXPRESS SCRIPTS 대기업및중소기업중심삼성전자, 현대중공업, 현대자동차등 물류로봇 드론의행동 포장 / 분류기술 선적기술 고등기술연구원연구조합현대자동차 ( 주 ) QUALCOMM 더링컨일렉트릭컴퍼니한국과학기술원 APPLIED MATERIALS 대기업및공공연구기관중심전자부품연구원, 현대자동차, 고등기술연구원등 중소기업및공공연구기관중심더링컨일렉트릭컴퍼니, 한국과학기술원등 위치인식 / 이동기술 한국전자동신연구원마로로봇테크 FINUC 대기업및중소기업중심삼성전자 ( 주 ), 엘지디스플레이 ( 주 ), 마로로봇테크등 원거리광역영상합성기술 이우성손영석한국전자통신연구원 개인및공공연구기관중심조동혁, 한국전자통신연구원등 물류로봇 드론의지능 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 이우성메타빌드 JCBD 이우성한국전자통신연구원 JCBD 개인및공공연구기관중심한국전자통신연구원, 부산대학교등 개인및중소기업중심조동혁, 임춘만,( 주 ) 네오포스등 인명탐지기술 이우성대우조선해양 ( 주 ) WYNRIGHT 개인및대기업중심엘지디스플레이 ( 주 ), 김신일, 르노삼성자동차 ( 주 ) 등 충돌방지기술 현대자동차 ( 주 ) 기아자동차 ( 주 ) SIEMENS 대기업중심현대모비스 ( 주 ),( 주 ) 만도, 삼성전자 ( 주 ) 등 트래픽관리기술, 현대자동차 ( 주 ) 현대모비스 ( 주 ) IROBOT 대기업중심 SK( 주 ), 로티스등 통제및관리시스템 차량및교통통합관리기술 현대자동차 ( 주 ) LG 전자 ( 주 ) IROBOT 대기업및공공연구기관중심한국전자통신연구원, 한국건설기술연구원, 삼성전자 ( 주 ) 등 모니터링및이력관리기술 정경호부산대학교 JCBD 개인및공공연구기관중심한경대학교, 강태봉, 박석준등 303

310 기술개발테마현황분석 물류로봇 드론의행동분야주요출원인동향 이송 / 핸들링기술에서는삼성전자가가장많은특허를보유하고있으며, 포장 / 분류기술에서는 QUALCOMM이가장많은특허를보유하고있고, 선적기술에서는더링컨일렉트릭컴퍼니가가장많은특허를보유하고있고, 위치인식 / 이동기술에서는한국전자통신연구원이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는대기업및중소기업을중심으로이송 / 핸들링기술및위치인식 / 이동기술에대한연구개발이이루어지고있음 물류로봇 드론의지능분야주요출원인동향 원거리광역영상합성기술에서는이우성이가장많은특허를보유하고있으며, 2D/3D Texture-Depth 기술에서는 JCBD가가장많은특허를보유하고있고, 인명탐지기술에서는이우성이가장많은특허를보유하고있음 국내에서는개인및대기업중심으로인명탐지기술에대한연구개발이이루어지고있으며, 정밀작업을위한 3인칭임의시점구현기술이개인및중소기업중심으로이루어지고있음 통제및관리시스템분야주요출원인동향 충돌방지기술, 트래픽관리기술, 차량및교통통합관리기술에서는현대자동차가가장많은특허를보유하고있으며, 모니터링및이력관리기술에서는 JCBD가가장많은특허를보유하고있음 대기업중심으로충돌방지기술, 트래픽관리기술, 차량및교통통합관리기술에대한연구개발이이루어지고있음 물류로봇 드론관제시스템분야의주요경쟁기술및공백기술 물류로봇 드론관제시스템분야의주요경쟁기술은충돌방지기술이고, 공백기술은원거리광역영상합성기술, 포장 / 분류기술, 2D/3D Texture-Depth 기술, 모니터링및이력관리기술로나타남 물류로봇 드론관제시스템분야에서충돌방지기술이가장경쟁이치열할분야이고, 원거리광역영상합성기술, 시인성향상디스플레이기술및모니터링및이력관리기술분야는아직까지출원이활발하지않은공백기술분야로나타남 304

