물류 용어집 물류신문 Physical Internet, 물류의 미래⑦

Chapter 7. 무버(Mover), 물류 운영 효율화의 핵심 동력

십여 년 전, 당시 몬트리올의 CIRRALT(Interuniversity Research Centre on Enterprise Networks, Logistics and Transportation) 교수였던 브누아 몽트뢰유(Benoit Montreuil, 현 조지아공과대학) 교수와 동료 연구진들이 처음 제시했을 당시 매우 이상적이며 이론에 불과한 모델로 여겨졌었던 피지컬 인터넷은, 많은 연구와 기술적 진보를 통해 점차 현실 구현 가능한 모델로 다가오고 있다. 피지컬 인터넷은 물류 분야의 혁신적인 패러다임 전환을 가져올 미래 기술로 주목받고 있지만, 아직 많은 사람들에게 생소한 개념인 것이 사실이다. 2025년 연간 시리즈로 11회에 걸쳐 싣게 되는 본 특별기획 기사를 통해 피지컬 인터넷의 핵심 개념부터 실제 적용 사례, 관련 기술들을 살펴보고 우리나라의 피지컬 인터넷 추진 현황과 전망을 알아보고자 한다. 본 특집기획 기사는 로지스올의 한국물류연구원 기고이다. <편집자 주>

1. 피지컬 인터넷과 물류 운영 효율화

21세기 물류 산업은 급증하는 수요와 복잡한 공급망, 그리고 다양한 환경적 변수들로 인해 심각한 도전 과제들 앞에 직면해 있다. 특히 물류비용의 70% 이상을 차지하는 운송 영역은 물류의 지속가능성을 저해하는 대표적인 문제점들과 모두 연결되어 있다. 공차 운송으로 인한 낮은 효율성과 자원 낭비, 높은 온실가스 배출량으로 인한 환경 문제, 그리고 운전자 부족 현상 심화 및 장거리 운송에 따른 운전자 삶의 질 저하와 같은 사회적 문제들도 심화되고 있다. 특히, 2020년 기준으로 미국에서는 대형 운송차량의 20%, EU는 30~40%, 우리나라도 약 40%가 비어 있는 상태로 운행되는 것으로 조사된 바 있는데, 이는 운송 자원과 비용의 낭비, 그리고 온실가스 배출량 증가로 이어지는 근본적인 문제이다. 또한, 창고나 유통 시설이 개별 기업 단위로 운영되어 활용도가 낮거나 비효율적으로 사용되는 경우가 많은 점은 물류 분야에서 중복 투자와 비효율이 고착되는 구조적 한계의 근본적 원인으로 작용한다. 피지컬 인터넷은, 이러한 문제들을 해결하기 위해 고안된 개념으로, 마치 디지털 인터넷이 데이터를 ‘패킷’ 단위로 세분화하고 ‘TCP/IP’와 같은 프로토콜에 따라 전 세계로 전송하는 것처럼, 피지컬 인터넷은 물류 자원과 정보를 표준화하고 공유하여 물류 시스템 전체의 효율성을 극대화하는 것을 목표로 삼는다. 이 혁신적인 패러다임 전환을 위한 운송 영역의 핵심 구성 요소이자 솔루션이 바로 무버(π-mover)이다. (그림1)

(출처: 물류신문)

2. 무버(π-mover)란 무엇인가?

