그동안 지게차 접근이 어려워 인력에 의존해야만 하는 물류 현장은 물론 재난지역이나 전방부대 등 다양한 환경에 적용할 수 있는 ‘차량 탑재형 상하역 장비’가 개발돼 눈길을 끌고 있다.
이 장비는 차량에 직접 탑재해 시간과 장소 제약 없이 상·하역 작업이 가능한 장비로, 무선 원격조작 기능도 탑재하고 있어 작업자의 운전 미숙이나 인력 투입에 따른 위험성도 크게 낮췄다.
이로 인해 반복적인 상하역 작업에 따른 부담 경감과 함께 향후 물류 현장의 인력 의존도를 효과적으로 낮출 것으로 기대를 모으고 있다.
시간 장소 제약없이 작업 ‘작업자 운전 미숙’ ‘인력 투입’ 위험성 크게 낮춰
육군 군수사령부에서 ‘차량 탑재형 접이식 지게차’ 시연 성공적 마무리 ‘주목’
현재 일부 물류 인프라가 취약한 지역의 물류 현장은 인력 의존도가 매우 높고, 작업 환경이 열악해 장시간 수작업이 불가피한 실정이다.
실제로 농수산물 산지나 물류 인프라가 열악한 농어촌 지역에서는 높은 기계화 설비 도입 비용으로 인해 인력 의존도가 매우 높은 것으로 알려져 있다.
또한, 도심지 소규모 마켓이나 전통시장 등에서는 주차 공간 부족으로 인해 도로변에 불법주차 후 수작업 하역이 빈번하게 이뤄지면서 교통 혼잡과 안전 문제가 현안으로 대두되고 있다.
특히, 고령화로 인한 인력 부족 현상도 물류 업계 전반에 걸쳐 가속화되면서 한 명의 운전자가 차량 운행과 상·하역 작업을 동시에 수행할 수 있는 장비의 필요성이 어느 때보다 요구되고 있다.
이에 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원 아래 한국철도기술연구원을 중심으로 지난 2021년 4월부터 ‘배송기사 노동부하 저감 저상형 적재함 및 하역장비 개발’ 연구가 진행되고 있다.
오는 2026년 말까지 진행되는 이 연구에서는 ‘접이 및 차량에 탑재 가능한 상하역 보조장비 개발’ 연구가 집중적으로 이뤄지고 있다.
특히, 연구진은 지난 1일 육군 군수사령부 제3보급단에서 ‘차량 탑재형 접이식 지게차’ 시연행사를 성공적으로 마쳐 더욱 주목받고 있다.
이날 시연회에서는 군용 파렛트를 활용한 실제 작업 환경에서 차량 탑재형 접이식 지게차의 전개, 상하차, 수납 과정을 현장감 있게 시연하며 기존 군수품 수송 및 적재·하역 과정에서 발생하는 비효율성과 인력 의존 문제 해결의 가능성을 구체적으로 입증했다.
연구내용
이번 연구는 ‘차량 탑재형 상하역 장비 기술 개발’을 목표로, 중형 및 소형 차량 탑재형 상하역 장비 및 차량 탑재부 개발 연구와 함께 AI 및 IoT 기반 원격조작·작업 편의 향상을 위한 작업 지원 기술 개발 연구 중심으로 진행되고 있다.
총 2단계로 나눠 진행되고 있는 이번 연구 중 1단계 연구에서는 차량 탑재형 상하역 장비와 차량 탑재부 설계 및 프로토타입 제작, 원격조작 및 작업지원 기술 설계·개발 연구를 진행했다.
세부적으로 살펴보면, 1차년도 연구에서는 차량 탑재형 상하역 장비 요구사항 분석 및 기능 정의, 중·소형 등 용도별 세부 목표 및 주요 부품 사양 정의, 차량 탑재형 상하역 장비와 차량 탑재부 개념설계, 원격조작 및 작업지원 기술 개념설계 등의 연구를 수행했다.
2차년도에는 차량 탑재형 상하역 장비 및 차량 탑재부 상세설계와 핵심모듈, 원격조작 및 작업지원 기능을 위한 AI 기반 알고리즘 등을 개발했다.
이어진 3차년도 연구에서는 차량 탑재형 상하역 장비의 핵심모듈 성능시험과 보완, 차량 탑재형 상하역 장비와 차량 탑재부 프로토타입 개발, 차량 안전성과 상하역 장비 안전성 검토를 위한 시뮬레이션, 알고리즘 적용을 위한 소프트웨어 개발 및 연동 등의 연구가 이뤄졌다.
이 같은 연구를 기반으로 현재 진행 중인 2단계 연구에서는 차량 탑재형 상하역 장비 및 차량 탑재부 시제품 개발과 함께 차량 탑재형 상하역 장비 테스트베드 구축과 시험 운영 연구에 집중하고 있다.
현재 장비 시제품 개발 및 고도화와 성능 검증 연구를 비롯해 원격조작 및 작업지원 기능에 대한 성능검증과 고도화 연구를 진행하고 있다.
한편, 연구진은 그동안의 연구를 통해 캐터필러형과 일반 바퀴형 상하역 장비 시제품을 개발하고, 성능평가를 수행했다.
중형 장비의 경우 캐터필러형과 바퀴형 모두 성능 목표인 1,000kg 인장 능력을 만족시키는 결과를 확인했다.
