정보처리학회논문지D (The KIPS Transactions:PartD)

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탄소배출비용을 고려한 물류의 최적 운송수단 의사결정 시스템 설계

Design of a Logistics Decision Support System for Transportation Mode Selection considering Carbon Emission Cost

  • 투고 : 2011.09.08
  • 심사 : 2011.10.07
  • 발행 : 2011.10.31
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초록

본 논문은 운송비용과 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 선정에 대한 물류의사결정 시스템을 설계하고자 한다. 기존 연구는 운송비용과 운송모드별 용량을 고려하여 최적의 운송수단을 선정하였으나, 온실가스 배출규제에 대응하기 위해 운송비용과 용량 뿐만 아니라 탄소배출비용을 통합적으로 고려하여 물류체계를 설계할 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 탄소배출을 고려한 우리나라의 복합운송에 대한 운송수단 선택과 비용과 CO2배출의 Trade-off관계에 대한 접점을 찾아 분석하고 향후 나아갈 방안에 대해 제시하고자 한다. 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 의사결정 문제는 혼합정수계획 모형으로 모델링되었으며, 운송비용과 탄소배출비용 사이의 관계를 분석하기 위하여 서울-부산 간 컨테이너 운송에 있어서의 다양한 시나리오를 도출하였다. 각각의 시나리오는 개발된 의사결정 시스템을 통하여 분석되었으며, 분석결과 단위 이동 거리당 탄소배출량이 낮은 것으로 알려져 있는 해상운송과 같은 대량운송 수단이 경우에 따라 더 많은 탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 대량운송 수단의 경우 항만이나 철도역까지의 트럭운송에서의 우회가 증가된 탄소 배출의 주요 원인이었다. 제안된 물류의사결정 시스템은 녹색물류 및 그린SCM에서의 탄소배출비용과 물류비용사이의 관계를 이해하는데 역할을 할 것으로 기대된다.

This paper considers logistics decision support system which deals with transportation mode selection considering transportation and carbon emission cost. Transportation and carbon emission costs vary with the choice of transportation modes and to become competitive companies need to find proper transportation modes for their logistics services. However, due to the restricted capacity of transportation modes, it is difficult to balance transportation and carbon emission costs when designing logistics network including transportation mode choice for each service. Therefore this paper aims to analyze the trade-off relationship between transportation and carbon emission cost in mode selection of intermodal transportation and to provide optimal green logistics strategy. In this paper, the logistics decision support system is designed based on mixed integer programming model. To understand the trade-off relationship of transportation and carbon emission cost, the system is tested with various scenarios including transportation of containers between Seoul and Busan. The analysis results show that, even though sea transportation combined with trucking is competitive in carbon emission per unit distance travelled, the total cost of carbon emission and transportation for the sea transportation may not have competitive advantage over other transportation modes including rail and truck transportation modes. The sea-based intermodal logistics service may induce detours which have negative impacts on the overall carbon emission. The proposed logistics decision support system is expected to play key role in green logistics and supply chain management.

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