스태커 크레인의 제한점과 현 주소

물류창고 업계의 변화하는 요구사항을 충족하기 위해 기술이 끊임없이 진화하고 있습니다. 스태커 크레인은 한때 방대한 물류창고를 자동화하고 복잡한 물류 작업을 간소화할 수 있는 선구적인 기술로 주목받았습니다. 그러나 업계가 발전하면서 스태커 크레인은 차세대 혁신 기술에 의해 대체되고 있습니다. 이번 시간에는 스태커 크레인이 어떻게 등장하고 발전하였으며, 내재적인 한계점과 여전히 적용 가능한 분야는 무엇인지, 그리고 이후에 새롭게 나타난 기술이 물류창고 환경을 어떻게 재편하고 있는지 살펴보겠습니다.

스태커 크레인이란?

창고 자동화의 개념이 처음 등장한 시기부터 스태커 크레인은 초기 자동화를 대표하는 기술 중 하나였습니다. 주로 자동창고(AS/RS)에서 작동하는 이 컴퓨터 기반의 거대한 기술은 처음 출시된 당시만 해도 물류창고의 광범위한 공간을 효율적으로 탐색하며 상품의 보관 및 출하를 효과적으로 해결했습니다.

실제로 스태커 크레인은 대형 창고나 물류센터에서 상품을 보관하고 출하하기 위해 설계된 기계입니다. 스태커 크레인은 레일 위에서 수평으로, 그리고 마스트를 따라 수직으로 움직이는 높은 수직 구조물의 모습을 하고 있습니다. 마스트에는 위아래로 미끄러지는 캐리지가 부착되어 있으며, 팔레트나 컨테이너를 집어 올리거나 내려놓을 수 있는 포크(fork)와 같은 메커니즘이 장착되어 있습니다. 크레인 전체가 좁은 간격의 보관 통로 안에 딱 들어맞기 때문에 작업 영역의 모든 선반이나 보관 지점에 도달할 수 있습니다. 수평 및 수직 방향으로 이동하여 보관 시설 전반의 물품에 접근할 수 있는 대형 로봇 팔이라고 생각하면 이해하기 쉽습니다.

스태커 크레인의 작동 방식 예시

대규모 이커머스 창고에서 연말연시를 맞아 주문이 급증하는 상황을 예로 들겠습니다. 스태커 크레인은 다음과 같은 단계를 거쳐 역할을 수행합니다:

1. 주문 접수: 고객이 장난감 1개, 책 1권, 신발 한 켤레를 온라인으로 주문합니다. 주문 정보가 물류창고의 재고 관리 시스템에서 처리됩니다.

2. 작업 할당: 물류창고의 컴퓨터 시스템이 주문 정보를 수신한 후 각 품목의 위치를 확인합니다. 그리고 스태커 크레인에 품목을 출고하도록 지시를 보냅니다.

3. 내비게이션: 스태커 크레인이 내장된 내비게이션 시스템을 활용하여 창고 내 지정된 경로를 따라 신속하게 이동합니다. 사람이 운전하는 지게차와 달리 스태커 크레인은 가장 효율적인 경로를 빠르게 계산할 수 있습니다.

4. 높이 및 깊이 조정: 장난감은 선반 높은 곳에, 책은 선반의 중간 높이에, 신발은 선반 맨 아래층의 빈 내부에 보관되어 있습니다. 스태커 크레인은 텔레스코픽 메커니즘을 통해 높이를 정밀하게 조절할 수 있습니다. 먼저 위쪽으로 기계를 뻗어 장난감을 잡은 후, 높이를 약간 내려 책을 잡은 다음 더 아래로 내려가 신발을 가져옵니다.

5. 품목 인출: 스태커 크레인은 기계 팔이나 자석 시스템을 사용하여 각 품목을 인출하여 지정된 트레이 또는 부착된 컨테이너에 넣습니다.

6. 포장 작업 장소로 전달: 주문 상품이 모두 모이면 크레인이 이를 포장 스테이션으로 전달합니다. 이후 작업자 또는 다른 자동화 시스템이 배송을 위해 상품을 포장합니다.

7. 재입고: 선반의 재고가 특정 수준 이하로 떨어지면 창고 관리 시스템에서 스태커 크레인에 상품을 재입고하도록 지시할 수 있습니다. 스태커 크레인이 입고 구역에서 상품을 픽업하여 지정된 보관 장소에 배치합니다.

깔끔하고 효율적인 프로세스처럼 보일 수 있으나, 모든 선구적인 기술이 그렇듯이 한때 혁신 기술로 주목받던 스태커 크레인의 위상도 업계가 발전하면서 변할 수 밖에 없었습니다.

