영국 오카도(Ocado), 지능화 기술로 유통혁신을 이끌다

영국 오카도(Ocado), 지능화 기술로 유통혁신을 이끌다

 

 

한국정보화진흥원 정책본부 미래전략센터

한지영 연구원(053-230-1285, jiyeong93@nia.or.kr)

 

 

Ⅰ 4차 산업혁명 시대의 유통혁신

 

□ 리테일테크(Retail Tech) 기반 유통혁신의 시대

 

○ 인공지능, IoT, 빅데이터 등 지능정보기술이 발전하면서 유통 영역에도 초지능·초연결 서비스가 도입

- 과거 전통적인 소매점 기반의 유통업체들이 인터넷, 모바일 시대를 거치며 지속적으로 시장점유율이 하락

- 이에, 기업들은 신기술을 활용한 유통 플랫폼을 도입해 산업 경쟁력을 제고하고 새로운 가치를 발굴

- 유통 산업에서 활용하는 ICT는 ‘리테일테크(Retail + Technology)’라 불리며 다방면에서 도입 중

 

○ 대표적으로 O2O 서비스, 제품 추적 기능, 빅데이터 기반 맞춤형서비스 제공, 실감형 가상현실(VR) 스토어, 무인 쇼핑 등이 부상

- 온라인과 오프라인 유통 채널에서 신기술을 접목한 다양한 서비스가 등장하며 고객에게 새로운 가치를 제공

 

 

□ 대표적 글로벌 유통기업의 혁신 사례

 

○ (아마존) 2006년 아마존에 의한 주문 이행 프로그램을 공개한 후 IoT, 인공지능 등 기술을 활용하여 지속적인 유통 혁신을 선도

- 아마존은 기존 고객 주문과 물류를 이원화하던 관행에서 벗어나 직접 물류 시스템을 개발해 물류센터를 재고관리, 유통을 직접관리하는 주문이행센터(Fulfilment Center)로 재정의

- 아마존의 무인점포 시스템 ‘아마존 고’는 앱 설치와 바코드 인증을 하면 쇼핑 후 자동 계산되어 5분 후 앱으로 영수증이 전송되는 시스템으로 오프라인 유통 환경 혁신

- 음성으로 원하는 상품을 주문하는 AI 스피커, 기존 소비 패턴으로 주문하는 대시(Dash) 등 기술개발로 고객들에게 무노력 쇼핑 경험 제공

 

○ (알리바바) 온·오프라인을 결합하는 새로운 물류 유통 방식인 신유통(新零售)을 주창하고 전자상거래 시장 선도

- 2016년 10월 신유통 개념을 주창한 이후 상하이, 선전 등 1선 도시에서 다양한 온·오프라인 무경계 서비스를 선보였으며, 중국 소비자도 새로운 쇼핑 경험에 다소 불편함을 감수하고 참여

※ 가상 피팅이 가능한 미쇼(Mishow) 패션 매장, 광군제 행사에 VR을 활용한 쇼핑체험 제공 등 소비자에게 새로운 쇼핑 경험 제공

- 신선식품을 중점적으로 취급하는 허마셴셩(盒马鲜生)은 신유통의 대표 모델로서 고객의 주문과 동시에 제품을 물류 센터로 보내 3km이내의 고객에게 30분 내로 배송하는 서비스 제공

- 알리바바 부회장은 신유통의 성공요인으로 1) 빅데이터를 통한 소비추세 분석 2) 유통매장 지능화를 돕는 기술력 3) 플랫폼·물류·모바일 결제등으로 구성된 안정된 생태계 등 3가지를 언급

※ 알리바바의 2018년 회계연도 3분기 실적 보고서에 따르면 신유통이 대부분을 차

지하는 ‘소매 전자상거래의 기타부문’매출이 전년 동기 대비 525% 증가

 

 

Ⅱ 영국 오카도(Ocado) 사례로 보는 유통혁신

 

