라스트마일 배송 단계에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 대안으로 각광받는 것이 바로 자율주행 운송수단이다.

McKinsey의 최근 보고서에 의하면 미래 사회에서는 드론을 포함한 자율주행 운송 수단들에 의한 배송이 전체 구매 물품 운송의 80%를 차지하게 될 것으로 전망되고 있다. 라스트마일 배송에서 일반적으로 우위를 보이는 것은 드론보다는 로봇이다. 드론 배송 상용화 프로젝트를 추진하고 있는 아마존이 최근 미국의 엄격한 비행 규제에 막혀 일단 지상 로봇 개발을 먼저 모색하고 있는 것도 이런 맥락이다.

■ 자율주행 로봇배송의 최근 사례
이 분야에서 가장 앞선 사례를 보여주는 것은 역시 아마존이다. 아마존이 출원한 자율주행 배송 로봇 특허에는 현관문이나 차고 문을 직접 열 수 있는 기능을 탑재하고 있는 로봇이 있다. 해당 로봇은 아마존이 추진하고 있는 또 다른 프로젝트인 ‘Amazon Key’ 기술과 동시에 개발되고 있다. ‘Amazon Key’는 수취인 부재 시 배송사원이 직접 집 안으로 배송 물건을 들여 놓는 기술이다.

아마존의 무인 운송차량은 화물 배송 차량과 연계되어 운용되며, 직접 집안으로 들어가는 기능도 보유하고 있다. 아마존에 의하면 이 무인 운송차량들은 배송 차량이 도착할 것으로 예상되는 지점에 미리 일렬로 대기했다가, 배송차량으로부터 물품을 수령하여 탑재한 후, 배달 장소로 이동하여 배달을 완료하는 형태로 설계됐다.

또한 직접 차고 문이나 출입문을 열 수 있는 ‘Amazon Key’ 기능도 탑재될 수 있으며, 주위 환경을 감지하고 자율주행을 하기 위한 3D ToF(Time of Flight) 카메라 3대를 포함해 총 9대의 카메라와 NVIDIA Tegra K1 모바일 프로세서가 탑재된다고 한다. 아마존 발표에 따르면 이 무인 운송차량에는 터치스크린 화면, 스캐너, 키패드, 지문 인식, 오디오 변환기, 비디오카메라 등 다양한 입출력 장치가 탑재될 수도 있으며, 또한 화물 적재 공간 내부를 직접 볼 수 있도록 카메라와 LED 조명 등을 화물 적재 공간 내부에 탑재할 수도 있을 것으로 예상된다. 

월마트 역시 수취인이 집에 없는 경우에도 배달을 완료할 수 있도록 집안에 직접 들어가는 서비스를 모색하고 있는데, 이는 공공의 우려를 끼칠 수 있는 사안이기는 하지만 결국 소비자들의 인기를 얻을 것으로 예상된다.

미국 Robby Technologies 사의 최신 로봇은 캘리포니아 주에서 이미 3천 마일에 달하는 주행 실적을 보유하고 있다. 6개의 바퀴를 장착한 박스처럼 생긴 Robby 2 로봇은 큰 서류 가방 정도의 짐을 운송할 수 있으며, 도로의 경계 턱이나 샌프란시스코의 급경사들을 극복하면서 운행하고 있다. 구형 모델인 Robby 로봇의 경우도 총 3천 마일에 달하는 주행 실적을 보유하고 있으며, 캘리포니아 주에서 Postmates 사와 같은 배송 회사와 협력하여 몇 백 명의 고객 주문을 문제없이 배송한 실적을 가지고 있다.

자율주행 배송 로봇을 개발하고 있는 Starship Technologies 사는 360도 시야각을 확보하는 카메라를 장착한 로봇으로 미국 캘리포니아 주와 영국 런던 등에서 시범 서비스를 전개하고 있다. 이 회사가 개발한 6개의 바퀴를 장착한 배달 로봇은 현재까지 미국 내 100여개의 도시에서 1,200만 명의 소비자들에게 물품을 배송한 실적을 가지고 있다. Starship의 주행 로봇은 카메라로 주위 상황을 감지하여, 사람이 직접 운행에 개입한다는 특 징을 가지고 있다. 운송 물품을 지니고 있는 칸을 스마트폰으로 조정하여 열 수 있으며, 여러 개의 카메라를 장착하여 360도 시야를 확보한 이 로봇들은 Starship 사의 직원들이 직접 감시하고 있다.