스태커 크레인의 변천사

과거 물류창고에서 스태커 크레인은 움직임을 안내하는 첨단 컴퓨팅 시스템 덕분에 다른 시스템에 비해 놀라울 정도로 정밀하게 작동했습니다. 트랙을 따라 손쉽게 미끄러지듯 이동하는 스태커 크레인은 수직 및 수평 방향의 두 가지 축을 따라 이동하면서 높이와 상관없이 품목에 접근할 수 있었습니다. 물류창고 높은 곳에 있는 공간까지 최대한 활용할 수 있기 때문에 결과적으로 보관 밀도가 향상되었습니다.

스태커 크레인의 도입은 많은 이점을 가져왔습니다. 물류창고에서 더 적은 공간에 더 많은 품목을 보관할 수 있게 되었고, 작업 속도가 빨라졌으며, 작업자의 실수로 인해 발생하는 오류가 크게 줄었습니다.

하지만 모든 기술이 그렇듯 스태커 크레인에도 결함이 없는 것은 아니었습니다. 복잡한 소프트웨어에 의존하다 보니 시스템 결함에 취약하여 작업이 지연될 가능성이 있었습니다. 스태커 크레인은 선로를 따라 움직이기 때문에 바쁘게 작업하는 환경에서는 물류 문제를 야기하기도 하였습니다. 또한 설치에 필요한 막대한 투자 비용으로 인해 소규모 사업장에서는 도입하기 어려웠습니다.

스태커 크레인은 물류창고 업계를 비약적으로 발전시켰지만, 내재적인 한계점으로 인해 이후 차세대 기술에 의해 대체됩니다.

스태커 크레인의 발전과 계속되는 한계점

수년에 걸쳐 스태커 크레인은 초기의 한계를 극복하고 물류창고 및 물류 운영의 효율성을 향상시키기 위해 상당한 진화를 거듭해 왔습니다. 그러나 스태커 크레인이 새롭게 발전함에 따라 새로운 문제점도 함께 등장하였으며, 이는 다시 새로운 기술을 개발하는 계기가 되었습니다.

스태커 크레인의 진화

1. 하나의 통로에서 여러 대의 크레인 활용

초기의 스태커 크레인은 통로 한 곳에서 한 번에 한 대씩만 작동하는 방식이었습니다. 이러한 제약으로 인해 처리량이 느려지고 보관 시스템의 전반적인 효율성이 저하되었습니다. 이후 이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 최신 스태커 크레인 시스템은 동일한 통로 내에 여러 대의 크레인을 배치할 수 있도록 발전했습니다. '트윈' 또는 '멀티셔틀' 기술이라고도 하는 이러한 기술 발전을 통해 여러 대의 크레인이 같은 통로에서 동시에 작업할 수 있게 되었습니다.

2. 보관 깊이 증가

구형 스태커 크레인은 보관 깊이에 한계가 있어 단일 통로 내에서 제한된 수의 보관 위치만 접근할 수 있는 제약이 있었습니다. 이를 보완하기 위해 최신 스태커 크레인은 품목 접근 기능이 강화되어 더 깊은 보관 위치에 쉽게 접근할 수 있도록 개발되었습니다.

3. 크기 축소

과거에는 스태커 크레인이 효과적으로 작동하기 위해 상대적으로 넓은 통로가 필요했으며, 이에 따라 시설 내 전반적인 보관 밀도가 떨어졌습니다. 시간이 지남에 따라 스태커 크레인에 혁신적인 설계가 적용되면서 VNA(very narrow aisle)으로 불리는 더 좁은 폭의 통로에서도 작동이 가능하도록 개선되었습니다. 이러한 좁은 통로는 종종 와이어 가이드 또는 레이저 내비게이션과 같은 안내 시스템이 접목되는 경우가 많으며, 물류창고에서 가용 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 개선점에도 불구하고 오토스토어의 큐브형 자동창고와 비교하면 여전히 4배 더 많은 공간이 필요합니다.

4. 구조물의 높이가 더 높아짐

초기의 스태커 크레인 설계는 보관 시스템 내에서 상품을 쌓을 수 있는 높이가 제한되어 물류창고의 수직 공간을 활용하는 데 제약이 있었습니다. 이 문제를 극복하기 위해 최신 스태커 크레인은 더 높은 높이까지 도달할 수 있도록 설계되어 품목을 더 높이 보관할 수 있습니다. 이러한 높이 증가는 보관 품목에 대한 접근성을 유지하면서 수직 공간을 최대한 활용하고자 하는 물류창고에 매우 중요한 이점입니다.

