치솟은 배달 수수료! 드론과 로봇 배달 특허에서 그 해결책을 찾아 보자(1)

▲ 최승욱 화인특허법률사무소 대표 변리사

이번 달 기고 주제를 잡기 위해 필자는 주변인에게 일반인 관점에서 드론이나 로봇과 관련하여 흥미있는 주제가 있으면 말해 달라고 부탁했다. 주변인으로부터 요즘 배달 수수료가 높으니 이를 해결할 수 있는 로봇배송과 관련된 주제를 잡아 보면 어떠냐는 말을 들었고, 이는 필자의 관심을 끌기에 충분했다. 필자는 음식 배달을 좋아하지 않고, 많이 이용하지 않지만, 간단히 회사 등에서 간식이 필요할 때 등 부득이 하게 배달 음식을 시켜야 하는 상황이 발생하여 이용하곤 한다.  음식과 함께 딸려온 영수증이 쓰레기통에 가기 전에, 힐끗 보이는 배달 수수료 항목! 과거에는 이런 배달 수수료라는 항목조차 없었는데, 필자에게는 왠지 어색하다.  이번 달에는 배달과 관련된 드론이나 로봇 특허 동향을 중심으로 기고해 보겠다.

무인 배달은 로봇과 드론의 메커니즘에서 쉽게 구별되듯이 육상이냐 공중이냐로 나누어 지게 된다. 먼저, 육상을 이용한 배송과 관련된 기업들과 관련 특허 동향에 대해서 알아본다.

최근 테슬라를 중심으로 한 완성차 업체들의 자율주행차 시장의 성장과 함께, 관련 기술을 활용한 배송시장도 기지개를 켜고 있다. 도심 지역에서 육상으로 물건을 배송하는 로봇 및 그 서비스와 관련된 주요 업체로는 해외의 스타십테크놀러지스(Starship Technologies), 코코(Coco. 前사이언로보틱스 Cyan Robotics), 키위캠퍼스(Kiwi Campus), 아마존(Amazon) 및 뉴로(Nuro)와 국내의 뉴빌리티라는 업체가 치열하게 경쟁 중이다.

그 중 가장 활발한 스타십테크놀러지스는 스카이프의 공동 설립자인 아티 헤인라와 야누스 프리스가 2014년 에스토니아에 설립한 소형 자율주행 로봇 배송차량 개발업체로, 미국 샌프란시스코에 본사를 두고 에스토니아와 핀란드에 R&D 시설을 갖춘 미국 회사로, 최근 자율배송이 누적 300만 회를 돌파(2022.02 기준)했으며, 코로나19 여파로 서비스 제공 지역 수요가 전세계적으로 5배 증가하였다고 밝혔다. 스타십테크놀러지스는 UPS 등의 드론 배송과 달리 단거리 배송에 강점을 보이고 있으며, 로봇 서비스에 거부감이 적고, 저비용을 선호하는 캠퍼스를 중심으로 서비스를 제공하고 있다.

스타십테크놀러지스의 특허 역시 보행자 도로 등을 주행하는 이동 로봇에 관한 기술이 대부분으로, 2016년부터 미국 및 유럽을 중심으로 출원이 진행된 것으로 조사됐으며, 현재 80% 가까운 특허들이 등록(43건, 40%)되었거나 심사 중(44건, 39%)이다. 기술적으로, 스타십의 GPS 주도적인 접근 방법은 아파트가 많은 국내 환경에서는 다소 부정확한 위치추정을 할 수 있으며, 라이다 등 상대적으로 고가의 센서 등을 충분히 확충하지 않는 경우 자율주행이 쉽지 않을 것으로 예상된다. 실제로, 스타십테크놀러지스는 아직까지 GPS 성능이 보장되는 캠퍼스, 교외 주택가 등으로 서비스 지역이 제한되는 한계를 보이고 있음이 이를 반증한다.

다음으로 코코(사이언로보틱스)는 미국 로스앤젤레스의 배달 로봇 스타트업으로, 2019년 2월 설립된 신생 업체이며, 코코라는 이름으로 배송 로봇 서비스를 제공하고 있는데, 배송로봇인 코코(Coco)1은 전기 스쿠터 등 모빌리티 하드웨어 제조업체인 세그웨이(Segway)와 협력하여 설계 및 제조되는 것으로 알려졌다. 최대 4.8km 반경의 배송을 처리할 수 있으며, 원격 조종사에게 데이터를 보내는 여러 대의 카메라와 센서를 통해 장애물을 피하고 교통 체증을 통과하여 도시를 탐색할 수 있다.

▲Coco1 (출처: cocodelivery.com)

현재, 산타모니카 및 LA 인근 지역에서 다양한 레스토랑 브랜드와 제휴해 서비스를 제공하고 있으며, 향후 미 전역의 주요 도시로 배달 서비스를 확장할 계획임을 밝혔다. 다만, 코코의 솔루션은 다양한 경로에서 수집된 데이터를 사용하고 해당 정보를 사용하여 자율주행 소프트웨어 내에서 기계 학습 알고리즘을 훈련한다고 공개돼 있으나, 완전 자율주행이 아닌 훈련된 조종사를 활용하여 원격으로 조종되는 것으로 다소 한계가 있다고 생각된다.  한편, 코코 또는 사이언로보틱스 명의로 출원된 특허는 검색되지 않았으며, 협력사인 세그웨이의 경우, 미국을 중심으로 유럽, 한국 및 일본에도 권리를 확보하고 있는 것으로 조사되었다.

세계 최대의 IT 공룡 중 하나인 아마존은 미국을 포함한 전세계에 2만 4천 건 이상의 특허를 출원 중에 있으나, 이 중, 자율주행 관련 특허는 200건 이내 수준으로 비중이 전체에서 1% 정도로 높지 않으며, 한국에서의 관련 특허 출원은 진행하지 않은 것으로 나타나, 아마존에서 자율주행 기술을 활용한 서비스 대상국으로 한국 시장은 아직까지 염두하지 않고 있는 것으로 판단된다.