1. 온라인 유통기업 오카도(Ocado)의 성장

 

○ 2000년 4월 영국에 설립된 온라인 식료품 유통기업으로 로봇·AI를 활용한 유통혁신 선도

- 대형 물류센터, 배송 네트워크를 통한 차별화로 비즈니스 모델을 설계

※ 오프라인 매장 없이 온라인만으로 이익을 낸 드문 사례

- 기존 대형마트의 복잡한 유통 과정을 단순화하여 대형 물류센터에서 직배송되는 시스템으로 빠르고 정확한 배송에 주력

- 설립 초기에 유통 기반을 쌓기 위해 영국의 웨이트로즈와 협업하여 상품의 질을 보장하고 소비자 신뢰 구축

※ 웨이트로즈 : 1904년에 설립된 영국 왕실 식재료 납품 프리미엄 슈퍼마켓

 

 

○ 과감한 투자와 기술혁신으로 물류 생산성이 45% 상승했으며 2011년 최초로 영업흑자를 달성한 뒤, 높은 연평균 성장률 지속

- 컨베이어벨트 대신 무인로봇 수천 대를 활용한 스마트 시스템으로 물류 생산성이 비약적으로 증가

- 지난 2002년 이후 2700만 건 이상의 주문을 처리하여 2012년부터 2017년까지 6년간 약 20%의 높은 연평균 성장률을 지속

- 오카도의 CEO 팀 스테이너는 사업의 핵심 성공 요소를 ⑴ 식료품 온라인 시장의 큰 잠재 수요 ⑵ 고객의 높은 충성도 ⑶ 기술 혁신으로 운영 지표 개선 ⑷ 소매업의 높은 현금 창출력 ⑸ 스마트 솔루션 성장으로 인한 수익으로 설명

 

 

2. 오카도의 혁신을 견인하는 신기술

 

□ 온라인 소매업 혁신을 위한 오카도 스마트 플랫폼(OSP)

 

○ 오카도 스마트 플랫폼(Ocado Smart Platform, 이하 OSP)은 온라인 소매업 운영을 위한 오카도의 솔루션으로 주문에서 배송까지 모든 주문 이행 프로세스를 위한 SW와 HW를 포함

- 오카도는 주문 접수→주문 처리→마지막 마일 서비스로 이어지는 유통과정에서 독자적인 솔루션을 구축

⦁ (주문 접수) 웹샵, 모바일이나 태블릿 어플리케이션에서 사용자들이 편리하게 접근할 수 있는 e-Commerce 소프트웨어 제공

⦁ (주문 처리) 물류센터인 CFC(Customer Fulfillment Centre)에서 자동화된 로봇이 그리드 모양의 스마트 플랫폼 위를 다니며 주문을 처리

⦁ (마지막 마일 서비스) 배송 차량에서 수집된 센서 데이터를 활용해 최적 배송 경로를 도출하고, 실시간으로 위치 확인이 가능한 SW를 활용해 질 높은 배송 서비스를 제공

 

 

□ 유통 기업에서 ICT 기업으로 발전하는 오카도

 

○ 오카도는 배달경로 최적화, 차량추적, 산업자동화, 로봇공학 등 첨단 기술을 물류센터와 배송에 접목시켜 OSP를 운용

- (배달경로 최적화) IoT 센서가 부착된 배달 차량(Van)에서 나오는 데이터를 분석하여 최적의 배달 경로 도출

- (창고 자동화) 바둑판 모양의 스마트 플랫폼으로 수천 대의 자동화로봇을 활용하여 물류 생산성을 높이고 자동화된 공급망 관리를 통한 수요 예측으로 재고 관리

- (3D 물류 조망 시스템) 물류센터 안의 모든 상황이 3D 게임기술을 활용해 시뮬레이션되며, 실시간 물류 상황 모니터링이 가능

- (물류+위성항법시스템) 물류시스템이 위성항법시스템에 접목되어 고객은 구글 지도를 통해 주문한 상품의 배송위치를 실시간으로 추적 가능

 