피지컬 인터넷(π)에서 무버(π-mover)는 상품이 물리적으로 이동하는 모든 수단과 장비를 포괄하는 개념이다. 여기에는 화물을 운송하는 운송수단(π-transporters), 즉 트럭, 트레일러, 철도, 항공기, 선박 등이 포함되며, 물류 시설 내에서 상품을 옮기는 컨베이어나 유/무인 지게차, 로봇팔 등 모든 자재 처리 장비들도 포함된다. 다시 말해 무버는 상품을 가장 효율적으로 이동시키고 취급할 수 있도록 혁신적으로 설계된 이동 수단을 포괄하는 피지컬 인터넷의 핵심 요소이다. 디지털 인터넷에서 정보가 패킷 단위로 분할되어 최적의 경로를 찾아 자동으로 전송되는 것처럼, 피지컬 인터넷에서는 표준화된 패키지인 ‘π-컨테이너’에 포장된 상품이 무버를 통해 최적화된 경로로 운송된다. 이 과정에서 무버는 단순히 물건을 나르는 수단을 넘어, ICT(정보통신기술)와 통합 연계되어 실시간으로 모니터링되고 관리된다. 무버에는 센서가 내장되며, 현재 위치 및 운영 상태, 주변 환경 정보 등을 제공하고, AI(인공지능), 컴퓨터 비전, 머신러닝, 군집 지능(swarm intelligence) 등의 기술이 적용되어 자동 제어 및 운영 효율의 향상이 가능하게 된다. 최근 현장에 적용되고 있는 창고 내 AGV/AMR 등 스마트 로봇이나 도로에서의 테스트가 진행 중인 자율주행 트럭 등이 무버의 사례라 할 수 있는데, 이와 같이 운송 수단에 ‘지능화(AI)’가 접목됨으로써 물류 자산이 효율적으로 활용되고, 전반적인 운영 성능의 개선을 기대할 수 있다. (그림2)

(출처: 물류신문)

3. 무버(Mover)가 가져올 혁신적 변화

무버는 피지컬 인터넷의 궁극적 목표인 물류 효율성 극대화, 운송 시간 단축, 비용 절감, 그리고 지속가능성 확보를 위해 필수적인 역할을 함으로써 현재 물류 산업이 직면한 주요 문제들을 해결하고 혁신적인 변화를 실현시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

(1) 물류 운송 영역의 핵심 이슈

• 낮은 운송 효율성 및 자원 낭비: 현재 운송 차량의 적재율이 평균 50% 미만이며, 배송 후 빈 상태로 돌아오는 공차율이 높아 운송 자원과 비용이 낭비된다. 무버는 이러한 비효율성을 해소해야 한다.

• 비효율적인 운송 경로 및 계획: 화물 운송 결정이 직관에 의존하거나 중앙 집중식 계획의 한계로 인해 실시간 변동에 유연하게 대응하지 못하여 최적의 경로를 찾지 못한다. 이는 불필요한 이동과 시간 낭비로 이어진다.

• 환경 문제 심화: 비효율적인 운송 관행은 높은 탄소 배출량을 야기하며, 운송 부문은 온실가스 배출의 주요 원인으로 지목된다.

• 사회적 문제(운전자 부족, 교통 혼잡): 화물차 운전자 부족 현상이 심화되고 있으며, 도시 물류의 비효율성은 교통 혼잡과 소음 문제를 악화시키고 라스트마일 배송 비용을 증가시킨다.

• 정보 관리 및 협업의 한계: 기업 간 정보 시스템이 단절되어 있고 데이터 공유가 어려워 물류 운영 전반의 가시성과 협업이 제한된다.

(2) 무버를 통한 물류산업의 혁신적 변화 방향

무버를 통해 구현될 물류산업의 혁신 비전은 아래의 다섯 가지로 요약된다.

• 표준화된 패키지(π-컨테이너)와의 시너지 효과: 상품이 표준화된 모듈형 패키지인 π-컨테이너에 담겨 운송되므로, 무버는 컨테이너를 효율적으로 적재하고 하역하며 운반할 수 있도록 설계된다. 이를 통해 적재 효율을 크게 높이고 포장 및 환적 시간을 단축시켜 비용을 절감한다.

• 지능화된 운송 수단 및 자동 제어: 무버는 센서, AI, 컴퓨터 비전, 머신러닝 기술이 적용되어 운송 수단 자체에 ‘지능’을 부여한다. 물류센터 내 로봇과 무인 지게차의 자동화된 운반, 분류, 상하역 작업이 가능해져 작업 속도와 효율성을 향상시키고 인력 부족 문제를 완화할 수 있다.

