자율주행 모빌리티 서비스 구성, 1탄 : 주차로봇

① 왜 주차로봇을 기획했는지 ?

모빌리티 서비스 전문 개발사에서 2016년 주차 서비스 개발을 시작하면서 모든 주차공간을 커넥티드 시겨보고 싶었다.

특히 10면 정도되는 소형주차장이 3×4 나 2×5 주차열등 다열로 주차장이 되어있어 안쪽의 차를 빼려면 앞차를 빼달라고 전화하고 기다리는 문제를 해결하고 싶었다.

그래서 4×4 슬라이드 퍼즐게임처럼 차를 한칸씩 빈칸으로 밀어서 재배치하면 안쪽의 차를 쉽게 뺄수있겠다고 생각하고 차량을 주차 플레이트에 올려놓고 아래 바퀴를 붙여 마트에서 카트를 밀 듯 구성시켜 차를 밀어봤는데.. 앞으로는 잘가는데 90도 좌/우측 옆으로는 바로 가지 않았고 2톤정도되는 차를 사람이 밀기에는 정말 힘들고 접촉사고 위험도 높아 포기했다.

이런 문제를 해결할 방법으로 주차로봇을 만들어 2톤이상의 무게를 이동시키는 방법밖에 없다고 판단했다.

또 가장 큰 장점은 주차장의 이동공간도 주차면으로 이용할수 있어 10면을 15면으로 만들수 있는 장점이 있다.

② 어떻게 만들려고 했는지 ?

기본 구성은 파킹로봇과 플레이트, 퍼즐구조의 주차장 이렇게 구성한다.


    ‣  ‘플레이트’ 위에 차량을 올릴수있도록 입출차장을 설정하고
     ‘퍼즐주차장’ 구조로 3×4 나 2×5등 NxN 주차면 구조를 나열,
     ‘주차로봇’이 플레이트를 들고 이동하여 한칸씩 들고 이동시켜 입차된 차량을 목적 위치에 파킹시킨다.

이를 크라우드펀딩 플랫폼인 와디즈에서 2018년 10월에 “퍼즐주차장 파킹로봇 시스템 구축”으로 펀딩받으며 국내에 첫선을 보였다. 
    ‣ https://www.wadiz.kr/web/equity/campaign/1114

③ 어떻게 만들었는지 ?

로봇에 대해 전무한 지식으로 주변 차량 메이커 출신 전문가에게 자율주행 로봇을 만들자고 요청했지만 못한다고 거절만 당했다.

검색을 해보니 중국 HIKVISION 이라는 CCTV 1위 매출기업이 AGV와 주차로봇을 개발하고 있었고 데모 영상을 보고 그걸보고 참고하고 개발을 기획하게 됐다.

주차 플레이트와 로봇 이동 방법, 차량의 위치, 위치인식 방법등을 참고했다. 

기본 이동 매카니즘을 기획해서 기본구성을  로봇 이동 > 플레이트 업 > 로봇 이동 > 플레이트 다운 > 로봇 이동 .. 이렇게 5단계로 단순화 시켰다.

시스템 개발 구성이 정리되고서 국내 AVG 전문업체와 2년정도 기간을 걸쳐 1차버젼을 만들었다.
6면의 주차공간을 2X3 으로 배열하고 5개의 플레이트를 배치, 주차로봇 2대로 운영하도록 만들었다.

화성에 있는 공장에 테스트랩을 설치해서 퍼즐주차장을 구성하고 1세대 주차로봇 서비스를 아래와같이 구현했다.

④ 어떤 문제가 있는지 ?

주차로봇을 AGV 기반으로 만들다 보니 여럿 문제가 발생했다.

1. 무지 비싸게 원가가 구성됐다. 

특히 자율주행차량에 사용하는 센서들이 방향마다 주차로봇에 설치되었고 3.5ton 의 무게를 들고 이동하도록 설계를 하다보니 주차로봇 리프팅 시스템의 비용이 계속 올라갔다. 

최초 로봇 제작비용을 1대당 1천만원으로 잡았는데 배터리값이 이 가격보다 높았고 결국 대당 8천만원 육박했다.

