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Nikkei Robotics_2023.2 Cool Topic (p16-22)

로봇으로 발레파킹 서비스를 자동화
미쓰비시중공업, 프랑스 회사와 제휴해 참여

호텔이나 레스토랑 등에서 고객의 차를 시설 측이 맡아 고객을 대신해 스태프가 주차하는 서비스 ‘발레파킹’. 미국과 유럽에서 많이 보급된 발레파킹 서비스를 이동 로봇으로 자동화하는 사업에 미쓰비시중공그룹이 착수했다.

미쓰비시중공업과 기계장치 등을 개발하는 미쓰비시중공기계시스템은 유럽에서 이 서비스를 전개하는 프랑스의 벤처기업 Stanley Robotics와 제휴. 일본 시장에서 이 서비스를 전개할 계획이다.

미쓰비시중공기계시스템은 대규모 빌딩용으로 기계식 주차장 시스템을 납품하고 있다. 다만 요즘은 젊은 층의 자동차 구매 감소와 승차공유 사업이 등장하면서 자동차를 둘러싼 환경이 변화하기 시작했다.

이를 고려해 새로운 사업을 모색하고 있던 참에 Stanley Robotics를 만나게 되었다. Stanley Robotics가 전개하는 로봇을 이용한 자동주차서비스에, 기계식 주차장 사업을 통해 축적한 노하우를 활용할 수 있을 것으로 보고 협업을 하기로 했다.

로봇이 사람을 대신해 자동차를 주차한다고는 하지만 휴머노이드 로봇이 운전석에 앉는 것은 아니다. Stanley Robotics의 로봇은 자동차 밑에서 4개의 타이어를 집어서 들어올리는 시스템이다. 그 상태에서 주차장 안을 자율주행하며 주차한다.

주차를 자동화할 수 있고, 주차 구역에서는 사람이 타고 내리지 못하도록 자동차 간 간격을 좁게 주차할 수 있기 때문에 주차 공간을 줄일 수 있는 이점도 있다. 이러한 이점을 인정해 Stanley Robotics의 서비스는 유럽에서는 프랑스 리옹공항 영국 개트윅공항에 채택되었다. 미쓰비시중공그룹은 우선은 상업시설에서 실증실험을 실시, 몇 년 후의 사업화를 목표하고 있다.

-- 상업시설용 등을 상정 --
일본에서는 발레파킹 서비스가 아직 많이 보급되지 않았지만 미쓰비시중공그룹은 주차장이 넓은 상업시설 등에서는 사업 기회가 있을 것으로 판단했다. 쇼핑객은 주차할 때 비어 있는 공간을 찾아 헤매거나 쇼핑 후에는 무거운 짐을 멀리 있는 주차 공간까지 가져가야 하기 때문에 불편하다. 시설 입구에서 자동차를 맡기고, 발레파킹 서비스를 이용할 수 있다면 이러한 수고를 할 필요가 없어진다.

그렇게 되면 해당 상업시설의 매력이 높아져 고객들이 많이 모이게 된다. 넓은 주차장을 직접 걸을 필요가 없어지면 그만큼 쇼핑 시간도 증가하기 때문에 매출 향상도 기대할 수 있다. 미쓰비시중공그룹은 이러한 이점을 내세워 상업시설 운영회사 등에 이 서비스를 판매한다.

이 외에 제조업 분야에서는 자동차 수송용으로도 적용할 계획이다. 자동차는 제조 후에 업체의 공장 안이나 주변 부지, 선착장 등 넓은 장소에서 일시 보관한다. 그래서 발레파킹과 마찬가지로 효율적인 주차에 대한 수요가 있다.

현재는 전문 드라이버가 운전해서 주차하는데 로봇에게 주차를 시키게 되면 지금의 운전자 부족 문제를 해소할 수 있을 것이다. Stanley Robotics도 코로나19 사태에서 공항 이용자가 줄면서 공항용 서비스를 일시 중단해야 했기 때문에 자동차 수송용으로도 사업을 확대하기 시작했다.

