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중소기업 기술로드맵 조회결과

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소형지게차 기술
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

소형지게차 기술 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 광의의 의미에서 소형지게차는 산업차량(Industrial Truck)의 범주에 속함. 산업차량은 화물의 운반, 적재, 이동 등의 작업에 쓰이는 이동식 기계로서, 공장, 창고 및 건설현장 등의 비도로상에서 쓰임
  • 범위 : 소형지게차의 범주는 명확히 정의될 수는 없으나, 일반적인 관점에서 3톤 이하의 소형화물을 취급하고, 주로 공장이나 창고 등의 산업현장에서 주로 쓰이는 산업차량으로 볼 수 있음
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마제품분류 관점세부기술
소형 지게차 기술 지게차 조작기술 피킹 자동화 기술
  • 고해상도 스캐너, 카메라, 레이저 측량, 피킹 알고리즘 및 제어시스템
자율주행 기술
  • 고정밀 GPS, ADAS 센서(라이다, 레이더, 카메라 등), 주행 알고리즘, 통합차량제어시스템 등
원격조종 기술
  • 전자유압 제어, 데이터통신, HMI 등
지능형 어태치먼트 기술
  • 부하 측정, 제어 및 전송기술, 피킹 자동화 연동기술, 시야확보 기술
안 전 강 화 기 술 안전구동 제어 기술
  • 기능안전 알고리즘, 전도/전복방지 시스템 등
충돌 감지 기술
  • 초음파, 라이다 센서, 속도별 가변제어, 알람시스템
방폭 기술
  • 내압, 본질안전회로 등 다양한 방폭기술의 적용
ICT 연 동 기 술 비젼시스템 기술
  • 특수형상 카메라, 스캐너 및 지원소프트웨어, 대상물 판단 알고리즘
위치인식 기술
  • 스캐닝, GPS기술, 서버전송 기술
전자유압제어 기술
  • 유압컴포넌트(펌프/밸브/액츄에이터)에 대한 전자식 제어, 콘솔 등
텔레미틱스 기술
  • 상태 모니터링, 근거리/원거리 데이터 통신, 관리시스템 UI 적용, 빅 데이터 구축
친 환 경 구 동 기술 최단경로 및 최단거리 도출기술
  • 머신러닝, 주행제어 알고리즘, GPS위치기반 기술 등
에너지 효율화 기술
  • 고효율 AC인버터 & 파워트레인(전동모터, 드라이브유닛), 리튬이온, 전동식 엑츄에이터, 연료전지, 하이브리드 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마공급망 관점세부기술
소형지게차 기술 무인지게차
  • 레이더, 라이다 등으로 구성된 ADAS시스템을 적용하고, 주위 대상물인지, 위치 판독 기술 및 주행 알고리즘 적용을 통한 무인자동화 주행기술
방폭지게차
  • 고온, 스파크, 마찰 등으로 인하여 발화요인이 될 수 있는 전장품, 구동전기모터, 브레이크, 배터리, 전자제어 부품등에 대하여 내압, 본질안전회로, 안전증가 등 다양한 방폭구조의 기술을 적용하여 신규방폭형 소형지게차 또는 기존지게차의 개조를 일컫는 기술
자동 오더 피킹
  • 단독사용 또는 무인지게차 기술과 연동되는 기술로서 대상 화물을 자동추적하고, 피킹(적재)할 수 있도록 카메라센서, 레이저 측량, 스캐닝 판독 및 기구제어 알고리즘을 통한 자동 작재 시스템으로서 비숙력된 작업자나 시야확보가 힘든 화물을 안정성 있게 취급할 수 있는 기술
어태치먼트
  • 특정한 형상의 화물 또는 기존의 포크에 추가적인 자유도를 부여한 어태치먼트 제품에 부하제어, 운동제어, 원격 데이터 송수신을 통한 기능제어 등을 접목하고, 작업시야성 향상을 위한 비젼시스템을 추가하여 기술로서, 단독 모듈기술 또는 무인지게차 및 자동 오더 피킹 기술과 연동할 수 있는 관련기술
지게차용 IT 통합형 클러스터 모듈
  • 전자제어 방식의 편의성, 안전성(전복방지기능 포함)을 확보할 수 있는 차량제어기능(VCU)과 파워트레인의 구동제어(TCU) 기능을 통합한 기술. 추가로 근접센싱시스템을 접목한 접근경보시스템(PAS) 및 지게차의 상태를 모니터링 할 수 있는 디스플레이(OP) 기능이 가미된 통합 클러스터 모듈 관련기술
파워팩
  • 기존 납축전지의 사용시간, 충전시간, 수명 등의 기술적 한계를 극복하기 위한 대체 방식으로서 리튬이온 또는 연료전지를 기반으로 하는 AC인버터 및 제어시스템, 배터리관리시스템, 구동파워트레인, 전자유압 관련기술
  • 엔진의 사용을 최소화하기 위한 전기/유압 하이브리드 기술
3. 시장현황 및 전망분석
(1) 세계시장