311 물류로봇 드론관제시스템 세부분야요소기술기술집중도 이송 / 핸들링기술 물류로봇 드론의행동 포장 / 분류기술 선적기술 위치인식 / 이동기술 물류로봇 드론의지능 원거리광역영상합성기술 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 인명탐지기술 충돌방지기술 통제및관리시스템 트래픽관리기술, 차량및교통통합관리기술 모니터링및이력관리기술 : 200 건이상, : 150~199 건, : 100~149 건, : 50~99 건, : 50 건미만 최신국내특허기술동향 분류요소기술최근핵심기술동향 물류로봇 드론의행동 이송 / 핸들링기술포장 / 분류기술선적기술위치인식 / 이동기술 물류로봇 드론의예약착륙할수있는기술 자기위치트래킹과장애물회피가우수한물건이송용터그로봇을구동할수있는장치기술 실시간의주문이나판매에즉시적으로대응해다품종의제품을신속하게포장하는기술 제품의자동상자포장장치및상품상자를교정할수있는기술 컨테이너선간에제품을상호교환하여선적할수있는기술 컨텐이너결합구에결속기구를자동적으로착탈시켜저비용고효율에의한선적및하역작업이가능한기술 물류로봇용위치보정구동장치로불규칙한인식을미연에방지하고충격을차단할수있는기술 암호화키를생성하여물류로봇 드론이수신자의위치로이동하고수신자를식별하는기술 305

312 기술개발테마현황분석 물류로봇 드론의지능 통제및관리시스템 원거리광역영상합성기술 2D/3D Texture-Depth 정보합성및환경인식기술 정밀작업을위한 3 인칭임의시점구현기술 인명탐지기술 충돌방지기술 트래픽관리기술, 차량및교통통합관리기술 모니터링및이력관리기술 드론이운항되는공역을고도별로복수개의공역으로분할하여드론공역들을관리하는기술 영상정보와무선센서네트워크를이용하여사물을인식하고위치를측정할수있는기술 영상분석을활용하여 CPS 물류통합관제서버를통한관리로물류비용을감소시킬수있는기술 원스톰결제및위치기반상점을검색하여자신의위치를기준으로상품을검색 / 구매할수있는기술 특정공간내에이동물체의위치를인식하고통합관리를위한자동화장치및관리기술 사용자의단말형태정보를파악하고고객의패턴을분석하여개인에게최적화된서비스를제공할수있는기술 드론의식별자에기초하여예약된드론만식별하고착륙경로를가이드하여지정된위치에안전하게착륙할수있는기술 상호인증용카오스신호를생성하여드론으로전송하면이를통해안정적으로물품을배송할수있는기술 거리를감지하고충돌방지장치를이용하여드론의충돌을방지하는기술 RTLS 기반의드론자율비행시스템으로신속하게위치수집을통해물체와의충돌을방지하는기술 휴대단말수의카운트를통해교통정보를보정및예측하는기술 차량의주행속도를예측하고 GPS를통해위치정보를확보하는기술 이동통신기지국기반의실시간도로교통정보분석기술 전자장치를이용한차량추적서버로실시간으로위치정보를수신하는기술 화물을적재하여수령자에게화물을배송하기위한무인배송 시스템기술 최근국내에출원되는특허를통해기술동향을살펴보면, 물류로봇 드론관제시스템에대한요소기술대부분은대기업을중심으로연구개발이이루어지는것으로나타났으며, 원거리광역영상합성기술, 2D/3D Texture-Depth 기술에서는개인의연구개발도함께이루어지는것으로나타남 이송 / 핸들링기술에서는물류로봇및드론이위치정보와장애물인지정보를통해안정적으로지정된위치에착륙하여정확한배송을할수있는기술이개발되고있는것으로나타남 인명탐지기술에서는물류로봇및드론이인명을탐지하여지정된위치에안전하게물품을배송할수있는기술이개발되고있는것으로나타남 충돌방지기술에서는거리를감지하고충돌방지장치를이용하여자율비행시다른물체와의충돌을방지하는기술이개발되고있는것으로나타남 306

313 물류로봇 드론관제시스템 중소기업특허전략수립방향및시사점 물류로봇 드론관제시스템분야의공백기술분야는원거리광역영상합성기술, 포장 / 분류기술, 2D/3D Texture-Depth 기술, 모니터링및이력관리기술로나타남 물류로봇 드론관제시스템은최근활발해지고있는 4차산업혁명시대에맞춰인공지능, 빅데이터에대한활용이활발해지면서다양한 IoT, ICT 기술과접목하여더욱활발하게관련기술에대한개발이진행될수있음 다만, 충돌방지기술및트래픽관리기술과같이기존의개발되었던통제관리시스템의경우대기업을중심으로연구개발이이루어지고있기때문에개인및중소기업의참여가높지않은분야임 아직기술개발이활발하게이루어지지않고, 개인중심으로기술개발이이루어지고있는원거리광역영상합성기술, 모니터링및이력관리기술에대해서는물류로봇 드론의안정적인활용을위해이에대한특허를확보하기위한전략이필요할것으로판단됨 향후중소기업은공백기술분야이면서공공연구기관에서연구개발을활발히하고있는원거리광역영상합성기술에대해서는개인및공공연구기관으로부터해당기술에대해이전받거나공동연구개발을진행하여제품화하는방향을우선적으로고려해볼수있을것으로사료됨 307

