(별권3)Mini_Load_ASRS_수정중_rev 04(예산).hwp

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1 교통체계화효율사업 R&D / - 에너지 저감형 MINI-LOAD AS/RS 핵심기술 개발과제 기획보고서 주관연구기관/ 한경대학교 산학협력단 국 토 해 양 부 한국건설교통기술평가원

2 보 고 서 요 약 서 과제고유번호 연 구 사 업 명 해 당 단 계 연 구 기 간 6개월 단 계 구 분 교통체계효율화사업 (1단계)/ (총1 단 계 ) 연 구 과 제 명 연 구 책 임 자 대 과 제 명 세부과제명 박장환 일체형 수평 수직 이송장비 기술개발 기획 - 에너지 저감형 Mini-load AS/RS 핵심기술 개발 해당단계 참 여 연구원수 총연구기간 참 여 연구원수 총 : 17 명 내부: 10 명 외부: 7 명 총 : 17 명 내부: 10 명 외부: 7 명 해당단계 연 구 비 총연구비 정부:96,000천원 기업: 0천원 계 :96,000천원 정부:96,000천원 기업: 0천원 계 :96,000천원 연구기관명 및 소 속 부 서 명 한경대학교 산학협력단 참여기업명 국제공동연구 상대국명 : 상대국연구기관명 : 위 탁 연 구 연구기관명 : 연구책임자 : 요약(연구결과를 중심으로 개조식 500자 이내) 보고서면 수 국내 Mini-Load AS/RS의 개발 기업은 유럽 등 선진기업들과 비교하여 규모 나 연구 인력이 상당히 미약하고 현재 주로 수입하고 있는 실정이며, 국내 Mini-Load AS/RS 산업의 기술력 향상과 에너지 저감 기술은 관련 제품의 수입 대체와 기술 경쟁력 확보를 위해 연구 개발의 필요성 증가하고 있음 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발은 국내 물류 장비 산업의 기술력 향상은 물론 연구 인력을 증가시키며, 물류 장비의 수입 대체 및 수출이 기 대되므로 정부의 지원이 절실히 요구되며, 국내 물류 산업의 에너지 효율성 을 향상시킴으로써 국내 물류 경쟁력 확보와 국내 물류 장비의 세계 시장에 서 점유율 확보를 동시에 달성할 수 있을 것으로 예상됨 수직ㆍ수평 이동 셔틀시스템은 아직 국내에서는 개발된 적이 없으며, 또한 해외 제품 도입을 통한 활용상황도 보고되고 있지는 않는 상황으로 국내 기 술력은 선진기업들과 비교하여 규모나 연구 인력이 상당히 미약하고 현재

3 주로 문헌 연구 수준임 본 기획과제에서는 에너지 저감형 수직ㆍ수평 Mini-Load AS/RS를 위한 핵 심 및 응용 기술에 대한 다음의 연구 테마를 도출함. Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS의 경량화 설계기술 개발 AS/RS 제어시스템 및 통합운용 시스템 개발 에너지 저감 및 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 동력장치의 에너지 소비 패턴 모니터링시스템 구축 시스템 및 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 개발 개발이 완료되면 Mini-Load AS/RS의 중요한 원천 기술 및 응용 기술을 확 보함으로서 제품의 완성도를 향상하고, 국내 물류시장의 에너지 저감 및 효 율화에 기여 색 인 어 (각 5개 이상) 한 글 이송장비, 하역장비, 에너지 저감, 고효율, 안전성 영 어 conveyor system, unloading system, energy reduction, high efficiency, safety - 3 -

4 <국문 목차> 목 차 [국문 요약문] 6 1장. 기술의 정의 및 필요성 9 1절. 기술의 정의 및 필요성 9 2장. 국내외 동향 및 환경분석 15 1절. 국내외 정책동향 15 2절. 국내외 시장현황 및 전망 18 3절. 기술동향분석 23 4절. 연구개발 인프라 분석 29 5절. 종합분석 28 3장. 연구개발과제 구성 및 추진전략 31 1절. 비전 및 목표 31 2절. 기술개발에 따른 미래상 32 3절. 연구개발과제 구성 34 4절. 세부과제별 주요내용 및 추진전략 38 5절. 세부과제간 연계관계 46 6절. 연구추진체계 제안 47 4장. 사전타당성 검토 48 1절. 정책적 타당성 48 2절. 기술적 타당성 53 3절. 경제적 타당성 84 5장. 인력투입 계획 및 소요예산 산정 98 1절. 연구일정에 따른 인력투입계획 98 2절. 소요예산 산정

5 6장. 과제 제안요구서 작성 및 평가기준 설정 100 1절. 과제 제안요구서(RFP) 100 2절. 평가기준설정

6 <국문 요약서> 요 약 문 1. 연구개발 필요성 점차 고층화 및 자동화되고 있는 물류시설에 적합하고 국내 물류 환경에 맞는 간 편하고 첨단화된 수직ㆍ수평 이송장비의 핵심기술 개발의 필요성이 증가하고 있음 수직ㆍ수평 이송장비의 고효율화 및 에너지 저감 기술력 향상을 통하여 물류센터 의 경쟁력 확보와 이송장비의 수입 대체 필요성 증가하고 있으나, 국내 수직ㆍ수평 이송장비는 선진 기술들과 비교하여 요소 기술이나 관련 연구 인력이 상당히 미약 하고, 수입제품이 주로 설치되어 있음 국내 Mini-Load AS/RS의 개발 기업은 유럽 등 선진기업들과 비교하여 규모나 연 구 인력이 상당히 미약하고 현재 주로 수입하고 있는 실정이며, 국내 Mini-Load AS/RS 산업의 기술력 향상과 에너지 저감 기술은 관련 제품의 수입 대체와 기술 경쟁력 확보를 위해 연구 개발의 필요성 증가하고 있음 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발은 국내 물류 장비 산업의 기술력 향상은 물론 연구 인력을 증가시키며, 물류 장비의 수입 대체 및 수출이 기대되므로 정부 의 지원이 절실히 요구되며, 국내 물류 산업의 에너지 효율성을 향상시킴으로써 국 내 물류 경쟁력 확보와 국내 물류 장비의 세계 시장에서 점유율 확보를 동시에 달 성할 수 있을 것으로 예상됨 2. 기술동향 물류산업의 총매출액은 2002년 49조원 수준에서 2008년 91조원으로 증가하여 6년 간 42조원 증가하여 연평균 14.3% 성장하고 있으며, 물류기기 세계시장은 2015년에 US$ 98 billion에 달할 것으로 전망 국외 물류정책은 규제완화, 물류인프라 확충, 정보화 표준화를 통한 물류시스템의 고도화, 환경과 안전을 중시하는 추세를 보이고 있음 국내 물류정책은 국가물류기본계획(2001~2020) 수립 이후의 국내 외 여건 변화를 반영한 새로운 수정계획을 제시하고 있으며, 2010년 국토해양부는 저탄소 녹색성장 을 위한 국토해양 R&D 발전 전략을 수립하여 미래핵심기술 Green-up 30"을 선정 하고 9개 교통분야 중에서 에너지 절감형 물류시설/장비 및 운영기술 이 포함 교토 프로토콜과 지속가능성에 대한 일환으로 에너지 저감형 물류설비 개발이 대 세가 되고 있고 있으며, 자동창고에 사용되어 지는 자동화 시스템이 자동화 기술에 있어서 기술적 선진화를 주도하고 있으며, Mini-load AS/RS 분야에서는 현재 유럽 - 6 -

7 거의 모든 기업들이 에너지저감형 스태커 크레인을 앞 다투어 출시하고 있음 해외 선진업체의 경우에는 자동화 기술의 진보로 보관/하역 부분에 관련된 장비에 있어서 앞선 기술을 가지고 있으며, 자동 반송을 위한 Vehicle 뿐 아니라 Storage에 서의 신속성을 위한 Hi-Speed AS/RS에 대한 기술도 개발 및 개선 중으로 TGW 사, Demag사, Swisslog사 등은 2008년 이후로 새로운 신제품을 출시하고 있음 현재 우리나라의 경우에는 에너지 저감에 대한 이해 부족으로 생산 물류 및 일반 물류 시스템 구축 시에 에너지 저감형 시스템 도입이 고려되지 않아 에너지 저감 을 위한 물류설비의 실현과 엔지니어링에 취약한 상태이며, 국내의 몇 개의 벤더에 서 개발은 되어 있으나 실용화는 의문시 되고 있으며, 전반적인 제품의 완성도가 아직은 선진벤더와의 비교해 성능과 품질에서 차이가 존재 3. 연구개발 과제 구성 에너지 저감형 수직ㆍ수평 Mini-Load AS/RS를 위한 핵심 및 응용 기술을 개발을 연구과제 목표로 설정하고, 이를 달성하기 위해 다음과 같은 5개의 세부과제를 구 성 1세부 : 에너지 효율 향상을 위한 Mini-load AS/RS 경량화 기술 개발 Mini-Load AS/RS의 이송 및 보관을 위한 구동, 자율주행 및 승강 등 기계적 동작 및 운영 메카니즘 세부 분석 Mini-Load AS/RS 설계 Ÿ Mast 경량화 설계 - 경량화된 저진동 Mast 설계 및 개발 가이드라인 제시 Ÿ 운반 Telescopic fork를 포함한 전체 장비의 경량화 설계와 에너지 저감, 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 - 프로그램(시뮬레이션)을 활용한 전문 구조 해석 및 동역학적 해석 - 안정도 향상을 위한 무게중심 시뮬레이션 수치모형 개발 Ÿ 주행 승강 시 진동 특성 및 안정성 검증 - 흔들림, 하부 들림 현상등 안정성 분석 Ÿ 화물, 인력에 대한 안전 및 보안 기술 분석 Ÿ 에너지 저감 기술 개발을 위한 분석 Mini-Load AS/RS 개발 Ÿ Stacker Crane의 주행 승강장치 제어시스템 개발 Ÿ 운반 Telescopic Fork의 구동 시스템 개발(Fork는 double depth 설계) Ÿ 주행 및 승강 위치 인식을 위한 센서 시스템 개발 Ÿ 에너지 저감 기술 개발 Ÿ 하부 RAIL 구조 개발 Ÿ 동력장치의 에너지 관리시스템 구축 - 스마트 미터링을 이용한 에너지 소비 패턴 분석 - 7 -

8 Ÿ - 에너지 소비 패턴 모니터링 시스템 개발 - 에너지 소비 절감 운용 기능 및 시스템 개발 - 설치 및 시운전, 보수 유지 비용 절감을 위한 엔지니어링 가이드라인 개발 기존 국외 Mini-Load 장비 대비 에너지 사용량 시뮬레이션 Mini-Load AS/RS에 운영 가능한 랙 개발 Mini-Load AS/RS 시스템의 운용 소프트웨어 개발 및 기존 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터페이스 모듈 개발 제어시스템과 주행/승강장치 등 각 장비 간 연계되는 네트워크 시스템 개발 2세부 : 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 개발 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 설계 Ÿ 셔틀 시스템 하드웨어 구조 설계 - 셔틀 주행장치, 승강장치, 에너지 공급 모듈, 충전시스템, 랙, 다중 셔틀 위치 검출 시스템등 셔틀 시스템 접목에 필요한 기술 분석 및 설계 Ÿ 전체 장비의 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 - 프로그램(시뮬레이션)을 활용한 전문 구조 해석 및 동역학적 해석 - 안정도 향상을 위한 무게중심 시뮬레이션 수치모형 개발 Ÿ 화물, 인력에 대한 안전 및 보안 기술 분석 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 개발 Ÿ Bin/Tote 추적 및 운용을 위한 스마트 박스 기술 개발 Ÿ 셔틀용 에너지 공급/충전 시스템 개발 Ÿ 셔틀 주행 장치 및 승강장치(리프터) 개발 Ÿ 주행 및 승강 위치 인식을 위한 센서 시스템 개발 Ÿ 다중 셔틀의 위치 검출 제어 시스템 개발 Ÿ 공정 변수 모니터링 시스템 개발 Ÿ 다중 셔틀 운영을 위한 지능형 에이전트 기술 개발 - 다중 셔틀의 충돌 회피 및 경로 최적화 알고리즘 개발 - 셔틀의 추락 방지용 안전 메커니즘 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템에 운영 가능한 랙 개발 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 시스템의 운용 소프트웨어 개발 및 기존 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터페이스 모듈 개발 제어시스템과 주행/승강장치 등 각 장비 간 연계되는 네트워크 시스템 개발 - 8 -

9 3세부 : 시스템 및 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 개발 표준 규격 연구 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 및 부품 표준 규격 연구 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 표준적합성 시험 표준 연구 시험평가 및 매뉴얼 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험평가 설계서 및 절차서 제작 Ÿ 시제품에 대한 시험평가 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험 설계서 및 매뉴얼 제작 Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시제품 제작 및 실용화를 위한 통합검증 연구 Ÿ 실용화를 위한 법 제도 개선안 연구 4. 연구개발 추진전략 연구개발 추진을 위해 단계별 목표를 수립하고, 다음과 같은 단계별 일정계획 수립 Ÿ 1단계(1~2차년도, 24개월) : 핵심요소기술 개발 - 국내ㆍ외 기술현황 분석 및 핵심기술 개발방향 정립 - 시스템 구조 상세설계 - 세부과제별 핵심요소기술 개발 및 검증 - 통합검증을 위한 물류센터 선정(WMS가 구축된 물류센터) Ÿ 2단계(3차년도, 12개월) : 실증연구 및 실용화 핵심개발기술의 현장 적용성 평가 - 핵심개발기술의 실용화 기반 마련 - 개발기술의 실용화 및 기술이전 추진 - 표준규격(부품 포함), 시험표준 및 시험설계서(H/W, S/W) 제시 - 유지보수 관리 매뉴얼 제시 - 실용화를 위한 법 제도 개선안 제시 Mini-Load AS/RS 관련 기업체 등 기술수요처와 유기적 협조체제 구축기반 하에 과제수행 Ÿ Mini-Load AS/RS 관련 기술수요처 의견을 반영하고 현장 상황 및 물류센터 운 영자들의 의견을 연구 개발에 반영 Mini-Load AS/RS 관련 분야 전문가 자문 Ÿ Mini-Load AS/RS 관련 선진 기술 및 적용 사례에 대한 조사 및 과제 성공률 제고를 위한 자문회의 등 국내 전문가 의견 수렴 5. 기대 효과 연구과제가 성공리에 수행되면 물류분야의 국가 경쟁력 향상 및 녹색물류기술 고 도화에 지대한 기여 가능하며, 상품화를 통한 Mini-Load AS/RS의 국산화 및 물류 장비 시장의 진입과 수출이 기대됨 - 9 -

