현재 선박의 대형화 및 선박의 운항시간 단축 요구 등의 환경변화에 따라 컨테이너터미널의 생산성 향상이 요구되고 있다. 컨테이너터미널의 생산성은 어떠한 생산성 평가 모델을 이용하여 생산성을 측정하는지와 투입요소인 장치장, 장비, 종업원, 시설 등의 개별적인 투입요소에 따라 서로 다른 측정 결과가 나온다. 그러나 컨테이너터미널의 생산성을 측정하는데 단순히 부분적인 생산성 평가 모델이나 기존의 일반적인 투입 요소만으로 생산성의 정도를 평가하는 것은 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 컨테이너터미널의 생산성을 측정하기 위해, 기존의 컨테이너터미널 생산성 평가 모델에 관한 분석 및 투입과 산출의 명확한 인과관계를 밝히기 어려운 의사결정단위들의 상대적 효율성을 평가하기 위해 개발된 자료포락분석(DEA) 기법을 활용하여 컨테이너터미널의 생산성을 평가하고자 한다. 더불어 투입요소의 변화에 따라 생산성의 측정 결과가 어떻게 변화하는지 파악하여 보다 정확한 생산성 평가 모델을 제시하고자 한다.
세계 선진항만은 해운물류시장의 변화에 대응하고, 경쟁력 확보 방안으로 첨단 자동화 장비와 운영시스템 도입을 통한 자동화를 지향하고 있다. 국내 부산항 신항 또한 자동화 컨테이너터미널로 개발을 추진하고 있는 것으로 알려져 있다. 자동화 터미널은 각종 자동화 장비와 시스템이 유기적으로 구성되어 있으며, 이들의 효율적인 운영을 통해 생산성을 향상시킬 수 있다. 터미널의 안벽과 장치장 사이의 컨테이너 운송을 담당하는 이송장비는 컨테이너터미널의 핵심장비로 이의 효율적인 운영은 컨테이너터미널의 생산성과 직결되어 있다. 본 연구에서는 자동화 컨테이너터미널의 운영생산성 향상을 위한 하역장비와 이송장비의 운영방안에 대하여 연구한다. 특히 DHST(Dual Hoist Second Trolley)타입의 QC와 ASHC의 장비특성과 장비간의 연계작업을 고려하여, QC의 대기시간을 최소화하여 하역 생산성을 최대화할 수 있는 ASHC Dispatching Rule을 제시하고자 한다.
컨테이너터미널의 증가로 터미널 물량이 분산되어 기존 물동량 보존과 새로운 물동량 유치 경쟁이 치열해지고 있으며 이에 터미널 물동량 처리 능력과 유치에 다양한 방법을 모색하고 있다. 컨테이너터미널은 물동량처리 능력을 향상시키기 위해서 최신 장비 확충과 최신 터미널 시스템 개발을 통해 터미널의 생산성 향상과 효율성 극대화에 노력을 기울이고 있다. 컨테이너터미널의 생산성 향상에 영향을 줄 수 있는 요인은 다양하게 존재 한다. 그중 야드 이송장비의 경우, 특정 선석크레인(GC, Gantry Crane)에 야드 트랙터(YT, Yard Tractor)가 고정 할당되는 방식에서 다수 선석크레인(GC, Gantry Crane)에 야드 트랙터(YT, Yard Tractor)가 적절하게 분산 할당 방식으로 처리하는 Pooling System으로 전환하게 되면 터미널 생산성과 YT의 가용성을 높일 수 있다. 컨테이너터미널에서 생산성 지표가 되는 KPI는 GC 생산성이고 GC 생산성은 물리적인 GC 작업 속도를 넘어설 수 없기에 Pooling System 적용하여 생산성을 높이는데 의미와 효과는 크다. 본 논문에서는 컨테이너터미널에서 생산성 향상을 위해 이송장비 운영을 더 효율적으로 할 수 있도록 Pooling System 알고리즘을 제시하고 실제로 컨테이너터미널에 적용하여 Non Pooling System과 Pooling System 생산성을 비교하였다. 이송장비 풀링시스템을 도입하여 타 터미널에 비해 생산성을 향상함으로써 터미널 비즈니스에 있어 지속적인 서비스 질과 수익성 향상을 위한 필수불가결한 요소가 될 수가 있다.
본 연구의 목적은 컨테이너터미널에서 이송장비를 이용한 GC생산성을 극대화하기 위해서 GC가 대기하는 일이 업도록 이송장비의 운반 작업이 원활히 이루어져야 하고, 수동 컨테이너 터미널의 Non Pooling System과 자동 컨테이너터미널에서 Pooing System의 이송장비 할당 알고리즘을 제시하고 실제로 적용하여 컨테이너터미널 생산성 향상의 차이를 비교 분석 제시한다.