• 최적화된 경로 설정 및 실시간 모니터링: 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 통해 모든 운송 수단, 창고, 고객 위치 정보가 실시간으로 기록 및 업데이트된다. 이는 AI 기반 알고리즘이 실시간 교통 상황, 창고 용량, 고객 요구사항(빠른 배송, 신뢰성 등)을 반영하여 최적의 경로를 자율적으로 결정하고, 필요시 경로를 유연하게 변경할 수 있도록 한다.

• 공동 운송 및 자원 공유 확대: 무버는 개별 기업이 독립적으로 운영하던 창고와 운송 수단을 여러 기업이 공유하고 공동으로 활용할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 차량의 적재율을 극대화하고 공실 상태의 차량 운행을 최소화하여 자원 활용의 효율성을 높인다.

• 다중 운송 모드(Inter-modal Transport)의 활성화: 무버는 도로, 철도, 해상, 항공 등 다양한 운송 모드 간의 환적을 원활하게 연계한다. 이는 운송 효율성을 높이고, 특정 운송 모드(도로 등)에 대한 의존도를 줄여 탄소 배출량 감축에 기여하며, 공급망의 유연성과 회복탄력성을 증대시킬 수 있다.

4. LAPI와 무버(Mover)_로드맵 5대 핵심 과제

한국형 피지컬 인터넷인 LAPI(Logistics Alliance for Physical Internet)는 물류 혁신의 핵심 구성 요소를 유닛로드(Unit Load), 프로토콜(Protocol), 노드(Node), 무버(Mover)로 정의하고, 무버 영역에서 다음의 5대 로드맵 과제를 추진 중이다. 이를 통해 운송 영역에서의 비효율을 해소하고 지속가능한 미래 물류 시스템을 구축하기 위한 실행 전략을 구체화하였다.

(1) 진단 솔루션 개발 (Material Flow 활성화 수준 진단 tool)

본 과제는 상품이 원자재 조달부터 생산, 출고, 유통, 그리고 최종 수요지로 이동하는 전 과정(Material Flow)을 대상으로 생산성과 효율성을 측정하고 이슈를 도출하며 개선 방향성을 제시하는 진단 툴의 개발로 정의된다. 궁극적으로는 공동물류 구현을 통해 시간적, 공간적 비효율을 최소화하고 공급망 전 영역이 무버를 통해 끊김 없이(seamless) 연결되도록 구현하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 Material Flow 진단 솔루션은, 수배송을 비롯한 상품 이동의 전 과정에서 비효율 요인을 정확히 진단하고 그 근원을 도출할 수 있는 진단 모델로 활용할 수 있도록 설계된다. 본 진단 툴을 통해 공차율, 불필요한 이동 동선, 과도한 이동 거리와 같은 비효율 존재 유무를 파악하고, 이를 제거 또는 최소화할 수 있는 최적의 공동 운송 방안을 제안하는 솔루션으로 연계 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 SCM(공급망 관리) 전 영역에서 물류 흐름의 상태를 판단할 수 있는 주요 변수들을 선정하고 수준 별 카테고리 구분 및 지표(점수)화 하여 물류 흐름의 활성 지수를 진단하는 모형으로 구현될 예정이다. 나아가 다양한 산업군별 차별적인 평가 지표를 완성하기 위해 선제적으로 헬스케어, 푸드, 어패럴 등 CPG 산업군을 대상으로 Material Flow 활성 지수를 개발하고, 검증 및 확산 과정을 통해 다양한 산업별 특성을 고려한 맞춤형 솔루션을 도출할 계획이다.