10 Mini-Load AS/RS의 중요한 원천 기술 및 응용 기술을 확보함으로서 제품의 완성 도를 향상하고, 국내 물류시장의 에너지 저감 및 효율화에 기여

11 제1장 기술의 정의 및 필요성 제1절 기술의 정의 및 필요성 1. 물류장비의 분류 물류장비들을 인트라 로지스틱스 (Intra-logistics) 1) 에서 가장 많이 사용되는 장비로 구분하면 다음 표 1-1과 같이 간략히 분류 가능함 Ÿ 수평수직이송장비는 steady conveyor, unsteady conveyor와 분류기(sorter)로 구분하며, Unsteady conveyor에 속하는 제품들은 스태커 크레인, 브리지 크 레인, 오버헤드 크레인, 겐트리 크레인, 오토매틱 크레인, 셔틀, 지게차 (forklift truck), 적재용 트럭(lift truck), 무인반송차(AGV)로 구분 표 1-1. 물류장비의 분류표 대분류 중분류 소분류 제품 물류장비 고도화 수평.수직 이송장비 Steady Conveyor Unsteady Conveyor Sorter Belt conveyor Roller conveyor Wheel conveyor Chain conveyor Tilt tray conveyor Apron conveyor Chute conveyor Stacker crane Bridge crane Overhead crane (Electric monorail) Gantry crane Automatic crane Shuttle Forklift truck Lift truck AGV Tilt-tray sorter Rotary sorter Channel sorter Push-up sorter Ring sorter Cross-belt sorter 1) 인트라 로지스틱스 : 한 지역에서 다른 지역으로의 거리운송 을 제외한 기타 모든 화물이동, 즉 항구, 공항내에서나 한 사업체내의 공장에서 창고로의 화물운송 및 화물관리산업으로 정의되며, 일반적으로 물류센터 또는 물류자동창고 내에서의 화물의 처리에 관한 모든 기술을 의미한다

12 미국의 MHIA (Material Handling Industry of America)에서는 물품운반(Material Handling)에 필요한 장치나 장비를 크게 5가지 범주로 분류하고 있음 2). Ÿ 이송 장비 (Transport Equipment) Ÿ 위치 장비 (Positioning Equipment) Ÿ 단위 적하 형성 장비 (Unit Load Formation Equipment) Ÿ 보관 장비 (Storage Equipment) Ÿ 인식 및 제어 (Identification and Control) 이송 장비는 컨베이어, 크레인, 산업용 운반차로 분류하며 각각에 대해서 다음 표 1-2와 같이 구분하고 있음 표 1-2. 이송장비의 분류 구분 컨베이어 크레인 산업용 운반차 정의 특정한 위치들 사이의 고정된 경로로 물품을 이송하기 위해 사용 되는 장비 제한된 공간내에서 다양한 경로로 물품을 이송하기 위해 사용되는 장비 움직임에 의해 허용되는 공간내에서 제한없이 다양한 경로로 물품 을 이송하기 위해 사용되는 장비 이송장비중 크레인은 4가지 형태로 분류할 수 있고 다음 그림 1-1과 같음 Jib Crane Bridge Crane Gantry Crane Stacker Crane 그림 1-1. 크레인 종류 - Jib Crane : 호이스트를 지지하는 수평 빔 (Jib 또는 Boom)이 벽이나 바닥이 부 착된 기둥에 고정되어 있는 크레인 - Bridge Crane : 수평을 이루는 두 개의 레일은 따라 수평 빔 상에 고리와 회선 (hook and line)이 이동하는 크레인 - Gantry Crane : 오버헤드 (브리지) 크레인의 일종이나 브리지 크레인과 달리 크 레인 프레임은 움직이지 않고 고정되어 있으며 호이스트만이 갠트리 레일 2) Material Handling Industry of America,

13 을 따라 움직이는 1 D.O.F. (Degree of Freedom) 크레인 - Stacker Crane : AS/RS에서 사용되는 지게차(Forklift) 타입의 크레인으로, 창고 내의 통로상에 설치된 트랙을 따라 이동하며, 포크(Fork)는 보관 창고에 적치되어 있는 랙의 위치로 이동하여, 랙을 저장이나 반출하기 위해 수평 으로 이동가능하며, Automatic Crane의 일종 - 보관장비 (Storage Equipment)는 일정기간 동안 물품을 보관하기 위해 사용되는 장비 또는 장치로 다음 그림 1-2와 같음 Selective Pallet Rack Drive-Through Rack Drive-In Rack Flow-Through Rack Push-Back Rack Sliding Rack Cantilever Rack Stacking Frame Shelves/Bins/Drawers Storage Carousel Unit Load AS/RS Mini-load AS/RS Deep-Lane AS/RS

14 Split-Case Order Picking System ManOnBoard AS/RS Mezzanine 그림 1-2. 보관 장비 - Selective Pallet Rack : 창고에서 가장 많이 사용되는 형태의 Pallet Rack - Drive-Through Rack : Lift Truck이 통과할 수 있도록 되어 있는 구조의 FIFO (First-in First-Out)형 Rack - Drive-In Rack : Lift Truck이 들어갈 수 있는 구조의 LIFO (Last-in First Out)형 Rack - Flow-Through Rack : 롤러나 바퀴가 장착된 선반을 가진 Rack으로 FIFO 구조를 가짐 - Push-back Rack : 작업자가 여러개의 팔레트를 같은 위치에서 피딩할 수 있도록 앞 팔레트를 밀 수 있도록 슬라이딩 디바이스를 가진 Rack - Sliding Rack : 랙의 여러 열을 처리할 수 있는 하나의 모바일 통로를 가진 Rack - Cantilever Rack : 물품이 Cantilever Arm 에 의해 지지되는 Rack으로 길이가 긴 물품을 보관하는데 이용 - Stacking Frame : 높이가 긴 불안정한 물품을 적재하기 위해 Pallet에 부착하여 사용하는 휴대용 보조장치 - Storage Carousel : 수직 수평으로 회전이 가능한 보관 Basket이나 Bin으로 구성 되어 있는 보관 창고 - Unit Load AS/RS : 팔레트에 올려져 있거나, 용기에 들어 있는 500에서 1000 파 운드 이상의 하중을 가진 물품을 보관할 수 있는 AS/RS - Mini-load AS/RS : 작은 용기에 들어 있는 100에서 500 파운드 범위의 하중을 가진 물품을 보관할 수 있는 AS/RS - Man-on-loard AS/RS : Order Picker나 Turret Truck가 유사한 AS/RS로 가이드 레일을 따라 움직이면서 작업자가 선반에서 물품을 저장하거나 추출할 수 있는 AS/RS - Deep-lane AS/RS : Unit load AS/RS와 유사하나 저장 랙의 깊이가 훨씬 긴 AS/RS - Split Case Order Picking System : 용기에 들어 있는 제품의 수량보다 적은 수 량의 주문량을 피킹하기 위한 시스템

15 2. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 정의 및 필요성 가. 정의 Automatic Storage & Retrieval Systems (AS/RS)는 물자의 취급, 운반, 저장, 반출 을 정해진 자동화 수준에 따라 정밀, 정확하게 빠른 시간내에 수행하기 위한 장비 와 제어장치의 복합체로, 물건을 보관하는 랙(Rack)과 랙 사이를 이동하며 물건을 출납하는 스태커 크레인 (Stacker Crane) 또는 Storage/Retrieval Machine (S/R Machine) 또는 셔틀(Shuttle)로 구성되어 있다. AS/RS는 크게 Unit-load AS/RS, Mini-load AS/RS (스태커 크레인 또는 셔틀), Vertical Lift Modules (VLMs), Horizontal Carousels, Vertical Carousels로 구분할 수 있다. Mini-Load AS/RS : 보통 100~500lb 범위의 물품이 담겨 있는 작은 컨테이너나 토 트(Totes)를 처리하는 AS/RS의 일종으로 단위시간당 처리량을 높고, 공간도 집약 적으로 활용할 수 있는 제품의 크기와 모양에 따라 맞춤형으로 설계된 시스템으로 물품을 출납하는 시스템으로는 스태커 크레인이나 셔틀을 이용한다. Stacker Crane 또는 S/R Machine : AS/RS에서 사용되는 지게차(Forklift) 타입의 크레인으로, 창고내의 통로상에 설치된 트랙을 따라 이동하며, 포크(Fork)는 보관 창고에 적치되어 있는 랙의 위치로 이동하여, 랙을 저장하거나 반출하기 위해 수 평으로 이동가능하다. 셔틀이란 자동창고시스템에서 랙 사이의 레일과 리프트을 통해 수평, 수직으로 이 동하는 운반기구로서 높은 처리능력을 필요로 하는 물류센터에서 활용되고 있는 물류센터내의 차세대 수직 수평 이송체를 말한다. 셔틀시스템이란 셔틀, 랙, 리프트나 지게차, 그리고 무선 컨트롤러로 구성된 차세 대 자동창고시스템으로 정의할 수 있다. 나. 필요성 점차 고층화 및 자동화되고 있는 물류시설에 적합하고 국내 물류 환경에 맞는 간 편하고 첨단화된 수직ㆍ수평 이송장비의 핵심기술 개발의 필요성이 증가하고 있으 나, 요소 기술이나 관련 연구 인력이 상당히 미약하고, 수입제품이 주로 설치되어 있음 국내 Mini-Load AS/RS의 개발 기업은 유럽 등 선진기업들과 비교하여 규모나 연 구 인력이 상당히 미약하며, 국내 Mini-Load AS/RS 산업의 기술력 향상과 에너지 저감 기술은 관련 제품의 수입 대체와 기술 경쟁력 확보를 위해 연구 개발의 필요 성 증가하고 있음 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발은 국내 물류 장비 산업의 기술력 향상은 물론 연구 인력을 증가시키며, 물류 장비의 수입 대체 및 수출이 기대되므로 정부 의 지원이 절실히 요구되며, 국내 물류 산업의 에너지 효율성을 향상시킴으로써

16 국내 물류 경쟁력 확보와 국내 물류 장비의 세계 시장에서 점유율 확보를 동시에 달성할 수 있을 것으로 예상됨

17 제2장 국내외 동향 및 환경분석 제1절 국내외 정책동향 1. 국내 물류 정책 동향 우리나라는 2000년대 들어서 본격적으로 국가차원의 물류지원 정책을 수립하고 장 기적인 관점에서의 물류기술 개발정책의 추진체계를 정립해 나가고 있음 정부는 국가 경제발전의 주요 수단으로서 물류기술에 대한 독자적 영역확보의 필 요성을 인식하고 물류지원정책을 추진하기 시작함 물류정책은 건설교통부, 산업자원부, 해양수산부의 3개의 중앙부처에서 담당하여 왔는데, 2008년 정부조직 개편으로 건설교통부와 해양수산부가 통합되어 국토해양 부가 물류정책을 총괄하는 기능을 담당하고, 과거 산업자원부에서 담당하였던 유 통물류에 관한 정책은 지식경제부에서 담당함 2006년 건설교통부는 국가물류기본계획(2001~2020) 수립 이후의 국내 외 여건 변 화를 반영한 새로운 수정계획을 제시 Ÿ 5대 추진전략 : 글로벌 물류체계의 구축, 하드웨어 물류인프라의 확충, 소프 트웨어 물류시스템의 강화, 고부가가치 물류산업의 육성, 물류정책의 통합추 진제계 확립- 매년마다 국가물류시행계획을 발표하여 단계별로 목표를 제시 하고 전년대비 성과를 측정 또한 국가물류기본계획의 물류표준화 부분에 대한 시행계획의 성격으로 국가물류 표준화 추진계획(2007)을 2012년까지 시행하여 선진국 IT 기반 물류표준화 계획의 도입을 목표로 우리나라 물류표준화의 미래상을 구상(포장, 수송, 보관, 운반하역, 정보, 기반역량의 6개 분야로 구분) 국토해양 R&D 발전 전략 은 녹색기술을 향상시키고 온실가스 감축목표를 조기 에 달성하기위한 시스템차원에서 재편을 실시하고, 미래핵심기술을 발굴하여 구현 함으로써 품격높은 국토해양공간을 창조하는 Green Growth Leader"의 역할을 성 실히 수행을 2020년 비전으로 삼고 있음. Ÿ 건설교통분야 11개 사업체계중에서 하나인 녹색물류를 10년간 지원하면 물 류비용을 3~5% 절감할 것으로 예측 Ÿ Green Up-30 미래핵심기술 교통분야에 에너지 절감형 물류시설/장비 및 운영기술 을 채택 국토해양부는 저탄소 녹색성장을 위한 교통환경 향상 기술과 교통운영기술 개발 및 글로벌 물류강국 실현을 위한 첨단물류기술 개발을 위한 교통체계효율화 에 2010년도 예산으로 50,800백만원을 지원하고 그 중 물류시스템 에 8,078백만원을