예를 들어 주행경로 전방에 예기치 못한 쓰레기봉투나 자전거가 길을 가로막고 있을 경우, 로봇에 부착된 카메라를 통해 이러한 상황을 지켜보고 있는 Starship 사의 직원들이 직접 로봇을 제어하여 장애물을 피해 주행하는 형태로 운영되고 있다.

■ 드론 배송의 최근 사례
라스트마일의 중요성이 인식되면서 세계 유수의 물류/유통기업들은 드론을 이용한 배송 서비스를 앞 다퉈 도입하고 있다.

Amazon은 드론을 이용한 30분 내 배송을 목표로 Prime Air 드론 배송 시스템을 구축하고 있다. Amazon Prime Air는 아마존이 개발하고 있는 무인 드론 배송 시스템으로, 아마존 풀필먼트(fulfillment) 센터에서 재고로 가지고 있는 물건들을 구매하는 소비자는 드론이 자동으로 목적지까지 배달을 완료함으로서 당일배송이라는 개념을 뛰어넘는 배송 속도를 보이게 될 것으로 기대된다. 약 400피트의 상공에서 비행을 하며 5파운드에 달하는 화물을 실을 수 있는 이 드론은 GPS와 감지 및 회피(sense-and-avoid) 기술들을 이용함으로서 30분 내 배송을 완료할 수 있다. 아마존은 다수의 드론 배송 관련 특허를 보유하고 있어 향후 드론 배송이 활성화 경우 가장 강력한 라스트마일 배송 네트워크를 구축할 것으로 예상된다.

아프리카에서 혈액 및 의약품 배송을 주 업무로 하고 있는 Zipline 사는 배송속도를 높이기 위해 낙하산 투하에 의한 배송 시스템을 구축하고 있다. 현존하는 대부분의 드론들은 15마일 정도의 비행 거리와 배송 완료를 위해 케이블로 물건을 내리거나 직접 착륙을 하지만, Zipline의 드론들은 배송 속도를 높이기 위해 비행기처럼 디자인되어 있다, 이러한 디자인을 갖춘 Zipline의 드론들은 시속 62마일의 비행 속도, 46마일 반경의 비행 거리, 낙하산 투하에 의한 배송으로 보다 신속한 배송을 실현하고 있다.

샌프란시스코에 소재한 스타트업 Elroy 사는 150파운드에 달하는 화물을 적재하고 시속 100마일로 300마일의 주행거리를 갖는 대형 드론을 개발하고 있다.

중국의 징둥닷컴은 올해 초 1만 개가 넘는 섬으로 구성된 인도네시아에서 처음으로 정부 인가를 받아 드론 배송을 시작했는데 이는 오지형 라스트마일 배송의 사례로 볼 수 있다.

■ 드론과 트럭 결합한 라스트마일 배송 실험 사례
미래의 드론 배송은 △드론 단독 운용과 △트럭+드론 결합 배송의 두 가지 형태가 검토되고 있다. 이 중 화물 트럭과 드론을 동반하여 운용하는 방안은 드론들이 배송지 인근에 도착한 트럭에서 출발하여 각자 배달을 수행한 이후, 다시 트럭으로 되돌아오는 형태다. 현재는 드론이 주로 소형 물품 배달에 활용되지만, 향후 기술이 발전돼 보다 많은 무게를 수용할 수 있는 드론이 나올 경우 이 모델은 라스트마일 배송의 새로운 미래 버전이 될 전망이다.

실제 해외 물류 현장에서는 라스트마일 배송에서 온디맨드 서비스(on-demand home delivery)를 제공하기 위해 무인 자율 주행 차량과 드론을 이용한 다양한 실험이 전개되고 있다.

신시내티에 소재한 Workhorse 사는 화물 트럭과 드론을 결합한 새로운 형태의 공중 배송 시스템으로 배달 효율성 제고를 노리고 있다. 이 회사가 개발한 ‘HorseFly’라는 이름의 옥토콥터 드론(octocopter drone)은 최대 4.5㎏의 화물을 운반할 수 있으며, UPS에 의해 실제 조건에서 실험을 거쳤다. 배송 차량의 지붕에 위치한 이 드론은 2마일의 비행 반경을 가진다. 배송 차량은 다음 배달 목적지로 이동함과 동시에 드론은 외진 지역의 배달을 수행함으로서 배달 효율성을 제고하는 형태로 운용될 예정이다. 배달 완료 시 자동으로 배송 차량으로 다시 복귀하여 배송 준비를 시작하는 메커니즘을 가지고 있다.