-- 평면 주차로 고밀도로 주차 --
이번의 로봇을 이용한 시스템은 입체적인 기계식 주차장이 평면으로 바뀐 이미지다. 기계식 주차장은 내부에서는 운반기계 등을 사용해 자동차를 이동시키고 있는데 이 시스템은 로봇이 차를 들어올려 운반한다. 기계식 주차장처럼 복잡한 기계 등을 구축할 필요가 없고 기존의 평면 주차장을 그대로 활용할 수 있다.

로봇으로 주차할 경우, 단위 면적당 대수를 늘리기 위해 차간 간격을 좁혀서 주차한다. 사람이 주차할 경우는 타고 내릴 때 문을 열 공간을 좌우로 확보해야 하지만 로봇이 들어올리는 방식에서는 이러한 공간이 필요 없기 때문이다. 안쪽에 주차된 차를 뺄 때는 앞에 있는 차를 버퍼 구획으로 한번 옮긴 후에 안쪽에 주차된 차를 빼낸다.

평면 주차장에서는 차를 주차할 구획이 흰색 선으로 그려져 있는 경우가 많지만 로봇에 의한 주차에서는 이는 무시한다. 다만 주차금지 구역이 있는 주차장에서는 구획을 일체 무시하고 바싹 붙여서 주차하면 충돌 가능성이 있다. 미쓰비시중공그룹은 이러한 경우에는 시설 측과 협의한 후에 주차금지 구역을 없애는 것을 추천한다고 한다. 이 외에 Stanley Robotics의 로봇은 언덕길이나 요철이 있는 지면은 주행할 수 없기 때문에 이러한 장소도 피해야 한다.

-- 차를 주고받는 전용 존을 설치 --
상업시설 등에서 이용하는 경우는 이용자가 자동차를 맡기기 위한 공간을 만들 필요가 있다. 미쓰비시중공그룹은 이 공간을 ‘Berth’라고 부른다. Berth는 원래 선박 계류장이라는 의미로, 물류 분야에서는 트럭에 하물을 적하하기 위한 공간을 의미한다. 이번 시스템에서는 하물뿐 아니라 사람이 자동차에 승하차하고, 로봇에게 자동차를 맡기기 위한 공간이다. 입고할 때와 출고할 때도 이 Berth를 이용한다.

동시에 복수의 차를 입출고할 수 있도록 Berth는 여러 대 분을 병렬로 설치했다. 로봇이 Berth 안으로 자동차를 넣을 때 사람이 들어오지 못하도록 Berth의 앞과 안쪽에는 게이트를 만들었다.

Berth 안에서 사람과 로봇이 접촉하지 못하도록 작업 중에는 두 개 중에 한쪽 게이트만 열리도록 했다. 입고할 때는 고객은 Berth에 들어가 전면 주차를 한다. 출고할 때는 고객이 Berth에서 나오기 쉽도록 로봇은 출구를 향해 주차한다.

-- 트레드(tread) 폭도 인식 --
기계로 자동차를 운반한다고 하면 레커차처럼 견인하는 이미지를 떠올릴 수도 있지만 이번 로봇은 견인 방식이 아니다. 자동차 전체를 완전히 들어올려 운반한다. 이른바 소형 수송카(carrier car) 같은 시스템이다.

하지만 수송카와 동일한 구성으로 하면 너무 커진다. 때문에 이번 로봇에서는 자동차를 들어올리는 부분은 매우 얇게 만들었고, 높이는 10cm 정도로 낮다. 거의 판자처럼 되어 있기 때문에 판자로 짐을 들어올려 운반하는 지게차와 같은 구성에 가깝다고 할 수 있다.

지게차와 마찬가지로 이 판자 모양의 부분을 자동차 밑으로 밀어 넣어 들어올린다. 들어올릴 때는 이 판자 모양에서 2개의 금속봉이 뻗어 나와 각각의 타이어를 전후 방향에서 끼운다. 4륜 모두 끼운 후에 짐받이 전체를 상승시킴으로써 타이어를 지면에서 들어올려 운반 가능한 상태로 한다.