18 지원함 국토해양부는 국가 물류정책에 대한 정부 내 조정과 부처간 연계, 물류산업의 경 쟁력 제고를 위한 정부차원의 지원 및 물류산업의 국제화를 위하여 물류정책기본 법 과 물류시설의 개발 및 운영에 관한 법률 을 2008년 2월부터 시행하고 있음 2. 국외 물류 정책 동향 국외 물류정책은 규제완화, 물류인프라 확충, 정보화 표준화를 통한 물류시스템의 고도화, 환경과 안전을 중시하는 추세를 보이고 있으며, 보관/하역 분야는 기업 간 경쟁과 노동력의 대체, 안전성 등에 대한 요구의 증대로 인해 물류기술개발 분야 에서도 체계적인 지원이 이루어지고 있음 미국은 정부주도의 체계적이고 장기적인 계획하에 유비쿼터스 관련 핵심기술 및 비즈니스 모델개발을 추진하고 있으며, 민간기구인 ANSI(American National Standard Institute)를 중심으로 물류기술에 대한 표준화를 추진하고 있으며, 민간 주체들이 자발적인 표준을 만들도록 유도함으로써 표준화의 법적 기준을 만들 때 발생할 수 있는 부작용을 최소화하고 있음 EU는 2004년 6월에 설립된 전문가 그룹을 통해 연구개발 분야를 이동성 및 운송 인프라 부문, 환경 및 에너지 자원부문, 안전 및 보안부문, 설계 및 생산시스템 부 문으로 구분하여 정책적 차원에서의 연구개발을 수행하고 있으며, 유럽표준위원회 (CEN)에서는 유럽물류표준을 제정하고 각 국별로 수송분담율이 높은 수단을 중심 으로 표준화하고 복합운송에 초점을 맞추어 표준화 진행함 일본은 포스트 e-japan'전략 차원에서 일본 총무성을 중심으로 꾸준히 유비쿼터스 에 대한 연구를 지원하고 있으며, 일본공업표준조사회(JISC)에서 ISO, IEC 등 국제 규격과의 정합성도 고려하여 표준을 제정하고 물류관련 8개 분야를 대상으로 물류 기술전문위원회가 중심이 되어 물류표준화에 박차를 가하고 있음. 싱가포르는 출입화물의 통관 관련 무역업계와 정부기관을 연결하는 국가 EDI 망 인 Trade-Net을 구축하여 세관 및 정부기관과 전자문서를 통해 무역관련 인허가가 이루어지도록 하였으며 국가전산원 주관으로 개발된 Port-Net과 연계하여 많은 외 국의 항만(브레멘항/함부르크항, 홍콩항, 시애틀항, 르아브르 항/마르세이유항, 페 낭항)과도 연계, 최신 선박 동정정보 등을 교환하고 있음

19 표 2-1. 국가별 물류 정책 동향 국가 물류정책 추진 주체 주요 물류 정책 미국 일본 EU 중국 미 교통성(DOT)을 중 심으로 물류관련 정책 및 R&D 프로그램 운 영 프로그램은 DOT 내 13개 Agency를 통해 진행 국가주도형 정책을 펼 치고 있으며 종합물 류시책대강( 05~ 08) 을 만들고 종합물류 시책추진위원회 구성 EU 회원국 간의 통합 프로그램 운영 중국 국무원 산하 7개 기관에서 공동 담당 Cargo Handling Cooperative Program과 Inland Waterways Intermodal Cooperative Program 등 을 통해 물류운송시스템의 원활한 운영과 시스템 의 효율성 향상을 도모 Short Sea Shipping Cooperative Program을 통 해 교통혼잡 감소와 친환경 물류 지원 정책의 기본방향을 환경 과 보안 으로 두고 내수 물류의 합리화와 국제물류의 효율화에 중점을 둠 주변국과의 경쟁으로 인해 특정대상을 선정하여 전략적으로 개발, 육성하는 정책 구사 공로수송에 집중되어있는 수송체계의 불균형을 해소하고 그로인한 경제적, 환경적 문제의 해결 을 위한 정책 프로그램 운영 Trans European Network(TENs) : 분산되어 있는 도로망을 통합하여 복합운송의 효율화와 효과적 인 교통네크워크의 구축을 목적으로 함 Marco Polo : 화물을 연안, 철도, 항공, 내륙수로 등의 다양한 형태로 분산시키기 위한 프로그램 제10차 5개년 계획 의 3대 주요 정책의 하나로 물류 산업의 육성을 설정 외국계 물류기업, 3PL 기업의 중국시장 진출 확 대와 중국기업과의 합작투자 확대를 위한 규제완 화 실시 인도 국영철도회사 항만개발을 위한 정책과 인도경제성장 지원하기 위한 내륙철도망 개편작업

20 제2절 국내외 시장현황 및 전망 1. 국내 물류 시장 동향 물류산업의 시장 규모를 나타내는 물류산업의 총매출액은 2002년 49조원 수준에서 2008년 91조원으로 증가하여 6년간 42조원 증가하여 연평균 14.3% 3) 성장했으며, 물류기업은 총 167천개 업체가 활동하고 있으며 기업당 평균 년매출이 5.4억원까 지 증가하였으나 22억원( 06년 기준) 수준인 일본에 현저히 작은 규모 유지 전체 물류산업 매출액에서 운송업의 매출액이 대부분을 차지하며 그 비중은 02년 83.9%에서 06년 85.1%로 증가하고 있고, 국내 물류기업들의 매출액 규모는 대표 적인 기업인 대한통운이 11억$, 한진이 6억$ 수준으로서 DPWN의 760억$, UPS의 22조$ 수준에 비해 현격한 열세로 나타남 물류산업의 발전과 함께 창고자동화가 빠르게 진행되고 있으며, 기능적 측면에서 창고는 제품을 단순히 보관하는 기능에서 나아가 제품의 조립과 출하를 동시에 수 행하는 기능으로 변모하고 있고, 다양한 제품의 저장, 분류 및 입 출고의 정확성 과 신속성을 겸비한 종합적인 시설로 발전하고 있음 자동창고 및 물류자동화 설비에 대한 투자는 전반적으로 위축되어 활성화되지 못 하고 있으나 수출경기, 기업의 물류비 절감 노력 등으로 위탁물류의 비중이 확대 되고 전문적 운송, 보관, 하역 시장성이 확대되고 있음 Ÿ 해상/항공운송 부분의 실적이 우세하여 보관 하역 또한 공항, 항만에 집중 하드웨어 측면의 자동물류시스템시장과 함께 이를 제어하는 소프트웨어 측면의 솔 루션시장 역시 확대되고 있음 Ÿ WMS를 비롯한 시스템 효율성 및 정보화 구축을 위한 컨설팅시장, 물류정보 화 시스템, 주문처리(order picking) 알고리즘 및 상하역 스케줄링, 무인반송 차의 자동배차 알고리즘 및 작업장 내 차량과 장비의 최단경로 알고리즘의 솔루션 지원 등과 같은 솔루션시장이 빠르게 성장하고 있음 세계적으로 전기에너지에 대한 수요와 공급의 불균형으로 에너지 절약의 일환으로 구동장치 인버터에 대한 수요가 급증하고 있으며, 1990년대 국내 인버터 시장은 국내 기술력이 세계수준에 미치지 못하는 상황으로 정부는 수입선다변화제도를 시 행하여 국내 업체 및 시장을 보호하였으며, 현재는 국내외 업체가 국내시장에서 활발한 산업진출을 하고 있음 국내 구동장치 인버터 시장은 30-40%의 점유율을 보이는 LS산전을 비롯한 국내 제조업체들이 Yaskawa, SIEMENS, ABB 등 수입업체들과 경쟁하는 추세이며, 2000 년대에는 연평균성장률이 12.6%로 비교적 큰 성장률을 나타내고 있음 3) 통계청, 운수업통계조사보고서, 각 연도

21 2. 국외 물류 시장 동향 세계 물류 시장은 2조 7250억달러 규모로 우리나라의 핵심 산업 중의 하나인 반도 체( 08년 기준 2,290억달러)산업에 비해 12배에 달하는 시장 형성하고 있으며, 시장 분석 기관인 Data Monitor( )에 의하면 2013년에 3.3조달러로 물류산업의 규모가 성장할 것으로 전망 4) 되며, 항공, 철도 및 우주 운송이 도로운송에 비해서 높은 성장세를 나타낼 것으로 전망 글로벌화로 인한 다국적기업들의 해외 진출과 국제분업 심화로 촉발된 글로벌 물 류기업들의 서비스 범위 및 지역 확대는 글로벌 물류시장의 과점화 현상을 가져왔 고 이러한 현상은 공급사슬관리(SCM)망의 등장, 국제 분업의 확산, 복합일관수송 체계의 보편화, 그리고 정보기술의 혁신과 같은 글로벌시장 환경 요인들로 인해 더욱 강화되고 있음 그림 2-1. 글로벌 기업의 공급 사슬망의 추세 미국의 국내물류비는 2005년 기준으로 11,390억 달러를 기록하여 GDP 대비 약 9.12%에 해당하며 GDP 대비 국가물류비 비율은 2000년 이후 감소하다가 2005년 부터 다시 증가하는 추세이며, 고성능 자동운반 시스템의 성능향상과 이에 따른 생산성과 효율성의 향상에 의해 물류 운용기기 및 시스템에 대한 수요가 지속적으 로 확대되고 있으며 자동화에 대한 계속적인 노력으로 그 시장성이 커지고 있음 일본의 물류비용은 2003년 기준 40조 8,761엔으로7) GDP대비 8.15%를 차지하고 있으며 해마다 완만한 감소 추세를 보이고 있고, 물류 시스템 기기의 생산이 확대 되고 있으며 미국 및 한국 등에 꾸준히 부품 및 기기를 공급하고 있음 국제물류가 가장 발달한 유럽은 제3자 물류시장이 발달하여 전체 물류산업의 25% 가량(계약 금액 기준)을 차지하고 있으며 화주기업은 생산 활동에 집중하면서 물류 프로세스 일체를 물류전문기업에 아웃소싱하는 종합물류서비스가 증가하는 추세로 해외 거점 확보와 기업 M&A 등을 통해 글로벌 시장 지배력을 강화 시킬 것으로 전망되고 있음 4) Data Monitor, Logistics: Global Industry Overview,

22 중국의 2005년 물류비 총액은 전년대비 12.0% 증가한 3조 3,860억 위엔으로 GDP 대비 18.5%를 기록하고 있으며, 중국 경제가 고속 성장함에 따라 사회물류총액 또 한 빠른 속도로 증가하고 있으며 그 중 공산품 물류비 총액(16.4% 성장)과 수입 물류비 총액(25.2% 성장)의 증가가 전체 물류비 총액 증가의 주요 요인으로 보임 에너지 저감용 구동장치 인버터의 경우 30-40개의 제조업체들이 있으며 대형 업체 들은 독일, 오스트리아, 스위스, 네덜란드, 덴마크에 소재하고 있으며, 독일회사인 SMA Technology이 유럽의 최대 시장 점유율을 확보 일본의 경우 2010년 4월부터 시행된 에너지 절약법에 따라 산업용 구동장치 인버 터의 사용이 증가되고 있으며, 3.7 kw 이하의 소형 구동장치 인버터가 구동장치 인버터 시장의 약 85%를 차지하며 기기의 고기능, 고성능화 요구 및 새로운 용도 에 대응하여 시장이 확대 연간 중국 구동장치 인버터 시장은 12-15% 성장속도를 유지했으며 향후 지속적으 로 10% 이상의 증가율을 유지할 것으로 예측되며, 외국제품이 80% 시장을 점유하 고 있는데 일본이 30%, 유럽과 미국제품이 40%, 대만과 한국제품이 약 10%를 점 유 3. 국내외 물류 장비 시장 현황 분석 가. 세계시장 동향 세계 물류기기 시장은 2009년에는 모든 분야에서 경기침체의 영향을 받아 물류기 기 시장도 크게 하락하였으나 2011년도부터 회복세되고 있으며 2015년에 US$ 98 billion에 달할 것으로 전망 5) 지역별 시장 전망 Ÿ 유럽은 세계에서 가장 큰 물류기기 관련 시장이며, 미국은 단일국가로써 가 장 큰 시장임. Ÿ 그러나, 아시아-태평양, 라틴아메리카, 중동 등의 신흥개발 시장에서의 큰 폭 의 성장세가 주목됨. 분야별 시장 전망 Ÿ 분야별로는 산업용 트럭 및 리프트가 가장 큰 시장을 차지함. 2008년 하반기 부터 경기침체의 영향을 받아왔으나, 2011년부터 회복세가 기대됨. Ÿ 컨베이어 시스템은 2012년에 US$29 billion에 달할 전망으로 큰 폭의 성장이 예상되고, 무엇보다도 자동화 설비가 가장 빠른 성장세를 보이고 있음. 물류기기 제조업체 현황 Ÿ 세계적으로 1200여개사가 물류기기 시장에 참여하고 있는 것으로 나타나고 있으나, 유럽, 일본, 미국의 소수 기업이 세계 시장을 주도하고 있음. 5) Gloval Industry Analysts, Gloval Material Handling Equipment Market Report,

23 Ÿ 세계적인 주요업체로는 Beumer Maschinenfabrik GmbH, Clark Material Handling Company, Columbus Mckinon Corp., Daifuku Co., Ltd., Dematic GmbH & Co. KG, Durr AG, FKI Plc, Ingersoll-Rand Plc, Liebherr Group, Lockheed Martin Corp., Manitou Group, Manitowoc Company Unc., Nacco Materials Handling Group, Paccar Inc., Sandvic Materials Handling, TCM Corp., WITRON Logistik+informatik GmbH, SSI Schaefer GmbH 등 이 있음. 나. 국내시장 현황 국내 물류기기 시장에 관한 구체적인 시장조사 자료가 부재하고 단일품목 시장이 아닌, 타 시장과 혼재된 프로젝트 중심의 시장으로 물류기기만의 시장 파악이 용 이치 않으며, 외국 메이커들이 고기능 제품 및 자동화 제품을 중심으로 주류시장 을 선점하고 있는 상태임. 통계청의 광업제조업통계조사보고서와 관세청의 수출입무역통계를 통해 일부 품목 에 대한 금액을 확인할 수 있으며, 한국표준산업분류에 따른 생산출하량 현황과 HS 코드에 따른 관세청 수출입 무역통계를 통해 개괄적인 금액과 추이 파악은 가 능함. 국내 물류기기 시장은 수입항목을 제외하고 국내 제조업의 출하금액만을 기존으로 했을 때, 2009년도에 5조 3,727억원에 달할 정도로 큰 시장임 6). 표 2-2. 국내 제조업 물류기기 관련 시장 현황 (단위: 백만원) 컨베어장치 제조업 1,364,386 1,330,886 1,577,488 1,108,201 산업용트럭 및 적재기 제조업 기타 물품취급장비 제조업 468, , , , ,886 1,053,679 1,987,257 1,716,471 소계 2,688,985 2,967,425 4,282,374 3,295,077 승강기 제조업 1,958,177 2,165,164 2,161,067 2,077,663 합계 4,647,162 5,132,589 6,443,441 5,372,740 * 통계청, 산업용 트럭, 승강기 및 물품 취급장비 제조업 현황, 각 연도 6) 산업용 트럭, 승강기 및 물품 취급장비 제조업, 통계청