(2) 공동물류 운영 솔루션

본 과제에서는 운송 자산과 프로세스, 시스템을 공유하고 협력함으로써 물류 운송의 효율성을 극대화하는 ‘공동 운송 체계의 실현’에 집중한다. 현재 대부분의 기업이 창고와 운송 수단을 개별적으로 운영하여 자원 중복 투자와 비효율이 발생하고 있다. LAPI는 이러한 한계를 극복하기 위해 동종 업종 간 공동 수배송 체계 및 거점 네트워크 최적화 모델을 개발하고, 나아가 이(異)업종 간 공동화 및 특정 지역 내 화주 기업 간 공동 수송 및 거점 최적화 모델로 확장하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 경쟁사라 할지라도 동일한 경로로 상품을 운송하는 경우 공동 운송을 통해 자원을 효율적으로 활용하고 새로운 수익 창출 기회를 모색할 수 있으며, 서로 상이한 제품을 취급하는 화주 간에도 표준화된 패키징과 차량 적재 시스템을 활용하여 공동으로 자원을 활용할 수 있는 플랫폼을 구성할 수 있다. 다시 말해, 무버의 관점에서 이는 여러 기업의 상품을 표준 패키지(π-컨테이너)에 담아 하나의 운송 수단(π-mover)에 효율적으로 적재하고, 공동 물류센터(π-node)를 통해 통합적으로 분류/적재하여 운송 자원의 활용률을 극대화하는 것을 의미한다. 이를 통해 운송 비용의 절감뿐 아니라 성/비수기 물동량 변동에 대한 유연성과 공급망의 회복탄력성 확보도 달성할 수 있을 것으로 기대된다. (그림3)

(출처: 물류신문)

(3) 수배송 차량 공차율 최소화

차량의 공차율을 최소화하는 것은 피지컬 인터넷의 핵심 목표 중 하나이며, 이는 운송 효율성 증대 및 탄소 배출량 감소와 직결된다. 이 과제는 노드(π-node, 혼합적재 센터) 기반의 공차율 최소화 체계를 구축하는 것을 포함한다. 물류센터인 노드는 단순히 물건을 보관하는 곳이 아니라, 여러 기업의 상품을 효율적으로 분류하고 환적하여 공동 운송에 적합한 형태로 조합하는 역할을 수행한다. 또한, 차량 적재 용량의 대형화를 추진하여 더 많은 화물을 한 번에 운송할 수 있도록 하며, 공동 적재/수송 가이드라인을 설계하여 운송 수단의 적재율을 최적화한다. 여기에는 모듈형 표준화된 패키징(π-컨테이너)을 활용하여 마치 테트리스 블록처럼 효율적으로 적재 공간을 활용하는 방안도 포함된다. 이처럼 표준화된 패키징과 공동 운송 시스템은 차량의 적재율을 크게 높이고 빈 차량 운행을 최소화하여 자원 활용을 극대화할 수 있다. (그림4)

(출처: 물류신문)

(4) 지속가능한 Net-zero 물류 운영 솔루션 개발

기후 변화에 대응하고 탄소 중립을 달성하는 것은 현대 물류 산업의 필수적인 목표가 되었다. 무버는 이러한 지속가능성 목표 달성에 중요한 역할을 하며, 저탄소 모달(Modal) 활용 체계 구축을 수행 범위에 포함하고 있다. 본 과제는 도로 운송 의존도를 줄이고 철도, 해상 운송 등 친환경적인 운송 모드를 적극적으로 연계하여 활용하는 것을 의미하는데, 이를 통해 탄소 배출량을 크게 줄이고 친환경 물류 체계를 실현하는 것을 목표로 삼는다. 또한, 배송 서비스를 다각화하여 지연 배송과 적시 배송 등 고객 요구에 따른 유연한 배송 옵션을 제공하고, 로컬 및 글로벌 복합 운송 체계를 구축(Inter-Modal)하여 궁극적으로 물류의 효율성과 환경 지속가능성을 동시에 확보하고자 한다. LAPI는 무버와 프로토콜을 연계하여 물류 운영 전 과정의 탄소 배출량을 실시간으로 측정, 예측, 관리할 수 있는 통합 플랫폼을 구축하고 기업의 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 목표 달성을 지원하는 솔루션을 제공할 계획이다. 재사용 가능한 패키징(예: FOLDCON, RRPP)의 개발 및 활용을 통해 폐기물 발생을 최소화하고 자원 낭비를 줄이는 과제도 LAPI 유닛로드와 연계하여 추진한다.

