업카지노왕국이 된 온라인 소매점 – 아마존의 업카지노들(상)

2012년의 키바 인수 이후, 아마존의 물류창고에서 10만대의 업카지노이 활용되기까지 6년이 걸렸는데, 2018년부터 2020년까지의 2년간에는 두배인 20만대로 증가했다. 2021년 6월에는 아마존이 전세계적으로 35만대의 모바일 업카지노을 사용하고 있다고 밝혀, 또다시 1년 남짓한 기간 동안 15만대의 모바일 업카지노이 추가되었다. 이렇게 극적으로 증가해 온 아마존의 업카지노은 2025년 6월 말100만번째의 업카지노을 배치해 작업을 하고 있다고 아마존은 밝혔다.

다른 한편 아마존에서는 AGV인 키바 시리즈에서부터 AMR인 프로테우스에 이르는 자체 개발 모바일 업카지노은 물론 ABB, 화낙, 엡손 등의 중대형 산업용 업카지노 팔과 스카라 업카지노, 유니버설업카지노의 협동업카지노이 투입되어 있으며, 애질리티로보틱스의 휴머노이드 업카지노인 디지트도 실증용으로 활용되고 있다.

로빈, 스패로우, 벌컨, 세쿼이아와 같이, 자체 개발한 하드웨어나 소프트웨어에 상용 업카지노을 결합해 시스템화 한 다양한 업카지노 시스템도 운용 중이며, 라스트마일 배송용 드론이나 배용송 모바일 업카지노을 개발하기도 했다.

가정용 업카지노으로 모바일 업카지노인 아스트로와 실내 보안용 드론인 링올웨이즈를 선보이기도 했으며, 최근에는 업카지노 청소기로 유명한 아이업카지노을 인수하려다 유럽위원회의 반대로 실패하기도 했다.

2020년에 인수한 자율주행 자동차 죽스는 로보택시를 시범 운용 중이며, 아마존은 년간 1만대를 생산할 수 있는 공장을 설립하고 있다. 이렇게 아마존은 활용 중인 업카지노 수량에서 뿐만 아니라 그 다양성에서도 주목할 필요가 있는, 가히 ‘업카지노 왕국’이라고 해도 과언이 아니다.

업카지노 왕국 아마존의 탄생은 아마존이 2009년에 인수한 신발 및 의류 온라인 소매 업체인 자포스(Zappos)와 2010년에 인수한 유아용품 온라인 업체 다이아퍼스(Diapers)로부터 시작되었다. 아마존의 인수 이전부터 자포스와 다이아퍼스는 키바 업카지노 기반의 물류 창고를 운용했다. 이들의 물류 창고에서 키바와 허큘리스 업카지노이 성공적 활용되는 모습을 보며, 아마존은 모바일 업카지노의 효용성에 큰 관심을 가지게 되었고, 결국 2012년 키바 시스템즈 자체를 인수하기에 이르렀다. 키바 시스템즈 인수 이후 꾸준히 키바나 허큘리스의 활용을 늘려가면서, 새로운 업카지노 개발에도 박차를 가해 페가수스나 잰서스와 같은 다양한 모바일 업카지노을 물류창고 내에 배치했다.

초기에 물품 핸들링에 소량 활용되던 산업용 업카지노은 자체 개발한 다양한 자동화 장치와 결합하면서 2020년도 이후에 다양한 업카지노 시스템으로 등장했다. 또한 2010년대 중반에는 라스트 마일 배송을 위한 드론을 개발하기도 했고, 기업 인수를 통해 배송용 업카지노, 자율주행차를 보유했으며 가정용 업카지노 개발에도 진지한 노력을 보여 왔다. 이렇게 다양한 아마존의 업카지노들에 대해, 이번 회에는 키바에서 시작된 모바일 업카지노을 중심으로, 다음 주의 모바일 업카지노 부분에서는 그 외의 업카지노을 중심으로 알아볼 예정이다.

키바(Kiva)와 허큘리스(Heracles)는 아마존이 키바 시스템즈를 인수하기 이전부터 사용되었던 오리지널 버전의 업카지노이다. 2003년에 설립된 키바 시스템즈 최초의 업카지노인 키바는 원래 이름이 DU1000이었는데, 1000파운드(450Kg)의 물체를 들어올리고, 시속 5킬로미터의 속도로 이동할 수 있는 모바일 업카지노이다. 아마존이 모바일 업카지노에 관심을 갖게 한 바로 그 오렌지색의 업카지노이며, 키바 전용으로 제작된 다단의 선반인 포드(Pod)에 적재된 물품과 함께 포드를 들어 올려 이동하는 방식의 작업을 수행했다.