24 물품취급용 크레인 제조업 세분류별 현황 Ÿ 물품취급용 크레인의 경우, 2005년 97개의 사업체에서 2009년에는 72개의 사 업체로 줄었으며, 출하금액은 2008년까지 지속적으로 견조한 증가세를 보이 다가, 2009년에 다소 하락 반전하여 1조 7,213억에 머물렀음. Ÿ 출하량을 기준으로 보았을 때, 2008년에 17만 9,930 M/T에서 해마다 감소세 를 보이고 있는 것으로 나타남. 2010년에는 14만 2,260 M/T까지 하락함. Ÿ 물품취급용 크레인은 내수시장 중심으로 시장이 형성되어 있으며, 수출 비중 은 다소 미흡한 실정임. 자동창고시스템 제조업 세분류별 현황 Ÿ 자동창고시스템의 경우, 2005년 29개의 사업체에서 2007년에 16개로 급감한 이후, 2009년에는 12개 사업체로까지 줄어들었으며, 출하금액 또한 2006년 4,554억원에서 매년 감소세를 보이고 있으며, 2009년에는 2,275억원까지 감소 함. Ÿ 자동창고시스템은 대부분 해외 메이커가 시장을 점유하고 있는 상황으로, 국 내 중소 제조업체들의 시장진출 여건이 좋지 않은 것으로 파악됨. 다. 산업구조 및 경쟁력 국내외 물류기기 시장의 전반적인 흐름은 2008년 말부터 침체기에 들어섰으나, 2010년을 기점으로 다시 성장세로 돌아서고 있는 것으로 분석됨 수치상으로는 물류기기에 대한 무역역조가 미비하게 나타나지만, 프로젝트 설비들 과 함께 도입되는 기기에 대한 파악이 어려우며, 이로 인해 실제 수출입 동향 물 량보다 클 것으로 파악됨 단순기능 물류기기 제조업체에 대한 구조조정 진행중이며, 자동화기기 비중이 점 차 높아지고 있는 것으로 전망되며 에너지절감 및 자동화 기능을 접목한 물류기기 에 대한 수요가 늘어날 것으로 전망됨

25 제3절 기술동향분석 1. 국내외 물류기술 동향 분석 가. 국내 현재 시장에는 많은 종류의 수평, 수직 이송장치가 존재하며, 연속 이동기기 (Steady Conveyor)와 비연속 이동기기(Unsteady Conveyor)로 분류 Ÿ 연속이동기기는 주로 컨베이어 종류와 분류기(Sorter)가 있으며 운용되는 드 라이브 시스템은 거의 유사함 Ÿ 비연속 이송기기는 운용방식이 지속, 중단이 이루어지는 이송장치를 의미한 다. 저탄소 발생과 에너지 저감형 드라이브 방식을 갖는 컨베이어 시스템의 구축은 VFD(Variable Frequency Drive)와 모터의 디멘숀닝을 통해 구축이 가능함 무인반송차(AGV) 기술 Ÿ 물류 고유영역을 위한 개발보다는 제조과정에 사용되는 무인반송차 개발에 더 무게있게 진행되고 있음 Ÿ 국내기술의 제한성으로 핵심 부품은 수입에 의존하고 있고, 설계 및 조립의 국산화는 가능하지만 아직도 해외 기술에 많은 부분을 의존함 Ÿ 국내 제조업에서는 공장 자동화를 위해 여러 가지 무인반송차(AGV) 기술을 도입하여 사용 중임 Ÿ 속도와 정확도, 안정성 향상을 위한 개발이 요구되고 있음 Ÿ 전문가들은 자동화 기술과 더불어 무인고도장비의 핵심기술이 선진국에 비 해 5년정도 뒤져 있는 것으로 판단하고 있음 성숙기에 도달한 대기업의 보관기술 수요 Ÿ 국내 대기업은 이미 자동창고 도입을 대부분 마친 상태로 앞으로는 노후화 된 설비를 교체하거나 업그레이드 등의 유지보수시장이 형성될 전망임 Ÿ 국내 자동창고 설비는 반도체, 전자, 자동차 산업 등을 중심으로 수요 증가 가 예상되고 식품, 제약 등의 업계도 관심을 기울일 것으로 예상됨 Ÿ 기존에는 물류센터 증축에만 초점을 맞추어 인프라 구축을 통해서 늘어나는 물량을 처리하고자 했으나, 최근 새로운 개념의 인프라 구축을 통해 물류센 터의 효율을 높이기 위한 초평탄 바닥 시공기술, 초고층 컨테이너 자동물류 창고 기술 등의 기술이 등장하였음 대형화 대량화 추세에 맞추어 기술 개발 중임 Ÿ 초고층 자동 창고의 개발 수요 증가

26 Ÿ 50m 120m(30단), 효율 40% 향상이 예상됨 고단적재 시스템(High-stack intellectual Storage System; HSS) 개발 Ÿ 초고층 지능형 컨테이너 물류창고시스템(Ultra-high Container Warehouse System; UCW) 개발 사업의 일환으로 수행됨 Ÿ 국제특허(미국, 일본, 중국, 인도, 영구 등 주요 32개국) 출원 등 국제적 선도 기술임 Ÿ 컨테이너를 20 30단으로 초고층 적재/보관 및 입/출고하는 기술 Ÿ 작동상태 및 운전정보를 운영자의 모니터 상에 표시하여 GUI (Graphic User Interface)환경 하에서 통합적이고 시각적으로 신속한 인지와 제어가 가능하 도록 개발됨 나. 국외 물류체계의 여러 가지 요구 (노동력 부족, 안정성 요구 증대 등)로 인해 자동화, 보 다 빠르고 정확하고 안전한 이송체계, 대량화, 대형화 되고 있는 물류에 대한 대응 장비개발, 그리고 보관의 용이성 확대를 위한 여러 가지 연구가 이루어지고 있음 지능형 물류센터와 관련된 기술 개발 Ÿ 하역작업 자동화 기술 : 다양한 Dock Leveler 개발 및 운용, 맞춤형 자동 위 치조정 Dock Leveler 제작 및 활용 Ÿ 자동창고의 입출고 무인화 기술 : 단위형 자동창고에서 입출고 연계 자동 창 고로 발전. RFID 상용화 Ÿ 출하자동화시스템 및 분류자동화 기술 : 산재기술(로봇시스템, 계측시스템, DAS)의 통합제어 자동화 기술 개발 진행 (1) 일본 자동화 기기 산업 중 로봇자동화의 세계 제 1의 생산국이자 사용국인 일본은 Personal Robot 중심의 연구개발이 활발히 진행되고 있음 어시스트 신코, 무라타, 다이후쿠 등의 기업들에 의해 자동화 기기의 성능향상이 계속적으로 이루어지고 있음 무인반송차는 AGV, RGV(Rail Guided Vehicle), LGV(Laser Guided Vehicle), OHT(Overhead Hoist Transport), OHS(OverHead Shuttle) 등 많은 종류의 반송기 기가 다양한 목적에 따라 그 이용성과 성능의 향상증대를 위해 연구되어 지고 있 음 자동 이송장치와 더불어 자동창고 (Mini Load Automation Buffer, Unit Load

27 Automation Buffer 등)에 사용되어 지는 자동화 시스템, Sorting Transfer Vehicle 등 자동화 기술에 있어서 기술적 선진화를 이끌고 있음 Sensor 기술 등을 포함한 자동화 기술(Mechatronics)의 진보로 보관/하역 부분에 관련된 장비에 있어서 앞선 기술을 가지고 있으며 자동 반송을 위한 Vehicle 뿐 아니라 Storage에서의 신속성을 위한 Hi-Speed AS/RS에 대한 기술도 개발 및 개 선중임 일본의 대표적인 물류기업인 Daifuku 와 Murata 의 AS/RS를 비교 해보면 일본의 경우 전반적으로 사용자의 편의(모듈화, 간단한 조작, WMS 연계), 승강/주행 속도 를 고려한 설계가 이루어짐 다이후쿠 AS/RS의 경우, 부속품의 모듈화를 통하여 유지/보수가 용이하도록 지원 하며, 다양한 규모의 창고에 접목 가능하도록 개발함 무라타 AS/RS의 경우, 간단한 조작, WMS 포함되어 현장에 바로 접목/지원 가능 한 장비를 개발함 표 3-1. 일본 물류기기 제조업체 비교 다이후쿠(Daifuku) 무라타(Murata) 적재 무게 최대 3,000kg(팔렛트 포함) 최대 1톤, 평균 800kg 승강 속도 10~50 m/min 주행 속도 80~200 m/min 비고 부속품의 모듈화 고강도 강판/ 두꺼운 분체도장 다양한 규모 적용 간단한 조작 WMS 포함 설치 높이 : 9m 까지 가능 (2) 유럽 소터(Sorter)부분에서는 Dürkopp사는 새로운 차세대 Split Tray Sorter를 선보였는 데, 작은 소포, CD, 서적, 의류 등과 같은 가벼운 생산 품목들을 컨테이너 박스, 파레트 케이지, 종이박스 등에 분류하여 투입하며, 용도에 따라 Single, double, Quad type으로 Split Tray를 운영함으로써 하나의 Tray에서 여러 목적지의 제품을 분류할 수 있다

28 그림 2-3. Dürkopp사의 소터 시스템 SSI SCHÄFER사에 의해 개발된 Tray 기반의 완전 자동화된 오더 피킹 시스템인 SCP는 입고, depalletising, 버퍼링, 피킹, 시퀴언싱, palletizing을 경유하여 출고까 지의 프로세스로 구성됨 그림 2-4. SSI SCHÄFER사의 SCP 시스템 프로세스의 완전자동화를 통하여 생산성의 향상, 프로세스 안전성 및 가격의 절감, 투자비용 및 설치비용의 절감을 목적으로 개발된 Viastore사의 Viapick, Schäfer사 의 RoboPick, Dematic사의 완전 자동화된 Packstation이 있음 AS/RS mini load system은 현재 유럽 거의 모든 기업들이 에너지저감형 스태커 크레인을 앞 다투어 출시하고 있고 있으며, 스태커 크레인은 일반적으로 마스트, 주행장치, 승강장치 그리고 Telescopic Fork로 구성되어 있다. 이 Telescopic Fork 는 다시 네 가지의 형식으로 구성됨

29 (a) Pulling Device (b) Friction Belt (c) Drive-in Telescope (d) Gripper 그림 2-5. Telescope Fork의 구성 TGW사에서는 Mustang Series를 통해 AS/RS 분야를 선도하고 있으며, 새로 출시 된 Mustang Evolution은 최적의 높이 12m를 갖도록 설계 되었다. 이 시스템은 에 너지 저감형의 Mini load AS/RS로 마스트의 견고성과 경량화된 구조와 동시에 개 선된 무게중심은 최대속도를 가능하게 함 그림 2-6. TGW사의 Mini-load AS/RS Kardex사도 에너지 저감형 스태커 크레인 Single-mast를 가진 Stacker Crane을 개 발하였으며, 전체높이는 18m, 적재는 최대 300kg, 승강속도 180 m/min, 주행속도 360 m/min이다. 이밖에 약 40여개의 회사들이 에너지 저감형 스태커 크레인을 출 시하고 있음 (a) Swisslog사 Vectra (b) Kardexmlog사 그림 2-7. 에너지 저감형 스태커 크래인 예

30 표 3-2. 유럽 물류기기 제조업체 비교 AS/RS SSI- Schaefer Viastore systems Dematic Vanderlande Industry Swisslog AG 국적 독일 독일 독일 네덜란드 스위스 제품명 Mini-load Crane (SMC-1) Viaspeed XL AS/RS QUICKSTORE TM (Type 2.1) mini - load 적재무게 100kg 300kg 340kg 1000kg 120kg 수직 상승 속도 최대 수직 가속도 수평 이동 속도 수평 가속 도 Vectura Stacker Crane 300 ~ 3000kg 2m/s 180m/mim Up to 2m/s 3m/s 1.5m/s 1.5m/s² 3.0m/s2 Up to 2m/s2 3m/s² 5m/sec 3m/s 360m/min Up to 6m/s 6m/s 4m/s 4m/s2 3m/s² 5.7m/s2 Up to 3m/s2 5m/s² (최대) 높이 20m 14m 7~20m 6~ 50m 작동 온도 -30 ~ C(18 F) +40~-34 C 적재 크기 Length (mm) 600 * 400 mm AS/RS Interlake Mecalux Knapp Logistik Automation GmbH TGW Transportger ate GmbH System Logistics 국적 스페인 오스트리아 오스트리아 이탈리아 제품명 IN A BOX stacker crane (단일 랙) IN A BOX stacker crane (이중 랙) Smart-Storage -System Booster MINI STORE 적재무게 (kg) 110 lbs 110 lbs max. 120 kg 2X35kg 650kg 수직 상승 속도 328 ft/min 328 ft/min 5m/s 최대 수직 가속도 3.94ft/s2 3.94ft/s2 3m/s2 수평 이동속도 590 ft/min 590 ft/min max. 6 m/s 5m/s 5.5m/s 수평 가속도 3.28ft/s2 3.28ft/s2 max. 4 m/s2 2m/s2 (최대) 높이 32 ft 28 ft max. 20 m 5m 18m 작동 온도 0 C~50 C 적재 크기 23 5/8" * 31 1/2" * 16 13/16" 23 5/8" * 31 1/2" * 16 13/16" 유럽의 Mini-Load AS/RS들의 경우 2~5m/s의 수직 이동속도, 수평 이동속도는 2~6m/s의 적재 무게는 100~600kg 의 성능을 보이고 있음 마스트 자체의 무게를 표기하는 업체는 스위스로그사의 mini-load가 타 제조사의