(5) AI/빅데이터 기반 수배송 품질 진단 및 최적화 시스템 구현

물류 운영의 효율성과 품질을 높이기 위해서는 실시간 데이터 기반의 지능형 시스템이 필수적이며, 이는 무버의 운영을 더욱 스마트하게 만드는 데 초점을 맞추고 있다. LAPI는 End-to-End 운영 정보 Stream-line을 구축하여 모든 물류 단계에서 발생하는 데이터를 끊김 없이 수집하고 통합한다. 이를 바탕으로 실시간 진단 및 최적화 체계를 구축하여 운송 경로, 차량 적재, 배차 등 전반적인 수배송 프로세스를 실시간으로 모니터링하고 문제 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있도록 구현하는 것을 목표로 삼는다. 나아가 본 과제에서는 AI 기반 예측 및 최적 솔루션 제안 시스템을 구축하여 물동량 예측, 병목 지점 감지, 장비 이상 사전 경고 등의 기능을 구현하는 것을 포함하며, 이는 향후 운전자가 필요 없는 자율주행 라우팅 및 의사결정을 가능하게 하여, 운송 효율성을 극대화와 휴먼 에러의 절감, 정확한 도착 예정 정보 제공이 가능할 것으로 기대된다. 무버에 내장된 센서와 IoT 기술을 통해 실시간으로 수집된 데이터는 Big Data Lake 플랫폼에 통합 저장 및 분석되어, 최적의 운송 계획을 수립하고 물류 전반의 가시성과 예측력을 향상시키는 데 기여할 것이다.

5. 결론: 무버(Mover)가 열어갈 물류의 미래

무버는 피지컬 인터넷에서 상품의 움직임을 포괄하는 핵심 동력으로, 물류산업이 직면한 만성적인 비효율과 환경 문제들을 해결하고 혁신적인 미래를 열어가기 위한 열쇠이다. 무버는 유닛로드의 표준화와 물류거점인 노드의 공동화 및 자동화와 상호작용하며 시너지를 창출하도록 발전되어, 종합적으로 다음과 같은 기대 효과의 실현을 목표로 삼는다.

• 물류 효율성 극대화: 운송 수단의 적재율을 크게 높이고 공차 운행을 최소화하여 자원 낭비를 줄임

• 비용 절감: 운송 효율성 증대와 자원 공유를 통해 운송 비용을 절감하며, 자동화된 작업은 인건비를 줄이는 데 기여

• 지속가능성 강화: 공차율 감소, 저탄소 운송 모드 활용, 친환경 패키징 및 재활용 시스템을 통해 온실가스 배출량과 폐기물을 줄여 환경 부하를 최소화함

• 서비스 품질 향상 및 유연성 증대: 실시간 최적화된 경로 설정과 빠른 배송을 통해 고객 만족도를 높이며, 물동량 변동에 유연하게 대응하고 공급망 단절 상황에서도 회복탄력성의 확보가 가능

• 새로운 비즈니스 모델 창출: 운송 자원 공유 및 협업 기반의 새로운 물류 서비스와 비즈니스 기회를 창출 무버의 혁신 비전은 친환경 물류 운송 수단이 표준화된 컨테이너를 싣고 목적지까지 최단 시간, 최소 에너지로 이동하며, 빈 차로 돌아가지 않고 다른 화물을 싣고 돌아오는 스마트한 물류 네트워크를 구축하는 것이다. 이는 개별 차량의 최적화를 넘어 도시 전체의 교통 흐름을 혁신하고 환경을 보호하며 시민의 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대된다.