 

○ 오카도는 독자적인 유통·물류 기술을 세계 유통 기업에게 인정받고 자체 솔루션을 판매하는 등 유통 사업에서 기술 사업으로 사업범위를 확장 중

- 미국 최대 슈퍼마켓 체인 ‘크로거(Kroger)’는 20개 배송센터에 오카도의 로봇 자동화 시스템을 도입·운영하는 방안 추진 중

- 영국의 모리슨, 프랑스 카지노, 캐나다 소비스, 스웨덴의 ICA 등 유럽과 북미를 대표하는 유통업체는 오카도의 물류 기술을 도입

- 국내 대형마트인 이마트도 온라인 물류센터 구상에 오카도 모델 참고

※ 오카도는 자사의 유통 솔루션 기술 홍보를 위해 홈페이지에서 다양한 채널(Blog, Podcast, 보고서 등)을 통해 기술력과 솔루션 정보를 제공

 

□ 오카도 스마트 플랫폼(OSP)에 적용되는 지능화 기술

 

➀ 데이터 과학 및 인공지능

○ 기계 학습을 사용해 예측 분석을 개발하고 고급 모니터링 및 감독을 수행하며, 운영 복잡성을 관리하고, 서비스의 실시간 최적화를 달성

- 이미지 인식, 음성인식, 자연어 처리, 자동 번역, 챗봇 빌더 등을 제공하는 구글 클라우드 AI 서비스를 활용

※ (예1) 고객 분석을 위해 Google의 텐서플로(TensorFlow)를 활용하여 우선 순위에 따라 고객 전자 메일에 태그를 지정하고 분류하는 알고리즘 개발

※ (예2) 고객의 실수(잘못된 개인정보 입력, 만료된 카드 사용) 혹은 온라인 사기로 주문 처리가 되어 배송되었으나 지불되지 않은 사례 등의 오류를 방지하고자 텐서플로를 활용해 사기 방지 모델 개발

 

○ 알고리즘 및 스마트 최적화를 위해 초당 4백만 라우팅을 계산하여 지속적으로 재고를 모니터링하고 모든 창고의 판매 예측 계산

- 창고에 제품을 보충하는 시스템은 폐기물을 최소화하며 제품 수명 및 가용성을 극대화하는 제약 조건 내에서 공급 업체의 재고를 자동으로 재주문

 

➁ 자동화 및 로봇

○ 오카도는 ‘Andover’에 지은 세 번째 물류센터에 컨베이어벨트 대신 바둑판 모양(그리드)의 ‘스마트 플랫폼’ 구축

- 바둑판 모양의 스마트 플랫폼 칸칸이 6.3m 깊이의 박스 속에 고기, 우유, 세제 등 상품이 쌓여 있고 로봇이 이 바둑판을 다니며 주문을 처리

※ 오카도도 첫 번째, 두 번째 물류센터에는 컨베이어벨트를 설치했지만, 순차적 처리방식으로 인해 발생하는 문제점을 해결하기 위해 독창적인 스마트 플랫폼 개발

 

○ 수천 개의 로봇이 스토리지에서 고객 주문을 구성하는 식료품을 검색하여 자동으로 배달할 장바구니를 구성

- CFC에서 활용되는 로봇은 공간 효율을 감안해 직육면체의 바디를 가지고 있으며 바퀴는 전후좌우 어느 방향으로든 달릴 수 있도록 설계

- 로봇은 4G 네트워크 통신을 통해 제어하며 초당 300만 회에 달하는 계산에 최적화되어 충돌이 일어나지 않게 작동하며, 배터리는 전원을 이용하나 충전이 자동화

※ 4G 기반 기술을 활용해 수천 개의 로봇이 각각 한 번에 1,000개가 넘는 요청을 처리할 수 있는 무선칩(기지국에 연결)이 내장되어 무선 네트워크를 통해 빠르게 통신할 수 있는 새로운 통신 프로토콜 구축

