[특집-무인화] 무인화 시스템의 경제적 가치는?

인간과 기계의 공존 ②
  • 2017-02-07
  • 김영학 기자, yhk@elec4.co.kr


제4차 산업혁명으로 인해 세상은 알게 모르게 무인화를 향해 달려가고 있다. 각 국가, 특히 미국에서 일어나고 있는 무인화의 추세에 대해 살펴봤다.

무인화 시스템의 적용분야는 항공기, 로봇, 자동차, 선박, 인공위성뿐만 아니라 각종 사회 인프라도 포함된다. IoT와 마찬가지로 이루 헤아릴 수 없을 정도로 적용분야가 광범위하기 때문에 전 세계는 제4차 산업혁명을 등에 업은 채 무인화를 위한 다양한 시도를 펼치고 있다.

2016년 9월 아랍에미리트(UAE) 두바이에는 전기로 움직이는 무인운전 버스 ‘EZ 10’이 시험 운행을 시작했다. 프랑스 자동차 회사 리지에 그룹(Ligier Group)과 로봇 기술 전문회사인 로보소프트(Robosoft)가 합작해 설립한 이지마일(EasyMile)이 개발한 EZ 10은 최고 속력 40 km로 15 kV의 축전지를 이용해 최장 10시간 주행이 가능하다. 이에 앞서 두바이 정부는 2009년 무인 운전 방식의 전철을 개통한 바 있는데, 2030년까지 운송수단의 30%를 무인 운전으로 대체할 계획이다.

EZ 10 버스는 유럽에서도 시험 운행을 시작했다. 2016년 12월 핀란드 헬싱키와 탐페레, 에스포시에서의 시험 운행이 있었는데, 이 중 탐페레에서의 시험 운행은 무인 버스가 눈이 쌓인 도로를 안정적으로 운행할 수 있을 지를 검증하는 자리였다. 아무리 눈이 많이 내려도 정시 도착, 정시 출발로 유명한 헬싱키의 대중교통은 인구 증가와 도시 확대로 심각한 교통체증과 대기오염을 야기하고 있다.

핀란드 정부는 무인 자율주행 차량이 이러한 문제를 해결할 수 있을 지에 주목했다. 특히 헬싱키는 2025년까지 소비자 수요에 맞춰 주문형 대중교통 시스템을 구축해 자가용 운행을 줄일 계획이며, 헬싱키와 핀란드 교통통신부는 무인 버스 상용화로 맞춤형 대중교통 서비스를 현실화할 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 이를 위한 연구를 지속하고 있는 것으로 알려졌다.

 

무인화 분위기는 일본도 마찬가지다. 도쿄 상공회의소의 발표 자료에 따르면, 일본의 제조산업은 사업장 수 39만 개, 근로자 수 780만 명, 부가가치 93조 엔의 규모를 형성하고 있다. 일본 제조업은 일본 경제의 중추 역할을 담당하고 있지만, 다른 선진 국가와 마찬가지로 인구 감소에 따른 생산 가능 인구 감소를 우려하고 있다.

이에 대해 IoT 기반의 다양한 전략을 수립하고 있으며, 이와 함께 2015년 2월 일본경제재생본부는 세계 최고의 로봇 활용 사회를 지향한다는 내용을 담은 ‘로봇 신전략’을 발표했다. 또한 ‘일본 재흥전략 2016’에서는 중소기업 로봇 도입 촉진이 포함돼 있는데, 이는 2020년까지 소형 범용 로봇 도입 비용을 20% 삭감을 구체적인 목표로 세웠다. 이는 고가인 로봇의 도입 비용을 줄임으로써 무인화, 생산성 향상은 물론 공간 절약, 품질 향상, 작업 개선과 같은 효과까지 검토, 고려하고 있다.

편의점에 부는 무인화 바람 

무인화는 교통산업, 제조업뿐만 아니라 유통업에도 적용된 사례가 등장하고 있다. 미국 시애틀 아마존고(Amazon GO) 매장은 직원과 계산대 없이 애플리케이션 작동 후 게이트에 터치한 다음 점포로 들어가 상품을 고르고 게이트를 통해 매장 밖으로 나오면 자동으로 정산되는 시스템을 갖췄다.

이 시스템에는 컴퓨터 시각화, 센서, 딥러닝 기술 등 인공지능을 통합한 저스트 워크 아웃 기술(Just Work Out Technology)이 적용됐다. 아마존고 매장은 2020년까지 약 2,000개가 오픈될 예정이어서 향후 직원 없는 매장이 현실화될 것으로 예상된다.