2007년에 개발된 허큘리스는 키바와 같은 방식으로 작동하지만 키바보다 더 큰 업카지노으로 더 무거운 선반을 이동하는데 사용되었다. 허큘리스의 원래 이름인 DU3000에서 유추할 수 있듯이 키바의 세배정도인 3000파운드(1400Kg)의 물체를 들어올리고 이동을 할 수 있었다.

키바와 허큘리스는 모바일 업카지노이기는 하나 자율적으로 이동 가능한 AMR이 아닌 바닥에 부착된 바코드에 따라 동선을 결정하고 이동하는 AGV였다. 다만, 작동 측면에서 기존의 AGV와 다른 몇가지 특징을 갖고 있는데, 가장 큰 차이는 화물을 적재하는 방식이다. 대부분의 AGV는 업카지노 상단에 평평한 적재면 또는 다단 적재함을 갖고 있어, 이 적재부에 사람이나 또다른 업카지노이 화물을 올려 주어 이동하거나, 또는 화물이 실려 있는 카트를 AGV가 끌어서 이동하는 방식이다.

그래서 기존의 AGV는 대부분 물품이 적재되어 있는 선반은 고정되어 있고, 선반에서 물품을 꺼내 업카지노에 올려 주면 모바일 업카지노이 작업자 또는 다른 공정으로 이동하는 방식이었다.

그런데 키바는 포드 밑으로 키바가 들어가서, 포드를 지면에서 살짝 띄어 들어 올려 선반 자체를 이동하는 방식으로 작동했다. 즉, 키바는 작업자가 물품을 가지러 선반으로 갈 필요 없이, 물품이 적재되어 있는 선반 자체가 작업자나 다른 공정으로 이동하는 G2P(Goods to Person) 방식의 물류 자동화를 지원했다. 그래서 업카지노이 작업자와 공간을 공유하는 일반 모바일 업카지노과 달리 키바는 작업자와 공간을 공유하지 않는 배타적인 구역에서 작동을 했다.

일반적으로 무엇인가를 들어 올리기 위해서는 유압 실린더가 많이 사용되는데, 키바는 유압 실린더 시스템 없이 전자 장비들로 만 구성되어 전체 구조가 훨씬 간단하다. 들어 올리는 구조로 키바 내부에 장착된 리프트용 모터가 동작하면, 업카지노 중심부의 열십자 모양의 리프터가 나선 회전 운동을 하며 들어 올리는 방식이다. 그런데, 회전운동에 의한 리프터의 상승은 포드 바닥과의 마찰로 인해 포드도 따라 회전하는 문제가 생긴다. 그래서 키바는 그때 구동 바퀴로 리프터 회전과 반대방향으로 제자리 회전하도록 설계되었고, 결국 리프터가 수직으로만 이동하는 것처럼 보이며 안정적으로 포드를 들어 올릴 수 있게 된다. 제자리 회전은 선반을 들어올릴 때도 사용되지만, 또한 좁은 공간 내에서의 방향 전환을 할 수 있어서 효율적인 운행이 가능하게 해준다.

일반 AGV가 주로 유도선에 의해 경로를 결정하는 반면 키바는 바닥에 40인치 간격으로 부착된 바코드를 읽어 위치를 확인하고 경로를 조정한다. 물론 이동중의 장애물을 감지하기 위한 적외선 센서도 장착되어 있으며, 이동 경로 및 위치는 개별 키바 업카지노에 의해 결정되는 것이 아니라, 무선 네트워크 접속을 통한 중앙 컴퓨터의 제어에 의해 이루어진다. 아마존의 물류 창고에서는 대부분 수백대 또는 수천대의 업카지노이 동시에 작업을 진행하므로 충돌 없이 최적의 경로를 탐색하고 작업을 하기 위해서 잘 설계된 중앙 관리 시스템도 운용 중이다.

아마존은 키바 시스템을 인수한 이후 기존의 업카지노들을 개량 설계했는데, 부하하중은 2014년의 새로운 키바가 750파운드(340Kg), 2017년의 허큘리스가 1250파운드(570Kg)로 줄어들었다, 키바의 업그레이드 버전이면서 키바를 대체하기 위해 개발된 업카지노 페가수스(Pegasus)는 키바에 비해 높이가 10센티미터 정도 더 낮으며, 하중은 570Kg으로 더 강력했다.

키바에 비해 부품수가 반 정도로 줄어 제작 비용도 훨씬 저렴 해졌는데, 키바와 달리 다양한 형태로 변형해 사용할 수 있다는 장점도 있다. 예를 들어 컨베이어 벨트를 탑재한 ‘페가수스 X-Sort 드라이브’는 포드를 운반하는 기능은 없지만, 라벨링된 화물을 올려 두면 화물이 이동되어야 하는 메인 컨베이어벨트를 스스로 찾아서 이송하는 기능이 있다. 아마존은 페가수스 X-Sort 드라이브로 더욱 유연한 주문처리가 가능 해졌으며, 분류처리의 오류를 절반 정도로 줄였다고 밝혔다.