31 것들과 비교하여 25%가벼운 중량이라고 표기하였으며, TGW사의 Booster라는 Mini-Load가 경량 설계하였다고 함 스위스로그사의 Vectura Stacker Crane 만이 중력을 활용한 동력 절감이 가능하다 고 함, 또한, 포크를 두 개 사용 가능하여 1~2개의 화물을 한 번에 작업 가능함 Interlake Mecalux 사의 In a BOX staker crane 이라는 제품은 적외선통신을 사용 하며 수직 수평 텔레미터를 사용함 Knapp 사의 Smart-Storage-system의 경우 자체 개발 소프트웨어를 사용함 TGW사의 Booster는 섭씨 50 C 까지 운용 가능함 유럽 기업들은 사용자의 편의성을 강조하는 일본의 기업들과는 달리 장비의 효율 성과 운영 소프트웨어의 통합화, 자체 운영 소프트웨어 개발 등 장비 자체의 성능 과 기존 물류시스템 내 연계성을 중요시 하는 경향을 보였음 또한, 각 개별 제조사 마다 명확한 타깃을 설정하여 각 개별 회사의 경쟁력을 강 화하는 경향을 보임

32 제4절 연구개발 인프라 분석 한국과학기술평가원의 국가 R&D 기술산업정보서비스(NTIS)의 기술수준 현황자료 에 따르면, 물류시설 인프라 고도화 기술분야에서는 선진국 대비 9년의 기술격차 를 보이고 있으며, 지능형 물류장비기술의 경우 5.4년의 격차를 보이고 있음 그림 2-9. 첨단물류기술분야 기술격차 정부는 2010년 저탄소 녹색성장을 위한 국토해양 R&D 발전 전략을 수립하여 미 래핵심기술 "Green up-30"을 선정하고, 9개 교통분야 중에서 에너지 절감형 물류 시설/장비 및 운영기술 을 포함하여 물류장비 인프라 구축 및 고도화에 집중적인 투자를 하고 있음 물류장비중 수평, 수직 이송장비는 자동 보관/반출 시스템과 피킹에 밀접한 관계 가 있으며, 특히 물류센터의 고층랙, 오더 피킹 등에 핵심적인 역할을 하고 있으 나, 국내의 경우에는 아직 개발 인프라가 취약하여 선진국과의 기술 격차가 심함 물류시설 운영기술 분야에서는 세계무대에서 강점을 지닌 IT기술의 발전으로 소프 트웨어적 접근 (WMS 등)에 대한 인프라는 충분히 갖추고 있어 설비기능의 향상에 활용 가능하며, 향후 자동화 네트워크에서의 활용을 통해 충분한 경쟁력을 확보할 수 있음 최근 국내에서는 M&A를 통하여 사업의 다각화를 모색하는 물류업체가 증가하고 있고, 미국이나 일본의 업체와 제휴하여 수직반송기와 회전방식의 Carousel시스템 (로터리 랙)을 공급하는 업체가 점차 등장하고 있음 한편으로 국내외 기업들의 해외 현지공장 건설이 늘어남에 따라 해외 기술수출이 점차 증가하는 추세에 있으며, 기존에 전량 일본에서 제작하여 공급받던 상황에서 탈피하여 약 35%이상을 국내의 협력업체와 공동 생산을 통하여 조달하고 있음 국내 생산비율을 점차 증가시키기 위해서는 지속적인 우수 협력업체 발굴이 필수 적이며, 외국기업과의 협업 생산체제를 강화함으로써 지속적인 기술개발이 시도하 는 것이 필요함

33 제5절 종합분석 국내외 물류기술 동향을 분석하면 물류장비분야에서는 EU가 주도하고 있으며, 최 근에는 친환경 녹색성장의 일환으로 에너지 저감형 시스템 개발을 선도하고 있음. 우리나라의 물류기술에 대한 정리하면 기존 선진국의 독점적 지위 형성에 따라 진 입 장벽이 높고, 중국, 대만, 동유럽 등 후발국의 시장 진입에 따른 경쟁이 더욱 치열해짐을 알 수 있음 국내의 물류장비 산업에서의 장단점 분석을 살펴보면, 물류장비 개발에 대한 전략 적 접근을 시도한다면 특정 분야에서 물류장비 분야의 인프라를 구축하고 선진국 과 경쟁을 할 수 있을 것으로 판단됨 에너지 저감형 수직 수평 이송장비 개발은 저탄소, 에너지 저감을 실현할 수 있는 이송 장비로 녹색물류 실현에 적합하며, 관련 제품의 수입 대체와 기술 경쟁력 확 보를 위해 연구 개발의 필요성 증가하고 있음 또한 고도의 기술력을 필요로 하므로 국내의 전문기업들과 전문 연구기관과의 협 력 사업에 의해 개발이 요구됨. 자율주행 셔틀시스템의 기술력 향상은 국내 셔틀장 비의 수입 대체가 기대됨 국내외 물류기술 동향 분석과 전략 도출에 따라 에너지 저감형 수직 수평 이송장 비 개발을 위해 주행/승강기술, 장비제어 기술, 지능화 기술, 에너지 저감기술, 안 정성 확보 기술 및 신소재 적용을 통한 에너지 저감 등을 물류장비 분야에서의 중 점 목표로 도출함 중점목표에 따라 물류장비분야의 중점 연구분야 및 주요 과제를 다음과 같이 도출 함 그림 일체형 수직 수평 이송장비 및 다관절 하역장비 후보과제 도출

34 그림 일체형 수직 수평 이송장비 및 다관절 하역장비 후보과제 도출

35 제3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 제1절 비전 및 목표 그림 3-1. 비전과 목표 본 기획과제의 비전은 그림 3-1과 같이 글로벌 물류강국 실현을 위한 첨단물류 장비기술 개발 이며, 비전 달성을 위해 기술수준 향상, 생산성 향상, 에너 지 저감화 를 목표 선정 지능화/자동화, 정보화, 친환경/에너지 저감, 및 안전 을 추진전략으로 설 정하여, 기술수준 향상 20%, 생산성 향상 20%, 및 에너지 저감화 20%(= 경량화 5% + 구동기 효율화 6% + 운영 효율화 4% + 시스템 튜닝 최적화 5%)를 달성 일체형 수직 수평 이송장비 및 다관절 하역장비 개발의 기획 연구 를 통해 도 출된 후보 과제중 국내의 기반이 취약하지만 향후 기술 및 경제적 파급효과가 큰 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발 을 연구과제로 선정 그림 3-2. 벤치마킹 Mini-Load AS/RS : Dematic사의 AS/RS Solution

36 제2절 기술개발에 따른 미래상 1. 기술개발의 일반 미래상 환경 친화적이고 에너지 절감형 물류장비 및 운영기술 개발에 관련된 기술의 총괄 검토로 관련된 기술 현황 및 산업 환경 분석 결과를 토대로 세부 핵심 기술별 역 량강화 방안 구축 국가 주도 기술개발사업의 전반적 검토로 향후 중복지원 방지 및 연계성 강화 가능 관련 기술개발 연구에 있어서 구체적 목표와 추진방향을 제시함으로써 통합적 연구에 기여 기술개발에 필요한 각 요소기술별 역할 분담 및 개발 수요를 조사함으로써 통합 적, 연계 기술개발로 산업화 촉진 에너지 절감형 물류장비 및 운영기술 개발의 국산화를 통해서 부품 공급 및 수리 에 적은 시간을 소모하게 되어, 장비 고장을 대비 장비의 이중 구입 및 관련 기술 의 해외 종속 현상에서 탈피하고 해외수출 등 시장 진출 2. 기술개발 효과 물류분야의 국가 경쟁력 향상 및 녹색물류기술 고도화에 지대한 기여 가능 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 의 상품화 및 관련 에너지 저감 요소 기술을 산 업용 장비에 적용 가능 상품화를 통한 해외 Mini-Load AS/RS의 국산화 및 물류 장비 시장의 진입과 수 출이 기대됨 Mini-Load AS/RS의 중요한 원천 기술 및 응용 기술을 확보함으로서 제품의 완성 도를 향상하고, 국내 물류시장의 에너지 저감 및 효율화에 기여 Mini-Load AS/RS 도입을 통해 공간의 효율적 활용이 가능하고, 다중 셔틀 운영을 통해 물품 반출입의 즉각적 대응 가능 보관창고내의 물품 반출입의 효율성 증대를 통한 생산성 향상 및 물류처리 비용절 감

37 3. Mini-Load As/RS의 As-Is와 To-Be 그림 3-3. Mini-Load AS/RS의 As-Is와 To-Be

38 제3절 연구개발과제 구성 1. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 구성 그림 3-4. Mini-Load AS/RS 구성도 최근 몇 년 사이에 더 많은 기업들이 효율성 증가 및 최적화된 물류 창고 운영을 실현하기 위해 최첨단 AS/RS (Automatic Storage & Retrieval System)에 투자하 고 있다. AS/RS는 운영 비용을 줄이는 동시에 저장 공간을 최대화하기 위해 개발 되어왔다. 20여년 전 도입된 이래 고객의 개별적인 요구를 충족하기 위한 창고 시 스템을 설계할 수 있는 유연성을 제공하는 AS/RS 기술은 꾸준히 개발되어 왔음 최근에는 좀더 공간을 효율적으로 활용하며, 에너지 효율을 극대화할 수 있는 Mini-Load AS/RS가 개발되어 50~100kg사이의 물품을 담은 Tote나 Cartone을 신 속하게 처리함으로써 생산성을 향상시키고 있음 일반적인 Mini_Load AS/RS의 시스템 구성은 그림 3-4에서 보는 바와 같이 Ÿ 제품 저장을 위한 랙 시스템 (Rack System) Ÿ Floor Rail에서 운용되는 SRM (Storage Retrieval Machine)인 스태커 크레인 (Stacker Crane) Ÿ 제품을 이송하는 컨베이어 Ÿ Stacker Crane과 Conveyor System을 위한 제어시스템

39 Ÿ 모든 제품의 이동을 제어, 추적 및 최적화하기 위해 WMS (Warehouse Management System) 으로 구성됨 한편 랙에서 물품을 반입반출하는 SRM인 스태커 크레인은 그림 3-5에서 보는 바 와 같이 Ÿ 스태커 크레인을 뼈대를 구성하는 마스트 (Mast) Ÿ 스태커 크레인 수평 이동을 위한 주행장치 (Traveling Machinery) Ÿ 랙에 물품을 직접 반입반출하는 추출기 (Telescopic Fork) Ÿ 물품을 운반하는 추출기의 수직 이동을 위한 승강장치 (Hoisting Machinery) 로 구성됨 그림 3-5. 스태커 크레인 구성도 또한 실제 랙에 물품을 반입반출하는 추출기(Telescopic Fork)는 그림 3-6에서 보는 바와 같이 다양한 종류가 있으며, 구성 기술은 다음과 같다. Ÿ 메카니즘 설계기술 Ÿ 동력장치 Ÿ 제어 및 센서 시스템 기술

40 (a) Pulling Device (b) Friction Belt (c) Drive-in Telescope (d) Gripper 그림 3-6. Telescope Fork 종류 2. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발 세부과제 구성 수직 수평형 이송장비의 설정 목표인 기술수준 향상, 생산성 향상, 에너지 저 감화 를 목표를 달성하기 위해서는 Mini-Load AS/RS 중 중요 요소인 Stacker Crane의 경량화 및 기계적 구성 요소와 전기적 구동 요소간의 최적의 Topology를 도출하는 것이 필요함. 또한 효율적인 에너지 운용을 위해서는 전기적 구동 요소들의 에너지 소비 패턴 분석을 위해서는 에너지 소비 모니터링 시스템의 개발이 필요함 따라서, 지능화/자동화, 정보화, 친환경/에너지 저감, 및 안전 을 추진전략 에 따라 기술수준 향상 20%, 생산성 향상 20%, 및 에너지 저감화 20%를 달성하기 위해서 표 3-1과 같이 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발을 위한 세 부과제를 구성

41 표 3-1. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발을 위한 세부과제 구성 연번 세부과제명 연구과제 정의 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS 경량화 기술 개발 및 안정도 향상을 위한 최 적 Topology 개발 AS/RS 제어시스템 및 통합 운용 시스템 개발, 동력장 치의 에너지 소비 패턴 모 니터링시스템 구축 시스템 및 부품규격의 표준 및 시험평가 기술 Mini-Load AS/RS의 에너지 저감 및 고속 효율화를 위 한 Stacker Crane의 Mast와 Telescopic Fork의 경량화 연구 및 Mast의 주행 및 승강장치 개발 수행 안정도 향상을 위한 무게중심 시뮬레이션 수치모형 개 발 Mini-Load AS/RS의 주행 승강장치 제어시스템 및 Telescopic Fork의 구동 시스템을 개발하고, Mini-Load AS/RS의 운용 S/W와 WMS와의 인터페이스 모듈 개발 에너지 소비 패턴 모니터링 시스템 개발 Mini-Load AS/RS의 부속장치 및 부품 표준 규격 및 시 험평가 설계서 및 절차서 연구 3. 연구개발과제 로드맵 그림 3-7. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발 로드맵