 

  

일본의 오사카 모리구치에도 무인화의 가능성을 확인할 수 있는 매장이 등장했다. 일본 편의점 로손은 2016년 12월 12일, 오사카 모리구치에 위치한 ‘로손 파나소닉’ 지점에 상품정산부터 포장까지 가능한 자동화기기인 레지로보(ReJi Robo)를 도입했다. 이 시스템은 고객이 바코드가 부착되어 있는 ‘스마트 바구니’를 들고 다니며 구입하려는 상품을 스캔한 후 바구니를 계산대에 위치한 레지로보 위에 올려놓으면 계산부터 포장까지 자동으로 진행된다.

점원이 계산대에서 상품 검색 등록이나 포장을 할 필요가 없기 때문에 점포 운영의 간소화에 도움을 줄 수 있다. 우산, 잡지, 어묵, 우산 등은 자동으로 처리할 수 없어 매장의 완전한 무인화는 실현하지 못했지만, 인력 부족 현상을 해결하는 데에는 큰 도움이 될 것으로 보인다.

하타노 요시히로 로손 차세대 CVS 통괄부 부장은 “로손은 일본의 인력 부족 현상을 해결하기 위해 기계화, 자동화 시스템을 개발할 것”이라며 완전 무인화에 대해서는 “매장에서 직원을 없애는 것은 원하지 않는다. 우리의 매장은 고객이 점원과 대화를 나눌 수 있는 소통의 공간이기 때문이다”고 말했다. 로손은 2017년 2월부터는 바코드 리더기 없이 상품을 바구니에 담기만 해도 자동으로 계산되는 방식을 도입할 예정이다.



무인화에 빠르게 대비하는 미국 

무인화 시스템의 도입에 가장 적극적으로 대응하고 있는 곳은 미국이다. 미국의 미시간 주는 2016년 12월 완전 자율주행 자동차가 공공도로에서 운행할 수 있는 4가지 자율주행 자동차 법안에 서명했다. 이 법안에는 완전 자율주행 자동차의 일반도로 주행의 허용과 구글이나 우버와 같은 온디맨드 자율주행 자동차 네트워크를 개발하고 있는 기업을 위한 특별 기준선도 제시했다.

제조업체의 사양에 따라 수리를 진행했을 때 수리결과로 인해 자동차에 손상이 발생하더라도 정비사가 책임을 지지 않는다는 면책사항도 포함돼 있다. 또한 여러 대의 자율주행 자동차가 전자적으로 조종된 속도로 대열 주행도 할 수 있도록 허용했다. 한편 애리조나 주의 경우에는 자율주행 자동차에 대한 규제를 완화해 운전자 없이 자율주행 시험운행이 가능하도록 허용했다.

버지니아 주, 환경 개선으로 무인화 시스템 구축에 박차 

버지니아 주의 경우는 사회 전반적인 무인화 시스템 구축에 앞장서고 있다. 버지니아 주정부는 2015년 6월부터 버지니아 무인시스템 위원회를 운영 중이다. 버지니아는 미국 내에서 무인 시스템의 사용이 급속히 확대되고 있는 8번째로 큰 주에 해당한다. 국제무인기협회(AUVSI: Unmanned Vehicle Systems International)의 보고서에 따르면, 2015년부터 2025년까지 11년간 미국 영공을 무인항공 시스템(UAS: Unmanned Aircraft System)으로 통합할 경우 경제적 가치는 약 821억 달러에 달하며 10만 3,776개의 새로운 일자리 창출이 가능하다.

이 보고서에서 버지니아 주는 UAS 생산 증가로 일자리 창출과 추가적인 수익 측면에서 가장 많은 이익을 볼 것으로 예상되는 상위 10개 주에 속해 있으며, 지금까지 4만 6,300만 달러의 경제적 효과와 2,380개의 새로운 일자리가 창출됐다고 언급했다.

UAS 운행 위한 활주로 건설
버지니아에서 무인화 시스템이 발전할 수 있는 요인은 공중, 지상, 해상 영역의 자산에서 확인할 수 있다. 먼저 공중 영역에서 버지니아는 미 연방항공청(FAA: Federal Aviation Administration)이 지정한 UAS 테스트 지역 중 하나인 드론 시험장(MAAP: Mid-Atlantic Aviation Partnership)의 본거지다. 드론 시험장은 버지니아 내에서 최초로 FAA로부터 UAS를 이용한 의료물품 배송 승인을 받았으며, UAS의 비가시권(BVLOS) 비행과 UAS를 이용한 신규 승무원 교육을 지원하고 있다.