314 기술개발테마현황분석 5. 연구개발네트워크 가. 연구개발기관 / 자원 연구개발기관 물류로봇 드론관제시스템분야주요연구개발기관 스마트물류기술연구센터 ( 센터장김용태 ) - 한경대학교를중심으로다양한기업및기관들이연결되어물류정보분석및제공, 물류기술연구개발, 기술지원및컨설팅, 제품화지원, 전문인력양성과보급등 에너지저감형스마트물류기술연구및전문인력양성 을목표로하고있음 - 3년씩 2단계에걸쳐원천기술개발-제품별상용화-사업화및자립화과정을거쳐중소기업들에관련기술이전을도와주고있음 삼성 SDS - 자사의통합물류솔루션 Cello를기반으로다양한스마트물류구현시도를하고있으며, 홈페이지 News Room을통해관련연구동향과성과를발표 연구개발자원 국가연구개발지원사업 중소벤처기업부 - 중소기업기술혁신사업 - 상용화기술개발사업 ( 구매조건부등 ) - 융복합기술개발사업 - 산학연협력기술개발사업 - 제품서비스기술개발사업 - 중소기업 R&D 역량제고사업 - 제품 공정개선기술개발사업 - 맞춤형기술파트너지원사업 - 산연전용과제 : 우수 R&D 인프라를활용한대표적인중소기업지원연구기관으로연구부서와중소기업간연계를통한기술지원은물론변리사, 산학연협력코디네이터, 기술거래사, 기술가치평가사등기술사업화관련전담인력이사업화사안마다관여해고품질비즈니스컨설팅제공 산업통상자원부 - 에너지 자원기술개발사업 - 전략핵심소재기술개발사업 - 신재생에너지기술개발사업 308

315 물류로봇 드론관제시스템 - 산업융합원천기술개발사업등 - 로봇미래전략 (2013~2022) - 산업엔진프로젝트 (19대미래성장동력 ) - 사업화연계기술개발사업 ( 민간투자연계형등 ) 환경부, 국토교통부 - 글로벌탑환경기술개발사업 - 건설기술연구사업 - 대형시설, 물류창고등에이송로봇적용 보건복지부 - 병원內물류수요에병원용이송로봇시범적용 평창올림픽조직위원회 - 평창올림픽에안내, 홍보, 이송, 경비로봇등활용 로봇산업정책협의회 - 창의적 도전적로봇연구촉진을위한풀뿌리지원프로그램 한국로봇산업진흥원 - 로봇산업클러스터 : 센터와장비를구축하고, 기술사업화촉진및로봇창업맞춤형지원과상용화기술개발지원을통해의료, 사회안전, 제조분야의로봇산업육성을목표로함 - 로봇활용중소제조공정혁신지원사업 : 로봇을활용한중소제조공정혁신으로국내중소제조업의생산성향상, 고부가가치화등제조경쟁력강화와국내로봇기업경쟁력제고및로봇산업규모확대를지원하는사업으로수요기업당국비최대 3~10억원지원 ( 총사업비 50% 이내 ) 및민간부담금국비 50% 이상현금매칭으로경제적지원 - 시장창출형로봇보급사업 : 보건복지부와국립재활원이참여하는의료재활로봇보급사업으로산업통상자원부와부천산업진흥재단이참여하는시장창출형로봇부품보급사업등의공공수요형사업과아이디어발굴형사업을진행 중소기업대상시설및장비지원 중소기업전용연구시설 (Rental Lab) ( 한국생산기술연구원 ) - 공동연구수행및장비를효율적으로이용하고자하는중소기업에게연구공간을제공하고, 연구원인프라 ( 인력, 장비등 ) 를활용한근접지원을통해기업의생산성및경쟁력을높이고있음 실용화중심의로봇중소기업부설연구소 ( 한국로봇융합연구원 ) - 국내로봇기업의경쟁력강화를위해공동연구개발 기술자문 장비이용등기업지원서비스제공 - 지능형로봇개발및제품상용화촉진사업 / 로봇융합비즈니스사업 / 경북특화산업로봇융합사업 / 수요발굴지원단 / 중소기업융 복합기술개발사업 연구장비공동활용지원사업 ( 중소벤처기업부, 한국로봇산업진흥원 ) - 주관기관이보유한연구시설과장비, 소프트웨어를중소기업이공동활용하도록지원 309