 

 

➂ 빅데이터와 클라우드

○ 고급 데이터 분석 및 클라우드 스토리지를 활용해 600,000명이 넘는 고객에게 식료품 제공

- 클라우드 및 데이터팀은 더 개인화된 쇼핑을 제공하고자 고객이 직접 접촉하는 웹사이트, 창고, 배달차 등을 통해 데이터를 수집

- 이를 활용해 긍정적 고객 경험을 창출하고 창고 운영을 최적화하며, 의사 결정 속도를 높이고 비용을 절감

 

○ 스마트 플랫폼을 위한 데이터 센터 아키텍처 단순화를 위해 오픈소스 패키지 쿠버메쉬(Kubermesh) 출시

- 컨테이너 기반 기술과 쿠버네티스(Kubernetes)시스템을 사용한 사내 구축형 클라우드 아키텍처

※ 쿠버메쉬는 PC가 데이터 센터의 고성능 서버에서 제공하는 컴퓨팅, 또는 저장소 기능을 지원하는 노드로 구성될 수 있도록 지원

- 창고의 여러 컴퓨터를 연결하여 분산 데이터 센터를 구성하는 개념으로 대형 데이터 센터의 필요성을 없애기 위해 적용

 

➃ 웹 및 앱 개발

○ 오카도는 Android, iOS 및 watchOS 기반으로 최초의 식료품 슈퍼마켓앱을 출시

- 디지털 시대에 발맞춰 새로운 몰입형, 대화형 쇼핑 방식을 제공하기 위해 전략적 응용 프로그램 개발

- 독특한 미적 감각과 쇼핑 방법을 제공하는 기능을 결합해 흥미롭고 유익한 맞춤형 경험을 제공

 

 

➄ 사물인터넷

○ 사물인터넷 기술을 활용하여 배달 트럭(Van)이 계속적으로 영국 교통 인프라에 대한 방대한 데이터를 축적하고 실시간으로 상호작용

- 오카도가 운영하는 배달 트럭에는 식료품 저장에 필요한 설비뿐만 아니라 실시간으로 정보를 클라우드에 스트리밍하는 광범위 센서 및 컴퓨팅 장치가 내장

※ 저전력 임베디드 센서는 차량 위칠, 휠의 속도, 연료 소비, 엔진 회전 수, 기어 변경, 제동 및 코너링 속도, 도로의 충돌, 온도 등 데이터 수집

- 오카도는 배달 트럭에서 수집한 데이터를 활용하여 초당 수백만개의 경로를 계산하여 운전자에게 최적의 배달 경로를 도출하는 라우팅 소프트웨어를 개발

 

3. 지속적인 혁신성장을 추구하는 오카도

 

○ (자율배송트럭) 영국 기술 기업 Oxbotica와 협업하여 실제로 식료품을 주문하고 배송 받는 고객의 경험 변화 모습을 제시

- 오카도는 ‘17년 6월 런던 동남쪽 그리니치 지역에서 카고팟(CargoPod)이라는 자율 주행 배송 트럭을 시험

- 카고팟(CargoPod)은 전기차로 제작되어 친환경적이며 여러 센서를 이용해 GPS의 도움 없이도 도로를 주행하여 목적지까지 도달 가능

※ 목적지에 도착하면 8개 택배함 중 배송 상품이 들어있는 상자를 열어 신선식품 배달 가능

 

 