2019년 6월에는 페가수스의 후속 모델인 잰서스(Xanthus)를 공개했는데, 이는 높이가 훨씬 더 낮아지고 부품의 수도 1/3정도로 줄어 유지 보수하기가 훨씬 쉬워졌다. 포드를 이동할 수 있는 기능은 물론 서로 다른 다양한 목적의 적재함, 예를 들어 페가수스 X-Sort 드라이브와 같은 컨베이어 벨트, 플라스틱 상자인 토트박스(Tote Box) 또는 이동식 캐비닛 등을 설치해 서로 다른 다양한 용도로 사용할 수 있도록 개발되었다.

또 아마존이 개발한 작업자용 로보틱 조끼를 감지할 수 있는 기능도 있었다. 이런 특징들로 인해 페가수스와 잰서스는 포드 운반용은 물론 소포 분류와 이동처리에 활발히 활용되었다. 2023년에 아마존은 고하중용 모바일 업카지노으로 허큘리스를 대체하기 위한 타이탄(Titan)을 공개하기도 했다. 타이탄은 최대 2500파운드(1100Kg)를 들어 올릴 수 있었는데, 허큘리스, 잰서스 등 기존 업카지노들의 여러 기술을 통합해 개발했다.

그런데, 2020년대 초반까지는 아마존의 업카지노 기술이 다른 모바일 업카지노 기업에 비해 뒤쳐서 있는 듯이 보였다. 아마존이 물류 창고에서 모바일 업카지노의 활용을 더욱 가속화했고, 키바 시리즈의 개량과 새로운 업카지노을 선보이기도 했지만, 다른 업체들의 모바일 업카지노들이 AMR로 진화하며 지능과 자율성 측면에서 장족의 발전을 해온 것에 반해, 정작 아마존의 업카지노들은 여전히 AGV의 모습을 보였기 때문이었다.

이를 의식한 듯, 2021년 6월의 발표에서 아마존은 카트형 모바일 업카지노인 버트(Bert)를 공개하며 아마존 최초의 자율이동 업카지노, 즉 AMR이라고 밝히며 신기술을 개발하고 있다고 했다. 사실 아마존은 이미 3차원 영상을 획득하여 주변 환경과 장애물을 인식하고 정확한 위치를 획득하는 자율주행 모바일 카트 업카지노을 개발한 캔버스(Canvas Technologies)를 2018년에 인수했었다. 버트가 캔버스의 자율주행 카트의 개량형인지, 새로 개발한 AMR인지 확인되지 않지만, 어느 쪽이라 하더라도 3년 가까운 시간 동안 아마존내에서 AMR 기술의 발전은 크지 않았던 듯이 보이기도 했다. 아마존은 신기술을 개발하고 있다고 했지만, 당시 버트와 같은 AMR 기술은 대다수의 모바일업카지노 업체에서는 그다지 신기술이 아닌 상황이었다.

다시 1년이 지난 2022년 6월에서야 결국 아마존은 공식적으로 최초의 AMR인 프로테우스(Proteus)를 공개했다. 키바 시리즈와 비슷한 디자인과 동일한 작업 동작을 가지고 최대 900파운드의 이송이 가능한 프로테우스는 키바와는 달리 작업자들과 공간을 공유하며 작업할 수 있었다. 또한 바닥의 바코드를 인식하여 위치를 확인하는 키바와 달리 프로테우스는 높은 정밀도의 라이다와 SLAM 기능, 그리고 맞춤형 지상 목표물을 사용해 포드와 작업자를 찾고 운반하는 작업을 수행했다.

또 아마존은 버트를 공개할 당시, 대량의 토트박스가 실린 대형 카트를 끄는 자율 모바일 트랙터인 스쿠터(Scooter), 그리고 자기 테이프 유도선에 따라 이동하며 빈 토트박스 싣고 반환을 전문으로 하는 AGV인 커밋(Kermit)등도 공개하며, 아마존의 물류창고내에서 사용될 것이라고 했다. 이렇게 업카지노왕국 아마존에는 다양하고 수많은 AGV와 AMR이 부지런히 물품을 분류 이동 처리하고 선반을 나르고 있다.

<필자:문병성moonux@gmail.com

필자인문병성은금성산전,한국휴렛패커드,애질런트테크놀로지스,에어로플렉스등자동화업계와통신업계에30년이상종사했으며,최근에는업카지노과인공지능등신기술의역사와흐름에관심을갖고관련글을매체에기고하고있다.