선박의 대형화, 선박의 운항시간 단축의 요구로 인한 항만의 경쟁력을 높이기 위해서는 컨테이너터미널의 생산성이 향상이 요구되고 있다. 컨테이너터미널의 생산성은 어떠한 생산성 평가 모델을 이용하여 생산성을 측정하는지와 투입요소인 장치장, 장비, 종업원, 시설 등의 개별적인 투입요소에 따라 서로 다른 측정 결과가 나온다. 그러나, 컨테이너터미널의 생산성을 측정하는데 단순히 부분적인 생산성 평가 모델이나 기존의 일반적인 투입 요소만으로 생산성의 정도를 평가하는 것은 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 컨테이너터미널의 생산성을 측정하기 위해, 기존의 컨테이너터미널 생산성 평자 모델에 관한 분석과 투입과 산출의 명확한 인과관계를 밝히기 어려운 의사결정단위들의 상대적 효율성을 평가하기 위해 개발된 자료포락분석(DEA)을 이용하여 컨테이너터미널의 생산성을 평가 하고자 한다. 정확한 투입량의 결정을 풍해 부산항 컨테이너터미널의 전체 생산성을 측정하고, 투입요소의 변화에 따라 생산성의 측정 결과가 어떻게 변화하는지 알아보고 좀더 정확한 컨테이너터미널 생산성 평가 모델을 제시하고자 한다.
컨테이너 터미널에서 하역작업 생산성은 운영전략과 밀접한 관련이 있다. 본 연구는 수직배치형 컨테이너 터미널을 대상으로 여러 운영전략에 따른 하역생산성의 변화를 살펴보았다. 자가하역이 가능한 ALV 이송시스템을 대상으로 시뮬레이션 모형을 개발하여 하역작업 생산성에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 실험에 따르면 수직배치인 경우에 본선작업 물량의 장치장 분산 할당이 중요한 것으로 나타났다.
컨테이너터미널의 Gate는 컨테이너의 출입구를 의미하는 것 외에 컨테이너 정보의 최초 입력점이라는 중요한 의미를 가지고 있다. 따라서 컨테이너 정보의 정확한 습득을 위해 다양한 컨테이너 변호 인식방법이 사용되고 있으며, 이러한 적용방법에 따라 Gate의 생산성에도 많은 차이가 발생하고 있다. 최근, 정부의 u-IT사업추진에 따라 적용되기 시작한 RFID를 이용한 Gate자동화 방식은 기존시스템에 대한 새로운 접근을 요구하게 되었다. RFID를 이용함에 따라 각 시스템의 단점을 보완하는 정성적 이점과 더불어 정량적 생산성 향상이라는 기대치도 높아지게 되었다. 따라서 본 연구에서는 RFID를 이용한 Gate 자동화 시스템과 기존의 Gate시스템과의 생산성 차이를 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 RFID 방식의 Gate를 고려하고 있는 컨테이너터미널에 관련된 정보를 제공하고자 하였다.
정부는 자동화컨테이너터미널을 구축하기 위한 기초연구를 수행하고 있다. 자동화컨테이너터미널은 선박하역을 담당하는 컨테이너 크레인과 애드크레인을 무인 혹은 유/무인 자동제어가 가능하도록 설계하고 선박과 야드간 이동은 AGV를 이용하여 자동화함으로써 생산성 향상, 인건비 절감 등을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 1척의 선박이 접안할 수 있는 가상의 자동화컨테이너터미널에서 컨테이너 크레인 수, AGV 대수, 야드 크레인수 등을 변화시켜가면서 터미널의 생산량을 추정할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하여 제시하였다. 또한 향후 자동화컨테이너터미널의 최적 설계 및 운영을 위한 시뮬레이터를 개발하기 위한 구상을 제시하였다.
스마트 항만 및 항만 자동화에 수직 배치형 컨테이너 터미널을 적용하여 운영하는 사례가 늘고 있다. 본 연구는 수평 배치형과 수직 배치형 컨테이너 터미널에서의 본선작업 시간을 분석함으로써 각 터미널간 생산성을 비교하고, 향후 수직 배치형 컨테이너 터미널의 운영 효율성 증대 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 각각을 대표하는 터미널을 선정하여, 2018년부터 2022년까지 최근 5년 선석배정현황 데이터를 수집하였으며, 모수적 생존분석 기법인 가속실패시간모형(Accelerated Failure Time, AFT)을 활용하여 분석을 실시하였다. C/C 작업 조건이 '동일하다'는 가정 하에서, 수직 배치형 컨테이너 터미널에서의 본선 작업 생산성이 보다 좋은 것으로 나타났으며, 코로나19 기간에는 생산성이 감소한 결과를 나타냈다. 작업량이 많은 선박의 경우와 유럽 선사의 선박의 경우, 본선작업 시간이 감소하는 걸 알 수 있다. 적정 C/C의 투입 및 효율적 운영, 장비들 간 원활한 운영, shifting 작업은 증가, C/C를 포함한 하역 장비들의 준비시간 감소 및 고장/사고 최소화 등 수직 형태 컨테이너 터미널의 생산성을 높이기 위한 방안을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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