42 제4절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 가. 연구개발 목표 본 연구과제에서는 에너지 저감형 Mini-load AS/RS 개발을 위한 다음과 같은 핵 심 및 응용 기술을 개발하는 것을 목표로 함 Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS 경량화 설계기술 개발 AS/RS 제어시스템 및 통합운용 시스템 개발 에너지 저감 및 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 동력장치의 에너지 소비 패턴 모니터링시스템 구축 시스템 및 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 개발 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS 경량화기술 개발에서는 에너지 저감을 위한 일차 적인 설계목표로 Mast와 Telescopic Fork의 중량을 줄이기 위한 경량화 설계 기술 확보를 목표로 함 AS/RS 제어시스템 및 통합운용 시스템 개발은 Mast의 주행 및 승강장치의 제어 및 통합 운영 시스템 개발을 목표로 함 에너지 저감 및 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발에서는 Stacker Crane의 경량화에 따른 안정성 향상을 위한 시뮬레이션 수치모형을 개발하고, Stacker Crane의 주행 및 승강 시 발생하는 진동을 분석하여 저진동 Mast 개발에 대한 가 이드라인 제시를 목표로 함 동력장치의 에너지 소비 패턴 모니터링시스템 구축에서는 Stacker Crane과 Conveyor의 구동장치에서 소비되는 에너지를 효율적으로 모니터링하기 위한 스마 트 미터링을 연구하고, 이를 바탕으로 에너지 소비 패턴을 전체적으로 감시할 수 있는 모니터링시스템을 연구함 Mini-Load AS/RS 시스템 및 그 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 개발을 목표 로 함 나. 연구개발 필요성 및 정부지원 필요성 점차 고층화 및 자동화되고 있는 물류시설에 적합하고 국내 물류 환경에 맞는 간 편하고 첨단화된 수직ㆍ수평 이송장비의 핵심기술 개발의 필요성이 증가하고 있음 고효율 수직ㆍ수평 이송장비를 위한 요소 기술의 개발로 국내 물류 센터의 에너지 효율성을 향상시킴으로써 국내 물류 경쟁력 확보와 수직ㆍ수평 이송장비 장비의

43 세계 시장에서 점유율 확보를 동시에 달성할 수 있음 수직ㆍ수평 이송장비의 고효율화 및 에너지 저감 기술력 향상을 통하여 물류센터 의 경쟁력 확보와 이송장비의 수입 대체 필요성 증가하고 있으나, 국내 수직ㆍ수 평 이송장비는 선진 기술들과 비교하여 요소 기술이나 관련 연구 인력이 상당히 미약하고, 수입제품이 주로 설치되어 있음 현재 Mini-Load AS/RS의 에너지 저감 및 고속 효율화를 위한 요소 기술에 대한 연구가 세계적인 추세이며, 이에 따라 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 국산화 개발이 요구되고 있으나, 현재 국내에서 사용되는 Mini-Load AS/RS들은 해외 업 체들이 독점하고 있음. 국내 Mini-Load AS/RS의 개발 기업은 유럽 등 선진기업들과 비교하여 규모나 연 구 인력이 상당히 미약하고 현재 주로 수입하고 있는 실정이며, 국내 Mini-Load AS/RS 산업의 기술력 향상과 에너지 저감 기술은 관련 제품의 수입 대체와 기술 경쟁력 확보를 위해 연구 개발의 필요성 증가하고 있음 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발은 국내 물류 장비 산업의 기술력 향상은 물론 연구 인력을 증가시키며, 물류 장비의 수입 대체 및 수출이 기대되므로 정부 의 지원이 절실히 요구되며, 국내 물류 산업의 에너지 효율성을 향상시킴으로써 국내 물류 경쟁력 확보와 국내 물류 장비의 세계 시장에서 점유율 확보를 동시에 달성할 수 있을 것으로 예상됨 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발은 국내 물류 장비 산업의 기술력 향상은 물론 연구 인력을 증가시키며, 물류 장비의 수입 대체 효과 및 수출이 기대되므로 정부의 지원이 절실히 요구됨. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS의 개발로 국내 물류 산업의 에너지 효율성을 대 폭 향상시킴으로써 국내 물류 경쟁력 확보와 국내 물류 장비의 세계 시장에서 점 유율 확보를 동시에 달성할 수 있음. 다. 기존 연구와의 중복성 및 연계방안 기존 연구와의 중복성 검토하고 연계방안을 마련하기 위해 2000년 이후 정부에서 추진한 물류장비 및 물류 통합시스템 관련 연구개발 사업을 정리하였음 (제4장 제 1절 참조) 이중 본 Mini-Load AS/RS 개발과의 중복성을 검토하기 위해 표 3-2.와 같이 사업 목록을 정리하였음 과제 검토 결과가 기존의 과제와 Mini-load AS/RS 개발과의 중복성이 없음을 확

44 인 표 3-2. 기존 또는 현재 추진 중인 국가 R&D 사업과의 중복성 검토 연 번 사업명 무인 자동창고 제어 모듈 개발 RFID 칩을 이용한 물류 네 트워크 시스템 개발 신성장동력 RFID 기반 물 류통합관리 4 지능형 종합물류시스템 5 6 RFID 기반 전자물류 핵심 응용시스템 기술 개발 전자물류 시스템 운영을 위한 RFID 미들웨어 7 RFID를 이용한 WMS 개발 RFID기반 u-환경의 지능형 생산/물류/고객관리 플랫폼 개발 생산기업의 유비쿼터스 지 능형 창고 관리시스템 개 발 RFID를 이용한 WAREHOUSE MANAGEMENT SYSTEM 구현 11 창고관리시스템 개발 창고관리 자동화 패키지를 이용한 실시간 시물레이터 개발 RFID기반 유비쿼터스 전자 물류 시스템 기술 개발 정부 부처 중소 기업청 과학 기술부 산업 자원부 산업 자원부 산업 자원부 산업 자원부 기간 사업내용 중복성 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 무인 자동창고 제어시스템의 제어반을 간소 화시키며, 표준화된 범용적인 인쇄회로기판 및 회로 제작 - RFID Reader/Writer의 인식 거리 향상 - 물류 DB 작성 및 네트워크 S/W 개발 -RFID Active/Passive 미들웨어 개발 -공장자동화 관련 RFID 미들 웨어 개발 RFID를 이용한 전자물류 시스템 관리, 센서 네트워크 프로토콜, 인증/보안, 정보보호, 데 이터전송기술 개발 RFID기반 전자기술을 이용, 핵심물류시스템 (CSS, WMS, VMS, TMS)을 구축하고 물류현 장에 적용하여, 물류흐름을 실시간 모니터링 할 수 있는 요소기술 및 시스템을 구축하 여 RFID 활용에 적합한 세계적 시스템을 구 축 -RFID기반의 전자물류 미들웨어 시스템구축 - 물류시스템 연계 및 현장 적용에 의한 성능 효율화 및 최적화 - 지능형 센서네트워크 연계에의한 물류개 발 및 시스템의 상용화 주문관리, 출하관리, 재고관리, 반품관리, 배 중소 기업청 ~ 차관리, 보고서 작성 및 분석 과 관련한 시 스템 산업 자원부 중소 기업청 중소 기업청 중소 기업청 중소 기업청 산업 자원부 2004~ ~ ~ ~ ~ ~ RFID 플랫폼 기반 지능형 생산관리, 물류관 리시스템을 도입으로 데이터를 실시간으로 누적, 산출할 수 있는 기술을 개발 -생산기업의 창고관리를 유비쿼터스 기술을 이용하여 효율적으로 수행할 수 있는 기술 을 개발 -전통적인 창고관리시스템 기능을 보유하면 서 RFID기술로 창고관리의 효율성을 극대 화 -900MHz 고정형 Reader에서 물품의 자동 입.출고 활용을 위한Ethernet API 개발 -900MHz 핸드헬드에서 물품정보 파악용 API및 응용 Module 개발 -RFID를 활용한 WMS 시범사례 구축 창고관리 업무분석 및 웹 연동을 고려한 데이터베이스 설계를 통하여 창고관리 시스 템 개발 국산 창고관리 시뮬레이터의 개발 - RFID기반의 전자물류시스템 개발 및 성능 의 최적화 물류산업에 적용할 BizModel 및운영 모델 개발 -전자물류시스템을 위한 유무선연동의 RFID 센서네트워크 프로토콜 및 플랫폼의 개 발, 상용화 - 대용량 물류데이터 처리를 위한 지능형 RFID 미들웨어 시스템의 개발 및 상용화 -시스템 통합을 통한 TestBed의적용 - 시스템의 최적화 및 성능검증 X X X X X X X X X X X X X

45 라. 연구개발 주요내용 1세부 : 에너지 효율 향상을 위한 Mini-load AS/RS 경량화 기술 개발 Mini-Load AS/RS의 이송 및 보관을 위한 구동, 자율주행 및 승강 등 기계적 동작 및 운영 메카니즘 세부 분석 Mini-Load AS/RS 설계 Ÿ Mast 경량화 설계 - 경량화된 저진동 Mast 설계 및 개발 가이드라인 제시 Ÿ 운반 Telescopic fork를 포함한 전체 장비의 경량화 설계와 에너지 저감, 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 - 프로그램(시뮬레이션)을 활용한 전문 구조 해석 및 동역학적 해석 - 안정도 향상을 위한 무게중심 시뮬레이션 수치모형 개발 Ÿ 주행 승강 시 진동 특성 및 안정성 검증 - 흔들림, 하부 들림 현상등 안정성 분석 Ÿ 화물, 인력에 대한 안전 및 보안 기술 분석 Ÿ 에너지 저감 기술 개발을 위한 분석 Mini-Load AS/RS 개발 Ÿ Stacker Crane의 주행 승강장치 제어시스템 개발 Ÿ 운반 Telescopic Fork의 구동 시스템 개발(Fork는 double depth 설계) Ÿ 주행 및 승강 위치 인식을 위한 센서 시스템 개발 Ÿ 에너지 저감 기술 개발 Ÿ 하부 RAIL 구조 개발 Ÿ 동력장치의 에너지 관리시스템 구축 - 스마트 미터링을 이용한 에너지 소비 패턴 분석 - 에너지 소비 패턴 모니터링 시스템 개발 - 에너지 소비 절감 운용 기능 및 시스템 개발 - 설치 및 시운전, 보수 유지 비용 절감을 위한 엔지니어링 가이드라인 개발 Ÿ 기존 국외 Mini-Load 장비 대비 에너지 사용량 시뮬레이션 Mini-Load AS/RS에 운영 가능한 랙 개발 Mini-Load AS/RS 시스템의 운용 소프트웨어 개발 및 기존 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터페이스 모듈 개발 제어시스템과 주행/승강장치 등 각 장비 간 연계되는 네트워크 시스템 개발 2세부 : 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 개발 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 설계

46 Ÿ Ÿ Ÿ 셔틀 시스템 하드웨어 구조 설계 - 셔틀 주행장치, 승강장치, 에너지 공급 모듈, 충전시스템, 랙, 다중 셔틀 위치 검출 시스템등 셔틀 시스템 접목에 필요한 기술 분석 및 설계 전체 장비의 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 - 프로그램(시뮬레이션)을 활용한 전문 구조 해석 및 동역학적 해석 - 안정도 향상을 위한 무게중심 시뮬레이션 수치모형 개발 화물, 인력에 대한 안전 및 보안 기술 분석 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 개발 Ÿ Bin/Tote 추적 및 운용을 위한 스마트 박스 기술 개발 Ÿ 셔틀용 에너지 공급/충전 시스템 개발 Ÿ 셔틀 주행 장치 및 승강장치(리프터) 개발 Ÿ 주행 및 승강 위치 인식을 위한 센서 시스템 개발 Ÿ 다중 셔틀의 위치 검출 제어 시스템 개발 Ÿ 공정 변수 모니터링 시스템 개발 Ÿ 다중 셔틀 운영을 위한 지능형 에이전트 기술 개발 - 다중 셔틀의 충돌 회피 및 경로 최적화 알고리즘 개발 - 셔틀의 추락 방지용 안전 메커니즘 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템에 운영 가능한 랙 개발 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 시스템의 운용 소프트웨어 개발 및 기존 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터페이스 모듈 개발 제어시스템과 주행/승강장치 등 각 장비 간 연계되는 네트워크 시스템 개발 3세부 : 시스템 및 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 개발 표준 규격 연구 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 및 부품 표준 규격 연구 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 표준적합성 시험 표준 연구 시험평가 및 매뉴얼 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험평가 설계서 및 절차서 제작 Ÿ 시제품에 대한 시험평가 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험 설계서 및 매뉴얼 제작 Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시제품 제작 및 실용화를 위한 통합검증 연구 Ÿ 실용화를 위한 법 제도 개선안 연구

47 마. 연구개발과제 TRM 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발의 기술 로드맵은 그림 3-8과 같음 그림 3-8. 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 개발의 기술 로드맵

48 바. 최종성과물 및 성과지표 1) 최종성과물 세부과제 확보 기술 최종성과물 시운전 및 운용 가능한 Mini - Load AS/RS 및 주변장치 목표성능수준 : 팔렛트 적재화물 중량 50kg 기준으로 다음의 성능을 충족해야 함 Ÿ Mini-Load AS/RS의 최대주행속도 5 m/s, 최대승강속도 2 m/s Ÿ 테스트 베드 규격 주행 : 세로 10 m - 20m, 1 레인(Aisle) 승강 높이 : 7-12m RACK 단수는 최소 5단 정량적 목표: 높이 7~12m(마스트mast가 싱글일 경우 6m이하, 두얼 일때는 7m~20m), 적재중량 50kg, 주행속도 5m/s, 승강속도 2m/s 가감속4m/s2 이상. (싱글의 경우 승강속도 2m/s, 두얼의 경우 승강 속도 3m/s 이상) 1세부 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS 경량화 기술 Ÿ Mast의 경량화 구조 설계 사양서, 설계도면, 시험성적서 Ÿ 운반 Telescopic fork의 경량화 구조 설계 규격서, 설계도면, 시험성 적서 AS/RS 제어시스템 및 통합운용 시스템 시제품 Ÿ Stacker Crane의 주행 승강 구동장치 및 제어 모듈 - 시제품 운영 시 AS/RS의 주행 및 승강 속도 규격 만족 Ÿ Double Depth를 갖는 운반 Telescopic Fork의 구동 모듈 및 AS/RS 와의 연계 운용 - 시제품 운영 시 화물 중량 (50kg) 규격 만족 Ÿ 통합 운용 소프트웨어 및 선정된 WMS 또는 ERP와의 통합 또는 통 합 가능한 인터페이스 모듈 에너지 저감 및 안정도 향상을 위한 최적 Topology 기술 Ÿ 무게중심 구축용 시뮬레이션 수치모형 제시 Ÿ 주행 승강 시 진동 특성 분석 DB 구축 및 기술보고서 Ÿ 저진동 Mast 개발의 가이드라인 동력장치의 에너지 소비 패턴 모니터링시스템 기술 Ÿ 스마트 미터링을 이용한 에너지 소비 패턴 분석 DB 구축 및 기술보 고서 Ÿ 에너지 소비 패턴 모니터링 시스템 모듈