특히, 이동속도는 성능 목표인 1.1m/s 상회하는 1.5m/s를 기록하며 성과를 달성했다. 캐터필러형 장비의 등판 각도도 성능 목표로 22도를 상회하는 23.5도까지 가능한 성능을 확인했다. 10cm/s 마스트 상승 속도도 달성했다.
이외에도 슬림화 접이 구조와 접이 시 높이의 경우 목표치인 650mm 이하를 만족하는 것으로 나타났다.
기대효과
이번에 선보인 장비는 기존 상하역 장비의 단점을 극복할 수 있는 장비로, 향후 말단 물류 작업의 효율성 향상에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.
특히, 고령화 문제 등 인력 문제의 심각성이 높아지고 있는 물류 인프라 취약 지역에서 작업자의 작업 피로도는 물론 노동부하 경감에도 도움을 줄 것으로 전망된다.
또한, 인력 의존적인 전방 물류 산업구조에서 고효율 운영을 통해 인건비 부담을 줄이고 물류 환경의 지속가능성 극대화에도 기여할 전망이다.
인 / 터 / 뷰
5톤 이상 트럭 탑재 1톤 이상 인상 능력 등
장비 접었을 때 높이 650mm이하 설계 집중
한국철도기술연구원 이석 책임연구원은 “이번 연구는 물류 인프라가 취약한 지역이 안고 있는 열악한 물류 환경과 현장 작업 여건을 개선하기 위해 추진된 연구”라고 소개했다.
실제로 기존의 상하역 수단은 이동성은 물론 설치 효율성이 낮고, 다양한 작업 환경 대응에 한계가 있는 것으로 알려져 있다.
이어 “따라서 단순히 장비의 성능 향상에 그치지 않고, 실제 현장에서 반복되는 작업 과정의 효율화와 작업자 피로도 저감이라는 실질적 효과를 도모하는 데 중점을 두고 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.
연구진은 5톤 이상의 트럭에 탑재할 수 있고, 차량 운행 중에도 지상고를 확보할 수 있도록 1톤 이상의 인상 능력을 보유하고, 장비를 접었을 때 높이를 650mm 이하로 줄일 수 있는 장비 설계 연구에 집중했다.
이 박사는 “또한, 장비 구조의 강성 확보는 물론 배관과 배선 간섭 제거, 하중 편중 해소, 마스트 구동부 및 포크 구조 개선 등 다양한 설계 최적화를 수행하고, 모듈화 설계를 통해 차량 탑재부의 호환성과 유지보수 편의성을 높였다”고 설명했다.
연구진은 AI와 IoT 기술을 접목해 파렛트 자동 인식, 작업 공간 추정, 다단 적재 작업 지원, 자동 정지 기능 등을 구현함으로써 작업 편의성과 안전성도 한층 강화했다.
특히, 임베디드 AI 모듈을 적용해 다양한 작업 환경에서 파렛트 인식률을 높였으며, 불규칙한 지면에서도 안정적인 작동이 가능하도록 설계를 진행했다.
이 박사는 “또한, 차량 탑재부의 구조 개선을 통해 조립성과 고정력을 향상시켰고, 유지보수 시 작업 편의성을 대폭 높였다”며, “이 같은 성과는 차량 운행과 상·하역을 하나의 시스템으로 통합하는 새로운 형태의 물류 장비 개발이라는 점에서 산업적 파급력이 클 것”이라고 전망했다.
실제로 물류 효율화는 물론 작업자 안전 확보, 나아가 산업 전반의 경쟁력 강화라는 측면에서 남다른 의미를 갖는 것으로 평가받고 있다.
또한, AI 기반 원격조작 기능을 활용하면 향후 무인 물류 차량이나 자동화 창고 시스템과의 연계가 가능하고, 장비 구조 표준화와 모듈화 설계를 통한 대량 양산 체계 구축과 민간·공공 부문 보급도 용이한 점도 장점으로 꼽히고 있다.
2026년 표준 제작·정비 매뉴얼 마련 상용화 본격 추진
한편, 이번에 선보인 차량 탑재형 상하역 장비는 다양한 물류 현장에 즉시 적용할 수 있는 실용성을 갖추고 있어 더욱 주목받고 있다.
이 박사는 “농수산물 산지와 같은 생산지 물류에서는 인력 부족 문제를 해소하고 작업 시간을 단축할 수 있으며, 도심 소규모 매장과 전통시장에서는 불법주차와 도로 점유 시간을 줄여 교통 혼잡 완화에 기여할 수 있다”고 말했다.
이어 “특히, 물류 인프라 취약 지역이나 고령 인구 비중이 높은 지역에서는 작업자의 신체적 부담을 크게 경감시키고, 근골격계 질환 예방에도 긍정적인 효과를 거둘 것”이라고 예상했다.
끝으로 이 박사는 “올해 중형 장비의 테스트베드를 구축하고, 실도로 시험운영을 통해 성능과 내구성 검증에 나설 예정”이라며, “시험 과정에서 수집된 데이터를 기반으로 AI 원격조작 및 작업지원 기능을 고도화하고, 다양한 환경에서의 안전성 평가를 강화해 완성도를 높일 계획”이라고 소개했다.
이어 “오는 2026년에는 표준 제작·정비 매뉴얼을 마련하고, 전국 단위의 실증 사업을 통해 노동부하 저감 효과와 생산성 향상을 수치로 입증할 예정”이라며, “이를 바탕으로 국내외 인증을 취득하는 한편, 민간 물류업체, 농협·수협, 군수 물류 등 다양한 분야로 보급 범위를 확대하며 상용화를 본격 추진할 계획”이라고 덧붙였다.