계속되는 한계와 새로운 기술의 등장

스태커 크레인은 자체적인 한계를 극복하기 위해 크게 발전했지만 여전히 몇 가지 당면과제가 남아 있습니다:

• 높은 자본 비용: 스태커 크레인은 설치에 필요한 초기 투자 비용이 상당히 높기 때문에 다른 시스템에 비해 여전히 제한적으로 도입되고 있으며, 특히 예산 제약이 있는 소규모 기업에서는 스태커 크레인을 활용하기가 더 어렵습니다.
• 공간 제한: 스태커 크레인은 설계 특성상 여전히 넓은 폭의 통로가 필요하기 때문에 물류창고의 전반적인 보관 밀도가 감소할 수 있습니다. 이로 인해 공간을 최대한 활용할 수 없어 효율성이 떨어집니다. 보관 면적이 제한되어 있어 보관 효율을 최적화하는 것이 중요한 시설에서는 이것이 매우 심각한 단점이 될 수 있습니다.
• 유지보수의 복잡성: 스태커 크레인은 기술적으로 복잡하기 때문에 세심한 유지보수가 필요합니다. 아주 가끔씩이라도 고장이나 오작동이 발생하면 운영에 차질을 빚어 잠재적으로 작업이 지연되고 운영 비용이 증가할 수 있습니다.
• 단일 장애 지점: 스태커 크레인은 단일 장애 지점에 취약합니다. 크레인 한 대에 고장이 발생하면 고장난 크레인이 위치한 통로의 재고에는 전부 접근할 수 없게 되므로 주문 처리 및 물류창고 운영이 중단될 수 있습니다.

이러한 계속되는 한계점으로 인해 물류창고 업계는 스태커 크레인보다 유연성, 효율성, 비용 효과성이 더 큰 대안을 모색하였습니다. 이러한 문제를 보다 종합적으로 해결하기 위한 새로운 기술이 등장하면서 결과적으로 창고 자동화의 지형이 재편되고 있습니다. 앞으로도 특정 상황에서는 스태커 크레인이 계속 사용되겠지만, 스태커 크레인이 가진 내재적인 한계점은 새로운 물류창고 기술이 개발되는 계기가 되었습니다.

스태커 크레인을 대체하는 최신 기술

스태커 크레인의 한계가 알려지면서 물류 업계는 최신 물류창고의 다각적인 요구사항에 부합하는 혁신적인 솔루션을 추구하게 되었습니다.

큐브형 자동창고

차세대 첨단 물류창고 기술은 오토스토어에서 개발한 큐브형 자동창고입니다. 큐브형 자동창고는 창고 자동화 기술의 역사에 새로운 획을 그은 혁신 기술입니다. 큐브 모양으로 설계되어 시장에서 가장 공간 효율적인 솔루션을 제공하므로 다양한 측면에서 비용을 절감할 수 있습니다. 로봇이 재고가 보관된 빈을 인출하여 작업자가 위치한 워크스테이션으로 매우 빠르게 전달하기 때문에, 오토스토어는 현재 업계에서 단위면적당 가장 빠른 속도를 자랑하는 자동창고입니다. 또한 오토스토어 시스템은 무려 99.7%에 달하는 글로벌 가동률을 자랑하고 있으며 이는 스태커 크레인을 비롯한 다른 시스템에서는 거의 따라올 수 없을 만큼 높은 수준입니다.

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또한 큐브형 자동창고는 스태커 크레인과 같은 기존 시스템에 비해 유연성이 향상되었습니다. 큐브형 설계라고는 하지만, 반드시 큐브 장난감처럼 정육면체 형태를 갖출 필요는 없습니다. 실제로 재고 보관용 빈을 포함하고 있는 그리드는 기둥 주변이나 이상한 모양의 모서리에 맞춰 제작이 가능하며, 심지어 서로 다른 층에 걸친 형태로도 제작이 가능합니다. 로봇이 주행할 수 있는 경로가 있고 바닥이 평평하기만 하다면 오토스토어는 거의 무제한으로 물류창고를 채울 수 있습니다. 이는 크레인이 지나갈 수 있도록 높이가 높은 물류창고가 필요하고 선반과 선반 사이에 오토스토어에 비해 최소 4배 더 많은 공간이 필요한 스태커 크레인에 비하면 큰 장점이며, 당연히 부동산 비용 측면에서도 이점을 제공합니다.

게다가 제품 또는 SKU가 여러 개의 빈 내부에 배치되어 있기 때문에 로봇 1대가 고장나더라도 다른 로봇이 해당 제품이 담긴 빈에 접근하여 작업을 이어갈 수 있습니다. 즉, 스태커 크레인이나 기존 기술과는 달리 대규모로 작업이 중단되어 막대한 주문 풀필먼트 비용이 발생할 우려가 없습니다.

요약하자면, 기존의 스태커 크레인은 오늘날의 온라인 주문을 처리하기에 속도, 유연성, 시스템 가동률 측면에서 적합하지 않습니다.