49 Ÿ 설치 및 구축 비용 절감을 위한 엔지니어링 가이드라인 o 수직ㆍ수평 이동형 자율 주행 셔틀시스템 시제품 1set 시운전 가능한 셔틀 완제품, 셔틀 랙, 셔틀 운용을 위한 주변 운용 장 치 (H/W 및 S/W) 목표성능수준 : 팔렛트 적재화물 최대 중량 30kg 기준으로 다음의 성 능을 충족해야 함 Ÿ 셔틀의 최대주행속도 2 m/s, 최대승강속도 2 m/s Ÿ 테스트베드 규격 - 세로 주행: m, 승강 높이: 5단 - 가로 주행: 3-5 m, 셔틀 수 : 최대 5대 2세부 셔틀 시스템 기반의 고단 적재 물류센터 관리시스템 기술 Ÿ 셔틀시스템 운용소프트웨어와 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터 페이스 모듈 Ÿ Bin/Tote 추적 및 운영을 위한 스마트 박스 시제품 Bin, Tote는 크기가 작은 품목을 이송할 때 사용되는 작은 용기를 의미 셔틀시스템 및 제어 시스템 기술 Ÿ 셔틀시스템 구조설계 규격서, 설계도면, 시험성적서 Ÿ 셔틀용 주행 및 승강 장치 모듈로 H/W와 운용 S/W Ÿ 다중 셔틀의 위치 검출 시스템 모듈로 구현방법에 따라 H/W와(또는) S/W Ÿ 셔틀용 에너지 충전 장치 모듈 Ÿ 셔틀의 주행 승강을 위한 다단 랙(Rack) 시제품 3세부 다중 셔틀 운영을 위한 지능형 에이전트 기술 Ÿ 다중 셔틀의 충돌 회피 및 경로 최적화 알고리즘 구현 모듈로 구현 방법에 따라 H/W와(또는) S/W Ÿ 셔틀의 추락 방지용 안전 메커니즘 및 셔틀 모니터링 시스템, 기타 공정 변수들의 모니터링을 위한 시스템 개발에 따른 H/W와(또는) S/W o 일체형 수직ㆍ수평 이송장비 기술 개발 시 포함 일체형 수직, 수평 이송장비 기술 소프트웨어 기술 개발 Ÿ Mini-Load AS/RS와 셔틀 시스템의 운용 소프트웨어 개발 및 기존 WMS와의 통합 또는 통합 가능한 인터페이스 모듈 개발 시스템 계획서, 프로젝트 정의서, 요구 분석 명세서, 기본 설 계서 및 상세 설계서, 데이터베이스 기술서 작성 Ÿ 제어시스템과 주행/승강장치 등 각 장비 간 연계되는 네트워크 시스 템 개발 각 해당년도에는 중간보고서 와 최종 보고서가 작성, 보고 최종 성과물이나 연구내용은 개발자의 개발구현에 따라 하드웨어 또는

50 소프트웨어의 대상물이 변경 될수 있음. 시스템 및 부품 규격의 표준 및 시험평가기술 Ÿ 표준 규격 연구 Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 및 부품 표준 규격 연구 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 표준적합성 시험 표준 연구 시험평가 및 매뉴얼 Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험평가 설계서 및 절차서 제작 시제품에 대한 시험평가 Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시험 설계서 및 매뉴얼 제작 Ÿ Mini-Load AS/RS, 셔틀시스템 시제품 제작 및 실용화를 위한 통합검 증 연구 실용화를 위한 법 제도 개선안 연구 관련법 개정안 또는 제정, 제도 개선 등 2) 성과지표 성과 목표 성과 지표 측정 방법 최종목표치 1차년도 2차년도 3차년도 목표치 설정 근거 논문 연구 성과 확산 노력 특허 기술 거래 실용화 및 상용화 총논문 게재건수 SCI논문 게재건수 학술회의 발표 연구개발 홍보 기술확산 교류 특허출원 특허등록 기술공개/이 전 시제품 출시 게재건수 편/10억원 게재건수 편/10억원 발표건수 건/년/세부과제 세미나, 워크샵 워크샵 등 2회/년 교류실적 회/년 특허출원 건수 특허등록 건수 기술이전 건수 시제품 출시 건수 건/년/세부과제 건/년/세부과제 건/총괄과제 건/총괄과제

51 사. 성과물 검증방안 테스트베드 구축 후 성능 테스트 - 시운전 및 운용 가능한 Mini - Load AS/RS 및 주변장치 목표성능수준 : 팔렛트 적재화물 중량 50kg 기준으로 다음의 성능을 충족해야 함 Ÿ Mini-Load AS/RS의 최대주행속도 5 m/s, 최대승강속도 2 m/s Ÿ 테스트 베드 규격 주행 : 세로 10 m - 20m, 1 레인(Aisle) 승강 높이 : 7-12m RACK 단수는 최소 5단 정량적 목표: 높이 7~12m(마스트mast가 싱글일 경우 6m이하, 두얼 일때는 7m~20m), 적재중량 50kg, 주행속도 5m/s, 승강속도 2m/s 가감속4m/s2 이상. (싱글의 경우 승강속도 2m/s, 두얼의 경우 승강속도 3m/s 이상) 아. 기술수요처 및 실용화 방안 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 의 상품화 및 관련 에너지 저감 요소 기술을 산 업용 장비에 적용 대형 도서관, 농수산물 물류센터, 의류 물류센터, 전자부품 생산현장 물류창고, 의약품 보관시설 등에 개발된 Mini-Load AS/RS의 적용 기술의 고도화를 통한 Clean Room 내의 물류반송에 활용(반도체, LCD, OLED 등의 Fab 내에 활용) 실용화 방안으로는 단계별 목표를 수립하고, 그에 적합한 추진전략 및 일정계획 수립 Ÿ 1단계(1~2차년도, 24개월) : 핵심요소기술 개발 - 국내ㆍ외 기술현황 분석 및 핵심기술 개발방향 정립 - 세부과제별 핵심요소기술 개발 및 검증 Ÿ 2단계(3차년도, 12개월) : 실증연구 및 실용화 - 핵심개발기술의 현장 적용성 평가 - 핵심개발기술의 실용화 기반 마련 - 개발기술의 실용화 및 기술이전 추진

52 - 52 -

53 제5절 세부과제간 연계관계 세부과제간 연계관계는 그림 3-9와 같음 그림 3-9. 세부과제간 연계관계도

54 그림 3-9. 세부과제간 연계관계도

55 제6절 연구추진체계 제안 추진 형태 과제명 기술분류 세부과제명 일반과제 에너지 저감형 Mini-Load AS/RS 핵심기술 개발 물류장비 고도화 기술 에너지 효율 향상을 위한 AS/RS 경량화 기술 개발 ㆍAS/RS 제어시스템 및 통합운용 시스템 개 발 ㆍ에너지 저감 및 안정도 향상을 위한 최적 Topology 개발 ㆍ동력장치의 에너지 소비 패턴 모니터링 시 스템 및 에너지 소비 절감 운용 시스템 구축 시스템 및 부품규격의 표준 및 시험평가 기 술 그림 연구개발 추진체계

56 연구의 완성도를 높이고 산 학 연 이송장비기술 관련 전문가를 효율적으로 이용하 기 위하여 세부과제별로 공동 연구기관 및 위탁 연구기관을 선정하여 운영함 과제총괄책임자, 세부과제책임자, 전문가, 및 현장실무자 등으로 운영위원회를 조 직하여 연구개발과제의 진행 사항을 관리하고, 연구 성과물에 대한 검증 Mini-Load AS/RS는 물류 장비 기업 주도로 산학연 협력하여 개발하고, 요소기술 은 현재 국내외 기술을 조사하여 세계 시장에 진입할 수 있도록 산학연 협력하여 기술 개발 PC 기반 Mini-Load AS/RS 제어기술은 학연주도로 연구 개발

57 제4장 사전타당성 검토 제1절 정책적 타당성 1. 물류관련 정책 동향 우리나라는 2000년대 들어서 본격적으로 국가차원의 물류지원 정책을 수립하고 장 기적인 관점에서의 물류기술 개발정책의 추진체계를 정립해 나가고 있음 정부는 국가 경제발전의 주요 수단으로서 물류기술에 대한 독자적 영역 확보의 필 요성을 인식하고 물류지원정책을 추진하기 시작함 물류정책은 건설교통부, 산업자원부, 해양수산부의 3개의 중앙부처에서 담당하여 왔는데, 2008년 정부조직 개편으로 건설교통부와 해양수산부가 통합되어 국토해양 부가 물류정책을 총괄하는 기능을 담당하고, 과거 산업자원부에서 담당하였던 유 통물류에 관한 정책은 지식경제부에서 담당함 물류기술 관련 부처별 추진 정책을 살펴보면 아래 표 7) 와 같으며, 국토해양부와 지 식경제부를 중심으로 물류기술에 대한 투자가 이루어지고 있음 7) 국가물류기본계획 수정 및 제2차 중기물류기본계획 수립에 관한 연구, 한국교통연구원,

58 2006년 건설교통부는 국가물류기본계획(2001~2020) 수립 이후의 국내 외 여건 변 화를 반영한 새로운 수정계획 국가물류기본계획 수정계획(2011~2020) 을 제시함 정부는 2007년 교통체계 효율화 사업에서 우선시되어야 하는 주요 물류기술 영역 과 세부기술의 선정 작업을 추진한 바 있음 국토해양부는 국가 물류정책에 대한 정부 내 조정과 부처간 연계, 물류산업의 경 쟁력 제고를 위한 정부차원의 지원 및 물류산업의 국제화를 위하여 물류정책기본 법 과 물류시설의 개발 및 운영에 관한 법률 을 2008년 2월부터 시행하고 있음 국가물류기본계획의 물류표준화 부분에 대한 시행계획의 성격으로 국가물류표준화 추진계획(2007)을 2012년까지 시행하여 선진국 IT 기반 물류표준화 계획의 도입을 목표로 우리나라 물류표준화의 미래상을 구상(포장, 수송, 보관, 운반하역, 정보, 기 반역량의 6개 분야로 구분) 물류정보/관리의 효과성 제고에 역점을 두고 각 부처별 물류 기술 선진화 정책을 추진(차세대 성장동력 사업 추진계획수립, 국가기술 지도사업, 국가교통핵심기술사 업, 첨단항만기술개발사업 등) 국토해양부는 저탄소 녹색성장을 위한 교통환경 향상 기술과 교통운영기술 개발 및 글로벌 물류강국 실현을 위한 첨단물류기술 개발을 위한 교통체계효율화 에 2010년도 예산이 50,800백만원을 지원하고 그 중 물류시스템 에 8,078백만원을 지 원함 2. 국토해양 R&D 발전 전략 국토해양 R&D 발전 전략 은 녹색기술을 향상시키고 온실가스 감축목표를 조기 에 달성하기 위한 시스템 차원의 사업구조 재편을 실시하고, 미래핵심기술을 발굴 하여 구현함으로써 품격높은 국토해양공간을 창조하는 Green Growth Leader"의 역할을 성실히 수행할 것을 2020년 비전 8) 으로 삼고 있음 8) 국토해양 R&D 발전전략 : 1) Delphi 조사결과 기준; 2) 현재 해수 담수화 기술, 용존리튬 추출 기술; 3) 국토해양 핵심산업의 시장점

59 기존 R&D 사업체계를 발전목표에 따라 체계적으로 개편하였으며, 이 중 건설교통 분야는 11개 사업으로 구성하였음 건설교통분야 11개 사업체계 중 하나인 녹색물류를 10년간 지원하면 물류비용을 3~5% 절감할 것으로 예측 유율: 건설시장 2.9%, 플랜트 5.4%, 엔지니어링 0.5% 등; 4) 09년 406조원 비용발생(교통사고비용, 물류비용, 혼잡비용, 재해피해, 에 너지 비용); 5) 두산중공업(해수담수화 플랜트)

60 특히, 국토부는 차세대 국토해양 기술발전을 이끌 30대 미래핵심기술로 건설, 교통 및 해양 분야에 대하여 Green up-30 을 선정하였으며, 이 중 교통 분야에서 에 너지 절감형 물류시설/장비 및 운영기술 과 대심도 교통 물류 네트워크 구축 기 술, 해양 분야에서 항만물류 시설/장비 고도화 을 채택하였음 이 중 에너지 절감형 물류시설/장비 및 운영기술 은 환경친화적이고 에너지 절감 형 (보관 및 저장) 물류 시설 구축과 고효율의 (이송 및 하역) 물류장비 개발 기술 로서 정의되며, 기존 물류시설 대비 에너지 소비 및 물류 적재 능력 30% 향상 및 기존 물류장비 대비 노동력 30% 절감을 연구개발 목표로 두고 있으며, 구체적으로 4개의 기술 개발을 내용으로 하고 있음 Ÿ 자가발전형 물류보관시설 설계 및 무인자동화 기술 Ÿ 노동력 절감형 진기충진식 소형 물류장비 및 자동하역 기술 Ÿ 보관시설 내 화물운반용 수직 수평 이송시스템(장비 포함) 기술 Ÿ 다관절형 하역장비(크레인) 설계 및 제어 기술 이상의 분석 결과를 요약하면 아래와 같으며, 이러한 분석결과로부터 에너지 저 감형 스마트 수직 수평 이송시스템 개발 은 국가 정책 기조와 부합함

61 n 국토해양부와 지식경제부를 중심으로 물류기술분야 투자가 진행 중 n 국토해양부: 2006년 국가물류기본계획(2006~2020) 수립 이후 국가물류기본 계획 수정계획(2011~2020) 을 새롭게 제시함 n 국토해양부: 2010년 저탄소 녹색성장을 위한 국토해양 R&D 발전 전략을 수 립하여 미래핵심기술 "Green up-30"을 선정하고, 9개 교통분야 중에서 에너 지 절감형 물류시설/장비 및 운영기술 을 포함 n 이 중 에너지 저감형 스마트 수직 수평 이송시스템 개발 은 4대 개발 대상 기술 중 하나임