○ (그리퍼 로봇) 5만여 개에 달하는 상품에 대한 최적 피킹(picking)을 할 수 있는 그리퍼(gripper) 로봇 개발 중

- 물류 현장에서 활용할 수 있는 피킹 기술, 그리퍼 기술 확보는 미래 전자 상거래 시장에서 승리하는 핵심 요소 기술로 평가

- 비정형 물체를 최적의 형태로 잡는 피킹 기술은 현재 로봇산업계의 최대 화두

※ 아마존은 매년 피킹 챌린지 대회(APC)를 열어 가장 우수한 그리퍼 로봇을 개발한 연구진을 선발하여 상품 제공

- 독일 베를린기술대(TUB)와 공동으로 개발한 모양이 제각각인 과일을 쉽게 집을 수 있는 ‘RBO 핸드 2’, 섬세한 피킹 데이터 수집을 위해 사람이 착용하는 장갑형 피킹 로봇 등을 보유

 

 

○ (휴머노이드 로봇) 세컨드핸즈(Second hands)프로젝트의 일환으로 물류창고에서 유지 보수 담당자의 업무를 도와주는 휴머노이드 로봇 ‘아르마(ARMAR)-6’의 시제품 테스트 중

- 아르마-6는 스패너 등 물건을 집어 오카도 물류창고 유지보수 담당자에게 넘겨주는 등 협력 작업이 가능하며 음성인식 기능과 인공지능을 보유

※ ‘EU 호라이즌 2020’의 지원으로 추진되는 세컨드핸즈 프로젝트는 EU에서 840만 달러의 자금을 받아 스위스 EPFL, 칼스루헤 기술연구소(KIT), 칼리지 런던대(UCL), 로마 사피엔자 대학 등이 참여해 수행

- 오카도는 오는 2020년까지 개발 과제를 완료하고 2025년에 실제 물류센터에 배치할 계획

 

 

Ⅲ 시사점

 

□ 지능정보기술이 융합되는 유통 혁신

 

○ 디지털 혁신의 진전과 함께 지능정보기술이 발전하면서 신기술을 활용해 유통·물류 환경을 혁신하기 위한 유통기업의 움직임이 활발

- 인공지능, 가상현실(VR)·증강현실(AR), 로봇, 사물인터넷(IoT) 등 신기술을 활용한 다양한 물류, 재고, 매장 관리와 고객 관리 방법 등장

- 유통업계에도 새로운 비즈니스 모델이나 제품 및 서비스를 창출할 수 있도록 기업의 디지털 역량을 활용하는 ‘디지털 트랜스포메이션’이 활발하게 진행 중

※ 소매유통기업에서 IT제품이나 서비스를 공급하는 IT기업으로 성장한 아마존, 알리바바 등이 대표적인 사례이며 오카도 또한 기업들에게 온라인 소매업 운영에 최적화된 자체 솔루션을 공급하며 IT기업으로 발돋움 시도

 

○ 소비자의 쇼핑 패턴이 오프라인에서 온라인으로 변화하면서 기술을 활용한 다양한 온라인 서비스가 등장

- 온라인 시장은 1인 가구의 증가와 온라인이 주는 편리성, 오프라인 대비 높은 가격 경쟁력 등으로 지속적 성장이 예상

- 빅데이터나 인공지능을 활용한 검색·추천·챗봇 등 온라인 쇼핑 기술은 새로운 고객 가치를 창출

※ 오카도는 인공지능 기술을 활용해 다음 주 고객이 주문해야할 장바구니를 미리 구성해 주는 서비스 제공

 

○ 구매빈도가 높고 소비패턴의 변화가 적은 신선식품 시장이 유통산업의 블루오션으로 부상

- 신선식품 시장은 충성 고객 확보에 용이하고 출점제한이나 영업시간 제한 등 각종 규제에서 자유로워 새롭게 주목

- 빠른 배송 서비스와 믿을만한 공급자 정보가 제공됨에 따라 온라인에서 판매하는 신선식품에 대한 신뢰도가 상승

- 오카도는 물류센터에 도착한 당일 고객에게 배송해 신선 식품의 특성에 맞춰 유통 과정을 단순화하고, 지능화된 물류 로봇을 활용해 빠른 시간 안에 신선도를 유지한 채 주문 처리 이행

