1. 수행배경

• 우리나라는 3면이 바다인 사실상 섬국가로 99.7%는 바다를 통해서 수출입이 이루어 지고 있음.    
• 그중에서도 약 70%의 물동량은 벌크화물(포장되지 않은 형태) 임.
• 항만에서 포장되지 않은 형태의 벌크화물(3대 주요 품목 유연탄, 철광석, 곡물)은 무게 측정(계근)이 물류에서 가장 중요한 단계임. 해당 단계를 통해서 물건이 입고, 출고량이 결정되기 때문.
• 기존에 항만에서 구축되어 운영 중인 계근시스템은 사람이 차량의 입차를 확인 한 뒤 자체 응용S/W를 통해 차량의 무게정보를 확인하고 있음.
• 이때 지류형태의 증빙서류를 발급 해주는데, 해당 절차는 수많은 서류 관리의 복잡성과 어려움을 만드며, 유사시 분실의 위험성이 따름. 또한 기사가 승하차 하는 과정에서 시간이 소요(1~3분가량) 되어 물류 흐름에 정체가 발생함.
• 금번 프로젝트는 해당 문제를 개선하기 위해, 계근시스템에서 발생하는 차량의 무게정보를 외부로 확장 가능한 형태로 설계 및 구성하여 이를 해결하고자 함.
• 범용적인 프로토콜이 내재된 계근시스템 핵심장비인 인디게이터로부터 중량 값을 가져오고 금번 프로젝트를 통해 구축한 S/W에 차량번호를  기입한 뒤 해당 내용을 RESTful API 기반의 json형태로 외부로 통신하게 됨.

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

• 소프트웨어 파트
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• 트럭스케일(화물차 중량 저울)은 로드셀과 인디게이터로 구성되어 있음. 로드셀은 화물차가 올라가는 무게 센서와 같은 역할이고, 인디게이터는 이 센서의 값을 해석하고 보증해주며 통신하는 역할을 함.

  시스템의 동작 과정은 차량이 로드셀 위에 올라가면 인디게이터를 통해 전달 받은 값을 표시해주고 사용자가 차량번호를 입력하면 메인시스템으로 전송되어 처리됨. 이때 현장 시스템에서는 차량번호와 매칭된 무게 데이터만 메인시스템으로 전송하는데, 공차중량과 총중량, 순중량의 계산과 기록, 판단은 메인 시스템에서 자동으로 이루어짐.

  우리는 광범위하게 활용되고 있는 트럭스케일을 연동하여 멀티포인트 스케일링이 가능하도록 구현하는 것이 목표 중 하나였음. 이를 위해 현장 시스템과 메인 시스템은 REST를 이용해 연결되어 여러 현장이라도 마치 하나의 시스템처럼 동작할 수 있도록 개발하였음. 현장 시스템에서는 이를 통해 여러 클라이언트, 즉 여러 계근대의 설치가 가능하지고 이들이 하나처럼 동작할 수 있게 됨.

  인디게이터와는 MODBUS TCP를 활용하였는데, 추후 Client 시스템 없이 트럭스케일만 단독으로 운영할 수 있는 100% 클라우드 기반의 클라이언트리스 시스템으로의 운영도 가능하도록 설계함.

• 하드웨어 파트
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• <로드셀 시뮬레이터>

  트럭스케일에 사용되는 로드셀은 가격이 매우 비싸고 빌리는 것이 불가능하기 때문에 개발 과정에서 시스템을 테스트해볼 환경을 마련하기 어려웠음. 그래서 항만의 로드셀과 똑같이 동작하는 소형 로드셀을 개조하여 차량 무게와 유사하게 표시해줄 수 있도록 작업을 진행함. 예시 영상과 같이 가벼운 리모컨도 약 800Kg이라는 숫자가 표출되며 정상적으로 작동하여 개발 과정 중 활용할 수 있었음.

  로드셀은 그 자체만으로는 잘 동작하지 않고 양쪽 끝을 잘 눌러줄 수 있는 전용 하우징이 있어야 정확하게 무게를 표시해줄 수 있음. 그런데 우리에게 맞는 전용 하우징은 구하기 까다로워 직접 Fusion을 통해 3D 설계를 진행했고, 3D 프린터를 통해 출력해서 사용하였다. 아래 사진과 같이 단방향에 고정하여 사용하는 하우징의 한쪽 모습을 확인할 수 있음.

4. 활용방안

• 항만 벌크물류 표준화
  - 현장의 가장 끝단에서 발생되는 차량 및 중량 데이터를 기반으로 항만 벌크물류의 표준화가 가능함. 해당 정보를 바탕으로 항만의 입고 및 출고가 모두 기록되기 때문
  
• 물류 디지털 전환
  - 분실 위험이 높고 자료관리가 어려운 서류에서 데이터 기반의 디지털 전환이 가능함. 구축된 API를 통해 기업의 ERP 시스템이나 플랫폼 형태의 서비스를 구축하여 통합적인 물류 관리가 가능해짐.