2019년 공개된 아마존의 상품 배송 자율주행 로봇 아마존 스카우트(Amazon Scout)는 6개의 바퀴를 갖고 있으며 전기를 동력으로 움직이고, 소형 냉장고의 크기로 인도를 사람의 보행과 비슷한 속도로 이동하면서 사람과 장애물을 피할 수 있다.

▲아마존 스카우트 (출처: Amazon.com)

아마존 스카우트 이용 고객들은 아마존 홈페이지나 아마존 앱을 이용해 상품을 구분할 수 있고 무료 배송, 유료 배송 등 배달 옵션을 선택할 수 있으며, 고객이 애플리케이션으로 주문을 하면 배송지로 로봇이 이동하고, 고객이 인증을 거치면 자동으로 로봇이 잠금해제된다.

마지막으로 소개할 회사는 국내의 뉴빌리티라는 곳이다. 뉴빌리티의 모델 뉴비는 도심형 자율주행 배달로봇으로, 자체 개발 멀티카메라 시스템을 통해 360도 파노라믹 이미지를 생성하고, 비주얼 맵핑(Visual Mapping), 형상 추출(Feature Extraction), 모니터링 시스템(Monitoring System), 객체 탐지(Object Detection) 등 다양한 자율주행 모듈에 활용될 수 있다.

▲뉴빌리티의 뉴비. 딱딱해 보이는 해외 경쟁업체의 로봇에 비해 귀여운 눈이 인상적이다.

구동부 제어용 인터페이스 임베디드 보드 및 회로(멀티 카메라 시스템 운용 시 발생하는 노이즈 최소화), 모터 드라이버(피드백 및 ROS 레벨의 제어 가능) 등 핵심 기술을 내재화하여 가격 경쟁력을 확보하고, 도심 장애물 및 연석 극복을 가능하게 하는 하드웨어로 설계되었다. 특히, 값비싼 라이다 대신 상대적으로 저렴한 카메라 및 센서를 사용하여 비주얼-SLAM 기반의 도심 자율주행 솔루션을 구현했으며, 특허 기술인 로버스트 피처 맵(Robust Feature Map), 최적화된 딥러닝 모델, LTE 기반 초저지연(low latency) 관제 시스템 등으로 컴퓨팅함으로써 인프라 비용 역시 최소화한 것이 인상적이다. 

뉴빌리티의 뉴비는 복잡한 도심에서 GPS만으로는 위치 추정 성능을 담보하기 매우 어려운 문제를 해결하기 위해 멀티 카메라 기반 V-SLAM과 센서 퓨전을 이용하여 고층 빌딩 사이에서도 정확한 위치 추정을 가능하게 하였다. 또한, 보행자 도로 위의 예상치 못한 사람, 자전거, 킥보드, 강아지 등을 인지 및 회피하며 주행할 수 있도록 AI기반 ‘객체 인식 기술’과 ‘레이더&스테레오 카메라’를 이용한 장거리 장애물 인식 및 회피 주행 로직으로 안전하고 효율적인 자율주행을 수행하고 있다. 최근 6개월(‘21.10.-’22.3.)간 B2B 파트너십을 통해 인천 송도, 서울 서초, 송파 세 도심지에서 자율주행으로 음식 및 편의점 생필품 배달을 수행했으며, 연내 사업 확장에 대해 논의 중인 것으로 알려졌으며, 뉴비 관련 서비스가 본격적으로 실행되면 자체 주문 및 POS 플랫폼 뿐 아니라 다양한 수요처 및 파트너 사와 협업하여 도심에서 단기간에 많은 물량을 소화할 것으로 기대된다. 향후 싱가포르, 대만, 일본 등 아시아 배달시장을 중심으로 해외 진출을 목표하고 있다.

뉴빌리티는 설립 이후 꾸준한 특허출원을 진행해왔으며, 특히 2019년부터 자율주행 모빌리티 관련 기술에 집중하여 적극적으로 특허 포트폴리오를 확장하고 있는 것으로 조사되었다. 뿐만 아니라 다수의 관련 상표도 확보 중으로, 스타트업으로서 자칫 소홀히 할 수 있는 지식재산권 분야에서의 자산형성도 꼼꼼히 진행 중인 것이 인상적이었다.

▲뉴빌리티의 배송 로봇 관련 특허 리스트

높은 배달료 때문에 잡아 본 주제였는데, 뉴빌리티라는 건실한 국내 스타트업이 로봇 배송 분야에서 글로벌한 가능성을 보여주고 있다는 점을 확인할 수 있어 뿌듯하였다. 인건비 상승과 배달 종사자의 안전 문제 등으로 로봇이나 드론을 이용한 배송이 확대될 것이라는 점은 명약관화하다. 이런 상황인 만큼, 로봇 배송을 위해 노력하는 기업뿐만 아니라 정부 측에서도 본 서비스를 위해 필요한 제도 개선이나 지원책을 같이 확대해 주길 희망한다. 이번 달은 육상을 통한 배송을 알아봤으니 다음 달은 공중을 통한 배송에 대해서 검토하겠다. 

※ 최승욱 변리사는 고려대학교을 졸업하고 2008년 변리사 자격을 취득 후 다양한 기술분야 특허 관련 업무 및 자문 경력을 바탕으로 2015년에 화인특허법률사무소를 설립하였다. 화인특허법률사무소/화인컨설팅 및 아이피 인터내셔날은 드론 및 UAM 기술에 특화된 컨설팅을 제공하기 위해 다양한 활동을 전개 중이다.