 2. AGV 이동체의 이동방식에 문제가 있음을 발견했다.

바닥이 미끄럽고 오차가 5Cm 정도되도 라인을 트레이싱 하도록 설계되어 있어 약간 지그재그로 전진해도 그동안 공장내 로봇의 물류처리에는 큰 이슈가 없었지만 주차로봇은 3톤을 들고 이동하는데 5Cm 정도 각도가 벗어나면 무게때문에 다시 되돌아오기가 어려웠다.

그래서 속도를 줄이고 이동 감시 간격을 최대한 짧게 설계를 바꿧다.
이로 인해 분당 60m 이동 속도를 분당 20m 도 움직이지 못하는 구조로 전환됐다.

3. 리프팅 방법이 유압과 기어방식 둘다 문제가 발생했다.

주차로봇이 차량을 들고 이동하기 위해서는 플레이트와 차량을 동시에 들고 이동해야한다.

이를 위해 주차로봇이 플레이트를 리프팅하고 이동하는데 이때 유압방식을 1차년도에 실행했는데 유압이 1년정도 지난면 조금씩 세고 이를 통해 환경문제가 발생한다. 유지보수가 어려워서 2차년도 개발에는 모터방식으로 바꿨다.

모터방식으로 리프팅하면 로봇이 고장나서 플레이트를 들고 이동중 정지됐을때 긴급하게 차량을 뺄 방법이 없다. 차량을 뺄려면 차량만 위로 들어서 빼는 방법 외에는 없다. 현장에서 불가능한 문제가 발생했다.

⑤ 앞으로 주차로봇은 어떻게 만들수 있는지 ?

2세대 주차로봇을 새롭게 구성하고 있다.

1. 주차로봇 원가를 대당 1천만원대로 구성을 목표한다. 그래야 보급과 확산이 가능하다.

2. 로봇 이동 매카니즘을 차량 이동 방식처럼 각 바퀴를 각자 제어하는 방식으로 바꿨다. 그래야 이동속도를 올리고 오차를 줄일수 있다.

3. 리프팅 방법은 모터를 이용하지만 비상 리프트 다운 방법을 구현해야 고장시 차량을 긴급하게 빼고 로봇을 수리할수 있다.

⑥ 주차로봇은 어디에 적용될까 ?

중국의 Hikvision 은 대형주차공간을 로봇으로 대처할려고 했고 
프랑스, 독일 로봇은 공항등 대형주차공간을 로봇으로 대처하려고 했다.

나는 원래 20면정도 되는 다열로 주차하는 소형 주차장을 보고 만들려고 했다.

기술적으로 레벨이 낮고 시장도 넓다고 판단해서다.

근데 개발하고 주차사업자나 건축업자, 관련분야 종사자들 의견은
대형건물 지하주차장에 한쪽 블럭을 발렛으로 하면 좋겠다고 한다.

#위치지기 안철

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저는 제가 개발해봤거나 개발하려고 생각한 모빌리티 서비스를 중심으로 리포트를 공유드리겠습니다.

우선 자율주행 모빌리티 서비스는 이렇게 기고할려는데..

  1탄. 자율주행 주차로봇

  2탄. 자율주행 버스

  3탄. 개인 휴대형(?) 자율주행 캐리어 로봇

  4탄. 자율주행 에어택시서비스

우선 계획을 해보고 있습니다. 

안철

X writer

안철

저는 모빌리티서비스 개발사 대표로 서비스 모델 창작자입니다. 2006년 콜택시서비스 개발 이후 화물주선관제, 배달대행, 카셰어링, 셔틀버스, ev충전인프라 등 모빌리티 서비스를 개발과 운영 경험을 가지고 있습니다. 지금은 모빌리티 허브인 주차 관련 서비스 회사를 운영하고 있습니다. 지금은 주차공유서비스, 차량구독서비스, 통합배달서비스, 에어택시서비스, 제주지역 특송서비스 등 서비스 기획에 참여하고 있으며 관련분야 습득된 내용을 공유드리겠습니다.