스태커 크레인을 여전히 활용할 수 있는 경우

1. 무거운 화물 취급

스태커 크레인의 확실한 장점 중 하나는 무거운 물건을 능숙하게 다룰 수 있다는 점입니다. 견고한 구조 덕분에 다른 최신 기술로는 취급하기 어려울 수 있는 화물을 들어 올리고 운반할 수 있습니다.

2. 속도보다 수직 공간이 더 중요한 경우

속도보다 물류창고의 수직 공간을 활용하는 것이 더 중요한 경우, 특히 상품이 크고 무거운 경우에는 스태커 크레인이 여전히 적합한 솔루션입니다.

스태커 크레인이 도움이 되는 분야

• 철강 및 금속 제조업: 무거운 금속 막대, 판재, 코일 등을 정기적으로 운반하는 업종에서는 스태커 크레인이 매우 유용할 수 있습니다.
• 중장비 생산: 거대한 부품이나 기계 장치 전체를 취급하는 기업의 경우, 스태커 크레인이 안정적인 솔루션으로서 큰 도움이 될 수 있습니다.
• 목재 산업: 스태커 크레인을 사용하면 부피가 큰 통나무나 목재 더미를 관리하고 운반하는 것이 쉬워집니다.
• 자동차 업계: 자동차 업계 중에서도 특히 대형 자동차 부품을 효율적으로 운반하거나 보관해야 하는 보관 구역 또는 조립 라인에 적합합니다.
• 고밀도 물류창고 운영: 보관 밀도가 중요한 시설이나 이미 기존에 크레인 인프라가 있는 시설의 경우 특히 더 큰 이점을 누릴 수 있습니다.

정리하자면, 스태커 크레인을 대체할 만한 혁신 기술이 새롭게 등장하고 있지만 스태커 크레인은 여전히 틈새 시장에서 유용하게 활용되고 있습니다. 스태커 크레인은 무거운 화물을 취급할 수 있기 때문에 특정 산업 부문에서 적합한 선택지가 될 수 있습니다. 부피가 큰 물품을 취급하거나 수직 보관 공간을 최적화하는 데 관심이 있는 기업이라면 스태커 크레인은 분명 고려할 만한 가치가 있으며, 때로는 필수적일 수도 있습니다.

마치며

물류창고는 끊임없이 발전하며 시대의 변화에 적응해왔습니다. 스태커 크레인의 등장은 물류창고의 역사에 한 획을 그었으며, 창고 자동화를 향한 길을 개척하고 운영 효율성을 가늠하는 중요한 이정표로 자리잡았습니다.

그러나 글로벌 상거래가 발전하고 공급망의 복잡성이 증가함에 따라 물류창고 업계는 스태커 크레인을 뛰어넘는 혁신을 수용해야 하는 상황에 직면했습니다. 최적화와 효율성을 위해 노력한 끝에 많은 혁신 기술이 새롭게 개발되었습니다. 스태커 크레인과 같은 초기 시스템에서 얻은 교훈과 경험을 바탕으로 구축된 이러한 최신 기술들은 글로벌 공급망의 끊임없이 변화하는 다양한 요구사항을 충족하도록 정교하게 설계되었습니다.

실시간 분석을 제공하는 소프트웨어 솔루션부터 더 빠르고 정확하게 제품을 인출하도록 지원하는 하드웨어 시스템에 이르기까지, 이러한 최신 기술들은 물류 문제를 해결하고자 하는 업계의 노력이 반영되어 있습니다. 글로벌 수요가 계속 진화함에 따라 물류창고 업계는 이러한 발전을 기회로 활용하여 더욱 민첩하게 대응하고 효율적으로 작동하는 인프라를 구축하여 시대 변화에 적응하고 있습니다.

FAQ

스태커 크레인이란 무엇인가요?

스태커 크레인은 물류창고에서 자재 취급에 사용되는 자동화된 기계로, 주로 랙(rack)에 상품을 보관하거나 꺼내는 데 사용됩니다.

스태커 크레인의 장점은 무엇인가요?

스태커 크레인은 수직 보관 효율을 높이고, 무거운 제품을 들어 올릴 수 있으며, 수동 창고에 비해 안전성이 높고, 상품의 손상을 최소화합니다.

스태커 크레인에는 어떤 종류가 있나요?

스태커 크레인은 구조와 기능에 따라 싱글 마스트, 더블 마스트, 텔레스코픽 포크, 그리고 포크가 회전하는 유형 등 여러 가지로 분류할 수 있습니다.

자동창고에서 스태커 크레인은 어떤 역할을 하나요?

자동창고(AS/RS)에서 스태커 크레인은 특정 보관 위치에서 적재물을 자동으로 배치하고 인출하여 물류창고의 작업과 수직 공간 활용을 최적화합니다.