62 제2절 기술적 타당성 1. 기존 또는 현재 추진 중인 연구개발사업 2000년 이후 정부에서 추진한 물류장비 및 물류 통합시스템 관련 연구개발 사업을 정리하면, 각 부처에서 총 79건의 기획연구 및 개발 사업을 추진하였거나 추진 중 인 것으로 파악되며 구체적 사업 목록은 다음 표와 같음 표 4-1. 기존 또는 현재 추진 중인 국가 R&D 사업 목록 연 번 사업명 정부 부처 기간 사업내용 물류기술 분류 1 AGV 제품개발 중소 기업청 ~ 수입기술 대체를 위한 루프형 AGV(무인대차)의 개발 보관, 시설, 장비 2 공간정보 역추적기법에 의한 자동반송 장치(AGV) 의 개발 중소 기업청 ~ 자동화된 무인화 공장의 생산 라인에서 장애물을 검출하면서 원자재 및 가공된 제품과 부품 의 효율적인 운반에 적용 보관, 시설, 장비 3 친환경 혼합형 경량 스틸 파렛트 개발 산업 자원부 ~ 철재와 종이 혼합형 초경량 스 틸 파렛트 개발(방역처리 규제를 받지 않음(스틸+종이, MDF,파티 칼보드, 합판 등)) 하역/포 장,장비 4 목재파렛트 대체 가능한 친환경 파렛트 개발 및 상용화 산업 자원부 ~ 방역처리 규제를 받지 않고 가 벼운 소재 개발(종이, MDF, 파티 칼보드, 합판 등) 하역/포 장,장비 5 상품포장운송을 위한 철 제파렛트 설계 및 표준화 산업 자원부 ~ 회수에 따른 파손이 거의 없어 재사용이 용이하며, 안전한 적층 이 가능하여 적재효율이 증가 하역/포 장,장비,S W 6 에너지 절약형 저온창고 개발 중소 기업청 ~ 표준화된 에너지 절약형 저온저 장고 개발 및 기술 보급과 생 산성 향상, 기술확보 보관, 장비 7 건축용 패널의 자동적재 물류장치 개발 중소 기업청 ~ 압착능력 500mmHg 이상의 안 전하고 유연한 반전 시스템 개 발과 자동화에 따른 생산속도 증가(현재 9m/min 13m/min, 45%증가), 인원절감(5명->3명) 효과 보관, 시설, 장비 8 자동차부품선별 및 박스 적재시스템 개선 중소 기업청 ~ 박스적재 장치의 개발로 가공 효율을 현재 70%수준에서 90% 이상 증가시킴으로써 작업 환경 을 개선시키고 작업 기피 현상 을 감소 하역/포 장,장비

63 연 번 사업명 정부 부처 기간 사업내용 물류기술 분류 9 컨테이너 자동적재 시스 템 개발 산업 자원부 ~ 컨테이너자동 적재용 파지, 이송 매니퓰레이터 제어기술 개발 하역/포 장,시설, 장비,SW 10 과중량 단조품의 적재, 보 관, 출고의 전자동 표준시 스템 중소 기업청 ~ 물류 개선을 위한 공장의 표준 배치 확정, 작업의 형상, 크기, 중량분석으로 작업장비의 집단 화, 집단화된 장비의 표준 파레 트 설계, 장비에서 배출되는 작 업의 파레트 적재슈트를 개발 하역/포 장,장비 11 극저온 보관 시스템 및 운용기술개발 산업 자원부 ~ 수작업형 제대혈 보관용기(기화 량 1%이내, LN2 자동공급방식), 자동형 제대혈 보관용기 개발 (Robotic Arm에 의한 적재/하 역), 제대혈 Plant 제작기술 / 운용기술 개발 하역/포 장,시설, 장비 12 극저온 보관시스템의 로 봇 arm 및 제어시스템 개 발 산업 자원부 ~ 극저온 환경에서 운영되는 로봇 팔 개발 하역/포 장,장비,S W 13 1톤급 하이랙 오더 피킹 트럭 (High Rack Order Picking Truck) 국산화 산업 자원부 ~ 전량 수입에 의존하고 있는 고 부가가치 지게차인 High Rack Order Picker의 국산화 하역/포 장,장비 14 고하중 이송용 컨베이어 의 전기적 구동부 및 운 반 매체 개발 중소 기업청 ~ 파티클 방지 및 대전방지가 되 므로 크린시설에 사용 가능하며 다중 구동부 연결 방법으로 대 형 및 중량물 이송 가능한 컨베 이어 개발 보관, 장비 15 차세대 FPD용 비접촉 이 송컨베이어 시스템 개발 산업 자원부 ~ 비접촉 Air-floating 장치 개발, Glass 이송용 Magnet Roller Drive 시스템 개발 Clean Air Supplying Unit 개발 보관, 장비 16 수직 반송형 클린 컨베이 어 중소 기업청 ~ 수직 반송형 클린컨베이어의 국 산화 보관, 장비 17 유도형 선형전동기를 이 용한 트롤리 컨베이어 개 발 중소 기업청 ~ 이송구간내 몇 개소에 1차측 코 일을 배치하고, 트레이를 적재한 트롤리를 이송할 2차측이 가동 자(mover)가 되는 시스템 개발 보관, 장비 18 Clean Room용 국부청정 Fanfilter Unit 컨베이어 중소 기업청 ~ ULPA FILTER 를 사용 CLASS의 청정도 및 정전기 방지를 위한 개별 컨베이어 부스의 개발 보관, 장비,SW 19 무인 자동창고 제어 모듈 개발 중소 기업청 ~ 무인 자동창고 제어시스템의 제 어반을 간소화시키며, 표준화된 범용적인 인쇄회로기판 및 회로 제작 보관, 장비

64 연 번 사업명 정부 부처 기간 사업내용 물류기술 분류 20 RFID기반 항만물류 정보 화 전략계획 수립 해양 수산부 2004~ MHz 능동형 RFID 이용한 컨테이너 위치추적, 900MHz RFID 태그를 이용한 차량 게이 트 자동인식 등의 전략 수립 운송,보관,하역/포 장,SW 21 RFID 기반 장치장 자동화 (RTLS) 연구 해양 수산부 ~ 한진 감만 터미널 RTLS 시범 구축사업 - 국외RTLS제품및기술적용 운송,보관,하역/포 장,SW 22 첨단항만 핵심기술 개발 해양 수산부 1998~ 지능형 통합 운영시스템 개발 - 항만/터미널의 장치, 시설물, 안전 보안관리 및 해운물류 정보 망 정보운영 관리기술 개발 운송,보관,하역/포 장,시설, 장비,SW 23 차세대 지능형 항만물류 시스템기술 개발 해양수 산부 2004~ 2009 컨테이너 터미널의 하역계획, 장비운영, 물류처리 과정 통합 및 실시간 자동 통제 처리 시스 템 개발 하역/포 장,시설, 장비,SW 24 RFID 칩을 이용한 물류 네트워크 시스템 개발 과학 기술부 2004~ RFID Reader/Writer의 인식 거 리 향상 - 물류 DB 작성 및 네트워크 S/W 개발 운송,보관,하역/포 장,장비,S W 25 RFID 기술을 활용한 항공 수출입 물류인프라구축 시범사업 산업 자원부 ~ 항공 수출 물류 프로세스에 RFID 기술 적용 - 화주기업과 물류기업의 효율적 인 항공화물 관리에 필요한 국 가 물류인프라 구축 운송,보관,하역/포 장,시설, 장비,SW 26 RFID 기반의 상품 라이프 사이클 물류정보 통합관 리 솔루션 산업 자원부 2005~ 2010 RFID 기반 유비쿼터스 유통시스 템 및 상품추적 통제시스템 개 발 송수화물 위치 추적시스템 개발을 추진 운송,보관,하역/포 장,SW 27 신성장동력 RFID 기반 물 류통합관리 산업 자원부 2005~ RFID Active/Passive 미들웨어 개발 -공장자동화 관련 RFID 미들 웨어 개발 운송,보관,하역/포 장,SW 28 지능형 종합물류시스템 산업 자원부 2004~ 2008 RFID를 이용한 전자물류 시스템 관리, 센서 네트워크 프로토콜, 인증/보안, 정보보호, 데이터전송 기술 개발 운송,보관,하역/포 장,시설, 장비,SW 29 RFID기반기술을 이용한 개성공단 통행/통관 및 물류관리시스템 구축 통일부 2005~ 2006 대북 물류 관리를 위한 반출입 절차 간소화 및 대북 물류 정보 관리 운송, 장비,SW 30 RFID를 활용한 u-국방탄 약관리확산사업 국방부 2006~ 2010 군수기능에 전자태그, 텔레매틱 스, 와이브로 광대역통신망 등을 접목한 u-국방군수 사업 추진 운송,보관,하역/포 장,장비,S

65 연 번 사업명 정부 부처 기간 사업내용 물류기술 분류 W 31 USN 현장시험 추진 사업 정보 통신부 2005~ 개 과제대상(농작물 재배환경, 혈액 및 항암제 관리 등)의 USN 현장시험 적용사업 운송,보관,하역/포 장,SW 32 차세대 지능형 항만하역 장비 자동화 시스템 개발 과학 기술부 ~ 차세대 항만터미널 및 운영 방 식 모델 제시 - Infrastructure 설계기술 및 항 만 시뮬레이터 개발 - 차세대 지능형 항만하역장비 모델수립 및 제시 하역/포 장,장비,S W 33 무인 운반하역설비의 자 동화 시스템 개발 산업 자원부 ~ 운반, 하역설비의 무인 물류제어 시스템을 저비용투자로 고효율/ 효과를 내도록 개발 하역/포 장,시설, 장비,SW 34 지능형 운반하역 핸들링 시스템 개발 산업 자원부 ~ 운반하역 핸들링 시스템의 자동 무게 감지형 유닛 개발 (60kg 급), 운반하역 핸들링 시스템의 오버슈트 저감형 유선 리모트 개발. 하중변화에 영향을 받지 않는 핸들링 컨트롤 시스템 개 발 하역/포 장,장비,S W 35 SAFETY LOAD LIMIT 기 준 70MT의 차세대 하역 장치 개발 산업 자원부 ~ -CAD/CAE기술과 자동화기술을 이용하여 하역장치 프레임 형상 - PULP간격 조정장치 설계하고, 간격조정장치와 Hook 이완장치 의 자동제어는 PLC프로그램을 구성 하역/포 장,장비 36 항만 본선 작업용 컨테이 너 크레인 OCR 기술 개 발 중소 기업청 ~ 본선 크레인용 OCR기술을 활 용한 야드크레인 OCR기술 개발 확보 가능 -국내신항으로 수입되는 본선 크 레인용 OCR기술의 수입대체 효 과 하역/포 장,SW 37 리치형 입식 전동지게차 개발 중소 기업청 ~ 정적, 동적 설계 시 고려해야할 중요인자를 결정하는 방법을 개 발하여 추후 다른 종류의 지게 차 개발에도 쉽게 적용할 수 있 는 능력 향상 하역/포 장,장비 38 인간 친화형 차세대 지게 차 개발 산업 자원부 ~ 지게차 배기가스(TIER3) 및 소음 규제(Stage2)에 대응가능한 친인 간/친환경적 2톤급 엔진식 및 전동식 차세대 지게차 개발 하역/포 장,장비 39 다품목생산을 위한 이송 및 반자동포장시스템 개 발 중소 기업청 ~ 동결만두가 동결기에서 이송컨 베어로 이송될 때 충격에 의해 쉽게 깨지기 때문에 완충역할을 하역/포 장,시설, 장비

66 연 번 사업명 정부 부처 기간 사업내용 물류기술 분류 할 수 있는 보조이송시스템의 개발 -냉동기로부터 배출되는 다품목 만두제품을 분리하여 포장기까 지 이송할 수 있는 이송시스템 40 컨테이너의 상.하역 및 운 송기능을 동시 보유한 Lift Car의 개발 중소 기업청 ~ -차량 자체적으로 상차기능을 수 행하여 적재 또는 하역을 할 수 있고, 운송까지도 가능한 장비 개발 - 컨테이너의 상하차시 요구되었 던 크레인이나 리프트 등의 동 력 및 인력을 획기적으로 절약 가능 하역/포 장,장비 41 하이드로닉시스템을 이용 한 버티컬 타입 리프트 개발 중소 기업청 ~ 기존 차량용 리프트게이트는 물 류차량 후부에 장착되어 있어 물류의 상 하역시 게이트를 열고 문을 열어야 하는 등 많은 불편 한 문제점을 개선하기 위하여 작업동선과 신속한 작업이 용이 할 수 있도록 해주는 리프트 게 이트의 개발 하역/포 장,시설, 장비 42 지능형 호이스트 중소 기업청 ~ 지능형 호이스트의 제어시스템 으로 인해 작업자가 원하는 위 치로의 중량물의 제어가능 하역/포 장,시설, 장비 43 RFID 기반 전자물류 핵심 응용시스템 기술 개발 산업 자원부 ~ RFID기반 전자기술을 이용, 핵심 물류시스템(CSS, WMS, VMS, TMS)을 구축하고 물류현장에 적 용하여, 물류흐름을 실시간 모니 터링할 수 있는 요소기술 및 시스템을 구축하여 RFID 활용에 적합한 세계적 시스템을 구축 SW 44 전자물류 시스템 운영을 위한 RFID 미들웨어 산업 자원부 ~ RFID기반의 전자물류 미들웨어 시스템구축 - 물류시스템 연계 및 현장 적 용에 의한 성능 효율화 및 최적 화 - 지능형 센서네트워크 연계에의 한 물류개발 및 시스템의 상 용화 SW 45 RFID기반 유비쿼터스 전 자물류 시스템 기술 개발 산업 자원부 ~ RFID기반의 전자물류시스템 (CSS,WMS,TMS,DMS,VMS,LMS의 6개) 개발 및 성능의 최적화 물류산업에 적용할 BizModel 및 운영 모델 개발 -전자물류시스템을 위한 유무선 SW