운반할 때는 로봇과 자동차의 위치는 대략 맞춰 둘 필요가 있다. 트레드 폭(좌우 타이어 사이의 거리)도 인식할 필요가 있기 때문에 짐받이 부분의 후방에는 미국 Velodyne Lidar의 3D LIDAR를 탑재해 계측할 수 있도록 했다. 자동차 밑에 판자를 밀어 넣기 전에 우선은 자동차에서 떨어진 위치에서 트레드 폭을 계측한 후에 정가운데 밑으로 밀어 넣을 수 있도록 했다.

차간 간격을 좁혀 주차하기 위해서는 자동차의 길이도 파악할 필요가 있다. 이번 로봇은 4륜을 끼워서 들어올리기 때문에 휠베이스(전후 타이어 사이의 거리)는 파악이 가능하지만 바디가 타이어 부분에서 앞뒤로 얼마나 돌출돼 있는지, 이른바 오버행은 계측할 수 없다.

현재로서는 최대치를 설정해서 운용하고 있다. “장기적으로는 차종 별 오버행 값을 이용해 전후 방향으로도 좁혀서 주차할 수 있도록 할 계획이다”(미쓰비시중공기계시스템).

로봇이 운반할 수 있는 차량에도 제약이 있다. 판자를 자동차 밑으로 밀어 넣거나 타이어를 끼우는 방식으로 자동차를 들어올리기 때문에 지상고(차체 밑바닥과 지면과의 거리)가 낮거나 타이어 지름이 작은 차량은 운반할 수 없다. 현재의 로봇은 이러한 사양을 스스로 계측할 수 없으므로 이용자에게 사전에 차종을 등록하도록 했다. 그 등록 정보를 바탕으로 운반 가능 여부를 사람이 판정한다.

이번 시스템에서는 오퍼레이터가 원격으로 전체를 김시하고 있다. 로봇이 장해물을 감지하고 회피하지 못할 경우는 오퍼레이터가 로봇을 원격 조종해서 회피한다. 로봇 본체나 짐받이에는 감시용 카메라가 여러 대 장착돼 있어 오퍼레이터는 그 카메라 영상을 보면서 조작한다. 또한 자기 위치 추정은 짐받이 부분과는 별개로 로봇 본체 측에 탑재한 3D LIDAR 및 RTK-GPS의 정보를 이용하고 있다.

-- 아울렛 몰에서 실험 --
미쓰비시중공그룹은 Stanley Robotics으로부터 이 로봇을 2대 구입해 일본 국내의 실제 상업시설에서 테스트를 했다. 지바현에 있는 아울렛 몰에서 종업원용 주차장 일부를 이용해 종업원 약 50명을 대상으로 1개월간 서비스를 실시했다.

이 시설은 미쓰비시지쇼그룹의 미쓰비시지쇼 사이먼이 운영하고 있다. 이번 테스트는 미쓰비시지쇼에 기계식 주차장을 납품하고 있는 미쓰비시중공기계시스템의 소개로 실현되었다.

이번에는 80대 정도의 주차 공간을 이용했고 자동차를 출고할 때는 3~5분 정도 걸렸다. 기다리는 상황이 발생하지 않도록 입고와 출고는 기본적으로 예약제로 했다. 스마트폰용 앱을 개발해 앱을 통해 예약할 수 있도록 했다.

앱에서는 입고 작업이 붐비는지 여부를 이용자가 확인할 수 있기 때문에 입고 시간을 분산시키는 효과도 기대할 수 있다. 종업원이 이용할 경우, 아침 출근 시간이나 퇴근 시간에 입고나 출고가 집중될 수 있어 입출고 대기 시간을 줄일 수 있도록 Berth는 8개분을 설치했다.

-- 끝 --

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