세계적 자동차 메이커인 메르세데스 벤츠는 지난해 3월 스위스 취리히에서 택배용 밴과 드론을 이용한 화물 배송 테스트를 인터넷 쇼핑몰인 ‘Siroop’와 함께 실시해 주목을 끌었다. 이 시스템을 이용할 경우 단 하루 만에 주문 상품의 배달이 가능하다고 한다. 이 방식은 드론의 이동거리 한계와 밴의 기동성 한계를 상호 보완하는 개념으로 물류 효율을 높일 수 있는 사례가 될 것으로 기대를 모으고 있다. 벤츠 측은 이 개념의 핵심은 배송 과정동안 나타나는 교통 정체를 방지하는 것이라고 설명했다.

방법과 기준은 다르지만 드론을 배송차량과 연결하는 시도는 메르세데스 벤츠가 처음은 아니다.

UPS는 지난 2017년 2월 택배기사가 배달을 하는 중에도 배송차량의 지붕에서 출발하는 가정용 배송 드론의 시험운영에 성공한 바 있다. 1개의 택배물이라도 배달하기 위해서는 시골지역으로 배송차량을 보내야 하는 현재의 상황에서 이 시험운영은 미래 배달체계로 평가되고 있다. 드론은 자율주행 방식으로 조종사가 필요 없으며, 드론이 배달 중인 경우 택배 기사는 자유롭게 다른 택배물을 배달할 수 있다.

■ 로봇과 트럭이 결합된 미래의 라스트마일 모델들
배송 로봇 역시 화물 트럭과 결합한 형태의 운용이 가시화되고 있다. 널리 알려진 것이 Mercedes-Benz 사와 Starship Technologies 사의 프로그램이다. 장소는 워싱턴 DC로 DC시의회는 지난 2018년 화물트럭과 배송로봇이 결합된 형태의 배송 로봇 실험 프로젝트를 추가 승인했는데 여기에는 배송 로봇을 낮은 사고율이 한 몫 했다.

이 프로그램에는 원래 참여 회사에 대한 제한이 없지만, 현재는 Starship Technologies 사만이 참여하고 있다. 그동안 진행된 실험에서는 최대 5개의 로봇이 동시에 운영될 수 있는데, 이때까지 약 7천 번의 배달을 수행하는 과정에서 오직 3차례의 접촉 사고를 일으켰다고 한다. 이 사고마저 모두 차량 운전사가 로봇에 양보를 하지 않았기 때문에 발생한 것으로 알려지고 있다.

Mercedes-Benz와 Starship Technologies는 특정 주차공간에 화물트럭을 주차하고 마지막 배송단계에서 이 로봇을 사용하는 프로그램을 진행하고 있다. Mercedes-Benz가 Starship Technologies와 공동으로 개발한 모선(motherships)이라고 명명된 Mercedes 배달용 밴은 8개의 배달 로봇과 하루 동안 처리해야 하는 분량의 화물을 적재할 수 있는 공간을 가지고 있다. Starship Technologies 사에 따르면 일반적으로 배송 화물 트럭은 하루에 150~180번의 배달을 수행할 수 있는데, 이 배달용 밴은 하루에 약 400번의 배송을 할 수 있다고 한다.

이 모선 프로그램의 핵심은 배달 중심지에 트럭이 주차하고, 마지막 몇 백 미터를 주행 로봇들을 이용하여 배달을 완료하는 것이다. 또한 배송 과정에서 소비자들에게 문자 메시지로 옵션을 제시하여 화물을 받을 수 있는 사람이 집에 있을 때에만 배달할 수 있기 때문에 배달의 효율성을 제고할 수 있다고 한다. 이러한 옵션이 널리 도입될 경우, 배송 과정에서 물품이 도난당하는 건수도 줄어들게 될 것으로 기대된다.

지난 1월 미국 라스베이거스에서 개최된 국제전자제품박람회(CES)에서는 라스트마일 배송 로봇에 대한 새로운 아이디어가 공개했다. Continental 사가 그 주인공으로 이 회사는 자율주행 플랫폼인 큐브(Continental’s Urban Mobility Experience, CUbE)와 배송 로봇 개를 결합한 차세대 무인 배달 시스템을 선보여 주목을 끌었다.

‘드론+트럭’, ‘로봇+트럭’의 라스트마일 배송은 궁극적으로는 ‘드론+로봇+자율주행트럭’ 형태의 라스트마일 배송 시스템으로 발전할 전망이다.