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Start Up Innovation / Science
하역 로봇, 사람에 근접해진다
IHI, 세계 최초로 AI 탑재

인공지능(AI)으로 물류의 생산성이 한 층 향상될 전망이다. IHI가 발매한 하역 로봇은 3차원 카메라시스템과 데이터의 특징을 찾아내는 심층학습을 활용, 팔레트에서 화물상자를 1시간에 450개의 속도로 내린다. 인터넷 쇼핑이 활황인 지금, 하역 로봇에 세계 최초로 AI를 탑재해 인간의 능력에 근접하도록 한 의의는 크다.

-- 수 만 개의 화물상자를 심층학습 --
IHI는 2017년 12월에 하역 로봇을 발매했다. 통상적으로 팔레트에 가득 실린 화물상자는 포트리프트로 반입되어 컨베어로 옮겨진 뒤 창고 등에 보관된다. 하역 로봇은 이 과정 중 팔레트에서 컨베어로 화물상자를 내리는 작업을 담당한다.

IHI에는 최근 요코하마(橫浜)공장(요코하마 시)에 설치된 이 새로운 설비를 견학하고 싶다는 요청이 계속 들어오고 있다. 다관절 로봇 팔 끝에 장착된 200개가 넘는 실리콘 등으로 이루어진 빨판들이 화물상자를 흡착해 옮긴다. 현재까지는 25kg까지 들어 올릴 수 있다.

-- 최적의 경로를 모색 --
IHI는 미국의 Kinema Systems의 3D카메라와 AI 기술을 중심으로 새로운 시스템을 공동 개발해 로봇에 탑재했다. 사람의 뇌 구조를 모방한 시스템으로 계산을 반복해 데이터의 특징을 찾아내는 심층학습 AI를 완성하기 위해 수 만 종류의 화물상자 영상을 기억하도록 했다. IHI 산업시스템 범용기계사업영역의 나카야마(中山) 주임은 “일본에서 유통되고 있는 화물상자는 거의 다 파악하고 있다”라고 말한다.

3D카메라는 팔레트 위의 화물상자를 촬영. 이 데이터를 바탕으로 AI가 픽킹 시 제일 위에 있는 화물상자의 위치∙사이즈∙방향을 인식한다. 또한 밀착되어 쌓여져 있는 화물상자, 테이프 등의 부속물 및 무늬가 있는 화물상자 등의 차이점을 인식. 이를 바탕으로 화물상자를 흡착하는 포인트를 파악하고 최적의 팔 움직임 경로를 정하는 일까지 자동으로 시행한다.

단순 작업은 로봇에 적합한 분야라고 생각되고 있지만, 화물상자는 크기와 모양이 달라 기존의 시스템으로는 로봇이 파악하기 어려웠다. 하역 작업에서 어려운 점은 우선, 1종류의 화물상자가 빽빽하게 쌓여져 있을 경우다. 화물상자들의 경계를 알기 어렵다는 점 때문이다. 이 경우, 쌓아 올리는 방법 등의 정보가 사전에 등록되어 있지 않으면 로봇이 담당하기 어렵다.

기존에는 처리 능력이 1시간에 300개 정도였지만, 450개로 늘어났다. 사람의 900개 보다는 적지만, 쉬는 시간이 필요 없는 등 연속 가동이 가능하기 때문에 사람을 대체할 수 있는 수준에 이르렀다고 할 수 있다.

-- 미국 회사의 기술을 도입 --
이번에 개발된 하역 로봇은 하드웨어와 소프트웨어가 빠른 스피드로 융합되고 있는 흐름을 보여주고 있다. IHI는 2년 전, 후지쓰도 출자한 미국의 벤처캐피탈 Draper Nexus에 출자해 유망한 스타트업기업 발굴에 착수했다. 미국법인을 통해 파견한 사원에게도 물류 분야를 최우선으로 하도록 지시해 찾아낸 곳이 실리콘밸리의 키네마시스템이다.

즉시 도입이 가능한 기술을 찾고 있던 IHI와 속도감을 중시하는 키네마 시스템의 케미는 공동 개발을 성공시킨 한 원인이 되었다. IHI는 키네마 시스템에 소프트웨어 이용에 대한 로열티를 지급하고 로봇 주변 운송 시스템에 대한 특허를 출원했다. 국내외의 물류기업 및 제조업의 자동 창고 등에서의 수요를 전망하고 있다.

최근 물류기업들은 심각한 인력난에 고심하고 있다. IHI의 고객사 중 서일본의 한 기업은 “시급 1,400엔에 모집해도 사람들이 모이지 않는다”라고 말할 정도이다. 이번에 계약을 전제로 한 상담은 3월까지 20건 정도로 늘었다. 이번 달 중에 제 1호가 납입될 예정이다.

고객사로부터 하역을 의미하는 디팔레타이즈(Depalletize)와 반대인 창고에서 꺼내 트럭에 쌓기 위한 전 단계인 ‘팔레타이즈(Palletize)’에 이용하고 싶다는 요망도 쇄도하고 있다. 쌓은 화물이 무너지지 않도록 무거운 것을 아래에 쌓는 등 팔레타이즈에도 노하우가 필요하기 때문에 IHI는 비용을 고려하면서 검토해나갈 계획이다.

석탄 보일러와 항공기 엔진 부품 등의 주문 생산 제품에서 양산 제품까지 제품군이 다양해 ‘기계 백화점’이라고 불리는 IHI. 독자적 생산을 고집하던 경영에서 벗어나 M&A 외에도 외부 지식을 적극적으로 도입해 전략적 비즈니스 유닛을 강화해왔다.

스타트업기업과의 연대는 이러한 전략의 일환이다. 이번 키네마 시스템과의 공동 개발 성과는 IHI가 추진해온 유망 스타트업기업 개척 프로젝트로는 첫 번째 성공 사례라고 할 수 있다.

실리콘밸리의 기업들과 연대를 맺는 것은 처음에는 쉽지 않았지만, 나카야마 주임은 “실제로 도전해보니 생각보다 적극적으로 받아줘 공동 개발에서도 일체감을 느낄 수 있었다”라고 한다. 독자적 방식을 고집하지 않고 고객의 시선으로 유연하게 과제를 해결하기 시작한 모습에서 성장해나가는 IHI를 볼 수 있었다.

 -- 끝 --