또한 최근 드론 시험장은 에너지 인프라, 채석장, 철도, 고속도로가 가로지르는 4,800평방마일에 해당하는 광대한 버지니아 중심부의 고도 7,000피트 높이에 설치됐다. 드론 시험장은 FAA의 COA(Certificate of Waiver or Authorization)를 획득해 UAS 운행이 가능해졌다. 2017년 회계 연도 기준으로 버지니아는 주(州) 어디서든 UAS의 비가시권 비행을 위한 연구를 지원하는 모바일 장비에 95만 달러의 예산을 편성했다. 또한 UAS 전용 3,000피트 활주로를 중부 대서양 지역 우주비행장(Mid-Atlantic Regional Spaceport)에 인접한 월롭스(Wallops) 섬에 건설 중이다.

버지니아는 UAS를 이용한 상거래에 친화적인 규제 환경을 유지하고 있다. UAS 비즈니스는 FAA 규정만 준수한다면 버지니아의 특별 항공규정을 만족시킬 필요도 없다. 2016년에 버지니아 주는 개인이 소유한 무인비행 시스템의 사용 규제를 금지하는 법안을 통과시키기도 했다.


스마트 로드 통한 자율주행 자동차 테스트 환경 구축
버지니아공대의 교통연구소(VTTI: Virginia Tech Transportation Institute)는 475명 이상의 직원이 몸담고 있는 미국에서 두 번째로 큰 대학 수준의 교통 기관이다. VTTI는 운전자, 승객, 보행자 안전에 대한 공공 정책 마련에 집중하고 있는데, 최근 자율주행 자동차를 포함해 안정성을 높이고 환경적 영향을 줄이기 위해 자동차 및 인프라 설계 향상에 대한 연구에 주력하고 있다.

VTTI에 위치한 버지니아 스마트 로드(Virginia Smart Road)는 버지니아에서 가장 높은 다리인 스마트 로드 브리지, 조명과 날씨 시스템 컨트롤 시스템, 커넥티드 카의 통신 시설인 도로변 장비, 커넥티드 카 호환용 교차로 컨트롤러 모델, 75가지 날씨를 만들 수 있는 타워 등의 시설을 갖추고 있다. 스마트 로드의 강수&안개 시스템은 시간당 4인치 이상의 인공 눈을 만들어낼 수 있으며, 다양한 물방울 크기에 따른 비의 강도를 조절해 생성할 수도 있다. 교통 관련 학자와 제품 개발자들은 이 첨단 고속도로에서 지금까지 2만 시간 이상의 연구를 수행했다.

또한 2015년 7월, 버지니아 주지사인 테리 매코리프(Terry McAuliffe)의 공표로 버지니아는 버지니아 자동화 도로(Virginia Automated Corridor)를 개발했다. 자동화 도로는 VTTI의 지침에 따라 북부 버지니아 지역 70마일에 해당하는 주간 고속도로와 간선도로를 포함하고 있으며, 버지니아의 모든 자율주행 자동차를 테스트할 수 있다.

블랙스버그(Blacksburg)에 위치한 TORC 로보틱스(Robotics)와 해군 수상전센터(NSWC: Naval Surface Warface Center Dalgren) 등의 방위 시설 같은 기업들은 산업, 도로, 방위 분야를 위한 로봇 방식의 지상 차량 기술 개발에 주력하고 있다

버지니아 주는 2016년 자율주행 자동차가 자동으로 운행되는 동안 비주얼 디스플레이를 볼 수 있도록 법안을 통과시키는 등 자율주행 자동차 시험을 위한 규제 환경을 완화하고 있다.

지리적 요건 이용한 자율주행 수중차량 환경 제공
버지니아 주는 방위 산업과 펜 스테이트(Penn State) 및 버지니아 테크(Virginia Tech)와 같은 기관, 다양한 시험을 할 수 있는 체사피크 베이(Chesapeake Bay), 대서양, 햄프턴 로드(Hampton Roads), 강과 습지 등 지리적 환경을 갖추고 있다. 이러한 환경으로 기업들이 뉴 잉글랜드에서 자율주행 수중 차량을 시험하기 위해 모여들기도 했으며, 해군에서는 자율 수상선 연구를 진행하기도 했다.

햄프턴 로드에는 해상 무인 시스템 개발에 몰두하는 기업도 있다. 특히 버지니아 테크의 자동화 시스템 & 컨트롤 연구실은 근본적인 시스템 및 제어 문제뿐만 아니라 해상용 자율 로봇의 설계와 실용적인 기술 등의 연구활동을 진행하고 있다.

이상 사례에서 알 수 있듯이, 미국, 유럽, 일본 등은 무인화 시대를 대비해 기술개발과 함께 제도정비에 적극적인 모습을 보이고 있다. 무인화 세상을 대비하기 위해서는 제도와 환경 마련이 중요하다. 무인화는 전 세계적으로 이제 걸음마를 뗀 단계다. 따라서 철저한 준비를 통해 기술 발전이 가져올 사회적 혼란에 대비할 필요가 있다.  

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