2016년 전 세계 지게차 시장은 지속적으로 성장하고 있으며 최근 4년 동안은 100만대 이상의 판매가 하였음

(단위: 백만달러,%)

스마트 물류창고 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 18,900 19,740 20,620 21,540 22,500 23,500 4.5

* 참조 : WTIS. Represents order intake, 한국건설기계산업협회, 2015년 지게차 규격별 생산 판매현황

(2) 국내시장

국내의 3.0톤 이하의 지게차 시장을 추산해보면 전체시장의 약 80%정도로 예상되며, 이를 소형지게차 시장으로 볼 수 있음

(단위: 억원,%)

스마트 물류창고 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 2,619 2,734 2,854 2,980 3,111 3,247 4.5

* 출처 : WTIS. Represents order intake, 한국건설기계산업협회, 2015년 지게차 규격별 생산 판매현황

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

연구 개발 동향

  • 소형지게차 기술은 과거로부터 꾸준히 발전해 왔으며 과거에는 주로 성능요소와 디자인요소, 사용자의 편의성 및 환경을 고려한 개발이 이루어져 왔음
  • 2000년대 들어와서 인간을 고려한 안전 및 친환경인자에 대한 기술개발트렌드가 형성 되었으며 사회적으로도 다양한 건강 및 안전 보증에 대한 요구가 일어남. 특히 내연기관의 오염물질을 통한 환경피해를 줄이고자 단계별 배기가스 규제가 이루어지고 있으며 최근 미국 TIER4(유럽 STAGE4)의 단계를 통한 강력한 규제단계에 봉착하게 됨
  • 최근, 그리고 향후의 기술개발 방향은 다양한 사용목적에 적합한 맞춤형 지게차를 비롯하여 무인화지게차(Autonomous Forklift), 텔레매틱스 관리시스템(Telematics Management System) 및 차세대 친환경 에너지동력원(리튬이온, 연료전지 등)에 대한 개발에 집중

제품 발전 트렌드에 따라 인간 중심의 설계 개념강화, 운전자 편의성, 정비용이성, 환경친화성, 시야성, 에너지절감, 옵션사양 확대 및 고부가가치형 어태치먼트 등이 증가

특히, 높은 배기가스 규제에 대한 기술개발비용 대비 효과의 한계로 인하여 향후 10년 안에 내연기관식 지게차에서 전동식 지게차로의 전환히 더욱 가파르게 이어질 것으로 기대되며 기존의 납/축전지 배터리의 환경적, 효율적 문제단점에도 불구하고 가격경쟁력을 가졌던 과거와는 달리 리튬이온, 연료전지 등의 고밀도, 친환경 에너지 동력원들의 생산가격 하락이 지속적으로 이루어지고 있는 바, 관련 기술개발이 집중적으로 이루어 질 것으로 예상됨

(2) 기술환경분석

국토교통부는 거시적인 정책의 일환으로 ‘국가물류기본계획’을 10년 단위의 법정계획으로 수립하여 육,해,공 물류 전반을 포괄하는 계획으로서 종합적 발전방향과 추진전략을 제시하고 있음

소형지게차라는 완성품을 이루는 기술특성상, 다양한 중요 요소기술들이 필요하며, 각 기술들은 중소벤처기업부, 산업통상자원부, 과학기술정보통신부, 환경부 및 지역지자체 등에서 개별적으로 추진하는 과제들과 연관성이 많이 있음

지게차 분야는 한국의 법규적인 기준은 ‘건설기계’로 묶여 있어서, 관련 정책이 추구하는 분야와 환경과 상이한 경우가 있음. 해외의 경우에는 ‘산업차량’이라는 독립된 분야로 분류되어 물류산업에 밀접한 정책적 연관성을 가지고 있음

5.핵심요소기술 선정

[ 소형지게차 기술의 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술키워드
소형지게차 시스템 제어 콘솔 및 원격조작용 전자유압 모듈 기술
  • CAN통신적용, IP65이상, 제어정확도
차량제어 시스템(TCU, VCU)
  • 차체제어, 구동제어
접근경보 시스템(PAS) 기술
  • UWB통신기반 센서, UWB통신기반 네트웍 기술
원격관제 시스템
  • 원거리통신, 서버관제, UI&HMI
통합제어시스템 구성 기술
  • 다중기능구현 신뢰성, 소형화, IP66
무인자동화 기술 자율주행 및 자동 오더 피킹 기술
  • 서라운드 스캐닝, 데이터 프로세싱, 오류감지, 동력학차량정보 인터페이스 ,고속네트워크
지능형 어태치먼트
  • 통합제어시스템 연계, 부하감지
파워팩 AC인버터 및 제어모듈
  • 통합제어시스템 연계, 국제표준적용(EMC, Safety)
전기/유압 하이브리드 시스템
  • 유압모듈 구성, 유압모듈 기능제어
소형지게차 방폭기술 방폭개조 기술
  • 방폭형 부품개발, 본질안전회로