316 기술개발테마현황분석 - 연구개발과설계및디자인, 시제품제작, 성능평가, 양산및마케팅에이르는원스톱지원 국가연구시설장비진흥센터 ( 미래창조과학부 ) - 장비활용종합포털사이트 ZEUS를통해국가연구시설 장비의활용극대화를위해필요한정보를체계화하고모두가편리하게이용할수있도록최상의서비스를제공 산업기술개발장비공동이용시스템 e-tube ( 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원, 한국에너지기술평가원, 한국산업기술진흥원 ) - e-tube를통해산업기술 R&D에필요한연구장비를보다쉽고, 빠르고, 편리하게이용할수있도록적극지원 지능형로봇테스트베드 ( 한국전자통신연구원 ) - 지능형로봇테스트베드에서로봇시험장비및인프라구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 로봇시험평가방법개발및시험인증체계구축, 지능형로봇시험지원서비스제공 310

317 물류로봇 드론관제시스템 나. 연구개발인력 물류로봇 드론관제시스템분야는동의대학교, 한국항공우주연구원, 경북대학교, 전자부품연구원, 한국철도기술연구원에서주로연구개발을진행하고있음 정부는개방형로봇산업생태계조성을위해인력양성측면에서多기술영역업무수행및 다양한산업분야에서로봇융합을통한신규비즈니스창출이가능한중소기업실무형 로봇전문인력양성추진 [ 물류로봇 드론관제시스템분야주요연구조직현황 ] 기관부서대표번호 동의대학교컴퓨터소프트웨어공학과 한국항공우주연구원 무인이동체미래선도핵심기술개발사업단 경북대학교산학협력단 전자부품연구원기업협력총괄실 한국철도기술연구원 ICT 융합신기술연구팀

318 기술개발테마현황분석 다. 기술이전가능기술 (1) 기술이전가능기관 물류로봇 드론관제시스템의요소기술은크게모니터링및통신기술, Traffic 관리기술, 기기운영기술, 시스템분석및관리기술의총네개의분류로구분됨 기술이전이가능한기관은동의대학교, 한국항공우주연구원, 경북대학교, 전자부품연구원, 한국철도기술연구원등이있음 [ 물류로봇 드론관제시스템요소기술연구기관및인원 ] 분류요소기술기관 모니터링및통신기술 운영상황모니터링기술 기기 - 관제시스템간통신기술 동의대학교 한국항공우주연구원 Traffic 관리기술 다수기기운영을위한관리기술 경북대학교 기기운영기술 개별기기의운영및작업관리를위한기술 전자부품연구원 시스템분석및관리기술 시스템의효율성및성능분석관리기술 한국철도기술연구원 312

319 물류로봇 드론관제시스템 (2) 이전기술에대한세부내용 ( 예시 ) [ 운영상황모니터링기술 ] 분류 세부내용 기술명 운영상황모니터링기술 기술개요 본발명은 OBD-II 모듈로부터디지털신호를수신하여이를기초로차량운행정보수집장치를동작시켜차량운행정보, 차량단말및차량운행이력을수집하고외부서버에서수집된차량운행정보를모니터링하는실시간통합차량관제시스템및방법을제공하기위한것으로서, 차량운행에필요한운행정보를수집하여무선통신망을통해하기통합관제시스템으로전달하는단말기와, OBD 프로토콜을이용하여차량주행정보를수집하여단거리통신망을통해상기단말기로전송하는 OBD 전송기와, 상기단말기에서전송되는운행정보를수신하여단말기별로저장하고각차량의운행현황을모니터링하여실시간으로제공하는통합관제시스템을포함하는데있다. 등록연도 2016 기술이전비용 관련링크 유상 313

320 기술개발테마현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 중소기업핵심요소기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 [ 물류로봇 드론관제시스템분야키워드클러스터링 ] [ 물류로봇 드론관제시스템분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 mechanism, present-inve ntion, uav 6~8 1. Mobile appratus, in particular a rotary-wing drone, provided with a video camera delivering sequences of images dynamically corrected for the wobble effect 2. Design of PIλDμ controller for robust flight control of a UAV using multi-objective bat algorithm 3. Mechanism design of palletizing robot based on translating cam principle 클러스터 02 temporary, extendable-a rm, tooling-man 4~6 1. Landing of unmanned aerial vehicles on transportation vehicles for transport 2. The use of variable autonomy robotics to improve capability, utilization, and flexibility in deep space exploration missions from 314