추석 앞두고 쏟아지는 택배…AI·드론·로봇 ‘배송 실험’ 어디까지 왔나

명절이나 연휴를 앞두고 늘어나는 배송량을 해결을 위해 AI, 드론, 자율주행 로봇을 활용하려는 연구가 늘어나고 있다. 생성형 AI 제작

추석을 앞두고 택배 물량이 늘어나는 시기가 찾아왔다. 주문 버튼을 누른 뒤 택배 한 상자가 집 앞에 도착하기까지는 생각보다 많은 과정을 거친다. 배송 순서를 정하고 이동 경로를 짜는 것부터 물건을 싣고 문 앞까지 전달하는 일까지 최근 이 과정에 인공지능(AI)과 드론, 자율주행 로봇을 활용하려는 연구와 실증이 이어지고 있다.

 

AI가 현실적인 조건을 고려해 배송 계획을 세우고, 드론과 로봇이 실제 화물을 운반하는 방식이다. 아직 일상적인 택배 서비스로 상용화된 단계는 아니지만 관련 기술은 섬과 물류시설을 넘어 아파트 등 실제 생활공간에서도 시험되고 있다.

● 복잡한 배송 계획, AI가 현실적인 답 찾는다

택배 배송 계획은 단순히 가장 짧은 이동 경로를 찾는 문제가 아니다. 차량마다 실을 수 있는 화물량이 다르고 근로시간 등 현실적인 제약조건도 고려해야 한다.

김민수 KAIST 전산학부 교수 연구팀은 이처럼 복잡한 제약조건을 고려하면서 실제 실행 가능한 계획을 만드는 AI 기술 ‘RL-SPH’를 개발했다. 기존 AI가 만든 계획은 현실의 제약조건을 어기는 경우가 있어 별도의 최적화 프로그램으로 결과를 수정해야 했다. 연구 결과는 지난 7월 6일부터 11일까지 열린 국제기계학습학회(ICML)에서 발표됐다.

RL-SPH는 먼저 모든 조건을 만족하는 실행 가능한 계획을 찾은 뒤 비용이나 시간을 줄이는 방식으로 계획을 개선한다. 연구팀이 배송 계획을 포함한 5가지 대표 문제에 적용한 결과 모든 문제에서 실행 가능한 계획을 찾았다. 기존 기술보다 평균 28.6배 정답에 가까운 계획을 만들었고 첫 실행 가능한 계획을 찾는 데 걸리는 시간도 2.5분의 1 수준으로 줄었다.

연구팀은 물류뿐 아니라 제조, 반도체 공정, 인력 배치 등 복잡한 계획이 필요한 분야에 활용할 수 있을 것으로 전망했다.

 

● 드론이 나르고 로봇이 문 앞까지

AI가 배송 계획을 세우는 기술이라면 실제 물건을 이동시키는 드론과 자율주행 로봇 기술도 현장 실증이 진행되고 있다.

우주항공청과 한국전자통신연구원(ETRI)은 최대 40kg의 화물을 운반하는 드론과 배송 로봇, 도킹스테이션을 연계한 ‘드론-로봇 협업 문 앞 배송 체계’를 개발하고 있다. 드론이 물류창고에서 배달지 인근 도킹스테이션까지 화물을 운반하면 자율주행 로봇이 넘겨받아 고객의 문 앞까지 이동하는 방식이다.

자율주행 배송 로봇이 제주 비양도 배송지 앞에서 화물을 내려놓고 있다. 우주청 제공

첫 실증은 올해 3월 26일부터 약 한 달간 제주 금능포구와 비양도에서 진행됐다. 금능포구 드론배송센터를 거점으로 비양도 내 56개 지점에 최대 40kg의 생활용품 등을 배송했다. 생활물류와 배달음식뿐 아니라 섬에서 육지로 보내는 특산물 역배송도 시험했다.

드론과 로봇의 결합은 기존 드론 배송의 한계를 보완한다. 드론이 장거리 운송을 담당하고 지상 이동이 가능한 로봇이 마지막 구간을 맡아 문 앞까지 물건을 전달하는 방식이다.

● 섬 넘어 아파트까지 들어온 ‘배송 실험’

드론·로봇 배송 실험은 도서지역을 넘어 실제 생활공간으로 확대되고 있다. 우주항공청과 ETRI는 지난 8월 24일부터 29일까지 경남 진주 혁신도시 아파트 단지에서 최대 적재중량 40kg급 드론-로봇 비대면 배송 체계를 운영하며 현장 검증을 진행했다.

연구진은 앞서 충남 내포신도시와 제주, 사천 등에서 드론과 로봇의 연계 운용과 배송 능력을 검증했다. 이번에는 인구가 밀집한 아파트 단지까지 실증 범위를 넓히면서 실제 생활환경에서의 적용 가능성과 안전성을 확인했다.

드론 배송은 도서·산간 지역을 비롯해 실제 생활공간으로 실증 범위를 넓혀가고 있다. 생성형 AI 제작

현재 AI가 계획을 세우고 드론과 로봇이 택배기사 대신 배송하는 하나의 통합 시스템이 상용화된 것은 아니다. 각각의 기술은 서로 다른 영역에서 연구·실증되고 있다. 하지만 AI는 현실적으로 실행할 수 있는 배송 계획을 만들고, 드론과 로봇은 실제 생활공간에서 화물을 전달하는 단계까지 시험되고 있다. 추석을 앞두고 수많은 택배가 오가는 지금, AI·드론·로봇 배송은 아직 실험 단계다. 다만 섬에서 시작한 실증이 아파트 단지까지 확대되면서 실제 생활 속 배송에 적용할 가능성을 하나씩 확인하고 있다.

 

[남상희 에디터 bingbong@donga.com]