※ 오카도의 자동화 로봇 시스템은 신선식품의 보관을 위해 주변 온도, 냉장 및 냉동기 세가지 온도 환경에서 동작

 

□ 유통기업에서 ICT기업으로 도약하는 오카도

 

○ 오카도도 처음에는 컨베이어벨트를 활용한 물류 센터를 구축하였으나, 기존 방식에서 문제를 발견하고 이를 해결하기 위한 기술에 적극적으로 투자해 자동화 로봇을 활용한 혁신적 물류 플랫폼 개발

 

○ 이에 그치지 않고 자율배송트럭, 그리퍼 로봇, 휴머노이드 로봇 등 유통 과정 중 필요한 신기술을 발견하고 지속적으로 연구, 개발

 

○ 오카도는 유통업에서 출발했지만 AI‧로봇‧빅데이터‧IoT 등 지능기술기반의 독자적인 유통‧물류 플랫폼과 솔루션 등을 개발해 글로벌 유통기업에 적용하면서 온라인 유통전문 ICT 기업으로 변신 중

 

○ 이처럼 유통 산업에 지능정보기술을 융합해 현안이나 문제를 해결하고 나아가 새로운 사업과 시장을 개척하려는 오카도의 혁신은 글로벌시장을 선도하는 대표 모델로 자리매김

 

□ 오픈소스 활용과 협업을 통해 신속하고 효율적으로 기술 개발

 

○ 구글 텐서플로, 리눅스 재단의 쿠버네티스 등 여러 오픈 소스를 활용하여 오카도 자사 환경에 맞는 맞춤형 응용 프로그램을 개발해 신속하고 효율적으로 성장

○ 오카도는 영국의 기술 기업 옥스보티카(Oxbotica), 독일 베를린 기술대(TUB), 세컨드핸즈 프로젝트에 참여한 연구소 및 대학 등 다양한 주체와 협업하여 혁신적인 기술을 연구해서 빠르게 적용

 

 

[ 참고자료 ]

[1] 삼정KPMG 경제연구원, 유통 4.0시대, 리테일 패러다임의 전환, 2017.9.12

[2] Ocado, Ocado Group plc Annual Report and Accounts, 2015.11.29.

[2] Ocado, Ocado Group plc Annual Report and Accounts, 2017.12.3.

[3] Ocado, Ocado Group plc 2017 Full Year Results, 2018.2.6.

 

[ 참고사이트 ]

[1] 월간 물류와 경영, 오카도(Ocado)... 로봇이 작업하는 물류센터, , 2017.12.1

[2] 로봇신문, 온라인 수퍼마켓' 오카도', 로봇을 새로운 수익 모델로!, 2017.12.11.

[3] 중앙시사매거진, [유통산업에 R&D예산 첫 지원한 정부, 왜?] 국내 전체 특허출원, 알리바바의 3%에 불과, 2017.12.25.

[4] LG CNS, ‘더 빠르고, 더 정확하게’ 물류 로봇이 바꾸는 세상, 2018.1.11.

[5] 연합인포맥스, 오프라인 매장 없이 성공한 英오카도…국내 유통업계도 잰걸음, 2018.3.8.

[6] 로봇신문, [창간 5주년 기획]글로벌 로봇산업 신트렌드(3) ③로봇 그리퍼 및 핸들링 기술, , 2018.6.7

[7] The science Times, 물류의 모든 길은 ‘오카도’로 통한다?, 2018.7.5.

[8] REUTERS, Ocado courts global food retailers with robot army, 2018.5.9.

[9] CNN tech, The Microsoft of retail? Ocado’s shares up 153% this year,2018.6.20.

[10] Ocado, 오카도 그룹(http://www.ocadogroup.com/), 2018.7 방문

[11] Ocado, 오카도 기술(https://www.ocadotechnology.com), 2018.7 방문

[12] Ocado, 오카도 공학(http://www.ocadoengineering.com/) 2018.7 방문